專(zhuān)利名稱(chēng)：信號(hào)判定裝置以及信號(hào)判定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種判定輸入信號(hào)是否有效的信號(hào)判定裝置以及信號(hào)判定方法。
背景技術(shù)：
以往已經(jīng)提出了利用半導(dǎo)體激光器的自混合效應(yīng)的自混合型激光傳感器(參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。圖19表示了該自混合型激光傳感器的構(gòu)成。圖19的自混合型激光傳感器具有向物體210發(fā)射激光的半導(dǎo)體激光器201 ；將半導(dǎo)體激光器201的光輸出變換成電信號(hào)的光電二極管202 ；透鏡203，所述透鏡203聚焦來(lái)自半導(dǎo)體激光器201的光向物體210照射、且聚焦從物體210返回的光使其入射到半導(dǎo)體激光器201 ；激光驅(qū)動(dòng)器204，所述激光驅(qū)動(dòng)器204使半導(dǎo)體激光器201的振蕩波長(zhǎng)連續(xù)增大的第1振蕩期間和振蕩波長(zhǎng)連續(xù)減小的第2振蕩期間交替反復(fù)；將光電二極管202的輸出電流變換成電壓且進(jìn)行放大的電流-電壓變換放大部205 ；將電流-電壓變換放大部205的輸出電壓進(jìn)行2次微分的信號(hào)提取電路206 ；計(jì)數(shù)裝置207，所述計(jì)數(shù)裝置207計(jì)算信號(hào)提取電路206的輸出電壓中所包含的模跳脈沖(以下稱(chēng)為MHP)的數(shù)量；運(yùn)算裝置208，所述運(yùn)算裝置208計(jì)算出與物體210之間的距離以及物體210的速度；顯示運(yùn)算裝置208的計(jì)算結(jié)果的顯示裝置209。激光驅(qū)動(dòng)器204將相對(duì)于時(shí)間以一定的變化率反復(fù)增減的三角波驅(qū)動(dòng)電流作為注入電流供給到半導(dǎo)體激光器201。由此，半導(dǎo)體激光器201以如下的狀態(tài)被驅(qū)動(dòng)，即振蕩波長(zhǎng)以一定的變化率連續(xù)增加的第1振蕩期間和振蕩波長(zhǎng)以一定的變化率連續(xù)減少的第2 振蕩期間交替反復(fù)。圖20是表示半導(dǎo)體激光器201的振蕩波長(zhǎng)的時(shí)間變化的圖。圖20中， Pl為第1振蕩期間，P2為第2振蕩期間，λ a為各期間的振蕩波長(zhǎng)的最小值，λ b為各期間的振蕩波長(zhǎng)的最大值，Tear為三角波的周期。從半導(dǎo)體激光器201出射的激光通過(guò)透鏡203被聚焦，入射到物體210上。被物體 210反射的光通過(guò)透鏡203被聚焦入射到半導(dǎo)體激光器201中。光電二極管202將半導(dǎo)體激光器201的光輸出變換成電流。電流-電壓變換放大部205將光電二極管202的輸出電流變換成電壓并進(jìn)行放大，信號(hào)提取電路206將電流-電壓變換放大部205的輸出電壓進(jìn)行2次微分。計(jì)數(shù)裝置207針對(duì)第1振蕩期間Pl和第2振蕩期間P2對(duì)信號(hào)提取電路206 的輸出電壓中包含的MHP的數(shù)量分別進(jìn)行計(jì)數(shù)。運(yùn)算裝置208，基于半導(dǎo)體激光器1的最小振蕩波長(zhǎng)λ a、最大振蕩波長(zhǎng)λ b、第1振蕩期間Pl的MHP的數(shù)量、以及第2振蕩期間P2的 MHP的數(shù)量，算出與物體210之間的距離、物體210的速度等的物理量。
背景技術(shù)：
文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本專(zhuān)利特開(kāi)2006-313080號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題自混合型激光傳感器中，當(dāng)半導(dǎo)體激光器的前方不存在物體時(shí)，或者物體位于能
4檢測(cè)的范圍外的遠(yuǎn)處而不能檢測(cè)時(shí)，會(huì)將干擾光等的噪聲作為信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，從而作為在半導(dǎo)體激光器的前方存在物體的情況計(jì)算出物理量，因此必須判定計(jì)數(shù)信號(hào)的有效性。作為自混合信號(hào)的MHP，由于信號(hào)成分會(huì)根據(jù)物體的物理量和信號(hào)質(zhì)量而變化，因此，很難簡(jiǎn)單地判定從信號(hào)提取電路輸出的信號(hào)是噪聲還是信號(hào)，簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)對(duì)噪聲、信號(hào)的判定即輸入信號(hào)是否有效的判定的方法還無(wú)從知曉。以往，對(duì)于如自混合型激光傳感器那樣利用干涉原理的傳感器等基于信號(hào)的頻率或者計(jì)數(shù)值算出物理量的傳感器，判定信號(hào)的有效性時(shí)，考慮的是利用FFT(快速傅立葉變換)等的頻率解析的方法。然而，F(xiàn)FT需要進(jìn)行大量計(jì)算，存在處理時(shí)耗費(fèi)時(shí)間的問(wèn)題。另外，以上所述的問(wèn)題點(diǎn)并不限于自混合型激光傳感器，其他的裝置中也同樣可能產(chǎn)生這樣的問(wèn)題。本發(fā)明是為了解決上述課題而進(jìn)行研發(fā)的，其目的在于提供一種能夠簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)輸入信號(hào)是否有效的判定的信號(hào)判定裝置以及信號(hào)判定方法。用于解決課題的手段本發(fā)明的信號(hào)判定裝置具有對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行二值化的二值化單元；游程長(zhǎng)度 (Run Length)測(cè)量單元，所述游程長(zhǎng)度測(cè)量單元以所述二值化單元的輸出作為輸入，每當(dāng)作為判定期間內(nèi)的所述輸入信號(hào)的二值化結(jié)果的符號(hào)發(fā)生變化時(shí)測(cè)量符號(hào)的游程長(zhǎng)度；判定單元，所述判定單元根據(jù)從所述游程長(zhǎng)度測(cè)量單元的測(cè)量結(jié)果得到的游程長(zhǎng)度分布與幾何分布之間的一致度來(lái)判定輸入信號(hào)是否有效。另夕卜，本發(fā)明的信號(hào)判定裝置的一構(gòu)成例中，所述二值化單元在滯后 (Hysteresis)幅度為0的狀態(tài)下對(duì)所述輸入信號(hào)進(jìn)行二值化，所述判定單元，在將測(cè)量所述游程長(zhǎng)度的抽樣時(shí)鐘在所述判定期間內(nèi)的總數(shù)作為Nsamp時(shí)，通過(guò)所述判定期間內(nèi)的總頻數(shù)與Nsamp/2之間的比值，或者所述判定期間內(nèi)的等級(jí)值(英文=Class Value ；日文階級(jí)值)1的頻數(shù)與Nsamp/4之間的比值，判定輸入信號(hào)是否有效。