JPH0560854A - 発信機位置測定システム及び送信方法並びに受信方法 - Google Patents
発信機位置測定システム及び送信方法並びに受信方法Info
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- JPH0560854A JPH0560854A JP2056892A JP2056892A JPH0560854A JP H0560854 A JPH0560854 A JP H0560854A JP 2056892 A JP2056892 A JP 2056892A JP 2056892 A JP2056892 A JP 2056892A JP H0560854 A JPH0560854 A JP H0560854A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 基準発信器や同期回路を用いない簡単なシス
テムで間欠的な被測定体の位置座標を求める。 【構成】 位置測定システムにおける基準局１ａ〜１ｄ
は、被測定体からの擬似雑音信号を受信し、該被測定体
に割当てられた擬似雑音信号に関する整合フィルタを有
する。計測手段４は、検波器によって得られた相関パル
ス信号のうち、最初に検出された信号の検出時刻を基準
として、その他の基準局で検出される信号の到達遅れ時
間を計測する。
テムで間欠的な被測定体の位置座標を求める。 【構成】 位置測定システムにおける基準局１ａ〜１ｄ
は、被測定体からの擬似雑音信号を受信し、該被測定体
に割当てられた擬似雑音信号に関する整合フィルタを有
する。計測手段４は、検波器によって得られた相関パル
ス信号のうち、最初に検出された信号の検出時刻を基準
として、その他の基準局で検出される信号の到達遅れ時
間を計測する。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は、発信機位置測定システム及び送
信方法並びに受信方法に関し、より詳細には、被測定体
から発する電波を受信して被測定体の位置の座標を測定
する発信機位置測定システム及び送信方法並びに受信方
法に関する。例えば、ローカルエリア無線通信、ファク
トリーオートメーション、ホームオートメーションなど
に適用されるものである。
信方法並びに受信方法に関し、より詳細には、被測定体
から発する電波を受信して被測定体の位置の座標を測定
する発信機位置測定システム及び送信方法並びに受信方
法に関する。例えば、ローカルエリア無線通信、ファク
トリーオートメーション、ホームオートメーションなど
に適用されるものである。
【０００２】
【従来技術】先に提案されたものとして、特願平２−３
５５５０号に「発信機位置測定システム及び発信機」が
ある。これは、屋内環境などの限られた領域内での被測
定体の正確な位置座標情報を得ることができる発信機位
置測定システムとして、擬似雑音信号を発信する発信機
と擬似雑音信号発生の時刻の基準となる時計を被測定体
に保持させ、測定領域内に設置された複数の基準局の同
期回路と発信機の位置を測定するシステムである。この
システムでは実時間での位置の追跡ができるが、各基準
局は擬似雑音信号に関する同期回路を必要とするため、
回路構成が複雑になる。
５５５０号に「発信機位置測定システム及び発信機」が
ある。これは、屋内環境などの限られた領域内での被測
定体の正確な位置座標情報を得ることができる発信機位
置測定システムとして、擬似雑音信号を発信する発信機
と擬似雑音信号発生の時刻の基準となる時計を被測定体
に保持させ、測定領域内に設置された複数の基準局の同
期回路と発信機の位置を測定するシステムである。この
システムでは実時間での位置の追跡ができるが、各基準
局は擬似雑音信号に関する同期回路を必要とするため、
回路構成が複雑になる。
【０００３】さらに前記出願のものは、発信機を保持す
る被測定体の動きが遅かったり、移動が少ないときのよ
うに連続的に位置追跡をする必要がない場合の位置測定
システムとして、基準局に同期回路を使わずに、各擬似
雑音信号に関する整合フィルタを用いることで回路構成
を簡単にし、ある時間間隔ごとに位置測定ができるシス
テムを考えている。しかし、各基準局は座標を計算する
ための計算機に接続された時計を基準として発信機から
発信された信号の到達時間を求めるため、計算機と各基
準局の接続ケーブルにおける遅延などで各基準局で異な
る時間誤差が生じると座標の計算に誤差が生じることに
なる。
る被測定体の動きが遅かったり、移動が少ないときのよ
うに連続的に位置追跡をする必要がない場合の位置測定
システムとして、基準局に同期回路を使わずに、各擬似
雑音信号に関する整合フィルタを用いることで回路構成
を簡単にし、ある時間間隔ごとに位置測定ができるシス
テムを考えている。しかし、各基準局は座標を計算する
ための計算機に接続された時計を基準として発信機から
発信された信号の到達時間を求めるため、計算機と各基
準局の接続ケーブルにおける遅延などで各基準局で異な
る時間誤差が生じると座標の計算に誤差が生じることに
なる。
【０００４】また、先に提案された特願平３−１１３９
２７号の「発信機位置測定システム」は、各基準局で異
なる時間差が生じることによる問題を解決するために、
測定領域内の既知の座標に基準発信機を設置し、被測定
体とは異なる擬似雑音信号を、被測定体と同じ発信間隔
で、かつ異なった時間に発信させ、この信号を基準に各
基準局で到達時間を計算させ、被測定体の座標計算の時
間誤差を少なくできる発信機位置測定システムを提案し
ている。しかし、このシステムでは測定領域内に基準発
信機の設置が必要であった。
２７号の「発信機位置測定システム」は、各基準局で異
なる時間差が生じることによる問題を解決するために、
測定領域内の既知の座標に基準発信機を設置し、被測定
体とは異なる擬似雑音信号を、被測定体と同じ発信間隔
で、かつ異なった時間に発信させ、この信号を基準に各
基準局で到達時間を計算させ、被測定体の座標計算の時
間誤差を少なくできる発信機位置測定システムを提案し
ている。しかし、このシステムでは測定領域内に基準発
信機の設置が必要であった。
【０００５】
【目的】本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされた
もので、計算機と各基準局の接続ケーブルにおける遅延
時間が問題にならない様な場合に、基準発信機や時計な
どの時間の基準を示す機器を必要とせず、より簡易な構
成でシステムを構成するために、各基準局で最初に到達
した信号からの他局の信号の遅れ時間を計測することで
被測定体の座標を計算する発信機位置測定システム及び
送信方法並びに受信方法を実現することを目的としてな
されたものである。
もので、計算機と各基準局の接続ケーブルにおける遅延
時間が問題にならない様な場合に、基準発信機や時計な
どの時間の基準を示す機器を必要とせず、より簡易な構
成でシステムを構成するために、各基準局で最初に到達
した信号からの他局の信号の遅れ時間を計測することで
被測定体の座標を計算する発信機位置測定システム及び
送信方法並びに受信方法を実現することを目的としてな
されたものである。
【０００６】
【構成】本発明は、上記目的を達成するために、（１）
特定の領域における被測定体の位置を測定する位置測定
