JPH0560854A - Transmitter position measuring system, transmission method, and reception method - Google Patents

Transmitter position measuring system, transmission method, and reception method

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JPH0560854A
JPH0560854A JP2056892A JP2056892A JPH0560854A JP H0560854 A JPH0560854 A JP H0560854A JP 2056892 A JP2056892 A JP 2056892A JP 2056892 A JP2056892 A JP 2056892A JP H0560854 A JPH0560854 A JP H0560854A
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transmitter
measured
time
pseudo noise
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Yoshikatsu Nakagawa
義克 中川
Takaaki Hasegawa
孝明 長谷川
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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain an intermittent position coordinate of a body to be measured with a simple system which does not using a reference transmitter or a synchronization circuit. CONSTITUTION:Reference stations 1a-1d in a position-measuring system receive a pseudo noise signal from a body to be measured and has a matching filter regarding the pseudo noise signal which is allocated to the body to be measured. A measuring means 4 measures an arrival delay time of a signal which is detected by other reference stations in reference to a detection time of a signal which is detected initially out of correlation pulse signals which are obtained by a detector.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【技術分野】本発明は、発信機位置測定システム及び送
信方法並びに受信方法に関し、より詳細には、被測定体
から発する電波を受信して被測定体の位置の座標を測定
する発信機位置測定システム及び送信方法並びに受信方
法に関する。例えば、ローカルエリア無線通信、ファク
トリーオートメーション、ホームオートメーションなど
に適用されるものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transmitter position measuring system, a transmitting method and a receiving method, and more particularly to a transmitter position measuring device for receiving a radio wave emitted from an object to be measured and measuring the coordinates of the position of the object to be measured. The present invention relates to a system, a transmission method, and a reception method. For example, it is applied to local area wireless communication, factory automation, home automation and the like.

【0002】[0002]

【従来技術】先に提案されたものとして、特願平2−3
5550号に「発信機位置測定システム及び発信機」が
ある。これは、屋内環境などの限られた領域内での被測
定体の正確な位置座標情報を得ることができる発信機位
置測定システムとして、擬似雑音信号を発信する発信機
と擬似雑音信号発生の時刻の基準となる時計を被測定体
に保持させ、測定領域内に設置された複数の基準局の同
期回路と発信機の位置を測定するシステムである。この
システムでは実時間での位置の追跡ができるが、各基準
局は擬似雑音信号に関する同期回路を必要とするため、
回路構成が複雑になる。
2. Description of the Related Art Japanese Patent Application No. 2-3
No. 5550 has "transmitter position measuring system and transmitter". This is a transmitter position measurement system that can obtain accurate position coordinate information of the measured object in a limited area such as an indoor environment, and the transmitter that transmits the pseudo noise signal and the time when the pseudo noise signal is generated. The system measures the positions of the synchronizing circuits and the transmitters of a plurality of reference stations installed in the measurement area by holding the clock as the reference of (1) on the measured object. This system allows tracking of position in real time, but each reference station requires a synchronization circuit for pseudo noise signals,
The circuit configuration becomes complicated.

【0003】さらに前記出願のものは、発信機を保持す
る被測定体の動きが遅かったり、移動が少ないときのよ
うに連続的に位置追跡をする必要がない場合の位置測定
システムとして、基準局に同期回路を使わずに、各擬似
雑音信号に関する整合フィルタを用いることで回路構成
を簡単にし、ある時間間隔ごとに位置測定ができるシス
テムを考えている。しかし、各基準局は座標を計算する
ための計算機に接続された時計を基準として発信機から
発信された信号の到達時間を求めるため、計算機と各基
準局の接続ケーブルにおける遅延などで各基準局で異な
る時間誤差が生じると座標の計算に誤差が生じることに
なる。
Further, the above-mentioned application uses a reference station as a position measuring system when it is not necessary to continuously track the position, such as when the object to be measured holding the transmitter moves slowly or moves little. We are considering a system that can use a matched filter for each pseudo noise signal without using a synchronous circuit to simplify the circuit configuration and perform position measurement at certain time intervals. However, since each reference station calculates the arrival time of the signal transmitted from the transmitter based on the clock connected to the computer for calculating the coordinates, the time difference between each reference station due to the delay in the connection cable between the computer and each reference station. When an error occurs, an error will occur in the calculation of coordinates.

【0004】また、先に提案された特願平3−1139
27号の「発信機位置測定システム」は、各基準局で異
なる時間差が生じることによる問題を解決するために、
測定領域内の既知の座標に基準発信機を設置し、被測定
体とは異なる擬似雑音信号を、被測定体と同じ発信間隔
で、かつ異なった時間に発信させ、この信号を基準に各
基準局で到達時間を計算させ、被測定体の座標計算の時
間誤差を少なくできる発信機位置測定システムを提案し
ている。しかし、このシステムでは測定領域内に基準発
信機の設置が必要であった。
Further, the previously proposed Japanese Patent Application No. 3-1139.
The No. 27 “Transmitter Positioning System” is designed to solve the problems caused by different time differences at each reference station.
A reference oscillator is installed at a known coordinate in the measurement area, and a pseudo noise signal different from that of the DUT is emitted at the same transmission interval as that of the DUT, but at a different time, and each reference station is based on this signal. We have proposed a transmitter position measurement system that can calculate the arrival time and reduce the time error of the coordinate calculation of the measured object. However, this system required the installation of a reference transmitter within the measurement area.

【0005】[0005]

【目的】本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされた
もので、計算機と各基準局の接続ケーブルにおける遅延
時間が問題にならない様な場合に、基準発信機や時計な
どの時間の基準を示す機器を必要とせず、より簡易な構
成でシステムを構成するために、各基準局で最初に到達
した信号からの他局の信号の遅れ時間を計測することで
被測定体の座標を計算する発信機位置測定システム及び
送信方法並びに受信方法を実現することを目的としてな
されたものである。
[Purpose] The present invention has been made in view of the above circumstances, and shows a time reference of a reference transmitter or a clock when delay time in a connection cable between a computer and each reference station is not a problem. A transmitter that calculates the coordinates of the DUT by measuring the delay time of the signal of the other station from the signal that first arrives at each reference station in order to configure the system with a simpler configuration that does not require equipment The purpose of the present invention is to realize a position measuring system, a transmitting method, and a receiving method.

