JP2011085524A - Position detection system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、対象物の位置を検出する位置検出装置であり、特に妨害波があっても確実に位置検出を行うことができる位置検出システムに関する。 The present invention relates to a position detection device that detects the position of an object, and more particularly to a position detection system that can reliably perform position detection even when there is an interference wave.
[先行技術の説明]
広い駐車場や立体駐車場等で車を見つける位置検出システムとして、従来、車載装置が取得したGPS(Global Positioning System)情報を利用して、ユーザが携帯する端末に車両の位置を知らせるシステム(特許文献1参照)や、車載装置から送信された信号の受信信号強度(RSSI;Received Signal Strength Indication)に基づいて、端末に車両の方向や距離を表示するもの(特許文献2参照)があった。
[Description of Prior Art]
As a position detection system that finds cars in large parking lots and multilevel parking lots, a system that uses GPS (Global Positioning System) information acquired by in-vehicle devices to inform the user's mobile terminal of the vehicle position (patent) There are some which display the direction and distance of the vehicle on the terminal based on the received signal strength (RSSI) of the signal transmitted from the in-vehicle device (see Patent Literature 1) (see Patent Literature 2).
また、ノイズ領域の周波数スペクトラムの平均値に基づいて、受信レベルの検知しきい値を変えて設定することで、ノイズに起因するピーク信号を誤検出しないようにするものがあった(特許文献3参照)。
また、交通事故防止のために、車載装置が、歩行者用端末に位置情報要求を送信し、歩行者用端末が、その応答として位置情報を送信するものがあり、通信方式として周波数ホッピング時分割多重通信方式によるスペクトラム拡散通信方式を用いたものがあった(特許文献4参照)。
In addition, there is a technique that prevents detection of a peak signal caused by noise by changing and setting a detection threshold value of a reception level based on an average value of a frequency spectrum in a noise region (Patent Document 3). reference).
In addition, in order to prevent traffic accidents, in-vehicle devices send location information requests to pedestrian terminals, and pedestrian terminals send location information as a response. Frequency hopping time division is used as a communication method. There was one using a spread spectrum communication system based on a multiplex communication system (see Patent Document 4).
しかしながら、従来のGPS情報を用いた位置検出システムでは、車両が地下にある場合にはGPS衛星からの電波を受信できないため検出できず不便であるという問題点があった。 However, the conventional position detection system using GPS information has a problem in that it is inconvenient because it cannot receive radio waves from GPS satellites when the vehicle is underground.
また、従来のRSSI(受信レベル)を用いて方向や距離を判定する位置検出システムでは、妨害波があった場合には、妨害波の受信レベルも反応してしまうので、検出精度が劣化してしまうという問題点があった。 In addition, in the conventional position detection system that determines the direction and distance using RSSI (reception level), if there is an interference wave, the reception level of the interference wave also reacts, so the detection accuracy deteriorates. There was a problem of end.
本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、地下であっても確実に位置検出することができ、妨害波による検出精度の低下を防ぐことができる位置検出システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a position detection system that can reliably detect a position even in the underground and can prevent a decrease in detection accuracy due to an interference wave. To do.
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、車両等に搭載される車載装置と、利用者が携帯する端末とを備え、車両等の位置を端末で表示する位置検出システムであって、車載装置が、それぞれ異なる指向性を備えた複数の指向性アンテナと、スペクトラム拡散通信を行う第1の無線機と、方位を検出する第1の磁気方位センサと、端末に送信する情報を求める制御部とを備え、端末が、利用者が指示を入力する入力部と、スペクトラム拡散通信を行う第2の無線機と、方位を検出する第2の磁気方位センサと、情報を表示する表示器と、表示器への表示を制御する制御部とを備え、端末の制御部が、入力部から車載装置の位置を検出する指示が入力されると、第2の磁気方位センサから自端末がどの方位を向いているかを示す方位情報を取得して、方位情報を第2の無線機を介して車載装置に送信し、車載装置の第1の無線機が、複数の指向性アンテナからの信号を時分割で受信して、それぞれ逆拡散を行って指向性アンテナ毎の相関ピーク値を算出し、車載装置の制御部が、算出された複数の相関ピーク値に基づいて端末が存在する方向を判定し、第1の磁気方位センサに基づいて前記判定された方向の方位を特定し、受信信号に含まれる端末の方位情報と特定された方位とに基づいて、端末から車載装置を見た方向を示す検出方向情報を求め、検出方向情報を第1の無線機を介して端末に送信し、端末の制御部が、受信した検出方向情報に基づいて、表示器に車載装置が存在する方向を示す情報を表示することを特徴としている。 The present invention for solving the problems of the conventional example described above is a position detection system that includes an in-vehicle device mounted on a vehicle or the like and a terminal carried by a user, and displays the position of the vehicle or the like on the terminal. The in-vehicle device obtains a plurality of directional antennas having different directivities, a first wireless device that performs spread spectrum communication, a first magnetic direction sensor that detects an orientation, and information to be transmitted to the terminal. A control unit, and a terminal for inputting an instruction by a user, a second radio for performing spread spectrum communication, a second magnetic direction sensor for detecting a direction, and a display for displaying information And a control unit that controls display on the display, and when the control unit of the terminal inputs an instruction to detect the position of the in-vehicle device from the input unit, Orientation information that indicates whether you are facing Obtaining and transmitting the azimuth information to the in-vehicle device via the second wireless device, and the first wireless device of the in-vehicle device receives signals from a plurality of directional antennas in a time division manner and despreading each To calculate the correlation peak value for each directional antenna, the control unit of the in-vehicle device determines the direction in which the terminal exists based on the calculated plurality of correlation peak values, and based on the first magnetic direction sensor The direction of the determined direction is specified, and based on the direction information of the terminal and the specified direction included in the received signal, detection direction information indicating the direction of viewing the in-vehicle device from the terminal is obtained, and the detection direction information Is transmitted to the terminal via the first radio, and the control unit of the terminal displays information indicating the direction in which the in-vehicle device is present on the display based on the received detection direction information.
