JP2006038819A - データ通信装置および方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 本発明は通信を行いながら、物体との距離あるいは無線機間の測距、測位において、クロック周波数またはチップレートを上げることなく、低コストで、クロック周波数を高くすることなく測距精度を効率よく上げることができ、無線機間の測距においては、同期を取ることなく測距が行えるとともに同期による測距の誤差を気にすることなく、無駄なコストを掛けずに正確に測距および測位の計測を双方向ですることができるデータ通信装置および方法を得るにある。
【解決手段】マルチキャリア無線方式において,任意の周期波形発生手段と、この発生手段で発生するマルチキャリアのうち少なくとも1波を用いて該周期波形を変調し電波を送信する手段と、この送信手段で送信された送信電波を受信して復調する手段と、前記送信信号と復調した受信信号との位相検出する手段とで測距機能を有するデータ通信装置を構成している。
【選択図】 図1
【解決手段】マルチキャリア無線方式において,任意の周期波形発生手段と、この発生手段で発生するマルチキャリアのうち少なくとも1波を用いて該周期波形を変調し電波を送信する手段と、この送信手段で送信された送信電波を受信して復調する手段と、前記送信信号と復調した受信信号との位相検出する手段とで測距機能を有するデータ通信装置を構成している。
【選択図】 図1
Description
本発明は、無線を使用して測距や測位等をするデータ通信装置および方法に関する。
従来では、例えば1mの精度で測距を行う場合には300MHz、1cmの精度で測距を行う場合には30GHz、1mmの精度で測距を行う場合には300GHzのクロック周波数が必要であった。また、精度を上げた場合には、距離を測定する時、クロックを数えるためのカウンターが大きい物が必要になる。例えば、1cmの精度の場合には30GHzのクロックが必要であるが、その場合、10mの距離を測ろうとすると、1000カウントになるが、1mmの精度の場合、300GHzのクロックで10mの距離を測ろうとすると、10000カウントを計測する必要がある。
また、従来データ通信装置間の測距を行う場合、データ通信装置間で同期を取る必要があり、その方法としては、片側あるいは両側のクロックを原子時計等の正確な時計を用いる方法が一般的であった。また、片側だけを用いる場合はもう片方のクロックに誤差があるものとして測距を行うのが一般的であった。
また、従来データ通信装置間の測距を行う場合、データ通信装置間で同期を取る必要があり、その方法としては、片側あるいは両側のクロックを原子時計等の正確な時計を用いる方法が一般的であった。また、片側だけを用いる場合はもう片方のクロックに誤差があるものとして測距を行うのが一般的であった。
したがって、従来の無線測距を行うデータ通信装置および方法では、通信を行いながら測距を行う場合や測距のみを行う場合、精度を上げるに従って、クロック周波数が高くなり、設計や製造上実現が困難になるとともに、コストアップにもなるという欠点があった。
また、クロックを同期させるために、高価で大きな原子時計を使用したり、クロックの同期を取らない場合には誤差が生じるため、複雑な同期システムになってしまうという欠点があった。
特になし
また、クロックを同期させるために、高価で大きな原子時計を使用したり、クロックの同期を取らない場合には誤差が生じるため、複雑な同期システムになってしまうという欠点があった。
本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、通信を行いながら、物体との距離あるいは無線機間の測距、測位において、クロック周波数またはチップレートを上げることなく、低コストで、クロック周波数を高くすることなく測距精度を効率よく上げることができる通信装置および方法を提供することを目的としている。
また、同時に通信を行うことができるとともに、無線機間の測距においては、同期を取ることなく、測距が行えるデータ通信装置および方法を提供することを目的としている。
さらに、同期による測距の誤差を気にすることなく、無駄なコストを掛けずに正確に測距および測位の計測を双方向ですることができるデータ通信装置および方法を提供することを目的としている。
また、同時に通信を行うことができるとともに、無線機間の測距においては、同期を取ることなく、測距が行えるデータ通信装置および方法を提供することを目的としている。
さらに、同期による測距の誤差を気にすることなく、無駄なコストを掛けずに正確に測距および測位の計測を双方向ですることができるデータ通信装置および方法を提供することを目的としている。
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は次の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、より完全に明らかになるであろう。
