JPH10111351A - Tracking method for vehicle position and its system - Google Patents
Tracking method for vehicle position and its systemInfo
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- JPH10111351A JPH10111351A JP26055096A JP26055096A JPH10111351A JP H10111351 A JPH10111351 A JP H10111351A JP 26055096 A JP26055096 A JP 26055096A JP 26055096 A JP26055096 A JP 26055096A JP H10111351 A JPH10111351 A JP H10111351A
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- baseline
- elements
- antenna
- signal
- transmitter
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- Granted
Links
Landscapes
- Navigation (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、到達する測定値の
アングルに基づいて、乗り物の位置を正確に探知する方
法及びシステムに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and a system for accurately locating a vehicle based on an angle of a measured value to be reached.
【0002】[0002]
【従来の技術】現行の乗り物検出システムは、ハイウェ
イシステムの伝達位置を明確にするためにアンテナパタ
ーンを使用している。2. Description of the Related Art Current vehicle detection systems use an antenna pattern to define the transmission position of a highway system.
【0003】それらシステムの正確な位置は、非常に粗
末なものであり、更に、性能を改善するためには複数の
広範なアンテナを必要としていた。十分な測定値を受信
する技術は性能を改善することができるものの、異なる
乗り物間の信号の強さのバリエーションは、10dBよ
りも大きなものとして測定されており、それら乗り物か
らのアンテナパターンは、一定ではなかった。[0003] The exact location of these systems is very poor, and furthermore, a plurality of extensive antennas were required to improve performance. While techniques that receive sufficient measurements can improve performance, variations in signal strength between different vehicles have been measured as greater than 10 dB, and the antenna patterns from those vehicles have a constant Was not.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記問題は、”オープ
ンロード”トールシステムを使用する場合に限られてお
り、位置を同定する目的のために乗り物を区別すること
を確立する”バリアー”トールシステムを使用する結果
となっていた。The above problems are limited to the use of "open road" toll systems, and "barrier" toll systems that establish vehicle discrimination for location identification purposes. Was the result.
【0005】例えば、米国特許第5,307,349 号では、乗
り物にハイウェイ・インフラストラクチャと通信するこ
とを認める技術が記述されている。米国特許第5,307,34
9 号に記述された技術を使用することは、オープンロー
ドにおけるトールを電子的に収集することに等しい。米
国特許第5,227,803 号では、乗り物の上に設置された発
信器の位置を測定する方法が記述されている。For example, US Pat. No. 5,307,349 describes a technique that allows a vehicle to communicate with a highway infrastructure. US Patent 5,307,34
Using the technology described in No. 9 is equivalent to collecting tolls on open roads electronically. U.S. Pat. No. 5,227,803 describes a method for determining the position of a transmitter mounted on a vehicle.
【0006】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、発信器を有する乗り物の
複数の位置の測定値を結合し、エラーを含む測定値をフ
ィルタにかけ、トラッキングアルゴリズムを提供するた
めの有効な位置計算式を与えることにある。The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to combine measurements at a plurality of locations of a vehicle having a transmitter, filter the measurements containing errors, and perform tracking. An object of the present invention is to provide a valid position calculation formula for providing an algorithm.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の方法は、RF信号を発信する移動発信器を
トラッキングする方法であって、上記発信器(42)が移動
するエリアに係る一定の間隔をおいた配列で設けられた
第1及び第2のアンテナアレイ(60,70) の位置を定める
ステップ、ここで、各アンテナアレイは関連して一定の
間隔で配列された複数のアンテナエレメント(60A-60N,7
0A-70N) を有し、上記エレメントは複数のエレメントの
ベースライン対を有し、上記ベースラインは各ベースラ
イン対毎に異なり、上記エレメントとエレメントは、d
だけ間隔が置かれている。上記第1及び第2のアンテナ
アレイを使用することにより発信器からのRF信号を受
信し、エレメントのベースライン対からのベースライン
信号をデジタルデータに変換するステップと、上記第1
及び第2のアンテナアレイの異なるベースライン対にて
受信された信号群の電子的な位相を示す位相データを提
供するためにデジタル信号を生成するステップ(110A,11
0B) と、上記位相データを、上記第1及び第2のベース
ライン対に生じるRF信号群の到達角度を示す空間的な
角度データに変換するステップ(110A,110B) と、発信器
の評価された位置を定める情報を提供するために第1及
び第2のアンテナアレイのジオメトリーと位置を示すア
ンテナ配置データを伴なう空間的な角度データを生成す
るステップ(120) とを有することを特徴とする。According to the present invention, there is provided a method of tracking a mobile transmitter for transmitting an RF signal, the method comprising: Locating the first and second antenna arrays (60, 70) provided in such a regularly spaced array, wherein each antenna array is associated with a plurality of regularly spaced arrays; Antenna element (60A-60N, 7
0A-70N), wherein the element has a baseline pair of a plurality of elements, the baseline being different for each baseline pair, the element and the element being d
Only spaced. Receiving an RF signal from a transmitter by using the first and second antenna arrays and converting a baseline signal from a baseline pair of elements into digital data;
Generating digital signals to provide phase data indicative of the electronic phase of the signals received at different baseline pairs of the second antenna array (110A, 11A).
0B) and converting the phase data into spatial angle data indicating the arrival angle of the RF signal group occurring in the first and second baseline pairs (110A, 110B). Generating spatial angle data with antenna location data indicating the geometries and locations of the first and second antenna arrays to provide information defining the location of the first and second antennas. I do.
【0008】さらに、本発明のシステムは、RF信号群
を発信する移動発信器のトラッキングを行うためのシス
テムであって、発信器が動くエリアに関する間隔アレン
ジメントを配列する第1及び第2の方向検知アンテナア
レイ(60,70) 、ここで、各アンテナアレイは関連して一
定の間隔で配列された複数のアンテナエレメント(60A-6
0N,70A-70N) を有し、上記エレメントは複数のエレメン
トのベースライン対を有し、上記ベースラインは各ベー
スライン対毎に異なり、上記エレメントとエレメント
は、dだけ間隔が置かれている。上記第1及び第2のア
ンテナアレイを使用することにより発信器からのRF信
号を受信し、エレメントのベースライン対からのベース
ライン信号をデジタルデータに変換する受信装置(80,9
0) と、上記デジタルデータを生成するプロセッサ装置
(100) とを具備し、上記プロセッサ装置(100) が、上記
第1及び第2のアンテナアレイの異なるベースライン対
にて受信された信号群の電子的な位相を示す位相データ
を提供するためにデジタル信号を生成する手段と(110A,
110B) 、上記位相データを、上記第1及び第2のベース
ライン対に生じるRF信号群の到達角度を示す空間的な
角度データに変換する手段と(110A,110B) 、発信器の評
価された位置を定める情報を提供するために第1及び第
2のアンテナアレイのジオメトリーと位置を示すアンテ
ナ配置データを伴なう空間的な角度データを生成する手
段(120) とを有することを特徴とする。Further, the system of the present invention is a system for tracking a mobile transmitter emitting a group of RF signals, wherein the first and second direction detections arrange an interval arrangement with respect to an area in which the transmitter moves. An antenna array (60, 70), wherein each antenna array is associated with a plurality of antenna elements (60A-6
0N, 70A-70N), wherein the element has a baseline pair of a plurality of elements, wherein the baseline is different for each baseline pair and the elements are spaced by d . A receiving device (80, 9) for receiving an RF signal from a transmitter by using the first and second antenna arrays and converting a baseline signal from a baseline pair of elements into digital data.
