特許 6982046 信号処理装置、移動体、信号処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6982046

(24)【登録日】2021年11月22日

(45)【発行日】2021年12月17日

(54)【発明の名称】信号処理装置、移動体、信号処理方法

(51)【国際特許分類】

   G01S 7/4861 20200101AFI20211206BHJP

   G01S 7/487 20060101ALI20211206BHJP

   G01S 17/10 20200101ALI20211206BHJP

   G01S 17/931 20200101ALI20211206BHJP

   G01C 3/06 20060101ALI20211206BHJP

【ＦＩ】

   G01S7/4861

   G01S7/487

   G01S17/10

   G01S17/931

   G01C3/06 120Q

【請求項の数】9

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2019-197526(P2019-197526)

(22)【出願日】2019年10月30日

(65)【公開番号】特開2021-71355(P2021-71355A)

(43)【公開日】2021年5月6日

【審査請求日】2020年1月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006633

【氏名又は名称】京セラ株式会社

(72)【発明者】

【氏名】岡田 浩希

【審査官】 藤田 都志行

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−３２４８１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２９４６４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−１２６５７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−１６１３２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１８６０２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１７／０３６３７４０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｓ ７／４８− ７／５１

Ｇ０１Ｓ １３／００−１３／９５

Ｇ０１Ｓ １７／００−１７／９５

Ｇ０１Ｃ ３／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

照射部から対象物に照射された電磁波の反射波の検知信号に基づいてパルス信号を生成する第１の信号生成部と、
前記パルス信号の信号パターンを示すパターン信号を生成する第２の信号生成部と、
を備え、
前記第２の信号生成部は、
前記パルス信号における立ち上がりおよび立ち下がりをそれぞれ異なる特徴で示す第１の信号を生成する第１の回路と、
前記第１の信号における前記立ち上がりの特徴を示す第２の信号を生成する第２の回路と、
前記第１の信号における前記立ち下がりの特徴を示す第３の信号を生成する第３の回路と、
を含み、
前記パターン信号として前記第２の信号および前記第３の信号を生成する、
信号処理装置。

【請求項2】

前記第１の信号は、前記立ち上がりおよび前記立ち下がりをそれぞれ異なる特徴のパルスで示す、
請求項１に記載の信号処理装置。

【請求項3】

前記第１の信号は、前記立ち上がりを正のパルス、前記立ち下がりを負のパルスで示す、
請求項２に記載の信号処理装置。

【請求項4】

前記第３の回路は、
前記第１の信号におけるパルスの正負を反転させた第４の信号を生成する第４の回路と、
前記第４の信号における正のパルスを示す第５の信号を生成する第５の回路と、
を含み、
前記第３の信号として前記第５の信号を生成する、
請求項３に記載の信号処理装置。

【請求項5】

前記パターン信号に基づいて処理を行う信号処理部を備える、
請求項１から４のいずれか１項に記載の信号処理装置。

【請求項6】

前記信号処理部は、前記パターン信号に基づいて前記検知信号に係るノイズ判定を行う、
請求項５に記載の信号処理装置。

【請求項7】

前記信号処理部は、前記パターン信号に基づいて前記対象物までの距離を算出する、
請求項５または６に記載の信号処理装置。

【請求項8】

請求項１から７のいずれか１項に記載の信号処理装置を備える、
移動体。

【請求項9】

照射部から対象物に照射された電磁波の反射波の検知信号に基づいてパルス信号を生成し、
前記パルス信号における立ち上がりおよび立ち下がりをそれぞれ異なる特徴で示す第１の信号を生成し、
前記第１の信号における前記立ち上がりの特徴を示す第２の信号を生成し、
前記第１の信号における前記立ち下がりの特徴を示す第３の信号を生成し、
前記パルス信号の信号パターンを示すパターン信号として前記第２の信号および前記第３の信号を生成する、
信号処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、信号処理装置、移動体、および信号処理方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ−Ｏｆ−Ｆｌｉｇｈｔ）方式に基づいて周囲に関する情報を得る装置が知られている（例えば、特許文献１及び２を参照）。ＴＯＦ方式とは、対象物に向けて電磁波を照射してから対象物から反射してきた電磁波を検知するまでの伝播時間に基づいて対象物までの距離を計測する手法である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開昭５９−９２３７２号公報

