JP6538365B2 - measuring device - Google Patents

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Description

本発明は、無線通信信号を用いて送信元装置が存在する方位を推定する技術に関する。   The present invention relates to a technique for estimating an azimuth in which a transmission source device exists using a wireless communication signal.

従来、被測定系から送信された高UHF帯(数GHz)の無線通信信号を、測定系が有するアレーアンテナの各エレメントで受信し、その受信信号の受信強度や位相情報に基づいて被測定系からの無線通信信号の到来方向や、被測定系と測定系の相対位置を求める技術が知られている。そして、これら被測定系および測定系の周囲に、電波を反射する反射物が存在すると、測定系では、被測定系から直接到来する直接波だけでなく、反射物に反射してから到来する反射波も受信する。このとき、図11,図12に示すように、直接波と反射波とが干渉することによって、測定系と被測定系の位置関係によっては、測定系で得られる受信強度が著しく低下し、測定不能となる場合がある。   Conventionally, the wireless communication signal in the high UHF band (several GHz) transmitted from the system under test is received by each element of the array antenna of the measurement system, and the system under test is based on the reception strength and phase information of the received signal. There is known a technique for obtaining an arrival direction of a wireless communication signal from the sensor and a relative position of a measurement system and a measurement system. Then, if there is a reflector that reflects radio waves around these measured systems and measurement systems, in the measurement system, not only direct waves coming directly from the measured systems but also reflections that are reflected from the reflectors and then come I also receive waves. At this time, as shown in FIG. 11 and FIG. 12, due to interference between the direct wave and the reflected wave, depending on the positional relationship between the measurement system and the measurement system, the reception intensity obtained by the measurement system is significantly reduced. It may be impossible.

これに対して、無線通信に使用する周波数を切り替えて受信強度を測定し、各周波数における測定結果の最大値あるいは平均値を使用して測位を行う技術が知られている(特許文献1参照)。   On the other hand, there is known a technique of switching the frequency used for wireless communication, measuring the reception strength, and performing positioning using the maximum value or the average value of the measurement results at each frequency (see Patent Document 1). .

特開2008−224489号公報JP, 2008-224489, A

従来技術では、各周波数における測定結果の最大値や平均値を用いており、このことは、直接波と反射波とが干渉し合っている状態で測定された結果が、最大値や平均値に反映される可能性があるということを意味する。その結果、正確な測位に必要な直接波のS/Nが劣化し、測位誤差を増大させてしまうという問題があった。   In the prior art, the maximum value and the average value of the measurement results at each frequency are used. This means that the results measured in the state where the direct wave and the reflected wave interfere with each other are the maximum value and the average value. It means that it may be reflected. As a result, there is a problem that the S / N of the direct wave required for accurate positioning is degraded, and the positioning error is increased.

本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、直接波と反射波とが干渉し合う環境でも直接波の到来方向を安定にかつ精度良く測位する技術を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of these problems, and an object of the present invention is to provide a technique for stably and accurately measuring the arrival direction of a direct wave even in an environment where the direct wave and the reflected wave interfere with each other.

本発明の到来方向推定システムは、予め設定された指定波を送信する被測定装置と前記指定波の到来方向を推定する測定装置とを備える。被測定装置は、複数の周波数を順次切り替えて指定波を繰り返し送信する。測定装置は、指定波の送信に使用される周波数毎に、該周波数での受信信号から得られる各到来波に関する情報である到来波情報を抽出し、到来波情報に従って、被測定装置から直接到来する指定波である直接波の選定、および該直接波の到来方向の推定に適した周波数である対象周波数の選定、並びに対象周波数での受信信号を用いた直接波の到来方向の推定を行う。   The arrival direction estimation system of the present invention includes a device under test that transmits a preset designated wave, and a measurement device that estimates the arrival direction of the designated wave. The device under test sequentially switches a plurality of frequencies and repeatedly transmits a designated wave. The measuring device extracts, for each frequency used for transmitting the designated wave, incoming wave information which is information on each incoming wave obtained from the received signal at the frequency, and directly arrives from the device under test according to the incoming wave information. Selection of a direct wave that is a designated wave, selection of a target frequency that is a frequency suitable for estimation of the direction of arrival of the direct wave, and estimation of the direction of arrival of the direct wave using a received signal at the target frequency are performed.

このような構成によれば、周波数毎に直接波と反射波の干渉状態は変化するため、その中で直接波が十分に大きな受信強度を持つ周波数を対象周波数に選定して到来方向の推定を行うことにより、安定した測位結果を得ることができる。しかも、対象周波数を決めて到来方向を推定するため、直接波が大きく劣化した周波数の受信信号によって、直接波のS/Nを劣化させてしまうことがなく、精度の良い測位結果を得ることができる。   According to such a configuration, since the interference state between the direct wave and the reflected wave changes for each frequency, the frequency in which the direct wave has a sufficiently large reception intensity is selected as the target frequency and the estimation of the arrival direction is performed. By doing this, stable positioning results can be obtained. Moreover, since the target frequency is determined to estimate the direction of arrival, it is possible to obtain accurate positioning results without deteriorating the S / N of the direct wave by the received signal of the frequency where the direct wave is greatly degraded. it can.

本発明の測定装置は、複数の周波数を順次切り替えて予め設定された指定波を繰り返し送信する被測定装置から、指定波を受信して該指定波の到来方向を推定するものであり、アレーアンテナと、信号抽出部と、周波数切替部と、到来波情報抽出部と、推定部とを備える。アレーアンテナは、複数のアンテナエレメントで構成されている。信号抽出部は、アレーアンテナを構成する各アンテナエレメントが出力する受信信号から、指定された指定周波数の信号を抽出する。周波数切替部は、被測定装置での周波数の切り替えに同期して指定周波数を切り替える。到来波情報抽出部は、信号抽出部が抽出した信号から、指定周波数毎に、該指定周波数で検出される各到来波に関する情報である到来波情報を抽出する。推定部は、到来波情報抽出部にて抽出された到来波情報に従って、被測定装置から直接到来する指定波である直接波および該直接波の到来方向の推定に適した周波数である対象周波数の選定、並びに対象周波数での受信信号を用いた前記直接波の到来方向の推定を行う。   The measuring apparatus according to the present invention receives a designated wave from a device under test which sequentially switches a plurality of frequencies and repeatedly transmits a designated wave which has been set in advance, and estimates the arrival direction of the designated wave. , A signal extraction unit, a frequency switching unit, an incoming wave information extraction unit, and an estimation unit. An array antenna is comprised of a plurality of antenna elements. The signal extraction unit extracts a signal of a designated frequency that is designated from the reception signals output from the respective antenna elements constituting the array antenna. The frequency switching unit switches the designated frequency in synchronization with the switching of the frequency in the device under test. The incoming wave information extraction unit extracts, from the signal extracted by the signal extraction unit, incoming wave information that is information related to each incoming wave detected at the specified frequency for each specified frequency. The estimation unit is a direct wave that is a designated wave that directly arrives from the device under test according to the arrival wave information extracted by the arrival wave information extraction unit, and a target frequency that is a frequency suitable for estimating the arrival direction of the direct wave. Selection and estimation of the direction of arrival of the direct wave using the received signal at the target frequency are performed.

このように構成された測定装置によれば、上述の到来方向推定システムを構成する際に好適に用いることができる。
なお、特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
According to the measuring apparatus configured as described above, it can be suitably used when configuring the above-described arrival direction estimation system.
In addition, the code | symbol in the parentheses described in the claim shows correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later as one aspect, Comprising: The technical scope of this invention is limited. is not.

