JP5560711B2 - 最適擬似ランダム系列決定方法、位置検出システム、位置検出方法、送信装置及び受信装置 - Google Patents
最適擬似ランダム系列決定方法、位置検出システム、位置検出方法、送信装置及び受信装置 Download PDFInfo
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Description
M系列生成手段102はこの初期条件に従い最適M系列データを生成する。超音波駆動回路103はこの最適M系列データを超音波変調用の駆動信号として超音波送信器104に供給する。超音波送信器104はこの駆動信号を変調信号として超音波を変調しM系列変調された超音波信号を空間に送出する。
超音波送信器104の送信タイミングに同期して、赤外線送信器106はこの赤外線駆動回路105の出力により駆動され赤外線を電子ペン1から空間に送出する。
における最大の相関値を検出する。
)の相関値C(t)の最大値を表す。この期間は到来した超音波の形状がモデル波形と部分的に一致する期間であり、この結果現れる相関値を副次ピークと称する。検出された最大副次ピークはメモリ205に格納される。
図9と図10の最大副次ピークを比較すると、図9の最大副次ピークのほうが小さいのでM系列「100010011010111」が最適M系列として決定される。また、これまでの説明では予め特定多項式を決定しておいて初期条件のみを変更していたが、特性多項式と初期条件の両方を変更してもよい。
受信側3に設ける。M系列探索モードの時、送信側2は1つのM系列を送信する際このM系列に割り当てられた符号(インデックス)を赤外線信号により送信し、受信側3は前記マッピングテーブルを参照し受信した符号に関連付けされたM系列初期条件と特性多項式を読出す。この方法により少ない情報量でM系列初期条件と特性多項式を受信側に伝達することができる。
先頭ピークが直接波のピークであり、次のピークが反射波のピークである。この例では、反射波のピークが一番大きいが、 先頭ピークが最大ピーク値に対し一定比率以上であればこれを直接波のピークとして認識することにより、反射波の影響を受けず直接波の到達時刻を確実に検出できる。
× ΔT)算出する(ステップ416)。次に、ステップ417で全てのデータをメモリ205から消去する。
これにより伝搬時間測定モードの情報量を削減することができる。
Claims (51)
- 少なくとも1つの送信装置と、前記送信装置の位置を検出する受信装置とを含み、
前記送信装置が、自己相関性の高い擬似ランダム系列のデータにより変調された第1の超音波信号を送信し、
前記受信装置が、受信した前記第1の超音波信号の擬似ランダム系列の超音波モデル波形を生成し、相関開始時点t s を設定した上で、前記第1の超音波信号の受信波形と生成した前記超音波モデル波形との間で相関値を求め、最大相関値の発生時点を超音波到達時点t e と設定し、前記相関値の期間t s からt e における副次ピークが最小となる最適な擬似ランダム系列を規定するデータを決定して前記送信装置に割り当て、
前記送信装置が、送信タイミングを表すトリガ信号と、前記受信装置から割り当てられた最適な擬似ランダム系列を規定するデータに基づき生成された擬似ランダム系列のデータにより変調された第2の超音波信号とを同時に送出し、
前記受信装置が、受信した第2の超音波信号の受信波形と、前記第2の超音波信号の擬似ランダム系列の超音波モデル波形との間で相関処理を実行して最大ピークを検出し、当該最大ピーク以前の期間t s からt e の範囲で検出されるピークのうち、最大ピーク値の一定比率以上である先頭のピーク検出時点を前記超音波信号の到達時間として検出し、前記トリガ信号の到着時点と特定した到達時間とから超音波の伝搬時間を算出し、算出した超音波伝搬時間に基づいて、前記送信装置の位置を検出することを特徴とする位置検出システム。 - 複数の送信装置と、前記送信装置の位置を検出する受信装置とを含み、
前記送信装置が、自己相関性の高い擬似ランダム系列のデータにより変調された第1の超音波信号を送信し、
前記受信装置が、受信した前記第1の超音波信号の擬似ランダム系列の超音波モデル波形を生成し、相関開始時点t s を設定した上で、前記第1の超音波信号の受信波形と生成した前記超音波モデル波形との間で相関値を求め、最大相関値の発生時点を超音波到達時点t e と設定し、前記相関値の期間t s からt e における副次ピークが小さいほうから複数の擬似ランダム系列を規定するデータを決定し、当該複数の擬似ランダム系列を規定するデータを複数の前記送信装置に割り当て、
前記送信装置が、送信タイミングを表すトリガ信号と、受信装置から割り当てられた最適な擬似ランダム系列を規定するデータに基づき生成された擬似ランダム系列のデータにより変調された第2の超音波信号とを同時に送出し、