【0004】

【特許文献2】特開平７−６３８５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

このようなＴＯＦ方式に基づく装置により周囲に関する情報を得るためには、対象物から反射してきた電磁波を適切に検知する必要がある。

【0006】

従って、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされた本開示の目的は、ＴＯＦ方式に基づく装置において、反射してきた電磁波を適切に検知することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上述した課題を解決するため、本開示の一側面である信号処理装置は、照射部から対象物に照射された電磁波の反射波の検知信号に基づいてパルス信号を生成する第１の信号生成部と、前記パルス信号の信号パターンを示すパターン信号を生成する第２の信号生成部と、を備え、前記第２の信号生成部は、前記パルス信号における立ち上がりおよび立ち下がりをそれぞれ異なる特徴で示す第１の信号を生成する第１の回路と、前記第１の信号における前記立ち上がりの特徴を示す第２の信号を生成する第２の回路と、前記第１の信号における前記立ち下がりの特徴を示す第３の信号を生成する第３の回路と、を含み、前記パターン信号として前記第２の信号および前記第３の信号を生成する。

【0008】

また、本開示の一側面である移動体は、照射部から対象物に照射された電磁波の反射波の検知信号に基づいてパルス信号を生成する第１の信号生成部と、前記パルス信号の信号パターンを示すパターン信号を生成する第２の信号生成部と、を備える信号処理装置を備え、前記第２の信号生成部は、前記パルス信号における立ち上がりおよび立ち下がりをそれぞれ異なる特徴で示す第１の信号を生成する第１の回路と、前記第１の信号における前
記立ち上がりの特徴を示す第２の信号を生成する第２の回路と、前記第１の信号における前記立ち下がりの特徴を示す第３の信号を生成する第３の回路と、を含み、前記パターン信号として前記第２の信号および前記第３の信号を生成する。

【0009】

また、本開示の一側面である信号処理方法は、照射部から対象物に照射された電磁波の反射波の検知信号に基づいてパルス信号を生成し、前記パルス信号における立ち上がりおよび立ち下がりをそれぞれ異なる特徴で示す第１の信号を生成し、前記第１の信号における前記立ち上がりの特徴を示す第２の信号を生成し、前記第１の信号における前記立ち下がりの特徴を示す第３の信号を生成し、前記パルス信号の信号パターンを示すパターン信号として前記第２の信号および前記第３の信号を生成することを含む。

【0010】

上述したように本開示の解決手段を信号処理装置、移動体及び方法として説明してきたが、本開示は、これらを含む態様としても実現し得るものであり、また、これらに実質的に相当する、プログラム、プログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本開示の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。

【発明の効果】

【0011】

上記のように構成された本開示によれば、ＴＯＦ方式に基づく装置において、反射してきた電磁波を適切に検知することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、第１の実施形態に係る信号処理装置の概略構成を示す機能ブロック図である。

【図2】図２は、第１の実施形態に係る信号処理装置での信号状態を示す状態図である。

【図3】図３は、第１の実施形態に係る信号処理部でのノイズ処理判定を示すフローチャート図である。

【図4】図４は、第２の実施形態に係る信号処理装置の概略構成を示す機能ブロック図である。

【図5】図５は、信号処理装置を備えた移動体を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明を適用した信号処理装置の実施形態について、図面を参照して説明する。

【0014】

図１に示すように、本開示の第１の実施形態に係る信号処理装置１は、制御部１１、トリガ生成部１２、照射部１３、検知部１４、ＴＩＡ（Ｔｒａｎｓ−Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ Ａｍｐ）１５、第１の信号生成部１６、第２の信号生成部１７、信号処理部１８を含んで構成されている。

