JP4601289B2 - Uwbセンサ - Google Patents
Uwbセンサ Download PDFInfo
- Publication number
- JP4601289B2 JP4601289B2 JP2003425422A JP2003425422A JP4601289B2 JP 4601289 B2 JP4601289 B2 JP 4601289B2 JP 2003425422 A JP2003425422 A JP 2003425422A JP 2003425422 A JP2003425422 A JP 2003425422A JP 4601289 B2 JP4601289 B2 JP 4601289B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sensor
- code
- transmission
- side sensor
- uwb
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Description
図1は、UWBセンサの原理構成を示し、図2は、UWBセンサのターゲット検出処理を示す。
図示のUWBセンサ37は、送信センサと受信センサとを備えている。
送信センサ側で、符号発生器8が順次発生する符号に対して、拡散及び送信処理が行われ、送信アンテナ38からターゲット41に向けて電波を放射する。
拡散・送信処理、受信処理、逆拡散処理に対して、共通の高周波ローカル発振器32から数GHz〜数十GHzのクロックパルスが供給される。
一方、符号発生器8から出力された符号は、固定ディレイ、ステップディレイが付与される。ディレイ付与後の符号を用いて、受信センサ側で逆拡散処理、判定処理が行われる。
ステップディレイは、符号発生器が順次発生する符号(図2(A))の間に付与されるディレイである。ステップディレイが付与された符号を(B)に示す。符号(1)に0m(m:メートル)分のディレイが付与され、符号(2)に更に+1クロック分のディレイが付与され、以後、符号(3)以降にもそれぞれ+1クロック分のディレイが付与されていく。
(C)の受信波と(B)のステップディレイが付与された符号とにより逆拡散処理が実行される。
(D)に示すように、その結果に基づいて相関値検出処理、ドップラー検出処理がされる。
さらに、各相関値とステップディレイ付与後の符号とから、ターゲット41の距離、方位、相対速度、受信強度などの判定処理が行われる。
図3に、複数の送受信センサ42を用いた場合の状況を示す。この場合、各送受信センサ42は単独で初期の動作を実行できるので、各送受信センサ42の間で同期をとる必要はない。
これに対し、送信センサを1台のみとし、そのほかのセンサは受信センサのみとすることが提案されている。
図示の例では、1台の送受信センサ42と1台の受信センサ43が設けられている。この場合、送受信センサ42と受信センサ43とは、同期をとるための配線がされる。
このように、送信センサを1台のみとすれば、図3で説明したような、複数の送信センサによるノイズの発生を防止できる。
(A)は送受信センサ42における送信符号位相を示し、(B)は送受信センサ42における逆拡散用符号位相の関係を示す。逆拡散用符号位相(B)は、送信符号位相(A)に対してステップディレイなどの遅れを持つ。送受信センサ42内部においては、送信センサと受信センサとの間で同期がほぼ完全にとられているので、(A)と(B)の位相関係は正確なものとなる。
これにより、基準側センサと従属側センサの高速符号の1ビット以内で位相を完全に同期させることができる。
マスタ装置1に送信センサと受信センサが一体に組み込まれ、スレーブ装置2に受信センサが組み込まれる。マスタ装置1とスレーブ装置2とは、離れた位置に配置され、両装置間の同期をとるための配線がされる。
マスタ装置1に基準発振器3が搭載され、マスタ装置1の送信センサ、受信センサと、スレーブ装置2の受信センサに基準クロックを供給する。
PLL6の出力は、分周器7を通して符号発生器8に入力される。また、PLL6の出力は、送信センサ用の高速MUX送信符号生成器9及び受信センサ用の高速MUX逆拡散符号生成器10に入力される。
マスタ装置1の高速MUX送信符号生成器9は、PLL出力及び符号発生器8の出力から、図2(A)に示した符号を生成する。この符号は、送信側拡散・変調器12により拡散処理及び変調がされて、送信アンテナ38からターゲットに向けて放射される。
マスタ装置1の受信センサにおいては、受信された信号は、受信側復調器13で復調され、相関取得器14に入力される。相関取得器14には、高速MUX逆拡散符号生成器10からの符号も入力される。
相関取得器14により受信符号と逆拡散符号との相関が取られ、距離等演算器15により、ターゲットまでの距離、方位、相対速度などが演算される。この演算結果は、車両の自動走行制御、警報装置の制御などに使用される。
なお、図6の符号発生器8と制御カウンタ11と高速MUX送信符号生成器9とが、図1の符号発生器8に対応する。また、図6においては、図1に示した高周波ローカル発振器32は図示を省略している。
図4、図5を用いて説明したように、マスタ装置1とスレーブ装置2との間では、接続するケーブル長などにより、両装置間で伝送される信号に位相のずれが生じる。このため、マスタ装置1とスレーブ装置2との間で同期をとる必要が生じる。
第1に、マスタ装置1のPLL6の出力信号から、低速基準信号発生器28により低速の基準パルスを生成し、スレーブ側へ送信する。スレーブ装置2では、受信した基準パルスを用いて符号発生器8の制御カウンタ11を制御する。
ビットシフト制御器19により位相シフトされた信号は、符号発生器8の制御カウンタ11に入力される。
(A)は、マスタ装置1の高速MUX送信符号生成器9が生成した送信符号の位相を示す。(B)は、マスタ装置1から同軸線21を通してスレーブ装置2の相関取得器18へ伝送された送信符号の位相を示す。この送信符号では、同軸線21による伝送遅延により位相遅れ24が発生している。
なお、UWBセンサ37が距離検出処理等を継続する間に、温度・電源電圧の変動により、微妙な位相変動が発生する。この微妙な位相変動に対しては、1回あるいはn回の距離検出処理を行う度に、上記第4の同期処理を実行することで対処できる。つまり、PLL6の前段のディレイ制御器20により、位相シフトを前後させてピークが最大となる状態に合わせ込むことで、ほぼ完全に高速符合のビット位相が同期した状態を維持することができる。