また、本発明は、上記位置検出システムにおいて、車載装置の制御部が、複数の指向性アンテナからの受信信号の相関ピーク値の比に基づいて、端末の方向を判定することを特徴としている。 Further, the present invention is characterized in that, in the position detection system, the control unit of the in-vehicle device determines the direction of the terminal based on a ratio of correlation peak values of received signals from a plurality of directional antennas.
また、本発明は、上記位置検出システムにおいて、車載装置が、第1の気圧センサを備え、端末が、第2の気圧センサを備え、端末の制御部が、第2の気圧センサから気圧情報を取得して、方位情報と共に車載装置に送信し、車載装置の制御部が、第1の気圧センサから気圧情報を取得して、受信信号に含まれる端末の気圧情報と取得した気圧情報とに基づいて、端末と車載装置が位置する場所の高さの差を算出し、高さ情報として検出方向情報と共に端末に送信し、端末の制御部が、受信した高さ情報に基づいて、表示器に車載装置と端末が位置する場所の高さの差を示す情報を表示することを特徴としている。 According to the present invention, in the position detection system, the in-vehicle device includes a first atmospheric pressure sensor, the terminal includes a second atmospheric pressure sensor, and the control unit of the terminal receives atmospheric pressure information from the second atmospheric pressure sensor. Acquired and transmitted to the in-vehicle device together with the direction information, the control unit of the in-vehicle device acquires the atmospheric pressure information from the first atmospheric pressure sensor, and based on the atmospheric pressure information of the terminal included in the received signal and the acquired atmospheric pressure information The height difference between the location where the terminal and the in-vehicle device are located is calculated and transmitted to the terminal together with the detection direction information as height information, and the control unit of the terminal It is characterized by displaying information indicating the difference in height between the place where the in-vehicle device and the terminal are located.
また、本発明は、上記位置検出システムにおいて、車載装置の制御部が、端末の方位情報と、特定された端末の方位との差に基づいて、端末が特定された端末の方位に正対する向きを検出方向情報として送信し、端末の制御部が、検出方向情報を受信して、検出方向を示す矢印を表示器に表示することを特徴としている。 Further, according to the present invention, in the position detection system, the control unit of the in-vehicle device is configured so that the terminal faces the azimuth of the identified terminal based on a difference between the azimuth information of the terminal and the identified azimuth of the terminal. Is transmitted as detection direction information, and the control unit of the terminal receives the detection direction information and displays an arrow indicating the detection direction on the display.
また、本発明は、上記位置検出システムにおいて、車載装置の制御部が、特定された端末の方位を検出方向情報として送信し、端末の制御部が、検出方向情報を受信して、第2の磁気方位センサからの方位情報に基づいて、検出方向に正対する向きを示す矢印を表示器に表示することを特徴としている。 Further, according to the present invention, in the position detection system, the control unit of the in-vehicle device transmits the specified terminal orientation as detection direction information, and the terminal control unit receives the detection direction information, Based on the azimuth information from the magnetic azimuth sensor, an arrow indicating the direction facing the detection direction is displayed on the display.
本発明によれば、車載装置が、それぞれ異なる指向性を備えた複数の指向性アンテナと、スペクトラム拡散通信を行う第1の無線機と、方位を検出する第1の磁気方位センサと、端末に送信する情報を求める制御部とを備え、端末が、利用者が指示を入力する入力部と、スペクトラム拡散通信を行う第2の無線機と、方位を検出する第2の磁気方位センサと、情報を表示する表示器と、表示器への表示を制御する制御部とを備え、端末の制御部が、入力部から車載装置の位置を検出する指示が入力されると、第2の磁気方位センサから自端末がどの方位を向いているかを示す方位情報を取得して、方位情報を第2の無線機を介して車載装置に送信し、車載装置の第1の無線機が、複数の指向性アンテナからの信号を時分割で受信して、それぞれ逆拡散を行って指向性アンテナ毎の相関ピーク値を算出し、車載装置の制御部が、算出された複数の相関ピーク値に基づいて端末が存在する方向を判定し、第1の磁気方位センサに基づいて前記判定された方向の方位を特定し、受信信号に含まれる端末の方位情報と特定された方位とに基づいて、端末から車載装置を見た方向を示す検出方向情報を求め、検出方向情報を第1の無線機を介して端末に送信し、端末の制御部が、受信した検出方向情報に基づいて、表示器に車載装置が存在する方向を示す情報を表示する位置検出システムとしているので、車載装置において、相関レベルに基づいて端末の方向を判定することにより、電界レベルの高い妨害波を受信した場合でも端末の方向を誤検出するのを防ぐことができ、また、車両が地下にあっても検出することができ、精度の高い位置検出を行うことができる効果がある。 According to the present invention, an in-vehicle device includes a plurality of directional antennas having different directivities, a first radio that performs spread spectrum communication, a first magnetic direction sensor that detects an orientation, and a terminal. And a control unit that obtains information to be transmitted. The terminal includes an input unit through which a user inputs an instruction, a second radio that performs spread spectrum communication, a second magnetic direction sensor that detects an orientation, and information. And a control unit that controls display on the display unit. When the control unit of the terminal receives an instruction to detect the position of the in-vehicle device from the input unit, the second magnetic direction sensor Direction information indicating which direction the terminal is facing from is transmitted to the in-vehicle device via the second radio, and the first radio of the in-vehicle device has a plurality of directivities. Receive the signal from the antenna in time division, The first magnetic direction sensor calculates the correlation peak value for each directional antenna by performing despreading, and the controller of the in-vehicle device determines the direction in which the terminal exists based on the calculated plurality of correlation peak values. The direction of the determined direction is identified based on the terminal, and detection direction information indicating the direction of viewing the in-vehicle device from the terminal is obtained and detected based on the direction information of the terminal included in the received signal and the identified direction. As a position detection system that transmits direction information to the terminal via the first radio, and the control unit of the terminal displays information indicating the direction in which the in-vehicle device is present on the display based on the received detection direction information. Therefore, in the in-vehicle device, by determining the direction of the terminal based on the correlation level, it is possible to prevent erroneous detection of the direction of the terminal even when an interference wave having a high electric field level is received. underground There can also be detected, there is an effect that it is possible to perform highly accurate position detection.
