JP2007309939A - センサーにおけるターゲットのローカライゼーション向上方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数の電極を含有する容量センサーの出力を収集する工程と、前記出力を組み合わせ、前記センサーから標的物が離れている距離を表すシグナルを得る工程とを有する、センサーにおける標的物の位置を測定する方法に関する。複数データから角度要素、面積要素を同定し補正をかける。また、別途用意した温度補正テーブルを用いtw温度補正をかける。
【選択図】図11
Description
・前記電界印加手段は選択された電極に接続されず、この選択された電極は前記積算手段の出力端子に接続されて、前記電気量を前記積算手段に送信する第2の工程
・電極110及び120に「Vf」をかけ、電極130に「G」をかける。
・電極110及び120から「Vf」を除去し、電極130から「G」を除去する。
・電極に捕獲されたすべての電気量を保持するために、電極110、120及び130を高インピーダンス状態におく(全体的に開放しておく)。
・電極110に捕獲された電気量を計算する。この結果を「C1」という。
・電極110、120及び130に「Vf」をかける。
・電極110、120及び130から「Vf」を除去する。
・電極に捕獲されたすべての電気量を保持するために、電極110、120及び130を高インピーダンス状態におく(全体的に開放しておく)。
・電極110に捕獲された電気量を計算する。この結果を「CU1」という。
・電極110及び120に「Vf」をかけ、電極130に「G」をかける。
・電極110及び120から「Vf」を除去し、電極130から「G」を除去する。
・電極に捕獲されたすべての電気量を保持するために、電極110、120及び130を高インピーダンス状態におく(全体的に開放しておく)。
・電極120に捕獲された電気量を計算する。この結果を「C2」という。
・電極110、120及び130に「Vf」をかける。
・電極110、120及び130から「Vf」を除去する。
・電極に捕獲されたすべての電気量を保持するために、電極110、120及び130を高インピーダンス状態におく(全体的に開放しておく)。
・電極120に捕獲された電気量を計算する。この結果を「CU2」という。
(1)C1=C1U+C1B+C1G
(2)CU1=C1B+C1G
(3)C2=C2U+C2B+C2G
(4)CU2=C2B+C2G
・1 温度及び湿度によって生じるドリフトに関する情報が得られること、
・2 この情報から、データ上のドリフトを補償することができること、及び、
・3 補償されたデータから、信頼性のある基準に基づいて、センサーを覆う標的物の表面と共に、標的物からセンサーが離れている距離を測定することができることを、明らかにした。
・1/4Lは、センサーの長さの1/4が左側で覆われたことを意味する。
・1/2Lは、センサーの長さの1/2が左側で覆われたことを意味する。
・3/4Lは、センサーの長さの3/4が左側で覆われたことを意味する。
・C(「中心」)は、標的物がセンサー100を完全に覆うことを意味する。
・3/4Rは、センサーの長さの3/4が右側で覆われたことを意味する。
・1/2Rは、センサーの長さの1/2が右側で覆われたことを意味する。
・1/4Rは、センサーの長さの1/4が右側で覆われたことを意味する。
・その第1は、CU1=f(C1)である。
・その第2は、CU2=f(C2)である。
・その第3は、CU1=f(CU2)である。
・CU2とCU1とが成す角度αは、距離、温度及び湿度にかかわらず、参照標的物10によって覆われたセンサー100の表面を表す関数(ここで、解像度の段階はセンサー長さの1/4である。)である。
・曲線CU2及びCU1の始点Oは、わずかに温度と湿度とに影響されるが、発明者らはこのようなオフセットがCU1=f(C1)及びCU2=f(C2)から得られる情報を用いることによって相殺される可能性があることを、究明した。
・図面CU2=f(CU1)における点Pの位置は、標的物10からセンサー100までの距離Zの関数である。
・温度及び湿度によるセンサードリフトを補償することができ、
・センサー100に対面している標的物によって覆われた表面を計算することができ、そして、
・センサー100と標的物との距離を算出することができる
ことを、見出した。
この準備部分は、3つの主要工程に分割され、これらの主要工程は、1)温度及び湿度参照表「LookTRH」の創出工程、2)角度(「LookAngle」)及び曲線Cu=f(C)における始点(OCU1、OCU2)(「LookOCU1」及び「LookOCU2」)に対応する3つの参照表の創出工程、及び、3)距離参照表(「Lookabs」)の創出工程である。