図8は、実施例2のUWBセンサの回路構成を示す。図9は、図8の回路による同期処理を示す。以下の説明では、主として実施例1の図6と異なる点について説明をし、重複する説明は省略する。
マスタ装置1の符号発生器8の出力信号とPLL6の出力クロック(図9(A))とがフレーム信号発生器29に入力され、フレーム信号(B)が生成される。このフレーム信号は、同軸線21を通して、スレーブ装置2のEOR制御回路31と制御カウンタ11に入力される。
制御カウンタ11は、フレーム信号を用いて、符号発生器8を、マスタ装置の制御カウンタ11とほぼ同じカウント状態となるように合わせ込ませる。
スレーブ装置2においてもフレーム信号発生器29によりフレーム信号(D)が生成される。スレーブ装置2で生成されたフレーム信号(D)は、マスタ装置1で生成されたフレーム信号(B)に対して、同期のずれにより、遅れ又は進みが生じる。図示の例では、遅れ45が生じている。
マスタ装置1のフレーム信号(C)がスレーブ装置2のフレーム信号(E)より進んでいる場合では、(G)信号のH区間の方が(H)信号のH区間より狭くなる。逆に、マスタ装置1のほうが遅れていれば、(H)信号のH区間の方が(G)信号のH区間より狭くなる。したがって、(G)信号と(H)信号のH区間の広さを比較することによりマスタ装置1のフレーム信号が早いか遅いかが判断できる。
なお、本例においては、セット/リセットを処理する上で最小パルス幅(A)以下では動作しない。したがって、実施例1に示す構成より簡易的であるが若干の精度劣化を伴う。
図10においては、高周波ローカル発振器32の同期に関する回路構成を主として示しており、そのほかの回路構成については図示を省略している。ターゲットの距離演算のための構成、マスタ装置1とスレーブ装置2との同期をとるための構成については、実施例1、実施例2の説明を参照されたい。
マスタ装置1及びスレーブ装置2において、受信センサの逆拡散処理の結果に従って、相関値/ドップラー検出器33によりドップラー周波数が検出される。
マスタ装置1及びスレーブ装置2の高周波ローカル発振器32に同期ずれがある場合に、その同期ずれを補償するため、ドップラー結果補正器34がスレーブ装置2に設けられる。
2…スレーブ装置
3…基準発振器
4、5…バッファ
6…PLL
7…分周器
8…符号発生器
9…高速MUX送信符号生成器
10…高速MUX逆拡散符号生成器
11…制御カウンタ
12…送信側拡散変調器
13…受信側復調器
14…相関取得器
15…距離等演算器
16…演算用発振器
17…断線検出器
18…相関取得器
19…ビットシフト制御器
20…ディレイ制御器
21…同軸線
22…同軸線
24、25、26、27…遅れ
28…低速基準信号発生器
29…フレーム信号発生器
31…EOR制御回路
32…高周波ローカル発振器
33…相関値/ドップラー検出器
34…ドップラー結果補正器
35…周波数カウンタ
36…分周器
37…UWBセンサ
38…送信アンテナ
39…受信アンテナ
41…ターゲット
42…送受信センサ
43…受信センサ
44…ずれ
45、46…遅れ
Claims (6)
- 送受信機能を持ったレーダセンサと、受信機能のみを持った1個以上のレーダセンサとで構成され、前記送受信機能を持ったレーダセンサを基準側センサ、受信機能のみを持ったレーダセンサを従属側センサとし、符合相関方式を採るUWBセンサにおいて、
前記基準側センサに、前記基準側センサ及び従属側センサの基準クロックを生成する手段、送信符号を生成する手段、前記基準クロックから低速の基準パルスを生成して従属側センサに送る手段、及び前記送信符号生成手段からの送信符号を前記従属側センサに送る同軸線路を設け、
前記従属側センサに、前記基準クロックの位相ロックを行うPLL、前記PLLの出力の分周信号から符号を生成する符号発生器、前記PLLと前記符号発生器の出力から送信符号を生成する手段、前記送信符号を生成する手段に接続されたビットシフト制御手段、前記ビットシフト制御手段に接続され、送信符号用の同軸線路と等長の同軸線路、前記両同軸線路からの送信符号の相関を取る手段、前記符号発生器のカウント状態を調整する手段、及び前記基準クロックのディレイ制御を行う手段を設け、
送信符号と得られた相関に対して前記ビットシフト制御手段がピークを検出できるまでビットシフト制御を行い、
ビットシフト量と低速基準パルスで、前記カウント状態調整手段がカウント値を補正して符号発生器を制御し、
得られた相関値で前記ディレイ制御手段を調整し、前記ビットシフト制御手段が検出したピークを最大にすることにより、前記基準側センサと従属側センサの送信符号の同期をとることを特徴とするUWBセンサ。 - 前記UWBセンサの従属側センサにおいて、所定回数の距離検出処理を行う度に、ディレイ制御による調整を行う手段を持つことを特徴とする請求項1に記載のUWBセンサ。
- 送受信機能を持ったレーダセンサと、受信機能のみを持った1個以上のレーダセンサとで構成され、前記送受信機能を持ったレーダセンサを基準側センサ、受信機能のみを持ったレーダセンサを従属側センサとし、符合相関方式を採るUWBセンサにおいて、
前記基準側センサが、前記基準側センサ及び従属側センサの基準クロックを生成する手段、送信符号を生成する手段、送信符号の符号列の区切りを示すフレーム信号を基準クロックから生成して従属側センサに送る手段、及びフレーム信号生成手段からのフレーム信号を前記従属側センサに送る同軸線路を備え、
前記従属側センサが、前記基準クロックの位相ロックを行うPLL、前記PLLの出力の分周信号から符号を生成する符号発生器、前記PLLと前記符号発生器の出力からフレーム信号を生成する手段と、前記フレーム信号生成手段に接続されたビットシフト制御手段、前記ビットシフト制御手段に接続して前記基準側センサの同軸線路と等長の同軸線路、前記両同軸線路からのフレーム信号のEORを取る手段、前記符号発生器のカウント状態を2つのフレーム信号を用いて調整する手段、及び前記基準クロック信号のディレイ制御を行う手段を備え、
前記フレーム信号と得られたEOR信号に対してビットシフト制御手段がビットシフト制御を行い、