【0006】[0006]

【構成】本発明は、上記目的を達成するために、(1)
特定の領域における被測定体の位置を測定する位置測定
システムにおいて、該位置測定システムは、被測定体に
固有に割当てられた擬似雑音符号の信号を周期的かつ間
欠的に発信する発信機を保持する被測定体と、同領域内
に複数設置された基準局とから成り、該基準局が、被測
定体からの擬似雑音信号を受信し、該被測定体に割当て
られた擬似雑音信号に関する整合フィルタと、該整合フ
ィルタからの出力より相関パルス信号を得る検波器と、
該検波器によって得られた相関パルス信号のうち、最初
に検出された信号の検出時刻を基準として、その他の基
準局で検出される信号の到達遅れ時間を計測する計測手
段とを有し、被測定体の位置および被測定体が保持する
発信機の座標を計測すること、更には、(2)前記被測
定体が固有に割当てられた擬似雑音符号の信号を周期的
かつ連続的に発信する発信機を有すること、更には、
(3)前記(2)において、前記整合フィルタの代わり
に遅延ロックループを用い、被測定体より発せられる擬
似雑音信号を構成する特定な信号列を検出することで、
各基準局に到達する信号の時間差を計測すること、更に
は、(4)前記被測定体に固有に割当てられた擬似雑音
符号の信号を周期的かつ間欠的に発信する発信機を有す
る請求項1記載の発信機位置測定システムにおいて、擬
似雑音符号の周期時間と、測定領域内に設置された基準
局と、被測定体間の最長距離と最小距離の差の距離以上
を信号が伝播するのに必要な時間であるガード時間とを
加えた時間を発信間隔とすること、更には、(5)前記
請求項4記載の送信方法で擬似雑音信号が発信される請
求項1記載の発信機位置測定システムにおいて、最初の
信号が一つの基準局に到達してから後、送信機で規定さ
れたガード時間を計測する機能を有すること、更には、
(6)前記被測定体に固有に割当てられた擬似雑音符号
の信号を周期的かつ連続的に発信する発信機を有する請
求項2又は3記載の発信機位置測定システムにおいて、
測定領域内に設置された基準局と被測定体間の最長距離
と最小距離の差の距離以上を信号が伝播するのに必要な
時間であるガード時間の2倍以上の周期をもつ擬似雑音
符号を発信信号に用いること、更には、(7)前記請求
項6記載の送信方法で擬似雑音信号が発信される請求項
2又は3記載の発信機位置測定システムにおいて、最初
に基準局の一つに到達する信号を基準として計測される
各基準局の受信信号の遅延時間と、測定領域内に設置さ
れた基準局−被測定体間の最長距離と最短距離の差の距
離以上を信号が伝播するに必要な時間であるガード時間
とを比較し、その差を計測する機能を有し、遅延時間が
前記ガード時間より大きいときは、計測したその遅れ時
間から擬似雑音信号の周期を引いたものに補正する機能
を有することを特徴としたものである。以下、本発明の
実施例に基づいて説明する。
In order to achieve the above object, the present invention provides (1)
In a position measuring system for measuring the position of an object to be measured in a specific region, the position measuring system has a transmitter that periodically and intermittently emits a pseudo-noise code signal uniquely assigned to the object to be measured. And a reference station installed in the same area, the reference station receives the pseudo noise signal from the measurement object, and a matched filter for the pseudo noise signal assigned to the measurement object. , A detector that obtains a correlated pulse signal from the output from the matched filter,
Among the correlation pulse signals obtained by the wave detector, a measuring means for measuring the arrival delay time of the signal detected by the other reference station with reference to the detection time of the signal detected first, Measuring the position of the body and the coordinates of the transmitter held by the object to be measured, and further (2) transmitting the signal of the pseudo noise code uniquely assigned to the object to be measured periodically and continuously. Having a machine,
(3) In the above (2), by using a delay locked loop instead of the matched filter, and detecting a specific signal sequence forming a pseudo noise signal emitted from the device under test,
2. A time difference between signals arriving at each reference station is measured, and further, (4) a transmitter for transmitting a pseudo-noise code signal uniquely assigned to the device under test periodically and intermittently. In the transmitter position measurement system described, it is necessary for the signal to propagate more than the period time of the pseudo-noise code, the reference station installed in the measurement area, and the difference between the longest distance and the minimum distance between the measured objects. The transmitter position measuring system according to claim 1, wherein a transmission time is a sum of a guard time, which is a different time, and (5) a pseudo noise signal is transmitted by the transmission method according to claim 4. In, the first signal has a function of measuring the guard time defined by the transmitter after the signal reaches one reference station, and further,
(6) The transmitter position measuring system according to claim 2 or 3, further comprising a transmitter that periodically and continuously transmits a pseudo-noise code signal uniquely assigned to the device under test.
A pseudo-noise code having a period of at least twice the guard time, which is the time required for a signal to propagate over a distance equal to or more than the difference between the longest distance and the minimum distance between the reference station installed in the measurement area and the measured object, The transmitter position measuring system according to claim 2 or 3, wherein a pseudo noise signal is transmitted by the transmission method according to claim 6, and the signal reaches the first reference station. It is necessary for the signal to propagate over the delay time of the received signal of each reference station measured based on the reference signal and the difference between the longest distance and the shortest distance between the reference station installed in the measurement area and the measured object. It has a function of comparing the guard time, which is the time, and measuring the difference, and when the delay time is greater than the guard time, a function of correcting it to the measured delay time minus the period of the pseudo noise signal. Specially to have It is obtained by the. Hereinafter, description will be given based on examples of the present invention.

【0007】図1は、本発明による発信機位置測定シス
テムの一実施例を説明するための構成図で、図中、1a
〜1dは基準局、2a〜2dは受信システム、3は被測
定体、4は遅れ時間計測器、5は計算機である。基準局
1a〜1dは、例えば屋内の天井の四隅に固定設置さ
れ、受信アンテナ2a〜2dの位置座標がわかってい
る。被測定体の座標を一意に決めるため、各局のアンテ
ナは同一平面上にないようにする。被測定体3と基準発
信機と基準局1a〜1dはお互に見通し内にあり、従っ
て、被測定体3と基準発信機から発せられるキャリアは
見通し内伝播をして各基準局1a〜1dに到達する。擬
似雑音信号の伝送キャリアとしては電波、光、音波のい
ずれでもよいが、ここで述べる実施例では電波を対象と
する。擬似雑音信号の伝送キャリアが、光や音波で実施
する場合には、例えば電気信号への変換器が加わればよ
い。
FIG. 1 is a block diagram for explaining an embodiment of a transmitter position measuring system according to the present invention.
1d is a reference station, 2a to 2d are receiving systems, 3 is an object to be measured, 4 is a delay time measuring device, and 5 is a computer. The reference stations 1a to 1d are fixedly installed, for example, at four corners of the indoor ceiling, and the position coordinates of the receiving antennas 2a to 2d are known. In order to uniquely determine the coordinates of the DUT, the antennas of each station should not be on the same plane. The device under test 3, the reference transmitter, and the reference stations 1a to 1d are in line-of-sight with each other. Therefore, the carrier emitted from the device under test 3 and the reference station propagates in the line-of-sight and reaches each of the reference stations 1a to 1d. .. The transmission carrier of the pseudo noise signal may be radio wave, light, or sound wave, but in the embodiment described here, the radio wave is targeted. When the transmission carrier of the pseudo noise signal is light or a sound wave, for example, a converter for converting to an electric signal may be added.

【0008】各基準局1a〜1dは、被測定体3および
基準発信機から連続もしくは間欠的に発信される信号を
受信し、相関波出力パルスを得て、それを遅れ時間計測
器4に転送する。遅れ時間計測器4では最初に入力され
た相関パルスを基準として、それぞれの局からの相関パ
ルスの遅れ時間を計測し、結果を計算機5に転送する。
計算機5では、転送されてきた遅れ時間の情報と各基準
局1a〜1dの受信位置の座標(X1,Y1,Z1)〜
(X4,Y4,Z4)から被測定体3の位置座標(X,
Y,Z)を測定する。
Each of the reference stations 1a to 1d receives a signal continuously or intermittently transmitted from the device under test 3 and the reference oscillator, obtains a correlation wave output pulse, and transfers it to the delay time measuring device 4. .. The delay time measuring device 4 measures the delay time of the correlation pulse from each station on the basis of the correlation pulse input first, and transfers the result to the computer 5.
In the computer 5, the transferred delay time information and the coordinates (X 1 , Y 1 , Z 1 ) of the reception position of each of the reference stations 1 a to 1 d
From (X 4 , Y 4 , Z 4 ) the position coordinates (X,
Y, Z) is measured.

【0009】図2は、発信機位置測定システムにおける
被測定体が保持する発信機と各基準局の受信機の構成図
で、図中、10はトリガ信号発生器、11は擬似雑音
(PN)信号発生器、12は周波数変換器、13はアン
プ、14は送信アンテナ、15は受信アンテナ、16は
アンプ、17は周波数変換器、18は整合フィルタ、1
9は検波器である。被測定体はその測定体固有の系列の
擬似雑音(PNm)信号発生器11を有し、その信号を
無線周波数(RF)帯(例えば800MHz、1GHz)
にアップコンバートして送信する。送信はトリガ信号発
生器10で制御され、T時間ごとに送信されている。基
準局では、受信したRF帯信号をダウンコンバートし
て、中間周波数(1F)帯で被測定体固有のPN符号に
一致した整合フィルタ18を通して、その後包絡線検波
器19を通すことで自己相関ピーク出力を得る。整合フ
ィルタ18は一般にSAWデバイスやCCDで実現でき
る。また、整合フィルタ18の代りにコンボルバによっ
て自己相関をとってもよい。
FIG. 2 is a block diagram of the transmitter held by the object to be measured and the receiver of each reference station in the transmitter position measuring system. In FIG. 2, 10 is a trigger signal generator and 11 is a pseudo noise (PN) signal. Generator, 12 is a frequency converter, 13 is an amplifier, 14 is a transmitting antenna, 15 is a receiving antenna, 16 is an amplifier, 17 is a frequency converter, 18 is a matched filter, 1
Reference numeral 9 is a detector. The object to be measured has a pseudo noise (PNm) signal generator 11 of a sequence peculiar to the object to be measured, and outputs the signal to a radio frequency (RF) band (for example, 800 MHz, 1 GHz).
Upconvert and send. The transmission is controlled by the trigger signal generator 10 and is transmitted every T time. At the reference station, the received RF band signal is down-converted, passed through the matched filter 18 matching the PN code specific to the DUT in the intermediate frequency (1F) band, and then passed through the envelope detector 19 to output the autocorrelation peak. To get The matched filter 18 can be generally realized by a SAW device or CCD. Further, instead of the matched filter 18, a convolver may be used for autocorrelation.

【0010】図3は、各局の受信機で得られる各PN信
号の相関検波パルス出力を示す図である。擬似雑音信号
の周期やトリガ信号発生のタイミングは任意に選べる
が、測定環境によりマルチパス信号が発生するため、信
号の発生時間間隔はマルチパス信号が十分に減衰する時
間だけ必要である。図3の期間1では基準局1aで最初
に受信信号が得られ、続いて基準局1b,1d,1cの
順に受信されている。このとき、基準局1aで受信され
た信号からの他局信号の遅れ時間t2,t3,t4が計測
されれば、被測定体の座標(x,y,z)と各基準局座標
(X1,Y1,Z1)〜(X4,Y4,Z4)との関係は次式
で与えられる。
FIG. 3 is a diagram showing the correlation detection pulse output of each PN signal obtained by the receiver of each station. The period of the pseudo noise signal and the timing of trigger signal generation can be arbitrarily selected, but since a multipath signal is generated depending on the measurement environment, the signal generation time interval is only required to sufficiently attenuate the multipath signal. In the period 1 of FIG. 3, the reference station 1a first obtains the received signal, and then the reference stations 1b, 1d, 1c are sequentially received. At this time, if the delay time of the other station signal t 2, t 3, t 4 the measurement from the signal received at the reference station 1a, the coordinates of the object to be measured (x, y, z) and the respective reference station coordinates (X The relationship between 1 , Y 1 , Z 1 ) to (X 4 , Y 4 , Z 4 ) is given by the following equation.

【0011】[0011]

【数1】 [Equation 1]

【0012】ただし、cは光の速さである。上式を
(x,y,z)について解くことで、被測定体の座標が計
算される。図3の期間2では被測定体が移動したため、
基準局1bでの最初に受信信号が得られ、続いて基準局
1c,1a,1dの順に受信されている。このとき、基
準局1bで受信された信号からの他局信号の遅れ時間t
3,t1,t4が計測されれば、被測定体の座標(x,y,
z)と各基準局座標(X1,Y1,Z1)〜(X4,Y4
4)との関係は次式で与えられる。
However, c is the speed of light. The coordinates of the object to be measured are calculated by solving the above equation for (x, y, z). During the period 2 in FIG. 3, the measured object moved, so
The received signal is first obtained at the reference station 1b, and subsequently received at the reference stations 1c, 1a, 1d in this order. At this time, the delay time t of the signal of the other station from the signal received by the reference station 1b
If 3 , t 1 and t 4 are measured, the coordinates (x, y,
z) and the reference station coordinates (X 1 , Y 1 , Z 1 ) to (X 4 , Y 4 ,
The relationship with Z 4 ) is given by the following equation.

【0013】[0013]

【数2】 [Equation 2]

【0014】上式を(x,y,z)について解くことで、
移動先の被測定体の座標が計算される。
By solving the above equation for (x, y, z),
The coordinates of the moving object to be moved are calculated.

【0015】図4は、t1〜t4の計測を行なう遅延時間
計測回路の構成図で、図中、20a〜20dは波形整形
器、21,25,27はOR回路、22はフリップフロ
ップ(FF0)、23a〜23dはフリップフロップ
(FF1〜FF4)、24はNOR回路、26a〜26d
はカウンタ、28はクロック信号発生器である。各局か
らの相関検波パルス信号は波形整形される。信号S
1(t)〜S4(t)の内、最初に到達した信号でFF0
2がセットされ、各チャネル用のカウンタ26a〜26
dのCLR端子がlowとなり、クロックのカウントが開
始される。次に各チャネルの信号が到達した時点で各チ
ャネル用のFF123a〜FF423dがリセットされ
て、ENABLE信号がlowとなり、それぞれのカウン
タが停止し、その時のクロックパルスのカウント数
1,C2,C3,C4が計算機に出力される。4チャネル
の全ての信号が到達するとFF022がリセットされて
各カウンタがクリアされ、次の計測に備える状態とな
る。測定環境に応じてはマルチパスフェージングが生
じ、すべての基準局に測定に十分なレベルの信号が到着
しない時も考えられる。このとき、遅れ時間を示すキャ
リー信号(CRY)をカウンタから取り出し、この信号
でもFF022をリセットできるようにしている。
FIG. 4 is a block diagram of a delay time measuring circuit for measuring t 1 to t 4. In the figure, 20a to 20d are waveform shapers, 21, 25 and 27 are OR circuits, and 22 is a flip-flop ( FF 0), 23 a to 23 d flip-flop (FF 1 ~FF 4), 24 a NOR circuit, 26a to 26d
Is a counter and 28 is a clock signal generator. The waveform of the correlation detection pulse signal from each station is shaped. Signal S
Of the 1 (t) to S 4 (t), the signal that reaches first is FF 0 2
2 is set and counters 26a to 26 for the respective channels
The CLR terminal of d becomes low, and clock counting is started. Next, when the signal of each channel arrives, the FF 1 23a to FF 4 23d for each channel are reset, the ENABLE signal becomes low, each counter stops, and the count number C 1 of the clock pulse at that time, C 2 , C 3 and C 4 are output to the computer. When all the signals of four channels arrive, the FF 0 22 is reset and each counter is cleared, and the state is ready for the next measurement. It is possible that multipath fading occurs depending on the measurement environment and signals of sufficient level for measurement do not arrive at all reference stations. At this time, the carry signal (CRY) indicating the delay time is taken out from the counter so that the FF 0 22 can be reset even with this signal.

