無線測位システムおよび無線測位方法
【課題】本発明の目的は、高速で移動する移動体の位置座標を高精度で測位するシステムと無線測位方法を提供することである。
【解決手段】本発明では、移動体は測位基準点となる複数のマーカ装置に測位要求信号を同報送信し、複数のマーカ装置は測位要求信号を受信した時に、測位データを前記マーカ装置固有の通信チャンネルを用いて前記移動体に送信し、前記移動体は前記測位データによる前記マーカ装置の座標、マーカ装置までの往復時間を用いて移動体の現在位置座標を決定する無線測位システムを用いる。移動体と複数マーカ間における測位の通信時間が短縮され、移動体の正確な測位が可能となる。
【解決手段】本発明では、移動体は測位基準点となる複数のマーカ装置に測位要求信号を同報送信し、複数のマーカ装置は測位要求信号を受信した時に、測位データを前記マーカ装置固有の通信チャンネルを用いて前記移動体に送信し、前記移動体は前記測位データによる前記マーカ装置の座標、マーカ装置までの往復時間を用いて移動体の現在位置座標を決定する無線測位システムを用いる。移動体と複数マーカ間における測位の通信時間が短縮され、移動体の正確な測位が可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測位の基準点となる複数のマーカ装置を用いて移動体の位置座標を決定する無線測位システムと無線測位方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
道路等で車両の位置を測定するためＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）が一般に用いられる。ただし、ＧＰＳではビルの谷間等で４個のＧＰＳ衛星が直接見通せない場所では位置を正しく測位することができない。また、ビルの谷間では、ビル等に反射した電波の受信によるマルチパス効果により大きな誤差が生じることが知られている。そこで、ＧＰＳにおける衛星の代わりに、地上に測位用の無線装置（以下マーカ）を設置し、電波を用いて車両の測位を行う方法がある。
【０００３】
マーカを使用して車両の現在位置を測定する従来の測位システム例を図１に示す。
【０００４】
図１において、１０１は車両、１０２はマーカＡ、１０３はマーカＢ、１０４はマーカＣ、＜１＞は電波が伝播するステップをそれぞれ示す。
【０００５】
図１において、道路等に固定設置した複数のマーカ１０２、１０３、１０４から電波を同時、あるいは既知の時間ずらして送信し、各マーカから車両１０１までの電波の到達時間差から車両の位置を求める。これは、ＧＰＳと同じ測位方式であり、２次元で位置を特定するためには最低３個のマーカからの電波を直接見通し内で受信する必要がある。特に、進行方向の位置を正確に決定するためには、車両１０１の前後のマーカからの電波を直接見通し内で受信する必要がある。しかし、車両１０１の前後を大型車が走行している場合、マーカ１０２、１０３、１０４からの電波の１つが遮蔽されることがあり、前後のマーカがすべて同時に見えず測位できない場合がある。マーカを道路面から高い位置に設置すれば、大型車で遮蔽されないが、高い位置のマーカ設置は設置の費用が大きくなり望ましくない。
【０００６】
車両とマーカ間を測位信号を往復させるＴＷＲ（Ｔｗｏ Ｗａｙ Ｒａｎｇｉｎｇ）方式と呼ばれる方法がある。ＴＷＲによる測位の原理を図２に示す。
【０００７】
図２において、２０１は車載機、２０２はマーカ、＜１＞および＜２＞は電波が伝播するステップをそれぞれ示す。
【０００８】
図２により、車載機２０１とマーカ２０２の間で電波を往復させることにより、車載機２０１とマーカ２０２の距離を測定できる。車載機２０１から、送信時刻Ｔｔ０において電波を送信し、伝播路＜１＞を伝播しマーカ２０２に到達した受信時刻Ｔｒ１を測定する。
【０００９】
次に、マーカ２０２から送信時刻Ｔｔ１において電波を返信し、伝播路＜２＞を伝播し車載機２０１に到達した時刻Ｔｒ０１を測定する。車載機２０１とマーカ２０１の距離をＬ１、車載機２０１とマーカ２０２の時計のオフセットをＴ０１、光速をＶｃとすると、（１）式および（２）式の関係となる。
【００１０】
【数１】
【００１１】
【数２】
【００１２】
・ 式と（２）式からＴ０１を消去すると、車載機２０１とマーカ２０２の距離Ｌ１は
・ 式で求まる。
【００１３】
【数３】
【００１４】
ＴＷＲ方式を利用した測位システムの従来技術の例を図３に示す。
【００１５】
図３において、３０１は車両、３０２はマーカＡ、３０３はマーカＢ、３０４はマーカＣ、＜１＞〜＜６＞は電波が伝播するステップをそれぞれ示す。
【００１６】
図３において、車両３０１とマーカＡ３０２の間では、ステップ＜１＞とステップ＜２＞により信号チャンネルＣＨ１を用いて電波を往復させ、車両３０１とマーカＢ３０３の間では、次の測定時間にステップ＜３＞とステップ＜４＞により信号チャンネルＣＨ１を用いて電波を往復させ、車両３０１とマーカＣ３０４の間では、次の測定時間にステップ＜５＞とステップ＜６＞により信号チャンネルＣＨ１を用いて電波を往復させ、車両３０１とマーカ３０２、３０３、３０４の間の距離を（３）式により順次測定する。平面状の１点の位置座標を決定するには、最低２箇所のマーカとの距離が測定できれば、各マーカを中心とした円の交点により車両の測位ができる。
【００１７】
また、道路上の車両位置を測位する方法として、道路面上に所定の間隔で２種類のマーカを設置し、車線の幅方向位置と走行方向位置を前記マーカからの信号を用いて別々に測定する方法がある（特許文献１参照）。
【００１８】
このシステムは、走行車両から道路幅方向問い合わせ電波と、道路進行方向問い合わせ電波をそれぞれ別の周波数で道路面に向かって送信する。
【００１９】
道路面上に所定の間隔で配置された位置情報送出マーカは、受信した道路幅方向問い合わせ電波と同じ周波数の電波を返信する。車両は３つのアンテナを備え、道路上の位置情報送出マーカからの返信電波を受信した３つの電波レベルからピークを示す車線の幅方向位置を決定する。一方、道路面上に所定の間隔で配置された道路情報送出マーカは、受信した道路進行方向問い合わせ電波と同じ周波数の電波を返信する。車両は前記と同じ３つのアンテナで、道路上の道路情報送出マーカからの返信電波を受信し、道路情報送出マーカの道路進行方向の位置座標を検出する。車両はこれら２つの情報を総合して、現在位置を測位する。
【特許文献１】特開２００２−２６０１５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
図３に示したＴＷＲ方式を用いた場合は、各マーカとの測位を順番に行うため、高速に移動する車両３０１は、１個のマーカＡ３０２との測位のための通信を行い、次のマーカＢ３０３との測位の通信時間の間に、車両３０１の位置が移動するので正確な測位できなくなってしまうという課題がある。
【００２１】
また、道路上では、多数の車両が走行しており、他車両によって電波が遮蔽されることがある。測位を行う場合には、道路面等で反射した電波（以下マルチパス）を用いると正しく測位できないため、見通し内の直接伝播波を用いる必要があるが、例えば小型車の前後左右を大型車が走行していると、マーカとの見通し内通信ができないという課題がある。
【００２２】
また前記特許文献１による方法は、車線の走行方向および幅方向の測位精度を上げるには、道路情報送出マーカと位置情報送出マーカを、道路面に測位精度の間隔で設置する必要があり、大きな設備費用が必要となる。
【００２３】
従って本発明の目的の１つは、高速で移動する移動体の位置を高精度で測位する無線測位システムと無線測位方法を提供することである。
【００２４】
尚、上記目的に限らず後述する発明を実施するための最良の形態に示す各構成により導かれる結果であって、従来の技術によっては得られない効果も本発明の他の目的の１つとして位置付けることが出来る。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
（１）本発明では、移動体は測位基準点となる複数のマーカ装置に測位要求信号を同報送信し、複数のマーカ装置は測位要求信号を受信した時に、測位データを前記マーカ装置固有の通信チャンネルを用いて前記移動体に送信し、前記移動体は前記測位データによる前記マーカ装置の座標、マーカ装置までの往復時間を用いて移動体の現在位置座標を決定する無線測位システムを用いる。移動体と複数マーカ間における測位の通信時間が短縮され、移動体の正確な測位が可能となる。
【００２６】
好ましくは、前記測位要求信号および測位データの信号はインパルス化された電波を用いることにより測位のための時刻測定の精度を高く出来る。
【００２７】
前記測位データの信号は、前記マーカ装置毎に異なった擬似ランダム符号によりパルス位置変調された信号とし、前記測位データの送信が繰り返される毎に異なった擬似ランダム符号によりパルス位置時間が制御されることにより、データの衝突を軽減出来る。
【００２８】
また、前記測位データは、前記移動体に共通の第１の測位データと前記移動体によって異なる第２の測位データとなら成り、第１の測位データは前記測位要求信号の受信に関係なく所定の周期で送信され、第２の測位データは前記測位要求信号の受信に応答して送信される。この結果移動体とマーカ装置との通信時間が短縮され高精度な測位が可能となる。
【００２９】
また、前記測位要求データは、前記移動体が前記第１の測位データを受信した時にのみ前記移動体から送信され、測位エリア外における不要な電波の発信を無くし、電波の輻輳が軽減できる。
【００３０】
前記マーカ装置は、道路上の信号機上または、前記移動体が走行する複数車線の両端の上方および車線の境界線の上方に設置され、測位する小型車がマーカ装置と通信する電波が隣車線の大型車により遮断されないように出来る。
（２）本発明では、一方通行の道路を走行する移動体と、測位基準点となる複数のマーカ装置間の電波の往復時間と前記マーカ装置の座標を用いて計算された前記移動体の複数座標のうち、前記座標の時間変化が前記一方通行の方向に一致する座標を前記移動体の座標として選択するステップを含む無線測位方法を用いる。
【００３１】
好ましくは、前記往復時間が最も短い２つのマーカ装置の測位データを用いて決定された前記移動体の座標を中心とし、他のマーカ装置の測位データを用いて決定された前記移動体の座標が所定の範囲外の場合は、測位に用いないステップを含む無線測位方法を用いる。
（３）本発明では、交差点の端から所定の距離離れた位置に設置され、前記交差点に向かう車両方向を向いた第１の複数マーカ装置により前記移動体の測位を行うステップと、前記交差点の端に設置され、前記交差点に侵入する車両方向を向いた第２の複数マーカ装置により前記移動体の測位を行うステップと、前記第１のマーカ装置による測位エリアを通過し、第２の複数マーカ装置による測位エリアに入るまでの区間は前記移動体が内蔵した自律センサにより座標を決定するステップとを含む無線測位方法を用いる。交差点の信号を無視して高速で侵入する車両を事前に検知することが出来る。
（４）前記交差点の端から第１の距離離れた位置に設置され、前記交差点に向かう車両方向を向いた第１の複数マーカ装置により前記移動体の測位を行うステップと、前記交差点の端から第２の距離離れた位置に設置され、前記交差点の方向と前記交差点とは逆方向の両方向に電波の指向性を有した第２の複数マーカ装置により前記移動体の測位を行うステップと、前記交差点の端に設置され、前記交差点に侵入する車両方向を向いた第３の複数マーカ装置により前記移動体の測位を行うステップと、前記第１のマーカ装置による測位エリアを通過し、第２の複数マーカ装置による測位エリアに入るまでの区間は前記移動体が内蔵した自律センサにより座標を決定するステップとを含む無線測位方法を用いる。交差点付近における測位精度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明により、高速で移動する移動体の位置座標を高精度で測位する無線測位システムと無線測位方法を提供することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、図面を参照することにより本発明の実施の形態について説明する。
（実施例１）
実施例１では、走行する車両は複数マーカに対し同報用チャンネルにより測位要求信号を送信し、各マーカはマーカ個別のチャンネルにより測位応答信号を車両に返信することにより、車両の測位を行う。
【００３４】
図４に実施例１における測位システム構成を示す。
図４において、４０１は車両、４０２はマーカＡ、４０３はマーカＢ、４０４はマーカＣ、＜１＞は電波が伝播するステップをそれぞれ示す。
【００３５】
図４において、車両４０１は同報用チャンネルＣＨ０を用い、マーカＡ４０２、マーカＢ４０３、マーカＣ４０４に対し、＜１＞のステップで同時に測位要求信号を送信する。マーカＡ４０２、マーカＢ４０３、マーカＣ４０３は、それぞれマーカに固有のチャンネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３を用いたそれぞれのマーカの測位応答信号を、＜２＞のステップで車両４０１に返信する。各マーカから返信する＜２＞のステップは、車両４０１から各マーカへの伝播遅延時間やマーカ固有の遅延時間による送信時刻の違いはあるが、各マーカが測位要求信号を受信すると時間を待たずにすぐに返信するステップを示す。
【００３６】
車両４０１は、測位要求信号を送信した時刻Ｔｔ０とマーカＡ４０２から受信した測位応答信号の受信時刻Ｔｒ０１および、測位応答信号に含まれるマーカＡ４０２における測位要求信号の受信時刻Ｔｒ１および測位応答信号の送信時刻Ｔｔ１を用い、（３）式により車両４０１とマーカＡ間の距離Ｌ１を計算する。同様にして、マーカＢ４０３、マーカＣ４０４からの測位応答信号に含まれる各マーカの時刻データを用い、車両４０１とマーカＢ４０３間の距離Ｌ２、車両４０１とマーカＣ４０４間の距離Ｌ３を計算する。
【００３７】
平面状の１点の位置座標を決定するには、最低２箇所のマーカとの距離が測定できれば、各マーカを中心とした円の交点により車両の測位ができる。この場合２つの交点が求まるが、車両４０１の進行方向により正しい解を判断するが、具体的説明は図１６−１を用いて後述する。
【００３８】
車両４０１の測位装置構成を図５に、マーカＡ４０２の測位装置構成を図６に、通信フレーム構成を図７に示す。
【００３９】
図５において、５００は車載機、５０１はＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）、５０２は送信部、５０３は送信データ部、５０４はＰＰＭ（パルス位置変調）データ変調部、５０５はＣＨ０ＰＮ系列発生部、５０６はインパルス生成部、５０７は送信時刻保持部、５０８はＢＰＦ、５０９はＰＡ（電力増幅器）、５１０は送信アンテナ、５１１はタイマ、５１２は受信部、５１２１は受信部Ａ、５１２２は受信部Ｂ、５１２ｎは受信部ｎ、５１３は受信アンテナ、５１４はＢＰＦ、５１５はＬＮＡ（低雑音増幅器）、５１６はパルス検出部、５１７は相関器Ａ、５１８はＣＨ１ＰＮ系列発生部、５１９は受信時刻保持部Ａ、５２０はＰＰＭデータ復調部Ａ、５２１は受信データ部Ａ、５２２は外部インタフェースをそれぞれ示す。
【００４０】
図６において、６００はマーカＡ、６０１はＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）、６０２は送信部、６０３は送信データ部、６０４はＰＰＭ（パルス位置変調）データ変調部、６０５はＣＨ１のＰＮ系列発生部、６０６は遅延部、６０７は送信時刻保持部、６０８は減算器、６０９はインパルス生成部、６１０はＢＰＦ、６１１はＰＡ（電力増幅器）、６１２は送信アンテナ、６１３はタイマ、６１４は受信部、６１５は受信アンテナ、６１６はＢＰＦ、６１７はＬＮＡ（低雑音増幅器）、６１８はパルス検出部、６１９は相関器、６２０はＣＨ０ＰＮ系列発生部、６２１は受信時刻保持部、６２２はＰＰＭデータ復調部、６２３は受信データ部、６２４は外部インタフェースをそれぞれ示す。
【００４１】
図７において、Ｄ７０１は送信パルス波形でインパルス生成部５０６の出力波形、Ｄ７０２はＴＨ（タイムホッピング）データでＰＮ系列発生部６０５の出力波形、Ｄ７０３は送信データで送信データ６０３の出力波形、Ｄ７０３１はプリアンブル部（無変調）、Ｄ７０３２はデータ部（ＰＰＭ変調）、Ｄ７０４およびＤ７０５は１チップ分のパルス位置変調をそれぞれ示す。
【００４２】
なお、図７は車載機のフレーム構成を示すが、マーカのフレーム構成については、ＰＮ符号Ｄ７０２が異なるのと、送信パルス波形Ｄ７０１が衝突防止のため後に述べる遅延時間が制御されるが他は同様であるので、図による説明は省略する。
【００４３】
図４、図５、図６、図７を用いて、実施例１における測位システムの動作を説明する。
【００４４】
まず、図５に示した車両４０１搭載の車載機５００が送信する測位要求信号を説明する。
【００４５】
ＭＰＵ５０１の制御により送信データ部５０３から、送信データＤ７０３が１パルス１μｓｅｃのパルスとして出力される。送信データＤ７０３の最初の部分はプリアンブルＤ７０３１の区間であり、７パルス７μｓｅｃの区間はすべて０である。
【００４６】