【0015】

以後の図において、各機能ブロックを結ぶ実線の矢印は、制御信号又は通信される情報の流れを示す。矢印が示す通信は有線通信であってもよいし、無線通信であってもよい。

【0016】

制御部１１は、少なくとも１つ以上のプロセッサとメモリを備える。プロセッサは、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）またはＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）などであってもよい。メモリは、例えばＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）またはＲＡＭ（Ｒａｎｄａｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などであってもよい。

【0017】

制御部１１は、トリガ生成部１２及び照射部１３に対して制御信号を送信して制御を行う。具体例は後述する。

【0018】

なお、制御部１１は必ずしも独立して存在する必要はない。例えば、信号処理部１８が制御部１１の機能を担ってもよい。また、トリガ生成部１２及び照射部１３にそれぞれ制御部１１に相当するものが備えられてもよい。

【0019】

トリガ生成部１２は、制御部１１から制御信号を受信した場合、トリガ信号ａを生成し照射部１３へ送信する。このとき、トリガ信号ａは照射部１３に加えて信号処理部１８にも送信される。

【0020】

なお、制御部１１からトリガ生成部１２への信号にはトリガ信号ａの生成及び放射部１３１への送信に係るもの以外が含まれていてもよい。例えば、照射部１３が照射する電磁波の強度またはビーム幅などのパラメータに係る情報が含まれていてもよい。

【0021】

照射部１３は、放射部１３１と走査部１３２を含む。放射部１３１は、トリガ生成部１２からトリガ信号ａを受信した場合、電磁波（例えば、赤外線、可視光線、紫外線または電波など）を放射する。

【0022】

放射部１３１は、所定の幅のビーム状の電磁波ｂを放射する（例えば、０．５°のビーム状の電磁波）。ただし、信号処理装置１が機能するのであれば、ビームの幅は特に限定されない。また、放射部１３１は放射源として、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）、ＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）またはメーザーなどを含んでよい。

【0023】

走査部１３２は、放射部１３１から放射された電磁波ｂの進行方向を変更可能な反射面を有する。反射面は、例えば、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ ＥｌｅｃｔｒｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）ミラー、ポリゴンミラーまたはガルバノミラーなどを含んでよい。

【0024】

走査部１３２は、制御部１１からの制御信号に基づき、反射面を制御して照射方向の切り替えを行う。

【0025】

走査部１３２は、必ずしも照射部１３に備えられる必要はない。走査部１３２が備えられない場合、照射部１３は放射部１３１から放射された電磁波ｂをそのまま照射してもよい。また、照射部１３は、走査部１３２の代わりに放射の指向性を制御する指向性制御部（例えば、フェーズドアレイレーザーなど）を備えてもよい。

【0026】

検知部１４は、少なくとも１つ以上の検知素子を備え、検知素子により、照射部１３から対象物２に照射された電磁波ｂの反射波ｃを検知し、検知した反射波ｃの強度に応じた検知信号ｄを生成する。検知素子は、例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ）イメージセンサまたはＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサなどを備えてもよい。

【0027】

ＴＩＡ１５は、検知部１４が生成した検知信号ｄを受信し、受信した検知信号ｄを増幅して信号ｅを生成する。なお、検知部１４自身が検知信号ｄを増幅出来るのであれば、信号処理装置１はＴＩＡ１５を備える必要はない。また、検知信号ｄの増幅が必要ないのであれば、信号処理装置１はＴＩＡ１５を備える必要はない。また、信号処理装置１は、ＴＩＡ１５の機能を有する信号増幅部を別途構築し、これを備えてもよい。

【0028】

第１の信号生成部１６は、ＴＩＡ１５が生成した信号ｅに基づいて矩形状のパルス信号ｆを生成する。なお、第１の信号生成部１６が生成する信号は矩形状のパルス波に限られず、例えば、正弦波、方形波、三角波、のこぎり波、台形波、階段波またはひずみ波などであってもよい。以下段落では、第１の信号生成部１６がパルス信号ｆを生成した場合について記述する。