0) and a processor device for generating the digital data
Wherein the processor unit (100) provides phase data indicating the electronic phase of signals received at different baseline pairs of the first and second antenna arrays. Means for generating a digital signal at (110A,
110B) means for converting the phase data into spatial angle data indicating the arrival angles of the RF signal groups occurring in the first and second baseline pairs, and (110A, 110B) Means (120) for generating spatial angle data with the geometry of the first and second antenna arrays and the antenna location data indicating the position to provide location defining information. .
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0010】移動する発信器の位置は方向検知アンテナ
システムによって検出される。The position of the moving transmitter is detected by a direction sensing antenna system.
【0011】図1は、発信器42を有する移動する乗り
物の位置をトラッキングする発信器位置システム50の
概略を示している。以下、この図面に従って説明する。FIG. 1 shows a schematic of a transmitter location system 50 for tracking the position of a moving vehicle having a transmitter 42. Hereinafter, description will be made with reference to this drawing.
【0012】同図において、x1,y1はアンテナアレ
イ60の座標を示しており、x2,y2はアンテナアレ
イ70の座標を示している。β1,β2は2つのアンテ
ナ60,70の各回転角度を示している。ahは構台の
アンテナアレイの高度を示している。x,yは発信器4
2の位置を示している。vhは発信器の高度を示してい
る。a1,a2はアンテナアレイ60,70からの標準
に基づいた到達角度を示している。発信器42の位置
は、上記DFアンテナアレイ60,70の伝達信号をイ
ンターセプトすることによって決定される。複数のDF
アンテナは、各アンテナにおける信号の電子的な位相を
測定するのに使用され、この情報は空間的な到達角度値
に変換される。2つのAOA値に基づいて、2つの双曲
線H1,H2は道の外観に確認される。これら2つのA
OA値は、同じ信号又は位置が著しく変化しない短時間
に区分けされた信号部分に基づいて決定される。これら
双曲線は、それら双曲線の交点を検出することによって
乗り物40の位置座標(x,y)を求めるのに使用され
る。このプロセスは、異なる時間で繰り返され、乗り物
の複数の位置が決定される。この位置は、重みづけされ
て結合される。測定値のベースラインのチェックに基づ
いて、発信器の位置プロフィール、即ち、明確な位置に
おける到着時間、速度、加速度のごとき特質を決定す
る。In FIG. 1, x1 and y1 indicate the coordinates of the antenna array 60, and x2 and y2 indicate the coordinates of the antenna array 70. β1 and β2 indicate the rotation angles of the two antennas 60 and 70, respectively. ah indicates the height of the antenna array of the gantry. x and y are transmitters 4
2 is shown. vh indicates the altitude of the transmitter. a1 and a2 indicate the arrival angles based on the standards from the antenna arrays 60 and 70. The position of the transmitter 42 is determined by intercepting the transmission signals of the DF antenna arrays 60 and 70. Multiple DF
The antennas are used to measure the electronic phase of the signal at each antenna, and this information is converted into spatial arrival angle values. Based on the two AOA values, two hyperbolas H1, H2 are identified in the appearance of the road. These two A
The OA value is determined based on the same signal or a short segmented signal portion where the position does not change significantly. These hyperbolas are used to determine the position coordinates (x, y) of the vehicle 40 by detecting the intersection of the hyperbolas. This process is repeated at different times to determine multiple locations of the vehicle. The locations are weighted and combined. Based on a check of the baseline of the measurements, the position profile of the transmitter is determined, i.e. characteristics such as arrival time, velocity, acceleration at a well-defined position.
【0013】図2は標的位置システム50の機能ブロッ
クダイヤグラムを示している。FIG. 2 shows a functional block diagram of the target location system 50.
【0014】本システムは、2つのアレイアンテナ6
0,70と、受信された位相を測定する2つのアンテナ
アレイレシーバ80,90と、プロセッサ100とを有
している。上記プロセッサ100は、空間的なAOAを
決定する位相アンラッププロセス機能110A,110
Bと、送信機の位置を決定する送信機位置プロセス機能
120を有するいくつかのプロセッサ機能を実行する。
そして、乗り物を評価する乗り物プロフィール評価機能
130は特徴的に作動する。上記プロセッサ100は、
どのサンプルが信頼性が高いか確立し、複数の干渉の影
響を最小にするように各サンプルに重み付けをする品質
要素分析機能140A,140Bも有している。The present system has two array antennas 6
0, 70, two antenna array receivers 80, 90 for measuring the received phase, and a processor 100. The processor 100 includes a phase unwrap process function 110A, 110 for determining a spatial AOA.
B and some processor functions having a transmitter location process function 120 for determining the location of the transmitter.
Then, the vehicle profile evaluation function 130 for evaluating the vehicle operates characteristically. The processor 100 includes:
It also has quality factor analysis functions 140A, 140B that establish which samples are reliable and weight each sample to minimize the effects of multiple interferences.
【0015】伝達プロセスにおいて、乗り物の発信器4
2は、RFのバーストを発信する。米国特許第5,307,34
9 号では、RFバーストの発信を説明するのに使用され
る模範的なプロトコルを記述している。これら信号バー
ストは、少なくとも2つのDFアンテナアレイにより受
信される。即ち、例えば、アレイエレメント60A−6
0N,70A−70Nにて受信される信号の間の電子的
な位相の違いの測定値を供給するアンテナアレイ60,
70による。In the transmission process, the vehicle transmitter 4
2 emits a burst of RF. US Patent 5,307,34
No. 9 describes an exemplary protocol used to describe the emission of RF bursts. These signal bursts are received by at least two DF antenna arrays. That is, for example, the array element 60A-6
0N, antenna arrays 60, which provide measurements of the electronic phase differences between the signals received at 70A-70N.
70.
【0016】上記アレイは、Nエレメントを有してお
り、N−1の位相の違いの測定値を供給する。これら
(N−1)の測定値は各アレイに到達する空間的な角度
を形成するために“アンラップ”される。この測定値
は、唯一AOA解決を見出だすために処理される。この
技術は、一般に割り当てられることによってその細部が
更に説明される。アトーニー・ドケットPD−9425
7であるK.V.Caiによって“低いあいまいさに係
る到達のアングルを検出する技術”とタイトルされてい
るものがある。この参考文献によって示される技術を取
り入れる。電子的な位相情報は、1976.9.9付け
のNRLレポート8005にロバート・L・ゴールドウ
ィンによって“あいまいに妨害する3及び4チャンネル
のインターフェロン”に記述された技術を使用すること
で、空間的なアングルデータに変換されることになる。The array has N elements and provides N-1 phase difference measurements. These (N-1) measurements are "unwrapped" to form the spatial angle that reaches each array. This measurement is processed to find a unique AOA solution. The details of this technique are further explained by the general assignment. Athony Dockett PD-9425
K.7. V. Cai entitles "Technique for detecting the angle of arrival associated with low ambiguity". Incorporate the technology indicated by this reference. Electronic phase information can be obtained spatially by using the technique described by Robert L. Goldwin in "Non-Interfering 3 and 4 Channel Interferons" in NRL Report 8005 dated 1976.9.9. Angle data.
【0017】各アレイのアンテナエレメントは、空間に
おけるAOAが正確に決定されるようにアレンジされ
る。更に加えて、重複するベースライン測定値は、乗り
物プロフィール評価に重み付けを使用する品質指示を確
率するベースラインをチェックすることに使用される。The antenna elements of each array are arranged so that the AOA in space is accurately determined. In addition, the duplicate baseline measurements are used to check a baseline that establishes a quality indication using weights for vehicle profile evaluation.
