(57)【要約】課題  超音波を用いた電子ペンの位置を正確に決定するため、超音波信号の反射波の影響を受けず最初に受信装置に到達する直接波のみを検出し、電子ペンの伝搬時間を測定する。解決手段  送信タイミングを表すトリガ信号とＭ系列初期条件を表すデータを含む赤外線信号とＭ系列化された超音波信号とを一定送信周期毎に同時に電子ペンから送出される。所定位置に設置された受信装置は電子ペンからの赤外線信号を受信し、この赤外線信号が含むＭ系列初期条件データからＭ系列モデル波形を生成する。さらに、受信装置は電子ペンからの超音波信号を受信し、この超音波信号と前述のＭ系列モデル波形との間で相関値を算出する。受信装置は算出された相関値の最初のピーク値を検出すると、先に受信したトリガ信号の受信時点と検出された相関ピーク値の検出時点とから前記電子ペンからの超音波の伝搬時間を算出する。
2008091012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信タイミングを表すトリガ信号と、自己相関性の高い擬似ランダム系列のデータに基づいて変調された超音波信号とを、一定送信周期毎に同時に送出する送信装置を含む少なくとも１つの移動体と、
前記トリガ信号と前記超音波信号を受信し、前記移動体の位置を検出する受信装置とを備え、
前記受信装置が、
前記超音波信号を受信する超音波受信手段と、
前記超音波信号の擬似ランダム系列の超音波モデル波形を生成し、受信した超音波信号の受信波形と生成した前記超音波モデル波形との間で相関値を算出し、算出した相関値の最初のピーク値を検出し、前記トリガ信号を受信した時点と該相関ピーク値の検出時点とから超音波伝搬時間を算出すると共に、算出した前記超音波伝播時間に基づいて、前記移動体の位置を決定するデータ処理手段と
を備えることを特徴とする位置検出システム。
【請求項２】
前記送信装置が、
前記超音波信号と、前記トリガ信号と前記擬似ランダム系列を規定するデータを含む電磁波信号とを一定送信周期毎に送信し、
前記受信装置の前記データ処理手段が、受信した前記電磁波信号が含む擬似ランダム系列を規定するデータを用いて前記超音波信号の前記超音波モデル波形を生成することを特徴とする請求項１に記載の位置検出システム。
【請求項３】
前記擬似ランダム系列がＭ系列であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の位置検出システム。
【請求項４】
前記擬似ランダム系列がＭ系列であり、前記電磁波信号が含む前記擬似ランダム系列を規定するデータがＭ系列初期条件データであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の位置検出システム。
【請求項５】
前記トリガ信号が、自己相関性の高い擬似ランダム信号に基づいて変調された電磁波信号であり、
前記受信装置の前記データ処理手段が、受信したトリガ信号の受信波形と、予め設定された変調基準波形との間で相関値を算出し、前記トリガ信号の先頭を検出し、超音波信号の到達時間の起点となるタイミングを生成することを特徴とする請求項１に記載の位置検出システム。
【請求項６】
前記送信装置は、
Ｍ系列初期条件を送信周期毎に決定し、送信タイミングを表すトリガ信号と該Ｍ系列初期条件を表すデータを含む電磁波信号を送出する電磁波送信手段と、
前記送信周期毎に決定されるＭ系列初期条件に基づきＭ系列波形を生成し、Ｍ系列波形の超音波信号を前記電磁波信号と同時に送出する超音波送信手段を備え、
前記受信装置は、
受信した前記電磁波信号から前記トリガ信号と前記Ｍ系列初期条件を表すデータを検出する検出手段と、
前記検出手段のＭ系列初期条件を表すデータと、受信した前記超音波信号を格納する記憶手段を備え、
前記データ処理手段が、前記記憶手段から前記Ｍ系列初期条件を表すデータを読み出し、Ｍ系列により変調された超音波モデル波形を生成し、
前記相関値を算出する手段が、前記記憶手段に格納された超音波信号を順次読み出し、前記Ｍ系列により変調された超音波モデル波形との間で相関値を算出することを特徴とする請求項４に記載の位置検出システム。
【請求項７】
前記電磁波送信手段は、前記送信周期毎に前記Ｍ系列初期条件を変更し、
前記データ処理手段は、前記トリガ信号を受信する毎に該変更されたＭ系列初期条件に基づき前記Ｍ系列により変調された超音波モデル波形を生成することを特徴とする請求項６に記載の位置検出システム。
【請求項８】
前記電磁波送信手段は、前記送信周期毎に所定の特性多項式の異なる前記Ｍ系列初期条件を決定し、当該決定したＭ系列初期条件を表すデータを含む電磁波信号を送信し、
前記データ処理手段は、前記所定の特性多項式と受信した電磁波信号から検出されたＭ系列初期条件データとに基づき前記Ｍ系列により変調された超音波モデル波形を生成することを特徴とする請求項６に記載の位置検出システム。
【請求項９】
前記電磁波送信手段は、前記送信周期毎に、異なるＭ系列初期条件を表すデータと異なる特性多項式を表すデータを含む電磁波信号を送信し、
前記検出手段は、受信した電磁波信号から特性多項式を検出し前記記憶手段に格納し、
前記データ処理手段は、受信した電磁波信号から検出した前記Ｍ系列初期条件を表すデータと前記特性多項式データとに基づいて前記Ｍ系列により変調された超音波モデル波形を生成することを特徴とする請求項６に記載の位置検出システム。
【請求項１０】
前記電磁波送信手段は、前記送信周期毎に異なるＭ系列を規定するデータを含む電磁波信号を送出し、
前記データ処理手段は、受信した前記電磁波信号が含む前記Ｍ系列を規定するデータに対応するＭ系列特性多項式データと初期条件データとに基づいて前記Ｍ系列により変調された超音波モデル波形を生成することを特徴とする請求項６に記載の位置検出システム。
【請求項１１】
前記超音波送信手段は、前記Ｍ系列データにより位相変調した前記超音波信号を送出することを特徴とする請求項３から請求項１０の何れかに記載の位置検出システム。
【請求項１２】
前記電磁波送信手段は、赤外線送信器であることを特徴とする請求項１から請求項１１の何れかに記載の位置検出システム。
【請求項１３】
前記電磁波送信手段は、前記電磁波信号を一定回数送信するたびに初期化信号を含む電磁波信号を送信し、
前記データ処理手段は、受信した前記電磁波信号が含む初期化信号に基づいて前記Ｍ系列初期条件を初期化することを特徴とする請求項４から請求項１２の何れかに記載の位置検出システム。
【請求項１４】
前記データ処理手段は、
受信した超音波信号を一定サンプリング周期でサンプル化して前記記憶手段に格納し、
前記トリガ信号の受信時点を表すデータを前記相関値算出の開始時点を表す変数として設定し、
前記記憶手段から各サンプル化した超音波信号の波形を読み出し、サンプル化した前記超音波信号の波形と前記Ｍ系列により変調された超音波モデル波形との間の相関値を算出し、
順次算出した複数の相関値から最初の相関値ピークを検索し、
相関値ピークが検出されない場合は、前記変数を単位量だけ増加したうえで前記記憶手段から次のサンプル化した超音波信号を読み出し、該超音波信号の波形と前記Ｍ系列により変調された超音波モデル波形との間の相関値を算出し、
前記最初の相関値ピークを検出した場合は、前記変数の値に対応する時点と前記トリガ信号を受信した時点とから前記超音波信号の伝搬時間を算出することを特徴とする請求項３から請求項１３の何れかに記載の位置検出システム。
【請求項１５】
前記可動物体が、電子ペンであることを特徴とする請求項１から請求項１４の何れかに記載の位置検出システム。
【請求項１６】
前記可動物体が、ロボットであることを特徴とする請求項１から請求項１４の何れかに記載の位置検出システム。
【請求項１７】
送信装置から送信される超音波信号の受信装置への伝播時間に基づいて位置検出を行う位置検出システムであって、
前記送信装置から送信される送信タイミングを表すトリガ信号が、自己相関性の高い擬似ランダム信号に基づいて変調された電磁波信号であり、
前記受信装置のデータ処理手段が、受信したトリガ信号の受信波形と、予め設定された変調基準波形との間で相関値を算出し、トリガ信号の先頭を検出し、前記超音波信号の到達時間の起点となるタイミングを生成することを特徴とする位置検出システム。
【請求項１８】
少なくとも１つの移動体に備えられる送信装置が、
送信タイミングを表すトリガ信号と、自己相関性の高い擬似ランダム系列のデータに基づいて変調された超音波信号とを、一定送信周期毎に同時に送出するステップを実行し、
前記トリガ信号と前記超音波信号を受信し、前記移動体の位置を検出する受信装置が、
前記超音波信号を受信するステップと、
前記超音波信号の擬似ランダム系列の超音波モデル波形を生成するステップと、
受信した超音波信号の受信波形と生成した前記超音波モデル波形との間で相関値を算出するステップと、
算出された相関値の最初のピーク値を検出し、前記トリガ信号を受信した時点と該相関ピーク値の検出時点とから超音波伝搬時間を算出するステップと、
算出した前記超音波伝播時間に基づいて、前記移動体の位置を決定するステップを実行することを特徴とする位置検出方法。
【請求項１９】
前記送信装置が、
前記超音波信号と、前記トリガ信号と前記擬似ランダム系列を規定するデータを含む電磁波信号とを一定送信周期毎に送信し、
前記受信装置が、受信した前記電磁波信号が含む擬似ランダム系列を規定するデータを用いて前記超音波信号の前記超音波モデル波形を生成することを特徴とする請求項１８に記載の位置検出方法。
【請求項２０】
前記擬似ランダム系列がＭ系列であることを特徴とする請求項１８又は請求項１９に記載の位置検出方法。
【請求項２１】
前記擬似ランダム系列がＭ系列であり、前記電磁波信号が含む前記擬似ランダム系列を規定するデータがＭ系列初期条件データであることを特徴とする請求項１８又は請求項１９に記載の位置検出方法。
【請求項２２】
前記トリガ信号が、自己相関性の高い擬似ランダム信号に基づいて変調された電磁波信号であり、
前記受信装置は、受信したトリガ信号の受信波形と、予め設定された変調基準波形との間で相関値を算出し、トリガ信号の先頭を検出し、超音波信号の到達時間の起点となるタイミングを生成することを特徴とする請求項１８に記載の位置検出方法。
【請求項２３】
前記送信装置は、
Ｍ系列初期条件を送信周期毎に決定し、送信タイミングを表すトリガ信号と該Ｍ系列初期条件を表すデータを含む電磁波信号を送出するステップと、
前記送信周期毎に決定されるＭ系列初期条件に基づきＭ系列波形を生成し、Ｍ系列波形の超音波信号を前記電磁波信号と同時に送出するステップを実行し、
前記受信装置は、
受信した前記電磁波信号から前記トリガ信号と前記Ｍ系列初期条件を表すデータを検出するステップと、
前記検出されたＭ系列初期条件を表すデータと、受信した前記超音波信号を記憶手段に格納するステップと、
前記記憶手段から前記Ｍ系列初期条件を表すデータを読み出し、Ｍ系列により変調された超音波モデル波形を生成するステップと、
前記記憶手段に格納された超音波信号を順次読み出し、前記Ｍ系列により変調された超音波モデル波形との間で相関値を算出するステップを実行することを特徴とする請求項２１に記載の位置検出方法。
【請求項２４】
前記送信装置は、
前記送信周期毎に前記Ｍ系列初期条件を変更し、
前記受信装置は、前記トリガ信号を受信する毎に該変更されたＭ系列初期条件に基づき前記Ｍ系列により変調された超音波モデル波形を生成することを特徴とする請求項２３に記載の位置検出方法。
【請求項２５】
前記送信装置は、前記送信周期毎に所定の特性多項式の異なる前記Ｍ系列初期条件を決定し、当該決定したＭ系列初期条件を表すデータを含む電磁波信号を送信し、
前記受信装置は、前記所定の特性多項式と受信した電磁波信号から検出されたＭ系列初期条件データとに基づき前記Ｍ系列により変調された超音波モデル波形を生成することを特徴とする請求項２３に記載の位置検出方法。
【請求項２６】
前記送信装置は、前記送信周期毎に、異なるＭ系列初期条件を表すデータと異なる特性多項式を表すデータを含む電磁波信号を送信し、
前記受信装置は、受信した電磁波信号から検出した前記Ｍ系列初期条件を表すデータと前記特性多項式データとに基づいて前記Ｍ系列により変調された超音波モデル波形を生成することを特徴とする請求項２３に記載の位置検出方法。
【請求項２７】
前記送信装置は、前記送信周期毎に異なるＭ系列を規定するデータを含む電磁波信号を送出し、
前記受信装置は、受信した前記電磁波信号が含む前記Ｍ系列を規定するデータに対応するＭ系列特性多項式データと初期条件データとに基づいて前記Ｍ系列により変調された超音波モデル波形を生成することを特徴とする請求項２３に記載の位置検出方法。
【請求項２８】
前記送信装置が、前記Ｍ系列データにより位相変調した前記超音波信号を送出することを特徴とする請求項２０から請求項２７の何れかに記載の位置検出方法。
【請求項２９】
前記送信装置が、前記電磁波信号として赤外線を送信することを特徴とする請求項１７から請求項２８の何れかに記載の位置検出方法。
【請求項３０】
前記送信装置が、前記電磁波信号を一定回数送信するたびに初期化信号を含む電磁波信号を送信し、
前記受信装置が、受信した前記電磁波信号が含む初期化信号に基づいて前記Ｍ系列初期条件を初期化することを特徴とする請求項２１から請求項２９の何れかに記載の位置検出方法。
【請求項３１】
前記受信装置が、
受信した超音波信号を一定サンプリング周期でサンプル化して前記記憶手段に格納し、
前記トリガ信号の受信時点を表すデータを前記相関値算出の開始時点を表す変数として設定し、
前記記憶手段から各サンプル化した超音波信号の波形を読み出し、サンプル化した前記超音波信号の波形と前記Ｍ系列により変調された超音波モデル波形との間の相関値を算出し、
順次算出された複数の相関値から最初の相関値ピークを検索し、
相関値ピークが検出されない場合は、前記変数を単位量だけ増加したうえで前記記憶手段から次のサンプル化した超音波信号を読み出し、該超音波信号の波形と前記Ｍ系列により変調された超音波モデル波形との間の相関値を算出し、
前記最初の相関値ピークが検出された場合は、前記変数の値に対応する時点と前記トリガ信号を受信した時点とから前記超音波信号の伝搬時間を算出することを特徴とする請求項２０から請求項２９の何れかに記載の位置検出方法。
【請求項３２】
前記可動物体が、電子ペンであることを特徴とする請求項１８から請求項３１の何れかに記載の位置検出方法。
【請求項３３】
前記可動物体が、ロボットであることを特徴とする請求項１８から請求項３１の何れかに記載の位置検出方法。
【請求項３４】
送信装置から送信される超音波信号の受信装置への伝播時間に基づいて位置検出を行う位置検出方法であって、
前記送信装置から、送信タイミングを表すトリガ信号として、自己相関性の高い擬似ランダム信号に基づいて変調された電磁波信号を送信し、
前記受信装置が、受信したトリガ信号の受信波形と、予め設定された変調基準波形との間で相関値を算出し、トリガ信号の先頭を検出し、前記超音波信号の到達時間の起点となるタイミングを生成することを特徴とする位置検出方法。
【請求項３５】
送信装置から送信される超音波信号を受信装置で受信して前記送信装置の位置を検出する位置検出システムの前記送信装置であって、
送信タイミングを表すトリガ信号を送信するトリガ信号送信手段と、自己相関性の高い擬似ランダム系列のデータに基づいて変調された超音波信号とを、一定送信周期毎に同時に送出する送信手段を備えることを特徴とする送信装置。
【請求項３６】
前記超音波信号と、前記トリガ信号と前記擬似ランダム系列を規定するデータを含む電磁波信号とを一定送信周期毎に送信することを特徴とする請求項３５に記載の送信装置。
【請求項３７】
前記擬似ランダム系列がＭ系列であることを特徴とする請求項３５又は請求項３６に記載の送信装置。
【請求項３８】
前記擬似ランダム系列がＭ系列であり、前記電磁波信号が含む前記擬似ランダム系列を規定するデータがＭ系列初期条件データであることを特徴とする請求項３５又は請求項３６に記載の送信装置。
【請求項３９】
前記送信装置は、
Ｍ系列初期条件を送信周期毎に決定し、送信タイミングを表すトリガ信号と該Ｍ系列初期条件を表すデータを含む電磁波信号を送出する電磁波送信手段と、
前記送信周期毎に決定されるＭ系列初期条件に基づきＭ系列波形を生成し、Ｍ系列波形の超音波信号を前記電磁波信号と同時に送出する超音波送信手段を備えることを特徴とする請求項３８に記載の送信装置。
【請求項４０】
前記電磁波送信手段は、前記送信周期毎に前記Ｍ系列初期条件を変更し、送信タイミングを表すトリガ信号と該Ｍ系列初期条件を表すデータを含む電磁波信号を送出することを特徴とする請求項３９に記載の送信装置。
【請求項４１】
前記電磁波送信手段は、前記送信周期毎に所定の特性多項式の異なる前記Ｍ系列初期条件を決定し、当該決定したＭ系列初期条件を表すデータを含む電磁波信号を送信することを特徴とする請求項３９に記載の送信装置。
【請求項４２】
前記電磁波送信手段は、前記送信周期毎に、異なるＭ系列初期条件を表すデータと異なる特性多項式を表すデータを含む電磁波信号を送信することを特徴とする請求項３９に記載の送信装置。
【請求項４３】
前記電磁波送信手段は、前記送信周期毎に異なるＭ系列を規定するデータを含む電磁波信号を送出し、
前記モデル波形を生成する手段は、受信した前記電磁波信号が含む前記Ｍ系列を規定するデータに対応するＭ系列特性多項式データと初期条件データとに基づいて前記Ｍ系列により変調された超音波モデル波形を生成することを特徴とする請求項３９に記載の送信装置。
【請求項４４】
前記超音波送信手段は、前記Ｍ系列データにより位相変調した前記超音波信号を送出することを特徴とする請求項３７から請求項４３の何れかに記載の送信装置。
【請求項４５】
前記電磁波送信手段は、赤外線送信器であることを特徴とする請求項３５から請求項４４の何れかに記載の送信装置。
【請求項４６】
前記電磁波送信手段は、前記電磁波信号を一定回数送信するたびに初期化信号を含む電磁波信号を送信することを特徴とする請求項３８から請求項４５の何れかに記載の送信装置。
【請求項４７】
送信装置から送信される超音波信号を受信装置で受信して前記送信装置の位置を検出する位置検出システムの前記受信装置であって、
前記送信装置から一定送信周期毎に同時に送信される送信タイミングを表すトリガ信号と、自己相関性の高い擬似ランダム系列のデータに基づいて変調された超音波信号を受信する受信手段と、
前記超音波信号の擬似ランダム系列の超音波モデル波形を生成し、受信した超音波信号の受信波形と生成した前記超音波モデル波形との間で相関値を算出し、算出した相関値の最初のピーク値を検出し、前記トリガ信号を受信した時点と該相関ピーク値の検出時点とから超音波伝搬時間を算出すると共に、算出した前記超音波伝播時間に基づいて、前記送信装置の位置を決定するデータ処理手段と
を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項４８】
前記送信装置から一定送信周期毎に送信される、前記超音波信号と、前記トリガ信号と前記擬似ランダム系列を規定するデータを含む電磁波信号を受信し、
前記データ処理手段が、受信した前記電磁波信号が含む擬似ランダム系列を規定するデータを用いて前記超音波信号の前記超音波モデル波形を生成することを特徴とする請求項４７に記載の受信装置。
【請求項４９】
前記擬似ランダム系列がＭ系列であることを特徴とする請求項４７又は請求項４８に記載の受信装置。
【請求項５０】
前記擬似ランダム系列がＭ系列であり、前記電磁波信号が含む前記擬似ランダム系列を規定するデータがＭ系列初期条件データであることを特徴とする請求項４７又は請求項４８に記載の受信装置。
【請求項５１】
送信周期毎にＭ系列初期条件を決定することにより、前記送信装置から同時に送信される、送信タイミングを表すトリガ信号と該Ｍ系列初期条件を表すデータを含む電磁波信号と、前記Ｍ系列初期条件に基づいて生成されたＭ系列波形の超音波信号を受信し、
受信した前記電磁波信号から前記トリガ信号と前記Ｍ系列初期条件を表すデータを検出する検出手段と、
前記検出手段のＭ系列初期条件を表すデータと、受信した前記超音波信号を格納する記憶手段を備え、
前記データ処理手段が、前記記憶手段から前記Ｍ系列初期条件を表すデータを読み出し、Ｍ系列により変調された超音波モデル波形を生成し、かつ前記記憶手段に格納された超音波信号を順次読み出し、前記Ｍ系列により変調された超音波モデル波形との間で相関値を算出することを特徴とする請求項５０に記載の受信装置。
【請求項５２】
前記データ処理手段は、前記トリガ信号を受信する毎に、前記送信周期毎に変更されて送信されたＭ系列初期条件に基づき前記Ｍ系列により変調された超音波モデル波形を生成することを特徴とする請求項５１に記載の受信装置。
【請求項５３】
前記送信装置から送信される、前記送信周期毎に所定の特性多項式の異なる前記Ｍ系列初期条件を表すデータを含む電磁波信号を受信し、
前記データ処理手段は、前記所定の特性多項式と受信した電磁波信号から検出されたＭ系列初期条件データとに基づき前記Ｍ系列により変調された超音波モデル波形を生成することを特徴とする請求項５１に記載の受信装置。
【請求項５４】
前記送信装置から送信される、前記送信周期毎に、異なるＭ系列初期条件を表すデータと異なる特性多項式を表すデータを含む電磁波信号を受信し、
前記検出手段は、受信した電磁波信号から特性多項式を検出し前記記憶手段に格納し、
前記データ処理手段は、受信した電磁波信号から検出した前記Ｍ系列初期条件を表すデータと前記特性多項式データとに基づいて前記Ｍ系列により変調された超音波モデル波形を生成することを特徴とする請求項５１に記載の受信装置。
【請求項５５】
前記送信装置から送信される、前記送信周期毎に異なるＭ系列を規定するデータを含む電磁波信号を受信し、
前記データ処理手段は、受信した前記電磁波信号が含む前記Ｍ系列を規定するデータに対応するＭ系列特性多項式データと初期条件データとに基づいて前記Ｍ系列により変調された超音波モデル波形を生成することを特徴とする請求項５１に記載の受信装置。
【請求項５６】
前記送信装置から、前記電磁波信号を一定回数送信する度に送信される初期化信号を含む電磁波信号を受信し、
前記データ処理手段は、受信した前記電磁波信号が含む初期化信号に基づいて前記Ｍ系列初期条件を初期化することを特徴とする請求項５０から請求項５５の何れかに記載の受信装置。
【請求項５７】
前記データ処理手段は、
受信した超音波信号を一定サンプリング周期でサンプル化して前記記憶手段に格納し、
前記トリガ信号の受信時点を表すデータを前記相関値算出の開始時点を表す変数として設定し、
前記記憶手段から各サンプル化した超音波信号の波形を読み出し、サンプル化した前記超音波信号の波形と前記Ｍ系列により変調された超音波モデル波形との間の相関値を算出し、
順次算出された複数の相関値から最初の相関値ピークを検索し、
相関値ピークが検出されない場合は、前記変数を単位量だけ増加したうえで前記記憶手段から次のサンプル化した超音波信号を読み出し、該超音波信号の波形と前記Ｍ系列により変調された超音波モデル波形との間の相関値を算出し、
前記最初の相関値ピークが検出された場合は、前記変数の値に対応する時点と前記トリガ信号を受信した時点とから前記超音波信号の伝搬時間を算出することを特徴とする請求項４９から請求項５６の何れかに記載の受信装置。
【請求項５８】
少なくとも１つの移動体に備えられる送信装置が、
送信タイミングを表すトリガ信号と、自己相関性の高い擬似ランダム系列のデータに基づいて変調された超音波信号とを、一定送信周期毎に同時に送出するステップを実行し、
前記トリガ信号と前記超音波信号を受信し、前記移動体の位置を検出する受信装置が、
前記超音波信号を受信するステップと、
前記超音波信号の擬似ランダム系列の超音波モデル波形を生成するステップと、
受信した超音波信号の受信波形と生成した前記超音波モデル波形との間で相関値を算出するステップと、
算出された相関値の最初のピーク値を検出し、前記トリガ信号を受信した時点と該相関ピーク値の検出時点とから超音波伝搬時間を算出するステップを実行することを特徴とする伝播時間決定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は可動物体から送出される超音波の所定位置までの伝搬時間を決定する方法及びシステムに関し、殊に超音波を用いて電子ペンの位置を決定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波を用いた従来の電子ペンの位置検出方法およびシステムの一例が特許文献１に記載されている。この位置検出システムは一定周期で一定波形の超音波信号と赤外線トリガ信号を送信する機能を有する電子ペンと、送信された信号を受信するレシーバとソフトウエアからなり、
受信したトリガ信号に応じ、電子ペンからの超音波の伝搬時間を測定し、その伝搬時間を利用して電子ペンの位置を特定する。電子ペンから送信される超音波は図１５に示すような波形の信号で、固定送信周期で同じ波形が送信される。受信側は赤外線トリガ信号を受信すると、伝搬距離に応じて遅れて到達する超音波信号を受信する。
【特許文献１】米国特許６１１８２０５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
電子ペンから送信される赤外線トリガ信号は単一経路でレシーバに到達するため直接波のみであるのに対し、超音波信号は周囲の壁などから反射し伝搬距離の異なる複数の経路でレシーバに到達することがあり得るため反射波が発生する。そのため図１４に示すように、本来検出すべき超音波の直接波１のみでなくその反射波１が発生する。この反射波１は直接波１より伝搬距離が大きいため次の直接波２の到達時点t2の直前t3でレシーバに到達する。従って、前記レシーバは到達時刻t2ではなく、反射波１の到達時点t3で超音波信号を検出することになり電子ペンの正確な位置を算出することができない。従って、上記従来技術の第１の問題点はレシーバが赤外線トリガ信号を受信後、そのトリガ信号と同時に送信した超音波信号の直接波ではなく、それ以前の周期で送信された直接波の経路長より大きい経路長を伝搬する反射波を受信した場合、この受信反射波を直接波と誤認識するため、伝搬時間の測定に誤りが生ずることである。【０００４】
第２の問題点は、直接波か反射波かの識別が非常に難しいためレシーバが受信トリガ信号を受信後、超音波信号の直接波と反射波が重なった合成波を受信した場合に、受信した合成波から直接波だけを正確に抽出することが難しいことである。【０００５】
本発明の目的は、電子ペンから送出される超音波信号の反射波の影響を排除し、電子ペンの超音波発信源から送出される超音波信号の各周期において最も先に到達する直接波の伝搬時間を正確に測定することを可能にし、超音波信号の反射波の影響を受けない超音波を用いた電子ペンの位置検出方法およびシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による位置検出システムは、送信タイミングを表すトリガ信号と、自己相関性の高い擬似ランダム系列のデータに基づいて変調された超音波信号とを、一定送信周期毎に同時に送出する送信装置を含む少なくとも１つの移動体と、トリガ信号と超音波信号を受信し、移動体の位置を検出する受信装置とを備え、受信装置が、超音波信号を受信する超音波受信手段と、超音波信号の擬似ランダム系列の超音波モデル波形を生成し、受信した超音波信号の受信波形と生成した超音波モデル波形との間で相関値を算出し、算出した相関値の最初のピーク値を検出し、トリガ信号を受信した時点と該相関ピーク値の検出時点とから超音波伝搬時間を算出すると共に、算出した超音波伝播時間に基づいて、移動体の位置を決定するデータ処理手段とを含む。【０００７】
本発明による位置検出方法は、少なくとも１つの移動体に備えられる送信装置が、送信タイミングを表すトリガ信号と、自己相関性の高い擬似ランダム系列のデータに基づいて変調された超音波信号とを、一定送信周期毎に同時に送出するステップを実行し、トリガ信号と超音波信号を受信し、移動体の位置を検出する受信装置が、超音波信号を受信するステップと、超音波信号の擬似ランダム系列の超音波モデル波形を生成するステップと、受信した超音波信号の受信波形と生成した超音波モデル波形との間で相関値を算出するステップと、算出された相関値の最初のピーク値を検出し、トリガ信号を受信した時点と該相関ピーク値の検出時点とから超音波伝搬時間を算出するステップと、算出した超音波伝播時間に基づいて、移動体の位置を決定するステップを実行することを特徴とする位置検出方法。【０００８】
本発明による送信装置は、送信装置から送信される超音波信号を受信装置で受信して送信装置の位置を検出する位置検出システムの送信装置であって、送信タイミングを表すトリガ信号を送信するトリガ信号送信手段と、自己相関性の高い擬似ランダム系列のデータに基づいて変調された超音波信号とを、一定送信周期毎に同時に送出する送信手段を含む。【０００９】
本発明による受信装置は、送信装置から送信される超音波信号を受信装置で受信して送信装置の位置を検出する位置検出システムの受信装置であって、送信装置から一定送信周期毎に同時に送信される送信タイミングを表すトリガ信号と、自己相関性の高い擬似ランダム系列のデータに基づいて変調された超音波信号を受信する受信手段と、超音波信号の擬似ランダム系列の超音波モデル波形を生成し、受信した超音波信号の受信波形と生成した超音波モデル波形との間で相関値を算出し、算出した相関値の最初のピーク値を検出し、トリガ信号を受信した時点と該相関ピーク値の検出時点とから超音波伝搬時間を算出すると共に、算出した超音波伝播時間に基づいて、送信装置の位置を決定するデータ処理手段とを含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電子ペンから送出される超音波信号の反射波の影響を排除し、電子ペンの超音波発信源から送出される超音波信号の各周期において最も先に到達する直接波の伝搬時間を正確に測定することを可能にし、超音波信号の反射波の影響を受けない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の送信装置と受信装置の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の送信装置の動作を示すフローチャート。
【図３】本発明の受信装置の動作を示すフローチャート。
【図４】本発明の受信装置が生成するＭ系列モデル波形を示す図。
【図５】本発明の送信装置が生成する赤外線駆動信号の波形を示す図。
【図６】本発明の受信装置のメモリに格納される合成超音波波形を示す図。
【図７】図６の合成波形に含まれる前回の反射波を示す図。
【図８】図６の合成波形に含まれる今回の直接波を示す図。
【図９】図６の合成波形に含まれる今回の反射波を示す図。
【図１０】図６の合成波形に含まれる雑音波形を示す図。
【図１１】本発明のデータ処理部が算出する相関値を示す図。
【図１２】図１の送信装置と受信装置の変形例を示すブロック図。
【図１３】図１２の送信装置の動作を示すフローチャート。
【図１４】図１２の受信装置の動作を示すフローチャート。
【図１５】従来の受信トリガ信号と超音波受信波形の例を示す図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明の実施の形態について図１乃至１１を参照して詳細に説明する。図１において、本発明の超音波式電子ペン位置測定システムは電子ペン１に装着された送信装置２と、この送信装置から離れた所定の位置に設置された受信装置３から成る。【００１３】
送信装置２は制御回路１０１、Ｍ系列生成回路１０２、超音波駆動回路１０３、超音波送信手段１０４、赤外線駆動回路１０５、赤外線送信器１０６とから構成される。【００１４】
