JP5087909B2 - Radio positioning system and a wireless positioning method - Google Patents

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Description

本発明は、測位の基準点となる複数のマーカ装置を用いて移動体の位置座標を決定する無線測位システムと無線測位方法に関する。 The present invention relates to radio positioning systems and radio positioning method for determining the position coordinates of the moving object using a plurality of marker device serving as a reference point for positioning.

道路等で車両の位置を測定するためGPS(Global Positioning System)が一般に用いられる。 GPS (Global Positioning System) is commonly used to measure the position of the vehicle on the road or the like. ただし、GPSではビルの谷間等で4個のGPS衛星が直接見通せない場所では位置を正しく測位することができない。 However, four of the GPS satellites in the valley of the GPS in the building may not be able to properly positioning the position is in a place that does not foresee direct. また、ビルの谷間では、ビル等に反射した電波の受信によるマルチパス効果により大きな誤差が生じることが知られている。 Also, in urban canyons, a large error by the multipath effect occurs is known by the radio wave received reflected on buildings. そこで、GPSにおける衛星の代わりに、地上に測位用の無線装置(以下マーカ)を設置し、電波を用いて車両の測位を行う方法がある。 Therefore, instead of the satellite in the GPS, the wireless device for positioning (hereinafter marker) placed on the ground, there is a method to perform positioning of the vehicle using radio waves.

マーカを使用して車両の現在位置を測定する従来の測位システム例を図1に示す。 A conventional positioning system example of measuring the current position of the vehicle using the marker shown in FIG.

図1において、101は車両、102はマーカA、103はマーカB、104はマーカC、<1>は電波が伝播するステップをそれぞれ示す。 1, reference numeral 101 denotes a vehicle, 102 markers A, 103 is a marker B, 104 denotes a marker C, <1> is a step of radio waves propagate, respectively.

図1において、道路等に固定設置した複数のマーカ102、103、104から電波を同時、あるいは既知の時間ずらして送信し、各マーカから車両101までの電波の到達時間差から車両の位置を求める。 In Figure 1, simultaneous radio waves from a plurality of markers 102, 103 and 104 fixed installed on a road or the like, or transmitted by shifting a known time, to determine the position of the vehicle from radio waves arrival time difference from each marker to the vehicle 101. これは、GPSと同じ測位方式であり、2次元で位置を特定するためには最低3個のマーカからの電波を直接見通し内で受信する必要がある。 This is the same positioning method as GPS, to identify the location in two dimensions should be received directly in sight radio waves from at least three markers. 特に、進行方向の位置を正確に決定するためには、車両101の前後のマーカからの電波を直接見通し内で受信する必要がある。 In particular, in order to accurately determine the position of the traveling direction, it is necessary to receive radio waves directly sight from the front and rear of the marker of the vehicle 101. しかし、車両101の前後を大型車が走行している場合、マーカ102、103、104からの電波の1つが遮蔽されることがあり、前後のマーカがすべて同時に見えず測位できない場合がある。 However, if the front and rear of the vehicle 101 is large vehicle is traveling, one of the radio waves from the marker 102, 103, 104, but may be shielded, there is a case where the front and rear of the marker can not positioning invisible all at the same time. マーカを道路面から高い位置に設置すれば、大型車で遮蔽されないが、高い位置のマーカ設置は設置の費用が大きくなり望ましくない。 By installing a marker at a higher position from the road surface, but are not blocked by large vehicles, markers installed in a high position is undesirable costs of installation is increased.

車両とマーカ間を測位信号を往復させるTWR(Two Way Ranging)方式と呼ばれる方法がある。 There is a method called TWR (Two Way Ranging) system in which the inter-vehicle and the marker back and forth positioning signal. TWRによる測位の原理を図2に示す。 TWR 2 the principle of positioning by.

図2において、201は車載機、202はマーカ、<1>および<2>は電波が伝播するステップをそれぞれ示す。 2, reference numeral 201 denotes the vehicle-mounted device, 202 markers, <1> and <2> is a step of radio waves propagate, respectively.

図2により、車載機201とマーカ202の間で電波を往復させることにより、車載機201とマーカ202の距離を測定できる。 The Figure 2, by reciprocating the radio waves with the vehicle-mounted device 201 and the marker 202, can measure the distance of the terminal 201 and the marker 202. 車載機201から、送信時刻T t0において電波を送信し、伝播路<1>を伝播しマーカ202に到達した受信時刻T r1を測定する。 From the vehicle-mounted device 201, the electric wave transmitted in the transmission time T t0, measures the reception time T r1 reaching the marker 202 propagates through the propagation path <1>.

次に、マーカ202から送信時刻T t1において電波を返信し、伝播路<2>を伝播し車載機201に到達した時刻T r01を測定する。 Next, the radio returns at transmission time T t1 from the marker 202, to measure the time T r01 reaching the vehicle-mounted device 201 propagates through the propagation path <2>. 車載機201とマーカ201の距離をL 、車載機201とマーカ202の時計のオフセットをT 01 、光速をV とすると、(1)式および(2)式の関係となる。 The distance of the terminal 201 and the marker 201 L 1, the vehicle-mounted device 201 and T 01 the offset of the clock of the marker 202, when the speed of light and V c, a (1) and (2) relationship.

・ 式と(2)式からT 01を消去すると、車載機201とマーカ202の距離L は・ 式で求まる。 - equation (2) Clearing the T 01 from the equation, the distance L 1 of the vehicle-mounted device 201 and the marker 202 is obtained by the formula.

TWR方式を利用した測位システムの従来技術の例を図3に示す。 An example of a prior art navigation system using TWR scheme shown in FIG.

図3において、301は車両、302はマーカA、303はマーカB、304はマーカC、<1>〜<6>は電波が伝播するステップをそれぞれ示す。 3, reference numeral 301 denotes a vehicle, 302 markers A, 303 is a marker B, 304 is a marker C, <1> ~ <6> indicates a step wave propagates respectively.

図3において、車両301とマーカA302の間では、ステップ<1>とステップ<2>により信号チャンネルCH1を用いて電波を往復させ、車両301とマーカB303の間では、次の測定時間にステップ<3>とステップ<4>により信号チャンネルCH1を用いて電波を往復させ、車両301とマーカC304の間では、次の測定時間にステップ<5>とステップ<6>により信号チャンネルCH1を用いて電波を往復させ、車両301とマーカ302、303、304の間の距離を(3)式により順次測定する。 3, between the vehicle 301 and the marker A 302, step <1> and step <2> is reciprocated radio waves by using a signal channel CH1 by, between the vehicle 301 and the marker B 303, steps to the next measuring time < 3> step <4> is reciprocated radio waves by using a signal channel CH1 by, between the vehicle 301 and the marker C304, using a signal channel CH1 in step <6> the step <5> for the next measurement time Telecommunications back and forth to sequentially measure the distance between the vehicle 301 and the marker 302, 303, 304 by (3). 平面状の1点の位置座標を決定するには、最低2箇所のマーカとの距離が測定できれば、各マーカを中心とした円の交点により車両の測位ができる。 To determine the position coordinates of the planar one point, if the measurement is the distance between the marker least two places, it is positioning of the vehicle by the intersection of a circle centered on each marker.

また、道路上の車両位置を測位する方法として、道路面上に所定の間隔で2種類のマーカを設置し、車線の幅方向位置と走行方向位置を前記マーカからの信号を用いて別々に測定する方法がある(特許文献1参照)。 Further, as a method of positioning the vehicle position on the road, we established the two types of markers at predetermined intervals on a road surface, measuring separately the running direction position and the width direction position of the lane by using the signal from the marker how to is (see Patent Document 1).

このシステムは、走行車両から道路幅方向問い合わせ電波と、道路進行方向問い合わせ電波をそれぞれ別の周波数で道路面に向かって送信する。 The system includes a road width direction inquiry radio wave from the traveling vehicle, and transmits toward the road surface road traveling direction query radio wave in separate frequency.

道路面上に所定の間隔で配置された位置情報送出マーカは、受信した道路幅方向問い合わせ電波と同じ周波数の電波を返信する。 Position information sending markers arranged at predetermined intervals on a road surface, returns radio waves in the same frequency as the received road width direction query radio wave. 車両は3つのアンテナを備え、道路上の位置情報送出マーカからの返信電波を受信した3つの電波レベルからピークを示す車線の幅方向位置を決定する。 Vehicle comprises three antennas, to determine the widthwise position of the lane showing the peaks of three waves level received a reply radio waves from the position information sending markers on the road. 一方、道路面上に所定の間隔で配置された道路情報送出マーカは、受信した道路進行方向問い合わせ電波と同じ周波数の電波を返信する。 On the other hand, the road information transmission markers arranged at predetermined intervals on a road surface, returns radio waves in the same frequency as the received road traveling direction query radio wave. 車両は前記と同じ3つのアンテナで、道路上の道路情報送出マーカからの返信電波を受信し、道路情報送出マーカの道路進行方向の位置座標を検出する。 Vehicle in the same three antennas and the receive the reply radio waves from the road information transmitter markers on the road, detecting a road traveling direction of the position coordinates of the road information transmission marker. 車両はこれら2つの情報を総合して、現在位置を測位する。 Vehicle taken together these two pieces of information, it measures the current position.
特開2002−260158号公報 JP 2002-260158 JP

図3に示したTWR方式を用いた場合は、各マーカとの測位を順番に行うため、高速に移動する車両301は、1個のマーカA302との測位のための通信を行い、次のマーカB303との測位の通信時間の間に、車両301の位置が移動するので正確な測位できなくなってしまうという課題がある。 When using the TWR method shown in FIG. 3, for performing positioning between each marker in turn, the vehicle 301 moving at high speed, to communicate for positioning the single marker A 302, next marker during the communication time positioning and B 303, the position of the vehicle 301 there is a problem that it becomes impossible to correct the positioning so moved.

また、道路上では、多数の車両が走行しており、他車両によって電波が遮蔽されることがある。 Further, on the road, it has a number of vehicles traveling sometimes waves are shielded by another vehicle. 測位を行う場合には、道路面等で反射した電波(以下マルチパス)を用いると正しく測位できないため、見通し内の直接伝播波を用いる必要があるが、例えば小型車の前後左右を大型車が走行していると、マーカとの見通し内通信ができないという課題がある。 When performing positioning, can not be correctly positioning the use of radio waves (hereinafter multipath) reflected by the road surface or the like, it is necessary to use a direct propagation wave in the sight, for example, large vehicle front and rear left and right small car traveling and to have, there is a problem that can not be line-of-sight communication with the marker.

また前記特許文献1による方法は、車線の走行方向および幅方向の測位精度を上げるには、道路情報送出マーカと位置情報送出マーカを、道路面に測位精度の間隔で設置する必要があり、大きな設備費用が必要となる。 The method according to Patent Document 1 also will improve the positioning accuracy of the traveling direction and the width direction of the lane, the position information sending marker and road information delivery markers, should be installed at intervals of positioning accuracy in a road surface, a large equipment costs are required.

従って本発明の目的の1つは、高速で移動する移動体の位置を高精度で測位する無線測位システムと無線測位方法を提供することである。 Accordingly one object of the present invention is to provide a wireless positioning system and a wireless positioning method for positioning a position of the movable body that moves at high speed with high precision.

尚、上記目的に限らず後述する発明を実施するための最良の形態に示す各構成により導かれる結果であって、従来の技術によっては得られない効果も本発明の他の目的の1つとして位置付けることが出来る。 Incidentally, a result derived by the configuration shown in the best mode for carrying out the invention described below is not limited to the above-mentioned object, as well one of the other object of the present invention the effect obtained not by conventional techniques it can be positioned.

(1)本発明では、移動体は測位基準点となる複数のマーカ装置に測位要求信号を同報送信し、複数のマーカ装置は測位要求信号を受信した時に、測位データを前記マーカ装置固有の通信チャンネルを用いて前記移動体に送信し、前記移動体は前記測位データによる前記マーカ装置の座標、マーカ装置までの往復時間を用いて移動体の現在位置座標を決定する無線測位システムを用いる。 (1) In the present invention, the mobile positioning request signal and broadcasts a plurality of marker device comprising a positioning reference point, the plurality of marker device when receiving the positioning request signal, the positioning data the marker device specific transmitted to the moving body using the communication channel, the mobile uses a wireless positioning system to determine the current position coordinates of the moving object using the round trip time to the coordinates, the marker device of the marker device according to the positioning data. 移動体と複数マーカ間における測位の通信時間が短縮され、移動体の正確な測位が可能となる。 Communication time positioning is shortened between the mobile and plural markers allows the precise positioning of the moving body.

好ましくは、前記測位要求信号および測位データの信号はインパルス化された電波を用いることにより測位のための時刻測定の精度を高く出来る。 Preferably, the signal of the positioning request signal and positioning data can increase the accuracy of the time measurement for positioning by using a radio wave impulse.

前記測位データの信号は、前記マーカ装置毎に異なった擬似ランダム符号によりパルス位置変調された信号とし、前記測位データの送信が繰り返される毎に異なった擬似ランダム符号によりパルス位置時間が制御されることにより、データの衝突を軽減出来る。 Signal of the positioning data, the the pulse position modulated signal by a pseudo-random codes different for each marker device, the pulse position time is controlled by a pseudo-random code transmission of the positioning data is different for each repeated It makes it possible to reduce the collision of data.

また、前記測位データは、前記移動体に共通の第1の測位データと前記移動体によって異なる第2の測位データとなら成り、第1の測位データは前記測位要求信号の受信に関係なく所定の周期で送信され、第2の測位データは前記測位要求信号の受信に応答して送信される。 Further, the positioning data, the made if the moving entity and the common first positioning data the mobile by a different second positioning data, the first positioning data is predetermined regardless of the reception of the positioning request signal sent in a cycle, the second positioning data is transmitted in response to receiving said positioning request signal. この結果移動体とマーカ装置との通信時間が短縮され高精度な測位が可能となる。 As a result the communication time between the mobile and the marker device is shortened thereby enabling accurate positioning.

また、前記測位要求データは、前記移動体が前記第1の測位データを受信した時にのみ前記移動体から送信され、測位エリア外における不要な電波の発信を無くし、電波の輻輳が軽減できる。 Further, the positioning request data, the moving body is transmitted from the mobile only when receiving the first positioning data, eliminating the transmission of unnecessary radio waves in the outer positioning area, the congestion of the radio wave can be reduced.

