JP3256963B2 - シュードライトを利用したgps測位システム - Google Patents
シュードライトを利用したgps測位システムInfo
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- G01S19/10—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers providing dedicated supplementary positioning signals
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Description
利用したGPS測位システム関し、特にシュードライト
の送信電力、アンテナ配置を効率的に行うようにしたG
PS測位システムに関する。
測位システムは、GPSシステムにより受信される複数
の衛星から受信されるGPS信号と同様に、複数のシュ
ードライトからそれぞれ位置情報を含むGPS擬似衛星
信号が送信され、前記GPS擬似衛星信号をGPS受信
機により受信することにより、前記複数のシュードライ
トまでの距離と前記位置情報とからGPS受信機の位置
を側位するシステムである(Randal C.Galijan , James
Y. Gilkey , Richard P. Turner著「CARRIER PHASE GP
S FOR AHS VEHICLE CONTROL」1996年1月、P35〜P39
図17、参照)。
を利用したGPS測位システムにおいては、トンネル壁
面等での反射によるマルチパスの影響については特段の
考慮はされていなかった。つまり、従来のシュードライ
トをトンネルや高層ビル等の壁面に囲まれた場所で使用
するGPS測位システムにおいては、シュードライトの
覆域がトンネル幅を超えた時に、トンネル壁の反射によ
るマルチパスの影響により測位精度が劣化する。これ
は、GPS受信機では距離の算出に電波の到着時刻を使
用しており、GPS受信機がシュードライトからの直接
波と時間的に遅れて届くマルチパスとの合成波を受信す
ると、シュードライトとGPS受信アンテナとの距離の
算出誤差が大きくなるからである。
物で囲われた領域内でマルチパスの影響を軽減し、かつ
適切な覆域を確保できるようにしたシュードライトを利
用したGPS測位システムを提供することにある。
ンネルや高層ビル等の壁面に囲まれた場所で使用する場
合、トンネル壁等の反射によるマルチパスの影響を軽減
し、かつ適切な覆域を確保できるようにシュードライト
の送信電力及びアンテナ配置としたシュードライトを利
用したGPS測位システムを提供することにある。
を利用したGPS測位システムは、壁面等の電波反射物
で囲われた領域内のシュードライトを利用したGPS測
位システムにおいて、前記電波反射物の間に複数のシュ
ードライト送信アンテナを対向配置し、前記シュードラ
イト送信アンテナはそれぞれ対向するシュードライト送
信アンテナの1つと正対し、正対するシュードライト送
信アンテナとの間隔をHとし、隣接するシュードライト
送信アンテナの間隔を略3 1/2 ・H/2に設定し、複
数のシュードライト送信アンテナで囲われた領域内のサ
ービス覆域内で少なくとも3つのシュードライト送信ア
ンテナからのGPS擬似衛星信号が受信可能とし、前記
複数のシュードライト送信アンテナから送信される送信
電力は、それぞれ対向する電波反射物の近傍でGPS受
信機が距離を計測できる最小の受信電力となるように設
定したことを特徴とする。
GPS測位システムは、壁面等の電波反射物で囲われた
領域内のシュードライトを利用したGPS測位システム
において、前記電波反射物の間に複数のシュードライト
送信アンテナを対向配置し、前記シュードライト送信ア
ンテナはそれぞれ対向するシュードライト送信アンテナ
との相対的な位置関係が互い違いになるように互いに略
H/2だけずれた位置で対向配置し、前記シュードライ
ト送信アンテナとそれぞれ対向するシュードライト送信
アンテナから前記略H/2だけずれた位置との間隔をH
に設定し、隣接するシュードライト送信アンテナ間隔は
略Hに設定し、複数のシュードライト送信アンテナで囲
われた領域内のサービス覆域内で少なくとも3つのシュ
ードライト送信アンテナからのGPS擬似衛星信号が受
信可能とし、前記複数のシュードライト送信アンテナか
ら送信される送信電力は、それぞれ対向する電波反射物
の近傍でGPS受信機が距離を計測できる最小の受信電
力となるように設定したことを特徴とする。
ビル壁面であり、前記シュードライト送信アンテナは前
記トンネル壁面又はビル壁面上に設置されたことを特徴
とする。
信アンテナと、GPS受信アンテナを有するGPS受信
機とを備え、シュードライトの送信電力をシュードライ
ト送信アンテナとトンネル等の距離でGPS受信機が距
離を計測できる最小の受信電力となるように調整し、ト
ンネル壁面又はビル壁面内等の全てのサービス覆域を満
足できるようシュードライト送信アンテナを配置するこ
とを特徴とする。
の送信電力がトンネル壁面等の電波反射物(遮蔽物)の
距離でGPS受信機が距離を計測できる最小の受信電力
となるように調整することにより、マルチパスがGPS
受信アンテナに到達することを防ぎ、マルチパスの影響
を防止する。また、隣接するシュードライト送信アンテ
ナの配置間隔を調整することによりトンネル内等の全て
のサービス覆域を確保する。
て図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明のシ
ュードライトを利用したGPS測位システムの第1の実
