JP2002525641A - 近接測定装置 - Google Patents
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Abstract
Description
の近接を測定する路上走行車両へ組み込む装置に関する。
互間の位置に関する情報を生成する。
。使用において、そのシステムは、路上走行車両に搭載されて、他の路上走行車
両に向けて質問放射を放出し、他の路上走行車両は、エコー放射として放射をシ
ステムに反射し戻し、システムで解析を行って他の車両とそのシステムとの衝突
の危険性を判定する。マイクロ波ドップラレーダー衝突予防システムとして実現
された近接測定装置は、英国特許出願第GB9602250.4号で説明されて
いる。
問題がある。すなわち、 (i)システムから放出された質問放射を反射する他の車両で利用できる情報が
、システムに送り返されない。そのような情報は、例えば前方の車両が減速する
とか又は前方の車両のエンジンが失速するなどの、システムに対する真の衝突の
危険性を他の車両が表しているかどうかを、より正確に判断するために有益であ
る可能性がある。 (ii)各複数の車両がシステムを組み込んでいる場合、相互の範囲内で同時に
作動すると、いくつかの車両の間で干渉を起こす危険が存在する。 (iii)道端の静止物体からの擬似多経路反射が、複雑で誤りをもたらしかね
ないシステムに対するエコー放射を発生する。
スを用いて、地球の磁極に関して決定されるシステムの方位に応じて、放射周波
数を形成することによって、上記の問題(ii)を軽減しようと試みている。し
かしながら、とくにシステムを組み込んで互いの範囲内で用いる多数の車両が存
在する場合には、これは信頼できないこともある。例えば各々システムを組み込
んだ1連の車両が、集団となって同じ方向に移動するときに問題が生ずる。車両
に搭載されたシステムは、同一の姿勢で方位付けられているので、それらのシス
テムは同じ周波数で作動して、システムの相互作用が誤った近接測定の危険をも
たらしかねない。さらに世界中で多くの車両が用いられているために、各車両に
対して個別の放射周波数帯域を割り当てることは不可能である。従って、先行技
術におけるシステム間の干渉及び相互作用は、改善できない。
ことが良く知られている。こうしてその後に放射が受信され放射を復調して、識
別特徴コードを引き出すことによって、発生源の識別が可能になる。そのような
放射の変調は、例えばモバイル電話などのレーダー及び通信システムにしばしば
用いられており、そこでは各電話は、対応する個別の装置番号によって識別され
る。
クトルのために、同一の周波数での動作に制限される。
けられて、それが個別に識別可能とならなければならない。数百万の発生源があ
る場合、多数の発生源を互いに区別するには、比較的長い識別コードが必要であ
る。その場合、比較的長いコードを送信するための送信時間が、発生源が互いに
情報を通信する速度に影響を与えるという新たな問題が生じる。これは特に、識
別特徴コードの送信が、全放射送信時間の比較的大きな部分を占める場合に関係
する。
ような組み合せの路上走行車両の密接な相互接近も実際に起こり得るので、各路
上走行車両は、その装置に個別に対応する識別特徴コードを必要とする。世界中
の道路上で何百万台という路上走行車両が使用されているので、識別コード間の
潜在的な混乱の危険性、及びそれに関連した衝突の危険性を低減するために、何
百万という個別の識別特徴コードが必要となる。
に、さらに問題を引き起こす。そのような多経路反射の結果、送信された識別特
徴コードの不正(corruption)が発生し、そのために潜在的に危険な
衝突事故の検出に誤りをきたしかねない。従って、多経路反射から及び干渉放射
の他の発生源からの不正に対して頑強な、識別特徴コードを用いるシステムが必
要である。
組み込むことによって、又はコード内に冗長性を組み込んでコードを相対的に長
くすることによって、識別特徴コードをより頑強にしてきた。その結果、それら
の送信持続時間が長くなって、コードの送信反復レートが制限されるという問題
を生じる。その結果、衝突危険評価に用いるための近接測定の更新頻度を低減さ
せ、従って衝突の危険性を増大させる。
に対して頑強な、多数の個別の識別特徴コードを提供することには、矛盾した制
約が存在する。これが本発明が解決しようとする問題である。
頼できる衝突警告を与える、近接検出装置を提供することである。
放出し、また戻り放射を受信する質問手段と、 を組み込み、 (c)質問手段は、質問放射を、複数の連結されたデータシーケンスから成る識
別特徴コードでコード化するように構成され、 (d)応答手段は、質問放射を受信し、また戻り放射を識別特徴コードでコード
化するように構成され、 それによって、質問手段が、質問放射を戻り放射に関連付けることを可能にする
特徴を有する。
数の個別の識別特徴コードの組み合せが可能であるという長所を提供する。
を、装置を組み込む他の車両の質問放射と、対応する戻り放射からの質問放射に
応答して放出された戻り放射とを識別することができる。この長所は、各装置が
、その質問放射及び固有の対応する戻り放射に、識別特徴コードを用いているた
めに可能となる。
って第1車両の装置は、他の車両と衝突する可能性のある場合を認識して、その
衝突を回避するために正しい動作が必要なことを、第1の車両の運転者に警告す
ることができる。
値がランダムパターンで変動するが、最終的にそれ自身を反復するような、デー
タビットのパターンとして規定する。データビットの真のランダムシーケンスは
、その値が決して反復することのないランダムパターンで変動するような、デー
タビットのシーケンスとして規定される。データの最大長擬似ランダムシーケン
スは、シーケンスが反復される前に形成され得る、擬似ランダムシーケンスの最
大長として規定される。
組み込むことができる。これによって、装置相互間の相対的移動に起因する、ド
ップラ周波数シフトから生じる不正に比較的鈍感である、頑強な識別特徴コード
が与えられる。擬似ランダムコードは、また有効な相関特性を示す。
de)データシーケンスを組み込むことができる。これは、連結された擬似ラン
ダムシーケンスを組み込む比較的長い識別特徴コードに比べて、より多くの個別
の識別特徴コードを与えるという長所を持つ。
れた戻り放射にコード化された識別特徴コードに相関させる相関手段を組み込ん
でおり、それによって、質問放射を対応する戻り放射に関連付けることが可能と
なる。これは、質問手段が、質問放射の受信に応答して放出された戻り放射を認
識することができるという長所を与える。
数で、戻り放射を放出するように構成され、それによって質問手段は、質問放射
の受動反射と戻り反射とを区別することが可能になる。それによって質問手段は
、例えば街灯柱や道路沿いの建物からの質問放射の反射などの擬似多経路反射と
、応答装置からの戻り放射とを区別することが可能になる。
を放出するように構成されており、その時間遅延期間は、質問放射が質問手段か
ら伝播して受動反射されて、そこでしきい値より高い強度で再受信されるのに必
要な時間よりも長く、また質問手段は、遅延された放射の受信と遅延されていな
い放射の受信とを識別するように構成される。これにより質問手段が、応答手段
を組み込んでいる他の車両だけに応答して、前記質問放射の擬似多経路受動反射
によって乱されないという長所が与えられる。
向性利得応答を有するアンテナと、 (ii)前記アンテナを角度走査する走査手段と、 (iii)走査手段を制御し、質問手段に対する応答手段の方向を、戻り放射が
