JPH01212377A - 移動局の位置決めをする方法及び該方法を実施するための移動局と基地局 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、移動局の位置決め１例えば車両内の局の位置
決めの方法に関する。この方法によれば、移動局は、既
知位置の少くとも３つの固定局から信号を受けとり、こ
の移動局の位置を前記信号によって計算する。

本発明は又、この方法を実施することを意図とした、無
線電話の移動局と無線電話システム用の基地局とに関す
る。

本発明は、どんな、無線電話の移動局の位置測定にも適
用できるが、車両の無線電話移動局を主要な適用例とし
て考えてきたので、本発明はこの適用例に関連して以下
に説明をする。

［従来の技術］ 電子手段による車両の位置測定についての注意をますま
す払う必要が将来増えよう６例えば、交通渋滞や一時的
な道路障害をさけるために１位置測定によって交通を前
もって整理するよりも、より自由に整理することができ
る。自動車の位置を１例えば道路に沿って取り付けた特
殊ケーブルによって又は別構成の送信局によって、決め
ることのできるシステムがすでに計画されていた。この
場合、地図表示器も車両内の局に接続できる。この表示
器は任意時間の車両の位置を示すものである。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、このような特殊構造のシステムは多大のコスト
を要し、広範囲をカバーするようにこのシステムを構成
することは、きわめて不経済であることが明らかである
。

したがって、本発明の目的は、不当な出資を要しないが
、殆ど至るところでの位置測定が十分に正確になしうる
位置測定システムの提供にある６本発明の特徴は、すで
に存在する自動車電話のネットワークの使用にある。

このネットワークに前記目的に使えるように適当なもの
を追加できる。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る方法は、固定局を正確な同一時刻に維持し
、身元を示す信号の外に正確なタイムパルスを送信する
ように構成され、このタイムパルスの送信時間は所定の
時間間隔でのみ、例えば、１秒間隔でのみ出現するよう
に無線電話ネットワークを使用することを特徴とし、移
動局は前記身元信号とタイムパルスを受信し、タイムパ
ルスの到達時間を正確に記録し、異なる固定局からのタ
イムパルスの到達時間にもとづいて該固定局間の距離差
を計算し、この計算結果から所定の時間間隔の整数倍を
除くことを特徴とする。この整数倍はタイムパルスの到
達時間差と異なる程度の大きさである。

無線電話の移動局及び無線電話システムの基地局の特徴
はそれぞれ特許請求の範囲第７項と９項に述べた通りで
ある。

一方では、基地局全部、すなわち、固定局は、同一時刻
にきわめて正確゛に内部保持されており、各局からのタ
イムパルスの送信は、正確な特定時だけ、例えば正確に
１秒間隔で可能であることが実際に重要な点である。そ
れゆえ、異なる受信時間の比較において、１秒〜数秒よ
り大きい程度の変化を除くことは容易である。

時計に同期させてきわめて高精度に、例えば数十ナノ秒
の精度をもってパルスを送信することが今日可能である
ことは知られているし、又、電磁波は１０ナノ秒で約３
ｍすすむので、このような測定装置によって十分な精度
の位置測定を達成できることは明らかである。

システムが作動するには、全基地局が正確に同一時刻に
あって、各局の同期局からの距離をこれら局と同期して
考えねばならないことはもちろん重要である。固定局の
同期は、例えば無線標識信号の受信によって（例えばオ
メガシステム）又は既知の衛星信号との同期によって、
それ自体公知の数個の方法で行なわれる０位置測定呼び
掛けが移動局から届くときはいつでも、固定局はその身
元信号及びタイムパルスを送信でき、この身元信号には
同時に位置の座標が含まれる。又は、固定局を、位置信
号を所定間隔で、例えば１秒間隔で呼び掛けをすること
なく送信するように配置することが可能である。

この身元信号は、問題の各固定局の座標が移動局のメモ
リー内に記録されていれば座標を必らずしも含む必要は
ない。この信号が、例えば無線電話システムの補助搬送
波にのせて又は直交変調方法（この場合には信号は他の
交通を乱さない）によって送信できる。