前記マーカ装置は、道路上の信号機上または、前記移動体が走行する複数車線の両端の上方および車線の境界線の上方に設置され、測位する小型車がマーカ装置と通信する電波が隣車線の大型車により遮断されないように出来る。 It said marker device, the signal on-press on the road or the movable body is disposed above the opposite ends of the upper and the boundaries of the lanes of multi-lane running, large waves small cars that positions to communicate with the marker device is adjacent lane can so as not to be blocked by the car.
(2)本発明では、一方通行の道路を走行する移動体と、測位基準点となる複数のマーカ装置間の電波の往復時間と前記マーカ装置の座標を用いて計算された前記移動体の複数座標のうち、前記座標の時間変化が前記一方通行の方向に一致する座標を前記移動体の座標として選択するステップを含む無線測位方法を用いる。 (2) a plurality of present the invention, whereas a moving body that travels the passage of a road, the moving body calculated using wave round trip time between the plurality of marker device comprising a positioning reference point and the coordinates of the marker device among the coordinates, time variation of the coordinates using wireless positioning method including the step of selecting the coordinates to match the direction of the one-way as a coordinate of the movable body.

好ましくは、前記往復時間が最も短い2つのマーカ装置の測位データを用いて決定された前記移動体の座標を中心とし、他のマーカ装置の測位データを用いて決定された前記移動体の座標が所定の範囲外の場合は、測位に用いないステップを含む無線測位方法を用いる。 Preferably, the center coordinates of the movable body that is determined using the positioning data of the round-trip time is the shortest two marker device, coordinates of the movable body that is determined using the positioning data of another marker device for outside the predetermined range, using wireless positioning method comprising the steps not used for positioning.
(3)本発明では、交差点の端から所定の距離離れた位置に設置され、前記交差点に向かう車両方向を向いた第1の複数マーカ装置により前記移動体の測位を行うステップと、前記交差点の端に設置され、前記交差点に侵入する車両方向を向いた第2の複数マーカ装置により前記移動体の測位を行うステップと、前記第1のマーカ装置による測位エリアを通過し、第2の複数マーカ装置による測位エリアに入るまでの区間は前記移動体が内蔵した自律センサにより座標を決定するステップとを含む無線測位方法を用いる。 (3) In the present invention, is installed from the end of the intersection at a predetermined distance away, and performing positioning of the moving body by a first plurality marker device facing the vehicle direction toward the intersection, the intersection It is installed in the end, through a step of performing positioning of the moving body by a second plurality marker device facing the vehicle direction entering the intersection, the positioning area by the first marker device, the second plurality markers section up into the positioning area by apparatus using wireless positioning method comprising the steps of determining the coordinates by the autonomous sensor to the moving body is built. 交差点の信号を無視して高速で侵入する車両を事前に検知することが出来る。 Ignoring the intersection of the signal can be detected in advance the vehicle to penetrate at high speed.
(4)前記交差点の端から第1の距離離れた位置に設置され、前記交差点に向かう車両方向を向いた第1の複数マーカ装置により前記移動体の測位を行うステップと、前記交差点の端から第2の距離離れた位置に設置され、前記交差点の方向と前記交差点とは逆方向の両方向に電波の指向性を有した第2の複数マーカ装置により前記移動体の測位を行うステップと、前記交差点の端に設置され、前記交差点に侵入する車両方向を向いた第3の複数マーカ装置により前記移動体の測位を行うステップと、前記第1のマーカ装置による測位エリアを通過し、第2の複数マーカ装置による測位エリアに入るまでの区間は前記移動体が内蔵した自律センサにより座標を決定するステップとを含む無線測位方法を用いる。 (4) it is placed from the edge of the intersection at a first distance away, and performing positioning of the moving body by a first plurality marker device facing the vehicle direction toward the intersection, from the edge of the intersection disposed a second distance away, and performing positioning of the moving body by a second plurality marker device and the intersection direction having a radio wave directionality in both opposite directions of the intersection, the It is installed on the edge of the intersection, and performing a positioning of the third of the moving body by a plurality marker device facing the vehicle direction entering the intersection, through a positioning area by the first marker device, the second the section up into the positioning area by multiple marker device using wireless positioning method comprising the steps of determining the coordinates by the autonomous sensor to the moving body is built. 交差点付近における測位精度を向上させることができる。 It is possible to improve the positioning accuracy in the vicinity of the intersection.

本発明により、高速で移動する移動体の位置座標を高精度で測位する無線測位システムと無線測位方法を提供することが出来る。 The present invention can provide a radio positioning system and a wireless positioning method for positioning a position coordinate of the movable body that moves at high speed with high precision.

以下、図面を参照することにより本発明の実施の形態について説明する。 The following describes embodiments of the present invention by referring to the drawings.
(実施例1) (Example 1)
実施例1では、走行する車両は複数マーカに対し同報用チャンネルにより測位要求信号を送信し、各マーカはマーカ個別のチャンネルにより測位応答信号を車両に返信することにより、車両の測位を行う。 In Example 1, a vehicle traveling sends a positioning request signal by broadcast channel to a plurality markers, each marker by returning a positioning response signal by the marker individual channels to a vehicle, performing the positioning of the vehicle.

図4に実施例1における測位システム構成を示す。 Figure 4 illustrates a positioning system configuration in the first embodiment.
図4において、401は車両、402はマーカA、403はマーカB、404はマーカC、<1>は電波が伝播するステップをそれぞれ示す。 4, reference numeral 401 denotes a vehicle, 402 markers A, 403 is a marker B, 404 is a marker C, <1> indicates a step wave propagates respectively.

図4において、車両401は同報用チャンネルCH0を用い、マーカA402、マーカB403、マーカC404に対し、<1>のステップで同時に測位要求信号を送信する。 4, the vehicle 401 using the channel CH0 for broadcast, marker A 402, the marker B403, to the marker C404, transmits a positioning request signal simultaneously in steps of <1>. マーカA402、マーカB403、マーカC403は、それぞれマーカに固有のチャンネルCH1、CH2、CH3を用いたそれぞれのマーカの測位応答信号を、<2>のステップで車両401に返信する。 Marker A 402, marker B403, marker C403 is the marker respectively positioning response signal of each marker with unique channels CH1, CH2, CH3, and returns the vehicle 401 in step <2>. 各マーカから返信する<2>のステップは、車両401から各マーカへの伝播遅延時間やマーカ固有の遅延時間による送信時刻の違いはあるが、各マーカが測位要求信号を受信すると時間を待たずにすぐに返信するステップを示す。 Reply from each marker steps of <2> is the difference in transmission time due to the propagation delay time or marker-specific delay time to each of the markers from the vehicle 401, but which each marker without waiting for the time when it receives a positioning request signal immediately show a reply to step in.

車両401は、測位要求信号を送信した時刻T t0とマーカA402から受信した測位応答信号の受信時刻T r01および、測位応答信号に含まれるマーカA402における測位要求信号の受信時刻T r1および測位応答信号の送信時刻T t1を用い、(3)式により車両401とマーカA間の距離L を計算する。 Vehicle 401, the positioning request signal reception time T r01 and the positioning response signal received from the time T t0 and the marker A402 that transmitted the reception time T r1 and the positioning response signal positioning request signal in the marker A402 included in the positioning response signal using the transmission time T t1 of calculating the distance L 1 between the vehicle 401 and the marker a by (3). 同様にして、マーカB403、マーカC404からの測位応答信号に含まれる各マーカの時刻データを用い、車両401とマーカB403間の距離L 、車両401とマーカC404間の距離L を計算する。 Similarly, markers B403, using time data of the markers included in the positioning response signal from the marker C404, calculate the distance L 2, the distance L 3 between the vehicle 401 and the marker C404 between the vehicle 401 and the marker B403.

平面状の1点の位置座標を決定するには、最低2箇所のマーカとの距離が測定できれば、各マーカを中心とした円の交点により車両の測位ができる。 To determine the position coordinates of the planar one point, if the measurement is the distance between the marker least two places, it is positioning of the vehicle by the intersection of a circle centered on each marker. この場合2つの交点が求まるが、車両401の進行方向により正しい解を判断するが、具体的説明は図16−1を用いて後述する。 In this case two intersections is obtained, but to determine the correct solution with the traveling direction of the vehicle 401, specifically it will be described later with reference to Figure 16-1.

車両401の測位装置構成を図5に、マーカA402の測位装置構成を図6に、通信フレーム構成を図7に示す。 Figure 5 positioning device configuration of the vehicle 401, in Figure 6 the positioning device structure of marker A 402, shows a communication frame configuration in FIG.

図5において、500は車載機、501はMPU(マイクロプロセッサユニット)、502は送信部、503は送信データ部、504はPPM(パルス位置変調)データ変調部、505はCH0PN系列発生部、506はインパルス生成部、507は送信時刻保持部、508はBPF、509はPA(電力増幅器)、510は送信アンテナ、511はタイマ、512は受信部、512 は受信部A、512 は受信部B、512 は受信部n、513は受信アンテナ、514はBPF、515はLNA(低雑音増幅器)、516はパルス検出部、517は相関器A、518はCH1PN系列発生部、519は受信時刻保持部A、520はPPMデータ復調部A、521は受信データ部A、522は外部インタフェースをそれぞれ示す。 5, 500-vehicle device, 501 MPU (microprocessor unit), the transmission unit 502, the transmission data 503, 504 PPM (pulse position modulation) data modulation unit, 505 CH0PN sequence generation unit, 506 impulse generating unit, the transmission time holding unit 507, 508 BPF, 509 is PA (power amplifier), the transmitting antenna 510, 511 timer, 512 receiving unit, 512 1 receiving unit A, 512 2 has received portion B , 512 n are receiver n, 513 receiving antenna, 514 BPF, 515 are LNA (low noise amplifier), 516 pulse detecting unit, 517 a correlator A, 518 is CH1PN sequence generation unit, 519 reception time held part a, 520 is PPM data demodulation unit a, 521 is the received data unit a, 522 denotes an external interface, respectively.

図6において、600はマーカA、601はMPU(マイクロプロセッサユニット)、602は送信部、603は送信データ部、604はPPM(パルス位置変調)データ変調部、605はCH1のPN系列発生部、606は遅延部、607は送信時刻保持部、608は減算器、609はインパルス生成部、610はBPF、611はPA(電力増幅器)、612は送信アンテナ、613はタイマ、614は受信部、615は受信アンテナ、616はBPF、617はLNA(低雑音増幅器)、618はパルス検出部、619は相関器、620はCH0PN系列発生部、621は受信時刻保持部、622はPPMデータ復調部、623は受信データ部、624は外部インタフェースをそれぞれ示す。 6, 600 markers A, 601 is MPU (microprocessor unit), the transmission unit 602, the transmission data 603, 604 PPM (pulse position modulation) data modulation unit, 605 PN sequence generator of CH1, 606 delay unit, the transmission time holding unit 607, 608 is a subtracter, 609 is an impulse generator, 610 BPF, 611 is PA (power amplifier), the transmitting antenna 612, 613 timer, 614 receiving unit, 615 receiving antenna, 616 BPF, 617 are LNA (low noise amplifier), 618 pulse detecting unit, 619 a correlator, 620 CH0PN sequence generation unit, 621 reception time holding unit, 622 PPM data demodulator, 623 respectively the received data unit, 624 an external interface.

図7において、D701は送信パルス波形でインパルス生成部506の出力波形、D702はTH(タイムホッピング)データでPN系列発生部605の出力波形、D703は送信データで送信データ603の出力波形、D703 はプリアンブル部(無変調)、D703 はデータ部(PPM変調)、D704およびD705は1チップ分のパルス位置変調をそれぞれ示す。 In FIG. 7, D701 output waveform of the impulse generator 506 in the transmitting pulse wave, D702 output waveform of the PN sequence generation unit 605 in the TH (Time Hopping) data, D703 output waveform of the transmission data 603 in the transmission data, D703 1 the preamble part (unmodulated), D703 2 data unit (PPM modulation), D704 and D705 indicate one chip pulse position modulation, respectively.

なお、図7は車載機のフレーム構成を示すが、マーカのフレーム構成については、PN符号D702が異なるのと、送信パルス波形D701が衝突防止のため後に述べる遅延時間が制御されるが他は同様であるので、図による説明は省略する。 Incidentally, FIG. 7 shows the frame structure of the vehicle-mounted device, for the frame structure of the marker, the PN code D702 is different from, but the transmission pulse waveform D701 delay time described later for preventing collision is controlled other similar since it is, it described by figure omitted.

図4、図5、図6、図7を用いて、実施例1における測位システムの動作を説明する。 4, 5, 6, with reference to FIG. 7, the operation of the positioning system in the first embodiment.

まず、図5に示した車両401搭載の車載機500が送信する測位要求信号を説明する。 First, the vehicle-mounted device 500 of the vehicle 401 mounted as shown in FIG. 5 will be described positioning request signal to be transmitted.

MPU501の制御により送信データ部503から、送信データD703が1パルス1μsecのパルスとして出力される。 From the transmission data unit 503 by the control of the MPU 501, transmission data D703 is outputted as a pulse of 1 pulse 1 .mu.sec. 送信データD703の最初の部分はプリアンブルD703 の区間であり、7パルス7μsecの区間はすべて0である。 The first part of the transmission data D703 is a section of the preamble D703 1, section 7 pulses 7μsec is all zeros.

図5において、PPMデータ変調部504は、CH0PN系列発生部505から入力したパルスチップの時間位置を、MPU501の制御により送信データ部503から送られた送信データD703が0の時は変えず、1の時は1チップ分変化する(ホッピングする)パルス位置変調を行う。 In FIG. 5, PPM data modulating unit 504, the time position of the pulse chip input from CH0PN sequence generation unit 505, without changing when the transmission data D703 transmitted from the transmission data unit 503 by the control of MPU501 is 0, 1 the one chip varies (hops) performs pulse position modulation when.

CH0PN系列発生部505は、同報用チャンネルCH0としてPN(擬似ランダム符号)系列の一種である8値のRS(リードソロモン)系列の符号列を生成し、1チップ100nsecのパルスを、1μsecの周期毎に、生成した符号に対応した時間に配置したパルス波形を発生する。 CH0PN sequence generation unit 505 generates a code sequence of RS (Reed-Solomon) sequence of 8 values, which is a type of PN (pseudorandom code) sequences as a broadcast channel CH0, the pulses of the one-chip 100 nsec, the period of 1μsec every generates a pulse waveform arranged in time corresponding to the generated code. 例えばD702に示した、5763421の符号に対応し、100nsecのパルスは、最初の5に対しては最初の1μs区間の500nsecの位置に、次の7に対しては次の1μsec区間の700nsecの位置、以下6、3、・・に対応した位置に配置された波形となる。 For example as shown in D702, corresponding to those of 5,763,421, pulses of 100nsec, the position of 700nsec the following 1μsec intervals the position of 500nsec the first 1μs period, for the next 7 for the first 5 below 6,3, a waveform which is disposed at a position corresponding to ....

また、図7に示す送信データD703は、1μsecのパルス符号であり、送信データD703の始めに配置された同期用のプリアンブル部D703 と、これに続くデータ部D703 とから構成される。 The transmission data D703 shown in FIG. 7 is a pulse code of 1 .mu.sec, a transmitting a preamble part D703 1 of arranged for synchronization at the beginning of the data D703, the data unit D703 2 Metropolitan subsequent thereto.

