JPH08211141A - Positioning system - Google Patents

Positioning system

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JPH08211141A
JPH08211141A JP7037612A JP3761295A JPH08211141A JP H08211141 A JPH08211141 A JP H08211141A JP 7037612 A JP7037612 A JP 7037612A JP 3761295 A JP3761295 A JP 3761295A JP H08211141 A JPH08211141 A JP H08211141A
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JP
Japan
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station
mobile station
time
signal
code
Prior art date
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Application number
JP7037612A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshiki Nakabachi
善樹 中鉢
Shuichi Mitsuzuka
秀一 三塚
Kazufumi Aoyama
和史 青山
Noriyuki Sato
徳行 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Faurecia Clarion Electronics Co Ltd
Original Assignee
Clarion Co Ltd
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Publication date
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  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

PURPOSE: To provide a positioning system by which the position of a mobile station can be decided precisely without precisely synchronizing respective fixed stations in terms of time in order to solve a problem caused by the necessity of the synchronization in terms of time between the respective fixed stations in a system in which the position of the mobile station is decided by the radio- wave arrival time of the fixed stations. CONSTITUTION: A positioning system is constituted of at least three fixed stations A, B, C, of a mobile station M which is provided with only a transmitting function and of a repeater station R (a fixed position) which receives a signal from the mobile station M and which transmits the received signal as it is. A time delay to a certain extent occurs until the repeater station R receives radio waves from the mobile station M so as to transmit them. As a result, the fixed stations detect a signal S directly received from the mobile station M and a signal S through the repeater station in different times. In the positioning system, a position is decided by utilizing the time difference between the two signals detected in the different times. Consequently, the positioning system does not require the synchronization in terms of time between the respective fixed stations.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は地上の位置を決定するた
めの測位システムに関し、特に、屋内を含む比較的狭い
位置(ローカルエリア)の検出を行うための測位システ
ムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a positioning system for determining a position on the ground, and more particularly to a positioning system for detecting a relatively narrow position (local area) including indoors.

【0002】[0002]

【従来の技術】地上の位置を決定する手段として現在最
も一般的な方法はGPSである。これは地球を周回する
軌道上の3個以上の衛星から発射されるマイクロ波を受
信し、各衛星間との擬似距離により3次元的な位置を決
定するものである。GPS衛星からは測位用としてL1
帯(1.6GHz)とL2帯(1.2GHz)と呼ばれ
る2波が常時発信されており、L1帯にはC/Aコード
とPコードという2種類のデジタル符号があり、他方、
L2帯にはPコードのみがある。
2. Description of the Related Art The most popular method for determining the position on the ground at present is GPS. This is to receive microwaves emitted from three or more satellites on an orbit around the earth and determine a three-dimensional position by a pseudo distance between the satellites. L1 for positioning from GPS satellites
Two waves called the band (1.6 GHz) and the L2 band (1.2 GHz) are transmitted at all times, and there are two types of digital codes, the C / A code and the P code, in the L1 band.
There is only a P code in the L2 band.

【0003】また、C/Aコードは一般に公開されてい
るが、Pコードは軍事用として秘密となっている。な
お、C/Aコードのビット周期は1.023Mbpsで
あり、Pコードのビット周期は10.23Mbpsであ
る。したがって、Pコードを使用することにより高精度
の測位が可能となる。さらに、Pコードは上述したよう
にL1,L2両帯域にあるので、このことを利用して電
離層における電波伝搬速度の補正を行うことができ、さ
らに高精度の測位が可能となる。
The C / A code is open to the public, but the P code is secret for military use. The C / A code has a bit period of 1.023 Mbps and the P code has a bit period of 10.23 Mbps. Therefore, it is possible to perform highly accurate positioning by using the P code. Furthermore, since the P code is in both the L1 and L2 bands as described above, the radio wave propagation velocity in the ionosphere can be corrected by utilizing this, and positioning with higher accuracy can be performed.

【0004】しかしながら、前述したように、Pコード
は軍事用であり一般ユーザは使用することができない
し、さらに、GPSシステムはアメリカの安全保障上、
有事の際には、Yコードと呼ばれる秘密のコードに変換
される場合もある。このように、現在のGPSシステム
は、実時間で高精度の単独測位は不可能であり、アメリ
カが有事の際に使用できなくなる可能性もある。また、
GPSはその性質上、広い場所での位置の確定を目的と
したものであり、さらに、衛星からの電波の届かない室
内では使用不可能となる。
However, as described above, the P-code is for military use and cannot be used by general users, and the GPS system is not suitable for US security.
In case of an emergency, it may be converted into a secret code called Y code. As described above, the current GPS system cannot perform high-precision single positioning in real time, and there is a possibility that the GPS system cannot be used when the United States is in an emergency. Also,
Due to its nature, GPS is intended to determine the position in a wide area, and cannot be used in a room where radio waves from satellites do not reach.

【0005】これに対し、現在、室内での位置の検出を
行う方法としては以下のようなものがある。 (1)超音波を使用する方法 超音波を発射し、その反射波が到達するまでの時間を測
定して距離を求める方法である。この方法によれば音波
の速度が遅いため比較的高精度で距離を測定できる。 (2)磁場の変化を検出する方法 室内に人工的に磁場を形成し、移動体に3次元方向の磁
場を測定できる探りコイルを装着し、磁場の3次元的な
変化から位置を検出する情報がバーチャルリアリティ
(仮想現実装置)において使用されている。 (3)漏洩電波誘導路を用いる方法 移動搬送車の移動路に沿って電波を漏洩させるケーブル
を敷設し、それを利用して移動をコントロールする方法
である。 (4)カメラによる画像処理による方法 天井等にカメラを設置して得られる複数箇所の映像から
位置を算出する方法である。 (5)スペクトル拡散方式を利用する方法 次に、電波による測位方式としてスペクトル拡散通信の
特徴を利用するものがある。スペクトル拡散通信方式は
ある帯域に制限されたスペクトル広帯域に拡散させて通
信に用いる方式である。スペクトル拡散通信方式に関す
る文献には多くのものがあるが、その一例として、横山
光雄著「スペクトル拡散通信方式システム」(科学技術
出版社 1988年5月30日発行)がある。スぺクト
ル拡散において、送信信号のエネルギーは情報伝達に必
要な帯域より遥かに広い帯域に拡散され広い通信帯域を
占有する。受信側ではスペクトル拡散に使用した符号を
用いてスペクトルの逆拡散を行い、復調する。また、ス
ペクトル拡散方式は現在直接拡散方式と時間ホッピング
方式に分類されているが、測位に応用されているのは主
に直接拡散方式である。
On the other hand, at present, there are the following methods for detecting the indoor position. (1) Method using ultrasonic wave This is a method of emitting an ultrasonic wave and measuring the time until the reflected wave arrives to obtain the distance. According to this method, since the speed of the sound wave is slow, the distance can be measured with relatively high accuracy. (2) Method of detecting changes in magnetic field Information for artificially forming a magnetic field in a room and attaching a search coil capable of measuring a magnetic field in a three-dimensional direction to a moving body and detecting a position from a three-dimensional change in the magnetic field. Are used in virtual reality. (3) Method of using leaky radio wave guiding path This is a method of laying a cable that leaks radio waves along the moving path of a mobile carrier and using it to control movement. (4) Method of image processing by camera This is a method of calculating the position from images at a plurality of locations obtained by installing the camera on the ceiling or the like. (5) Method Using Spread Spectrum System Next, there is a positioning system using radio waves that utilizes the characteristics of spread spectrum communication. The spread spectrum communication system is a system used for communication by spreading a spectrum wide band limited to a certain band. There are many documents on spread spectrum communication systems, and one example is "Spread spectrum communication system system" by Mitsuo Yokoyama (Science and Technology Publishing Company, published May 30, 1988). In the spread spectrum, the energy of the transmission signal is spread over a band much wider than the band required for information transmission and occupies a wide communication band. The receiving side despreads the spectrum using the code used for spread spectrum and demodulates it. The spread spectrum method is currently classified into a direct spread method and a time hopping method, but the direct spread method is mainly used for positioning.

