(57)【要約】【課題】電波信号によって端末装置間の距離を測定するときに、受信レベルが低い状況下においても精度よく端末装置間の距離を測定できる電波測距装置を提供する。【解決手段】フレーム間時間測定器１９が、送信側である第１の端末装置１の基準クロックＳ８３によって生成された基準フレーム信号Ｓ８１と、受信側である第２の端末装置２からの受信信号を複号化して生成された復号フレーム信号Ｓ８２との時間差の期間に発生した基準クロックＳ８３の周期（パルス数）によって、端末装置間の距離情報を測定する。また、クロック位相差測定器２０ａが、基準クロックＳ８３と、受信信号から再生された復調クロックＳ８４との位相差を毎クロック測定して、その位相差の測定結果を平滑化した補正値を生成する。そして、クロック位相差測定器２０ａは、フレーム間時間測定器１９が測定した距離情報に対して補正値を加算した補正後距離情報を出力する。【選択図】図１
2011203023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波信号によって端末装置間の距離を測定する電波測距装置であって、
第１の端末装置にて、基準クロックによって生成され、第２の端末装置に送信した基準フレーム信号と、前記第２の端末装置からの折り返し信号を受信し複号化して生成された復号フレーム信号との時間差の期間に発生した前記基準クロックの周期により、前記端末装置間の距離情報を測定するフレーム間時間測定器と、
前記基準クロックと、前記受信信号から再生された復調クロックとの位相差を毎クロック測定して、その位相差の測定結果を平滑化した補正値を生成し、前記フレーム間時間測定器が測定した距離情報に対して前記補正値を加算した補正後距離情報を出力するクロック位相差測定器とを備えてなることを特徴とする電波測距装置。
【請求項２】
前記第１の端末装置に接続されて、
前記基準クロックは、前記第１の端末装置側の信号処理器にて生成され、前記復調クロックは、前記第１の端末装置のデータフレーム復号化器にて生成されて、ともに、クロック位相差測定器に入力され、
前記基準フレーム信号は、前記第１の端末装置のデータフレーム符号化器にて生成され、前記復号フレーム信号は、前記第１の端末装置のデータフレーム復号化器にて生成されて、ともに、フレーム間時間測定器に入力されることを特徴とする請求項１記載の電波測距装置。
【請求項３】
前記クロック位相差測定器は、前記フレーム間時間測定器が距離情報を測定する周期よりも短い周期で補正後距離情報を測定することを特徴とする請求項１又は２記載の電波測距装置。
【請求項４】
前記クロック位相差測定器は、
前記基準クロックと前記復調クロックとの位相差を、所定数のクロック間隔に亘って測定する差分器と、
前記差分器が所定数のクロック間隔に亘って測定した位相差を、前記基準フレーム信号のタイミングで平滑化して前記補正値を生成する平滑化器と、
前記フレーム間時間測定器が測定した距離情報に対して前記補正値を加算し、前記補正後距離情報を出力する加算器と
を備えていることを特徴とする請求項１、２又は３記載の電波測距装置。
【請求項５】
前記クロック位相差測定器は、さらに、
前記差分器が所定数のクロック間隔に亘って測定した位相差を保存するメモリと、
前記メモリに保存された一定量の位相差について標準偏差を求める標準偏差判定器とを備え、
前記平滑化器は、前記標準偏差判定器が求めた標準偏差の内にある位相差について平滑化を行って前記補正値を生成することを特徴とする請求項４記載の電波測距装置。
【請求項６】
電波信号によって端末装置間の距離情報を測定する電波測距方法であって、
第１の端末装置の基準クロックによって生成され第２の端末装置に送信された基準フレーム信号と、前記第２の端末装置からの折り返し信号を前記第１の端末装置にて受信し複号化して生成された復号フレーム信号との時間差の期間に発生した前記基準クロックの周期により、前記端末装置間の距離情報を測定する第１のステップと、
前記基準クロックと、前記受信信号から再生された復調クロックとの位相差を毎クロック測定して、その位相差の測定結果を平滑化した補正値を生成する第２のステップと、
前記第１のステップで測定された距離情報に対して、前記第２のステップで生成された補正値を加算した補正後距離情報を出力する第３のステップと
を含むことを特徴とする電波測距方法。
【請求項７】
前記第３のステップで測定される補正後距離情報の測定周期は、前記第１のステップで測定される距離情報の測定周期よりも短いことを特徴とする請求項６記載の電波測距方法。
【請求項８】