ただし、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
ただし、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
上記目的を達成するために、本発明はマルチキャリア無線方式において,任意の周期波形発生手段と、この発生手段で発生するマルチキャリアのうち少なくとも1波を用いて該周期波形を変調し電波を送信する手段と、この送信手段で送信された送信電波を受信して復調する手段と、前記送信信号と復調した受信信号との位相検出する手段とでデータ通信装置を構成している。
また、本発明はマルチキャリア無線方式において,任意の周期波形発生工程と、この発生工程で発生するマルチキャリアのうち少なくとも1波を用いて該周期波形を変調し電波を送信する工程と、この送信工程で送信された送信電波を受信して復調する工程と、前記送信信号と復調した受信信号との位相検出する工程とでデータ通信方法を構成している。
また、本発明は基準となる信号による測距信号を作成する手段と、前記測距信号やデータ等を送受信する手段と、データ通信装置本体間の距離を測る手段と、この距離を測る手段に関連して、前記送受信手段で送受信される基準となる信号を使用して測距を行う手段とでデータ通信装置を構成している。
さらに、本発明は基準となる信号による測距信号を作成する工程と、前記測距信号やデータ等を送受信する工程と、データ通信装置本体間の距離を測る工程と、この距離を測る工程に関連して、前記送受信工程で送受信される基準となる信号を使用して測距を行う工程とでデータ通信方法を構成している。
以下の説明から明らかなように、本発明にあっては次に列挙する効果が得られる。
(1)マルチキャリア無線方式において、任意の周期波形発生手段と、この発生手段で発生するマルチキャリアのうち少なくとも1波を用いて該周期波形を変調し電波を送信する手段と、この送信手段で送信された送信電波を受信して復調する手段と、前記送信信号と復調した受信信号との位相検出する手段とで構成されているので、物体との距離および無線機間の測距、測位において、クロック周波数またはチップレートを上げることなく、正確な測距をすることができる。
(2)前記(1)によって、少なくとも1つの搬送波のみを使用するので、それ以外のキャリアを使用して通信を行うことにより、通信をしながら高精度な測距を行うことができる。
したがって、莫大な資金を投下することなく、システムを構築することができる。
したがって、莫大な資金を投下することなく、システムを構築することができる。
(3)請求項2〜12も前記(1)および(2)と同様の効果が得られる。
(4)基準となる信号による測距信号を作成する手段と、前記測距信号やデータ等を送受信する手段と、データ通信装置本体間の距離を測る手段と、この距離を測る手段に関連して、前記送受信手段で送受信される基準となる信号を使用して測距を行う手段とで構成されているので、クロックを同期させることなく正確な測距をすることができる。
(5)前記(4)によって、一方あるいは両方のクロックを原子時計等の正確な時計を必要とすることなく、正確な測距をすることができる。
したがって、莫大な資金を投下することなく、システムを構築することができる。
したがって、莫大な資金を投下することなく、システムを構築することができる。
(6)前記(4)によって、構造が容易なので、安価に製造することができる。
したがって、コストの低減を図ることができる。
したがって、コストの低減を図ることができる。
(7)請求項14〜18も前記(4)〜(6)と同様の効果が得られる。
以下、図面に示す実施するための最良の形態により、本発明を詳細に説明する。
図1ないし図5に示す本発明の第1の実施するための最良の第1の形態において、本発明は、直接遅延量を測るのではなく、伝搬遅延を位相差として計測することにより、高い周波数のクロックを必要としないシステムで、現在、無線LAN、地上波デジタルテレビ等で一般的になった、マルチキャリア無線方式としての直交周波数分割多重(OFDM:Orthogonal Frequency Division Multiplex)変調無線送信機1と、OFDM変調無線受信機2からなるデータ通信装置3を用いることにより、測距を行うためのクロック周波数を上げることなく、通信を行いながら高精度の測距を行うことができる技術である。
本発明のデータ通信装置3を利用するデータ通信方法は、周期波形発生工程Pで発生された、例えば本実施例では正弦波あるいは余弦波を使用し、通信データ等のキャリアデータと測距データをそれぞれ1次変調手段4を介して変調する1次変調工程5と、変調されたキャリアデータと測距データを、OFDM変調方式を利用した送信側測距装置1のOFDM変調手段6で変調する変調工程7と、この変調工程7を介して変調したキャリアデータと余弦波等の測距信号を、OFDM変調方式の少なくとも1つ、本実施例では1つの搬送波に送信手段8を介して送信する送信工程9と、この送信工程9で送信されたキャリア信号と測距信号をOFDM復調方式を利用した受信側測距装置2の受信手段10を介して受信する受信工程11と、この受信工程11で受信したキャリア信号と測距信号を、OFDM復調手段12を介して復調する復調工程13と、この復調工程13で復調された測距のための搬送波の測距データを取り出し、送信信号と復調した受信信号との位相検出手段としてのFFT手段15を介して位相スペクトルを求める位相検出工程16およびキャリア信号を1次復調手段17を介してデジタルデータに復調する1次復調工程18とを備えている。
上記データ通信方法で使用されるデータ通信装置3は、送信側測距装置本体19、この送信側測距装置本体19内に設けられた、周期波形発生手段Q、通信データ等のキャリアデータと測距データを変調する回路である1次変調手段4、この1次変調手段4で変換されたデータをOFDM変調する回路であるOFDM変調手段6、このOFDM変調手段6で変調された信号を送信する送信手段8とからなる送信側測距装置1と、この送信側測距装置1と一対で用いられる、あるいは任意に選択され使用される受信側測距装置本体20、この受信側測距装置本体20内に設けられた、前記送信側測距装置1の送信手段8で送信されたキャリア信号と測距信号を受信する受信手段10と、この受信手段10で受信されたキャリア信号と測距信号をOFDM復調する回路であるOFDM復調手段12、このOFDM復調手段12で復調された測距信号から測距データを取り出し、位相スペクトルを求める回路であるFFTを用いる位相検出手段15およびキャリア信号をデジタルデータに復調する回路である1次復調手段17とからなる受信側測距装置2とで構成されている。
前記OFDM変調手段6では、キャリアデータと測距データであるシリアルデータをIDFTにかけるため、データの並べ替えとパラレルデータに変換する回路Uと、この回路Uでのパラレルデータを逆フーリエ変換する回路Vと、この回路VでFFT化された複素数のパラレルデータを送信用の複素数のシリアルデータに変換する回路Wとを備える。
前記OFDM復調手段12では、受信した複素数のシリアルデータを受信用の複素数のパラレルデータに変換する回路Xと、この回路Xで変換されたパラレルデータをフーリエ変換する回路Yと、この回路Yで変換されたパラレルデータからキャリアデータおよび測距データを取り出し、シリアルデータに変換する回路Zとを備える。
上記構成のデータ通信装置3では、OFDM変調方式は周知のように図3に示すようなマルチキャリア方式であり、搬送波方向に何本ものキャリアがあり、シンボル方向に伝送データが配置される。その搬送波の少なくとも一つ以上の搬送波一つに、測距のためのデータを送信側測距装置1の送信手段8を介して送信する。その送信信号を受信側測距装置2の受信手段10で受信し、その受信信号の位相差を以下の方法で測定し、図4に示すような伝搬遅延を求めることにより、測距を行う物標や受信側測距装置2との距離を測定することができる。
受信側測距装置2では、測距のための搬送波のデータを取り出し、位相検出手段15を介して位相スペクトルが求められる。位相スペクトルから位相差(遅延量)φ が求められるので、測距データの1周期の長さをχ 秒とすると、伝搬時間tは、
により求まる。求まった伝搬時間に光の速度を乗算することにより、距離が測定される。測定できる最大距離は、測距のための搬送波の1周期の長さになる。
受信側測距装置2では、測距のための搬送波のデータを取り出し、位相検出手段15を介して位相スペクトルが求められる。位相スペクトルから位相差(遅延量)φ が求められるので、測距データの1周期の長さをχ 秒とすると、伝搬時間tは、
したがって、本発明のデータ通信装置3ではOFDM変調方式の少なくとも1つの搬送波のみを使用するので、それ以外のキャリアを使用して通信を行うことにより、通信をしながら高精度な測距を行うことができる。
ここで、クロック周波数を上げないため、次の条件を加える。測距信号、例えば余弦波を送る時に、図5のようにOFDMシンボル間隔でサンプリングされた余弦波のデータを送る時に、余弦波の周波数とサンプリング間隔であるOFDMシンボル間隔との関係を、余弦波の周期÷サンプリング間隔(OFDMシンボル間隔)が割り切れない、すなわち、余弦波の周期modサンプリング間隔≠0の関係にすることにより、周期ごとのサンプリングポイントがずれて、1周期に並べ替えた時にサンプリングポイントが重なることなくデータが並ぶことにより、等価的に高い周波数でサンプリングしたものと等価になる。
よって、測距用のクロック周波数に依存せず測距精度を上げられかつ通信も同時に行うことが可能である。
ここで、クロック周波数を上げないため、次の条件を加える。測距信号、例えば余弦波を送る時に、図5のようにOFDMシンボル間隔でサンプリングされた余弦波のデータを送る時に、余弦波の周波数とサンプリング間隔であるOFDMシンボル間隔との関係を、余弦波の周期÷サンプリング間隔(OFDMシンボル間隔)が割り切れない、すなわち、余弦波の周期modサンプリング間隔≠0の関係にすることにより、周期ごとのサンプリングポイントがずれて、1周期に並べ替えた時にサンプリングポイントが重なることなくデータが並ぶことにより、等価的に高い周波数でサンプリングしたものと等価になる。
