JPH06347527A - パルス化直流型位置及び方位測定システム - Google Patents

パルス化直流型位置及び方位測定システム

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JPH06347527A
JPH06347527A JP6069362A JP6936294A JPH06347527A JP H06347527 A JPH06347527 A JP H06347527A JP 6069362 A JP6069362 A JP 6069362A JP 6936294 A JP6936294 A JP 6936294A JP H06347527 A JPH06347527 A JP H06347527A
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sensor
orientation
reset
integrator
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JP6069362A
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Peter T Anderson
トラネウス アンダーソン ピーター
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Original Assignee
Polhemus Inc
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/0247—Determining attitude

Abstract

(57)【要約】 【目的】 導電金属の存在から結果する渦電流による場
歪みに対する感度の低減を、単純で安価なハードウェア
を利用して達成する。 【構成】 離隔対象物の位置及び方位測定システムは、
電磁結合を使用して、離隔対象物の位置及び方位を感知
する。ソース基準座標枠を定義する空間的に独立した各
成分を有する複数の場発生要素に、時分割多重化された
パルス化直流信号を印加することによって、各定常状態
成分を有する複数の電磁場が発生する。この方法におい
て、それらの場は相互に識別可能である。空間的に独立
した各成分を有する複数の受動的場感知要素を有する遠
隔センサを用いてその発生せしめられた場を感知して、
その各発生電磁場の変化率を検出する。該遠隔センサの
出力を積分して、該発生電磁場の定常状態成分を確立す
る。該定常状態成分を、ソース基準座標枠に関しての離
隔対象物の位置及び方位に分解する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、一般的に、電磁結合
を利用して、離隔対象物(remote object) の位置(posit
ion)及び方位(orientation) を測定するシステムに関
し、より詳細には、かかるシステムのための独特の感知
及び処理技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】交流電磁結合を利用して離隔対象物の位
置及び方位を測定するシステムが、「オブジェクト・ト
ラッキング・アンド・オリエンテーション・ディターミ
ニング・ミーンズ・システム・アンド・プロセス (Obje
ct Tracking and OrientationDetermining Means, Syst
em and Process)」としてジャック・クウィパー（JackK
uipers) に発行された米国特許第 3,868,565号、及び
「リモート・オブジェクト・ポジション・ロケータ(Rem
ote Object Position Locator)」としてフレデリック・
ラブ(Frederick Raab)に発行された米国特許第 4,054,8
81号に開示されている。かかるシステムは、伝統的に、
複数の電磁場を発生させる複数の、典型的に３つの、同
心状に位置決めされた直交場発生アンテナを含むソース
（source,源）アセンブリを有している。多重化された
場発生アンテナには、結果としての電磁場が相互に識別
可能となるように各信号が印加される。離隔対象物に
は、複数（これもまた典型的には３つ）の同心状に位置
決めされた直交受信アンテナが設置され、送信アンテナ
によって発生せしめられた電磁場を受信し、その受信し
た電磁場に対応する信号を生成する。プロセッサが、そ
の受信アンテナによって生成された信号を、該ソースの
基準座標枠における離隔対象物の位置及び方位に分解す
る。
【０００３】「デバイス・フォワ・クオンティタティブ
リイ・メジャリング・ザ・レラティブ・ポジション・ア
ンド・オリエンテーション・オブ・ツー・ボディーズ・
イン・ザ・プレゼンス・オブ・メタルズ・ユーティライ
ジング・ダイレクト・カレント・マグネティック・フィ
ールズ(Device for Quantitatively Measuring the Rel
ative Position and Orientation of Two Bodies in th
e Presence of MetalsUtilizing Direct Current Magne
tic Fields)」として、アーネスト・ビー・ブラッド(Er
nest B. Blood) に発行された米国特許第 4,945,305号
においては、パルス化された直流信号によって送信アン
テナが順次駆動される、離隔対象物の位置及び方位測定
システムが開示されている。その発生電磁場は、センサ
基準座標枠の３つの各直交成分における直流場感知セン
サによって感知され、ソース基準座標枠に関しての離隔
対象物の位置及び方位に分解される。ブラッド特許に開
示されたシステムの目的は、磁場により導電材料に誘発
される渦電流の減衰から結果する場歪み(field distort
ion)を低減することにある。これらの不利益は、ソース
軸(source axis) にパルス化直流信号を印加し、これに
よりそのパルスの始めのみで周囲の導電材料に渦電流が
誘発されるようにすることにより克服されると、ブラッ
ドは教えている。このブラッドのシステムは、送られた
磁束を測定する前に渦電流が減衰するのに十分な時間、
待機する。その代わり、渦電流場歪みの影響を取り除く
ために、渦電流が消えていくときに受信信号が数回測定
され、指数関数型減衰関数による曲線当てはめ処理がな
される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ブラッドのシステム