Ｍ系列生成回路１０２が生成するＭ系列は特性多項式により生成される系列であり、特性多項式と初期条件を規定することにより得られる。なお、Ｍ系列の詳細は、例えば、柏木濶著「Ｍ系列とその応用」（１９９６年３月２５日，昭晃堂）に記述されている。【００１５】
制御回路１０１は一定の送信周期でＭ系列の初期条件を決定しこの初期条件をＭ系列生成回路１０２と赤外線駆動回路１０５に伝達する。Ｍ系列生成手段１０２は予め決定された特性多項式と該初期条件に従い各送信周期毎に異なるＭ系列のコード化されたビット列を生成する。超音波駆動回路１０３は該Ｍ系列データを超音波変調用の駆動信号を生成する。超音波送信器１０４はこの駆動信号を変調信号として超音波を変調しＭ系列変調された超音波信号を空間に送出する。好適実施例として超音波の変調に位相変調方式が使用される。【００１６】
一方、制御回路１０１はトリガ信号の生成を赤外線駆動回路１０５に指示し、続いて上述のＭ系列の初期条件をコード化した初期条件データを赤外線駆動回路１０５に供給する。赤外線駆動回路１０５は制御回路１０１からの信号に基づき赤外線駆動用信号を生成する。
超音波送信器１０４の送信タイミングに同期して、赤外線送信器１０６はこの赤外線駆動回路１０５の出力により駆動され赤外線を電子ペン１から空間に送出する。【００１７】
制御回路１０１は電子ペンが動作を開始した時点と、トリガ信号と超音波信号の送信を所定回数実行した時点で初期化信号を生成し、これを赤外線駆動回路１０５に供給し、送信装置２と受信装置３を初期化する。【００１８】
受信装置３は、超音波受信器２０１、サンプリング回路２０２、赤外線受信器２０３、検出回路２０４、メモリ２０５とデータ処理回路２０６とを備える。【００１９】
超音波受信器２０１は電子ペン１から送信された超音波信号を受信し電気信号に変換し、サンプリング回路２０２は一定間隔でサンプルしメモリ２０５に格納する。【００２０】
赤外線受信器２０３は電子ペン１からの赤外線信号を受信しこれを電気信号に変換する。検出回路２０４は赤外線受信器２０３の出力からトリガパルスを検出するとトリガパルスの到来時刻をメモリ２０５に格納し、次にＭ系列の初期条件データを検出しこれをメモリ２０５に格納する。
赤外線受信器２０３の出力に初期化データが含まれている場合、検出回路２０４はこれを検出しメモリ２０５に格納する。【００２１】
データ処理回路２０６はメモリ２０５にトリガパルス到来時刻を示すデータが格納されるとＭ系列の初期条件データを読み出し、予め決定された特性多項式とから送信された超音波のモデル波形を生成し、メモリ２０５に格納されている超音波受信波形との相関処理を行い、相関値の最初のピークを検出すると、トリガパルス到来時刻からこのピークを検出した時点までの経過時間、即ち電子ペン１からの受信装置３に至る超音波信号の伝搬時間を算出する。【００２２】
次に、図２のフローチャートを参照して送信装置２の制御回路１０１の動作について説明する。電子ペン１は、それを用いて点や線を記述している間、一定周期で以下の動作を繰り返す。まず、制御回路１０１は電子ペンが動作を開始すると（ステップ３０１）初期化信号を生成する（ステップ３０２）。この初期化信号は赤外線駆動回路１０５に供給され、送信器１０６から赤外線として送信される（ステップ３０３）、次に、制御回路１０１は予め決定されているＭ系列の特性多項式の初期条件を決定する（ステップ３０４）。Ｍ系列生成回路１０２はこの初期条件に基づき予め決定されている特性多項式とからＭ系列データを生成し（ステップ３０５）、超音波駆動回路１０３に供給する（ステップ３０６）。また、制御回路１０１はＭ系列初期条件を決定すると、赤外線駆動回路１０５に対しトリガパルスとＭ系列初期条件データの生成を指示する（ステップ３０７）。ステップ３０６と３０７で両駆動信号が生成されると、赤外線送信器１０６と超音波送信器１０４は赤外線駆動回路１０５と超音波駆動回路１０３の両出力によりそれぞれ駆動され赤外線と超音波として同時に電子ペン１から空間に送出される（ステップ３０８）。【００２３】
ステップ３０８が実行されると制御回路１０１は送信周期を決定するタイマーを駆動する。制御回路１０１は次の送信時点を検出すると（ステップ３０９）、電子ペン１の動作が終了したか否かを判定し（ステップ３１０）、動作中であればステップ３１１に進みトリガパルスの送信が所定回数実行されたか否かを判定する。所定回数以下であれば制御回路１０１はステップ３０４に戻り次の送信周期の開始時点で予め決定されているＭ系列の特性多項式の初期条件を決定し、上述の動作を繰り替える。【００２４】
トリガパルスの送信が所定回数実行された場合、制御回路１０１はステップ３１１からステップ３０２に戻り初期化信号を送信し（ステップ３０３）、ステップ３０４以下の動作を繰り返す。電子ペン１の動作が終了した場合、制御回路１０１はステップ３１０からステップ３０１に戻る。【００２５】
次に、図３は受信装置３のデータ処理回路２０６の動作について説明するフローチャートである。データ処理回路２０６の動作の前段階として、サンプリング回路２０２は超音波受信器２０１が受信した信号を一定のサンプリング間隔でサンプルし、サンプル化した波形データをメモリ２０５に順次格納する。一方、検出回路２０４は赤外線受信器２０３が受信した信号から初期化信号を検出するとこれをメモリ２０５に格納し、続いてトリガパルスを検出するとトリガ検出時刻データを生成しメモリ２０５に格納する。同様に、検出回路２０４はＭ系列初期条件データを検出するとこれをメモリ２０５に格納する。【００２６】
図３において、データ処理回路２０６はメモリ２０５を検索し初期化信号を検出すると（ステップ４０１）、Ｍ系列初期条件を初期化する（ステップ４０２）。次に、データ処理回路２０６はトリガ検出時刻を検出すると（ステップ４０３）、Ｍ系列初期条件データをメモリ２０５から読み出し（ステップ４０４）、読み出されたＭ系列初期条件データと予め決定されている特性多項式を用い超音波のＭ系列モデル波形を生成する（ステップ４０５）。次に、ステップ４０６に進み、メモリ２０５に格納されているトリガ検出時刻をサンプリング開始時刻（ｔ）に設定し、超音波データをメモリ２０５から読み出し（ステップ４０７）、この読み出したデータと先に生成した超音波のＭ系列モデル波形との間で数式（１）に基づきサンプリング時刻（ｔ）における相関値C(t)を算出する（ステップ４０８）。【００２７】