また、本発明によれば、車載装置の制御部が、複数の指向性アンテナからの受信信号の相関ピーク値の比に基づいて、端末の方向を判定する上記位置検出システムとしているので、端末が2つの指向性アンテナの間の方向に存在する場合でも、端末の方向を正確に判定することができる効果がある。 Further, according to the present invention, since the control unit of the in-vehicle device is the position detection system that determines the direction of the terminal based on the ratio of the correlation peak values of the received signals from the plurality of directional antennas, Even when the antenna exists in the direction between the two directional antennas, there is an effect that the direction of the terminal can be accurately determined.
また、本発明によれば、車載装置が、第1の気圧センサを備え、端末が、第2の気圧センサを備え、端末の制御部が、第2の気圧センサから気圧情報を取得して、方位情報と共に車載装置に送信し、車載装置の制御部が、第1の気圧センサから気圧情報を取得して、受信信号に含まれる端末の気圧情報と取得した気圧情報とに基づいて、端末と車載装置が位置する場所の高さの差を算出し、高さ情報として検出方向情報と共に端末に送信し、端末の制御部が、受信した高さ情報に基づいて、表示器に車載装置と端末が位置する場所の高さの差を示す情報を表示する上記位置検出システムとしているので、利用者は、高さの差の情報から目的の車両がどの階に駐車しているかを推測することができ、立体駐車場においても目的の車両を容易に見つけ出すことができる効果がある。 According to the present invention, the in-vehicle device includes the first atmospheric pressure sensor, the terminal includes the second atmospheric pressure sensor, and the control unit of the terminal acquires the atmospheric pressure information from the second atmospheric pressure sensor, The direction information is transmitted to the in-vehicle device, and the control unit of the in-vehicle device acquires the atmospheric pressure information from the first atmospheric pressure sensor, and based on the atmospheric pressure information of the terminal included in the received signal and the acquired atmospheric pressure information, The height difference of the place where the in-vehicle device is located is calculated and transmitted as height information to the terminal together with the detection direction information, and the control unit of the terminal is based on the received height information on the display device. Since the position detection system displays the information indicating the height difference of the place where the vehicle is located, the user can infer which floor the target vehicle is parked from the height difference information. You can easily see the target vehicle in the multistory parking lot. There is an effect that can be issued only.
また、本発明によれば、車載装置の制御部が、端末の方位情報と、特定された端末の方位との差に基づいて、端末が特定された端末の方位に正対する向きを検出方向情報として送信し、端末の制御部が、検出方向情報を受信して、検出方向を示す矢印を表示器に表示する上記位置検出システムとしているので、端末の処理を軽減して構成を簡易にすることができ、また、利用者が直感的に車載装置の方向を認識することができ、目的の車両を容易に見つけることができる効果がある。 Further, according to the present invention, the control unit of the in-vehicle device detects the direction in which the terminal faces the specified terminal direction based on the difference between the terminal direction information and the specified terminal direction. And the control unit of the terminal receives the detection direction information and displays the arrow indicating the detection direction on the display unit. Therefore, the processing of the terminal is reduced and the configuration is simplified. In addition, there is an effect that the user can intuitively recognize the direction of the in-vehicle device and easily find the target vehicle.
また、本発明は、上記位置検出システムにおいて、車載装置の制御部が、特定された端末の方位を検出方向情報として送信し、端末の制御部が、検出方向情報を受信して、第2の磁気方位センサからの方位情報に基づいて、検出方向に正対する向きを示す矢印を表示器に表示する上記位置検出システムとしているので、利用者が直感的に車載装置の方向を認識することができ、目的の車両を容易に見つけることができる効果がある。 Further, according to the present invention, in the position detection system, the control unit of the in-vehicle device transmits the specified terminal orientation as detection direction information, and the terminal control unit receives the detection direction information, Based on the azimuth information from the magnetic azimuth sensor, the position detection system displays an arrow indicating the direction facing the detection direction on the display, so that the user can intuitively recognize the direction of the in-vehicle device. There is an effect that the target vehicle can be easily found.