図５において、ＰＰＭデータ変調部５０４は、ＣＨ０ＰＮ系列発生部５０５から入力したパルスチップの時間位置を、ＭＰＵ５０１の制御により送信データ部５０３から送られた送信データＤ７０３が０の時は変えず、１の時は１チップ分変化する（ホッピングする）パルス位置変調を行う。
【００４７】
ＣＨ０ＰＮ系列発生部５０５は、同報用チャンネルＣＨ０としてＰＮ（擬似ランダム符号）系列の一種である８値のＲＳ（リードソロモン）系列の符号列を生成し、１チップ１００ｎｓｅｃのパルスを、１μｓｅｃの周期毎に、生成した符号に対応した時間に配置したパルス波形を発生する。例えばＤ７０２に示した、５７６３４２１の符号に対応し、１００ｎｓｅｃのパルスは、最初の５に対しては最初の１μs区間の５００ｎｓｅｃの位置に、次の７に対しては次の１μｓｅｃ区間の７００ｎｓｅｃの位置、以下６、３、・・に対応した位置に配置された波形となる。
【００４８】
また、図７に示す送信データＤ７０３は、１μｓｅｃのパルス符号であり、送信データＤ７０３の始めに配置された同期用のプリアンブル部Ｄ７０３１と、これに続くデータ部Ｄ７０３２とから構成される。
【００４９】
図７のプリアンブル部Ｄ７０３１では、送信データＤ７０３は、１周期７μｓｅｃ内のパルスがすべて０である。この時、ＰＰＭデータ変調部５０４からは、変調入力がすべて０であるから、ＣＨ０のＰＮ系列発生部５０５からのパタン波形のパルス位置がそのままとなって出力する。
【００５０】
図７のデータ部Ｄ７０３２では、送信データＤ７０３は所定の周期内に任意の符号を有している。例えば送信データが０１１０・・・の場合、ＰＰＭデータ変調部５０４では、ＰＮ系列発生部５０５からのパタン波形５７６３４２１・・・（通常プリアンブル部の７符合より多くなる）により、チップのパルス位置が０１１０・・・に対応して、符号１で１チップ分ホッピングし（図７のＤ７０４、Ｄ７０５に示す）、５８７３・・・と変調され、５００ｎｓｅｃ、８００ｎｓｅｃ、７００ｎｓｅｃ、３００ｎｓｅｃ ・・・の位置にホッピングされ、図７のデータ部Ｄ７０３２に示されたパルス信号波形となる。
【００５１】
ＰＰＭデータ変調部５０４においてＰＰＭ変調されたパルス信号は、インパルス生成部５０６に送られ、ステップリカバリダイオードにより、パルスの立ち上がり部で非常に細いインパルスが生成される。生成されたままのインパルスは、非常に広い周波数帯域のスペクトラムを有しているが、ＢＰＦ５０８（帯域通過濾波器で、例えば、３．４ＧＨｚ〜４．８ＧＨzまたは、７．２５ＧＨｚ〜１０．２５ＧＨｚの通過帯域幅）を通すことで、許容帯域外（例えば、３．４ＧＨｚ以下と４．８ＧＨｚ以上または、７．２５ＧＨｚ以下と１０．２５ＧＨｚ以上）のスペクトラム成分を除去することが出来る。ＢＰＦ５０８通過後、ＰＡ５０９（電力増幅器）で増幅し、送信アンテナ５１０から電波が放射される。
【００５２】
車両４０１の車載機５００は測位要求信号を送信する時に、プリアンブル部Ｄ７０３１の後のデータ部の最初のパルスを発生する時刻Ｔｔ０を送信時刻保持部５０７に保存する。
【００５３】
車両４０１の車載機５００から送信された同報用ＣＨ０のインパルス電波は、各マーカの受信部で受信される。図６のマーカＡ４０２受信部６１４では、受信アンテナ６１５から受信されたインパルス電波は、バンドパスフィルタＢＰＦ６１６で不要な周波数成分を除去後、低雑音アンプ増幅器６１７で増幅され、パルス検出部６１８でパルスの有無が検出される。パルス検出部６１８の回路は、公知のダイオードによる包絡線検波回路とコンパレータ等で実現できる。検出されたパルスは、デジタルマッチドフィルタによる相関器６１９によりＣＨ０ＰＮ系列発生部６２０で発生した同報用ＣＨ０のＲＳ系列の符号と比較される。相関器６１９によりプリアンブル部Ｄ７０３１が検出されたならば、同期が確立されたとして、ＰＰＭデータ復調部６２２により、次に続くデータ部Ｄ７０３２のＰＰＭ信号を復調し受信データを生成し、受信データ部６２３を介してＭＰＵ６０１に入力する。データ部Ｄ７０３２の最初のパルスを検出したら、その時刻Ｔｒ１を受信時刻保持部６２１に保持する。
【００５４】
ＭＰＵ６０１に入力された受信データは、車両４０１からの測位要求信号と判別されると、マーカＡ４０２の測位応答信号として返信される。この時、マーカごとに異なるチャンネルが使用され、マーカＡ４０２ではチャンネル１（以下ＣＨ１）が使用される。マーカＡ４０２の送信部６０２にはＣＨ１ＰＮ系列発生部６０５を備え、ＣＨ１のＲＳ系列としてＣＨ０とは異なる符号列４６７２５３０を発生させる。フレーム構造は図７と同様であるが、図７におけるＤ７０２の５７６３４２１が４６７２５３０に変わるところが異なるのみであるから詳細説明は省略する。また、遅延部６０６においてＣＨ１ＰＮ系列発生部６０５で発生した系列に対して、ＭＰＵ６０１から指定したランダムな遅延量が付加される。
【００５５】
図８と図９を用いて、ランダムな遅延量を付加する目的を説明する。
【００５６】
図８において、ＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４は、それぞれ異なったマーカが送信する測位応答信号チャンネルの時間波形を示す。
【００５７】
図９において、ＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４は、図８の各マーカが個別に送信する測位応答信号のパルス位置がランダムに遅延させられた時間波形を示す。
【００５８】
各マーカから測位応答信号を返信した場合に、各マーカで異なるＲＳ系列を用いているので、各マーカから送信されたパルスは一度衝突しても連続しては衝突しないように疑似ランダム化されている。しかしながら、非常にまれではあるが、図８に示すように、ＣＨ１とＣＨ２のパルスが衝突し、次に、ＣＨ１とＣＨ３のパルスが衝突し、次にＣＨ１とＣＨ４のパルスが衝突するように、ＣＨ１が連続して他のチャンネルに衝突するためエラー訂正ができず、正しいデータ転送や測位ができなくなる場合が生じる。この不都合の対策として、実施例１では繰り返し測位を行う時に、車両４０１からの測位要求信号に対して各マーカが応答する場合に、図９に示すように繰り返し測位ごとに各マーカにランダムな遅延を持たせる。
【００５９】
例えば、マーカＡ４０２はα１の遅延、マーカＢ４０３はα２の遅延、以下同様にしてマーカがn個ある場合はｎ番目のマーカにαnの遅延を持たせる。この方法により、図８に示すように、ある回の測位がパルスの衝突で失敗した場合でも、次の回の測位では、ＣＨ１のパルスは、ＣＨ２に対してはα２−α１のずれが生じ、ＣＨ３に対してはα３−α１のずれが生じ、ＣＨ４に対してはα４−α１のずれが生じ、ＣＨ１と他のチャンネルの衝突は生じない。
【００６０】
マーカＡ４０２は、送信データのプリアンブル部Ｄ７０３１の後のデータ部Ｄ７０３２の最初のパルス発生時刻Ｔｔ１を送信時刻保持部６０７で保持し、減算器６０８において測位要求信号受信時間Ｔｒ１との減算を行い、時刻差データ（Ｔｔ１−Ｔｒ１）を得る。マーカＡ４０２は、車載機５００からの測位要求信号に応答する測位応答信号データとして、この時刻差データ（Ｔｔ１−Ｔｒ１）とマーカＡ４０２の位置座標データ等を車載機５００に返信する。
【００６１】
車載機５００では、各マーカから同時に測位応答信号が返信されるため、チャンネル数分の受信部５１２１、５１２２、・・、５１２ｎを備えており、並列して受信処理を行う。
【００６２】
図５において、マーカＡ４０２からの測位応答信号は受信部Ａ５１２１で受信され、マーカＡ４０２によるＰＮ系列のＣＨ１との相関がとれた信号により、受信時刻Ｔｒ０１が受信時刻保持部５１９で保持され、測位応答信号データはＰＰＭデータ復調部５２０で復調され受信データＡ５２１を介してＭＰＵ５０１に送られる。
【００６３】
車載機５００のＭＰＵ５０１は、送信時刻保持部５０７に保持された時刻Ｔｔ０、受信時刻保持部Ａ５１９に保持されたＴｒ０、およびマーカＡ４０２からの測位応答信号から復調した受信データに含まれる応答時間データ（Ｔｔ１−Ｔｒ１）を用い、（３）式に基づいて車両４０１とマーカＡ４０２間の距離Ｌ１を計算する。
【００６４】
以下同様にして、マーカＢ４０３、マーカＣ４０４を含むその他のマーカから受信した測位応答信号は、それぞれ受信部Ｂ５１２２、・・・受信部nで受信され、各マーカにおける時刻差データと各マーカの位置座標データを含む測位応答信号データと、車載機５００における各マーカからの受信時刻がＭＰＵ５０１に送られる。
【００６５】
ＭＰＵ５０１では各マーカから送られてきた各マーカにおける応答時間および、車載機５００の送信時刻Ｔｔ０と各マーカからの受信時刻を用い、（３）式と同様にして、車両４０１と各マーカ間の距離Ｌ２、Ｌ３、・・・Ｌｎを計算する。
【００６６】
各マーカの位置座標データと、車両４０１から各マーカまでの距離Ｌ１、Ｌ２、・・・Ｌｎを用い、後述する計算方法により車両４０１の位置座標を求める。
【００６７】
図１０に車載機および複数マーカの出力信号データのフォーマットを示し、図１１に複数車両による測位要求信号と各マーカからの測位応答信号の流れを示し、図１２に測位処理手順を示す。
【００６８】
図１０において、Ｄ１０１は測位要求信号、Ｄ１０１１は要求ヘッダ、Ｄ１０１２は車両ＩＤ、Ｄ１０２は測位応答信号、Ｄ１０２１は応答ヘッダ、Ｄ１０２２は車両ＩＤ、Ｄ１０２３はマーカＩＤ、Ｄ１０２４は応答時間、Ｄ１０２５はマーカの緯度、Ｄ１０２６はマーカの経度、Ｄ１０２７はマーカの高さ、Ｄ１０２８は道路情報、Ｄ１０３は個別測位応答信号、Ｄ１０３１は応答ヘッダ、Ｄ１０３２は車両ＩＤ、Ｄ１０３３はマーカＩＤ、Ｄ１０３４は応答時間、Ｄ１０４は各車共通データ、Ｄ１０４１は応答ヘッダ、Ｄ１０４２はマーカＩＤ、Ｄ１０４３はマーカの緯度、Ｄ１０４４はマーカの経度、Ｄ１０４５はマーカの高さ、Ｄ１０４６は道路情報をそれぞれ示す。
【００６９】
図１１において、図１０と同じ信号には同一の記号を付してあり、Ｔ１ａは車両１とマーカとの通信時間、Ｔ２ａは車両２とマーカとの通信時間、Ｔ３ａは車両３とマーカとの通信時間、Ｔｎａは車両ｎとマーカとの通信時間、Ｔ０はマーカから各車両へ同時送信する時間、Ｔ１ｂは車両１とマーカとの通信時間、Ｔ２ｂは車両２とマーカとの通信時間、Ｔ３ｂは車両３とマーカとの通信時間、Ｔｎｂは車両ｎとマーカとの通信時間をそれぞれ示す。
【００７０】
図１０において車載機５００からは、測位要求信号Ｄ１０１がＣＨ０を使用して各マーカに同報送信される。各マーカからは、測位応答信号Ｄ１０２を返信する。但し、Ｄ１０２のデータの中の、車両ＩＤ１０２２や応答時間１０２４は、測位要求信号Ｄ１０１を発した車両ごとに異なるデータであるが、マーカＩＤのＤ１０２３およびマーカ緯度Ｄ１０２５以後のデータはマーカ座標データや道路上でのマーカ設置位置を示す道路情報データであり、各車両に対し共通のデータである。
【００７１】
そこで本実施例では、マーカからの測位応答信号Ｄ１０２を各車両ごとに異なる個別測位応答信号Ｄ１０３と各車共通データＤ１０４に分け、各車両に対する個別の測位応答信号としてはＤ１０３を使用する。そして、各マーカは一定周期ごとに各車共通データＤ１０４を送信する。
【００７２】
車載機５００は各車共通データＤ１０４を受信し、車両４０２の位置座標の計算に使用する。
【００７３】
図１１の（ａ）に、測位要求信号Ｄ１０１と測位応答信号Ｄ１０２により、複数の車両１、車両２、車両３、・・・、車両ｎの測位を行う場合の信号の流れを示す。この場合、各車両に対し信号の干渉が起きないように、マーカＡ４０２と各車両との通信は時間分割して、各々Ｔ１ａ、Ｔ２ａ、Ｔ３ａ、・・・、Ｔｎａに行われる。
【００７４】
一方、図１１の（ｂ）に、測位要求信号Ｄ１０１と測位応答信号としてＤ１０３とＤ１０４の信号により、複数の車両１、車両２、車両３、・・・、車両ｎの測位行う場合の信号の流れを示す。この場合、前記と同様に各車両に対し信号の干渉が起きないように、マーカＡ４０２と各車両との通信は時間分割して、各々Ｔ１ｂ、Ｔ２ｂ、Ｔ３ｂ、・・・、Ｔｎｂに行われる。そして、各車両共通データＤ１０４は車両毎の通信時間ではなく適切な周期で各車両に同報送信される。
【００７５】
図１１（ｂ）に示す個別測位応答信号を用いる方法は、Ｔ１ｂ、Ｔ２ｂ、Ｔ３ｂ、・・・、Ｔｎｂに、各車共通データを含まないので、図１１（ａ）によるＴ１ａ、Ｔ２ａ、Ｔ３ａ、・・・、Ｔｎａのすべてに共通データを含む方法に比べ、一回の測位時間が短縮される。
【００７６】
即ち、図１１（ｂ）の方が、マーカから送信されるチャンネルの占有時間が減少するので、各車両が１度に測位する時間が短くなり、繰り返し測位の場合の測位周期が短くなる。
【００７７】
各車両が移動しながら繰り返し測位する場合、測位周期が短くなると、１度測位してから次に測位する距離が短くなり、移動車両の測位精度が向上する。
【００７８】
複数車両が複数のマーカと通信する場合、各車両は同じ同報チャンネルＣＨ０を用いるので電波の干渉が起きないようにするため、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）方式を利用する。ＣＳＭＡ／ＣＡ方式は従来から用いられており、通信路が一定時間以上継続して空いていることを確認してからデータを送信する信号の衝突防止方式である。
【００７９】
図１２に、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式を用いた測位の処理手順を示す。
図１２において、図４および図５と同じものには同一の番号を付してある。また、Ｓ１２０１はマーカＡ４０２が各車共通データＡを送信するステップ、Ｓ１２０２は車載機５００がマーカＡ４０２の各車共通データＡを保持するステップ、Ｓ１２０３はマーカＢ４０３が各車共通データＢを送信するステップ、Ｓ１２０４は車載機５００がマーカＢ４０３の各車共通データＢを保持するステップ、Ｓ１２０５は全ＣＨが空くまで待つステップ、Ｓ１２０６は全ＣＨが空いた時刻からランダムな時間間隔待つステップ、Ｓ１２０７は測位要求信号をＣＨ０を用いて同報送信するステップ、Ｓ１２０８はマーカＡ４０２が測位要求信号を受信するステップ、Ｓ１２０９はマーカＡ４０２が測位応答信号Ａを送信するステップ、Ｓ１２１０はマーカＢ４０３が測位要求信号を受信するステップ、Ｓ１２１１はマーカＢ４０３が測位応答信号Ｂを送信するステップ、Ｓ１２１２は車載機５００が測位応答信号Ａを受信するステップ、Ｓ１２１３は車載機５００が測位応答信号Ｂを受信するステップ、Ｓ１２１４は測位計算を行うステップ、Ｓ１２１５はＳ１２０２に戻って次の測位を行うステップをそれぞれ示す。
【００８０】
図１３に、車載機５００がマーカが設置された測位サービスエリアに入ったかどうかの判断を含む測位動作のフローを示す。
図１３において、Ｓ１３０１は車載機５００が測位動作を開始するステップ、Ｓ１３０２は全ＣＨを監視するステップ、Ｓ１３０２はＣＨ１〜ＣＨｎのどれかで各車共通データＤ１０４が検出されるかどうかを判断するステップ、Ｓ１３０４は全ＣＨに空きがあるかどうかを判断するステップ、Ｓ１３０５はランダムな時間待つステップ、Ｓ１３０６はＣＨ０で測位要求するステップ、Ｓ１３０７はＣＨ１〜ＣＨｎを用いた応答の有無を判断するステップ、Ｓ１３０８はＳ１３０７で応答があったＣＨのマーカに対する測位を行うステップ、Ｓ１３０９は一定時間連続して応答無しかどうかを判断するステップをそれぞれ示す。
【００８１】
図１３のステップＳ１３０１において測位を開始する。測位エリア外ではマーカが設置されていないので、車載機５００は測位要求信号Ｄ１０１をチャンネルＣＨ０で出す必要が無く、他システムへの干渉を低減する上から不要な電波放出は抑えるべきである。そこで、ステップＳ１３０２においてマーカが送信するＣＨ１〜ＣＨｎの中の各車共通データ信号Ｄ１０４を監視する。
【００８２】
ステップＳ１３０３において、各社共通データＤ１０４を受信したかどうかを判断する。
【００８３】
測位エリアに設置されたマーカは、走行車両からの測位要求信号の有無に関係なく各車共通データＤ１０４の信号を送信しているので、車載機５００が測位エリア内に入ると各車共通データをＣＨ１〜ＣＨｎのどれかで受信する。車載機５００が測位エリア外の場合、車載機５００は各車共通データＤ１０４をＣＨ１〜ＣＨｎのどれでも受信できないので、Ｓ１３０２へ戻り各車共通データＤ１０４が受信できるまで繰り返す。
【００８４】
各車共通データＤ１０４が受信できた場合は、ステップＳ１３０４にて全ＣＨに空きがある時間を判断する。ただし各車共通データＤ１０４のデータは長い周期で送信されており、各車共通データＤ１０４の空きの時間は長く、この空きの時間に、ＣＨ０および他車両向けのＣＨ１〜ＣＨｎが送信されていない時間を判断する。空きの時間が有る場合、車載機５００はステップＳ１３０５にてランダムな時間待ってＣＨ０で測位要求信号Ｄ１０１を送信する。ステップＳ１３０７によりマーカからの個別測位応答信号Ｄ１０３を受信できたかどうかを判断する。ステップＳ１３０７でｙｅｓの場合は、ステップＳ１３０８により個別測位応答信号Ｄ１０３のデータを用いて測位を行い、ＣＨ１〜ＣＨｎに測位応答信号が返ってくる間は、測位エリア内にいることになるので、以上を繰り返す。
【００８５】