前記受信装置が、受信した第2の超音波信号の受信波形と、前記第2の超音波信号の擬似ランダム系列の超音波モデル波形との間で相関処理を実行して最大ピークを検出し、当該最大ピーク以前の期間t s からt e の範囲で検出されるピークのうち、最大ピーク値の一定比率以上である先頭のピーク検出時点を前記超音波信号の到達時間として検出し、前記トリガ信号の到着時点と特定した到達時間とから超音波の伝搬時間を算出し、算出した超音波伝搬時間に基づいて、前記送信装置の位置を検出することを特徴とする位置検出システム。 - 前記受信装置が、複数の前記送信装置について、前記超音波伝搬時間の算出と、前記送信装置の位置の検出を繰り返し実行することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の位置検出システム。
- 前記受信装置が、前記擬似ランダム系列を規定するデータに加え特性多項式を決定し、
前記送信装置が、前記擬似ランダム系列を規定するデータおよび前記特性多項式とを用いて前記擬似ランダム系列のデータにより変調された超音波信号を生成することを特徴とする請求項1から請求項3の何れかに記載の位置検出システム。 - 少なくとも1つの送信装置と、前記送信装置の位置を検出する受信装置とを含み、
前記送信装置が、互いに異なる複数の自己相関性の高い擬似ランダム系列のデータにより変調された複数の第1の超音波信号を送信し、
前記受信装置が、前記第1の超音波信号の擬似ランダム系列の超音波モデル波形を生成し、相関開始時点t s を設定した上で、各超音波モデル波形と各第1の超音波信号の波形との間で相関値を求め、最大相関値の発生時点を超音波到達時点t e と設定し、全相関処理で検出された、期間t s からt e における副次ピークのうち最小の副次ピークを発生した擬似ランダム系列のデータを最適擬似ランダム系列のデータとして決定して前記送信装置に割り当て、
前記送信装置が、送信タイミングを表すトリガ信号と、受信装置から割り当てられた最適な擬似ランダム系列のデータにより変調された第2の超音波信号とを同時に送出し、
前記受信装置が、受信した第2の超音波信号の受信波形と、前記第2の超音波信号の擬似ランダム系列の超音波モデル波形との間で相関処理を実行して最大ピークを検出し、当該最大ピーク以前の期間t s からt e の範囲で検出されるピークのうち、最大ピーク値の一定比率以上である先頭のピーク検出時点を前記超音波信号の到達時間として検出し、前記トリガ信号の到着時点と特定した到達時間とから超音波の伝搬時間を算出し、算出した超音波伝搬時間に基づいて、前記送信装置の位置を検出することを特徴とする位置検出システム。 - 少なくとも1つの送信装置と、前記送信装置の位置を検出する受信装置とを含み、
前記送信装置が、互いに異なる複数の自己相関性の高い擬似ランダム系列のデータにより変調された複数の第1の超音波信号を送出し、
前記受信装置が、複数の第1の超音波信号の擬似ランダム系列の超音波モデル波形を生成し、相関開始時点t s を設定した上で、各超音波モデル波形と各第1の超音波信号の波形との間で相関値を求め、最大相関値の発生時点を超音波到達時点t e と設定し、全相関処理で検出された、期間t s からt e における副次ピークが小さいほうから複数の擬似ランダム系列のデータを決定し、当該複数の擬似ランダム系列のデータをそれぞれ異なる前記送信装置に割り当て、
前記送信装置が、送信タイミングを表すトリガ信号と、割り当てられた擬似ランダム系列のデータにより変調された第2の超音波信号とを同時に送出し、
前記受信装置が、受信した第2の超音波信号の受信波形と、前記第2の超音波信号の擬似ランダム系列の超音波モデル波形との間で処理を実行して最大ピークを検出し、当該最大ピーク以前の期間t s からt e の範囲で検出されるピークのうち、最大ピーク値の一定比率以上である先頭のピーク検出時点を前記超音波信号の到達時間として検出し、前記トリガ信号の到着時点と特定した到達時間とから超音波の伝搬時間を算出し、算出した超音波伝搬時間に基づいて、前記送信装置の位置を検出することを特徴とする位置検出システム。 - 前記受信装置が、複数の前記送信装置について、前記超音波伝搬時間の算出と、前記送信装置の位置の検出を繰り返し実行することを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の位置検出システム。
- 前記受信装置が、前記各相関値の最大の副次ピークを検出し、全相関値の複数の最大副次ピークのうち最小値のピークを前記最小の副次ピークとして検出することを特徴とする請求項5に記載の位置検出システム。
- 前記送信装置が、
擬似ランダム系列を規定するデータを含む前記トリガ信号と、該擬似ランダム系列を規定するデータに基づき生成された擬似ランダム系列のデータにより変調された超音波信号を同時に送出し、
前記受信装置が、受信したトリガ信号が含む擬似ランダム系列を規定するデータに基づき生成された擬似ランダム系列のデータにより変調された超音波信号の超音波モデル波形を生成し、該超音波モデル波形と受信した超音波信号との間で相関値を複数検出し、該複数の相関値から一次ピークの周辺に現れる最大の副次ピークを検出し、異なる擬似ランダム系列のデータについて前記副次ピークを複数求め、該複数の副次ピークのうち最小の副次ピークに対応する擬似ランダム系列のデータを前記最適擬似ランダム系列のデータとして決定することを特徴とする請求項5に記載の位置検出システム。 - 前記送信装置が、送信周期毎に異なる擬似ランダム系列を規定するデータと送信周期毎に異なる特性多項式を表すデータを含む前記トリガ信号を送出し、