[実施の形態の概要]
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
本発明の実施の形態に係る位置検出システムは、車載装置と端末に、磁気方位センサと、気圧センサと、スペクトラム拡散通信方式の無線機とを備え、車載装置に複数の指向性アンテナを備え、端末が車両の位置検出を行う場合に、自端末がどの方位を向いているかを示す方位情報と、気圧情報とを送信し、車載装置が、端末からの受信信号を各指向性アンテナで受信して、各アンテナにおける相関ピーク値を検出して比較することにより端末が存在する方向を判定し、当該方向を方位センサを参照して端末の方位を特定し、受信した方位情報と判定された端末の方位とに基づいて、端末から見た車載装置の方向を示す(端末の向きを修正するための)車両検出方向情報を求め、更に受信した気圧情報と自己の気圧センサで測定した気圧とを比較して、その差から端末との高度差を求め、車両検出方向情報と高度差情報とを端末に送信し、端末で表示するシステムとしており、妨害波による誤検出を防ぎ、精度の高い位置検出を行うことができるものである。
[Outline of the embodiment]
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
A position detection system according to an embodiment of the present invention includes an in-vehicle device and a terminal, a magnetic direction sensor, an atmospheric pressure sensor, and a spread spectrum communication system radio, and the in-vehicle device includes a plurality of directional antennas, When the terminal detects the position of the vehicle, it transmits azimuth information indicating which direction the terminal is facing and atmospheric pressure information, and the in-vehicle device receives the received signal from the terminal with each directional antenna. Then, the direction in which the terminal exists is determined by detecting and comparing the correlation peak value in each antenna, the direction of the terminal is identified with reference to the direction sensor, and the terminal determined to be the received direction information The vehicle detection direction information (for correcting the orientation of the terminal) indicating the direction of the vehicle-mounted device viewed from the terminal is obtained based on the direction of the terminal, and the received atmospheric pressure information and the atmospheric pressure measured by the own atmospheric pressure sensor are obtained. Compared to the difference, the system obtains the difference in altitude from the terminal, sends vehicle detection direction information and altitude difference information to the terminal, and displays it on the terminal. Detection can be performed.
[第1の実施の形態:図1]
本発明の第1の実施の形態に係る位置検出システムの構成について図1を用いて説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態に係る位置検出システムの概略構成ブロック図である。
図1に示すように、第1の実施の形態に係る位置検出装置は、位置を検出される対象物としての車両等に搭載される車載装置1と、利用者が携帯する端末2とから構成される。
[First Embodiment: FIG. 1]
The configuration of the position detection system according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic configuration block diagram of a position detection system according to a first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the position detection device according to the first embodiment includes an in-
[車載装置1の構成:図1]
車載装置1は、指向性アンテナ104,105,106,107と、スイッチ108と、SS無線機103と、マイコン109と、磁気方位センサ101と、気圧センサ102とを備えている。
[Configuration of in-vehicle device 1: Fig. 1]
The in-
指向性アンテナ104〜107は、車体の前後左右方向に向いた指向性を備え、特定の向きからの無線信号を受信し、特定の向きへ無線信号の送信を行う。
スイッチ108は、指向性アンテナ104〜107の受信信号を時分割で切り替えて受信し、送信信号の出力先を指向性アンテナ104〜107に切り替えて送信する。
The
The
SS無線機103は、端末2とスペクトラム拡散通信を行う無線機であり、拡散符号を用いて送信データを広い周波数帯域に拡散させて送信し、受信時には送信側の拡散符号に対応する逆拡散符号を用いて復号するものである。
本システムの車載装置1のSS無線機103は、各指向性アンテナ104〜107からの受信信号を逆拡散して、アンテナ毎の相関ピーク値を検出してマイコン109に出力する。SS無線機103には、自己のIDと通信先の端末2のIDが予め記憶されており、受信信号中の宛先IDが自己のIDと一致すれば受信データを取得するようになっている。端末2に送信する際には端末2のIDを宛先として付して送信する。
The SS
The
マイコン109は、本システムの特徴となる処理を行うものであり、SS無線機103から入力される指向性アンテナ毎の相関ピーク値に基づいて端末2の方向を検出し、気圧情報に基づいて端末2と車載装置1との高さの差を検出し、端末2から見た車載装置1の方向と高さの差を示す情報を端末2に送信する処理を行う。マイコン109の処理については後で詳細に説明する。
The
磁気方位センサ101は、一般的な方位センサであり、本システムの車載装置1では、各指向性アンテナ104〜107の指向性の中心方向を示す方位、つまりここでは車体の前後左右の方位を特定する。そして、磁気方位センサの方位の情報は、マイコン109において、相関ピーク値に基づいて検出された端末2の方向が、どの方位に相当するか特定するために用いられる。
気圧センサ102は、周囲の気圧を測定する。本システムの車載装置1では、端末2がいる場所の高さと車載装置1がいる場所の高さの差を算出するための情報として用いられるものである。
The magnetic azimuth sensor 101 is a general azimuth sensor. In the in-
The
[端末2の構成:図1]
端末2は、アンテナ204と、SS無線機203と、マイコン209と、表示器206と、磁気方位センサ201と、気圧センサ202とを備えている。また、図示は省略するが、ユーザが指示を入力する入力部を備えている。
アンテナ204は、無線信号の送受信を行う。
SS無線機203は、車載装置1とスペクトラム拡散通信を行う無線機である。車載装置1のSS無線機103と同様に、端末2のSS無線機203にも自己のIDと通信先となる車載装置1のIDが予め記憶されており、受信時には受信信号中の宛先IDが自己のIDに一致した場合に受信データを取得し、送信時には車載装置1のIDを宛先として付して送信する。
[Configuration of Terminal 2: FIG. 1]
The
The
The
磁気方位センサ201は、自己がいずれの方向を向いているか、端末2の向きを示す方位情報を出力する。例えば、通常は表示器206の上方向を端末2の向きとする。
気圧センサ202は、気圧を測定する。
マイコン209は、入力部からの指示により、方位情報と気圧情報とをSS無線機203から車載装置1に送信する。また、車載装置1から受信したデータに基づいて表示器206に、端末2から見た車載装置1の方向を示す情報と、端末2と車載装置1との高さの差を示す情報とを表示する。マイコン209の動作については後で詳細に説明する。
The magnetic azimuth sensor 201 outputs azimuth information indicating the direction of the
The
The
[本システムの動作:図1]
次に、本システムの動作について図1を用いて説明する。
車載装置1では、指向性アンテナ104〜107をスイッチ108により時分割で切り替えて受信動作を行っている。
端末2は、通常は非動作状態であるが、入力部から対象物の位置検出指示が入力されると、マイコン209は、気圧センサ202から気圧情報を取得し、磁気方位センサ201から端末装置の表示器206の上部がいずれの方位(方角)を向いているかを示す方位情報を取得して、気圧情報と方位情報とをSS無線機203を介して車載装置1に送信する。
[Operation of this system: Fig. 1]
Next, the operation of this system will be described with reference to FIG.