受信された前記アンテナの走査方向から決定する計算手段と、 を組み込んでもよい。
段を組み込んでもよく、計算手段は、質問手段からの質問放射の放出と、質問手
段における対応する戻り放射の受信とのあいだの時間間隔を記録して、時間間隔
を用いて距離を計算するように構成されている。これによって計算手段は、質問
手段に対する戻り放射を与える応答手段の軌道を追跡することが可能になるとい
う長所が与えられる。
置に対する応答手段の位置を監視して、応答手段と質問手段との衝突の危険があ
る場合に、警告アラームを発する警告手段を起動するよう構成される。これによ
って、装置の使用者は、警告アラームに応答し、適切な行動を取って激突又は衝
突を回避できるという長所が提供される。
段との衝突の危険がある場合、その衝突を回避するために質問手段の軌道を修正
するブレーキ手段を起動するように構成される。
るよう構成することができる。これによって、2つの質問手段が同時に反復的に
応答手段に質問し、それによって、その存在の検出に失敗する危険性を低減する
という長所がもたらされる。これにより、応答手段の同時の質問が発生した場合
、次の質問は位相がずれる傾向があるという長所がもたらされる。
ランダムに変化するように構成される。これによって、質問放射を同時に放出す
る2つ以上の質問手段が、より迅速に位相をずらされるという長所がもたらされ
る。
、応答手段にデータを提供する感知手段を組み込んでもよく、そのデータを戻り
放射にコード化するように構成される。これによって、戻り放射を受信する質問
手段が、データを用いて相互衝突の危険性をより確実に決定できるという長所が
もたらされる。
られてもよい。車両の前部領域の別の車両の後部領域への衝突が、実際に最も起
こり易い衝突のタイプであるので、これによって装置の実際の構成が与えられる
。
両に組み込むことができ、質問手段は車両の前部領域に、また応答手段は後部領
域及び側部領域に組み込まれてもよい。応答手段を細長い車両の側部領域へ組み
込むことによって、衝突、特に側面衝撃衝突の危険性を低減するという長所がも
たらされる。
る近接測定の方法を提供し、その方法は次のステップを備える。 (a)質問装置から、複数の連結されたデータシーケンスから成る識別特徴コー
ドを組み込んだ質問放射を生成して放出し、 (b)質問放射を応答装置で受信し、質問放射に応答して受信信号を発生し、 (c)受信信号を記憶し、 (d)受信信号に応答して、識別特徴コードでコード化される戻り信号を発生し
、 (e)質問放射の受信から時間遅延期間経過後に戻り信号を放出し、 (f)戻り放射を質問装置で受信し、 (g)戻り放射を質問放射に関連付けるために、質問放射にコード化された識別
特徴コードを、戻り放射にコード化された識別特徴コードと相関させ、および (h)質問装置で、応答装置に対する近接を質問装置に対する戻り放射の伝播方
向と、また質問放射の放出と戻り放射の受信とのあいだの時間間隔とから計算す
る。
シーケンスを組み込むことができる。代りに連結されたデータシーケンスは、連
結されたゴールドデータシーケンスを組み込むことができる。
を参照して説明する。
セクション10には車道20が含まれる。第1車両30と第2車両40が、車道
20に沿ってそれぞれ矢印50、60で示される方向へ進行している様が表され
ている。第1車両30は、第2車両40のわずか10m後ろを進行している。各
車両30、40は、一般に70で表される本発明の近接測定装置を組み込んでい
る。各装置70は、レーダー質問装置(I)80と応答装置(T)90とを含む
。各質問装置80と各応答装置90は、結合される車両30、40の前部領域及
び後部領域に搭載される。
)が組み込まれている。アンテナは、増強された利得の方向を含む指向性極性利
得応答を提供する。この方向は、その主ビーム方向と呼ばれる。アンテナは、そ
の主ビーム方向に、77GHzの周波数を持つ連続波(CW)位相のコード化さ
れたマイクロ波放射のビームを放出するように構成される。ビームは、そのエネ
ルギー密度が、ビームの中央領域のエネルギー密度に対して−3dBであるよう
な、極角度によって規定される2.7°の角ビーム幅を有する。この2.7°の
角ビーム幅は、1.9°のアンテナにおける放射の放出及び対応する放射の受信
に対する、等しいビーム幅に対応する。ビームは、5m〜150mの距離範囲の
応答装置90によって検出されるのに十分大きなエネルギーを持つ。ビームは、
矢印50、60で示される方向に関して、−30〜+30°の角度範囲で240
度/秒で連続的に走査される。言い換えればビームは、4Hzのレートで連続的
に走査されるが、そのレートは、質問装置80で実行される計算機能のシーケン
スにデータを提供するのに適切な頻度であり、そのシーケンスは後に詳細に説明
される。ビームは、角度範囲内での特定方向に7.9ミリ秒の滞留時間を持ち、
その間に、質問装置80は、放射を放出しまたその特定方向にある応答装置90
からの応答を受信する。この滞留時間は、1.9°のビーム幅と240°/秒の
ビーム走査レートの比によって決定される。応答装置90は、77GHzの周波
数を持つ放射を受信する放射受信機ユニット、及び同じ周波数で放射を放出する
再送信機ユニットとを組み込んでいる。
る。第1車両30の質問装置80は、その進行方向に質問放射のビームを放出し
走査することによって、前方の車道20を走査し、そのビームは参照識別特徴コ
ードでコード化される。識別特徴コードは、後により詳細に説明される。放射の
ビームは、第2車両40の応答装置90によって受信され、第2の車両は、識別
コードを組み込んだ戻り放射を、ある一定の遅延時間の後に放出することによっ
て応答する。第1車両30の質問装置80は、戻り放射を受信し、戻り放射を用
いて、応答装置90に対する位置を計算して、第2車両40が衝突の危険性を表
しているかどうかを判断する。衝突の危険が有れば、この質問装置80は、運転
者に警告信号を送り、状況が特に危険である場合は、自動的に車両のブレーキを
かける。
装置80に応答するように構成され、また第2車両40の質問装置80は、前方
を走行する車両の応答装置90を質問するように構成される。
置80は、ガンダイオード主発振器ユニット(GUNN)210、信号スプリッ
タユニット(SPLITTER)220、バイステート位相変調器ユニット(M
ODULATOR)230、コード発生器ユニット(CODE GENERAT
OR)240、マスタータイミングユニット(TIMING UNIT)244
、サーキュレータユニット(CIRCULATOR)250、結合される走査サ
ーボ機構(SCANSERVO)262を持つアンテナ(ANT)260、受信
機ユニット(270)、アナログ−ディジタル変換器ユニット(ADC)272
、相関器ユニット(CORRELATOR)280、コンピュータ(COMPU
TER)290、警告ユニット(WARNING)292、ブレーキサーボユニ
ット(BRAKES)294、及びセンサーユニット(SENSORS)296
を備えている。ユニット296は、複数の加速度計、電子コンパス、及び質問装
置80が搭載されている車両の速度を指示する車輪回転速度センサーを備えてい
る。
から296、コンピュータ290、アンテナ260、及び機構262の相互接続
を説明する。発振器ユニット210は、スプリッタユニット220の入力に接続
されるSx信号出力を含む。スプリッタユニット220は、信号Sy出力及び信
号Sref出力を組み込む。Sy出力は、変調器ユニット230の搬送信号入力
に接続され、Sref出力は、受信機ユニット270の局部発振器の入力に接続