［実施例］ 本実施例では、移動局は、自動車内にある無線電話であ
る。第１図において、移動局は記号Ａで表示される。自
動車の走行範囲内に。

例えば全国をカバーする無線電話システムに属する基地
局を数箇所設けている。第１図では、固定の基地局を８
１．Ｓ２．・・・Ｓ５で表示し、移動局Ａからこの基地
局までの距離をそれぞれｓ１、ｓ２．・・・ｓ５で表示
しである。

第２図では、無線電話システムの基地局の基本部を数字
１で示す、この基本部１に連結しているのが位置測定呼
掛は検知器２；身元信号ＰＡとタイムパルスＰを形成す
るパルス形成器３；座標メモリー４；そして、タイムパ
ルス発生器５である。このタイムパルス発生器は、同期
信号受信機を有してもよい。

第３図の移動局は、まず、無線電話の標準の基本部６と
、さらに、基本部６に接続した位置測定呼掛は発生器７
、受信された座標用のメモリ８、マイクロプロセッサ９
、読取りメモリー１０、表示装置１１を有する。

上述したシステムによる位置測定は以下のように行なわ
れる。

まず、固定した基地局８１〜Ｓ５すべて、すなわちすく
なくともタイムパルス発生器５は同一リズムにきわめて
正確に同調する。いま、移動局から第１の固定基地局、
例えばＳｌに位置測定呼び掛けＰＲを送ると、基地局Ｓ
１から応答して身元信号ＰＡと正確なタイムパルスＰを
受ける。移動局がこの第１のタイムパルスを受けるや、
対応の呼び掛けＰＲを次の基地局、例えばＳ２に送る。

このようにして、すべての基地局、すなわち必要な数の
基地局しかし、その範囲内で聞きとれる少くとも３つの
基地局は連らくがとれる。異なった基地局８１〜Ｓ５か
ら受けとられた時のインパルスの到達時間をＴ工〜Ｔ５
のように表示すると、 Ｔ　１”　Ｔ　６　＋　ｎ　１”　Ｔ　ｃ＋　ｔ　＞Ｔ
２＝ＴＩｌ＋ｎ２・Ｔｏ＋ｔ２ Ｔ、＝Ｔ、＋ｎ、＊　Ｔｃ＋ｔｓ ただし、Ｔ６は位置測定呼び掛けと時間計測をスタート
させたときからの選択された初期時間、ｎ□〜ｎ、は整
数、Ｔｃはタイムパルスの一定の送信時間、例えば１秒
、ｔ１〜ｔ、は基地局Ｓ１〜Ｓ５から移動局Ａまでのタ
イムパルスの所要時間である。

これから例えば、所要時間差は ｔ　２　　ｔ　ｔ　＝Ｔ　ｘ　　Ｔ　ｘ　＋　（ｎ　１
−ｎ　ｚ　）　・Ｔ　ｃである。Ｔｃは１．−１１より
はるかに大きい、すなわち、（ｎｉ−ｎｚ）”　Ｔｃは
Ｔ、−Ｔ、にきわめて近いことがわかっているから、整
数ｎ１−ｎ、が何であるかを計算することは容易である
。移動局で差Ｔ、−Ｔ１を正確に測定すると、１２−１
□を計算すること、すなわち、基地局Ｓ１と移動局Ａの
間の電波の所要時間と基地局Ｓ２と移動局Ａの間の電波
の所要時間との差を計算することは容易である。

前記所要時間の差がわかっていれば、コンピュータ９で
、前記所要時間差、すなわち、距離差が正しい位置にあ
る座標点の位置を計算することが可能である。

この後、たとえば、１．−１１を対応の方法で計算しこ
れによって新座標点が得られる。

最初の座標位置との交点は自動車の位置を決定する。

上述したように、応答、すなわち、身元信号ＰＡとタイ
ムパルスＰが移動局から伝達された呼び掛けＰＲによっ
てトリガーされる。

又は、身元信号ＰＡとタイムパルスＰが固定の異なる基
地局から同時に、個々に呼び掛けることなく伝達される
。

移動局での時の計数は、例えば、受信した最初のタイム
パルスＰが正確にパルス発生器をトリガーし、受信した
次のタイムパルスをもった時間差がパルスカウンターに
よって計数されるように行なわれる。

移動局のメモリー１０には１例えば種々の道路地図を内
蔵してもよい、この地図は自動車の位置と一緒に表示ス
クリーン１１上に表示される。さらに、種々の固定基地
局の位置の座標は、身元信号ＦＡが基地局の確認のため
のコード化されたデータ以外のものを含む必要のないよ
うにメモリー１０に記憶される。