前記受信装置が、受信した前記トリガ信号が含む擬似ランダム系列を規定するデータと特性多項式データとに基づき前記超音波モデル波形を生成することを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の位置検出システム。 - 前記送信装置が、送信周期毎に異なる符号を送出し、前記受信装置が、受信した符号を対応する擬似ランダム系列を規定するデータと特性多項式に変換することを特徴とする請求項10に記載の位置検出システム。
- 前記擬似ランダム系列のデータを位相変調方式により前記超音波信号を変調することを特徴とする請求項5から請求項11の何れかに記載の位置検出システム。
- 前記トリガ信号として赤外線を送信することを特徴とする請求項5から請求項12の何れかに記載の位置検出システム。
- 前記送信装置が、移動体に設置されていることを特徴とする請求項1から請求項13の何れかに記載の位置検出システム。
- 前記移動体が、電子ペンであることを特徴とする請求項14に記載の位置検出システム。
- 前記移動体が、ロボットであることを特徴とする請求項14に記載の位置検出システム。
- 前記送信装置が、前記擬似ランダム系列のデータの1ビットに超音波信号のn周期を割り当て該超音波信号を位相変調し、前記受信装置が、前記擬似ランダム系列のデータの1ビットに超音波信号のn周期を割り当て該超音波信号を位相変調して前記超音波モデル波形を生成し、前記相関値の主ピークの(n−1)周期前までに現れるピークから最大の副次ピークを検出することを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の位置検出システム。
- 前記擬似ランダム系列がM系列であることを特徴とする請求項1から請求項17の何れかに記載の位置検出システム。
- 前記擬似ランダム系列がM系列であり、前記トリガ信号が含む前記擬似ランダム系列を規定するデータがM系列初期条件データであることを特徴とする請求項1から請求項17の何れかに記載の位置検出システム。
- 少なくとも1つの送信装置が、自己相関性の高い擬似ランダム系列のデータにより変調された第1の超音波信号を送信するステップを実行し、
前記送信装置の位置を検出する受信装置が、受信した前記第1の超音波信号の擬似ランダム系列の超音波モデル波形を生成し、相関開始時点t s を設定した上で、前記第1の超音波信号の受信波形と生成した前記超音波モデル波形との間で相関値を求め、最大相関値の発生時点を超音波到達時点t e と設定し、前記相関値の期間t s からt e 副次ピークが最小となる最適な擬似ランダム系列を規定するデータを決定して前記送信装置に割り当てるステップを実行し、
前記送信装置が、送信タイミングを表すトリガ信号と、前記受信装置から割り当てられた最適な擬似ランダム系列を規定するデータに基づき生成された擬似ランダム系列のデータにより変調された第2の超音波信号とを同時に送出するステップを実行し、
前記受信装置が、受信した第2の超音波信号の受信波形と、前記第2の超音波信号の擬似ランダム系列の超音波モデル波形との間で相関処理を実行して最大ピークを検出し、当該最大ピーク以前の期間t s からt e の範囲で検出されるピークのうち、最大ピーク値の一定比率以上である先頭のピーク検出時点を前記超音波信号の到達時間として検出し、前記トリガ信号の到着時点と特定した到達時間とから超音波の伝搬時間を算出し、算出した超音波伝搬時間に基づいて、前記送信装置の位置を検出するステップを実行することを特徴とする位置検出方法。 - 複数の送信装置が、自己相関性の高い擬似ランダム系列のデータにより変調された第1の超音波信号を送信するステップを実行し、
前記送信装置の位置を検出する受信装置が、受信した前記第1の超音波信号の擬似ランダム系列の超音波モデル波形を生成し、相関開始時点t s を設定した上で、前記第1の超音波信号の受信波形と生成した前記超音波モデル波形との間で相関値を求め、最大相関値の発生時点を超音波到達時点t e と設定し、前記相関値の期間t s からt e における副次ピークが小さいほうから複数の擬似ランダム系列を規定するデータを決定し、当該複数の擬似ランダム系列を規定するデータを複数の前記送信装置に割り当てるステップを実行し、
前記送信装置が、送信タイミングを表すトリガ信号と、受信装置から割り当てられた最適な擬似ランダム系列を規定するデータに基づき生成された擬似ランダム系列のデータにより変調された第2の超音波信号とを同時に送出するステップを実行し、
