ＧＰＳ信号伝送システム
【課題】 電波が届きにくいビル内部で、ＧＰＳ受信機によって詳細に位置を知ることができる
【解決手段】 ビル２の屋上の異なる位置にＧＰＳ受信用アンテナ４ａ乃至４ｈが設けられ、ビル２の各階においてＧＰＳ受信用アンテナ４ａ乃至４ｈに対応する位置にＧＰＳ再送信アンテナ６ａ乃至６ｈが設けられている。ＧＰＳ受信用アンテナ４ａ乃至４ｈに設けられたダウンコンバータ８ａ乃至８ｈが、対応するＧＰＳ受信用アンテナで受信したＧＰＳ信号を互いに異なる周波数のＧＰＳ変換信号に周波数変換する。各ＧＰＳ変換信号は、伝送路１２で各階に伝送される。ＧＰＳ再送信アンテナ６ａ乃至６ｈにアップコンバータ３０ａ乃至３０ｈが設けられ、伝送路を伝送されたＧＰＳ変換信号のうち、設けられているＧＰＳ信号再送信アンテナに対応するものを、元のＧＰＳ信号と同じ周波数に再周波数変換して、設けられているＧＰＳ信号再送信アンテナに供給する
【解決手段】 ビル２の屋上の異なる位置にＧＰＳ受信用アンテナ４ａ乃至４ｈが設けられ、ビル２の各階においてＧＰＳ受信用アンテナ４ａ乃至４ｈに対応する位置にＧＰＳ再送信アンテナ６ａ乃至６ｈが設けられている。ＧＰＳ受信用アンテナ４ａ乃至４ｈに設けられたダウンコンバータ８ａ乃至８ｈが、対応するＧＰＳ受信用アンテナで受信したＧＰＳ信号を互いに異なる周波数のＧＰＳ変換信号に周波数変換する。各ＧＰＳ変換信号は、伝送路１２で各階に伝送される。ＧＰＳ再送信アンテナ６ａ乃至６ｈにアップコンバータ３０ａ乃至３０ｈが設けられ、伝送路を伝送されたＧＰＳ変換信号のうち、設けられているＧＰＳ信号再送信アンテナに対応するものを、元のＧＰＳ信号と同じ周波数に再周波数変換して、設けられているＧＰＳ信号再送信アンテナに供給する
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波が到来しにくい電波遮断体内に、電波遮断体の外部で受信したＧＰＳ信号を再送信するＧＰＳ信号伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
上述したシステムとしては、例えば特許文献１に開示されているものがある。この文献１に開示されている技術では、１台のＧＰＳ受信アンテナで受信したＧＰＳ信号を伝送路を介して伝送し、伝送路の端末において再送信アンテナから再送信している。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２４４６２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されている技術を利用して、例えばＧＰＳ受信アンテナをビルの屋上に設置し、再送信アンテナをビルの内部に設置すれば、電波が到来しにくいビル内においてもＧＰＳ信号を受信することができる。従って、ビル内においてＧＰＳ受信機を用いて再送信されたＧＰＳ信号を受信することによって、ＧＰＳ受信機の使用者は、ビルの位置を知ることができる。しかし、このシステムでは、１台のＧＰＳ受信アンテナしか使用していない。従って、ビル内のどこの位置にＧＰＳ受信機の使用者がいても、位置としてはＧＰＳ受信アンテナの設置位置しか判明しない。これでは、例えば火災等が発生して避難する場合に、自己の正確な位置をＧＰＳ受信機によって知ることができない。このような問題は、ビルだけではなく、地下鉄、地下街、トンネル等の電波が届きにくい場所に、特許文献１の技術を採用した場合にも生じる。
【０００５】
本発明は、電波が届きにくい電波遮断体の内部においても、ＧＰＳ受信機によって詳細に位置を知ることができるＧＰＳ信号伝送システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様のＧＰＳ信号伝送システムでは、電波が内部に到達しにくい電波遮断体、例えばビル、地下鉄、地下街、トンネル等の外部のそれぞれ異なる位置に、複数のＧＰＳ受信用アンテナが設けられている。これらＧＰＳ受信アンテナが受信するＧＰＳ信号は、同一周波数のものである。電波遮断体の内部における前記各ＧＰＳ受信アンテナに対応する位置に複数のＧＰＳ再送信アンテナが設置されている。各ＧＰＳ受信アンテナにそれぞれ第１周波数変換手段が設けられている。各第１周波数変換手段は、対応するＧＰＳ受信用アンテナで受信したＧＰＳ信号を互いに異なる周波数の周波数変換ＧＰＳ信号に周波数変換する。これら第１周波数変換手段からの各周波数変換ＧＰＳ信号が、前記電波遮断体内部に配置された伝送路によって伝送される。各ＧＰＳ再送信アンテナにそれぞれ第２周波数変換手段が設けられている。各第２周波数変換手段には、伝送路を伝送された各周波数変換ＧＰＳ信号が全て伝送される。各第２周波数変換手段は、それら各周波数変換ＧＰＳ信号のうち、第２周波数変換手段が設けられているＧＰＳ再送信アンテナに対応する位置のもの、即ち、このＧＰＳ再送信アンテナに対応するＧＰＳ受信アンテナで受信されたＧＰＳ信号を周波数変換したものを選択し、元のＧＰＳ信号と同じ周波数に再周波数変換して、当該第２周波数変換手段が設けられているＧＰＳ再送信アンテナに供給する。
【０００７】
このように構成されたＧＰＳ信号伝送システムでは、各ＧＰＳ受信アンテナで受信されたＧＰＳ信号が、電波遮断体内の対応する位置のＧＰＳ再送信アンテナから送信される。従って、電波遮断体内においても、ＧＰＳ受信機を使用することによって、その受信機の位置を詳細に知ることができる。従って、緊急避難を行うような場合に、ＧＰＳ受信機の所持者は、自己の位置を正確に知ることができ、速やかに避難することができる。ところで、各ＧＰＳ信号は同一周波数の信号であるので、各ＧＰＳ信号をそのまま伝送路を介して伝送すると、ＧＰＳ再送信アンテナにこれらに対応するＧＰＳ信号を供給することが不可能になる。また、各ＧＰＳ受信用アンテナと対応するＧＰＳ再送信アンテナとを、１対１に伝送路で接続すると、伝送路の敷設が非常に面倒になる。そこで、各ＧＰＳ受信アンテナに第１周波数変換手段を設けて、各ＧＰＳ信号を周波数が異なる周波数変換ＧＰＳ信号に変換し、これらを１伝送路を介して各第２周波数変換手段に伝送している。各第２周波数変換手段では、それが接続されているＧＰＳ再送信アンテナに対応する周波数変換ＧＰＳ信号を選択し、これを元のＧＰＳ信号に再周波数変換して、再送信している。従って、電波遮断体内においても、多くの伝送路を使用しなくても、外部に設けてあるＧＰＳ受信アンテナでＧＰＳ信号を受信するのと同じ条件で各ＧＰＳ受信機でＧＰＳ信号を受信可能である。
【０００８】
前記電波遮断体は、複数階からなるビルとすることができる。この場合、このビルの各階に、各ＧＰＳ再送信アンテナと、各第２周波数変換手段とが設けられる。このように構成すると、ビルの各階において、ＧＰＳ受信機を用いて、ＧＰＳ受信機の位置を詳細に知ることができる。
【０００９】
更に、前記伝送路を、テレビジョン共同受信システムの伝送路とすることもできる。このように構成すると、周波数変換ＧＰＳ信号の伝送用に専用伝送路を敷設する必要がない。周波数変換ＧＰＳ信号は、テレビジョン共同受信システムにおいてテレビジョン放送信号の伝送に使用する周波数帯とは異なる周波数帯の周波数とする。
【００１０】
各周波数変換ＧＰＳ信号の周波数を接近させたものとすることができる。この場合、１台の第１周波数変換手段からの基準信号を他の第１周波数変換手段に伝送し、各第１周波数変換手段は、前記基準信号に基づいて、周波数変換用の局部発振信号を生成する。
【００１１】
各周波数変換ＧＰＳ信号の周波数を接近させた場合、各第１周波数変換手段での周波数変換に使用する局部発振信号の基準信号がずれていると、第１周波数変換手段の局部発振信号の周波数が一部で重複し、生成された周波数変換ＧＰＳ信号の周波数が一部で重複する可能性がある。そこで、共通の基準信号を用いて、各第１周波数変換手段の局部発振信号を発生させて、各第１周波数変換手段の局部発振信号の周波数を確実に異ならせ、生成される各周波数変換ＧＰＳ信号の周波数が重複することを避けている。
