JP6345715B2 - 信号の飛行時間を用いる改善された距離の測定 - Google Patents
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Description
についての推定の変動のために下限を計算するために用いられ得る。ここで、
は範囲の推定の変動、cは光速、Bはヘルツの単位の占有信号帯域幅、Es/Noは信号エネルギー対雑音密度比である。SNR及びEs/Noは、
tToF=t2−t1-tw (3)
であり、tToFは飛行時間、t2は応答信号が第2のデバイス14において受け取られる時間、t1は符号信号を有する信号が送られる時間、twは第1のデバイス12が符号信号を有する信号を受け取るのと応答時間を送るのとの間の所定の期間である。
d+u<R (6)
d−u>R (7)
が確かであるかどうかを決定する。ここで、Rは安全地帯の所定の半径である。
tToF=t2d−t1−tw−tr (12)
により与えられる。ここで、tToFは飛行時間であり、t2dは直接応答信号が第2のデバイス14において受け取られる時間であり、t1は符号信号を有する信号が第2のデバイス14により送られる時間であり、twは第1のデバイス12の符号信号を有する信号の受信と応答信号の送信との間の所定の期間であり、trは直接信号と反射信号との時間差である。
Claims (27)
- 第1のデバイス及び第2のデバイスを有し、前記第1のデバイス及び前記第2のデバイスは、前記第1のデバイスと前記第2のデバイスとの距離を測定するために飛行時間に基づく距離の測定を行うシステムであって、前記飛行時間に基づく距離の測定の間に送られる信号の長さ及び得られる飛行時間の測定回数のうち、少なくとも、前記飛行時間に基づく距離の測定の間に送られる信号の長さが前記距離の測定に必要とされる精度のレベルに従って決定され、
前記距離の測定に必要とされる前記精度のレベルが、前記第1のデバイス及び前記第2のデバイスの間の距離が所定の距離にどの程度近いかに従って決定される、当該システム。 - 前記第1のデバイス及び前記第2のデバイスは、前記第1のデバイス及び前記第2のデバイスが互いに所定の距離の範囲内に存在するかどうかを決定する、請求項1記載のシステム。
- 前記第1のデバイス及び前記第2のデバイスの間の距離が所定の距離に近くない場合よりも、前記第1のデバイス及び前記第2のデバイスの間の距離が所定の距離に近い場合に、高いレベルの精度の前記距離の測定が行われる、請求項1記載のシステム。
- 前記第1のデバイス及び/又は前記第2のデバイスが、更に、
前記飛行時間に基づく距離の測定を用いて得られる距離の測定の不確かさを見積もり、
d+u<R及びd−u>Rを評価し、ここで、dが距離の測定値であり、uが不確かさの見積もりであり、Rが所定の距離であり、
d+u<R及びd−u>Rのどちらでもない事象においてより高いレベルの精度が必要とされることを決定し、更に1つ以上の飛行時間の測定値を取得し、
d+u<R及びd−u>Rの一方又は両方である事象における前記距離の測定値dを用いて、前記第1のデバイス及び前記第2のデバイスが互いに前記所定の距離の範囲内に存在するかどうかを決定する
請求項2又は3に記載のシステム。 - 前記第1のデバイス及び前記第2のデバイスが、更に、前記更に1つ以上の飛行時間の測定値を取得した後、
前記1つ以上の飛行時間の測定及び前記更に1つ以上の飛行時間の測定から距離の測定値d′を決定し、
前記距離の測定値d′における不確かさu′を見積もり、
d′+u′<R及びd′−u′>Rを評価し、
d′+u′<R及びd′−u′>Rのどちらでもない事象においてより高いレベルの精度が必要とされることを決定し、更に1つ以上の飛行時間の測定値を取得し、
d′+u′<R及びd′−u′>Rの一方又は両方である事象における前記距離の測定値d′を用いて、前記第1のデバイス及び前記第2のデバイスが互いに前記所定の距離の範囲内に存在するかどうかを決定する
請求項4記載のシステム。 - 前記第1のデバイス及び前記第2のデバイスが、更に、前記飛行時間に基づく距離の測定の手続きを行う前に、
前記第1のデバイスと前記第2のデバイスとの間で送られる信号の受信信号強度を測定し、
前記受信信号強度を閾値と比較し、
前記受信信号強度が前記閾値を上回る場合に、前記第1のデバイス及び前記第2のデバイスが互いに前記所定の距離の範囲内に存在することを決定し、
前記受信信号強度が前記閾値未満である場合に、前記飛行時間に基づく距離の測定を行う、