ビットシフト量とフレーム信号で、カウント状態調整手段がカウント値を補正して符号発生器を制御し、
得られたEOR信号でディレイ制御手段を調整し、両フレーム信号の間のずれ量を無くすことにより、基準側センサと従属側センサの送信符号の同期をとることを特徴とするUWBセンサ。 - 前記UWBセンサの従属側センサにおいて、所定回数の距離検出処理を行う度に、ディレイ制御の調整を行う手段を持つことを特徴とする請求項3に記載のUWBセンサ。
- 前記UWBセンサの基準側センサ及び従属側センサが、逆拡散処理によるドップラー周波数を検出する手段を持つことを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載のUWBセンサ。
- 前記UWBセンサの基準側センサ及び従属側センサであって、それぞれのRFローカル出力周波数を、自身の符号発生器用の基準クロックによってカウントする手段を持ち、カウント値に基づいてドップラー周波数の補正を行う手段を、前記従属側センサに持つことを特徴とする請求項3に記載のUWBセンサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003425422A JP4601289B2 (ja) | 2003-12-22 | 2003-12-22 | Uwbセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003425422A JP4601289B2 (ja) | 2003-12-22 | 2003-12-22 | Uwbセンサ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005181215A JP2005181215A (ja) | 2005-07-07 |
JP4601289B2 true JP4601289B2 (ja) | 2010-12-22 |
Family
ID=34785310
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003425422A Expired - Fee Related JP4601289B2 (ja) | 2003-12-22 | 2003-12-22 | Uwbセンサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4601289B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101978608B1 (ko) * | 2018-11-01 | 2019-05-14 | 세종대학교산학협력단 | 고해상도를 가지는 디지털 도메인 라이다 시스템 |
KR20210042462A (ko) * | 2019-10-10 | 2021-04-20 | (주)피코씨이엘 | 위치 인식 성능 향상을 위한 초광대역 레이더 센서 시스템 및 방법 |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8098150B2 (en) * | 2007-05-25 | 2012-01-17 | Palo Alto Research Center Incorporated | Method and system for locating devices with embedded location tags |
JP5600928B2 (ja) * | 2009-11-25 | 2014-10-08 | トヨタ自動車株式会社 | レーダ装置 |
JP2011130174A (ja) * | 2009-12-17 | 2011-06-30 | Fujitsu Ltd | 通信装置 |
KR101128509B1 (ko) | 2010-07-12 | 2012-03-27 | 주식회사 에스원 | Uwb 센서에서의 침입 감지 임계값 추정 방법 및 장치 |
KR102455634B1 (ko) * | 2018-01-22 | 2022-10-17 | 삼성전자주식회사 | 레이더를 이용한 오브젝트 거리 결정 방법 및 장치 |
DE102018203934A1 (de) * | 2018-03-15 | 2019-09-19 | Robert Bosch Gmbh | Radarsensorsystem und Verfahren zum Betreiben eines Radarsensorsystems |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05341039A (ja) * | 1992-06-04 | 1993-12-24 | Mitsubishi Electric Corp | 信号処理装置 |
JPH08262132A (ja) * | 1995-03-28 | 1996-10-11 | Mitsubishi Electric Corp | レーダシステム |
JP2004526976A (ja) * | 2001-05-22 | 2004-09-02 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | レーダーセンサ装置の作動のための方法および装置 |
JP2006504963A (ja) * | 2002-11-08 | 2006-02-09 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 近距離レーダー測定用のマルチスタティックセンサ装置およびこのセンサ装置の駆動方法 |
-
2003
- 2003-12-22 JP JP2003425422A patent/JP4601289B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05341039A (ja) * | 1992-06-04 | 1993-12-24 | Mitsubishi Electric Corp | 信号処理装置 |
JPH08262132A (ja) * | 1995-03-28 | 1996-10-11 | Mitsubishi Electric Corp | レーダシステム |