よって、測距用のクロック周波数に依存せず測距精度を上げられかつ通信も同時に行うことが可能である。
なお、本実施例では、周期波形発生工程Pで発生された正弦波あるいは余弦波を使用したものについて説明したが、これに限らず、三角波を用いてもよい。
{発明を実施するための異なる形態}
{発明を実施するための異なる形態}
次に、図6ないし図25に示す本発明を実施するための異なる形態につき説明する。なお、これらの本発明を実施するための異なる形態の説明に当って、前記本発明を実施するための最良の第1の形態と同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
図6に示す本発明を実施するための第2の形態において、前記本発明を実施するための最良の第1の形態と主に異なる点は、通信データやパイロットデータ等のキャリアデータと測距データを変調する1次変調手段4およびキャリア信号をデジタルデータに復調する1次復調手段17を従来と同様のOFDM変調無線送信機21とOFDM変調無線受信機22に設けた点で、このように構成されたデータ通信装置3Aにしても前記本発明を実施するための最良の第1の形態と同様な作用効果が得られる。
図7ないし図9に示す本発明を実施するための第3の形態において、前記本発明を実施するための第1の形態と主に異なる点は、パイロット信号として使用されるOFDM変調方式の測距信号を送信手段8Aを介して2つの搬送波に送信する送信工程9Aを用いた点で、このように構成されたデータ通信装置3Bにすることにより、前記本発明を実施するための最良の第1の形態と同様な作用効果が得られる。
図10および図11に示す本発明を実施するための第4の形態において、前記本発明を実施するための第1の形態と主に異なる点は、復調した測距データの間引きによって、別の測距データを生成する復調手段12Aを用いる復調工程13Aを備えた点で、このように構成されたデータ通信装置3Cにしても前記本発明を実施するための最良の第1の形態と同様な作用効果が得られる。
図12および図13に示す本発明を実施するための第5の形態において、前記本発明を実施するための第1の形態と主に異なる点は、畳み込み積分を用いる位相検出手段15Aを用いた位相検出工程16Aを備えた点で、このように構成されたデータ通信装置3Dにしても前記本発明を実施するための最良の第1の形態と同様な作用効果が得られる。
図14および図15に示す本発明を実施するための第6の形態において、前記本発明を実施するための第1の形態と主に異なる点は、フーリエ積分を用いる位相検出手段15Bを用いた位相検出工程16Bを備えた点で、このように構成されたデータ通信装置3Eにしても前記本発明を実施するための最良の第1の形態と同様な作用効果が得られる。
図16および図17に示す本発明を実施するための第7の形態において、前記本発明を実施するための第1の形態と主に異なる点は、受信信号の周期の整数倍がサンプリング周期の2nになる復調手段12Bを用いる復調工程13Bを備えた点で、このように構成されたデータ通信装置3Fにしても前記本発明を実施するための最良の第1の形態と同様な作用効果が得られる。
図18に示す本発明を実施するための第8の形態において、前記本発明を実施するための第1の形態と主に異なる点は、前記OFDM変調無線送信機1および前記OFDM変調無線受信機2を一体的に設けた点で、このように構成されたデータ通信装置3Gにしても前記本発明を実施するための最良の第1の形態と同様な作用効果が得られるとともに、対象物との測距に使用することができる。
図19ないし図23に示す本発明を実施するための第9の形態において、前記本発明を実施するための第1の形態と主に異なる点は、データ通信装置3Hを用いた点で、このデータ通信装置3Hは、従来と同様の無線機等のデータ通信装置本体102と、このデータ通信装置本体102内に設けられた、測距を行うための既知の信号を変調して送信する機能を有する送信部103と、測距信号を復調する機能を有する受信部104と、受信機としての既知の信号と位相を同期させた状態で、位相差をクロックで計測して、距離を計測する距離計測部105と、前記送信部103、受信部104および距離計測部105を制御するためのクロック信号を発生するクロック回路106とで構成されている。
上記構成のデータ通信装置3Hでは、少なくとも2台以上のデータ通信装置3H、3Hを使用する。ここで、図20および図21に示す測距信号の送受信のタイミングを参照して、測距信号の処理方法を説明する。
