JP5548055B2 - 信号判定装置および信号判定方法 - Google Patents
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Description
なお、以上のような問題点は自己結合型レーザセンサに限らず、他の装置でも同様に発生する可能性がある。
また、本発明の信号判定装置は、入力信号を2値化する2値化手段と、この2値化手段の出力を入力とし、判定期間中の前記2値化手段の出力が変化する度に前記2値化手段の出力のランレングスを測定するランレングス測定手段と、このランレングス測定手段の測定結果から前記判定期間中の階級値1の度数N1を求め、前記ランレングスを測定するサンプリングクロックの前記判定期間中の総数Nsampと前記階級値1の度数N1とを用いて前記2値化手段の出力が変化する確率pを算出し、この確率pと前記Nsampとから前記判定期間中の前記入力信号に含まれるノイズの総度数を算出し、このノイズの総度数と、前記判定期間中の前記ランレングスの数である総度数および前記ノイズの総度数から求めた信号の度数との比が、所定の判定しきい値以下の場合には前記入力信号が無信号状態で無効であると判定し、前記比が前記判定しきい値を超える場合には前記入力信号が有効であると判定する判定手段とを備えることを特徴とするものである。
また、本発明の信号判定装置の1構成例において、前記判定手段は、判定期間中のランレングスの度数とノイズの度数との差の絶対値を階級値毎に求め、求めた値の総和を前記信号の度数とすることを特徴とするものである。
また、本発明の信号判定装置の1構成例において、前記判定手段は、判定期間中の各階級値のランレングスの度数のうち、当該階級値のノイズの度数よりも大きい度数のみの総和を前記信号の度数とすることを特徴とするものである。
また、本発明の信号判定方法は、入力信号を2値化する2値化ステップと、この2値化ステップの出力を入力とし、判定期間中の前記2値化ステップの出力が変化する度に前記2値化ステップの出力のランレングスを測定するランレングス測定ステップと、このランレングス測定ステップの測定結果から前記判定期間中の階級値1の度数N1を求め、前記ランレングスを測定するサンプリングクロックの前記判定期間中の総数Nsampと前記階級値1の度数N1とを用いて前記2値化ステップの出力が変化する確率pを算出し、この確率pと前記Nsampとから前記判定期間中の前記入力信号に含まれるノイズの総度数を算出し、このノイズの総度数と、前記判定期間中の前記ランレングスの数である総度数および前記ノイズの総度数から求めた信号の度数との比が、所定の判定しきい値以下の場合には前記入力信号が無信号状態で無効であると判定し、前記比が前記判定しきい値を超える場合には前記入力信号が有効であると判定する判定ステップとを含むことを特徴とするものである。
図1の自己結合型レーザセンサは、測定対象の物体11にレーザ光を放射する半導体レーザ1と、半導体レーザ1の光出力を電気信号に変換するフォトダイオード2と、半導体レーザ1からの光を集光して放射すると共に、物体11からの戻り光を集光して半導体レーザ1に入射させるレンズ3と、半導体レーザ1を駆動する発振波長変調手段となるレーザドライバ4と、フォトダイオード2の出力電流を電圧に変換して増幅する電流−電圧変換増幅部5と、電流−電圧変換増幅部5の出力電圧から搬送波を除去するフィルタ部6と、フィルタ部6の出力電圧に含まれる自己結合信号であるMHPの数を数える計数部7と、MHPの数から物体11との距離および物体11の速度を算出する演算部8と、演算部8の算出結果を表示する表示部9と、フィルタ部6の出力が入力信号が有効か否かを判定する信号判定装置10とを有する。
レーザドライバ4は、時間に関して一定の変化率で増減を繰り返す三角波駆動電流を注入電流として半導体レーザ1に供給する。これにより、半導体レーザ1は、注入電流の大きさに比例して発振波長が一定の変化率で連続的に増加する第1の発振期間P1と発振波長が一定の変化率で連続的に減少する第2の発振期間P2とを交互に繰り返すように駆動される。このときの半導体レーザ1の発振波長の時間変化は、図10に示したとおりである。本実施の形態では、発振波長の最大値λb及び発振波長の最小値λaはそれぞれ常に一定になされており、それらの差λb−λaも常に一定になされている。
表示部9は、演算部8の算出結果を表示する。
記憶部102は、ランレングス測定部101の測定結果を記憶する。
Fedge(x)=p・(1−p)x-1 ・・・(1)
p=√(N1/Nsamp)=(N1/Nsamp)1/2 ・・・(2)
N(n)=Nsamp・p2・(1−p)n-1 ・・・(3)
なお、このときノイズの総度数ΣN(n)は、Nsamp・pである。
R={ΣN−ΣN(n)}/ΣN(n) ・・・(4)
式(4)において、ΣNは判定期間中の総度数(判定期間中のランレングスの数)である。
信号判定装置10は、以上のような処理を判定期間毎に行う。表示部9は、信号判定装置10の判定結果を表示する。