【数１】
2008091012.tif 000003
【００２８】
式１において、ｉは整数値でサンプリング時刻を変数であり、Ｎはモデル波形のサンプリング数、ｒ（ｉ）はサンプリング時刻ｉのモデル波形の値、ｆ（ｉ＋ｔ）はサンプリング時刻（ｉ＋ｔ）の受信波形の値である。【００２９】
ステップ４０９で得られた相関値からピーク値を探索する。ピーク値が検出されなければステップ４１０に進みサンプリング時刻（ｔ）が所定の最大値（Ｍａｘ）に達していなければ、ステップ４１１に進み、サンプリング時刻ｔを単位量１だけインクリメントしステップ４０７に戻る。ステップ４０７乃至４１１を連続的に実行することによりステップ４０９で相関ピーク値が検出されると、該相関ピーク値の検出時点における変数ｔに対応するサンプリング開始時刻をメモリ２０５から読み出す（ステップ４１２）。【００３０】
データ処理回路２０６はステップ４０６で設定した開始時刻とステップ４１２で検出したピーク値サンプリング時刻とから電子ペン１からの超音波伝搬時間を算出する（ステップ４１３）。データ処理回路２０６はさらに伝搬時間から電子ペン１の位置を決定し外部回路に出力し、ステップ４１４でメモリ２０５を消去するとステップ４０１に戻る。【００３１】
トリガパルスを受信したサンプリング時刻を０とし、サンプリング周期をΔＴとすると、超音波伝搬時間はｔ×ΔＴとして算出できる。【００３２】
何らかの理由によりステップ４０９でピーク値が検出されない場合、ステップ４１０で時刻ｔが所定の最大値となり、ステップ４１４に進みメモリ２０５を消去したうえでステップ４０１に戻る。【００３３】
次に、本発明の具体例を図４乃至１１を参照し説明する。Ｍ系列は特性多項式により生成される系列で、特性多項式と初期条件を規定することにより特定のデータ列が得られる。ここでは、次の式１にある４次の特性多項式f(x) = x4 + x + 1により生成される系列長が１５ビットであるデータ列を用いる。初期条件を変更することにより、データの並びが巡回的にシフトした１５通りの異なるデータ列が得られる。【００３４】
制御回路１０１は一定周期（例えば５０Hｚ）でＭ系列の初期条件を決定し、Ｍ系列生成回路１０２および赤外線駆動回路１０５に通知する。Ｍ系列の初期条件は１５周期で１５通りのデータ列が得られるよう巡回的に決定する。便宜的に、１５通りのデータ列に１から１５までの数字を割り当てて、その数字を指定することでも構わない。また、Ｍ系列の初期条件は、１５通りあるデータ列のすべてが得られるように指定しなくても構わないが、超音波信号は伝搬距離により減衰するため、受信装置３で何周期前までの超音波信号を受信する可能性があるかを考慮して設定する必要がある。例えば、３周期前までの超音波信号を受信する可能性がある場合、最低でも４通りの異なるデータ列が得られるようにしなければならない。【００３５】
Ｍ系列生成回路１０２は、制御回路１０１が指定するＭ系列の初期条件に従い１５ビットのＭ系列データを生成する。Ｍ系列データは与えられた初期条件により、その都度生成しても構わないし、あらかじめＭ系列のデータ列を格納しておいて、指定された初期条件に対応するＭ系列のデータ列を選択しても構わない。【００３６】
図４はＭ系列により位相変調された周波数４０ｋＨｚの超音波のＭ系列モデル波形を示す。１５ビットのＭ系列データ「０００１００１１０１０１１１１」の各１ビットを基本波の１周期を対応させている。０の場合は反転位相とし、１の場合は順位相としたもので、変調波は基本波１５周期分の長さとなる。【００３７】
図５に示すように赤外線駆動信号はトリガとなるパルスに引き続きこのパルス信号のＭ系列の初期条件を示す信号であり、１回目の送信で「１０００」を送信し、２回目の送信で「０００１」を送信している例を示す。【００３８】
超音波受信器２０１により受信された超音波信号は、サンプリング間隔ΔＴでサンプル化されメモリ２０５に格納される。必要に応じて、ノイズ除去を目的にフィルタ処理を行う。【００３９】
図６はメモリ２０５に格納された超音波の受信波形を示す。送信された超音波の直接波、反射波及び雑音波形の合成波である。サンプリング間隔を超音波の基本波周期の１／８とした場合の波形である。横軸は、赤外線トリガパルスを受信した時点を０とした時刻を示している。周波数が４０ｋＨｚの超音波の場合、周期は２５ｍｓとなり、サンプリング間隔は３．１２５ｍｓとなる。【００４０】
図７は１５ビットＭ系列のデータ列「１０００１００１１０１０１１１」により位相変調された超音波の前回周期の送信超音波の反射波の受信波形を示し、
図６の合成波形に含まれる。 図８は今回の周期の送信超音波の直接波の受信波形を示し、同じく合成波形に含まれる。図９は今回の周期の送信超音波の反射波の受信波形を示す。位相は図８の直接波と同じである。図１０は雑音波形を示す。【００４１】
データ処理回路２０６は、図６の合成波と図４のモデル波形との相関をとる。図１１はその相関値をプロットした相関値グラフである。今回の直接波のピークが最初に現れ、前回の反射波の到達時点は初期値が異なるＭ系列のためピークとして現れない。このように最初の相関値ピークに基づき超音波信号の直接波の到達時刻を決定するため、たとえ反射波と重なっても直接波が正確に検出できる。【００４２】
図１の特性多項式は予め決定されていたが、図１２は送信周期毎に異なる特性多項式を使用する送信装置２と受信装置３の変形例を示す。図１２において図１と対応する部分は同一の参照番号を使用し、その説明を省略する。【００４３】
送信装置２の制御回路１０１Aは、初期化信号、送信周期毎のトリガ信号に引き続き、送信周期毎にＭ系列の特性多項式と初期条件を決定する。赤外線駆動回路１０５Aは初期化信号とトリガパルスの生成に引き続き、指定されたＭ系列特性多項式と初期条件データ列を生成し赤外線送信器１０６を駆動する。また、Ｍ系列生成回路１０２Aは制御回路１０１Aが指定する特性多項式と初期条件に基づきＭ系列データを生成する。また、予め複数のＭ系列特性多項式と複数のＭ系列初期条件との組み合わせを組み合わせの番号ともにテーブルにしておき、組み合わせ番号のみを送信することもできる。【００４４】
受信装置３の検出回路２０４Aは初期化信号、トリガパルス、Ｍ系列特性多項式データおよびＭ系列初期条件データを検出し、メモリ２０５に格納する。データ処理回路２０６Aはメモリ２０５から特性多項式データと初期条件データを読み出すとこれらのデータに基づき超音波のＭ系列モデル波形を生成する。【００４５】