【００１２】
更に、前記基準信号を前記伝送路を介して各第２周波数変換手段に供給し、第２周波数変換手段が、受信した基準信号に基づいて周波数変換用の局部発振信号を生成することもできる。このように構成すると、各第２周波数変換手段の局部発振信号の周波数も、対応する各第１周波数変換手段の局部発振信号と同一にすることができ、各第２周波数変換手段は、本来変換するべき周波数変換ＧＰＳ信号を正確に元のＧＰＳ信号に周波数変換することができる。
【００１３】
また、前記伝送路の少なくとも一部を光伝送路とすることもできる。この場合、光伝送路の第１周波数変換手段側において、各周波数変換ＧＰＳ信号が光信号に電気−光変換手段によって変換されて、前記光伝送路に供給される。また、光伝送路の第２周波数変換手段側において前記光信号が、各周波数変換ＧＰＳ信号に光−電気変換手段によって変換される。放送信号を含む場合、これも光信号に変換される。このように少なくとも一部の伝送路を光伝送路とすると、信頼性が向上する。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明によれば、電波が内部に到来しにくい電波遮断体内においても、ＧＰＳ受信機で受信位置を正確に知ることができ、避難等を速やかに行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の第１の実施形態のＧＰＳ信号伝送システムは、図１（ａ）乃至（ｃ）に示すように、内部では直接に電波を受信しにくい電波遮断体、例えばビル２の外部、例えば屋上２Ｒに、複数、例えば８基のＧＰＳ受信アンテナ４ａ乃至４ｈが配置されている。これらＧＰＳ受信アンテナ４ａ乃至４ｈは、それぞれ異なる位置に配置されている。このビル２内の各階の天井には、それぞれＧＰＳ再送信アンテナ６ａ乃至６ｈが配置されている。これらＧＰＳ再送信アンテナ６ａ乃至６は、ＧＰＳ受信アンテナ４ａ乃至４ｈとそれぞれ対応する位置に配置されている。即ち、各ＧＰＳ再送信アンテナ６ａは、ＧＰＳ受信アンテナ４ａと同じ緯度、経度の近傍の位置に配置され、各ＧＰＳ再送信アンテナ６ｂは、ＧＰＳ受信アンテナ６ｂと同じ緯度、経度の近傍の位置に配置されている。他のＧＰＳ再送信アンテナ６ｃ乃至６ｈも同様である。
【００１６】
各ＧＰＳ受信アンテナ４ａ乃至４ｈで受信されたＧＰＳ信号を、対応するＧＰＳ再送信アンテナ６ａ乃至６ｈから送信すると、例えばＧＰＳ受信アンテナ４ａで受信したＧＰＳ信号を各ＧＰＳ再送信アンテナ６ａから、・・・・ＧＰＳアンテナ４ｈで受信したＧＰＳ信号を各ＧＰＳ再送信アンテナ６ｈから再送信すると、ビル２の各階においてＧＰＳ受信機（図示せず）の携帯者は、ＧＰＳ再送信アンテナ６ａ乃至６ｈのいずれかが再送信しているＧＰＳ信号を受信しているかによって、ビル２のいずれの位置に携帯者が位置しているかを知ることができる。
【００１７】
しかし、各ＧＰＳ受信アンテナ４ａ乃至４ｈで受信するＧＰＳ信号は、図２に示すように同じ周波数、例えば１．５７５４２ＧＨｚである。従って、単に各ＧＰＳ受信アンテナ４ａ乃至４ｈで受信したＧＰＳ信号をそのまま各ＧＰＳ再送信アンテナ６ａ乃至６ｈに伝送して、各再送信アンテナ６ａ乃至６ｈから再送信しても、ＧＰＳ受信機では、その位置を知ることはできない。各ＧＰＳ受信アンテナ４ａ乃至４ｈと各ＧＰＳ再送信アンテナ６ａ乃至６ｈを個別の伝送路で接続すれば、ＧＰＳ受信アンテナ４ａの受信信号は、ＧＰＳ再送信アンテナ６ａから、・・・ＧＰＳ受信アンテナ４ｈの受信信号は、ＧＰＳ再送信アンテナ６ｈから確実に再送信されるので、上記の問題は解消される。しかし、８系統もの伝送路を別々に各階に敷設する作業は非常に面倒になる。
【００１８】
そこで、各ＧＰＳ受信アンテナ４ａ乃至４ｈで受信した各ＧＰＳ信号を、図２に示すようにそれぞれ異なる周波数の周波数変換ＧＰＳ信号、例えばＧＰＳ変換信号に周波数変換し、これらＧＰＳ変換信号を各階に１系統の伝送路を介して伝送する。各ＧＰＳ再送信アンテナ６ａ乃至６ｈでは、自己に対応するＧＰＳ変換信号を選択し、これを元のＧＰＳ信号と同じ周波数に再周波数変換し、再送信している。
【００１９】
そのため、図３に示すヘッド装置において、各ＧＰＳ受信アンテナ４ａ乃至４ｈには、第１周波数変換手段、例えばダウンコンバータ８ａ乃至８ｈが設けられ、対応するＧＰＳ受信アンテナが受信したＧＰＳ信号をＧＰＳ変換信号に周波数変換している。これらダウンコンバータ８ａ乃至８ｈからの各ＧＰＳ変換信号は、合成手段、例えば合成器１０によって合成され、例えば同軸ケーブルによって構成された１系統の伝送路１２に伝送される。
【００２０】
伝送路１２としては、テレビジョン共同受信システムにおいて使用するものを利用している。これによって、テレビジョン共同受信システム用の伝送路と別に伝送路を敷設する必要がなくなる。従って、放送信号、例えばＵＨＦテレビジョン放送受信用アンテナ１４で受信したＵＨＦテレビジョン放送信号、ＶＨＦテレビジョン放送受信用アンテナ１６で受信したＶＨＦテレビジョン放送信号及びＢＳ衛星放送受信用アンテナ１８で受信し、周波数変換された衛星放送中間周波信号が混合器２０で混合され、更に増幅器２２で増幅されたものも、混合器２４によって伝送路１２に混合されている。
【００２１】
なお、このように共同受信システムの伝送路１２を使用するので、ＧＰＳ変換信号の周波数帯としては、共同受信システムの伝送路１２で伝送可能な周波数帯、例えば図２に示すようにＵＨＦテレビジョン放送周波数帯と衛星放送中間周波数帯との間の空き周波数帯を使用している。また、このような空き周波数帯を利用しているので、各ＧＰＳ変換信号の周波数は、比較的接近している。
【００２２】
伝送路１２を伝送された各放送信号とＧＰＳ変換信号とは、図４に示すように、各階において分岐手段、例えば１分岐器２６によって分岐され、分配手段、例えば８分配器２８によって各再送信アンテナ６ａ乃至６ｈに対応するように分配され、それぞれ各ＧＰＳ再送信アンテナ６ａ乃至６ｈに対応する第２周波数変換手段、例えばアップコンバータ３０ａ乃至３０ｈに供給される。アップコンバータ３０ａは再送信アンテナ６ａに、・・・アップコンバータ３０ｈは再送信アンテナ６ｈに対応している。アップコンバータ３０ａ乃至３０は、供給された各ＧＰＳ変換信号のうち、対応するもの、例えばアンプコンバータ３０ａは、供給された各ＧＰＳ変換信号のうちＧＰＳ受信アンテナ４ａで受信されたＧＰＳ信号に対応するＧＰＳ変換信号を選択し、元のＧＰＳ信号に再変換する。この再変換されたＧＰＳ信号を再変換ＧＰＳ信号と称する。なお、各アップコンバータ３０ａ乃至３０は、各放送信号をスルーさせる。
【００２３】
各アップコンバータ３０ａ乃至３０ｈからの再変換ＧＰＳ信号と放送信号とは、ブースタ３２ａ乃至３２ｈでそれぞれ増幅され、再変換ＧＰＳ信号は、対応するＧＰＳ再送信アンテナから再送信される。例えばアップコンバータ３０ａからの再変換ＧＰＳ信号は、ブースタ３０ａで増幅された後、再送信アンテナ６ａから再送信される。また、ブースタ３２から各放送信号が出力され、受信手段、例えばテレビジョン受信機やＢＳチューナに供給される。
【００２４】
各ダウンコンバータ８ａ乃至８ｈでは、図５及び図６に示すように、入力端子３２から入力されたＧＰＳ信号は、例えば３段の増幅器３４ａ乃至３４ｃで増幅される。これら増幅器３４ａ乃至３４ｃの間に、ＧＰＳ信号を抽出するフィルタ、例えばＳＡＷフィルタ３６ａ、３６ｂが挿入され、不要な信号が除去されている。最終段の増幅器３４ｃの出力信号が、ミキサ３８に供給される。ミキサ３８には、局部発振信号も供給されている。ミキサ３８は、入力されたＧＰＳ信号を所定のＧＰＳ変換信号に局部発振信号を利用して、周波数変換し、フィルタ、例えばバンドパスフィルタ４０によって不要な信号が除去された後、レベル調整器４２を間に設けた増幅器４４、４６で増幅され、出力端子４８から出力される。
【００２５】