JP2004526976A (ja) * | 2001-05-22 | 2004-09-02 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | レーダーセンサ装置の作動のための方法および装置 |
JP2006504963A (ja) * | 2002-11-08 | 2006-02-09 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 近距離レーダー測定用のマルチスタティックセンサ装置およびこのセンサ装置の駆動方法 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101978608B1 (ko) * | 2018-11-01 | 2019-05-14 | 세종대학교산학협력단 | 고해상도를 가지는 디지털 도메인 라이다 시스템 |
KR20210042462A (ko) * | 2019-10-10 | 2021-04-20 | (주)피코씨이엘 | 위치 인식 성능 향상을 위한 초광대역 레이더 센서 시스템 및 방법 |
KR102247289B1 (ko) * | 2019-10-10 | 2021-05-03 | (주)피코씨이엘 | 위치 인식 성능 향상을 위한 초광대역 레이더 센서 시스템 및 방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005181215A (ja) | 2005-07-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11543509B2 (en) | Bi-static radar system | |
US8063826B2 (en) | Wireless time reference system and method | |
CN101398483B (zh) | 检测和测距装置以及检测和测距方法 | |
US7529290B2 (en) | Radar apparatus | |
US7881684B2 (en) | Receiver, frequency deviation measuring unit and positioning and ranging system | |
JP4854003B2 (ja) | 測距システム | |
US7940743B2 (en) | Method and device for the synchronization of radio stations and a time-synchronous radio bus system | |
JP4601289B2 (ja) | Uwbセンサ | |
JP6692366B2 (ja) | ビームフォーミング及びmimo向け局部発振器の位相同期 | |
EP1553428B1 (en) | Radar | |
US9780944B2 (en) | Frequency control data synchronization | |
JP2005331466A (ja) | 方位検出装置および方位検出方法 | |
US8742978B2 (en) | Method and arrangement for measuring delay of a signal between two stations of the arrangement | |
JP3955554B2 (ja) | 時刻同期装置および送信装置 | |
JP5323826B2 (ja) | 幾つかのチャネル測定部品及び/又は測定装置を同期させる方法並びに対応する測定装置 | |
JP6461041B2 (ja) | 同期信号生成システム、位相差演算装置、及び同期信号生成装置 | |
JP4846481B2 (ja) | レーダ装置 | |
JP2013195237A (ja) | レーダ装置およびその測定方法 | |
JP4857575B2 (ja) | パルスレーダ装置 | |
JP4687239B2 (ja) | 送受信装置及び送受信方法 | |
JP6548120B2 (ja) | 周波数校正システム | |
CN116567796A (zh) | 无线多节点时频同步方法、装置、电子设备及存储介质 | |
JPH11225091A (ja) | 無線通信方法及び装置 | |
JP2019066236A (ja) | レーダ装置およびレーダ装置の制御方法 | |
JP5121969B2 (ja) | 受信装置および測位測距システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060726 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080820 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080826 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081027 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090224 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090417 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091208 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100203 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100831 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100928 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131008 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131008 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |