JP2013539854A - 物体を検出するための方法、デバイス、及びシステム - Google Patents
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Abstract
Description
− 検出対象の第1物体に対応する第1プロファイルを選択する段階と、
− 第1プロファイルに基づいて、通信ネットワークにリソースの割り当てを要求する段階と、
− 通信ネットワークからリソースの割り当てを受信する段階と、
− 割り当てられた上記リソースを用いて、第2物体の方向へ信号を送信する段階と、
− 第2物体による送信した信号の反射に対応する反射信号を受信する段階と、
− 受信した反射信号を用いて、第2プロファイルを算出する段階と、
− 第2プロファイルが第1プロファイルに一致した場合、検出対象の第1物体が検出されたことを知らせる段階と
を有する。
a)(通信) 送信デバイス110は、受信デバイス120へ信号を送信する。
b)(レーダ動作、すなわち、物体検出) デバイス20は、以下の動作を行う。
− 物体に向けて信号を送信し、送信デバイス110として機能する。したがって、この場合、他の(受信)デバイスとの通信は行われない。
− 物体によって反射された信号を受信し、受信デバイス120として機能する。したがって、この場合、他の(送信)デバイスとの通信は行われない。
物体は、例えば、人/人体、ポスト、店舗、車両、モニュメント、その他の任意のアイテム等であってよい。デバイス20によって検出される物体は、デバイス20に既知のプロファイルに一致する、特定のプロファイルを備えた物体であり、それにより、デバイス20は、少なくとも、物体を検出するか、又は、物体自体又はそのタイプを識別することができる。
本発明によるデバイスは、レーダ信号発生器として機能することによって、物体検出に適した信号を生成するように、また、近辺の物体から反射された信号を処理し、プロファイル(例えば、レーダイメージ)を生成するように構成される。原則的に、従来のさまざまなレーダ動作方法が、物体検出を実行するために使用できる。例えば、周波数変調連続波(Frequency Modulated Continuous Wave,FMCW)レーダは、比較的に簡略なハードウェアと、高い出力効率とを実現する既知のレーダ技術である。パルスドップラーレーダは、レーダ機能を得るために使用される既存の別の解決策である。パルスドップラーは、規則的な時間間隔の信号の複数のパルスの送信をもたらす。ここで、各パルスに対応する反射は、捕捉され、一緒に処理されて、範囲及び半径方向速度に関して、ローカル環境についての情報を生成する。パルスドップラープロセスを継続的に繰り返すことによって、(方位角及び仰角についての)角度情報が得られる。繰り返しでは、毎回、異なる(送信及び受信)アンテナビーム角度が使用され、レーダイメージを形成するために合成される。本発明による方法、デバイス、及びシステムは、デバイスが通信と物体検出との両方を同時に(効果的に)実行するやり方で、例えば、パルスドップラーレーダ機能を用いた物体検出を可能にする。本方法、デバイス、及びシステムは、ドップラー機能を使用するものとして、以下に記載される。これは、本発明の範囲を限定することを意図せず、また、任意の等価なレーダソリューションが用いられてよい。
プロファイルは、物体の属性を含む。例えば、物体に向けての信号の以前の送信の後に、物体から受信する反射信号を処理して得られる属性の4次元配列が含まれる。4つの次元(すなわち、複数の属性)は、例えば、範囲、半径方向速度、方位角、及び仰角であってよい。換言すれば、「プロファイル(profile)」配列のうちの1つの要素の値は、対応する範囲、速度、方位角、及び仰角に存在する物体の有効な複合反射に等しい。物体に存在しない範囲/速度/方位角/仰角に対応する要素の値は、ゼロであるか、又は、実際にはいくらかの雑音又は干渉が存在するので、略ゼロでなければならない。プロファイルのうちの大きい値は、(重要そうな)物体が対応する範囲/速度/方位角/仰角に存在することを意味すると解釈されてよい。物体が所与の範囲/速度/方位角/仰角に存在するか否かを判定するための単純な手法は、プロファイル中の対応する値が、しきい値を超えるか否かを確認することである(しきい値の決定は、標準的なレーダ理論の一部である)。本発明によるデバイス、方法、及びシステムの例示的な一実施形態では、マイクロドップラー(振動)効果を使用する際、速度次元におけるある間隔でのプロファイルには、大きい値のパターンが見つかるので、プロファイルは、いくらか慎重な解釈を必要とする(これは、標準的なマイクロドップラー理論の一部である)。
− (通常は主電源に接続されているデバイスにおいて、)主電力供給が途切れた。
− WLAN/WPAN受信機が特定の符号化無線信号を受信した。
− 機器に内部的に接続されたデバイスに電気的入力がトリガされた。このトリガは、テレビ/ラジオ放送、又は、機器によってサポートされる他の無線又は有線通信方式による緊急警報のブロードキャストを受信することによってもたらされる。
tPRI=tpulse+trec+2tswitch (3)
tburst=tPRINburst (4)
tBRI=1/2fDmax=c/4fcvmax (5)
ttot=NbursttBRI≧1/fDres=c/2fcvres (6)
ここで、vresは、要求された半径方向速度分解能である。
tburst≦tBRI/10 (7)
R(i)=ic/2B (23)
v(i)=2vmaxidopfreq/Nbursts (24)
ここで、vmaxよりも大きいか又は等しい速度vは、負の速度、すなわち、v→v−2vmaxとして解釈される。
20 デバイス
30 物体
40 環境
Claims (15)
- 検出対象の物体を検出するための方法であって、前記物体は、該物体による信号の反射を特徴付けるプロファイルに関連付けられており、遠隔通信ネットワーク内のデバイスにより、
検出対象の第1物体に対応する第1プロファイルを選択する段階と、
前記第1プロファイルに基づいて、前記通信ネットワークにリソースの割り当てを要求する段階と、
前記通信ネットワークから前記リソースの割り当てを受信する段階と、