この参照表の目的は、温度及び湿度によるドリフトを補償するために、実際の容量測定と温度変数及び湿度変数とを一致させることにある。
・式 CU2=α2C2+β2 横座標 B2=β2/α2
角度参照表の目的は、複数の温度変数及び湿度変数に対して、実際の容量測定又は実際の容量測定の組み合わせとセンサーを覆う標的物の表面量とを一致させることにある。
この参照表の目的は、実際の容量測定又は実際の容量測定の組み合わせと容量センサーから標的物が離れている距離とを一致させることにある。
この検出部分は、4つの主要工程に分割され、これらの主要工程は、1)「LookTRH」用のインデックスポインターの算出工程、2)始点OCU1及びOCU2の算出工程、3)位置mの算出工程、及び、表面被覆に関する情報が得られる角度の算出工程、並びに、4)標的物10とセンサー100との距離の算出工程である。
シグナルCU1、C1、CU2及びC2はリアルタイムでセンサー100に捕捉される。
前記T/RH組み合せの情報を用いて、曲線CU2=f(C2)における始点OCU1及びOCU2がそれぞれ参照表「LookOCU1」及び「LookOCU2」から(直接又は内挿法によって)選択される。
傾きa=(CU2−OCU2)/(CU1−OCU1)が計算され、算出された傾き及び前記工程1で得られたT/RH組み合せの情報から、位置を表す値が参照表「LookAngle」から選択される。この値は、センサー100の正面に位置する標的物10、例えば、乗員によって被覆された表面を表す値である。
Claims (32)
- 複数の電極(100、120、130)を含有する容量センサー(100)の出力を収集する工程と、前記出力を組み合わせ、前記センサー(100)から標的物(10)が離れている距離を表すシグナルを得る工程とを有する、センサー(100)における標的物(10)の位置を測定する方法。
- 前記センサー(100)の出力を組み合わせ、前記標的物(10)によって覆われた前記センサー(100)の表面量を決定する工程をさらに含有することを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 2つの安定した画素センサーを形成するために、検知区域の各領域を相補的にカバーする少なくとも2つの電極(110、120)を含有する容量センサー(100)を使用することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の方法。
- 検出区域の各領域を相補的にカバー2つの主電極(110、120)、及び、前記相補的な領域の両方をカバーする第3の補助電極(130)の3つの電極を含有する容量センサー(100)を使用することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第3の補助電極(130)が前記主電極(110、120)を包囲していることを特徴とする請求項4に記載の方法。
- 電気制御された直流磁界それぞれを電極(100、120、130)にかける工程と、次いで、電気的出力を発生させるために、前記直流磁界を遮断した後に、少なくとも1つの選択された電極(100、120、130)に蓄積された電気量を測定する工程とを含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
- 以下の方法(Vfは直流電位に相当し、Gは地電位(0V)に相当する)を行うことによって得られる、容量センサー(100)の3つの電極(110、120、130)における連続測定による4種の組み合せを実施することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
(1)・2つの主電極(110、120)にVfをかけ、補助電極(130)にGをかけ、
・主電極(110、120)からVfを除去し、補助電極(130)からGを除去し、
・電極に捕獲されたすべての電気量を保持するために、すべての電極(110、120、130)を高インピーダンス状態におき、
・第1の主電極(110)に捕獲された電気量を計算する。
(2)・すべての電極(110、120、130)にVfをかけ、
・電極(110、120、130)からVfを除去し、
・電極に捕獲されたすべての電気量を保持するために、すべての電極(110、120、130)を高インピーダンス状態におき、
・第1の主電極(110)に捕獲された電気量を計算する。
(3)・2つの主電極(110、120)にVfをかけ、補助電極(130)にGをかけ、
