JP2017072588A - 距離および/または移動を感知するためのシステムおよび方法 - Google Patents
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- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
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-
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Abstract
【解決手段】送信アンテナからの電磁気の第1の送信された信号を、分離距離によって送信アンテナから分離されるターゲットオブジェクトへと送信する。電磁気の第1の送信された信号は、デジタルビットの第1シーケンスを表わす第1送信パターンを含む。ターゲットオブジェクトから反射される電磁気の第1の送信された信号の第1エコーを受信する。第1エコーを第1のデジタル化されたエコー信号に変換し、電磁気の第1の送信された信号とエコーのフライトの時間を決定するために、デジタルビットの第2シーケンスを表わす第1受信パターンを、第1のデジタル化されたエコー信号と比較する。
【選択図】図1
Description
本出願は、2011年2月21日に出願の、米国仮出願第61/445,026号(「’026出願」)および2011年8月9日に出願の、米国仮出願第61/521,378号(「’378出願」)の優先権の利益を主張する。’026出願および’378出願の全開示は、引用によって組み込まれる。
Claims (32)
- デジタルビットの第1シーケンスを表わす第1送信パターンを含む、電磁気の第1の送信された信号を、分離距離によって送信アンテナから分離されるターゲットオブジェクトへと送信する工程;
ターゲットオブジェクトから反射される電磁気の第1の送信された信号の第1エコーを受信する工程;
第1エコーを第1のデジタル化されたエコー信号に変換する工程;および
電磁気の第1の送信された信号とエコーのフライトの時間を決定するために、デジタルビットの第2シーケンスを表わす第1受信パターンを、第1のデジタル化されたエコー信号と比較する工程を含む方法。 - フライトの時間に基づいてターゲットオブジェクトに対する分離距離を計算する工程をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 電磁気の第1の送信された信号を形成するために、発振信号を生成し、発振信号の少なくとも第1の部分を第1送信パターンと混合する工程をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 第1エコーを第1のデジタル化されたエコー信号に変換する工程は、発振信号の少なくとも第2の部分を、ターゲットオブジェクトから受信された第1エコーに基づくエコー信号と混合する工程を含むことを特徴とする、請求項3に記載の方法。
- 第1受信パターンを比較する工程は、サブセットに対する相関値を計算するために、第1受信パターンのデジタルビットのシーケンスを、第1のデジタル化されたエコー信号のサブセットに一致させる工程を含み、該相関値は、第1受信パターンにおけるデジタルビットのシーケンスと、第1のデジタル化されたエコー信号のサブセットとの間の一致の程度を表わすことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 第1のデジタル化されたエコー信号のサブセットの少なくとも1つは、相関値に基づいた対象のサブセットとして識別され、フライトの時間は、送信された信号の送信と、対象のサブセットの発生との間の時間遅延に基づいて決定されることを特徴とする、請求項5に記載の方法。
- 第1受信パターンを比較する工程は、サブセットに対する第1相関値を計算するために、第1受信パターンのデジタルビットのシーケンスを、第1のデジタル化されたエコー信号の同相(I)の成分のサブセットに一致させる工程、およびサブセットに対する第2相関値を計算するために、第1受信パターンのデジタルビットのシーケンスを、第1のデジタル化されたエコー信号の直角位相(Q)の成分のサブセットに一致させる工程を含み、第1および第2の相関値は、第1受信パターンにおけるデジタルビットのシーケンスと、第1のデジタル化されたエコー信号のIおよびQの成分との間の一致の程度を表わすことを特徴とする、請求項5に記載の方法。
- 第1のデジタル化されたエコー信号のIの成分のサブセットの少なくとも1つは、相関値に基づいた対象の第1サブセットとして識別され、第1のデジタル化されたエコー信号のQの成分のサブセットの少なくとも1つは、相関値に基づいた対象の第2サブセットとして識別され、およびフライトの時間は、送信された信号の送信と、対象の第1サブセットの発生との間の第1の時間遅延、および送信された信号の送信と、対象の第1サブセットの発生との間の第2の時間遅延に基づいて決定されることを特徴とする、請求項7に記載の方法。
- デジタルビットの第2シーケンスを表わす第2送信パターンを含む、電磁気の第2の送信された信号をターゲットオブジェクトへと送信する工程;
ターゲットオブジェクトから反射される電磁気の第2の送信された信号の第2エコーを受信する工程;