図7のプリアンブル部D703 では、送信データD703は、1周期7μsec内のパルスがすべて0である。 The preamble portion D703 1 in FIG. 7, the transmission data D703, the pulse in one period 7μsec are all 0. この時、PPMデータ変調部504からは、変調入力がすべて0であるから、CH0のPN系列発生部505からのパタン波形のパルス位置がそのままとなって出力する。 At this time, from the PPM data modulating unit 504, a modulation input from all 0, the pulse position of the pattern waveform from the PN sequence generation unit 505 of the CH0 is outputted as To it.

図7のデータ部D703 では、送信データD703は所定の周期内に任意の符号を有している。 The data unit D703 2 of FIG. 7, the transmission data D703 has any code within a predetermined period. 例えば送信データが0110・・・の場合、PPMデータ変調部504では、PN系列発生部505からのパタン波形5763421・・・(通常プリアンブル部の7符合より多くなる)により、チップのパルス位置が0110・・・に対応して、符号1で1チップ分ホッピングし(図7のD704、D705に示す)、5873・・・と変調され、500nsec、800nsec、700nsec、300nsec ・・・の位置にホッピングされ、図7のデータ部D703 に示されたパルス信号波形となる。 For example, when transmission data is 0110 ..., the PPM data modulating unit 504, a pattern waveform 5,763,421 ... from the PN sequence generator 505 (larger than 7 the sign of the normal preamble portion), pulse position of the chip 0110 ... in response to, by reference numeral 1 1 chips hopping (7 of D704, D705), is modulated with 5873 ..., hopped 500 nsec, 800 nsec, 700Nsec, the position of 300 nsec.. , the pulse signal waveform indicated in the data D703 2 of FIG.

PPMデータ変調部504においてPPM変調されたパルス信号は、インパルス生成部506に送られ、ステップリカバリダイオードにより、パルスの立ち上がり部で非常に細いインパルスが生成される。 PPM modulated pulse signal in PPM data modulating unit 504 is sent to the impulse generating unit 506, the step recovery diode, very thin impulse at the rising portion of the pulse is generated. 生成されたままのインパルスは、非常に広い周波数帯域のスペクトラムを有しているが、BPF508(帯域通過濾波器で、例えば、3.4GHz〜4.8GHzまたは、7.25GHz〜10.25GHzの通過帯域幅)を通すことで、許容帯域外(例えば、3.4GHz以下と4.8GHz以上または、7.25GHz以下と10.25GHz以上)のスペクトラム成分を除去することが出来る。 Impulses as produced is has a spectrum of very wide frequency band, in BPF508 (band-pass filter, for example, 3.4GHz~4.8GHz or passage of 7.25GHz~10.25GHz by passing the bandwidth), the allowable band (e.g., 3.4GHz or less and 4.8GHz or higher or, can be removed spectral components below and 10.25GHz or 7.25GHz). BPF508通過後、PA509(電力増幅器)で増幅し、送信アンテナ510から電波が放射される。 BPF508 after passing through, and amplified by PA509 (power amplifier), radio waves are radiated from the transmitting antenna 510.

車両401の車載機500は測位要求信号を送信する時に、プリアンブル部D703 の後のデータ部の最初のパルスを発生する時刻T t0を送信時刻保持部507に保存する。 Vehicle device of the vehicle 401 500 stores when transmitting a positioning request signal, the time T t0 that generates the first pulse of the data portion following the preamble portion D703 1 to the transmission time holding unit 507.

車両401の車載機500から送信された同報用CH0のインパルス電波は、各マーカの受信部で受信される。 Impulse radio of the terminal 500 broadcast for CH0 transmitted from the vehicle 401 is received by the receiving portion of each of the markers. 図6のマーカA402受信部614では、受信アンテナ615から受信されたインパルス電波は、バンドパスフィルタBPF616で不要な周波数成分を除去後、低雑音アンプ増幅器617で増幅され、パルス検出部618でパルスの有無が検出される。 In marker A402 receiver 614 of FIG. 6, the impulse radio wave received from the receiving antenna 615, after removing the unnecessary frequency components by a band-pass filter BPF616, is amplified by the low noise amplifier amplifier 617, a pulse detector 618 pulses the presence or absence is detected. パルス検出部618の回路は、公知のダイオードによる包絡線検波回路とコンパレータ等で実現できる。 Circuit of the pulse detecting section 618 can be realized by envelope detection circuit and a comparator, etc. by known diode. 検出されたパルスは、デジタルマッチドフィルタによる相関器619によりCH0PN系列発生部620で発生した同報用CH0のRS系列の符号と比較される。 Sensed pulses is compared with the sign of the RS sequence of broadcast for CH0 generated by CH0PN sequence generator 620 by the correlator 619 by the digital matched filter. 相関器619によりプリアンブル部D703 が検出されたならば、同期が確立されたとして、PPMデータ復調部622により、次に続くデータ部D703 のPPM信号を復調し受信データを生成し、受信データ部623を介してMPU601に入力する。 If the preamble portion D703 1 is detected by the correlator 619, as the synchronization has been established, the PPM data demodulator 622, the subsequent data unit D703 2 of the PPM signal to generate a received data demodulated received data input to MPU601 through the part 623. データ部D703 の最初のパルスを検出したら、その時刻T r1を受信時刻保持部621に保持する。 After detecting the first pulse of the data unit D703 2, and holds the time T r1 to the reception time holding unit 621.

MPU601に入力された受信データは、車両401からの測位要求信号と判別されると、マーカA402の測位応答信号として返信される。 Receiving data input to MPU601, when it is determined that the positioning request signal from the vehicle 401, is returned as a positioning response signal of the marker A 402. この時、マーカごとに異なるチャンネルが使用され、マーカA402ではチャンネル1(以下CH1)が使用される。 In this case, different channels for each marker are used, the channel 1 (hereinafter CH1) at marker A402 is used. マーカA402の送信部602にはCH1PN系列発生部605を備え、CH1のRS系列としてCH0とは異なる符号列4672530を発生させる。 Comprising a CH1PN sequence generation unit 605 to the transmission unit 602 of the marker A 402, generates a different code sequence 4672530 and CH0 as RS sequence of CH1. フレーム構造は図7と同様であるが、図7におけるD702の5763421が4672530に変わるところが異なるのみであるから詳細説明は省略する。 The frame structure is the same as FIG. 7, the detailed description because 5763421 is where changes to 4,672,530 is different only in D702 in FIG. 7 will be omitted. また、遅延部606においてCH1PN系列発生部605で発生した系列に対して、MPU601から指定したランダムな遅延量が付加される。 Further, with respect generated by CH1PN sequence generating unit 605 in the delay unit 606 sequences, is added random delay amount specified from MPU 601.

図8と図9を用いて、ランダムな遅延量を付加する目的を説明する。 With reference to FIGS. 8 and 9, illustrating the purpose of adding a random amount of delay.

図8において、CH1、CH2、CH3、CH4は、それぞれ異なったマーカが送信する測位応答信号チャンネルの時間波形を示す。 In FIG. 8, CH1, CH2, CH3, CH4, respectively different marker indicating the time waveform of positioning response signal channels to be transmitted.

図9において、CH1、CH2、CH3、CH4は、図8の各マーカが個別に送信する測位応答信号のパルス位置がランダムに遅延させられた時間波形を示す。 In Figure 9, CH1, CH2, CH3, CH4 shows time waveform pulse position of the positioning response signal is delayed randomly each marker transmits separately in FIG.

各マーカから測位応答信号を返信した場合に、各マーカで異なるRS系列を用いているので、各マーカから送信されたパルスは一度衝突しても連続しては衝突しないように疑似ランダム化されている。 When sent back a positioning response signals from the markers, because of the use of different RS sequence at each marker, pulses transmitted from each marker is continuous even collide once been pseudo-randomized so as not to collide there. しかしながら、非常にまれではあるが、図8に示すように、CH1とCH2のパルスが衝突し、次に、CH1とCH3のパルスが衝突し、次にCH1とCH4のパルスが衝突するように、CH1が連続して他のチャンネルに衝突するためエラー訂正ができず、正しいデータ転送や測位ができなくなる場合が生じる。 However, there are very rare, as shown in FIG. 8, the pulse of the CH1 and CH2 collide, then as pulses CH1 and CH3 collide, pulses then CH1 and CH4 collide, CH1 is continuously unable error correction for impinging on another channel, if made occurs can not correct data transfer and positioning. この不都合の対策として、実施例1では繰り返し測位を行う時に、車両401からの測位要求信号に対して各マーカが応答する場合に、図9に示すように繰り返し測位ごとに各マーカにランダムな遅延を持たせる。 As a countermeasure against this disadvantage, when performing repetitive positioning in the first embodiment, when responding each marker to a positioning request signal from the vehicle 401, a random delay each marker every positioning repeated as shown in FIG. 9 the to have.

例えば、マーカA402はα の遅延、マーカB403はα の遅延、以下同様にしてマーカがn個ある場合はn番目のマーカにα nの遅延を持たせる。 For example, the marker A402 is alpha 1 delay, the marker B403 is alpha 2 delay, the marker in the same way is if n pieces is to have a delay of alpha n to n-th marker below. この方法により、図8に示すように、ある回の測位がパルスの衝突で失敗した場合でも、次の回の測位では、CH1のパルスは、CH2に対してはα −α のずれが生じ、CH3に対してはα −α のずれが生じ、CH4に対してはα −α のずれが生じ、CH1と他のチャンネルの衝突は生じない。 In this way, as shown in FIG. 8, even when the positioning of a round failed in the collision of the pulse, the next round of positioning, pulse CH1 is the deviation of the alpha 2-.alpha. 1 for CH2 occurs, deviation occurs in the alpha 3-.alpha. 1 for CH3, deviation of alpha 4-.alpha. 1 for CH4 occurs, collisions CH1 and other channels does not occur.

マーカA402は、送信データのプリアンブル部D703 の後のデータ部D703 の最初のパルス発生時刻T t1を送信時刻保持部607で保持し、減算器608において測位要求信号受信時間T r1との減算を行い、時刻差データ(T t1 −T r1 )を得る。 Marker A402 holds the first pulse generation time T t1 of the data unit D703 2 after the preamble portion D703 1 of the transmission data in transmission time holding unit 607, subtraction of a positioning request signal receiving time T r1 in the subtracter 608 It was carried out to obtain the time difference data (T t1 -T r1). マーカA402は、車載機500からの測位要求信号に応答する測位応答信号データとして、この時刻差データ(T t1 −T r1 )とマーカA402の位置座標データ等を車載機500に返信する。 Marker A402 as the positioning response signal data responsive to positioning request signal from the vehicle-mounted device 500, and returns the position coordinates data of the marker A402 this time difference data (T t1 -T r1) to the vehicle-mounted device 500.

車載機500では、各マーカから同時に測位応答信号が返信されるため、チャンネル数分の受信部512 、512 、・・、512 を備えており、並列して受信処理を行う。 In-vehicle device 500, since the positioning response signals simultaneously from each marker is returned, the receiving portion 512 1 of the several channels minutes, 512 2, ..., has a 512 n, performs reception processing in parallel.

図5において、マーカA402からの測位応答信号は受信部A512 で受信され、マーカA402によるPN系列のCH1との相関がとれた信号により、受信時刻T r01が受信時刻保持部519で保持され、測位応答信号データはPPMデータ復調部520で復調され受信データA521を介してMPU501に送られる。 5, the positioning response signal from the marker A402 is received by the receiving unit A512 1, by the balanced signal correlation between CH1 PN sequence by the marker A402, receiving time T r01 is held by the reception time holding unit 519, positioning response signal data is sent to MPU501 through the reception data A521 demodulated by the PPM data demodulator 520.

車載機500のMPU501は、送信時刻保持部507に保持された時刻T t0 、受信時刻保持部A519に保持されたT r0 、およびマーカA402からの測位応答信号から復調した受信データに含まれる応答時間データ(T t1 −T r1 )を用い、(3)式に基づいて車両401とマーカA402間の距離L を計算する。 MPU501 of the terminal 500, the time T t0 held in the transmission time holding unit 507, T r0 is held in the reception time holding unit A519, and response time included in the received data demodulated from the positioning response signal from the marker A402 using the data (T t1 -T r1), calculates the distance L 1 between the vehicle 401 and the marker A402 based on equation (3).

以下同様にして、マーカB403、マーカC404を含むその他のマーカから受信した測位応答信号は、それぞれ受信部B512 、・・・受信部nで受信され、各マーカにおける時刻差データと各マーカの位置座標データを含む測位応答信号データと、車載機500における各マーカからの受信時刻がMPU501に送られる。 In the same manner, the marker B403, positioning response signal received from the other markers including markers C404, the receiving sections B512 2, is received by ... receiving unit n, the position of the time difference data and each of the markers in each marker a positioning response signal data including coordinate data, reception time from each marker in-vehicle device 500 is sent to the MPU 501.

MPU501では各マーカから送られてきた各マーカにおける応答時間および、車載機500の送信時刻T t0と各マーカからの受信時刻を用い、(3)式と同様にして、車両401と各マーカ間の距離L 2、 、・・・L を計算する。 Response times and at each marker sent from each marker in MPU 501, using the transmission time T t0 of the terminal 500 a reception time from each marker, in the same manner as (3), the vehicle 401 between each marker distance L 2, L 3, to calculate the ··· L n.

各マーカの位置座標データと、車両401から各マーカまでの距離L 、L 、・・・Lnを用い、後述する計算方法により車両401の位置座標を求める。 And position coordinate data of each of the markers, the distance L 1 from the vehicle 401 to each of the markers, L 2, with · · · Ln, the calculation method described later obtaining the position coordinates of the vehicle 401.

図10に車載機および複数マーカの出力信号データのフォーマットを示し、図11に複数車両による測位要求信号と各マーカからの測位応答信号の流れを示し、図12に測位処理手順を示す。 Figure 10 shows the format of the output signal data of the terminal and a plurality markers, showing a flow of positioning response signal from the positioning request signal and each of the markers of multiple vehicles 11, showing a positioning procedure in Figure 12.

図10において、D101は測位要求信号、D101 は要求ヘッダ、D101 は車両ID、D102は測位応答信号、D102 は応答ヘッダ、D102 は車両ID、D102 はマーカID、D102 は応答時間、D102 はマーカの緯度、D102 はマーカの経度、D102 はマーカの高さ、D102 は道路情報、D103は個別測位応答信号、D103 は応答ヘッダ、D103 は車両ID、D103 はマーカID、D103 は応答時間、D104は各車共通データ、D104 は応答ヘッダ、D104 はマーカID、D104 はマーカの緯度、D104 はマーカの経度、D104 はマーカの高さ、D104 は道路情報をそれぞれ示す。 In FIG. 10, D101 is positioning request signal, D101 1 request header, D101 2 vehicle ID, D102 is the positioning response signal, D102 1 response header, D102 2 vehicle ID, D102 3 is a marker ID, D102 4 response time, D102 5 is a marker of latitude, D102 6 is a marker of longitude, D102 7 is a marker height, D102 8 road information, D103 individual positioning response signal, D103 1 response header, D103 2 vehicle ID, D103 3 marker ID, D103 4 the response time, D104 are each car common data, D104 1 response header, D104 2 is a marker ID, D104 3 markers latitude, D104 4 is a marker longitude, D104 5 is the marker highly is, D104 6 denotes a road information.