【0029】

第２の信号生成部１７は、第１の信号生成部１６が生成したパルス信号ｆに基づいて、パルス信号ｆの信号パターンを示すパターン信号ｈおよびパターン信号ｊを生成する。パターン信号ｈおよびパターン信号ｊは、例えば、パルス波、正弦波、方形波、三角波、のこぎり波、台形波、階段波またはひずみ波などであってもよい。

【0030】

第２の信号生成部１７は、第１の回路１７１、第２の回路１７２、第３の回路１７３を含む。

【0031】

第１の回路１７１は、第１の信号生成部１６が生成したパルス信号ｆにおける立ち上がり及び立ち下がりをそれぞれ異なる特徴で示す第１の信号ｇを生成する。第１の回路１７１は、例えば、ＬＡ（Ｌｉｍｉｔｉｎｇ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）などであってもよい。第１の信号ｇは、例えば、パルス信号ｆにおける立ち上がり及び立ち下がりをそれぞれ異なる特徴のパルスで示される。異なる特徴とは、例えば、パルス信号ｆの正負の方向、強度およびパルス幅などを含んでもよい。

【0032】

第２の回路１７２は、第１の信号ｇに基づいて、パルス信号ｆの立ち上がりの特徴を示す第２の信号を生成する。この第２の信号がパターン信号ｈとして生成される。

【0033】

第２の回路１７２は、例えば、交流を直流に変える作用を持つ整流回路である。信号処理装置１は、整流回路を第２の回路１７２として用いることにより、第１の信号ｇにおける正のパルスを抽出することが出来る。

【0034】

第３の回路１７３は、第１の信号ｇに基づいて、パルス信号ｆの立ち下がりの特徴を示す第３の信号を生成する。この第３の信号がパターン信号ｊとして生成される。

【0035】

第３の回路１７３は、第４の回路１７３１及び第５の回路１７３２を含む。

【0036】

第４の回路１７３１は、第１の回路１７１が生成した第１の信号ｇにおけるパルスの正負を反転させた第４の信号ｉを生成する。

【0037】

第４の回路１７３１は、例えば、入力の正負を反転させる反転回路などであってもよい。信号処理装置１は、反転回路を第４の回路１７３１として用いることにより、第４の信号ｉとして第１の信号ｇのパルスの正負を反転させた信号を生成することが出来る。

【0038】

第５の回路１７３２は、第４の信号ｉに基づいて、第１の信号ｇの立ち下がりの特徴を示す第５の信号を生成する。この第５の信号が第３の信号であるパターン信号ｊとして生成される。

【0039】

第５の回路１７３２は、例えば、交流を直流に変える作用を持つ整流回路などであってもよい。信号処理装置１は、整流回路を第５の回路１７３２として用いることにより、第５の信号として、第４の信号ｉにおける正のパルス、言い換えると、第１の信号ｇにおける負のパルスを抽出することが出来る。

【0040】

信号処理部１８は、第２の信号生成部１７が生成したパターン信号ｈおよびパターン信号ｊを受信し、信号処理を行う。信号処理は、例えば、検知部１４が検知した対象物２からの反射波ｃに係るノイズ判定及び対象物２までの距離の算出である。

【0041】

信号処理部１８は、ＴＤＣ（Ｔｉｍｅ−ｔｏ−Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１８１と演算部１８２を含む。

【0042】

ＴＤＣ１８１は、時間測定回路の１つであり、信号を受信した時間情報を生成することが出来る。例えば、ＴＤＣ１８１は、トリガ信号ａを受信してからパターン信号ｈまたはパターン信号ｊを受信するまでの経過時間を測定する。

【0043】

演算部１８２は、少なくとも１つ以上のプロセッサ及びメモリを備える。プロセッサは、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）またはＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）などであってもよい。メモリは、例えばＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）またはＲＡＭ（Ｒａｎｄａｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などであってもよい。