ステップＳ１３０７でｎｏの場合、ＣＨ１〜ＣＨｎのどれからも測位応答信号が無いので、ステップＳ１３０９により一定時間内は測位要求信号を送信するが、ステップＳ１３０９によりｙｅｓの場合は、一定時間経過後にも、ＣＨ１〜ＣＨｎのどれからも測位応答信号が無いので測位エリア外に出たと判断し、測位要求信号の送信は停止し、最初のＣＨ１〜ＣＨｎの監視に戻る。ステップＳ１３０９によりｎｏの場合は、ステップＳ１３０６に戻り、応答があったＣＨのマーカに対し測位要求信号をＣＨ０で送信する。
【００８６】
次に、複数マーカの設置方法を説明する。
図１４にマーカ設置例を示す。
図１４において、１４０１は交差点、１４０２は車両、１４０３は車載機、１４０４はマーカ、１４０５はマーカ、１４０６はマーカ、１４０７はマーカをそれぞれ示す。
【００８７】
図１４に示すマーカ設置例では、交差点１４０１付近における車両１４０２の測位を目的としているため、交差点１４０１の各信号機にマーカを設置する。通常は１つの交差点に信号機は４機あるため、４台のマーカ１４０４、１４０５、１４０６、１４０７を設置する。車載機１４０３から最低２個のマーカが見通しできれば測位できるため、交差点１４０１の各進入路に対して測位できる。例えば、信号機の信号情報を利用することにより、信号無視して侵入する車両を検出して警告を発したり、強制的に停止させることが可能となる。
【００８８】
図１５および図２３に、マーカ設置による走行車両の測位の具体例を示す。
【００８９】
図１５−１において、１５０１はポール、１５０２はマーカＭ１、１５０３はマーカＭ２、１５０４はポール、１５０５はマーカＭ３、１５０３はマーカＭ４、１５０７は大型車、１５０８は小型車、１５０９は大型車、１５１０は車線、１５１１は車線、１５１２は車線、Ｐ１５０１〜Ｐ１５０６は電波の伝播路をそれぞれ示す。
【００９０】
図１５−２において、図１５−１と同じものは同一の番号を付し、１５１３はマーカＭ１、１５１４はマーカＭ２、１５１５はマーカＭ３、Ｐ１５０７〜Ｐ１５１０は電波の伝播路をそれぞれ示す。
【００９１】
図１５−３において、図１５−１と同じものは同一の番号を付し、Ｐ１５１１〜Ｐ１５１３は電波の伝播路をそれぞれ示す。
【００９２】
図１５−４において、図１５−１と同じものは同一の番号を付し、１５１６は小型車、１５１７は大型車、１５１８は小型車、Ｐ１５１４〜Ｐ１５２１は電波の伝播路をそれぞれ示す。
【００９３】
図２３において、図１５−１と同じものは同一の番号を付し、２３１９は大型車、２３２０は大型車、２３２１は小型車、２３２２は大型車、２３２３は車線、２３２４は車線、２３２５は車線、Ｐ２３２２〜Ｐ２３２６は電波の伝播路をそれぞれ示す。
【００９４】
図１５−１では、道路端のポール１５０１上にマーカＭ１の１５０２、ポール１５０４上にマーカＭ４の１５０６を設置し、小型車１５０８の走行車線１５１１の両隣の車線上空にマーカＭ２の１５０３、マーカＭ３の１５０５を設置した場合を示す。
【００９５】
図１５−１に示すように、大型車１５０７と大型車１５０９に挟まれた小型車１５０８からは、マーカＭ１の１５０２、Ｍ４の１５０６、Ｍ２の１５０３、Ｍ３の１５０５を直接見通す伝播路Ｐ１５０１、Ｐ１５０２、Ｐ１５０３、Ｐ１５０４のすべてが遮断される場合がある。
【００９６】
図１５−１の場合、小型車１５０８では、Ｍ２の１５０３からの電波が大型車１５０９で反射して小型車１５０８に到達する伝播路Ｐ１５０５により受信され、Ｍ３の１５０５からの電波が大型車１５０７で反射して小型車１５０８に到達する伝播路Ｐ１５０６により受信される場合がある。この場合、伝播路Ｐ１５０５およびＰ１５０６は直線距離でないから、マーカと小型車１５０８間の距離測位において大きな誤差を生じる。また、図１５−１の大型車１５０７の高さが少し低いと、マーカＭ２の１５０３から小型車１５０８への直接の伝播路Ｐ１５０２と反射の伝播路Ｐ１５０５が同時に存在する場合がある。このように、複数の経路から同じ電波を受信してしまう多重波伝送路（以下マルチパス）の場合は直接波と反射波の合成となるので、マーカＭ２の１５０３と小型車１５０８間の距離測位において誤差を生じる。
【００９７】
図１５−２は、各車線１５０１、１５１１、１５１２の各上空にマーカＭ１の１５１３、マーカＭ２の１５１４、マーカＭ３の１５１５を設置した場合である。しかし、図１５−２の場合も２個以上のマーカの直接波が遮られ、マーカＭ１の１５１３とマーカＭ２の１５１５からは反射波しか受信できないので、測位誤差が大きくなってしまう。
【００９８】
そこで、本実施例では、図１５−３に示すように車線の端にマーカＭ１の１５０２、車線と車線の境界の上空にマーカＭ２の１５０３、マーカＭ３の１５０５を設置する。こうすることで、大型車１５０７と１５０８にはさまれた小型車１５０８からでも、確実に最低２個のマーカＭ２の１５０３とマーカＭ３の１５０５が見通しになり、正しく測位できるため、測位誤差が小さくできる。この時、マーカＭ１の１５０２との通信は見通し外の反射波になって測位誤差が大きくなるが、後述するように距離の短い順に２個のマーカＭ２の１５０３と、Ｍ３の１５０５を選択することにより、反射経路により測位誤差が大きくなるマーカＭ１の１５０２を使用しないようにできる。
【００９９】
以下同様にして、図１５−４において中央車線を大型車１５１７が走行する場合に、両車線の小型車１５１６および１５１８は、最低２個のマーカＭ１の１５０２とマーカＭ２の１５０３は見通せ、直接波が受信できるので測位誤差は小さくなる。
【０１００】
また、図２３のように３車線（２３２３、２３２４、２３２５）の中央車線２３２４を大型車２３２２が走行し、端の車線２３２３を小型車２３２１が走行する場合でも最低２個のマーカＭ１の１５０２とマーカＭ２の１５０３は見通せ、直接波が受信できるので測位誤差は小さくなる。
【０１０１】
次に図１６−１、図１６−２を用いて具体的な測位方法を説明する。
【０１０２】
図１６−１において、１６０１はマーカＭ１、１６０２はマーカＭ２、１６０３はマーカＭ３、１６０４Ａは車載機、１６０４Ｂは車載機の虚像、１６０５は大型車、１６０６は車線、１６０７は車線、１６０８は車線、１６０９は車線、１６１０はＭ１中心の円、１６１１はＭ２中心の円をそれぞれ示す。
【０１０３】
図１６−１に示すように、マーカＭ１の１６０１、Ｍ２の１６０２の２個が見通しとなる場合を考える。図１６−１の車線方向をｘ座標、車線の幅方向をｙ座標、高さ方向をｚ座標とし、マーカＭ１の１６０１、Ｍ２の１６０２、車載機１６０４の座標をそれぞれ、（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）、（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）、（ｘ，ｙ，０）とし、車載機１６０４とマーカＭ１の１６０１、Ｍ２の１６０２間の距離をそれぞれＬ１、Ｌ２とすると、（４）式と（５）式の関係となる。
【０１０４】
【数４】
【０１０５】
【数５】
【０１０６】
連立方程式（４）式と（５）式により、ｘとｙについて解けば、車載機の座標（ｘ，ｙ）が、マーカＭ１の１６０１の座標、マーカＭ２の１６０２の座標および、距離Ｌ１、Ｌ２により表される。
【０１０７】
但し、この場合、（４）式と（５）式の解は、マーカＭ１の１６０１を中心とした半径Ｌ１の円１６１０と、マーカＭ２の１６０２を中心とした半径Ｌ２の円１６１１の交点となり、車載機１６０４Ａの位置と虚像の位置１６０４Ｂの２点が求まる。１回の測位では、実際の車載機の位置が１６０４Ａか１６０４Bかは判定がつかない。しかし、車載機１６０４Ａが車線上を矢印方向に走行している場合に、所定の時間間隔で続けて測位すると、１６０４Ａ位置座標は矢印方向に移動するが、１６０４Ｂ虚像位置座標は矢印とは逆方向に移動する。
【０１０８】
車線ごとに車両の移動方向は決まっており、例えば、図１６−１では車両は矢印方向に移動する車線であるため、１６０４Ａの位置座標が実際の車載機の位置座標と判断できる。
【０１０９】
また、図１６−２に示すように、マーカＭ１の１６０１、Ｍ２の１６０２、Ｍ３の１６０３の３個が見通しとなる場合を考える。車載機１６０４とマーカＭ１の１６０１、Ｍ２の１６０２およびＭ３の１６０３間の距離をそれぞれＬ１、Ｌ２、Ｌ３とすると、前記（４）式と（５）式に加えて、次の（６）式が得られる。
【０１１０】
【数６】
【０１１１】
これらの関係式（４）式、（５）式、（６）式を用いると、図１６−２に示す様にマーカＭ１の１６０１、Ｍ２の１６０２、Ｍ３の１６０３が一直線にある場合には、図１６−１の場合と同様に２つの解、１６０４Ａと１６０４Ｂが求まるが、車線上の進行方向から実際の車載機の位置は１６０４Ａであることが判断できる。また、関係式が多ければ、最小２乗法により、誤差を低減することができるため、３個以上の距離が使用できる場合には、最小２乗法により測位を行う。
【０１１２】
但し、３個以上のマーカと測位が出来る場合でも、図１５−４に示すようにＭ３の１５０５からの電波の伝播経路Ｐ１５２０は反射した経路の場合は誤差となる。
【０１１３】
この様に反射波を含む場合に、反射波を除去する測位処理方法を図１７に示す。
【０１１４】
図１７において、Ｓ１７０１は車載機５００が測位動作を開始するステップ、Ｓ１７０２は距離の最も短い２個のマーカにより測位座標Ｃｉを求めるステップ、Ｓ１７０３は次に距離の短いマーカＭｋを用いて測位座標Ｃｋを求めるステップ、Ｓ１７０４はＣｋがＣｉに対し所定の距離内かどうかを判断するステップ、Ｓ１７０５はマーカＭｋをマーカとして採用するステップ、Ｓ１７０６はマーカＭｋをマーカとして採用しないステップ、Ｓ１７０７はすべてのマーカの採否を判断したかどうかを判断するステップ、Ｓ１７０８は採用したすべてのマーカまでの距離を用いて、最小２乗法により測位するステップをそれぞれ示す。
【０１１５】
図１７において、ステップＳ１７０１により測位処理を開始する。ステップＳ１７０２により、最短距離の２個のマーカまでの距離を用いて（４）式、（５）式により車載機５００の位置座標（ｘ，ｙ）を求める。この時、虚像を含め２個の解が求まるので、前記の進行方向による判断によりいずれの解かを決定する。ステップＳ１７０３により次に距離の短いマーカＭｋを選択して、最短マーカとの距離とを用い、（４）式、（６）式により解を求める。ステップＳ１７０４により、先に求めた車載機５００の位置座標（ｘ，ｙ）と、マーカＭｋを用いた位置座標（ｘ，ｙ）が測定誤差の範囲で一致するかを判断する。ステップＳ１７０４でｙｅｓの場合、マーカＭｋは反射経路の無い見通し距離により測位できたと判断し、使用マーカとして登録する。Ｓ１７０４でｎｏの場合、マーカＭｋは反射経路による見通し外距離による測位と判断し、測位に用いるマーカには採用しない。
【０１１６】
ステップＳ１７０７により、測位応答があったすべてのマーカについての判断を終了したかどうかを判断する。Ｓ１７０７でｎｏの場合、ステップＳ１７０３に戻り次のマーカについての判断を行う。
【０１１７】
Ｓ１７０７でｙｅｓの場合、ステップＳ１７０８において使用可能マーカとして登録されたすべてのマーカに対する位置座標を用いて、最小２乗法により誤差の少ない車載機５００の位置座標（ｘ，ｙ）を求める。
（実施例２）
実施例２は、交差点付近において車両の測位を高い精度で行う無線測位システムを提供する。
【０１１８】
図１８−１、図１８−２、図１８−３に、大型車の後方を走行する小型車から、道路上空のマーカを見通す情況を示す。
【０１１９】
図１８−１において、１８０１はポール、１８０２はマーカ、１８０３は大型車、１８０４は小型車、１８０５は車載機、Ｐ１８０１は電波の伝播路をそれぞれ示す。
【０１２０】
図１８−２において、図１８−１と同じものは同一の番号を付し、Ｐ１８０２は電波の伝播路を示す。
【０１２１】
図１８−３において、図１８−１と同じものは同一の番号を付し、１８０６はポール、１８０７はマーカ、１８０８はポール、１８０９はマーカ、Ｐ１８０３は電波の伝播路をそれぞれ示す。
【０１２２】
実施例２では、交差点付近において無線測位システムにより信号無視車を停止させる用途などに適用する。交差点の信号を無視するような暴走車両に警告、減速、停止させるためには、例えば交差点から１００ｍ程度手前から走行車両を測位する必要がある。
【０１２３】
図１８−１に示すように、小型車１８０４がマーカに近い場合には、マーカを見上げる仰角が大きいため、電波の伝播路Ｐ１８０１は大型車１８０３に遮断されることなく、小型車１８０４搭載の車載機１８０５はマーカ１８０２との直接通信が可能となる。
【０１２４】
しかしながら、図１８−２に示す様に、小型車１８０４がマーカ１８０２から離れている位置ではマーカ１８０２を見上げる仰角が小さくなるため、電波の伝播路Ｐ１８０２は大型車１８０３に遮蔽されてしまう。
【０１２５】
この対策として、図１８−３に示すように多数のマーカを設置すれば、走行車両は近くのマーカが見通しになり、問題を解決できるが、マーカが１８０２、１８０７、１８０９と増加し、マーカを搭載するポール１８０１、１８０６、１８０８を含めた設備費用が増加するという問題点が発生する。
【０１２６】
図１９に、実施例２における測位センサシステムのマーカの配置図を示す。
図１９において、１９０１は交差点、１９０２はマーカ、１９０３はマーカ、１９０４はマーカ、１９０５はマーカ、１９０６はリアルタイム測位エリア、１９０７は自律センサエリア、１９０８はキャリブレーションエリア、１９０９はマーカ、１９１０はマーカ、１９１１はマーカ、１９１２はマーカ、１９１３は車線、１９１４は車線、１９１５は車線をそれぞれ示す。
【０１２７】
図１９において、交差点１９０１から１００ｍ程度離れた車線に、走行車両の予備的な測位を行う長さ３０ｍ程度のエリア（以下キャリブレーションエリア）１９０８を設定し、キャリブレーションエリア１９０８の範囲において、実施例１における図５と図６で説明した車載機５００とマーカＡ６００等を用いたインパルス電波による測位を行う。
【０１２８】
その後、交差点１９０１の手前の自律センサエリア１９０７では、走行車両搭載の車速センサやジャイロセンサ等の車載の自律センサによる測位を行う。そして、交差点１９０１の手前の長さ３０ｍ程度のリアルタイム測位エリア１９０６において前記インパルス電波による測位を行う。
【０１２９】
この方法により、交差点１９０１から離れた位置のキャリブレーションエリア１９０８から走行車両を確実に捉え、交差点付近のリアルタイム測位エリア１９０６では高精度の測位を行うことができ、図１８−３に示す測位システムのようにマーカを多数設置しなくても良いので経済的である。
【０１３０】
さらに、測位エリアを交差点付近のリアルタイム測位エリア１９０６と、キャリブレーションエリア１９０８の２箇所の狭いエリアに限定することができるため、測位エリア内での無線チャンネルが空く頻度が高くなり、各走行車両の測位周期を短くできる。
【０１３１】
また、測位エリアが３０ｍ程度と狭いので、車載機やマーカの電波出力を下げることができ、他のシステムへの電波干渉が低減できる。
【０１３２】
ＴＷＲ方式により車両位置の測位を行った場合、車両から２つのマーカまでの距離が遠くなるほど、車両からマーカ方向に向かって横方向の測位のばらつきが増加する性質がある。
【０１３３】
図２０を用いて、測位のばらつきがマーカからの距離と測位方向によって異なる理由を説明する。
【０１３４】
図２０において、２００１AはマーカＡ、２００１ＢはマーカＢ、ｄはマーカＡ２００１AとマーカＢ２００１Ｂ間の設置間隔、２００２は近距離の車両、２００３は近距離におけるばらつき範囲、２００４は遠距離の車両、２００５は遠距離におけるばらつき範囲、ＣＡ１とＣＡ２はマーカＡを中心とした近距離の円弧、ＣＢ１とＣＢ２はマーカＢを中心とした近距離の円弧、Δｒは半径方向距離測定ばらつき、Δｘ１は近距離のｘ方向測位ばらつき、Δｙ１は近距離のｙ方向測位ばらつき、ＣＡ３とＣＡ４はマーカＡを中心とした遠距離の円弧、ＣＢ３とＣＢ４は遠マーカＢを中心とした遠距離の円弧、Δｘ２は遠距離のｘ方向測位ばらつき、Δｙ２は遠距離のｙ方向測位ばらつきをそれぞれ示す。
【０１３５】
図２０において、車両２００２がマーカ間の設置距離ｄに比べ同程度の近い距離位置にある場合、マーカＡ２００１Aとの距離は、マーカＡ２００１Aを中心とした円弧ＣＡ１と円弧ＣＡ２の範囲内のばらつきΔｒを有した値で測定される。
【０１３６】
この場合の半径方向の測定距離のばらつきΔｒは、測位システムのマーカや車載機による処理誤差、時間誤差などで発生し、距離の大小に関係ないランダムな値であり、ここでは各マーカについてほぼ同じばらつきと仮定し、Δｒ一定とする。
【０１３７】
次に、近距離の車両２００２がマーカＢ２００１Ｂまでの距離を測定すると、マーカＢ２００１Ｂを中心とした円弧ＣＢ１と円弧ＣＢ２の範囲内のばらつきΔｒを有した値で測定される。
【０１３８】
この結果、車両位置座標は、４つの円弧に囲まれた２００３のばらつき範囲内として測定される。ばらつき範囲２００３のｘ軸方向長Δｘ１とｙ軸方向長Δｙ１は、ほぼΔｒに等しくなるので、ｘ軸方向とｙ軸方向のばらつきはほぼ等しくなる。
【０１３９】
一方、マーカ間の設置距離ｄに比べ遠距離の車両２００４からマーカＡ２００１Aまでの距離を測定すると、円弧ＲＡ３から円弧ＲＡ４までのばらつきの幅Δｒを有した値で測定される。また遠距離の車両２００４からマーカＢ２００１Ｂまでの距離を測定すると、円弧ＣＢ３から円弧ＣＢ４までのばらつきの幅Δｒを有した値で測定される。その結果、車両２００４の位置座標は４つの円弧に囲まれた２００５のばらつき範囲内として測定される。ばらつき範囲２００５のｘ軸方向長Δｘ２はほぼΔｒに等しいが、ｙ軸方向についてはは、円弧ＣＡ３と円弧ＣＡ４の方向と円弧ＣＢ３と円弧ＣＢ４の方向が鋭角に交わるので、Δｙ２はΔｘ２より相当大きくなる。この理由により、ｘ軸方向のばらつきは距離に対してほぼ一定であるのに対し、ｙ軸方向のばらつきは距離が遠くなるほど大きくなる。