される。タイミングユニット244は、発生器ユニット240及びコンピュータ
290のタイミング入力に接続される2つの出力Stimeを組み込む。発生器
ユニット240は、変調器ユニット230の変調入力、及び相関器ユニット28
0の第1基準入力に接続される信号Scode出力を含む。変調器ユニット23
0は、サーキュレータユニット250の入力に接続される信号Sz出力を組み込
む。サーキュラーユニット250は、アンテナ260の信号ポートに接続される
信号Santポートを含む。サーキュラーユニット250は、受信機ユニット2
70の信号入力に接続される信号出力を組み込む。受信機ユニット270は、変
換器ユニット272の入力に接続される変調された信号出力を組み込む。変換器
ユニット272のディジタルSbb出力は、相関器ユニット280の第2入力に
接続される。相関器ユニット280は、コンピュータ290のデータ入力に接続
される出力を含む。コンピュータユニット290は、2つの信号出力及び二方向
Sscan信号ポートを組み込み、信号出力は、警告ユニット292及びブレー
キサーボユニット294に接続され、Sscanポートは、サーボ機構262に
接続される。コンピュータユニット290は、センサーデータを受信するセンサ
ーユニット296に接続されるセンサー入力を含む。
信号Sxを発生して、該信号をスプリッタユニット220に出力し、スプリッタ
220は、該信号を基準信号Srefと出力信号Syに分割する。信号Sref は、受信機ユニット270のための局部発振器信号である。発振器ユニット21
0とスプリッタユニット220は、従来知られている構成部品である。変調器ユ
ニット230は、スプリッタユニット220から信号Syを受け取るとともに、
発生器ユニット240からコード化信号Scodeを受け取る。タイミングユニ
ット244からタイミングプロンプト信号Stimeを受け取った後、発生器2
40はコード化信号Scodeを発生して出力する。信号Scodeは、前記の
ように基準識別特徴コードを含む。変調器ユニット230は、信号Scodeに
応答して信号Syを位相変調して、コード化された出力信号Szを与える。サー
キュレータユニット250は、信号Szを受信し、インピーダンスを信号Szに
適合させてアンテナ260のためのアンテナ信号Santを生成する。アンテナ
260は、アンテナ信号Santを受信して、図1を参照して前述したように、
走査による方法でアンテナ信号Santをマイクロ波質問放射Eoutとして放
出する。サーボ機構262は、Sscanポート経由のコンピュータ290から
の制御のもとに、アンテナ260を走査する。コンピュータ290はまた、Ss can ポート経由で機構262から情報を受け取り、それが正しく機能している
ことを確認する。これは、安全上の重大局面において特に重要である。
タのシリアルストリームである。これらの値は、その擬似ランダム特性のために
、コーディング信号Scodeにおいて実質的に等しい確率で発生する。変調器
ユニット230は、信号Szを与えるために、信号Sxに関して位相を0から1
80°に切換えてこれらのロジック値に応答して、信号Syを位相変調するよう
に構成されている。
セクション1には、しばしば多数の車両が存在する。これらの車両の各々が、装
置70を組み込んでいれば、それらは頻繁に相互の通信範囲内に存在する。その
結果、特に互いに同じ識別特徴コードを用いている場合は、これらの車両のそれ
ぞれの装置70から放出され、該車両で受信される放射の干渉及び関連するデー
タ不正の危険が発生する。データ不正は、車両の安全性に危険をもたらしかねな
い。安全性を高めるために、識別特徴コードは、コードビット長に課せられる制
約の範囲内で、車両の各々に対して個別であるように構成される。識別特徴コー
ドは、該コードの中に互いに連結された最大長擬似ランダムシーケンスコード(
Maximum Length pseudo−random Sequenc
e Code、MLSC)を組み込み、該コードは、車両の互いに対する移動に
起因したドップラ周波数シフトによる不正に対して鈍感であるという有利な性質
を示す。MLSCの特性は、多くの出版物、例えばS.W.Golombの「S
hift Register Sequences」、Aegean Park
Press 1982年、及びD.Sarwarte及びM.Pursley
による「Cross Correlation Properties of
Pseudo−Ramdom and Related Sequences」
Proc.IEEE、1980年5月に説明されている。MLSCは、後により
詳細に説明される。
一時的にジッタリングされる間隔で、アンテナ260から反復的に放出される。
これによって、2つの質問装置80が、反復的に同期的に応答装置90への質問
を試みる状況の問題が緩和される。その間隔は、放射の放出のあいだの間隔が、
次の等式1によって表されるように15.4μ秒から154μ秒の範囲内に収ま
るように、15.4μ秒の時間ステップでジッターされる。
ケンスの少なくとも1つでジッターされる、すなわち、pの値が、ランダムシー
ケンス及び事前記録シーケンスの少なくとも1つで変動する。これによって、応
答装置90の質問の失敗が繰り返される危険が低減される。応答装置90の質問
が失敗すると、軌道が質問装置80によって確立されず、衝突の評価に対する信
頼性の欠如という危険に結びつく。
別の識別特徴コードを持っている。MLSCは知られているが、路上走行車両に
対する識別コードを提供する連結されたMLSCの使用は、知られていない。M
LSCの連結によって、同数のコードビットを持つ単一のMLSCより多くの対
応する数のコードビットに対する個別のコードの組み合せが与えられる。
結果それらの関連する基準識別特徴コードは、762ビットの長さを持つことに
なる。762ビットを適切に選択することによって、13366080個の異な
る識別特徴コードが可能となる。信号Scodeの各ビットは、変調器ユニット
230に送られると、10n(ナノ)秒の持続時間を持つように構成され、発生
器ユニット240に組み込まれたロジックデバイスに対する100MHzのクロ
ックレートに対応する。10ナノ秒の持続時間は、1.5mの測定分解能に対応
するように選択され、また3mの自由空間放射伝播距離に対応する。こうして識
別特徴コードによって、装置70は、200km/時までの相対車両速度の測定
に対応することができるようになる。
ンピュータアルゴリズムを用いて前もって生成されて、コード発生器ユニット2
40に組み込まれる固体メモリデバイス内に、初期製造過程でプリロードされる
。代りにMLSCは、複数のステージを含む従来の線形シフトレジスタを用い、
複数のステージからの出力に接続される複数のフィードバックタッピングを組み
込み、それからタッピングをモジュロ2加算器に加算して、MLSC出力を生成
することによっても発生することが可能であり、MLSC出力はまたシフトレジ
スタへの入力データとしても機能する。
の異なる可能な組は18通り存在する。これらの組のうちの6つは互いに同一で
はなく、発生器ユニット240で連結されて、762ビットから成る関連する識
別特徴コードを質問装置80に提供する。
60から放射を放出し、その放射は、対応する個々の個別の擬似ランダム識別特
徴コードでコード化される。放射は、アンテナ260から車道20に沿って伝播
して、第2車両40の応答装置90に受信される。応答装置90をより詳細に説
明する。
ニット(RX)500、メモリユニット(MEMORY)510、クロックユニ
