JP3041721B2 - 電子式視覚支援具 - Google Patents

電子式視覚支援具

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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、請求の範囲第１項のプレアンブル部分で指
定され、たとえばドイツ特許DE−Ａ−2831837号に開示
されている如き電子式視覚支援具に関する。
背景技術 レーダ・システムは、静止中の目標および移動中の目
標を検出し追跡する能力で良く知られており、航空機や
船舶などの輸送機関用のナビゲーション・システムで広
く使用されている。しかし、そのようなシステムの寸
法、複雑さ、経費のために、個人の観測者によるそのよ
うなシステムの小規模な使用は妨げられている。車両交
通制御機構の速度検出器および車両の近接検出器として
使用できる、たとえば欧州特許EP−Ａ−0531877号に開
示されている如き、小型のレーダ・システムが開発され
ているが、特にこれらの小型レーダ・システムの電力要
件に鑑みて、そのようなレーダ・システムのうちで、個
人が容易に携帯できると言えるものはない。
従来、たとえばドイツ特許DE−Ａ−2831837号で開示
された超音波放射と、たとえば米国特許US−Ａ−365447
7号で開示されたコヒーレント光線のどちらかを使用し
て障害物の存在を検出する、携帯可能な視覚支援具が提
案されている。残念なことに、そのような視覚支援具
は、その範囲で検出される様々な障害物を容易に区別す
ることができない傾向があり、そのようなビームは、検
出された障害物によって散乱または吸収される傾向があ
る。フランス特許FR−Ａ−2562679号で開示された視覚
支援具は、メガネのフレーム上に取り付けられた光学セ
ンサを使用して、メガネに当たる周囲光の変化を検出
し、このような変化が可聴トーンとしてメガネの装着者
へ搬送される。そのような視覚支援具は、盲人または弱
視の人による障害物の検出における使用が限られてい
る。
したがって、すぐ近くの静止中の物体および移動中の
物体を検出し追跡する手段を盲人や弱視の人に提供する
ことによってそのような人が自分の環境の周りで適切に
かつ容易に移動するのを助けるために使用できる、小規
模で携帯可能なレーダ・システムが必要である。
発明の開示 本発明による電子式視覚支援具は、請求項１に特徴記
載部分で指定されている特徴を特徴とする。
レーダ・フロント・エンド・アセンブリは、ユーザ、
すなわち個人用レーダ・システムを使用する人の頭部に
装着されるようになすことが好ましい。というのは、こ
れによって、ユーザの頭部が上下左右に移動する結果と
してレーダ・フロント・アセンブリ用の簡単な走査機構
が与えられるからである。したがって、レーザ・フロン
ト・エンド・アセンブリは、固有の２自由度プラットフ
ォームに取り付けられ、何らかの形の動力走査機構をア
センブリに組み込まなくても完全に動作することができ
る。本発明の好ましい実施形態では、レーダ・フロント
・エンド・アセンブリはメガネの形で構成され、レーダ
・システムの送信アンテナと受信アンテナの両方が、メ
ガネのそれぞれのレンズ要素上に保持され、送信機回路
と受信機回路の両方のアナログ部が、メガネのそれぞれ
の側面サポート・フレーム上に保持される。
本発明による電子式視覚支援具は、波長がミリメート
ル領域にあり、周波数が35ギガヘルツ（GHz）ないし220
ギガヘルツの電磁放射によって動作するように構成され
る。本発明の好ましい実施形態を操作するために使用さ
れる周波数は94GHzである。
電源と信号処理手段は共に、ユーザがベルトパック、
チェストパック、バックアップのいずれかとして装着す
るように設計された好都合なパッケージに取り付けられ
る。
信号処理手段からの出力信号は、適当なケーブルによ
って感覚出力手段へ送られ、感覚手段は、この出力信号
を、ユーザが検出できると共に容易に理解できる感覚信
号に変換する。そのような感覚信号は、人間の五感、す
なわち視覚、聴覚、臭覚、触覚、味覚によって検出でき
る信号でよい。特に盲人や弱視の人を助けるように設計
された本発明の好ましい実施形態では、感覚手段は音声
出力手段であり、ユーザが装着しているイヤホンに直接
音声信号を送る。
本発明の電子式視覚支援具で使用されるレーダ・シス
テムは、使用する動作放射の小さな波長を選択すると共
に、システムの製造時に小型化技法を使用することによ
って寸法が減少される。したがって、マイクロストリッ
プ技法を使用して、システムの無線周波数（RF）段およ
び中間周波数（IF）段で必要とされる様々な伝送線およ
び受動電子構成要素が製作され、システムの低周波数構
成要素には厚膜混成技法が使用される。ウェーブ・ガイ
ドなどの高価な機械加工構成要素はこのシステムでは使
用されない。本発明の好ましい実施形態では、使用する
レーダ・システムは周波数変調連続波タイプのものであ
り、たとえばモノパルス型のレーダ・システムなど、い
くつかの他のタイプの可能なレーダ・システムよりもコ
ストが低い。
本発明の電子式視覚支援具の特徴は、ミリ波の動作放
射およびマイクロストリップ製造技法を使用することに
よって、ビーム幅が非常に狭いことを特徴とし、たとえ
ば94GHzで２゜であるプレーナ・フェイズド・アレイ・
アンテナを製造できることである。したがって、電子式
視覚支援具のユーザは、物体がレーダ・システムのアン
テナにおいて２゜よりも小さな角度に相対しないかぎ
り、特定の体積の空間を走査することができ、その空間
中の物体の物理的存在および範囲を容易に判定すること
ができる。これは実際には、ユーザが1mの距離で2.5cm
程度の物体を検出できることを意味する。
さらに、本発明の電子式視覚支援具で使用されるミリ
波の動作放射は、霧、ほこり、煙など、可視性の低い環
境で受ける減衰レベルが比較的低い。したがって、たと
えば、濃い霧中の94GHz放射の１方向減衰は約3dB/kmで
あり、それに対して赤外線放射では約100dB/kmである。
94GHz放射による霧または煙の貫通は明らかに、赤外線
放射の貫通よりもずっと優れている。したがって、本発
明の電子式視覚支援具は、容易に携帯できると共にユー
ザによって装着されるようになされており、消防士が、
濃い煙や炎の中で、そのような濃い煙や炎のために見え
ない物体や障害物の存在を検出するために作業する際に
使用することができる。
図面の簡単な説明 第１図は、本発明による電子式視覚支援具のレーダ・
システムの好ましい実施形態の概略回路図である。
第２図は、第１図に示したレーダ・システムのフロン
ト・エンド・アセンブリを形成するメガネの正面図であ
る。
第３図は、第２図に示したメガネの左サイド・フレー
ムの図である。
第４図は、第２図に示したメガネの右サイド・フレー
ムの図である。
第５図は、第２図、第３図、第４図に示したメガネを
装着するユーザの等角図である。
第６図は、第１図に示したレーダ・システムの回路で
使用されるマイクロストリップ伝送線の一部の部分断面
等角図である。
第７図は、第２図のメガネに示したプレーナ・フェイ
ズド・アレイの平面図である。
第８図は、アレイ用にマイクロストリップ・フィード
・パターンを示す、第７図に示したプレーナ・フェイズ
ド・アレイの一部の平面図である。
第９図は、第１図に示したレーダ・システムの局部発
振器構成要素のマイクロストリップ回路の概略図であ
る。
第10図は、第１図に示したレーダ・システムの高調波
ミキサ構成要素のマイクロストリップ回路の概略図であ
る。
第11a図は、第１図に示したレーダ・システムの線形
周波数弁別器構成要素のマイクロストリップ回路の概略
図である。
第11b図は、第11a図に示したマイクロストリップ回路
内で生成される信号をグラフに表した図である。
第11c図は、第11a図に示したマイクロストリップ回路
内で生成される信号をグラフに表した図である。
第12a図は、第１図に示したレーダ・システムの電圧
制御発振器構成要素の平面図である。
第12b図は、第１図に示したレーダ・システムの電圧
制御発振器構成要素の断面図である。
第13図は、第１図に示したレーダ・システムの無線周
波数混成リング・ミキサ構成要素のマイクロストリップ
回路の概略図である。
第14図は、第１図に示したレーダ・システムの低減フ
ィルタのマイクロストリップ回路の概略図である。
第15図は、第１図に示したレーダ・システムの動作時
に生成される送信周波数、受信周波数、ビート周波数の
波形を示す概略図である。
第16図は、第７図に示したプレーナ・フェイズド・ア
レイで生成される放射パターンをグラフに表した図であ
