JPH043300A - 移動体位置検出システム - 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］ この発明は移動体位置検出システム、さらに詳しくは無
線を利用して道路上を走行する車両の現在位置を検出す
る移動体位置検出システムに関するものである。

［従来の技術］ 従来のこの種のシステムとしては、衛星を使ったＧ　Ｐ
　Ｓ　（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙ
ｓｔｅｍ）がある。

このＧＰＳは、３つの衛星からの電波を同時に受信し、
移動体の３次元位置を求めるもので、ＧＰＳ受信機を移
動体に積み、例えはＣＤ−ＲＯＭに記録した地図情報と
組み合わせ、ブラウン管に写し出された地図上に移動体
の現在位置を表示するナビゲーションシステムとして開
発が進められている。

［発明か解決しようとする課題］ 上記のようなＧ、　Ｐ　Ｓによる移動体位置検出シス子
ムては、移動体にＧ　Ｐ　Ｓ受信機を積載して３つの衛
星からの３つの電波をそれぞれ同時に受信しなけれはな
らず、受信機か大型で高価なものとなり、衛星からの電
波が遮られてしまうヒルの谷間なとては使用することか
てきない。

さらに道路上の他の移動体による電波の遮断フェーシツ
ク、雑音によって誤動作を起こし安定性に欠ける等の問
題点があった。

この発明はかかる課題を解決するためになされたもので
、小型で安価な受信機を用い、安定した位置検出を行う
ことかてきる移動体位置検出システムを得ることを目的
としている。

［課題を解決するための手段１ この発明にかかる移動体位置検出システムは、その固定
局の位置情報を送信する変調波と、道路」−でそれぞれ
逆方向に向けて発射される２つの異なる波長の無変調波
を発信する固定局を、道路上の各所に点在させて設け、
移動体にはこれら３つの送信波を受信し２つの無変調波
の入力レベルの差を検出する受信機（移動局）を設ける
こととしたものである。

［作用］ この発明の移動体位置検出システムにおいては、移動体
で受信する変調波でその固定局の位置情報を得、２つの
無変調波およびその入力レベルの差により移動体と当該
固定局との間の相対距離を得ることにより、移動体の現
在位置およびその進行方向を検出する。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図面を用いて説明する。第
１図は固定局から発信される各送信波のアンテナ指向特
性を示す図、第２図は受信機（移動局）で用いられる各
ＢＰＦの特性を示す図で、各図においてＦｌは固定局の
位置情報やその他のデータを送信するため変調された周
波数ｆ１の変調波、Ｆ２．Ｆ３はそれぞれ周波数ｆ２．
ｆ、の無変調波を示す。なお第２図に示すように、Ｆｌ
は変調波であるために、これを受信するＢＰＦはその帯
域幅を拡く設定しており、Ｆ２．Ｆ３は無変調波である
が故にこれを受信するためのＢＰＦはその帯域幅を狭く
設定している。

次に動作について説明する。第１図に示すように、道路
上を移動体か図面右側から左側へ走行する場合を想定す
る。図面の位置においては、移動体に積まれた移動局に
よってＦｌおよびＦ２が受信される。従って移動局にお
いては、Ｆｌを受信することで、どの位置に設置された
固定局からの電波を受信しているのかを知ることかでき
、Ｆ。

を送信する固定局が設置された地図上の位置を検出でき
る。

丈な移動局ではＦ２を受信することにより、移動体が当
該固定局に対し上り方向に走行しているのか、下り方向
に走行しているのかを検出できる。

この明ｍ書ではＦ２が最初に入力される場合を上り方向
とし、Ｆ３か最初に入力される場合を下り方向と設定す
る。

そして移動体が固定局に近ずくと、移動局ではＦｌ　、
Ｆ２　、Ｆ３を受信するようになり、固定局のアンテナ
直下を通過したときは、Ｆ２とＦ３の入力レベルか同一
ととなり、移動体か固定局を通過したことを検出できる
。さらに移動体が走行すると、今度はＦ３の入力レベル
が強くなり、移動体が固定局に対し下り方向に走行して
いることが検出できる。