【0018】図3(a),3(b)は、DFアンテナア
レンジメントの2つの実施例を示している。即ち、それ
ぞれは、2.5λのベースを有している。さらに、エレ
メントの対の間の最も大きい分離は2.5Aλである。
上記DFアンテナ150は、アレイのセンターライン1
60について対象に間隔が置かれている4つのエレメン
ト152,154,156,158を有している。近接
したエレメント154,156はλ/2の間隔が置かれ
ている。エレメント152,156は1.5λの間隔が
置かれている。エレメント154,158は1.5λの
間隔が置かれている。エレメント152,158は2.
5λの間隔が置かれている。発信器のRF振幅はλであ
る。FIGS. 3A and 3B show two embodiments of the DF antenna arrangement. That is, each has a base of 2.5λ. Further, the largest separation between pairs of elements is 2.5 Aλ.
The DF antenna 150 is connected to the center line 1 of the array.
It has four elements 152, 154, 156, 158 that are spaced to the object for 60. Adjacent elements 154 and 156 are spaced apart by λ / 2. Elements 152 and 156 are spaced 1.5λ apart. Elements 154 and 158 are spaced 1.5λ apart. Elements 152 and 158
There is an interval of 5λ. The RF amplitude of the transmitter is λ.
【0019】上記アレイ150のエレメントは、複数の
サブアレイとベースラインの集合として認識される。各
ベースラインは、エレメントとエレメントの間がλの1
/2の間隔が置かれているアンテナエレメントの対を有
している。その上、アレイ150は、第1のベースライ
ンを形成するためにλ/2の間隔が置かれたエレメント
154,156と、第2のベースラインを形成するため
にλの間隔が置かれたエレメント152,154と、第
3のベースラインを形成するために1.5λの間隔が置
かれたエレメント154,158と、第4のベースライ
ンを形成するために1.5λの間隔が置かれたエレメン
ト152,156と、2.5λにより第5のベースライ
ンを形成するエレメント152,158を有している。
この第3及び第4のベースラインは、同じエレメントの
間隔となっており、両ベースラインを決定される位相シ
フト値が同じ値となるまで、ベースラインをチェックす
るものとして使用される。The elements of the array 150 are recognized as a set of a plurality of sub-arrays and a baseline. Each baseline has a λ of 1 between elements.
/ 2 spaced antenna element pairs. Moreover, array 150 includes elements 154,156 spaced λ / 2 to form a first baseline and λ spaced elements to form a second baseline. 152, 154, elements 154, 158 spaced 1.5λ to form a third baseline, and 1.5λ spaced elements to form a fourth baseline. 152 and 156, and elements 152 and 158 forming a fifth baseline by 2.5λ.
The third and fourth baselines have the same element spacing and are used to check the baselines until the phase shift values determining both baselines are the same.
【0020】上記アレイ150は、k=(1/2,1,
2.5)の“位相アンラップ”ベースライン要素(定
義;ベースラインを与え、信号の振幅を間を開けるエレ
メントの割合)と、機能の品質を示すのに使用される2
つのチェックされるべきベースライン要素C1=C2=
1.5により特徴づけられる。上記位相アンラップベー
スラインは、この例では第1,第2,第5のベースライ
ンであり、チェッキングベースラインは第3,第4のベ
ースラインである。The array 150 has k = (1/2, 1,
2.5) the "phase unwrap" baseline element (definition; the percentage of elements that give the baseline and break the signal amplitude) and the 2 used to indicate the quality of the function
Two baseline elements to be checked C1 = C2 =
1.5. In this example, the phase unwrapped baselines are the first, second, and fifth baselines, and the checking baselines are the third and fourth baselines.
【0021】DFアンテナ200は、また4つのアンテ
ナエレメント202,204,206,208を有して
いる。このエレメントは、アレイ150のエレメントと
は異なった間隔で配置されている。上記エレメント20
2,204とは、第1のベースラインにてλ/2だけ隔
てて配置されている。エレメント202,206は、第
2のベースラインにて1.5λだけ隔てて配置されてい
る。エレメント202,208は、第3のベースライン
に2.5λだけ隔てて配置されている。そして、エレメ
ント204,206,208は、第4のベースラインに
てλだけ隔てて配置されている。上記アレイ200は、
k=(1/2,1.5,2.5)の位相アンラップベー
スライン要素と、C1=C2=1の2つのチェッキング
ベースライン要素を有している。The DF antenna 200 also has four antenna elements 202, 204, 206, 208. The elements are spaced differently than the elements of array 150. The above element 20
2, 204 are arranged at a first baseline separated by λ / 2. The elements 202 and 206 are arranged at a distance of 1.5λ in the second baseline. Elements 202 and 208 are arranged at a distance of 2.5λ from the third baseline. The elements 204, 206, and 208 are arranged at a distance of λ in the fourth baseline. The array 200
It has a phase unwrapped baseline element of k = (1/2, 1.5, 2.5) and two checking baseline elements of C1 = C2 = 1.
【0022】上記アレイ150のベースラインは、アレ
イ200のそれよりも優れている。上記アレイ150の
ミドルベースラインは要素1.0を有しており、アレイ
200のミドルベースラインは要素1.5を有してい
る。そして、これによってチェックの正確性を担保し、
あいまいな拒絶を排除する。さらに、このアレイ150
は、信号エレメントがベースラインを有していないとい
った特徴も有する。その上、仮にいくつかのエレメント
がダメージを受け、失敗したとしても、いくつかのベー
スラインは処理し続ける。The baseline of array 150 is superior to that of array 200. The middle baseline of array 150 has element 1.0 and the middle baseline of array 200 has element 1.5. And this ensures the accuracy of the check,
Eliminate ambiguous rejections. Further, the array 150
Also has the feature that the signal element does not have a baseline. Moreover, even if some elements are damaged and fail, some baselines continue to be processed.
【0023】受信された電子的な位相は、AOAを決定
するために、位相アンラッププロセス機能(関数)11
0A,110Bによって処理される。実施例におけるこ
の位相アンラッププロセスは、位相のあいまいさの構造
を活用し、方向演算の最大値をとることによる、四面格
子のサーチである。この技術は、最も短いベースライン
から中間のベースライン、そして最終的には最も長いベ
ースラインへの最短の通信路を探知するものである。こ
の位相に基けば、次に最短の位相は検査され、アンラッ
プ位相より、最後のアンラップ位相が決定される。この
プロセスは、AOAを決定するのに使用されるアンラッ
プ位相を決定するために最長のベースラインに進行す
る。この位相アンラップ機能については、K.V.Ca
iによる“低いあいまいさにより到達アングルを検出す
る技術”に示されている。最短のベースライン(λ/
2)はAOAの一つの解法にすぎない。しかし、正確性
を必要とすることができない。最長のベースライン(5
λ/2)は正確性を必要とするが、同じ電子的なΔφ
(位相シフト)値を発生する複数の空間的なアングルを
有する。この技術は、正確性を担保するために最長のベ
ースラインとあいまいさを解決するために最短のベース
ラインを選択するものである。The received electronic phase is converted to a phase unwrap process function (function) 11 to determine AOA.