は、欠点がないわけではない。直流場を測定するため
に、複雑で巨大で高価な能動センサを使用しなければな
らない。大抵の応用に対して十分な感度を有するセンサ
の例は、フラックスゲート(flux-gate) 能動センサであ
る。しかしながら、かかる能動センサの複雑さ、それ故
その大きさは、多くの応用に対しては、米国特許第 4,9
45,305号に開示されたタイプのディジタイザに対してほ
ど十分に適応するものではない。そのセンサは、ユーザ
の手に握られた触針(stylus)上に置かれる。能動フラッ
クスゲートセンサは、より巨大であるばかりでなく、セ
ンサと電子ユニットとの間で変換される信号の数、従っ
て布線の数、の増加を必要とする。ブラッド特許におい
て開示されたシステムにおける他の重大な制限は、能動
直流センサの信号対雑音性能特性が悪いことである。能
動直流センサの信号対雑音比が受動交流センサに比べて
悪いことは、ブラッド特許にて開示されたシステムが十
分な精度を有して作動可能な範囲を制限する。
【０００５】ブラッド特許にて使用されているセンサは
直流場センサであるため、そのセンサは、ソースからの
パルス化された直流の場と、地球の周囲の一定の直流の
場すなわち地球の磁場と、からできた合成の静磁場を測
定する。センサ測定値を位置及び方位に分解するのに先
立って、ブラッドのシステムは、地球の磁場の影響を減
じなければならない。公称のソース／センサ間隔では、
ソースによって発生せしめられる直流磁場よりも地球磁
場が１桁大きいため、地球磁場を減じることは、ハード
ウェアに頼らなければならない。これは、アナログ／デ
ィジタル変換器の動的範囲（ダイナミックレンジ）にお
ける制限を避けるために必要である。さらに、どのソー
スコイルも励磁されていない静止期間が、地球磁場の大
きさを測定可能とするために必要である。これにより、
ブラッドのシステムは、さらに複雑さと誤差が増大す
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、基準座標枠に
関しての離隔対象物の位置及び方位を測定する方法及び
装置であって、電磁場を発生させるために複数の場発生
要素を有するソースが設けられたものにおいて具体化さ
れる。その場発生器は、ソース基準座標枠を定義するた
めに、空間的に独立した各成分を有する。本発明の一態
様によれば、駆動器（ドライバ、driver）によってその
複数の場発生器に順次、パルス化直流信号が印加され
る。そのパルス化直流信号は、定常状態成分を有しかつ
相互に識別可能な複数の電磁場を発生させるために、時
分割多重化される。その発生せしめられる電磁場の変化
率は、複数の受動的場センサ要素を有する遠隔センサに
よって受信される。その場センサ要素は、発生せしめら
れる場の各々を検出するために、空間的に独立した各成
分を有する。その場センサの出力を、ソース基準座標枠
に関しての離隔対象物の位置及び方位に分解するため
に、プロセッサが設けられる。
【０００７】本発明の他の態様によれば、そのプロセッ
サは、所与の時間周期にわたって該遠隔センサの出力を
積分するよう適応せしめられた少なくとも１つの信号積
分器を含む。その結果、該信号積分器は、発生せしめら
れた電磁場の定常状態成分を確立する。該プロセッサ
は、その確立された定常状態場成分から離隔対象物の位
置及び方位を計算するために計算機を含む。
【０００８】
【作用】本発明は、発生せしめられる電磁場の変化率に
応答する受動遠隔センサを使用するため、地球磁場によ
って発生せしめられるような静磁場は感知されない。該
センサが静的な地球磁場を検出しないため、読み取り値
から地球磁場を減じる必要性はない。さらに、受動セン
サは、能動センサほど複雑で巨大なものではない。この
ため、ディジタイザの手持ち型触針、ヘルメット搭載ヘ
ッドトラッカー(helmet-mounted head tracker) 、デー
タグラブ(data glove)等の、小型センサを必要とする応
用に、位置及び方位測定システムが一層容易に適応せし
められる。さらに、この受動の変化率応答センサは、能
動センサよりもかなり高い信号対雑音比を有しており、
特に、比較的制限された数の応用を除く全てに必要な比
較的高速な更新速度を備えている。
【０００９】本発明は、ブラッドの装置が持つ利益の全
てを達成する。本発明は、システム近傍において導電材
料から結果する渦電流の場変形効果(field distorting
effect) を低減することができ、それ故、全ての位置及
び方位測定システムにおいて使用される他の補償技術の
度合いを低減することができる。本発明のこれらの及び
他の目的、利益及び特徴は、図面とともに次の説明を精
査することで明らかとなろう。
【００１０】
【実施例】
Ａ．装置 図面及びそれに示された実施例について説明する。座標
基準枠に関しての離隔対象物の位置及び方位を測定する
装置１０の機能図には、一般的に１２で示される電磁場
のソース、一般的に１４で示される遠隔センサ、及び電
子ユニット１６が含まれる（図１）。その作用は、ソー
ス１２の基準座標枠におけるセンサ１４の位置及び方位
を測定する適当なアルゴリズムを含め、「メソッド・ア
ンド・アパレータス・フォワ・ディターミニング・リモ
ート・オブジェクト・オリエンテーション・アンド・ポ
ジション (Method and Apparatus for Determining Rem
ote Object Orientation and Position)」としてハーバ
ート・アール・ジョーンズ(Herbert R. Jones)に発行さ
れた米国特許第 4,737,794号に詳細に開示されている。
【００１１】ソース１２は、発生アンテナ１８，２０及
び２２のような複数のソース要素を含む。一般的に、３
つの相互に直交するアンテナが好ましいが、どの２つの
アンテナも平行でないことのみ必要である。場発生器１
８，２０及び２２は、典型的に、ボビン(bobbin)（図示
せず）の周囲に連続的に巻かれた３つの磁気ループ巻線
であり、共通点すなわちボビンの中心を中心とする３つ
の直交するコイルを生成する。３つのアンテナ１８，２
０及び２２には、電流駆動器２４，２６及び２８からソ
ースケーブル３０を介して、時分割多重化された各パル
ス化直流信号が供給される。それらの信号は、各アンテ
ナによって発生せしめられる各場が相互に識別可能であ
るように多重化される。その時分割多重化は、一組のス
イッチ３２ａ，３２ｂ及び３２ｃとして図示されたデマ
ルチプレクサ３２によって達成される。それらのスイッ
チ３２ａ，３２ｂ及び３２ｃは、マイクロコンピュータ