［発明の効果］ 本発明によれば、低コストで車両の位置側゛定が可能な
方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１つの移動局と５つの固定局の概略図である。 第２図は無線電話システムの基地局をブロック図で示す
。 第３図は、移動局をブロック図で示す。 ［主要部分の符号の説明］ Ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・移動局Ｓ１、Ｓ２．Ｓ３．Ｓ４．Ｓ５・・
・・・・基地局（固定局）３・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・パルス形成器４　・・・・・
・・・−・俸・１・・・・・・・・・・・―・・メモリ
ー５・・・・・・・・・・・・・・・・・・タイムパル
ス発生器７・・・・・・・・・・・・・・位置測定呼び
掛は発生器８　・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・メモリー９・・・・・・・・・・
・・・・・・・・マイクロプロセッサ１１・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・表示装置手
続補正書 平成１年２月３日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、例えば、車両内の移動局（Ａ）を位置決めする方法
   にして、移動局が既知の位置の少くとも３個の固定局（
   Ｓ１、・・・Ｓ５）からのタイムインパルスを受信し、
   該固定局の距離差が前記種々の固定局からのタイムパル
   スの到達時間にもとづいて計算され、前記移動局の位置
   が前記距離差にもとづいて計算される方法において、 前記固定局（Ｓ１〜Ｓ５）を正確に同一時刻に維持し身
   元を示す信号の他に正確なタイムパルス（Ｐ）も送信す
   るように構成され、タイムパルスの送信時間は所定の時
   間間隔でのみ、例えば１秒間隔で行なわれるように無線
   電話ネットワークを使用し、前記移動局は、前記身元信
   号（ＰＡ）とタイムパルス（Ｐ）を受信し、該タイムパ
   ルスの到達時間を正確に記録し、前記タイムパルス（Ｐ
   ）の到達時間差と異なる程度の大きさの、所定時間間隔
   の整数倍を前記計算結果から除去することを特徴とする
   方法。 ２、固定局（Ｓ１〜Ｓ５）では、身元信号（ＰＡ）とタ
   イムパルス（Ｐ）の送信が移動局から送信された位置測
   定呼び掛け（ＰＲ）によりトリガーされることを特徴と
   する、請求項１記載の方法。 ３、固定局が身元信号（ＰＡ）とタイムパルス（Ｐ）と
   を所定間隔で呼び掛けることなく送信することを特徴と
   する、請求項１記載の方法。 ４、身元信号（ＰＡ）は、固定局の位置の座標でコード
   化形態をしていることを特徴とする、請求項１記載の方
   法。 ５、身元信号（ＰＡ）は、固定局の身元コードだけから
   成り座標を有しない、そして固定局の座標のデータは移
   動局でメモリー（１０）に記憶されることを特徴とする
   、請求項１記載の方法。 ６、無線電話システムの補助搬送波にのせて又は主送信
   に対して直交した変調方法によって信号が送信されるこ
   とを特徴とする、請求項１〜５記載の方法。 ７、受信した身元信号とタイムパルスにもとづいて、移
   動局の位置を計算するためのマイクロプロセッサ（９）
   を有する無線電話の移動局において、固定局によって送
   信された身元信号（ＰＡ）と正確なタイムパルス（Ｐ）
   を受信するために、前記マイクロプロセッサ（９）は受
   信部に接続した連結手段（８）を有することを特徴とす
   る、移動局。 ８、表示手段（１１）はマイクロプロセッサ（９）に接
   続されて数字のデータ又は地図表示で位置を示すことを
   特徴とする、請求項７記載の移動局。 ９、位置測定呼び掛け（ＰＲ）をコード化した２進形式
   で送信するために送信部に接続された連結手段（７）を
   更に有することを特徴とする、請求項８記載の移動局。 １０、タイムパルスの送信時間が所定時間間隔でのみ、
   例えば１秒の間隔でのみあらわれるように基地局を確認
   する信号（ＰＡ）の送信及び正確なタイムパルス（Ｐ）
   の送信のための連結手段（３、４、５）を有し、基地局
   （Ｓ１〜Ｓ５）のすべてが前記タイムパルスの出現時に
   束ばくされることを特徴とする、無線電話システム用基
   地局。