另外，本發(fā)明的信號(hào)判定裝置的一構(gòu)成例中，所述判定單元包括對(duì)數(shù)變換單元， 所述對(duì)數(shù)變換單元對(duì)從所述游程長(zhǎng)度測(cè)量單元的判定期間內(nèi)的測(cè)量結(jié)果得到的游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布實(shí)施頻數(shù)的對(duì)數(shù)變換；有效性判定單元，所述有效性判定單元根據(jù)決定系數(shù)判定輸入信號(hào)是否有效，所述決定系數(shù)是針對(duì)從所述對(duì)數(shù)變換單元的變換處理結(jié)果得到的對(duì)數(shù)變換后的游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布，適用了作為幾何分布的一次函數(shù)的最小二乘法時(shí)而求得的。另外，本發(fā)明的信號(hào)判定裝置的一構(gòu)成例中，所述有效性判定單元根據(jù)決定系數(shù)判定輸入信號(hào)是否有效，所述決定系數(shù)是針對(duì)所述對(duì)數(shù)變換后的游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布中，等級(jí)值為規(guī)定值以下的游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布，適用了作為幾何分布的指數(shù)函數(shù)的最小二乘法時(shí)而求得的。另外，本發(fā)明的信號(hào)判定裝置的一構(gòu)成例中，所述判定單元，還包括特征值計(jì)算單元，所述特征值計(jì)算單元根據(jù)所述游程長(zhǎng)度測(cè)量單元的判定期間內(nèi)的測(cè)量結(jié)果計(jì)算出游程長(zhǎng)度的分布的特征值T0，所述有效性判定單元根據(jù)決定系數(shù)判定輸入信號(hào)是否有效，所述決定系數(shù)是針對(duì)所述對(duì)數(shù)變換后的游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布中等級(jí)值為2T0以下的游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布適用了最小二乘法時(shí)而求得的。另外，本發(fā)明的信號(hào)判定方法包括以下步驟對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行二值化的二值化步驟；游程長(zhǎng)度測(cè)量步驟，所述游程長(zhǎng)度測(cè)量步驟以所述二值化步驟的輸出作為輸入，每當(dāng)作為判定期間內(nèi)的所述輸入信號(hào)的二值化結(jié)果的符號(hào)發(fā)生變化時(shí)測(cè)量符號(hào)的游程長(zhǎng)度；判定步驟，所述判定步驟根據(jù)從所述游程長(zhǎng)度測(cè)量步驟的測(cè)量結(jié)果得到的游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布與幾何分布之間的一致度來(lái)判定輸入信號(hào)是否有效。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能夠基于從所述游程長(zhǎng)度測(cè)量單元的測(cè)量結(jié)果得到的游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布與幾何分布之間的一致度，簡(jiǎn)單地判定輸入信號(hào)是否有效。在本發(fā)明中，由于不使用 FFT等頻率解析方法，因此能夠用較少的計(jì)算量以及較短時(shí)間判定輸入信號(hào)是否有效。


圖1是表示本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)涉及的自混合型激光傳感器的構(gòu)成的框圖。圖2是示意性示出本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的電流-電壓變換放大部的輸出電壓波形以及濾波器部的輸出電壓波形的波形圖。圖3是表示本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)涉及的自混合型激光傳感器的信號(hào)判定裝置的構(gòu)成的框圖。圖4是表示本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)涉及的自混合型激光傳感器的信號(hào)判定裝置的動(dòng)作的流程圖。圖5是對(duì)本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)涉及的自混合型激光傳感器的二值化部和游程長(zhǎng)度測(cè)量部的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明的圖。圖6是表示無(wú)信號(hào)狀態(tài)的游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布的例子的圖，以及表示將游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布進(jìn)行對(duì)數(shù)變換后的分布的圖。圖7是對(duì)二值化后的符號(hào)變化幾率和符號(hào)未變化幾率進(jìn)行說(shuō)明的圖。圖8是對(duì)本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)涉及的自混合型激光傳感器的信號(hào)判定裝置的效果進(jìn)行說(shuō)明的圖。圖9是表示本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)涉及的自混合型激光傳感器的信號(hào)判定裝置的構(gòu)成的框圖。圖10是表示本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)涉及的自混合型激光傳感器的信號(hào)判定裝置的動(dòng)作的流程圖。圖11是對(duì)本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)涉及的自混合型激光傳感器的二值化部和游程長(zhǎng)度測(cè)量部的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明的圖。圖12是對(duì)本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)涉及的自混合型激光傳感器的信號(hào)判定裝置的效果進(jìn)行說(shuō)明的圖。圖13是對(duì)本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)涉及的自混合型激光傳感器的信號(hào)判定裝置的問(wèn)題點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明的圖。圖14是對(duì)本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)涉及的自混合型激光傳感器的信號(hào)判定裝置的問(wèn)題點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明的圖。圖15是表示本發(fā)明的第3實(shí)施形態(tài)涉及的自混合型激光傳感器的信號(hào)判定裝置的構(gòu)成的框圖。圖16是表示本發(fā)明的第3實(shí)施形態(tài)涉及的自混合型激光傳感器的信號(hào)判定裝置的動(dòng)作的流程圖。