まず、[1]のタイミングで、Aのデータ通信装置3HからBのデータ通信装置3Hへ測距に利用する信号を送信する。次に[2]のタイミングで、Bのデータ通信装置3Hは信号を受信する。また、[3]のタイミングで、Bのデータ通信装置3Hは、信号を受信した[2]の位置情報をAのデータ通信装置3Hに送信する。さらに、[4]のタイミングで、Aのデータ通信装置3Hは、[2]の位置情報である信号を受信する。 すなわち、本実施例のデータ通信方法において、上記説明をさらに詳述すると、まず、信号を送受信することができるデータ通信装置3Hの一方のデータ通信装置3Hの送信部103から、測距を行うための既知の信号を変調して送信する第1の送信工程107と、この第1の送信工程107で送信された測距信号を、他方のデータ通信装置3Hの受信部104で復調する第1の受信工程108と、この第1の受信工程108で受信した時点の位置情報を、前記他方のデータ通信装置3Hの送信部103より送信する第2の送信工程109と、この第2の送信工程109で送信された測距信号を、前記一方のデータ通信装置1の受信部104で受信する第2の受信工程110と、この第2の受信工程110と第2の送信工程109で送受信された伝送時間と、前記第1の受信工程108と第1の送信工程107で送受信された伝送時間とを関連させ、受信機としての既知の信号と位相を同期させた状態で位相差をクロックで計測して、距離を計測する計測工程111とを備えている。
まず、[1]のタイミングで、Aのデータ通信装置3HからBのデータ通信装置3Hへ測距に利用する信号を送信する。次に[2]のタイミングで、Bのデータ通信装置3Hは信号を受信する。また、[3]のタイミングで、Bのデータ通信装置3Hは、信号を受信した[2]の位置情報をAのデータ通信装置3Hに送信する。さらに、[4]のタイミングで、Aのデータ通信装置3Hは、[2]の位置情報である信号を受信する。 すなわち、本実施例のデータ通信方法において、上記説明をさらに詳述すると、まず、信号を送受信することができるデータ通信装置3Hの一方のデータ通信装置3Hの送信部103から、測距を行うための既知の信号を変調して送信する第1の送信工程107と、この第1の送信工程107で送信された測距信号を、他方のデータ通信装置3Hの受信部104で復調する第1の受信工程108と、この第1の受信工程108で受信した時点の位置情報を、前記他方のデータ通信装置3Hの送信部103より送信する第2の送信工程109と、この第2の送信工程109で送信された測距信号を、前記一方のデータ通信装置1の受信部104で受信する第2の受信工程110と、この第2の受信工程110と第2の送信工程109で送受信された伝送時間と、前記第1の受信工程108と第1の送信工程107で送受信された伝送時間とを関連させ、受信機としての既知の信号と位相を同期させた状態で位相差をクロックで計測して、距離を計測する計測工程111とを備えている。
図20に示す送受信タイミングで、両データ通信装置が信号の送受信をする関係において、例えば、[2]の受信時間の位置情報をRV2と定義し、[4]の受信時間の位置情報をRV4と定義する。また、伝送時間をT、各データ通信装置のクロックの位相差をDとし、各データ通信装置のクロック誤差による伝送時間の測定誤差をΔT1およびΔT2とすると、以下のような関係式を導き出すことができる。
この式から展開すると、
となり、
とすると、
になる。
ここで、図21は、上記関係式において伝播時間の一例の説明図である。図において、例えば位相差Dは120ns、RV2は80ns、RV4は320nsとすれば(ただし、測定誤差△T1、△T2は無視する)、
RV2=80ns=200ns−120ns
RV4=320ns=120ns+200ns
であり、上記関係式によって伝播時間Tは、
(RV2+RV4)/2
により、
(80ns+320ns)/2=200ns
と求めることができる。
ここで、図21は、上記関係式において伝播時間の一例の説明図である。図において、例えば位相差Dは120ns、RV2は80ns、RV4は320nsとすれば(ただし、測定誤差△T1、△T2は無視する)、
RV2=80ns=200ns−120ns
RV4=320ns=120ns+200ns
であり、上記関係式によって伝播時間Tは、
(RV2+RV4)/2
により、
(80ns+320ns)/2=200ns
と求めることができる。
したがって、上記関係式を考慮すると、非同期によるDが相殺され、誤差Dの影響がなくなるとともに、RV2およびRV4の情報より、伝播時間Tを求めることができる。また、誤差要因であるクロックの誤差の影響も低減できる。この状況下で、電波の伝送速度Vは既知であるため、距離を正確に計測し、求めることができる。
なお、本実施例のデータ通信装置3Hは、例えば図23に示すように、移動している乗用車や航空機等に1台ずつ設置し、互いの距離を双方向で正確に計測することができる。
なお、本実施例のデータ通信装置3Hは、例えば図23に示すように、移動している乗用車や航空機等に1台ずつ設置し、互いの距離を双方向で正確に計測することができる。
図24に示す本発明を実施するための第10の形態において、前記本発明を実施するための第9の形態と主に異なる点は、測距信号を復調する機能および受信機としての既知の信号と位相を同期させた状態で、位相差をクロックで計測して、距離を計測する機能を有する受信部104Aを用いた点で、このように構成されたデータ通信装置3Iにしても前記本発明を実施するための第9の形態と同様な作用効果が得られる。
