JP7211040B2 - 位置検知システム、位置検知装置、位置検知方法およびセンサ端末 - Google Patents
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Description
図7(a)は、変形例1-1に係る位置検知システム100aについて例示するブロック図である。図7(a)で例示するように、位置検知システム100aが図3(a)の位置検知システム100と異なる点は、センサ端末10の制御部14がタイマとしても機能する点である。なお、図7(b)で例示するように、中継装置20および演算装置30については、図3(b)と同様の構成であってもよい。
変形例1-2に係る位置検知システム100bでは、演算装置30による測位演算の際に、RSSI(Received Signal Strength Indicator)を用いる。システム構成は、図9(a)および図9(b)で例示するように、図3(a)および図3(b)と同様である。本変形例では、図9(b)で例示するように、信号受信部21がRSSIを出力する。
変形例1-3に係る位置検知システム100cでは、キャリア位相を用いてRTK(Real Time Kinematic)測位を行う。システム構成は、図12(a)および図12(b)で例示するように、図7(a)および図7(b)と同様である。本変形例では、センサ端末10aの送受信機13が,さらに各衛星の搬送波位相(キャリア位相)を送信し、中継装置20の信号受信部21が基準局からコード位相、ドップラ周波数、時刻情報およびキャリア位相を受信する。
変形例1-4に係る位置検知システム100dでは、ベースバンド処理を中継装置で行う。図14(a)は、位置検知システム100dについて例示するブロック図である。図14(a)で例示するように、位置検知システム100dが図3(a)の位置検知システム100と異なる点は、センサ端末10の代わりにセンサ端末10dが備わり、中継装置20の代わりに中継装置20dが備わる点である。センサ端末10dが図3(a)のセンサ端末10と異なる点は、ベースバンド部12が備わっていない点である。中継装置20dが図3(b)の中継装置20と異なる点は、ベースバンド部27が備わる点である。
変形例1-5に係る位置検知システム100eでは、ベースバンド処理を中継装置で行う。図16(a)は、位置検知システム100eについて例示するブロック図である。図16(a)で例示するように、位置検知システム100eが図3(a)の位置検知システム100と異なる点は、センサ端末10の代わりにセンサ端末10eが備わり、演算装置30にベースバンド部31が備わる点である。センサ端末10eが図3(a)のセンサ端末10と異なる点は、ベースバンド部12が備わっていない点である。
変形例3-1では、中継装置20からの情報を用いずに、センサ端末10の補正部57が、XO周波数のオフセットを算出する。具体的には、ベースバンド部12が、いずれかの衛星を捕捉するまで、ローカルキャリア周波数をスイープする範囲を徐々に増やす。スイープ範囲の初期条件は±5kHzとし、最初に衛星捕捉に成功した周波数をf0(一例として正とする)とすると、±5kHzの範囲をはみ出した分、すなわちf0-5kHzはXO周波数オフセットの一部に起因するものと考えられる。f0が正であるため、それ以降はスイープ範囲を正の方向にだけ増やしていけばよい。なお、f0が負の場合には、負の方向にだけ増やせばよい。測位に必要な所定数の衛星が捕捉できるまでスイープ範囲を増やし、その時のローカルキャリア周波数をf1とすると、(f1-5)kHzが求めるべきXO周波数オフセットになる。
11 フロントエンド部
12 ベースバンド部
13 送受信機
14 制御部
20 中継装置
21 信号受信部
22 記憶装置
23 GNSS受信部
24 測位演算部
25 タイマ
26 送信機
27 ベースバンド部
30 演算装置
31 ベースバンド部
48 探索部
57 補正部
100 位置検知システム
Claims (10)
- GNSS衛星からの衛星信号をスナップショット受信するGNSSセンサ端末と、
前記GNSSセンサ端末が送信するスナップショットGNSS信号を受信するための1以上の中継装置であって、LPWA(Low Power Wide Area)の基地局、アクセスポイント、またはゲートウェイであり、固定の位置情報を有する中継装置と、
前記スナップショットGNSS信号から得られる前記GNSS衛星のコード位相およびドップラ周波数を用いて、前記GNSSセンサ端末の位置を測位する演算装置と、を備え、