施の形態を示すブロック図である。図1を参照すると、
本実施の形態はトンネル等の電波反射物103に囲まれ
たサービス領域において、GPS受信機101が例えば
2次元の測位を行うことを可能とするシュードライト1
…2nを配置したGPS測位システムの例が示されてい
る。
物103にGPSの擬似衛星信号を発生するシュードラ
イト1a,1b,1c,・・・・1x,1yと、シュー
ドライト送信アンテナ2a,2b,2c,・・・・2
x,2yを配置する。また、GPS受信機101はGP
S受信アンテナ102を有し、前記シュードライト送信
アンテナ2aから放射されるGPS擬似衛星信号を受信
して、シュードライト送信アンテナ2aからGPS受信
アンテナ102までの距離を測定し、同様にシュードラ
イト送信アンテナ2b,2c,2dからのGPS擬似衛
星信号を受信して、それぞれシュードライト送信アンテ
ナ2b,2c,2dからGPS受信アンテナ102まで
の距離を測定する。
・1x,1yが発生するGPS擬似衛星信号には、シュ
ードライト送信アンテナ2a,2b,2c,・・・・2
x,2yの位置情報が含まれており、GPS受信機10
1が2次元の測位を行う場合、3つのシュードライト送
信アンテナからの距離とシュードライト送信アンテナの
位置情報によりGPS受信アンテナ102の位置が特定
される。
ビス覆域とシュードライトの配置を示す図である。図2
に示す実施の形態では、シュードライトを遮蔽物の両端
に設置する例を示している。
シュードライト201、202、203、204、20
5、206、…は対向するシュードライトの間隔(20
1−202,203−204,205−206,…)を
距離Hとすると、隣接するシュードライト間の間隔(2
01−203,202−204,203−205,20
4−206,…)を距離31/2・H/2とする。
場合においては、シュードライトの送信電力は、遮蔽物
の距離HにおいてGPS受信機101が距離を算出する
ことができる最小の受信電力、つまり、当該電力よりも
小さい電力で受信した場合には正常に距離を算出できな
い電力レベル(受信電力)となるような値に設定する。
このことにより遮蔽物により反射された電波は直接波よ
りも受信電力が小さくなり、トンネル壁面等に反射して
起こるマルチパスの影響をなくすことができる。このよ
うな設定により小さくなるサービス覆域を必要な領域範
囲とするためにシュードライトの間隔を、31/2・H
/2に設定する。
トンネル内には、L÷(31/2・H/2)×2個のシ
ュードライトが設置される。隣接するシュードライトの
間隔を31/2・H/2とすることで、3つのシュード
ライトから送信されたGPS擬似衛星信号を受信するこ
とができる領域は、図2の塗りつぶした領域で示すよう
に複数のシュードライト送信アンテナで囲まれた殆どの
領域がサービス覆域として確保される。従って、トンネ
ル等の遮蔽物内部の略全域において、GPS受信機10
1を用いて2次元の測位等を行うことが可能となる。
ネル等の遮蔽物を有するサービス覆域とシュードライト
の配置を示す図である。本実施の形態では、遮蔽物の両
端に配置する対向するシュードライトの相対的な位置関
係を互い違いになるように距離H/2ずつずらした構成
としている。この実施の形態では隣接するシュードライ
トの間隔(301−303,302−304,303−
305,…)を距離Hとすることにより、塗りつぶした
領域で示すように、殆どの領域において3つのシュード
ライトからのGPS擬似衛星信号を受信することができ
ることとなる。その際に必要なシュードライトの個数
は、トンネル長さをLとして、L÷H×2となる。これ
は、図2に示すシュードライトの配置構成と比べ、(3
1/2/2)倍の個数となる。
ネル等の遮蔽物(電波反射物)を有する領域内のサービ
ス覆域とシュードライトの配置に関して、遮蔽物の間隔
を図面上一定(距離H)とし、また、シュードライト送
信アンテナは遮蔽物上に設置した例を示したが、該間隔
が変化する場合においても、距離Hの変化に応じて隣接
するシュードライトの間隔を調整すればよく、また、送
信電力もシュードライト送信アンテナから距離Hの近傍
でGPS受信機が距離を計測できる最小の受信電力で受
信されるように調整すればよいことは明らかである。ま
た、シュードライト送信アンテナを遮蔽物の両端に設置
した例を説明したが、側位を可能とするサービス覆域と
して遮蔽物の中央領域等が確保できればよい場合には、
指向性(前方180°範囲)を有するシュードライト送
信アンテナを所望のサービス覆域の両端等に設置する構
成とすることが可能である。
信アンテナ)は、側位及び遮蔽物の形態に応じて上下又
は左右、上下及び左右に設置するように構成することが
できる。また、前記第1又は第2の実施の形態の隣接す
るシュードライト送信アンテナの配置間隔の31/2・
H/2又はHは、マルチパスの影響を回避可能な範囲に
おいて、略上限値とすることができ前記間隔値以下の設
定が可能であることも明らかである。
S測位システムによれば、トンネル壁面、ビル壁面等の
電波反射物に囲われた領域に、複数のシュードライト送
信アンテナを対向配置し、前記シュードライト送信アン
テナの送信電力は、それぞれの対向する電波反射物の近
傍でGPS受信機が距離を計測できる最小の受信電力と
なるように設定しているので、シュードライト送信アン
テナからのGPS擬似衛星信号が反射の影響を受けるこ
となく受信可能となり、マルチパスによる精度の劣化を
起こすことがない。
ンテナの配置によりGPS測位システムの必要とする大
きさのサービス覆域を確保することを可能である。