前記第２のステップにおいて、前記基準クロックと前記復調クロックとの位相差を所定数のクロック間隔に亘って測定し、かつ、前記位相差を前記基準フレーム信号のタイミングで平滑化して前記補正値を生成することを特徴とする請求項６又は７記載の電波測距方法。
【請求項９】
電波信号によって端末装置間の距離情報を測定する電波測距方法であって、
第１の端末装置にて、基準クロックによって生成され、第２の端末装置に送信した基準フレーム信号と、前記第２の端末装置からの折り返し信号を受信し複号化して生成された復号フレーム信号との時間差の期間に発生した前記基準クロックの周期により、前記端末装置間の距離情報を測定する第１のステップと、
前記基準クロックと、前記受信信号から再生された復調クロックとの位相差を所定数のクロック間隔に亘って測定してメモリへ保存する第２のステップと、
前記メモリに保存された一定量の位相差について標準偏差を求める第３のステップと、
前記第３のステップで求めた標準偏差の内にある位相差について平滑化を行って前記補正値を生成する第４のステップと、
前記第１のステップで測定された距離情報に対して、前記第４のステップで生成された補正値を加算した補正後距離情報を出力する第５のステップと
を含むことを特徴とする電波測距方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電波測距装置及び電波測距方法に係り、詳しくは、電波信号によって端末装置相互間の距離を測定する電波測距装置及び電波測距方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の電波測距方法として、一方の端末装置が、他方の端末装置へ送信信号を発信し、続いて他方の端末装置から応答信号を受信し、その応答信号を復調した後の復調信号からデータフレームを検出して、送信信号のフレーム信号と復調信号のフレーム信号との時間差によって、端末装置間の距離を算出する方法が知られている。
【０００３】
また、関連する技術として、一方の端末装置が、他方の端末装置へ送信したクロック信号のカウントタイミングと、一方の端末装置が、他方の端末装置から受信した応答信号の受信タイミングとのタイミング差を検出する。そして、このタイミング差と、クロック信号を用いたカウント動作によって応答信号を受信したときのカウント値とを用いて経過時間を算出し、この経過時間に基づいて、端末装置相互間の距離を測定する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−０４７０４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、無線通信を行う端末装置相互間の距離をフレーム信号の時間差で求める上記方法では、受信信号のレベルが低い状況のときは、距離測定の精度が悪化する虞がある。すなわち、送信信号と受信信号を用いた電波測距方法では、送信したフレーム信号と復調したフレーム信号との時間差のみによって端末装置間の距離を算出しているため、無線通信回線の回線状態が悪い状況のときは、受信したフレーム信号や、復調したフレーム信号のジッタが大きくなるため、端末装置相互間の算出距離の誤差（測定誤差）が大きくなる虞がある。
【０００６】
また、特許文献１に開示された技術においても、端末装置の相互間で送受信されるクロック信号と応答信号とのタイミング差に基づいて、端末装置相互間の距離を算出しているため、無線通信回線の回線状態が悪化すれば、端末装置相互間の算出距離の誤差（測定誤差）が大きくなる虞がある。
【０００７】
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、受信レベルが低い状況下でも、精度よく端末装置間の距離を測定することができる電波測距装置及び電波測距方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、この発明の第１の構成は、電波信号によって端末装置間の距離を測定する電波測距装置に係り、第１の端末装置にて、基準クロックによって生成され、第２の端末装置に送信した基準フレーム信号と、前記第２の端末装置からの折り返し信号を受信し複号化して生成された復号フレーム信号との時間差の期間に発生した前記基準クロックの周期により、前記端末装置間の距離情報を測定するフレーム間時間測定器と、前記基準クロックと、前記受信信号から再生された復調クロックとの位相差を毎クロック測定して、その位相差の測定結果を平滑化した補正値を生成し、前記フレーム間時間測定器が測定した距離情報に対して前記補正値を加算した補正後距離情報を出力するクロック位相差測定器とを備えてなることを特徴としている。
【０００９】
