信号处理装置、信号处理方法及激光雷达装置与流程

本公开涉及信号处理装置、信号处理方法及激光雷达装置。

背景技术：

1、在激光雷达装置中，具有计算多个观测对象各自的移动速度的激光雷达装置(以下称为“以往的激光雷达装置”)。

2、以往的激光雷达装置具备输出激光的光源、根据该激光生成脉冲光的脉冲光生成部、向空间重复辐射该脉冲光并接收由各个观测对象散射后的各个脉冲光作为散射光的收发部、以及对各个散射光与该激光的合波光进行检波的光合波部。此外，以往的激光雷达装置具备信号处理部，该信号处理部根据由光合波部检波出的各个合波光的光频率来计算与各个观测对象的移动相伴的多普勒频率，根据各个多普勒频率来计算各个观测对象的移动速度。由信号处理部计算的移动速度是激光的辐射方向的移动速度。

3、此外，在专利文献1中公开了一种测距装置，该测距装置基于从辐射脉冲光之后到接收由观测对象散射后的脉冲光即散射光为止的时间，来计算从测距装置到观测对象的距离。

4、该测距装置具备生成多个脉冲光的生成部、向空间辐射由生成部生成的各个脉冲光的发送部、以及接收由观测对象散射后的各个脉冲光作为散射光的接收部。此外，该测距装置具备距离计算部，该距离计算部基于从发送部辐射脉冲光之后到接收部接收散射光为止的时间，计算距观测对象的距离。在距观测对象的距离较长的情况下，或者在脉冲光的辐射周期较短的情况下，在发送部辐射辐射顺序为第n个(n为1以上的整数)的脉冲光之后到接收部接收与第n个脉冲光对应的散射光之前，发送部有时会辐射辐射顺序为第(n+1)个的脉冲光。为了即便在这样的情况下，也知晓由接收部接收到的散射光是与第几个脉冲光对应的散射光，生成部生成光频率互不相同的多个脉冲光，将各个脉冲光输出到发送部。

5、现有技术文献

6、专利文献

7、专利文献1：国际公开第2020-079776号

技术实现思路

1、发明要解决的问题

2、存在于激光雷达装置的远方的观测对象(以下称为“远方的观测对象”)的移动速度与存在于该激光雷达装置的附近的观测对象(以下称为“附近的观测对象”)的移动速度有时是相同的速度。在远方的观测对象的移动速度与附近的观测对象的移动速度是相同的速度时，来自远方的观测对象的散射光(以下称为“远方散射光”)和来自附近的观测对象的散射光(以下称为“附近散射光”)有时在相互重叠的状态下到达该激光雷达装置。

3、在以往的激光雷达装置中，收发部在分别接收到相互重叠的远方散射光和附近散射光时，由于远方散射光具有的光频率与附近散射光具有的光频率是相同的频率，因此，信号处理部无法识别远方散射光和附近散射光。因此，存在以下问题：该信号处理部即便能够检测到附近的观测对象和远方的观测对象中的任意一方的观测对象的存在并计算该观测对象的移动速度，也无法检测到另一方的观测对象的存在。

4、专利文献1所公开的测距装置具备生成光频率互不相同的多个脉冲光的生成部。但是，该测距装置的距离计算部不能在远方散射光与附近散射光相互重叠时识别远方散射光和附近散射光。因此，即便假设将该测距装置应用于以往的激光雷达装置，也无法解决上述问题。

5、本公开是为了解决上述问题而完成的，其目的在于，得到如下的信号处理装置和信号处理方法：即便在远方散射光与附近散射光相互重叠的状态下，也与远方的观测对象的移动速度与附近的观测对象的移动速度是否为相同的速度无关，而能够计算各个观测对象的移动速度的。

6、用于解决问题的手段

7、本公开的信号处理装置计算存在于空间的多个观测对象各自相对于激光雷达装置的相对速度，作为各个观测对象的移动速度。

8、根据从光源输出的激光而生成光频率互不相同的多个脉冲光，向空间辐射各个脉冲光，接收由各个观测对象散射后的各个脉冲光作为散射光，对各个散射光与激光的合波光进行检波。该信号处理装置具备：多普勒频率计算部，其根据所生成的各个脉冲光具有的光频率和各个合波光的检波信号，计算各个散射光具有的光频率所包含的与各个观测对象的移动相伴的多普勒频率；以及速度计算部，其根据由多普勒频率计算部计算出的各个多普勒频率，计算各个观测对象的相对速度。

9、发明的效果

10、根据本公开，即便在远方散射光与附近散射光相互重叠的状态下，也与远方的观测对象的移动速度与附近的观测对象的移动速度是否为相同的速度无关，而能够计算各个观测对象的移动速度。

技术特征：

1.一种信号处理装置，其计算存在于空间的多个观测对象各自相对于激光雷达装置的相对速度，作为各个观测对象的移动速度，其中，

2.根据权利要求1所述的信号处理装置，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的信号处理装置，其特征在于，

4.一种信号处理方法，其计算存在于空间的多个观测对象各自相对于激光雷达装置的相对速度，作为各个观测对象的移动速度，其中，

5.一种激光雷达装置，其计算存在于空间的多个观测对象各自相对于激光雷达装置的相对速度，作为各个观测对象的移动速度，其中，

6.根据权利要求5所述的激光雷达装置，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的激光雷达装置，其特征在于，

8.根据权利要求5所述的激光雷达装置，其特征在于，

9.根据权利要求8所述的激光雷达装置，其特征在于，

技术总结
信号处理装置(15)构成为，计算存在于空间的多个观测对象各自相对于激光雷达装置的相对速度，作为各个观测对象的移动速度。根据从光源(1)输出的激光生成光频率互不相同的多个脉冲光，向空间辐射各个脉冲光，接收由各个观测对象散射后的各个脉冲光作为散射光，对各个散射光与激光的合波光进行检波。信号处理装置(15)具备：多普勒频率计算部(16)，其根据所生成的多个脉冲光具有的光频率和各个合波光的检波信号，计算各个散射光具有的光频率所包含的与各个观测对象的移动相伴的多普勒频率；以及速度计算部(17)，其根据由多普勒频率计算部(16)计算出的各个多普勒频率，计算各个观测对象的相对速度。

技术研发人员：野邑寿仁亚,今城胜治,龟山俊平,伊藤优佑
受保护的技术使用者：三菱电机株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15