前記受信装置が、受信した第2の超音波信号の受信波形と、前記第2の超音波信号の擬似ランダム系列の超音波モデル波形との間で相関処理を実行して最大ピークを検出し、当該最大ピーク以前の期間t s からt e の範囲で検出されるピークのうち、最大ピーク値の一定比率以上である先頭のピーク検出時点を前記超音波信号の到達時間として検出し、前記トリガ信号の到着時点と特定した到達時間とから超音波の伝搬時間を算出し、算出した超音波伝搬時間に基づいて、前記送信装置の位置を検出するステップを実行することを特徴とする位置検出方法。 - 前記受信装置が、複数の前記送信装置について、前記超音波伝搬時間の算出と、前記送信装置の位置の検出を繰り返し実行することを特徴とする請求項20又は請求項21に記載の位置検出方法。
- 前記受信装置が、前記擬似ランダム系列を規定するデータに加え特性多項式を決定するステップを実行し、
前記送信装置が、前記擬似ランダム系列を規定するデータおよび前記特性多項式とを用いて前記擬似ランダム系列のデータにより変調された超音波信号を生成するステップを実行することを特徴とする請求項20から請求項22の何れかに記載の位置検出方法。 - 少なくとも1つの送信装置が、互いに異なる複数の自己相関性の高い擬似ランダム系列のデータにより変調された複数の第1の超音波信号を送出するステップを実行し、
前記送信装置の位置を検出する受信装置が、前記第1の超音波信号の擬似ランダム系列の超音波モデル波形を生成し、相関開始時点t s を設定した上で、各超音波モデル波形と各第1の超音波信号の波形との間で相関値を求め、最大相関値の発生時点を超音波到達時点t e と設定し、全相関処理で検出された、期間t s からt e における副次ピークのうち最小の副次ピークを発生した擬似ランダム系列のデータを最適擬似ランダム系列のデータとして決定して前記送信装置に割り当てるステップを実行し、
前記送信装置が、送信タイミングを表すトリガ信号と、受信装置から割り当てられた最適な擬似ランダム系列のデータにより変調された第2の超音波信号とを同時に送出するステップを実行し、
前記受信装置が、受信した第2の超音波信号の受信波形と、前記第2の超音波信号の擬似ランダム系列の超音波モデル波形との間で処理を実行して最大ピークを検出し、当該最大ピーク以前の期間t s からt e の範囲で検出されるピークのうち、最大ピーク値の一定比率以上である先頭のピーク検出時点を前記超音波信号の到達時間として検出し、前記トリガ信号の到着時点と特定した到達時間とから超音波の伝搬時間を算出し、算出した超音波伝搬時間に基づいて、前記送信装置の位置を検出するステップを実行することを特徴とする位置検出方法。 - 少なくとも1つの送信装置が、互いに異なる複数の自己相関性の高い擬似ランダム系列のデータにより変調された複数の第1の超音波信号を送出するステップを実行し、
前記送信装置の位置を検出する受信装置が、複数の第1の超音波信号の擬似ランダム系列の超音波モデル波形を生成し、相関開始時点t s を設定した上で、各超音波モデル波形と各第1の超音波信号の波形との間で相関値を求め、最大相関値の発生時点を超音波到達時点t e と設定し、全相関処理で検出された、期間t s からt e における副次ピークが小さいほうから複数の擬似ランダム系列のデータを決定し、当該複数の擬似ランダム系列のデータをそれぞれ異なる前記送信装置に割り当てるステップを実行し、
前記送信装置が、送信タイミングを表すトリガ信号と、割り当てられた擬似ランダム系列のデータにより変調された第2の超音波信号とを同時に送出するステップを実行し、
前記受信装置が、受信した第2の超音波信号の受信波形と、前記第2の超音波信号の擬似ランダム系列の超音波モデル波形との間で処理を実行して最大ピークを検出し、当該最大ピーク以前の期間t s からt e の範囲で検出されるピークのうち、最大ピーク値の一定比率以上である先頭のピーク検出時点を前記超音波信号の到達時間として検出し、前記トリガ信号の到着時点と特定した到達時間とから超音波の伝搬時間を算出し、算出した超音波伝搬時間に基づいて、前記送信装置の位置を検出するステップを実行することを特徴とする位置検出方法。 - 前記受信装置が、複数の前記送信装置について、前記超音波伝搬時間の算出と、前記送信装置の位置の検出を繰り返し実行することを特徴とする請求項24又は請求項25に記載の位置検出方法。
- 前記受信装置が、前記各相関値の最大の副次ピークを検出し、全相関値の複数の最大副次ピークのうち最小値のピークを前記最小の副次ピークとして検出するステップを実行することを特徴とする請求項24に記載の位置検出方法。
- 前記送信装置が、
擬似ランダム系列を規定するデータを含む前記トリガ信号と、該擬似ランダム系列を規定するデータに基づき生成された擬似ランダム系列のデータにより変調された超音波信号を同時に送出するステップを実行し、