【０１４０】
前記の測位のばらつきは、測位毎に大きさがランダムに変化して発生するので、統計的な位置座標のばらつきとして測定される。
【０１４１】
図２１−１に２つのマーカを用いた測位におけるばらつきの例を示す。
図２１−１において、Ｄ２１０１は測位された車両の車線方向（ｘ軸方向）の位置座標ばらつき（以下ばらつきの標準偏差σの３倍の３σとする）、Ｄ２１０２は測位された車線幅方向（ｙ軸方向）の位置座標ばらつきをそれぞれ示す。
【０１４２】
車両のｘ軸方向位置のばらつきは、横軸マーカ真下からの距離（ｘの値に等しい）に対しほぼ一定であるが、車両のｙ軸方向位置のばらつきは、横軸に比例して増加する。
【０１４３】
このばらつきの増加を解決し、交差点付近の測位精度を向上させる無線測位システムの構成を図２２に示す。
【０１４４】
図２２において、２２０１は交差点、２２０２１はマーカ、２２０３１はマーカ、２２０４１はマーカ、２２０５１はマーカ、２２０２２はマーカ、２２０３２はマーカ、２２０４２はマーカ、２２０５２はマーカ、２２０６はリアルタイム測位エリア、２２０６ａはリアルタイム測位エリアａ、２２０６ｂはリアルタイム測位エリアｂ、２２０７は自律センサエリア、２２０８はキャリブレーションエリア、２２０９はマーカ、２２１０はマーカ、２２１１はマーカ、２２１２はマーカ、２２１３は車線、２２１４は車線、２２１５は車線をそれぞれ示す。
【０１４５】
図２２において、リアルタイム測位エリア２２０６の範囲内で交差点２２０１に近いエリア２２０６ａ（交差点から例えば２０ｍのエリア）を走行する車両は、前方向のマーカ２２０２１、２２０３１、２２０４１、２２０５１の少なくも２つのマーカと、後ろ方向のマーカ２２０２２、２２０３２、２２０４２、２２０５２の少なくも２つのマーカとの通信により測位することができる。
【０１４６】
図２１−２に前方向２つと後ろ方向２つのマーカを用いた測位におけるばらつきの例を示す。
図２１−２において、Ｄ２１０３は測位された車両の車線方向（ｘ軸方向）の位置座標ばらつき、Ｄ２１０４は測位された車線幅方向（ｙ軸方向）の位置座標ばらつきをそれぞれ示す。
【０１４７】
車両のｘ軸方向位置のばらつきＤ２１０３は、横軸マーカ真下からの距離（ｘの値に等しい）に対しほぼ一定である。一方車両のｙ軸方向位置のばらつきＤ２１０４は、図２１−１のＤ２１０２に比べばらつきが改善されていることが示される。これは、交差点位置（ｘ＝０）のマーカから離れるに従い、交差点位置マーカによる測位のｙ方向ばらつきは増加するが、交差点２２０１から２０ｍ離れたマーカまでの距離は近いので、これらのマーカによる測位のｙ方向ばらつきは減少する。これら前後のマーカによる測位結果を用いて、最小２乗誤差法により位置座標が決定されるので、ｙ軸方向のばらつきＤ２１０４の増加は抑えられ、リアルタイム測位エリア２２０６ａにおいて高精度な測位が行える。
【０１４８】
図２２において、リアルタイム測位エリア２２０６ｂ（例えばリアルタイム測位エリア２２０６ａ端から３０ｍのエリア）では、図１９の交差点に近いリアルタイム測位エリア１９０６と同等の高精度の測位ができる。
【０１４９】
また、交差点２２０１から１００ｍ離れたキャリブレーションエリア２２０８（長さ３０ｍ）では、前記の走行車両の予備的な測位を行う。すなわち、マーカ２２０９、２２１０、２２１１、２２１２と走行車両の車載機により、インパルス電波による測位を行う。
【０１５０】
その後、交差点２２０１の手前で高精度で測位するリアルタイム測位エリア２２０６に入るまでの自律センサエリア２２０７では、走行車両搭載の車速センサやジャイロセンサ等の自律センサによる測位を行う。
（付記１）
移動体と測位基準点となる複数のマーカ装置間の電波の往復時間と、前記マーカ装置の座標とを用いて前記移動体の座標を決定する無線測位システムにおいて、
前記移動体から測位要求信号を受信した時に、測位に用いる測位データを前記マーカ装置固有の通信チャンネルを用いて前記移動体に送信する前記マーカ装置と、
前記測位要求信号を同一の通信チャンネルにより前記マーカ装置に送信し、前記測位要求信号の送信時刻と、前記測位データの受信時刻と、前記マーカ装置の座標と、測位要求信号受信時刻および測位データ送信時刻を含む前記測位データとを用いて前記移動体の座標を決定する前記移動体と、
を備えたことを特徴とする無線測位システム。
（付記２）
前記測位要求信号および測位データは、インパルス化された電波であることを特徴とする付記１記載の無線測位システム。
（付記３）
前記測位データは、前記マーカ装置毎に異なった擬似ランダム符号によりパルス位置変調された信号であることを特徴とする付記１記載の無線測位システム。
（付記４）
前記測位データは、前記測位データの送信を繰り返す毎に異なった擬似ランダム符号によりパルス位置の遅延時間が制御されることを特徴とする付記１記載の無線測位システム。
（付記５）
前記測位データは、前記移動体に共通の第１の測位データと前記移動体によって異なる第２の測位データとを備え、前記第１の測位データは前記測位要求信号の受信に関係なく所定の周期で送信され、前記第２の測位データは前記測位要求信号の受信に応答して送信されることを特徴とする付記１記載の無線測位システム。
（付記６）
前記測位要求データは、前記移動体が前記第１の測位データを受信した時にのみ前記移動体から送信されることを特徴とする付記１記載の無線測位システム。
（付記７）
前記マーカ装置は、道路上の信号機に設置されることを特徴とする付記１記載の無線測位システム。
（付記８）
前記マーカ装置は、前記移動体が走行する複数車線の両端の上方および前記各車線の境界線の上方に設置されることを特徴とする付記１記載の無線測位システム。
（付記９）
一方通行の道路を走行する移動体と測位基準点となる複数のマーカ装置間の電波の往復時間と前記マーカ装置の座標を用いて前記移動体の座標を決定する無線測位方法において、
前記往復時間により計算された前記移動体の複数座標のうち、前記座標の時間変化が前記一方通行の進行方向に一致する座標を前記移動体の座標として選択するステップを含む無線測位方法。
（付記１０）
前記往復時間が最も短い２つのマーカ装置の測位データを用いて決定された前記移動体の座標を中心とし、他のマーカ装置の測位データを用いて決定された前記移動体の座標が所定の範囲外の場合は、測位に用いないステップを含む付記９記載の無線測位方法。
（付記１１）
交差点に侵入する車線を走行する移動体と測位基準点となる複数のマーカ装置間の往復時間と前記マーカ装置の座標を用いて前記移動体の座標を決定する無線測位方法において、
前記交差点の端から所定の距離離れた位置に設置され、前記交差点に向かう車両方向を向いた第１の複数マーカ装置により前記移動体の測位を行うステップと、
前記交差点の端に設置され、前記交差点に侵入する車両方向を向いた第２の複数マーカ装置により前記移動体の測位を行うステップと、
前記第１のマーカ装置による測位エリアを通過し、第２の複数マーカ装置による測位エリアに入るまでの区間は前記移動体が内蔵した自律センサにより座標を決定するステップと、
を含む無線測位方法。
（付記１２）
交差点に侵入する車線を走行する移動体と測位基準点となる複数のマーカ装置間の往復時間と前記マーカ装置の座標を用いて前記移動体の座標を決定する無線測位システムにおいて、
前記交差点の端から第１の距離離れた位置に設置され、前記交差点に向かう車両方向を向いた第１の複数マーカ装置により前記移動体の測位を行うステップと、
前記交差点の端から第２の距離離れた位置に設置され、前記交差点の方向と前記交差点とは逆方向の両方向に電波の指向性を有した第２の複数マーカ装置により前記移動体の測位を行うステップと、
前記交差点の端に設置され、前記交差点に侵入する車両方向を向いた第３の複数マーカ装置により前記移動体の測位を行うステップと、
前記第１のマーカ装置による測位エリアを通過し、第２の複数マーカ装置による測位エリアに入るまでの区間は前記移動体が内蔵した自律センサにより座標を決定するステップと、
を含む無線測位方法。
【図面の簡単な説明】
【０１５１】
【図１】従来の測位システム例１を示す図である。
【図２】ＴＷＲの原理を示す図である。
【図３】従来の測位システム例２を示す図である。
【図４】測位システム構成（実施例１）を示す図である。
【図５】車載機の構成を示す図である。
【図６】マーカＡの構成を示す図である。
【図７】車載機のフレーム構成を示す図である。
【図８】測位応答信号パルスの衝突の例を示す図である。
【図９】遅延によるパルスの衝突回避方法を示す図である。
【図１０】データのフォーマットを示す図である。
【図１１】複数の走行車両がある場合のマーカと車両間通信の流れを示す図である。
【図１２】測位の処理フローを示す図である。
【図１３】測位エリア内での動作開始フローを示す図である。
【図１４】マーカ設置例を示す図である。
【図１５】マーカ設置例を示す図である。
【図１６】側位方法を示す図である。
【図１７】測位処理のフローを示す図である。
【図１８】マーカの設置方法（実施例２）を示す図である。
【図１９】マーカ設置方法（実施例２）を示す図である。
【図２０】距離により測位のばらつきを示す図である。
【図２１】マーカ設置による測位ばらつきを示す図である。
【図２２】マーカ設置方法（実施例２）を示す図である。
【図２３】マーカを車線端と車線間の上空に設置（実施例１）を示す図である。
【符号の説明】
【０１５２】
１０１ 車両
１０２ マーカＡ
１０３ マーカＢ
１０４ マーカＣ
２０１ 車載機
２０２ マーカ
３０１ 車両
３０２ マーカＡ
３０３ マーカＢ
３０４ マーカＣ
４０１ 車両
４０２ マーカＡ
４０３ マーカＢ
４０４ マーカＣ
５００ 車載機
５０１ ＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）
５０２ 送信部
５０３ 送信データ部
５０４ ＰＰＭ（パルス位置変調）データ変調部
５０５ ＣＨ０ＰＮ系列発生部
５０６ インパルス生成部
５０７ 送信時刻保持部
５０８ ＢＰＦ
５０９ ＰＡ（電力増幅器）
５１０ 送信アンテナ
５１１ タイマ
５１２ 受信部
５１２１ 受信部Ａ
５１２２ 受信部Ｂ
５１２ｎ 受信部ｎ
５１３ 受信アンテナ
５１４ ＢＰＦ
５１５ ＬＮＡ（低雑音増幅器）
５１６ パルス検出部
５１７ 相関器Ａ
５１８ ＣＨ１ＰＮ系列発生部
５１９ 受信時刻保持部Ａ
５２０ ＰＰＭデータ復調部Ａ
５２１ 受信データＡ
５２２ 外部インターフェース
６００ マーカＡ
６０１ ＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）
６０２ 送信部
６０３ 送信データ部
６０４ ＰＰＭ（パルス位置変調）データ変調部
６０５ ＣＨ１のＰＮ系列発生部
６０６ 遅延部
６０７ 送信時刻保持部
６０８ 減算器
６０９ インパルス生成部
６１０ ＢＰＦ
６１１ ＰＡ（電力増幅器）
６１２ 送信アンテナ
６１３ タイマ
６１４ 受信部
６１５ 受信アンテナ
６１６ ＢＰＦ
６１７ ＬＮＡ（低雑音増幅器）
６１８ パルス検出部
６１９ 相関器
６２０ ＣＨ０ＰＮ系列発生部
６２１ 受信時刻保持部
６２２ ＰＰＭデータ復調部
６２３ 受信データ
６２４ 外部インタフェース
１４０１ 交差点
１４０２ 車両
１４０３ 車載機
１４０４ マーカ
１４０５ マーカ
１４０６ マーカ
１４０７ マーカ
１５０１ ポール
１５０２ マーカＭ１
１５０３ マーカＭ２
１５０４ ポール
１５０５ マーカＭ３
１５０３ マーカＭ４
１５０７ 大型車
１５０８ 小型車
１５０９ 大型車
１５１０ 車線
１５１１ 車線
１５１２ 車線
１５１３ マーカＭ１
１５１４ マーカＭ２
１５１５ マーカＭ３
１５１６ 小型車
１５１７ 大型車
１５１８ 小型車
１６０１ マーカＭ１
１６０２ マーカＭ２
１６０３ マーカＭ３
１６０４Ａ 車載機
１６０４Ｂ 車載機の虚像
１６０５ 大型車
１６０６ 車線
１６０７ 車線
１６０８ 車線
１６０９ 車線
１６１０ Ｍ１中心の円
１６１１ Ｍ２中心の円
１８０１ ポール
１８０２ マーカ
１８０３ 大型車
１８０４ 小型車
１８０５ 車載機
１８０６ ポール
１８０７ マーカ
１８０８ ポール
１８０９ マーカ
１９０１ 交差点
１９０２ マーカ
１９０３ マーカ
１９０４ マーカ
１９０５ マーカ
１９０６ リアルタイム測位エリア
１９０７ 自律センサエリア
１９０８ キャリブレーションエリア
１９０９ マーカ
１９１０ マーカ
１９１１ マーカ
１９１２ マーカ
１９１３ 車線
１９１４ 車線
１９１５ 車線
２００１A マーカＡ
２００１Ｂ マーカＢ
２００２ 近距離の車両
２００３ 近距離におけるばらつき範囲
２００４ 遠距離の車両
２００５ 遠距離におけるばらつき範囲
２２０１ 交差点
２２０２１ マーカ
２２０３１ マーカ
２２０４１ マーカ
２２０５１ マーカ
２２０２２ マーカ
２２０３２ マーカ
２２０４２ マーカ
２２０５２ マーカ
２２０６ リアルタイム測位エリア
２２０６ａ リアルタイム測位エリアａ
２２０６ｂ リアルタイム測位エリアｂ
２２０７ 自律センサエリア
２２０８ キャリブレーションエリア
２２０９ マーカ
２２１０ マーカ
２２１１ マーカ
２２１２ マーカ
２２１３ 車線
２２１４ 車線
２２１５ 車線
２３１９ 大型車
２３２０ 大型車
２３２１ 小型車
２３２２ 大型車
２３２３ 車線
２３２４ 車線
２３２５ 車線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測位の基準点となる複数のマーカ装置を用いて移動体の位置座標を決定する無線測位システムと無線測位方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
道路等で車両の位置を測定するためＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）が一般に用いられる。ただし、ＧＰＳではビルの谷間等で４個のＧＰＳ衛星が直接見通せない場所では位置を正しく測位することができない。また、ビルの谷間では、ビル等に反射した電波の受信によるマルチパス効果により大きな誤差が生じることが知られている。そこで、ＧＰＳにおける衛星の代わりに、地上に測位用の無線装置（以下マーカ）を設置し、電波を用いて車両の測位を行う方法がある。
【０００３】
マーカを使用して車両の現在位置を測定する従来の測位システム例を図１に示す。
【０００４】
図１において、１０１は車両、１０２はマーカＡ、１０３はマーカＢ、１０４はマーカＣ、＜１＞は電波が伝播するステップをそれぞれ示す。
【０００５】
図１において、道路等に固定設置した複数のマーカ１０２、１０３、１０４から電波を同時、あるいは既知の時間ずらして送信し、各マーカから車両１０１までの電波の到達時間差から車両の位置を求める。これは、ＧＰＳと同じ測位方式であり、２次元で位置を特定するためには最低３個のマーカからの電波を直接見通し内で受信する必要がある。特に、進行方向の位置を正確に決定するためには、車両１０１の前後のマーカからの電波を直接見通し内で受信する必要がある。しかし、車両１０１の前後を大型車が走行している場合、マーカ１０２、１０３、１０４からの電波の１つが遮蔽されることがあり、前後のマーカがすべて同時に見えず測位できない場合がある。マーカを道路面から高い位置に設置すれば、大型車で遮蔽されないが、高い位置のマーカ設置は設置の費用が大きくなり望ましくない。
【０００６】
車両とマーカ間を測位信号を往復させるＴＷＲ（Ｔｗｏ Ｗａｙ Ｒａｎｇｉｎｇ）方式と呼ばれる方法がある。ＴＷＲによる測位の原理を図２に示す。
【０００７】
図２において、２０１は車載機、２０２はマーカ、＜１＞および＜２＞は電波が伝播するステップをそれぞれ示す。
【０００８】
図２により、車載機２０１とマーカ２０２の間で電波を往復させることにより、車載機２０１とマーカ２０２の距離を測定できる。車載機２０１から、送信時刻Ｔｔ０において電波を送信し、伝播路＜１＞を伝播しマーカ２０２に到達した受信時刻Ｔｒ１を測定する。
【０００９】
次に、マーカ２０２から送信時刻Ｔｔ１において電波を返信し、伝播路＜２＞を伝播し車載機２０１に到達した時刻Ｔｒ０１を測定する。車載機２０１とマーカ２０１の距離をＬ１、車載機２０１とマーカ２０２の時計のオフセットをＴ０１、光速をＶｃとすると、（１）式および（２）式の関係となる。
【００１０】
【数１】
【００１１】
【数２】
【００１２】
・ 式と（２）式からＴ０１を消去すると、車載機２０１とマーカ２０２の距離Ｌ１は
・ 式で求まる。
【００１３】
【数３】
【００１４】
ＴＷＲ方式を利用した測位システムの従来技術の例を図３に示す。
【００１５】
図３において、３０１は車両、３０２はマーカＡ、３０３はマーカＢ、３０４はマーカＣ、＜１＞〜＜６＞は電波が伝播するステップをそれぞれ示す。
【００１６】