【0016】最初に信号が到着するチャネルのカウンタ
ではカウンタがアクティブにならないため、カウント数
は0である。計算機ではクロック数とカウント数C1
2,C3,C4から遅れ時間を計算する。最初に信号が
到着したチャネルの判定はカウント数が0であるチャネ
ルを調べればよい。図3の期間1の場合、S1(t)が最
初に到着するため、C1=0であり、t2〜t4はC2〜C
4から求まる。この場合、計測精度はクロックの速さと
安定度や測定環境に依存することになる。これらの遅延
時間と各基準局の座標から前述の式を用いて被測定体の
座標が計測されることになる。
Since the counter is not active in the counter of the channel where the signal first arrives, the count number is 0. In the computer, the number of clocks and the number of counts C 1 ,
The delay time is calculated from C 2 , C 3 and C 4 . The determination of the channel where the signal first arrived may be made by examining the channel whose count number is 0. In the case of the period 1 in FIG. 3, C 1 = 0 because S 1 (t) arrives first, and t 2 to t 4 are C 2 to C.
Obtained from 4 . In this case, the measurement accuracy depends on the speed and stability of the clock and the measurement environment. From these delay times and the coordinates of each reference station, the coordinates of the object to be measured are measured using the above-mentioned formula.

【0017】図5は、発信機位置測定システムにおける
被測定体が保持する発信機と各基準局の受信機の他の構
成図で、図中、30は擬似雑音(PN)信号発生器、3
1は周波数変換器、32はアンプ、33は送信アンテ
ナ、34は受信アンテナ、35はアンプ、36は周波数
変換器、37は整合フィルタ、38は検波器である。図
2に示す実施例では被測定体からの信号が間欠的に発生
されており、送信機にトリガ発生器を必要としたが、図
5に示す実施例では連続的に発生させる場合はトリガ発
生器を必要としない。その他の動作は図2と同様であ
る。
FIG. 5 is another configuration diagram of the transmitter held by the object to be measured and the receiver of each reference station in the transmitter position measuring system, in which 30 is a pseudo noise (PN) signal generator, 3
1 is a frequency converter, 32 is an amplifier, 33 is a transmitting antenna, 34 is a receiving antenna, 35 is an amplifier, 36 is a frequency converter, 37 is a matched filter, and 38 is a wave detector. In the embodiment shown in FIG. 2, the signal from the device under test is generated intermittently, and the transmitter needs a trigger generator. However, in the embodiment shown in FIG. You don't need a vessel. Other operations are the same as those in FIG.

【0018】図6は、発信機位置測定システムにおける
被測定体が保持する発信機と各基準局の受信機の更に他
の構成図で、図中、39は遅延ロックループ、40は信
号列判定器で、その他、図5と同じ作用をする部分は同
一の符号を付してある。請求項1,2のシステムにおい
て、整合フィルタおよび検波器の箇所を遅延ロックルー
プ39と信号列判定器40で置き換えたシステムであ
る。遅延ロックループ39は受信したPN信号の位相追
従を行なう同期回路である。また、信号列判定器40は
追従中のPN信号の特定な信号列が入力された時に信号
を出力する。遅延ロックループ39と信号列判定器40
は図7の様な構成で実現できる。
FIG. 6 is a further configuration diagram of the transmitter held by the object to be measured and the receiver of each reference station in the transmitter position measuring system. In the figure, 39 is a delay locked loop and 40 is a signal train discriminator. In addition, other parts having the same operations as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals. The system according to any one of claims 1 and 2, wherein the matched filter and the detector are replaced by a delay lock loop 39 and a signal sequence determiner 40. The delay lock loop 39 is a synchronizing circuit that follows the phase of the received PN signal. Further, the signal train determiner 40 outputs a signal when a specific signal train of the PN signal being followed is input. Delay lock loop 39 and signal train decision unit 40
Can be realized by the configuration as shown in FIG.

【0019】図7は、を遅延ロックループと信号列判定
器を示す図で、図中、41は相互相関ネットワーク、4
2はループフィルタ、43は電圧制御クロック、44は
7段帰還シフトレジスタ、45はEXOR(排他的論理
和)回路、46はAND回路である。127チップのP
N信号を追従する1△型遅延ロックループと参照PN信
号を発生させる7段帰還シフトレジスタ44の各段から
の出力をANDゲート46に入力することで実現される
信号列判定器から構成される受信タイミング出力回路で
ある。この場合、“1111111”となる信号列が127チ
ップのPN信号中、1組しかないため、この信号列が入
ってきた時に受信タイミング出力を発生することで、各
基準局間の遅延時間差が測定されることになる。被測定
体の座標の計算は他の2つのシステムと同様の方法で計
算できる。
FIG. 7 is a diagram showing a delay lock loop and a signal sequence deciding unit, in which 41 is a cross-correlation network and 4 is a
2 is a loop filter, 43 is a voltage control clock, 44 is a 7-stage feedback shift register, 45 is an EXOR (exclusive OR) circuit, and 46 is an AND circuit. 127 chips P
It is composed of a 1Δ-type delay lock loop that follows the N signal and a signal sequence determiner realized by inputting the output from each stage of the 7-stage feedback shift register 44 that generates the reference PN signal to the AND gate 46. It is a reception timing output circuit. In this case, since there is only one set of "1111111" in the PN signal of 127 chips, the delay time difference between the reference stations is measured by generating the reception timing output when this signal sequence comes in. Will be. The coordinates of the object to be measured can be calculated in the same manner as the other two systems.

【0020】以上のように、本発明によれば、間欠的な
被測定体の位置追跡が基準発信機を必要としない簡易な
システムで実現できる。また、各基地局からの受信タイ
ミング出力信号伝送時の遅延時間による測定誤差が小さ
く、音波を用いたシステムなどに有効である。本発明の
実施例では被測定体が一つであったが、請求項1,2,
3に示したシステムともに、複数の異なる系列のPN符
号を用い、基準局にはそれらに対応した複数の整合フィ
ルタもしくはDLLを用意することで、複数の被測定体
の位置追跡が可能である。
As described above, according to the present invention, intermittent position tracking of the object to be measured can be realized by a simple system which does not require a reference transmitter. Further, the measurement error due to the delay time at the time of transmitting the reception timing output signal from each base station is small, which is effective for a system using sound waves. In the embodiment of the present invention, the number of measured objects is one.
In the system shown in FIG. 3 as well, a plurality of different series of PN codes are used, and a plurality of matched filters or DLLs corresponding to them are prepared in the reference station, whereby the positions of a plurality of measured objects can be tracked.