0A, 110B. This phase unwrapping process in the embodiment is a search for a tetrahedral lattice by taking advantage of the structure of the phase ambiguity and taking the maximum of the direction operation. This technique seeks the shortest communication path from the shortest baseline to an intermediate baseline and finally to the longest baseline. Based on this phase, the next shortest phase is examined and the last unwrapped phase is determined from the unwrapped phase. This process proceeds to the longest baseline to determine the unwrap phase used to determine the AOA. This phase unwrap function is described in V. Ca
i, "Technique for detecting arrival angle with low ambiguity". The shortest baseline (λ /
2) is just one solution of AOA. However, accuracy cannot be required. Longest baseline (5
λ / 2) requires accuracy, but the same electronic Δφ
It has a plurality of spatial angles to generate (phase shift) values. This technique selects the longest baseline to ensure accuracy and the shortest baseline to resolve ambiguity.
【0024】AOA検出の結果として、送信機42は円
すいの表面に位置する。仮に、送信機の高さ(例えば、
z=Vh)が知られているならば、標識は双曲線の一つ
の交点に位置しなければならない。この2つの双曲線の
式は以下の通りである。As a result of the AOA detection, the transmitter 42 is located at the surface of the cone. Suppose the height of the transmitter (for example,
If z = Vh) is known, the marker must be located at one intersection of the hyperbola. The equations of these two hyperbolas are as follows.
【0025】[0025]
【数1】 さらに、この送信機位置(x,y)は、2つの双曲線H
1,H2の交点を検知することによって決定される。2
つの双曲線H1,H2の交点を求めることより始める上
記サーチを介して得られた上記等式より(x,y)が求
められる。この技術は時間を浪費し、トール収集アプリ
ケーションにとって実用的ではない。新しい技術は、送
信機のタグ位置の“クローズ・フォーム”の解法に発展
する。第1に、2つの双曲線の式は以下のようになる。(Equation 1) Further, this transmitter position (x, y) is represented by two hyperbolas H
It is determined by detecting the intersection of 1, H2. 2
(X, y) is obtained from the above equation obtained through the above search, which starts by finding the intersection of the two hyperbolas H1, H2. This technique is time consuming and not practical for toll collection applications. New technologies evolve into a "closed form" solution for transmitter tag locations. First, the two hyperbolic equations are as follows:
【0026】 H1:a1x2 +a2y2 +a3xy+a4x+a5y+a6=0 (3) H2:b1x2 +b2y2 +b3xy+b4x+b5y+b6=0 (4) 次にxを確率するのに適当な2次方程式は以下に示され
る。H1: a1x 2 + a2y 2 + a3xy + a4x + a5y + a6 = 0 (3) H2: b1x 2 + b2y 2 + b3xy + b4x + b5y + b6 = 0 (4) Next, a quadratic equation suitable for establishing x is shown below.
【0027】 c1y4 +c2y3 +c3y2 +c4y+c5=0 (5) そして、yを求め、xを求めるのにH1又はH2を使用
する。(x,y)のための8つの実際の解法の最大値が
ある。等式(3),(4)は、(x,y)の正しい対を
決定するために精選される。これら等式の解法プロセス
において、等式1,2の解法を使用して値を決定するこ
とが可能である。等式1,2に全ての値を代入すること
で解が求められる。C1y 4 + c2y 3 + c3y 2 + c4y + c5 = 0 (5) Then, H1 or H2 is used to obtain y and x. There are eight actual solution maxima for (x, y). Equations (3) and (4) are curated to determine the correct pair of (x, y). In the solving process of these equations, it is possible to determine the values using the solutions of equations 1 and 2. A solution is obtained by substituting all values into equations 1 and 2.
【0028】上記DFアンテナ60,70の位置は、送
信機の位置測定値の正確さに逆効果を与える。仮に2つ
のDFアンテナアレイがy軸上にあるならば、x軸の正
確性は最大値(dx/da)であるが、y位置の正確性
は最小値(dy/da)となる。その上、上記アンテナ
は、所望とするエリアに合わせるべく回転されなければ
ならない。この2つのアンテナの回転は、β1、β2に
より選択されるので、2つの要素は等式3,4から導き
だされる予想範囲内となる。The position of the DF antennas 60, 70 has an adverse effect on the accuracy of the transmitter position measurements. If two DF antenna arrays are on the y-axis, the accuracy of the x-axis is the maximum value (dx / da), but the accuracy of the y-position is the minimum value (dy / da). Moreover, the antenna must be rotated to fit the desired area. Since the rotations of the two antennas are selected by β1 and β2, the two elements are within the expected range derived from equations 3 and 4.
【0029】[0029]
【数2】 仮に、乗り物がエリア[x≧0,y1≦y≦y2]っで
発見されたならば、2つのアングルは、レンジ(dx)
とレーン(dy)の両方のエラーのバランスととるため
に、約45〜60度に選択される。図4(a)と図4
(b)は、45度のβ1及びβ2のために(dx/d
a)(x,y)と(dy/da)(x,y)のプロット
を示している。図4(a)はX(レンジ)エラー値を示
しており、図4(b)はY(レーン)エラー値を示して
いる。(Equation 2) If the vehicle is found in the area [x ≧ 0, y1 ≦ y ≦ y2], the two angles are in the range (dx)
And about 45-60 degrees to balance the errors of both lane (dy). FIG. 4A and FIG.
(B) is (dx / d) for β1 and β2 at 45 degrees.
a) Plots of (x, y) and (dy / da) (x, y). FIG. 4A shows an X (range) error value, and FIG. 4B shows a Y (lane) error value.
【0030】マルチパスやバーストノイズといった干渉
の影響を除いた時間の存在において、いくつかのAOA
位相測定値は不正とすることができる。さらに、標的位
置サンプルはその上エラーとなる。そのような不正なサ
ンプルは明らかにされ、干渉の影響を取り除いた時間の
効果の最小にする処理がなされる。その上、DFアンテ
ナ60、70において、等しい長さの2つの独立したベ
ースラインは、目的をチェックすることにより確立され
る。2つのチェッキングベースラインが等しい力なら
ば、各ベースラインにシフトされた検出位相は、等しく
なければならない。もし、そうでないならば、それはエ
ラーであり、その上、上記と等式8,9,10に示され
た測定値を供給する重み付けがなされる。もし、DFア
ンテナが2つの独立した等しい長さのベースラインを有
してないならば、要素C1,C2の2つのベースライン
は、等しい要素に確立される。In the presence of time excluding the effects of interference such as multipath and burst noise, some AOA
Phase measurements can be fraudulent. Furthermore, the target location sample is moreover error-prone. Such fraudulent samples are identified and processed to minimize the effect of time eliminating interference effects. Moreover, at the DF antennas 60, 70, two independent baselines of equal length are established by checking the objective. If the two checking baselines are of equal force, the detected phase shifted to each baseline must be equal. If not, it is an error, and weighting is provided to provide the measurements shown above and in Equations 8, 9, and 10. If the DF antenna does not have two independent equal length baselines, the two baselines of elements C1 and C2 are established to equal elements.
【0031】図3(a),(b)は、2.5λのベース
の4つのエレメントを有するDFアンテナアレイ15
0,200の具体例を示す図である。上記アンテナアレ
イ150は、k=(1/2,1,1.5)のベースライ
ン要素を有しており、低いあいまいさにて、AOA位相
アンラップを提供する。また、この構造によれば、要素
1.5(C1=C2=1.5)の2つのベースラインを
得ると共に、検出されたAOAの品質をチェックするの
に使用することができる。FIGS. 3A and 3B show a DF antenna array 15 having four elements with a base of 2.5λ.