前記受信装置が、受信したトリガ信号が含む擬似ランダム系列を規定するデータに基づき生成された擬似ランダム系列のデータにより変調された超音波信号の超音波モデル波形を生成し、該超音波モデル波形と受信した超音波信号との間で相関値を複数検出し、該複数の相関値から一次ピークの周辺に現れる最大の副次ピークを検出し、異なる擬似ランダム系列のデータについて前記副次ピークを複数求め、該複数の副次ピークのうち最小の副次ピークに対応する擬似ランダム系列のデータを前記最適擬似ランダム系列のデータとして決定するステップを実行することを特徴とする請求項24に記載の位置検出方法。 - 前記送信装置が、送信周期毎に異なる擬似ランダム系列を規定するデータと送信周期毎に異なる特性多項式を表すデータを含む前記トリガ信号を送出するステップを実行し、
前記受信装置が、受信した前記トリガ信号が含む擬似ランダム系列を規定するデータと特性多項式データとに基づき前記超音波モデル波形を生成するステップを実行することを特徴とする請求項24又は請求項25に記載の位置検出方法。 - 前記送信装置が、送信周期毎に異なる符号を送出し、前記受信装置が、受信した符号を対応する擬似ランダム系列を規定するデータと特性多項式に変換するステップを実行することを特徴とする請求項29に記載の位置検出方法。
- 前記擬似ランダム系列のデータを位相変調方式により前記超音波信号を変調することを特徴とする請求項24から請求項30の何れかに記載の位置検出方法。
- 前記トリガ信号として赤外線を送信することを特徴とする請求項24から請求項31の何れかに記載の位置検出方法。
- 前記送信装置が、移動体に設置されていることを特徴とする請求項20から請求項32の何れかに記載の位置検出方法。
- 前記移動体が、電子ペンであることを特徴とする請求項33に記載の位置検出方法。
- 前記移動体が、ロボットであることを特徴とする請求項33に記載の位置検出方法。
- 前記送信装置が、前記擬似ランダム系列のデータの1ビットに超音波信号のn周期を割り当て該超音波信号を位相変調し、前記受信装置が、前記擬似ランダム系列のデータの1ビットに超音波信号のn周期を割り当て該超音波信号を位相変調して前記超音波モデル波形を生成し、前記相関値の主ピークの(n−1)周期前までに現れるピークから最大の副次ピークを検出することを特徴とする請求項24又は請求項25に記載の位置検出方法。
- 前記擬似ランダム系列がM系列であることを特徴とする請求項20から請求項36の何れかに記載の位置検出方法。
- 前記擬似ランダム系列がM系列であり、前記トリガ信号が含む前記擬似ランダム系列を規定するデータがM系列初期条件データであることを特徴とする請求項20から請求項36の何れかに記載の位置検出方法。
- 送信装置から送信される超音波信号を受信装置で受信し前記送信装置の位置を検出する位置検出システムの前記受信装置であって、
前記送信装置から送信される自己相関性の高い擬似ランダム系列のデータにより変調された第1の超音波信号を受信し、受信した前記第1の超音波信号の擬似ランダム系列の超音波モデル波形を生成し、相関開始時点t s を設定した上で、前記第1の超音波信号の受信波形と生成した前記超音波モデル波形との間で相関値を求め、最大相関値の発生時点を超音波到達時点t e と設定し、前記相関値の期間t s からt e における副次ピークが最小となる最適な擬似ランダム系列を規定するデータを決定して前記送信装置に割り当てる手段と、
前記送信装置から同時に送信される送信タイミングを表すトリガ信号と、前記受信装置から割り当てられた最適な擬似ランダム系列を規定するデータに基づき生成された擬似ランダム系列のデータにより変調された第2の超音波信号を受信し、受信した第2の超音波信号の受信波形と、前記第2の超音波信号の擬似ランダム系列の超音波モデル波形との間で相関処理を実行して最大ピークを検出し、当該最大ピーク以前の期間t s からt e の範囲で検出されるピークのうち、最大ピーク値の一定比率以上である先頭のピーク検出時点を前記超音波信号の到達時間として検出し、前記トリガ信号の到着時点と特定した到達時間とから超音波の伝搬時間を算出し、算出した超音波伝搬時間に基づいて、前記送信装置の位置を検出する手段と
を含むことを特徴とする受信装置。 - 送信装置から送信される超音波信号を受信装置で受信し前記送信装置の位置を検出する位置検出システムの前記受信装置であって、
複数の前記送信装置が送信する自己相関性の高い擬似ランダム系列のデータにより変調された第1の超音波信号を受信し、受信した前記第1の超音波信号の擬似ランダム系列の超音波モデル波形を生成し、、相関開始時点t s を設定した上で、前記第1の超音波信号の受信波形と生成した前記超音波モデル波形との間で相関値を求め、最大相関値の発生時点を超音波到達時点t e と設定し、前記相関値の期間t s からt e における副次ピークが小さいほうから複数の擬似ランダム系列を規定するデータを決定し、当該複数の擬似ランダム系列を規定するデータを複数の前記送信装置に割り当てる手段と、