第1実施形態の位置推定システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram showing composition of a position estimating system of a 1st embodiment. 第1実施形態における直接波選定処理のフローチャートである。It is a flowchart of the direct wave selection process in 1st Embodiment. 第2実施形態における直接波選定処理のフローチャートである。It is a flow chart of direct wave selection processing in a 2nd embodiment. 第3実施形態における直接波選定処理のフローチャートである。It is a flow chart of direct wave selection processing in a 3rd embodiment. 第4実施形態の位置推定システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the position estimation system of 4th Embodiment. 第4実施形態におけるアレーアンテンの構成および部分アレーアンテナの設定を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the array antenna in 4th Embodiment, and the setting of a partial array antenna. 第4実施形態における直接波選定処理のフローチャートである。It is a flowchart of the direct wave selection process in 4th Embodiment. 第4実施形態の直接波選定処理中で実行する角度差算出処理のフローチャートである。It is a flow chart of angle difference calculation processing performed during direct wave selection processing of a 4th embodiment. 直接波と反射波の選別に使用する各パラメータを示す説明図である。It is an explanatory view showing each parameter used for classification of a direct wave and a reflected wave. 部分アレーアンテナの他の設定方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the other setting method of a partial array antenna. 直接波と反射波の干渉により直接波が減衰する様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that a direct wave attenuates by interference of a direct wave and a reflected wave. (a)は直接波および反射波の到来方向を示す説明図、(b)は直接波が大きく減衰した状況で求められた到来方向推定結果を例示するグラフである。(A) is explanatory drawing which shows the arrival direction of a direct wave and a reflected wave, (b) is a graph which illustrates the arrival direction estimation result calculated | required in the condition which the direct wave attenuated largely.

以下に本発明が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
[1.第1実施形態]
[1.1構成]
位置推定システム1は、図1に示すように、被測定装置(送信側装置)2と、測定装置(受信側装置)3とを備える。被測定装置2は、例えば、携帯電話機やスマートキーなどからなり、測定装置3は、例えば車両に搭載される車載器として構成される。
Embodiments to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings.
[1. First embodiment]
[1.1 configuration]
The position estimation system 1 includes a device to be measured (transmission side device) 2 and a measurement device (reception side device) 3 as shown in FIG. The device to be measured 2 includes, for example, a mobile phone, a smart key, and the like, and the measuring device 3 is configured as, for example, an on-vehicle device mounted on a vehicle.

被測定装置2は、アンテナ21、送信機22、通信制御器23、周波数切替器24を備える。送信機22は、アンテナ21を介して高UHF帯(数GHz)を使用し所定の通信規格(例えば、WiFi(登録商標)やBluetooth (登録商標))に従った無線通信信号を送信する。通信制御器23は、無線通信信号を使用した通信を制御する。周波数切替器24は、送信機22が送信に使用する周波数を、上記高UHF帯の中で所定のスケジュールに従って順次切り替える。なお、このような周波数の切替は、周波数ホッピングを利用するスペクトル拡散通信等において周知の技術であるため、ここでは説明を省略する。以下では、被測定装置2が送信する電波を「指定波」ともいう。   The device under test 2 includes an antenna 21, a transmitter 22, a communication controller 23, and a frequency switch 24. The transmitter 22 transmits a wireless communication signal according to a predetermined communication standard (for example, WiFi (registered trademark) or Bluetooth (registered trademark)) using the high UHF band (several GHz) through the antenna 21. The communication controller 23 controls communication using a wireless communication signal. The frequency switcher 24 sequentially switches the frequency used for transmission by the transmitter 22 in the high UHF band according to a predetermined schedule. In addition, since such switching of the frequency is a known technique in spread spectrum communication and the like using frequency hopping, the description is omitted here. Hereinafter, the radio wave transmitted by the device under test 2 is also referred to as a “designated wave”.

測定装置3は、第1アレーアンテナ31と、第2アレーアンテナ32と、第1受信部33と、第2受信部34と、位置推定部35とを備える。
第1および第2アレーアンテナ31,32は、いずれも水平方向に配列された複数のアンテナエレメントで構成されている。また、両アレーアンテナ31,32は、少なくとも水平方向に異なる位置に配置される。
The measuring device 3 includes a first array antenna 31, a second array antenna 32, a first receiving unit 33, a second receiving unit 34, and a position estimating unit 35.
Each of the first and second array antennas 31 and 32 is composed of a plurality of antenna elements arranged in the horizontal direction. Further, both array antennas 31 and 32 are disposed at different positions at least in the horizontal direction.

第1受信部33は、第1アレーアンテナ31からの受信信号に従って、受信した指定波の到来方向を推定し、その推定結果である第1推定方位DR1を位置推定部35に供給する。第2受信部34は、第2アレーアンテナ32からの受信信号に従って、受信した指定波の到来方向を推定し、その推定結果である第2推定方位DR2を位置推定部35に供給する。   The first receiving unit 33 estimates the arrival direction of the received designated wave in accordance with the received signal from the first array antenna 31, and supplies the first estimated direction DR1 that is the estimation result to the position estimating unit 35. The second receiving unit 34 estimates the arrival direction of the received designated wave in accordance with the received signal from the second array antenna 32, and supplies the second estimated direction DR2 that is the estimation result to the position estimating unit 35.

位置推定部35は、第1受信部33で推定された第1推定方位DR1、第2受信部34で推定された第2推定方位DR2、第1アレーアンテナ31と第2アレーアンテナ32の設置間隔等に従い、周知の三角測量の手法を用いて指定波の送信元である被測定装置2の位置を推定する。   The position estimation unit 35 estimates the first estimated direction DR1 estimated by the first receiver 33, the second estimated direction DR2 estimated by the second receiver 34, and the installation interval of the first array antenna 31 and the second array antenna 32. The position of the device to be measured 2 which is the transmission source of the designated wave is estimated using a known triangulation method according to the above.

第1受信部33および第2受信部34は、同様の構成をしているため、ここでは第1受信部33の構成についてのみ説明する。
第1受信部33は、受信機331、直接波選定部332、周波数切替器333を備える。受信機331は、第1アレーアンテナ31を構成する各アンテナエレメントから供給される受信信号から、周波数切替器333によって指定された周波数(指定周波数)の信号成分を抽出し、これをサンプリングして直接波選定部332に供給する。周波数切替器333は、直接波選定部332からの指示に従って指定周波数を切り替える。その切り替えは、被測定装置2の周波数切替器24と同期して、同じタイミングで同じ周波数が指定周波数となるように行われる。直接波選定部332は、周波数切替器333の設定を切り替えながら、受信機331から供給されるサンプリングされた受信信号(以下、受信データという)を処理することによって、到来波の中から直接波を選定し、その直接波の到来方向を推定する直接波選定処理を実行する。この直接波選定処理によって推定された直接波の到来方向が、第1推定方位DR1として位置推定部35に供給される。なお、直接波選定部332は、CPU,ROM,RAMを備えた周知のマイクロコンピュータが実行する処理によって実現される。
The first receiving unit 33 and the second receiving unit 34 have the same configuration, so only the configuration of the first receiving unit 33 will be described here.
The first receiver 33 includes a receiver 331, a direct wave selector 332, and a frequency switch 333. The receiver 331 extracts the signal component of the frequency (designated frequency) designated by the frequency switcher 333 from the reception signals supplied from the respective antenna elements constituting the first array antenna 31, and samples this to directly It supplies to the wave selection part 332. The frequency switch 333 switches the designated frequency in accordance with the instruction from the direct wave selection unit 332. The switching is performed in synchronization with the frequency switch 24 of the device under test 2 so that the same frequency becomes the designated frequency at the same timing. The direct wave selection unit 332 processes the sampled received signal (hereinafter, referred to as received data) supplied from the receiver 331 while switching the setting of the frequency switching unit 333 so that the direct wave is selected from the incoming waves. A direct wave selection process is performed to select and estimate the direction of arrival of the direct wave. The arrival direction of the direct wave estimated by the direct wave selection process is supplied to the position estimation unit 35 as the first estimated direction DR1. The direct wave selection unit 332 is realized by processing executed by a known microcomputer provided with a CPU, a ROM, and a RAM.