る。
第17図は、本発明による電子式視覚支援具のレーダ・
システムの第２の実施形態の概略ブロック図である。
第18図は、第17図に示したレーダ・システムのフロン
ト・エンド・アセンブリを形成するメガネの正面図であ
る。
発明の実施の最良の形態 本発明による電子式視覚支援具の好ましい実施形態を
第１図ないし第14図に示す。これらの図で、電子式視覚
支援具のレーダ・フロント・エンド・アセンブリは、メ
ガネ取り付けアンテナ受信機送信機システム22（下記で
はSMARTシステム22と呼ぶ）の形をとっている。次に第
１図を参照すると、電子式視覚支援具の好ましい実施形
態のSMARTシステム22およびベルト取り付け可能な信号
処理電源パック装置24の各部が示されている。SMARTシ
ステム22は、送信アンテナ30と受信アンテナ32とを含
む。送信アンテナ30は、電圧制御発振器34と、カプラ36
と、高調波ミキサ（harmonic mixr）38と、局部発振器4
0と、増幅器42と、線形周波数弁別器44と、加算増幅器4
6とを含む送信機閉ループ回路の出力にマイクロストリ
ップ伝送線38によって接続される。
この閉ループ回路の動作時には、局部発振器40が、安
定化された局部発振器（LO）周波数信号を生成し、この
信号が、マイクロストリップ伝送線39を通じて高調波ミ
キサ38の一方の入力へ送られる。カプラ36によって伝送
線33から少量の無線周波数（RF）エネルギーが取り出さ
れ、マイクロストリップ伝送線37を通じて高調波ミキサ
38の第２の入力へ送られる。高調波ミキサ38は、カプラ
36からのRF信号と局部発振器40からのLO周波数信号を混
合し、中間周波数（IF）と呼ばれるビート周波数を得
る。この周波数は、マイクロストリップ伝送線41を通じ
て中間周波数増幅器42の入力へ送られる。構成要素36、
38、40、42はすべて、SMARTシステム22の一部を形成す
る。
IF増幅器42からの出力信号は、ベルト・パック装置24
内に収納された線形周波数弁別器44へ出力線43を通じて
送られる。周波数弁別器44は出力電圧信号を生成し、こ
の信号は、出力線45を通じて加算増幅器46の一方の入力
へ送られる。加算増幅器46も、線形ランプ波発生器48と
共にベルト・パック装置24内に収納される。線形ランプ
波発生器48は、鋸歯電圧信号を生成し、この信号は、入
力線47を通じて加算増幅器46の第２の入力へ送られる。
加算増幅器46からの出力信号は、出力線35を通じて電圧
制御発振器34へ送られる。電圧制御発振器34は、電圧制
御ガン・ダイオードを備える。電圧制御発振器34につい
ては、下記で図12aおよび12bを参照しながら詳しく説明
する。加算増幅器46からの出力信号の波形は、電圧制御
発振器34からの出力信号を生成する。この出力信号は周
波数変調されている。この周波数変調出力信号は、マイ
クロストリップ伝送線38を通じて送信アンテナ30へ送ら
れ、ループが閉じられる。
この閉ループ送信機回路は、周波数弁別器44を使用し
て、調整可能な電圧制御発振器34を安定化する帰還信号
を生成する。電圧制御発振器34は、下記で第11b図およ
び第11c図にグラフで示したように、実際上、周波数弁
別器44の調整特性に「ロック」される。この調整特性は
線形なので、電圧制御発振器34は線形に調整される。
本発明の電子式視覚支援具のこの好ましい実施形態の
ユーザは、メガネを装着するのと同様に頭部にSMARTシ
ステム22を装着する。電子式視覚支援具の動作時には、
ユーザの頭部を移動することによって、送信アンテナか
ら送信されるレーダ信号をユーザの前に配置された物体
の上方で走査させることができ、走査されるそのような
物体は、送信信号の一部を散乱させ、SMARTシステム22
の受信アンテナ32に戻す。受信アンテナ32によって収集
されたリターン信号は、マイクロストリップ伝送線49を
通じて無線周波数混成リング・ミキサ52の一方の入力へ
送られる。送信機出力線33に隣接して配置されたカプラ
50は、送信機信号の小さな一部を取り出し、マイクロス
トリップ伝送線51を通じて混成リング・ミキサ52の第２
の入力へ送ることによって局部発振器として動作する。
混成リング・ミキサ52については、下記で第13図を参照
しながら詳しく説明する。混成リング・ミキサ52は、中
間周波数（IF）信号、すなわちビート周波数、すなわち
混成リング・ミキサ52の２つの入力へ送られる送信信号
と受信信号との間の周波数の差を生成する。
混成リング・ミキサ52からのIF信号は、マイクロスト
リップ伝送線53を通じて低減フィルタ54の入力へ送られ
る。低減フィルタ54は、IF信号のみがマイクロストリッ
プ伝送線55を介してIF増幅器56の入力へ送られるように
設計される。IF増幅器56は、増幅されたIF出力信号を生
成し、この信号は、出力線57を通じてアナログ・ディジ
タル変換器（ADC）58の入力へ送される。増幅IF信号
は、ADC58によってアナログ信号からディジタル信号に
変換され、ADC58からのディジタル出力信号は、出力線5
9を通じて信号処理装置60の入力に渡される。ADC58と信
号処理装置60は共に、ベルト・パック装置24に収納され
る。
信号処理装置60は、ユーザに対する検出された物体の
範囲および速度を算出し、可能なら、この物体を識別す
る。信号処理装置60は、検出された物体を識別するうえ
で助けとなる物体識別アルゴリズムを含み、この物体の
検出されたすべての特性を具体化する音声出力信号を生
成する。この音声信号は、ユーザが装着しているステレ
オ・イヤホン98に接続された出力音声・ケーブル102へ
送られる（第５図参照）。
次に第２図、第３図、第４図を参照すると、本発明の
好ましい実施形態のSMARTシステム22の詳細な構成が示
されている。第２図は、SMARTシステム22の正面図を示
しており、この図から、SMARTシステム22が、上部水平
クロスバー80を有するフレーム76によって支持された一
対のレンズ状要素75を備えることが分かる。レンズ状要
素75は、水晶など適当な誘電基板で形成され、クロス・
バー80は、金属製接地平面上に取り付けられた長方形の
適当な誘電基板（たとえば、アルミニウム）片である。
第２図において右側の要素75は、第１図の送信アンテナ
30を構成するプレーナ・フェイズド・アレイ78を保持
し、第２図において左側の要素75は、第１図の受信アン
テナ32を構成する同様なプレーナ・フェイズド・アレイ
90を保持する。クロスバー80は、第１図に示したレーダ
・システムの送信機回路の電圧制御発振器34、、カプラ
36、マイクロストリップ伝送線33、35、37と、第１図に
示したレーダ・システムの受信機回路のカプラ50および
マイクロストリップ伝送線49および51を保持する。
第３図は、SMARTシステム22の側面図であり、フレー
ム76用の左側フレーム・サポート82を示す。フレーム・
サポート82は、金属製接地平面上に取り付けられた、ア
ルミニウムなど適当な誘電材料基板からなる。フレーム
・サポート82は、第１図に示したレーダ・システムの送
信機回路の高調波ミキサ38、局部発振器40、増幅器42、
マイクロストリップ伝送線35、37、39、41、43を保持す
る。
第４図は、SMARTシステム22の側面図であり、フレー
ム76用の右側フレーム・サポート84を示す。フレーム・
サポート84は、金属製接地平面上に取り付けられた、ア
ルミニウムなど適当な誘電材料基板からなる。フレーム
・サポート84は、第１図に示したレーダ・システムの受
信機回路の混成リング・ミキサ52、低域フィルタ54、IF
増幅器56、マイクロストリップ伝送線49、51、53、55、
57を保持する。
第５図は、ユーザが装着したときのSMARTシステム22
を、一対のステレオ・イヤホン98の左側部分、ベルトパ
ック（図示せず）から延びる音声出力ケーブル100の一
部、ベルトパックに収納されたバッテリ・パック（図示
せず）からSMARTシステム22にDC電力を供給する電源ケ
ーブル102の一部を示す。
第６図は、SMARTシステム22の伝送線用に使用される
マイクロストリップ伝送線の一部の等角投影断面図であ
る。第６図で分かるように、伝送線は、誘電材料で形成
された絶縁スラブ状部材64の上面上に付着させた金属製
ストリップ導体62を備え、スラブ状部材64の下面には金
属製導電被膜66がメッキされる。
第７図および第８図は、第２図に示したSMARTシステ
ム22の送信アレイ78および受信アレイ90用に使用される
プレーナ・フェイズ・アレイの細部を示す。各プレーナ
・フェイズ・アレイは、アレイ用のSMARTシステム22の
それぞれのレンズ状要素75を形成する水晶基板69の表面