【0021】以上の実施例においては、計算機と各基準
局の接続ケーブルにおける遅延時間が問題にならない様
な場合に、基準発信機や時計などの時間の基準を示す機
器を必要とせず、より簡易な構成でシステムを構成する
ため、各基準局で最初に到達した信号からの他局の信号
の遅れ時間を計測することで被測定体の座標を計算する
発信機位置測定システムを提案している。この発信機位
置測定システムを実際の環境に用いる場合、電波,光
(赤外線など),音波など被測定体からの発信信号のキ
ャリアが障害物で遮ぎられることがある。この場合、い
つまで受信信号の到達を待つかは明確ではなかった。ま
た、連続的な発信信号を用いる場合、例えば上記のよう
な理由で各受信信号の遅延時間測定の基準となる最初に
受信されるべき信号が失われた場合は、2番目に到着し
た信号を基準に遅延時間が測定されるため、1番目に到
着すべき信号の遅延時間が間違って計測され、位置推定
に大きな誤差を生じる場合がある。このような場合に
は、以下に示すような実施例に基づくとよい。すなわ
ち、請求項4,6では被測定体から発せられる擬似雑音
信号の送信方法を提案し、請求項5,7では請求項4,6
の送信方法で発せられた信号の受信方法を提案してい
る。
In the above-described embodiment, when the delay time in the connection cable between the computer and each reference station does not cause a problem, a reference transmitter, a clock, or other device that indicates the time reference is not required, and the operation is simpler. In order to configure the system with the configuration, we have proposed a transmitter position measurement system that calculates the coordinates of the measured object by measuring the delay time of the signal of the other station from the signal that first arrives at each reference station. When this transmitter position measuring system is used in an actual environment, the carrier of the transmission signal from the measured object such as radio waves, light (such as infrared rays), and sound waves may be blocked by obstacles. In this case, it was not clear how long to wait for the arrival of the received signal. In addition, when a continuous transmission signal is used, for example, when the signal to be received first serving as a reference for measuring the delay time of each received signal is lost due to the above-mentioned reason, the signal arriving second is determined as Since the delay time is measured on the basis, the delay time of the signal that should arrive first may be erroneously measured, resulting in a large error in the position estimation. In such a case, it is preferable to use the following embodiment. That is, in claims 4 and 6, a method of transmitting a pseudo noise signal emitted from the device under test is proposed, and in claims 5 and 7, claims 4 and 6 are proposed.
Has proposed a method of receiving a signal emitted by the above transmission method.

【0022】図8は、請求項4記載の送信方法を説明す
るための発信信号波形を示す。被測定体に固有の周期T
の擬似雑音信号を送信後、ガード時間Tgを設ける。こ
こで、ガード時間Tgは測定対象となる領域内の基準局
と被測定体間の最大距離をLmax、最小距離をLmin と
した場合、Tg=(Lmax−Lmin)/c(c:キャリア
の伝播速度)で与えられる。LmaxとLminは測定対象と
なる環境により異なるが、例えば、立方体の屋内51で
基準局52a〜52dが図9のように設置され、被測定
体53が底面にある様な場合は、図9のように対角線の
長さをLmax、底面と基準局の最小距離をLminに選べば
良い。図8の信号を発生させるためには、請求項1記載
の発信機位置測定システムの送信機の実施例(図2)に
示したトリガ信号発生器を対象とする測定領域用に設計
すればよい。その実施例を図10に示す。
FIG. 8 shows a transmission signal waveform for explaining the transmission method according to the fourth aspect. Period T peculiar to the measured object
A guard time Tg is provided after transmitting the pseudo noise signal of. Here, the guard time Tg is Tg = (Lmax-Lmin) / c (c: carrier propagation speed, where Lmax is the maximum distance between the reference station and the measured object in the area to be measured, and Lmin is the minimum distance. ). Although Lmax and Lmin differ depending on the environment to be measured, for example, in the case where the reference stations 52a to 52d are installed as shown in FIG. 9 inside the cube indoor 51 and the measured object 53 is on the bottom surface, as shown in FIG. Then, the length of the diagonal line should be selected as Lmax, and the minimum distance between the bottom surface and the reference station should be selected as Lmin. In order to generate the signal of FIG. 8, the trigger signal generator shown in the transmitter embodiment of the transmitter position measuring system according to claim 1 (FIG. 2) may be designed for the target measurement area. .. An example thereof is shown in FIG.

【0023】図10は、7ビットの帰還シフトレジスタ
を用いて帰還タップ(3,7)の127チップM系列符
号発生器をカウンタとフリップ・フロップで構成された
トリガ回路で制御している。図中、61はOR回路、6
2はフリップ・フロップ(FF1)、63はカウンタ、
64はフリップ・フロップ(FF2)、65はクロック
信号発生器、66はOR回路、67,68はAND回
路、69はシフトレジスタ、70はEX−OR回路であ
る。
FIG. 10 uses a 7-bit feedback shift register to control a 127-chip M-sequence code generator of a feedback tap (3, 7) by a trigger circuit composed of a counter and a flip-flop. In the figure, 61 is an OR circuit, 6
2 is a flip-flop (FF1), 63 is a counter,
Reference numeral 64 is a flip-flop (FF2), 65 is a clock signal generator, 66 is an OR circuit, 67 and 68 are AND circuits, 69 is a shift register, and 70 is an EX-OR circuit.

【0024】リセット信号によりFF1,FF2がリセ
ットされると同時に、シフトレジスタ69には初期値
(1111111)がロードされる。リセット信号入力時はF
F2の出力がLowであるから、シフトレジスタ69へは
クロック信号が入力されず、シフトレジスタ69の値は
(1111111)に保たれる。したがって、FF1の出力は
Hiとなり、カウンタ63でクロックのカウントが開始
される。ガード時間Tgに相当するカウント数Cgがキ
ャリーとして発生すると、FF2出力がHiとなって擬
似雑音信号の発生が開始される。信号が1周期分発生す
るとレジスタ内の信号列が再び初期値(1111111)に戻
り、アンドゲート出力が再びHiとなるため、擬似雑音
信号の発生が止められ、ガード時間の計測に移る。この
様にして、図8の信号が発生できることは明らかであ
る。
At the same time that FF1 and FF2 are reset by the reset signal, the shift register 69 is loaded with the initial value (1111111). F when reset signal is input
Since the output of F2 is Low, the clock signal is not input to the shift register 69, and the value of the shift register 69 is maintained at (1111111). Therefore, the output of FF1 becomes Hi, and the counter 63 starts counting clocks. When the count Cg corresponding to the guard time Tg is generated as a carry, the output of FF2 becomes Hi and the generation of the pseudo noise signal is started. When the signal is generated for one cycle, the signal train in the register returns to the initial value (1111111) again, and the AND gate output becomes Hi again, so that the generation of the pseudo noise signal is stopped and the guard time is measured. Obviously, in this way, the signal of FIG. 8 can be generated.