【0006】直接拡散方式はスペクトルを拡散させる信
号にそれよりもはるかに高帯域の信号を乗算させてスペ
クトル拡散を実現させる方式であり、このための拡散用
の信号としては次の条件を満足させる必要がある。 多くのユーザに信号を割り当てられるよう、信号の
種類が多いこと。 相互相関が小さいこと。 信号を確実にとらえ同期確立が容易にできるよう
に、鋭い自己相関性を持つこと。 ランダムで周期が長く、第3者による解読が困難な
こと。
The direct spread system is a system in which a signal for spreading a spectrum is multiplied by a signal in a band much higher than that to realize spread spectrum, and a signal for spreading for this purpose satisfies the following conditions. There is a need. A large number of signal types that can be assigned to many users. Cross-correlation is small. To have a sharp autocorrelation so that signals can be reliably captured and synchronization can be easily established. Random and long cycle, difficult for a third party to decipher.

【0007】上述の条件を満たす拡散用符号としては、
通常、擬似雑音(PN)符号が用いられる。また、PN
符号としてはM系列符号やGOLD符号が用いられる場
合が多い。前記文献から、スペクトル拡散通信の特徴と
しては、 (イ)干渉や妨害を与えたり、受けたりすることが少な
い。 (ロ)信号秘匿の能力が増大する。 (ハ)傍受されにくい。 (ニ)秘話通信に適した通信システムを構成できる。 (ホ)通信と同時に距離測定や時刻同期が可能である。 (ヘ)符号分割多元接続が可能であり、システムは同時
通信を行うユーザの数が増すと上品な劣化をもたらす。 (ト)フェージング対策がたてやすくなる。
As a spreading code satisfying the above conditions,
Pseudo Noise (PN) codes are typically used. Also, PN
As a code, an M-sequence code or a GOLD code is often used. From the above-mentioned documents, the characteristics of spread spectrum communication are: (a) Interference and interference are rarely given or received. (B) The ability to conceal a signal increases. (C) It is hard to be intercepted. (D) A communication system suitable for confidential communication can be configured. (E) Distance measurement and time synchronization are possible at the same time as communication. (F) Code division multiple access is possible, and the system brings about an elegant deterioration as the number of users performing simultaneous communication increases. (G) Fading measures can be easily taken.

【0008】スペクトル拡散方式はスペクトルを広帯域
に拡散させて用いるので、広帯域化により距離測定性能
は向上する。すなわち、伝送路の帯域幅が狭い場合には
パルス波形の応答は緩慢になり距離分解能は低下する
が、帯域幅が広い場合にはパルスの立上りは急峻となり
時間分解能すなわち距離分解能が向上する。これらの事
由によりスペクトル拡散方式は距離測定に適した方式と
いえる。
Since the spread spectrum method spreads the spectrum in a wide band and is used, the wide band can improve the distance measurement performance. That is, when the bandwidth of the transmission line is narrow, the response of the pulse waveform becomes slow and the distance resolution is lowered, but when the bandwidth is wide, the rise of the pulse is steep and the time resolution, that is, the distance resolution is improved. Due to these reasons, the spread spectrum method is suitable for distance measurement.

【0009】以下の説明において、スペクトル拡散方式
を利用した測位システムを2つの方式、「発信オンリ方
式」及び「レピータ方式」(後述)、に分類する。以
下、「移動体」は位置を測定したいもの(例えば、迷
子、自動搬送車)を意味し、「移動局」は移動体に装着
または設置された受信または/および送信機能を有する
装置を意味し、「固局」は移動局の位置から移動体の位
置を認識するためにローカルエリアに固定的に設置され
た装置を意味し、「基準局」は固局の動作を制御し、ま
た、固局のデータを収集して処理して移動体の位置を決
定する装置を意味する。
In the following description, the positioning system using the spread spectrum system is classified into two systems, a "transmission only system" and a "repeater system" (described later). In the following, "moving body" means something whose position is desired to be measured (for example, lost child, automatic guided vehicle), and "mobile station" means a device equipped with or installed in the moving body and having a reception and / or transmission function. , "Fixed station" means a device fixedly installed in the local area for recognizing the position of the moving body from the position of the mobile station, "reference station" controls the operation of the fixed station, and Means a device for determining the position of a moving body by collecting and processing the above data.

【0010】「発信オンリ方式」は移動局が発信機能の
みを有する測位システムを意味し、発信オンリ方式で
は、移動局から発信されたデータ(信号)を複数の固局
が受信し、それら受信データを基に距離を測定する。こ
の場合、固局は移動局が何時その信号を発信したかが不
明であるため移動局と複数の固局間の相対的な時間差は
測定可能であるが、絶対的な距離(時間)を測定するこ
とはできない。そこで、移動体の位置を知るためには3
ヵ所以上の固局で同時に受信した信号を利用し、ロラン
C等で用いられている双曲線航法等を用いて位置を算出
する必要がある。なお、発信オンリ方式の移動局は発信
機能のみを有すればよく装置は小型にでき、また安価に
作成できる。
The "transmission-only method" means a positioning system in which a mobile station has only a transmission function. In the transmission-only method, a plurality of fixed stations receive data (signals) transmitted from the mobile station, and the received data are received. Measure the distance based on. In this case, the fixed station cannot measure when the mobile station transmitted the signal, so the relative time difference between the mobile station and multiple fixed stations can be measured, but the absolute distance (time) is measured. You cannot do it. Therefore, in order to know the position of the moving body, 3
It is necessary to calculate the position using the hyperbolic navigation used in Loran C etc. by using the signals received at the fixed stations at more than one place at the same time. It should be noted that the transmission-only type mobile station need only have a transmission function, and the device can be made compact and can be manufactured at low cost.