上に16×16アレイとして付着させた64個の金属製マイク
ロストリップ素子68を備える。金属マイクロストリップ
素子68はそれぞれ長方形で、長さ0.752mm、幅0.188mmで
る。水晶基板69の厚さは0.13cmである。第７図で分かる
ように、隣接するマイクロストリップ素子68間の水平方
向距離dxは1.063mmであり、隣接するマイクロストリッ
プ素子68間の垂直方向距離dyは0.3114mmである。
第８図は、第７図のプレーナ・フェーズ・アレイの６
×６アレイ部分を示し、一連の斜めハイ・インピーダン
ス線72によって素子68が互いに接続された直接供給素子
68の好ましい回路網構成を示す。SMARTシステム22の動
作時にアレイとの間で送られる放射は、水晶基板69を通
して、基板上に取り付けられた小型同軸コネクタ（図示
せず）へ延びる、共通供給点74からハイ・インピーダン
ス線72の回路網に進入する。たとえば送信アレイ78の素
子68に信号電力を送る代替方法は、各素子68を基板69を
通して並列供給回路網に接続し、伝導された電力を基板
69を通して各素子68にファンアウトすることである。そ
のような並列供給回路網は、第８図に示した交差供給ア
レイほど費用効率的ではない。
第９図は、SMARTシステム22の送信機閉ループ回路の
局部発振器40の回路の細部を示す。局部発振器40の回路
構成要素は、相対誘電定数が9.6で厚さが0.38mmのアル
ミニウム製基板上に取り付けられる。回路構成要素に
は、誘電共振器104と、ガン／インパット・ダイオード1
08と、低域フィルタ109とが含まれる。誘電共振器104
は、誘電定数が36.5のバリウムテトラチタネートで形成
された半径が1.3345mmで高さが1.01098mmのシリンダで
ある。円筒形共振器104の共振周波数は23.25GHzであ
る。誘電共振器104は、50Ωマイクロストリップ伝送線1
06を介してガン／インパット・ダイオード108に接続さ
れ、誘電共振器104とダイオード108との間の距離は5.0m
mである。SMARTシステム22の動作時には、誘電共振器が
23.25GHzの一定の周波数で発振するので、ダイオード10
8は周波数安定化される。低域フィルタ109は、ダイオー
ド108と局部発振器40の無線周波数出力線124との間が位
置決めされ、50Ω入力線120を介して電源ケーブル102か
ら局部発振器40へDC電力が送られる。低減フィルタ109
は、マイクロストリップ素子110、112、114、116、118
を備え、素子110、114、118は、それぞれの値が0.0976p
F、0.089lpF、0.0868pFのコンデンサ素子であり、素子1
12および116は、それぞれの値が0.4724nHおよび0.2956n
Hのインダクタンス素子である。誘電共振器104に接続さ
れたマイクロストリップ伝送線122はダミー負荷に結合
される。
次に第10図を参照すると、SMARTシステム22の送信機
閉ループ回路の高調波ミキサ38のマイクロストリップ回
路が示されている。高調波ミキサの回路構成要素には、
無線周波数帯域フィルタ126と、逆並列構造として構成
された２つのビーム・リード・ダイオード128と、低域
フィルタ130と、中間周波数フィルタ132とが含まれる。
図のように、それらの構成要素はすべて、直列接続され
る。フィルタ126は、入力ポート134を備え、フィルタ13
2は出力ポート138を備え、フィルタ130とフィルタ132と
の間の接続部に入力ポート136が設けられる。SMARTシス
テム22の動作時には、カプラ36（第１図参照）からの出
力がポート134へ送られ、局部発振器40からの出力がポ
ート136へ送られ、高調波ミキサ38内で生成された中間
周波数出力信号がポート138から出る。動作時には、RF
帯域フィルタ126を使用して、ミキサ38内で生成された
すべてのより高いオーダーの周波数を抑制し、局部発振
器信号および中間周波数信号の通過を拒否する。RF帯域
フィルタ126は、長さ0.2574mmの４分の１波線からな
り、４分の１波線は、動作時に局部発振器信号およびIF
信号を十分に拒否する。低減フィルタ130は、動作時に
発振器周波数信号を通過させ、同時に、無線周波数信号
が局部発振器入力ポート136に到達するのを妨げるため
に使用される。この低域フィルタ130のカットオフ周波
数は25GHzである。中間周波数フィルタ132は、局部発振
器40で使用される低域フィルタ109と同じ回路構成およ
び構成要素値を有する。中間周波数フィルタ132は、SMA
RTシステム22の動作時に、ミキサ38内で生成された中間
周波数信号を抽出し、同時に、局部発振器信号およびそ
の他の不要な残留周波数が出力ポート138に到達するの
を妨げるために使用される。IFフィルタ132のカットオ
フ周波数は22GHzである。ミキサ38は、局部発振器信号
の第４の高調波に作用するように設計される。したがっ
て、局部発振器信号が23.35GHzなので、第４の高調波の
周波数は93GHzであり、無線周波数信号の周波数が94GHz
である場合、ミキサ38から出る中間周波数信号の周波数
は1GHzになる。
第11a図は、SMARTシステム22の送信閉ループ回路の線
形ループ弁別器44のマイクロストリップ回路を示す。線
形周波数弁別器44の回路構成要素には、入力ポート141
を有する分周器140と、電力スプリッタ142と、それぞれ
の共振器148および150用の整合回路網144および146と、
それぞれのダイオード156および158用の整合回路網152
および154と、出力ポート160とが含まれる。LFD44が、
ベルトパックに収納されたレーダ・システムのディジタ
ル部に配置されるので、回路構成要素を互いに接続する
伝送線は、マイクロストリップ構成のものである必要は
なく、プリント回路技法またはワイヤによって作製する
ことができる。SMARTシステム22の動作時に、分周器140
は、入力ポート141で受信した中間周波数信号を、ディ
ジタル動作に適した範囲、たとえばMHz周波数に分割
し、分割したその信号を電力スプリッタ142に供給す
る。電力スプリッタ142は、信号の3dB電力分割を実行す
る。このように生成された分割信号はそれぞれ、それぞ
れの共振器148および150用の整合回路網144および146へ
送られる。第11a図に示した共振器144および146は、水
晶共振器であるが、必要に応じて調整受動回路でも、あ
るいは調整増幅器でも、あるいはキャビティでもよく、
かつLFD44が、ベルト・パックに収納されたレーダ・シ
ステムのディジタル部に配置されるため、ディジタル・
ノッチ・フィルタでもよい。回路網144、146、152、154
は受動整合回路網でも、あるいは能動整合回路網でもよ
い。整合ダイオード対156および158は、波並列構造とし
て構成され、次に第11b図および第11c図を参照しながら
説明するように、出力ポート160で出力信号を生成する
ために使用される。
まず第11b図を参照すると、入力ポート141でのRF信号
が周波数範囲にわたって走査されるときの整合回路網15
2および154の出力204がグラフに表したものが示されて
いる。このグラフから分かるように、出力204の曲線
は、それぞれ、参照符号210および212で示した、２つの
谷を含む。谷210は共振器148の共振周波数に対応し、谷
212は共振器150の共振周波数に対応するダイオード対15
6および158に出力信号204が送られると、このダイオー
ド対が出力信号204を組み合わせる結果として出力ポー
ト160で弁別器出力信号が生成される。弁別器出力信号2
08は、第11c図にグラフで示されている。第11c図で分か
るように、出力信号208の曲線は、第11b図に示した共振
谷210に対応する谷214と、第11b図に示した共振谷212に
対応するピーク216とを含む。
第１図で分かるように、LFD44からの出力信号は、加
算増幅器46上の負の入力ポートへ送られ、線形ランプ波
発生器48からの鋸歯電圧信号と組み合わされる。この信
号が加算増幅器46の正の入力へ送られて出力信号が生成
され、この出力信号が電圧制御発振器34の入力へ送られ
る。
第12a図および第12b図は、電圧制御発振器34の構造の
細部を示す。VCO34の主回路構成要素には、バラクタ162
と、バイパス・コンデンサ164と、ガン・ダイオード166
とが含まれる。これらの構成要素はすべて金属製担体16
8上に取り付けられる。第12b図で分かるように、ガン・
ダイオード166は、金属製担体168のネジ付き穴にねじ込
まれるネジ付きベースを有し、バラクタ162は、ワイヤ1
70によってガン・ダイオード166に結合され、金属リボ