前記送信装置から同時に送信される送信タイミングを表すトリガ信号と、受信装置から割り当てられた最適な擬似ランダム系列を規定するデータに基づき生成された擬似ランダム系列のデータにより変調された第2の超音波信号を受信し、受信した第2の超音波信号の受信波形と、前記第2の超音波信号の擬似ランダム系列の超音波モデル波形との間で相関処理を実行して最大ピークを検出し、当該最大ピーク以前の期間t s からt e の範囲で検出されるピークのうち、最大ピーク値の一定比率以上である先頭のピーク検出時点を前記超音波信号の到達時間として検出し、前記トリガ信号の到着時点と特定した到達時間とから超音波の伝搬時間を算出し、算出した超音波伝搬時間に基づいて、前記送信装置の位置を検出する手段と
を含むことを特徴とする受信装置。 - 複数の前記送信装置について、前記超音波伝搬時間の算出と、前記送信装置の位置の検出を繰り返し実行することを特徴とする請求項39又は請求項40に記載の受信装置。
- 前記受信装置が、前記擬似ランダム系列を規定するデータに加え特性多項式を決定することを特徴とする請求項39から請求項41の何れかに記載の受信装置。
- 送信装置から送信される超音波信号を受信装置で受信し前記送信装置の位置を検出する位置検出システムの前記受信装置であって、
少なくとも1つの送信装置から送信される互いに異なる複数の自己相関性の高い擬似ランダム系列のデータにより変調された複数の第1の超音波信号を受信し、受信した前記第1の超音波信号の擬似ランダム系列の超音波モデル波形を生成し、相関開始時点t s を設定した上で、各超音波モデル波形と各第1の超音波信号の波形との間で相関値を求め、最大相関値の発生時点を超音波到達時点t e と設定し、全相関処理で検出された、期間t s からt e における副次ピークのうち最小の副次ピークを発生した擬似ランダム系列のデータを最適擬似ランダム系列のデータとして決定して前記送信装置に割り当てる手段と、
前記送信装置から同時に送信される送信タイミングを表すトリガ信号と、受信装置から割り当てられた最適な擬似ランダム系列のデータにより変調された第2の超音波信号を受信し、受信した第2の超音波信号の受信波形と、前記第2の超音波信号の擬似ランダム系列の超音波モデル波形との間で相関処理を実行して最大ピークを検出し、当該最大ピーク以前の期間t s からt e の範囲で検出されるピークのうち、最大ピーク値の一定比率以上である先頭のピーク検出時点を前記超音波信号の到達時間として検出し、前記トリガ信号の到着時点と特定した到達時間とから超音波の伝搬時間を算出し、算出した超音波伝搬時間に基づいて、前記送信装置の位置を検出する手段と
を含むことを特徴とする受信装置。 - 送信装置から送信される超音波信号を受信装置で受信し前記送信装置の位置を検出する位置検出システムの前記受信装置であって、
前記送信装置から送信される互いに異なる複数の自己相関性の高い擬似ランダム系列のデータにより変調された複数の第1の超音波信号を受信し、受信した複数の第1の超音波信号の擬似ランダム系列の超音波モデル波形を生成し、相関開始時点t s を設定した上で、各超音波モデル波形と各第1の超音波信号の波形との間で相関値を求め、最大相関値の発生時点を超音波到達時点t e と設定し、全相関処理で検出された、期間t s からt e における副次ピークが小さいほうから複数の擬似ランダム系列のデータを決定し、当該複数の擬似ランダム系列のデータをそれぞれ異なる前記送信装置に割り当てる手段と、
前記送信装置から同時に送信される送信タイミングを表すトリガ信号と、割り当てられた擬似ランダム系列のデータにより変調された第2の超音波信号を受信し、受信した第2の超音波信号の受信波形と、前記第2の超音波信号の擬似ランダム系列の超音波モデル波形との間で相関処理を実行して最大ピークを検出し、当該最大ピーク以前の期間t s からt e の範囲で検出されるピークのうち、最大ピーク値の一定比率以上である先頭のピーク検出時点を前記超音波信号の到達時間として検出し、前記トリガ信号の到着時点と特定した到達時間とから超音波の伝搬時間を算出し、算出した超音波伝搬時間に基づいて、前記送信装置の位置を検出する手段と
を含むことを特徴とする受信装置。 - 複数の前記送信装置について、前記超音波伝搬時間の算出と、前記送信装置の位置の検出を繰り返し実行することを特徴とする請求項43又は請求項44に記載の受信装置。
- 前記各相関値の最大の副次ピークを検出し、全相関値の複数の最大副次ピークのうち最小値のピークを前記最小の副次ピークとして検出することを特徴とする請求項43に記載の受信装置。
- 前記送信装置から同時に送信される擬似ランダム系列を規定するデータを含む前記トリガ信号と、該擬似ランダム系列を規定するデータに基づき生成された擬似ランダム系列のデータにより変調された超音波信号を受信し、受信したトリガ信号が含む擬似ランダム系列を規定するデータに基づき生成された擬似ランダム系列のデータにより変調された超音波信号の超音波モデル波形を生成し、該超音波モデル波形と受信した超音波信号との間で相関値を複数検出し、該複数の相関値から一次ピークの周辺に現れる最大の副次ピークを検出し、異なる擬似ランダム系列のデータについて前記副次ピークを複数求め、該複数の副次ピークのうち最小の副次ピークに対応する擬似ランダム系列のデータを前記最適擬似ランダム系列のデータとして決定する手段を含むことを特徴とする請求項43に記載の受信装置。