第2エコーを第2のデジタル化されたエコー信号に変換する工程;および
第2のベースバンドエコー信号の1つ以上の波形と、第2受信パターンの1つ以上の波形との間の一時的な不整合を決定するために、デジタルビットの第3シーケンスを表わす第2受信パターンを、第2のベースバンドエコー信号と比較する工程であって、該一時的な不整合が、第2受信パターンと第2のベースバンドエコー信号との間の時間の遅れを表わす工程、をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。 - 時間の遅れをフライトの時間に加える工程をさらに含むことを特徴とする、請求項9に記載の方法。
- 第2エコーを第2のデジタル化されたエコー信号に変換する工程は、第2のデジタル化されたエコー信号の同相(I)のチャネルおよび第2のデジタル化されたエコー信号の直角位相(Q)のチャネルを形成する工程、および第2受信パターンを比較する工程は、一時的な不整合のIの成分を決定するために、第2受信パターンのIのチャネルを、第2のデジタル化されたエコー信号のIのチャネルと比較し、一時的な不整合のQの成分を決定するために、第2受信パターンのQのチャネルを、第2のデジタル化されたエコー信号のQのチャネルと比較する工程を含むことを特徴とする、請求項9に記載の方法。
- フライトの時間に加えられる時間の遅れは、一時的な不整合のIの成分および一時的な不整合のQの成分を含むことを特徴とする、請求項11に記載の方法。
- 一時的な不整合のIの成分および一時的な不整合のQの成分を検査することによって、第1エコーおよび第2エコーの相を分解する工程をさらに含み、ここで、フライトの時間は、分解される相に基づいて計算されることを特徴とする、請求項12に記載の方法。
- 第1送信パターン、第1受信パターン、第2送信パターン、または第2受信パターンの少なくとも2つは、互いに異なることを特徴とする、請求項12に記載の方法。
- 第1送信パターン、第1受信パターン、第2送信パターン、または第2受信パターンの少なくとも2つは、デジタルビットの共通のシーケンスを含むことを特徴とする、請求項9に記載の方法。
- 分離距離によって送信アンテナから分離されるターゲットオブジェクトへと通信される、デジタルビットのシーケンスを表わす第1送信パターンを含む、電磁気の第1の送信された信号を生成するように構成された、送信機;
ターゲットオブジェクトから反射される電磁気の第1の送信された信号のエコーに基づく第1のデジタル化されたエコー信号を生成するように構成された、受信機;および
電磁気の第1の送信された信号とエコーのフライトの時間を決定するために、デジタルビットの第2シーケンスを表わす第1受信パターンを、第1のデジタル化されたエコー信号と比較するように構成された、相関装置、を含むシステム。 - ベースバンドプロセッサーは、フライトの時間に基づいてターゲットオブジェクトに対する分離距離を計算するように構成されることを特徴とする、請求項16に記載のシステム。
- 発振信号を生成するように構成された発振装置をさらに含み、ここで、送信機は、電磁気の第1の送信された信号を形成するために、発振信号の少なくとも第1の部分を第1送信パターンと混合するように構成されることを特徴とする、請求項16に記載のシステム。
- 受信機は、発振信号の少なくとも第2の部分を受信するように、および第1のデジタル化されたエコー信号を作成するために、発振信号の少なくとも第2の部分をエコーを表わすエコー信号と混合するように構成されることを特徴とする、請求項18に記載のシステム。
- 相関装置は、サブセットに対する相関値を計算するために、第1受信パターンのデジタルビットのシーケンスを、第1のデジタル化されたエコー信号のサブセットと比較するように構成され、該相関値は、第1受信パターンと第1のデジタル化されたエコー信号のデジタルビットとの間の一致の程度を表わすことを特徴とする、請求項16に記載のシステム。
- 第1のデジタル化されたエコー信号のサブセットの少なくとも1つは、相関値に基づいた対象のサブセットとして相関装置によって識別され、フライトの時間は、電磁気の第1の送信された信号の送信と、第1のデジタル化されたエコー信号における対象のサブセットの発生との間の時間遅延に基づいて決定されることを特徴とする、請求項20に記載のシステム。
- 送信機は、デジタルビットの第2シーケンスを表わす第2送信パターンを含む、電磁気の第2の送信された信号をターゲットオブジェクトへと送信するように構成され、受信機は、ターゲットオブジェクトから反射される電磁気の第2の送信された信号の第2エコーに基づいた第2のベースバンドエコー信号を作成するように構成され、およびベースバンドプロセッサーは、第2のベースバンドエコー信号の1つ以上の波形と、第2受信パターンの1つ以上の波形との間の一時的な不整合を決定するために、デジタルビットの第3シーケンスを表わす第2受信パターンを、第2のベースバンドエコー信号と比較するように構成され、該一時的な不整合が、第2受信パターンと、フライトの時間に加えられる第2のベースバンドエコー信号との間の時間の遅れを表わすことを特徴とする、請求項20に記載のシステム。