図25に示す本発明を実施するための第11の形態において、前記本発明を実施するための第9の形態と主に異なる点は、一方のデータ通信装置本体112と、このデータ通信装置本体112内に設けられた、測距を行うための信号を送信する機能を有する送信部103、この送信部103に接続され、該送信部103を制御するためのクロック信号を発生するクロック回路106とからなる一方のデータ通信装置113と、この一方のデータ通信装置113と関連する他方のデータ通信装置本体114と、この他方のデータ通信装置本体114内に設けられた、前記一方のデータ通信装置113の送信部3からの測距信号を復調する機能を有する受信部104、受信機としての既知の信号と位相を同期させた状態で、位相差をクロックで計測して、距離を計測する距離計測部105、前記受信部104および距離計測部105を制御するためのクロック信号を発生するクロック回路106とからなる他方のデータ通信装置115とを用いた点で、このように構成されたデータ通信装置3Jにすることにより、前記本発明を実施するための第9の形態と同様な作用効果が得られる。
なお、前記本発明の異なる実施の形態では主に第1の実施の形態を基にして説明したが、本発明はこれに限らず、各実施の形態に使用された構成を組み合わせて使用しても同様な作用効果が得られる。
本発明はデータ通信装置および方法を製造、使用、販売する産業等で利用される。
1:OFDM変調無線送信機、 2:OFDM変調無線受信機、
3、3A〜3J:データ通信装置、 4:1次変調手段、
5:1次変調工程、 6:OFDM変調手段、
7:変調工程、 8、8A:送信手段、
9、9A:送信工程、 10:受信手段、
11:受信工程、 12、12A、12B:復調手段、
13、13A、13B:復調工程、 15、15A、15B:位相検出手段、
16、16A、16B:位相検出工程、17:1次復調手段、
18:1次復調工程、 19:送信側測距装置本体、
20:受信側測距装置本体、 21:OFDM変調無線送信機、
22:OFDM変調無線受信機、 102:データ通信装置本体、
103:送信部、 104、104A:受信部、
105:距離計測部、 106クロック回路:、
107、第1の送信工程、 108:第1の受信工程、
109:第2の送信工程、 110:第2の受信工程、
111:計測工程、 112:一方のデータ通信装置本体、
113:一方のデータ通信装置、 114:他方のデータ通信装置本体、
115:他方のデータ通信装置 P:周期波形発生工程、
Q:周期波形発生工程。
3、3A〜3J:データ通信装置、 4:1次変調手段、
5:1次変調工程、 6:OFDM変調手段、
7:変調工程、 8、8A:送信手段、
9、9A:送信工程、 10:受信手段、
11:受信工程、 12、12A、12B:復調手段、
13、13A、13B:復調工程、 15、15A、15B:位相検出手段、
16、16A、16B:位相検出工程、17:1次復調手段、
18:1次復調工程、 19:送信側測距装置本体、
20:受信側測距装置本体、 21:OFDM変調無線送信機、
22:OFDM変調無線受信機、 102:データ通信装置本体、
103:送信部、 104、104A:受信部、
105:距離計測部、 106クロック回路:、
107、第1の送信工程、 108:第1の受信工程、
109:第2の送信工程、 110:第2の受信工程、
111:計測工程、 112:一方のデータ通信装置本体、
113:一方のデータ通信装置、 114:他方のデータ通信装置本体、
115:他方のデータ通信装置 P:周期波形発生工程、
Q:周期波形発生工程。
Claims (18)
- マルチキャリア無線方式において,任意の周期波形発生手段と、この発生手段で発生するマルチキャリアのうち少なくとも1波を用いて該周期波形を変調し電波を送信する手段と、この送信手段で送信された送信電波を受信して復調する手段と、前記送信信号と復調した受信信号との位相検出する手段とを備える測距機能を有することを特徴とするデータ通信装置。
- マルチキャリア無線方式として,OFDM変調を用いることを特徴とする請求項1に記載のデータ通信装置。
- 前記周期波形として、正弦波あるいは余弦波を用いることを特徴とする請求項1に記載のデータ通信装置。
- 前記周期波形として、三角波を用いることを特徴とする請求項1に記載のデータ通信装置。
- 前記復調手段は、受信信号の繰り返し周期の周波数の2倍以上のサンプリング信号によってサンプリングすることを特徴とする請求項1に記載のデータ通信装置。
- 前記復調手段は、復調した測距データの間引きによって、別の測距データを生成することを特徴とする請求項1に記載のデータ通信装置。
- 前記位相検出手段として、畳み込み積分を用いることを特徴とする請求項1に記載のデータ通信装置。
- 前記位相検出手段として、フーリエ積分を用いることを特徴とする請求項1に記載のデータ通信装置。