[1.2.処理]
ここで、直接波選定部332が実行する直接波選定処理の詳細を、図2に示すフローチャートを用いて説明する。本処理は、測定装置3への給電が行われている間、繰り返し起動される。
[1.2. processing]
Here, the details of the direct wave selection process executed by the direct wave selection unit 332 will be described using the flowchart shown in FIG. The present process is repeatedly activated while power is supplied to the measuring device 3.

本処理が起動すると、直接波選定部332として機能するCPUは、S110にて、到来波数をカウントする到来波数カウンタを0に初期化する。
続くS120では、周波数切替器333の指定周波数を選択し、続くS130では、選択した指定周波数の信号を受信するまで待機し、指定周波数の信号を受信するとS140に進む。
When the present process is activated, the CPU functioning as the direct wave selection unit 332 initializes an arrival wave number counter for counting the number of arrival waves to 0 in S110.
In the following S120, the designated frequency of the frequency switch 333 is selected, and in the following S130, the process waits until the signal of the selected designated frequency is received, and when the signal of the designated frequency is received, the process proceeds to S140.

S140では、アレーアンテナを構成する各アンテナエレメントから得られる受信信号のサンプリグ値を用いて、MUSIC等の高分解能な方位推定処理を実行する。これにより、到来波数Wおよび各到来波の到来方向(方位候補)θa,θb,…を求める。   In S140, high resolution azimuth estimation processing such as MUSIC is performed using the sampling values of the reception signals obtained from the respective antenna elements constituting the array antenna. Thereby, the number of arriving waves W and the directions of arrival (orientation candidates) θa, θb,.

続くS150では、S140で求めた到来波数Wが到来波数カウンタCの値より大きいか否かを判断し、W>CであればS160に進み、W≦CであればS180に進む。
S160では、到来波数カウンタCの値をS140で求めた到来波数Wで更新する。続くS170では、S140で求めた方位候補を、S120で選択した指定周波数と対応づけて記憶(既に記憶されている場合は更新)して、S180に進む。
At S150, it is determined whether the number of incoming waves W obtained at S140 is larger than the value of the number of incoming wave counters C. If W> C, the process proceeds to S160, and if W ≦ C, the process proceeds to S180.
At S160, the value of the arrival wave number counter C is updated with the number W of arrival waves obtained at S140. At S170, the direction candidate obtained at S140 is stored in association with the designated frequency selected at S120 (updated if it is already stored), and the process proceeds to S180.

S180では、全ての指定周波数について上述の処理を実行したか否かを判断する。未処理の指定周波数があればS120に戻り、全ての指定周波数について処理が完了していれば、S190に進む。   In S180, it is determined whether the above-described processing has been performed for all designated frequencies. If there is an unprocessed designated frequency, the process returns to S120, and if the process is completed for all the designated frequencies, the process proceeds to S190.

S190では、S170の処理で最終的に記憶されている指定周波数を対象周波数に選定する。
続くS200では、対象周波数について記憶されている方位候補のうち、受信強度が最大となる到来波を直接波に選定し、その直接波の到来方向を推定方位DRk(k=1又は2)として位置推定部35に供給して、本処理を終了する。なお、直接波の選定は、受信強度に基づいて行う方法に限らず、対象周波数での受信信号を利用して直接波を選定する既知の手法を使用することができる。
In S190, the designated frequency finally stored in the process of S170 is selected as the target frequency.
In the subsequent S200, among the azimuth candidates stored for the target frequency, the arrival wave with the largest received intensity is selected as the direct wave, and the arrival direction of the direct wave is determined as the estimated azimuth DRk (k = 1 or 2). This is supplied to the estimation unit 35, and this processing ends. In addition, selection of a direct wave can use not only the method performed based on receiving strength but the known method of selecting a direct wave using the received signal in an object frequency.

[1.3.効果]
以上説明したように、本実施形態では、指定周波数毎に到来波数Wを求め、到来波数Wが最大となる指定周波数を対象周波数に選定し、この対象周波数での受信信号を用いて求めた到来方向を方位候補とし、その方位候補から直接波を選定している。即ち、直接波と反射波の干渉状態は通信環境が同じであっても指定周波数毎に変化する。干渉によって受信強度が大きく減衰する到来波が存在すると、検出される到来波数Wも減少する。換言すれば、到来波数Wが最大となる指定周波数では、干渉による打ち消しがなく、受信信号中に直接波が存在する可能性が高いと言える。
[1.3. effect]
As described above, in the present embodiment, the number of arriving waves W is determined for each designated frequency, the designated frequency with the largest number of arriving waves W is selected as the target frequency, and the arrival is obtained using the reception signal at this target frequency The direction is a direction candidate, and a direct wave is selected from the direction candidate. That is, the interference state of the direct wave and the reflected wave changes every designated frequency even in the same communication environment. If there are incoming waves whose reception strength is greatly attenuated due to interference, the number W of incoming waves to be detected also decreases. In other words, it can be said that there is no cancellation by interference at the designated frequency where the number of incoming waves W is maximum, and there is a high possibility that a direct wave exists in the received signal.

従って、本実施形態によれば、直接波の到来方向の測位結果を安定して得ることができる。しかも、本実施形態では、一つの指定周波数を対象周波数に決定し、その対象周波数での受信信号を処理した結果だけを使用して到来方向を推定する。このため、直接波が大きく減衰する指定周波数での受信信号の影響を除去することができ、直接波のS/Nを劣化させてしまうことがないため、精度の良い測位結果を得ることができる。   Therefore, according to this embodiment, the positioning result of the arrival direction of the direct wave can be stably obtained. Moreover, in the present embodiment, one designated frequency is determined as the target frequency, and the arrival direction is estimated using only the result of processing the received signal at the target frequency. Therefore, the influence of the reception signal at the designated frequency at which the direct wave is greatly attenuated can be eliminated, and the S / N of the direct wave is not deteriorated, so that the positioning result with high accuracy can be obtained. .

[2.第2実施形態]
第2実施形態は、基本的な構成は第1実施形態と同様であるため、共通する構成については説明を省略し、相違点を中心に説明する。
[2. Second embodiment]
The basic configuration of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, and thus the description of the common configuration will be omitted, and differences will be mainly described.

前述した第1実施形態では、指定周波数毎に抽出される到来波数Wによって対象周波数を決定している。これに対し、第2実施形態では、到来波の受信電力Pによって対象周波数を決定する点で第1実施形態とは相違する。   In the first embodiment described above, the target frequency is determined by the number of incoming waves W extracted for each designated frequency. On the other hand, the second embodiment is different from the first embodiment in that the target frequency is determined by the reception power P of the incoming wave.

[2.1.処理]
以下では、直接波選定部332が、図2に示した処理に代えて実行する直接波選定処理を、図3のフローチャートを用いて説明する。なお、図2に示した処理と比較すると、S120〜S130、S170〜S200の処理は同様であり、対象周波数の選択に関わるS110,S140〜S160の処理だけが異なるため、この相違する部分を中心に説明する。
[2.1. processing]
Below, the direct wave selection process which the direct wave selection part 332 performs instead of the process shown in FIG. 2 is demonstrated using the flowchart of FIG. As compared with the process shown in FIG. 2, the processes of S120 to S130 and S170 to S200 are the same, and only the processes of S110 and S140 to S160 related to the selection of the target frequency are different. Explain to.

即ち、本実施形態では、図3に示すように、本処理が起動すると、S115にて、到来波の受信電力の最大値を記憶する受信電力レジスタRを0に初期化して、S120に進む。   That is, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, when the process is activated, the reception power register R storing the maximum value of the reception power of the arrival wave is initialized to 0 in S115, and the process proceeds to S120.