圖17是對(duì)本發(fā)明的第3實(shí)施形態(tài)涉及的自混合型激光傳感器的信號(hào)判定裝置的判定原理進(jìn)行說(shuō)明的圖。圖18是對(duì)本發(fā)明的第3實(shí)施形態(tài)涉及的自混合型激光傳感器的信號(hào)判定裝置的效果進(jìn)行說(shuō)明的圖。圖19是表示以往的自混合型激光傳感器的構(gòu)成的框圖。圖20是表示圖19的自混合型激光傳感器的半導(dǎo)體激光器的振蕩波長(zhǎng)的時(shí)間變化的一個(gè)例子的圖。符號(hào)說(shuō)明1半導(dǎo)體激光器2光電二極管3 透鏡4激光驅(qū)動(dòng)器5電流-電壓變換放大部6濾波器部7計(jì)數(shù)部8運(yùn)算部9顯示部10信號(hào)判定裝置100 二值化部101游程長(zhǎng)度測(cè)量部102存儲(chǔ)部103、105、10 有效性判定部104對(duì)數(shù)變換部106特征值計(jì)算部
具體實(shí)施例方式第1實(shí)施形態(tài)以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖1是表示本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)涉及的自混合型激光傳感器的構(gòu)成的框圖。圖1的自混合型激光傳感器具有向測(cè)量對(duì)象物體11發(fā)射激光的半導(dǎo)體激光器 1 ；將半導(dǎo)體激光器1的光輸出變換成電信號(hào)的光電二極管2 ；透鏡3，所述透鏡3聚焦來(lái)自半導(dǎo)體激光器1的光并發(fā)射出去，且聚焦從物體11的返回光使其入射到半導(dǎo)體激光器1 中；作為驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體激光器1的振蕩波長(zhǎng)調(diào)制單元的激光驅(qū)動(dòng)器4 ；將光電二極管2的輸出電流變換成電壓并進(jìn)行放大的電流-電壓變換放大部5 ；從電流-電壓變換放大部5的輸出電壓去除載波的濾波器部6 ；計(jì)數(shù)部7，所述計(jì)數(shù)部7計(jì)算作為濾波器部6的輸出電壓所包含的自混合信號(hào)的MHP的數(shù)量；運(yùn)算部8，所述運(yùn)算部8從MHP的數(shù)量計(jì)算出與物體11之間的距離以及物體11的速度；顯示運(yùn)算部8的計(jì)算結(jié)果的顯示部9 ；判定濾波器部6的輸出所包含的信號(hào)是否有效的信號(hào)判定裝置10。以下，為了便于說(shuō)明，假定半導(dǎo)體激光器1為不具有跳模現(xiàn)象的類(lèi)型(VCSEL型、DFB激光器型)的激光器。激光驅(qū)動(dòng)器4將相對(duì)于時(shí)間以一定的變化率反復(fù)增減的三角波驅(qū)動(dòng)電流作為注入電流供給到半導(dǎo)體激光器1。由此，半導(dǎo)體激光器1以如下的狀態(tài)被驅(qū)動(dòng)，即與注入電流的大小成正比，振蕩波長(zhǎng)以一定的變化率連續(xù)增加的第1振蕩期間Pl和振蕩波長(zhǎng)以一定的變化率連續(xù)減少的第2振蕩期間P2交替反復(fù)。此時(shí)的半導(dǎo)體激光器1的振蕩波長(zhǎng)的時(shí)間變化如圖20所示。本實(shí)施形態(tài)中，振蕩波長(zhǎng)的最大值Xb以及振蕩波長(zhǎng)的最小值Xa各自一直保持不變，它們的差Xb-λ a也一直保持不變。從半導(dǎo)體激光器1出射的激光通過(guò)透鏡3被聚焦，入射到物體11上。被物體11 反射的光通過(guò)透鏡3被聚焦并入射到半導(dǎo)體激光器1中。但是，通過(guò)透鏡3的聚焦不是必需的。光電二極管2被配置于半導(dǎo)體激光器1的內(nèi)部或者其附近，將半導(dǎo)體激光器1的光輸出變換成電流。電流-電壓變換放大部5將光電二極管2的輸出電流變換成電壓并進(jìn)行放大。濾波器部6具有從調(diào)制波中提取疊加信號(hào)的功能。圖2 (A)是示意性示出電流-電壓變換放大部5的輸出電壓波形的圖，圖2 (B)是示意性示出濾波器部6的輸出電壓波形的圖。這些圖表示了，從相當(dāng)于光電二極管2的輸出的圖2㈧的波形(調(diào)制波)中去除圖20 的半導(dǎo)體激光器1的振蕩波形(載波)從而提取圖2 (B)的MHP波形(干涉波形)的過(guò)程。 自混合信號(hào)由從半導(dǎo)體激光器1發(fā)射的激光與從物體11返回的光之間的自混合效應(yīng)而產(chǎn)生，關(guān)于作為該自混合信號(hào)的MHP，例如在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中進(jìn)行了說(shuō)明，在此省略其詳細(xì)說(shuō)明。計(jì)數(shù)部7針對(duì)第1振蕩期間Pl和第2振蕩期間P2對(duì)濾波器部6的輸出電壓中包含的MHP的數(shù)量分別進(jìn)行計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)部7可以利用由邏輯門(mén)構(gòu)成的計(jì)數(shù)器，也可以使用其他手段。運(yùn)算部8，基于半導(dǎo)體激光器1的最小振蕩波長(zhǎng)λ a、最大振蕩波長(zhǎng)Xb、以及計(jì)數(shù)部7計(jì)算出的MHP的數(shù)量，計(jì)算出與物體11之間的距離以及物體11的速度。關(guān)于計(jì)算出與物體11之間的距離以及物體11的速度的方法，例如專(zhuān)利文獻(xiàn)1中已經(jīng)公開(kāi)，在此省略其詳細(xì)說(shuō)明。另外，本發(fā)明并不限定于測(cè)量的物理量。例如可以如日本專(zhuān)利特開(kāi) 2010-78560號(hào)公報(bào)所揭示的那樣，基于MHP的數(shù)量求得物體的振動(dòng)頻率，也可以如日本專(zhuān)利特開(kāi)2010-78393號(hào)公報(bào)所揭示的那樣，基于MHP的數(shù)量求得物體的振動(dòng)振幅。顯示部9顯示運(yùn)算部8的計(jì)算結(jié)果。接著，信號(hào)判定裝置10判定濾波器部6的輸出所包含的信號(hào)是否有效。圖3是表示信號(hào)判定裝置10的構(gòu)成的框圖。信號(hào)判定裝置10具有二值化部100、游程長(zhǎng)度(Run Length)測(cè)量部101、存儲(chǔ)部102、以及有效性判定部103。圖4是表示信號(hào)判定裝置10的動(dòng)作的流程圖。