このようなＦｌ　、Ｆ２　、Ｆ３の３種の電波を発信す
る固定局を、道路上の各所に点在させて設けることによ
り、移動局では移動体の現在位置および走行方向を容易
に知ることができる。

またＦ２．Ｆ、に周波数の異なる無変調波のスペクトル
をＦｌのスペクトルの両側に設けることにより、Ｆ２と
Ｆ３との間の干渉を無視できるレベルまで下げることが
でき、±０．５ｍ程度の精度の良い位置の検出を行うこ
とが可能となる。さらに隣接波などによるＦｌの妨害が
軽減され、またＦ２．Ｆ３も周波数帯域が非常に狭いた
め、隣接波などにより妨害されるケースは非常に少なく
なる。

第３図は移動体に搭載される移動局の構成の一実施例を
示すブロック図で、図において（１）はアンテナ、（２
〉は高周波増幅回路、（３）は第１混合回路、（４）は
ＶＣＯｌ（５）　、　（６）はそれぞれ分周器、（７）
は位相比較回路、（８）はＬＰＦ、〈９）はＢＰＦ、（
１０）は第２混合回路、（１１）〜（１３）はそれぞれ
ＢＰＦ、（１４）、　（１５）は増幅回路、（１６）、
　（１７）は整流回路、（１８）はコンパレータ、（１
９）は中間周波増幅回路、（２０）は復調回路、（２１
）はスイッチング回路、（２２）は入力レベル検出回路
、（２３）はＶＣＯｌ（２４）はスイッチング回路、（
２５）、　（２６＞は分周器、（２７）は位相比較回路
、（２８）はＬＰＦ、（２９）はスイッチング回路、（
３０）は緩衝増幅回路、（３１）はアナログ・ディジタ
ル変換回路（ＡＤＣ）　、（３２）はＲＡＭ、（３３）
はディジタル・アナログ変換回路（ＤＡＣ）である６ 第３図に示す移動局の構成は、本願出願人と同一出願人
にかかる特許出願「局部発振回路」特願平１−２１２９
２３号で開示された発明の要旨である、周波数のずれを
自動的に補正する補正回路、すなわち送信機と受信機と
の周波数が同一量だけずれるのであれば絶対値からのず
れがあっても問題にならないことを利用して、受信機の
発振周波数を送信機の発振周波数のずれと同一量のずれ
になるように補正する補正回路を組み込んだものである
。

すなわち、それぞれの分周器（５）　、　（６）　、　
（２５＞。

り２６）の分周数を、それぞれＮ１．Ｎ２　、Ｎ３　、
Ｎ４とすると、アンテナ（１）から周波数で、の変調波
Ｆ１を受信する場合、Ｖ　ＣＯ（２３）の発振周波数ｆ
Ｌは、ｆ　Ｌ　＝Ｎｓ　Ｎ３　ｆ　ｒ　／ＮＩ　Ｎ３　
＋Ｎ２　Ｎ３＋Ｎ２Ｎ４・・・・■ となり、Ｎ１〜Ｎ４は定数であるから、Ｆ、の安定度は
Ｆ、の安定度と同一にできる。

一方、Ｆ、、Ｆ２．Ｆ３を発信する固定局（図示せず）
においては、ＰＬＬ制御を行うＶＣＯの基準周波数発信
器を共通にすることにより、Ｆ。

Ｆ２．Ｆ、の間の周波数のずれを無くすことができる。

そしてＦｌが安定であれば、Ｆ２．Ｆ３は無変調波であ
るからその周波数帯幅は殆ど必要とせず、Ｆ２．Ｆ、用
のＢ　Ｐ　Ｆ　（１２）、　（１３）の帯域幅を非常に
狭くすることができ、結局この実施例における周波数帯
幅はＦ、の安定度をカバーする程度で十分となり、無変
調波Ｆ２．Ｆ３を追加することによる周波数帯幅への影
響は無視できる範囲となる。