【0044】

演算部１８２は、ＴＤＣ１８１が生成した時間情報を用いて信号処理を行う。

【0045】

次に、図２を用いて本開示の第１の実施形態に係る信号処理装置１における信号処理の過程を説明する。なお、図１及び図２における信号ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｉ及びｊはそれぞれ対応する。

【0046】

検知部１４が検知信号ｄを生成した場合、反射波ｃに基づく受信信号に加えてノイズが混信していることが分かる。

【0047】

次に、ＴＩＡ１５が検知信号ｄに基づいて信号ｅを生成した場合、受信信号と共にノイズについても増幅されていることが分かる。このとき、信号処理装置１は任意の閾値以下の信号を除去する除去部を備えてもよい。除去部を設けることによって、予めこの段階である程度のノイズを除去することが可能になる。以下、図２の信号ｅに記載した閾値以下の信号を除去した場合に基づいて説明をする。

【0048】

次に、第１の信号生成部１６が信号ｅに基づいてパルス信号ｆを生成した場合、図２を参照すると、閾値以上の強い信号であるノイズについても、受信信号と共にパルス整形されていることが分かる。信号処理装置１は、単純にこのパルス信号ｆに基づいて信号処理を行った場合、ノイズについても信号処理を行ってしまうため、適切な処理結果を出力できない。そこで、本実施形態に係る信号処理装置１は、パルス信号ｆにおけるノイズを適切に判定することができるように構成されている。そのため、本実施形態に係る信号処理装置１は、反射波ｃを適切に検知することができる。その結果、本実施形態に係る信号処理装置１は、対象物２までの距離を正確に算出することができる。

【0049】

次に、第１の回路１７１がパルス信号ｆに基づいて第１の信号ｇを生成した場合、図２を参照すると、受信信号と共にノイズについても立ち上がりと立ち下がりが抽出されていることが分かる。

【0050】

次に、第２の回路１７２が第１の信号ｇに基づいてパターン信号ｈを生成した場合、図２を参照すると、受信信号と共にノイズについても立ち上がりが抽出されていることが分かる。

【0051】

次に、第４の回路１７３１が第１の信号ｇに基づいて第４の信号ｉを生成した場合、図２を参照すると、受信信号と共にノイズについてもパルスの正負が反転されていることが分かる。

【0052】

次に、第５の回路１７３２が第４の信号ｉに基づいてパターン信号ｊを生成した場合、図２を参照すると、受信信号と共にノイズについても立ち下がりが抽出されていることが分かる。

【0053】

以上より、第２の信号生成部１７から信号処理部１８にはパターン信号ｈとパターン信号ｊが送信されることになる。受信信号については、パターン信号ｈとパターン信号ｊの間隔が小さく、ノイズについてはパターン信号ｈとパターン信号ｊの間隔が大きいことが分かる。本実施形態に係る信号処理装置１は、この間隔について、任意の閾値に基づいて信号処理部１８がノイズ判定を行うことにより、適切なノイズ判定及び測距を行うことが出来る。このノイズ判定及び測距について、以下図３を用いて説明を行う。

【0054】

図３は、信号処理部１８におけるノイズ判定処理に係るフローチャートである。図３におけるパターン信号ｋ１及びパターン信号ｋ２は、図１及び図２におけるパターン信号ｈおよびパターン信号ｊのいずれかに対応する。また、図３において、ＴＤＣ１８１は、パターン信号ｋ１を先に受信し、その次にパターン信号ｋ２を受信する。なお、図３において、パターン信号ｈ及びパターン信号ｊの代わりに、パターン信号ｋ１及びパターン信号ｋ２を改めて定義した理由として、ＴＤＣ１８１は、第２の信号生成部１７から受信した信号がパターン信号ｈであるかもしくはパターン信号ｊであるかを認識できないためである。