システムにおいて、該位置測定システムは、被測定体に
固有に割当てられた擬似雑音符号の信号を周期的かつ間
欠的に発信する発信機を保持する被測定体と、同領域内
に複数設置された基準局とから成り、該基準局が、被測
定体からの擬似雑音信号を受信し、該被測定体に割当て
られた擬似雑音信号に関する整合フィルタと、該整合フ
ィルタからの出力より相関パルス信号を得る検波器と、
該検波器によって得られた相関パルス信号のうち、最初
に検出された信号の検出時刻を基準として、その他の基
準局で検出される信号の到達遅れ時間を計測する計測手
段とを有し、被測定体の位置および被測定体が保持する
発信機の座標を計測すること、更には、（２）前記被測
定体が固有に割当てられた擬似雑音符号の信号を周期的
かつ連続的に発信する発信機を有すること、更には、
（３）前記（２）において、前記整合フィルタの代わり
に遅延ロックループを用い、被測定体より発せられる擬
似雑音信号を構成する特定な信号列を検出することで、
各基準局に到達する信号の時間差を計測すること、更に
は、（４）前記被測定体に固有に割当てられた擬似雑音
符号の信号を周期的かつ間欠的に発信する発信機を有す
る請求項１記載の発信機位置測定システムにおいて、擬
似雑音符号の周期時間と、測定領域内に設置された基準
局と、被測定体間の最長距離と最小距離の差の距離以上
を信号が伝播するのに必要な時間であるガード時間とを
加えた時間を発信間隔とすること、更には、（５）前記
請求項４記載の送信方法で擬似雑音信号が発信される請
求項１記載の発信機位置測定システムにおいて、最初の
信号が一つの基準局に到達してから後、送信機で規定さ
れたガード時間を計測する機能を有すること、更には、
（６）前記被測定体に固有に割当てられた擬似雑音符号
の信号を周期的かつ連続的に発信する発信機を有する請
求項２又は３記載の発信機位置測定システムにおいて、
測定領域内に設置された基準局と被測定体間の最長距離
と最小距離の差の距離以上を信号が伝播するのに必要な
時間であるガード時間の２倍以上の周期をもつ擬似雑音
符号を発信信号に用いること、更には、（７）前記請求
項６記載の送信方法で擬似雑音信号が発信される請求項
２又は３記載の発信機位置測定システムにおいて、最初
に基準局の一つに到達する信号を基準として計測される
各基準局の受信信号の遅延時間と、測定領域内に設置さ
れた基準局−被測定体間の最長距離と最短距離の差の距
離以上を信号が伝播するに必要な時間であるガード時間
とを比較し、その差を計測する機能を有し、遅延時間が
前記ガード時間より大きいときは、計測したその遅れ時
間から擬似雑音信号の周期を引いたものに補正する機能
を有することを特徴としたものである。以下、本発明の
実施例に基づいて説明する。
特定の領域における被測定体の位置を測定する位置測定
システムにおいて、該位置測定システムは、被測定体に
固有に割当てられた擬似雑音符号の信号を周期的かつ間
欠的に発信する発信機を保持する被測定体と、同領域内
に複数設置された基準局とから成り、該基準局が、被測
定体からの擬似雑音信号を受信し、該被測定体に割当て
られた擬似雑音信号に関する整合フィルタと、該整合フ
ィルタからの出力より相関パルス信号を得る検波器と、
該検波器によって得られた相関パルス信号のうち、最初
に検出された信号の検出時刻を基準として、その他の基
準局で検出される信号の到達遅れ時間を計測する計測手
段とを有し、被測定体の位置および被測定体が保持する
発信機の座標を計測すること、更には、（２）前記被測
定体が固有に割当てられた擬似雑音符号の信号を周期的
かつ連続的に発信する発信機を有すること、更には、
（３）前記（２）において、前記整合フィルタの代わり
に遅延ロックループを用い、被測定体より発せられる擬
似雑音信号を構成する特定な信号列を検出することで、
各基準局に到達する信号の時間差を計測すること、更に
は、（４）前記被測定体に固有に割当てられた擬似雑音
符号の信号を周期的かつ間欠的に発信する発信機を有す
る請求項１記載の発信機位置測定システムにおいて、擬
似雑音符号の周期時間と、測定領域内に設置された基準
局と、被測定体間の最長距離と最小距離の差の距離以上
を信号が伝播するのに必要な時間であるガード時間とを
加えた時間を発信間隔とすること、更には、（５）前記
請求項４記載の送信方法で擬似雑音信号が発信される請
求項１記載の発信機位置測定システムにおいて、最初の
信号が一つの基準局に到達してから後、送信機で規定さ
れたガード時間を計測する機能を有すること、更には、
（６）前記被測定体に固有に割当てられた擬似雑音符号
の信号を周期的かつ連続的に発信する発信機を有する請
求項２又は３記載の発信機位置測定システムにおいて、
測定領域内に設置された基準局と被測定体間の最長距離
と最小距離の差の距離以上を信号が伝播するのに必要な
時間であるガード時間の２倍以上の周期をもつ擬似雑音
符号を発信信号に用いること、更には、（７）前記請求
項６記載の送信方法で擬似雑音信号が発信される請求項
２又は３記載の発信機位置測定システムにおいて、最初
に基準局の一つに到達する信号を基準として計測される
各基準局の受信信号の遅延時間と、測定領域内に設置さ
れた基準局−被測定体間の最長距離と最短距離の差の距
離以上を信号が伝播するに必要な時間であるガード時間
とを比較し、その差を計測する機能を有し、遅延時間が
前記ガード時間より大きいときは、計測したその遅れ時
間から擬似雑音信号の周期を引いたものに補正する機能
を有することを特徴としたものである。以下、本発明の
実施例に基づいて説明する。
【０００７】図１は、本発明による発信機位置測定シス
テムの一実施例を説明するための構成図で、図中、１ａ
〜１ｄは基準局、２ａ〜２ｄは受信システム、３は被測
定体、４は遅れ時間計測器、５は計算機である。基準局
１ａ〜１ｄは、例えば屋内の天井の四隅に固定設置さ
れ、受信アンテナ２ａ〜２ｄの位置座標がわかってい
る。被測定体の座標を一意に決めるため、各局のアンテ
ナは同一平面上にないようにする。被測定体３と基準発
信機と基準局１ａ〜１ｄはお互に見通し内にあり、従っ
て、被測定体３と基準発信機から発せられるキャリアは
見通し内伝播をして各基準局１ａ〜１ｄに到達する。擬
似雑音信号の伝送キャリアとしては電波、光、音波のい
ずれでもよいが、ここで述べる実施例では電波を対象と
する。擬似雑音信号の伝送キャリアが、光や音波で実施
する場合には、例えば電気信号への変換器が加わればよ
い。
テムの一実施例を説明するための構成図で、図中、１ａ
〜１ｄは基準局、２ａ〜２ｄは受信システム、３は被測
定体、４は遅れ時間計測器、５は計算機である。基準局
１ａ〜１ｄは、例えば屋内の天井の四隅に固定設置さ
れ、受信アンテナ２ａ〜２ｄの位置座標がわかってい
る。被測定体の座標を一意に決めるため、各局のアンテ
ナは同一平面上にないようにする。被測定体３と基準発
信機と基準局１ａ〜１ｄはお互に見通し内にあり、従っ
て、被測定体３と基準発信機から発せられるキャリアは
見通し内伝播をして各基準局１ａ〜１ｄに到達する。擬
似雑音信号の伝送キャリアとしては電波、光、音波のい
ずれでもよいが、ここで述べる実施例では電波を対象と
する。擬似雑音信号の伝送キャリアが、光や音波で実施
する場合には、例えば電気信号への変換器が加わればよ