【0025】ところで、信号のガード時間Tgは遅れ時
間計測器で測定されうる遅れ時間の最大値より大きいの
で図8の信号を用い、受信機において最初の信号が受信
されてからの時間計測を行い、時間がTgを越えてもい
くつかの基準局で信号が受信されていないときは、それ
らの局で受信されるべき信号は失われたものとみなせ、
遅れ時間計測器をリセットして次の周期の信号計測に移
ることができる。この様な機能を満たす請求項5記載の
受信方法は、図11の実施例に示した遅れ時間計測器を
用いて実現される。
By the way, since the guard time Tg of the signal is larger than the maximum value of the delay time that can be measured by the delay time measuring device, the signal of FIG. 8 is used to measure the time after the first signal is received by the receiver. , If the signals are not received by some reference stations even if the time exceeds Tg, it can be considered that the signals to be received by those stations are lost.
The delay time measuring device can be reset and the signal measurement of the next cycle can be started. The receiving method according to claim 5 satisfying such a function is realized by using the delay time measuring device shown in the embodiment of FIG.

【0026】図11は、請求項5記載の受信方法を実現
する遅れ時間計測器の実施例を示す図である。図中、7
1a〜71dは波形整形器、72はOR回路、73a〜
73d,74はフリップ・フロップ、75a〜75eは
カウンタ、76はクロック信号発生器である。カウンタ
1〜4,FF1〜4の役割は図4に等しく、これらにガ
ード時間を計測するカウンタ5を追加した点が特に異な
る。基準局に到着した信号のうち、最も早い信号でFF
5の出力がHiとなり、全てのカウンタが時間計測を開
始する。カウンタ5はガード時間に相当するクロック数
をカウントしてキャリー信号を発生する。FF5の出力
がLowとなり、各カウンタがカウントを停止し、そのと
きの各カウント数が遅延時間として被測定体の位置計測
に用いられる。請求項2と3記載の受信機位置測定シス
テムのように発信信号を周期的かつ連続的に発生させる
場合、トリガ回路による擬似雑音信号の発生制御は行わ
ないので、請求項6記載のように擬似雑音信号の周期を
対象となる測定環境に合せて選択する必要がある。選択
する擬似雑音信号の周期をTとすると、T≧2・Tgと
なるように選ぶ。実施例として、キャリアに音波を用い
(音速300m/sとする)、擬似雑音信号のチップレー
トを6kHz、(Lmax−Lmin)=20m の場合を考える
と、必要となる擬似雑音信号のチップ数Nは、 N ≧ (20/30)・6000 = 400 擬似雑音符号としてM系列符号を使う場合は、例えば、
511チップの符号が使える。この符号を発生する擬似
雑音信号発生器は、例えば、図12のようなフィードバ
ック・シフトレジスタを用いて実現できる。図中、81
はEX−OR回路、82a〜82iはフリップ・フロッ
プである。
FIG. 11 is a diagram showing an embodiment of a delay time measuring device for realizing the receiving method according to the fifth aspect. 7 in the figure
1a to 71d are waveform shapers, 72 is an OR circuit, 73a to
Reference numerals 73d and 74 are flip-flops, 75a to 75e are counters, and 76 is a clock signal generator. The roles of the counters 1 to 4 and the FFs 1 to 4 are the same as those in FIG. The earliest signal among the signals arriving at the reference station is FF
The output of 5 becomes Hi, and all counters start time measurement. The counter 5 counts the number of clocks corresponding to the guard time and generates a carry signal. The output of FF5 becomes Low, each counter stops counting, and each count number at that time is used as the delay time for position measurement of the measured object. When the transmission signal is generated periodically and continuously as in the receiver position measuring system according to claims 2 and 3, the pseudo noise signal generation control by the trigger circuit is not performed. It is necessary to select the period of the noise signal according to the target measurement environment. Letting T be the period of the pseudo noise signal to be selected, T ≧ 2 · Tg is selected. As an example, considering the case where a sound wave is used as a carrier (sound velocity is 300 m / s), the chip rate of the pseudo noise signal is 6 kHz, and (Lmax-Lmin) = 20 m, the required number N of chips of the pseudo noise signal is considered. N ≧ (20/30) · 6000 = 400 When using the M-sequence code as the pseudo noise code, for example,
The code of 511 chips can be used. The pseudo noise signal generator for generating this code can be realized by using a feedback shift register as shown in FIG. 12, for example. 81 in the figure
Is an EX-OR circuit, and 82a to 82i are flip-flops.

【0027】図13は、擬似雑音信号の周期Tを2・T
gとした場合の各基準局からの検波信号の例を示す。各
パルス信号は遅れ時間計測器で波形整形された後の信号
である。この例では被測定体からの信号発信後、被測定
体に最も近い基準局1において、受信されるべき信号が
失われた例を示す。この時、最初に検出される信号は、
基準局2の信号であるから、この信号を基準として他局
の信号検出の遅れ時間を計測することになる。請求項3
および4の計測方法では、基準局1における遅れ時間が
1として計測されるので、最も被測定体に近い基準局
1における遅れ時間が最も大きく計測されてしまい、被
測定体の位置計算に大きな誤差が生じる。
In FIG. 13, the period T of the pseudo noise signal is 2.multidot.T.
An example of the detection signal from each reference station when g is shown. Each pulse signal is a signal whose waveform has been shaped by the delay time measuring device. In this example, after the signal is transmitted from the device under test, the reference station 1 closest to the device under test loses the signal to be received. At this time, the first detected signal is
Since it is the signal of the reference station 2, the delay time of signal detection of another station is measured with this signal as a reference. Claim 3
In the measuring methods of 4 and 4, since the delay time in the reference station 1 is measured as t 1 , the delay time in the reference station 1 closest to the measured object is measured most, and a large error occurs in the position calculation of the measured object. Occurs.

【0028】ここで、基準局1で検出されるはずだった
欠落信号(点線で表示)と、遅れ時間測定の時間基準と
なった基準局2の検出パルス信号との時間差t0は最大
でTgの場合が考えられる。さらに、基準局1で検出さ
れる次周期の信号はt1>Tgとして測定されねばなら
ないので、(t0+t1)の最大値は2・Tgとなる。し
たがって、擬似雑音信号の周期をT≧2・Tgに設定
し、計測した遅れ時間とTgとを比較し、t≧Tgの場
合は(t−T)を遅れ時間とすることで、信号が欠落し
た場合の正しい遅れ時間が計測される(請求項7)。
Here, when the time difference t 0 between the missing signal that should have been detected by the reference station 1 (indicated by a dotted line) and the detection pulse signal of the reference station 2 that has become the time reference of the delay time measurement is Tg at maximum. Can be considered. Further, since the signal of the next cycle detected by the reference station 1 must be measured as t 1 > Tg, the maximum value of (t 0 + t 1 ) is 2 · Tg. Therefore, the period of the pseudo noise signal is set to T ≧ 2 · Tg, the measured delay time is compared with Tg, and when t ≧ Tg, (t−T) is set as the delay time, so that the signal is lost. When it does, the correct delay time is measured (Claim 7).