・主電極(110、120)からVfを除去し、補助電極(130)からGを除去し、
・電極に捕獲されたすべての電気量を保持するために、すべての電極(110、120、130)を高インピーダンス状態におき、
・第2の主電極(120)捕獲された電気量を計算する。
(4)・すべての電極(110、120、130)にVfをかけ、
・電極(110、120、130)からVfを除去し、
・電極に捕獲されたすべての電気量を保持するために、すべての電極(110、120、130)を高インピーダンス状態におき、
・第2の主電極(120)捕獲された電気量を計算する。 - 前記容量センサー(100)から発せられた出力の組み合せを入力として使用して、前記センサー(100)から前記標的物(10)が離れている距離を表す値を参照表(Lookabs)から選択する工程を実施することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。
- 前記容量センサー(100)から発せられた出力の組み合せを入力として使用して、前記標的物(10)で覆われた前記センサー(100)の表面量を表す値を参照表(LookAngle)から選択する工程を実施することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の方法。
- 複数の温度及び湿度に対する、前記センサー(100)から標的物(10)が離れている距離を表す値及び/又は前記標的物(10)で覆われた前記センサー(100)の表面量を表す値が記載された参照表(Lookabs、LookAngle)を使用し、かつ、実際の温度及び湿度を表す前記容量センサー(100)から発せられた出力の組み合せに依存する出力値を前記参照表(Lookabs、LookAngle)から選択する工程を含むことを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の方法。
- 準備部分で作成した一組の参照表(LookTRH、LookAngle、LookOCU1、LookOCU2、Lookabs)を使用することを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の方法。
- 温度及び湿度によるドリフトを補償するために、実際の容量測定と温度変数及び湿度変数とを一致させる参照表(LookTRH)を使用することを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の方法。
- 前記参照表(LookTRH)は以下の工程に基づいて作成されたことを特徴とする請求項12に記載の方法。
温度と湿度との各o×p組に対して、CU1=f(C1)及びCU2=f(C2)の測定から、(B1+B2)/2=f(T,RH)が算出され、記録される工程
式 CU1=α1C1+β1 B1=β1/α1
式 CU2=α2C2+β2 B2=β2/α2 - 前記参照表(LookTRH)は、o×p入力(B)と、温度値o及び湿度値pの組み合わせからなるo×p対とが対応していることを特徴とする請求項12又は13に記載の方法。
- 複数の温度変数及び湿度変数に対して、実際の容量測定又は実際の容量測定の組み合わせとセンサー(100)を覆う標的物の表面量とを一致させる参照表(LookAngle)を使用することを特徴とする請求項1〜14のいずれか1項に記載の方法。
- 前記参照表(LookAngle)は以下の工程に基づいて作成されたことを特徴とする請求項15に記載の方法。
温度と湿度との各組に対して、かつ、段階的に変化する標的物(10)とセンサー(100)との相対的に重ね合わされた複数のm位置それぞれに対して、曲線CU2=f(CU1)から角度Δm=ΔCU2/ΔCU1が算出され、記録される工程
- 前記相対的に重ね合わされた位置は、センサー長さの1/x、特に1/4に相当する段階ごとに変化することを特徴とする請求項16に記載の方法。
- 前記参照表(LookAngle)は、o×p入力(B)と、温度値o、湿度値p及び重ね合わされた位置値mのo×p×mの入力とが対応していることを特徴とする請求項15〜17のいずれか1項に記載の方法。
- 複数の温度変数及び湿度変数に対して、曲線(CU1及びCU2)における横座標の始点と縦座標の始点とを一致させる2つの参照表(LookOCU1及びLookOCU2)を使用することを特徴とする請求項1〜18のいずれか1項に記載の方法。
- 前記2つの参照表(LookOCU1及びLookOCU2)は以下の工程に基づいて作成されたことを特徴とする請求項19に記載の方法。