３６のようなプロセッサの出力ライン３４ａ，３４ｂ及
び３４ｃによって次々に起動される。ディジタル／アナ
ログ変換器３８は、図示した実施例においては１２ビッ
トデバイスであって、プロセッサ３６からバス４０を介
して駆動され、デマルチプレクサ３２に応答して電流駆
動器２４，２６及び２８への入力として供給される４２
上の信号を生成する。理解されるべきことであるが、図
示した実施例においては、３つの電流駆動器すなわち電
力増幅回路が設けられ、その各々は３つの場発生アンテ
ナの１つに接続され、該デマルチプレクサは、順次、そ
の３つの個々の駆動回路を通して各アンテナに起動信号
を印加する。しかしながら、当業者によってよく理解さ
れることであろうが、数多くの適当な多重化方式のうち
のどれでも使用可能であろう。
【００１２】基本的なシステム送信サイクルを図５に示
す。プロセッサ３６は、スイッチ３２ａを閉じることに
より、電流駆動器２４を用いてソースＸ軸上にＴ1 から
Ｔ4までの時間、直流パルスを生成する。そのパルス
は、時刻Ｔ1 から時刻Ｔ2 までの適当な立ち上がり時間
と、時刻Ｔ3 から時刻Ｔ4 までの立ち下がり時間とを有
する。同様に、プロセッサ３６は、スイッチ３２ｂを閉
じることにより、Ｔ3 ／Ｔ4 からＴ5 ／Ｔ6 までの時
間、ソースＹ軸上に直流パルスを生成する。スイッチ３
２ｃを閉じることにより、Ｔ5 ／Ｔ6 からＴ7 ／Ｔ8 ま
での時間、ソースＺ軸上に直流パルスが生成される。こ
れら３つのアンテナ上に生成されるパルスの振幅は、Ｄ
／Ａ変換器３８の出力の関数であり、ソース−センサ間
隔における大きな変動を補償すべく自動利得制御を提供
するために調整される。これは、当業者によってよく理
解されることであろう。
【００１３】センサ１４には、アンテナ４４，４６及び
４８のような複数の要素が含まれる。これらのアンテナ
は、好ましくは、ボビン５０の周囲に連続的に巻かれた
ループアンテナであって、共通点すなわちボビン５０
（図３）の中心を中心とする３つの直交するコイルを生
成する。アンテナ４４，４６及び４８は、磁場の変化率
ｄＢ／ｄｔに応答する受動デバイスである。アンテナ４
４，４６及び４８の出力は、ケーブル５２を介して、差
動前置増幅器（プリアンプ）５４，５６及び５８にそれ
ぞれ供給される。増幅器５４，５６及び５８の出力は、
それぞれ、積分器６０，６２及び６４に供給される。積
分器６０，６２及び６４は、それぞれ出力６６，６８及
び７０を提供し、それらは、一般的に７２で示されるマ
ルチプレクサに入力として供給される。センサ１４を構
成するアンテナ４４，４６及び４８の出力は、磁場の変
化率ｄＢ／ｄｔに応答する。増幅されたセンサ電圧は、
積分器６０，６２及び６４によって積分され、感知され
た磁場Ｂに積分定数を加えたものに比例する出力を６
６，６８及び７０に生成する。
【００１４】マルチプレクサ７２は、プロセッサ３６に
より出力ポート７４を介して制御され、出力６６，６８
及び７０をＡ／Ｄ変換器７６の入力と順次、相互接続す
るように概略的に図示されている。Ａ／Ｄ変換器７６
は、図示された実施例においては１６ビットデバイスで
あって、バス７８を介してプロセッサ３６に入力を提供
する。リセットライン８０は、以下においてより詳細に
説明されるように、積分器６０，６２及び６４を周期的
にリセットするために、プロセッサ３６によって駆動さ
れる。実際、デマルチプレクサ３２及びマルチプレクサ
７２は、半導体論理デバイスにおいて実現されるであろ
う。Ｄ／Ａ変換器３８及びＡ／Ｄ変換器７６は、プロセ
ッサ３６内に組み込まれてもよいであろう。プロセッサ
３６は、適当にプログラムされた商業上利用可能なマイ
クロプロセッサで実現されうるであろう。
【００１５】プロセッサ３６は、必要なタイミング信号
を提供して、デマルチプレクサ３２を駆動し、Ｄ／Ａ変
換器３８を介して各増幅器の利得を調節し、積分器６
０，６２及び６４の各出力をサンプリングすべくマルチ
プレクサ７２を駆動し、並びに積分器６０，６２及び６
４をリセットする。プロセッサ３６は、また、ソース１
２の３つの直交コイルによって定義される基準座標枠に
おけるセンサ１４の位置及び方位を計算し、並びにデー
タバス８４を介してホストコンピュータ８２にその結果
を供給する。図示された実施例においては、３つのソー
ス軸の各々を順次、パルス化する送信シーケンスは、秒
当たり６０〜１２０繰り返される。しかしながら、当業
者の理解するところであろうが、かかるパラメータは、
その適用に特有のものであり、大量の導電金属が存在
し、結果として大きな渦電流効果となることが測定され
るような条件に適応するよう、可変の繰り返し速度にも
なりうるであろう。この繰り返し速度は、積分器出力を
測定するのに先立って渦電流がなくなるのに十分な時間
を提供するように、そのような存在の間、適応するであ
ろう。
【００１６】積分器６０，６２及び６４の詳細を図２に
示す。各増幅器５４，５６又は５８の出力は、利得確立
抵抗器８６を介して、差動増幅器９０の反転入力８８に
入力ＶINとして供給される。増幅器９０の非反転入力９
２は、信号グランドと接続され、また、キャパシタ９４
は、出力９６と入力８８との間の帰還ループに接続され
る。リセットライン８０は、スイッチ９８を起動してキ
ャパシタ９４を短絡させ、それによって積分器を元の状
態にリセットするものとして図示されている。加えて、
スイッチ９８が閉じている間、積分器は積分しない。積
分器６０，６２，６４は、スイッチ９８が開状態となっ
てからの時間、各増幅器５４，５６，５８から受信され
る入力の積分である出力を９６に生成する。理解される
べきことであるが、もちろん、図２の積分器６０，６
２，６４の構成は、単に説明のためのものであり、その
積分機能は、ディジタル的に実行されてもよく、すなわ
ちプロセッサ３６のソフトウェアに備わっていてもよ
い。
【００１７】離隔対象物の位置及び方位測定システム１
０には、広範囲の応用がある。例えば、センサ１４は、
物理モデル等を追跡し、ディジタルデータベースを生成
するために使用される３次元ディジタイザの触針と関連
づけることができる。その結果としてのデータベース
は、次いで、物理モデルの広範囲なコンピュータ生成イ
メージを生成するために使用することができる。例え
ば、物理モデルを追跡することによって作成されたデー
タベースは、工学及び配置図を発展させるために使用で
きるであろう。プラント設計においては、例えば、該デ
ータベースは、部品リストを編集するために使用でき、
かつ、各種の工学事業を達成するために追加のソフトウ
ェアとインタフェースすることができる。そのような３