【0029】図14は、請求項7記載の受信方法の実施
例となる遅れ時間計測器を示す図である。図中、91a
〜91dは波形整形器、92はOR回路、93a〜93
d,94はフリップ・フロップ、95a〜95eはカウ
ンタ、96a〜96dはカウント数比較訂正部、97は
クロック信号発生器である。回路の動作原理は、カウン
タ5およびカウント数比較訂正部を除いて図11と同じ
である。図14では、カウンタ5において擬似雑音信号
の周期に相当するクロック数をカウントし、キャリー信
号を発生させる。したがって、擬似雑音信号の1周期ご
とに遅れ時間を計測するカウンタ1〜4がリセットされ
る。カウント数比較訂正部では、各局におけるカウンタ
出力値Ci(C1〜C4)を最大遅れ時間Tgに相当する
クロックのカウント数Cmaxと比較する。図15のよう
にCiがCmaxより小さいときはCiをそのまま位置計
算に用いるが、Cmaxより大きいときはCiとして(C
i−CT)を用いる。ここで、CTは擬似雑音信号の周期
Tに相当するクロック数であり、図13の例ではCT
2・Cmaxである。クロックの周波数は一定であり、Cm
axは対象領域で固定であり、またCTもシステムで固定
であるため、カウント数比較訂正部の機能は位置計算を
実際に行う計算機(図1参照)のソフトウェア上で実現
できる。
FIG. 14 is a diagram showing a delay time measuring device which is an embodiment of the receiving method according to the present invention. In the figure, 91a
To 91d are waveform shapers, 92 is an OR circuit, and 93a to 93.
Reference numerals d and 94 are flip-flops, 95a to 95e are counters, 96a to 96d are count number comparing and correcting units, and 97 is a clock signal generator. The operation principle of the circuit is the same as that of FIG. 11 except for the counter 5 and the count number comparison and correction unit. In FIG. 14, the counter 5 counts the number of clocks corresponding to the period of the pseudo noise signal to generate a carry signal. Therefore, the counters 1 to 4 that measure the delay time for each cycle of the pseudo noise signal are reset. The count number comparison / correction unit compares the counter output value Ci (C 1 to C 4 ) at each station with the count number Cmax of the clock corresponding to the maximum delay time Tg. As shown in FIG. 15, when Ci is smaller than Cmax, Ci is used for position calculation as it is, but when it is larger than Cmax, it is set as Ci (C
i- CT ) is used. Here, C T is the number of clocks corresponding to the period T of the pseudo noise signal, and in the example of FIG. 13, C T =
2. Cmax. The clock frequency is constant and Cm
Since ax is fixed in the target area and C T is also fixed in the system, the function of the count number comparison / correction unit can be realized by the software of the computer (see FIG. 1) that actually calculates the position.

【0030】[0030]

【効果】以上の説明から明らかなように、本発明による
と、以下のような効果がある。 (1)請求項1に対する効果:被測定体に擬似雑音信号
の発信機を保持させ、擬似雑音信号を間欠的に送信さ
せ、その信号を複数の基準局で受信し、その擬似雑音信
号の系列に対応した整合フィルタを用いて相関パルス信
号を得て、各受信信号の相対的な到達遅延時間を求める
ことで、基準発信局や同期回路を用いない簡易なシステ
ムで間欠的な被測定体の位置座標の追跡が可能となる。 (2)請求項2に対する効果:被測定体に擬似雑音信号
の発信機を保持させ、擬似雑音信号を連続的に送信さ
せ、その信号を複数の基準局で受信し、その擬似雑音信
号の系列に対応した整合フィルタを用いて相関パルス信
号を得て、各受信信号の相対的な到達遅延時間を求める
ことで、基準発信局や同期回路を用いない簡易なシステ
ムで間欠的な被測定体の位置座標の追跡が可能となる。 (3)請求項3に対する効果:被測定体に擬似雑音信号
の発信機を保持させ、擬似雑音信号を連続的に送信さ
せ、その信号を複数の基準局で受信し、その擬似雑音信
号に同期追従する遅延ロックループを用いて、各受信信
号の相対的な到達遅延時間を求めることで基準発信局を
用いない簡易なシステムで間欠的な被測定体の位置座標
の追跡が可能となる。 (4)請求項4に対する効果:擬似雑音信号を間欠的に
発信する発信機の位置測定を行うシステムにおいて、い
くつかの基準局で受信信号が欠落した場合、基準局で受
信すべき信号を受信し落とさない信号を発生できる。 (5)請求項5に対する効果:請求項4の方法で擬似雑
音信号を間欠的に発信する発信機の位置測定を行うシス
テムにおいて、いくつかの基準局で受信信号が欠落した
場合でも、次の発信号の遅れ時間の測定を正確に開始す
ることができる。 (6)請求項6に対する効果:擬似雑音信号を連続的に
発信する発信機の位置測定を行うシステムにおいて、基
準局での受信の際、信号欠落の有無を判別できる信号を
発生できる。 (7)請求項7に対する効果:請求項6の方法で擬似雑
音信号を連続的に発信する発信機の位置測定を行うシス
テムにおいて、いくつかの基準局で受信信号が欠落した
場合、欠落による誤差を生じることなく発信信号の遅れ
時間の測定を行うことができる。
[Effect] As is apparent from the above description, the present invention has the following effects. (1) Effect on claim 1: An object to be measured is made to hold a transmitter of a pseudo noise signal, the pseudo noise signal is intermittently transmitted, the signal is received by a plurality of reference stations, and the pseudo noise signal sequence is formed. By obtaining the correlated pulse signal using the corresponding matched filter and finding the relative arrival delay time of each received signal, the position of the measured object can be intermittently measured by a simple system that does not use a reference transmitter or a synchronization circuit. Coordinates can be tracked. (2) Effect on claim 2: The device under test holds the transmitter of the pseudo noise signal, continuously transmits the pseudo noise signal, and the signals are received by a plurality of reference stations to form a sequence of the pseudo noise signal. By obtaining the correlated pulse signal using the corresponding matched filter and finding the relative arrival delay time of each received signal, the position of the measured object can be intermittently measured by a simple system that does not use a reference transmitter or a synchronization circuit. Coordinates can be tracked. (3) Effect on claim 3: The device under test holds a transmitter of a pseudo noise signal, continuously transmits the pseudo noise signal, the plurality of reference stations receive the signal, and synchronously follow the pseudo noise signal. By using the delay lock loop to obtain the relative arrival delay time of each received signal, it becomes possible to intermittently track the position coordinates of the measured object with a simple system that does not use the reference transmitting station. (4) Effect on claim 4: In a system for measuring the position of a transmitter that intermittently emits a pseudo noise signal, if a received signal is missing at some reference stations, the signal to be received at the reference station is missed. Can generate no signal. (5) Effect on claim 5: In the system for measuring the position of a transmitter that intermittently emits a pseudo noise signal by the method of claim 4, even if a received signal is lost at some reference stations, the next transmission is performed. The measurement of the signal delay time can be started accurately. (6) Effect on Claim 6: In a system for measuring the position of a transmitter that continuously emits a pseudo noise signal, a signal that can determine whether or not a signal is missing can be generated at the time of reception at a reference station. (7) Effect on claim 7: In a system for measuring the position of a transmitter that continuously emits a pseudo noise signal by the method of claim 6, when a received signal is missing at some reference stations, an error due to the missing is generated. It is possible to measure the delay time of the transmission signal without the occurrence.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明による発信機位置測定システムの一実
施例を説明するための構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram for explaining an embodiment of a transmitter position measuring system according to the present invention.

【図2】 発信機位置測定システムにおける被測定体が
保持する発信機と各基準局の受信機の構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram of a transmitter held by a measured object and a receiver of each reference station in the transmitter position measuring system.

【図3】 各局の受信機で得られる各PN信号の相関検
波パルス出力を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a correlation detection pulse output of each PN signal obtained by a receiver of each station.

【図4】 遅延時間計測回路を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a delay time measuring circuit.