割り当てられた前記リソースを用いて、第2物体の方向へ信号を送信する段階と、
前記第2物体による送信した前記信号の反射に対応する反射信号を受信する段階と、
受信した前記反射信号を用いて、第2プロファイルを算出する段階と、
前記第2プロファイルが前記第1プロファイルに一致した場合、検出対象の前記第1物体が検出されたことを知らせる段階と
を有することを特徴とする方法。 - 前記第1プロファイルに基づいて、前記通信ネットワークにリソースの割り当てを要求する段階において、前記リソースは、所定の時間間隔におけるタイムスロットに対応し、前記所定の時間間隔は、前記第1プロファイルの少なくとも1つの属性に基づくことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 受信した前記反射信号を用いて、第2プロファイルを算出する段階が、受信した前記第2物体による前記反射信号のドップラー効果に基づいて、前記第2プロファイルを算出する段階を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。
- 前記第1プロファイルが、前記第1物体を特徴付ける属性を含み、
前記第2プロファイルが、前記第2物体を特徴付ける属性を含み、
前記属性は、範囲、方位角、仰角、及び速度のうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の方法。 - 前記第2プロファイルが前記第1プロファイルに一致した場合、検出対象の前記第1物体が検出されたことを知らせる段階が、前記第1プロファイルと前記第2プロファイルとの一致を判定するために、前記第1プロファイルの属性と前記第2プロファイルの属性とを比較する段階を含むことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第1プロファイルの選択をトリガするためのリクエストを取得する段階をさらに有することを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の方法。
- 検出対象の第1物体に対応する第1プロファイルを選択する段階が、前記デバイスによって自動的に実行されることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第2プロファイルが前記第1プロファイルに一致した場合、検出対象の前記第1物体が検出されたことを知らせる段階が、算出した前記第2プロファイルと複数の第1プロファイルの集合のうちの少なくとも1つのプロファイルとを比較する段階を含み、
前記複数の第1プロファイルの集合は、前記デバイスからアクセス可能であることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1項に記載の方法。 - 検出のために割り当てられる前記リソースは、前記通信ネットワークに割り当てられた複数のリソースのうちで高い優先度を割り当てられることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1項に記載の方法。
- 検出対象の物体を検出するためのデバイスであって、前記物体は、該物体による信号の反射を特徴付けるプロファイルに関連付けられており、遠隔通信ネットワークにおいて、
検出対象の第1物体に対応する第1プロファイルを選択する選択ユニットと、
前記第1プロファイルに基づいて、前記通信ネットワークにリソースの割り当てを要求するリソース割当て要求ユニットと、
前記通信ネットワークから前記リソースの割り当てを受信するリソース割当て受信ユニットと、
割り当てられた前記リソースを用いて、第2物体の方向へ信号を送信する信号送信ユニットと、
前記第2物体による送信した前記信号の反射に対応する反射信号を受信する信号受信ユニットと、
受信した前記反射信号を用いて、第2プロファイルを算出する演算ユニットと、
前記第2プロファイルが前記第1プロファイルに一致した場合、検出対象の前記第1物体が検出されたことを知らせる指示ユニットと
を具備することを特徴とするデバイス。 - 前記演算ユニットが、受信した前記第2物体による前記反射信号のドップラー効果に基づいて、前記第2プロファイルを算出するようにさらに動作可能であることを特徴とする請求項10に記載のデバイス。
- 前記指示ユニットが、前記第1プロファイルと前記第2プロファイルとの一致を判定するために、前記第1プロファイルの属性と前記第2プロファイルの属性とを比較するようにさらに動作可能であることを特徴とする請求項10又は11に記載のデバイス。
- 前記第1プロファイルの選択をトリガするためのリクエストを取得する取得ユニットをさらに具備することを特徴とする請求項10ないし12のいずれか1項に記載のデバイス。
- 検出対象の物体を検出するためのシステムであって、
遠隔通信ネットワークと、
検出対象の物体と、
デバイスと
を具備し、
前記物体は、該物体による信号の反射を特徴付けるプロファイルに関連付けられており、
前記デバイスは、
検出対象の第1物体に対応する第1プロファイルを選択する選択ユニットと、
前記第1プロファイルに基づいて、前記通信ネットワークにリソースの割り当てを要求するリソース割当て要求ユニットと、
前記通信ネットワークから前記リソースの割り当てを受信するリソース割当て受信ユニットと、
割り当てられた前記リソースを用いて、第2物体の方向へ信号を送信する信号送信ユニットと、
前記第2物体による送信した前記信号の反射に対応する反射信号を受信する信号受信ユニットと、
受信した前記反射信号を用いて、第2プロファイルを算出する演算ユニットと、
前記第2プロファイルが前記第1プロファイルに一致した場合、検出対象の前記第1物体が検出されたことを知らせる指示ユニットと
を具備することを特徴とするシステム。 - 請求項1ないし9のいずれか1項に記載の方法をコンピュータシステムに実行させるコンピュータ実行可能な命令を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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