次元ディジタイザの応用は、人工工学、靴の設計、及び
プラスチックボトルの製造のような種々の産業に見られ
る。他の応用においては、該ディジタルデータベース
は、フィルム製作技術において複雑なコンピュータ生成
イメージを生成するために使用することができる。さら
に他の応用においては、該センサは、生物医学の研究を
実施することを目的として、又は設計コンピュータ上に
表示された３次元イメージを操作するために、特定の体
の部分と関連づけることができる。重要な軍事応用にお
いては、該センサは、目標へのパイロットの視線を決定
し、その後、目標への視線に沿って向けられる兵器を初
期化するための、軍用航空機のパイロットのヘルメット
焦点鏡(helmet sighting reticle) と関連づけられる。
頭部の動きを感知する分野においては、一般的に、該シ
ステムは、ユーザの頭部の位置と一致するよう表示イメ
ージを駆動するために、仮想現実システムへの入力とし
て使用可能である。さらに他の応用には、非音声通信シ
ステムを作成する目的のための、病人の体の動きの監
視、又は非音声通信の体の動きでいろいろなデバイスを
遠隔制御する技術の提供が含まれる。よく理解されるべ
きことであるが、これらの応用の多くにおいて、離隔対
象物によって受信される信号の集合を離隔対象物の位置
・方位に変換する処理技術の精度及び速度は、その応用
の成功にとって決定的なものである。このことは、例え
ば、毎時数百マイルで飛行する軍用航空機のパイロット
が、彼のヘルメット焦点鏡内の目標に兵器を発射すべく
初期化しようとする場合に、特に真実となる。
【００１８】Ｂ．信号処理 渦電流は、位置及び方位測定システムの近くに非鉄金属
を導くことで誘発される。そのソースによって生成され
る過渡的な電磁場は、その金属内に過渡的な電圧を誘発
し、その電圧は、渦電流として知られる電流ループを誘
発する。ひとたびそのソースによって発生せしめられた
場が定常状態になると、その導電性金属を流れる電流
は、分散し、減衰する。その渦電流の減衰は場を発生せ
しめ、その場は該ソースによって発生せしめられた場を
変形させる。
【００１９】渦電流の影響を除去しつつ該ソースによっ
て発生せしめられる磁場Ｂの測定を本発明が達成する方
法を理解するために、図４を参照する。その図４（ａ）
には、パルス化直流電磁場Ｂを示す。点Ｇにて立ち上が
り始めるパルスが、ほぼ点Ｈから点Ｊまで概して平坦で
あり、点Ｋに減衰するのがわかる。場Ｂにおけるダイポ
ールアンテナのような受動センサ要素によって受信され
る信号が、図４（ｂ）に示される。それに見られるよう
に、該受動センサ要素は、場Ｂの変化すなわちｄＢ／ｄ
ｔに応答する。図４（ｃ）を参照してわかるとおり、該
センサ要素の出力を積分することは、Ｂの値、少なくと
も一般的に点Ｈと点Ｊとの間におけるＢの値、を取得す
ることに結果する。したがって、点Ｈと点Ｊとの間の１
点にて積分器の出力をサンプリングすることによって、
受動センサ要素により感知される場の値は、たとえ該セ
ンサが出力を生成しなくとも再構成される。発生する場
Ｂが点Ｊ及び点Ｋ間で０に戻るので、該センサ要素によ
って反対極性の信号が受信され、該積分器出力を同様に
０に戻すよう誘発する。
【００２０】図４（ａ）の送信場によって引き起こされ
る典型的な渦電流は、図４（ｄ）に示される。それから
わかるように、その渦電流の結果は、該送信電磁場とは
反対の感度の場変形現象である。渦電流が寄与しかつ受
動センサ要素が感知するｄＢ／ｄｔの値は、図４（ｅ）
に示される。積分されるときには、感知される場への渦
電流の結果は、図４（ｆ）における点Ｇから点Ｉにかけ
ての三角波形として示される。しかしながら、ひとたび
渦電流の影響が点Ｉにて減少すると、該センサの積分出
力への渦電流の影響は相殺される。このように、積分器
が点Ｊにてサンプリングされるときには、渦電流の有害
な場変形効果は取り除かれており、該ソースによって発
生せしめられかつ該センサによって感知される電磁場の
真の表示が得られている。
【００２１】位置方位測定システム１０への本発明の原
理の適用は、図５に示される。その図において、ソース
アンテナ１８，２０及び２２によって発生せしめられる
時分割多重化パルス化直流場は、ソースＸ，Ｙ及びＺ軸
の各々によって生成されるパルスとして描かれている。
該ソースによってセンサのアンテナ４４，４６及び４８
上に発生せしめられる場の影響は、センサＸ軸、センサ
Ｙ軸及びセンサＺ軸上に示される。注意すべきことであ
るが、該ソースのＸ軸と該センサのＸ軸との間には特定
の空間的関係はない。実際、該センサは、自由に変換
し、かつ、該ソースに関して６度の自由で(in six degr
ees of freedom) 回転する。図からわかるように、ソー
スＸ軸によりＴ1 ／Ｔ2 とＴ3 ／Ｔ4 との間に発生せし
められたパルスは、センサＸ，Ｙ及びＺ軸アンテナの各
々に信号を誘発する。それらの各センサ要素と関連づけ
られた積分器６０，６２及び６４の出力は、Ｘ軸積分器
信号、Ｙ軸積分器信号及びＺ軸積分器信号として図示さ
れている。図からわかるとおり、各ソース軸の１つによ
って発生せしめられる各磁気パルスは、各積分器から出
力されるパルスとなるが、そのパルスは、各受動センサ
要素４４，４６及び４８によって感知される過渡的信号
である送信電磁場の立ち上がり及び立ち下がりから生じ
るものである。各積分器出力６６，６８及び７０のベー
スラインの負の傾斜は、前置増幅器５４，５６及び５８
の出力上の負の直流オフセット電圧の結果である。積分
器が周期的にリセットされなければ、この傾斜によって
積分器増幅器９０は飽和するであろう。リセットによ
り、積分器のベースラインは、点Ｔ 9 にて見られるよう
に０に戻る。
【００２２】感知された信号を該ソースの基準座標にお
けるセンサの位置及び方位に分解するために、各積分器
の出力は、ソースＸ軸パルスの影響を測定するために時
刻Ｔ 3 で、ソースＹ軸パルスの影響を測定するために時
刻Ｔ5 で、及びソースＺ軸パルスの影響を測定するため
に時刻Ｔ7 で、それぞれサンプリングされる。各積分器
は、該ソースが場を発生させていない時刻Ｔ9 において
積分器のリセットに先立ってさらにサンプリングされ
る。各積分器は、時刻Ｔ9 から時刻Ｔ10にかけてリセッ
トされ、Ｔ10において再びサンプリングされる。リセッ
トに先立つ及びリセット中の各積分器の読み取り値は、
各積分器及び各前置増幅器におけるオフセットから、並
びに地球磁場におけるセンサの定常運動の結果として、
生じる誤差を除去するために使用される。かかる運動
は、過渡的な場として感知され、場測定における誤差を
