JP5503617B2 - 等価時間サンプリング装置、オシロスコープ、レーダ装置、および、等価時間サンプリング方法 - Google Patents
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Description
このような構成によれば、一部に時間的に変化する領域を含む対象信号を正確にサンプリングすることが可能になる。
このような構成によれば、変化後の波形をサンプリングによって取得することが可能になる。
このような構成によれば、変化する領域における微小な変化を検出することが可能になる。
このような構成によれば、変化する領域を確実かつ簡単に検出することが可能になる。
このような構成によれば、変化しない領域についてはサンプリング周期を長く設定することで、データ量を減らすことができる。
このような構成によれば、補間データを加えることにより、対象信号のより詳細な情報を得ることができる。
このような構成によれば、一部に時間的に変化する領域を含む対象信号を正確にサンプリングして表示することが可能になる。
このような構成によれば、時間的に変化する信号としてのターゲットから反射される信号を含む対象信号を正確にサンプリングして、ターゲットの情報を正確に知ることができる。
図1は、本発明の第1実施形態に係る等価時間サンプリング装置の構成例を示す図である。この図に示すように、本発明の第1実施形態に係る等価時間サンプリング装置1は、サンプリング部2、制御部3、記憶部4、および、調整部5を有している。
つぎに、第1実施形態の動作について説明する。図2は、等価時間サンプリングの原理を説明するための図である。この図において、図2(A)は、入力信号の一例を示しており、この例では周期がTの信号が示されている。図2(B)〜(G)はフィールドを示している。ここで、フィールドとは、所定の周期(この例では周期t1)で複数回(この例では5回)のサンプリングが実行される所定の期間(この例では期間t2)によるサンプリングをいう。第1実施形態では、入力された対象信号を、対象信号の1周期目の開始タイミング(図2参照)に同期した第1フィールドによりサンプリングした後、2周期目の開始タイミングから時間τだけ遅れた(オフセットした)第2フィールドでサンプリングする。同様に3周期目から6周期目については、第3フィールドから第6フィールドにより開始タイミングをτずつ遅らせてサンプリングを実行する。なお、第6フィールドの最後のサンプリングのタイミングは、対象信号の終了タイミング(図2参照)と一致しているので、第1〜第6フィールドによるサンプリングを実行することにより、対象信号をサンプリングして、図2(H)に示す取得データを得ることができる。なお、第1〜第6フィールドによるサンプリングを以下では「フレーム」と称する。
つぎに、本発明の第2実施形態について説明する。図9は本発明の第2実施形態に係るオシロスコープ10の構成例を示す図である。この図9に示すように、第2実施形態に係るオシロスコープ10は、サンプリング部11、記憶部12、動き検出部13、制御部14、補間部15、および、表示部16を主要な構成要素としている。
つぎに、第2実施形態の動作について説明する。図10は、第2実施形態の動作を説明するための図である。図10(A)に示す入力信号が図示しないプローブを介してサンプリング部11に入力されると、図2の場合と同様に第1〜第6フィールドの順番でサンプリングを行い、得られたデータを動き検出部13を介してフレーム単位で記憶部12に記憶させる。動き検出部13は、記憶部12に記憶された複数のフレームのデータを読み出して比較することにより、変化領域を検出する。なお、変化領域の検出方法としては、第1実施形態の場合と同様に、フレーム間で対応するデータの差分の自乗値を計算し、得られた値が所定の閾値を超える領域を変化領域と判定することができる。
つぎに、図13を参照して、本発明の第3実施形態に係る車載レーダ装置の構成例について説明する。図13に示すように、車載レーダ装置30は、演算処理部31、記憶部32、送信部33、送信アンテナ34、受信アンテナ35、受信部36、および、サンプリング部37を有し、車両に搭載され、他の車両、障害物、および、歩行者等のターゲットを検出する。