It is a figure which shows the specific example of 0,200. The antenna array 150 has k = (1/2, 1, 1.5) baseline elements and provides AOA phase unwrap with low ambiguity. Also, with this structure, two baselines of element 1.5 (C1 = C2 = 1.5) can be obtained and used to check the quality of the detected AOA.
【0032】C1,C2(C2≧C1)は上記2つの品
質ベースラインに係る。上記ガウス重み付けを使用した
品質インジケータは、以下の通りである。C1 and C2 (C2 ≧ C1) relate to the above two quality baselines. The quality indicator using the above Gaussian weighting is as follows.
【0033】 γ=exp(−max(β12 ,β22 )/2δ2 ) (8)Γ = exp (−max (β1 2 , β2 2 ) / 2δ 2 ) (8)
【数3】 ここで、δは重み付け概要のために値が選択され、アン
テナ受信機におけるS/Nに依存する。ノイズがない場
合において、β1とβ2は共に0であり、品質要素γは
1となる。強い妨害がある場合においては、、β1とβ
2は大きくなり、γは0となる。そして、そのような位
置サンプルの影響は抑制される。その他の重み付けは使
用され、パラレル時間干渉に対して効果を奏する。(Equation 3) Here, δ is chosen for the weighting scheme and depends on the S / N at the antenna receiver. When there is no noise, β1 and β2 are both 0, and the quality factor γ is 1. When there is strong interference, β1 and β
2 becomes large, and γ becomes 0. And the influence of such a position sample is suppressed. Other weights may be used to effect parallel time interference.
【0034】移動ターゲットのトラッキングには、到達
時間や速度、加速度といったサンプルが必要とされる。
乗り物プロフィールプロセスは、x軸及びy軸に分けて
演算されることになる。x軸方向の乗り物の移動量は以
下の式により演算されることになる。The tracking of a moving target requires samples such as arrival time, speed, and acceleration.
The vehicle profile process will be calculated separately for the x and y axes. The moving amount of the vehicle in the x-axis direction is calculated by the following equation.
【0035】 x(t)=(1/2)at2 +vot+xo (11) ここで、X(t)は、時間tにおける発信器のx位置で
あり、aはx方向の加速度えあり、voはx方向の速度
であり、xoは時間0における発信器のx位置である。
しかしながら、パラレス時間干渉信号がいくつかの位置
サンプルを不正とするまで、各位置サンプルと重み付け
により品質要素γiを以下の式により決定する必要があ
る。X (t) = (1/2) at 2 + vot + xo (11) where X (t) is the x position of the transmitter at time t, a is acceleration in the x direction, and vo is Velocity in the x direction, where xo is the x position of the transmitter at time zero.
However, it is necessary to determine the quality factor γi by each position sample and weighting by the following equation until the paralleles time interference signal corrupts some position samples.
【0036】 γ1x1=γ1[(1/2)at12 +vot1+xo] γ2x2=γ2[(1/2)at22 +vot2+xo] … (12) γnxn=γn[(1/2)atn2 +votn+xo] ここで、tiはサンプルi,i=1,2,…nにおける
時間である。上記式は以下のように示される。[0036] γ1x1 = γ1 [(1/2) at1 2 + vot1 + xo] γ2x2 = γ2 [(1/2) at2 2 + vot2 + xo] ... (12) γnxn = γn [(1/2) atn 2 + votn + xo] here, ti Is the time at sample i, i = 1, 2,... N. The above equation is shown as follows.
【0037】[0037]
【数4】 この目的は、X軸方向の乗り物プロフィールを決定する
ためにDを求めることにある。(Equation 4) The purpose is to determine D to determine the vehicle profile in the X-axis direction.
【0038】 X=(T´T)-1T´D (14) a,vo,xoを有し、乗り物のX座標は、時間により
明らかにされる。上記式によれば、品質サンプル(n)
は3以上である場合に限り解決される。しかしながら、
処理において、発信器が等しい速度で動いているなら
ば、aは0に設定され、上記式は以下のように2つの式
となる。X = (T′T) −1 T′D (14) Having a, vo, xo, the X coordinate of the vehicle is revealed by time. According to the above equation, the quality sample (n)
Is resolved only if it is 3 or more. However,
In the process, if the transmitters are moving at the same speed, a is set to 0 and the above equation becomes two equations as follows.
【0039】[0039]
【数5】 そして、2つの等しいサンプルの最小値は、voとxo
を必要とする。(Equation 5) And the minimum of two equal samples is vo and xo
Need.
【0040】上記プロセスはy位置に就いても実行さ
れ、こうして発信器の位置(x,y)が決定され、発信
器が構台ライン(x=0)を通過した時間は上記(1
1)より導きだされる。The above process is also performed for the y position, whereby the position (x, y) of the transmitter is determined, and the time when the transmitter has passed the gantry line (x = 0) is the above (1).
It is derived from 1).
【0041】図5は上記システム50の構成要素のブロ
ックダイヤグラムを示しており、特にアンテナ受信機要
素を示している。FIG. 5 shows a block diagram of the components of the system 50, particularly showing the antenna receiver components.
【0042】上記アンテナアレイ要素は、RFスイッチ
81,91に接続されている。このRFスイッチ81,
91は、時間マルチプレクスの両アンテナアレイを勤め
るための受信機の一つのセットとなることを認めるアン
テナアレイの間の受信機エレメントのスイッチング手段
となる。その上、1つのアンテナアレイは、測定値のた
めに選択される。The antenna array element is connected to RF switches 81 and 91. This RF switch 81,
91 provides the means for switching the receiver elements between the antenna arrays, which will be one set of receivers to serve both antenna arrays in time multiplex. Moreover, one antenna array is selected for the measurements.
【0043】図5の具体例において、アンテナ60,7
0は、、図3(b)に示したアレイ200と同タイプで
ある。アレイ60はRFスイッチ61を有している。こ
のスイッチ61は、エレメント60B−60Nの中にあ
り、図3(b)のエレメント204,206,208と
一致する。そして、選択されたスイッチは、スイッチ8
1の入力に接続される。アレイ70はRFスイッチ71
を有している。このスイッチ71はエレメント70B−
70Nの中にあり、選択されたスイッチはスイッチ81
の入力に接続される。Nアレイはスイッチ81に接続さ
れる。エレメント60Aはスイッチ91の入力にリファ
レンスエレメントとして接続される。このエレメント
は、この例ではアレイの全てのベースラインに共通して
いる。エレメント70Aは、スイッチ91にリファレン
スエレメントとして接続される。In the specific example of FIG.
0 is the same type as the array 200 shown in FIG. The array 60 has an RF switch 61. This switch 61 is in the elements 60B-60N, and corresponds to the elements 204, 206, and 208 in FIG. Then, the selected switch is switch 8
1 input. The array 70 includes an RF switch 71
have. This switch 71 is connected to the element 70B-
70N, the selected switch is switch 81
Connected to the input of The N array is connected to the switch 81. Element 60A is connected to the input of switch 91 as a reference element. This element is common to all baselines in the array in this example. The element 70A is connected to the switch 91 as a reference element.