前記演算装置は、前記GNSSセンサ端末が送信した前記スナップショットGNSS信号を受信した前記中継装置の前記固定の位置情報を用いて、前記GNSSセンサ端末の初期位置を推定することを特徴とする位置検知システム。 - 前記GNSSセンサ端末は、前記スナップショットGNSS信号に、前記GNSS衛星からの衛星信号をスナップショット受信した時刻情報を付加して送信することを特徴とする請求項1記載の位置検知システム。
- 3以上の前記中継装置が前記GNSSセンサ端末から前記スナップショットGNSS信号を受信する場合において、前記3以上の中継装置におけるRSSIを用いて、前記GNSSセンサ端末の位置を推定することを特徴とする請求項1または2に記載の位置検知システム。
- 前記GNSSセンサ端末、前記中継装置および前記演算装置のいずれかは、前記スナップショットGNSS信号から前記コード位相および前記ドップラ周波数を算出するベースバンド処理部を備えることを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の位置検知システム。
- 前記ベースバンド処理部は、IQサンプルに対して相関演算を行うことで得られる相関値からコード位相を探索する際に、探索範囲を複数のサブセットに分割していずれかのサブセットにおいて閾値以上の相関値を有するサンプリングポイントを探索し、前記閾値以上の相関値を有するサンプリングポイントの前後所定範囲の探索を行うことで、相関値のピークを探索することを特徴とする請求項4記載の位置検知システム。
- 前記GNSSセンサ端末は、前記スナップショットGNSS信号から前記コード位相および前記ドップラ周波数を算出するベースバンド処理部を備え、
前記ベースバンド処理部は、前記中継装置が取得したいずれかの衛星信号と自身が捕捉した衛星信号との比較に基づいて、自身のXO周波数オフセットを算出し、当該XO周波数オフセットを用いて他の衛星信号を捕捉することを特徴とする請求項1~5のいずれか一項に記載の位置検知システム。 - 前記GNSSセンサ端末は、前記スナップショットGNSS信号から前記コード位相および前記ドップラ周波数を算出するベースバンド処理部を備え、
前記ベースバンド処理部は、ローカルキャリア信号の探索周波数範囲を所定の刻み値で拡大させつつ衛星信号を捕捉し、前記衛星信号を捕捉できた場合の前記探索周波数範囲の拡大幅を用いて、他の衛星信号を補足することを特徴とする請求項1~5のいずれか一項に記載の位置検知システム。 - 前記演算装置は、前記GNSSセンサ端末が送信した前記スナップショットGNSS信号を受信した前記中継装置の前記固定の位置情報を用いて、前記GNSSセンサ端末の所定の候補位置を排除することで、前記初期位置を推定することを特徴とする請求項1~7のいずれか一項に記載の位置検知システム。
- GNSS衛星からの衛星信号をスナップショット受信するGNSSセンサ端末が送信するスナップショットGNSS信号から得られる前記GNSS衛星のコード位相およびドップラ周波数を用いて、前記GNSSセンサ端末の位置を測位する演算装置、を備え、
前記演算装置は、前記GNSSセンサ端末が送信した前記スナップショットGNSS信号を受信する中継装置であってLPWA(Low Power Wide Area)の基地局、アクセスポイント、またはゲートウェイであり、固定の位置情報を有する中継装置の前記固定の位置情報を用いて、前記GNSSセンサ端末の初期位置を推定することを特徴とする位置検知装置。 - GNSS衛星からの衛星信号をGNSSセンサ端末でスナップショット受信し、
1以上の中継装置であって、LPWA(Low Power Wide Area)の基地局、アクセスポイント、またはゲートウェイであり、固定の位置情報を有する中継装置で、前記GNSSセンサ端末が送信するスナップショットGNSS信号を受信し、
前記スナップショットGNSS信号から得られる前記GNSS衛星のコード位相およびドップラ周波数を用いて、前記GNSSセンサ端末の位置を測位し、
前記GNSSセンサ端末を測位する際に、前記GNSSセンサ端末が送信した前記スナップショットGNSS信号を受信した前記中継装置の前記固定の位置情報を用いて、前記GNSSセンサ端末の初期位置を推定する、ことを特徴とする位置検知方法。
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