ミキサ３８において周波数変換するためには、局部発振信号が必要である。この局部発振信号を発生するために、局部発振手段として、いわゆるＰＬＬ発振回路を使用している。即ち、局部発振信号を発生する電圧制御発振器５０と、この局部発振信号を１／ｎに分周する分周器５２と、この分周器５２の分周信号を、分周器５４の分周信号に一致するように電圧制御発振器５０の発振周波数を制御するＰＬＬ回路５６とが設けられている。分周器５４は、基準信号を１／Ｎに分周している。そして、分周器５２の分周数ｎを適切に選択すれば、必要とされる局部発振信号を電圧制御発振器５０が発生する。
【００２６】
ところで、ＰＬＬ発振回路では、局部発振信号を発生する周波数基準として基準信号が必要であるが、各ダウンコンバータ８ａ乃至８ｈで個別に生成した基準信号を使用していると、ダウンコンバータ８ａ乃至８ｈの各基準信号にずれが生じる可能性がある。各ダウンコンバータ８ａ乃至８ｈのＧＰＳ変換信号の周波数は接近しているので、最悪の場合、これらＧＰＳ変換信号の周波数が一部で重複する可能性がある。これを避けるために、全てのダウンコンバータ８ａ乃至８ｈが共通の基準信号を使用する必要がある。
【００２７】
そこで、この実施形態では、図５に示すようにダウンコンバータ８ａのみに基準信号を発生する基準発振器５８を設け、この基準信号のみを通過させるフィルタ、例えばバンドパスフィルタ６０に基準信号を通過させ、増幅器６２で増幅した後、合成手段、例えば合成器６４で、ＧＰＳ変換信号と合成して、出力端子４８に供給する。
【００２８】
この基準信号とＧＰＳ変換信号とは、図７に示すように合成器１０に供給される。合成器１０は、２分配器６４を有し、その一方の分配信号は、一分岐器６６の分岐端子に入力され、この分岐器６６を介して双方向の分配器６８に供給され、各ダウンコンバータ８ｂ乃至８ｈに供給される。
【００２９】
各ダウンコンバータ８ｂ乃至８ｈでは、図６に示すように、出力端子４８に分配器６８から供給された基準信号が、一分岐器７０の分岐側を介して増幅器７２に供給されて増幅され、フィルタ、例えばバンドパスフィルタ７４で基準信号のみが抽出されて、分周器５４に供給される。従って、各ダウンコンバータ８ａ乃至８ｈは、ダウンコンバータ８ａの基準発振器５８の基準信号を共通に使用している。従って、各ダウンコンバータ８ａ乃至８ｈからのＧＰＳ変換信号の周波数は、重なり合うことがなく、所定の周波数関係を維持している。
【００３０】
各ダウンコンバータ８ｂ乃至８ｈからのＧＰＳ変換信号は、図７に示す分配器６８、一分岐器６６の幹線を介して合成器７６に供給され、２分配器６４からの分配出力であるダウンコンバータ８ａからのＧＰＳ変換信号及び基準信号と合成され、合成器２４に供給される。即ち、各ダウンコンバータ８ａ乃至８ｈのＧＰＳ変換信号と共に、基準信号も、伝送路１２に伝送される。従って、基準信号は、伝送路１２で伝送可能なように、図２に示すように、例えばＶＨＦテレビジョン放送周波数帯より低い周波数に、この実施形態では選択されている。
【００３１】
図８に示すように、各アップコンバータ３０ａ乃至３０ｈでは、各ＧＰＳ変換信号、基準信号及び各放送信号が、入力端子７８に供給され、これらは２分配器８０に供給される。
【００３２】
２分配器８０の一方の分配出力は、１分岐器８２に供給され、その出力は各ＧＰＳ変換信号のうち、対応する１波のＧＰＳ変換信号を抽出するフィルタ、例えばバンドパスフィルタ８４に供給される。例えばアップコンバータ３０ａは、ＧＰＳ受信アンテナ４ａで受信されたＧＰＳ信号をダウンコンバータ８ａで周波数変換したＧＰＳ変換信号が抽出される。このバンドパスフィルタ８４から抽出された１波のＧＰＳ変換信号は、レベル調整器８６を介して増幅器８８に供給され、ここで増幅され、ミキサ９０に供給される。
【００３３】
一方、１分岐器８２の分岐出力は、基準信号を抽出するフィルタ、例えばバンドパスフィルタ９２に供給される。このバンドパスフィルタ９２で抽出された基準信号は、増幅器９４で増幅され、局部発振手段の分周器９６に供給され、１／Ｎ分周される。この分周信号がＰＬＬ回路９８に供給され、ＰＬＬ回路９８が、局部発振信号を発生する電圧制御発振器１００の発振周波数を制御する。この制御は、局部発振信号を１／ｎ１に分周する分周器１０２の分周信号が分周器９６の分周信号に一致するように行われる。分周器１０２の分周数ｎ１を適切に選択することによって、ミキサ９０に供給されているＧＰＳ変換信号を元のＧＰＳ信号と同じ周波数に再周波数変換するのに必要な周波数に、局部発振信号の周波数を維持することができる。しかも、各アップコンバータ３０ａ乃至３０ｈでは、ダウンコンバータ８ａで発生させ、他のダウンコンバータ８ｂ乃至８ｈでも使用している基準信号を使用しているので、再周波数変換された各ＧＰＳ信号の周波数は、元になったＧＰＳ信号と完全に同一になる。
【００３４】
ミキサ９０から出力された再変換ＧＰＳ信号は、不要な信号を除去するフィルタ、例えばＳＡＷフィルタ１０４、１０６を入力側及び出力側に有する増幅器１０８によって増幅される。後段のＳＡＷフィルタ１０６の出力信号は１分岐器１１０によって分岐され、その分岐出力は検波回路１１２に供給され、レベル検出が行われ、このレベルが予め定めた値になるようにレベル調整器８６のレベルが調整される。即ち、自動利得制御が行われている。
【００３５】
一方、分配器８０の他方の分配出力は、各放送信号を抽出するフィルタ、例えばバンドパスフィルタ１１４に供給される。バンドパスフィルタ１１４からの各放送信号は、増幅器１１６で増幅された後、合成器１１８において１分岐器１１０の出力（再変換ＧＰＳ信号）と合成され、出力端子１２０に供給され、ブースタ３２ａ乃至３２ｈのうち対応するものに供給される。
【００３６】
各アップコンバータ３０ａ乃至３０ｈの出力信号、即ち再変換ＧＰＳ信号と各放送信号とは、図９に示すように、ブースタ３２ａ乃至３２ｈの入力端子１２２に供給され、２分配器１２４によって２分配される。この２分配器１２４の一方の分配出力は、各放送信号を抽出するフィルタ、例えばバンドパスフィルタ１２６に供給される。バンドパスフィルタ１２６から出力された各放送信号は、複数段、例えば３段の増幅器１２８ａ乃至１２８ｃによって増幅され、出力端子１３０から同軸ケーブルを介して受信手段、例えばＢＳチューナ、テレビジョン受信機に供給される。このように増幅器１２８ａ乃至１２８ｃによって各放送信号は増幅されているので、伝送路１２を伝送中に減衰したとしても、ＢＳチューナ、テレビジョン受信機には適切なレベルで各放送信号が供給される。
【００３７】
２分配器１２４の他方の分配出力は、再変換ＧＰＳ信号を抽出するフィルタ、例えばバンドパスフィルタ１３２に供給される。バンドパスフィルタ１３２によって抽出された再変換ＧＰＳ信号は、途中にレベル調整器１３４を有する３段の増幅器１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃの入力側に供給され、増幅される。３段の増幅器１３６ａ乃至１３６ｃの中間段の増幅器１３６ｂの出力の一部が１分岐器１３８によって分岐され、その分岐出力が検波器１４０に供給される。検波器１４０では、分岐出力のレベルを検出し、これが予め定めたレベルとなるようにレベル調整器１３４が検波器１４０の出力信号によって調整される。即ち、自動利得制御が行われている。最終段の増幅器１３６ｃの出力信号が出力端子１４２を介して、再送信アンテナ６ａ乃至６ｈのうち対応するものに供給される。
【００３８】
このようにブースタ３２ａ乃至３２ｈ、アップコンバータ３０ａ乃至３０ｈにおいて、再変換ＧＰＳ信号の自動レベル調整を行っているのは、ＧＰＳ再送信アンテナ６ａ乃至６ｈからの送信出力を、電波法施行規則に定められた出力電力以下の微弱電波として、免許不要で使用できるようにするためである。
【００３９】