図３において、車両３０１とマーカＡ３０２の間では、ステップ＜１＞とステップ＜２＞により信号チャンネルＣＨ１を用いて電波を往復させ、車両３０１とマーカＢ３０３の間では、次の測定時間にステップ＜３＞とステップ＜４＞により信号チャンネルＣＨ１を用いて電波を往復させ、車両３０１とマーカＣ３０４の間では、次の測定時間にステップ＜５＞とステップ＜６＞により信号チャンネルＣＨ１を用いて電波を往復させ、車両３０１とマーカ３０２、３０３、３０４の間の距離を（３）式により順次測定する。平面状の１点の位置座標を決定するには、最低２箇所のマーカとの距離が測定できれば、各マーカを中心とした円の交点により車両の測位ができる。
【００１７】
また、道路上の車両位置を測位する方法として、道路面上に所定の間隔で２種類のマーカを設置し、車線の幅方向位置と走行方向位置を前記マーカからの信号を用いて別々に測定する方法がある（特許文献１参照）。
【００１８】
このシステムは、走行車両から道路幅方向問い合わせ電波と、道路進行方向問い合わせ電波をそれぞれ別の周波数で道路面に向かって送信する。
【００１９】
道路面上に所定の間隔で配置された位置情報送出マーカは、受信した道路幅方向問い合わせ電波と同じ周波数の電波を返信する。車両は３つのアンテナを備え、道路上の位置情報送出マーカからの返信電波を受信した３つの電波レベルからピークを示す車線の幅方向位置を決定する。一方、道路面上に所定の間隔で配置された道路情報送出マーカは、受信した道路進行方向問い合わせ電波と同じ周波数の電波を返信する。車両は前記と同じ３つのアンテナで、道路上の道路情報送出マーカからの返信電波を受信し、道路情報送出マーカの道路進行方向の位置座標を検出する。車両はこれら２つの情報を総合して、現在位置を測位する。
【特許文献１】特開２００２−２６０１５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
図３に示したＴＷＲ方式を用いた場合は、各マーカとの測位を順番に行うため、高速に移動する車両３０１は、１個のマーカＡ３０２との測位のための通信を行い、次のマーカＢ３０３との測位の通信時間の間に、車両３０１の位置が移動するので正確な測位できなくなってしまうという課題がある。
【００２１】
また、道路上では、多数の車両が走行しており、他車両によって電波が遮蔽されることがある。測位を行う場合には、道路面等で反射した電波（以下マルチパス）を用いると正しく測位できないため、見通し内の直接伝播波を用いる必要があるが、例えば小型車の前後左右を大型車が走行していると、マーカとの見通し内通信ができないという課題がある。
【００２２】
また前記特許文献１による方法は、車線の走行方向および幅方向の測位精度を上げるには、道路情報送出マーカと位置情報送出マーカを、道路面に測位精度の間隔で設置する必要があり、大きな設備費用が必要となる。
【００２３】
従って本発明の目的の１つは、高速で移動する移動体の位置を高精度で測位する無線測位システムと無線測位方法を提供することである。
【００２４】
尚、上記目的に限らず後述する発明を実施するための最良の形態に示す各構成により導かれる結果であって、従来の技術によっては得られない効果も本発明の他の目的の１つとして位置付けることが出来る。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
（１）本発明では、移動体は測位基準点となる複数のマーカ装置に測位要求信号を同報送信し、複数のマーカ装置は測位要求信号を受信した時に、測位データを前記マーカ装置固有の通信チャンネルを用いて前記移動体に送信し、前記移動体は前記測位データによる前記マーカ装置の座標、マーカ装置までの往復時間を用いて移動体の現在位置座標を決定する無線測位システムを用いる。移動体と複数マーカ間における測位の通信時間が短縮され、移動体の正確な測位が可能となる。
【００２６】
好ましくは、前記測位要求信号および測位データの信号はインパルス化された電波を用いることにより測位のための時刻測定の精度を高く出来る。
【００２７】
前記測位データの信号は、前記マーカ装置毎に異なった擬似ランダム符号によりパルス位置変調された信号とし、前記測位データの送信が繰り返される毎に異なった擬似ランダム符号によりパルス位置時間が制御されることにより、データの衝突を軽減出来る。
【００２８】
また、前記測位データは、前記移動体に共通の第１の測位データと前記移動体によって異なる第２の測位データとなら成り、第１の測位データは前記測位要求信号の受信に関係なく所定の周期で送信され、第２の測位データは前記測位要求信号の受信に応答して送信される。この結果移動体とマーカ装置との通信時間が短縮され高精度な測位が可能となる。
【００２９】
また、前記測位要求データは、前記移動体が前記第１の測位データを受信した時にのみ前記移動体から送信され、測位エリア外における不要な電波の発信を無くし、電波の輻輳が軽減できる。
【００３０】
前記マーカ装置は、道路上の信号機上または、前記移動体が走行する複数車線の両端の上方および車線の境界線の上方に設置され、測位する小型車がマーカ装置と通信する電波が隣車線の大型車により遮断されないように出来る。
（２）本発明では、一方通行の道路を走行する移動体と、測位基準点となる複数のマーカ装置間の電波の往復時間と前記マーカ装置の座標を用いて計算された前記移動体の複数座標のうち、前記座標の時間変化が前記一方通行の方向に一致する座標を前記移動体の座標として選択するステップを含む無線測位方法を用いる。
【００３１】
好ましくは、前記往復時間が最も短い２つのマーカ装置の測位データを用いて決定された前記移動体の座標を中心とし、他のマーカ装置の測位データを用いて決定された前記移動体の座標が所定の範囲外の場合は、測位に用いないステップを含む無線測位方法を用いる。
（３）本発明では、交差点の端から所定の距離離れた位置に設置され、前記交差点に向かう車両方向を向いた第１の複数マーカ装置により前記移動体の測位を行うステップと、前記交差点の端に設置され、前記交差点に侵入する車両方向を向いた第２の複数マーカ装置により前記移動体の測位を行うステップと、前記第１のマーカ装置による測位エリアを通過し、第２の複数マーカ装置による測位エリアに入るまでの区間は前記移動体が内蔵した自律センサにより座標を決定するステップとを含む無線測位方法を用いる。交差点の信号を無視して高速で侵入する車両を事前に検知することが出来る。
（４）前記交差点の端から第１の距離離れた位置に設置され、前記交差点に向かう車両方向を向いた第１の複数マーカ装置により前記移動体の測位を行うステップと、前記交差点の端から第２の距離離れた位置に設置され、前記交差点の方向と前記交差点とは逆方向の両方向に電波の指向性を有した第２の複数マーカ装置により前記移動体の測位を行うステップと、前記交差点の端に設置され、前記交差点に侵入する車両方向を向いた第３の複数マーカ装置により前記移動体の測位を行うステップと、前記第１のマーカ装置による測位エリアを通過し、第２の複数マーカ装置による測位エリアに入るまでの区間は前記移動体が内蔵した自律センサにより座標を決定するステップとを含む無線測位方法を用いる。交差点付近における測位精度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明により、高速で移動する移動体の位置座標を高精度で測位する無線測位システムと無線測位方法を提供することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、図面を参照することにより本発明の実施の形態について説明する。
（実施例１）
実施例１では、走行する車両は複数マーカに対し同報用チャンネルにより測位要求信号を送信し、各マーカはマーカ個別のチャンネルにより測位応答信号を車両に返信することにより、車両の測位を行う。
【００３４】
図４に実施例１における測位システム構成を示す。
図４において、４０１は車両、４０２はマーカＡ、４０３はマーカＢ、４０４はマーカＣ、＜１＞は電波が伝播するステップをそれぞれ示す。
【００３５】
図４において、車両４０１は同報用チャンネルＣＨ０を用い、マーカＡ４０２、マーカＢ４０３、マーカＣ４０４に対し、＜１＞のステップで同時に測位要求信号を送信する。マーカＡ４０２、マーカＢ４０３、マーカＣ４０３は、それぞれマーカに固有のチャンネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３を用いたそれぞれのマーカの測位応答信号を、＜２＞のステップで車両４０１に返信する。各マーカから返信する＜２＞のステップは、車両４０１から各マーカへの伝播遅延時間やマーカ固有の遅延時間による送信時刻の違いはあるが、各マーカが測位要求信号を受信すると時間を待たずにすぐに返信するステップを示す。
【００３６】
車両４０１は、測位要求信号を送信した時刻Ｔｔ０とマーカＡ４０２から受信した測位応答信号の受信時刻Ｔｒ０１および、測位応答信号に含まれるマーカＡ４０２における測位要求信号の受信時刻Ｔｒ１および測位応答信号の送信時刻Ｔｔ１を用い、（３）式により車両４０１とマーカＡ間の距離Ｌ１を計算する。同様にして、マーカＢ４０３、マーカＣ４０４からの測位応答信号に含まれる各マーカの時刻データを用い、車両４０１とマーカＢ４０３間の距離Ｌ２、車両４０１とマーカＣ４０４間の距離Ｌ３を計算する。
【００３７】
平面状の１点の位置座標を決定するには、最低２箇所のマーカとの距離が測定できれば、各マーカを中心とした円の交点により車両の測位ができる。この場合２つの交点が求まるが、車両４０１の進行方向により正しい解を判断するが、具体的説明は図１６−１を用いて後述する。
【００３８】
車両４０１の測位装置構成を図５に、マーカＡ４０２の測位装置構成を図６に、通信フレーム構成を図７に示す。
【００３９】
図５において、５００は車載機、５０１はＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）、５０２は送信部、５０３は送信データ部、５０４はＰＰＭ（パルス位置変調）データ変調部、５０５はＣＨ０ＰＮ系列発生部、５０６はインパルス生成部、５０７は送信時刻保持部、５０８はＢＰＦ、５０９はＰＡ（電力増幅器）、５１０は送信アンテナ、５１１はタイマ、５１２は受信部、５１２１は受信部Ａ、５１２２は受信部Ｂ、５１２ｎは受信部ｎ、５１３は受信アンテナ、５１４はＢＰＦ、５１５はＬＮＡ（低雑音増幅器）、５１６はパルス検出部、５１７は相関器Ａ、５１８はＣＨ１ＰＮ系列発生部、５１９は受信時刻保持部Ａ、５２０はＰＰＭデータ復調部Ａ、５２１は受信データ部Ａ、５２２は外部インタフェースをそれぞれ示す。
【００４０】
図６において、６００はマーカＡ、６０１はＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）、６０２は送信部、６０３は送信データ部、６０４はＰＰＭ（パルス位置変調）データ変調部、６０５はＣＨ１のＰＮ系列発生部、６０６は遅延部、６０７は送信時刻保持部、６０８は減算器、６０９はインパルス生成部、６１０はＢＰＦ、６１１はＰＡ（電力増幅器）、６１２は送信アンテナ、６１３はタイマ、６１４は受信部、６１５は受信アンテナ、６１６はＢＰＦ、６１７はＬＮＡ（低雑音増幅器）、６１８はパルス検出部、６１９は相関器、６２０はＣＨ０ＰＮ系列発生部、６２１は受信時刻保持部、６２２はＰＰＭデータ復調部、６２３は受信データ部、６２４は外部インタフェースをそれぞれ示す。
【００４１】
図７において、Ｄ７０１は送信パルス波形でインパルス生成部５０６の出力波形、Ｄ７０２はＴＨ（タイムホッピング）データでＰＮ系列発生部６０５の出力波形、Ｄ７０３は送信データで送信データ６０３の出力波形、Ｄ７０３１はプリアンブル部（無変調）、Ｄ７０３２はデータ部（ＰＰＭ変調）、Ｄ７０４およびＤ７０５は１チップ分のパルス位置変調をそれぞれ示す。
【００４２】
なお、図７は車載機のフレーム構成を示すが、マーカのフレーム構成については、ＰＮ符号Ｄ７０２が異なるのと、送信パルス波形Ｄ７０１が衝突防止のため後に述べる遅延時間が制御されるが他は同様であるので、図による説明は省略する。
【００４３】
図４、図５、図６、図７を用いて、実施例１における測位システムの動作を説明する。
【００４４】
まず、図５に示した車両４０１搭載の車載機５００が送信する測位要求信号を説明する。
【００４５】
ＭＰＵ５０１の制御により送信データ部５０３から、送信データＤ７０３が１パルス１μｓｅｃのパルスとして出力される。送信データＤ７０３の最初の部分はプリアンブルＤ７０３１の区間であり、７パルス７μｓｅｃの区間はすべて０である。
【００４６】
図５において、ＰＰＭデータ変調部５０４は、ＣＨ０ＰＮ系列発生部５０５から入力したパルスチップの時間位置を、ＭＰＵ５０１の制御により送信データ部５０３から送られた送信データＤ７０３が０の時は変えず、１の時は１チップ分変化する（ホッピングする）パルス位置変調を行う。
【００４７】
ＣＨ０ＰＮ系列発生部５０５は、同報用チャンネルＣＨ０としてＰＮ（擬似ランダム符号）系列の一種である８値のＲＳ（リードソロモン）系列の符号列を生成し、１チップ１００ｎｓｅｃのパルスを、１μｓｅｃの周期毎に、生成した符号に対応した時間に配置したパルス波形を発生する。例えばＤ７０２に示した、５７６３４２１の符号に対応し、１００ｎｓｅｃのパルスは、最初の５に対しては最初の１μs区間の５００ｎｓｅｃの位置に、次の７に対しては次の１μｓｅｃ区間の７００ｎｓｅｃの位置、以下６、３、・・に対応した位置に配置された波形となる。
【００４８】
また、図７に示す送信データＤ７０３は、１μｓｅｃのパルス符号であり、送信データＤ７０３の始めに配置された同期用のプリアンブル部Ｄ７０３１と、これに続くデータ部Ｄ７０３２とから構成される。
【００４９】
図７のプリアンブル部Ｄ７０３１では、送信データＤ７０３は、１周期７μｓｅｃ内のパルスがすべて０である。この時、ＰＰＭデータ変調部５０４からは、変調入力がすべて０であるから、ＣＨ０のＰＮ系列発生部５０５からのパタン波形のパルス位置がそのままとなって出力する。
【００５０】
図７のデータ部Ｄ７０３２では、送信データＤ７０３は所定の周期内に任意の符号を有している。例えば送信データが０１１０・・・の場合、ＰＰＭデータ変調部５０４では、ＰＮ系列発生部５０５からのパタン波形５７６３４２１・・・（通常プリアンブル部の７符合より多くなる）により、チップのパルス位置が０１１０・・・に対応して、符号１で１チップ分ホッピングし（図７のＤ７０４、Ｄ７０５に示す）、５８７３・・・と変調され、５００ｎｓｅｃ、８００ｎｓｅｃ、７００ｎｓｅｃ、３００ｎｓｅｃ ・・・の位置にホッピングされ、図７のデータ部Ｄ７０３２に示されたパルス信号波形となる。
【００５１】
ＰＰＭデータ変調部５０４においてＰＰＭ変調されたパルス信号は、インパルス生成部５０６に送られ、ステップリカバリダイオードにより、パルスの立ち上がり部で非常に細いインパルスが生成される。生成されたままのインパルスは、非常に広い周波数帯域のスペクトラムを有しているが、ＢＰＦ５０８（帯域通過濾波器で、例えば、３．４ＧＨｚ〜４．８ＧＨzまたは、７．２５ＧＨｚ〜１０．２５ＧＨｚの通過帯域幅）を通すことで、許容帯域外（例えば、３．４ＧＨｚ以下と４．８ＧＨｚ以上または、７．２５ＧＨｚ以下と１０．２５ＧＨｚ以上）のスペクトラム成分を除去することが出来る。ＢＰＦ５０８通過後、ＰＡ５０９（電力増幅器）で増幅し、送信アンテナ５１０から電波が放射される。
【００５２】
車両４０１の車載機５００は測位要求信号を送信する時に、プリアンブル部Ｄ７０３１の後のデータ部の最初のパルスを発生する時刻Ｔｔ０を送信時刻保持部５０７に保存する。
【００５３】
車両４０１の車載機５００から送信された同報用ＣＨ０のインパルス電波は、各マーカの受信部で受信される。図６のマーカＡ４０２受信部６１４では、受信アンテナ６１５から受信されたインパルス電波は、バンドパスフィルタＢＰＦ６１６で不要な周波数成分を除去後、低雑音アンプ増幅器６１７で増幅され、パルス検出部６１８でパルスの有無が検出される。パルス検出部６１８の回路は、公知のダイオードによる包絡線検波回路とコンパレータ等で実現できる。検出されたパルスは、デジタルマッチドフィルタによる相関器６１９によりＣＨ０ＰＮ系列発生部６２０で発生した同報用ＣＨ０のＲＳ系列の符号と比較される。相関器６１９によりプリアンブル部Ｄ７０３１が検出されたならば、同期が確立されたとして、ＰＰＭデータ復調部６２２により、次に続くデータ部Ｄ７０３２のＰＰＭ信号を復調し受信データを生成し、受信データ部６２３を介してＭＰＵ６０１に入力する。データ部Ｄ７０３２の最初のパルスを検出したら、その時刻Ｔｒ１を受信時刻保持部６２１に保持する。
【００５４】
ＭＰＵ６０１に入力された受信データは、車両４０１からの測位要求信号と判別されると、マーカＡ４０２の測位応答信号として返信される。この時、マーカごとに異なるチャンネルが使用され、マーカＡ４０２ではチャンネル１（以下ＣＨ１）が使用される。マーカＡ４０２の送信部６０２にはＣＨ１ＰＮ系列発生部６０５を備え、ＣＨ１のＲＳ系列としてＣＨ０とは異なる符号列４６７２５３０を発生させる。フレーム構造は図７と同様であるが、図７におけるＤ７０２の５７６３４２１が４６７２５３０に変わるところが異なるのみであるから詳細説明は省略する。また、遅延部６０６においてＣＨ１ＰＮ系列発生部６０５で発生した系列に対して、ＭＰＵ６０１から指定したランダムな遅延量が付加される。