【0055】

＜Ｓ１８０１＞
ＴＤＣ１８１は、トリガ生成部１２からトリガ信号ａを受信する。

【0056】

＜Ｓ１８０２＞
ＴＤＣ１８１は、第２の信号生成部１７からパターン信号ｋ１を受信する。

【0057】

＜Ｓ１８０３＞
ＴＤＣ１８１は、トリガ信号ａとパターン信号ｋ１との時間差Ｔ１を測定してデジタル信号に変換し、そのデジタル信号を演算部１８２に送信する。

【0058】

＜Ｓ１８０４＞
演算部１８２は、ＴＤＣ１８１が第２の信号生成部１７からパターン信号ｋ１を受信したあと、新たに第２の信号生成部１７からパターン信号ｋ２を受信したかどうかの判定を行う。具体的には、演算部１８２は、ＴＤＣ１８１がトリガ信号ａとパターン信号ｋ２との時間差Ｔ２のデジタル信号を受信したかどうかで上記判定を行う。

【0059】

＜Ｓ１８０５＞
演算部１８２は、ＴＤＣ１８１が第２の信号生成部１７からパターン信号ｋ２を受信しなかったと判定した場合、先に受信したパターン信号ｋ１をノイズであると判定する。その後、演算部１８２は、処理を終了する。

【0060】

＜Ｓ１８０６＞
ＴＤＣ１８１は、第２の信号生成部１７からパターン信号ｋ２を受信した場合、トリガ信号ａとパターン信号ｋ２との時間差Ｔ２を測定してデジタル信号に変換し、そのデジタル信号を演算部１８２に送信する。

【0061】

＜Ｓ１８０７＞
演算部１８２は、時間差Ｔ１と時間差Ｔ２との時間差Ｔ２−１を算出する。

【0062】

＜Ｓ１８０８＞
演算部１８２は、時間差Ｔ２−１が所定の閾値以下の値であるかを判定する。

【0063】

＜Ｓ１８０９＞
演算部１８２は、時間差Ｔ２−１が所定の閾値以下でなかった場合、パターン信号ｋ１及びｋ２をノイズであると判定する。その後、演算部１８２は、処理を終了する。

【0064】

＜Ｓ１８１０＞
演算部１８２は、時間差Ｔ２−１が所定の閾値以下であった場合、パターン信号ｋ１及びｋ２をノイズでないと判定し、時間差Ｔ２−１に基づいて対象物２までの距離を算出する。その後、演算部１８２は、処理を終了する。

【0065】

なお、これまでに第１の実施形態に則って信号処理装置１の構成及び信号処理部１８内の信号処理について述べてきたが、実質的に同じような機能を持つことが出来るのであれば、本実施形態の構成及び信号処理の変形も可能である。

【0066】

例えば、第１の実施形態では、第１の回路１７１は、パルス信号ｆの立ち上がり及び立ち下がりをそれぞれ正のパルス及び負のパルスで示す第１の信号ｇを生成したが、第１の信号ｇとして、上記立ち上がり及び立ち下がりをそれぞれ負のパルス及び正のパルスで示す信号を生成してもよい。この場合、第２の回路１７２は、負のパルスからパターン信号ｈを抽出し、第３の回路１７３は、正のパルスからパターン信号ｊを抽出してもよい。

【0067】

また、第１の実施形態では、第２の信号生成部１７において生成されるパターン信号ｈ及びｊが正のパルスであるが、負のパルスであってもよい。この場合、信号処理部１８は、負のパルスに基づいて処理を行うように構成され、例えば、負のパルスを検出出来るＴＤＣを用いてもよい。

【0068】

また、パターン信号ｈは、第２の回路１７２により第１の信号ｇから抽出されるが、パターン信号ｊは、第４の回路１７３１および第５の回路１７３２により抽出される。そのため、パターン信号ｊは、パターン信号ｈの生成に比べて遅延が発生することがある。信号処理装置１は、その遅延を補正するための補正部を備えてもよい。信号処理装置１は、このような補正部を備えることによって、信号処理部１８において、より適切なノイズ判定および測距を行うことができる。