作りだす。その誤差は、直線補間によって計算されかつ
減算される。好ましい実施例においては、サンプリング
間隔を等しい時間として計算を簡略化するために、全サ
ンプリング間隔が等しく離されている。結果として、１
つの場発生シーケンス中、３つのセンサ軸の各々につい
ての３つの場パルスの各々の影響、並びに各積分器のリ
セットに先立つ及びリセット中の読み取りに対応して１
５回の測定がなされる。
【００２３】上述の信号分析は、各積分器６０，６２及
び６４の出力のサンプリングに先立って場を設定するこ
とに依存する。これは、多くの条件下で、渦電流が消え
た後の１つの瞬間である各場パルスの終わりにて各積分
器をサンプリングすることによって達成される。かかる
方式の下では、サンプリングのための最適時刻は、場パ
ルスの立ち下がり直前であろう。この点は、プロセッサ
３６がソース及びセンサの双方を制御し、ソースコイル
の特性がシステム設計者に知られているため、容易に決
定できるであろう。他のサンプリング技術も可能であ
る。各ソースパルスの終わりで各積分器をサンプリング
するよりむしろ、多重の積分器のサンプリングを、パル
スの期間を越えて拡張することができる。周知の曲線当
てはめ(curve-fitting) 統計分析を適用すると、発生場
への渦電流の影響を数学的に除去するためにその多重の
サンプル点を使用することができる。
【００２４】Ｃ．数学的処理 位置及び方位測定システムは、ソースの基準座標枠にお
ける遠隔センサの位置及び方位を、ソースアンテナの各
々によって発生せしめられ、各センサアンテナによって
受信される場を測定することによって、計算する。場の
変形、ソースの直交性の欠如、並びにセンサコイル及び
その非同心性のようないろいろな周知の誤差源に関する
受信場の補償後に、３×３の修正信号行列Ｓが作られ
る。それについては、ハーバート・アール・ジョーンズ
(Herbert R. Jones)により発明され、「ノンコンセント
リシティ・コンペンセーション・イン・ポジション・ア
ンド・オリエンテーション・メジャメント(Non-concent
ricity Compensation in Position and Orientation Me
asurement Systems)」として１９９２年７月９日に出願
された米国特許出願第07/911,204号に開示されている。
この信号行列Ｓは、次いで、周知のアルゴリズムを利用
して、離隔対象物の位置及び方位に変換することができ
る。
【００２５】この位置方位測定システム１０において
は、信号行列Ｓが以下のように作成される。
【００２６】
【数３】
【００２７】ここで、 XsrcXsen=AD(XSRC,Xinteg) -.75 AD(RESET,Xinteg) -.2
5 AD(NOSRC,Xinteg) XsrcYsen=AD(XSRC,Yinteg) -.75 AD(RESET,Yinteg) -.2
5 AD(NOSRC,Yinteg) XsrcZsen=AD(XSRC,Zinteg) -.75 AD(RESET,Zinteg) -.2
5 AD(NOSRC,Zinteg) YsrcXsen=AD(YSRC,Xinteg) -.50 AD(RESET,Xinteg) -.5
0 AD(NOSRC,Xinteg) YsrcYsen=AD(YSRC,Yinteg) -.50 AD(RESET,Yinteg) -.5
0 AD(NOSRC,Yinteg) YsrcZsen=AD(YSRC,Zinteg) -.50 AD(RESET,Zinteg) -.5
0 AD(NOSRC,Zinteg) ZsrcXsen=AD(ZSRC,Xinteg) -.25 AD(RESET,Xinteg) -.7
5 AD(NOSRC,Xinteg) ZsrcYsen=AD(ZSRC,Yinteg) -.25 AD(RESET,Yinteg) -.7
5 AD(NOSRC,Yinteg) ZsrcZsen=AD(ZSRC,Zinteg) -.25 AD(RESET,Zinteg) -.7
5 AD(NOSRC,Zinteg) かつ、X,Y 及びZ ソース並びにX,Y 及びZ センサ積分器
に関し、AD(iSRC,jinteg) は、第ｉのソースが送信する
間、第ｊのセンサ積分器に関するサンプリングされた積
分器の値、AD(RESET,jinteg)は、積分器リセット間隔Ｔ
9 〜Ｔ10の間、第ｊのセンサ積分器に関するサンプリン
グされた積分器の値、AD(NOSRC,jinteg)は、送信する送
信ソースがないＴ8 〜Ｔ9 の間、第ｊのセンサ積分器に
関するサンプリングされた積分器の値、である。
【００２８】３つのソース軸及び３つのセンサ軸を表す
９つの積分器出力の各々から２つの項を減じることの目
的は、図５において積分器信号変化の傾斜として観察さ
れうる、積分器出力の傾斜の影響を除去することにあ
る。先に述べたように、この傾斜は、積分器によって積
分されている前置増幅器における直流オフセットの結果
である。この傾斜は、各発生サイクルの始め及び終わり
にて積分器ベースラインの端点を確立するために、リセ
ットの前後で積分器出力を測定することによって、計算
から取り除くことができる。この直線補間は、前置増幅
器及び積分器の双方が識別可能なドリフトを持たなけれ
ば、削除されうるであろう。このような補償を設けるこ
とによって、高コストの零ドリフト部品よりむしろ、低
コスト部品をシステムを実現するために利用できるであ
ろう。本処理技術は、加えて、センサアンテナの運動に
よって導入される誤差を相殺するという特徴を持ってい
る。地球磁場におけるこのような運動は、１又は２以上
のセンサアンテナにおいて信号を誘発する。一定の速度
の運動については、本技術は、結果として生じるあらゆ
る影響を取り除く上で、ことのほか正確である。加速運
動又は減速運動については、その補償は、正確ではない
が大抵の条件下で十分なものである。
【００２９】
【発明の効果】
Ｄ．結論 このように、従来の位置及び方位測定システム、特にパ
ルス化直流型システム、に対してかなり進歩した位置及
び方位測定システムが提供される。導電金属の存在から
結果する渦電流による場歪みに対する感度を低減すると
いう有用な効果は、従来提案されたものよりも、単純
で、巨大でなく、かつ高価でないハードウェアを利用し
て達成される。本発明は、磁束の実際の値ではなく磁束
の変化率を感知するので、地球磁場は、感知されない。
したがって、センサ読み取り値から地球磁場を減ずる必
要性が取り除かれる。多くの実際的な応用にとって必要
となる測定更新速度では、信号対雑音比の顕著な増加が