- 前記位相検出手段として、FFTを用いることを特徴とする請求項1に記載のデータ通信装置。
- サンプリングした信号を受信信号の周期ごとに重ね合わせて、並び替えることを特徴とする請求項5に記載のデータ通信装置。
- 受信信号の周期の整数倍がサンプリング周期の2nになることを特徴とする請求項10に記載のデータ通信装置.
- マルチキャリア無線方式において,任意の周期波形発生工程と、この発生工程で発生するマルチキャリアのうち少なくとも1波を用いて該周期波形を変調し電波を送信する工程と、この送信工程で送信された送信電波を受信して復調する工程と、前記送信信号と復調した受信信号との位相検出する工程とを備えるデータ通信方法。
- 基準となる信号による測距信号を作成する手段と、前記測距信号やデータ等を送受信する手段と、データ通信装置本体間の距離を測る手段と、この距離を測る手段に関連して、前記送受信手段で送受信される基準となる信号を使用して測距を行う手段とからなることを特徴とするデータ通信装置。
- 前記測距信号を作成する手段、送受信手段、距離測定手段、測距手段と電気的に接続された各手段を基準となる信号により制御する手段を設けたことを特徴とする請求項1に記載のデータ通信装置。
- 一方のデータ通信装置本体と、このデータ通信装置本体内に設けられた、測距を行うための信号を送信する機能を有する送信部、この送信部に接続され、該送信部を制御するためのクロック信号を発生するクロック回路とからなる一方のデータ通信装置と、この一方のデータ通信装置と関連する他方のデータ通信装置本体と、この他方のデータ通信装置本体内に設けられた、前記一方のデータ通信装置の送信部からの測距信号を復調する機能を有する受信部、受信機としての既知の信号と位相を同期させた状態で、位相差をクロックで計測して、距離を計測する距離計測部、前記受信部および距離計測部を制御するためのクロック信号を発生するクロック回路とからなる他方のデータ通信装置とからなることを特徴とするデータ通信装置。
- 基準となる信号による測距信号を作成する工程と、前記測距信号やデータ等を送受信する工程と、データ通信装置本体間の距離を測る工程と、この距離を測る工程に関連して、前記送受信工程で送受信される基準となる信号を使用して測距を行う工程とを備えることを特徴とするデータ通信方法。
- 前記測距信号を作成する工程、送受信工程、距離測定工程、測距工程を基準となる信号により制御する工程を備えたことを特徴とする請求項4に記載のデータ通信装置。
- 信号を送受信することができるデータ通信装置の一方のデータ通信装置の送信部から、測距を行うための既知の信号を変調して送信する第1の送信工程と、この送信工程で送信された測距信号を、他方のデータ通信装置の受信部で復調する第1の受信工程と、この受信工程で受信した時点の位置情報を、前記他方のデータ通信装置の送信部より送信する第2の送信工程と、この第2の送信工程で送信された測距信号を、前記一方のデータ通信装置の受信部で受信する第2の受信工程と、この第2の受信工程と第2の送信工程で送受信された伝送時間と、前記第1の受信工程と第1の送信工程で送受信された伝送時間とを関連させ、受信機としての既知の信号と位相を同期させた状態で位相差をクロックで計測して、距離を計測する計測工程とを備えることを特徴とするデータ通信方法。
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Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07221675A (ja) * | 1993-12-08 | 1995-08-18 | Katsuyoshi Azeyanagi | 再配置拡散形通信方式 |
JPH08179036A (ja) * | 1994-12-20 | 1996-07-12 | Honda Motor Co Ltd | レーダ装置 |
JPH09298523A (ja) * | 1996-05-08 | 1997-11-18 | Mitsubishi Electric Corp | ディジタル放送受信機 |
JPH11252631A (ja) * | 1998-03-05 | 1999-09-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 距離検出方法及びその装置 |
JPH11287852A (ja) * | 1998-03-31 | 1999-10-19 | Omron Corp | レーダ、レーダの信号処理方法、レーダの通信方法および記録媒体 |
JP2000162317A (ja) * | 1998-11-27 | 2000-06-16 | Furuno Electric Co Ltd | ドップラ周波数測定方法およびドップラソナー |
JP2002300131A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-11 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 直交周波数分割多重変調方式の受信信号の遅延プロファイルを解析する回路を有する装置 |