【0011】図5に発信オンリ方式の概念図を示す。図
5で、51は移動局(移動体)、52−1〜52−4は
固局である。「レピータ方式」は移動局が受信及び送信
機能を有している測位システムであり、レピータ方式で
は、固局より発信された信号を移動局が受信し、例え
ば、周波数を変換して再び送信する。固局は移動局から
の送信信号を受信して当該固局の送信開始時間を基準に
移動体との間を電波が往復するに要した時間を算出し距
離を算出する。レピータ方式では固局の時間を基準とし
て距離を測定できるので絶対距離を測定することができ
る。しかしながら、レピータ方式では移動局は受信・送
信の両機能を備える必要があるのでシステム規模が大き
くなる。
FIG. 5 shows a conceptual diagram of the transmission only system. In FIG. 5, 51 is a mobile station (moving body), and 52-1 to 52-4 are fixed stations. The "repeater system" is a positioning system in which a mobile station has a reception and transmission function. In the repeater system, a mobile station receives a signal transmitted from a fixed station, and, for example, converts the frequency and transmits again. . The fixed station receives the transmission signal from the mobile station, calculates the time required for the radio wave to make a round trip to and from the moving body based on the transmission start time of the fixed station, and calculates the distance. In the repeater system, the distance can be measured based on the fixed time, so that the absolute distance can be measured. However, in the repeater system, the mobile station needs to have both receiving and transmitting functions, which increases the system scale.

【0012】図6にレピータ方式の概念図を示す。図6
で、移動局61は固局62からの周波数f1を周波数f
2に変換して固局62に返す。なお、図6では固局とし
て1つの局(固定局62)のみを示しているが、移動局
の2次元的な位置を知るためには前述した発信オンリ方
式と同様に3局以上の固局が必要である。
FIG. 6 shows a conceptual diagram of the repeater system. Figure 6
Then, the mobile station 61 changes the frequency f1 from the fixed station 62 to the frequency f
It is converted to 2 and returned to the fixed station 62. Although only one station (fixed station 62) is shown as a fixed station in FIG. 6, in order to know the two-dimensional position of the mobile station, three or more fixed stations are fixed in the same manner as the above-mentioned transmission-only system. is necessary.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記
(1)の超音波を使用する方法では、大気による減衰が
大きく長距離の測定が不可能であるという問題点と、音
速の温度依存性が大きいという問題点があり、(2)の
磁場の変化を検出する方法では、室内に磁場を形成させ
るため複数箇所に3方向性コイルを装着しなければなら
ず、また、測定された磁界から位置を算出するアルゴリ
ズムが複雑であるという問題点があり、(3)の漏洩電
波誘導路を用いる方法では、コントロールは正確にでき
るが、移動範囲はケーブルの敷設箇所に限定されるこ
と、および移動搬送車を用いる所(例えば工場)にその
ような設備を敷設する必要があるという問題点がある。
なお、漏洩電波を検知する代りに、移動路に白線等をひ
きカメラで映像を捉えながら当該白線等をトラッキング
していく方式もあるが、いずれにせよ移動範囲は白線等
の敷設箇所に限定される。また、(4)のカメラによる
画像処理による方法では、位置を計算するためのアルゴ
リズムが複雑になり、また、位置の決定範囲がカメラの
設置箇所に限定されるという問題点がある。
However, in the method (1) using ultrasonic waves, there is a problem that the attenuation due to the atmosphere is large and it is impossible to measure a long distance, and the sound velocity has a large temperature dependency. In the method (2) of detecting a change in magnetic field, a three-direction coil must be attached to a plurality of places in order to form a magnetic field in the room, and the position can be determined from the measured magnetic field. There is a problem in that the calculation algorithm is complicated. With the method of using the leaky radio wave guide path of (3), the control can be performed accurately, but the movement range is limited to the place where the cable is laid, and the mobile carrier. There is a problem in that it is necessary to install such equipment in a place (for example, a factory) in which the equipment is used.
Note that instead of detecting leaked radio waves, there is also a method in which a white line or the like is drawn on the moving path and the white line or the like is tracked while capturing an image with a camera, but in any case, the range of movement is limited to the location where the white line is laid. It Further, in the method (4) of image processing by the camera, there is a problem that an algorithm for calculating the position becomes complicated and the position determination range is limited to the installation location of the camera.

【0014】このほか、屋外における移動体の位置検出
方式には前述したGPSシステムの他にレーダ装置を用
いる方式があり、この場合、レーダは通常短いパルスを
発射し、この反射波が戻るまでの時間を計算して距離を
算出するが、短時間に電力を集中して放射する必要があ
るため、装置が大掛かりになるという問題点がある。
In addition to the above-mentioned GPS system, there is a system using a radar device as a system for detecting the position of a moving body outdoors. In this case, the radar normally emits a short pulse until the reflected wave returns. Although the distance is calculated by calculating the time, it is necessary to concentrate and radiate the electric power in a short time, which causes a problem that the device becomes large in size.

【0015】以上述べたように、上記従来の方式では、
室内における移動体の位置検出はかなり大規模な設備の
導入を必要としたり、位置を計算するための演算量が大
規模になるという不都合がある。
As described above, in the above conventional method,
Detecting the position of a moving object in a room requires the installation of a fairly large-scale facility and has the disadvantage that the amount of calculation for calculating the position becomes large.

【0016】次に、スペクトル拡散方式を用いた測位方
式では絶対距離を知るためにはレピータ方式が適してい
るが、レピータ方式は前述したようにしかしながら、レ
ピータ方式では移動局は受信・送信の両機能を備える必
要があるのでシステム規模が大きくなり、高価になると
いう問題点がある。
Next, in the positioning method using the spread spectrum method, the repeater method is suitable for knowing the absolute distance. However, the repeater method is as described above. However, in the repeater method, the mobile station performs both reception and transmission. Since it is necessary to provide the function, there is a problem that the system scale becomes large and the cost becomes high.

【0017】一方、発信オンリ方式では移動局は発信機
能のみを有すればよく装置は小型にでき、また安価に作
成できる。しかし、移動局の位置を各固定局の電波到着
時間を利用して算出する方式の測位システムでは、各固
定局が時間的な同期をとる必要がある。従って、各固定
局間の同期が不完全な場合には、各固定局で求めた電波
の装着時間は基準時間が不確定なため、移動局の正確な
位置を算出できない。すなわち、発信オンリ方式では各
固定局間で時間的同期をとることは必須である。
On the other hand, in the transmission only system, the mobile station only needs to have a transmission function, and the device can be made compact and can be manufactured at low cost. However, in a positioning system in which the position of a mobile station is calculated by using the radio wave arrival time of each fixed station, each fixed station needs to be synchronized in time. Therefore, when the synchronization between the fixed stations is incomplete, the reference time of the radio wave attachment time obtained by each fixed station is uncertain, and the accurate position of the mobile station cannot be calculated. That is, in the transmission-only method, it is essential to synchronize each fixed station with time.