い。
【０００８】各基準局１ａ〜１ｄは、被測定体３および
基準発信機から連続もしくは間欠的に発信される信号を
受信し、相関波出力パルスを得て、それを遅れ時間計測
器４に転送する。遅れ時間計測器４では最初に入力され
た相関パルスを基準として、それぞれの局からの相関パ
ルスの遅れ時間を計測し、結果を計算機５に転送する。
計算機５では、転送されてきた遅れ時間の情報と各基準
局１ａ〜１ｄの受信位置の座標（Ｘ1，Ｙ1，Ｚ1）〜
（Ｘ4，Ｙ4，Ｚ4）から被測定体３の位置座標（Ｘ，
Ｙ，Ｚ）を測定する。
基準発信機から連続もしくは間欠的に発信される信号を
受信し、相関波出力パルスを得て、それを遅れ時間計測
器４に転送する。遅れ時間計測器４では最初に入力され
た相関パルスを基準として、それぞれの局からの相関パ
ルスの遅れ時間を計測し、結果を計算機５に転送する。
計算機５では、転送されてきた遅れ時間の情報と各基準
局１ａ〜１ｄの受信位置の座標（Ｘ1，Ｙ1，Ｚ1）〜
（Ｘ4，Ｙ4，Ｚ4）から被測定体３の位置座標（Ｘ，
Ｙ，Ｚ）を測定する。
【０００９】図２は、発信機位置測定システムにおける
被測定体が保持する発信機と各基準局の受信機の構成図
で、図中、１０はトリガ信号発生器、１１は擬似雑音
（ＰＮ）信号発生器、１２は周波数変換器、１３はアン
プ、１４は送信アンテナ、１５は受信アンテナ、１６は
アンプ、１７は周波数変換器、１８は整合フィルタ、１
９は検波器である。被測定体はその測定体固有の系列の
擬似雑音（ＰＮｍ）信号発生器１１を有し、その信号を
無線周波数（ＲＦ）帯（例えば８００ＭＨz、１ＧＨz)
にアップコンバートして送信する。送信はトリガ信号発
生器１０で制御され、Ｔ時間ごとに送信されている。基
準局では、受信したＲＦ帯信号をダウンコンバートし
て、中間周波数（１Ｆ）帯で被測定体固有のＰＮ符号に
一致した整合フィルタ１８を通して、その後包絡線検波
器１９を通すことで自己相関ピーク出力を得る。整合フ
ィルタ１８は一般にＳＡＷデバイスやＣＣＤで実現でき
る。また、整合フィルタ１８の代りにコンボルバによっ
て自己相関をとってもよい。
被測定体が保持する発信機と各基準局の受信機の構成図
で、図中、１０はトリガ信号発生器、１１は擬似雑音
（ＰＮ）信号発生器、１２は周波数変換器、１３はアン
プ、１４は送信アンテナ、１５は受信アンテナ、１６は
アンプ、１７は周波数変換器、１８は整合フィルタ、１
９は検波器である。被測定体はその測定体固有の系列の
擬似雑音（ＰＮｍ）信号発生器１１を有し、その信号を
無線周波数（ＲＦ）帯（例えば８００ＭＨz、１ＧＨz)
にアップコンバートして送信する。送信はトリガ信号発
生器１０で制御され、Ｔ時間ごとに送信されている。基
準局では、受信したＲＦ帯信号をダウンコンバートし
て、中間周波数（１Ｆ）帯で被測定体固有のＰＮ符号に
一致した整合フィルタ１８を通して、その後包絡線検波
器１９を通すことで自己相関ピーク出力を得る。整合フ
ィルタ１８は一般にＳＡＷデバイスやＣＣＤで実現でき
る。また、整合フィルタ１８の代りにコンボルバによっ
て自己相関をとってもよい。
【００１０】図３は、各局の受信機で得られる各ＰＮ信
号の相関検波パルス出力を示す図である。擬似雑音信号
の周期やトリガ信号発生のタイミングは任意に選べる
が、測定環境によりマルチパス信号が発生するため、信
号の発生時間間隔はマルチパス信号が十分に減衰する時
間だけ必要である。図３の期間１では基準局１ａで最初
に受信信号が得られ、続いて基準局１ｂ，１ｄ，１ｃの
順に受信されている。このとき、基準局１ａで受信され
た信号からの他局信号の遅れ時間ｔ2，ｔ3，ｔ4が計測
されれば、被測定体の座標（ｘ,ｙ,ｚ）と各基準局座標
（Ｘ1，Ｙ1，Ｚ1）〜（Ｘ4，Ｙ4，Ｚ4）との関係は次式
で与えられる。
号の相関検波パルス出力を示す図である。擬似雑音信号
の周期やトリガ信号発生のタイミングは任意に選べる
が、測定環境によりマルチパス信号が発生するため、信
号の発生時間間隔はマルチパス信号が十分に減衰する時
間だけ必要である。図３の期間１では基準局１ａで最初
に受信信号が得られ、続いて基準局１ｂ，１ｄ，１ｃの
順に受信されている。このとき、基準局１ａで受信され
た信号からの他局信号の遅れ時間ｔ2，ｔ3，ｔ4が計測
されれば、被測定体の座標（ｘ,ｙ,ｚ）と各基準局座標
（Ｘ1，Ｙ1，Ｚ1）〜（Ｘ4，Ｙ4，Ｚ4）との関係は次式
で与えられる。
【００１１】
【数１】
【００１２】ただし、ｃは光の速さである。上式を
（ｘ,ｙ,ｚ）について解くことで、被測定体の座標が計
算される。図３の期間２では被測定体が移動したため、
基準局１ｂでの最初に受信信号が得られ、続いて基準局
１ｃ，１ａ，１ｄの順に受信されている。このとき、基
準局１ｂで受信された信号からの他局信号の遅れ時間ｔ
3，ｔ1，ｔ4が計測されれば、被測定体の座標（ｘ,ｙ,
ｚ）と各基準局座標（Ｘ1，Ｙ1，Ｚ1）〜（Ｘ4，Ｙ4，
Ｚ4）との関係は次式で与えられる。
（ｘ,ｙ,ｚ）について解くことで、被測定体の座標が計
算される。図３の期間２では被測定体が移動したため、
基準局１ｂでの最初に受信信号が得られ、続いて基準局
１ｃ，１ａ，１ｄの順に受信されている。このとき、基
準局１ｂで受信された信号からの他局信号の遅れ時間ｔ
3，ｔ1，ｔ4が計測されれば、被測定体の座標（ｘ,ｙ,
ｚ）と各基準局座標（Ｘ1，Ｙ1，Ｚ1）〜（Ｘ4，Ｙ4，
Ｚ4）との関係は次式で与えられる。
【００１３】
【数２】
【００１４】上式を（ｘ,ｙ,ｚ）について解くことで、
移動先の被測定体の座標が計算される。
移動先の被測定体の座標が計算される。
【００１５】図４は、ｔ1〜ｔ4の計測を行なう遅延時間
計測回路の構成図で、図中、２０ａ〜２０ｄは波形整形
器、２１，２５，２７はＯＲ回路、２２はフリップフロ
ップ（ＦＦ0）、２３ａ〜２３ｄはフリップフロップ
（ＦＦ1〜ＦＦ4）、２４はＮＯＲ回路、２６ａ〜２６ｄ
はカウンタ、２８はクロック信号発生器である。各局か
らの相関検波パルス信号は波形整形される。信号Ｓ
1(ｔ）〜Ｓ4(ｔ）の内、最初に到達した信号でＦＦ0２
２がセットされ、各チャネル用のカウンタ２６ａ〜２６
ｄのＣＬＲ端子がlowとなり、クロックのカウントが開
始される。次に各チャネルの信号が到達した時点で各チ
ャネル用のＦＦ1２３ａ〜ＦＦ4２３ｄがリセットされ
て、ＥＮＡＢＬＥ信号がlowとなり、それぞれのカウン
タが停止し、その時のクロックパルスのカウント数
Ｃ1，Ｃ2，Ｃ3，Ｃ4が計算機に出力される。４チャネル
の全ての信号が到達するとＦＦ0２２がリセットされて
各カウンタがクリアされ、次の計測に備える状態とな
る。測定環境に応じてはマルチパスフェージングが生
じ、すべての基準局に測定に十分なレベルの信号が到着
しない時も考えられる。このとき、遅れ時間を示すキャ
リー信号（ＣＲＹ）をカウンタから取り出し、この信号
でもＦＦ0２２をリセットできるようにしている。
計測回路の構成図で、図中、２０ａ〜２０ｄは波形整形
器、２１，２５，２７はＯＲ回路、２２はフリップフロ
ップ（ＦＦ0）、２３ａ〜２３ｄはフリップフロップ
（ＦＦ1〜ＦＦ4）、２４はＮＯＲ回路、２６ａ〜２６ｄ
はカウンタ、２８はクロック信号発生器である。各局か
らの相関検波パルス信号は波形整形される。信号Ｓ
1(ｔ）〜Ｓ4(ｔ）の内、最初に到達した信号でＦＦ0２