図11において、図10と同じ信号には同一の記号を付してあり、T 1aは車両1とマーカとの通信時間、T 2aは車両2とマーカとの通信時間、T 3aは車両3とマーカとの通信時間、T naは車両nとマーカとの通信時間、T はマーカから各車両へ同時送信する時間、T 1bは車両1とマーカとの通信時間、T 2bは車両2とマーカとの通信時間、T 3bは車両3とマーカとの通信時間、T nbは車両nとマーカとの通信時間をそれぞれ示す。 11, the same signal as FIG. 10 are denoted by the same symbols, T 1a time communication between the vehicle 1 and the marker, T 2a is the communication time between the vehicle 2 and the marker, T 3a and the vehicle 3 time communication with the marker, T na time communication between the vehicle n and the marker, T 0 is the time of simultaneously transmitted from the marker to each vehicle, T 1b is the communication time between the vehicle 1 and the marker, T 2b vehicle 2 and the marker communication time with, T 3b time communication between the vehicle 3 and the marker, T nb denotes a communication time between the vehicle n and the marker.

図10において車載機500からは、測位要求信号D101がCH0を使用して各マーカに同報送信される。 Is from the vehicle-mounted device 500 in FIG. 10, the positioning request signal D101 is broadcast transmitted to each marker using CH0. 各マーカからは、測位応答信号D102を返信する。 From each marker, and it returns the positioning response signal D102. 但し、D102のデータの中の、車両ID102 や応答時間102 は、測位要求信号D101を発した車両ごとに異なるデータであるが、マーカIDのD102 およびマーカ緯度D102 以後のデータはマーカ座標データや道路上でのマーカ設置位置を示す道路情報データであり、各車両に対し共通のデータである。 However, in the data D102, the vehicle ID 102 2 and the response time 102 4 is the different data for each vehicle that issued the positioning request signal D101, D102 3 and marker latitude D102 5 after the data markers Marker ID a road information data indicating the marker installation position on the coordinate data and road, a common data for each vehicle.

そこで本実施例では、マーカからの測位応答信号D102を各車両ごとに異なる個別測位応答信号D103と各車共通データD104に分け、各車両に対する個別の測位応答信号としてはD103を使用する。 In this embodiment, divided positioning response signal D102 from the marker to different individual positioning response signal D103 and each car common data D104 for each vehicle uses D103 as a separate positioning response signal for each vehicle. そして、各マーカは一定周期ごとに各車共通データD104を送信する。 Then, each marker transmits each car common data D104 for each constant period.

車載機500は各車共通データD104を受信し、車両402の位置座標の計算に使用する。 Vehicle device 500 receives each car common data D104, used to calculate the position coordinates of the vehicle 402.

図11の(a)に、測位要求信号D101と測位応答信号D102により、複数の車両1、車両2、車両3、・・・、車両nの測位を行う場合の信号の流れを示す。 In (a) of FIG. 11 shows the positioning request signal D101 and positioning response signal D102, a plurality of vehicles 1, a vehicle 2, the vehicle 3, ..., the signal flow for performing positioning of the vehicle n. この場合、各車両に対し信号の干渉が起きないように、マーカA402と各車両との通信は時間分割して、各々T 1a 、T 2a 、T 3a 、・・・、T naに行われる。 In this case, so that the interference of each vehicle on the signal does not occur, the communication markers A402 and each vehicle is time-divided, each T 1a, T 2a, T 3a , ···, performed T na.

一方、図11の(b)に、測位要求信号D101と測位応答信号としてD103とD104の信号により、複数の車両1、車両2、車両3、・・・、車両nの測位行う場合の信号の流れを示す。 On the other hand, in (b) of FIG. 11, by signals D103 and D104 as positioning request signal D101 and positioning response signal, a plurality of vehicles 1, a vehicle 2, the vehicle 3, ..., of a signal for performing positioning of the vehicle n showing the flow. この場合、前記と同様に各車両に対し信号の干渉が起きないように、マーカA402と各車両との通信は時間分割して、各々T 1b 、T 2b 、T 3b 、・・・、T nbに行われる。 In this case, the a so that there are no interfering signal for each vehicle as well, communication markers A402 and each vehicle is time-divided, each T 1b, T 2b, T 3b , ···, T nb It is carried out. そして、各車両共通データD104は車両毎の通信時間ではなく適切な周期で各車両に同報送信される。 Then, each vehicle common data D104 is broadcast transmitted to each vehicle in a suitable period rather than the communication time for each vehicle.

図11(b)に示す個別測位応答信号を用いる方法は、T 1b 、T 2b 、T 3b 、・・・、T nbに、各車共通データを含まないので、図11(a)によるT 1a 、T 2a 、T 3a 、・・・、T naのすべてに共通データを含む方法に比べ、一回の測位時間が短縮される。 A method of using a separate positioning response signal shown in FIG. 11 (b), T 1b, T 2b, T 3b, ···, the T nb, does not include the respective cars common data, T 1a according to FIG 11 (a) , T 2a, T 3a, ··· , compared to the method, including a common data to all of T na, is shortened once the positioning time.

即ち、図11(b)の方が、マーカから送信されるチャンネルの占有時間が減少するので、各車両が1度に測位する時間が短くなり、繰り返し測位の場合の測位周期が短くなる。 That is, the direction of FIG. 11 (b), the so occupancy time of the channel to be transmitted from the marker is decreased, the time each vehicle positioning at a time is shortened, positioning cycle in the case of repetitive positioning is shortened.

各車両が移動しながら繰り返し測位する場合、測位周期が短くなると、1度測位してから次に測位する距離が短くなり、移動車両の測位精度が向上する。 If each vehicle positioning repeatedly while moving and positioning cycle becomes shorter, the distance to the next positioning after once positioning is shortened, thereby improving the positioning accuracy of the moving vehicle.

複数車両が複数のマーカと通信する場合、各車両は同じ同報チャンネルCH0を用いるので電波の干渉が起きないようにするため、CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)方式を利用する。 If multiple vehicles to communicate with a plurality of markers, each vehicle so that radio wave interference will not occur because using the same broadcast channel CH0, utilizing CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) scheme. CSMA/CA方式は従来から用いられており、通信路が一定時間以上継続して空いていることを確認してからデータを送信する信号の衝突防止方式である。 CSMA / CA scheme is used conventionally, a collision avoidance scheme of a signal for transmitting data after confirming that the communication channel is idle for continuous predetermined time or more.

図12に、CSMA/CA方式を用いた測位の処理手順を示す。 Figure 12 shows the positioning of the processing procedure using the CSMA / CA scheme.
図12において、図4および図5と同じものには同一の番号を付してある。 12, the same as the FIGS. 4 and 5 are denoted by the same numbers. また、S1201はマーカA402が各車共通データAを送信するステップ、S1202は車載機500がマーカA402の各車共通データAを保持するステップ、S1203はマーカB403が各車共通データBを送信するステップ、S1204は車載機500がマーカB403の各車共通データBを保持するステップ、S1205は全CHが空くまで待つステップ、S1206は全CHが空いた時刻からランダムな時間間隔待つステップ、S1207は測位要求信号をCH0を用いて同報送信するステップ、S1208はマーカA402が測位要求信号を受信するステップ、S1209はマーカA402が測位応答信号Aを送信するステップ、S1210はマーカB403が測位要求信号を受信するステップ、S1211はマーカB40 Further, the steps of marker A402 sends each car common data A S1201, Step S1202 is a step at which the vehicle-mounted device 500 holds each car common data A marker A402, S1203 is the marker B403 sends each car common data B , step S1204 is that the vehicle-mounted device 500 holds each car common data B markers B403, S1205 step of waiting until all CH becomes available, S1206 waits a random time interval from the time that empty All CH steps, S1207 is positioning request signal transmitting broadcast using CH0, S1208 is a step at which the marker A402 receives a positioning request signal, the S1209 steps marker A402 transmits a positioning response signal a, S1210 is a marker B403 receives a positioning request signal step, the S1211 marker B40 が測位応答信号Bを送信するステップ、S1212は車載機500が測位応答信号Aを受信するステップ、S1213は車載機500が測位応答信号Bを受信するステップ、S1214は測位計算を行うステップ、S1215はS1202に戻って次の測位を行うステップをそれぞれ示す。 There transmitting a positioning response signal B, step S1212 is that the vehicle-mounted device 500 receives the positioning response signal A, step S1213 is that the vehicle-mounted device 500 receives the positioning response signal B, S1214 step of performing positioning calculation, the S1215 returning to S1202 indicate each step of the next positioning.

図13に、車載機500がマーカが設置された測位サービスエリアに入ったかどうかの判断を含む測位動作のフローを示す。 Figure 13 shows a flow of positioning operation of the vehicle-mounted device 500 includes a determination of whether entered the positioning service area marker is installed.
図13において、S1301は車載機500が測位動作を開始するステップ、S1302は全CHを監視するステップ、S1302はCH1〜CHnのどれかで各車共通データD104が検出されるかどうかを判断するステップ、S1304は全CHに空きがあるかどうかを判断するステップ、S1305はランダムな時間待つステップ、S1306はCH0で測位要求するステップ、S1307はCH1〜CHnを用いた応答の有無を判断するステップ、S1308はS1307で応答があったCHのマーカに対する測位を行うステップ、S1309は一定時間連続して応答無しかどうかを判断するステップをそれぞれ示す。 In Figure 13, S1301 is a step at which the vehicle-mounted device 500 starts positioning operation, S1302 determines whether the step of monitoring the entire CH, S1302 has each car common data D104 in one of CH1~CHn is detected step , step of determining whether there is a vacancy on the total CH S1304, step of waiting a random time S1305, step of positioning request in S1306 CH0, S1307 is a step of determining the presence or absence of responses using CH1 through CHn, S1308 shows the step of performing positioning with respect to the marker of CH there is a response in S1307, S1309 is a step of determining whether no response continuously fixed time, respectively.

図13のステップS1301において測位を開始する。 Positioning starts in step S1301 in FIG. 13. 測位エリア外ではマーカが設置されていないので、車載機500は測位要求信号D101をチャンネルCH0で出す必要が無く、他システムへの干渉を低減する上から不要な電波放出は抑えるべきである。 Since the outer positioning area marker is not installed, the vehicle-mounted device 500 does not need to issue a positioning request signal D101 in the channel CH0, unwanted radio waves emitted from the top to reduce interference to other system should be kept. そこで、ステップS1302においてマーカが送信するCH1〜CHnの中の各車共通データ信号D104を監視する。 Therefore, to monitor each car common data signal D104 in CH1~CHn marker is transmitted in step S1302.

ステップS1303において、各社共通データD104を受信したかどうかを判断する。 In step S1303, it is determined whether it has received the company common data D104.

測位エリアに設置されたマーカは、走行車両からの測位要求信号の有無に関係なく各車共通データD104の信号を送信しているので、車載機500が測位エリア内に入ると各車共通データをCH1〜CHnのどれかで受信する。 Marker installed in the positioning area, since the transmission signals of each car common data D104 or without positioning request signal from the traveling vehicle, the each car common data when the vehicle-mounted device 500 enters the positioning area received by any of CH1~CHn. 車載機500が測位エリア外の場合、車載機500は各車共通データD104をCH1〜CHnのどれでも受信できないので、S1302へ戻り各車共通データD104が受信できるまで繰り返す。 If the vehicle-mounted device 500 is outside the positioning area, the vehicle-mounted device 500 can not receive each car common data D104 Any of CH1~CHn, repeated until the can be received each car common data D104 return to S1302.

各車共通データD104が受信できた場合は、ステップS1304にて全CHに空きがある時間を判断する。 If the vehicle common data D104 has been received, to determine when there is an empty space in the total CH at step S1304. ただし各車共通データD104のデータは長い周期で送信されており、各車共通データD104の空きの時間は長く、この空きの時間に、CH0および他車両向けのCH1〜CHnが送信されていない時間を判断する。 However data each car common data D104 is transmitted in a long cycle, idle time of each vehicle common data D104 is long, the the idle time, the time CH1~CHn has not been sent for CH0 and other vehicles the judges. 空きの時間が有る場合、車載機500はステップS1305にてランダムな時間待ってCH0で測位要求信号D101を送信する。 If the time of free there, the vehicle-mounted device 500 transmits a positioning request signal D101 at CH0 wait a random amount of time in step S1305. ステップS1307によりマーカからの個別測位応答信号D103を受信できたかどうかを判断する。 It is determined whether or not the received individual positioning response signal D103 from the marker in step S1307. ステップS1307でyesの場合は、ステップS1308により個別測位応答信号D103のデータを用いて測位を行い、CH1〜CHnに測位応答信号が返ってくる間は、測位エリア内にいることになるので、以上を繰り返す。 If yes in step S1307, performs positioning using the data of the individual positioning response signal D103 in step S1308, since while the positioning response signal is returned to CH1~CHn will be at the positioning area, or repeat.

ステップS1307でnoの場合、CH1〜CHnのどれからも測位応答信号が無いので、ステップS1309により一定時間内は測位要求信号を送信するが、ステップS1309によりyesの場合は、一定時間経過後にも、CH1〜CHnのどれからも測位応答信号が無いので測位エリア外に出たと判断し、測位要求信号の送信は停止し、最初のCH1〜CHnの監視に戻る。 If in step S1307 no, the so no positioning response signal from any of the CH1 through CHn, although within a predetermined time in step S1309 transmits a positioning request signal, in the case of yes in step S1309, even after a predetermined time has elapsed, determining that go out positioning area since the positioning response signal is not from any of the CH1 through CHn, transmission of the positioning request signal stops, the flow returns to the monitoring of the first CH1 through CHn. ステップS1309によりnoの場合は、ステップS1306に戻り、応答があったCHのマーカに対し測位要求信号をCH0で送信する。 For no in step S1309, the flow returns to step S1306, with respect to the marker of CH there is a response sends a positioning request signal in CH0.

次に、複数マーカの設置方法を説明する。 Next, a method of installing a plurality markers.
図14にマーカ設置例を示す。 It shows a marker installation example in FIG. 14.
図14において、1401は交差点、1402は車両、1403は車載機、1404はマーカ、1405はマーカ、1406はマーカ、1407はマーカをそれぞれ示す。 14, 1401 crossing, 1402 vehicles, 1403 the vehicle-mounted device, 1404 marker, 1405 marker, 1406 marker, 1407 denotes a marker.