【0018】例えば、電磁波を使用して10cmの精度
で距離を測定しようとする場合、基準とする時間は1n
s(ナノセカント)の精度が要求されるが、発信オンリ
方式で1nsの精度の時間で同期をとることは有線、無
線いずれの方式によるとしても非常に困難であるという
問題点がある。
For example, when using electromagnetic waves to measure a distance with an accuracy of 10 cm, the reference time is 1 n.
Although accuracy of s (nanosecond) is required, there is a problem that it is very difficult to synchronize in the time of accuracy of 1 ns in the transmission-only method regardless of whether the method is wired or wireless.

【0019】本発明は上記移動局の位置を各固定局の電
波到着時間を利用して算出する方式での測位システムに
おける各固定局間の時間的同期の必要性から生じる問題
点を解消するため、発信オンリ方式において各固定局が
正確な時間同期を要することなく、移動局の位置を正確
に確定し得る測位システムを提供することを目的とす
る。
The present invention solves the problems caused by the need for time synchronization between fixed stations in a positioning system in which the position of a mobile station is calculated by using the radio wave arrival time of each fixed station. An object of the present invention is to provide a positioning system capable of accurately determining the position of a mobile station without requiring each fixed station to perform accurate time synchronization in the transmission only method.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに第1の発明の測位システムは、スペクトル拡散通信
方式を用いた測位システムであって、基準信号を送信す
る移動局と、移動局からの信号を受信する少なくとも3
つの固定局と、移動局からの信号を受信すると共に該受
信信号を送信するレピータ局と、からなることを特徴と
する。
In order to achieve the above object, a positioning system according to a first invention is a positioning system using a spread spectrum communication system, and a mobile station transmitting a reference signal and a mobile station. At least 3 to receive signals from
It is characterized by comprising one fixed station and a repeater station for receiving a signal from a mobile station and transmitting the received signal.

【0021】第2の発明は上記第1の発明の測位システ
ムにおいて、レピータ局が、送信時に受信信号の周波数
を変換する周波数変換部を有することを特徴とする。
A second invention is characterized in that, in the positioning system of the first invention, the repeater station has a frequency conversion section for converting the frequency of the received signal at the time of transmission.

【0022】第3の発明は上記第1の発明の測位システ
ムにおいて、移動局が固有のPN符号が割り当てられた
複数の移動局であり、各固定局が受信側PN符号の符号
パターンを切換え可能に構成された時間計測手段を有す
ること、を特徴とする。
According to a third invention, in the positioning system of the first invention, the mobile station is a plurality of mobile stations to which a unique PN code is assigned, and each fixed station can switch the code pattern of the PN code on the receiving side. And a time measuring unit configured as described above.

【0023】[0023]

【作用】上記構成により第1の発明の測位システムで
は、レピータ局Rが移動局Mからの電波を受信してそれ
を発信するまでにはある程度の時間遅れが生ずる。この
ことから固定局Aは移動局Mからの直接受信した信号S
とレピータ局を経由した信号S、すなわち同じ信号を異
なる時刻に検出することになる。測位システムはこの異
なる時刻に検出される2つの信号の時間差を利用して位
置を決定する。従って、測位システムは各固定局間での
正確な時間同期を要しない。
With the above configuration, in the positioning system of the first invention, a certain time delay occurs before the repeater station R receives the radio wave from the mobile station M and transmits it. Therefore, the fixed station A receives the signal S directly received from the mobile station M.
Then, the signal S passing through the repeater station, that is, the same signal is detected at different times. The positioning system uses the time difference between the two signals detected at different times to determine the position. Therefore, the positioning system does not require accurate time synchronization between fixed stations.

【0024】第2の発明の測位システムでは、更に、周
波数変換部により受信信号の周波数を変換して送信する
ので、同一周波数で発信することによる混信を防止でき
る。
In the positioning system according to the second aspect of the present invention, the frequency conversion unit converts the frequency of the received signal and transmits the signal. Therefore, it is possible to prevent interference caused by transmitting at the same frequency.

【0025】第3の発明の測位システムでは、更に、各
固定局が参照信号のPN符号の符号パターンを任意の時
点で切換えることにより、時間計測手段で複数の移動局
からの信号の受信時間やレピータ局からの信号の受信時
間を検出することができる。
In the positioning system of the third aspect of the present invention, each fixed station further switches the code pattern of the PN code of the reference signal at an arbitrary time point, so that the time measuring means can receive signals from a plurality of mobile stations at different times. It is possible to detect the reception time of the signal from the repeater station.

【0026】[0026]

【実施例】図1は本発明の測位システムの基本的構成を
示す概念図であり、A〜Cは固定局、Mは送信機能しか
有しない(すなわち発信オンリ方式の)移動局、Rは送
・受信機能を有するレピータ局(すなわち、レピータ方
式の固定局)である。
1 is a conceptual diagram showing a basic configuration of a positioning system of the present invention, in which A to C are fixed stations, M is a mobile station having only a transmission function (that is, a transmission only system), and R is a transmission station. A repeater station having a receiving function (that is, a repeater-type fixed station).

【0027】本発明の測位システムの大きな特徴はレピ
ータ機能を有するレピータ局Rを有している点であり、
レピータ局Rは受信した信号をそのまま送り返す(送信
する)機能を有している。また、測位システムの必要性
に応じて、信号増幅機能や周波数変換機能を付加して構
成してもよい。なお、レピータ局Rの正確な位置は既知
である。以下、本システムの動作について説明する。こ
こでは固定局Aを例としてシステムの動作を説明する
が、他の固定局B,Cについても同様である。なお、図
2は固定局A、レピータ局R、及び移動局Mを抽出した
図である。
A major feature of the positioning system of the present invention is that it has a repeater station R having a repeater function,
The repeater station R has a function of returning (transmitting) the received signal as it is. In addition, a signal amplification function or a frequency conversion function may be added according to the necessity of the positioning system. The exact position of the repeater station R is known. The operation of this system will be described below. Here, the operation of the system will be described taking the fixed station A as an example, but the same applies to the other fixed stations B and C. 2 is a diagram in which the fixed station A, the repeater station R, and the mobile station M are extracted.

【0028】図2で、移動局Mが時刻T0に電波を発信
し、固定局Aで時刻T2に移動局Mからの信号を受信し
たとすると、時刻T0,T2の時間差は電波が移動局M
と固定局Aの間を伝搬するのに要した時間に相当する。
また、移動局Mからの電波はレピータ局Rでも同様に受
信されるが、レピータ局Rでは受信した信号をそのまま
発信する。
In FIG. 2, if the mobile station M transmits a radio wave at time T0 and the fixed station A receives a signal from the mobile station M at time T2, the time difference between the times T0 and T2 is that the radio wave is transmitted by the mobile station M.
And the fixed station A.
Further, the radio wave from the mobile station M is similarly received by the repeater station R, but the repeater station R transmits the received signal as it is.