【0069】

また、第１の実施形態では、信号処理装置１は、ＴＤＣ１８１を１つ備えているが、２つ備えてもよい。信号処理装置１が、ＴＤＣを２つ備える場合を、第２の実施形態として図４を参照して説明する。尚、以下では、第１の実施形態における符号と同一の符号を付す構成については、第１の実施形態と同じ機能であるため説明を省略する。

【0070】

図４に示すように、本開示の第２の実施形態に係る信号処理装置１は、信号処理部１８に第１のＴＤＣ１８１ａ及び第２のＴＤＣ１８１ｂを備える。第１のＴＤＣ１８１ａ及び第２のＴＤＣ１８１ｂは、トリガ生成部１２からのトリガ信号ａに加えて、それぞれ第２の回路１７２からパターン信号ｈ及び、第５の回路１７３２からパターン信号ｊを受信する。この場合、演算部１８２は、第１のＴＤＣ１８１ａ及び第２のＴＤＣ１８１ｂからそれぞれ別々に信号を受信するため、パターン信号ｈによる信号とパターン信号ｊによる信号との区別が容易になる。そのため、第２の実施形態に係る信号処理装置１は、第1の実施形態と比較して、より適切なノイズ判定および測距を行うことが可能となる。

【0071】

本開示を諸図面および実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形および修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形および修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。

【0072】

例えば、信号処理装置１に含まれる各構成部がそれぞれ異なる装置に備えられ、各装置がネットワークなどを介して接続された信号処理システムとして構成されてもよい。また、信号処理装置１は、少なくとも第１の信号生成部１６および第２の信号生成部１７を備え、その他の構成部とネットワークなどを介して接続されるように構成されてもよい。また、信号処理装置１は、ＴＯＦ方式に基づいて対象物２までの距離を算出する測距装置として構成されてもよい。測距装置としては、例えば、ミリ波レーダー、レーザーレーダー、ＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ、または、Ｌａｓｅｒ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）などである。

【0073】

ここまで、ＴＯＦ方式に基づく装置において、反射してきた電磁波を適切に検出するための信号処理装置１について説明を行ってきたが、例えばこれは移動体３に搭載されてもよい。

【0074】

移動体３は、例えば、四輪車、三輪車、二輪車、船舶、スノーモービル、航空機またはドローンなどであってもよい。図５には四輪車に信号処理装置１が搭載された例が示されている。なお、図５では、信号処理装置１の配置位置は、四輪車の車室上であるが、車室上に限定されない。例えば、信号処理装置１は、車室内に配置されてもよいし、車室外のボンネット上またはトランク上などに配置されてもよい。

【0075】

信号処理装置１を移動体３に搭載することによって、移動体３の周囲に存在する対象物２を高精度に検出し、かつ対象物２と移動体３との距離を高精度に測距することが可能となる。

【0076】

また、本開示に係る信号処理方法を、本開示とは異なる信号処理装置の一機能として備えてもよい。その場合、他の信号処理によって得られる結果と組み合わせることで、移動体３の周囲に存在する対象物２の検出、及び対象物２と移動体３との距離の測距をより高精度かつ効率的に行うことが可能となる。

【符号の説明】

【0077】

１ 信号処理装置
２ 対象物
３ 移動体
１１ 制御部
１２ トリガ生成部
１３ 照射部
１４ 検知部
１５ ＴＩＡ
１６ 第１の信号生成部
１７ 第２の信号生成部
１８ 信号処理部
１３１ 放射部
１３２ 走査部
１７１ 第１の回路
１７２ 第２の回路
１７３ 第３の回路
１８１ ＴＤＣ
１８２ 演算部
１７３１ 第４の回路
１７３２ 第５の回路
１８１ａ 第１のＴＤＣ
１８１ｂ 第２のＴＤＣ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】