２がセットされ、各チャネル用のカウンタ２６ａ〜２６
ｄのＣＬＲ端子がlowとなり、クロックのカウントが開
始される。次に各チャネルの信号が到達した時点で各チ
ャネル用のＦＦ1２３ａ〜ＦＦ4２３ｄがリセットされ
て、ＥＮＡＢＬＥ信号がlowとなり、それぞれのカウン
タが停止し、その時のクロックパルスのカウント数
Ｃ1，Ｃ2，Ｃ3，Ｃ4が計算機に出力される。４チャネル
の全ての信号が到達するとＦＦ0２２がリセットされて
各カウンタがクリアされ、次の計測に備える状態とな
る。測定環境に応じてはマルチパスフェージングが生
じ、すべての基準局に測定に十分なレベルの信号が到着
しない時も考えられる。このとき、遅れ時間を示すキャ
リー信号（ＣＲＹ）をカウンタから取り出し、この信号
でもＦＦ0２２をリセットできるようにしている。
【００１６】最初に信号が到着するチャネルのカウンタ
ではカウンタがアクティブにならないため、カウント数
は０である。計算機ではクロック数とカウント数Ｃ1，
Ｃ2，Ｃ3，Ｃ4から遅れ時間を計算する。最初に信号が
到着したチャネルの判定はカウント数が０であるチャネ
ルを調べればよい。図３の期間１の場合、Ｓ1(ｔ）が最
初に到着するため、Ｃ1＝０であり、ｔ2〜ｔ4はＣ2〜Ｃ
4から求まる。この場合、計測精度はクロックの速さと
安定度や測定環境に依存することになる。これらの遅延
時間と各基準局の座標から前述の式を用いて被測定体の
座標が計測されることになる。
ではカウンタがアクティブにならないため、カウント数
は０である。計算機ではクロック数とカウント数Ｃ1，
Ｃ2，Ｃ3，Ｃ4から遅れ時間を計算する。最初に信号が
到着したチャネルの判定はカウント数が０であるチャネ
ルを調べればよい。図３の期間１の場合、Ｓ1(ｔ）が最
初に到着するため、Ｃ1＝０であり、ｔ2〜ｔ4はＣ2〜Ｃ
4から求まる。この場合、計測精度はクロックの速さと
安定度や測定環境に依存することになる。これらの遅延
時間と各基準局の座標から前述の式を用いて被測定体の
座標が計測されることになる。
【００１７】図５は、発信機位置測定システムにおける
被測定体が保持する発信機と各基準局の受信機の他の構
成図で、図中、３０は擬似雑音（ＰＮ）信号発生器、３
１は周波数変換器、３２はアンプ、３３は送信アンテ
ナ、３４は受信アンテナ、３５はアンプ、３６は周波数
変換器、３７は整合フィルタ、３８は検波器である。図
２に示す実施例では被測定体からの信号が間欠的に発生
されており、送信機にトリガ発生器を必要としたが、図
５に示す実施例では連続的に発生させる場合はトリガ発
生器を必要としない。その他の動作は図２と同様であ
る。
被測定体が保持する発信機と各基準局の受信機の他の構
成図で、図中、３０は擬似雑音（ＰＮ）信号発生器、３
１は周波数変換器、３２はアンプ、３３は送信アンテ
ナ、３４は受信アンテナ、３５はアンプ、３６は周波数
変換器、３７は整合フィルタ、３８は検波器である。図
２に示す実施例では被測定体からの信号が間欠的に発生
されており、送信機にトリガ発生器を必要としたが、図
５に示す実施例では連続的に発生させる場合はトリガ発
生器を必要としない。その他の動作は図２と同様であ
る。
【００１８】図６は、発信機位置測定システムにおける
被測定体が保持する発信機と各基準局の受信機の更に他
の構成図で、図中、３９は遅延ロックループ、４０は信
号列判定器で、その他、図５と同じ作用をする部分は同
一の符号を付してある。請求項１，２のシステムにおい
て、整合フィルタおよび検波器の箇所を遅延ロックルー
プ３９と信号列判定器４０で置き換えたシステムであ
る。遅延ロックループ３９は受信したＰＮ信号の位相追
従を行なう同期回路である。また、信号列判定器４０は
追従中のＰＮ信号の特定な信号列が入力された時に信号
を出力する。遅延ロックループ３９と信号列判定器４０
は図７の様な構成で実現できる。
被測定体が保持する発信機と各基準局の受信機の更に他
の構成図で、図中、３９は遅延ロックループ、４０は信
号列判定器で、その他、図５と同じ作用をする部分は同
一の符号を付してある。請求項１，２のシステムにおい
て、整合フィルタおよび検波器の箇所を遅延ロックルー
プ３９と信号列判定器４０で置き換えたシステムであ
る。遅延ロックループ３９は受信したＰＮ信号の位相追
従を行なう同期回路である。また、信号列判定器４０は
追従中のＰＮ信号の特定な信号列が入力された時に信号
を出力する。遅延ロックループ３９と信号列判定器４０
は図７の様な構成で実現できる。
【００１９】図７は、を遅延ロックループと信号列判定
器を示す図で、図中、４１は相互相関ネットワーク、４
２はループフィルタ、４３は電圧制御クロック、４４は
７段帰還シフトレジスタ、４５はＥＸＯＲ（排他的論理
和）回路、４６はＡＮＤ回路である。１２７チップのＰ
Ｎ信号を追従する１△型遅延ロックループと参照ＰＮ信
号を発生させる７段帰還シフトレジスタ４４の各段から
の出力をＡＮＤゲート４６に入力することで実現される
信号列判定器から構成される受信タイミング出力回路で
ある。この場合、“1111111”となる信号列が１２７チ
ップのＰＮ信号中、１組しかないため、この信号列が入
ってきた時に受信タイミング出力を発生することで、各
基準局間の遅延時間差が測定されることになる。被測定
体の座標の計算は他の２つのシステムと同様の方法で計
算できる。
器を示す図で、図中、４１は相互相関ネットワーク、４
２はループフィルタ、４３は電圧制御クロック、４４は
７段帰還シフトレジスタ、４５はＥＸＯＲ（排他的論理
和）回路、４６はＡＮＤ回路である。１２７チップのＰ
Ｎ信号を追従する１△型遅延ロックループと参照ＰＮ信
号を発生させる７段帰還シフトレジスタ４４の各段から
の出力をＡＮＤゲート４６に入力することで実現される
信号列判定器から構成される受信タイミング出力回路で
ある。この場合、“1111111”となる信号列が１２７チ
ップのＰＮ信号中、１組しかないため、この信号列が入
ってきた時に受信タイミング出力を発生することで、各
基準局間の遅延時間差が測定されることになる。被測定
体の座標の計算は他の２つのシステムと同様の方法で計
算できる。
【００２０】以上のように、本発明によれば、間欠的な
被測定体の位置追跡が基準発信機を必要としない簡易な
システムで実現できる。また、各基地局からの受信タイ
ミング出力信号伝送時の遅延時間による測定誤差が小さ
く、音波を用いたシステムなどに有効である。本発明の
実施例では被測定体が一つであったが、請求項１，２，
３に示したシステムともに、複数の異なる系列のＰＮ符
号を用い、基準局にはそれらに対応した複数の整合フィ
ルタもしくはＤＬＬを用意することで、複数の被測定体
の位置追跡が可能である。
被測定体の位置追跡が基準発信機を必要としない簡易な
システムで実現できる。また、各基地局からの受信タイ
ミング出力信号伝送時の遅延時間による測定誤差が小さ
く、音波を用いたシステムなどに有効である。本発明の
実施例では被測定体が一つであったが、請求項１，２，
３に示したシステムともに、複数の異なる系列のＰＮ符
号を用い、基準局にはそれらに対応した複数の整合フィ
ルタもしくはＤＬＬを用意することで、複数の被測定体
の位置追跡が可能である。
【００２１】以上の実施例においては、計算機と各基準
局の接続ケーブルにおける遅延時間が問題にならない様