【0029】レピータ局Rにおいて受信した信号の減衰
が大きい場合には送信時に信号を増幅し、また、同一周
波数で発信すると混信の恐れがある場合には周波数を変
換して送信する。レピータ局Rが移動局Mからの電波を
受信してそれを発信するまでにはある程度の時間遅れが
生ずる。ここで、レピータ局Rが移動局Mから信号Sを
受信した時刻をT1、同じ信号Sを送信する時間をT3
とする。また、レピータ局Rからの信号Sを固定局Aが
受信した時刻をT4とする。
When the attenuation of the signal received by the repeater station R is large, the signal is amplified at the time of transmission, and when there is a risk of interference when transmitting at the same frequency, the frequency is converted and transmitted. There is a certain time delay before the repeater station R receives the radio wave from the mobile station M and transmits it. Here, the time when the repeater station R receives the signal S from the mobile station M is T1, and the time when the same signal S is transmitted is T3.
And Further, the time when the fixed station A receives the signal S from the repeater station R is T4.

【0030】上記過程で、固定局Aは移動局Mから直接
受信した信号Sとレピータ局を経由した信号S、すなわ
ち同じ信号を異なる時刻に検出することになる。本発明
の測位システムではこの異なる時刻に検出される2つの
信号を利用して位置を決定する。
In the above process, the fixed station A detects the signal S directly received from the mobile station M and the signal S passed through the repeater station, that is, the same signal at different times. The positioning system of the present invention uses two signals detected at different times to determine the position.

【0031】図3は固定局A、レピータ局R、及び移動
局Mにおける信号の送・受信のタイミングを示す説明図
であり、これらの関係を数式で表わすと次のようにな
る。なお、下記数式において、cは電波の伝搬速度、△
tはレピータ局Rが移動体Mからの電波を受信し、これ
と同一の電波を発信するまでの時間遅れ、tは固定局A
が移動局Mからの電波を受信した後、レピータ局Rから
の信号を受信するまでに要した時間、とする。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing signal transmission / reception timings in the fixed station A, the repeater station R, and the mobile station M. The relationship between these is expressed as follows. In the following mathematical formula, c is the propagation velocity of the radio wave, Δ
t is the time delay until the repeater station R receives the radio wave from the mobile unit M and transmits the same radio wave, and t is the fixed station A
Is the time required to receive the signal from the repeater station R after receiving the radio wave from the mobile station M.

【0032】[0032]

【数1】 [Equation 1]

【0033】以上の関係は次のように書き替えることが
できる。
The above relationship can be rewritten as follows.

【数2】 [Equation 2]

【0034】上記式(3),(4)から次の関係式
(5)を導くことができる。
The following relational expression (5) can be derived from the above expressions (3) and (4).

【数3】 (Equation 3)

【0035】ここで、△tは既知であり、同様に固定局
A(B,C)及びレピータ局Rの位置も既知であること
から、下記式(6),(7)でt0は既知の値となり、
Since Δt is known and the positions of the fixed station A (B, C) and the repeater station R are also known, t0 is known in the following equations (6) and (7). Becomes the value,

【数4】 [Equation 4]

【0036】の関係を導くことができる。The relationship of can be derived.

【0037】上記式(6),(7)の意味はtを測定す
ることにより、移動局Mとレピータ局R間を電波が伝搬
する時間と、移動局Mと固定局A間を電波が伝搬する時
間との差(時間差)を求めることができることを意味し
ている。すなわち、この時間差を利用して、移動体Mが
固定局Aとレピータ局Rの間にある(描き得る)双曲線
上のどこかに存在することが判明する。
The meanings of the above equations (6) and (7) mean that by measuring t, the radio wave propagates between the mobile station M and the repeater station R, and the radio wave propagates between the mobile station M and the fixed station A. This means that it is possible to obtain the difference (time difference) from the time when That is, by utilizing this time difference, it is found that the moving body M exists somewhere on the hyperbola between the fixed station A and the repeater station R (which can be drawn).

【0038】他の固定局B,Cにおいても同様に双曲線
を描くことができるので、少なくとも2つの双曲線があ
れば移動体Mの位置をそれら双曲線の交点から決定する
ことができる。なお、この場合、2つの双曲線では2箇
所以上の交点が生じ位置決定に不確実性が生ずるため、
双曲線航法においてよく知られているように3つ以上の
固定局(すなわち、3つ以上の双曲線)を利用して交点
の不確実性を解消する。
Since the hyperbolas can be similarly drawn in the other fixed stations B and C, if there are at least two hyperbolas, the position of the moving body M can be determined from the intersection of these hyperbolas. In this case, since two hyperbolas have two or more intersections and uncertainty in position determination,
As is well known in hyperbolic navigation, three or more fixed stations (ie, three or more hyperbolas) are used to eliminate intersection uncertainty.

【0039】上記説明から明らかなように各固定局が演
算を終了するまでの間に移動体Mが所定の精度以上の誤
差を生ずるほど大幅に移動しない限り、固定局A,B,
C,……は時間的に同期をとる必要はない。
As is apparent from the above description, as long as the mobile unit M does not move so much that an error of a predetermined accuracy or more occurs until each fixed station completes the calculation, the fixed stations A, B,
C, ... do not need to be synchronized in time.

【0040】図4は図1における移動体Mの送信器と、
固定局A,B,Cの受信器の構成例を示すブロック図で
あり、図4(a)は移動体Mの送信器の構成例を示す。
図4(a)で、21はPN符号発生器(PNG)、22
はキャリア信号発生器、23は変調器であり、移動体に
は固有のPN符号が割り当てられている。移動体の送信
器はPN符号発生器(PNG)21から移動体に割り当
てられているPN符号を発生させ、キャリア信号発生器
22からのキャリアによりそのPN符号を変調して送信
アンテナから拡散送信する。
FIG. 4 shows the transmitter of the mobile unit M in FIG.
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of receivers of fixed stations A, B, and C, and FIG. 4A shows a configuration example of a transmitter of mobile unit M.
In FIG. 4A, 21 is a PN code generator (PNG), 22
Is a carrier signal generator, and 23 is a modulator, and a unique PN code is assigned to the mobile body. The transmitter of the mobile unit generates a PN code assigned to the mobile unit from the PN code generator (PNG) 21, modulates the PN code by the carrier from the carrier signal generator 22, and spreads and transmits it from the transmission antenna. .

【0041】なお、図示しないがレピータ局Rは移動局
Mから送信される拡散信号を受信部で受信し、そのまま
送信部から送信するが、受信電波のレベルが基準値より
低いとき受信信号を増幅する増幅部を有している。ま
た、同一周波数で発信すると混信の恐れがある場合には
周波数を変換して送信するための周波数変換部(図示せ
ず)を設けることもできる。
Although not shown, the repeater station R receives the spread signal transmitted from the mobile station M at the receiving section and transmits it from the transmitting section as it is, but when the level of the received radio wave is lower than the reference value, the received signal is amplified. It has an amplifying section that operates. A frequency converter (not shown) for converting the frequency and transmitting the signal may be provided when there is a risk of interference when transmitting at the same frequency.