そして、S120にて選択された指定周波数の信号を受信したとS130にて判断されると、S145に進む。
S145では、アレーアンテナを構成する各アンテナエレメントから得られる受信信号のサンプリグ値を用いて、MUSIC等の高分解能な方位推定処理を実行する。これにより、各到来波の到来方向(方位候補)θa,θb,…求めると共に、各到来波の受信電力のうち最大のものを最大受信電力Pとして抽出する。
Then, when it is determined in S130 that the signal of the designated frequency selected in S120 is received, the process proceeds to S145.
In S145, high resolution azimuth estimation processing such as MUSIC is performed using the sampling value of the reception signal obtained from each antenna element constituting the array antenna. As a result, the arrival directions (orientation candidates) θa, θb,... Of each incoming wave are determined, and the largest received power of each incoming wave is extracted as the maximum received power P.

続くS155では、S145で求めた最大受信電力Pが受信電力レジスタRの値より大きいか否かを判断し、P>RであればS165に進み、P≦RであればS180に進む。
S165では、受信電力レジスタRの値をS145で求めた最大受信電力Pで更新してS170に進む。以下、S170〜S200の処理は、第1実施形態と同様である。
At S155, it is determined whether the maximum received power P obtained at S145 is larger than the value of the received power register R. If P> R, the process proceeds to S165, and if P ≦ R, the process proceeds to S180.
At S165, the value of the received power register R is updated with the maximum received power P obtained at S145, and the process proceeds to S170. The processes of S170 to S200 are the same as in the first embodiment.

[2.2.効果]
以上説明したように、本実施形態では、指定周波数毎に到来波の最大受信電力Pを求め、この最大受信電力Pが最大となる到来波が検出された指定周波数を対象周波数に選定し、この対象周波数での受信信号を用いて求めた到来方向を方位候補とし、その方位候補から直接波を選定している。即ち、直接波は反射波よりも受信電力が大きい可能性が高く、しかも、直接波の受信電力は干渉が生じていない場合に最も大きくなる。換言すれば、最大受信電力Pが最も大きい指定周波数には、受信信号中に直接波が存在する可能性が高いと言える。このため、本実施形態によれば、第1実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。
[2.2. effect]
As described above, in the present embodiment, the maximum received power P of the arriving wave is determined for each designated frequency, and the designated frequency at which the arriving wave having the largest maximum received power P is detected is selected as the target frequency. The arrival direction determined using the reception signal at the target frequency is taken as a direction candidate, and a direct wave is selected from the direction candidate. That is, the direct wave is likely to have a larger received power than the reflected wave, and the received power of the direct wave is the largest when no interference occurs. In other words, it can be said that a direct wave is likely to be present in the received signal at the designated frequency at which the maximum received power P is the largest. For this reason, according to this embodiment, the same effect as the effect of the first embodiment can be obtained.

[3.第3実施形態]
第3実施形態は、基本的な構成は第1実施形態と同様であるため、共通する構成については説明を省略し、相違点を中心に説明する。
[3. Third embodiment]
The basic configuration of the third embodiment is the same as that of the first embodiment, and thus the description of the common configuration will be omitted, and differences will be mainly described.

前述した第1実施形態では、指定周波数毎に抽出される到来波数Wによって対象周波数を決定している。これに対し、第3実施形態では、到来波数Wおよび到来波の受信電力Pの両方によって対象周波数を決定する点で第1実施形態とは相違する。   In the first embodiment described above, the target frequency is determined by the number of incoming waves W extracted for each designated frequency. On the other hand, the third embodiment is different from the first embodiment in that the target frequency is determined by both the number of incoming waves W and the received power P of the incoming waves.

[3.1.処理]
以下では、直接波選定部332が、図2に示した処理に代えて実行する直接波選定処理を、図4のフローチャートを用いて説明する。
[3.1. processing]
Below, the direct wave selection process which the direct wave selection part 332 performs instead of the process shown in FIG. 2 is demonstrated using the flowchart of FIG.

本処理が起動すると、直接波選定部332として機能するCPUは、S210にて、到来波数をカウントする到来波数カウンタC、および到来波の受信電力の最大値を記憶する受信電力レジスタRを、いずれも0に初期化する。   When this process is activated, the CPU functioning as the direct wave selection unit 332, in S210, whichever of the arrival wave number counter C that counts the arrival wave number and the reception power register R that stores the maximum value of the reception power of the arrival wave. Also initialize to 0.

続くS220では、周波数切替器333の指定周波数を選択し、続くS230では、選択した指定周波数の信号を受信するまで待機し、指定周波数の信号を受信するとS240に進む。   At S220, the designated frequency of the frequency switch 333 is selected. At S230, the process waits until the signal of the selected designated frequency is received, and when the signal of the designated frequency is received, the process proceeds to S240.

S240では、アレーアンテナを構成する各アンテナエレメントから得られる受信信号のサンプリグ値を用いて、MUSIC等の高分解能な方位推定処理を実行する。これにより、到来波数Wおよび各到来波の到来方向(方位候補)θa,θb,…を求めると共に、各到来波の受信電力のうち最大のものを最大受信電力Pとして抽出する。   In S240, high resolution azimuth estimation processing such as MUSIC is performed using the sampling value of the received signal obtained from each antenna element constituting the array antenna. As a result, the number of arriving waves W and the arriving directions (orientation candidates) θa, θb,... Of the arriving waves are determined, and the largest received power of each arriving wave is extracted as the maximum received power P.

続くS250では、S240で求めた到来波数Wが到来波数カウンタCの値より大きいか否かを判断し、W>CであればS260に進み、W≦CであればS280に進む。
S260では、到来波数カウンタCおよび受信電力レジスタRの値をS240で求めた到来波数Wおよび最大受信電力Pで更新する。続くS270では、S240での算出結果を、S220で選択した指定周波数と対応づけて記憶して、S300に進む。
In the subsequent S250, it is determined whether the number of incoming waves W obtained in S240 is larger than the value of the incoming wave number counter C. If W> C, the process proceeds to S260, and if W ≦ C, the process proceeds to S280.
In S260, the values of the arrival wave number counter C and the reception power register R are updated with the number W of arrival waves and the maximum reception power P obtained in S240. In S270, the calculation result in S240 is stored in association with the designated frequency selected in S220, and the process proceeds to S300.

S280では、到来波数Wが到来波数カウンタCの値と等しいか否かを判断する。等しければS290に進み、等しくなければS300に進む。
S290では、S240で求めた最大受信電力Pが受信電力レジスタRの値より大きいか否かを判断し、P>RであればS260に進み、P≦RであればS300に進む。
In S280, it is determined whether the number of incoming waves W is equal to the value of the number of incoming wave counters C. If they are equal, the process proceeds to S290, and if they are not equal, the process proceeds to S300.
In S290, it is determined whether the maximum received power P obtained in S240 is larger than the value of the received power register R. If P> R, the process proceeds to S260, and if P ≦ R, the process proceeds to S300.

S300では、全ての指定周波数について上述の処理を実行したか否かを判断する。未処理の指定周波数があればS220に戻り、全ての指定周波数について処理が完了していれば、S310に進む。   In S300, it is determined whether or not the above-described process has been performed for all designated frequencies. If there is an unprocessed designated frequency, the process returns to S220, and if the process is completed for all the designated frequencies, the process proceeds to S310.