本発明の第２の実施形態を図１０に示す。この実施形態では、伝送路の幹線が光伝送路１２ａとされている。そのため、図３に示すダウンコンバータ８ａ乃至８ｈ、合成器１０、混合器２０、２４及び増幅器２２からなるヘッド装置１４２からの各放送信号、各ＧＰＳ変換信号及び基準信号を、電気−光変換手段、例えば光送信機１４４によって光信号に変換し、光伝送路１２ａに伝送する。光伝送路１２ａの各階に対応する位置にある光分岐器２６ａ、２６ａ・・・によって光信号が分岐される。分岐された光信号は、光−電気変換手段、例えば光受信機１４６、１４６・・・によって電気信号、即ち、各放送信号、各ＧＰＳ変換信号及び基準信号に変換され、分配器２８、２８・・・に供給される。以下、第１の実施の形態と同様に処理される。
【００４０】
このように、各放送信号、各ＧＰＳ変換信号及び基準信号を光信号に変換して、この光信号を光伝送路１２ａによって各階に伝送しているので、高層ビル等における長距離伝送が可能となり、信頼性が向上する。
【００４１】
本発明の第３の実施形態を図１１に示す。この実施形態では、伝送路１２にＧＰＳ変換信号と各放送信号とが伝送されるまでの構成は、第１の実施形態と同様である。伝送路１２を伝送された各放送信号とＧＰＳ変換信号とは、伝送路１２の先端側に設けられた増幅手段、例えば広帯域増幅器２７によって増幅される。広帯域増幅器２７は、各放送信号とＧＰＳ変換信号を全て増幅可能である。伝送路１２を伝送された各放送信号とＧＰＳ変換信号は、各階において分岐手段、例えば１分岐器２６によって分岐される。この分岐信号は、さらに分岐手段、例えば１分岐器２９によって分岐される。１分岐器２９からの分岐信号は、８分配器２８によって各再送信アンテナ６ａ乃至６ｈに対応するように分配され、それぞれ各ＧＰＳ再送信アンテナ６ａ乃至６ｈに対応するアップコンバータ３１ａ乃至３１ｈに供給され、元のＧＰＳ信号に再変換され、対応する再送信アンテナ６ａ乃至６ｈに供給される。
【００４２】
アップコンバータ３１ａ乃至３１ｈは、図示していないが、図８に示したアンプコンバータ３０ａ乃至３０ｈから、２分配器８０、バンドパスフィルタ１１４、増幅器１１６、合成器１１８を除去し、入力端子７８に供給された各放送信号とＧＰＳ変換信号とを１分岐器８２に直接に供給し、１分岐器１１０の出力信号を直接に出力端子１２０に供給するように構成されている。
【００４３】
また、１分岐器２９の出力信号は、分配手段、例えば４分配器によって分配され、ＢＳチューナやテレビジョン受信機に供給される。
【００４４】
なお、広帯域増幅器２７は、伝送路１２の先端側のみに設けたが、伝送路１２の中途に所定の間隔ごとに設けることもできる。
【００４５】
上記の各実施形態では、ＧＰＳ受信アンテナ及びＧＰＳ再送信アンテナは、共に８台としたが、その台数は２台以上であれば、任意に変更することができる。その場合、ダウンコンバータ及びアップコンバータの台数も、両アンテナの台数に応じて増減される。上記の各実施形態では、各ＧＰＳ変換信号の周波数帯をＵＨＦ帯と衛星放送中間周波信号の周波数帯との間に設定したが、伝送路１２で伝送可能な周波数帯であれば、任意の周波数帯とすることができる。また、上記の各実施形態では、テレビジョン共同受信システムの伝送路を、ＧＰＳ変換信号の伝送路として使用したが、これに限ったものではなく、例えばＧＰＳ信号変換信号専用の伝送路を敷設することも可能である。第１及び第２実施形態では、ブースタ３２ａ乃至３２ｈを設けたが、場合によっては、これらを除去することもできる。分配器２８からの各分配出力をブースタで増幅し、その後に変換ＧＰＳ信号をアップコンバータでＧＰＳ信号に再変換することもできる。この場合、ブースタは各放送信号をブースタ３２ａ乃至３２と同様に増幅して出力し、各変換ＧＰＳ側のうち所望のものを選択して出力する。このブースタからの選択された変換ＧＰＳ信号がアップコンバータで元のＧＰＳ信号に変換される。このとき、アップコンバータは自動利得制御手段を備えたものとして、出力されるＧＰＳ信号を所定のレベルとする。上記の各実施形態では、電波遮断体として、ビルを使用したが、これに限ったものではなく、例えば地下鉄の構内、地下街、トンネル内などの電波を直接に受信しにくい領域であれば、任意のものを電波遮断体として使用することができる。上記の各実施形態では、放送信号に衛星放送中間周波信号を含めたが、これに代えて、或いはこれに加えて、衛星通信信号を衛星通信受信アンテナで受信し、衛星通信中間周波信号に変換したものを使用することもできるし、共同受信システムにおける自主放送信号も、前記放送信号に含めることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１の実施形態のＧＰＳ信号伝送システムのＧＰＳ受信アンテナとＧＰＳ再送信アンテナの配置を示す図である。
【図２】図１のＧＰＳ信号伝送システムで使用される各信号の周波数を示す図である。
【図３】図１のＧＰＳ信号伝送システムのヘッド装置のブロック図である。
【図４】図１のＧＰＳ信号伝送システムの各端末のブロック図である。
【図５】図３に示すダウンコンバータ８ａのブロック図である。
【図６】図３に示すダウンコンバータ８ｂ乃至８ｈのブロック図である。
【図７】図３に示す合成器１０のブロック図である。
【図８】図４に示すダウンコンバータ３０ａ乃至３０ｈのブロック図である。
【図９】図４に示すブースタ３２ａ乃至３２ｈのブロック図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態のＧＰＳ信号の周波数信号伝送システムのブロック図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態のＧＰＳ信号伝送システムの各端末のブロック図である。
【符号の説明】
【００４７】
２ ビル（電波遮断体）
４ａ乃至４ｈ ＧＰＳ受信アンテナ
６ａ乃至６ｈ ＧＰＳ再送信アンテナ
８ａ乃至８ｈ ダウンコンバータ（第１周波数変換手段）
１２ 伝送路
３０ａ乃至３０ｈ アップコンバータ（第２周波数変換手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波が到来しにくい電波遮断体内に、電波遮断体の外部で受信したＧＰＳ信号を再送信するＧＰＳ信号伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
上述したシステムとしては、例えば特許文献１に開示されているものがある。この文献１に開示されている技術では、１台のＧＰＳ受信アンテナで受信したＧＰＳ信号を伝送路を介して伝送し、伝送路の端末において再送信アンテナから再送信している。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２４４６２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されている技術を利用して、例えばＧＰＳ受信アンテナをビルの屋上に設置し、再送信アンテナをビルの内部に設置すれば、電波が到来しにくいビル内においてもＧＰＳ信号を受信することができる。従って、ビル内においてＧＰＳ受信機を用いて再送信されたＧＰＳ信号を受信することによって、ＧＰＳ受信機の使用者は、ビルの位置を知ることができる。しかし、このシステムでは、１台のＧＰＳ受信アンテナしか使用していない。従って、ビル内のどこの位置にＧＰＳ受信機の使用者がいても、位置としてはＧＰＳ受信アンテナの設置位置しか判明しない。これでは、例えば火災等が発生して避難する場合に、自己の正確な位置をＧＰＳ受信機によって知ることができない。このような問題は、ビルだけではなく、地下鉄、地下街、トンネル等の電波が届きにくい場所に、特許文献１の技術を採用した場合にも生じる。
【０００５】