【0042】次に、固定局A,B,C側の受信器で移動
体からの送信波(スペクトラム拡散信号)を受信し、到
達時間を検出する時間計測手段について述べる。ここ
で、前述したようにPN符号でキャリアを変調した信号
について述べると、PN符号を信号として用いた場合
は、受信器側で到達時間を検出するためには入力したP
N符号と受信側のPN符号との相関をとり、その相関ピ
ークが得られる時点を検出しなければならない。そのよ
うな相関をとる方法としては、DLLを用いる方法、マ
ッチドフィルタを用いる方法、及びコンボルバを用いる
方法がある。
Next, the time measuring means for detecting the arrival time by receiving the transmission wave (spread spectrum signal) from the mobile unit by the receivers on the fixed stations A, B and C will be described. Here, the signal in which the carrier is modulated by the PN code as described above will be described. When the PN code is used as a signal, the input P is detected in order to detect the arrival time at the receiver side.
The N code and the PN code on the receiving side must be correlated to detect the time point at which the correlation peak is obtained. As a method of obtaining such correlation, there are a method using a DLL, a method using a matched filter, and a method using a convolver.

【0043】このうち、DLLを用いる方法はPN符号
による変調波が連続して入力する場合には利用可能であ
る。しかし、測位システムでは移動体の発信機からの信
号を移動体の電波送信による消費電力を節約するために
連続波でなく一定の期間をおいて間欠的に送信する場合
があり、このように間欠波が送信される場合にはDLL
よりはマッチドフィルタまたはコンボルバの方がよい。
Of these, the method using the DLL can be used when the modulated waves by the PN code are continuously input. However, in the positioning system, the signal from the transmitter of the mobile unit may be transmitted intermittently for a certain period of time instead of the continuous wave in order to save the power consumption due to the radio wave transmission of the mobile unit. DLL when waves are transmitted
Matched filters or convolvers are better than matched filters.

【0044】このうち、マッチドフィルタは特定のPN
符号のパターンしか相関がとれないので、マッチドフィ
ルタを用いるとすれば、多数の移動体から異なる種類の
PN符号が送信される場合には各固定局にPN符号の種
類の数だけマッチドフィルタを備えなければならないこ
とになり、回線規模とコスト上から現実的とはいえな
い。
Among them, the matched filter is a specific PN.
Since only the code patterns can be correlated, if a matched filter is used, each fixed station is equipped with as many matched filters as there are PN codes of different types from many mobiles. It has to be done, which is not realistic from the viewpoint of line scale and cost.

【0045】これに対し、コンボルバを用いる場合には
上述のような不都合が生じないので受信器側で到達時間
を検出し、入力したPN符号と受信側のPN符号との相
関をとり、その相関ピークが得られる時点を検出するた
めにはコンボルバを用いることが望ましい。
On the other hand, when the convolver is used, the above-mentioned inconvenience does not occur. Therefore, the arrival time is detected on the receiver side, the input PN code is correlated with the PN code on the receiving side, and the correlation is calculated. It is desirable to use a convolver to detect when the peak is obtained.

【0046】図4(b)は固定局A,B,Cの受信器に
コンボルバを用いる場合の基本的な構成を示すブロック
図であり、6はBPF(バンドパスフィルタ)、7,1
3は増幅器、9,11は局部発信器、8,12はミキサ
ー、10はコンボルバ、14は検波器、15は時間計測
部である。また、本実施例ではコンボルバ10、局部発
信器11、ミキサー12、増幅器13、検波器14、及
び時間計測部15は時間計測手段を構成する。
FIG. 4 (b) is a block diagram showing a basic configuration when a convolver is used for the receivers of the fixed stations A, B and C, 6 is a BPF (band pass filter), 7 and 1
3 is an amplifier, 9 and 11 are local oscillators, 8 and 12 are mixers, 10 is a convolver, 14 is a detector, and 15 is a time measuring unit. Further, in this embodiment, the convolver 10, the local oscillator 11, the mixer 12, the amplifier 13, the detector 14, and the time measuring unit 15 constitute a time measuring means.

【0047】図4(b)に示すように、コンボルバ10
を用いる場合にはコンボルバの2つの入力端子10a,
10bのうち入力端子10aにはBPF6、増幅器7、
局部発信器9、及びミキサー8により移動体Mから送信
されたPN符号による変調波を入力し、コンボルバ10
のもう一方の入力端子10bにはPN符号発生器16に
よって発生させたバーPN符号(PN符号を時間反転さ
せたものをいう)でキャリアを変調させた参照信号を入
力するよう構成する。
As shown in FIG. 4B, the convolver 10
When using, the two input terminals 10a of the convolver,
The input terminal 10a of the 10b has a BPF 6, an amplifier 7,
The modulated wave by the PN code transmitted from the mobile body M is input by the local oscillator 9 and the mixer 8, and the convolver 10
A reference signal in which the carrier is modulated by a bar PN code generated by the PN code generator 16 (which is a time-reversed version of the PN code) is input to the other input terminal 10b.

【0048】参照符号をそのようにすることによって移
動体から送信されたPN符号と固定局のバーPN符号の
相関をコンボルバ10でとることができ、その結果得ら
れた相関出力信号を検波器14で検波し、その時間から
移動体Mからの信号の受信時間T1sを時間計測部15で
検出することができる。ここで、参照信号のPN符号の
符号パターンを任意の時点で切換えることにより、複数
の移動局からの信号の受信時間Tisやレピータ局Rから
の信号の受信時間Tpも同様に時間計測部15で検出す
ることができる。
By using such a reference code, the convolver 10 can take the correlation between the PN code transmitted from the mobile and the bar PN code of the fixed station, and the resulting correlation output signal is detected by the detector 14 Then, the time measuring unit 15 can detect the reception time T 1s of the signal from the moving body M from the detected time. Here, by switching the PN code pattern of the reference signal at any point in time, the receiving time T p is similarly time measurement of the signal from the receive time T IS and repeater stations R signals from a plurality of mobile stations It can be detected at 15.

【0049】すなわち、図4(b)のPN符号発生器1
6は一定のバーPN符号のみを発生するのではなく時間
的にバーPN符号の符号パターンを切換え可能に構成す
ることが望ましい。また、このようなPN符号の切換え
は通常のデジタル回路技術を用いて容易に行うことがで
きることはよく知られているところである。
That is, the PN code generator 1 of FIG.
It is desirable that 6 not only generate a constant bar PN code but can switch the code pattern of the bar PN code in time. Further, it is well known that such PN code switching can be easily performed by using ordinary digital circuit technology.

【0050】コンボルバの参照信号のPN符号を以上の
ように切換えるとコンボルバはPN符号と時間反転関係
にあるPN符号が入力した時にのみ大きな相関出力をす
るので、これを利用して移動体を識別することができ
る。
When the PN code of the reference signal of the convolver is switched as described above, the convolver produces a large correlation output only when the PN code having a time-reversal relationship with the PN code is input, and this is used to identify the moving body. can do.