上述のように予め複数のＭ系列特性多項式と複数のＭ系列初期条件の組み合わせをテーブル化している場合、受信装置３は複数のＭ系列特性多項式と複数のＭ系列初期条件の組み合わせを表すテーブルを具備している。データ処理回路２０５Aは組み合わせ番号を検出したときこのテーブルを検索し、対応する特性多項式データと初期条件データを検出する。【００４６】
図１３は制御回路１０１Aの動作を示すフローチャートで、図２と対応するステップは同一の参照番号で示し、説明を省略する。図１３において、制御回路１０１Aはステップ３０４AでＭ系列特性多項式とＭ系列初期条件を決定し、ステップ３０７Aにおいてトリガパルス、Ｍ系列特性多項式データおよびＭ系列初期条件データを生成する。【００４７】
図１４はデータ処理回路２０６Aの動作を示すフローチャートで、図３と対応するステップは同一の参照番号で示し、説明を省略する。図１４において、データ処理回路２０６Aはステップ４０４AでＭ系列特性多項式データとＭ系列初期条件データを読み出し、ステップ４０５Aにおいて読み出された特性多項式データと初期条件データを用いＭ系列モデル波形を生成する。【００４８】
特性多項式データと初期条件データがマッピングされている場合、マッピングの番号だけ送信するだけで容易ので、送信装置と受信装置の構成の簡略化および送信データ量を減少させることができる。【００４９】
初期化信号により送信装置ならびに受信装置を初期化し、初期化後、送信装置ならびに受信装置が受信トリガの送受信の度に同じルールでＭ系列のデータを変更すれば、Ｍ系列の特性多項式や初期条件のデータを送信する必要がないので、トリガ信号の送信のみ行えばよく、送信装置と受信装置の構成の簡略化および送信データ量を減少させることができる。【００５０】
また、他の実施例としては、受信トリガ信号として、Ｍ系列の受信トリガパルス信号を用いる方法も可能である。この場合、受信装置２の検出回路２０４は、Ｍ系列のモデル波形により、相関処理を行うことにより、受信トリガパルス信号の到達時刻を検出する。この場合、ノイズによるトリガ信号の誤動作を防ぐことができる。【００５１】
上記の説明は１本の電子ペン使用に限定したものではなく、複数の電子ペン使用に適用できる。複数の電子ペン１に対し、電子ペン毎にそれぞれ異なるＭ系列を割り当てるようにする。すなわち、制御回路１０１もしくは制御回路１０１Aで選択されるＭ系列を電子ペン毎に重複なきように設定する。【００５２】
例えば、２周期前までの超音波信号を受信する可能性がある場合は、各電子ペンに最低でも３通りの異なるデータ列が得られるようにしなければならないので、１５通りあるデータ列を３通りずつ５グループに分けて、各グループを５本の電子ペンにそれぞれに割り当てる。また、赤外線送信器１０６から送信される赤外線信号は、電子ペン毎に識別可能な信号とする。受信装置２において、赤外線受信機２０３は、赤外線信号を受信し、検出回路２０４は赤外線受信機２０３の出力から各電子ペンに対応したトリガパルスを検出すると、トリガパルスの到達時刻をメモリ２０５に格納する。データ処理回路２０６では、超音波受信波形に対して、生成されたＭ系列のモデル波形により相関処理を行うと、該当する電子ペンの超音波到達時刻をＭ系列の相関値のピークとして検出できる。【００５３】
また、他の実施例としては、受信トリガ信号として、同一波長の赤外線信号を使用し、電子ペン１毎に異なるＭ系列の受信トリガパルス信号を用いる方法も可能である。この場合、受信装置２の検出回路２０４は、電子ペン１毎のＭ系列のモデル波形により、相関処理を行うことにより、受信トリガパルス信号の到達時刻を検出する。この場合、ビット長の長いＭ系列を用い、電子ペン１毎にパルス幅を変更することで、各電子ペン１のパルス信号が重なったときの検出精度の悪化を防ぐことができる。【００５４】
以上好ましい実施の形態と実施例をあげて本発明を説明したが、本発明は必ずしも、上記実施の形態及び実施例に限定されるものでなく、その技術的思想の範囲内において様々に変形して実施することができる。【００５５】
なお、これまでの説明で電子ペンを例に挙げたが、本発明はロボットなどの可動物体にも適用できる。即ち、送信装置２をロボットへ設置し、受信装置３をある空間の天井や壁に設置することでロボットの空間内の位置を検出することができる。空間内のロボットの位置を把握することでロボットを制御し衝突回避といった用途に使用可能である。一方、送信装置２を人間等に装着し、受信装置３をある空間の天井や壁に設置することで、空間内での動線検出や位置追跡といった用途にも適用することができる。【００５６】
また、これまでは、Ｍ系列による変調について述べたが、例えばＧｏｌｄ系列のように、自己相関性が高く、他の系列との相互相関が低い擬似ランダム信号であれば、Ｍ系列に限定するものではない。【００５７】
この出願は、２００７年１月２８日に出願された日本出願特願２００７−０１７２１１と２００８年１月２８日に出願された日本出願特願２００８−０１６３８１を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【図１】
2008091012.tif 000004
【図２】
2008091012.tif 000005
【図３】
2008091012.tif 000006
【図４】
2008091012.tif 000007
【図５】
2008091012.tif 000008
【図６】
2008091012.tif 000009
【図７】
2008091012.tif 000010
【図８】
2008091012.tif 000011
【図９】
2008091012.tif 000012
【図１０】
2008091012.tif 000013
【図１１】
2008091012.tif 000014
【図１２】
2008091012.tif 000015
【図１３】
2008091012.tif 000016
【図１４】
2008091012.tif 000017
【図１５】
2008091012.tif 000018
【国際調査報告】
2008091012.tif 000019
2008091012.tif 000020
2008091012.tif 000021
2008091012.tif 000022