In the in-
The
ここで、端末2からの送信時間は、車載装置1において全ての指向性アンテナ104〜107を切り替える時間以上とする。これにより、車載装置1では、同一データを全ての指向性アンテナ104〜107で受信することができるものである。
そして、端末2のSS無線機203は、送信後、一定時間受信動作を行う。
Here, the transmission time from the
Then, the
通信状況の不良等により、無線通信が不成立となって一定時間内に車載装置1からの応答がなかった場合には、端末2のマイコン209は、タイムアウトして非動作状態に戻る。このとき、無線信号が不成立であった旨を利用者に報知するメッセージを表示器206に表示してもよい。これにより、利用者は、通信状況がよりよい場所に移動して再度検出動作を実施することができるものである。
If wireless communication is not established due to a poor communication status or the like and no response is received from the in-
車載装置1は、端末2からの送信信号を指向性アンテナ104〜107で受信する。
そして、SS無線機103は、各指向性アンテナ104〜107で受信した受信信号を逆拡散して相関ピーク値を検出し、マイコン109に出力する。
マイコン109は、各指向性アンテナ104〜107の相関ピーク値を比較して、端末2が存在する方向を判定する。
The in-
Then, the
The
ここで、マイコン109は、各指向性アンテナ104〜107の相関ピーク値の比を求め、当該比に基づいて端末2の方向を判定することが考えられる。
例えば、ある指向性アンテナの相関ピーク値が他と比べてきわめて大きい場合(1:0:0:0の場合)には、マイコン109は、端末2が相関ピーク値の大きい指向性アンテナの方向に存在すると判定する。
また、2つの指向性アンテナの相関ピーク値がほぼ等しい場合(1:1:0:0の場合)には、端末2が当該2つの指向性アンテナのちょうど中間方向に存在すると判定する。
Here, it is conceivable that the
For example, when the correlation peak value of a certain directional antenna is very large compared to the other (1: 0: 0: 0), the
Further, when the correlation peak values of the two directional antennas are substantially equal (in the case of 1: 1: 0: 0), it is determined that the
そして、マイコン109は、磁気方位センサ101からの方位情報を参照して、判定された端末2の方向がどの方位(東西南北及びその間の方位)に相当するのかを特定する。ここで特定される方位は、車載装置1から見た端末2の方位を示す情報である。
Then, the
そして、マイコン109は、受信データに含まれる端末2の方位情報と、特定された端末2の方位に基づいて、端末2から見た車載装置1の方向を示す情報(検出方向情報)を求めて、端末2に送信する。検出方向情報としては、例えば、端末2から車載装置1を見る方向(端末2から見てどの方向に車載装置1があるか)を示す矢印等が考えられる。
Then, the
検出方向情報について、具体的な例を挙げて説明する。
例えば、車載装置1で特定された端末2の方位が「南」の場合、端末2は車載装置1の南側にあるのだから、端末2からはその反対向き(180度ずらした方位)となる「北」の方位情報を受信していることが望ましい。
このように、端末2からの方位情報が「北」で特定された端末2の方位が「南」の場合、つまり、受信した方位情報が、特定された方位に正対する場合には、端末2はほぼ正確に車載装置1の方向を向いていることになるため、例えば、検出方向情報としては現在の向きのままでよいことを示す上向き矢印を送信する。
The detection direction information will be described with a specific example.
For example, when the orientation of the
As described above, when the direction of the
また、端末2の方位情報が「北」で、特定された端末2の方位が「東」の場合、端末2は車載装置1の東側に位置しているのに、北を向いている。この場合、端末2の方位情報は、望ましい方位(ここでは「東」に正対する「西」)から右回りに90度ずれているため、車載装置1からは、それを修正するよう、検出方向情報として上向き矢印を左回りに90度ずらした左向きの矢印を送信する。
このように、車載装置1のマイコン109では、受信した端末2の方位情報と、車載装置1内で特定された端末2の方位の差に基づいて、端末2を望ましい方位に向ける検出方向情報を求めるようになっている。
Further, when the orientation information of the
As described above, the
更に、車載装置1のマイコン109は、受信データに含まれる端末2の気圧情報と、気圧センサ102からの気圧情報とを比較して、高さの差分を算出し、高さ情報として端末2に送信する。尚、気圧情報の差が気圧センサの精度誤差以内であれば同じ高さと判定するようにしてもよい。気圧情報から高度への変換は一般的な計算式に基づいて行われる。
Further, the
端末2では、車載装置1から検出方向情報と高さ情報とを受信すると、マイコン209が、受信データに基づいて表示器206に端末2から見た車載装置1の方向を示す矢印と、高さの差を示す情報(例えば、−10m、+5m等)とを表示する。
利用者は、高さの差に基づいて対象の車両がどの階にあるのかを判断し、また、検出方向情報の矢印に基づいて、車両の方向を認識できるものである。
When the
The user can determine which floor the target vehicle is based on the difference in height, and can recognize the direction of the vehicle based on the arrow of the detection direction information.