ン172は、VCO34内のインピーダンス整合に使用される２
部分変圧器174にガン・ダイオードを接続する。第12a図
を見ると分かるように、SMARTシステム22の電源ケーブ
ル102に接続されたガン・バイアス線と、加算増幅器46
（第１図参照）から出力線35に接続されたバラクタ・バ
イアス線176が設けられる。VCO34は、誘電基板アルミニ
ウム材料を含む。
次に、SMARTシステム22の受信部について説明する。
第13図は、混成リング・ミキサ52の回路構成を詳しく示
す。リング・ミキサ52は、DCバイアスを含むマイクロス
トリップ混成リング（リトレース）ミキサであり、厚さ
が0.38mmで誘電定数が9.6のアルミニウム製基板上に製
造される。リング・ミキサ52の主回路構成要素には、シ
グマ・ポート182とデルタ・ポート184とを有する70Ωイ
ンピーダンスのリング180と、低減フィルタ186と、バイ
アス回路網188とが含まれる。SMARTシステム22の動作時
に、線49（第１図参照）を介してリング・ミキサ52によ
って受信された無線周波数信号は、シグマ・ポート182
を介し、プロセス中の低周波数ブロック190を通過し
て、リング180に進入する。デルタ・ポート184は、線51
（第１図参照）上で局部発振器信号を受信し、その信号
が低周波数ブロック192を通じてリング180に進入する。
低周波数ブロック190および192は、ポート182および184
を通じたリング内の中間周波数またはDCバイアスの短絡
を防止するために使用される。リング180は、それぞ
れ、インピーダンスが50Ωのスタブ194および196を含
む。バイアス回路網188は、スタブ194に接続され、ダイ
オード198と、コンデンサ200と、インダクタンス202
と、コンデンサ203とを備える。このバイアス回路網188
を通じてリング180にDCバイアスが供給される。スタブ1
96は、ダイオード206を通じて接地される。
リング・ミキサ52内で生成された中間周波数信号は、
低減フィルタ186を通じてミキサから出る。このフィル
タの回路構成を第14図に詳しく開示する。第14図で分か
るように、中間周波数信号は、50Ω入力線218を介して
低減フィルタ186に進入し、コンデンサ素子220と、イン
ダクタンス素子222と、コンデンサ素子224と、インダク
タンス素子226と、コンデンサ素子228とを備える回路レ
イアウトに入り、50Ω出力線230によって回路から出
る。コンデンサ素子220、224、228はそれぞれの値が0.8
29pF、0.073pF、0.0734pFであり、インダクタンス素子2
22および226は、それぞれの値が0.416nHおよび0.2604nH
である。リング・ミキサ52からの出力線は、中間周波数
バイパス・コンデンサ232と出力ポート234（第13図参
照）も含む。
レーダ・システムの動作 次に、本発明の好ましい実施形態のレーダ・システム
の動作を添付の図面のうちの第15図および第16図を参照
しながら説明する。
レーダ・システムの動作時に生成される送信周波数、
受信周波数、中間周波数を第15図にグラフで示す。第15
図で、搬送波周波数はf0として、時間はｔとして、最大
周波数偏差はＦとして、変調周期はＴとして、送信され
た信号が物体に達し受信アンテナに戻る往復時間はτと
して、それぞれ示されている。信号が、検出された物体
まで距離Ｒだけ移動し戻るのにかかる往復時間τは2R/c
であり、この場合、ｃは光の速度を表す。
第15図の上部に実線曲線として示した送信信号（Tx）
は、線形ランプ波発生器48からの鋸波電圧信号を加算増
幅器46（第１図参照）に印加することによって結果とし
て生成されるVCO34の周波数変調出力である。第15図の
上部に破線として示した受信信号（Rx）は、往復時間τ
によって送信信号から分離される。第15図の中央部に示
したビート周波数（Ｂ）曲線は、第１図に示した混成リ
ング・ミキサ52の中間周波数出力である。
送信信号の勾配は、ｍで示されており、システムの動
作の主要パラメータである。ランプ送信信号の増加部分
を考える場合、曲線の勾配ｍは次式で与えられる。
ｍ＝B/TxとRxとの間の変位 しかし、τ＝TxとRxとの間の変位であり、したがって
次式が成立する。
ｍ＝B/τ （１） しかし、勾配ｍは、次式でも与えられる。
ｍ＝F/（T/2）＝2F/T （２） この２つの勾配値を互いに等しくし、次いでτについ
て解くと、次式が成立する。
τ＝TB/2F （３） τ＝2R/cを数式３に代入し、Ｒについて解くと、次式
が成立する。
Ｒ＝TBc/4F （４） この数式の、パラメータＴおよびＦが既知である場
合、ビート周波数Ｂを測定することによって、検出され
た物体の範囲Ｒを得ることができることを示す。
測定されるビート周波数に影響を及ぼす２つのケース
を考えなければならない。第１のケース（ケース１）は
静止中の物体を検出するケースであり、第２のケース
（ケース２）は、移動中の物体を検出するケースであ
る。
次にケース１を考えると、物体が静止している場合、
その物体は、受信信号においてドップラー・シフトを生
成することはできない。したがって、得られるビート周
波数は、SMARTシステムのユーザから検出された物体ま
での距離、すなわちTxとRxとの間の遅延のみから導かな
ければならない。したがって、このような信号の増加部
分のビート周波数は、このような信号の減少部分に等し
くかつ逆である。これは、第15図にグラフで示した状況
であり、ケース１で検出されるビート周波数を以下では
Brと呼ぶ。
ケース２は、検出された物体の移動の結果として生成
されるドップラー周波数Fdの考慮も含む。検出された物
体がSMARTシステムのユーザの方へ移動している場合、
検出されるビート周波数はドップラー周波数Fdだけ減少
する。信号の増加部分で測定されるビート周波数をBup
として指定した場合、次式が成立する。
Bup＝Br−Fd （５） 信号の減少部分で測定されるビート周波数をBdownと
して指定した場合、この周波数はドップラー周波数Fdだ
け増加する。したがって、次式が成立する。
Bdown＝Br＋Fd （６） １サイクルにわたるビートを平均することによってSM
ARTシステムのユーザから検出されたオブジェクトまで
の範囲に関する情報を得ることができる。すなわち、次
式が成立する。
Br＝（Bup＋Bdown）/2 （７） 次に、信号の増加部分中のビートから信号の減少部分
中にビートを減じることによって、SMARTシステムのユ
ーザに対する検出された物体の速度に関する情報を得る
ことができる。すなわち、次式が成立する。
Fd＝（Bdown−Bup）/2 （８） ADC58で信号をアナログ信号からディジタル信号に変
換し、次いで信号処理装置60（第１図参照）でディジタ
ル信号を処理した後、ディジタル技法を使用して様々な
測定値が得られる。使用する信号処理装置60は、ADC58
からの出力中のディジタル信号から所望の情報を導くこ
とができるいくつかの市販の信号処理装置のうちの任意
の信号処理装置でよい。したがって、信号処理装置60用
の特定の回路構成を開示する必要はない。
次に、ビード周波数、したがって、SMARTシステムの
ユーザによって検出された物体の範囲および速度を算出
する手順について説明する。ビート周波数信号は、第15
図に示したように、長方形波形として形状付けられる。
零交差率は、ビート周波数勾配が正のときに測定され、
すなわち変調周期Ｔ当たりに１度だけカウントされる。
代替方法は、ビート周波数勾配が正のときと、ビート周
波数勾配が負のとき、すなわち半変調周期中に２度、零
交差率をカウントすることである。これは、率測定値の
最大誤差Ｅがビート信号の波長の半分であることを意味
する。すなわち、次式が成立する。
Ｅ＝c/4F （９） 最大周波数偏差を300MHzとする場合、最大誤差Ｅは25
cmになる。この誤差は、周波数カウンティングに固有の
ものであり、ステップ誤差と呼ばれる。この誤差は、Ｆ
を増加させることによって減少させることができる。
ドップラー周波数Fdは、次のように、搬送波周波数fo
の波長λおよびSMARTシステムのユーザに対する検出さ
れた物体の速度Ｖの関数である。
Fd＝2V/λ （10） 数式（４）中にＢにBrを代入すると、次式が成立す
る。
Ｒ＝TBrc/4F （11） たとえば、検出された物体がSMARTシステムのユーザ
から2mの範囲であるとき、ビード周波数Brは、数式（1
1）から直接導くことができ、Ｔ＝0.004秒、Ｆ＝300MH
z、ｃ＝３×1010cm/秒であるときに値が2KHzである。搬
送波信号の波長λｏは、数式λｏ＝c/foから得られ、3.