ット(CLOCK)520、送信機ユニット(TX)530、及び広角ビームア
ンテナ(ANT)540を備えている。受信機ユニット500及び送信機ユニッ
ト530は、アンテナ(ANT)540に接続されており、またアンテナ(AN
T)540を共有する。アンテナ540は、機械的に回転して走査されないが、
車両40から後方に向けられる。受信機ユニット500及び送信機ユニット53
0は、従来のミリメートル波受信機であり、それぞれ位相コード化された波形を
受信しまた送信するよう構成され、それらは従来技術で知られている。
。受信機ユニット500は、メモリユニット510の第1ディジタル信号入力に
接続されるディジタルScin信号出力を組み込む。クロックユニット520は
、メモリユニット510の第2ディジタル入力に接続されるディジタル出力を組
み込む。メモリユニット510は、送信機ユニット530の変調入力に接続され
るディジタルScout信号出力を含む。送信機ユニット530は、アンテナ5
40の信号入力に接続される信号出力を組み込む。
第1車両30の質問装置80から質問放射Rinを受信し、それに応答して受信
機ユニット500のための受信信号を発生する。放射Rinは77GHzの周波
数を持ち、前述のように関連する識別特徴コードでコード化される。ユニット5
00は、受信された信号を復調して、そこから図2のScodeに対応する識別
特徴コードScinを取り出す。コードScinは、連結されたMLSCを組み
込む識別特徴コードを形成するように構成された、0又は1の値のロジックビッ
トの組から成る。メモリユニット510は、コードScinを受信して記憶し、
それから、有効化機能を実行してコードScinが762ビットの予測される長
さを持ち、また擬似ランダムロジック信号の特性として、ロジック値0又は1の
発生する確率が等しいことを確認する。それが確認されると、メモリユニット5
10は、ある一定の遅延の後に、値0又は1のロジックビットのストリームから
成る出力信号Scoutとして、コードScinを出力する。信号Scoutは
、再送信機ユニット530で受信され、該ユニット530は、同様の方法で信号
Scoutを77GHzの搬送波に位相変調して、質問装置80の変調器ユニッ
ト230へ送って、変調され符号化された信号を与え、戻り放射Routとして
アンテナ540から放出される。
600で表されるモジュールは、図2に示される、サーキュレータユニット25
0、アンテナ260、受信機ユニット270、変換器ユニット272、相関器ユ
ニット280、コンピュータ290、警告ユニット292、及びサーボユニット
294を組み込んでいる。アンテナ260は、サーキュレータ250経由で、受
信機ユニット270の第1信号入力に接続されるSRX信号出力を含む。変換器
ユニット272は、相関器ユニット280の第1相関入力に接続されるディジタ
ルSbb出力を組み込む。受信機ユニット270は、局部発振器信号Srefを
受信するための第2信号入力を含む。相関器ユニット280は、コード発生器ユ
ニット240によって発生された識別特徴コード信号Scodeを受信するため
の第2相関入力を組み込む。相関器ユニット280は、コンピュータ290の第
1ロジック入力に接続されるSlogicロジック信号出力を含む。コンピュー
タ290は、警告ユニット292、ブレーキサーボユニット294、及び走査サ
ーボ機構262に接続される3つのロジック出力を組み込む。
の127ビット相関器610a、610b、610c、610d、610e、6
10fを組み込んでいる。各相関器610は次のものを含む。 (a)第1のデータシーケンスを受取るための第1の127ビットレジスタ(A
)、例えば第1レジスタ620a、 (b)第2のデータシーケンスを受取るための第2の127ビットレジスタ(B
)、例えば第2レジスタ622a、及び (c)6つの入力ANDゲート630の対応する入力に接続される出力を持つ相
関ネットワーク(C)、例えばネットワーク624a。
放出された戻り放射Routは、アンテナ260において戻り放射Einとして
受信されて、戻り放射Einから受信された信号SRXを提供する。受信機ユニ
ット270は、信号SRXを受信し、信号SRXを発振器ユニット210からの
信号Srefでヘテロダイニングして、ディジタル復調ベースバンド信号を与え
る。ディジタル復調ベースバンド信号は、応答装置90から再送信された識別特
徴コードを含む、ディジタル信号Sbbに変換される。従って信号Sbbは、ロ
ジック値0又は1の762データビットの擬似ランダムシーケンスを含む。受信
機ユニット270は、強度が現在のしきい値よりも小さい戻り放射Routに応
答しないように構成される。これは質問装置80が応答し得る最大範囲を決定す
る。
ュータ290へタイミング信号Stimeを送出すると、発生器ユニット240
は、基準識別特徴コードから成るコード化信号Scodeを変調器ユニット23
0に出力し、同時にその信号を相関器ユニット280に送る。コンピュータ29
0は、タイミング信号Stimeの受信を利用して、質問放射Eoutがアンテ
ナ260から放出され時間t1におけるポイントを決定する。相関器ユニット2
80は、信号Scodeを受信し信号Scodeを第2レジスタ622にシフト
することによって、Scode内に含まれる基準識別特徴コードの形成に寄与す
る6つの各MLSCが、関連するレジスタ622内に記憶される。レジスタ62
2への信号Scodeの記憶は、受信機ユニット270から変換器ユニット27
2経由で、相関器ユニット280における信号Sbbの受信に先行して完成され
る。
タ620にシフトさせる。第1レジスタ620及び第2レジスタ622に含まれ
るデータが、互いに相関するビット数のしきい値又はより少ない数を持つ場合、
各相関器610は、ロジック値0の出力信号を与え、レジスタ620、622に
含まれるデータが、相関ビット数のしきい値よりも大きい場合は、その出力信号
のロジック値は1である。信号Sbbが第2レジスタ622にシフトされ、信号
Sbbが第1レジスタ620に含まれる識別特徴コードと相関させられることに
よって、ロジック状態1に切り替える相関器610からの出力が発生すると、A
NDゲート630からの出力は、瞬間的にロジック0値からロジック1値へ及び
再びロジック0値へというロジック状態の遷移を受ける。コンピュータ290は
、この遷移を検出してそれが発生する時間t2におけるポイントを記録する。
遭遇する干渉及びデータ不正の程度の変動に対処するために、50ビットから1
25ビットの範囲で変更し得る。干渉が起こった場合は、受信された識別特徴コ
ードのビットはしばしば不正になる。しきい値が、50ビットよりも小さい値に
設定されている場合は、データ不正は、擬似相関を引き起こし、その結果AND
ゲート630からの出力における誤ったロジック状態遷移を引き起こしかねない
。これはコンピュータ290により実行される近接推定の誤りを引き起こす。そ
のような擬似相関は、サイドローブ相関と呼ばれる。しきい値が125ビットよ
りも高い値に設定された場合は、マイクロ波雑音環境において、装置70は衝突
軌道の可能性のある車両の検出に失敗する危険が存在する。
的短いとき、例えばそれらが30ビット長であるときに、干渉が起こった状況で
は、サイドローブ相関がより頻繁に発生する。コード信号Scodeにおいて各
MLSCの長さを127ビットに設定することによって、サイドローブ相関のリ
スクを低減することができるが、それでも多数のより短いMLSCを連結するこ
とによって、多数の個別の識別特徴コードが可能となる。例えば、63ビット長