図14に示すマーカ設置例では、交差点1401付近における車両1402の測位を目的としているため、交差点1401の各信号機にマーカを設置する。 The marker setting example shown in FIG. 14, since the purpose positioning of the vehicle 1402 in the vicinity of the intersection 1401, placing the marker in the traffic signal intersection 1401. 通常は1つの交差点に信号機は4機あるため、4台のマーカ1404、1405、1406、1407を設置する。 Since usually there traffic lights four aircraft in one intersection, installing four markers 1404,1405,1406,1407. 車載機1403から最低2個のマーカが見通しできれば測位できるため、交差点1401の各進入路に対して測位できる。 For from the vehicle-mounted device 1403 can positioning, if possible prospects least two of the markers, can be positioning for each approach path of the intersection 1401. 例えば、信号機の信号情報を利用することにより、信号無視して侵入する車両を検出して警告を発したり、強制的に停止させることが可能となる。 For example, by using the signal information of the traffic signal, or a warning by detecting a vehicle entering to signal ignored, it is possible to forcibly stopped.

図15および図23に、マーカ設置による走行車両の測位の具体例を示す。 15 and FIG. 23 shows a specific example of the positioning of the traveling vehicle according to the marker installation.

図15−1において、1501はポール、1502はマーカM1、1503はマーカM2、1504はポール、1505はマーカM3、1503はマーカM4、1507は大型車、1508は小型車、1509は大型車、1510は車線、1511は車線、1512は車線、P1501〜P1506は電波の伝播路をそれぞれ示す。 In Figure 15-1, 1501 Paul, 1502 marker M1,1503 the marker M2,1504 Paul, 1505 marker M3,1503 the marker M4,1507 is large vehicles, 1508 small cars, 1509 large vehicle, the 1510 lane, 1511 lane, 1512 lane, P1501~P1506 shows radio wave propagation paths, respectively.

図15−2において、図15−1と同じものは同一の番号を付し、1513はマーカM1、1514はマーカM2、1515はマーカM3、P1507〜P1510は電波の伝播路をそれぞれ示す。 In Figure 15-2, denoted by the same identical numbers with FIG. 15-1, 1513 marker M1,1514 the marker M2,1515 is marker M3, P1507~P1510 shows radio wave propagation paths, respectively.

図15−3において、図15−1と同じものは同一の番号を付し、P1511〜P1513は電波の伝播路をそれぞれ示す。 In Figure 15-3, denoted by the same identical numbers with FIG. 15-1, P1511~P1513 shows radio wave propagation paths, respectively.

図15−4において、図15−1と同じものは同一の番号を付し、1516は小型車、1517は大型車、1518は小型車、P1514〜P1521は電波の伝播路をそれぞれ示す。 In Figure 15-4, same as FIG. 15A are denoted by the same numerals, 1516 small cars, 1517 large vehicles, 1518 small cars, P1514~P1521 indicates propagation paths of radio waves, respectively.

図23において、図15−1と同じものは同一の番号を付し、2319は大型車、2320は大型車、2321は小型車、2322は大型車、2323は車線、2324は車線、2325は車線、P2322〜P2326は電波の伝播路をそれぞれ示す。 In Figure 23, denoted by the same identical numbers with FIG. 15-1, 2319 large vehicles, 2320 large vehicles, 2321 small cars, 2322 large vehicles, 2323 Lane, 2324 Lane, 2325 Lane, P2322~P2326 shows radio wave propagation paths, respectively.


図15−1では、道路端のポール1501上にマーカM1の1502、ポール1504上にマーカM4の1506を設置し、小型車1508の走行車線1511の両隣の車線上空にマーカM2の1503、マーカM3の1505を設置した場合を示す。 In Figure 15-1, 1502 marker M1 on the pole 1501 roadside, established the 1506 marker M4 on the pole 1504, 1503 of the marker M2 lane over the both sides of the traffic lane 1511 small cars 1508, markers M3 It shows a case in which was installed 1505.

図15−1に示すように、大型車1507と大型車1509に挟まれた小型車1508からは、マーカM1の1502、M4の1506、M2の1503、M3の1505を直接見通す伝播路P1501、P1502、P1503、P1504のすべてが遮断される場合がある。 Fig As shown in 15-1, from small cars 1508 sandwiched large vehicle 1507 and large vehicles 1509, 1502, M4 of 1506, M2 of 1503, M3 1505 foresee a direct propagation path of the marker M1 P1501, P1502, P1503, there is a case where all of the P1504 is cut off.

図15−1の場合、小型車1508では、M2の1503からの電波が大型車1509で反射して小型車1508に到達する伝播路P1505により受信され、M3の1505からの電波が大型車1507で反射して小型車1508に到達する伝播路P1506により受信される場合がある。 For Figure 15-1, the small car 1508 is received by the propagation path P1505 radio waves from 1503 M2 reaches the small car 1508 is reflected by the large vehicle 1509, radio waves from 1505 M3 is reflected by large vehicle 1507 it may be received by the propagation path P1506 to reach the small car 1508 Te. この場合、伝播路P1505およびP1506は直線距離でないから、マーカと小型車1508間の距離測位において大きな誤差を生じる。 In this case, the propagation path P1505 and P1506 because not linear distance, resulting in large errors in the distance positioning between markers and small cars 1508. また、図15−1の大型車1507の高さが少し低いと、マーカM2の1503から小型車1508への直接の伝播路P1502と反射の伝播路P1505が同時に存在する場合がある。 Furthermore, when the slightly lower height large vehicle 1507 in FIG. 15-1, there is a case where propagation path P1505 1503 from direct reflection and the propagation path P1502 to small cars 1508 marker M2 are simultaneously present. このように、複数の経路から同じ電波を受信してしまう多重波伝送路(以下マルチパス)の場合は直接波と反射波の合成となるので、マーカM2の1503と小型車1508間の距離測位において誤差を生じる。 Thus, since the case of multi-wave transmission line would receive the same radio wave from a plurality of paths (hereinafter multipath) the synthesis of the direct wave and the reflected wave, the distance positioning between 1503 and small cars 1508 marker M2 causing an error.

図15−2は、各車線1501、1511、1512の各上空にマーカM1の1513、マーカM2の1514、マーカM3の1515を設置した場合である。 Figure 15-2, 1513 marker M1 in the sky above the lane 1501,1511,1512, 1514 marker M2, a case of installing the 1515 marker M3. しかし、図15−2の場合も2個以上のマーカの直接波が遮られ、マーカM1の1513とマーカM2の1515からは反射波しか受信できないので、測位誤差が大きくなってしまう。 However, in the case of Figure 15-2 also direct wave of the two or more markers is blocked, from 1515 1513 and the marker M2 marker M1 can not receive only the reflected wave, the positioning error becomes large.

そこで、本実施例では、図15−3に示すように車線の端にマーカM1の1502、車線と車線の境界の上空にマーカM2の1503、マーカM3の1505を設置する。 Therefore, in this embodiment, 1502 the marker M1 on the end of the lane, as shown in Figure 15-3, 1503 marker M2 high over the boundary of the lane and the lane, installing a 1505 marker M3. こうすることで、大型車1507と1508にはさまれた小型車1508からでも、確実に最低2個のマーカM2の1503とマーカM3の1505が見通しになり、正しく測位できるため、測位誤差が小さくできる。 In this way, even from large vehicles 1507 and small cars 1508 sandwiched in 1508, surely 1505 of 1503 and the marker M3 of at least two of the marker M2 is in prospect, for that can be correctly positioning, positioning error can be reduced . この時、マーカM1の1502との通信は見通し外の反射波になって測位誤差が大きくなるが、後述するように距離の短い順に2個のマーカM2の1503と、M3の1505を選択することにより、反射経路により測位誤差が大きくなるマーカM1の1502を使用しないようにできる。 In this case, the communication with the 1502 marker M1 is the positioning error is large become the reflected waves out of sight, and 1503 of the two markers M2 to the ascending order of distance as described later, to select a 1505 M3 allows not to use the 1502 marker M1 which the positioning error is large due to reflection paths.

以下同様にして、図15−4において中央車線を大型車1517が走行する場合に、両車線の小型車1516および1518は、最低2個のマーカM1の1502とマーカM2の1503は見通せ、直接波が受信できるので測位誤差は小さくなる。 In the same manner, the middle lane when large vehicles 1517 travels in Figure 15-4, small cars 1516 and 1518 both lanes, 1503 1502 and the marker M2 minimum two markers M1 is foresee direct wave positioning errors because it can receive is small.

また、図23のように3車線(2323、2324、2325)の中央車線2324を大型車2322が走行し、端の車線2323を小型車2321が走行する場合でも最低2個のマーカM1の1502とマーカM2の1503は見通せ、直接波が受信できるので測位誤差は小さくなる。 Moreover, the 1502 three lanes large vehicle 2322 traveling in the center lane 2324 (2323,2324,2325), a minimum of two markers M1 even when the lane 2323 end small car 2321 travels as shown in Figure 23 the marker M2 of 1503 foresee, positioning error because a direct wave can be received is reduced.

次に図16−1、図16−2を用いて具体的な測位方法を説明する。 Next Figure 16-1, a specific positioning method with reference to FIG. 16-2.

図16−1において、1601はマーカM1、1602はマーカM2、1603はマーカM3、1604Aは車載機、1604Bは車載機の虚像、1605は大型車、1606は車線、1607は車線、1608は車線、1609は車線、1610はM1中心の円、1611はM2中心の円をそれぞれ示す。 In Figure 16-1, 1601 marker M1,1602 the marker M2,1603 the marker M3,1604A-vehicle device, 1604B are of the terminal virtual image 1605 large vehicles, 1606 Lane, 1607 Lane, 1608 Lane, 1609 lane, 1610 denotes M1 center of the circle, 1611 a circle M2 center respectively.

図16−1に示すように、マーカM1の1601、M2の1602の2個が見通しとなる場合を考える。 As shown in Figure 16-1, a case where two 1602 1601, M2 markers M1 is expected. 図16−1の車線方向をx座標、車線の幅方向をy座標、高さ方向をz座標とし、マーカM1の1601、M2の1602、車載機1604の座標をそれぞれ、(X ,Y ,Z )、(X ,Y ,Z )、(x,y,0)とし、車載機1604とマーカM1の1601、M2の1602間の距離をそれぞれL 、L とすると、(4)式と(5)式の関係となる。 X-coordinate of the lane direction of FIG. 16-1, y coordinates in the width direction of the lane, the height direction and z-coordinate, 1602 1601, M2 markers M1, the coordinates of the vehicle-mounted device 1604, respectively, (X 1, Y 1 , Z 1), and then, when the distance between the vehicle-mounted device 1604 and 1601 of the marker M1, M2 of 1602 and L 1, L 2 respectively (X 2, Y 2, Z 2), (x, y, 0), (4) and (5) the relationship of the equation.

連立方程式(4)式と(5)式により、xとyについて解けば、車載機の座標(x,y)が、マーカM1の1601の座標、マーカM2の1602の座標および、距離L 、L により表される。 The simultaneous equations (4) and (5), is solved for x and y, coordinates of the vehicle-mounted device (x, y) is the coordinates of the 1601 marker M1, the coordinates of the 1602 marker M2 and the distance L 1, represented by L 2.

但し、この場合、(4)式と(5)式の解は、マーカM1の1601を中心とした半径L の円1610と、マーカM2の1602を中心とした半径L の円1611の交点となり、車載機1604Aの位置と虚像の位置1604Bの2点が求まる。 However, in this case, (4) and (5) the solution of equation, the 1601 yen 1610 having a radius L 1 around the marker M1, the intersection of the radius L 2 of the circle 1611 around the 1602 marker M2 next, two points position 1604B position and the virtual image of the terminal 1604A is obtained. 1回の測位では、実際の車載機の位置が1604Aか1604Bかは判定がつかない。 In one of the positioning, or on whether the actual position of the vehicle-mounted machine 1604A 1604B is not attached is determined. しかし、車載機1604Aが車線上を矢印方向に走行している場合に、所定の時間間隔で続けて測位すると、1604A位置座標は矢印方向に移動するが、1604B虚像位置座標は矢印とは逆方向に移動する。 However, when the vehicle device 1604A is traveling on the lane in the direction of the arrow, when positioning continuously at predetermined time intervals, although 1604A position coordinates is moved in the arrow direction, a direction opposite to the 1604B virtual image position coordinates arrow to move to.

車線ごとに車両の移動方向は決まっており、例えば、図16−1では車両は矢印方向に移動する車線であるため、1604Aの位置座標が実際の車載機の位置座標と判断できる。 Is predetermined in the direction of movement of the vehicle for each lane, for example, the vehicle in FIG. 16-1 for a lane moving in the direction of the arrow, it can be determined that the position coordinates of the position coordinates of the 1604A actual vehicle device.

また、図16−2に示すように、マーカM1の1601、M2の1602、M3の1603の3個が見通しとなる場合を考える。 Further, as shown in Figure 16-2, a case where three 1603 1601, M2 of 1602, M3 marker M1 is expected. 車載機1604とマーカM1の1601、M2の1602およびM3の1603間の距離をそれぞれL 、L 、L とすると、前記(4)式と(5)式に加えて、次の(6)式が得られる。 When the distance between the 1603 of the terminal 1604 and 1601 of the markers M1, M2 in 1602 and M3 and L 1, L 2, L 3, respectively, in addition to the (4) and (5), the following equation (6 ) can be obtained.

これらの関係式(4)式、(5)式、(6)式を用いると、図16−2に示す様にマーカM1の1601、M2の1602、M3の1603が一直線にある場合には、図16−1の場合と同様に2つの解、1604Aと1604Bが求まるが、車線上の進行方向から実際の車載機の位置は1604Aであることが判断できる。 These relations (4), when present (5), the use of (6), the 1603 line of 1601, M2 of 1602, M3 marker M1 as shown in FIG. 16-2, two solutions as in the case of Figure 16-1, but determined that 1604A and 1604B, the actual position of the vehicle-mounted device from the traveling direction of the lane can be judged to be 1604A. また、関係式が多ければ、最小2乗法により、誤差を低減することができるため、3個以上の距離が使用できる場合には、最小2乗法により測位を行う。 Further, the more relation, by the least square method, it is possible to reduce the error, if three or more distance is available, performs positioning by the least squares method.

但し、3個以上のマーカと測位が出来る場合でも、図15−4に示すようにM3の1505からの電波の伝播経路P1520は反射した経路の場合は誤差となる。 However, even when three or more markers and positioning can, radio wave propagation path P1520 from 1505 as M3 shown in Figure 15-4 is the error in the case of the reflected path.

この様に反射波を含む場合に、反射波を除去する測位処理方法を図17に示す。 If such a containing reflected waves, showing a positioning processing method for removing a reflected wave in Figure 17.