圖5(A)、圖5(B)是對(duì)二值化部100 和游程長(zhǎng)度測(cè)量部101的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明的圖，圖5(A)是示意性示出濾波器部6的輸出電壓的波形、即MHP的波形的圖，圖5(B)是對(duì)應(yīng)于圖5(A)的表示二值化部100的輸出的圖。首先，信號(hào)判定裝置10的二值化部100判定圖5(A)所示的濾波器部6的輸出電壓為高電平(H)還是低電平(L)，之后輸出圖5(B)那樣的判定結(jié)果。此時(shí)，二值化部100，當(dāng)濾波器部6的輸出電壓上升到閾值TH以上時(shí)判定為高電平，當(dāng)濾波器部6的輸出電壓下降到閾值TH以下時(shí)判定為低電平，由此，將濾波器部6的輸出二值化(圖4步驟Si)。另外， 在本實(shí)施形態(tài)中，用于檢測(cè)濾波器部6輸出的上升沿的閾值和用于檢出下降沿的閾值為相同的值TH。即，滯后(Hysteresis)幅度為0。接著，游程長(zhǎng)度測(cè)量部101測(cè)量在判定輸入信號(hào)是否有效的判定期間內(nèi)的MHP的游程長(zhǎng)度(圖4步驟S2)。在此，本實(shí)施形態(tài)中，將計(jì)數(shù)部7計(jì)算MHP數(shù)量的第1振蕩期間 Pl和第2振蕩期間P2分別作為判定期間。如圖5(B)所示，游程長(zhǎng)度測(cè)量部101測(cè)量從二值化部100的輸出的上升沿開(kāi)始至下一個(gè)下降沿為止的時(shí)間tud，且測(cè)量從二值化部100的輸出的下降沿開(kāi)始至下一個(gè)上升沿為止的時(shí)間tdu，由此測(cè)量二值化部100的輸出的游程長(zhǎng)度(即，MHP的游程長(zhǎng)度)。如此，MHP的游程長(zhǎng)度為時(shí)間tud或者tdu。游程長(zhǎng)度測(cè)量部101，在判定期間內(nèi)每當(dāng)檢出二值化部100的輸出的上升沿或者下降沿的某一方時(shí)進(jìn)行以上那樣的測(cè)量。另外，游程長(zhǎng)度測(cè)量部101以抽樣時(shí)鐘的周期作為1個(gè)單位來(lái)測(cè)量MHP的游程長(zhǎng)度。例如MHP的游程長(zhǎng)度為兩個(gè)抽樣時(shí)鐘寬度時(shí)，該游程長(zhǎng)度的大小為2 [Samplings]。抽樣時(shí)鐘的頻率相對(duì)于MHP能取得的最高頻率足夠高。存儲(chǔ)部102存儲(chǔ)游程長(zhǎng)度測(cè)量部101的測(cè)量結(jié)果。接著，有效性判定部103基于存儲(chǔ)部102所存儲(chǔ)的游程長(zhǎng)度測(cè)量部101的測(cè)量結(jié)果，判定輸入信號(hào)是否有效(圖4步驟S； )。具體來(lái)說(shuō)，有效性判定部103，在將判定期間內(nèi)的總抽樣時(shí)鐘數(shù)作為Nsamp時(shí)，計(jì)算出判定期間內(nèi)的總頻數(shù)(判定期間內(nèi)的游程長(zhǎng)度的總數(shù))與Nsamp/2之間的比值。該比值表示信號(hào)的有效性，信號(hào)的有效性越低比值越接近于 1。在此，有效性判定部103，在該比值約為1的情況下，判定濾波器部6的輸出所包含的信號(hào)(MHP)為無(wú)效，總頻數(shù)與Nsamp/2之間的比值不約為1的情況下，判定濾波器部6的輸出所包含的信號(hào)(MHP)為有效。在此，頻數(shù)為二值化后的符號(hào)的變化次數(shù)，即為游程長(zhǎng)度的數(shù)量。判定期間內(nèi)的總頻數(shù)與Nsamp/2之間的比值約為1的意思是，該比值處于以1為中心的規(guī)定的范圍內(nèi)。另外，有效性判定部103，計(jì)算判定期間內(nèi)的等級(jí)值Usamplings]的頻數(shù)與 Nsamp/4的比值，在該比值大致為1的情況下，判定濾波器部6的輸出所包含的信號(hào)(MHP) 為無(wú)效，在等級(jí)值1的頻數(shù)與Nsmap/4的比值不大致為1的情況下，可以判定濾波器部6的輸出所包含的信號(hào)(MHP)為有效。在此，判定期間內(nèi)的等級(jí)值1的頻數(shù)與Nsamp/4的比值大致為1的意思是，該比值處于以1為中心的規(guī)定的范圍內(nèi)。有效性判定部103可以利用使用總頻數(shù)的方法、以及使用等級(jí)值1的頻數(shù)的方法這兩種方法中的其中一種方法來(lái)判定輸入信號(hào)是否有效。信號(hào)判定裝置10在每個(gè)判定期間內(nèi)進(jìn)行以上那樣的處理。顯示部9顯示信號(hào)判定裝置10的判定結(jié)果。接著，對(duì)信號(hào)判定裝置10的判定原理進(jìn)行說(shuō)明。在無(wú)MHP的情況(在半導(dǎo)體激光器1的前方不存在物體11的情況、物體11位于能檢測(cè)的范圍外的遠(yuǎn)處而無(wú)法檢測(cè)的情況) 下，即在無(wú)信號(hào)狀態(tài)的情況下通過(guò)游程長(zhǎng)度測(cè)量部101而測(cè)量的游程長(zhǎng)度的頻數(shù)分布的例子由圖6(A)表示。對(duì)圖6(A)的游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布的頻數(shù)進(jìn)行對(duì)數(shù)變換時(shí)，結(jié)果如圖6(B) 所示。由于無(wú)信號(hào)狀態(tài)的游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布遵從于作為離散時(shí)間的隨機(jī)過(guò)程的伯努利過(guò)程，因此遵從于式(1)的幾何分布Fedge (χ)。Fedge(X) = ρ · (I-P)H ··· (1)對(duì)式(1)進(jìn)行說(shuō)明。在離散時(shí)間的隨機(jī)過(guò)程中，成功/失敗的幾率可以用無(wú)時(shí)間依存性的伯努利試驗(yàn)序列來(lái)表現(xiàn)。無(wú)MHP的情況下，輸出自濾波器部6的信號(hào)可以被認(rèn)為是無(wú)時(shí)間依存性的白噪聲。對(duì)該白噪聲進(jìn)行二值化時(shí)，白噪聲的平均值與閾值TH1、TH2的中間值大致相等時(shí)，如圖7所示，可以設(shè)定二值化后的符號(hào)從低電平向高電平或者從高電平向低電平變化的幾率為P，符號(hào)不變化的幾率為1-P。將二值化后的符號(hào)發(fā)生變化的情況稱(chēng)為成功，將符號(hào)未發(fā)生變化的情況稱(chēng)為失敗。圖7的橫軸為濾波器部6的輸出，70表示白噪聲，71表示幾率密度，72表示累積幾率。另外，在圖7中，將用于檢測(cè)濾波器部6輸出的上升沿的閾值設(shè)為T(mén)H1，用于檢出下降沿的閾值設(shè)為T(mén)H2(TH2 < THl)。同一符號(hào)持續(xù)χ次的幾率為發(fā)生X-I次失敗和1次成功的幾率，因此可以用上述的式(1)表示。從以上的式(1)可以導(dǎo)出以下這樣的關(guān)系，即，滯后幅度為0(p = 0.5)的情況下的無(wú)信號(hào)狀態(tài)的總頻數(shù)為總抽樣時(shí)鐘數(shù)Nsamp的1/2，滯后幅度為0的情況下的無(wú)信號(hào)狀態(tài)的等級(jí)值1的頻數(shù)為總抽樣時(shí)鐘數(shù)Nsamp的1/4。