の2つの連結されたMLSCは、126ビット長の30個の個別の可能な識別特
徴コードを与え、比較的に少ないサイドローブ相関をもたらすのに対して、31
ビット長の4つの連結されたMLSCは、124ビット長の360個の個別の可
能な識別特徴コードを与え、比較的より際立ったサイドローブ相関をもたらす。
の戻り放射Einを与える応答装置90の距離を計算する。アンテナ260の走
査方向は、サーボ機構262を通じたコンピュータ290の制御下にあるので、
応答装置90の姿勢は、アンテナ260の主ビームの方向からコンピュータ29
0によって計算される。それからコンピュータ290は、応答装置90の姿勢及
び距離に関するデータをそのメモリに記憶する。
答装置90に関する距離及び姿勢の一連のデータを記憶して、一連のデータから
質問装置80に対する応答装置90の軌道を計算する。コンピュータ290によ
って計算された軌道が、質問装置80と応答装置90との間の衝突する可能性に
対応する場合、コンピュータ290は信号を警告ユニット292に送って、視覚
的及び聴覚的警告を車両30の運転者に与える。警告ユニット292に信号を送
った後の一定時間内に軌道が変化しない場合は、コンピュータ290は、ブレー
キサーボユニット294に信号を送って、運転者を無視して車両30のブレーキ
をかけることによって車両の衝突を回避する。
いる。機能700のシーケンスは、車両30の質問装置80内に組み込まれたコ
ンピュータ290によって実行されるソフトウェアにコード化される。車両30
はホスト車両と呼ばれる。シーケンス700には、ホスト車両測定機能710、
ホスト車両軌道予測機能720、他車両測定機能730、他車両軌道予測機能7
40、交差計算機能750、交差評価機能760、及びサーボ及びアラーム起動
機能770が含まれる。
ずコンピュータ290は、測定機能710を実行してセンサーユニット296に
接続されるセンサー入力を走査して、センサーユニット296に組み込まれた加
速度計、電子コンパス、及び車輪回転速度センサーからホスト車両の速度を決定
する。それからコンピュータ290は、機能720を実行して、測定機能710
の直近の実行中に及び先行する実行中になされた測定値から、ホスト車両の軌道
を計算する。機能710、730の実行と同時に、まずコンピュータ290は測
定機能730を実行して、ホスト車両で受信された再送信された擬似ランダムに
コード化された戻り放射を解析することによって、ホスト車両からの他車両の距
離及び方向の測定値を得る。次にコンピュータ290は、予測機能740を実行
して、測定機能730の直近の及び先行する実行中に得られた測定値から、他車
両の軌道を計算する。機能710から740までが完了すると、コンピュータ2
90は計算機能750を実行する。計算機能750は、予測機能720、740
からの情報を用いて、ホスト車両と他車両のどれか1つとの衝突の危険が存在す
るかどうかを計算機に計算させる。衝突の可能性が存在する場合は、コンピュー
タ290は評価機能760を実行して、起動機能770にデータを送ることによ
って、ホスト車両の運転者に警告を与える。評価機能760を実行しているとき
、運転者が衝突を回避するためにホスト車両の軌道を変更していないことをコン
ピュータ290が検出した場合は、コンピュータ290は、情報を起動機能77
0に渡して、ホスト車両のブレーキをかける。評価機能760を実行していると
き、衝突の可能性が無いことをコンピュータ290が検出した場合は、コンピュ
ータ290は、機能700のシーケンスの実行を繰り返して、測定機能710、
730を開始することによって続行する。コンピュータ290は、シーケンス7
00を反復的に実行するように構成されている。
リズムを用いて、測定機能710、730から提供される雑音近接情報を処理す
る。実際、例えば相関器280で発生する擬似相関のために、予測機能720、
740によって計算される軌道は不確実であり得る。軌道の予測を改善するため
に、車両の相対的移動を予想するカルマンの軌道モデルを含むように、機能72
0、740は事前構成される。モデルには測定機能710、730からの近接情
報が供給されて、平均及び最小二乗データ適応アルゴリズムを、現在及び前の近
接情報に適用することによって、最適な軌道予測を与える。
各々応答装置90を備える他車両からの戻り放射と、遅延無しに放射を反射する
静止した道端の物体からの質問放射の擬似多経路反射とを、質問装置80が区別
できるために重要である。遅延が、質問装置80からの放射Eoutの放出と、
静止した道端の物体から反射された放射Einの受信とのあいだの単純な反射に
関連する飛行時間よりも大きく設定されている場合は、質問放射放出後の遅延に
先行して受信された反射を無視することによって、質問装置80は、多経路反射
を拒絶することができる。代りに遅延は、識別特徴コードの送信に要するよりも
わずかに長い短時間間隔、例えば各々が10ナノ秒の持続時間である762コー
ドビットに対する7.7μ秒に設定されることもでき、それによってメモリユニ
ット510のメモリ容量の要件が緩和される。多数の装置70が互いの範囲内で
動作する場合、遅延は各装置70に対して同一になるように設定される。
放射Rinを受信して、それに応答して、固定された遅延後に、第2の周波数f 2 、例えばf2=78GHzで対応する戻り放射Routを放出するように構成
してもよい。第1の周波数f1と第2の周波数f2は、質問器80にとって区別
するに十分なほど互いに異なるように選ばれる。質問器80と応答装置90は、
この周波数f1とf2を発生するガンダイオード発振器を組み込んでいる。2つ
の周波数動作によって、静止した道路脇の物体からの多経路反射によって、放射
が周波数f1で質問器80に戻り、その一方で、各々が応答装置90を組み込ん
だ他の車両からの遅延された戻り放射が、周波数f2で質問器80に受信される
。これによって、装置70は多経路反射に対処することが可能となる。
答装置は第2の車両40に組み込まれ、受信機ユニット500、メモリユニット
510、クロックユニット520、送信機ユニット530、及び広角ビームのア
ンテナ540を組み込んでいる。受信機ユニット500と送信機ユニット530
は、アンテナ540に接続されてアンテナ540を共有している。アンテナ54
0は、機械的に回転走査されることはなく、車両40の後方に方位付けされてい
る。それぞれ受信機ユニット500と送信機ユニット530は、位相符号化され
た波形を受信、送信するように適応された、従来型のミリメートル波の受信機と
送信機である。応答装置800もまた、コンピュータ810とセンサーユニット
820を組み込んでいる。センサーユニット820は、コンピュータ810の入
力に接続されたセンサー出力を備えている。コンピュータ810はメモリーユニ
ット510の第2のデータ入力に接続されたディジタル出力を組み込んでいる。
でいる。受信機ユニット500は、メモリユニット510の第1のディジタル信
号入力に接続されたディジタルScin信号出力を組み込んでいる。クロックユ
ニット520は、メモリユニット510の第2のディジタル入力に接続されたデ
ィジタル出力を組み込んでいる。メモリユニット520は、送信機ユニット53
0の変調入力に接続されたディジタルScout信号出力を含んでいる。送信機
ユニット530は、アンテナ540の信号入力に接続された信号出力を組み込ん
でいる。
0内のセンサー(図示せず)から情報をアナログ信号として受信して、組み込ま
れたアナログ−ディジタルコンバータを用いて、アナログ信号をディジタル信号
に変換する。センサーは、車両40の状態、例えばそのホイールにカップリング