Claims (8)
- 入力信号を2値化する2値化手段と、
この2値化手段の出力を入力とし、判定期間中の前記2値化手段の出力が変化する度に前記2値化手段の出力のランレングスを測定するランレングス測定手段と、
このランレングス測定手段の測定結果から前記判定期間中の階級値1の度数N1を求め、前記ランレングスを測定するサンプリングクロックの前記判定期間中の総数Nsampと前記階級値1の度数N1とを用いて前記2値化手段の出力が変化する確率pを算出し、この確率pと前記Nsampとから前記判定期間中の前記入力信号に含まれるノイズの総度数を算出し、このノイズの総度数と前記判定期間中の前記ランレングスの数である総度数との比が、所定の判定しきい値以上の場合には前記入力信号が無信号状態で無効であると判定し、前記比が前記判定しきい値未満の場合には前記入力信号が有効であると判定する判定手段とを備えることを特徴とする信号判定装置。 - 入力信号を2値化する2値化手段と、
この2値化手段の出力を入力とし、判定期間中の前記2値化手段の出力が変化する度に前記2値化手段の出力のランレングスを測定するランレングス測定手段と、
このランレングス測定手段の測定結果から前記判定期間中の階級値1の度数N1を求め、前記ランレングスを測定するサンプリングクロックの前記判定期間中の総数Nsampと前記階級値1の度数N1とを用いて前記2値化手段の出力が変化する確率pを算出し、この確率pと前記Nsampとから前記判定期間中の前記入力信号に含まれるノイズの総度数を算出し、このノイズの総度数と、前記判定期間中の前記ランレングスの数である総度数および前記ノイズの総度数から求めた信号の度数との比が、所定の判定しきい値以下の場合には前記入力信号が無信号状態で無効であると判定し、前記比が前記判定しきい値を超える場合には前記入力信号が有効であると判定する判定手段とを備えることを特徴とする信号判定装置。 - 請求項2記載の信号判定装置において、
前記判定手段は、判定期間中のランレングスの度数とノイズの度数との差の絶対値を階級値毎に求め、求めた値の総和を前記信号の度数とすることを特徴とする信号判定装置。 - 請求項2記載の信号判定装置において、
前記判定手段は、判定期間中の各階級値のランレングスの度数のうち、当該階級値のノイズの度数よりも大きい度数のみの総和を前記信号の度数とすることを特徴とする信号判定装置。 - 入力信号を2値化する2値化ステップと、
この2値化ステップの出力を入力とし、判定期間中の前記2値化ステップの出力が変化する度に前記2値化ステップの出力のランレングスを測定するランレングス測定ステップと、
このランレングス測定ステップの測定結果から前記判定期間中の階級値1の度数N1を求め、前記ランレングスを測定するサンプリングクロックの前記判定期間中の総数Nsampと前記階級値1の度数N1とを用いて前記2値化ステップの出力が変化する確率pを算出し、この確率pと前記Nsampとから前記判定期間中の前記入力信号に含まれるノイズの総度数を算出し、このノイズの総度数と前記判定期間中の前記ランレングスの数である総度数との比が、所定の判定しきい値以上の場合には前記入力信号が無信号状態で無効であると判定し、前記比が前記判定しきい値未満の場合には前記入力信号が有効であると判定する判定ステップとを含むことを特徴とする信号判定方法。 - 入力信号を2値化する2値化ステップと、
この2値化ステップの出力を入力とし、判定期間中の前記2値化ステップの出力が変化する度に前記2値化ステップの出力のランレングスを測定するランレングス測定ステップと、
このランレングス測定ステップの測定結果から前記判定期間中の階級値1の度数N1を求め、前記ランレングスを測定するサンプリングクロックの前記判定期間中の総数Nsampと前記階級値1の度数N1とを用いて前記2値化ステップの出力が変化する確率pを算出し、この確率pと前記Nsampとから前記判定期間中の前記入力信号に含まれるノイズの総度数を算出し、このノイズの総度数と、前記判定期間中の前記ランレングスの数である総度数および前記ノイズの総度数から求めた信号の度数との比が、所定の判定しきい値以下の場合には前記入力信号が無信号状態で無効であると判定し、前記比が前記判定しきい値を超える場合には前記入力信号が有効であると判定する判定ステップとを含むことを特徴とする信号判定方法。 - 請求項6記載の信号判定方法において、
前記判定ステップは、判定期間中のランレングスの度数とノイズの度数との差の絶対値を階級値毎に求め、求めた値の総和を前記信号の度数とすることを特徴とする信号判定方法。 - 請求項6記載の信号判定方法において、
前記判定ステップは、判定期間中の各階級値のランレングスの度数のうち、当該階級値のノイズの度数よりも大きい度数のみの総和を前記信号の度数とすることを特徴とする信号判定方法。
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