JP2005091365A - センサシステム及び物体から方向情報を計算する方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】センサからのレンジに基づいて物体を識別し、物体から方向情報を引き出すことができるセンサ前端を開示する。センサシステムは、発生源信号を生成する信号源102,118と、発生源信号を送信して物体からの反射信号を受信し、発生源信号又は反射信号のいずれかに位相シフトを導入して複数の信号パターンを生成するよう構成されたアンテナ138,140と、反射信号を受信して複数の信号パターンにおける位置情報及び位相情報に基づいて物体の方向信号を決定するようプログラムされた情報処理装置142とを具備する。
【選択図】図1
Description
110 帯域通過フィルタ
112 信号スプリッタ
114 アレー(第1アンテナ)
118 連続波発生源
124 移相器
126 アレー(第2アンテナ)
128 第1ミキサ
134 第2ミキサ
136 直交位相電力スプリッタ
138,140 アンテナ
142 信号(情報)処理装置
Claims (20)
- 物体を識別するセンサシステムであって、
発生源信号を生成するための信号源と、
前記物体に前記発生源信号を送信すると共に前記物体で反射された信号を受信するアンテナシステムであって、前記発生源信号又は前記反射信号のいずれかの位相をシフトさせて複数の信号パターンを生成するよう構成されたアンテナシステムと、
前記反射信号を受信し、前記複数の信号パターンの位置情報及び位相情報に基づき前記物体の方向情報を決定するようプログラムされた情報処理装置と
を具備することを特徴とするセンサシステム。 - 前記アンテナシステムは、
前記発生源信号を、少なくとも第1部分及び第2部分に分配するための信号スプリッタと、
前記発生源信号の前記第1部分を受信して第1信号を発信する少なくとも第1アンテナと、
前記発生源信号の前記第2部分を受信して第2信号を発信する少なくとも第2アンテナと、
前記発生源信号の前記第1部分と同相の前記発生源信号の少なくとも前記第2部分を前記第2アンテナに供給することと、前記発生源信号の前記第1部分に対して同相の前記発生源信号の少なくとも前記第2部分を所定量だけシフトして参照信号パターン及びエラー信号パターンを生成することとの間で切り換えるための移相器と
を具備することを特徴とする請求項1記載のセンサシステム。 - 前記アンテナシステムは、
前記反射信号を受信して該反射信号に基づく第1信号部分を生成する少なくとも第1アンテナと、
前記反射信号を受信して該反射信号に基づく第2信号部分を生成する少なくとも第2アンテナと、
前記反射信号の前記第1部分と同相の前記反射信号の前記第2部分を供給することと、前記反射信号の前記第1部分に対して同相の前記発生源信号の前記第2部分を所定量だけシフトして参照信号パターン及びエラー信号パターンを生成することとの間で切り換えるための移相器と
前記少なくとも第1部分及び第2部分を前記反射信号に再結合するための信号結合器と
を具備することを特徴とする請求項1記載のセンサシステム。 - 前記第1及び第2のアンテナの一方又は両方は少なくとも1つのアンテナアレーを具備することを特徴とする請求項2記載のセンサシステム。
- 前記信号源は、
駆動信号を生成する信号ドライバと、
前記駆動信号を受信するパルス変調器と、
連続波信号を生成する連続波発生源とを具備し、
前記連続波信号は、前記パルス変調器内で前記駆動信号と混成されて前記アンテナシステム用に前記発生源信号を発生することを特徴とする請求項1記載のセンサシステム。 - 前記信号発生源は、前記アンテナに受信される前に、前記パルス変調器から前記発生源信号を濾波する帯域通過フィルタをさらに具備することを特徴とする請求項5記載のセンサシステム。
- 前記信号源は、
前記反射信号パルスを受信し、該反射信号パルスを少なくとも第1反射信号及び第2反射信号に分配し、該第2反射信号の位相を90°シフトさせる直交位相電力スプリッタと、
前記第1反射信号を前記連続波信号と混成する第1ミキサと、
前記第2反射信号を前記連続波信号と混成する第2ミキサと
をさらに具備することを特徴とする請求項5記載のセンサシステム。 - 前記情報処理装置は、