- 前記送信装置から送信周期毎に送信される、異なる擬似ランダム系列を規定するデータと送信周期毎に異なる特性多項式を表すデータを含む前記トリガ信号を受信し、受信した前記トリガ信号が含む擬似ランダム系列を規定するデータと特性多項式データとに基づき前記超音波モデル波形を生成することを特徴とする請求項43又は請求項44に記載の受信装置。
- 前記擬似ランダム系列のデータの1ビットに超音波信号のn周期を割り当て該超音波信号を位相変調して前記超音波モデル波形を生成し、前記相関値の主ピークの(n−1)周期前までに現れるピークから最大の副次ピークを検出することを特徴とする請求項43又は請求項44に記載の受信装置。
- 前記擬似ランダム系列がM系列であることを特徴とする請求項39から請求項49の何れかに記載の受信装置。
- 前記擬似ランダム系列がM系列であり、前記トリガ信号が含む前記擬似ランダム系列を規定するデータがM系列初期条件データであることを特徴とする請求項39から請求項49の何れかに記載の受信装置。
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US8459119B2 (en) * | 2007-01-28 | 2013-06-11 | Nec Corporation | Method of determining propagation time of ultrasonic from movable body and system thereof |
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WO2011007685A1 (ja) * | 2009-07-14 | 2011-01-20 | 日本電気株式会社 | 位置検出システム、送信装置、受信装置及び位置検出方法 |
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JP2011252747A (ja) * | 2010-06-01 | 2011-12-15 | Tokyo Univ Of Marine Science & Technology | 水中測位システム及び水中測位方法 |
US9639213B2 (en) | 2011-04-26 | 2017-05-02 | Sentons Inc. | Using multiple signals to detect touch input |
US11327599B2 (en) | 2011-04-26 | 2022-05-10 | Sentons Inc. | Identifying a contact type |
US9189109B2 (en) | 2012-07-18 | 2015-11-17 | Sentons Inc. | Detection of type of object used to provide a touch contact input |
US9477350B2 (en) | 2011-04-26 | 2016-10-25 | Sentons Inc. | Method and apparatus for active ultrasonic touch devices |
US10198097B2 (en) | 2011-04-26 | 2019-02-05 | Sentons Inc. | Detecting touch input force |
JP5845669B2 (ja) * | 2011-07-11 | 2016-01-20 | セイコーエプソン株式会社 | センサーデバイスおよび電子機器 |
US11262253B2 (en) | 2017-08-14 | 2022-03-01 | Sentons Inc. | Touch input detection using a piezoresistive sensor |
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US9449476B2 (en) | 2011-11-18 | 2016-09-20 | Sentons Inc. | Localized haptic feedback |
JP6041901B2 (ja) * | 2012-12-21 | 2016-12-14 | 三菱電機株式会社 | 超音波送受信装置 |
US9459715B1 (en) | 2013-09-20 | 2016-10-04 | Sentons Inc. | Using spectral control in detecting touch input |
US9301512B2 (en) * | 2013-12-30 | 2016-04-05 | Taref Moneif ALSHAMMARI | Fishing capsules |
US10078069B2 (en) * | 2014-11-24 | 2018-09-18 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Device for detecting change in underground medium |