図17において、S1701は車載機500が測位動作を開始するステップ、S1702は距離の最も短い2個のマーカにより測位座標C を求めるステップ、S1703は次に距離の短いマーカM を用いて測位座標C を求めるステップ、S1704はC がC に対し所定の距離内かどうかを判断するステップ、S1705はマーカM をマーカとして採用するステップ、S1706はマーカM をマーカとして採用しないステップ、S1707はすべてのマーカの採否を判断したかどうかを判断するステップ、S1708は採用したすべてのマーカまでの距離を用いて、最小2乗法により測位するステップをそれぞれ示す。 In Figure 17, S1701 is a step at which the vehicle-mounted device 500 starts positioning operation, S1702 is shortest two steps for obtaining the positioning coordinates C i by the marker distance, using short marker M k then the distance S1703 positioning determining the coordinates C k, S1704 is a step of determining whether the C k distance is predetermined with respect to C i, S1705 is a step of employing a marker M k as a marker, the step S1706 is not to adopt the marker M k as a marker , determining whether S1707 was determined adoption of all markers, S1708 are denoted by the distance to all markers employing the step of positioning by the least squares method, respectively.

図17において、ステップS1701により測位処理を開始する。 17, to start the positioning process in step S1701. ステップS1702により、最短距離の2個のマーカまでの距離を用いて(4)式、(5)式により車載機500の位置座標(x,y)を求める。 In step S1702, using the distance to the two markers of the shortest distance (4), determine the (5) coordinates of the vehicle-mounted device 500 (x, y) by equation. この時、虚像を含め2個の解が求まるので、前記の進行方向による判断によりいずれの解かを決定する。 At this time, since the two solutions obtained, including a virtual image, to determine which solutions by determination by the traveling direction of the. ステップS1703により次に距離の短いマーカM を選択して、最短マーカとの距離とを用い、(4)式、(6)式により解を求める。 And then select a short marker M k of the distance in step S1703, using the distance between the shortest marker, (4), obtaining a solution by (6). ステップS1704により、先に求めた車載機500の位置座標(x,y)と、マーカM を用いた位置座標(x,y)が測定誤差の範囲で一致するかを判断する。 In step S1704, it is determined that the position coordinates of the terminal 500 obtained above (x, y), the or position coordinates (x, y) using the marker M k coincides with the range of measurement error. ステップS1704でyesの場合、マーカM は反射経路の無い見通し距離により測位できたと判断し、使用マーカとして登録する。 If yes in step S1704, the marker M k is determined that could be positioning by no sight distance reflection path is registered as used markers. S1704でnoの場合、マーカM は反射経路による見通し外距離による測位と判断し、測位に用いるマーカには採用しない。 If no in S1704, the marker M k determines the positioning by sight distance by the reflection path, it is not adopted in the marker to be used for positioning.

ステップS1707により、測位応答があったすべてのマーカについての判断を終了したかどうかを判断する。 In step S1707, it is determined whether or not the end the decision for all of the markers that there is a positioning response. S1707でnoの場合、ステップS1703に戻り次のマーカについての判断を行う。 In the case of no in S1707, a determination is made following the marker returns to step S1703.

S1707でyesの場合、ステップS1708において使用可能マーカとして登録されたすべてのマーカに対する位置座標を用いて、最小2乗法により誤差の少ない車載機500の位置座標(x,y)を求める。 If yes in S1707, by using the position coordinates of all of the markers that have been registered as available marker in step S1708, the minimum square method by determining the position coordinates of the little error-vehicle device 500 (x, y).
(実施例2) (Example 2)
実施例2は、交差点付近において車両の測位を高い精度で行う無線測位システムを提供する。 Example 2 provides a radio positioning system which performs positioning of the vehicle with high accuracy in the vicinity of the intersection.

図18−1、図18−2、図18−3に、大型車の後方を走行する小型車から、道路上空のマーカを見通す情況を示す。 Figure 18-1, Figure 18-2, Figure 18-3, from small cars traveling behind large vehicles, show the situation foresee a marker of the road sky.

図18−1において、1801はポール、1802はマーカ、1803は大型車、1804は小型車、1805は車載機、P1801は電波の伝播路をそれぞれ示す。 In Figure 18-1, 1801 Paul, 1802 marker, 1803 large vehicles, 1804 small cars, 1805 shows vehicle unit, P1801 radio wave propagation paths, respectively.

図18−2において、図18−1と同じものは同一の番号を付し、P1802は電波の伝播路を示す。 In Figure 18-2, same as Figure 18-1 are denoted by the same numerals, P1802 denotes a propagation path of the radio wave.

図18−3において、図18−1と同じものは同一の番号を付し、1806はポール、1807はマーカ、1808はポール、1809はマーカ、P1803は電波の伝播路をそれぞれ示す。 In Figure 18-3, same as Figure 18-1 are denoted by the same numerals, 1806 Paul, 1807 marker, 1808 Paul, 1809 marker, P1803 denotes a radio wave propagation paths, respectively.

実施例2では、交差点付近において無線測位システムにより信号無視車を停止させる用途などに適用する。 In Example 2, it applied to a purpose to stop the signal ignore vehicle by radio positioning system in the vicinity of the intersection. 交差点の信号を無視するような暴走車両に警告、減速、停止させるためには、例えば交差点から100m程度手前から走行車両を測位する必要がある。 Warning runaway vehicle so as to ignore the intersection of the signal, deceleration, in order to stop, for example it is necessary to positioning the traveling vehicle from 100m about before the intersection.

図18−1に示すように、小型車1804がマーカに近い場合には、マーカを見上げる仰角が大きいため、電波の伝播路P1801は大型車1803に遮断されることなく、小型車1804搭載の車載機1805はマーカ1802との直接通信が可能となる。 As shown in Figure 18-1, when small car 1804 is close to the marker, since elevation looking up the marker is large, the propagation path P1801 of radio waves without being blocked large vehicles 1803, compact car 1804 equipped vehicle device 1805 It is it is possible to directly communicate with the marker 1802.

しかしながら、図18−2に示す様に、小型車1804がマーカ1802から離れている位置ではマーカ1802を見上げる仰角が小さくなるため、電波の伝播路P1802は大型車1803に遮蔽されてしまう。 However, as shown in Figure 18-2, the position where the small car 1804 is away from the marker 1802 for elevation looking up the marker 1802 decreases, the propagation path P1802 of the radio wave would be shielded by the large vehicle 1803.

この対策として、図18−3に示すように多数のマーカを設置すれば、走行車両は近くのマーカが見通しになり、問題を解決できるが、マーカが1802、1807、1809と増加し、マーカを搭載するポール1801、1806、1808を含めた設備費用が増加するという問題点が発生する。 As a countermeasure, when installing a large number of markers as shown in Figure 18-3, the traveling vehicle near the marker becomes prospect, but can solve the problem, the marker is increased and 1802,1807,1809, marker a problem that the equipment cost, including the pole 1801,1806,1808 to be mounted is increased occurs.

図19に、実施例2における測位センサシステムのマーカの配置図を示す。 Figure 19 shows a layout view of the marker of a positioning sensor system according to the second embodiment.
図19において、1901は交差点、1902はマーカ、1903はマーカ、1904はマーカ、1905はマーカ、1906はリアルタイム測位エリア、1907は自律センサエリア、1908はキャリブレーションエリア、1909はマーカ、1910はマーカ、1911はマーカ、1912はマーカ、1913は車線、1914は車線、1915は車線をそれぞれ示す。 19, 1901 is an intersection, 1902 marker, 1903 marker, 1904 marker, 1905 marker, 1906 Real Time positioning area, 1907 autonomous sensor area, 1908 calibration area, the marker 1909, 1910 marker, 1911 marker, 1912 marker, 1913 lane, 1914 lane, 1915 denotes a lane, respectively.

図19において、交差点1901から100m程度離れた車線に、走行車両の予備的な測位を行う長さ30m程度のエリア(以下キャリブレーションエリア)1908を設定し、キャリブレーションエリア1908の範囲において、実施例1における図5と図6で説明した車載機500とマーカA600等を用いたインパルス電波による測位を行う。 19, the 100m approximately away lane from the intersection 1901, sets the preliminary area of ​​about 30m long to perform positioning (hereinafter calibration area) 1908 of the traveling vehicle, the range of the calibration area 1908, Example performing positioning by impulse radio waves using 5-vehicle device 500 and the marker A600 described with reference to FIG. 6 or the like in 1.

その後、交差点1901の手前の自律センサエリア1907では、走行車両搭載の車速センサやジャイロセンサ等の車載の自律センサによる測位を行う。 Thereafter, the front of the autonomous sensor area 1907 of the intersection 1901, performs positioning by vehicle autonomous sensors such as a vehicle speed sensor or a gyro sensor of the traveling vehicle mounted. そして、交差点1901の手前の長さ30m程度のリアルタイム測位エリア1906において前記インパルス電波による測位を行う。 Then, the positioning by the impulse waves in a real-time positioning area 1906 of about front length 30m intersection 1901.

この方法により、交差点1901から離れた位置のキャリブレーションエリア1908から走行車両を確実に捉え、交差点付近のリアルタイム測位エリア1906では高精度の測位を行うことができ、図18−3に示す測位システムのようにマーカを多数設置しなくても良いので経済的である。 This method reliably capture the traveling vehicle from the calibration area 1908 of the position away from the intersection 1901, the real-time positioning area 1906 near the intersection can perform positioning with high accuracy, the positioning system shown in Figure 18-3 since it is not necessary to set up a large number of markers to be economical.

さらに、測位エリアを交差点付近のリアルタイム測位エリア1906と、キャリブレーションエリア1908の2箇所の狭いエリアに限定することができるため、測位エリア内での無線チャンネルが空く頻度が高くなり、各走行車両の測位周期を短くできる。 Furthermore, a real-time positioning area 1906 near the intersection of the positioning area, it is possible to limit to a narrow area of ​​the two positions of the calibration area 1908, the higher the frequency of the radio channel is free in the positioning area, for each traveling vehicle the positioning cycle can be shortened.

また、測位エリアが30m程度と狭いので、車載機やマーカの電波出力を下げることができ、他のシステムへの電波干渉が低減できる。 Further, since the positioning area of ​​about 30m and narrow, it is possible to reduce the radio wave output of the vehicle-mounted device and the marker can be reduced radio wave interference with other systems.

TWR方式により車両位置の測位を行った場合、車両から2つのマーカまでの距離が遠くなるほど、車両からマーカ方向に向かって横方向の測位のばらつきが増加する性質がある。 When performing the positioning of the vehicle position by TWR method, as the distance from the vehicle to the two markers is distant, the property of the variation is increased in the lateral positioning toward the vehicle to the marker direction.

図20を用いて、測位のばらつきがマーカからの距離と測位方向によって異なる理由を説明する。 With reference to FIG. 20, the variation of the positioning will be described for different reasons by the distance and positioning direction from the marker.

図20において、2001 AはマーカA、2001 はマーカB、dはマーカA2001 AとマーカB2001 間の設置間隔、2002は近距離の車両、2003は近距離におけるばらつき範囲、2004は遠距離の車両、2005は遠距離におけるばらつき範囲、C A1とC A2はマーカAを中心とした近距離の円弧、C B1とC B2はマーカBを中心とした近距離の円弧、Δrは半径方向距離測定ばらつき、Δx は近距離のx方向測位ばらつき、Δy は近距離のy方向測位ばらつき、C A3とC A4はマーカAを中心とした遠距離の円弧、C B3とC B4は遠マーカBを中心とした遠距離の円弧、Δx は遠距離のx方向測位ばらつき、Δy は遠距離のy方向測位ばらつきをそれぞれ示す。 In Figure 20, 2001 A is markers A, 2001 B are marker B, d is the marker A2001 A and the marker B2001 installation interval between B, the short distance of the vehicle 2002, 2003 variation in short-distance range, 2004 long range vehicle, 2005 variation in the far range, C A1 and C A2 is an arc of a short distance around the marker a, C B1 and C B2 is an arc of a short distance around the marker B, [Delta] r is the radial distance measured variation, [Delta] x 1 is a short distance in the x-direction positioning variation, [Delta] y 1 is a short distance in the y-direction positioning variations, C A3 and C A4 is an arc of long distance around the marker a, C B3 and C B4 is far marker B far arc around the, [Delta] x 2 long distance in the x-direction positioning variation, [Delta] y 2 represents far in the y direction positioning variations, respectively.

図20において、車両2002がマーカ間の設置距離dに比べ同程度の近い距離位置にある場合、マーカA2001 Aとの距離は、マーカA2001 Aを中心とした円弧C A1と円弧C A2の範囲内のばらつきΔrを有した値で測定される。 In Figure 20, when the vehicle 2002 is in the same degree of close range position compared to the installation distance d between the markers, the distance between the marker A2001 A is in the range of the arc C A1 and arc C A2 around the marker A2001 A is the variation Δr measured at a value having a.

この場合の半径方向の測定距離のばらつきΔrは、測位システムのマーカや車載機による処理誤差、時間誤差などで発生し、距離の大小に関係ないランダムな値であり、ここでは各マーカについてほぼ同じばらつきと仮定し、Δr一定とする。 Radial variation in measured distance Δr in this case, the processing error due to the positioning system marker and the vehicle-mounted device, occurs in such time error, the distance is a random value irrelevant to the size of about the same for each marker here suppose variation, and Δr constant.

次に、近距離の車両2002がマーカB2001 までの距離を測定すると、マーカB2001 を中心とした円弧C B1と円弧C B2の範囲内のばらつきΔrを有した値で測定される。 Then, a short distance of the vehicle 2002 as measured the distance to the marker B2001 B, is measured by the value having the variation Δr in the range of the arc C B1 and arc C B2 around the marker B2001 B.

この結果、車両位置座標は、4つの円弧に囲まれた2003のばらつき範囲内として測定される。 As a result, the vehicle position coordinates are determined as the variation range of 2003 surrounded by four arcs. ばらつき範囲2003のx軸方向長Δx とy軸方向長Δy は、ほぼΔrに等しくなるので、x軸方向とy軸方向のばらつきはほぼ等しくなる。 X-axis length [Delta] x 1 and the y-axis direction length [Delta] y 1 of the variation range 2003 becomes equal to approximately [Delta] r, the variation in the x-axis and y-axis directions is substantially equal.