な場合に、基準発信機や時計などの時間の基準を示す機
器を必要とせず、より簡易な構成でシステムを構成する
ため、各基準局で最初に到達した信号からの他局の信号
の遅れ時間を計測することで被測定体の座標を計算する
発信機位置測定システムを提案している。この発信機位
置測定システムを実際の環境に用いる場合、電波，光
（赤外線など），音波など被測定体からの発信信号のキ
ャリアが障害物で遮ぎられることがある。この場合、い
つまで受信信号の到達を待つかは明確ではなかった。ま
た、連続的な発信信号を用いる場合、例えば上記のよう
な理由で各受信信号の遅延時間測定の基準となる最初に
受信されるべき信号が失われた場合は、２番目に到着し
た信号を基準に遅延時間が測定されるため、１番目に到
着すべき信号の遅延時間が間違って計測され、位置推定
に大きな誤差を生じる場合がある。このような場合に
は、以下に示すような実施例に基づくとよい。すなわ
ち、請求項４,６では被測定体から発せられる擬似雑音
信号の送信方法を提案し、請求項５,７では請求項４,６
の送信方法で発せられた信号の受信方法を提案してい
る。
局の接続ケーブルにおける遅延時間が問題にならない様
な場合に、基準発信機や時計などの時間の基準を示す機
器を必要とせず、より簡易な構成でシステムを構成する
ため、各基準局で最初に到達した信号からの他局の信号
の遅れ時間を計測することで被測定体の座標を計算する
発信機位置測定システムを提案している。この発信機位
置測定システムを実際の環境に用いる場合、電波，光
（赤外線など），音波など被測定体からの発信信号のキ
ャリアが障害物で遮ぎられることがある。この場合、い
つまで受信信号の到達を待つかは明確ではなかった。ま
た、連続的な発信信号を用いる場合、例えば上記のよう
な理由で各受信信号の遅延時間測定の基準となる最初に
受信されるべき信号が失われた場合は、２番目に到着し
た信号を基準に遅延時間が測定されるため、１番目に到
着すべき信号の遅延時間が間違って計測され、位置推定
に大きな誤差を生じる場合がある。このような場合に
は、以下に示すような実施例に基づくとよい。すなわ
ち、請求項４,６では被測定体から発せられる擬似雑音
信号の送信方法を提案し、請求項５,７では請求項４,６
の送信方法で発せられた信号の受信方法を提案してい
る。
【００２２】図８は、請求項４記載の送信方法を説明す
るための発信信号波形を示す。被測定体に固有の周期Ｔ
の擬似雑音信号を送信後、ガード時間Ｔｇを設ける。こ
こで、ガード時間Ｔｇは測定対象となる領域内の基準局
と被測定体間の最大距離をＬmax、最小距離をＬmin と
した場合、Ｔｇ＝（Ｌmax−Ｌmin）／ｃ（ｃ：キャリア
の伝播速度）で与えられる。ＬmaxとＬminは測定対象と
なる環境により異なるが、例えば、立方体の屋内５１で
基準局５２ａ〜５２ｄが図９のように設置され、被測定
体５３が底面にある様な場合は、図９のように対角線の
長さをＬmax、底面と基準局の最小距離をＬminに選べば
良い。図８の信号を発生させるためには、請求項１記載
の発信機位置測定システムの送信機の実施例（図２）に
示したトリガ信号発生器を対象とする測定領域用に設計
すればよい。その実施例を図１０に示す。
るための発信信号波形を示す。被測定体に固有の周期Ｔ
の擬似雑音信号を送信後、ガード時間Ｔｇを設ける。こ
こで、ガード時間Ｔｇは測定対象となる領域内の基準局
と被測定体間の最大距離をＬmax、最小距離をＬmin と
した場合、Ｔｇ＝（Ｌmax−Ｌmin）／ｃ（ｃ：キャリア
の伝播速度）で与えられる。ＬmaxとＬminは測定対象と
なる環境により異なるが、例えば、立方体の屋内５１で
基準局５２ａ〜５２ｄが図９のように設置され、被測定
体５３が底面にある様な場合は、図９のように対角線の
長さをＬmax、底面と基準局の最小距離をＬminに選べば
良い。図８の信号を発生させるためには、請求項１記載
の発信機位置測定システムの送信機の実施例（図２）に
示したトリガ信号発生器を対象とする測定領域用に設計
すればよい。その実施例を図１０に示す。
【００２３】図１０は、７ビットの帰還シフトレジスタ
を用いて帰還タップ（３,７）の１２７チップＭ系列符
号発生器をカウンタとフリップ・フロップで構成された
トリガ回路で制御している。図中、６１はＯＲ回路、６
２はフリップ・フロップ（ＦＦ１）、６３はカウンタ、
６４はフリップ・フロップ（ＦＦ２）、６５はクロック
信号発生器、６６はＯＲ回路、６７，６８はＡＮＤ回
路、６９はシフトレジスタ、７０はＥＸ−ＯＲ回路であ
る。
を用いて帰還タップ（３,７）の１２７チップＭ系列符
号発生器をカウンタとフリップ・フロップで構成された
トリガ回路で制御している。図中、６１はＯＲ回路、６
２はフリップ・フロップ（ＦＦ１）、６３はカウンタ、
６４はフリップ・フロップ（ＦＦ２）、６５はクロック
信号発生器、６６はＯＲ回路、６７，６８はＡＮＤ回
路、６９はシフトレジスタ、７０はＥＸ−ＯＲ回路であ
る。
【００２４】リセット信号によりＦＦ１，ＦＦ２がリセ
ットされると同時に、シフトレジスタ６９には初期値
（1111111）がロードされる。リセット信号入力時はＦ
Ｆ２の出力がＬowであるから、シフトレジスタ６９へは
クロック信号が入力されず、シフトレジスタ６９の値は
（1111111）に保たれる。したがって、ＦＦ１の出力は
Ｈｉとなり、カウンタ６３でクロックのカウントが開始
される。ガード時間Ｔｇに相当するカウント数Ｃｇがキ
ャリーとして発生すると、ＦＦ２出力がＨｉとなって擬
似雑音信号の発生が開始される。信号が１周期分発生す
るとレジスタ内の信号列が再び初期値（1111111）に戻
り、アンドゲート出力が再びＨｉとなるため、擬似雑音
信号の発生が止められ、ガード時間の計測に移る。この
様にして、図８の信号が発生できることは明らかであ
る。
ットされると同時に、シフトレジスタ６９には初期値
（1111111）がロードされる。リセット信号入力時はＦ
Ｆ２の出力がＬowであるから、シフトレジスタ６９へは
クロック信号が入力されず、シフトレジスタ６９の値は
（1111111）に保たれる。したがって、ＦＦ１の出力は
Ｈｉとなり、カウンタ６３でクロックのカウントが開始
される。ガード時間Ｔｇに相当するカウント数Ｃｇがキ
ャリーとして発生すると、ＦＦ２出力がＨｉとなって擬
似雑音信号の発生が開始される。信号が１周期分発生す
るとレジスタ内の信号列が再び初期値（1111111）に戻
り、アンドゲート出力が再びＨｉとなるため、擬似雑音
信号の発生が止められ、ガード時間の計測に移る。この
様にして、図８の信号が発生できることは明らかであ
る。
【００２５】ところで、信号のガード時間Ｔｇは遅れ時
間計測器で測定されうる遅れ時間の最大値より大きいの
で図８の信号を用い、受信機において最初の信号が受信
されてからの時間計測を行い、時間がＴｇを越えてもい
くつかの基準局で信号が受信されていないときは、それ
らの局で受信されるべき信号は失われたものとみなせ、
遅れ時間計測器をリセットして次の周期の信号計測に移
ることができる。この様な機能を満たす請求項５記載の
受信方法は、図１１の実施例に示した遅れ時間計測器を
用いて実現される。
間計測器で測定されうる遅れ時間の最大値より大きいの
で図８の信号を用い、受信機において最初の信号が受信
