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超音波距離測定システムおよび超音波距離測定方法 新技術説明会

シーズコード S100003058
掲載日 2010年11月5日
研究者
  • 橋爪 宏達
  • 杉本 雅則
技術名称 超音波距離測定システムおよび超音波距離測定方法 新技術説明会
技術概要 複数の情報端末において、1つの情報端末から通信パケットを送信し、他の情報端末で通信パケットを受信する。送信側の情報端末および受信側の情報端末は、所定の時刻同期手法を用いて無線LANを介してその内部クロックを予め同期している。送信側の情報端末は、通信パケットを送受信する際の同期の基準となる時刻基準点で所定の複数の周波数の搬送波の位相をゼロに揃えて複数の搬送波を1つに合成した同期パターンと、内部クロックから取得した時刻であって時刻基準点が送信された時刻である送信タイムスタンプと、を含む通信パケットを生成する。通信パケット生成手段で生成した通信パケットを超音波で送信する。受信側の情報端末は、送信側の情報端末から超音波で送信された、同期パターンおよび送信タイムスタンプを含む通信パケットを受信する。通信パケット受信手段で通信パケットの受信を開始した時刻である開始時刻を内部クロックから取得し、受信した通信パケットから同期パターンを取り出し、取り出した同期パターンおよび所定の複数の周波数の搬送波を用いて各搬送波の開始時刻での位相を計算する。計算した各位相がゼロになる時刻を計算する。算出した時刻基準点と開始時刻との和であって時刻基準点が受信された時刻である受信タイムスタンプを生成する。受信タイムスタンプ生成手段で生成した受信タイムスタンプと通信パケット受信手段で受信した通信パケットに含まれる送信タイムスタンプとの差に基づいて送信側の情報端末と受信側の情報端末との距離を算出する。
画像

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研究分野
  • 移動通信
  • 音響一般
  • 長さ,面積,断面,体積,容積,角度の計測法・機器
展開可能なシーズ 送信側の情報端末(送信ノード)から通信パケットを超音波で送信し、受信側の情報端末(受信ノード)で通信パケットを受信することにより、情報端末(ノード)間の距離を測定する。簡単な装置構成で距離の測定が行えると共に、超音波のみを用いて送信ノードと受信ノードとの距離を短時間に精度よく測定することができる。特に一般データ通信機能を併せ持つ超音波距離測定システムおよび超音波距離測定方法を提供する。
通信パケットは、送信側の情報端末を識別する識別ID、任意の通信データ、チェックサムのうち少なくとも1つをさらに含む。これにより、複数の情報を一度に送受信することができる。通信パケットは、送信側の情報端末の座標位置をさらに含み、受信側の情報端末は、異なる複数の送信側の情報端末から連続して通信パケットを受信した場合、算出した各送信側の情報端末と受信側の情報端末との距離および各送信側の情報端末の座標位置に基づいて受信側の情報端末の位置を推定する。これにより、受信側の情報端末の座標位置を短時間に精度よく推定することができる。超音波のみを用いて送信ノードと受信ノードとの距離を短時間に精度よく測定することができ、特に、屋内や数メートル~数十メートルの範囲内での距離計測に好適であり、極めて有用である。
用途利用分野 情報端末通信距離、座標位置ノード距離測定、特定ノード空間座標位置
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 情報・システム研究機構, . 橋爪 宏達, 杉本 雅則, . 超音波距離測定システムおよび超音波距離測定方法. 特開2006-242640. 2006-09-14
  • G01S  11/14     
  • G01S   5/30     
  • H04L  29/14     

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