請求項2ないし5のいずれか一項に記載のシステム。 - 前記第1のデバイス及び前記第2のデバイスが、更に、前記飛行時間に基づく距離の測定を用いて前記第1のデバイス及び前記第2のデバイスが互いに前記所定の距離の範囲内に存在することが決定された場合に、
前記第1のデバイスと前記第2のデバイスとの間で送られる他の信号の受信信号強度を測定し、
前記他の信号の前記受信信号強度を以前の信号の前記受信信号強度と比較し、
前記他の信号の受信信号強度が前記以前の信号の前記受信信号強度未満である場合に、他の飛行時間に基づく距離の測定を行い、
前記他の信号の受信信号強度が前記以前の信号の前記受信信号強度よりも大きい場合に、前記他の信号の前記受信信号強度を前記閾値と比較し、
前記他の信号の受信信号強度が前記閾値よりも大きい場合に、前記第1のデバイス及び前記第2のデバイスが互いに前記所定の距離の範囲内に存在することを決定し、
前記他の信号の受信信号強度が前記閾値未満である場合に、更なる飛行時間に基づく距離の測定を行う、
請求項6記載のシステム。 - 前記飛行時間に基づく距離の測定の間に前記第1のデバイス及び/又は前記第2のデバイスにより送られる前記信号の長さが、第1の精度レベルが必要とされる時は第1の長さに設定され、第2の精度レベルが必要とされる時は第2の長さに設定され、前記第1の長さは前記第2の長さよりも短く、前記第1の精度は前記第2の精度未満である、請求項1ないし7のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記第1のデバイス及び前記第2のデバイスによる前記飛行時間に基づく距離の測定の間に得られる飛行時間の測定回数が、第1の精度レベルが必要とされる時は第1の数に設定され、第2の精度レベルが必要とされる時は第2の数に設定され、前記第1の数は前記第2の数よりも小さく、前記第1の精度は前記第2の精度未満である、請求項1ないし8のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記第1のデバイス及び/又は前記第2のデバイスが、更に、前記第1のデバイスと前記第2のデバイスとの距離の最初の見積もりを決定し、前記距離の前記最初の見積もりから前記距離の測定に必要とされる精度のレベルを決定する、請求項1ないし9のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記第1のデバイス及び/又は前記第2のデバイスが、(i)前記第1のデバイスと前記第2のデバイスとの間で送られる信号の受信信号強度から又は第1の長さの信号を用いて得られる1つ以上の飛行時間の測定値を用いて、前記距離の最初の見積もりを決定する、請求項10記載のシステム。
- 前記第1のデバイス及び前記第2のデバイスが、前記第1のデバイスと前記第2のデバイスとの間で前記決定された長さの第1の信号を送り、前記第1のデバイスと前記第2のデバイスとの間で応答信号を送り、前記第1の信号の送信から前記応答信号の受信までの経過時間と、前記第1の信号の受信と前記応答信号の送信との間の時間とから飛行時間を決定することにより、前記第1のデバイスと前記第2のデバイスとの間の飛行時間の1つ以上の測定値を得ることにより前記飛行時間に基づく距離の測定を行う、請求項1ないし11のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記第1のデバイス及び/又は前記第2のデバイスが、更に、前記応答信号が直接的な又は反射された第1の信号の受信に応じて送られたかどうかを決定する、請求項12記載のシステム。
- 前記第1のデバイス及び/又は前記第2のデバイスが、前記第1のデバイス及び前記第2のデバイスの送信電力を決定し、前記第1のデバイス及び前記第2のデバイスにおいて受け取られる信号の強度を決定し、前記送信電力及び前記受信信号強度を用いて前記応答信号が直接的な又は反射された第1の信号の受信に応じて送られたかどうかを決定することにより、前記応答信号が直接的な又は反射された第1の信号の受信に応じて送られたかどうかを決定する、請求項13記載のシステム。
- 前記第1のデバイス及び/又は前記第2のデバイスが、更に、前記応答信号が反射された第1の信号の受信に応じて送られたことが決定された場合、直接的な応答信号の受信と反射された応答信号の受信との間の時間により前記応答信号を用いて得られる前記飛行時間の測定値を補正する、請求項14記載のシステム。
- 前記第1のデバイス及び前記第2のデバイスが、前記飛行時間の測定値を補正した後、前記第1の信号を送るために用いられる前記送信電力を低減する、請求項15記載のシステム。
- 第1のデバイスと第2のデバイスとの距離を測定する方法であって、