以下、S310、S320の処理は、S190、S200での処理と同様である。
[3.2.効果]
以上説明したように、本実施形態では、指定周波数毎に求めた到来波数Wが最大となる指定周波数を対象周波数に選定する。但し、到来波数Wが最大となる指定周波数が複数存在する場合には、その中で最大受信電力Pが最大となる到来波が検出された指定周波数を対象周波数に選定する。そして、選定された対象周波数での受信信号を用いて求めた到来方向を方位候補とし、その方位候補から直接波を選定している。
The processes of S310 and S320 are the same as the processes of S190 and S200.
[3.2. effect]
As described above, in this embodiment, the designated frequency at which the number of arriving waves W obtained for each designated frequency is maximum is selected as the target frequency. However, when there are a plurality of designated frequencies for which the number of incoming waves W is maximum, the designated frequency at which the incoming wave for which the maximum received power P is maximum is detected is selected as the target frequency. Then, the arrival direction obtained using the received signal at the selected target frequency is taken as a direction candidate, and a direct wave is selected from the direction candidate.

このため本実施形態によれば、第1実施形態および第2実施形態の場合より、より直接波の選定や直接波の到来方向の推定に適した対象周波数を選定することができ、測位結果の精度や信頼性を更に向上させることができる。   For this reason, according to the present embodiment, it is possible to select a target frequency more suitable for selection of direct waves and estimation of the arrival direction of direct waves than in the first embodiment and the second embodiment. Accuracy and reliability can be further improved.

[4.第4実施形態]
第4実施形態は、基本的な構成は第1実施形態と同様であるため、共通する構成については同じ符号を付して説明を省略し、相違点を中心に説明する。
[4. Fourth embodiment]
The basic configuration of the fourth embodiment is the same as that of the first embodiment, so the same reference numerals are given to the common components, and the descriptions thereof will be omitted, and differences will be mainly described.

[4.1.構成]
位置推定システム1aは、図5に示すように、被測定装置(送信側装置)2と、測定装置(受信側装置)3aとを備える。被測定装置2は、第1実施形態のものと同様である。
[4.1. Constitution]
As shown in FIG. 5, the position estimation system 1a includes a device to be measured (transmission side device) 2 and a measurement device (reception side device) 3a. The device under test 2 is the same as that of the first embodiment.

測定装置3aは、第1アレーアンテナ31と、第2アレーアンテナ32と、第1受信部33aと、第2受信部34aと、位置推定部35とを備える。第1アレーアンテナ31、第2アレーアンテナ32、位置推定部35は第1実施形態のものと同様である。   The measuring apparatus 3a includes a first array antenna 31, a second array antenna 32, a first receiving unit 33a, a second receiving unit 34a, and a position estimating unit 35. The first array antenna 31, the second array antenna 32, and the position estimation unit 35 are the same as those in the first embodiment.

但し、第1および第2アレーアンテナ31,32は、図6に示すように、いずれも水平方向に配列されたm(mは3以上の正数、図ではm=8)個のアンテナエレメントE1〜Emで構成されているものとする。   However, as shown in FIG. 6, each of the first and second array antennas 31, 32 has m (m is a positive number of 3 or more, m = 8 in the figure) antenna elements E1 arranged in the horizontal direction. It shall be comprised by-Em.

第1受信部33aおよび第2受信部34aは、同様の構成をしているため、ここでは第1受信部33aの構成についてのみ説明する。第1受信部33aは、エレメント切替器334と、受信機331aと、直接波選定部332aと、周波数切替器333とを備える。   Since the first receiving unit 33a and the second receiving unit 34a have the same configuration, only the configuration of the first receiving unit 33a will be described here. The first receiver 33 a includes an element switch 334, a receiver 331 a, a direct wave selector 332 a, and a frequency switch 333.

エレメント切替器334は、第1アレーアンテナ31を構成する各アンテナエレメントE1〜Emからの受信信号を入力し、直接波選定部332aからの指示に従って選択されたアンテナエレメントからの受信信号を受信機331aに供給する。なお、図6に示すように、全てのアンテナエレメントを選択する設定をY0、アレーアンテナの一端(図では左端)からn(図ではn=4)個のアンテナエレメントを選択する設定をY1、アレーアンテナの他端(図では右端)からn個のアンテナエレメントを選択する設定をY2と表記する。設定Y1またはY2によって選択されるアンテナエレメントによって構成されるアレーアンテナを、以下では、部分アレーアンテナと呼ぶ。部分アレーアンテナを構成するアンテナエレメントの数(以下「エレメント数」という)nは、同時に受信する可能性のある到来波(直接波と反射波の合計数)の最大数をpとして、n=p+1に設定される。   The element switch 334 receives the reception signal from each of the antenna elements E1 to Em constituting the first array antenna 31, and receives the reception signal from the antenna element selected according to the instruction from the direct wave selection unit 332a. Supply to As shown in FIG. 6, the setting to select all antenna elements is Y0, and the setting to select n (n = 4 in the drawing) antenna elements from one end (the left end in the drawing) of the array antenna is Y1, the array A setting for selecting n antenna elements from the other end (right end in the drawing) of the antenna is denoted as Y2. An array antenna configured by antenna elements selected by the setting Y1 or Y2 is hereinafter referred to as a partial array antenna. The number n of antenna elements constituting the partial array antenna (hereinafter referred to as “the number of elements”) is n = p + 1 where p is the maximum number of incoming waves (total number of direct waves and reflected waves) that can be received simultaneously. Set to

図5に戻り、受信機331aは、エレメント切替器334を介して供給される受信信号をサンプリングして直接波選定部332aに供給する。直接波選定部332aは、CPU,ROM,RAMを備えた周知のマイクロコンピュータからなり、受信機331aから供給されるサンプリングされた受信信号(以下、受信データという)を処理することによって直接波の選定および選定された直接波の到来方向の推定を行う直接選定処理を実行する。   Returning to FIG. 5, the receiver 331a samples the reception signal supplied via the element switching unit 334 and supplies it to the direct wave selection unit 332a. The direct wave selection unit 332a includes a known microcomputer including a CPU, a ROM, and a RAM, and selects a direct wave by processing a sampled received signal (hereinafter referred to as received data) supplied from the receiver 331a. And perform a direct selection process to estimate the direction of arrival of the selected direct wave.

[4.2.処理]
ここで、直接波選定部332aが実行する直接波選定処理の詳細を、図7に示すフローチャートを用いて説明する。本処理は、測定装置3を搭載する車両のバッテリからの給電がある限り繰り返し起動される。
[4.2. processing]
Here, the details of the direct wave selection process performed by the direct wave selection unit 332a will be described using the flowchart shown in FIG. The present process is repeatedly activated as long as power is supplied from the battery of the vehicle on which the measuring device 3 is mounted.

本処理が起動すると、直接波選定部332aとして機能するCPUは、S410にて、周波数切替器333の指定周波数を選択し、続くS420では、エレメント切替器334の設定をY0に初期化する。   When this process is activated, the CPU functioning as the direct wave selection unit 332a selects a designated frequency of the frequency switch 333 in S410, and initializes the setting of the element switch 334 to Y0 in S420.

続くS430では、選択した指定周波数の信号を受信するまで待機し、指定周波数の信号を受信するとS440に進む。
S440では、アレーアンテナを構成する各アンテナエレメントから供給される受信信号のサンプリグ値(受信データ)を用いて、MUSIC等の高分解能な方位推定処理を実行する。これにより、全ての到来波の到来方向(方位候補)を求める。
At S430, the process waits until the signal of the selected designated frequency is received, and when the signal of the designated frequency is received, the process proceeds to S440.
In S440, high resolution azimuth estimation processing such as MUSIC is performed using the sampling value (reception data) of the reception signal supplied from each antenna element constituting the array antenna. Thereby, the arrival directions (orientation candidates) of all the arrival waves are determined.

続くS450では、S440での処理によって求められた方位候補をメモリに保存する。
続くS460では、同一到来波について、各部分アレーアンテナで検出される到来方向の角度差を求める角度差算出処理(後述する)を実行する。
In the subsequent S450, the orientation candidate obtained by the processing in S440 is stored in the memory.
In the subsequent S460, an angle difference calculation process (described later) for obtaining an angle difference in the direction of arrival detected by each partial array antenna is executed for the same incoming wave.