例えば、端末2で、検出方向情報として左向き矢印を受信して表示すると、利用者は、矢印の示す方向のとおりに、現在の向きから90度左を向けばよいことがわかる。同様に、検出方向情報が右向き矢印であれば右を向き、下向き矢印であれば反対方向を向けばよい。斜め方向の矢印の場合にも同様に矢印の示す方向を向けばよいものであり、利用者が直感的に車載装置1の方向を認識することができる表示としている。
For example, when the
このように、本システムでは、端末2から見た車載装置1の方向を、車載装置1のマイコン109で算出して端末2に送信するようにしているので、端末2側では、受信した情報をそのまま表示すればよく、端末2における処理を軽減し、構成を簡易にすることができるものである。
Thus, in this system, since the direction of the vehicle-mounted
尚、端末2において、磁気方位センサ201の情報に基づいて東西南北の方位を表示するようにしておき、車載装置1からは、相関ピーク値と方位センサ101の情報から特定された端末2の方位そのものを送信し、端末2が、受信した方位に基づいて、端末2から見た車載装置1の方向、つまり受信した方位に正対する方位を求めてそれを表示するように構成することも可能である。
Note that the
[端末2のマイコン209の処理:図2]
次に、端末2のマイコン209における処理について図2を用いて説明する。図2は、端末2のマイコン209における処理を示すフローチャート図である。
入力部から位置検出指示が入力されると(100)、端末2のマイコン209は、気圧センサ202から気圧情報を取得し(102)、磁気センサ201から端末2の向きを示す方位情報を取得して(104)、SS無線機203を介して気圧情報と方位情報とを車載装置1に送信する(106)。
[Processing of the
Next, processing in the
When a position detection instruction is input from the input unit (100), the
そして、マイコン209はSS無線機203に受信動作を開始させ、車載装置1からの信号を受信したかどうかを判断し(108)、受信していない場合には、タイムアップしたかどうかを判断し(110)、タイムアップしていなければ処理108に戻って受信動作を続ける。
処理110でタイムアップした場合には、タイムアップした旨を表示して(112)、処理を終わる。
Then, the
When the time is up in the
また、処理108で車載装置1からの信号を受信した場合には、受信データから検出方向情報と高さ情報とを取得して、これらに基づいて端末2から見た車載装置1の検出方向及び高さの差を表示器206に表示する(114)。このようにして端末2のマイコン209の処理が行われるものである。
Further, when the signal from the in-
[車載装置1のマイコン109の処理:図3]
次に、車載装置1のマイコン109の処理について図3を用いて説明する。図3は、車載装置1のマイコン109における処理を示すフローチャート図である。
車載装置1ではSS無線機103が間欠受信しており、端末2からの信号を受信すると(200)、マイコン109は、SS無線機103から指向性アンテナ毎の相関ピーク値と受信データとを取得する(202)。
[Process of the
Next, processing of the
In the in-
そして、マイコン109は、相関ピーク値の比に基づいて、端末2の存在する方向を判定し(204)、磁気方位センサ101に基づいて、判定された方向の方位を特定する(206)。
Then, the
更に、マイコン109は、受信した端末2の方位情報と、処理206で特定された方位とに基づいて、端末2から車載装置1を見た方向を示す検出方向を求める(208)。
そして、マイコン109は、気圧センサ102から気圧情報を取得し(210)、受信した端末2の気圧情報と取得した気圧情報の差に基づいて高さの差を求める(212)。
そして、マイコン109は、検出方向情報と、高さの差を示す高さ情報とをSS無線機103を介して端末2に送信する(214)。
このようにして、車載装置1のマイコン103の処理が行われるものである。
Further, the
The
Then, the
In this way, the processing of the
[電界レベル(RSSI)での検出と相関値レベルでの検出:図4]
次に、電界レベルで検出する場合と、相関値レベルで検出する場合について図4を用いて説明する。図4は、電界レベルでの検出と相関値レベルでの検出を示す模式説明図である。
図4(a)に示すように、車載装置1において、スペクトラム拡散された受信波の電界レベルに対して、妨害波の受信電界レベルが高い場合に、電界レベルに基づいて端末の検出を行うと、より電界レベルの高い妨害波の方向に端末があると誤認識してしまう。
妨害波としては、本システムの通信と同一の周波数帯を使用している他の通信機器の電波や、周辺の電子機器ノイズ等が考えられる。
[Detection at electric field level (RSSI) and detection at correlation value level: FIG. 4]
Next, a case where detection is performed at the electric field level and a case where detection is performed at the correlation value level will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic explanatory diagram showing detection at the electric field level and detection at the correlation value level.
As shown in FIG. 4A, in the in-
As interference waves, radio waves of other communication devices using the same frequency band as the communication of this system, peripheral electronic device noise, and the like can be considered.