前記第1のデバイスと前記第2のデバイスとの距離を測定するために飛行時間に基づく距離の測定を行うステップを有し、前記飛行時間に基づく距離の測定の間に送られる信号の長さ及び得られる飛行時間の測定回数のうち、少なくとも、前記飛行時間に基づく距離の測定の間に送られる信号の長さが前記距離の測定に必要とされる精度のレベルに従って決定され、
前記距離の測定に必要とされる前記精度のレベルが、前記第1のデバイス及び前記第2のデバイスの間の距離が所定の距離にどの程度近いかに従って決定される、当該方法。 - 当該方法が、前記第1のデバイス及び前記第2のデバイスが互いに所定の距離の範囲内に存在するかどうかを決定するためのものである、請求項17記載の方法。
- 前記第1のデバイス及び前記第2のデバイスの間の距離が所定の距離に近くない場合よりも、前記第1のデバイス及び前記第2のデバイスの間の距離が所定の距離に近い場合に、より高い精度のレベルの前記距離の測定が行われる、請求項17記載の方法。
- 前記飛行時間に基づく距離の測定の間に送られる信号の長さが、第1の精度レベルが必要とされる時は第1の長さに設定され、第2の精度レベルが必要とされる時は第2の長さに設定され、前記第1の長さは前記第2の長さよりも短く、前記第1の精度は前記第2の精度未満である、請求項17ないし19のいずれか一項に記載の方法。
- 前記飛行時間に基づく距離の測定の間に得られる飛行時間の測定値の数が、第1の精度レベルが必要とされる時は第1の数に設定され、第2の精度レベルが必要とされる時は第2の数に設定され、前記第1の数は前記第2の数よりも小さく、前記第1の精度は前記第2の精度未満である、請求項17ないし20のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1のデバイスと前記第2のデバイスとの距離の最初の見積もりを決定するステップと、
前記距離の前記最初の見積もりから前記距離の測定に必要とされる精度のレベルを決定するステップと
を更に有する、請求項17ないし21のいずれか一項に記載の方法。 - 前記距離の前記最初の見積もりが、(i)前記第1のデバイスと前記第2のデバイスとの間で送られる信号の受信信号強度から、又は(ii)第1の長さの信号を用いて得られる1つ以上の飛行時間の測定値を用いて決定される、請求項22記載の方法。
- 前記飛行時間に基づく距離の測定を行うステップが、前記第1のデバイスと前記第2のデバイスとの間の飛行時間の1つ以上の測定値を取得するステップを有し、
飛行時間の測定値は、
前記第1のデバイスと前記第2のデバイスとの間で前記決定された長さの第1の信号を送るステップと、
前記第1のデバイスと前記第2のデバイスとの間で応答信号を送るステップと、
前記第1の信号の送信から前記応答信号の受信までの経過時間及び前記第1の信号の受信と前記応答信号の送信との間の時間から飛行時間を決定するステップと
により得られる、請求項17ないし23のいずれか一項に記載の方法。 - 前記第1のデバイス及び前記第2のデバイスの送信電力を決定するステップと、
前記第1のデバイス及び前記第2のデバイスにおいて受け取られる信号の強度を決定するステップと、
前記送信電力及び前記受信信号強度を用いて前記応答信号が直接的な又は反射された第1の信号の受信に応じて送られたかどうかを決定するステップと
により、
前記応答信号が、直接的な又は反射された第1の信号の受信に応じて送られたかどうかを決定するステップを更に有する、請求項24記載の方法。 - 前記応答信号が反射された第1の信号の受信に応じて送られたことが決定された場合、当該方法は、
直接的な応答信号の受信と反射された応答信号の受信との間の時間により前記応答信号を用いて得られる前記飛行時間の測定値を補正するステップ
を更に有する、請求項25記載の方法。 - デバイスであって、前記デバイスは、
他のデバイスとの通信を可能にするトランシーバ回路と、
前記デバイスと前記他のデバイスとの距離を測定するために飛行時間に基づく距離の測定を行う処理ユニットであって、前記距離の測定に必要とされる精度のレベルに従って、前記飛行時間に基づく距離の測定の間に前記トランシーバ回路により送られる信号の長さ及び得られる飛行時間の測定回数のうち、少なくとも、前記飛行時間に基づく距離の測定の間に前記トランシーバ回路により送られる信号の長さを決定する当該処理ユニットと
を有し、
前記距離の測定に必要とされる前記精度のレベルが、前記デバイス及び前記他のデバイスの間の距離が所定の距離にどの程度近いかに従って決定される、デバイス。
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