著者

上保 徹志

出版者

一般社団法人 電気学会

雑誌

電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌) (ISSN:03854221)

巻号頁・発行日

vol.125, no.11, pp.1646-1651, 2005 (Released:2006-02-01)

参考文献数

18

被引用文献数

14 13

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Various types of radars have been developed and used until now—such as Pulse, FM-CW, and Spread Spectrum. Additionally, another type of radar has been proposed recently. The radar measures distance by using standing wave and has been named as “Standing Wave Radar." Standing wave radar has a shorter minimum detectable range and higher accuracy compared to other types. However, the radar can not measure distance down to zero meters like other types of radars. Minimum detectable range of the standing wave radar depends on a usable frequency range. A wider frequency range is required if we need to measure shorter distance. We show a new method for measuring distance down to zero meters without expanding the frequency range. Specifically, we derive an analytic signal, which is a complex sinusoidal signal, by processing the signals obtained from multiple detectors, and we calculate and obtain distances by Fourier transform of the analytic signal. We then verify the validity of our method by simulations based on numerical calculation. The results show that it is possible to measure distance down to zero meters. In our method, measurement errors are caused by gain deviation of the detectors. They are several cm if the gain deviations are less than ±1%. Prevalent radars still have a common defect that they can not measure distance from zero to the minimum detectable range. We expect that the defect will be eliminated by putting our method into practical use.

著者

大窪 義博 上保 徹志

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会論文誌. B, 通信 (ISSN:13444697)

巻号頁・発行日

vol.89, no.7, pp.1141-1150, 2006-07-01

被引用文献数

1

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一般に,レーダは近距離の測距が難しく,その最小探知距離は数m以上である.我々が提案した定在波レーダは,周波数帯域幅が76MHzの場合,最小探知距離は2m程度となる.最小探知距離を短くするための一解決法は周波数帯域幅を広くすることであるが,電波法による制限があり現実的ではない.我々はこれまでに,定在波レーダにおいて,周波数帯域幅を広げることなく,0mから測距可能な手法を提案し,その構成と測定原理を示した.また,数値計算によるシミュレーションで測定原理の検証を行った.本論文では,0mから測距可能な定在波レーダの実現性を確認するため,実際に定在波レーダを用いて,その測定原理を実験的に検証する.その結果,24GHz帯で周波数帯域幅76MHzの条件において,最小探知距離2mよりも近い位置(0.14m,0.3m,0.5m,1m)にあるターゲットの距離を誤差数cmの精度で測定できることが確認された.0.14m以下の距離については,今回の実験環境では,ターゲットとアンテナとの位置的な干渉のため,ターゲットを0.14mより近くに置くことができず,実際に確認することはできなかった.しかし,確認した距離において,理論どおりの距離スペクトルが得られていることから,特別な制限なく測定可能であると考えている.

著者

中迫 昇 篠原 寿広 上保 徹志 英 慎平

出版者

一般社団法人 システム制御情報学会

雑誌

システム制御情報学会 研究発表講演会講演論文集

巻号頁・発行日

vol.10, pp.222, 2010

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人間は身の回りの気配を察知することができ、とくに盲人の方はその能力が高い。近年、気配察知のメカニズムが、音による干渉とLocalizationからなることが報告されている。本研究では、人間の持つ気配察知能力の解明とコンピュータによるその実現を究極の目標として、可聴音を用いた距離推定について基礎的な研究を行い、シミュレーションや実際の音場での実験を通じてその有効性を検証する。

著者

英 慎平 上保 徹志 土田 悠太 篠原 寿広 中迫 昇

出版者

The Institute of Electrical Engineers of Japan

雑誌

電気学会論文誌. C, 電子・情報・システム部門誌 = The transactions of the Institute of Electrical Engineers of Japan. C, A publication of Electronics, Information and System Society (ISSN:03854221)

巻号頁・発行日

vol.129, no.11, pp.2027-2033, 2009-11-01

被引用文献数

3

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In many engineering fields, distance to target is very important and fundamental information. Acoustical signal often plays an essential role in measurement of distance. Though there are distance measurement methods using a time delay between transmitted and reflected waves, it is difficult to measure short distance because the reflected waves are often buried in the transmitted wave for short distance. Recently, a method for measuring the short distance has been proposed using standing wave. We applied the fundamental principle of this method to the estimation of short distance using audible sound as a transmitted wave. This method enabled us to obtain range spectrum from power spectrum of composite sound, but it required Fourier Transfom twice. This paper introduces the chirp signal, which is a signal such that the frequency changes with lapse of time, as a transmitted wave, and an interference arises due to the superposition of transmitted and reflected waves. Since the period of power fluctuation for the composite sound is inversely proportional to the distance between microphone and target, we propose a new distance estimation method by using chirp signal as a transmitted wave. Finally, we also confirm the validity of the proposed method through computer simulation and by experiment in an actual sound field.

著者

上保 徹志

出版者

The Institute of Electrical Engineers of Japan

雑誌

電気学会論文誌. C (ISSN:03854221)

巻号頁・発行日

vol.125, no.11, pp.1646-1651, 2005

被引用文献数

28 13

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Various types of radars have been developed and used until now—such as Pulse, FM-CW, and Spread Spectrum. Additionally, another type of radar has been proposed recently. The radar measures distance by using standing wave and has been named as "Standing Wave Radar." Standing wave radar has a shorter minimum detectable range and higher accuracy compared to other types. However, the radar can not measure distance down to zero meters like other types of radars. Minimum detectable range of the standing wave radar depends on a usable frequency range. A wider frequency range is required if we need to measure shorter distance. We show a new method for measuring distance down to zero meters without expanding the frequency range. Specifically, we derive an analytic signal, which is a complex sinusoidal signal, by processing the signals obtained from multiple detectors, and we calculate and obtain distances by Fourier transform of the analytic signal. We then verify the validity of our method by simulations based on numerical calculation. The results show that it is possible to measure distance down to zero meters. In our method, measurement errors are caused by gain deviation of the detectors. They are several cm if the gain deviations are less than ±1%. Prevalent radars still have a common defect that they can not measure distance from zero to the minimum detectable range. We expect that the defect will be eliminated by putting our method into practical use.

著者

大窪 義博 上保 徹志

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

電子情報通信学会論文誌 B (ISSN:13444697)

巻号頁・発行日

vol.J89-B, no.7, pp.1141-1150, 2006-07-01

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一般に,レーダは近距離の測距が難しく,その最小探知距離は数m以上である.我々が提案した定在波レーダは,周波数帯域幅が76 MHzの場合,最小探知距離は2 m程度となる.最小探知距離を短くするための一解決法は周波数帯域幅を広くすることであるが,電波法による制限があり現実的ではない.我々はこれまでに,定在波レーダにおいて,周波数帯域幅を広げることなく,0 mから測距可能な手法を提案し,その構成と測定原理を示した.また,数値計算によるシミュレーションで測定原理の検証を行った.本論文では,0 mから測距可能な定在波レーダの実現性を確認するため,実際に定在波レーダを用いて,その測定原理を実験的に検証する.その結果,24 GHz帯で周波数帯域幅76 MHzの条件において,最小探知距離2 mよりも近い位置(0.14 m,0.3 m,0.5 m,1 m)にあるターゲットの距離を誤差数cmの精度で測定できることが確認された.0.14 m以下の距離については,今回の実験環境では,ターゲットとアンテナとの位置的な干渉のため,ターゲットを0.14 mより近くに置くことができず,実際に確認することはできなかった.しかし,確認した距離において,理論どおりの距離スペクトルが得られていることから,特別な制限なく測定可能であると考えている.