複数の温度と湿度との組み合わせ(T/RH)に対して、曲線CU2=f(CU1)における横座標始点OCU1及び縦座標始点OCU2における点位置平均が算出され、記録される工程 - 前記2つの参照表(LookOCU1及びLookOCU2)は、温度値o及び湿度値pの組み合わせからなる対と、始点値に相当するo×p出力とが対応していることを特徴とする請求項19又は20に記載の方法。
- 複数の温度変数及び湿度変数に対して、実際の容量測定又は実際の容量測定の組み合わせと容量センサー(100)から標的物(10)が離れている距離とを一致させる参照表(Lookabs)を使用することを特徴とする請求項1〜21のいずれか1項に記載の方法。
- 前記参照表(Lookabs)は以下の工程に基づいて作成されたことを特徴とする請求項22に記載の方法。
センサー100から標的物10が離れている距離が、特定の横座標始点OCU1(TRH)及び縦座標始点OCU2(TRH)で補正されたCU1値及びCU2値に関与する三角関数に基づいて、計算され、記録される工程 - 前記参照表(Lookabs)は、温度値o、湿度値p、重ね合わされた位置値m及び相対的な距離nに相当する入力から算出されたo×p×m×nと、算出された距離値に相当するo×p×m×n出力とが対応していることを特徴とする請求項22〜24のいずれか1項に記載の方法。
- 以下の工程によって、標的物(10)で覆われた容量センサー(100)の表面を決定する工程を含有する検出部分を実行することを特徴とする請求項1〜25のいずれか1項に記載の方法。
・傾きを示す2つの特徴的な変数α1及びα2を有する曲線CU1=f(C1)及びCU2=f(C2)から、横座標の切片が算出され、次いで、平均インデックス(B1+B2)/2が算出される工程、
・この平均インデックスに基づいて参照表「LookTRH」から温度変数と湿度変数とに相当するT/RH値が選択される工程
・このT/RH値を用いて、曲線CU2=f(C2)における横座標始点OCU1及び縦座標始点OCU2が参照表(LookOCU1及びLookOCU2)から選択される工程
・傾きa=(CU2−OCU2)/(CU1−OCU1)に基づいて、曲線CU1=f(CU2)から点位置が計算される工程
・算出値に基づいて、参照表(LookAngle)からセンサー(100)の正面に位置する表面被覆値が選択される工程 - 算出値に基づいて、参照表(LookAngle)からセンサー(100)の正面に位置する表面被覆値が選択される前記最終工程は、参照表(LookAngle)用の入力として温度及び湿度を示す変数を使用することを特徴とする請求項26に記載の方法。
- 以下の工程によって、標的物(10)と容量センサー(100)とが離れている距離を決定する工程を含有する検出部分を実行することを特徴とする請求項1〜27のいずれか1項に記載の方法。
・測定された曲線CU1=f(C1)及びCU2=f(C2)、これら曲線の傾きに対応する2つの特徴的な変数α1及びα2から、横座標の切片が算出され、次いで、平均インデックス(B1+B2)/2が算出される工程、
・この平均インデックスに基づいて参照表「LookTRH」から温度変数と湿度変数とに相当するT/RH値が選択される工程
・このT/RH値を用いて、曲線CU2=f(C2)における横座標始点OCU1及び縦座標始点OCU2が参照表(LookOCU1及びLookOCU2)から選択される工程
・測定値と共に曲線CU1=f(CU2)の横座標始点(OCU1)及び縦座標始点(OCU2)を含む以下の三角関数Dに基づいて、距離変数が計算される工程
- 参照表(LookAngle)から前記算出値Dに基づいて、距離値が選択される前記最終工程は、参照表(Lookabs)用の入力として温度及び湿度を示す変数を使用することを特徴とする請求項28に記載の方法。
- 参照表(LookAngle)から算出値Dに基づいて、距離値が選択される前記最終工程は、参照表(Lookabs)用の入力として、参照表(LookAngle)からセンサー(100)の正面に位置する標的物(10)の表面被覆量を示す変数を使用することを特徴とする請求項28又は29に記載の方法。
- 複数の電極(100、120、130)を含有する容量センサー(100)の出力を収集する手段と、前記出力を組み合わせ、前記センサー(100)から標的物(10)が離れている距離を表すシグナルを得る手段とを有することを特徴とする、請求項1〜30のいずれか1項に記載の方法を実行し、センサー(100)における標的物(10)の位置を測定するシステム。
- 請求項1〜31のいずれか1項に従って前記方法を実行する手段を有する自動車シート。
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