本発明は、電波が届きにくい電波遮断体の内部においても、ＧＰＳ受信機によって詳細に位置を知ることができるＧＰＳ信号伝送システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様のＧＰＳ信号伝送システムでは、電波が内部に到達しにくい電波遮断体、例えばビル、地下鉄、地下街、トンネル等の外部のそれぞれ異なる位置に、複数のＧＰＳ受信用アンテナが設けられている。これらＧＰＳ受信アンテナが受信するＧＰＳ信号は、同一周波数のものである。電波遮断体の内部における前記各ＧＰＳ受信アンテナに対応する位置に複数のＧＰＳ再送信アンテナが設置されている。各ＧＰＳ受信アンテナにそれぞれ第１周波数変換手段が設けられている。各第１周波数変換手段は、対応するＧＰＳ受信用アンテナで受信したＧＰＳ信号を互いに異なる周波数の周波数変換ＧＰＳ信号に周波数変換する。これら第１周波数変換手段からの各周波数変換ＧＰＳ信号が、前記電波遮断体内部に配置された伝送路によって伝送される。各ＧＰＳ再送信アンテナにそれぞれ第２周波数変換手段が設けられている。各第２周波数変換手段には、伝送路を伝送された各周波数変換ＧＰＳ信号が全て伝送される。各第２周波数変換手段は、それら各周波数変換ＧＰＳ信号のうち、第２周波数変換手段が設けられているＧＰＳ再送信アンテナに対応する位置のもの、即ち、このＧＰＳ再送信アンテナに対応するＧＰＳ受信アンテナで受信されたＧＰＳ信号を周波数変換したものを選択し、元のＧＰＳ信号と同じ周波数に再周波数変換して、当該第２周波数変換手段が設けられているＧＰＳ再送信アンテナに供給する。
【０００７】
このように構成されたＧＰＳ信号伝送システムでは、各ＧＰＳ受信アンテナで受信されたＧＰＳ信号が、電波遮断体内の対応する位置のＧＰＳ再送信アンテナから送信される。従って、電波遮断体内においても、ＧＰＳ受信機を使用することによって、その受信機の位置を詳細に知ることができる。従って、緊急避難を行うような場合に、ＧＰＳ受信機の所持者は、自己の位置を正確に知ることができ、速やかに避難することができる。ところで、各ＧＰＳ信号は同一周波数の信号であるので、各ＧＰＳ信号をそのまま伝送路を介して伝送すると、ＧＰＳ再送信アンテナにこれらに対応するＧＰＳ信号を供給することが不可能になる。また、各ＧＰＳ受信用アンテナと対応するＧＰＳ再送信アンテナとを、１対１に伝送路で接続すると、伝送路の敷設が非常に面倒になる。そこで、各ＧＰＳ受信アンテナに第１周波数変換手段を設けて、各ＧＰＳ信号を周波数が異なる周波数変換ＧＰＳ信号に変換し、これらを１伝送路を介して各第２周波数変換手段に伝送している。各第２周波数変換手段では、それが接続されているＧＰＳ再送信アンテナに対応する周波数変換ＧＰＳ信号を選択し、これを元のＧＰＳ信号に再周波数変換して、再送信している。従って、電波遮断体内においても、多くの伝送路を使用しなくても、外部に設けてあるＧＰＳ受信アンテナでＧＰＳ信号を受信するのと同じ条件で各ＧＰＳ受信機でＧＰＳ信号を受信可能である。
【０００８】
前記電波遮断体は、複数階からなるビルとすることができる。この場合、このビルの各階に、各ＧＰＳ再送信アンテナと、各第２周波数変換手段とが設けられる。このように構成すると、ビルの各階において、ＧＰＳ受信機を用いて、ＧＰＳ受信機の位置を詳細に知ることができる。
【０００９】
更に、前記伝送路を、テレビジョン共同受信システムの伝送路とすることもできる。このように構成すると、周波数変換ＧＰＳ信号の伝送用に専用伝送路を敷設する必要がない。周波数変換ＧＰＳ信号は、テレビジョン共同受信システムにおいてテレビジョン放送信号の伝送に使用する周波数帯とは異なる周波数帯の周波数とする。
【００１０】
各周波数変換ＧＰＳ信号の周波数を接近させたものとすることができる。この場合、１台の第１周波数変換手段からの基準信号を他の第１周波数変換手段に伝送し、各第１周波数変換手段は、前記基準信号に基づいて、周波数変換用の局部発振信号を生成する。
【００１１】
各周波数変換ＧＰＳ信号の周波数を接近させた場合、各第１周波数変換手段での周波数変換に使用する局部発振信号の基準信号がずれていると、第１周波数変換手段の局部発振信号の周波数が一部で重複し、生成された周波数変換ＧＰＳ信号の周波数が一部で重複する可能性がある。そこで、共通の基準信号を用いて、各第１周波数変換手段の局部発振信号を発生させて、各第１周波数変換手段の局部発振信号の周波数を確実に異ならせ、生成される各周波数変換ＧＰＳ信号の周波数が重複することを避けている。
【００１２】
更に、前記基準信号を前記伝送路を介して各第２周波数変換手段に供給し、第２周波数変換手段が、受信した基準信号に基づいて周波数変換用の局部発振信号を生成することもできる。このように構成すると、各第２周波数変換手段の局部発振信号の周波数も、対応する各第１周波数変換手段の局部発振信号と同一にすることができ、各第２周波数変換手段は、本来変換するべき周波数変換ＧＰＳ信号を正確に元のＧＰＳ信号に周波数変換することができる。
【００１３】
また、前記伝送路の少なくとも一部を光伝送路とすることもできる。この場合、光伝送路の第１周波数変換手段側において、各周波数変換ＧＰＳ信号が光信号に電気−光変換手段によって変換されて、前記光伝送路に供給される。また、光伝送路の第２周波数変換手段側において前記光信号が、各周波数変換ＧＰＳ信号に光−電気変換手段によって変換される。放送信号を含む場合、これも光信号に変換される。このように少なくとも一部の伝送路を光伝送路とすると、信頼性が向上する。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明によれば、電波が内部に到来しにくい電波遮断体内においても、ＧＰＳ受信機で受信位置を正確に知ることができ、避難等を速やかに行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の第１の実施形態のＧＰＳ信号伝送システムは、図１（ａ）乃至（ｃ）に示すように、内部では直接に電波を受信しにくい電波遮断体、例えばビル２の外部、例えば屋上２Ｒに、複数、例えば８基のＧＰＳ受信アンテナ４ａ乃至４ｈが配置されている。これらＧＰＳ受信アンテナ４ａ乃至４ｈは、それぞれ異なる位置に配置されている。このビル２内の各階の天井には、それぞれＧＰＳ再送信アンテナ６ａ乃至６ｈが配置されている。これらＧＰＳ再送信アンテナ６ａ乃至６は、ＧＰＳ受信アンテナ４ａ乃至４ｈとそれぞれ対応する位置に配置されている。即ち、各ＧＰＳ再送信アンテナ６ａは、ＧＰＳ受信アンテナ４ａと同じ緯度、経度の近傍の位置に配置され、各ＧＰＳ再送信アンテナ６ｂは、ＧＰＳ受信アンテナ６ｂと同じ緯度、経度の近傍の位置に配置されている。他のＧＰＳ再送信アンテナ６ｃ乃至６ｈも同様である。
【００１６】
各ＧＰＳ受信アンテナ４ａ乃至４ｈで受信されたＧＰＳ信号を、対応するＧＰＳ再送信アンテナ６ａ乃至６ｈから送信すると、例えばＧＰＳ受信アンテナ４ａで受信したＧＰＳ信号を各ＧＰＳ再送信アンテナ６ａから、・・・・ＧＰＳアンテナ４ｈで受信したＧＰＳ信号を各ＧＰＳ再送信アンテナ６ｈから再送信すると、ビル２の各階においてＧＰＳ受信機（図示せず）の携帯者は、ＧＰＳ再送信アンテナ６ａ乃至６ｈのいずれかが再送信しているＧＰＳ信号を受信しているかによって、ビル２のいずれの位置に携帯者が位置しているかを知ることができる。
【００１７】
しかし、各ＧＰＳ受信アンテナ４ａ乃至４ｈで受信するＧＰＳ信号は、図２に示すように同じ周波数、例えば１．５７５４２ＧＨｚである。従って、単に各ＧＰＳ受信アンテナ４ａ乃至４ｈで受信したＧＰＳ信号をそのまま各ＧＰＳ再送信アンテナ６ａ乃至６ｈに伝送して、各再送信アンテナ６ａ乃至６ｈから再送信しても、ＧＰＳ受信機では、その位置を知ることはできない。各ＧＰＳ受信アンテナ４ａ乃至４ｈと各ＧＰＳ再送信アンテナ６ａ乃至６ｈを個別の伝送路で接続すれば、ＧＰＳ受信アンテナ４ａの受信信号は、ＧＰＳ再送信アンテナ６ａから、・・・ＧＰＳ受信アンテナ４ｈの受信信号は、ＧＰＳ再送信アンテナ６ｈから確実に再送信されるので、上記の問題は解消される。しかし、８系統もの伝送路を別々に各階に敷設する作業は非常に面倒になる。
【００１８】