例えば、変調波Ｆ１の周波数ｆ１を２ＧＨｚ、その周波
数帯幅を４０ｋＨｚとすれば、ＦＬのＰＬＬ回路がロッ
クするのに必要な安定度は、ＦＬがロックする前の安定
度とＦｌの安定度の和に２ＧＨｚを乗じたものが４０ｋ
Ｈｚ以下であればよい。従って、固定局の安定度を３ｐ
ｐｍとすれば、移動局の安定度は１７ｐｐｍで良い。

この場合、ロック後のＢ　Ｐ　Ｆ　（１１）〜（１３）
の中心周波数およびその偏差は、中心周波数を５００ｋ
Ｈｚとすると、 ５００ｘｌＯ’　ｘ３ｘｌｏ−６＝１．５　（Ｈｚ）・
■ となる。従ってＢ　Ｐ　Ｆ　（１２）、　（１３）の帯
域幅は、中心周波数のバラツキ、温度変化などを考慮し
ても２ｋＨｚで十分となり、Ｂ　Ｐ　Ｆ　（１２）、　
（１３）の両方では４ｋＨｚで十分となり、Ｆ１用のＢ
　Ｐ　Ｆ　（１１）の帯域幅４０ｋＨｚに比べ１／１０
となり、無変調波Ｆ２．Ｆ、を追加することによる周波
数帯幅への影響は無視できる範囲となる。

従って局部発振器には高安定なものが要求されず、無変
調波用のＢ　Ｐ　Ｆ　（１２＞、　（１３）もその特性
上安価なものを使用することができ、回路をＩＣ化する
ことで、小型で安価な移動局を構成することができる。

なお上記実施例では、Ｆ２．Ｆ、を無変調波としたが、
わずかに変調した変調波を用い、例えばドプラー効果を
利用して移動体の走行速度の検出を行わせることとして
も良い。

［発明の効果コ この発明は以上説明したように、移動体で受信する変調
波と２つの無変調波およびその人力レベルの差により、
移動体の現在位置およびその進行方向を検出することと
しなので、小型で安価な移動局を用いて安定した位置検
出が行えるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明において固定局から発信される各送信
波のアンテナ指向特性を示す図、第２図はこの発明にお
いて移動局に用いられる各ＢＰＦの特性を示す図、第３
図はこの発明において移動体に搭載される移動局の構成
の一実施例を示すブロック図である。 図において（１）はアンテナ、（２）は高周波増幅回路
、（３）は第１混合回路、（４）はＶＣＯｌ（５）。 （６）はそれぞれ分周器、（７）は位相比較回路、（８
）はＬＰＦ、（９）はＢＰＦ、（１０）は第２混合回路
、（１１）〜（１３）はそれぞれＢＰＦ、（１４）、　
（１５）は増幅回路、（１６）、　（１７）は整流回路
、（１８）はコンパレータ、（１９）は中間周波増幅回
路、（２０）は復調回路、（２１）はスイッチング回路
、（２２）は入力レベル検出回路、（２３）はＶＣＯｌ
（２４）はスイッチング回路、（２５＞、　（２６）は
分周器、（２７）は位相比較回路、（２８）はＬＰＦ、
（２９）はスイッチング回路、（３０）は緩衝増幅回路
、（３１）はＡＤＣｌ（３２）はＲＡＭ、（３３）はＤ
ＡＣ，Ｆ、は変調波、Ｆ２．Ｆ、はそれぞれ無変調波を
示す。 代理人　弁理士　高橋友二４ＴＩ） 一−Ｒ 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　無線を利用して道路上を走行する車両などの現在位置
   を検出する移動体位置検出システムにおいて、 道路上の各所に相互の送信波が干渉しないように点在し
   て設けられ、その位置情報を送信するための変調波と道
   路上でそれぞれ逆方向に向けて発射される２つの異なる
   波長の無変調波とを発信する複数の固定局、 移動体に搭載され、上記変調波を受信することにより当
   該変調波を発信した当該固定局の位置情報を得、上記２
   つの無変調波の１つを受信することによりその周波数の
   相違から当該移動体の当該固定局に対する進行方向の情
   報を得、上記２つの無変調波を受信することによりそれ
   らの入力レベルの差から当該移動体と当該固定局との間
   の相対距離を情報として得る移動局、 を備えたことを特徴とする移動体位置検出システム。