【0044】上記スイッチ81,91は、信号の幅を増
加させる各ゲインステージ82,92を介しての入力に
よって選択される。この選択された入力は、各バンドパ
スフィルタ101,102を介される。このフィルタ
は、可能性のあるバンドの出力干渉信号を排除する。対
数アンプ83,93は、2つの機能を奏する。一つは、
増幅し、同期式位相検出器95を動作させる出力信号
(全ての受信信号についてコンスタントな増幅)を限定
する。第2に、増幅器92からの1つのチャンネルの対
数ビデオ出力を供給する。このビデオ出力は、ASK変
調信号のエネルギーの存在を検出するのに使用される。
この実施例では、送信機42からの送信は、ASK変調
を採用している。その半分のビットは、信号バーストと
してファイルされ、他は信号を有していない。測定値を
得るために、信号のエネルギーが与えられたときにだ
け、AOA測定値を演算することが望まれる。この機能
は、回路85によりなされる。即ち、この回路85は、
選択されたリファレンスエレメントに接続された対数ア
ンプ93からの対数ビデオ信号の入力を受ける。この入
力信号は、検出に必要な低いレベル信号のためのスレッ
ショルドが設定されるように調整された増幅ステージ8
6を介する。上記ダイオード88は、増幅器87を作動
させるのに限度のレベルを越える信号の検出されたスレ
ッショルドをセットする。このポジティブ信号は、Iと
Q信号を検出するプロセスを開始するためにA/D回路
97、98によって使用される。The switches 81 and 91 are selected by an input via each of the gain stages 82 and 92 for increasing the signal width. The selected input is passed through each band pass filter 101, 102. This filter rejects possible interfering signals in the band. The logarithmic amplifiers 83 and 93 have two functions. one,
The output signal for amplifying and operating the synchronous phase detector 95 (constant amplification for all received signals) is limited. Second, it provides a one-channel logarithmic video output from amplifier 92. This video output is used to detect the presence of energy in the ASK modulated signal.
In this embodiment, the transmission from the transmitter 42 employs ASK modulation. Half of the bits are filed as signal bursts, the other have no signal. In order to obtain a measurement, it is desired to calculate the AOA measurement only when the energy of the signal is given. This function is performed by the circuit 85. That is, this circuit 85
The input of the logarithmic video signal from the logarithmic amplifier 93 connected to the selected reference element is received. This input signal is supplied to an amplification stage 8 adjusted so that the threshold for the low level signal required for detection is set.
Via 6. The diode 88 sets the detected threshold of a signal that exceeds a limit level for operating the amplifier 87. This positive signal is used by A / D circuits 97, 98 to initiate the process of detecting the I and Q signals.
【0045】仮にFSK,PSK,MSKのごとき一定
の信号増幅レベルを有する他の調整体制が使用されるな
らば回路85は必要ではないことは勿論である。Circuit 85 is, of course, not necessary if another adjustment regime having a constant signal amplification level such as FSK, PSK, MSK is used.
【0046】上記アンプ83,93からの各対数アンプ
信号は、同期式位相検出回路回路95を介する。この回
路95は、デジタル(A/D)ゲインとオフセット回路
96に、デジタルのIとQ信号成分を提供する。上記ア
ンプ96は、IとQチャンネル信号を変化させるのに使
用される。即ち、それらアンプは、測定されたエレメン
ト信号の間の異なる位相を測定するのに使用される全体
の位相アングルを提供する。これら信号は、A/D回路
97,98によってデジタル信号にされ、プロセッサ1
00に送られる。The logarithmic amplifier signals from the amplifiers 83 and 93 pass through a synchronous phase detection circuit 95. This circuit 95 provides digital (A / D) gain and offset circuit 96 with digital I and Q signal components. The amplifier 96 is used to change the I and Q channel signals. That is, they provide the overall phase angle used to measure the different phases between the measured element signals. These signals are converted into digital signals by A / D circuits 97 and 98,
Sent to 00.
【0047】上記コントロールレジスタ89は、スイッ
チ81,91により処理されるコントロール信号を提供
する。The control register 89 provides a control signal processed by the switches 81 and 91.
【0048】選択されたアンテナアレイのベースライン
は、与えられた時間にて観察される。そして、全ては時
間マルチプレクスされた体系にに観察される。The baseline of the selected antenna array is observed at a given time. And everything is observed in a time multiplexed scheme.
【0049】図6はプロセッサ100の動作を示すフロ
ーチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the processor 100.
【0050】ステップS300では、受信機からのIと
Qのデータを読み取る。このデータは、S/Nを増加さ
せるように平均がとられる(ステップS302)。そし
て、この平均データは電子的な位相アングルとして出力
される(ステップS304)。上記電子的な位相アング
ルは、空間的なアングルデータに変換される(ステップ
S306)。上記空間的なアングルデータは、発信器の
位置情報に変換され(ステップS310)、x,yとし
て出力される。上記空間的なアングルデータは、また品
質要素が引き出され(ステップS308)、乗り物プロ
フィール評価のためのx,y位置データに重み付けする
のに使用される(ステップS312)。In step S300, I and Q data from the receiver are read. This data is averaged to increase the S / N (step S302). Then, the average data is output as an electronic phase angle (step S304). The electronic phase angle is converted into spatial angle data (step S306). The spatial angle data is converted into transmitter position information (step S310) and output as x and y. The spatial angle data is also used to derive quality factors (step S308) and weight x, y position data for vehicle profile evaluation (step S312).
【0051】以上説明したように、本発明のシステム
は、信号の位相の違いを測定する複数のアンテナアレイ
を有している。空間的な信号の到達角度を決定するため
に位相アンラップが一定の手順で行われ、伝達位置を決
定するポジションプロセスがなされ、到達時間、速度、
加速度を評価する乗り物トラッキングプロセスなされ
る。さらに、このシステムは、ゆがんだサンプルにフィ
ルタをかける品質要素分析も行っている。As described above, the system of the present invention has a plurality of antenna arrays for measuring the phase difference of signals. In order to determine the spatial signal arrival angle, phase unwrapping is performed in a fixed procedure, a position process to determine the transmission position is performed, arrival time, speed,
A vehicle tracking process is performed to evaluate acceleration. In addition, the system performs a quality factor analysis that filters the distorted sample.
【0052】従って、本発明は、乗り物の位置合わせ技
術においていくつかの利点がある。Thus, the present invention has several advantages in vehicle registration techniques.
【0053】1)オープンロード構台が伝達信号の位相
を測定するいくつかのマルチエレメント・アンテナアレ
イを有する。1) The open road gantry has several multi-element antenna arrays that measure the phase of the transmitted signal.
【0054】2)アンテナアレイは、アンテナの受信可
能範囲で回転可能であり、トラッキングの正確性が増加
している。2) The antenna array is rotatable within the receivable range of the antenna, and the accuracy of tracking is increased.
【0055】3)重複するアンテナアレイ要素のスペー
スは、ベースラインをチェックすることにより使用され
る。これらベースラインのチェックには、マルチパスに
よるエラーを削減するために、重み付け位置測定値が使
用されている。3) Space for overlapping antenna array elements is used by checking the baseline. These baseline checks use weighted position measurements to reduce errors due to multipath.
【0056】4)A0A測定値は、2次式の解法又はサ
ーチアルゴリムのいずれかを使用することにより、位置
測定値に変換される。4) A0A measurements are converted to position measurements by using either a quadratic solution or a search algorithm.
【0057】5)乗り物トラベルプロフィール評価は、
少なくともベースラインの重み付けをチェックするスク
エアエラー予測方法を使用する。5) Vehicle travel profile evaluation
Use a square error prediction method that checks at least the baseline weight.