された回転速度センサーに基づいて測定された速度、搭載された加速度計を用い
て測定された加速度、組み込まれた機械式又は電子式コンパスを用いて測定され
た方位、及び車両40のエンジンに搭載された燃料流量センサーと圧力センサー
を用いて測定されたエンジン状態を監視する。
コード化されている。ユニット500は、放射Rinを復調してそれから、図2
のScodeに対応するその識別特徴コードScinを抽出する。メモリユニッ
ト510は、コードScinを受信してそれを記憶して、次に有効化機能をコー
ドScinに対して実行して、それが762ビット長という予想された長さを持
つこと、及び疑似ランダムロジック信号の特徴として実質的に等しい確率でコー
ドScin中に論理値0と1が発生することを検証する。
、コンピュータ810に接続されているセンサーから収集した情報を受信する。
コンピュータ810は、この情報を、識別特徴コードScinに対応するデータ
に続く添付データとして、メモリユニット510中に挿入する。固定された遅延
時間後に、メモリユニット510からのデータが、出力信号Scoutとして出
力される。信号Scoutは、送信機ユニット530で受信され、送信機ユニッ
ト530は、信号Scoutを、質問器80の変調器ユニット230と類似の方
法で77GHz搬送信号に変調して、アンテナから戻り放射Routとして放出
される変調されコード化された信号を与える。
加することがある。これによって、この代替実施態様は、電子番号プレートとし
て使用可能となって、例えば自動通行料金徴収が容易となるという利点となるが
、連結された疑似ランダム識別特徴コードを用いることは、電子番号プレート応
用にとって、複数の個別の識別特徴コードを提供するためには特に重要である。
そのうえ、受信機ユニット500と送信機ユニット530は、上述したように、
互いに異なった、例えばそれぞれ77GHzと78GHzで動作してもよい。図
7に、応答装置800中での信号Scoutの区分化を示し、これは900によ
って示される。信号900は、次のものを含んでいる。 (i)127ビット長のMLSCを6個(M1、M2、M3、M4、M5、M6
)含んだ識別特徴コード、 (ii)ホスト車両タイプとその機能状態(HOST)に関連するデータ、例え
ばそのエンジン機能状態、 (iii)クロストラック加速(ACCEL1)に関連するデータ、すなわち、
その走行方向に直交する方向におけるホスト車両の加速度、 (iv)トラックに沿った加速(ACCEL2)に関連するデータ、すなわち、
その走行方向におけるホスト車両の加速度、 (v)磁気コンパスとホイール回転速度センサーから、コンピュータ810によ
って導き出されたホスト車両速度(VELOCITY)に関連するデータ。
SCM1で開始され、時間tendで速度に関連するデータで終了する。
以上のデータを省略して、複雑さを減少させてもよい。
データは、質問器80によって用いられてもよく、アンテナ走査方向とタイミン
グt1及びt2から誘導される、距離および担持情報を補足する。
うに、応答装置800に結合されることがある。これによって、地表上の絶対位
置基準が提供され、一方、応答装置90を組み込んだ図1に示す装置70は、車
両30と40の位置の相対的な測定値だけを提供するという利点を与える。
示されている。トラックは、長さが30メートルで前部キャブ960、主セクシ
ョン970、及び旋回トレーラ980を組み込んでいる。トラック950は、キ
ャブ960のところにある質問器80とその後部領域にある応答装置90に加え
て、図8に示すその全長に沿って側部領域にある複数の応答装置90を組み込ん
でいる。これによって、装置70を担持している他の車両が、応答装置90を搭
載しているトラック950の側部領域に、衝突する危険性がある場合には特に安
全性が増加する。
し、その結果762ビット長のコード900を組み込んでいるとはいえ、本発明
の代替実施形態は、長さ、すなわち連結されたMLSCの数、およびMLSC長
がコード900とは異なった、識別特徴コードを用いてもよい。例えば、代替の
識別特徴コードは、各々255ビット長のMLSCを3個連結した結果765ビ
ット長となった識別特徴コードを組み込んでいてもよい。
時に用いられる確率は、識別特徴コードの長さが増加するに連れて減少する。各
々127ビット長のMLSCを6個一緒に連結すると、13366080個の異
なる識別特徴コードの組合せが可能となる。これによって、762ビット長の連
結されていない疑似ランダムコードを用いて得られるよりも、さらに多くの異な
るコード組合せが得られるという利点がある。
連する特徴とともに、複数の異なる識別特徴コード構造を、表1にリストアップ
する。表1では、 (i)nは、長さClength、すなわちClengthがビット単位で示し
たMLSC長であるMLSCを発生するシフトレジスタで必要とされる段数であ
り、 (ii)Ncombinは、Clength個のビット数を用いて可能となる疑
似ランダム組合せの数であり、 (iii)Nconcatは、一緒に連結されると、Nsignat個の異なる
識別特徴コードを与えるMLSCの数であり、 (iv)Tcombinは、各識別特徴コードビット当たり10nsを送信持続
時間として見込んだ場合の、各々Clength個のビット長を持つNconc at 個のMLSCを組み込んだ識別特徴コードを送信するために必要とされる時
間間隔である。
2つの装置70が互いの通信範囲内にある場合における、識別特徴コード長、送
信持続時間、及び同時に用いられる重複コードという危険との間における妥協で
ある。131071ビットという識別特徴コード長を有する、表1の1つの例示
の識別特徴コードでは、Tcombinは、装置70の滞留時間7.9ミリ秒と
いう滞留時間に匹敵する、2.62ミリ秒という値になる。この長さを持つ識別
特徴コードを選択することは、特に、例えばジッタリングされた遅延時間の後で
、次いで応答装置90を再質問することを必要とする2つ以上の質問装置80に
よって、同時に応答装置90が質問されるような状況では、アンテナ260の探
索方向に沿って位置付けされている複数の応答装置90を、質問装置80が質問
することを必要とされる場合には不適切である。
される。
されたバイナリ識別特徴コードは、各々バイナリビットの連結されていない疑似
ランダムシーケンスをたった1つしか組み込んでいない識別特徴コードより、多
くの個別のコード組合せを与える。したがって、疑似ランダムシーケンスを連結
するということは、各車両を他の車両と区別するために個別の識別特徴コードが
必要とされる場合には、重要な利点となる。この利点を説明するために、表2に
、連結された疑似ランダムシーケンスと連結されていない疑似ランダムシーケン
スの、コード組合せ長とそれに対応する個別コードの数の比較を示す。
ている。カラム[b]は、対応する識別特徴コード長[a]に対して発生可能な
、個別の疑似ランダム組合せの数に対応している。例えば、7ビット長の識別特
徴コードは、2つの個別の疑似ランダムシーケンスでしか現れることができず、
31ビット長[e]の識別特徴コードは、ただ6つの[f]個別の疑似ランダム
シーケンスにしか現れることができない、等である。
ット長の識別特徴コードとすると、30[g]の個別の識別特徴コードが可能と
なる、すなわち、[f]6×(6−1)=30[g]の組合せが可能となるが、
それは一緒に連結された2つの同一の疑似ランダムシーケンスは、識別特徴コー
ドを発生する目的に対しては許容されないからである。
ット長の識別特徴コードとすると、360[h]の個別のコード組合せが可能と