達成される。
【００３０】この詳細に説明した実施例における変形及
び変更は、特許請求の範囲によってのみ限定されること
が意図される本発明の原理から逸脱することなく、実施
することができる。特許請求の範囲は、均等論を含め、
特許法の原則に従い解釈されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る位置及び方位測定システムのブロ
ック図である。
【図２】本発明に有用な積分器の電気的略図である。
【図３】本発明に有用な受動センサの斜視図である。
【図４】本発明の原理を説明する信号図である。
【図５】本発明に係る位置及び方位測定システムの作動
シーケンスを説明する信号図である。
【符号の説明】
１０…離隔対象物の位置及び方位測定装置 １２…電磁場のソース １４…遠隔センサ １６…電子ユニット １８，２０，２２…場発生アンテナ ２４，２６，２８…電流駆動器 ３２…デマルチプレクサ ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ…スイッチ ３６…マイクロコンピュータ ３８…ディジタル／アナログ変換器 ４４，４６，４８…センサアンテナ ５０…ボビン ５２…ケーブル ５４，５６，５８…差動前置増幅器 ６０，６２，６４…積分器 ７２…マルチプレクサ ７６…アナログ／ディジタル変換器 ８０…リセットライン ８２…ホストコンピュータ ９０…差動増幅器

Claims (45)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基準座標枠に関しての離隔対象物の位置
    及び方位を測定する装置であって、該装置は、 電磁場を発生させるように適応せしめられた複数の場発
    生要素を有するソースであって、前記場発生要素がソー
    ス基準座標枠を定義する空間的に独立した成分を有する
    ものと、 前記複数の場発生要素に複数の電磁場を発生させる信号
    を印加するよう適応せしめられた駆動器であって、前記
    電磁場が相互に識別可能であるものと、 前記発生せしめられた電磁場の各々を感知するよう適応
    せしめられた複数の場感知要素を有する遠隔センサであ
    って、前記感知要素が空間的に独立した成分を有するも
    のと、 前記センサの出力を、前記ソース基準座標枠に関しての
    離隔対象物の位置及び方位へと処理するよう適応せしめ
    られたプロセッサであって、所与の時間周期にわたって
    前記感知要素の少なくとも１つの出力を積分して積分を
    生成するよう適応せしめられた信号積分器、並びに該積
    分から離隔対象物の位置及び方位を計算するよう適応せ
    しめられた計算機、を含むものと、 を具備してなる離隔対象物の位置及び方位測定装置。
  2. 【請求項２】 前記駆動器は、場発生サイクルを定義す
    る前記場発生要素に順次印加されるパルス化直流信号を
    発生させ、それによって前記電磁場は、定常状態成分を
    有しかつ時分割多重化される、請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】 前記所与の時間周期は、１つの前記場発
    生サイクルである、請求項２に記載の装置。
  4. 【請求項４】 前記プロセッサは、前記パルス化直流信
    号の各々のほぼ終わりにて前記積分をサンプリングす
    る、請求項３に記載の装置。
  5. 【請求項５】 前記プロセッサは、前記パルス化直流信
    号の各々において、複数回、前記積分をサンプリングす
    る、請求項３に記載の装置。
  6. 【請求項６】 プロセッサが、前記パルス化直流信号の
    各々のほぼ終わりにて前記積分をサンプリングする、請
    求項２に記載の装置。
  7. 【請求項７】 前記プロセッサは、前記パルス化直流信
    号の各々において、複数回、前記積分をサンプリングす
    る、請求項６に記載の装置。
  8. 【請求項８】 前記場感知要素の各々は、前記電磁場の
    変化率に応答する受動センサである、請求項２に記載の
    装置。
  9. 【請求項９】 前記場感知要素の各々は、前記電磁場の
    変化率に応答する受動センサである、請求項１に記載の
    装置。
  10. 【請求項１０】 前記所与の時間周期は、１つの前記場
    発生サイクルである、請求項１に記載の装置。
  11. 【請求項１１】 前記プロセッサは、前記所与の時間周
    期後に前記積分器をリセットし、かつ、前記積分器をリ
    セットする前後に前記積分をサンプリングする、請求項
    １に記載の装置。
  12. 【請求項１２】 前記信号積分器は、前記所与の時間周
    期にわたって、全ての前記感知要素の出力を積分するよ
    う適応せしめられている、請求項１に記載の装置。
  13. 【請求項１３】 基準座標枠に関しての離隔対象物の位
    置及び方位を測定する装置であって、該装置は、 電磁場を発生させるように適応せしめられた複数の場発
    生要素を有するソースであって、前記場発生要素がソー
    ス基準座標枠を定義する空間的に独立した成分を有する
    ものと、 前記複数の場発生要素に、時分割多重化され場発生シー
    ケンスを定義するパルス化直流信号を順次印加すること
    により、定常状態成分を有しかつ相互に識別可能である
    複数の電磁場を発生させるよう適応せしめられた駆動器
    と、 前記発生せしめられた電磁場の変化率に応じて前記発生
    せしめられた電磁場の各々を感知する複数の受動場感知
    要素を有する遠隔センサであって、前記感知要素が空間
    的に独立した成分を有するものと、 前記センサの出力を、前記ソース基準座標枠に関しての
    離隔対象物の位置及び方位へと処理するよう適応せしめ
    られたプロセッサと、 を具備してなる離隔対象物の位置及び方位測定装置。
  14. 【請求項１４】 前記プロセッサは、所与の時間周期に
    わたって全ての前記場感知要素の出力を積分して各前記
    出力についての積分を生成するよう適応せしめられた信
    号積分器と、前記積分から前記ソース基準座標枠に関し
    ての離隔対象物の位置及び方位を計算するよう適応せし
    められた計算機と、を含む、請求項１３に記載の装置。
  15. 【請求項１５】 前記所与の時間周期は、１つの前記場
    発生サイクルである、請求項１４に記載の装置。
  16. 【請求項１６】 計算機が、前記パルス化直流信号の各