そこで、受信時に逆拡散処理を行うことにより、(b)に示すように、受信波は高い相関値レベルとなる相関ピークが得られるのに対し、妨害波は相関ピークが得られず拡散してしまい、相関値レベルは低くなる。
これにより、妨害波の受信電界レベルが強くてもその影響を低減でき、端末の方向を誤検出するのを防ぐことができるものである。
Therefore, by performing despreading processing at the time of reception, as shown in (b), the received wave has a correlation peak with a high correlation value level, whereas the interference wave is diffused without obtaining a correlation peak. Thus, the correlation value level is lowered.
As a result, even if the reception electric field level of the interference wave is strong, the influence can be reduced and erroneous detection of the direction of the terminal can be prevented.
[妨害波がある場合:図5]
次に、本システムにおいて、妨害波がある場合について図5を用いて説明する。図5は、妨害波源が車載装置の近くにある場合の例を示す説明図である。
図5に示すように、端末2が指向性アンテナ106の方向にあり、妨害波を発生する妨害波源3が指向性アンテナ104の方向にある場合、図4に示したように、電界レベルでの比較を行って端末2を検出しようとすると、妨害波源3からの妨害波の電界レベルのほうが大きくなって、妨害波源3の方向に端末2があると誤検出してしまう場合がある。
[When there is an interference wave: Fig. 5]
Next, a case where there is an interference wave in this system will be described with reference to FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example in the case where the interference wave source is near the vehicle-mounted device.
As shown in FIG. 5, when the
しかし、本システムでは、車載装置1のマイコン109が、各指向性アンテナからの受信信号の相関ピーク値で判断するようにしているので、妨害波方向である指向性アンテナ104の受信信号からは相関ピークが検出されず、誤検出することはない。
However, in this system, since the
尚、上述した特許文献2には、指向性アンテナ毎に少しずつ周波数を変えて、受信電界レベルが大きい周波数の方向を端末の方向として検出することも記載されているが、上記と同様に、端末とは異なる方向に強い電界レベルの妨害波源があると、誤検出してしまう。
本システムでは、指向性アンテナ毎に周波数を変えたとしても、相関ピーク値を用いて端末の方向を検出することで、妨害波による誤検出を防ぐことができるものである。
In addition, in the above-described
In this system, even if the frequency is changed for each directional antenna, it is possible to prevent erroneous detection due to an interference wave by detecting the direction of the terminal using the correlation peak value.
[実施の形態の効果]
本発明の実施の形態に係る位置検出システムによれば、端末2の入力部から位置検出の指示が入力されると、マイコン209が、磁気方位センサ201から端末2の向きを示す方位情報を取得し、気圧センサ202から気圧情報を取得し、方位情報と気圧情報とをSS無線機103から車載装置1に送信し、車載装置1では、指向性アンテナ104〜107を時分割で切り替えて信号を受信し、SS無線機103が、各指向性アンテナ104〜107の受信信号を逆拡散して相関ピーク値を求め、マイコン109が、相関ピーク値に基づいて端末2の方向を判定し、更に磁気方位センサ101を参照して端末2の方位を特定し、端末2から受信した方位情報と特定された方位とから端末2から車載装置1を見た方向を示す検出方向を求め、気圧センサ102から気圧情報を取得して、受信した気圧情報との差から高さの差を算出し、検出方向情報と高さ情報とを端末2に送信し、端末2では受信した情報に基づいて車載装置1の方向と高さの差を表示器206に表示するものであり、車載装置1で端末2の方向を検出する際に、SS通信の相関ピーク値を用いているので、電界レベルを用いるのに比べて妨害波の影響を受けにくく、端末2の方向を誤検出してしまうのを防ぐことができ、また車両が地下にあっても検出でき、更に高さ方向の情報を提供して、精度の高い位置検出を行うことができる効果がある。
[Effect of the embodiment]
According to the position detection system according to the embodiment of the present invention, when a position detection instruction is input from the input unit of the
また、本システムによれば、検出方向として、端末2から車載装置1を見た方向を矢印で示すようにしているので、利用者が直感的に車載装置1がどちらの方向にあるかを認識して、端末2を正しい方向に向けることができ、目的の車両を短時間で見つけることができる効果がある。
Further, according to the present system, the direction in which the in-
また、本システムによれば、車載装置1において、端末2から車載装置1を見た方向を示す検出方向情報を求めるようにしているので、端末2では特別な処理を行う必要がなく、装置構成を簡易にできる効果がある。
Further, according to the present system, since the in-
尚、本システムでは車載装置1と端末2に気圧センサを備えて、それぞれの気圧を測定して高さの差を算出するようにしているが、気圧センサを設けずに方位情報のみを求めるよう構成することも可能であり、車載装置1及び端末2の構成を簡略化することができる。
In this system, the in-
本発明は、妨害波があっても確実に位置検出を行うことができる位置検出システムに適している。 The present invention is suitable for a position detection system that can reliably perform position detection even when there is an interference wave.
