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公開番号2024172877
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-12
出願番号2023090909
出願日2023-06-01
発明の名称到来角推定システム及び位置推定システム
出願人日本信号株式会社
代理人個人,個人
主分類G01S 3/46 20060101AFI20241205BHJP(測定;試験)
要約【課題】送信デバイスの無線通信規格やシステムに依存せずに、且つ送信デバイスに専用のハードウェアを搭載したりソフトウェアをインストールすることなく、到来角の推定を行うことができる到来角推定システム、及びこの到来角推定システムを用いて送信デバイスの位置を推定する位置推定システムを提供する。
【解決手段】到来角推定システムは、送信デバイス1から送信された電波の取得に関する処理を実行するアナログ部12と、アナログ部で取得した電波の到来方向を推定する到来角推定処理を実行するデジタル部13とを備える。そして、複数のアンテナ11a,11b,11c,11dで受信し、アナログ部で取得した電波をデジタル部でデコード処理して、到来角推定の対象となる電波であるか否かを判断し、該対象と判断した場合、到来角推定処理を実行する、ことを特徴とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
送信デバイスから送信された電波の取得に関する処理を実行するアナログ部と、
前記アナログ部で取得した電波の到来方向を推定する到来角推定処理を実行するデジタル部とを備え、
前記アナログ部で取得した電波を前記デジタル部でデコード処理して、到来角推定の対象となる電波であるか否かを判断し、該対象と判断した場合、前記到来角推定処理を実行する、ことを特徴とする到来角推定システム。
続きを表示（約 860 文字）【請求項２】
前記アナログ部は、複数のアンテナで受信した電波と基準となる高周波信号が入力される複数のミキサーと、前記複数のミキサーにそれぞれ対応して設けられ、これらミキサーの出力が入力される複数のバンドパスフィルタと、前記複数のバンドパスフィルタにそれぞれ対応して設けられ、これらバンドパスフィルタの出力が入力される複数のレベル調整器と、前記複数のレベル調整器にそれぞれ対応して設けられ、これらレベル調整器の出力が入力される複数のＡ／Ｄ変換器と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の到来角推定システム。
【請求項３】
前記デジタル部は、前記複数のＡ／Ｄ変換器にそれぞれ対応して設けられ、これらＡ／Ｄ変換器の出力が入力される複数の波形処理回路と、前記複数の波形処理回路にそれぞれ対応して設けられ、これら波形処理回路の出力が入力される複数のデコーダと、これら波形処理回路の出力がそれぞれ入力され、前記到来角推定処理を実行する電波を抽出して到来角を推定する処理装置と、を備えることを特徴とする請求項２に記載の到来角推定システム。
【請求項４】
前記デコード処理は、前記送信デバイスから送信された電波に含まれる識別コードをデコードして、到来角推定の対象となる電波であるか否かを判断するものである、ことを特徴とする請求項１に記載の到来角推定システム。
【請求項５】
前記到来角の推定は、前記複数の波形処理回路の出力から電波の位相差を求め、これらの位相差に基づいて送信デバイスの方向を推定するものである、ことを特徴とする請求項３に記載の到来角推定システム。
【請求項６】
前記送信デバイスは、携帯型情報通信機器である、ことを特徴とする請求項１に記載の到来角推定システム。
【請求項７】
前記請求項１乃至６のいずれか１項に記載の到来角推定システムを複数備え、前記送信デバイスの方向と位置を特定する、ことを特徴とする位置推定システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信デバイスに専用のハードウェアやソフトウェア処理を組み込むことなく、到来角の推定を行うことができる到来角推定システム、及びこの到来角推定システムを複数用いて送信デバイスの位置を推定する位置推定システムに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、規定の通信規格に準拠した信号を送受信する第１、第２のアンテナを備え、信号到来角とアンテナ間位相差の関係に基づき、信号到来角の推定精度をより高めたい第１の領域から信号を受信した際と、この第１の領域以外の第２の領域から信号を受信した際とを比較し、第１の領域から信号を受信した際におけるアンテナ間位相差の絶対値が小さくなるように配置する通信装置が記載されている。そして、超広帯域（ＵＷＢ：Ultra Wide Band）の信号を用いることで、より高い精度で信号の到来角を推定するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１０８９４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術では、送信機（送信デバイス）と受信機（受信デバイス）の両方に専用のハードウェアを搭載し、ソフトウェアをインストールする必要がある。また、送信機の無線通信規格やシステムに依存するため、到来角推定未対応の無線通信規格や到来角推定対応の無線通信規格が実装されていない無線通信装置では到来角推定ができない、という課題がある。
【０００５】
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、送信デバイスの無線通信規格やシステムに依存せずに、且つ送信デバイスに専用のハードウェアを搭載したりソフトウェアをインストールすることなく、到来角の推定を行うことができる到来角推定システム、及びこの到来角推定システムを用いて送信デバイスの位置を推定する位置推定システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る到来角推定システムは、送信デバイスから送信された電波の取得に関する処理を実行するアナログ部と、前記アナログ部で取得した電波の到来方向を推定する到来角推定処理を実行するデジタル部とを備え、前記アナログ部で取得した電波を前記デジタル部でデコード処理して、到来角推定の対象となる電波であるか否かを判断し、該対象と判断した場合、前記到来角推定処理を実行する、ことを特徴とする。
また、本発明に係る位置推定システムは、上記到来角推定システムを複数備え、送信デバイスの方向と位置を特定する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、電波をデコード処理して、受信した電波が到来角推定の対象となる電波であるか否かを判断し、受信した電波が到来角推定の対象であるときに、到来角推定処理を実行する電波を抽出して、送信デバイスからの電波の到来角を推定する。これによって、到来角推定未対応の無線通信規格、及び到来角推定対応の無線通信規格が実装されていない無線通信デバイスを用いた到来角推定が可能となる。また、この到来角推定システムを複数用いて電波を受信することで、異なる受信位置の到来角から送信デバイスの位置を推定できる。
【０００８】
従って、本発明によれば、送信デバイスの無線通信規格やシステムに依存せずに、且つ送信デバイスに専用のハードウェアを搭載したりソフトウェアをインストールすることなく、到来角の推定を行うことができる到来角推定システム、及びこの到来角推定システムを用いて送信デバイスの位置を推定する位置推定システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の実施形態に係る到来角推定システム、及び位置推定システムの概略構成について説明するためのブロック図である。
図１に示した到来角推定システム、及び位置推定システムの概略的な動作について説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る到来角推定システム及び位置推定システムの概略構成を示している。このシステムは、携帯型情報通信機器であるスマートフォン１などの送信デバイスと、複数台の無線機（受信デバイス）２－１，２－２，…と、これらの無線機２－１，２－２，…から得たデータを受け取って処理し、各種の制御を行うパーソナルコンピュータ３などの制御装置とで構成される。送信デバイスと受信デバイスとの間の無線通信には、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＷｉＦｉ、５Ｇ、ＬＴＥ、ＵＷＢなど日常で使用している電波の規格を用いる。
（【００１１】以降は省略されています）

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