    々のほぼ終わりにて各前記積分をサンプリングする、請
    求項１４に記載の装置。
  17. 【請求項１７】 前記計算機は、前記パルス化直流信号
    の各々において、複数回、各前記積分をサンプリングす
    る、請求項１４に記載の装置。
  18. 【請求項１８】 前記プロセッサは、前記所与の時間周
    期後に前記積分器をリセットし、かつ、前記積分器をリ
    セットする前後に前記積分をサンプリングする、請求項
    １４に記載の装置。
  19. 【請求項１９】 前記計算機は、行列 【数１】 ここで、 XsrcXsen=AD(XSRC,Xinteg) -.75 AD(RESET,Xinteg) -.2
    5 AD(NOSRC,Xinteg) XsrcYsen=AD(XSRC,Yinteg) -.75 AD(RESET,Yinteg) -.2
    5 AD(NOSRC,Yinteg) XsrcZsen=AD(XSRC,Zinteg) -.75 AD(RESET,Zinteg) -.2
    5 AD(NOSRC,Zinteg) YsrcXsen=AD(YSRC,Xinteg) -.50 AD(RESET,Xinteg) -.5
    0 AD(NOSRC,Xinteg) YsrcYsen=AD(YSRC,Yinteg) -.50 AD(RESET,Yinteg) -.5
    0 AD(NOSRC,Yinteg) YsrcZsen=AD(YSRC,Zinteg) -.50 AD(RESET,Zinteg) -.5
    0 AD(NOSRC,Zinteg) ZsrcXsen=AD(ZSRC,Xinteg) -.25 AD(RESET,Xinteg) -.7
    5 AD(NOSRC,Xinteg) ZsrcYsen=AD(ZSRC,Yinteg) -.25 AD(RESET,Yinteg) -.7
    5 AD(NOSRC,Yinteg) ZsrcZsen=AD(ZSRC,Zinteg) -.25 AD(RESET,Zinteg) -.7
    5 AD(NOSRC,Zinteg) かつ、 X,Y 及びZ ソース並びにX,Y 及びZ センサ積分器に関
    し、 AD(iSRC,jinteg) は、第ｉのソースが送信する間、第ｊ
    のセンサ積分器に関するサンプリングされた積分器の
    値、 AD(RESET,jinteg)は、積分器リセット間隔の間、第ｊの
    センサ積分器に関するサンプリングされた積分器の値、 AD(NOSRC,jinteg)は、送信する送信ソースがない間、第
    ｊのセンサ積分器に関するサンプリングされた積分器の
    値、 から、離隔位置及び方位を計算する、請求項１８に記載
    の装置。
  20. 【請求項２０】 前記場感知要素の各々は、ダイポール
    アンテナである、請求項１３に記載の装置。
  21. 【請求項２１】 基準座標枠に関しての離隔対象物の位
    置及び方位を測定する装置であって、該装置は、 電磁場を発生させるように適応せしめられた複数の場発
    生要素を有するソースであって、前記場発生要素がソー
    ス基準座標枠を定義する空間的に独立した成分を有する
    ものと、 前記複数の場発生要素に、時分割多重化されたパルス化
    直流信号を順次印加することにより、定常状態成分を有
    しかつ相互に識別可能である複数の電磁場を発生させる
    よう適応せしめられた駆動器と、 前記発生せしめられた電磁場の変化率に応じて前記発生
    せしめられた電磁場の各々を感知する複数の受動場感知
    要素を有する遠隔センサであって、前記感知要素が空間
    的に独立した成分を有するものと、 前記遠隔センサの出力を積分することにより、前記発生
    せしめられた電磁場の定常状態成分を確立する積分器
    と、 を具備してなる離隔対象物の位置及び方位測定装置。
  22. 【請求項２２】 前記定常状態成分を離隔対象物の位置
    及び方位に分解するためにプロセッサを含む、請求項２
    １に記載の装置。
  23. 【請求項２３】 基準座標枠に関しての離隔対象物の位
    置及び方位を測定する方法であって、該方法は、 ソース基準座標枠に複数の電磁場を発生させるステップ
    であって、前記場が空間的に独立した成分を有しかつ相
    互に識別可能であるものと、 複数の場感知要素を有する遠隔センサを用いて前記発生
    せしめられた電磁場を感知するステップであって、前記
    感知要素が前記発生せしめられた電磁場の各々を検出す
    るために空間的に独立した成分を有するものと、 所与の時間周期にわたって前記場センサの出力を積分し
    て積分を生成し、かつ、前記積分を離隔対象物の位置及
    び方位に分解することにより、前記遠隔センサの出力
    を、前記ソース基準座標枠についての離隔対象物の位置
    及び方位へと処理するステップと、 を具備してなる離隔対象物の位置及び方位測定方法。
  24. 【請求項２４】 前記発生ステップは、空間的に独立し
    た成分を有する複数の場発生器要素に場発生サイクルを
    定義するパルス化直流信号を順次印加することを含み、
    それによって前記電磁場は、定常状態成分を有しかつ時
    分割多重化される、請求項２３に記載の方法。
  25. 【請求項２５】 前記処理ステップは、１つの前記送信
    サイクルである所与の時間周期にわたって前記場センサ
    の出力を積分することを含む、請求項２４に記載の方
    法。
  26. 【請求項２６】 前記処理ステップは、前記パルス化直
    流信号の各々のほぼ終わりにて前記積分をサンプリング
    することを含む、請求項２５に記載の方法。
  27. 【請求項２７】 前記処理ステップは、前記パルス化直
    流信号の各々において、複数回、前記積分をサンプリン
    グすることを含む、請求項２５に記載の方法。
  28. 【請求項２８】 前記処理ステップは、前記パルス化直
    流信号の各々のほぼ終わりにて前記積分をサンプリング
    することを含む、請求項２４に記載の方法。
  29. 【請求項２９】 前記処理ステップは、前記パルス化直
    流信号の各々において、複数回、前記積分をサンプリン
    グすることを含む、請求項２４に記載の方法。
  30. 【請求項３０】 前記感知ステップは、前記電磁場の変
    化率に応答する受動感知要素の使用を含む、請求項２４
    に記載の方法。
  31. 【請求項３１】 前記感知ステップは、前記電磁場の変