JP2004023416A (ja) * | 2002-06-17 | 2004-01-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 指向性形成装置および指向性形成方法 |
JP2005065072A (ja) * | 2003-08-19 | 2005-03-10 | Sony Corp | 受信装置及び受信方法 |
JP2005065070A (ja) * | 2003-08-19 | 2005-03-10 | Sony Corp | 伝搬路特性推定システム及び伝搬路特性推定方法、並びに通信装置及び通信方法 |
JP2005123926A (ja) * | 2003-10-17 | 2005-05-12 | Sony Corp | 送信装置及び送信方法 |
JP2006020274A (ja) * | 2004-06-02 | 2006-01-19 | Advanced Telecommunication Research Institute International | 通信システム |
JP2006042201A (ja) * | 2004-07-29 | 2006-02-09 | Advanced Telecommunication Research Institute International | 距離測定システム、距離測定方法ならびに通信装置 |
-
2004
- 2004-08-06 JP JP2004231187A patent/JP2006038819A/ja active Pending
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07221675A (ja) * | 1993-12-08 | 1995-08-18 | Katsuyoshi Azeyanagi | 再配置拡散形通信方式 |
JPH08179036A (ja) * | 1994-12-20 | 1996-07-12 | Honda Motor Co Ltd | レーダ装置 |
JPH09298523A (ja) * | 1996-05-08 | 1997-11-18 | Mitsubishi Electric Corp | ディジタル放送受信機 |
JPH11252631A (ja) * | 1998-03-05 | 1999-09-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 距離検出方法及びその装置 |
JPH11287852A (ja) * | 1998-03-31 | 1999-10-19 | Omron Corp | レーダ、レーダの信号処理方法、レーダの通信方法および記録媒体 |
JP2000162317A (ja) * | 1998-11-27 | 2000-06-16 | Furuno Electric Co Ltd | ドップラ周波数測定方法およびドップラソナー |
JP2002300131A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-11 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 直交周波数分割多重変調方式の受信信号の遅延プロファイルを解析する回路を有する装置 |
JP2004023416A (ja) * | 2002-06-17 | 2004-01-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 指向性形成装置および指向性形成方法 |
JP2005065072A (ja) * | 2003-08-19 | 2005-03-10 | Sony Corp | 受信装置及び受信方法 |
JP2005065070A (ja) * | 2003-08-19 | 2005-03-10 | Sony Corp | 伝搬路特性推定システム及び伝搬路特性推定方法、並びに通信装置及び通信方法 |
JP2005123926A (ja) * | 2003-10-17 | 2005-05-12 | Sony Corp | 送信装置及び送信方法 |
JP2006020274A (ja) * | 2004-06-02 | 2006-01-19 | Advanced Telecommunication Research Institute International | 通信システム |
JP2006042201A (ja) * | 2004-07-29 | 2006-02-09 | Advanced Telecommunication Research Institute International | 距離測定システム、距離測定方法ならびに通信装置 |
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