一方、マーカ間の設置距離dに比べ遠距離の車両2004からマーカA2001 Aまでの距離を測定すると、円弧R A3から円弧R A4までのばらつきの幅Δrを有した値で測定される。 On the other hand, when measuring the distance from a distance of the vehicle 2004 as compared to the installation distance d between the markers to marker A2001 A, it is measured by a value having a width Δr of the variation of an arc R A3 until the arc R A4. また遠距離の車両2004からマーカB2001 までの距離を測定すると、円弧C B3から円弧C B4までのばらつきの幅Δrを有した値で測定される。 Further, when measuring the distance from a distance of the vehicle 2004 to marker B2001 B, it is measured by a value having a width Δr of the variation of an arc C B3 to the arc C B4. その結果、車両2004の位置座標は4つの円弧に囲まれた2005のばらつき範囲内として測定される。 As a result, the position coordinates of the vehicle 2004 is measured as the variation range of 2005 surrounded by four arcs. ばらつき範囲2005のx軸方向長Δx はほぼΔrに等しいが、y軸方向についてはは、円弧C A3と円弧C A4の方向と円弧C B3と円弧C B4の方向が鋭角に交わるので、Δy はΔx より相当大きくなる。 Although x-axis length [Delta] x 2 variation range 2005 is approximately equal to [Delta] r, for the y-axis direction, the direction of the arc C A3 and the arc C direction A4 and the arc C B3 and the arc C B4 intersect at an acute angle, [Delta] y 2 is considerably larger than Δx 2. この理由により、x軸方向のばらつきは距離に対してほぼ一定であるのに対し、y軸方向のばらつきは距離が遠くなるほど大きくなる。 For this reason, variations in the x-axis direction while a substantially constant relative distance, the variation in the y-axis direction becomes larger as the distance becomes farther.

前記の測位のばらつきは、測位毎に大きさがランダムに変化して発生するので、統計的な位置座標のばらつきとして測定される。 Variation of the positioning, because the size for each positioning occurs varies randomly, is measured as the variation of the statistical positional coordinates.

図21−1に2つのマーカを用いた測位におけるばらつきの例を示す。 An example of a variation in positioning using two markers in Figure 21-1.
図21−1において、D2101は測位された車両の車線方向(x軸方向)の位置座標ばらつき(以下ばらつきの標準偏差σの3倍の3σとする)、D2102は測位された車線幅方向(y軸方向)の位置座標ばらつきをそれぞれ示す。 In Figure 21-1, D2101 is (a 3-fold 3σ standard deviation σ of less variation) coordinates variation in the positioning has been lane direction of the vehicle (x-axis direction), D2102 is positioning to the lane width direction (y indicating position coordinate variation in the axial direction), respectively.

車両のx軸方向位置のばらつきは、横軸マーカ真下からの距離(xの値に等しい)に対しほぼ一定であるが、車両のy軸方向位置のばらつきは、横軸に比例して増加する。 Variations in the x-axis direction position of the vehicle, but to the distance from just below the horizontal axis marker (equal to the value of x) is substantially constant, variations in the y-axis direction position of the vehicle is increased in proportion to the horizontal axis .

このばらつきの増加を解決し、交差点付近の測位精度を向上させる無線測位システムの構成を図22に示す。 It solves this increase in variability, shown in Figure 22 the configuration of a wireless positioning system that improves the positioning accuracy in the vicinity of the intersection.

図22において、2201は交差点、2202 はマーカ、2203 はマーカ、2204 はマーカ、2205 はマーカ、2202 はマーカ、2203 はマーカ、2204 はマーカ、2205 はマーカ、2206はリアルタイム測位エリア、2206 はリアルタイム測位エリアa、2206 はリアルタイム測位エリアb、2207は自律センサエリア、2208はキャリブレーションエリア、2209はマーカ、2210はマーカ、2211はマーカ、2212はマーカ、2213は車線、2214は車線、2215は車線をそれぞれ示す。 In Figure 22, 2201 is an intersection, 2202 1 marker, 2203 1 marker, 2204 1 marker, 2205 1 marker, 2202 2 marker, 2203 2 marker, 2204 2 marker, 2205 2 marker, the 2206 Real time positioning area, 2206 a real-time positioning area a, 2206 b are real-time positioning area b, 2207 the autonomous sensor area, 2208 calibration area, 2209 marker, 2210 marker, 2211 marker, 2212 marker, is 2213 lane, 2214 lane, 2215 shows the lane, respectively.

図22において、リアルタイム測位エリア2206の範囲内で交差点2201に近いエリア2206a(交差点から例えば20mのエリア)を走行する車両は、前方向のマーカ2202 、2203 、2204 、2205 の少なくも2つのマーカと、後ろ方向のマーカ2202 、2203 、2204 、2205 の少なくも2つのマーカとの通信により測位することができる。 In Figure 22, a vehicle traveling near areas 2206a to intersection 2201 (area from the intersection example 20 m) within a range of real-time positioning area 2206 forward of the marker 2202 1, 2203 1, 2204 1, 2205 1 of less and two markers behind the direction of the marker 2202 2, 2203 2, 2204 2, 2205 2 of less allowing positioning of the communication with the two markers.

図21−2に前方向2つと後ろ方向2つのマーカを用いた測位におけるばらつきの例を示す。 An example of a variation in positioning using the forward two and backward two markers in Figure 21-2.
図21−2において、D2103は測位された車両の車線方向(x軸方向)の位置座標ばらつき、D2104は測位された車線幅方向(y軸方向)の位置座標ばらつきをそれぞれ示す。 In Figure 21-2, D2103 indicates position coordinates variation in the positioning has been lane direction of the vehicle (x-axis direction), D2104 is the position coordinate variation of the positioning by the lane width direction (y-axis direction), respectively.

車両のx軸方向位置のばらつきD2103は、横軸マーカ真下からの距離(xの値に等しい)に対しほぼ一定である。 Variations in the x-axis direction position of the vehicle D2103 is approximately constant for a distance of from just below the horizontal axis marker (equal to the value of x). 一方車両のy軸方向位置のばらつきD2104は、図21−1のD2102に比べばらつきが改善されていることが示される。 On the other hand variations in the y-axis direction position of the vehicle D2104 is shown that variation compared to D2102 of Figure 21-1 are improved. これは、交差点位置(x=0)のマーカから離れるに従い、交差点位置マーカによる測位のy方向ばらつきは増加するが、交差点2201から20m離れたマーカまでの距離は近いので、これらのマーカによる測位のy方向ばらつきは減少する。 This increasing distance from the marker intersection position (x = 0), but the y-direction variation in the positioning by the intersection position marker increases, the distance from the intersection 2201 to marker away 20m is close, the positioning by the markers y-direction variation decreases. これら前後のマーカによる測位結果を用いて、最小2乗誤差法により位置座標が決定されるので、y軸方向のばらつきD2104の増加は抑えられ、リアルタイム測位エリア2206aにおいて高精度な測位が行える。 Using positioning results of these front and rear of the marker, the position coordinates by the least square error method is determined, an increase in the variation in the y-axis direction D2104 is suppressed, enabling highly accurate positioning in real-time positioning area 2206a.

図22において、リアルタイム測位エリア2206b(例えばリアルタイム測位エリア2206a端から30mのエリア)では、図19の交差点に近いリアルタイム測位エリア1906と同等の高精度の測位ができる。 In Figure 22, the real-time positioning area 2206b (e.g., 30m from the real-time positioning area 2206a edge area), it is highly accurate positioning of the intersection of equivalent near real-time positioning area 1906 in FIG. 19.

また、交差点2201から100m離れたキャリブレーションエリア2208(長さ30m)では、前記の走行車両の予備的な測位を行う。 Further, in the calibration area 2208 away 100m from the intersection 2201 (length 30 m), performs preliminary positioning of the traveling vehicle. すなわち、マーカ2209、2210、2211、2212と走行車両の車載機により、インパルス電波による測位を行う。 That is, the marker 2209,2210,2211,2212 and the traveling vehicle-vehicle device performs the positioning by the impulse waves.

その後、交差点2201の手前で高精度で測位するリアルタイム測位エリア2206に入るまでの自律センサエリア2207では、走行車両搭載の車速センサやジャイロセンサ等の自律センサによる測位を行う。 Then, the autonomous sensor area 2207 for entering the real time positioning area 2206 for positioning with high accuracy before the intersection 2201, performs positioning by the autonomous sensor such as a vehicle speed sensor or a gyro sensor of the traveling vehicle mounted.
(付記1) (Note 1)
移動体と測位基準点となる複数のマーカ装置間の電波の往復時間と、前記マーカ装置の座標とを用いて前記移動体の座標を決定する無線測位システムにおいて、 A radio wave of round-trip time between the plurality of marker device comprising a mobile and a positioning reference point, in a radio positioning system for determining the coordinates of the moving object by using the coordinates of the marker device,
前記移動体から測位要求信号を受信した時に、測位に用いる測位データを前記マーカ装置固有の通信チャンネルを用いて前記移動体に送信する前記マーカ装置と、 When receiving a positioning request signal from said mobile, said marker device for transmitting positioning data to be used for positioning the moving member using the marker device-specific communication channel,
前記測位要求信号を同一の通信チャンネルにより前記マーカ装置に送信し、前記測位要求信号の送信時刻と、前記測位データの受信時刻と、前記マーカ装置の座標と、測位要求信号受信時刻および測位データ送信時刻を含む前記測位データとを用いて前記移動体の座標を決定する前記移動体と、 Transmitting the positioning request signal to the marker device of the same communication channel, a transmission time of the positioning request signal, the reception time of the positioning data, the coordinates of the marker device, the positioning request signal reception time and positioning data transmission wherein the moving body to determine the coordinates of the moving body by using said positioning data including time,
を備えたことを特徴とする無線測位システム。 Radio positioning system comprising the.
(付記2) (Note 2)
前記測位要求信号および測位データは、インパルス化された電波であることを特徴とする付記1記載の無線測位システム。 Said positioning request signal and positioning data, the radio positioning system according to Supplementary Note 1, wherein the a impulse radio wave.
(付記3) (Note 3)
前記測位データは、前記マーカ装置毎に異なった擬似ランダム符号によりパルス位置変調された信号であることを特徴とする付記1記載の無線測位システム。 The positioning data, the radio positioning system according to Supplementary Note 1, wherein the by pseudo-random codes different for each of the marker device is a pulse position modulated signal.
(付記4) (Note 4)
前記測位データは、前記測位データの送信を繰り返す毎に異なった擬似ランダム符号によりパルス位置の遅延時間が制御されることを特徴とする付記1記載の無線測位システム。 The positioning data, the radio positioning system according to Supplementary Note 1, wherein the delay time of the pulse position is controlled by a pseudo-random codes different for each repeated transmission of the positioning data.
(付記5) (Note 5)
前記測位データは、前記移動体に共通の第1の測位データと前記移動体によって異なる第2の測位データとを備え、前記第1の測位データは前記測位要求信号の受信に関係なく所定の周期で送信され、前記第2の測位データは前記測位要求信号の受信に応答して送信されることを特徴とする付記1記載の無線測位システム。 The positioning data, and a different second positioning data by a common first positioning data with the mobile to the mobile, a predetermined period regardless of the reception of the first positioning data is the positioning request signal in transmitted, said second positioning data radio positioning system according to Supplementary note 1, wherein the sent in response to receiving the positioning request signal.
(付記6) (Note 6)
前記測位要求データは、前記移動体が前記第1の測位データを受信した時にのみ前記移動体から送信されることを特徴とする付記1記載の無線測位システム。 The positioning request data, the radio positioning system according to Supplementary Note 1, wherein the transmitted from the mobile only when the moving body receives the first positioning data.
(付記7) (Note 7)
前記マーカ装置は、道路上の信号機に設置されることを特徴とする付記1記載の無線測位システム。 The marker device includes a radio positioning system according to Supplementary Note 1, wherein the installed traffic signal on the road.
(付記8) (Note 8)
前記マーカ装置は、前記移動体が走行する複数車線の両端の上方および前記各車線の境界線の上方に設置されることを特徴とする付記1記載の無線測位システム。 The marker device includes a radio positioning system according to Supplementary Note 1, wherein said movable body is disposed above the opposite ends of the upper and the respective lane borders multi-lane running.
(付記9) (Note 9)
一方通行の道路を走行する移動体と測位基準点となる複数のマーカ装置間の電波の往復時間と前記マーカ装置の座標を用いて前記移動体の座標を決定する無線測位方法において、 On the other hand, in radio positioning method for determining the coordinates of the moving object by using radio waves round-trip time between the plurality of marker device which road the mobile body and the positioning reference point traveling in traffic and the coordinates of the marker device,
前記往復時間により計算された前記移動体の複数座標のうち、前記座標の時間変化が前記一方通行の進行方向に一致する座標を前記移動体の座標として選択するステップを含む無線測位方法。 Among the plurality coordinates of the moving body calculated by said round trip time, a wireless positioning method comprising the step time variation of the coordinates to select a coordinate matching the traveling direction of the one-way as a coordinate of the movable body.
(付記10) (Note 10)
前記往復時間が最も短い2つのマーカ装置の測位データを用いて決定された前記移動体の座標を中心とし、他のマーカ装置の測位データを用いて決定された前記移動体の座標が所定の範囲外の場合は、測位に用いないステップを含む付記9記載の無線測位方法。 The round trip time is around the shortest two coordinates of the moving object which is determined using the positioning data of the marker device, coordinates a predetermined range of the movable body that is determined using the positioning data of another marker device for external wireless positioning method according to Supplementary note 9, further comprising the step of not using the positioning.
(付記11) (Note 11)
交差点に侵入する車線を走行する移動体と測位基準点となる複数のマーカ装置間の往復時間と前記マーカ装置の座標を用いて前記移動体の座標を決定する無線測位方法において、 In radio positioning method for determining the coordinates of the moving object using the coordinates of the round trip time and the marker device among a plurality of marker device comprising a mobile and a positioning reference point traveling lane entering the intersection,
前記交差点の端から所定の距離離れた位置に設置され、前記交差点に向かう車両方向を向いた第1の複数マーカ装置により前記移動体の測位を行うステップと、 Is installed in position at a predetermined distance from an end of the intersection, and performing positioning of the moving body by a first plurality marker device facing the vehicle direction toward the intersection,
前記交差点の端に設置され、前記交差点に侵入する車両方向を向いた第2の複数マーカ装置により前記移動体の測位を行うステップと、 It is installed on an end of the intersection, and performing positioning of the moving body by a second plurality marker device facing the vehicle direction entering the intersection,
前記第1のマーカ装置による測位エリアを通過し、第2の複数マーカ装置による測位エリアに入るまでの区間は前記移動体が内蔵した自律センサにより座標を決定するステップと、 Determining the coordinates by the first pass through the positioning area by the marker device, section up into the positioning area of ​​the second plurality marker device is an autonomous sensor in which the moving body is built,
を含む無線測位方法。 Radio positioning method, including.
(付記12) (Note 12)
交差点に侵入する車線を走行する移動体と測位基準点となる複数のマーカ装置間の往復時間と前記マーカ装置の座標を用いて前記移動体の座標を決定する無線測位システムにおいて、 In a wireless positioning system that determines the coordinates of the moving object using the coordinates of the round trip time and the marker device among a plurality of marker device comprising a mobile and a positioning reference point traveling lane entering the intersection,
前記交差点の端から第1の距離離れた位置に設置され、前記交差点に向かう車両方向を向いた第1の複数マーカ装置により前記移動体の測位を行うステップと、 Performing a positioning of the first movable body by a plurality marker device from the end of the intersection is disposed a first distance away, facing the vehicle direction toward the intersection,
前記交差点の端から第2の距離離れた位置に設置され、前記交差点の方向と前記交差点とは逆方向の両方向に電波の指向性を有した第2の複数マーカ装置により前記移動体の測位を行うステップと、 Disposed a second distance away from the edge of the intersection, the positioning of the moving body by a second plurality marker device and the intersection direction having a radio wave directionality in both the opposite direction of the intersection a step of performing,
前記交差点の端に設置され、前記交差点に侵入する車両方向を向いた第3の複数マーカ装置により前記移動体の測位を行うステップと、 Is installed on an end of the intersection, and performing a positioning of the third of the moving body by a plurality marker device facing the vehicle direction entering the intersection,
前記第1のマーカ装置による測位エリアを通過し、第2の複数マーカ装置による測位エリアに入るまでの区間は前記移動体が内蔵した自律センサにより座標を決定するステップと、 Determining the coordinates by the first pass through the positioning area by the marker device, section up into the positioning area of ​​the second plurality marker device is an autonomous sensor in which the moving body is built,
を含む無線測位方法。 Radio positioning method, including.