ック図である。
ービス覆域を示す図である。
ービス覆域を示す図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 壁面等の電波反射物で囲われた領域内の
シュードライトを利用したGPS測位システムにおい
て、 前記電波反射物の間に複数のシュードライト送信アンテ
ナを対向配置し、前記シュードライト送信アンテナはそ
れぞれ対向するシュードライト送信アンテナの1つと正
対し、正対するシュードライト送信アンテナとの間隔を
Hとし、隣接するシュードライト送信アンテナの間隔を
略3 1/2 ・H/2に設定し、複数のシュードライト送
信アンテナで囲われた領域内のサービス覆域内で少なく
とも3つのシュードライト送信アンテナからのGPS擬
似衛星信号が受信可能とし、前記複数のシュードライト
送信アンテナから送信される送信電力は、それぞれ対向
する電波反射物の近傍でGPS受信機が距離を計測でき
る最小の受信電力となるように設定したことを特徴とす
るシュードライトを利用したGPS測位システム。 - 【請求項2】 壁面等の電波反射物で囲われた領域内の
シュードライトを利用したGPS測位システムにおい
て、 前記電波反射物の間に複数のシュードライト送信アンテ
ナを対向配置し、前記シュードライト送信アンテナはそ
れぞれ対向するシュードライト送信アンテナとの相対的
な位置関係が互い違いになるように互いに略H/2だけ
ずれた位置で対向配置し、前記シュードライト送信アン
テナとそれぞれ対向するシュードライト送信アンテナか
ら前記略H/2だけずれた位置との間隔をHに設定し、
隣接するシュードライト送信アンテナ間隔は略Hに設定
し、複数のシュードライト送信アンテナで囲われた領域
内のサービス覆域内で少なくとも3つのシュードライト
送信アンテナからのGPS擬似衛星信号が受信可能と
し、前記複数のシュードライト送信アンテナから送信さ
れる送信電力は、それぞれ対向する電波反射物の近傍で
GPS受信機が距離を計測できる最小の受信電力となる
ように設定した ことを特徴とするシュードライトを利用
したGPS測位システム。 - 【請求項3】 前記電波反射物はトンネル壁面又はビル
壁面であることを特徴とする請求項1又は2記載のシュ
ードライトを利用したGPS測位システム。 - 【請求項4】 前記シュードライト送信アンテナは電波
反射物上に設置されたことを特徴とする請求項1、2又
は3記載のシュードライトを利用したGPS測位システ
ム。
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JP35597798A JP3256963B2 (ja) | 1998-12-15 | 1998-12-15 | シュードライトを利用したgps測位システム |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP35597798A JP3256963B2 (ja) | 1998-12-15 | 1998-12-15 | シュードライトを利用したgps測位システム |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2000180527A JP2000180527A (ja) | 2000-06-30 |
JP3256963B2 true JP3256963B2 (ja) | 2002-02-18 |
Family
ID=18446701
Family Applications (1)
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JP35597798A Expired - Fee Related JP3256963B2 (ja) | 1998-12-15 | 1998-12-15 | シュードライトを利用したgps測位システム |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100812541B1 (ko) * | 2005-08-05 | 2008-03-13 | 한국유지관리 주식회사 | 지엔에스에스 망조정을 이용한 지반 및 시설물 계측 시스템 |
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JP2003010348A (ja) * | 2001-06-29 | 2003-01-14 | Teruya:Kk | 地下又は建築構造物内における災害情報等の収集ネットワークシステム |
JP2008241284A (ja) * | 2007-03-26 | 2008-10-09 | Seiko Epson Corp | 擬似衛星利用システム、携帯型gps測位装置、制御方法、プログラム及び記憶媒体 |
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JP2011237386A (ja) | 2010-05-13 | 2011-11-24 | Gnss Technologies Inc | ナビゲーション信号送信装置、ナビゲーション信号送信方法および位置情報提供装置 |
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-
1998
- 1998-12-15 JP JP35597798A patent/JP3256963B2/ja not_active Expired - Fee Related
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