19mmである。SMARTシステムのユーザに対する検出され
た物体の速度Ｖが1m/秒である場合、数式（10）にこれ
らの値を代入すると、ドップラー周波数Fd2KHzに関する
値が得られる。信号処理装置60によって中間周波数をミ
ックスダウンして音声出力を得るとき、BrとFdは共に、
SMARTシステムのユーザによって検出できる音声範囲の
下部に存在する。
次に第16図を参照すると、第７図に示したプレーナ・
フェイズド・アレイによって生成される放射が示されて
いる。参照符号284は、放射パターンに関するハーフパ
ワー・ポイントまたは3dBポイントを示し、送信アンテ
ナ30と受信アンテナ32の両方に使用されるプレーナ・フ
ェイズド・アレイのビーム幅が1.43゜であることを示
す。これは、ペンシル・ビームのビーム幅と同様に、非
常に小さなビーム幅であり、送信アンテナ30からの放射
パターンを使用してユーザの前方の環境を走査する際
に、本発明のSMARTシステムのユーザが、物体どうしを
容易に区別するのを助ける。
送信信号の勾配ｍは、数式（３）が有効になるように
一定でなければならない。すなわち、数式（１）は、勾
配ｍが一定である場合にのみ数式（２）に等しい。バラ
クタ調整ガン発振器の調整勾配の変動は40％ないし50％
に達することがある。したがって、システムから正しい
範囲情報および速度情報を得るには本発明のSMARTシス
テムの調整可能な発振器34を安定化しなければならな
い。これは、第１図に示した回路素子34、36、38、40、
42、44、46を備える帰還ループ内の線形周波数弁別器44
によるフィードバックを使用して行われる。
次に第11c図、特に、谷214とピーク216との間で発生
する出力信号の曲線の直線部分を参照すると分かるよう
に、このグラフのスケールは、周波数では10MHz/目盛で
あり、出力信号電圧では5mv/目盛である。したがって、
谷214とピーク216との間の曲線の直線領域の勾配は0.5m
v/MHzであり、この直線領域は線形周波数弁別器44の感
度を表す。整合回路網144、146、152、154のそれぞれの
利得が５である場合、共振器148または共振器150を介し
た電力スプリッタ142から信号出力160への経路の全体的
な利得は25である。このため、弁別器44の感度は12.5mv
/MHzになる。整合回路網144、146、152、154は、必要な
利得を組み込むことができるFET（電界効果トランジス
タ）で形成することができる。
第10図に示した低調波ミキサ38の変換損失は20dBであ
る。第１図の増幅器42の利得は43dBであり、全体的なル
ープ利得は200または23dBになる。弁別器の感度12.5mv/
MHzに閉ループ利得200を加えた値のために線形性が0.5
％だけ変動する。これは、勾配ｍを一定にするうえで十
分に妥当な値である。線形性からの変動に関する受け入
れられる値は１％である。
本発明の好ましい実施形態に関するSMARTシステム・
パラメータは下記のとおりである。
送信機電力： 消火SMARTシステム−１−5mW 盲人または弱視ユーザ−１μＷ 搬送波周波数： 94GHz 変調周波数： 250Hz 最大変調周波数エクスカージョン： 300MHz 閉ループ・ローカル発振器周波数： 23.25GHz サブ高調波（Ｎ＝４）ミキサ変換損失： 20dB 閉ループ中間周波数： 1GHz 閉ループ増幅器利得： 43dB 線形周波数弁別器感度： 12.5mv/MHz アンテナ利得： 16.8dB アンテナ・ビーム幅（０単位）： 1.428 受信機混成リング・ミキサ変換損失： 6dB 受信機IF増幅器利得： 30dB 受信機IF増幅器帯域幅： 250MHz 本発明の好ましい実施形態によるSMARTシステムは、
これらのパラメータを有し、1mWの送信機電力を用い
て、87mの距離にあるレーダ断面が0.1m2の物体を検出す
ることができる。送信機出力が1mWである場合、同じSMA
RTシステムは、495mの距離にある前述の物体を検出する
ことができる。
ミリ波放射は、濃い霧では約3dB/Kmの減衰を受ける
が、消防士によって使用されるように設計された本発明
による電子式視覚支援具では、消火環境に煙またはほこ
り、あるいはその両方が存在することによって生成され
る追加減衰のために1mWの送信機出力を使用することが
好ましい。電力が1mWの送信機を備える本発明による電
子式視覚支援具は、出力変調なしで消防士によって使用
することができ、SMARTシステムの送信機とアンテナと
の間に減衰器を挿入することにより盲人または弱視の人
によって使用することができる。30dBの減衰を有する減
衰器を挿入することによって、SMARTシステムのアンテ
ナによって受信される出力電力が１μＷに減少される。
本発明の好ましい実施形態のSMARTシステムからの送
信信号のビーム幅が小さいことは、幅が2.5cmしかない
物体を、1mの範囲にいるSMARTシステムのユーザによっ
て検出できることを意味する。したがって、SMARTシス
テムのユーザは、ユーザの頭部を水平方向または垂直方
向へ移動することによってユーザの近くの環境に存在す
る様々な物体を検出し、それによって近くの環境を両方
の方向で走査することができる。
第17図および第18図は、使用するレーダ・システムが
位相比較モノパルス・システムである本発明による電子
式視覚支援具の他の実施形態を開示するものである。第
17図は、１つの自由度を有する位相比較モノパルス・シ
ステム用の回路構成を示し、第18図は、第17図に示した
位相比較モノパルス・システム用のアンテナを形成する
プレーナ・フェイズド・アレイ300、302、304、306を有
するSMARTシステムの正面図を示す。
次に第17図を参照すると分かるように、参照符号308
は、送信アンテナおよび受信アンテナのアンテナ放射パ
ターンを示す。送受切換器（Tx/Rxスイッチ）326は、ア
ンテナに結合され、送信機324から送信機信号を受信す
る。送受切換器326からの出力は、ミキサ322の一方の入
力へ送られ、ミキサ322も局部発振器316から入力信号を
受信する。ミキサ322からの出力は中間周波数増幅器320
へ送られる。増幅器320は、包絡線検出器318に渡される
出力信号を生成する。アンテナによって受信された検出
された物体からの反射信号は、ミキサ310の一方の入力
へ送られ、ミキサ310も局部発振器316から入力信号を受
信する。ミキサ310からの出力は中間周波数増幅器312へ
送られ、増幅器312は、位相検出器314の一方の入力へ送
られる出力信号を生成する。増幅器320からの出力信号
も位相検出器314の第２の入力へ送られる。
位相検出器314からの出力信号は、検出された物体に
関する角度誤差情報を提供し、これに対して、包絡線検
出器318からの出力信号は、SMARTシステムのユーザから
の検出された物体の範囲に関する情報を提供する。
２つの自由度に関する検出された物体に関する角度誤
差情報を提供することができる本発明の第２の実施形態
による電子式視覚支援具では、他の位相検出器回路を含
める必要があり、そのため、添付の図面の第１図ないし
第16図に示した本発明の好ましい実施形態と比べて視覚
支援具の全体的なコストが増加する。
本発明の好ましい実施形態では、レーダ・システムは
２つの部分に分割され、第１の部分はアナログ信号を処
理し、他方の部分はディジタル信号を処理する。アナロ
グ信号を処理する部分は、SMARTシステム22を備え、す
べてのアナログ回路がメガネ上に取り付けられており、
これに対して、ディジタル信号を処理する部分、すなわ
ち信号処理装置24はベルトパックに配置される。信号処
理装置24内で使用されるディジタル回路は、動作時に、
早い立上り時間と立下り時間とを有する波形が生成され
る結果として迷走放射を生成する。したがって、レーダ
・システムをアナログ部とディジタル部に物理的に分離
することによって、これらの部分は互いに無線周波数を
分離することができる。これは、本発明のこの好ましい
実施形態の重要な電磁整合性機能である。
本発明の好ましい実施形態のSMARTシステムの製造で
は、本発明のアンテナ、電子構成要素、伝送線を支持す
る様々な誘電基板が使用される。このために、十分に高
い誘電定数および十分な構造強度を有する誘電基板を使
用することができる。したがって、たとえばポリテトラ
フルオロエチレン（誘電定数2.45）、水晶誘電定数4.