従来の測位システム例1を示す図である。 Is a diagram showing a conventional positioning system Example 1. TWRの原理を示す図である。 Is a diagram showing the principle of the TWR. 従来の測位システム例2を示す図である。 Is a diagram showing a conventional positioning system Example 2. 測位システム構成(実施例1)を示す図である。 It illustrates positioning system configuration (example 1). 車載機の構成を示す図である。 It is a diagram showing a configuration of a vehicle-mounted device. マーカAの構成を示す図である。 It is a diagram showing a configuration of a marker A. 車載機のフレーム構成を示す図である。 It is a diagram illustrating a frame structure of the vehicle-mounted device. 測位応答信号パルスの衝突の例を示す図である。 Is a diagram illustrating an example of a collision between the positioning response signal pulse. 遅延によるパルスの衝突回避方法を示す図である。 It is a diagram illustrating a pulse collision avoidance method according to the delay. データのフォーマットを示す図である。 It illustrates the format of data. 複数の走行車両がある場合のマーカと車両間通信の流れを示す図である。 Is a diagram showing the flow of the markers and the vehicle communication when there are a plurality of the traveling vehicles. 測位の処理フローを示す図である。 It is a diagram depicting a processing flow of the positioning. 測位エリア内での動作開始フローを示す図である。 Is a diagram illustrating the operation start flow in the positioning area. マーカ設置例を示す図である。 It is a diagram illustrating a marker installation example. マーカ設置例を示す図である。 It is a diagram illustrating a marker installation example. 側位方法を示す図である。 It is a diagram illustrating a side position method. 測位処理のフローを示す図である。 It is a diagram showing a flow of positioning process. マーカの設置方法(実施例2)を示す図である。 Is a diagram showing an installation method of the marker (Example 2). マーカ設置方法(実施例2)を示す図である。 It is a diagram illustrating a marker installation method (Example 2). 距離により測位のばらつきを示す図である。 Distance by a diagram showing a variation of the positioning. マーカ設置による測位ばらつきを示す図である。 It is a diagram showing a positioning variations due marker installation. マーカ設置方法(実施例2)を示す図である。 It is a diagram illustrating a marker installation method (Example 2). マーカを車線端と車線間の上空に設置(実施例1)を示す図である。 It illustrates installing the marker in the sky between the lane edge and lane (Example 1).

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

101 車両102 マーカA 101 vehicle 102 marker A
103 マーカB 103 marker B
104 マーカC 104 marker C
201 車載機202 マーカ301 車両302 マーカA 201 vehicle-mounted device 202 marker 301 the vehicle 302 marker A
303 マーカB 303 marker B
304 マーカC 304 marker C
401 車両402 マーカA 401 vehicle 402 marker A
403 マーカB 403 marker B
404 マーカC 404 marker C
500 車載機501 MPU(マイクロプロセッサユニット) 500 vehicle-mounted device 501 MPU (microprocessor unit)
502 送信部503 送信データ部504 PPM(パルス位置変調)データ変調部505 CH0PN系列発生部506 インパルス生成部507 送信時刻保持部508 BPF 502 transmission unit 503 transmits the data unit 504 PPM (pulse position modulation) data modulation unit 505 CH0PN sequence generation unit 506 impulse generating unit 507 transmission time holding unit 508 BPF
509 PA(電力増幅器) 509 PA (power amplifier)
510 送信アンテナ511 タイマ512 受信部512 受信部A 510 transmit antenna 511 timer 512 receiving unit 512 first receiving portion A
512 受信部B 512 2 receiver B
512 受信部n 512 n receiver n
513 受信アンテナ514 BPF 513 receiving antenna 514 BPF
515 LNA(低雑音増幅器) 515 LNA (low noise amplifier)
516 パルス検出部517 相関器A 516 pulse detecting section 517 correlator A
518 CH1PN系列発生部519 受信時刻保持部A 518 CH1PN sequence generation unit 519 receives time holding unit A
520 PPMデータ復調部A 520 PPM data demodulator A
521 受信データA 521 received data A
522 外部インターフェース600 マーカA 522 External interface 600 marker A
601 MPU(マイクロプロセッサユニット) 601 MPU (microprocessor unit)
602 送信部603 送信データ部604 PPM(パルス位置変調)データ変調部605 CH1のPN系列発生部606 遅延部607 送信時刻保持部608 減算器609 インパルス生成部610 BPF 602 transmission unit 603 transmits the data unit 604 PPM (pulse position modulation) data modulation unit 605 CH1 PN sequence generator 606 the delay unit 607 transmission time holding unit 608 subtractor 609 impulse generating unit 610 BPF
611 PA(電力増幅器) 611 PA (power amplifier)
612 送信アンテナ613 タイマ614 受信部615 受信アンテナ616 BPF 612 transmit antenna 613 timer 614 receiving unit 615 receiving antenna 616 BPF
617 LNA(低雑音増幅器) 617 LNA (low noise amplifier)
618 パルス検出部619 相関器620 CH0PN系列発生部621 受信時刻保持部622 PPMデータ復調部623 受信データ624 外部インタフェース1401 交差点1402 車両1403 車載機1404 マーカ1405 マーカ1406 マーカ1407 マーカ1501 ポール1502 マーカM1 618 pulse detecting section 619 correlator 620 CH0PN sequence generation unit 621 receives time holding unit 622 PPM data demodulator 623 receives data 624 external interface 1401 intersection 1402 vehicle 1403 vehicle device 1404 Marker 1405 Marker 1406 Marker 1407 Marker 1501 Paul 1502 marker M1
1503 マーカM2 1503 marker M2
1504 ポール1505 マーカM3 1504 Paul 1505 marker M3
1503 マーカM4 1503 marker M4
1507 大型車1508 小型車1509 大型車1510 車線1511 車線1512 車線1513 マーカM1 1507 heavy-duty vehicles 1508 small car 1509 heavy-duty vehicles 1510 lane 1511 lane 1512 lane 1513 marker M1
1514 マーカM2 1514 marker M2
1515 マーカM3 1515 marker M3
1516 小型車1517 大型車1518 小型車 1516 small car 1517 heavy-duty vehicles 1518 small car

1601 マーカM1 1601 marker M1
1602 マーカM2 1602 marker M2
1603 マーカM3 1603 marker M3
1604A 車載機1604B 車載機の虚像1605 大型車1606 車線1607 車線1608 車線1609 車線1610 M1中心の円1611 M2中心の円1801 ポール1802 マーカ1803 大型車1804 小型車1805 車載機1806 ポール1807 マーカ1808 ポール1809 マーカ1901 交差点1902 マーカ1903 マーカ1904 マーカ1905 マーカ1906 リアルタイム測位エリア1907 自律センサエリア1908 キャリブレーションエリア1909 マーカ1910 マーカ1911 マーカ1912 マーカ1913 車線1914 車線1915 車線2001 AマーカA 1604A-vehicle device 1604B-vehicle unit of the virtual image 1605 heavy-duty vehicles 1606 lane 1607 lane 1608 lane 1609 lane 1610 M1 the center of the circle 1611 M2 center of the circle 1801 Paul 1802 marker 1803 heavy-duty vehicles 1804 small car 1805 vehicle-mounted device 1806 Paul 1807 marker 1808 Paul 1809 marker 1901 intersection 1902 marker 1903 marker 1904 marker 1905 marker 1906 real-time positioning area 1907 autonomous sensor area 1908 calibration area 1909 marker 1910 marker 1911 marker 1912 marker 1913 lane 1914 lane 1915 lane 2001 A marker A
2001 マーカB 2001 B marker B
2002 近距離の車両2003 近距離におけるばらつき範囲2004 遠距離の車両2005 遠距離におけるばらつき範囲2201 交差点2202 マーカ2203 マーカ2204 マーカ2205 マーカ2202 マーカ2203 マーカ2204 マーカ2205 マーカ2206 リアルタイム測位エリア2206 リアルタイム測位エリアa Variation range 2201 intersection 2202 in variation range 2004 long distance of the vehicle 2005 far in 2002 a short distance of the vehicle 2003 close range 1 Marker 2203 1 Marker 2204 1 Marker 2205 1 Marker 2202 2 Marker 2203 2 Marker 2204 2 Marker 2205 2 Marker 2206 Real Time positioning area 2206 a real-time positioning area a
2206 リアルタイム測位エリアb 2206 b real-time positioning area b
2207 自律センサエリア2208 キャリブレーションエリア2209 マーカ2210 マーカ2211 マーカ2212 マーカ2213 車線2214 車線2215 車線2319 大型車2320 大型車2321 小型車2322 大型車2323 車線2324 車線2325 車線 2207 autonomous sensor area 2208 calibration area 2209 Marker 2210 Marker 2211 Marker 2212 Marker 2213 lane 2214 lane 2215 lane 2319 large vehicles 2320 heavy-duty vehicles 2321 small car 2322 heavy-duty vehicles 2323 lane 2324 lane 2325 lane

Claims (4)

  1. 移動体から測位要求信号を受信した時に、測位に用いる測位データを前記移動体に送信する複数のマーカ装置と、 When receiving a positioning request signal from the mobile, and a plurality of marker device that transmits the positioning data to be used for positioning the moving body,
    前記測位要求信号を前記マーカ装置に送信し、前記測位要求信号の送信時刻と、前記測位データの受信時刻と、前記測位要求信号の受信時刻および前記測位データの送信時刻を含む前記測位データと、前記マーカ装置の座標とを用いて前記移動体の座標を決定する前記移動体と、 Transmitting the positioning request signal to the marker device, and transmission time of the positioning request signal, the reception time of the positioning data, said positioning data including the transmission time of the reception time and the positioning data of the positioning request signal, wherein the moving body to determine the coordinates of the moving object by using the coordinates of the marker device,
    を備えた無線測位システムにおいて、 In radio positioning systems with,
    前記測位データは、前記移動体に共通の第1の測位データと前記移動体によって異なる第2の測位データとを備え、前記第1の測位データは前記測位要求信号の受信に関係なく所定の周期で送信され、前記第2の測位データは前記測位要求信号の受信に応答して送信されることを特徴とする無線測位システム。 The positioning data, and a different second positioning data by a common first positioning data with the mobile to the mobile, a predetermined period regardless of the reception of the first positioning data is the positioning request signal in the transmitted radio positioning system in which the second positioning data is characterized to be transmitted in response to receiving said positioning request signal.
  2. 移動体から測位要求信号を受信した時に、測位に用いる測位データを前記移動体に送信する複数のマーカ装置と、前記測位要求信号を前記マーカ装置に送信し、前記測位要求信号の送信時刻と、前記測位データの受信時刻と、前記測位要求信号の受信時刻および前記測位データの送信時刻を含む前記測位データと前記マーカ装置の座標とを用いて前記移動体の座標を決定する前記移動体とを備えた無線測位システムにおいて、 From a mobile when receiving a positioning request signal, and a plurality of marker device that transmits the positioning data to be used for positioning the mobile transmits the positioning request signal to the marker device, and transmission time of the positioning request signal, and receiving time of the positioning data, and the moving body to determine the coordinates of the moving object by using the said coordinates of the positioning data and the marker device including a transmission time of the reception time and the positioning data of the positioning request signal in radio positioning system comprising,
    前記測位データは、前記マーカ装置毎に異なった擬似ランダム符号によりパルス位置変調された信号であることを特徴とする請求項1項記載の無線測位システム。 The positioning data, the radio positioning system according to claim 1 wherein wherein the by pseudo-random codes different for each of the marker device is a pulse position modulated signal.
  3. 移動体から測位要求信号を受信した時に、測位に用いる測位データを前記移動体に送信する複数のマーカ装置と、前記測位要求信号を前記マーカ装置に送信し、前記測位要求信号の送信時刻と、前記測位データの受信時刻と、前記測位要求信号の受信時刻および前記測位データの送信時刻を含む前記測位データと前記マーカ装置の座標とを用いて前記移動体の座標を決定する前記移動体とを備えた無線測位システムにおいて、 From a mobile when receiving a positioning request signal, and a plurality of marker device that transmits the positioning data to be used for positioning the mobile transmits the positioning request signal to the marker device, and transmission time of the positioning request signal, and receiving time of the positioning data, and the moving body to determine the coordinates of the moving object by using the said coordinates of the positioning data and the marker device including a transmission time of the reception time and the positioning data of the positioning request signal in radio positioning system comprising,
    前記マーカ装置は、前記移動体が走行する複数車線の両端の上方および前記各車線の境界線の上方に設置されることを特徴とする請求項1記載の無線測位システム。 The marker device includes a radio positioning system according to claim 1, wherein said movable body is disposed above the opposite ends of the upper and the respective lane borders multi-lane running.
  4. 一方通行の道路を走行する移動体と測位基準点となる複数のマーカ装置間の電波の往復時間により計算された前記移動体の複数座標のうち、前記座標の時間変化が前記一方通行の進行方向に一致する座標を前記移動体の座標として選択する無線測位方法において、 On the other hand among the way of the moving body and a plurality coordinates of the moving body calculated by wave round trip time between the plurality of marker device comprising a positioning reference point for traveling on the road, the traveling direction of the time change is the one-way of the coordinates in radio positioning method of selecting as the coordinates of the moving body coordinate matching,
    前記移動体から測位要求信号を受信した時に、測位に用いる測位データは、前記移動体に共通の第1の測位データと前記移動体によって異なる第2の測位データとを備え、前記第1の測位データは前記測位要求信号の受信に関係なく所定の周期で送信されるステップと、 When receiving a positioning request signal from said mobile positioning data used for positioning, and a different second position data by the mobile and the common first positioning data to said mobile, said first positioning and step data is to be transmitted at a predetermined period regardless of the reception of the positioning request signal,
    前記第2の測位データは前記測位要求信号の受信に応答して送信されるステップと、 A step wherein the second positioning data is transmitted in response to receiving said positioning request signal,
    を含む無線測位方法。 Radio positioning method, including.
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