圖8是對(duì)本實(shí)施形態(tài)的信號(hào)判定裝置10的效果進(jìn)行說(shuō)明的圖，為表示通過(guò)游程長(zhǎng)度測(cè)量部101測(cè)量的游程長(zhǎng)度的頻數(shù)分布的例子的圖。圖8中，80是濾波器部6的輸出為無(wú)信號(hào)狀態(tài)的情況的頻數(shù)分布，81是濾波器部6的輸出所包含的信號(hào)有效且噪聲較少的情況的頻數(shù)分布，82是濾波器部6的輸出所包含的信號(hào)有效且噪聲較多的情況的頻數(shù)分布。 在圖8的例中，判定期間中的總抽樣時(shí)鐘數(shù)量Nsamp為7000。游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布80的總頻數(shù)大約為3450左右，大致為總抽樣時(shí)鐘數(shù)量Nsamp 的1/2。另一方面，游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布81、82各自的總頻數(shù)大大低于總抽樣時(shí)鐘數(shù)量Nsamp 的1/2。因此，可以得知利用總頻數(shù)能夠判定輸入信號(hào)是否有效。另外，游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布80的等級(jí)值1的頻數(shù)大約為1600左右，大致為總抽樣時(shí)鐘數(shù)量Nsamp的1/4。另一方面，游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布81、82各自的等級(jí)值1的頻數(shù)大大低于總抽樣時(shí)鐘數(shù)量Nsamp的1/4。因此，可以得知利用等級(jí)值1的頻數(shù)能夠判定輸入信號(hào)是否有效。如上所述，在本實(shí)施形態(tài)中，能夠簡(jiǎn)單地判定輸入信號(hào)是否有效。第2實(shí)施形態(tài)接著，對(duì)本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說(shuō)明。在本實(shí)施形態(tài)中，由于自混合型激光器傳感器的構(gòu)成和第1實(shí)施形態(tài)的相同，因此采用圖1的符號(hào)進(jìn)行說(shuō)明。圖9是表示本實(shí)施形態(tài)的信號(hào)判定裝置10的構(gòu)成的框圖。本實(shí)施形態(tài)的信號(hào)判定裝置10具有二值化部100、 游程長(zhǎng)度測(cè)量部101、存儲(chǔ)部102、對(duì)數(shù)變換部104、以及有效性判定部105。圖10是表示本實(shí)施形態(tài)的信號(hào)判定裝置10的動(dòng)作的流程圖。二值化部100和游程長(zhǎng)度測(cè)量部101的動(dòng)作與第1實(shí)施形態(tài)的相同(圖10步驟Si、S2)。但是，在本實(shí)施形態(tài)中的優(yōu)選情況為，在二值化時(shí)的閾值上設(shè)置滯后。即，本實(shí)施形態(tài)的二值化部100，在圖 Il(A)所示的濾波器部6的輸出電壓上升到閾值THl以上時(shí)判定為高電平，在濾波器部6的輸出電壓下降到閾值TH2(TH2<TH1)以下時(shí)判定為低電平，由此，輸出圖11⑶所示那樣的二值化結(jié)果。接著，對(duì)數(shù)變換部104對(duì)從存儲(chǔ)部102所存儲(chǔ)的游程長(zhǎng)度測(cè)量部101的判定期間內(nèi)的測(cè)量結(jié)果得到的游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布，實(shí)施頻數(shù)的對(duì)數(shù)變換(圖10步驟S4)。對(duì)數(shù)變換部104的變換處理結(jié)果被儲(chǔ)存于存儲(chǔ)部102。
接著，有效性判定部105基于存儲(chǔ)部102所存儲(chǔ)的對(duì)數(shù)變換部104的變換處理結(jié)果，判定輸入信號(hào)是否有效(圖10步驟SO。具體來(lái)說(shuō)，有效性判定部105，針對(duì)從對(duì)數(shù)變換部104的變換處理結(jié)果得到的對(duì)數(shù)變換后的游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布，求出適用了作為幾何分布的一次函數(shù)的最小二乘法時(shí)的決定系數(shù)(復(fù)決定R2)，在該決定系數(shù)為規(guī)定的判定閾值以上時(shí)，判定濾波器部6的輸出所包含的信號(hào)(MHP)為無(wú)效，在決定系數(shù)小于判定閾值時(shí)，判定濾波器部6的輸出所包含的信號(hào)(MHP)為有效。信號(hào)判定裝置10在每個(gè)判定期間內(nèi)進(jìn)行以上那樣的處理。顯示部9顯示信號(hào)判定裝置10的判定結(jié)果。圖12(A)、圖12(B)是對(duì)本實(shí)施形態(tài)的信號(hào)判定裝置10的效果進(jìn)行說(shuō)明的圖，圖 12(A)是表示通過(guò)游程長(zhǎng)度測(cè)量部101測(cè)量的游程長(zhǎng)度的頻數(shù)分布的例子的圖，圖12(B)是表示通過(guò)對(duì)數(shù)變換部104對(duì)圖12(A)的游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布進(jìn)行對(duì)數(shù)變換后的游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布的圖。圖12(A)中，110是濾波器部6的輸出為無(wú)信號(hào)狀態(tài)的情況的頻數(shù)分布，111是濾波器部6的輸出所包含的信號(hào)有效且噪聲較少的情況的頻數(shù)分布，112是濾波器部6的輸出所包含的信號(hào)有效且噪聲較多的情況的頻數(shù)分布。另外，圖12(B)中，113、114、115分別是對(duì)游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布110、111、112進(jìn)行對(duì)數(shù)變換后的頻數(shù)分布。通過(guò)本實(shí)施形態(tài)的信號(hào)判定裝置10的處理，從游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布113得到?jīng)Q定系數(shù)為0. 9218，從游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布114得到的決定系數(shù)為0. 0698，從游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布115 得到的決定系數(shù)為0. 7875。因此，可以得知如果在0. 9218和0. 7875之間設(shè)定判定閾值就能夠區(qū)別無(wú)信號(hào)狀態(tài)和信號(hào)有效狀態(tài)。