5）、アルミニウム（誘電定数9.6）、RT/Duroid6010
（誘電定数10.3）、GaAs（誘電定数12.5）、融解石英
（誘電定数3.6）、ベリリア（誘電定数6.5）、サファイ
ア（誘電定数9.3）で適当な誘電基板を形成することが
できる。SMARTシステムで使用されるプレーナ・フェイ
ズ・アレイは、銅で構成することが好ましいが、金や銀
など導電性の高い金属または合金を使用することができ
る。
産業上の利用可能性 本発明による電子式視覚支援具は、ある人の視力が正
常な視力よりもずっと低く、あるいは視力が零である場
合に、その人のすぐ近くにある物体の存在を検出できる
ようにするためにその人によって装着することができる
軽量の小型レーダ・システムを提供する。このレーダ・
システムは、動作周波数が35GHzないし220GHzであり、
濃い霧中で減衰が約3dB/kmしか起こらず、不当な減衰な
しに煙、ほこり、炎を貫通することができるミリ波長放
射によって動作する。したがって、本発明による電子式
視覚支援具は、煙が充満している火災の発生した建物に
入り、捜索を行い、動き回るための有用な手段として消
防士によって使用することができる。
本発明の電子式視覚支援具は、メガネ（下記ではSMAR
Tシステムと呼ぶ）として装着し、あるいはユーザの頭
部に装着されたヘルメットに取り付けることができるア
ナログ部と、信号処理回路と音声・インタフェースと電
源とを含み、ユーザによってベルトパックまたはチェス
トパックまたはバックパック内に装着されるディジタル
部とを含むレーダ・システムであることが好ましい。
本発明の好ましい実施形態は、前述のSMARTシステム
を使用するものであり、主として盲人や弱視の人が使用
できるように設計され、そのような人が、静止中の物体
と移動中の物体の両方を検出し追跡することができるよ
うにする。したがって、そのような人は、健常な視覚を
有する他の人、または健常な視覚を有する動物、または
検出杖、または同様な装置による援助がなくても、すぐ
近くの環境内の静止中の物体または移動中の物体に衝突
することも、あるいはそれによって妨害されることもな
しに室内または戸外を歩くことができる。
本発明の好ましい実施形態で使用されるSMARTシステ
ムは、ユーザの頭部を走査機構として使用し、したがっ
て幅の狭い放射ビームを使用することができる。これ
は、システムによって検知される物体を厳密に検出し認
識するための望ましい特徴である。SMARTシステムは、
システムの送信アンテナと受信アンテナを形成するプレ
ーナ・フェイズド・アレイを使用することによってその
ような幅の狭い放射ビームを生成する。放射のビーム幅
は、アレイ中に存在する素子の数によって決定される。
本発明の好ましい実施形態のSMARTシステムは、マイ
クロストリップ製造技法を使用して回路の無線周波数部
分および中間周波数部分に関する伝送線および受動構成
要素を形成し、厚膜混成技法を使用して回路の低周波数
構成要素を形成することによって、完全に携帯可能なレ
ーダ・システムに必要な軽さおよびコンパクトさを達成
する。従来型のレーダ・システムとは異なり、SMARTシ
ステムに何らかの形のウェーブ・ガイドを含める必要は
ない。
本発明の好ましい実施形態のSMARTシステムでは、送
信機はメガネの前方上部サポート上に配置され、誘電共
振器によって安定化される局部発振器を含め閉周波数ル
ープの電子構成要素は、一方の側面サポート上に配置さ
れ、受信機の電子構成要素は他方の側面サポート上に配
置される。この構成によって、システムのすべての活動
デバイス間で無線周波数が分離される。システムの回路
に金属性カバリングを設け、外部無線周波数の干渉から
保護することも望ましい。
本発明による電子式視覚支援具は、移相レーダ・シス
テムによって静止中の物体と移動中の物体の両方を検出
する。この移相レーダ・システムは、送信信号と受信信
号との間の位相変化の周波数をカウントするように構成
され、あるいは送信信号と受信信号との間の実際の位相
変化を測定するように構成される。本発明の好ましい実
施形態では、送信信号と受信信号との間の位相変化の周
波数がカウントされる。なぜなら、これは費用が比較的
低く、低電力消費量要件を有するからであり、これらは
共に、本発明の電子式視覚支援具の全体的な商業的設計
において重要な因子である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｑ 1/38 Ｈ０１Ｑ 1/38 21/06 21/06 (56)参考文献 特開 平６−300834（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−44370（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−9488（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−17620（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−107306（ＪＰ，Ｕ) 独国公開3613258（ＤＥ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01S 7/00 - 7/64 G01S 13/00 - 17/88 A61F 9/08 A61F 3/06 H01Q 1/27,1/38,21/06

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】人が装着するようになされた送信手段及び
    受信手段と、電源と、信号処理手段（24）と、感覚出力
    手段（98）とを含む電磁発振システムとを含む電子式視
    覚支援具であり、そのシステムが、前記人が装着するよ
    うになされた小規模で軽量で完全に携帯可能な個人用レ
    ーダ・システム（22、24）であり、前記レーダ・システ
    ム（22、24）は、低電力消費量要件を有し、動作時に、
    静止中の物体と移動中の物体の両方を検出することがで
    きる移相レーダ・システムであり、前記個人用レーダ・
    システムが、ミリ波長電磁放射によって動作する小型レ
    ーダ・フロント・エンド・アセンブリ（22）と、ビーム
    幅が非常に狭い特性のプレーナ・フェイズド・アレイ・
    アンテナ（30、32）と、前記送信手段中の線形調整電圧
    制御発振器（34）とを含むことを特徴とする電子式視覚
    支援具。
  2. 【請求項２】個人用レーダ・システム（22、24）の低電
    力消費量要件が、動作時で5mW以下であることを特徴と
    する請求項１に記載の電子式視覚支援具。
  3. 【請求項３】プレーナ・フェイズド・アレイ・アンテナ
    （30、32）が、ビーム幅特性が、94GHzが２゜以下であ
    ることを特徴とする請求項１に記載の電子式視覚支援
    具。
  4. 【請求項４】前記電圧制御発振器（34）が、プレーナ・
    フェイズド・アレイ・アンテナ（30、32）の送信アンテ
    ナ（30）に出力信号を与えるために使用され、前記送信
    手段中の帰還ループ（34、36、38、40、42、44、46）
    が、電圧制御発振器（34）の動作を安定するために使用
    されることを特徴とする請求項１に記載の電子式視覚支
    援具。
  5. 【請求項５】レーダ・フロント・エンド・アセンブリ
    （22）が、前記人の頭部に装着されるようになされるこ
    とを特徴とする請求項１に記載の電子式視覚支援具。
  6. 【請求項６】レーダ・フロント・エンド・アセンブリ
    （22）が、メガネの形で構成され、レーダ・システムの
    送信アンテナ（30）と受信アンテナ（32）の両方が、メ
    ガネのそれぞれのレンズ要素（75）上に保持され、送信
    機回路と受信機回路の両方のアナログ部（38、40、42、
    52、54、56）が、メガネのそれぞれの側面サポート・フ
    レーム（82、84）上に保持されることを特徴とする請求
    項１に記載の電子式視覚支援具。
  7. 【請求項７】電子式視覚支援具が、周波数が35ギガヘル
    ツ（GHz）ないし220ギガヘルツの電磁放射によって動作
    するように構成されることを特徴とする請求項１に記載
    の電子ビューング・エイド。
  8. 【請求項８】電磁放射の周波数が94GHzであることを特
    徴とする請求項６に記載の電子式視覚支援具。
  9. 【請求項９】小型レーダ・フロント・エンド・アセンブ
    リ（22）が、使用時に、信号処理手段（24）から離隔さ
    れることを特徴とする請求項１に記載の電子式視覚支援
    具。
  10. 【請求項１０】電源と信号処理手段（24）が共に、前記
    人がベルトパック、チェストパック、バックアップのい
    ずれかとして装着するように設計された好都合なパッケ
    ージに取り付けられることを特徴とする請求項１に記載
    の電子式視覚支援具。
  11. 【請求項１１】感覚手段が、音声出力手段であり、前記
    人が装着しているイヤホン（98）に直接音声信号を送る
    ことを特徴とする請求項１に記載の電子式視覚支援具。
  12. 【請求項１２】レーダ・システム（22、24）が、周波数
    変調連続波タイプのものであることを特徴とする請求項
    １に記載の電子式視覚支援具。
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Families Citing this family (109)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2133078B1 (es) * 1996-10-29 2000-02-01 Inst De Astrofisica De Canaria Sistema para la creacion de un espacio acustico virtual, a tiempo real, a partir de la informacion proporcionada por un sistema de vision artificial.
EP0903860A1 (en) * 1997-09-17 1999-03-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. PLL frequency synthesizer
US6198395B1 (en) * 1998-02-09 2001-03-06 Gary E. Sussman Sensor for sight impaired individuals
AU742891B2 (en) 1998-04-02 2002-01-17 Tru-Test Limited Improvements in remote control and data logging
US6417797B1 (en) * 1998-07-14 2002-07-09 Cirrus Logic, Inc. System for A multi-purpose portable imaging device and methods for using same
US6091355A (en) * 1998-07-21 2000-07-18 Speed Products, Inc. Doppler radar speed measuring unit
ES2152904B1 (es) * 1998-08-24 2001-08-16 Gili Monica Socias Sistema de seguridad y/o vigilancia y/o orientacion y/o ayuda personal.
AU5423299A (en) * 1998-08-24 2000-03-14 Monica Socias Gili Device for personal security and/or vigilance and/or orientation and/or help
GB9826058D0 (en) * 1998-11-30 1999-01-20 Wass Christopher G Personal 3D thermal location to 3D sound imaging headset system
GB2350960B (en) * 1999-03-06 2004-02-18 Caroline Shenton-Taylor Electronic distance finder for rescue units
ES2158786B1 (es) * 1999-05-27 2002-03-16 Univ Cantabria Sistema de vision ultrasonica para invidentes.