前記反射信号から参照振幅及び参照位相並びにエラー振幅及びエラー位相を決定することと、
前記参照位相及び前記エラー位相間の正、負の符号を有する又はゼロの位相差を決定することと、
前記参照振幅、前記エラー振幅及び前記位相差の前記符号を用いて前記方向情報を計算すること
により、前記物体の前記方向情報を計算するようプログラムされていることを特徴とする請求項7記載のセンサシステム。 - 前記情報処理装置はデジタル信号プロセッサからなることを特徴とする請求項1記載のセンサシステム。
- 前記所定位相差は約180°の相対位相差であることを特徴とする請求項1記載のセンサシステム。
- 物体を識別するセンサシステムであって、
発生源信号を生成するための信号源と、
前記物体に向かって前記発生源信号を送信すると共に前記物体で反射された信号を受信するアンテナシステムと、
情報処理装置とを具備し、
前記アンテナシステムは、
前記発生源信号の第1信号部分及び前記反射信号の一方又は両方を発信する少なくとも第1アンテナと、
前記発生源信号の第2信号部分及び前記反射信号の一方又は両方を発信する少なくとも第2アンテナと、
前記第1信号部分と同相の前記第2信号部分を供給することと、前記第1信号部分に対して同相の前記第2信号部分を所定量だけシフトして参照信号パターン及びエラー信号パターンを生成することとの間で切り換えるための移相器とを具備し、
前記情報処理装置は、前記反射信号を受信し、前記参照信号パターン及び前記エラー信号パターン内の位置情報及び位相情報に基づき前記物体の方向情報を決定するようプログラムされていることを特徴とするセンサシステム。 - 前記第1及び第2のアンテナの一方又は両方は少なくとも1つのアンテナアレーを具備することを特徴とする請求項11記載のセンサシステム。
- 前記信号源は、
駆動信号を生成する信号ドライバと、
前記駆動信号を受信するパルス変調器と、
連続波信号を生成する連続波発生源とを具備し、
前記連続波信号は、前記パルス変調器内で前記駆動信号と混成されて前記アンテナシステム用に前記発生源信号を発生することを特徴とする請求項11記載のセンサシステム。 - 前記信号発生源は、前記アンテナに受信される前に、前記パルス変調器から前記発生源信号を濾波する帯域通過フィルタをさらに具備することを特徴とする請求項13記載のセンサシステム。
- 前記信号源は、
前記反射信号パルスを受信し、該反射信号パルスを少なくとも第1反射信号及び第2反射信号に分配し、該第2反射信号の位相を90°シフトさせる直交位相電力スプリッタと、
前記第1反射信号を前記連続波信号と混成する第1ミキサと、
前記第2反射信号を前記連続波信号と混成する第2ミキサと
をさらに具備することを特徴とする請求項13記載のセンサシステム。 - 前記情報処理装置は、
前記反射信号から参照振幅及び参照位相並びにエラー振幅及びエラー位相を決定することと、
前記参照位相及び前記エラー位相間の正、負の符号を有する又はゼロの位相差を決定することと、
前記参照振幅、前記エラー振幅及び前記位相差の前記符号を用いて前記方向情報を計算すること
により、前記物体の前記方向情報を計算するようプログラムされていることを特徴とする請求項15記載のセンサシステム。 - 前記情報処理装置はデジタル信号プロセッサからなることを特徴とする請求項11記載のセンサシステム。
- 前記所定位相差は約180°の相対位相差であることを特徴とする請求項11記載のセンサシステム。
- 物体から反射された信号であって、該信号の一部に所定の位相シフトを導入することにより生成される参照信号パターン及びエラー信号パターンを有する前記反射信号を受信する工程と、
前記反射信号から参照振幅及び参照位相並びにエラー振幅及びエラー位相を決定する工程と、
前記参照位相及び前記エラー位相間の正、負の符号を有する又はゼロの位相差を決定する工程と、
前記参照振幅、前記エラー振幅及び前記位相差の前記符号を用いて前記方向情報を計算する工程と
を具備することを特徴とする、物体から方向情報を計算する方法。 - 前記所定位相シフトは約180°であることを特徴とする請求項19記載の物体から方向情報を計算する方法。
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