そこで、各ＧＰＳ受信アンテナ４ａ乃至４ｈで受信した各ＧＰＳ信号を、図２に示すようにそれぞれ異なる周波数の周波数変換ＧＰＳ信号、例えばＧＰＳ変換信号に周波数変換し、これらＧＰＳ変換信号を各階に１系統の伝送路を介して伝送する。各ＧＰＳ再送信アンテナ６ａ乃至６ｈでは、自己に対応するＧＰＳ変換信号を選択し、これを元のＧＰＳ信号と同じ周波数に再周波数変換し、再送信している。
【００１９】
そのため、図３に示すヘッド装置において、各ＧＰＳ受信アンテナ４ａ乃至４ｈには、第１周波数変換手段、例えばダウンコンバータ８ａ乃至８ｈが設けられ、対応するＧＰＳ受信アンテナが受信したＧＰＳ信号をＧＰＳ変換信号に周波数変換している。これらダウンコンバータ８ａ乃至８ｈからの各ＧＰＳ変換信号は、合成手段、例えば合成器１０によって合成され、例えば同軸ケーブルによって構成された１系統の伝送路１２に伝送される。
【００２０】
伝送路１２としては、テレビジョン共同受信システムにおいて使用するものを利用している。これによって、テレビジョン共同受信システム用の伝送路と別に伝送路を敷設する必要がなくなる。従って、放送信号、例えばＵＨＦテレビジョン放送受信用アンテナ１４で受信したＵＨＦテレビジョン放送信号、ＶＨＦテレビジョン放送受信用アンテナ１６で受信したＶＨＦテレビジョン放送信号及びＢＳ衛星放送受信用アンテナ１８で受信し、周波数変換された衛星放送中間周波信号が混合器２０で混合され、更に増幅器２２で増幅されたものも、混合器２４によって伝送路１２に混合されている。
【００２１】
なお、このように共同受信システムの伝送路１２を使用するので、ＧＰＳ変換信号の周波数帯としては、共同受信システムの伝送路１２で伝送可能な周波数帯、例えば図２に示すようにＵＨＦテレビジョン放送周波数帯と衛星放送中間周波数帯との間の空き周波数帯を使用している。また、このような空き周波数帯を利用しているので、各ＧＰＳ変換信号の周波数は、比較的接近している。
【００２２】
伝送路１２を伝送された各放送信号とＧＰＳ変換信号とは、図４に示すように、各階において分岐手段、例えば１分岐器２６によって分岐され、分配手段、例えば８分配器２８によって各再送信アンテナ６ａ乃至６ｈに対応するように分配され、それぞれ各ＧＰＳ再送信アンテナ６ａ乃至６ｈに対応する第２周波数変換手段、例えばアップコンバータ３０ａ乃至３０ｈに供給される。アップコンバータ３０ａは再送信アンテナ６ａに、・・・アップコンバータ３０ｈは再送信アンテナ６ｈに対応している。アップコンバータ３０ａ乃至３０は、供給された各ＧＰＳ変換信号のうち、対応するもの、例えばアンプコンバータ３０ａは、供給された各ＧＰＳ変換信号のうちＧＰＳ受信アンテナ４ａで受信されたＧＰＳ信号に対応するＧＰＳ変換信号を選択し、元のＧＰＳ信号に再変換する。この再変換されたＧＰＳ信号を再変換ＧＰＳ信号と称する。なお、各アップコンバータ３０ａ乃至３０は、各放送信号をスルーさせる。
【００２３】
各アップコンバータ３０ａ乃至３０ｈからの再変換ＧＰＳ信号と放送信号とは、ブースタ３２ａ乃至３２ｈでそれぞれ増幅され、再変換ＧＰＳ信号は、対応するＧＰＳ再送信アンテナから再送信される。例えばアップコンバータ３０ａからの再変換ＧＰＳ信号は、ブースタ３０ａで増幅された後、再送信アンテナ６ａから再送信される。また、ブースタ３２から各放送信号が出力され、受信手段、例えばテレビジョン受信機やＢＳチューナに供給される。
【００２４】
各ダウンコンバータ８ａ乃至８ｈでは、図５及び図６に示すように、入力端子３２から入力されたＧＰＳ信号は、例えば３段の増幅器３４ａ乃至３４ｃで増幅される。これら増幅器３４ａ乃至３４ｃの間に、ＧＰＳ信号を抽出するフィルタ、例えばＳＡＷフィルタ３６ａ、３６ｂが挿入され、不要な信号が除去されている。最終段の増幅器３４ｃの出力信号が、ミキサ３８に供給される。ミキサ３８には、局部発振信号も供給されている。ミキサ３８は、入力されたＧＰＳ信号を所定のＧＰＳ変換信号に局部発振信号を利用して、周波数変換し、フィルタ、例えばバンドパスフィルタ４０によって不要な信号が除去された後、レベル調整器４２を間に設けた増幅器４４、４６で増幅され、出力端子４８から出力される。
【００２５】
ミキサ３８において周波数変換するためには、局部発振信号が必要である。この局部発振信号を発生するために、局部発振手段として、いわゆるＰＬＬ発振回路を使用している。即ち、局部発振信号を発生する電圧制御発振器５０と、この局部発振信号を１／ｎに分周する分周器５２と、この分周器５２の分周信号を、分周器５４の分周信号に一致するように電圧制御発振器５０の発振周波数を制御するＰＬＬ回路５６とが設けられている。分周器５４は、基準信号を１／Ｎに分周している。そして、分周器５２の分周数ｎを適切に選択すれば、必要とされる局部発振信号を電圧制御発振器５０が発生する。
【００２６】
ところで、ＰＬＬ発振回路では、局部発振信号を発生する周波数基準として基準信号が必要であるが、各ダウンコンバータ８ａ乃至８ｈで個別に生成した基準信号を使用していると、ダウンコンバータ８ａ乃至８ｈの各基準信号にずれが生じる可能性がある。各ダウンコンバータ８ａ乃至８ｈのＧＰＳ変換信号の周波数は接近しているので、最悪の場合、これらＧＰＳ変換信号の周波数が一部で重複する可能性がある。これを避けるために、全てのダウンコンバータ８ａ乃至８ｈが共通の基準信号を使用する必要がある。
【００２７】
そこで、この実施形態では、図５に示すようにダウンコンバータ８ａのみに基準信号を発生する基準発振器５８を設け、この基準信号のみを通過させるフィルタ、例えばバンドパスフィルタ６０に基準信号を通過させ、増幅器６２で増幅した後、合成手段、例えば合成器６４で、ＧＰＳ変換信号と合成して、出力端子４８に供給する。
【００２８】
この基準信号とＧＰＳ変換信号とは、図７に示すように合成器１０に供給される。合成器１０は、２分配器６４を有し、その一方の分配信号は、一分岐器６６の分岐端子に入力され、この分岐器６６を介して双方向の分配器６８に供給され、各ダウンコンバータ８ｂ乃至８ｈに供給される。
【００２９】
各ダウンコンバータ８ｂ乃至８ｈでは、図６に示すように、出力端子４８に分配器６８から供給された基準信号が、一分岐器７０の分岐側を介して増幅器７２に供給されて増幅され、フィルタ、例えばバンドパスフィルタ７４で基準信号のみが抽出されて、分周器５４に供給される。従って、各ダウンコンバータ８ａ乃至８ｈは、ダウンコンバータ８ａの基準発振器５８の基準信号を共通に使用している。従って、各ダウンコンバータ８ａ乃至８ｈからのＧＰＳ変換信号の周波数は、重なり合うことがなく、所定の周波数関係を維持している。
【００３０】
各ダウンコンバータ８ｂ乃至８ｈからのＧＰＳ変換信号は、図７に示す分配器６８、一分岐器６６の幹線を介して合成器７６に供給され、２分配器６４からの分配出力であるダウンコンバータ８ａからのＧＰＳ変換信号及び基準信号と合成され、合成器２４に供給される。即ち、各ダウンコンバータ８ａ乃至８ｈのＧＰＳ変換信号と共に、基準信号も、伝送路１２に伝送される。従って、基準信号は、伝送路１２で伝送可能なように、図２に示すように、例えばＶＨＦテレビジョン放送周波数帯より低い周波数に、この実施形態では選択されている。
【００３１】
図８に示すように、各アップコンバータ３０ａ乃至３０ｈでは、各ＧＰＳ変換信号、基準信号及び各放送信号が、入力端子７８に供給され、これらは２分配器８０に供給される。
【００３２】
２分配器８０の一方の分配出力は、１分岐器８２に供給され、その出力は各ＧＰＳ変換信号のうち、対応する１波のＧＰＳ変換信号を抽出するフィルタ、例えばバンドパスフィルタ８４に供給される。例えばアップコンバータ３０ａは、ＧＰＳ受信アンテナ４ａで受信されたＧＰＳ信号をダウンコンバータ８ａで周波数変換したＧＰＳ変換信号が抽出される。このバンドパスフィルタ８４から抽出された１波のＧＰＳ変換信号は、レベル調整器８６を介して増幅器８８に供給され、ここで増幅され、ミキサ９０に供給される。
【００３３】