【0051】言い替えれば、上述したように複数の移動
体がある場合には各移動局に固有のPN符号を割当て、
固定局の受信器においてコンボルバの参照信号であるP
N符号の符号パターンを時間的に切換えることにより、
参照信号と時間反転関係にあるPN符号のみを(相関出
力の大きさから)判別することができるので、これによ
り各PN符号に対応する移動体を識別することができる
(すなわち、複数の移動体の識別ができる)。
In other words, when there are a plurality of mobile units as described above, a unique PN code is assigned to each mobile station,
In the receiver of the fixed station, P is the reference signal of the convolver.
By switching the code pattern of the N code in time,
Since only the PN code having a time-reversal relationship with the reference signal can be discriminated (from the magnitude of the correlation output), the mobile body corresponding to each PN code can be identified (that is, a plurality of mobile bodies). Can be identified).

【0052】〈応用例1〉;迷子探しシステム/位置緊
急報知システム 例えば、アミューズメントセンター等で迷子になったり
仲間とはぐれたような場合に位置を知る方法として、G
PS送受信装置(移動局)の応用が考えられるが、装置
規模が大きいため携帯用には適さない。これに対し本発
明の移動局は小型であり、バッジくらいの大きさにして
装着可能に形状を構成できるので、場内数箇所に固局を
設置し、入場者(特に子供)にバッジ型移動局を各自装
着させるようにすればバッジ型移動局から発信される信
号から迷子の位置を容易に知ることができる。また、ス
キー場等で怪我をして動けなくなった場合等には自分の
位置を緊急隊に知らせる手段がないがスキーヤーが上述
のような携帯用の移動局(電波発信装置)を携帯し緊急
時に緊急コード(移動局の固有コード)を発信するとス
キー場周辺の数箇所に設けた固局がその電波を受信して
基準局が、その位置を判定し、救助隊に知らせるよう構
成できる。
<Application Example 1> Lost Child Search System / Position Emergency Notification System For example, as a method for knowing the position when a child gets lost or is separated from a friend at an amusement center, G
Application of a PS transceiver (mobile station) can be considered, but it is not suitable for portable use because of the large scale of the device. On the other hand, the mobile station of the present invention is small in size and can be configured so that it can be worn in the size of a badge. If each of them is attached, the position of the lost child can be easily known from the signal transmitted from the badge type mobile station. In addition, if there is no way to inform the emergency squad of your position if you are injured or unable to move at a ski resort, etc., the skier carries the above-mentioned portable mobile station (radio wave transmission device) in an emergency. When an emergency code (unique code for a mobile station) is transmitted, a fixed station provided at several places around the ski area receives the radio wave, and the reference station can determine its position and notify the rescue team.

【0053】〈応用例2〉;移動体コントロール 代表的な例として向上における移動搬送車のコントロー
ルが挙げられる。本発明では移動体の移動範囲が誘導路
などで制限されないので、融通性のある工場レイアウト
が可能となる。
<Application 2>: Control of mobile unit As a typical example, control of a mobile carrier for improvement can be mentioned. In the present invention, since the moving range of the moving body is not limited by the taxiway or the like, a flexible factory layout is possible.

【0054】〈応用例3〉;農業用ロボットのコントロ
ール 農業の生産コスト低下の一つの方向として大規模な機械
化の促進があるが、この分野でも本発明の測位システム
を応用して効果を上げることができる。例えば、米作の
場合の田植えの機械化は田植え機により旧来より向上し
ているが、田植え機の運転には人手を要している。これ
に対し、完全自動化を行うには田植え機の位置を正確に
検出し、これをコントロールすることが必要である。G
PSを用いてもこのような位置の制御は可能であるが、
前述したように有事の場合に役立たなくなることを前提
としているので産業用としては不適切である。しかしな
がら、本発明の測位システムによればそのような危険性
がなく安定的に用いることができる。また、大規模化に
伴い飛行機等による種籾や農薬の散布も広範囲に行われ
る可能性があるが、この場合にも目標位置の正確な把握
と飛行コースのコントロールが必要となるので、本発明
の測位システムを適用できる。
<Application Example 3> Control of agricultural robots One of the ways to reduce agricultural production costs is to promote large-scale mechanization. In this field as well, the positioning system of the present invention can be applied to improve the effect. You can For example, the mechanization of rice planting in the case of rice cultivation has been improved by the rice planting machine from the past, but the operation of the rice planting machine requires manpower. On the other hand, in order to perform full automation, it is necessary to accurately detect the position of the rice transplanter and control it. G
Such position control is possible using PS,
As mentioned above, it is unsuitable for industrial use because it is assumed that it will be useless in an emergency. However, the positioning system of the present invention can be used stably without such a risk. Further, with the increase in scale, it is possible that the seeds and pesticides are sprayed over a wide area by an airplane or the like, but in this case as well, it is necessary to accurately grasp the target position and control the flight course. A positioning system can be applied.

【0055】〈応用例4〉;放牧用 畜産分野での大規模化の一例として本発明の測位システ
ムを用いた牧畜管理、例えば、放牧している牛に識別可
能な発信機(移動局)を装着することにより、広い牧場
でもどの牛がどこにいるかを知ることができる。
<Application 4>; Grazing As an example of increasing the scale in the field of livestock farming, livestock management using the positioning system of the present invention, for example, a transmitter (mobile station) identifiable to grazing cattle. By wearing it, you can know which cow is where on a large farm.

【0056】〈応用例5〉;バーチャルリアリティ(仮
想現実感)用位置検出装置 バーチャルリアリティは被験者にあたかも別の世界にい
るかのような体験を得させるシステムであり、コンピュ
ータ技術の応用分野の一つである。バーチャルリアリテ
ィでは被験者の頭部にゴーグル装置(例えば、ヘッドマ
ウントディスプレイ)を装着させ人の視野を制限してコ
ンピュータが作成した画像を認識させて仮想体験をさせ
るが、ゴーグル装置を装着すると外界を見ることができ
ないため、被験者の運動を何等かの形で検出して、被験
者にフィードバックする必要がある。なかでも空間にお
ける人間の位置を検出するには前述した超音波や磁界の
検出による方法が用いられているがこれらの方法では設
備の導入や検出範囲の点で問題が指摘されている。この
ような場合、本発明の測位システムを適用することによ
り簡単にしかも検出範囲にさほど制限なく人間の位置を
検出することができる。
<Application Example 5>: Position detecting device for virtual reality Virtual reality is a system that allows a subject to experience as if they were in another world, and is one of the application fields of computer technology. Is. In virtual reality, a subject's head is equipped with a goggle device (for example, a head-mounted display) to limit the field of view of a person to recognize a computer-generated image for a virtual experience. Therefore, it is necessary to detect the subject's movement in some form and feed it back to the subject. Above all, the above-mentioned methods based on the detection of ultrasonic waves and magnetic fields are used to detect the position of a person in space, but these methods have been pointed out to have problems in terms of equipment installation and detection range. In such a case, by applying the positioning system of the present invention, it is possible to detect the position of a person easily and without much limitation on the detection range.