されてからの時間計測を行い、時間がＴｇを越えてもい
くつかの基準局で信号が受信されていないときは、それ
らの局で受信されるべき信号は失われたものとみなせ、
遅れ時間計測器をリセットして次の周期の信号計測に移
ることができる。この様な機能を満たす請求項５記載の
受信方法は、図１１の実施例に示した遅れ時間計測器を
用いて実現される。
【００２６】図１１は、請求項５記載の受信方法を実現
する遅れ時間計測器の実施例を示す図である。図中、７
１ａ〜７１ｄは波形整形器、７２はＯＲ回路、７３ａ〜
７３ｄ，７４はフリップ・フロップ、７５ａ〜７５ｅは
カウンタ、７６はクロック信号発生器である。カウンタ
１〜４，ＦＦ１〜４の役割は図４に等しく、これらにガ
ード時間を計測するカウンタ５を追加した点が特に異な
る。基準局に到着した信号のうち、最も早い信号でＦＦ
５の出力がＨｉとなり、全てのカウンタが時間計測を開
始する。カウンタ５はガード時間に相当するクロック数
をカウントしてキャリー信号を発生する。ＦＦ５の出力
がＬowとなり、各カウンタがカウントを停止し、そのと
きの各カウント数が遅延時間として被測定体の位置計測
に用いられる。請求項２と３記載の受信機位置測定シス
テムのように発信信号を周期的かつ連続的に発生させる
場合、トリガ回路による擬似雑音信号の発生制御は行わ
ないので、請求項６記載のように擬似雑音信号の周期を
対象となる測定環境に合せて選択する必要がある。選択
する擬似雑音信号の周期をＴとすると、Ｔ≧２・Ｔｇと
なるように選ぶ。実施例として、キャリアに音波を用い
（音速３００m／sとする）、擬似雑音信号のチップレー
トを６kHz、（Ｌmax−Ｌmin）＝２０m の場合を考える
と、必要となる擬似雑音信号のチップ数Ｎは、 Ｎ ≧ （２０／３０）・６０００ ＝ ４００ 擬似雑音符号としてＭ系列符号を使う場合は、例えば、
５１１チップの符号が使える。この符号を発生する擬似
雑音信号発生器は、例えば、図１２のようなフィードバ
ック・シフトレジスタを用いて実現できる。図中、８１
はＥＸ−ＯＲ回路、８２ａ〜８２ｉはフリップ・フロッ
プである。
する遅れ時間計測器の実施例を示す図である。図中、７
１ａ〜７１ｄは波形整形器、７２はＯＲ回路、７３ａ〜
７３ｄ，７４はフリップ・フロップ、７５ａ〜７５ｅは
カウンタ、７６はクロック信号発生器である。カウンタ
１〜４，ＦＦ１〜４の役割は図４に等しく、これらにガ
ード時間を計測するカウンタ５を追加した点が特に異な
る。基準局に到着した信号のうち、最も早い信号でＦＦ
５の出力がＨｉとなり、全てのカウンタが時間計測を開
始する。カウンタ５はガード時間に相当するクロック数
をカウントしてキャリー信号を発生する。ＦＦ５の出力
がＬowとなり、各カウンタがカウントを停止し、そのと
きの各カウント数が遅延時間として被測定体の位置計測
に用いられる。請求項２と３記載の受信機位置測定シス
テムのように発信信号を周期的かつ連続的に発生させる
場合、トリガ回路による擬似雑音信号の発生制御は行わ
ないので、請求項６記載のように擬似雑音信号の周期を
対象となる測定環境に合せて選択する必要がある。選択
する擬似雑音信号の周期をＴとすると、Ｔ≧２・Ｔｇと
なるように選ぶ。実施例として、キャリアに音波を用い
（音速３００m／sとする）、擬似雑音信号のチップレー
トを６kHz、（Ｌmax−Ｌmin）＝２０m の場合を考える
と、必要となる擬似雑音信号のチップ数Ｎは、 Ｎ ≧ （２０／３０）・６０００ ＝ ４００ 擬似雑音符号としてＭ系列符号を使う場合は、例えば、
５１１チップの符号が使える。この符号を発生する擬似
雑音信号発生器は、例えば、図１２のようなフィードバ
ック・シフトレジスタを用いて実現できる。図中、８１
はＥＸ−ＯＲ回路、８２ａ〜８２ｉはフリップ・フロッ
プである。
【００２７】図１３は、擬似雑音信号の周期Ｔを２・Ｔ
ｇとした場合の各基準局からの検波信号の例を示す。各
パルス信号は遅れ時間計測器で波形整形された後の信号
である。この例では被測定体からの信号発信後、被測定
体に最も近い基準局１において、受信されるべき信号が
失われた例を示す。この時、最初に検出される信号は、
基準局２の信号であるから、この信号を基準として他局
の信号検出の遅れ時間を計測することになる。請求項３
および４の計測方法では、基準局１における遅れ時間が
ｔ1として計測されるので、最も被測定体に近い基準局
１における遅れ時間が最も大きく計測されてしまい、被
測定体の位置計算に大きな誤差が生じる。
ｇとした場合の各基準局からの検波信号の例を示す。各
パルス信号は遅れ時間計測器で波形整形された後の信号
である。この例では被測定体からの信号発信後、被測定
体に最も近い基準局１において、受信されるべき信号が
失われた例を示す。この時、最初に検出される信号は、
基準局２の信号であるから、この信号を基準として他局
の信号検出の遅れ時間を計測することになる。請求項３
および４の計測方法では、基準局１における遅れ時間が
ｔ1として計測されるので、最も被測定体に近い基準局
１における遅れ時間が最も大きく計測されてしまい、被
測定体の位置計算に大きな誤差が生じる。
【００２８】ここで、基準局１で検出されるはずだった
欠落信号（点線で表示）と、遅れ時間測定の時間基準と
なった基準局２の検出パルス信号との時間差ｔ0は最大
でＴｇの場合が考えられる。さらに、基準局１で検出さ
れる次周期の信号はｔ1＞Ｔｇとして測定されねばなら
ないので、（ｔ0＋ｔ1）の最大値は２・Ｔｇとなる。し
たがって、擬似雑音信号の周期をＴ≧２・Ｔｇに設定
し、計測した遅れ時間とＴｇとを比較し、ｔ≧Ｔｇの場
合は（ｔ−Ｔ）を遅れ時間とすることで、信号が欠落し
た場合の正しい遅れ時間が計測される（請求項７）。
欠落信号（点線で表示）と、遅れ時間測定の時間基準と
なった基準局２の検出パルス信号との時間差ｔ0は最大
でＴｇの場合が考えられる。さらに、基準局１で検出さ
れる次周期の信号はｔ1＞Ｔｇとして測定されねばなら
ないので、（ｔ0＋ｔ1）の最大値は２・Ｔｇとなる。し
たがって、擬似雑音信号の周期をＴ≧２・Ｔｇに設定
し、計測した遅れ時間とＴｇとを比較し、ｔ≧Ｔｇの場
合は（ｔ−Ｔ）を遅れ時間とすることで、信号が欠落し
た場合の正しい遅れ時間が計測される（請求項７）。
【００２９】図１４は、請求項７記載の受信方法の実施
例となる遅れ時間計測器を示す図である。図中、９１ａ
〜９１ｄは波形整形器、９２はＯＲ回路、９３ａ〜９３
ｄ，９４はフリップ・フロップ、９５ａ〜９５ｅはカウ
ンタ、９６ａ〜９６ｄはカウント数比較訂正部、９７は
クロック信号発生器である。回路の動作原理は、カウン
タ５およびカウント数比較訂正部を除いて図１１と同じ
である。図１４では、カウンタ５において擬似雑音信号
の周期に相当するクロック数をカウントし、キャリー信
号を発生させる。したがって、擬似雑音信号の１周期ご
とに遅れ時間を計測するカウンタ１〜４がリセットされ
る。カウント数比較訂正部では、各局におけるカウンタ
出力値Ｃｉ（Ｃ1〜Ｃ4）を最大遅れ時間Ｔｇに相当する
クロックのカウント数Ｃmaxと比較する。図１５のよう
にＣｉがＣmaxより小さいときはＣｉをそのまま位置計
算に用いるが、Ｃmaxより大きいときはＣｉとして（Ｃ
ｉ−ＣT）を用いる。ここで、ＣTは擬似雑音信号の周期
Ｔに相当するクロック数であり、図１３の例ではＣT＝