1…車載装置、 2…端末、 101,201…磁気方位センサ、 102,202…気圧センサ、 103,203…SS無線機、 104,105,106,107…指向性アンテナ、 108…スイッチ、 109,209…マイコン、 204…アンテナ、 206…表示器
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記車載装置が、それぞれ異なる指向性を備えた複数の指向性アンテナと、スペクトラム拡散通信を行う第1の無線機と、方位を検出する第1の磁気方位センサと、端末に送信する情報を求める制御部とを備え、
前記端末が、利用者が指示を入力する入力部と、スペクトラム拡散通信を行う第2の無線機と、方位を検出する第2の磁気方位センサと、情報を表示する表示器と、前記表示器への表示を制御する制御部とを備え、
前記端末の制御部が、前記入力部から車載装置の位置を検出する指示が入力されると、前記第2の磁気方位センサから自端末がどの方位を向いているかを示す方位情報を取得して、前記方位情報を前記第2の無線機を介して前記車載装置に送信し、
前記車載装置の第1の無線機が、前記複数の指向性アンテナからの信号を時分割で受信して、それぞれ逆拡散を行って指向性アンテナ毎の相関ピーク値を算出し、
前記車載装置の制御部が、算出された複数の相関ピーク値に基づいて前記端末が存在する方向を判定し、前記第1の磁気方位センサに基づいて前記判定された方向の方位を特定し、受信信号に含まれる前記端末の方位情報と前記特定された方位とに基づいて、前記端末から前記車載装置を見た方向を示す検出方向情報を求め、前記検出方向情報を前記第1の無線機を介して前記端末に送信し、
前記端末の制御部が、受信した前記検出方向情報に基づいて、前記表示器に前記車載装置が存在する方向を示す情報を表示することを特徴とする位置検出システム。 A position detection system comprising an in-vehicle device mounted on a vehicle or the like and a terminal carried by a user, and displaying the position of the vehicle or the like on the terminal,
The in-vehicle device obtains a plurality of directional antennas having different directivities, a first wireless device that performs spread spectrum communication, a first magnetic direction sensor that detects an orientation, and information to be transmitted to a terminal. A control unit,
The terminal includes an input unit through which a user inputs an instruction, a second wireless device that performs spread spectrum communication, a second magnetic direction sensor that detects an orientation, a display that displays information, and the display And a control unit for controlling display on
When an instruction to detect the position of the in-vehicle device is input from the input unit, the control unit of the terminal acquires direction information indicating which direction the terminal is facing from the second magnetic direction sensor. , Transmitting the azimuth information to the in-vehicle device via the second radio,
The first radio of the in-vehicle device receives signals from the plurality of directional antennas in a time division manner, performs despreading to calculate a correlation peak value for each directional antenna,
The control unit of the in-vehicle device determines the direction in which the terminal exists based on the calculated plurality of correlation peak values, specifies the direction of the determined direction based on the first magnetic direction sensor, Based on the azimuth information of the terminal and the specified azimuth included in the received signal, detection direction information indicating a direction of viewing the in-vehicle device from the terminal is obtained, and the detection direction information is obtained from the first wireless device. To the terminal via
The position detection system, wherein the control unit of the terminal displays information indicating a direction in which the in-vehicle device is present on the display based on the received detection direction information.
端末が、第2の気圧センサを備え、
前記端末の制御部が、前記第2の気圧センサから気圧情報を取得して、方位情報と共に前記車載装置に送信し、
前記車載装置の制御部が、前記第1の気圧センサから気圧情報を取得して、受信信号に含まれる端末の気圧情報と前記取得した気圧情報とに基づいて、前記端末と前記車載装置が位置する場所の高さの差を算出し、高さ情報として検出方向情報と共に前記端末に送信し、
前記端末の制御部が、受信した前記高さ情報に基づいて、表示器に前記車載装置と前記端末が位置する場所の高さの差を示す情報を表示することを特徴とする請求項1又は2記載の位置検出システム。 The in-vehicle device includes a first atmospheric pressure sensor,
The terminal comprises a second barometric sensor;
The control unit of the terminal acquires atmospheric pressure information from the second atmospheric pressure sensor and transmits it to the in-vehicle device together with direction information,
The control unit of the in-vehicle device acquires atmospheric pressure information from the first atmospheric pressure sensor, and the terminal and the in-vehicle device are positioned based on the atmospheric pressure information of the terminal included in the received signal and the acquired atmospheric pressure information. Calculating the height difference of the location to be sent to the terminal along with the detection direction information as height information,
The control unit of the terminal displays information indicating a difference in height between the in-vehicle device and a location where the terminal is located on a display based on the received height information. 2. The position detection system according to 2.
前記端末の制御部が、前記検出方向情報を受信して、前記検出方向を示す矢印を表示器に表示することを特徴とする請求項1乃至3記載の位置検出システム。 Based on the difference between the terminal orientation information and the identified terminal orientation, the control unit of the in-vehicle device transmits, as detection direction information, a direction in which the terminal faces the identified terminal orientation,
The position detection system according to claim 1, wherein the control unit of the terminal receives the detection direction information and displays an arrow indicating the detection direction on a display.
前記端末の制御部が、前記検出方向情報を受信して、第2の磁気方位センサからの方位情報に基づいて、前記検出方向に正対する向きを示す矢印を表示器に表示することを特徴とする請求項1乃至3記載の位置検出システム。 The control unit of the in-vehicle device transmits the direction of the identified terminal as detection direction information,
The control unit of the terminal receives the detection direction information and displays an arrow indicating a direction facing the detection direction on a display based on the direction information from the second magnetic direction sensor. The position detection system according to claim 1.
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---|---|---|---|
JP2009239557A JP2011085524A (en) | 2009-10-16 | 2009-10-16 | Position detection system |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014218176A (en) * | 2013-05-09 | 2014-11-20 | アルプス電気株式会社 | Bidirectional communication system |
JP2016511403A (en) * | 2013-02-25 | 2016-04-14 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. | Autonomous direction finding using differential angle of arrival |
WO2018051539A1 (en) * | 2016-09-15 | 2018-03-22 | アルプス電気株式会社 | Smart keyless entry system |
-
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