【0058】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を
逸脱しない範囲で種々の改良・変更が可能であることは
勿論である。Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this, and it is needless to say that various improvements and modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
【0059】[0059]
【発明の効果】本発明によれば、発信器を有する乗り物
の複数の位置の測定値を結合し、エラーを含む測定値を
フィルタにかけ、トラッキングアルゴリズムを提供する
ための有効な位置計算式を与えるシステム及び方法を提
供することができる。In accordance with the present invention, measurements of multiple locations of a vehicle having a transmitter are combined, the measurements containing errors are filtered, and a valid location formula is provided to provide a tracking algorithm. Systems and methods can be provided.
【図1】方向検出アンテナを採用した発信器ロケーショ
ンシステムを示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a transmitter location system employing a direction detection antenna.
【図2】図1のシステムの機能ブロックダイヤグラムを
示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a functional block diagram of the system of FIG. 1;
【図3】(a) 図1のシステムのためのアンテナアレイジ
オメトリを説明するための図である。図3(b) は、交流
アンテナアレイジオメトリを説明するための図である。FIG. 3 (a) illustrates an antenna array geometry for the system of FIG. 1; FIG. 3B is a diagram for explaining the AC antenna array geometry.
【図4】45度のβ1とβ2のための(dx/da)−
(x,y)と(dy/da)(x,y)の各点を示す図
である。図4(a)はx(レンジ)エラー価値を示し、
図4(b)はy(レーン)エラー評価を示す図である。FIG. 4 (dx / da) − for 45 ° β1 and β2
It is a figure which shows each point of (x, y) and (dy / da) (x, y). FIG. 4A shows the x (range) error value,
FIG. 4B is a diagram showing y (lane) error evaluation.
【図5】図1のシステムに使用する受信機のブロックダ
イヤグラムを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a block diagram of a receiver used in the system of FIG. 1;
【図6】図1のシステムを有するプロセッサによって実
行されるシーケンスを示すプロセスフローチャートを示
す図である。FIG. 6 is a process flowchart showing a sequence executed by a processor having the system of FIG. 1;
40 乗り物 42 発信器 50 発信器位置システム 60 アレイアンテナ#1 70 アレイアンテナ#2 80 アンテナアレイ受信機 90 アンテナアレイ受信機 100 プロセッサ Reference Signs List 40 vehicle 42 transmitter 50 transmitter position system 60 array antenna # 1 70 array antenna # 2 80 antenna array receiver 90 antenna array receiver 100 processor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロジャー・ジェイ・オコーナー アメリカ合衆国、カリフォルニア州 92679、ドーブ・キャニオン、ゴルフビュ ー・ドライブ 20 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Roger Jay O'Connor, Golf View Drive, Dove Canyon, 92679, California, United States 20
Claims (14)
キングする方法であって、 上記発信器(42)が移動するエリアに係る一定の間隔をお
いた配列で設けられた第1及び第2のアンテナアレイ(6
0,70) の位置を定めるステップ、ここで、各アンテナア
レイは関連して一定の間隔で配列された複数のアンテナ
エレメント(60A-60N,70A-70N) を有し、上記エレメント
は複数のエレメントのベースライン対を有し、上記ベー
スラインは各ベースライン対毎に異なり、上記エレメン
トとエレメントは、dだけ間隔が置かれている。上記第
1及び第2のアンテナアレイを使用することにより発信
器からのRF信号を受信し、エレメントのベースライン
対からのベースライン信号をデジタルデータに変換する
ステップと、 上記第1及び第2のアンテナアレイの異なるベースライ
ン対にて受信された信号群の電子的な位相を示す位相デ
ータを提供するためにデジタル信号を生成するステップ
(110A,110B) と、 上記位相データを、上記第1及び第2のベースライン対
に生じるRF信号群の到達角度を示す空間的な角度デー
タに変換するステップ(110A,110B) と、発信器の評価さ
れた位置を定める情報を提供するために第1及び第2の
アンテナアレイのジオメトリと位置を示すアンテナ配置
データを伴なう空間的な角度データを生成するステップ
(120) と、を有することを特徴とする方法。1. A method for tracking a mobile oscillator for transmitting an RF signal, comprising: a first and a second array provided at regular intervals in an area related to an area in which the oscillator (42) moves. Antenna array (6
0,70), wherein each antenna array has a plurality of associated antenna elements (60A-60N, 70A-70N) arranged at regular intervals, wherein said elements are a plurality of elements. And the baseline is different for each baseline pair, and the elements are spaced by d. Receiving an RF signal from a transmitter by using the first and second antenna arrays and converting a baseline signal from a baseline pair of elements into digital data; Generating a digital signal to provide phase data indicative of an electronic phase of a group of signals received at different baseline pairs of the antenna array
(110A, 110B); and (110A, 110B) converting the phase data into spatial angle data indicating the arrival angle of the RF signal group generated in the first and second baseline pairs; Generating spatial angle data with antenna placement data indicating the geometry and position of the first and second antenna arrays to provide information defining the estimated position of the antenna array
(120) A method comprising:
間を越えて上記発信器からのRF信号発信信号群を収集
し、移動乗り物の加速度、速度を示すデータを提供する
ために時間を越えて受信されるサンプル群を生成する(1
30) ことを特徴とする請求項1に記載の方法。2. Collecting RF signal transmissions from said transmitter over an end time to provide a plurality of samples and over time to provide data indicative of acceleration and speed of a mobile vehicle. Generate received samples (1
30) The method of claim 1, wherein:
複数のゆがんだサンプル群を補償するために上記要素を
伴なう発信器の位置データに重み付けをすることを特徴
とする請求項2に記載の方法。Determining a quality weighting factor for the sample;
3. The method according to claim 2, wherein the position data of the transmitter with said element is weighted to compensate for a plurality of distorted samples.
り間をあけて配置されているエレメント(152,154,156,1
58) の第1及び第2の確認ベースライン対を有し、サン
プル群のセットを与える上記第1及び第2のベースライ
ン対にて受信する上記電子的な位相を比較することを含
むサンプル品質重み付け要素を決定するステップを有
し、上記第1及び第2のベースライン対の電子的な位相
が同一でない場合に、サンプルのセットを与えるため
に、小さい品質重み付け要素を割り当てることを特徴と
する請求項3に記載の方法。4. The antenna array includes elements (152, 154, 156, 1) spaced at the same interval d.
58) sample quality comprising comparing the electronic phases received at the first and second baseline pairs to provide a set of samples, the first and second pairs of confirmed baselines being provided. Determining a weighting factor, wherein a small quality weighting factor is assigned to provide a set of samples when the electronic phases of the first and second baseline pairs are not the same. The method of claim 3.
各線形アレイ軸に従ってアレンジされ、上記アレイ軸は
上記アレイに係る乗り物の移動のわずかな方向を考慮し
た各角度にアレンジされ、上記角度は30から60のレ
ンジであることを特徴とする請求項1乃至4の少なくと
もいずれかに記載の方法。5. The antenna array element according to claim 1,
2. The arrangement according to claim 1, wherein the arrangement is arranged according to each linear array axis, the array axes being arranged at respective angles taking into account the slight direction of movement of the vehicle according to the array, the angles being in the range of 30 to 60. 5. The method according to at least one of the above items 4 to 4.
dはλ/2のマルチプルに等しく、λはRF信号の通常
の波長により与えられ、第1のベースライン対の一つ
は、λ/2のdの間隔を有することを特徴とする請求項
1乃至5の少なくともいずれかに記載の方法。6. The spacing d of the elements of the baseline pair is equal to a multiple of λ / 2, where λ is given by the normal wavelength of the RF signal and one of the first baseline pairs is λ / 2. A method according to at least one of the preceding claims, having a spacing of d.