    化率に応答する受動感知要素の使用を含む、請求項２３
    に記載の方法。
  32. 【請求項３２】 前記処理ステップは、１つの前記送信
    サイクルである所与の時間周期にわたって前記場センサ
    の出力を積分することを含む、請求項２３に記載の方
    法。
  33. 【請求項３３】 前記処理ステップは、前記所与の時間
    周期後に前記積分をリセットすることを含む、請求項２
    ３に記載の方法。
  34. 【請求項３４】 前記リセットの前後に前記積分をサン
    プリングすることを含む、請求項３３に記載の方法。
  35. 【請求項３５】 前記処理ステップは、多数の積分を生
    成すべく前記所与の時間周期にわたって全ての前記場感
    知要素の出力を積分すること、前記多数の積分をサンプ
    リングすること、並びに前記サンプリングされた積分か
    ら前記離隔対象物の位置及び方位を計算すること、を含
    む、請求項２３に記載の装置。
  36. 【請求項３６】 基準座標枠に関しての離隔対象物の位
    置及び方位を測定する方法であって、該方法は、 複数の場発生要素に場発生サイクルを定義する時分割多
    重化されたパルス化直流信号を印加することにより複数
    の電磁場を発生させるステップであって、前記場発生要
    素がソース基準座標枠を定義する空間的に独立した成分
    を有し、それによって前記場が定常状態成分を有しかつ
    相互に識別可能であるものと、 前記発生せしめられた電磁場の各々の変化率を検出すべ
    く、空間的に独立した成分を有する複数の受動場感知要
    素を有する遠隔センサを用いて前記発生せしめられた電
    磁場を感知するステップと、 前記遠隔センサの出力を、前記ソース基準座標枠に関し
    ての離隔対象物の位置及び方位に分解するステップと、 を具備してなる離隔対象物の位置及び方位測定方法。
  37. 【請求項３７】 前記分解ステップは、各前記独立した
    成分についての積分を生成すべく所与の時間周期にわた
    って前記受動場センサの出力を積分すること、並びに該
    積分から離隔対象物の位置及び方位を計算すること、を
    含む、請求項３６に記載の方法。
  38. 【請求項３８】 前記分解ステップは、１つの前記場発
    生サイクルである所与の時間周期にわたって積分するこ
    と、を含む、請求項３７に記載の方法。
  39. 【請求項３９】 前記分解ステップは、前記パルス化直
    流信号の各々のほぼ終わりにて各前記積分をサンプリン
    グすること、を含む、請求項３７に記載の方法。
  40. 【請求項４０】 前記分解ステップは、前記パルス化直
    流信号の各々において、複数回、各前記積分をサンプリ
    ングすること、を含む、請求項３７に記載の方法。
  41. 【請求項４１】 前記分解ステップは、前記所与の時間
    周期後に前記積分をリセットすること、を含む、請求項
    ３７に記載の方法。
  42. 【請求項４２】 前記リセットの前後に前記積分をサン
    プリングすること、を含む、請求項４１に記載の方法。
  43. 【請求項４３】 前記分解ステップは、行列 【数２】 ここで、 XsrcXsen=AD(XSRC,Xinteg) -.75 AD(RESET,Xinteg) -.2
    5 AD(NOSRC,Xinteg) XsrcYsen=AD(XSRC,Yinteg) -.75 AD(RESET,Yinteg) -.2
    5 AD(NOSRC,Yinteg) XsrcZsen=AD(XSRC,Zinteg) -.75 AD(RESET,Zinteg) -.2
    5 AD(NOSRC,Zinteg) YsrcXsen=AD(YSRC,Xinteg) -.50 AD(RESET,Xinteg) -.5
    0 AD(NOSRC,Xinteg) YsrcYsen=AD(YSRC,Yinteg) -.50 AD(RESET,Yinteg) -.5
    0 AD(NOSRC,Yinteg) YsrcZsen=AD(YSRC,Zinteg) -.50 AD(RESET,Zinteg) -.5
    0 AD(NOSRC,Zinteg) ZsrcXsen=AD(ZSRC,Xinteg) -.25 AD(RESET,Xinteg) -.7
    5 AD(NOSRC,Xinteg) ZsrcYsen=AD(ZSRC,Yinteg) -.25 AD(RESET,Yinteg) -.7
    5 AD(NOSRC,Yinteg) ZsrcZsen=AD(ZSRC,Zinteg) -.25 AD(RESET,Zinteg) -.7
    5 AD(NOSRC,Zinteg) かつ、 X,Y 及びZ ソース並びにX,Y 及びZ センサ積分器に関
    し、 AD(iSRC,jinteg) は、第ｉのソースが送信する間、第ｊ
    のセンサ積分器に関するサンプリングされた積分器の
    値、 AD(RESET,jinteg)は、積分器リセット間隔の間、第ｊの
    センサ積分器に関するサンプリングされた積分器の値、 AD(NOSRC,jinteg)は、送信する送信ソースがない間、第
    ｊのセンサ積分器に関するサンプリングされた積分器の
    値、 から、離隔位置及び方位を計算すること、を含む、請求
    項４２に記載の方法。
  44. 【請求項４４】 基準座標枠に関しての離隔対象物の位
    置及び方位を測定する方法であって、該方法は、 ソース基準座標枠を定義する空間的に独立した成分を有
    する複数の場発生要素に時分割多重化されたパルス化直
    流信号を印加することにより定常状態成分を有する複数
    の電磁場を発生させるステップであって、それによって
    前記場が相互に識別可能であるものと、 前記発生せしめられた電磁場の各々の変化率を検出すべ
    く、空間的に独立した要素を有する複数の受動場感知要
    素を有する遠隔センサを用いて前記発生せしめられた電
    磁場を感知するステップと、 前記発生せしめられた電磁場の定常状態成分を確立すべ
    く、前記遠隔センサの出力を積分するステップと、 を具備してなる離隔対象物の位置及び方位測定方法。
  45. 【請求項４５】 前記確立された定常状態成分を離隔対
    象物の位置及び方位に分解すること、を含む、請求項４
    ４に記載の方法。
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