另外，第1、第2實(shí)施形態(tài)都是通過(guò)從游程長(zhǎng)度測(cè)量部101的測(cè)定結(jié)果得到的游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布和幾何分布的一致度來(lái)判定輸入信號(hào)是否有效，都基于相同的思想。第3實(shí)施形態(tài)接著，對(duì)本發(fā)明的第3實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說(shuō)明。在第2實(shí)施形態(tài)中，在二值化時(shí)的滯后幅度較大的情況下，在二值化時(shí)數(shù)據(jù)丟失多發(fā)，即使濾波器部6的輸出所包含的MHP本來(lái)是有效的信號(hào)，也可能被判斷為不是有效信號(hào)。圖13 (A)、圖13 (B)、圖14 (A)、圖14 (B)是對(duì)第2實(shí)施形態(tài)的信號(hào)判定裝置10的問(wèn)題點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明的圖。圖13㈧是表示與圖12(A)、圖12⑶的情況相比滯后幅度增大的情況的游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布的例子的圖，圖13(B)是表示對(duì)圖13(A)的游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布進(jìn)行對(duì)數(shù)變換后的游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布的圖。圖13(A)中，130是濾波器部6的輸出為無(wú)信號(hào)狀態(tài)的情況的頻數(shù)分布，131是濾波器部6的輸出所包含的信號(hào)有效且噪聲較少的情況的頻數(shù)分布，132是濾波器部6的輸出所包含的信號(hào)有效且噪聲較多的情況的頻數(shù)分布。另外，圖 13 (B)中，133、134、135分別是對(duì)游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布130、131、132進(jìn)行對(duì)數(shù)變換后的頻數(shù)分布。圖14(A)是表示無(wú)信號(hào)狀態(tài)的情況下的信號(hào)的二值化后的符號(hào)變化幾率ρ與其游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布(幾何分布)之間關(guān)系的圖，圖14(B)是表示對(duì)圖14(A)的游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布(幾何分布)進(jìn)行對(duì)數(shù)變換后的頻數(shù)分布的圖。在圖14(A)中，140為p = 0.5時(shí)的頻數(shù)分布，141為ρ = 0. 4時(shí)的頻數(shù)分布，142為ρ = 0. 3時(shí)的頻數(shù)分布，143為ρ = 0. 2時(shí)的頻數(shù)分布，144為ρ = 0. 1時(shí)的頻數(shù)分布。另外，圖14(B)中，145、146、147、148、149分別是對(duì)游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布(幾何分布)140、141、142、143、144進(jìn)行對(duì)數(shù)變換后的頻數(shù)分布。二
1值化時(shí)的滯后幅度為0的情況下幾率變?yōu)棣?= 0. 5，相對(duì)于MHP的振幅，滯后幅度相對(duì)越大則幾率P越小。如圖13(A)、圖13 (B)、圖14(A)、圖14(B)所明示的那樣，相對(duì)于MHP的振幅，滯后幅度相對(duì)越大則二值化時(shí)越多發(fā)數(shù)據(jù)丟失，游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布的傾斜度變小，游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布變?yōu)槿鐭o(wú)信號(hào)狀態(tài)的情況的幾何分布那樣的形狀。因此，第2實(shí)施形態(tài)的信號(hào)判定裝置10，即使濾波器部6的輸出所包含的MHP本來(lái)是有效信號(hào)，也有可能被判斷為不是有效信號(hào)。本實(shí)施形態(tài)用于解決上述那樣的問(wèn)題點(diǎn)。在本實(shí)施形態(tài)中，由于自混合型激光器傳感器的構(gòu)成和第1實(shí)施形態(tài)的相同，因此采用圖1的符號(hào)進(jìn)行說(shuō)明。圖15是表示本實(shí)施形態(tài)的信號(hào)判定裝置10的構(gòu)成的框圖。 本實(shí)施形態(tài)的信號(hào)判定裝置10具有二值化部100、游程長(zhǎng)度測(cè)量部101、存儲(chǔ)部102、對(duì)數(shù)變換部104、有效性判定部105a、以及特征值計(jì)算部106。圖16是表示本實(shí)施形態(tài)的信號(hào)判定裝置10的動(dòng)作的流程圖。二值化部100和游程長(zhǎng)度測(cè)量部101以及對(duì)數(shù)變換部104的動(dòng)作與第2實(shí)施形態(tài)的相同(圖16步驟S1、S2、 S4)。接著，特征值計(jì)算部106根據(jù)存儲(chǔ)部102所存儲(chǔ)的游程長(zhǎng)度測(cè)量101的測(cè)定結(jié)果， 計(jì)算出判定期間內(nèi)的游程長(zhǎng)度的特征值TO (圖16步驟S6)。作為游程長(zhǎng)度的特征值T0，有平均值、最頻值、中間值。另外，也可以將等級(jí)值和頻數(shù)之間的積最大時(shí)的等級(jí)值作為游程長(zhǎng)度的特征值TO。特征值計(jì)算部106計(jì)算出的特征值TO被儲(chǔ)存于存儲(chǔ)部102。接著，有效性判定部10 基于存儲(chǔ)部102所存儲(chǔ)的對(duì)數(shù)變換部104的變換處理結(jié)果和特征值T0，判定輸入信號(hào)是否有效(圖16步驟S7)。具體來(lái)說(shuō)，有效性判定部105a，針對(duì)從對(duì)數(shù)變換部104的變換處理結(jié)果得到的對(duì)數(shù)變換后的游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布中的等級(jí)值為2T0以下的游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布，求出適用了作為幾何分布的指數(shù)函數(shù)的最小二乘法時(shí)的決定系數(shù)(復(fù)決定R2)，在該決定系數(shù)為規(guī)定的判定閾值以上時(shí)，判定濾波器部6的輸出所包含的信號(hào)(MHP)為無(wú)效，在該決定系數(shù)小于判定閾值時(shí)，判定濾波器部6的輸出所包含的信號(hào)(MHP)為有效。信號(hào)判定裝置10在每個(gè)判定期間都進(jìn)行以上那樣的處理。顯示部9顯示信號(hào)判定裝置10的判定結(jié)果。圖17是對(duì)本實(shí)施形態(tài)的信號(hào)判定裝置10的判定原理進(jìn)行說(shuō)明的圖，為表示二值化部100的輸出的圖。