HU221967B1 (hu) * 1999-07-07 2003-03-28 János Fekete Eszközkészlet vakok tájékozódásának elősegítésére
US6356773B1 (en) * 1999-07-08 2002-03-12 Eyal Rinot Radiation shielding device
JP3750102B2 (ja) * 1999-11-24 2006-03-01 富士通テン株式会社 車載レーダ装置
JP3573683B2 (ja) * 2000-05-15 2004-10-06 株式会社日立製作所 車載用電波式レーダ装置
JP2003028951A (ja) * 2001-07-11 2003-01-29 Fujitsu Ten Ltd レーダ装置
US6646620B1 (en) * 2001-08-13 2003-11-11 Yazaki North America, Inc. Antenna scanner
JP2003079685A (ja) * 2001-09-17 2003-03-18 Seiko Epson Corp 視覚障害者歩行用補助具
US6693557B2 (en) 2001-09-27 2004-02-17 Wavetronix Llc Vehicular traffic sensor
DE10156258A1 (de) * 2001-11-09 2003-05-28 Bosch Gmbh Robert Integriertes Halbleiterbauelement für Hochfrequenzmessungen und dessen Verwendung
DE10157114B4 (de) * 2001-11-21 2005-09-01 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Umgebungserfassungs- und Arbeitsmanagementsystem fürArbeiten in aerosolkontaminierter Umgebung
WO2003049657A1 (en) * 2001-12-12 2003-06-19 Blindsight Aps A method and an aid, in particular for the visually impaired
EP1454159A2 (en) * 2001-12-14 2004-09-08 Raytheon Company Back-up aid indicator
US6492938B1 (en) * 2002-02-11 2002-12-10 Delphi Technologies, Inc. Method of associating target data in a multi-slope FMCW radar system
US7500746B1 (en) 2004-04-15 2009-03-10 Ip Venture, Inc. Eyewear with radiation detection system
US7806525B2 (en) * 2003-10-09 2010-10-05 Ipventure, Inc. Eyeglasses having a camera
US8109629B2 (en) 2003-10-09 2012-02-07 Ipventure, Inc. Eyewear supporting electrical components and apparatus therefor
US8465151B2 (en) 2003-04-15 2013-06-18 Ipventure, Inc. Eyewear with multi-part temple for supporting one or more electrical components
US7922321B2 (en) 2003-10-09 2011-04-12 Ipventure, Inc. Eyewear supporting after-market electrical components
EP1627465A2 (en) * 2003-05-19 2006-02-22 Koninklijke Philips Electronics N.V. Oscillator with harmonic output
US10345625B2 (en) 2003-10-09 2019-07-09 Ingeniospec, Llc Eyewear with touch-sensitive input surface
US11630331B2 (en) 2003-10-09 2023-04-18 Ingeniospec, Llc Eyewear with touch-sensitive input surface
US10310296B2 (en) 2003-10-09 2019-06-04 Ingeniospec, Llc Eyewear with printed circuit board
US11513371B2 (en) 2003-10-09 2022-11-29 Ingeniospec, Llc Eyewear with printed circuit board supporting messages
US8120521B2 (en) * 2003-10-28 2012-02-21 Preco Electronics, Inc. Radar echolocater with audio output
JP4392409B2 (ja) * 2004-02-09 2010-01-06 アンリツ株式会社 レーダ装置
US11644693B2 (en) 2004-07-28 2023-05-09 Ingeniospec, Llc Wearable audio system supporting enhanced hearing support
US11829518B1 (en) 2004-07-28 2023-11-28 Ingeniospec, Llc Head-worn device with connection region
US7202815B2 (en) * 2004-08-12 2007-04-10 Motorola, Inc. Method and apparatus for location determination
US11852901B2 (en) 2004-10-12 2023-12-26 Ingeniospec, Llc Wireless headset supporting messages and hearing enhancement
US7205816B2 (en) * 2005-06-17 2007-04-17 International Business Machines Corporation Variable-gain-amplifier based limiter to remove amplitude modulation from a VCO output
US7439848B2 (en) * 2005-10-11 2008-10-21 Surag Mantri Handheld aid for the visually impaired
US11733549B2 (en) 2005-10-11 2023-08-22 Ingeniospec, Llc Eyewear having removable temples that support electrical components
US7707035B2 (en) * 2005-10-13 2010-04-27 Integrated Wave Technologies, Inc. Autonomous integrated headset and sound processing system for tactical applications
WO2007061322A1 (en) * 2005-11-22 2007-05-31 Navman New Zealand Handheld radar
US20090243965A1 (en) * 2006-03-01 2009-10-01 Joel Price Lightweight head mounted display with multiple adjustments
US7735230B2 (en) * 2006-03-29 2010-06-15 Novatac, Inc. Head-mounted navigation system
US20080004751A1 (en) * 2006-06-28 2008-01-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Robot cleaner system and method of controlling the same
US20080055537A1 (en) * 2006-08-31 2008-03-06 Motorola, Inc. System for transreceiving electromagnetic signals in a communication network
US7576687B2 (en) * 2007-07-17 2009-08-18 Infineon Technologies Ag RF front-end circuitry with reduced DC offset
US8212718B2 (en) * 2007-04-02 2012-07-03 National Institute Of Information And Communications Technology Microwave/millimeter wave sensor apparatus
US20080309913A1 (en) * 2007-06-14 2008-12-18 James John Fallon Systems and methods for laser radar imaging for the blind and visually impaired
DE102007042395B4 (de) 2007-09-05 2017-08-24 Ihp Gmbh - Innovations For High Performance Microelectronics / Leibniz-Institut Für Innovative Mikroelektronik Radar-basiertes, tragbares Orientierungssystem
JP2010204003A (ja) * 2009-03-05 2010-09-16 Hitachi Kokusai Electric Inc 複合機能レーダ装置
DE112010001770B4 (de) * 2009-03-16 2014-09-25 Nokia Corp. System mit einem steuermittel für eine richtantenne und vorrichtung, benutzerschnittstelle, verfahren und computerprogramm
CN101702055B (zh) * 2009-11-18 2011-09-07 大连海事大学 跟踪助视器望远镜瞄点的校准方法
US9203489B2 (en) 2010-05-05 2015-12-01 Google Technology Holdings LLC Method and precoder information feedback in multi-antenna wireless communication systems
DE102010020022A1 (de) * 2010-05-10 2011-11-10 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Fahrerassistenzeinrichtung für ein Fahrzeug, Fahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines Radargeräts
WO2012086619A1 (ja) * 2010-12-22 2012-06-28 シャープ株式会社 眼鏡型無線通信機
BR112013018687A2 (pt) 2011-01-21 2016-10-18 Mobius Semiconductor Inc sistemas e métodos para selecionar canais de conteudo digital usando conversores bloqueadores de ruido baixo incluindo comutadores canalizadores digitais
WO2012112693A1 (en) 2011-02-16 2012-08-23 Mobius Semiconductor, Inc. Optical converter with adc based channelizer for optical lnb system
US8803699B2 (en) 2011-08-18 2014-08-12 George Brandon Foshee Object detection device
US8742981B2 (en) * 2011-08-22 2014-06-03 Infineon Technologies Ag Microstrip coupler combining transmit-receive signal separation and differential to single ended conversion
US10624790B2 (en) 2011-09-15 2020-04-21 Ipventure, Inc. Electronic eyewear therapy
US9405135B2 (en) 2011-09-15 2016-08-02 Ipventure, Inc. Shutter eyewear
JP5767082B2 (ja) * 2011-11-04 2015-08-19 シャープ株式会社 眼鏡型無線通信機
US9575171B1 (en) * 2012-01-27 2017-02-21 Rockwell Collins, Inc. Single antenna altimeter
ITAN20130067A1 (it) 2012-04-02 2013-10-03 Uni Politecnica Delle March E Dispositivo di ausilio per non vedenti.
CN102988155B (zh) * 2012-09-21 2014-09-10 华南理工大学 基于多调频的编码振动及语音提示的导盲方法与装置
EP2920668B1 (en) * 2012-11-14 2021-11-03 GTAT Corporation A mobile electronic device comprising an ultrathin sapphire cover plate
US9813262B2 (en) 2012-12-03 2017-11-07 Google Technology Holdings LLC Method and apparatus for selectively transmitting data using spatial diversity
US9377912B2 (en) * 2012-12-11 2016-06-28 Gtat Corporation Mobile electronic device comprising a modified sapphire
US9591508B2 (en) 2012-12-20 2017-03-07 Google Technology Holdings LLC Methods and apparatus for transmitting data between different peer-to-peer communication groups
US9407746B2 (en) * 2012-12-27 2016-08-02 Gtat Corporation Mobile electronic device comprising a sapphire cover plate having a low level of inclusions
US9979531B2 (en) 2013-01-03 2018-05-22 Google Technology Holdings LLC Method and apparatus for tuning a communication device for multi band operation
US10229697B2 (en) 2013-03-12 2019-03-12 Google Technology Holdings LLC Apparatus and method for beamforming to obtain voice and noise signals
US10042186B2 (en) 2013-03-15 2018-08-07 Ipventure, Inc. Electronic eyewear and display
ITAN20130065A1 (it) * 2013-03-27 2014-09-28 Uni Politecnica Delle March E Dispositivo elettromagnetico per la guida di un soggetto ipovedente o non vedente.