US10908741B2 (en) | 2016-11-10 | 2021-02-02 | Sentons Inc. | Touch input detection along device sidewall |
US10296144B2 (en) | 2016-12-12 | 2019-05-21 | Sentons Inc. | Touch input detection with shared receivers |
US10126877B1 (en) | 2017-02-01 | 2018-11-13 | Sentons Inc. | Update of reference data for touch input detection |
US10585522B2 (en) | 2017-02-27 | 2020-03-10 | Sentons Inc. | Detection of non-touch inputs using a signature |
US11580829B2 (en) | 2017-08-14 | 2023-02-14 | Sentons Inc. | Dynamic feedback for haptics |
CN113447022B (zh) * | 2020-03-24 | 2024-06-14 | 百德机械股份有限公司 | 工件检测的路径规划方法及其系统 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001008262A (ja) * | 1999-06-23 | 2001-01-12 | Hitachi Ltd | ダイナミック符号割当て符号分割多元接続通信方法、および、それを実現するための基地局 |
JP2002139565A (ja) * | 2000-11-02 | 2002-05-17 | Toshiba Corp | レーダ装置 |
JP2004108826A (ja) * | 2002-09-13 | 2004-04-08 | Mie Tlo Co Ltd | 超音波を用いた距離測定方法および距離測定装置 |
WO2005111653A2 (en) * | 2004-05-17 | 2005-11-24 | Epos Technologies Limited | Acoustic robust synchronization signaling for acoustic positioning system |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2641921B1 (fr) * | 1988-12-30 | 1991-03-15 | Portenseigne Radiotechnique | Dispositif generateur de sequence pseudo-aleatoire |
US6118205A (en) | 1998-08-13 | 2000-09-12 | Electronics For Imaging, Inc. | Transducer signal waveshaping system |
JP3876370B2 (ja) | 1998-11-10 | 2007-01-31 | バブコック日立株式会社 | 音響式流速計測装置 |
JP2002286517A (ja) | 2001-03-27 | 2002-10-03 | Babcock Hitachi Kk | 音響式ガス流量計とガス流量計測方法 |
JP4199785B2 (ja) * | 2006-08-04 | 2008-12-17 | Necディスプレイソリューションズ株式会社 | 距離測定システム及び距離測定方法 |
-
2008
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001008262A (ja) * | 1999-06-23 | 2001-01-12 | Hitachi Ltd | ダイナミック符号割当て符号分割多元接続通信方法、および、それを実現するための基地局 |
JP2002139565A (ja) * | 2000-11-02 | 2002-05-17 | Toshiba Corp | レーダ装置 |
JP2004108826A (ja) * | 2002-09-13 | 2004-04-08 | Mie Tlo Co Ltd | 超音波を用いた距離測定方法および距離測定装置 |
WO2005111653A2 (en) * | 2004-05-17 | 2005-11-24 | Epos Technologies Limited | Acoustic robust synchronization signaling for acoustic positioning system |
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