２・Ｃmaxである。クロックの周波数は一定であり、Ｃm
axは対象領域で固定であり、またＣTもシステムで固定
であるため、カウント数比較訂正部の機能は位置計算を
実際に行う計算機（図１参照）のソフトウェア上で実現
できる。
例となる遅れ時間計測器を示す図である。図中、９１ａ
〜９１ｄは波形整形器、９２はＯＲ回路、９３ａ〜９３
ｄ，９４はフリップ・フロップ、９５ａ〜９５ｅはカウ
ンタ、９６ａ〜９６ｄはカウント数比較訂正部、９７は
クロック信号発生器である。回路の動作原理は、カウン
タ５およびカウント数比較訂正部を除いて図１１と同じ
である。図１４では、カウンタ５において擬似雑音信号
の周期に相当するクロック数をカウントし、キャリー信
号を発生させる。したがって、擬似雑音信号の１周期ご
とに遅れ時間を計測するカウンタ１〜４がリセットされ
る。カウント数比較訂正部では、各局におけるカウンタ
出力値Ｃｉ（Ｃ1〜Ｃ4）を最大遅れ時間Ｔｇに相当する
クロックのカウント数Ｃmaxと比較する。図１５のよう
にＣｉがＣmaxより小さいときはＣｉをそのまま位置計
算に用いるが、Ｃmaxより大きいときはＣｉとして（Ｃ
ｉ−ＣT）を用いる。ここで、ＣTは擬似雑音信号の周期
Ｔに相当するクロック数であり、図１３の例ではＣT＝
２・Ｃmaxである。クロックの周波数は一定であり、Ｃm
axは対象領域で固定であり、またＣTもシステムで固定
であるため、カウント数比較訂正部の機能は位置計算を
実際に行う計算機（図１参照）のソフトウェア上で実現
できる。
【００３０】
【効果】以上の説明から明らかなように、本発明による
と、以下のような効果がある。 （１）請求項１に対する効果：被測定体に擬似雑音信号
の発信機を保持させ、擬似雑音信号を間欠的に送信さ
せ、その信号を複数の基準局で受信し、その擬似雑音信
号の系列に対応した整合フィルタを用いて相関パルス信
号を得て、各受信信号の相対的な到達遅延時間を求める
ことで、基準発信局や同期回路を用いない簡易なシステ
ムで間欠的な被測定体の位置座標の追跡が可能となる。 （２）請求項２に対する効果：被測定体に擬似雑音信号
の発信機を保持させ、擬似雑音信号を連続的に送信さ
せ、その信号を複数の基準局で受信し、その擬似雑音信
号の系列に対応した整合フィルタを用いて相関パルス信
号を得て、各受信信号の相対的な到達遅延時間を求める
ことで、基準発信局や同期回路を用いない簡易なシステ
ムで間欠的な被測定体の位置座標の追跡が可能となる。 （３）請求項３に対する効果：被測定体に擬似雑音信号
の発信機を保持させ、擬似雑音信号を連続的に送信さ
せ、その信号を複数の基準局で受信し、その擬似雑音信
号に同期追従する遅延ロックループを用いて、各受信信
号の相対的な到達遅延時間を求めることで基準発信局を
用いない簡易なシステムで間欠的な被測定体の位置座標
の追跡が可能となる。 （４）請求項４に対する効果：擬似雑音信号を間欠的に
発信する発信機の位置測定を行うシステムにおいて、い
くつかの基準局で受信信号が欠落した場合、基準局で受
信すべき信号を受信し落とさない信号を発生できる。 （５）請求項５に対する効果：請求項４の方法で擬似雑
音信号を間欠的に発信する発信機の位置測定を行うシス
テムにおいて、いくつかの基準局で受信信号が欠落した
場合でも、次の発信号の遅れ時間の測定を正確に開始す
ることができる。 （６）請求項６に対する効果：擬似雑音信号を連続的に
発信する発信機の位置測定を行うシステムにおいて、基
準局での受信の際、信号欠落の有無を判別できる信号を
発生できる。 （７）請求項７に対する効果：請求項６の方法で擬似雑
音信号を連続的に発信する発信機の位置測定を行うシス
テムにおいて、いくつかの基準局で受信信号が欠落した
場合、欠落による誤差を生じることなく発信信号の遅れ
時間の測定を行うことができる。
と、以下のような効果がある。 （１）請求項１に対する効果：被測定体に擬似雑音信号
の発信機を保持させ、擬似雑音信号を間欠的に送信さ
せ、その信号を複数の基準局で受信し、その擬似雑音信
号の系列に対応した整合フィルタを用いて相関パルス信
号を得て、各受信信号の相対的な到達遅延時間を求める
ことで、基準発信局や同期回路を用いない簡易なシステ
ムで間欠的な被測定体の位置座標の追跡が可能となる。 （２）請求項２に対する効果：被測定体に擬似雑音信号
の発信機を保持させ、擬似雑音信号を連続的に送信さ
せ、その信号を複数の基準局で受信し、その擬似雑音信
号の系列に対応した整合フィルタを用いて相関パルス信
号を得て、各受信信号の相対的な到達遅延時間を求める
ことで、基準発信局や同期回路を用いない簡易なシステ
ムで間欠的な被測定体の位置座標の追跡が可能となる。 （３）請求項３に対する効果：被測定体に擬似雑音信号
の発信機を保持させ、擬似雑音信号を連続的に送信さ
せ、その信号を複数の基準局で受信し、その擬似雑音信
号に同期追従する遅延ロックループを用いて、各受信信
号の相対的な到達遅延時間を求めることで基準発信局を
用いない簡易なシステムで間欠的な被測定体の位置座標
の追跡が可能となる。 （４）請求項４に対する効果：擬似雑音信号を間欠的に
発信する発信機の位置測定を行うシステムにおいて、い
くつかの基準局で受信信号が欠落した場合、基準局で受
信すべき信号を受信し落とさない信号を発生できる。 （５）請求項５に対する効果：請求項４の方法で擬似雑
音信号を間欠的に発信する発信機の位置測定を行うシス
テムにおいて、いくつかの基準局で受信信号が欠落した
場合でも、次の発信号の遅れ時間の測定を正確に開始す
ることができる。 （６）請求項６に対する効果：擬似雑音信号を連続的に
発信する発信機の位置測定を行うシステムにおいて、基
準局での受信の際、信号欠落の有無を判別できる信号を
発生できる。 （７）請求項７に対する効果：請求項６の方法で擬似雑
音信号を連続的に発信する発信機の位置測定を行うシス
テムにおいて、いくつかの基準局で受信信号が欠落した
場合、欠落による誤差を生じることなく発信信号の遅れ
時間の測定を行うことができる。
【図１】 本発明による発信機位置測定システムの一実
施例を説明するための構成図である。
施例を説明するための構成図である。
【図２】 発信機位置測定システムにおける被測定体が
保持する発信機と各基準局の受信機の構成図である。
保持する発信機と各基準局の受信機の構成図である。
【図３】 各局の受信機で得られる各ＰＮ信号の相関検
波パルス出力を示す図である。
波パルス出力を示す図である。
【図４】 遅延時間計測回路を示す図である。
【図５】 発信機位置測定システムにおける被測定体が
保持する発信機と各基準局の受信機の他の構成図であ
る。
保持する発信機と各基準局の受信機の他の構成図であ
る。
【図６】 発信機位置測定システムにおける被測定体が
保持する発信機と各基準局の受信機の更に他の構成図で
ある。
保持する発信機と各基準局の受信機の更に他の構成図で
ある。
【図７】 遅延ロックループと信号列判定器を示す図で
ある。
ある。
【図８】 発信信号波形を示す図である。
【図９】 屋内に設置された基準局及び被測定体(定信
機)を示す図である。
機)を示す図である。
【図１０】 トリガ信号発生器を示す図である。
【図１１】 遅れ時間計測定器を示す図である。
【図１２】 フィードバックシフトレジスタを示す図で
ある。
ある。