WO2014168499A1 (en) * 2013-04-08 2014-10-16 Novelic D.O.O. Apparatus and operation method for visually impaired
US9386542B2 (en) 2013-09-19 2016-07-05 Google Technology Holdings, LLC Method and apparatus for estimating transmit power of a wireless device
US9549290B2 (en) 2013-12-19 2017-01-17 Google Technology Holdings LLC Method and apparatus for determining direction information for a wireless device
US20150228119A1 (en) 2014-02-11 2015-08-13 Osterhout Group, Inc. Spatial location presentation in head worn computing
US9753288B2 (en) 2014-01-21 2017-09-05 Osterhout Group, Inc. See-through computer display systems
CN103760554A (zh) * 2014-01-24 2014-04-30 清华大学 周边环境的检测方法和装置
DE102014201728A1 (de) * 2014-01-31 2015-08-06 Conti Temic Microelectronic Gmbh Radarsystem zur Umfelderfassung für ein Fahrzeug
US9491007B2 (en) 2014-04-28 2016-11-08 Google Technology Holdings LLC Apparatus and method for antenna matching
US9478847B2 (en) 2014-06-02 2016-10-25 Google Technology Holdings LLC Antenna system and method of assembly for a wearable electronic device
US11137490B2 (en) * 2014-09-16 2021-10-05 Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Navigational aid with adaptive radar
CN114978161A (zh) * 2014-10-03 2022-08-30 三菱电机株式会社 信号生成电路
US10878775B2 (en) 2015-02-17 2020-12-29 Mentor Acquisition One, Llc See-through computer display systems
US20160320317A1 (en) * 2015-04-30 2016-11-03 Clemson University High Sensitivity Tunable Radio Frequency Sensors
USD770558S1 (en) 2015-07-01 2016-11-01 Ghodousi, LLC Sonar glasses
US10551483B2 (en) * 2015-10-01 2020-02-04 Harris Corporation Method and system for personal area radar
US10535280B2 (en) * 2016-01-21 2020-01-14 Jacob Kohn Multi-function electronic guidance system for persons with restricted vision
US10591728B2 (en) 2016-03-02 2020-03-17 Mentor Acquisition One, Llc Optical systems for head-worn computers
US10667981B2 (en) 2016-02-29 2020-06-02 Mentor Acquisition One, Llc Reading assistance system for visually impaired
JP2017175435A (ja) 2016-03-24 2017-09-28 京セラ株式会社 電子機器
JP2017175439A (ja) * 2016-03-24 2017-09-28 京セラ株式会社 電子機器
CN106074095B (zh) * 2016-05-26 2018-07-20 英华达（上海）科技有限公司 一种低视力者辅助设备及方法
JP2018047071A (ja) * 2016-09-22 2018-03-29 新日本無線株式会社 歩行支援装置
CN116545488A (zh) * 2017-03-28 2023-08-04 高通股份有限公司 基于距离的传输参数调节
CA3086930A1 (en) * 2017-12-29 2019-07-04 First Responder Technologies Inc. Body-mounted threat detection system and methods of using same
US11525921B2 (en) 2018-04-03 2022-12-13 Sharkninja Operating Llc Time of flight sensor arrangement for robot navigation and methods of localization using same
US10777048B2 (en) 2018-04-12 2020-09-15 Ipventure, Inc. Methods and apparatus regarding electronic eyewear applicable for seniors
CN108938345A (zh) * 2018-07-03 2018-12-07 芜湖博高光电科技股份有限公司 一种毫米波主被动智能导盲眼镜
EP3647810B1 (en) * 2018-11-05 2024-02-07 Tata Consultancy Services Limited Non-contact material inspection
US11885874B2 (en) * 2018-12-19 2024-01-30 Semiconductor Components Industries, Llc Acoustic distance measuring circuit and method for low frequency modulated (LFM) chirp signals
US11112489B2 (en) 2018-12-28 2021-09-07 Intel Corporation Radar systems and methods having isolator driven mixer
US11169264B2 (en) * 2019-08-29 2021-11-09 Bose Corporation Personal sonar system

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2511599A (en) * 1945-03-03 1950-06-13 Syivania Electric Products Inc Range and direction finding apparatus
US2560587A (en) * 1945-10-31 1951-07-17 Robert E Miller Range and direction finder
US2500638A (en) * 1946-04-26 1950-03-14 Bell Telephone Labor Inc Aid for the blind
US3172075A (en) * 1959-11-27 1965-03-02 Nat Res Dev Apparatus for furnishing information as to positioning of objects
GB1098927A (en) * 1965-04-29 1968-01-10 Nat Res Dev A new or improved blind aid
US3383682A (en) * 1966-10-24 1968-05-14 Univ Utah Radar glasses for the blind
GB1214833A (en) * 1967-03-31 1970-12-02 Nat Res Dev Radar apparatus and systems
US3654477A (en) * 1970-06-02 1972-04-04 Bionic Instr Inc Obstacle detection system for use by blind comprising plural ranging channels mounted on spectacle frames
AU7732475A (en) * 1974-01-18 1976-07-15 Wormald Vigilant Ltd Multi-channel gain control
DE2966789D1 (en) * 1978-08-21 1984-04-19 Leslie Kay Method of and apparatus for providing information as to the existence or position of objects
DE2931837A1 (de) * 1979-08-06 1981-02-26 Heinz Dr Ing Wallerus Elektronische orientierungshilfe
DE3133645A1 (de) * 1981-08-26 1983-03-17 Vilém 8000 München Klir Mikrowellenorientierungssystem fuer blinde
FR2562679B1 (fr) * 1984-02-06 1987-10-23 Antonetti Lunettes audio-visuelles
US4634999A (en) * 1984-06-05 1987-01-06 Plessey South Africa Limited RF oscillator frequency stabilizing circuit using self-mixing with reference frequency
US4591806A (en) * 1984-07-02 1986-05-27 Havens Richard C Dielectric resonator stabilized oscillator and method for optimizing the operating characteristics thereof
US4574256A (en) * 1984-12-31 1986-03-04 Honeywell Inc. Varactor tuned microstrip oscillator for Ka band operation
FR2576724B1 (fr) * 1985-01-29 1991-06-07 Alcatel Thomson Faisceaux Discriminateur hyperfrequences et dispositifs d'utilisation
DE3613258C2 (de) * 1986-04-19 2002-06-13 Daimler Chrysler Ag Millimeterwellen-Schaltungsanordnung
US4906947A (en) * 1989-03-13 1990-03-06 Honeywell, Inc. Millimeter wave microstrip voltage-controlled oscillator with adjustable tuning sensitivity
US5008678A (en) * 1990-03-02 1991-04-16 Hughes Aircraft Company Electronically scanning vehicle radar sensor
US5229885A (en) * 1991-09-03 1993-07-20 Quaglia Lawrence D Infinitely variable focal power lens units precisely matched to varying distances by radar and electronics
JP2779559B2 (ja) * 1991-09-04 1998-07-23 本田技研工業株式会社 レーダ装置
DE69216531T2 (de) * 1991-10-09 1997-06-12 Philips Electronics Nv Mikrowellenoszillatoren und Sender mit Frequenzstabilisierung
US5199705A (en) * 1991-12-11 1993-04-06 Sports Radar, Inc. Baseball radar speed sensor and catcher's chest protector
GB2276055B (en) * 1993-03-12 1997-02-19 Univ York Speed measurement
US5515056A (en) * 1993-08-11 1996-05-07 Intelsat Burst tone range processing system and method
DE4402764C2 (de) * 1994-01-26 1996-02-08 Siemens Ag Leitgerät, insbesondere Blindenleitgerät
DE4406057C2 (de) * 1994-02-24 1996-06-05 Georg Geis Maschinenfabrik Anlage zur Herstellung und Fertigbearbeitung von Kunststoff-Formteilen
US5467072A (en) * 1994-03-11 1995-11-14 Piccard Enterprises, Inc. Phased array based radar system for vehicular collision avoidance
US5486832A (en) * 1994-07-01 1996-01-23 Hughes Missile Systems Company RF sensor and radar for automotive speed and collision avoidance applications
US5923280A (en) * 1997-01-17 1999-07-13 Automotive Systems Laboratory, Inc. Vehicle collision radar with randomized FSK wave form

Also Published As

Publication number Publication date
DE69533071D1 (de) 2004-06-24
GB2291551A (en) 1996-01-24
US5818381A (en) 1998-10-06
DE69504841D1 (de) 1998-10-22
AU2143695A (en) 1996-01-19
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DE69504841T2 (de) 1999-04-22
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EP0825718B1 (en) 2004-05-19
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ES2122573T3 (es) 1998-12-16
EP0825718A1 (en) 1998-02-25
GB2291551B (en) 1998-03-18
US6094158A (en) 2000-07-25
CA2192937A1 (en) 1996-01-04
JP3265474B2 (ja) 2002-03-11
CN1153557A (zh) 1997-07-02
EP0766833B1 (en) 1998-09-16
JPH10502448A (ja) 1998-03-03
GB9412772D0 (en) 1994-08-17

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