つぎに、第3実施形態の動作について説明する。演算処理部31は所定の周期T(図14(A)参照)毎に送信部33に信号を送信するように要求する。その結果、送信部33は、送信アンテナ34から図14(A)に示すような、例えば、パルス状の送信信号を送信する。送信アンテナ34から送信された送信信号は、例えば、他の車両、歩行者、自転車、障害物等のターゲットによって反射され、受信アンテナ35によって受信される。図14(B)の例では、送信信号は、送信信号の送信から時間T2後に、受信アンテナ35によって受信されている。なお、第3実施形態では、請求項中における「周期性を有する対象信号」とは、送信信号がターゲットによって反射されて受信された受信信号をいう。ターゲットと自車両との相対的な位置関係が一定であれば、受信信号は送信信号に応じた一定の周期性を有するからである。
以上の実施形態は一例であって、本発明が上述したような場合のみに限定されるものでないことはいうまでもない。例えば、以上の各実施形態では、それぞれ5つのサンプリング点を有する第1〜第6の6つのフィールドによって対象信号をサンプリングするようにしたが、これ以外の組み合わせであってもよいことは言うまでもない。
2 サンプリング部(サンプリング手段)
3 制御部(検出手段)
4 記憶部
5 調整部(調整手段)
10 オシロスコープ
11 サンプリング部(サンプリング手段)
12 記憶部
13 動き検出部(検出手段)
14 制御部(調整手段)
15 補間部
16 表示部
30 車載レーダ装置
31 演算処理部(検出手段、調整手段)
32 記憶部
33 送信部
34 送信アンテナ
35 受信アンテナ
36 受信部
37 サンプリング部(サンプリング手段)
Claims (9)
- 周期性を有する対象信号を等価時間サンプリング方式に基づいてサンプリングする等価時間サンプリング装置において、
前記対象信号の周期に対応する一定期間に亘って前記対象信号を所定の間隔でサンプリングするとともに、当該一定期間のサンプリングをフィールドとした場合に、当該フィールドを複数回実行するサンプリング手段と、
前記対象信号において変化する領域を検出する検出手段と、
前記対象信号が一部に時間的に変化する領域を含んでいる場合に、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記サンプリング手段を制御し、前記変化する領域に対応する前記フィールドの開始のタイミングを調整する調整手段と、
を有することを特徴とする等価時間サンプリング装置。 - 前記調整手段は、前記変化する領域に対応するサンプリング点を有する前記フィールドの実行の順序が後位になるように調整することを特徴とする請求項1に記載の等価時間サンプリング装置。
- 前記調整手段は、前記変化する領域に対応するサンプリング点同士の間隔が狭くなるように前記フィールドの開始のタイミングを調整することを特徴とする請求項1または2に記載の等価時間サンプリング装置。
- 前記フィールドが複数回実行されて得られるデータをフレームとした場合に、前記検出手段は、複数のフレームのサンプリングデータを比較することにより、前記対象信号において変化する領域を検出することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の等価時間サンプリング装置。
- 前記検出手段によって検出された変化する領域以外の領域については、前記対象信号をサンプリングする周期を、変化する領域に比較して長く設定することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の等価時間サンプリング装置。
- 前記変化する領域以外の領域に対応するサンプリング点間のデータを補間する補間手段を有することを特徴とする請求項3または5に記載の等価時間サンプリング装置。
- 請求項1乃至6のいずれか1項に記載された等価サンプリング装置によってサンプリングされた対象信号に関する情報を表示するオシロスコープ。
- 請求項1乃至6のいずれか1項に記載された等価サンプリング装置によってターゲットから反射された信号をサンプリングし、ターゲットに関する情報を取得するレーダ装置。
- 周期性を有する対象信号を等価時間サンプリング方式に基づいてサンプリングする等価時間サンプリング方法において、
前記対象信号の周期に対応する一定期間に亘って前記対象信号を所定の間隔でサンプリングするとともに、当該一定期間のサンプリングをフィールドとした場合に、当該フィールドを複数回実行するサンプリングステップと、
前記対象信号において変化する領域を検出する検出ステップと、
前記対象信号が一部に時間的に変化する領域を含んでいる場合に、前記検出ステップの検出結果に基づいて、前記サンプリングステップを制御し、前記変化する領域に対応する前記フィールドの開始のタイミングを調整する調整ステップと、
を有することを特徴とする等価時間サンプリング方法。
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