【００５５】
図８と図９を用いて、ランダムな遅延量を付加する目的を説明する。
【００５６】
図８において、ＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４は、それぞれ異なったマーカが送信する測位応答信号チャンネルの時間波形を示す。
【００５７】
図９において、ＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４は、図８の各マーカが個別に送信する測位応答信号のパルス位置がランダムに遅延させられた時間波形を示す。
【００５８】
各マーカから測位応答信号を返信した場合に、各マーカで異なるＲＳ系列を用いているので、各マーカから送信されたパルスは一度衝突しても連続しては衝突しないように疑似ランダム化されている。しかしながら、非常にまれではあるが、図８に示すように、ＣＨ１とＣＨ２のパルスが衝突し、次に、ＣＨ１とＣＨ３のパルスが衝突し、次にＣＨ１とＣＨ４のパルスが衝突するように、ＣＨ１が連続して他のチャンネルに衝突するためエラー訂正ができず、正しいデータ転送や測位ができなくなる場合が生じる。この不都合の対策として、実施例１では繰り返し測位を行う時に、車両４０１からの測位要求信号に対して各マーカが応答する場合に、図９に示すように繰り返し測位ごとに各マーカにランダムな遅延を持たせる。
【００５９】
例えば、マーカＡ４０２はα１の遅延、マーカＢ４０３はα２の遅延、以下同様にしてマーカがn個ある場合はｎ番目のマーカにαnの遅延を持たせる。この方法により、図８に示すように、ある回の測位がパルスの衝突で失敗した場合でも、次の回の測位では、ＣＨ１のパルスは、ＣＨ２に対してはα２−α１のずれが生じ、ＣＨ３に対してはα３−α１のずれが生じ、ＣＨ４に対してはα４−α１のずれが生じ、ＣＨ１と他のチャンネルの衝突は生じない。
【００６０】
マーカＡ４０２は、送信データのプリアンブル部Ｄ７０３１の後のデータ部Ｄ７０３２の最初のパルス発生時刻Ｔｔ１を送信時刻保持部６０７で保持し、減算器６０８において測位要求信号受信時間Ｔｒ１との減算を行い、時刻差データ（Ｔｔ１−Ｔｒ１）を得る。マーカＡ４０２は、車載機５００からの測位要求信号に応答する測位応答信号データとして、この時刻差データ（Ｔｔ１−Ｔｒ１）とマーカＡ４０２の位置座標データ等を車載機５００に返信する。
【００６１】
車載機５００では、各マーカから同時に測位応答信号が返信されるため、チャンネル数分の受信部５１２１、５１２２、・・、５１２ｎを備えており、並列して受信処理を行う。
【００６２】
図５において、マーカＡ４０２からの測位応答信号は受信部Ａ５１２１で受信され、マーカＡ４０２によるＰＮ系列のＣＨ１との相関がとれた信号により、受信時刻Ｔｒ０１が受信時刻保持部５１９で保持され、測位応答信号データはＰＰＭデータ復調部５２０で復調され受信データＡ５２１を介してＭＰＵ５０１に送られる。
【００６３】
車載機５００のＭＰＵ５０１は、送信時刻保持部５０７に保持された時刻Ｔｔ０、受信時刻保持部Ａ５１９に保持されたＴｒ０、およびマーカＡ４０２からの測位応答信号から復調した受信データに含まれる応答時間データ（Ｔｔ１−Ｔｒ１）を用い、（３）式に基づいて車両４０１とマーカＡ４０２間の距離Ｌ１を計算する。
【００６４】
以下同様にして、マーカＢ４０３、マーカＣ４０４を含むその他のマーカから受信した測位応答信号は、それぞれ受信部Ｂ５１２２、・・・受信部nで受信され、各マーカにおける時刻差データと各マーカの位置座標データを含む測位応答信号データと、車載機５００における各マーカからの受信時刻がＭＰＵ５０１に送られる。
【００６５】
ＭＰＵ５０１では各マーカから送られてきた各マーカにおける応答時間および、車載機５００の送信時刻Ｔｔ０と各マーカからの受信時刻を用い、（３）式と同様にして、車両４０１と各マーカ間の距離Ｌ２、Ｌ３、・・・Ｌｎを計算する。
【００６６】
各マーカの位置座標データと、車両４０１から各マーカまでの距離Ｌ１、Ｌ２、・・・Ｌｎを用い、後述する計算方法により車両４０１の位置座標を求める。
【００６７】
図１０に車載機および複数マーカの出力信号データのフォーマットを示し、図１１に複数車両による測位要求信号と各マーカからの測位応答信号の流れを示し、図１２に測位処理手順を示す。
【００６８】
図１０において、Ｄ１０１は測位要求信号、Ｄ１０１１は要求ヘッダ、Ｄ１０１２は車両ＩＤ、Ｄ１０２は測位応答信号、Ｄ１０２１は応答ヘッダ、Ｄ１０２２は車両ＩＤ、Ｄ１０２３はマーカＩＤ、Ｄ１０２４は応答時間、Ｄ１０２５はマーカの緯度、Ｄ１０２６はマーカの経度、Ｄ１０２７はマーカの高さ、Ｄ１０２８は道路情報、Ｄ１０３は個別測位応答信号、Ｄ１０３１は応答ヘッダ、Ｄ１０３２は車両ＩＤ、Ｄ１０３３はマーカＩＤ、Ｄ１０３４は応答時間、Ｄ１０４は各車共通データ、Ｄ１０４１は応答ヘッダ、Ｄ１０４２はマーカＩＤ、Ｄ１０４３はマーカの緯度、Ｄ１０４４はマーカの経度、Ｄ１０４５はマーカの高さ、Ｄ１０４６は道路情報をそれぞれ示す。
【００６９】
図１１において、図１０と同じ信号には同一の記号を付してあり、Ｔ１ａは車両１とマーカとの通信時間、Ｔ２ａは車両２とマーカとの通信時間、Ｔ３ａは車両３とマーカとの通信時間、Ｔｎａは車両ｎとマーカとの通信時間、Ｔ０はマーカから各車両へ同時送信する時間、Ｔ１ｂは車両１とマーカとの通信時間、Ｔ２ｂは車両２とマーカとの通信時間、Ｔ３ｂは車両３とマーカとの通信時間、Ｔｎｂは車両ｎとマーカとの通信時間をそれぞれ示す。
【００７０】
図１０において車載機５００からは、測位要求信号Ｄ１０１がＣＨ０を使用して各マーカに同報送信される。各マーカからは、測位応答信号Ｄ１０２を返信する。但し、Ｄ１０２のデータの中の、車両ＩＤ１０２２や応答時間１０２４は、測位要求信号Ｄ１０１を発した車両ごとに異なるデータであるが、マーカＩＤのＤ１０２３およびマーカ緯度Ｄ１０２５以後のデータはマーカ座標データや道路上でのマーカ設置位置を示す道路情報データであり、各車両に対し共通のデータである。
【００７１】
そこで本実施例では、マーカからの測位応答信号Ｄ１０２を各車両ごとに異なる個別測位応答信号Ｄ１０３と各車共通データＤ１０４に分け、各車両に対する個別の測位応答信号としてはＤ１０３を使用する。そして、各マーカは一定周期ごとに各車共通データＤ１０４を送信する。
【００７２】
車載機５００は各車共通データＤ１０４を受信し、車両４０２の位置座標の計算に使用する。
【００７３】
図１１の（ａ）に、測位要求信号Ｄ１０１と測位応答信号Ｄ１０２により、複数の車両１、車両２、車両３、・・・、車両ｎの測位を行う場合の信号の流れを示す。この場合、各車両に対し信号の干渉が起きないように、マーカＡ４０２と各車両との通信は時間分割して、各々Ｔ１ａ、Ｔ２ａ、Ｔ３ａ、・・・、Ｔｎａに行われる。
【００７４】
一方、図１１の（ｂ）に、測位要求信号Ｄ１０１と測位応答信号としてＤ１０３とＤ１０４の信号により、複数の車両１、車両２、車両３、・・・、車両ｎの測位行う場合の信号の流れを示す。この場合、前記と同様に各車両に対し信号の干渉が起きないように、マーカＡ４０２と各車両との通信は時間分割して、各々Ｔ１ｂ、Ｔ２ｂ、Ｔ３ｂ、・・・、Ｔｎｂに行われる。そして、各車両共通データＤ１０４は車両毎の通信時間ではなく適切な周期で各車両に同報送信される。
【００７５】
図１１（ｂ）に示す個別測位応答信号を用いる方法は、Ｔ１ｂ、Ｔ２ｂ、Ｔ３ｂ、・・・、Ｔｎｂに、各車共通データを含まないので、図１１（ａ）によるＴ１ａ、Ｔ２ａ、Ｔ３ａ、・・・、Ｔｎａのすべてに共通データを含む方法に比べ、一回の測位時間が短縮される。
【００７６】
即ち、図１１（ｂ）の方が、マーカから送信されるチャンネルの占有時間が減少するので、各車両が１度に測位する時間が短くなり、繰り返し測位の場合の測位周期が短くなる。
【００７７】
各車両が移動しながら繰り返し測位する場合、測位周期が短くなると、１度測位してから次に測位する距離が短くなり、移動車両の測位精度が向上する。
【００７８】
複数車両が複数のマーカと通信する場合、各車両は同じ同報チャンネルＣＨ０を用いるので電波の干渉が起きないようにするため、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）方式を利用する。ＣＳＭＡ／ＣＡ方式は従来から用いられており、通信路が一定時間以上継続して空いていることを確認してからデータを送信する信号の衝突防止方式である。
【００７９】
図１２に、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式を用いた測位の処理手順を示す。
図１２において、図４および図５と同じものには同一の番号を付してある。また、Ｓ１２０１はマーカＡ４０２が各車共通データＡを送信するステップ、Ｓ１２０２は車載機５００がマーカＡ４０２の各車共通データＡを保持するステップ、Ｓ１２０３はマーカＢ４０３が各車共通データＢを送信するステップ、Ｓ１２０４は車載機５００がマーカＢ４０３の各車共通データＢを保持するステップ、Ｓ１２０５は全ＣＨが空くまで待つステップ、Ｓ１２０６は全ＣＨが空いた時刻からランダムな時間間隔待つステップ、Ｓ１２０７は測位要求信号をＣＨ０を用いて同報送信するステップ、Ｓ１２０８はマーカＡ４０２が測位要求信号を受信するステップ、Ｓ１２０９はマーカＡ４０２が測位応答信号Ａを送信するステップ、Ｓ１２１０はマーカＢ４０３が測位要求信号を受信するステップ、Ｓ１２１１はマーカＢ４０３が測位応答信号Ｂを送信するステップ、Ｓ１２１２は車載機５００が測位応答信号Ａを受信するステップ、Ｓ１２１３は車載機５００が測位応答信号Ｂを受信するステップ、Ｓ１２１４は測位計算を行うステップ、Ｓ１２１５はＳ１２０２に戻って次の測位を行うステップをそれぞれ示す。
【００８０】
図１３に、車載機５００がマーカが設置された測位サービスエリアに入ったかどうかの判断を含む測位動作のフローを示す。
図１３において、Ｓ１３０１は車載機５００が測位動作を開始するステップ、Ｓ１３０２は全ＣＨを監視するステップ、Ｓ１３０２はＣＨ１〜ＣＨｎのどれかで各車共通データＤ１０４が検出されるかどうかを判断するステップ、Ｓ１３０４は全ＣＨに空きがあるかどうかを判断するステップ、Ｓ１３０５はランダムな時間待つステップ、Ｓ１３０６はＣＨ０で測位要求するステップ、Ｓ１３０７はＣＨ１〜ＣＨｎを用いた応答の有無を判断するステップ、Ｓ１３０８はＳ１３０７で応答があったＣＨのマーカに対する測位を行うステップ、Ｓ１３０９は一定時間連続して応答無しかどうかを判断するステップをそれぞれ示す。
【００８１】
図１３のステップＳ１３０１において測位を開始する。測位エリア外ではマーカが設置されていないので、車載機５００は測位要求信号Ｄ１０１をチャンネルＣＨ０で出す必要が無く、他システムへの干渉を低減する上から不要な電波放出は抑えるべきである。そこで、ステップＳ１３０２においてマーカが送信するＣＨ１〜ＣＨｎの中の各車共通データ信号Ｄ１０４を監視する。
【００８２】
ステップＳ１３０３において、各社共通データＤ１０４を受信したかどうかを判断する。
【００８３】
測位エリアに設置されたマーカは、走行車両からの測位要求信号の有無に関係なく各車共通データＤ１０４の信号を送信しているので、車載機５００が測位エリア内に入ると各車共通データをＣＨ１〜ＣＨｎのどれかで受信する。車載機５００が測位エリア外の場合、車載機５００は各車共通データＤ１０４をＣＨ１〜ＣＨｎのどれでも受信できないので、Ｓ１３０２へ戻り各車共通データＤ１０４が受信できるまで繰り返す。
【００８４】
各車共通データＤ１０４が受信できた場合は、ステップＳ１３０４にて全ＣＨに空きがある時間を判断する。ただし各車共通データＤ１０４のデータは長い周期で送信されており、各車共通データＤ１０４の空きの時間は長く、この空きの時間に、ＣＨ０および他車両向けのＣＨ１〜ＣＨｎが送信されていない時間を判断する。空きの時間が有る場合、車載機５００はステップＳ１３０５にてランダムな時間待ってＣＨ０で測位要求信号Ｄ１０１を送信する。ステップＳ１３０７によりマーカからの個別測位応答信号Ｄ１０３を受信できたかどうかを判断する。ステップＳ１３０７でｙｅｓの場合は、ステップＳ１３０８により個別測位応答信号Ｄ１０３のデータを用いて測位を行い、ＣＨ１〜ＣＨｎに測位応答信号が返ってくる間は、測位エリア内にいることになるので、以上を繰り返す。
【００８５】
ステップＳ１３０７でｎｏの場合、ＣＨ１〜ＣＨｎのどれからも測位応答信号が無いので、ステップＳ１３０９により一定時間内は測位要求信号を送信するが、ステップＳ１３０９によりｙｅｓの場合は、一定時間経過後にも、ＣＨ１〜ＣＨｎのどれからも測位応答信号が無いので測位エリア外に出たと判断し、測位要求信号の送信は停止し、最初のＣＨ１〜ＣＨｎの監視に戻る。ステップＳ１３０９によりｎｏの場合は、ステップＳ１３０６に戻り、応答があったＣＨのマーカに対し測位要求信号をＣＨ０で送信する。
【００８６】
次に、複数マーカの設置方法を説明する。
図１４にマーカ設置例を示す。
図１４において、１４０１は交差点、１４０２は車両、１４０３は車載機、１４０４はマーカ、１４０５はマーカ、１４０６はマーカ、１４０７はマーカをそれぞれ示す。
【００８７】
図１４に示すマーカ設置例では、交差点１４０１付近における車両１４０２の測位を目的としているため、交差点１４０１の各信号機にマーカを設置する。通常は１つの交差点に信号機は４機あるため、４台のマーカ１４０４、１４０５、１４０６、１４０７を設置する。車載機１４０３から最低２個のマーカが見通しできれば測位できるため、交差点１４０１の各進入路に対して測位できる。例えば、信号機の信号情報を利用することにより、信号無視して侵入する車両を検出して警告を発したり、強制的に停止させることが可能となる。
【００８８】
図１５および図２３に、マーカ設置による走行車両の測位の具体例を示す。
【００８９】
図１５−１において、１５０１はポール、１５０２はマーカＭ１、１５０３はマーカＭ２、１５０４はポール、１５０５はマーカＭ３、１５０３はマーカＭ４、１５０７は大型車、１５０８は小型車、１５０９は大型車、１５１０は車線、１５１１は車線、１５１２は車線、Ｐ１５０１〜Ｐ１５０６は電波の伝播路をそれぞれ示す。
【００９０】
図１５−２において、図１５−１と同じものは同一の番号を付し、１５１３はマーカＭ１、１５１４はマーカＭ２、１５１５はマーカＭ３、Ｐ１５０７〜Ｐ１５１０は電波の伝播路をそれぞれ示す。
【００９１】
図１５−３において、図１５−１と同じものは同一の番号を付し、Ｐ１５１１〜Ｐ１５１３は電波の伝播路をそれぞれ示す。
【００９２】
図１５−４において、図１５−１と同じものは同一の番号を付し、１５１６は小型車、１５１７は大型車、１５１８は小型車、Ｐ１５１４〜Ｐ１５２１は電波の伝播路をそれぞれ示す。
【００９３】
図２３において、図１５−１と同じものは同一の番号を付し、２３１９は大型車、２３２０は大型車、２３２１は小型車、２３２２は大型車、２３２３は車線、２３２４は車線、２３２５は車線、Ｐ２３２２〜Ｐ２３２６は電波の伝播路をそれぞれ示す。
【００９４】
図１５−１では、道路端のポール１５０１上にマーカＭ１の１５０２、ポール１５０４上にマーカＭ４の１５０６を設置し、小型車１５０８の走行車線１５１１の両隣の車線上空にマーカＭ２の１５０３、マーカＭ３の１５０５を設置した場合を示す。
【００９５】
図１５−１に示すように、大型車１５０７と大型車１５０９に挟まれた小型車１５０８からは、マーカＭ１の１５０２、Ｍ４の１５０６、Ｍ２の１５０３、Ｍ３の１５０５を直接見通す伝播路Ｐ１５０１、Ｐ１５０２、Ｐ１５０３、Ｐ１５０４のすべてが遮断される場合がある。
【００９６】
図１５−１の場合、小型車１５０８では、Ｍ２の１５０３からの電波が大型車１５０９で反射して小型車１５０８に到達する伝播路Ｐ１５０５により受信され、Ｍ３の１５０５からの電波が大型車１５０７で反射して小型車１５０８に到達する伝播路Ｐ１５０６により受信される場合がある。この場合、伝播路Ｐ１５０５およびＰ１５０６は直線距離でないから、マーカと小型車１５０８間の距離測位において大きな誤差を生じる。また、図１５−１の大型車１５０７の高さが少し低いと、マーカＭ２の１５０３から小型車１５０８への直接の伝播路Ｐ１５０２と反射の伝播路Ｐ１５０５が同時に存在する場合がある。このように、複数の経路から同じ電波を受信してしまう多重波伝送路（以下マルチパス）の場合は直接波と反射波の合成となるので、マーカＭ２の１５０３と小型車１５０８間の距離測位において誤差を生じる。
【００９７】
図１５−２は、各車線１５０１、１５１１、１５１２の各上空にマーカＭ１の１５１３、マーカＭ２の１５１４、マーカＭ３の１５１５を設置した場合である。しかし、図１５−２の場合も２個以上のマーカの直接波が遮られ、マーカＭ１の１５１３とマーカＭ２の１５１５からは反射波しか受信できないので、測位誤差が大きくなってしまう。
【００９８】
そこで、本実施例では、図１５−３に示すように車線の端にマーカＭ１の１５０２、車線と車線の境界の上空にマーカＭ２の１５０３、マーカＭ３の１５０５を設置する。こうすることで、大型車１５０７と１５０８にはさまれた小型車１５０８からでも、確実に最低２個のマーカＭ２の１５０３とマーカＭ３の１５０５が見通しになり、正しく測位できるため、測位誤差が小さくできる。この時、マーカＭ１の１５０２との通信は見通し外の反射波になって測位誤差が大きくなるが、後述するように距離の短い順に２個のマーカＭ２の１５０３と、Ｍ３の１５０５を選択することにより、反射経路により測位誤差が大きくなるマーカＭ１の１５０２を使用しないようにできる。