一方、１分岐器８２の分岐出力は、基準信号を抽出するフィルタ、例えばバンドパスフィルタ９２に供給される。このバンドパスフィルタ９２で抽出された基準信号は、増幅器９４で増幅され、局部発振手段の分周器９６に供給され、１／Ｎ分周される。この分周信号がＰＬＬ回路９８に供給され、ＰＬＬ回路９８が、局部発振信号を発生する電圧制御発振器１００の発振周波数を制御する。この制御は、局部発振信号を１／ｎ１に分周する分周器１０２の分周信号が分周器９６の分周信号に一致するように行われる。分周器１０２の分周数ｎ１を適切に選択することによって、ミキサ９０に供給されているＧＰＳ変換信号を元のＧＰＳ信号と同じ周波数に再周波数変換するのに必要な周波数に、局部発振信号の周波数を維持することができる。しかも、各アップコンバータ３０ａ乃至３０ｈでは、ダウンコンバータ８ａで発生させ、他のダウンコンバータ８ｂ乃至８ｈでも使用している基準信号を使用しているので、再周波数変換された各ＧＰＳ信号の周波数は、元になったＧＰＳ信号と完全に同一になる。
【００３４】
ミキサ９０から出力された再変換ＧＰＳ信号は、不要な信号を除去するフィルタ、例えばＳＡＷフィルタ１０４、１０６を入力側及び出力側に有する増幅器１０８によって増幅される。後段のＳＡＷフィルタ１０６の出力信号は１分岐器１１０によって分岐され、その分岐出力は検波回路１１２に供給され、レベル検出が行われ、このレベルが予め定めた値になるようにレベル調整器８６のレベルが調整される。即ち、自動利得制御が行われている。
【００３５】
一方、分配器８０の他方の分配出力は、各放送信号を抽出するフィルタ、例えばバンドパスフィルタ１１４に供給される。バンドパスフィルタ１１４からの各放送信号は、増幅器１１６で増幅された後、合成器１１８において１分岐器１１０の出力（再変換ＧＰＳ信号）と合成され、出力端子１２０に供給され、ブースタ３２ａ乃至３２ｈのうち対応するものに供給される。
【００３６】
各アップコンバータ３０ａ乃至３０ｈの出力信号、即ち再変換ＧＰＳ信号と各放送信号とは、図９に示すように、ブースタ３２ａ乃至３２ｈの入力端子１２２に供給され、２分配器１２４によって２分配される。この２分配器１２４の一方の分配出力は、各放送信号を抽出するフィルタ、例えばバンドパスフィルタ１２６に供給される。バンドパスフィルタ１２６から出力された各放送信号は、複数段、例えば３段の増幅器１２８ａ乃至１２８ｃによって増幅され、出力端子１３０から同軸ケーブルを介して受信手段、例えばＢＳチューナ、テレビジョン受信機に供給される。このように増幅器１２８ａ乃至１２８ｃによって各放送信号は増幅されているので、伝送路１２を伝送中に減衰したとしても、ＢＳチューナ、テレビジョン受信機には適切なレベルで各放送信号が供給される。
【００３７】
２分配器１２４の他方の分配出力は、再変換ＧＰＳ信号を抽出するフィルタ、例えばバンドパスフィルタ１３２に供給される。バンドパスフィルタ１３２によって抽出された再変換ＧＰＳ信号は、途中にレベル調整器１３４を有する３段の増幅器１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃの入力側に供給され、増幅される。３段の増幅器１３６ａ乃至１３６ｃの中間段の増幅器１３６ｂの出力の一部が１分岐器１３８によって分岐され、その分岐出力が検波器１４０に供給される。検波器１４０では、分岐出力のレベルを検出し、これが予め定めたレベルとなるようにレベル調整器１３４が検波器１４０の出力信号によって調整される。即ち、自動利得制御が行われている。最終段の増幅器１３６ｃの出力信号が出力端子１４２を介して、再送信アンテナ６ａ乃至６ｈのうち対応するものに供給される。
【００３８】
このようにブースタ３２ａ乃至３２ｈ、アップコンバータ３０ａ乃至３０ｈにおいて、再変換ＧＰＳ信号の自動レベル調整を行っているのは、ＧＰＳ再送信アンテナ６ａ乃至６ｈからの送信出力を、電波法施行規則に定められた出力電力以下の微弱電波として、免許不要で使用できるようにするためである。
【００３９】
本発明の第２の実施形態を図１０に示す。この実施形態では、伝送路の幹線が光伝送路１２ａとされている。そのため、図３に示すダウンコンバータ８ａ乃至８ｈ、合成器１０、混合器２０、２４及び増幅器２２からなるヘッド装置１４２からの各放送信号、各ＧＰＳ変換信号及び基準信号を、電気−光変換手段、例えば光送信機１４４によって光信号に変換し、光伝送路１２ａに伝送する。光伝送路１２ａの各階に対応する位置にある光分岐器２６ａ、２６ａ・・・によって光信号が分岐される。分岐された光信号は、光−電気変換手段、例えば光受信機１４６、１４６・・・によって電気信号、即ち、各放送信号、各ＧＰＳ変換信号及び基準信号に変換され、分配器２８、２８・・・に供給される。以下、第１の実施の形態と同様に処理される。
【００４０】
このように、各放送信号、各ＧＰＳ変換信号及び基準信号を光信号に変換して、この光信号を光伝送路１２ａによって各階に伝送しているので、高層ビル等における長距離伝送が可能となり、信頼性が向上する。
【００４１】
本発明の第３の実施形態を図１１に示す。この実施形態では、伝送路１２にＧＰＳ変換信号と各放送信号とが伝送されるまでの構成は、第１の実施形態と同様である。伝送路１２を伝送された各放送信号とＧＰＳ変換信号とは、伝送路１２の先端側に設けられた増幅手段、例えば広帯域増幅器２７によって増幅される。広帯域増幅器２７は、各放送信号とＧＰＳ変換信号を全て増幅可能である。伝送路１２を伝送された各放送信号とＧＰＳ変換信号は、各階において分岐手段、例えば１分岐器２６によって分岐される。この分岐信号は、さらに分岐手段、例えば１分岐器２９によって分岐される。１分岐器２９からの分岐信号は、８分配器２８によって各再送信アンテナ６ａ乃至６ｈに対応するように分配され、それぞれ各ＧＰＳ再送信アンテナ６ａ乃至６ｈに対応するアップコンバータ３１ａ乃至３１ｈに供給され、元のＧＰＳ信号に再変換され、対応する再送信アンテナ６ａ乃至６ｈに供給される。
【００４２】
アップコンバータ３１ａ乃至３１ｈは、図示していないが、図８に示したアンプコンバータ３０ａ乃至３０ｈから、２分配器８０、バンドパスフィルタ１１４、増幅器１１６、合成器１１８を除去し、入力端子７８に供給された各放送信号とＧＰＳ変換信号とを１分岐器８２に直接に供給し、１分岐器１１０の出力信号を直接に出力端子１２０に供給するように構成されている。
【００４３】
また、１分岐器２９の出力信号は、分配手段、例えば４分配器によって分配され、ＢＳチューナやテレビジョン受信機に供給される。
【００４４】
なお、広帯域増幅器２７は、伝送路１２の先端側のみに設けたが、伝送路１２の中途に所定の間隔ごとに設けることもできる。
【００４５】
上記の各実施形態では、ＧＰＳ受信アンテナ及びＧＰＳ再送信アンテナは、共に８台としたが、その台数は２台以上であれば、任意に変更することができる。その場合、ダウンコンバータ及びアップコンバータの台数も、両アンテナの台数に応じて増減される。上記の各実施形態では、各ＧＰＳ変換信号の周波数帯をＵＨＦ帯と衛星放送中間周波信号の周波数帯との間に設定したが、伝送路１２で伝送可能な周波数帯であれば、任意の周波数帯とすることができる。また、上記の各実施形態では、テレビジョン共同受信システムの伝送路を、ＧＰＳ変換信号の伝送路として使用したが、これに限ったものではなく、例えばＧＰＳ信号変換信号専用の伝送路を敷設することも可能である。第１及び第２実施形態では、ブースタ３２ａ乃至３２ｈを設けたが、場合によっては、これらを除去することもできる。分配器２８からの各分配出力をブースタで増幅し、その後に変換ＧＰＳ信号をアップコンバータでＧＰＳ信号に再変換することもできる。この場合、ブースタは各放送信号をブースタ３２ａ乃至３２と同様に増幅して出力し、各変換ＧＰＳ側のうち所望のものを選択して出力する。このブースタからの選択された変換ＧＰＳ信号がアップコンバータで元のＧＰＳ信号に変換される。このとき、アップコンバータは自動利得制御手段を備えたものとして、出力されるＧＰＳ信号を所定のレベルとする。上記の各実施形態では、電波遮断体として、ビルを使用したが、これに限ったものではなく、例えば地下鉄の構内、地下街、トンネル内などの電波を直接に受信しにくい領域であれば、任意のものを電波遮断体として使用することができる。上記の各実施形態では、放送信号に衛星放送中間周波信号を含めたが、これに代えて、或いはこれに加えて、衛星通信信号を衛星通信受信アンテナで受信し、衛星通信中間周波信号に変換したものを使用することもできるし、共同受信システムにおける自主放送信号も、前記放送信号に含めることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１の実施形態のＧＰＳ信号伝送システムのＧＰＳ受信アンテナとＧＰＳ再送信アンテナの配置を示す図である。