なる。この組合せの数は、たった18[i]の異なった組合せを与える127ビ
ット長の連結されていない疑似ランダムシーケンスからなる識別特徴コードで提
供されるよりもかなり多い。
ドaが必要とされる場合、各々単に1シーケンスを成す疑似ランダムビットから
成る識別特徴コードより、連結された疑似ランダムビットシーケンスから成る識
別特徴コードを用いた方が利点があることを示している。実際には、各々127
ビット長のMLSCを6個連結して組み込んだ識別特徴コードは、可能なコード
組合せ数と識別特徴コード長との間の満足すべき妥協であることが分かっている
。
に示す他のタイプの車両にも組み込んでもよい。 (a)自転車、 (b)グライダやハンググライダなどの航空機、 (c)例えばウィンドサーフィンボード、ヨット、動力付きボートなどの水上の
乗り物。
に取り付けるなどして、人間が着用できるようにしてもよい。例えばスキーヤが
着用するようにしてもよい。
長を持つ放射を送受信して動作するようにしてもよい。こうすると、装置70の
アンテナが、レンズ、レーザダイオード、及び赤外線光検出器などの光学部品に
置き換えることができるという利点を与える。
ム262の代わりに、コンピュータ290から電子的に操作可能な極利得反応を
提供するフェーズドアレイ要素が用いられる。これによって、質問装置80が可
動機械部品を組み込むことなく、これによって信頼性と潜在的な走査角速度を増
すように構成できるという利点となる。これは、本装置を組み込む他の車両の軌
道をより頻繁に決定して、本装置が推定する衝突危険性の精度を向上させるとい
う利点を与える。
り狭い実効ビーム幅を与えて、装置70に対する他の道路車両の方向を向上した
精度で決定することを装置70に対して可能とする。モノパルス技法は、レーダ
ーシステム設計の当業者には周知である。
利用可能な個別のMLSCシーケンスの数は、その長さが増すに連れて増加する
。加えて、その関連した相関特性、すなわち上記のように相関した場合の相関器
280における減少したサイドローブの発生が、長さが増化したときに改善する
。しかしながら、装置70で用いることができるMLSCの長さには、コード化
された放射を受信する応答装置90の滞留時間と、質問装置90との間における
送受信のための要件のため制限がある。したがって、装置70を構成する際に、
所望の相関特性を持つより長いMLSCと、質問器80で戻り放射を受信するこ
とを見込んで連結MLSCを送信するため送信時間を十分短くしなければならな
いという必要性との間に、トレードオフが発生する。
プの連結されたコードを用いて、識別特徴コードを発生してもよい。ゴールドコ
ードは、質問器80で相関させた場合、多くのMLSCと比較してサイドローブ
の発生が減少する、好ましい相関特徴のため装置70で用いるには特に適してい
る。これらのコードは、1967年10月発行の、Information T
heory、VolIT13のNo.4、ページ619から621、IEEE
TransのR.Goldによる「Optimal Binary Seque
nces for Spread Spectrum Multiplexin
g」という出版物に記載されている。
シフトレジスタを用いる方法、 (ii)上記の(i)の特別に接続されたシフトレジスタをシミュレートするよ
うに構成されたソフトウエアを用いる方法、 (iii)選択される大きな範囲の可能なコードを探索するように構成されたソ
フトウエアを用い、ゴールドコード相関規準を満足するこれらのコードを識別す
る方法、この大きな選択範囲のコードは、例えば選択されたMLSCから成る。
スには限られない。各ゴールドコードは、2n−1という周期を有するが、ここ
で、nは採用可能な多項式の次数または、代替例では、シーケンスを発生するた
めに必要とされる特別に接続されたシフトレジスタの段数である。これらのコー
ドは、式4に示すように等式を満足させる相関関数θを生じるという点で、他の
タイプのコードとは区別される。
4つの連結されたゴールドコードを組み込んだ、508ビット長の識別特徴コー
ドを用いてもよい。ゴールドコードを適切に選択することによって、26422
5024の異なる個別の識別特徴コードが可能となる。したがって、疑似ランダ
ム制限ではなくゴールドコードの制限を、コードに適用することによって、連結
されたゴールドコードを組み込んだ個別の識別特徴コードの数が、連結されたM
LSCを組み込んだ類似の長さを持つ識別特徴コードと比較して増加する。
8ビット長の識別特徴コードを採用するために、上記の装置70は次のように修
正される。 (i)識別特徴コードを担持している放射が、一時的にジッターされる持続時間
を持つ時間間隔で、アンテナ260から繰り返し放出される。この時間間隔は、
放射を放出する間隔が、式1で示されるように11.26〜112.6μ秒の範
囲になるように、11.26μ秒という時間ステップでジッターされる。 (ii)相関器ユニット280は、相関器610eと610fが不必要であるの
で、4つの127相関器610a、610b、610c及び610dだけを組み
込む。 (iii)ANDゲート630は、各入力が関連する相関器610a、610b
、610cおよび610dに接続されているたった4つの入力を組み込む。 (iv)図7に示す識別特徴コードは、たった4つのコードM1、M2、M3及
びM4だけを含み、M5とM6は省略されているが、M1、M2、M3及びM4
はゴールドコードとなる。
ドの数の概括を表3に示す。
ることが可能である。
と、各々たった1つの連結されていないゴールドコードシーケンスを組み込んだ
識別特徴コードを用いる場合より、さらに多くの個別の識別特徴コードの組合せ
を与える。これは、連結されたゴールドコードを組み込んだ識別特徴コードを用
いる、数百万の路上走行車両を個別に識別する場合には、重要な利点である。こ
の利点を示すため、表4に、連結されたゴールドコードシーケンスと連結されて
いないゴールドコードシーケンスの場合の、コード組合せ長と対応する個別コー
ドの数の比較を与える。
し、カラム[B]は、発生可能な個別の識別特徴コードの数に対応している。例
えば、31ビット長(m)の単一ゴールドコードを組み込んだ識別特徴コードは
33(n)の個別の組合せを有する。
ト長の識別特徴コードとすると、1056(o)の個別の組合せが可能となる。
すなわち、(n)33×(33−1)=1056(o)となるが、これは、一緒
に連結された2つの同一のゴールドコードシーケンスは、識別特徴コードの発生
に対しては許容されないからである。これに比較して、63ビット長の1つのゴ
ールドコードは、表4に示すように65個の個別コードしか有することができな
い。このようにゴールドコードを連結することによって、このゴールドコードを
組み込んだ識別特徴コードに対して、識別特徴コードにたった1つのゴールドコ
ードを含んだ場合より、さらに多くの個別である組合せを与える。
ビット長(p)の識別特徴コードとすると、32736の個別の識別特徴コード
の組合せが可能となる。この組合せ数は、たった129(q)の個別の組み合わ
せにしか与えない127ビットの連結されていないゴールドコードをたった1つ
組み込んだ、識別特徴コードの場合よりかなり多い数である。
上述したが、他のタイプのコードを装置70で用いてもよい。例えば、1982
年11月発行のInformation Theary、VolITのNo.6
、ページ856から864、IEEE TransactionでJD Ols
enらによって記載されているようなベント関数(Bent−Function