【図5】 発信機位置測定システムにおける被測定体が
保持する発信機と各基準局の受信機の他の構成図であ
る。
FIG. 5 is another configuration diagram of the transmitter held by the measured object and the receiver of each reference station in the transmitter position measuring system.

【図6】 発信機位置測定システムにおける被測定体が
保持する発信機と各基準局の受信機の更に他の構成図で
ある。
FIG. 6 is still another configuration diagram of the transmitter held by the measured object and the receiver of each reference station in the transmitter position measuring system.

【図7】 遅延ロックループと信号列判定器を示す図で
ある。
FIG. 7 is a diagram showing a delay lock loop and a signal sequence determiner.

【図8】 発信信号波形を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a transmission signal waveform.

【図9】 屋内に設置された基準局及び被測定体(定信
機)を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a reference station and an object to be measured (fixed liner) installed indoors.

【図10】 トリガ信号発生器を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a trigger signal generator.

【図11】 遅れ時間計測定器を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a delay time meter measuring device.

【図12】 フィードバックシフトレジスタを示す図で
ある。
FIG. 12 is a diagram showing a feedback shift register.

【図13】 各基準局からの検波信号の例を示す図であ
る。
FIG. 13 is a diagram showing an example of a detection signal from each reference station.

【図14】 他の遅れ時間計測器を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing another delay time measuring device.

【図15】 カウント出力に基づく位置計算のフローチ
ャートを示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing a flowchart of position calculation based on count output.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a〜1d…基準局、2a〜2d…受信システム、3…
被測定体、4…遅れ時間計測器、5…計算機。
1a to 1d ... Reference station, 2a to 2d ... Receiving system, 3 ...
Object to be measured, 4 ... Delay time measuring device, 5 ... Calculator.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 特定の領域における被測定体の位置を測
定する位置測定システムにおいて、該位置測定システム
は、被測定体に固有に割当てられた擬似雑音符号の信号
を周期的かつ間欠的に発信する発信機を保持する被測定
体と、同領域内に複数設置された基準局とから成り、該
基準局が、被測定体からの擬似雑音信号を受信し、該被
測定体に割当てられた擬似雑音信号に関する整合フィル
タと、該整合フィルタからの出力より相関パルス信号を
得る検波器と、該検波器によって得られた相関パルス信
号のうち、最初に検出された信号の検出時刻を基準とし
て、その他の基準局で検出される信号の到達遅れ時間を
計測する計測手段とを有し、被測定体の位置および被測
定体が保持する発信機の座標を計測することを特徴とす
る発信機位置測定システム。
1. A position measuring system for measuring the position of an object to be measured in a specific region, wherein the position measuring system periodically and intermittently emits a signal of a pseudo noise code uniquely assigned to the object to be measured. And a reference station installed in the same area, the reference station receives a pseudo noise signal from the measurement object, and the pseudo noise assigned to the measurement object. A matched filter related to the signal, a detector that obtains a correlation pulse signal from the output from the matched filter, and a correlation pulse signal obtained by the detector, based on the detection time of the first detected signal, other A transmitter position measuring system characterized by having a measuring means for measuring the arrival delay time of a signal detected at the reference station, and measuring the position of the measured object and the coordinates of the transmitter held by the measured object. Stem.
【請求項2】 前記被測定体が固有に割当てられた擬似
雑音符号の信号を周期的かつ連続的に発信する発信機を
有することを特徴とする請求項1記載の発信機位置測定
システム。
2. The transmitter position measuring system according to claim 1, wherein the device under test has a transmitter which periodically and continuously transmits a signal of a pseudo noise code uniquely assigned to the device under test.
【請求項3】 前記整合フィルタの代わりに遅延ロック
ループを用い、被測定体より発せられる擬似雑音信号を
構成する特定な信号列を検出することで、各基準局に到
達する信号の時間差を計測することを特徴とする請求項
2記載の発信機位置測定システム。
3. A delay lock loop is used in place of the matched filter to detect a specific signal sequence forming a pseudo noise signal emitted from the device under test to measure the time difference between the signals reaching each reference station. The transmitter position measuring system according to claim 2, wherein
【請求項4】 前記被測定体に固有に割当てられた擬似
雑音符号の信号を周期的かつ間欠的に発信する発信機を
有する請求項1記載の発信機位置測定システムにおい
て、擬似雑音符号の周期時間と、測定領域内に設置され
た基準局と、被測定体間の最長距離と最小距離の差の距
離以上を信号が伝播するのに必要な時間であるガード時
間とを加えた時間を発信間隔とすることを特徴とする送
信方法。
4. The transmitter position measuring system according to claim 1, further comprising a transmitter for periodically and intermittently transmitting a signal of a pseudo noise code uniquely assigned to the device under test. Transmission time is the sum of the time and the reference station installed in the measurement area and the guard time, which is the time required for the signal to propagate over the difference between the longest distance and the minimum distance between the measured objects. And a transmission method characterized by the following.
【請求項5】 前記請求項4記載の送信方法で擬似雑音
信号が発信される請求項1記載の発信機位置測定システ
ムにおいて、最初の信号が一つの基準局に到達してから
後、送信機で規定されたガード時間を計測する機能を有
することを特徴とする受信方法。
5. The transmitter position measuring system according to claim 1, wherein a pseudo-noise signal is transmitted by the transmission method according to claim 4, and after the first signal reaches one reference station, the transmitter position is determined by the transmitter. A receiving method characterized by having a function of measuring a specified guard time.
【請求項6】 前記被測定体に固有に割当てられた擬似
雑音符号の信号を周期的かつ連続的に発信する発信機を
有する請求項2又は3記載の発信機位置測定システムに
おいて、測定領域内に設置された基準局と被測定体間の
最長距離と最小距離の差の距離以上を信号が伝播するの
に必要な時間であるガード時間の2倍以上の周期をもつ
擬似雑音符号を発信信号に用いることを特徴とする送信
方法。
6. The transmitter position measuring system according to claim 2, further comprising a transmitter that periodically and continuously transmits a signal of a pseudo noise code uniquely assigned to the device under test. Pseudo-noise code with a period of more than twice the guard time, which is the time required for the signal to propagate over the distance between the maximum distance and the minimum distance between the reference station installed in A transmission method characterized by using.
【請求項7】 前記請求項6記載の送信方法で擬似雑音
信号が発信される請求項2又は3記載の発信機位置測定
システムにおいて、最初に基準局の一つに到達する信号
を基準として計測される各基準局の受信信号の遅延時間
と、測定領域内に設置された基準局−被測定体間の最長
距離と最短距離の差の距離以上を信号が伝播するのに必
要な時間であるガード時間とを比較し、その差を計測す
る機能を有し、遅延時間が前記ガード時間より大きいと
きは、計測したその遅れ時間から擬似雑音信号の周期を
引いたものに補正する機能を有することを特徴とする受
信方法。
7. The transmitter position measuring system according to claim 2 or 3, wherein a pseudo noise signal is transmitted by the transmission method according to claim 6, wherein the signal first reaching one of the reference stations is measured as a reference. And the delay time of the received signal of each reference station, the reference station installed in the measurement area-the guard time, which is the time required for the signal to propagate over the distance between the longest distance and the shortest distance between the measured object and And has a function of measuring the difference, and when the delay time is longer than the guard time, it has a function of correcting the measured delay time by subtracting the period of the pseudo noise signal. How to receive.
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