数のエレメントのベースライン対のいずれも有していな
いことを特徴とする請求項1乃至6に記載の方法。7. The method of claim 1, wherein the single antenna element does not have any of the plurality of element baseline pairs.
は、2つの双曲線H1とH2の交点を検出することを含
み、上記双曲線は、次の式で示され、 H1:a1x2 +a2y2 +a3xy+a4x+a5y
+a6=0 H2:b1x2 +b2y2 +b3xy+b4x+b5y
+b6=0 上記発信器の位置は、上記等式を解くことによりx,y
として得られ、上記双曲線の等式の解法は、以下の等式
により決定され、 c1y4 +c2y3 +c3y3 +c4y+c5=0 そして、yもxを検出した同様にH1,H2を使用する
ことで求められることを特徴とする請求項1乃至6のい
ずれかに記載の方法。8. The method of generating a spatial angle data includes detecting two hyperbolas H1 and the intersection of H2, the hyperbola represented by the following formula, H1: a1x 2 + a2y 2 + a3xy + a4x + a5y
+ A6 = 0 H2: b1x 2 + b2y 2 + b3xy + b4x + b5y
+ B6 = 0 The position of the transmitter is determined by solving the above equation, x, y
Obtained as, solving equations of the hyperbola are determined by the following equation, c1y 4 + c2y 3 + c3y 3 + c4y + c5 = 0 and is determined by y also be used similarly H1, H2 detecting the x A method according to any of claims 1 to 6, characterized in that:
ッキングを行うためのシステムであって、 発信器が動くエリアに関する間隔アレンジメントを配列
する第1及び第2の方向検知アンテナアレイ(60,70) 、
ここで、各アンテナアレイは関連して一定の間隔で配列
された複数のアンテナエレメント(60A-60N,70A-70N) を
有し、上記エレメントは複数のエレメントのベースライ
ン対を有し、上記ベースラインは各ベースライン対毎に
異なり、上記エレメントとエレメントは、dだけ間隔が
置かれている。上記第1及び第2のアンテナアレイを使
用することにより発信器からのRF信号を受信し、エレ
メントのベースライン対からのベースライン信号をデジ
タルデータに変換する受信装置(80,90) と、 上記デジタルデータを生成するプロセッサ装置(100)
と、を具備し、 上記プロセッサ装置(100) が、 上記第1及び第2のアンテナアレイの異なるベースライ
ン対にて受信された信号群の電子的な位相を示す位相デ
ータを提供するためにデジタル信号を生成する手段(110
A,110B) と、 上記位相データを、上記第1及び第2のベースライン対
に生じるRF信号群の到達角度を示す空間的な角度デー
タに変換する手段(110A,110B) と、 発信器の評価された位置を定める情報を提供するために
第1及び第2のアンテナアレイのジオメトリーと位置を
示すアンテナ配置データを伴なう空間的な角度データを
生成する手段(120) と、を有することを特徴とするシス
テム。9. A system for tracking a mobile oscillator transmitting an RF signal group, comprising: a first and a second direction sensing antenna array (60, 70) for arranging an interval arrangement with respect to an area where the oscillator moves. ),
Here, each antenna array has a plurality of antenna elements (60A-60N, 70A-70N) arranged at a fixed interval in relation to each other, and the above-mentioned elements have a plurality of baseline pairs of elements, The lines are different for each baseline pair and the elements are spaced by d. A receiving device (80, 90) for receiving an RF signal from a transmitter by using the first and second antenna arrays and converting a baseline signal from a baseline pair of elements into digital data; Processor device for generating digital data (100)
Wherein the processor unit (100) comprises: a digital processor for providing phase data indicative of an electronic phase of a group of signals received at different baseline pairs of the first and second antenna arrays; Means for generating a signal (110
A, 110B); means (110A, 110B) for converting the phase data into spatial angle data indicating the arrival angle of the RF signal group generated in the first and second baseline pairs; Means (120) for generating spatial angle data with antenna configuration data indicating the geometry and position of the first and second antenna arrays to provide information defining the estimated position. A system characterized by the following.
するために、時間の終りを越えて上記発信器からのRF
信号発信信号群を収集し、上記プロセッサ装置は移動す
る発信器の加速度、速度を示すデータを提供するために
時間を越えて受信するサンプル群を生成する手段を有す
ることを特徴とする請求項9に記載のシステム。10. The receiving device transmits RF signals from the transmitter over the end of time to provide a plurality of samples.
10. The system of claim 9, further comprising the steps of: collecting a set of signaling signals; and the processor unit generating a set of samples received over time to provide data indicative of the acceleration and velocity of the moving transmitter. System.
重み付け要素を決定する手段(140A,140B) と、複数の歪
んだサンプルを補償するために上記要素に係る発信器位
置データに重み付けをする手段(130) と、を有すること
を特徴とする上記請求項10に記載のシステム。11. The processor unit includes means for determining a sample quality weighting factor (140A, 140B) and means for weighting transmitter position data associated with the factor to compensate for a plurality of distorted samples (130). 11. The system according to claim 10, comprising:
は、各線形アレイ軸に従ってアレンジされ、上記アレイ
軸は上記アレイに係る乗り物の移動のわずかな方向を考
慮した各角度にアレンジされ、上記角度は30から60
のレンジであることを特徴とする請求項9乃至11の少
なくともいずれかに記載のシステム。12. The antenna array element is arranged according to each linear array axis, wherein the array axis is arranged at each angle taking into account a slight direction of movement of a vehicle according to the array, wherein the angle is from 30. 60
The system according to at least one of claims 9 to 11, wherein:
隔dはλ/2のマルチプルに等しく、λはRF信号の通
常の波長により与えられ、第1のベースライン対の一つ
は、λ/2のdの間隔を有することを特徴とする請求項
9乃至12の少なくともいずれかに記載のシステム。13. The spacing d between the elements of the baseline pair is equal to a multiple of λ / 2, where λ is given by the normal wavelength of the RF signal and one of the first baseline pair is λ / 2. The system according to at least one of claims 9 to 12, having a spacing of d.
複数のエレメントのベースライン対のいずれも有してい
ないことを特徴とする請求項9乃至13に記載のシステ
ム。14. The single antenna element comprises:
14. The system of claims 9 to 13, wherein the system does not have any of the baseline pairs of the plurality of elements.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26055096A JP2918853B2 (en) | 1996-10-01 | 1996-10-01 | Vehicle position tracking method and system |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP26055096A JP2918853B2 (en) | 1996-10-01 | 1996-10-01 | Vehicle position tracking method and system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10111351A true JPH10111351A (en) | 1998-04-28 |
JP2918853B2 JP2918853B2 (en) | 1999-07-12 |
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ID=17349522
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP26055096A Expired - Lifetime JP2918853B2 (en) | 1996-10-01 | 1996-10-01 | Vehicle position tracking method and system |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005114666A (en) * | 2003-10-10 | 2005-04-28 | Mitsubishi Electric Corp | Tracking system, moving body tracking device, and program |
JP2007518968A (en) * | 2003-11-03 | 2007-07-12 | ケンブリッジ コンサルタンツ リミテッド | Determining location information |
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1996
- 1996-10-01 JP JP26055096A patent/JP2918853B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2005114666A (en) * | 2003-10-10 | 2005-04-28 | Mitsubishi Electric Corp | Tracking system, moving body tracking device, and program |
JP2007518968A (en) * | 2003-11-03 | 2007-07-12 | ケンブリッジ コンサルタンツ リミテッド | Determining location information |
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JP2918853B2 (en) | 1999-07-12 |
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