MHP的波形中，由于噪聲會(huì)發(fā)生缺失，結(jié)果二值化部100的輸出的波形中也會(huì)發(fā)生缺失。發(fā)生缺失時(shí)，在發(fā)生缺失的地方的二值化輸出的游程長(zhǎng)度Tw為原來(lái)的游程長(zhǎng)度的大約3倍。即，在二值化輸出的游程長(zhǎng)度為基準(zhǔn)周期TO的大約3倍以上的情況下，可以判斷信號(hào)中發(fā)生了缺失。在此，本實(shí)施形態(tài)中，通過(guò)使用不易受信號(hào)的缺失影響的等級(jí)值2T0以下的游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布，能夠改善圖13(A)、圖13(B)、圖14(A)、圖14(B)中說(shuō)明的問(wèn)題，能夠提高輸入信號(hào)是否有效的判定精度。圖18(A)、圖18(B)是對(duì)本實(shí)施形態(tài)的信號(hào)判定裝置10的效果進(jìn)行說(shuō)明的圖，圖 18(A)是表示從對(duì)數(shù)變換部104的變換處理得到的對(duì)數(shù)變換后的游程長(zhǎng)度頻數(shù)的例子的圖，圖18(B)是表示圖18(A)的游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布中等級(jí)值為2T0以下的游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布的圖。圖18(A)中，180是濾波器部6的輸出為無(wú)信號(hào)狀態(tài)的情況的頻數(shù)分布，181是濾波器部6的輸出所包含的信號(hào)有效且噪聲較少的情況的頻數(shù)分布，182是濾波器部6的輸出所包含的信號(hào)有效且噪聲較多的情況的頻數(shù)分布。另外，圖18(B)中，183、184、185分別為游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布180、181、182中等級(jí)值為2T0以下的頻數(shù)分布。通過(guò)第2實(shí)施形態(tài)的信號(hào)判定裝置10的處理，從游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布180得到的決定系數(shù)為0. 7379，從游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布181得到的決定系數(shù)為0. 68M，從游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布182得到的決定系數(shù)為0. 6573。如此，無(wú)信號(hào)狀態(tài)的決定系數(shù)和信號(hào)有效狀態(tài)的決定系數(shù)的差較小，可以得知無(wú)信號(hào)狀態(tài)和信號(hào)有效狀態(tài)之間難以區(qū)別。與此相對(duì)，通過(guò)本實(shí)施形態(tài)的信號(hào)判定裝置10的處理，從游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布183 得到的決定系數(shù)為0. 7691，從游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布184得到的決定系數(shù)為0. 3933，從游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布185得到的決定系數(shù)為0. 4673。因此，可以得知在0. 7691與0. 4673之間設(shè)定判定閾值的話，就能夠區(qū)別無(wú)信號(hào)狀態(tài)和信號(hào)有效狀態(tài)。如以上那樣，本實(shí)施形態(tài)與第2實(shí)施形態(tài)相比較能夠提高輸入信號(hào)是否有效的判定精度。另外，第1 第3實(shí)施形態(tài)中，對(duì)將本發(fā)明的信號(hào)判定裝置適用于自混合型激光傳感器的情況進(jìn)行了說(shuō)明，然而本發(fā)明并不僅限于此，本發(fā)明的信號(hào)判定裝置也可以適用于其他的領(lǐng)域。另外，第1 第3實(shí)施形態(tài)中至少運(yùn)算部8和信號(hào)判定裝置10能夠通過(guò)具有例如 CPU、存儲(chǔ)裝置以及接口的計(jì)算機(jī)，和控制這些硬件資源的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。用于使這樣的計(jì)算機(jī)動(dòng)作的程序以被記錄在軟盤(pán)、⑶-ROM、DVD-ROM、存儲(chǔ)卡等存儲(chǔ)介質(zhì)中的狀態(tài)被提供。CPU 將所讀取的程序?qū)懭氲酱鎯?chǔ)裝置，按照該程序?qū)嵭斜緦?shí)施形態(tài)中說(shuō)明了的處理。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明能夠適用于判定輸入信號(hào)是否有效的技術(shù)中。
權(quán)利要求
1.一種信號(hào)判定裝置，其特征在于，具有 對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行二值化的二值化單元；游程長(zhǎng)度測(cè)量單元，所述游程長(zhǎng)度測(cè)量單元以所述二值化單元的輸出作為輸入，每當(dāng)作為判定期間內(nèi)的所述輸入信號(hào)的二值化結(jié)果的符號(hào)發(fā)生變化時(shí)測(cè)量符號(hào)的游程長(zhǎng)度；判定單元，所述判定單元根據(jù)從所述游程長(zhǎng)度測(cè)量單元的測(cè)量結(jié)果得到的游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布與幾何分布之間的一致度來(lái)判定輸入信號(hào)是否有效。
2.如權(quán)利要求1所述的信號(hào)判定裝置，其特征在于，所述二值化單元在滯后幅度為0的狀態(tài)下對(duì)所述輸入信號(hào)進(jìn)行二值化， 所述判定單元，在將測(cè)量所述游程長(zhǎng)度的抽樣時(shí)鐘在所述判定期間內(nèi)的總數(shù)作為 Nsamp時(shí)，通過(guò)所述判定期間內(nèi)的總頻數(shù)與Nsamp/2之間的比值，或者所述判定期間內(nèi)的等級(jí)值1的頻數(shù)與Nsamp/4之間的比值，判定輸入信號(hào)是否有效。
3.如權(quán)利要求1所述的信號(hào)判定裝置，其特征在于，所述判定單元包括對(duì)數(shù)變換單元，所述對(duì)數(shù)變換單元對(duì)從所述游程長(zhǎng)度測(cè)量單元的判定期間內(nèi)的測(cè)量結(jié)果得到的游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布實(shí)施頻數(shù)的對(duì)數(shù)變換；有效性判定單元，所述有效性判定單元根據(jù)決定系數(shù)判定輸入信號(hào)是否有效，所述決定系數(shù)是針對(duì)從所述對(duì)數(shù)變換單元的變換處理結(jié)果得到的對(duì)數(shù)變換后的游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布，適用了作為幾何分布的一次函數(shù)的最小二乘法時(shí)而求得的。