- 受信機は、第2のデジタル化されたエコー信号の同相(I)のチャネルおよび第2のベースバンドエコー信号の直角位相(Q)のチャネルを形成するように構成され、システムは、一時的な不整合のIの成分を決定するために、第2受信パターンの第2のIチャネルを、第2のベースバンドエコー信号のIチャネルと比較するように構成された、ベースバンド処理システムをさらに含み、該ベースバンド処理システムはまた、一時的な不整合のQの成分を決定するために、第2受信パターンの第2のQチャネルを、第2のベースバンドエコー信号のQチャネルと比較するように構成されることを特徴とする、請求項20に記載のシステム。
- フライトの時間に加えられる時間の遅れは、一時的な不整合のIの成分および一時的な不整合のQの成分を含むことを特徴とする、請求項23に記載のシステム。
- ベースバンド処理システムは、一時的な不整合のIの成分および一時的な不整合のQの成分に基づいた第1エコーおよび第2エコーの相を分解するように構成され、フライトの時間は、分解される相に基づいて計算されることを特徴とする、請求項24に記載のシステム。
- 相関装置は、サブセットに対する第1相関値を計算するために、第1受信パターンのデジタルビットのシーケンスを、第1のデジタル化されたエコー信号の同相(I)のチャネルのサブセットと比較するように、およびサブセットに対する第2相関値を計算するために、デジタルビットのシーケンスを、第1のデジタル化されたエコー信号の直角位相(Q)のチャネルのサブセットと比較するように構成され、第1および第2の相関値は、第1受信パターンと、第1のデジタル化されたエコー信号のデジタルビットとの間の一致の程度を表わすことを特徴とする、請求項16に記載のシステム。
- 第1のデジタル化されたエコー信号のIチャネルにおけるサブセットの少なくとも1つおよび第1のデジタル化されたエコー信号のQチャネルにおけるサブセットの少なくとも1つは、相関値に基づいた対象のサブセットとして相関装置によって識別され、フライトの時間は、電磁気の第1の送信された信号の送信と、第1のデジタル化されたエコー信号のIおよびQのチャネルにおける対象のサブセットの発生との間の時間遅延に基づいて決定されることを特徴とする、請求項26に記載のシステム。
- デジタルビットの第1送信パターンを表わす波形を有する第1の送信された信号を送信する工程;
第1の送信された信号の第1の受信されたエコーに基づく、デジタルビットのデータストリームを表わす波形を含む、第1のデジタル化されたエコー信号を生成する工程;
1つ以上の他のサブセットよりも第1受信パターンに密接に一致する対象のサブセットを識別するために、デジタルビットの第1受信パターンを、第1のデジタル化されたエコー信号におけるデジタルビットのデータストリームの複数の異なるサブセットと比較する工程;および
第1のデジタル化されたエコー信号におけるデータストリームの開始と対象のサブセットとの間の時間遅延に基づいて、第1の送信された信号と第1受信エコーのフライトの時間を識別する工程、を含む方法。 - デジタルビットの第2送信パターンを表わす波形を有する第2の送信された信号を送信する工程;
第2の送信された信号の第2の受信したエコーに基づく、デジタルビットのデータストリームを表わす波形を含む、第2のベースバンドエコー信号の同相(I)の成分および第2のベースバンドエコー信号の直角位相(Q)の成分を生成する工程;
デジタルビットのシーケンスを表わす波形の、対象のサブセットの時間遅延によって第2の送信された信号の送信の時間から遅延した、第2受信パターンを、第2のベースバンドエコー信号と比較する工程であって、ここで、第2受信パターンの同相(I)の成分は、第2受信パターンと第2のベースバンドエコー信号との間の第1の一時的な不整合を識別するために、第2のベースバンドエコー信号のIの成分と比較され、第2受信パターンの直角位相(Q)の成分は、第2受信パターンと第2のベースバンドエコー信号との間の第2の一時的な不整合を識別するために、第2のベースバンドエコー信号のQの成分と比較される工程;および
第1および第2の一時的な不整合によってフライトの時間を増加させる工程、をさらに含むことを特徴とする、請求項28に記載の方法。 - 第1または第2の一時的な不整合の1つ以上の変化に基づいて、ターゲットオブジェクトの分離距離、フライトの時間または運動を識別する工程をさらに含むことを特徴とする、請求項29に記載の方法。
- デジタルビットの第1受信パターンを、第1のデジタル化されたエコー信号におけるデジタルビットのデータストリームのサブセットと比較する工程は、第1の対象のサブセットを識別するために、第1受信パターンを、第1のデジタル化されたエコー信号の同相(I)のチャネルのサブセットと比較し、第1受信パターンを、第2のデジタル化されたエコー信号の直角位相(Q)のチャネルのサブセットと比較する工程を含み、ここで、フライトの時間は、第1のデジタル化されたエコー信号のIチャネルのデータストリームの開始と、対象の第1サブセットとの間、および第1のデジタル化されたエコー信号のQチャネルのデータストリームの開始の間の時間遅延に基づいている、ことを特徴とする、請求項28に記載の方法。
- 第1送信パターンは、第1受信パターンとは異なることを特徴とする、請求項28に記載の方法。
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