【００９９】
以下同様にして、図１５−４において中央車線を大型車１５１７が走行する場合に、両車線の小型車１５１６および１５１８は、最低２個のマーカＭ１の１５０２とマーカＭ２の１５０３は見通せ、直接波が受信できるので測位誤差は小さくなる。
【０１００】
また、図２３のように３車線（２３２３、２３２４、２３２５）の中央車線２３２４を大型車２３２２が走行し、端の車線２３２３を小型車２３２１が走行する場合でも最低２個のマーカＭ１の１５０２とマーカＭ２の１５０３は見通せ、直接波が受信できるので測位誤差は小さくなる。
【０１０１】
次に図１６−１、図１６−２を用いて具体的な測位方法を説明する。
【０１０２】
図１６−１において、１６０１はマーカＭ１、１６０２はマーカＭ２、１６０３はマーカＭ３、１６０４Ａは車載機、１６０４Ｂは車載機の虚像、１６０５は大型車、１６０６は車線、１６０７は車線、１６０８は車線、１６０９は車線、１６１０はＭ１中心の円、１６１１はＭ２中心の円をそれぞれ示す。
【０１０３】
図１６−１に示すように、マーカＭ１の１６０１、Ｍ２の１６０２の２個が見通しとなる場合を考える。図１６−１の車線方向をｘ座標、車線の幅方向をｙ座標、高さ方向をｚ座標とし、マーカＭ１の１６０１、Ｍ２の１６０２、車載機１６０４の座標をそれぞれ、（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）、（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）、（ｘ，ｙ，０）とし、車載機１６０４とマーカＭ１の１６０１、Ｍ２の１６０２間の距離をそれぞれＬ１、Ｌ２とすると、（４）式と（５）式の関係となる。
【０１０４】
【数４】
【０１０５】
【数５】
【０１０６】
連立方程式（４）式と（５）式により、ｘとｙについて解けば、車載機の座標（ｘ，ｙ）が、マーカＭ１の１６０１の座標、マーカＭ２の１６０２の座標および、距離Ｌ１、Ｌ２により表される。
【０１０７】
但し、この場合、（４）式と（５）式の解は、マーカＭ１の１６０１を中心とした半径Ｌ１の円１６１０と、マーカＭ２の１６０２を中心とした半径Ｌ２の円１６１１の交点となり、車載機１６０４Ａの位置と虚像の位置１６０４Ｂの２点が求まる。１回の測位では、実際の車載機の位置が１６０４Ａか１６０４Bかは判定がつかない。しかし、車載機１６０４Ａが車線上を矢印方向に走行している場合に、所定の時間間隔で続けて測位すると、１６０４Ａ位置座標は矢印方向に移動するが、１６０４Ｂ虚像位置座標は矢印とは逆方向に移動する。
【０１０８】
車線ごとに車両の移動方向は決まっており、例えば、図１６−１では車両は矢印方向に移動する車線であるため、１６０４Ａの位置座標が実際の車載機の位置座標と判断できる。
【０１０９】
また、図１６−２に示すように、マーカＭ１の１６０１、Ｍ２の１６０２、Ｍ３の１６０３の３個が見通しとなる場合を考える。車載機１６０４とマーカＭ１の１６０１、Ｍ２の１６０２およびＭ３の１６０３間の距離をそれぞれＬ１、Ｌ２、Ｌ３とすると、前記（４）式と（５）式に加えて、次の（６）式が得られる。
【０１１０】
【数６】
【０１１１】
これらの関係式（４）式、（５）式、（６）式を用いると、図１６−２に示す様にマーカＭ１の１６０１、Ｍ２の１６０２、Ｍ３の１６０３が一直線にある場合には、図１６−１の場合と同様に２つの解、１６０４Ａと１６０４Ｂが求まるが、車線上の進行方向から実際の車載機の位置は１６０４Ａであることが判断できる。また、関係式が多ければ、最小２乗法により、誤差を低減することができるため、３個以上の距離が使用できる場合には、最小２乗法により測位を行う。
【０１１２】
但し、３個以上のマーカと測位が出来る場合でも、図１５−４に示すようにＭ３の１５０５からの電波の伝播経路Ｐ１５２０は反射した経路の場合は誤差となる。
【０１１３】
この様に反射波を含む場合に、反射波を除去する測位処理方法を図１７に示す。
【０１１４】
図１７において、Ｓ１７０１は車載機５００が測位動作を開始するステップ、Ｓ１７０２は距離の最も短い２個のマーカにより測位座標Ｃｉを求めるステップ、Ｓ１７０３は次に距離の短いマーカＭｋを用いて測位座標Ｃｋを求めるステップ、Ｓ１７０４はＣｋがＣｉに対し所定の距離内かどうかを判断するステップ、Ｓ１７０５はマーカＭｋをマーカとして採用するステップ、Ｓ１７０６はマーカＭｋをマーカとして採用しないステップ、Ｓ１７０７はすべてのマーカの採否を判断したかどうかを判断するステップ、Ｓ１７０８は採用したすべてのマーカまでの距離を用いて、最小２乗法により測位するステップをそれぞれ示す。
【０１１５】
図１７において、ステップＳ１７０１により測位処理を開始する。ステップＳ１７０２により、最短距離の２個のマーカまでの距離を用いて（４）式、（５）式により車載機５００の位置座標（ｘ，ｙ）を求める。この時、虚像を含め２個の解が求まるので、前記の進行方向による判断によりいずれの解かを決定する。ステップＳ１７０３により次に距離の短いマーカＭｋを選択して、最短マーカとの距離とを用い、（４）式、（６）式により解を求める。ステップＳ１７０４により、先に求めた車載機５００の位置座標（ｘ，ｙ）と、マーカＭｋを用いた位置座標（ｘ，ｙ）が測定誤差の範囲で一致するかを判断する。ステップＳ１７０４でｙｅｓの場合、マーカＭｋは反射経路の無い見通し距離により測位できたと判断し、使用マーカとして登録する。Ｓ１７０４でｎｏの場合、マーカＭｋは反射経路による見通し外距離による測位と判断し、測位に用いるマーカには採用しない。
【０１１６】
ステップＳ１７０７により、測位応答があったすべてのマーカについての判断を終了したかどうかを判断する。Ｓ１７０７でｎｏの場合、ステップＳ１７０３に戻り次のマーカについての判断を行う。
【０１１７】
Ｓ１７０７でｙｅｓの場合、ステップＳ１７０８において使用可能マーカとして登録されたすべてのマーカに対する位置座標を用いて、最小２乗法により誤差の少ない車載機５００の位置座標（ｘ，ｙ）を求める。
（実施例２）
実施例２は、交差点付近において車両の測位を高い精度で行う無線測位システムを提供する。
【０１１８】
図１８−１、図１８−２、図１８−３に、大型車の後方を走行する小型車から、道路上空のマーカを見通す情況を示す。
【０１１９】
図１８−１において、１８０１はポール、１８０２はマーカ、１８０３は大型車、１８０４は小型車、１８０５は車載機、Ｐ１８０１は電波の伝播路をそれぞれ示す。
【０１２０】
図１８−２において、図１８−１と同じものは同一の番号を付し、Ｐ１８０２は電波の伝播路を示す。
【０１２１】
図１８−３において、図１８−１と同じものは同一の番号を付し、１８０６はポール、１８０７はマーカ、１８０８はポール、１８０９はマーカ、Ｐ１８０３は電波の伝播路をそれぞれ示す。
【０１２２】
実施例２では、交差点付近において無線測位システムにより信号無視車を停止させる用途などに適用する。交差点の信号を無視するような暴走車両に警告、減速、停止させるためには、例えば交差点から１００ｍ程度手前から走行車両を測位する必要がある。
【０１２３】
図１８−１に示すように、小型車１８０４がマーカに近い場合には、マーカを見上げる仰角が大きいため、電波の伝播路Ｐ１８０１は大型車１８０３に遮断されることなく、小型車１８０４搭載の車載機１８０５はマーカ１８０２との直接通信が可能となる。
【０１２４】
しかしながら、図１８−２に示す様に、小型車１８０４がマーカ１８０２から離れている位置ではマーカ１８０２を見上げる仰角が小さくなるため、電波の伝播路Ｐ１８０２は大型車１８０３に遮蔽されてしまう。
【０１２５】
この対策として、図１８−３に示すように多数のマーカを設置すれば、走行車両は近くのマーカが見通しになり、問題を解決できるが、マーカが１８０２、１８０７、１８０９と増加し、マーカを搭載するポール１８０１、１８０６、１８０８を含めた設備費用が増加するという問題点が発生する。
【０１２６】
図１９に、実施例２における測位センサシステムのマーカの配置図を示す。
図１９において、１９０１は交差点、１９０２はマーカ、１９０３はマーカ、１９０４はマーカ、１９０５はマーカ、１９０６はリアルタイム測位エリア、１９０７は自律センサエリア、１９０８はキャリブレーションエリア、１９０９はマーカ、１９１０はマーカ、１９１１はマーカ、１９１２はマーカ、１９１３は車線、１９１４は車線、１９１５は車線をそれぞれ示す。
【０１２７】
図１９において、交差点１９０１から１００ｍ程度離れた車線に、走行車両の予備的な測位を行う長さ３０ｍ程度のエリア（以下キャリブレーションエリア）１９０８を設定し、キャリブレーションエリア１９０８の範囲において、実施例１における図５と図６で説明した車載機５００とマーカＡ６００等を用いたインパルス電波による測位を行う。
【０１２８】
その後、交差点１９０１の手前の自律センサエリア１９０７では、走行車両搭載の車速センサやジャイロセンサ等の車載の自律センサによる測位を行う。そして、交差点１９０１の手前の長さ３０ｍ程度のリアルタイム測位エリア１９０６において前記インパルス電波による測位を行う。
【０１２９】
この方法により、交差点１９０１から離れた位置のキャリブレーションエリア１９０８から走行車両を確実に捉え、交差点付近のリアルタイム測位エリア１９０６では高精度の測位を行うことができ、図１８−３に示す測位システムのようにマーカを多数設置しなくても良いので経済的である。
【０１３０】
さらに、測位エリアを交差点付近のリアルタイム測位エリア１９０６と、キャリブレーションエリア１９０８の２箇所の狭いエリアに限定することができるため、測位エリア内での無線チャンネルが空く頻度が高くなり、各走行車両の測位周期を短くできる。
【０１３１】
また、測位エリアが３０ｍ程度と狭いので、車載機やマーカの電波出力を下げることができ、他のシステムへの電波干渉が低減できる。
【０１３２】
ＴＷＲ方式により車両位置の測位を行った場合、車両から２つのマーカまでの距離が遠くなるほど、車両からマーカ方向に向かって横方向の測位のばらつきが増加する性質がある。
【０１３３】
図２０を用いて、測位のばらつきがマーカからの距離と測位方向によって異なる理由を説明する。
【０１３４】
図２０において、２００１AはマーカＡ、２００１ＢはマーカＢ、ｄはマーカＡ２００１AとマーカＢ２００１Ｂ間の設置間隔、２００２は近距離の車両、２００３は近距離におけるばらつき範囲、２００４は遠距離の車両、２００５は遠距離におけるばらつき範囲、ＣＡ１とＣＡ２はマーカＡを中心とした近距離の円弧、ＣＢ１とＣＢ２はマーカＢを中心とした近距離の円弧、Δｒは半径方向距離測定ばらつき、Δｘ１は近距離のｘ方向測位ばらつき、Δｙ１は近距離のｙ方向測位ばらつき、ＣＡ３とＣＡ４はマーカＡを中心とした遠距離の円弧、ＣＢ３とＣＢ４は遠マーカＢを中心とした遠距離の円弧、Δｘ２は遠距離のｘ方向測位ばらつき、Δｙ２は遠距離のｙ方向測位ばらつきをそれぞれ示す。
【０１３５】
図２０において、車両２００２がマーカ間の設置距離ｄに比べ同程度の近い距離位置にある場合、マーカＡ２００１Aとの距離は、マーカＡ２００１Aを中心とした円弧ＣＡ１と円弧ＣＡ２の範囲内のばらつきΔｒを有した値で測定される。
【０１３６】
この場合の半径方向の測定距離のばらつきΔｒは、測位システムのマーカや車載機による処理誤差、時間誤差などで発生し、距離の大小に関係ないランダムな値であり、ここでは各マーカについてほぼ同じばらつきと仮定し、Δｒ一定とする。
【０１３７】
次に、近距離の車両２００２がマーカＢ２００１Ｂまでの距離を測定すると、マーカＢ２００１Ｂを中心とした円弧ＣＢ１と円弧ＣＢ２の範囲内のばらつきΔｒを有した値で測定される。
【０１３８】
この結果、車両位置座標は、４つの円弧に囲まれた２００３のばらつき範囲内として測定される。ばらつき範囲２００３のｘ軸方向長Δｘ１とｙ軸方向長Δｙ１は、ほぼΔｒに等しくなるので、ｘ軸方向とｙ軸方向のばらつきはほぼ等しくなる。
【０１３９】
一方、マーカ間の設置距離ｄに比べ遠距離の車両２００４からマーカＡ２００１Aまでの距離を測定すると、円弧ＲＡ３から円弧ＲＡ４までのばらつきの幅Δｒを有した値で測定される。また遠距離の車両２００４からマーカＢ２００１Ｂまでの距離を測定すると、円弧ＣＢ３から円弧ＣＢ４までのばらつきの幅Δｒを有した値で測定される。その結果、車両２００４の位置座標は４つの円弧に囲まれた２００５のばらつき範囲内として測定される。ばらつき範囲２００５のｘ軸方向長Δｘ２はほぼΔｒに等しいが、ｙ軸方向についてはは、円弧ＣＡ３と円弧ＣＡ４の方向と円弧ＣＢ３と円弧ＣＢ４の方向が鋭角に交わるので、Δｙ２はΔｘ２より相当大きくなる。この理由により、ｘ軸方向のばらつきは距離に対してほぼ一定であるのに対し、ｙ軸方向のばらつきは距離が遠くなるほど大きくなる。
【０１４０】
前記の測位のばらつきは、測位毎に大きさがランダムに変化して発生するので、統計的な位置座標のばらつきとして測定される。
【０１４１】
図２１−１に２つのマーカを用いた測位におけるばらつきの例を示す。
図２１−１において、Ｄ２１０１は測位された車両の車線方向（ｘ軸方向）の位置座標ばらつき（以下ばらつきの標準偏差σの３倍の３σとする）、Ｄ２１０２は測位された車線幅方向（ｙ軸方向）の位置座標ばらつきをそれぞれ示す。
【０１４２】
車両のｘ軸方向位置のばらつきは、横軸マーカ真下からの距離（ｘの値に等しい）に対しほぼ一定であるが、車両のｙ軸方向位置のばらつきは、横軸に比例して増加する。
【０１４３】
このばらつきの増加を解決し、交差点付近の測位精度を向上させる無線測位システムの構成を図２２に示す。
【０１４４】
図２２において、２２０１は交差点、２２０２１はマーカ、２２０３１はマーカ、２２０４１はマーカ、２２０５１はマーカ、２２０２２はマーカ、２２０３２はマーカ、２２０４２はマーカ、２２０５２はマーカ、２２０６はリアルタイム測位エリア、２２０６ａはリアルタイム測位エリアａ、２２０６ｂはリアルタイム測位エリアｂ、２２０７は自律センサエリア、２２０８はキャリブレーションエリア、２２０９はマーカ、２２１０はマーカ、２２１１はマーカ、２２１２はマーカ、２２１３は車線、２２１４は車線、２２１５は車線をそれぞれ示す。
【０１４５】
図２２において、リアルタイム測位エリア２２０６の範囲内で交差点２２０１に近いエリア２２０６ａ（交差点から例えば２０ｍのエリア）を走行する車両は、前方向のマーカ２２０２１、２２０３１、２２０４１、２２０５１の少なくも２つのマーカと、後ろ方向のマーカ２２０２２、２２０３２、２２０４２、２２０５２の少なくも２つのマーカとの通信により測位することができる。
【０１４６】
図２１−２に前方向２つと後ろ方向２つのマーカを用いた測位におけるばらつきの例を示す。
図２１−２において、Ｄ２１０３は測位された車両の車線方向（ｘ軸方向）の位置座標ばらつき、Ｄ２１０４は測位された車線幅方向（ｙ軸方向）の位置座標ばらつきをそれぞれ示す。
【０１４７】
車両のｘ軸方向位置のばらつきＤ２１０３は、横軸マーカ真下からの距離（ｘの値に等しい）に対しほぼ一定である。一方車両のｙ軸方向位置のばらつきＤ２１０４は、図２１−１のＤ２１０２に比べばらつきが改善されていることが示される。これは、交差点位置（ｘ＝０）のマーカから離れるに従い、交差点位置マーカによる測位のｙ方向ばらつきは増加するが、交差点２２０１から２０ｍ離れたマーカまでの距離は近いので、これらのマーカによる測位のｙ方向ばらつきは減少する。これら前後のマーカによる測位結果を用いて、最小２乗誤差法により位置座標が決定されるので、ｙ軸方向のばらつきＤ２１０４の増加は抑えられ、リアルタイム測位エリア２２０６ａにおいて高精度な測位が行える。
【０１４８】
図２２において、リアルタイム測位エリア２２０６ｂ（例えばリアルタイム測位エリア２２０６ａ端から３０ｍのエリア）では、図１９の交差点に近いリアルタイム測位エリア１９０６と同等の高精度の測位ができる。
【０１４９】
また、交差点２２０１から１００ｍ離れたキャリブレーションエリア２２０８（長さ３０ｍ）では、前記の走行車両の予備的な測位を行う。すなわち、マーカ２２０９、２２１０、２２１１、２２１２と走行車両の車載機により、インパルス電波による測位を行う。
【０１５０】
その後、交差点２２０１の手前で高精度で測位するリアルタイム測位エリア２２０６に入るまでの自律センサエリア２２０７では、走行車両搭載の車速センサやジャイロセンサ等の自律センサによる測位を行う。
（付記１）
移動体と測位基準点となる複数のマーカ装置間の電波の往復時間と、前記マーカ装置の座標とを用いて前記移動体の座標を決定する無線測位システムにおいて、
前記移動体から測位要求信号を受信した時に、測位に用いる測位データを前記マーカ装置固有の通信チャンネルを用いて前記移動体に送信する前記マーカ装置と、
前記測位要求信号を同一の通信チャンネルにより前記マーカ装置に送信し、前記測位要求信号の送信時刻と、前記測位データの受信時刻と、前記マーカ装置の座標と、測位要求信号受信時刻および測位データ送信時刻を含む前記測位データとを用いて前記移動体の座標を決定する前記移動体と、