4.如權(quán)利要求3所述的信號(hào)判定裝置，其特征在于，所述有效性判定單元根據(jù)決定系數(shù)判定輸入信號(hào)是否有效，所述決定系數(shù)是針對(duì)所述對(duì)數(shù)變換后的游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布中，等級(jí)值為規(guī)定值以下的游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布，適用了作為幾何分布的指數(shù)函數(shù)的最小二乘法時(shí)而求得的。
5.如權(quán)利要求4所述的信號(hào)判定裝置，其特征在于，所述判定單元還包括特征值計(jì)算單元，所述特征值計(jì)算單元根據(jù)所述游程長(zhǎng)度測(cè)量單元的判定期間內(nèi)的測(cè)量結(jié)果計(jì)算出游程長(zhǎng)度的分布的特征值T0，所述有效性判定單元根據(jù)決定系數(shù)判定輸入信號(hào)是否有效，所述決定系數(shù)是針對(duì)所述對(duì)數(shù)變換后的游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布中等級(jí)值為2T0以下的游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布適用了最小二乘法時(shí)而求得的。
6.一種信號(hào)判定方法，其特征在于包括以下步驟 對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行二值化的二值化步驟；游程長(zhǎng)度測(cè)量步驟，所述游程長(zhǎng)度測(cè)量步驟以所述二值化步驟的輸出作為輸入，每當(dāng)作為判定期間內(nèi)的所述輸入信號(hào)的二值化結(jié)果的符號(hào)發(fā)生變化時(shí)測(cè)量符號(hào)的游程長(zhǎng)度；判定步驟，所述判定步驟根據(jù)從所述游程長(zhǎng)度測(cè)量步驟的測(cè)量結(jié)果得到的游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布與幾何分布之間的一致度來(lái)判定輸入信號(hào)是否有效。
7.如權(quán)利要求6所述的信號(hào)判定方法，其特征在于，所述二值化步驟在滯后幅度為0的狀態(tài)下對(duì)所述輸入信號(hào)進(jìn)行二值化， 所述判定步驟，在將測(cè)量所述游程長(zhǎng)度的抽樣時(shí)鐘在所述判定期間內(nèi)的總數(shù)作為 Nsamp時(shí)，通過(guò)所述判定期間內(nèi)的總頻數(shù)與Nsamp/2之間的比值，或者所述判定期間內(nèi)的等級(jí)值1的頻數(shù)與Nsamp/4之間的比值，判定輸入信號(hào)是否有效。
8.如權(quán)利要求6所述的信號(hào)判定方法，其特征在于，所述判定步驟包括對(duì)數(shù)變換步驟，所述對(duì)數(shù)變換步驟對(duì)從所述游程長(zhǎng)度測(cè)量步驟的判定期間內(nèi)的測(cè)量結(jié)果得到的游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布實(shí)施頻數(shù)的對(duì)數(shù)變換；無(wú)信號(hào)狀態(tài)判定步驟，所述無(wú)信號(hào)狀態(tài)判定步驟根據(jù)決定系數(shù)判定輸入信號(hào)是否有效，所述決定系數(shù)是針對(duì)從所述對(duì)數(shù)變換步驟的變換處理結(jié)果得到的對(duì)數(shù)變換后的游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布適用了最小二乘法時(shí)而求得的。
9.如權(quán)利要求8所述的信號(hào)判定方法，其特征在于，所述無(wú)信號(hào)狀態(tài)判定步驟根據(jù)決定系數(shù)判定輸入信號(hào)是否有效，所述決定系數(shù)是針對(duì)所述對(duì)數(shù)變換后的游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布中等級(jí)值為規(guī)定值以下的游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布適用了最小二乘法時(shí)而求得的。
10.如權(quán)利要求9所述的信號(hào)判定方法，其特征在于，所述判定步驟在所述無(wú)信號(hào)狀態(tài)判定步驟之前還包括特征值計(jì)算步驟，所述特征值計(jì)算步驟根據(jù)所述游程長(zhǎng)度測(cè)量步驟的判定期間內(nèi)的測(cè)量結(jié)果算出游程長(zhǎng)度的分布的特征值T0，所述無(wú)信號(hào)狀態(tài)判定步驟根據(jù)決定系數(shù)判定輸入信號(hào)是否有效，所述決定系數(shù)是針對(duì)所述對(duì)數(shù)變換后的游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布中等級(jí)值為2T0以下的游程長(zhǎng)度頻數(shù)分布適用了最小二乘法時(shí)而求得的。
全文摘要
本發(fā)明的信號(hào)判定裝置以及信號(hào)判定方法簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)輸入信號(hào)是否有效的判定。信號(hào)判定裝置(10)，具有對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行二值化的二值化部(100)；游程長(zhǎng)度測(cè)量部(101)，所述游程長(zhǎng)度測(cè)量部(101)以所述二值化部(100)的輸出作為輸入，測(cè)量判定期間內(nèi)的輸入信號(hào)的游程長(zhǎng)度；有效性判定部(103)，所述有效性判定部根據(jù)從所述游程長(zhǎng)度測(cè)量部(101)的測(cè)量結(jié)果得到的游程長(zhǎng)度分布與幾何分布之間的一致度來(lái)判定輸入信號(hào)是否有效。有效性判定部(103)，在將測(cè)量游程長(zhǎng)度的抽樣時(shí)鐘在判定期間內(nèi)的總數(shù)作為Nsamp時(shí)，根據(jù)判定期間內(nèi)的總頻數(shù)與Nsamp/2之間的比值，或者判定期間內(nèi)的等級(jí)值1的頻數(shù)與Nsamp/4之間的比值，判定輸入信號(hào)是否有效。
文檔編號(hào)G01S7/486GK102313883SQ20111019234
公開(kāi)日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月30日
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