続くS470では、周波数切替器333にて切替可能な全ての周波数について、S410〜S460の処理を実行済であるか否かを判断する。未処理の周波数があればS410に戻り、全周波数について処理済みであればS480に進む。   At S470, it is determined whether the processing of S410 to S460 has been performed for all the frequencies that can be switched by the frequency switch 333. If there is an unprocessed frequency, the process returns to S410, and if all frequencies have been processed, the process proceeds to S480.

S480では、先のS480により各周波数かつ各到来波について算出された角度差のうち、最大となるものを抽出する。その最大角度差に対応する到来波を選定到来波、最大角度差が検出された周波数を対象周波数という。   In S480, among the angle differences calculated for each frequency and each incoming wave in S480 above, the largest one is extracted. An incoming wave corresponding to the maximum angular difference is called a selected incoming wave, and a frequency at which the maximum angular difference is detected is called a target frequency.

続くS490では、対象周波数についてS450で保存された方位候補のうち、選定到来波の到来方向に最も近いものを直接波の到来方向に決定し、これを推定方位DRk(k=1又は2)として位置推定部35に供給して、本処理を終了する。   At S490, of the orientation candidates stored at S450 for the target frequency, the one closest to the arrival direction of the selected arrival wave is determined as the arrival direction of the direct wave, and this is determined as the estimated orientation DRk (k = 1 or 2). This is supplied to the position estimation unit 35, and the present process is ended.

ここで、先のS460で実行する角度差算出処理の詳細を、図8,図9を参照して説明する。
本処理では、図8に示すように、まずS510にて、エレメント切替器334の切替設定に使用するパラメータiを1に初期化する。
Here, the details of the angle difference calculation process executed in S <b> 460 described above will be described with reference to FIGS. 8 and 9.
In this process, as shown in FIG. 8, first, at S510, the parameter i used for the switching setting of the element switching device 334 is initialized to one.

続くS520では、エレメント切替器334の設定をYiにする。
続くS530では、指定波を受信するまで待機する。指定波を受信すると、S540にて、設定Yiに対応する部分アレーアンテナを構成する各アンテナエレメントからの受信信号を用いて、指定波の到来方向θia,θib,…を推定する。なお、到来波の違いをa,b,c,…で表すものとする(図9参照)。
In the subsequent S520, the setting of the element switching unit 334 is set to Yi.
In the following S530, the process waits until the designated wave is received. When the designated wave is received, the arrival directions θia, θib,... Of the designated wave are estimated by using the reception signals from the respective antenna elements constituting the partial array antenna corresponding to the setting Yi in S540. In addition, the difference of an arrival wave shall be represented by a, b, c, ... (refer FIG. 9).

続くS550では、パラメータiをインクリメントする。
続くS560では、パラメータiがエレメント切替器334の切替設定の数、即ち、部分アレーアンテナの種類の数であるImax(ここではImax=2)以上であるか否かを判断する。
In the subsequent S550, the parameter i is incremented.
At S560, it is determined whether the parameter i is equal to or greater than the number of switching settings of the element switch 334, that is, Imax (Imax = 2 here) which is the number of types of partial array antennas.

i<Imaxであれば、未処理の切替設定があるものとしてS520に戻り、i≧Imaxであれば、全ての切替設定について処理が終了しているものとして、S570に進む。   If i <Imax, there is an unprocessed switch setting, the process returns to S520, and if i ≧ Imax, the process proceeds to S570, assuming that the process is completed for all the switch settings.

S570は、検出された到来波a,b,…毎に、各部分アレーアンテナで検出された到来方向の角度差Δθa,Δθb,…を算出する(図9参照)。なお、異なる切替設定で検出された二つの到来方向が、同一到来波によるものであるか否かは、両到来方向の角度差が所定範囲内にあるか否かによって判断する。   In S570, angle differences Δθa, Δθb,... Of the directions of arrival detected by the partial array antennas are calculated for each of the detected arrival waves a, b,. Note that whether or not the two incoming directions detected with different switching settings are due to the same incoming wave is determined depending on whether or not the angle difference between the two incoming directions is within a predetermined range.

なお、Imax≧3の場合は、i,j=1〜Imax、i≠j、x=a,b,c,…として、切替設定の全ての組み合わせ(i,j)について、角度差Δθijx=|θix−θjx|を算出し、到来波x毎に得られた複数の角度差Δθijxの平均値または多数決によって決めた値を、その到来波xの角度差Δθxとする。   In the case of Imax ≧ 3, it is assumed that i, j = 1 to Imax, i ≠ j, x = a, b, c,... And angle difference Δθ ijx = | for all combinations (i, j) of switching setting. θix−θjx | is calculated, and an average value of a plurality of angular differences Δθ ijx obtained for each incoming wave x or a value determined by a majority decision is taken as an angular difference Δθx of the incoming wave x.

なお、角度差の比較によって直接波と反射波を選別できることは、例えば、特開2006−125993号公報に詳述されているため、ここでは説明を省略する。
[4.3.効果]
以上説明したように、本実施形態では、指定周波数毎に同一到来波について各部分アレーアンテナで検出される到来方向の角度差Δθxを求め、その角度差Δθxが最大となる到来波を直接波、その到来波が検出された指定周波数を対象周波数に選定する。更に、この対象周波数での受信信号を用いて求めた到来方向を方位候補とし、その方位候補から直接波を選定している。即ち、角度差Δθxは、直接波の方が反射波より大きくなるため、角度差Δθxが最大となる到来波は、直接波であり、また、その到来波が検出される指定周波数は、直接波を良好に受信できている可能性が高いと言える。このため、本実施形態によれば、第1実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。
The fact that direct waves and reflected waves can be sorted by comparing the difference in angle is described in detail in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-125993, and thus the description thereof is omitted here.
[4.3. effect]
As described above, in the present embodiment, the angle difference Δθx of the arrival direction detected by each partial array antenna for the same arrival wave is determined for each designated frequency, and the arrival wave with the largest angle difference Δθx is a direct wave, The designated frequency at which the incoming wave is detected is selected as the target frequency. Furthermore, the direction of arrival obtained using the received signal at this target frequency is taken as a direction candidate, and a direct wave is selected from the direction candidate. That is, since the direct wave is larger than the reflected wave in the angular difference Δθx, the incoming wave with the largest angular difference Δθx is the direct wave, and the designated frequency at which the incoming wave is detected is the direct wave It can be said that there is a high possibility of being well received. For this reason, according to this embodiment, the same effect as the effect of the first embodiment can be obtained.

また、本実施形態では、単一のアレーアンテナ31を、中心位置が互いに異なるように設定された複数の部分アンテナとして使用することにより、位置の異なる複数地点での受信信号を得るようにされているため、測定装置3を移動させることなく、直接波と反射波の選別を実現することができる。   Further, in the present embodiment, by using a single array antenna 31 as a plurality of partial antennas set so as to have different central positions, reception signals at a plurality of points having different positions can be obtained. Therefore, the separation of the direct wave and the reflected wave can be realized without moving the measuring device 3.

更に、本実施形態では、部分アレーアンテナからの受信信号を用いて推定した低解像度の到来方向によって直接波を選定し、その直接波の到来方向としては、全てのアレーアンテナからの受信信号を用いて推定した高解像度の到来方向を用いている。これにより、精度の高い到来方向の推定結果を得ることができる。   Furthermore, in the present embodiment, the direct wave is selected according to the low resolution arrival direction estimated using the reception signal from the partial array antenna, and the reception signals from all array antennas are used as the arrival direction of the direct wave. It uses the high-resolution arrival direction estimated by This makes it possible to obtain highly accurate estimation results of the direction of arrival.

[5.他の実施形態]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得る。
[5. Other embodiments]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention can take various forms, without being limited to the said embodiment.