を備えたことを特徴とする無線測位システム。
（付記２）
前記測位要求信号および測位データは、インパルス化された電波であることを特徴とする付記１記載の無線測位システム。
（付記３）
前記測位データは、前記マーカ装置毎に異なった擬似ランダム符号によりパルス位置変調された信号であることを特徴とする付記１記載の無線測位システム。
（付記４）
前記測位データは、前記測位データの送信を繰り返す毎に異なった擬似ランダム符号によりパルス位置の遅延時間が制御されることを特徴とする付記１記載の無線測位システム。
（付記５）
前記測位データは、前記移動体に共通の第１の測位データと前記移動体によって異なる第２の測位データとを備え、前記第１の測位データは前記測位要求信号の受信に関係なく所定の周期で送信され、前記第２の測位データは前記測位要求信号の受信に応答して送信されることを特徴とする付記１記載の無線測位システム。
（付記６）
前記測位要求データは、前記移動体が前記第１の測位データを受信した時にのみ前記移動体から送信されることを特徴とする付記１記載の無線測位システム。
（付記７）
前記マーカ装置は、道路上の信号機に設置されることを特徴とする付記１記載の無線測位システム。
（付記８）
前記マーカ装置は、前記移動体が走行する複数車線の両端の上方および前記各車線の境界線の上方に設置されることを特徴とする付記１記載の無線測位システム。
（付記９）
一方通行の道路を走行する移動体と測位基準点となる複数のマーカ装置間の電波の往復時間と前記マーカ装置の座標を用いて前記移動体の座標を決定する無線測位方法において、
前記往復時間により計算された前記移動体の複数座標のうち、前記座標の時間変化が前記一方通行の進行方向に一致する座標を前記移動体の座標として選択するステップを含む無線測位方法。
（付記１０）
前記往復時間が最も短い２つのマーカ装置の測位データを用いて決定された前記移動体の座標を中心とし、他のマーカ装置の測位データを用いて決定された前記移動体の座標が所定の範囲外の場合は、測位に用いないステップを含む付記９記載の無線測位方法。
（付記１１）
交差点に侵入する車線を走行する移動体と測位基準点となる複数のマーカ装置間の往復時間と前記マーカ装置の座標を用いて前記移動体の座標を決定する無線測位方法において、
前記交差点の端から所定の距離離れた位置に設置され、前記交差点に向かう車両方向を向いた第１の複数マーカ装置により前記移動体の測位を行うステップと、
前記交差点の端に設置され、前記交差点に侵入する車両方向を向いた第２の複数マーカ装置により前記移動体の測位を行うステップと、
前記第１のマーカ装置による測位エリアを通過し、第２の複数マーカ装置による測位エリアに入るまでの区間は前記移動体が内蔵した自律センサにより座標を決定するステップと、
を含む無線測位方法。
（付記１２）
交差点に侵入する車線を走行する移動体と測位基準点となる複数のマーカ装置間の往復時間と前記マーカ装置の座標を用いて前記移動体の座標を決定する無線測位システムにおいて、
前記交差点の端から第１の距離離れた位置に設置され、前記交差点に向かう車両方向を向いた第１の複数マーカ装置により前記移動体の測位を行うステップと、
前記交差点の端から第２の距離離れた位置に設置され、前記交差点の方向と前記交差点とは逆方向の両方向に電波の指向性を有した第２の複数マーカ装置により前記移動体の測位を行うステップと、
前記交差点の端に設置され、前記交差点に侵入する車両方向を向いた第３の複数マーカ装置により前記移動体の測位を行うステップと、
前記第１のマーカ装置による測位エリアを通過し、第２の複数マーカ装置による測位エリアに入るまでの区間は前記移動体が内蔵した自律センサにより座標を決定するステップと、
を含む無線測位方法。
【図面の簡単な説明】
【０１５１】
【図１】従来の測位システム例１を示す図である。
【図２】ＴＷＲの原理を示す図である。
【図３】従来の測位システム例２を示す図である。
【図４】測位システム構成（実施例１）を示す図である。
【図５】車載機の構成を示す図である。
【図６】マーカＡの構成を示す図である。
【図７】車載機のフレーム構成を示す図である。
【図８】測位応答信号パルスの衝突の例を示す図である。
【図９】遅延によるパルスの衝突回避方法を示す図である。
【図１０】データのフォーマットを示す図である。
【図１１】複数の走行車両がある場合のマーカと車両間通信の流れを示す図である。
【図１２】測位の処理フローを示す図である。
【図１３】測位エリア内での動作開始フローを示す図である。
【図１４】マーカ設置例を示す図である。
【図１５】マーカ設置例を示す図である。
【図１６】側位方法を示す図である。
【図１７】測位処理のフローを示す図である。
【図１８】マーカの設置方法（実施例２）を示す図である。
【図１９】マーカ設置方法（実施例２）を示す図である。
【図２０】距離により測位のばらつきを示す図である。
【図２１】マーカ設置による測位ばらつきを示す図である。
【図２２】マーカ設置方法（実施例２）を示す図である。
【図２３】マーカを車線端と車線間の上空に設置（実施例１）を示す図である。
【符号の説明】
【０１５２】
１０１ 車両
１０２ マーカＡ
１０３ マーカＢ
１０４ マーカＣ
２０１ 車載機
２０２ マーカ
３０１ 車両
３０２ マーカＡ
３０３ マーカＢ
３０４ マーカＣ
４０１ 車両
４０２ マーカＡ
４０３ マーカＢ
４０４ マーカＣ
５００ 車載機
５０１ ＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）
５０２ 送信部
５０３ 送信データ部
５０４ ＰＰＭ（パルス位置変調）データ変調部
５０５ ＣＨ０ＰＮ系列発生部
５０６ インパルス生成部
５０７ 送信時刻保持部
５０８ ＢＰＦ
５０９ ＰＡ（電力増幅器）
５１０ 送信アンテナ
５１１ タイマ
５１２ 受信部
５１２１ 受信部Ａ
５１２２ 受信部Ｂ
５１２ｎ 受信部ｎ
５１３ 受信アンテナ
５１４ ＢＰＦ
５１５ ＬＮＡ（低雑音増幅器）
５１６ パルス検出部
５１７ 相関器Ａ
５１８ ＣＨ１ＰＮ系列発生部
５１９ 受信時刻保持部Ａ
５２０ ＰＰＭデータ復調部Ａ
５２１ 受信データＡ
５２２ 外部インターフェース
６００ マーカＡ
６０１ ＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）
６０２ 送信部
６０３ 送信データ部
６０４ ＰＰＭ（パルス位置変調）データ変調部
６０５ ＣＨ１のＰＮ系列発生部
６０６ 遅延部
６０７ 送信時刻保持部
６０８ 減算器
６０９ インパルス生成部
６１０ ＢＰＦ
６１１ ＰＡ（電力増幅器）
６１２ 送信アンテナ
６１３ タイマ
６１４ 受信部
６１５ 受信アンテナ
６１６ ＢＰＦ
６１７ ＬＮＡ（低雑音増幅器）
６１８ パルス検出部
６１９ 相関器
６２０ ＣＨ０ＰＮ系列発生部
６２１ 受信時刻保持部
６２２ ＰＰＭデータ復調部
６２３ 受信データ
６２４ 外部インタフェース
１４０１ 交差点
１４０２ 車両
１４０３ 車載機
１４０４ マーカ
１４０５ マーカ
１４０６ マーカ
１４０７ マーカ
１５０１ ポール
１５０２ マーカＭ１
１５０３ マーカＭ２
１５０４ ポール
１５０５ マーカＭ３
１５０３ マーカＭ４
１５０７ 大型車
１５０８ 小型車
１５０９ 大型車
１５１０ 車線
１５１１ 車線
１５１２ 車線
１５１３ マーカＭ１
１５１４ マーカＭ２
１５１５ マーカＭ３
１５１６ 小型車
１５１７ 大型車
１５１８ 小型車
１６０１ マーカＭ１
１６０２ マーカＭ２
１６０３ マーカＭ３
１６０４Ａ 車載機
１６０４Ｂ 車載機の虚像
１６０５ 大型車
１６０６ 車線
１６０７ 車線
１６０８ 車線
１６０９ 車線
１６１０ Ｍ１中心の円
１６１１ Ｍ２中心の円
１８０１ ポール
１８０２ マーカ
１８０３ 大型車
１８０４ 小型車
１８０５ 車載機
１８０６ ポール
１８０７ マーカ
１８０８ ポール
１８０９ マーカ
１９０１ 交差点
１９０２ マーカ
１９０３ マーカ
１９０４ マーカ
１９０５ マーカ
１９０６ リアルタイム測位エリア
１９０７ 自律センサエリア
１９０８ キャリブレーションエリア
１９０９ マーカ
１９１０ マーカ
１９１１ マーカ
１９１２ マーカ
１９１３ 車線
１９１４ 車線
１９１５ 車線
２００１A マーカＡ
２００１Ｂ マーカＢ
２００２ 近距離の車両
２００３ 近距離におけるばらつき範囲
２００４ 遠距離の車両
２００５ 遠距離におけるばらつき範囲
２２０１ 交差点
２２０２１ マーカ
２２０３１ マーカ
２２０４１ マーカ
２２０５１ マーカ
２２０２２ マーカ
２２０３２ マーカ
２２０４２ マーカ
２２０５２ マーカ
２２０６ リアルタイム測位エリア
２２０６ａ リアルタイム測位エリアａ
２２０６ｂ リアルタイム測位エリアｂ
２２０７ 自律センサエリア
２２０８ キャリブレーションエリア
２２０９ マーカ
２２１０ マーカ
２２１１ マーカ
２２１２ マーカ
２２１３ 車線
２２１４ 車線
２２１５ 車線
２３１９ 大型車
２３２０ 大型車
２３２１ 小型車
２３２２ 大型車
２３２３ 車線
２３２４ 車線
２３２５ 車線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体と測位基準点となる複数のマーカ装置間の電波の往復時間と、前記マーカ装置の座標とを用いて前記移動体の座標を決定する無線測位システムにおいて、
前記移動体から測位要求信号を受信した時に、測位に用いる測位データを前記マーカ装置固有の通信チャンネルを用いて前記移動体に送信する前記マーカ装置と、
前記測位要求信号を同一の通信チャンネルにより前記マーカ装置に送信し、前記測位要求信号の送信時刻と、前記測位データの受信時刻と、前記マーカ装置の座標と、測位要求信号受信時刻および測位データ送信時刻を含む前記測位データとを用いて前記移動体の座標を決定する前記移動体と、
を備えたことを特徴とする無線測位システム。
【請求項２】
前記測位要求信号および測位データは、インパルス化された電波であることを特徴とする請求項１記載の無線測位システム。
【請求項３】
前記測位データは、前記マーカ装置毎に異なった擬似ランダム符号によりパルス位置変調された信号であることを特徴とする請求項１記載の無線測位システム。
【請求項４】
前記測位データは、前記移動体に共通の第１の測位データと前記移動体によって異なる第２の測位データとを備え、前記第１の測位データは前記測位要求信号の受信に関係なく所定の周期で送信され、前記第２の測位データは前記測位要求信号の受信に応答して送信されることを特徴とする請求項１記載の無線測位システム。
【請求項５】
前記マーカ装置は、前記移動体が走行する複数車線の両端の上方および前記各車線の境界線の上方に設置されることを特徴とする請求項１記載の無線測位システム。
【請求項６】
一方通行の道路を走行する移動体と測位基準点となる複数のマーカ装置間の電波の往復時間と前記マーカ装置の座標を用いて前記移動体の座標を決定する無線測位方法において、
前記往復時間により計算された前記移動体の複数座標のうち、前記座標の時間変化が前記一方通行の進行方向に一致する座標を前記移動体の座標として選択するステップを含む無線測位方法。
【請求項７】
交差点に侵入する車線を走行する移動体と測位基準点となる複数のマーカ装置間の往復時間と前記マーカ装置の座標を用いて前記移動体の座標を決定する無線測位方法において、
前記交差点の端から所定の距離離れた位置に設置され、前記交差点に向かう車両方向を向いた第１の複数マーカ装置により前記移動体の測位を行うステップと、
前記交差点の端に設置され、前記交差点に侵入する車両方向を向いた第２の複数マーカ装置により前記移動体の測位を行うステップと、
前記第１のマーカ装置による測位エリアを通過し、第２の複数マーカ装置による測位エリアに入るまでの区間は前記移動体が内蔵した自律センサにより座標を決定するステップと、
を含む無線測位方法。
【請求項８】
交差点に侵入する車線を走行する移動体と測位基準点となる複数のマーカ装置間の往復時間と前記マーカ装置の座標を用いて前記移動体の座標を決定する無線測位システムにおいて、
前記交差点の端から第１の距離離れた位置に設置され、前記交差点に向かう車両方向を向いた第１の複数マーカ装置により前記移動体の測位を行うステップと、
前記交差点の端から第２の距離離れた位置に設置され、前記交差点の方向と前記交差点とは逆方向の両方向に電波の指向性を有した第２の複数マーカ装置により前記移動体の測位を行うステップと、
前記交差点の端に設置され、前記交差点に侵入する車両方向を向いた第３の複数マーカ装置により前記移動体の測位を行うステップと、
前記第１のマーカ装置による測位エリアを通過し、第２の複数マーカ装置による測位エリアに入るまでの区間は前記移動体が内蔵した自律センサにより座標を決定するステップと、
を含む無線測位方法。
【請求項１】
移動体と測位基準点となる複数のマーカ装置間の電波の往復時間と、前記マーカ装置の座標とを用いて前記移動体の座標を決定する無線測位システムにおいて、
前記移動体から測位要求信号を受信した時に、測位に用いる測位データを前記マーカ装置固有の通信チャンネルを用いて前記移動体に送信する前記マーカ装置と、
前記測位要求信号を同一の通信チャンネルにより前記マーカ装置に送信し、前記測位要求信号の送信時刻と、前記測位データの受信時刻と、前記マーカ装置の座標と、測位要求信号受信時刻および測位データ送信時刻を含む前記測位データとを用いて前記移動体の座標を決定する前記移動体と、
を備えたことを特徴とする無線測位システム。
【請求項２】
前記測位要求信号および測位データは、インパルス化された電波であることを特徴とする請求項１記載の無線測位システム。
【請求項３】
前記測位データは、前記マーカ装置毎に異なった擬似ランダム符号によりパルス位置変調された信号であることを特徴とする請求項１記載の無線測位システム。
【請求項４】
前記測位データは、前記移動体に共通の第１の測位データと前記移動体によって異なる第２の測位データとを備え、前記第１の測位データは前記測位要求信号の受信に関係なく所定の周期で送信され、前記第２の測位データは前記測位要求信号の受信に応答して送信されることを特徴とする請求項１記載の無線測位システム。
【請求項５】
前記マーカ装置は、前記移動体が走行する複数車線の両端の上方および前記各車線の境界線の上方に設置されることを特徴とする請求項１記載の無線測位システム。
【請求項６】
一方通行の道路を走行する移動体と測位基準点となる複数のマーカ装置間の電波の往復時間と前記マーカ装置の座標を用いて前記移動体の座標を決定する無線測位方法において、
前記往復時間により計算された前記移動体の複数座標のうち、前記座標の時間変化が前記一方通行の進行方向に一致する座標を前記移動体の座標として選択するステップを含む無線測位方法。
【請求項７】
交差点に侵入する車線を走行する移動体と測位基準点となる複数のマーカ装置間の往復時間と前記マーカ装置の座標を用いて前記移動体の座標を決定する無線測位方法において、
前記交差点の端から所定の距離離れた位置に設置され、前記交差点に向かう車両方向を向いた第１の複数マーカ装置により前記移動体の測位を行うステップと、
前記交差点の端に設置され、前記交差点に侵入する車両方向を向いた第２の複数マーカ装置により前記移動体の測位を行うステップと、
前記第１のマーカ装置による測位エリアを通過し、第２の複数マーカ装置による測位エリアに入るまでの区間は前記移動体が内蔵した自律センサにより座標を決定するステップと、
を含む無線測位方法。
【請求項８】
交差点に侵入する車線を走行する移動体と測位基準点となる複数のマーカ装置間の往復時間と前記マーカ装置の座標を用いて前記移動体の座標を決定する無線測位システムにおいて、
前記交差点の端から第１の距離離れた位置に設置され、前記交差点に向かう車両方向を向いた第１の複数マーカ装置により前記移動体の測位を行うステップと、
前記交差点の端から第２の距離離れた位置に設置され、前記交差点の方向と前記交差点とは逆方向の両方向に電波の指向性を有した第２の複数マーカ装置により前記移動体の測位を行うステップと、
前記交差点の端に設置され、前記交差点に侵入する車両方向を向いた第３の複数マーカ装置により前記移動体の測位を行うステップと、
前記第１のマーカ装置による測位エリアを通過し、第２の複数マーカ装置による測位エリアに入るまでの区間は前記移動体が内蔵した自律センサにより座標を決定するステップと、
を含む無線測位方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２００８−１２８７２８（Ｐ２００８−１２８７２８Ａ）
【公開日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３１１７７１（Ｐ２００６−３１１７７１）
【出願日】平成１８年１１月１７日（２００６．１１．１７）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月１７日（２００６．１１．１７）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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