[发明专利]信号处理装置、传感器装置及信号处理方法

说明书

一种信号处理装置，其执行下述处理，即，降低基于由检测对象物反射的光进行测量的位移量的噪声，该信号处理装置具备：移动平均运算部(17)，其针对输入信号实施移动平均运算而降低输入信号所包含的噪声成分；以及无限脉冲响应滤波器(18)，其通过数字信号处理而降低输入信号所包含的噪声成分，无限脉冲响应滤波器的滤波系数是基于在将同一信号输入至移动平均运算部及无限脉冲响应滤波器的情况下由移动平均运算部输出的第1运算结果和由无限脉冲响应滤波器输出的第2运算结果的差决定的。

技术领域

本发明涉及在对作为测定对象的物体投射激光，基于其反射光求出物体的位移量的激光位移传感器装置中进行信号处理的信号处理装置。

背景技术

激光位移传感器装置对由测定对象物反射的激光的强度进行反复测定，基于各测定结果对测定对象物的位移量进行计算。由于在光强度的测定结果中包含噪声，因此在计算出的位移量中也包含噪声。位移量所包含的噪声表现为对相同对象物的位移量进行了反复测定的情况下的各位移量的波动。因此，激光位移传感器装置通过将位移量的计算结果取移动平均，从而求出降低了噪声的位移量。在移动平均的计算中，如专利文献1等说明的那样，针对时序式的数字信号，在某特定的期间连续地进行算术平均。例如，激光位移传感器装置通过将64次量的数据相加而除以64，从而求出移动平均，将其作为测定对象物的位移量。

专利文献1：日本特开2002-280997号公报

发明内容

在使用移动平均而降低噪声的情况下，噪声的降低性能依赖于实施移动平均的对象区间的长度，即移动平均的对象的数据数。具体而言，如果移动平均的对象的数据数多，则噪声的降低性能提高。但是，如果移动平均的对象的数据数多，则存在运算时间也变长的问题。例如，如果针对将根据光强度求出的位移量作为最终的位移量而不执行移动平均的情况与以根据光强度求出的N个位移量作为对象而执行移动平均来计算最终的位移量的情况进行比较，则进行移动平均而得到的位移量的波动为不进行移动平均的情况的大致1/√N，但响应时间为N倍。

本发明就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于得到信号处理装置，该信号处理装置实现能够防止响应时间增大并使测定性能提高的激光位移传感器装置。

为了解决上述课题，达成目的，本发明为执行使基于由检测对象物反射的光进行测量的位移量的噪声降低的处理的信号处理装置。信号处理装置具备：移动平均运算部，其针对输入信号实施移动平均运算而降低输入信号所包含的噪声成分；无限脉冲响应滤波器，其通过数字信号处理而降低输入信号所包含的噪声成分。另外，无限脉冲响应滤波器的滤波系数是基于在将同一信号输入至移动平均运算部及无限脉冲响应滤波器的情况下由移动平均运算部输出的第1运算结果和由无限脉冲响应滤波器输出的第2运算结果的差决定的。

发明的效果

本发明涉及的信号処理装置取得下述效果，即，能够实现可防止响应时间增大并使测定性能提高的激光位移传感器装置。

附图说明

图1是表示实施方式1涉及的激光位移传感器装置的结构例的图。

图2是实施方式1涉及的激光位移传感器装置所具备的IIR(Infinite ImpulseResponse)滤波器的结构图。

图3是表示实施方式1涉及的激光位移传感器装置所具备的IIR滤波器的系数的例子的图。

图4是表示由实施方式1涉及的外部装置的显示部显示的画面的一个例子的图。

图5是表示实现以下部分的硬件的图，即，实施方式1涉及的激光位移传感器装置的位移量测量部及移动平均运算部。

图6是表示实施方式2涉及的激光位移传感器装置的结构例的图。

图7是表示实施方式3涉及的激光位移传感器装置的结构例的图。