【図２】図１のＧＰＳ信号伝送システムで使用される各信号の周波数を示す図である。
【図３】図１のＧＰＳ信号伝送システムのヘッド装置のブロック図である。
【図４】図１のＧＰＳ信号伝送システムの各端末のブロック図である。
【図５】図３に示すダウンコンバータ８ａのブロック図である。
【図６】図３に示すダウンコンバータ８ｂ乃至８ｈのブロック図である。
【図７】図３に示す合成器１０のブロック図である。
【図８】図４に示すダウンコンバータ３０ａ乃至３０ｈのブロック図である。
【図９】図４に示すブースタ３２ａ乃至３２ｈのブロック図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態のＧＰＳ信号の周波数信号伝送システムのブロック図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態のＧＰＳ信号伝送システムの各端末のブロック図である。
【符号の説明】
【００４７】
２ ビル（電波遮断体）
４ａ乃至４ｈ ＧＰＳ受信アンテナ
６ａ乃至６ｈ ＧＰＳ再送信アンテナ
８ａ乃至８ｈ ダウンコンバータ（第１周波数変換手段）
１２ 伝送路
３０ａ乃至３０ｈ アップコンバータ（第２周波数変換手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波遮断体の外部のそれぞれ異なる位置に設けられた複数のＧＰＳ受信アンテナと、
前記電波遮断体の内部における前記各ＧＰＳ受信アンテナに対応する位置に設けられた複数のＧＰＳ再送信アンテナと、
前記各ＧＰＳ受信用アンテナに設けられ、対応する前記ＧＰＳ受信アンテナで受信したＧＰＳ信号を互いに異なる周波数の周波数変換ＧＰＳ信号に周波数変換する複数の第１周波数変換手段と、
これら第１周波数変換手段からの前記各周波数変換ＧＰＳ信号を、前記電波遮断体内部に伝送する伝送路と、
前記各ＧＰＳ再送信アンテナに設けられ、前記伝送路を伝送された前記各周波数変換ＧＰＳ信号のうち、設けられている前記ＧＰＳ再送信アンテナに対応する位置のものを、元のＧＰＳ信号と同じ周波数に再周波数変換して、設けられている前記ＧＰＳ再送信アンテナに供給する複数の第２周波数変換手段とを、
具備するＧＰＳ信号伝送システム。
【請求項２】
請求項１記載のＧＰＳ信号伝送システムにおいて、前記電波遮断体が、複数階からなるビルであって、このビルの各階に、前記各ＧＰＳ再送信アンテナと、各第２周波数変換手段とが設けられているＧＰＳ信号伝送システム。
【請求項３】
請求項１または２記載のＧＰＳ信号伝送システムにおいて、前記伝送路が、テレビジョン共同受信システムの伝送路であるＧＰＳ信号伝送システム。
【請求項４】
請求項１乃至３いずれか記載のＧＰＳ信号伝送システムにおいて、前記各周波数変換ＧＰＳ信号の周波数が接近しており、１台の第１周波数変換手段からの基準信号が他の第１周波数変換手段に伝送され、各第１周波数変換手段は、前記基準信号に基づいて、周波数変換用の局部発振信号を生成するＧＰＳ信号伝送システム。
【請求項５】
請求項４記載のＧＰＳ信号伝送システムにおいて、前記基準信号が前記伝送路を介して各第２周波数変換手段に供給され、第２周波数変換手段は、受信した基準信号に基づいて周波数変換用の局部発振信号を生成するＧＰＳ信号伝送システム。
【請求項６】
請求項１乃至５いずれか記載のＧＰＳ信号伝送システムにおいて、前記伝送路の少なくとも一部が、光伝送路であり、この光伝送路の第１周波数変換手段側において、前記各周波数変換ＧＰＳ信号が光信号に電気−光変換手段によって変換されて、前記光伝送路に供給され、前記光伝送路の第２周波数変換手段側において前記光信号が、前記各周波数変換ＧＰＳ信号に光−電気変換手段によって変換されるＧＰＳ信号伝送システム。
【請求項１】
電波遮断体の外部のそれぞれ異なる位置に設けられた複数のＧＰＳ受信アンテナと、
前記電波遮断体の内部における前記各ＧＰＳ受信アンテナに対応する位置に設けられた複数のＧＰＳ再送信アンテナと、
前記各ＧＰＳ受信用アンテナに設けられ、対応する前記ＧＰＳ受信アンテナで受信したＧＰＳ信号を互いに異なる周波数の周波数変換ＧＰＳ信号に周波数変換する複数の第１周波数変換手段と、
これら第１周波数変換手段からの前記各周波数変換ＧＰＳ信号を、前記電波遮断体内部に伝送する伝送路と、
前記各ＧＰＳ再送信アンテナに設けられ、前記伝送路を伝送された前記各周波数変換ＧＰＳ信号のうち、設けられている前記ＧＰＳ再送信アンテナに対応する位置のものを、元のＧＰＳ信号と同じ周波数に再周波数変換して、設けられている前記ＧＰＳ再送信アンテナに供給する複数の第２周波数変換手段とを、
具備するＧＰＳ信号伝送システム。
【請求項２】
請求項１記載のＧＰＳ信号伝送システムにおいて、前記電波遮断体が、複数階からなるビルであって、このビルの各階に、前記各ＧＰＳ再送信アンテナと、各第２周波数変換手段とが設けられているＧＰＳ信号伝送システム。
【請求項３】
請求項１または２記載のＧＰＳ信号伝送システムにおいて、前記伝送路が、テレビジョン共同受信システムの伝送路であるＧＰＳ信号伝送システム。
【請求項４】
請求項１乃至３いずれか記載のＧＰＳ信号伝送システムにおいて、前記各周波数変換ＧＰＳ信号の周波数が接近しており、１台の第１周波数変換手段からの基準信号が他の第１周波数変換手段に伝送され、各第１周波数変換手段は、前記基準信号に基づいて、周波数変換用の局部発振信号を生成するＧＰＳ信号伝送システム。
【請求項５】
請求項４記載のＧＰＳ信号伝送システムにおいて、前記基準信号が前記伝送路を介して各第２周波数変換手段に供給され、第２周波数変換手段は、受信した基準信号に基づいて周波数変換用の局部発振信号を生成するＧＰＳ信号伝送システム。
【請求項６】
請求項１乃至５いずれか記載のＧＰＳ信号伝送システムにおいて、前記伝送路の少なくとも一部が、光伝送路であり、この光伝送路の第１周波数変換手段側において、前記各周波数変換ＧＰＳ信号が光信号に電気−光変換手段によって変換されて、前記光伝送路に供給され、前記光伝送路の第２周波数変換手段側において前記光信号が、前記各周波数変換ＧＰＳ信号に光−電気変換手段によって変換されるＧＰＳ信号伝送システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００７−３３５９６４（Ｐ２００７−３３５９６４Ａ）
【公開日】平成１９年１２月２７日（２００７．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１６２４０６（Ｐ２００６−１６２４０６）
【出願日】平成１８年６月１２日（２００６．６．１２）
【出願人】（０００１０９６６８）ＤＸアンテナ株式会社 (394)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１２月２７日（２００７．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月１２日（２００６．６．１２）
【出願人】（０００１０９６６８）ＤＸアンテナ株式会社 (394)
【Ｆターム（参考）】
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