)シーケンスがある。
出装置を組み込んでいる。
ンスを表す。
クを表す。
Claims (18)
- 【請求項1】 (a)質問放射を受信し、質問放射に応答して戻り放射を放
出する応答手段(90)と、 (b)質問手段(80)の応答手段(90)に対する近接を決定するために、
質問放射を発生して放出し、また戻り放射を受信する質問手段(80)と、 を組み込む近接測定装置(70)であって、 (c)質問手段(80)が、質問放射を、複数の連結されたデータシーケンス
から成る識別特徴コードでコード化するように構成され、 (d)応答手段(90)が、質問放射を受信し、また戻り放射を識別特徴コー
ドでコード化するように構成され、 これによって、質問手段(80)が、質問放射を戻り放射に関連付けることを可
能とする、 ことを特徴とする近接測定装置(70)。 - 【請求項2】 連結されたデータシーケンスが、連結された疑似ランダムデ
ータシーケンスを組み込むことを特徴とする、請求項1に記載の装置。 - 【請求項3】 連結されたデータシーケンスが、連結されたゴールドコード
シーケンスを組み込むことを特徴とする、請求項1に記載の装置。 - 【請求項4】 質問手段(80)が、質問放射のコード化された識別特徴コ
ードを、質問手段(80)が受信した戻り放射にコード化された識別特徴コード
と相関させ、これによって、質問放射を対応する戻り放射と関連付けることを可
能とする相関手段(280)を組み込むことを特徴とする、請求項1〜3のいず
れか一項に記載の装置。 - 【請求項5】 応答手段(90)が、応答手段(90)で受信された質問放
射の周波数とは実質的に異なった周波数で、戻り放射を放出し、これによって、
質問手段(80)が、質問放射の受動反射と戻り放射とを区別することができる
ことを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の装置。 - 【請求項6】 (i)応答手段(90)が、質問放射を受信してからある遅
延時間後に、戻り信号を戻り放射として放出するように構成され、質問放射が質
問手段(80)から伝搬して、事前設定されたしきい値強度より大きい値で受動
的に反射されて再受信されるのに必要な時間より、遅延時間が長く、 (ii)質問手段(80)が、遅延のある戻り放射と遅延のない戻り放射との受
信を区別するように構成されている、 ことを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の装置(70)。 - 【請求項7】 質問手段(80)が、 (i)質問放射を放出して戻り放射を受信する、増加された利得の方向を含む
指向性利得応答を有するアンテナ(260)と、 (ii)前記アンテナ(260)を角度走査する走査手段(262)と、 (iii)走査手段(262)を制御し、また応答手段(90)の質問手段(
80)に対する方向を、戻り放射が受信された前記アンテナ(290)の走査方
向から決定する計算手段(290)と、 を組み込むことを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の装置。 - 【請求項8】 質問手段(80)が、応答手段(90)と質問手段(80)
との距離を決定する計算手段(290)を組み込み、前記計算手段(290)が
、質問放射が質問手段(80)から放出されてから、対応する戻り放射が質問手
段(80)で受信されるまでの時間間隔を記録するよう構成されており、前記計
算手段(290)が、前記距離を前記時間間隔を用いて計算するように構成され
ていることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の装置(70)。 - 【請求項9】 近接測定装置が、計算手段(290)と通信する警告手段(
292)を組み込み、前記計算手段(290)が、応答手段(90)の近接測定
装置に対する位置を監視し、また、前記応答手段(90)が前記質問手段(80
)と衝突する危険性がある場合に、前記警告手段(292)を起動して、警告警
報を発生するように構成されていることを特徴とする、請求項8に記載の装置(
70)。 - 【請求項10】 計算手段(290)が、応答手段(90)の質問手段(8
0)に対する位置を監視し、また、前記応答手段(90)が前記質問手段(80
)と衝突する危険性がある場合に、制動手段(294)を起動して、衝突を避け
るために前記質問手段(80)の軌道を修正するように構成されていることを特
徴とする、請求項8に記載の装置(70)。 - 【請求項11】 質問手段(80)が、質問手段から質問放射が連続放出さ
れる時間間隔を変更するように構成されていることを特徴とする、請求項1〜1
0のいずれか一項に記載の装置(70)。 - 【請求項12】 質問手段(80)が、ある時間ステップの倍数で時間間隔
を変更するように構成され、前記倍数が、疑似ランダム的に変化することを特徴
とする請求項11に記載の装置(70)。 - 【請求項13】 応答手段(90)が、応答手段(90)の加速度、速度、
及び方位の少なくとも1つを感知して、データを提供する感知手段を組み込み、
また、応答手段(90)が、前記データを戻り放射(Rout)にコード化する
ように構成されていることを特徴とする、請求項1〜12のいずれか一項に記載
の装置(70)。 - 【請求項14】 車両(30、40)が、前記質問手段(80)を前部領域
に、そして前記応答手段(90)を後部領域に組み込むことを特徴とする、請求
項1〜13のいずれか一項に記載の装置(70)を組み込む車両(30、40)
。 - 【請求項15】 車両(950)が、前記質問手段(80)を前部領域(9
60)に、そして前記応答手段(90)を後部領域と側部領域とに組み込み、前
記側部領域が、実質的に前記前部領域(960)と前記後部領域との間に空間的
に置かれていることを特徴とする、請求項1〜14のいずれか一項に記載の装置
(70)を組み込む細長い車両(950)。 - 【請求項16】 近接測定装置(70)で近接を測定する方法であり、近接
測定装置(70)が、質問装置(80)と応答装置(90)とを含み、該方法が
、 (a)質問装置(80)から、複数の連結されたデータシーケンスを含む識別
特徴コードを組み込む質問放射を発生して放出するステップと、 (b)質問放射を応答装置(90)で受信し、質問放射に応答して受信信号を
発生するステップと、 (c)受信信号を記憶するステップと、 (d)受信信号に応答して、識別特徴コードでコード化される戻り信号を発生
するステップと、 (e)質問放射の受信からある遅延時間後に、戻り信号を放出するステップと
、 (f)戻り放射を質問装置(80)で受信するステップと、 (g)戻り放射を質問放射に関連付けるために、質問放射にコード化された識
別特徴コードを、戻り放射にコード化された識別特徴コードと相関させるステッ
プと、 (h)質問装置(80)で、応答装置(90)の質問装置(80)に対する近
接を、質問装置(80)に対する戻り放射の伝搬方向と、質問放射の放出から戻
り放射の受信までの時間間隔とから計算するステップと、 を含む、近接測定装置(70)で近接を測定する方法。 - 【請求項17】 連結されたデータシーケンスが、連結された疑似ランダム
データシーケンスを組み込むことを特徴とする、請求項16に記載の方法。 - 【請求項18】 連結されたデータシーケンスが、連結されたゴールドコー
ドデータシーケンスを組み込むことを特徴とする、請求項16に記載の方法。
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