(1)上記実施形態では、直接波選定部332,332aの機能を、マイクロコンピュータが実行する処理によって実現している。ただし、この機能をソフトウェアによって実現することはあくまでも一例であり、その全体または一部を例えばロジック回路等のハードウェアにて実現してもよい。   (1) In the above embodiment, the functions of the direct wave selection units 332 and 332a are realized by processing executed by a microcomputer. However, implementing this function by software is merely an example, and all or part of it may be implemented by hardware such as a logic circuit.

(2)上記第4実施形態では、部分アレーアンテナとして、m個のアレーアンテナの一端からn個のアンテナエレメントを選択するもの、および他端からn個のアンテナエレメントを選択するものを使用している。図6では、n=m/2の関係を有するように設定されているが、これに限定されるものではなく、図10(a)や(b)に示すように、2≦n≦m−1の範囲で任意に設定することができる。但し、nを大きくするほど、両部分アレーアンテナの位置差が小さくなるため、角度差の分解能が劣化するが、エレメント数が増えるため検出可能な到来波の数が増大し、逆に、nを小さくするほど、角度差の分解能が劣化するが、検出可能な到来波数が減少する。   (2) In the fourth embodiment, as a partial array antenna, one selecting n antenna elements from one end of m array antennas and one selecting n antenna elements from the other end are used. There is. In FIG. 6, although it is set to have a relation of n = m / 2, it is not limited to this, and as shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b), 2 ≦ n ≦ m− It can be set arbitrarily within the range of 1. However, as n increases, the positional difference between both partial array antennas decreases, so the resolution of the angle difference degrades, but the number of elements increases, and the number of detectable arrival waves increases. The smaller the difference is, the lower the resolution of the angular difference but the smaller the number of detectable arrival waves.

また、部分アレーアンテナは、必ずしも両端に設定する必要はなく、アンテナエレメントの配列方向に沿った中心位置が互いに異なっていればよい。図10(c)に示すように、アレーアンテナの全エレメント数がm、部分アレーアンテナのエレメント数がnであれば、(m−n+1)種類の部分アレーアンテナを設定することができ、そのうちの任意の二つ以上を使用することができる。   Further, the partial array antennas do not necessarily have to be set at both ends, as long as the central positions along the arrangement direction of the antenna elements are different from each other. As shown in FIG. 10C, if the total number of elements of the array antenna is m and the number of elements of the partial array antenna is n, (m-n + 1) types of partial array antennas can be set, and Any two or more can be used.

(3)上記第4実施形態では、アレーアンテナ全体を使用して求めた到来方向を直接波の到来方向としているが、部分アレーアンテナを使用して求めた到来方向を、そのまま直接波の到来方向としてもよい。   (3) In the fourth embodiment, the arrival direction determined using the entire array antenna is the arrival direction of the direct wave, but the arrival direction determined using the partial array antenna is the same as the arrival direction of the direct wave. It may be

(4)上記第4実施形態では、使用する部分アレーアンテナの設定に応じてエレメント切替器334を切り替えて、設定毎に受信信号を取得し直しているが、アレーアンテナを構成する全てのアンテナエレメントの受信信号を一括して取得してメモリに記憶し、部分アレーアンテナに関する処理を実行する際には、対応するアンテナエレメントからの受信信号の記憶値を読み出して処理するようにしてもよい。この場合、エレメント切替器334を省略できるため装置構成を簡略化することができる。   (4) In the fourth embodiment, the element switch 334 is switched according to the setting of the partial array antenna to be used, and the reception signal is acquired again for each setting. However, all the antenna elements constituting the array antenna The received signals may be acquired at one time and stored in the memory, and the stored value of the received signal from the corresponding antenna element may be read out and processed when the processing related to the partial array antenna is executed. In this case, since the element switching device 334 can be omitted, the device configuration can be simplified.

(5)上記実施形態における一つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分散させたり、複数の構成要素が有する機能を一つの構成要素に統合させたりしてもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、同様の機能を有する公知の構成に置き換えてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加または置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。   (5) The function possessed by one component in the above embodiment may be distributed to a plurality of components, or the function possessed by a plurality of components may be integrated into one component. Further, at least a part of the configuration of the above embodiment may be replaced with a known configuration having the same function. In addition, part of the configuration of the above embodiment may be omitted. Further, at least a part of the configuration of the above-described embodiment may be added to or replaced with the configuration of the other above-described embodiment. In addition, all the aspects contained in the technical thought specified only by the words described in the claim are an embodiment of the present invention.

1,1a…位置推定システム 2…被測定装置 3,3a…測定装置 21…アンテナ22…送信機 23…通信制御器 24…周波数切替器 31…第1アレーアンテナ 32…第2アレーアンテナ 33,33a…第1受信部 34,34a…第2受信部 35…位置推定部 331,331a…受信機 332,332a…直接波選定部 333…周波数切替器 334…エレメント切替器 E1〜Em…アンテナエレメント   1, 1a Position estimation system 2. Measured device 3, 3a Measurement device 21 Antenna 22 Transmitter 23 Communication controller 24 Frequency switch 31 First array antenna 32 Second array antenna 33 33a First receiver 34, 34a Second receiver 35 Position estimation unit 331, 331a Receiver 332, 332a Direct wave selection unit 333 Frequency switch 334 Element switch E1 to Em Antenna element

Claims (3)

