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

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## Description

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.

・ 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.

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.

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.

（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.

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.

（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.

（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.

（実施例１） (Example 1)

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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)

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.

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.

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.

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.

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.

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)

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)

（付記３） (Note 3)

（付記４） (Note 4)

（付記５） (Note 5)

（付記６） (Note 6)

（付記７） (Note 7)

（付記８） (Note 8)

（付記９） (Note 9)

（付記１０） (Note 10)

（付記１１） (Note 11)

を含む無線測位方法。 Radio positioning method, including.
（付記１２） (Note 12)

を含む無線測位方法。 Radio positioning method, including.

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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