【0057】〈応用例6〉;障害者用位置検出装置 例えば、視覚障害者に自分の位置及び方向並びに目標か
らの距離等を音声装置を介して知らせるような障害者用
補助情報システムの一環として本発明の測位システムを
用いることができる。具体例として、障害者がバッジ場
の移動局を装着し移動局からの電波を固局が受信してそ
の障害者がどこにいてどの方向に移動しようとしている
かを基準局のコンピュータで判定して、障害者のいる周
りの地理情報と照合してその結果を障害者の装着する移
動局に送信し、移動局に設けられている音声装置を介し
て情報を障害者に伝達するよう構成できる。これにより
視覚障害者の場合には、例えば、商店街などの狭いエリ
アにおいてどのような店が、自分のいる位置からどの方
向にどのくらいの距離にあるかを知ることができ、また
は、横断歩道がどの方向にあるかを知ることができる。
<Application Example 6> Position detecting device for disabled persons For example, as a part of an auxiliary information system for disabled persons, which informs the visually impaired person of his / her position and direction, distance from a target, etc. through a voice device. The positioning system of the present invention can be used. As a specific example, a person with a disability wears a mobile station in the badge field, and the radio station receives radio waves from the mobile station, and the computer of the reference station determines where and in which direction the person with a disability is going to move. It can be configured to collate the geographical information around the person with the disability, transmit the result to the mobile station worn by the person with the disability, and transmit the information to the person with the disability via a voice device provided in the mobile station. This allows visually impaired people to know what kind of store is in a narrow area such as a shopping district, in what direction and from what position they are, or if a pedestrian crossing is You can know which direction it is.

【0058】[0058]

【発明の効果】以上説明したように第1の発明の測位シ
ステムによれば、レピータ局が移動局からの電波を受信
してそれを発信するまでにはある程度の時間遅れが生ず
ることから、固定局は移動局から直接受信した信号とレ
ピータ局を経由した信号を異なる時刻に検出し、この2
つの信号の時間差から位置を決定することができるの
で、各固定局間での正確な時間同期を要しない。
As described above, according to the positioning system of the first aspect of the invention, there is a certain time delay before the repeater station receives the radio wave from the mobile station and transmits the radio wave. The station detects the signal received directly from the mobile station and the signal passed through the repeater station at different times.
Since the position can be determined from the time difference between the two signals, accurate time synchronization between each fixed station is not required.

【0059】第2の発明の測位システムでは、更に、周
波数変換部により受信信号の周波数を変換して送信する
ので、同一周波数で発信することによる混信を防止でき
る。
In the positioning system according to the second aspect of the present invention, the frequency of the received signal is further converted by the frequency conversion section and transmitted, so that interference due to transmission at the same frequency can be prevented.

【0060】第3の発明の測位システムでは、更に、各
固定局が参照信号のPN符号の符号パターンを任意の時
点で切換えることにより、時間計測手段で複数の移動局
からの信号の受信時間やレピータ局からの信号の受信時
間を検出することができる。
In the positioning system of the third aspect of the invention, each fixed station further switches the code pattern of the PN code of the reference signal at an arbitrary point of time, so that the time measuring means can receive signals from a plurality of mobile stations and It is possible to detect the reception time of the signal from the repeater station.

【0061】また、第1,第2,第3の発明では移動局
は発信機能のみの構成でよいので、移動局の構成が簡単
になり小型化が可能となる。また、発信機能のみの構成
でよいことから移動局のコストを低減できるので、特
に、多数の移動局(すなわち、多数の移動体)の識別を
必要とする応用システムにおけるシステム構成コストを
低減できる。
Further, in the first, second, and third inventions, the mobile station need only have a transmitting function, so that the configuration of the mobile station can be simplified and downsized. Further, since the cost of the mobile station can be reduced because only the transmitting function is required, it is possible to reduce the system configuration cost particularly in an application system that requires identification of many mobile stations (that is, many mobile units).

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

【図1】本発明の測位システムの基本的構成を示す概念
図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a basic configuration of a positioning system of the present invention.

【図2】図1のシステムから固定局の1つとレピータ局
及び移動局を抽出した図である。
FIG. 2 is a diagram in which one of fixed stations, a repeater station, and a mobile station are extracted from the system of FIG.

【図3】固定局、レピータ局、及び移動局における信号
の送・受信のタイミングを示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing signal transmission / reception timings in a fixed station, a repeater station, and a mobile station.

【図4】移動体の送信器と、固定局の受信器の構成例を
示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of a mobile transmitter and a fixed station receiver.

【図5】発信オンリ方式の概念図である。FIG. 5 is a conceptual diagram of a transmission only method.

【図6】レピータ方式の概念図である。FIG. 6 is a conceptual diagram of a repeater system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 コンボルバ(時間計測手段) 11 局部発信器(時間計測手段) 12 ミキサー(時間計測手段) 14 検波器(時間計測手段) 15 時間計測部(時間計測手段) A,B,C 固定局 R レピータ局 M 移動局 10 Convolver (Time measuring means) 11 Local oscillator (Time measuring means) 12 Mixer (Time measuring means) 14 Detector (Time measuring means) 15 Time measuring section (Time measuring means) A, B, C Fixed station R Repeater station M mobile station

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 徳行 東京都文京区白山5丁目35番2号 クラリ オン株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Noriyuki Sato 5-35-2 Shirayama, Bunkyo-ku, Tokyo Clarion Co., Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 スペクトル拡散通信方式を用いた測位シ
ステムであって、基準信号を送信する移動局と、 前記移動局からの信号を受信する少なくとも3つの固定
局と、 前記移動局からの信号を受信すると共に該受信信号を送
信するレピータ局と、 からなることを特徴とする測位システム。
1. A positioning system using a spread spectrum communication method, comprising: a mobile station transmitting a reference signal; at least three fixed stations receiving a signal from the mobile station; and a signal from the mobile station. A positioning system comprising: a repeater station for receiving and transmitting the received signal.
【請求項2】 前記レピータ局が、送信時に受信信号の
周波数を変換する周波数変換部を有することを特徴とす
る請求項1に記載の測位システム。
2. The positioning system according to claim 1, wherein the repeater station has a frequency conversion unit that converts the frequency of a received signal during transmission.
【請求項3】 前記移動局が固有のPN符号が割り当て
られた複数の移動局であり、前記各固定局が受信側PN
符号の符号パターンを切換え可能に構成された時間計測
手段を有すること、を特徴とする請求項1に記載の測位
システム。
3. The mobile station is a plurality of mobile stations to which a unique PN code is assigned, and each fixed station is a receiving side PN.
The positioning system according to claim 1, further comprising a time measuring unit configured to be able to switch a code pattern of the code.
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