【図１３】 各基準局からの検波信号の例を示す図であ
る。
る。
【図１４】 他の遅れ時間計測器を示す図である。
【図１５】 カウント出力に基づく位置計算のフローチ
ャートを示す図である。
ャートを示す図である。
１ａ〜１ｄ…基準局、２ａ〜２ｄ…受信システム、３…
被測定体、４…遅れ時間計測器、５…計算機。
被測定体、４…遅れ時間計測器、５…計算機。
Claims (7)
- 【請求項１】 特定の領域における被測定体の位置を測
定する位置測定システムにおいて、該位置測定システム
は、被測定体に固有に割当てられた擬似雑音符号の信号
を周期的かつ間欠的に発信する発信機を保持する被測定
体と、同領域内に複数設置された基準局とから成り、該
基準局が、被測定体からの擬似雑音信号を受信し、該被
測定体に割当てられた擬似雑音信号に関する整合フィル
タと、該整合フィルタからの出力より相関パルス信号を
得る検波器と、該検波器によって得られた相関パルス信
号のうち、最初に検出された信号の検出時刻を基準とし
て、その他の基準局で検出される信号の到達遅れ時間を
計測する計測手段とを有し、被測定体の位置および被測
定体が保持する発信機の座標を計測することを特徴とす
る発信機位置測定システム。 - 【請求項２】 前記被測定体が固有に割当てられた擬似
雑音符号の信号を周期的かつ連続的に発信する発信機を
有することを特徴とする請求項１記載の発信機位置測定
システム。 - 【請求項３】 前記整合フィルタの代わりに遅延ロック
ループを用い、被測定体より発せられる擬似雑音信号を
構成する特定な信号列を検出することで、各基準局に到
達する信号の時間差を計測することを特徴とする請求項
２記載の発信機位置測定システム。 - 【請求項４】 前記被測定体に固有に割当てられた擬似
雑音符号の信号を周期的かつ間欠的に発信する発信機を
有する請求項１記載の発信機位置測定システムにおい
て、擬似雑音符号の周期時間と、測定領域内に設置され
た基準局と、被測定体間の最長距離と最小距離の差の距
離以上を信号が伝播するのに必要な時間であるガード時
間とを加えた時間を発信間隔とすることを特徴とする送
信方法。 - 【請求項５】 前記請求項４記載の送信方法で擬似雑音
信号が発信される請求項１記載の発信機位置測定システ
ムにおいて、最初の信号が一つの基準局に到達してから
後、送信機で規定されたガード時間を計測する機能を有
することを特徴とする受信方法。 - 【請求項６】 前記被測定体に固有に割当てられた擬似
雑音符号の信号を周期的かつ連続的に発信する発信機を
有する請求項２又は３記載の発信機位置測定システムに
おいて、測定領域内に設置された基準局と被測定体間の
最長距離と最小距離の差の距離以上を信号が伝播するの
に必要な時間であるガード時間の２倍以上の周期をもつ
擬似雑音符号を発信信号に用いることを特徴とする送信
方法。 - 【請求項７】 前記請求項６記載の送信方法で擬似雑音
信号が発信される請求項２又は３記載の発信機位置測定
システムにおいて、最初に基準局の一つに到達する信号
を基準として計測される各基準局の受信信号の遅延時間
と、測定領域内に設置された基準局−被測定体間の最長
距離と最短距離の差の距離以上を信号が伝播するのに必
要な時間であるガード時間とを比較し、その差を計測す
る機能を有し、遅延時間が前記ガード時間より大きいと
きは、計測したその遅れ時間から擬似雑音信号の周期を
引いたものに補正する機能を有することを特徴とする受
信方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2056892A JP3118056B2 (ja) | 1991-06-27 | 1992-01-08 | 発信機位置測定システム及び送信方法並びに受信方法 |
| US07/870,469 US5216429A (en) | 1991-04-17 | 1992-04-17 | Position measuring system using pseudo-noise signal transmission and reception |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3-182972 | 1991-06-27 | ||
| JP18297291 | 1991-06-27 | ||
| JP2056892A JP3118056B2 (ja) | 1991-06-27 | 1992-01-08 | 発信機位置測定システム及び送信方法並びに受信方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0560854A true JPH0560854A (ja) | 1993-03-12 |
| JP3118056B2 JP3118056B2 (ja) | 2000-12-18 |
Family
ID=26357543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2056892A Expired - Fee Related JP3118056B2 (ja) | 1991-04-17 | 1992-01-08 | 発信機位置測定システム及び送信方法並びに受信方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3118056B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002296349A (ja) * | 2001-04-03 | 2002-10-09 | Fujitsu Ltd | 超音波位置評定システム |
| JP2005283195A (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Olympus Corp | 位置検出装置および撮像装置 |
| WO2006019122A1 (ja) * | 2004-08-20 | 2006-02-23 | Tamura Corporation | ワイヤレスマイクシステム、音声伝送再生方法、ワイヤレスマイク送信機、音声送信方法及びプログラム、受信機、音声受信再生方法及びプログラム |
| JP2008033857A (ja) * | 2006-08-01 | 2008-02-14 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 接近警報システム |
| JP2009128299A (ja) * | 2007-11-27 | 2009-06-11 | Nippon Soken Inc | 物体方位検出装置及び物体方位検出システム |
| CN107390163A (zh) * | 2016-05-16 | 2017-11-24 | 株式会社理光 | 移动设备及其定位设备和方法、以及区域限定系统和方法 |
-
1992
- 1992-01-08 JP JP2056892A patent/JP3118056B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3118056B2 (ja) | 2000-12-18 |
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