複数の周波数を順次切り替えて予め設定された指定波を繰り返し送信する被測定装置から、前記指定波を受信して該指定波の到来方向を推定する測定装置(3)であって、
複数のアンテナエレメントで構成されたアレーアンテナ(31,32)と、
前記アレーアンテナを構成する各アンテナエレメントが出力する受信信号から、指定された指定周波数の信号を抽出する信号抽出部(331)と、
前記被測定装置での周波数の切り替えに同期して前記指定周波数を切り替える周波数切替部(333)と、
前記信号抽出部が抽出した信号から、前記指定周波数毎に、該指定周波数で検出される各到来波に関する情報である到来波情報を抽出する到来波情報抽出部(332:S110〜S180,S210〜S300,332a:S410〜S470)と、
前記到来波情報抽出部にて抽出された到来波情報に従って、前記被測定装置から直接到来する前記指定波である直接波の選定、および該直接波の到来方向の推定に適した周波数である対象周波数の選定、並びに前記対象周波数での受信信号を用いた前記直接波の到来方向の推定を行う推定部(332:S190〜S200,S310〜S320、332a:S480〜S490)と、
を備え、
前記到来波情報抽出部(332:S110〜S180)は、前記到来波情報として到来波数を使用し、
前記推定部(332:S190〜S200,S310〜S320)は、前記到来波数が最大となる指定周波数を前記対象周波数に選定し、該対象周波数の受信信号から前記直接波の選定および該直接波の到来方向の推定を行うことを特徴とする測定装置。
A measuring device (3) for receiving the designated wave and estimating an arrival direction of the designated wave from a device under test that sequentially switches a plurality of frequencies and repeatedly transmits a designated wave that is set in advance,
An array antenna (31, 32) composed of a plurality of antenna elements,
A signal extraction unit (331) for extracting a signal of a designated frequency specified from the reception signals output from each antenna element constituting the array antenna;
A frequency switching unit (333) that switches the specified frequency in synchronization with the switching of the frequency in the device under test;
An arrival wave information extraction unit (332: S110 to S180, S210 to S310 to extract arrival wave information that is information on each arrival wave detected at the designated frequency from the signal extracted by the signal extraction unit. S300, 332a: S410 to S470),
Selection of a direct wave that is the designated wave that directly comes from the device under test according to the incoming wave information extracted by the incoming wave information extraction unit, and an object that has a frequency suitable for estimating the direction of arrival of the direct wave An estimation unit (332: S190 to S200, S310 to S320, 332a: S480 to S490) for selecting the frequency and estimating the arrival direction of the direct wave using the received signal at the target frequency;
Equipped with
The incoming wave information extraction unit (332: S110 to S180) uses the number of incoming waves as the incoming wave information,
The estimation unit (332: S190 to S200, S310 to S320) selects a designated frequency at which the number of incoming waves is maximum as the target frequency, selects the direct wave from the reception signal of the target frequency, and selects the direct wave. you and performing DOA estimation measurement device.
複数の周波数を順次切り替えて予め設定された指定波を繰り返し送信する被測定装置から、前記指定波を受信して該指定波の到来方向を推定する測定装置(3)であって、
複数のアンテナエレメントで構成されたアレーアンテナ(31,32)と、
前記アレーアンテナを構成する各アンテナエレメントが出力する受信信号から、指定された指定周波数の信号を抽出する信号抽出部(331)と、
前記被測定装置での周波数の切り替えに同期して前記指定周波数を切り替える周波数切替部(333)と、
前記信号抽出部が抽出した信号から、前記指定周波数毎に、該指定周波数で検出される各到来波に関する情報である到来波情報を抽出する到来波情報抽出部(332:S110〜S180,S210〜S300,332a:S410〜S470)と、
前記到来波情報抽出部にて抽出された到来波情報に従って、前記被測定装置から直接到来する前記指定波である直接波の選定、および該直接波の到来方向の推定に適した周波数である対象周波数の選定、並びに前記対象周波数での受信信号を用いた前記直接波の到来方向の推定を行う推定部(332:S190〜S200,S310〜S320、332a:S480〜S490)と、
を備え、
前記到来波情報抽出部(332:S210〜S300)は、前記到来波情報として到来波数および各到来波の受信強度を使用し、
前記推定部(332:S190〜S200,S310〜S320)は、前記到来波数が最大となる指定周波数のうち、前記受信強度が最大となる到来波が検出された指定周波数を前記対象周波数に選定し、該対象周波数の受信信号から前記直接波の選定および該直接波の到来方向の推定を行うことを特徴とする測定装置。
A measuring device (3) for receiving the designated wave and estimating an arrival direction of the designated wave from a device under test that sequentially switches a plurality of frequencies and repeatedly transmits a designated wave that is set in advance,
An array antenna (31, 32) composed of a plurality of antenna elements,
A signal extraction unit (331) for extracting a signal of a designated frequency specified from the reception signals output from each antenna element constituting the array antenna;
A frequency switching unit (333) that switches the specified frequency in synchronization with the switching of the frequency in the device under test;
An arrival wave information extraction unit (332: S110 to S180, S210 to S310 to extract arrival wave information that is information on each arrival wave detected at the designated frequency from the signal extracted by the signal extraction unit. S300, 332a: S410 to S470),
Selection of a direct wave that is the designated wave that directly comes from the device under test according to the incoming wave information extracted by the incoming wave information extraction unit, and an object that has a frequency suitable for estimating the direction of arrival of the direct wave An estimation unit (332: S190 to S200, S310 to S320, 332a: S480 to S490) for selecting the frequency and estimating the arrival direction of the direct wave using the received signal at the target frequency;
Equipped with
The arrival wave information extraction unit (332: S210 to S300) uses the number of arrival waves and the reception intensity of each arrival wave as the arrival wave information,
The estimation unit (332: S190 to S200, S310 to S320) selects, as the target frequency, the designated frequency at which the arriving wave having the largest received intensity is detected among the designated frequencies having the largest number of arriving waves. the direct wave of selection and the direct wave measurement apparatus you and performs DOA estimation from the received signal of the target frequency.
複数の周波数を順次切り替えて予め設定された指定波を繰り返し送信する被測定装置から、前記指定波を受信して該指定波の到来方向を推定する測定装置(3)であって、
mを3以上の整数として、m個のアンテナエレメントで構成されたアレーアンテナ(31,32)と、
前記アレーアンテナを構成する各アンテナエレメントが出力する受信信号から、指定された指定周波数の信号を抽出する信号抽出部(331)と、
前記被測定装置での周波数の切り替えに同期して前記指定周波数を切り替える周波数切替部(333)と、
前記信号抽出部が抽出した信号から、前記指定周波数毎に、該指定周波数で検出される各到来波に関する情報である到来波情報を抽出する到来波情報抽出部(332:S110〜S180,S210〜S300,332a:S410〜S470)と、
前記到来波情報抽出部にて抽出された到来波情報に従って、前記被測定装置から直接到来する前記指定波である直接波の選定、および該直接波の到来方向の推定に適した周波数である対象周波数の選定、並びに前記対象周波数での受信信号を用いた前記直接波の到来方向の推定を行う推定部(332:S190〜S200,S310〜S320、332a:S480〜S490)と、
を備え、
前記到来波情報抽出部(332a:S410〜S470)は、前記アレーアンテナを、それぞれがn(1<n<m)個の前記アンテナエレメントからなり、かつ該アンテナエレメントの配列方向の中心位置が互いに異なるように選択した複数の部分アレーアンテナのそれぞれについて到来波の到来方向を求め、同じ到来波に基づく任意の二つの部分アレーアンテナ間での到来方向の角度差を、前記到来波情報として抽出し、
前記推定部(332a:S480〜S490)は、前記角度差が最大となる到来波を直接波に選定し、該到来波が検出された指定周波数を前記対象周波数に選定し、前記部分アレーアンテナを構成するアンテナエレメントより多くのアンテナエレメントによる前記対象周波数での受信信号から推定された前記到来波の到来方向を方位候補とし、該方位候補のうち、前記部分アレーアンテナからの受信信号から求められた前記直接波の到来方向に最も近いものを、前記直接波の到来方向の推定結果とすることを特徴とする測定装置。
A measuring device (3) for receiving the designated wave and estimating an arrival direction of the designated wave from a device under test that sequentially switches a plurality of frequencies and repeatedly transmits a designated wave that is set in advance,
an array antenna (31, 32) composed of m antenna elements , where m is an integer of 3 or more ,
A signal extraction unit (331) for extracting a signal of a designated frequency specified from the reception signals output from each antenna element constituting the array antenna;
A frequency switching unit (333) that switches the specified frequency in synchronization with the switching of the frequency in the device under test;
An arrival wave information extraction unit (332: S110 to S180, S210 to S310 to extract arrival wave information that is information on each arrival wave detected at the designated frequency from the signal extracted by the signal extraction unit. S300, 332a: S410 to S470),
Selection of a direct wave that is the designated wave that directly comes from the device under test according to the incoming wave information extracted by the incoming wave information extraction unit, and an object that has a frequency suitable for estimating the direction of arrival of the direct wave An estimation unit (332: S190 to S200, S310 to S320, 332a: S480 to S490) for selecting the frequency and estimating the arrival direction of the direct wave using the received signal at the target frequency;
Equipped with
The incoming wave information extraction unit (332a: S410 to S470) comprises the array antenna, each of which includes n (1 <n <m) of the antenna elements, and the central positions of the antenna elements in the arrangement direction are mutually different. The arrival direction of an incoming wave is determined for each of a plurality of subarray antennas selected to be different, and the angular difference in the arrival direction between any two partial array antennas based on the same incoming wave is extracted as the incoming wave information. ,
The estimation unit (332a: S480 to S490) selects an incoming wave with the largest angle difference as a direct wave, selects a designated frequency at which the incoming wave is detected as the target frequency, and selects the partial array antenna. The arrival direction of the incoming wave estimated from the reception signal at the target frequency by more antenna elements than the constituent antenna elements is taken as a direction candidate, and among the direction candidates, it is obtained from the reception signal from the partial array antenna A measuring apparatus characterized in that one closest to the arrival direction of the direct wave is an estimation result of the arrival direction of the direct wave.
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