この発明の第２の構成は、電波信号によって端末装置間の距離情報を測定する電波測距方法に係り、第１の端末装置にて、基準クロックによって生成され、第２の端末装置に送信した基準フレーム信号と、前記第２の端末装置からの折り返し信号を受信し複号化して生成された復号フレーム信号との時間差の期間に発生した前記基準クロックの周期により、前記端末装置間の距離情報を測定する第１のステップと、前記基準クロックと、前記受信信号から再生された復調クロックとの位相差を毎クロック測定して、その位相差の測定結果を平滑化した補正値を生成する第２のステップと、前記第１のステップで測定された距離情報に対して、前記第２のステップで生成された補正値を加算した補正後距離情報を出力する第３のステップとを有してなることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
この発明の構成によれば、第１の端末装置（送信側端末装置）の基準クロックと、第２の端末装置（受信側端末装置）からの折り返し信号の復調クロックとの位相差に基づいて補正値を生成し、この補正値に基づいて端末装置間で測定された距離情報を補正している。したがって、端末装置間における回線状態の悪化によって受信レベルが低下して復号フレーム信号にジッタが発生しても、端末装置間の距離情報の測定誤差を最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の第１及び第２の実施形態に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】同無線通信システムを構成する第１の無線端末の送信部が備えるデータフレーム符号化器の動作概念を示すブロック図である。
【図３】同データフレーム符号化器を構成する各部の動作波形を示すタイムチャートである。
【図４】同無線通信システムを構成する第１の無線端末及び第２の無線端末がそれぞれ備える送信機の構成を示すブロック図である。
【図５】同第１の無線端末及び第２の無線端末がそれぞれ備える受信機の構成を示すブロック図である。
【図６】同第１の無線端末及び第２の無線端末のそれぞれの受信部が備えるデータフレーム復号化器の構成を示すブロック図である。
【図７】同第２の無線端末を構成する送信部が備えるデータフレーム符号化器の動作概念を示すブロック図である。
【図８】同無線通信システムを構成する距離測定器が備えるフレーム間時間測定器の動作を示す信号系統図である。
【図９】同フレーム間時間測定器が備えるカウンタが第１の無線端末と第２の無線端末との間の距離情報を測定するときの波形図である。
【図１０】同距離測定器を構成するクロック位相差測定器であって、第１の実施形態に係るクロック位相差測定器の構成を示すブロック図である。
【図１１】同距離測定器を構成するクロック位相差測定器であって、第２の実施形態に係るクロック位相差測定器の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
この発明による電波測距方法は、端末装置間において無線信号を互いに送受信するＲＦ（Radio Frequency）無線システムにおいて、送信のための基準クロック信号と折り返し信号より復調された復調クロック信号との間の位相差を算出して端末装置間の距離を測定する機能と、各クロック信号で測定された測定結果を平滑化することで、測定誤差を低減させる機能とを備えたことを特徴とする。
【実施形態１】
【００１３】
以下、図面を参照して、この発明の実施形態について詳細に説明する。図１は、この発明の第１の実施形態に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。まず、図１を参照して、同システムの全体構成について説明する。図１に示すように、この無線通信システム１０は、第１の無線端末（送信側無線端末）１と、第２の無縁端末（受信側無線端末）２と、第１の信号処理器３と、第２の信号処理器４と、距離測定器５とを備えて構成されている。
【００１４】
上記第１の無線端末１は、図１に示すように、送信部６と受信部７とから構成されている。送信部６は、第１の信号処理器３からのデータ及び基準クロックＳ８３を受信してＰＣＭ(Pulse Code Modulation)などのデジタル信号にフレーム符号化処理を行うデータフレーム符号化器１１と、符号化されたデータを変調し、所定の周波数に変換してＲＦ(Radio Frequency)信号として送信する送信機１２とから構成されている。受信部７は、第２の無線端末２から送信されたＲＦ信号を受信して復調する受信機１４と、受信された信号から復号フレーム信号Ｓ８２と復調クロックＳ８４とを抽出して出力するデータフレーム復号化器１３とから構成されている。
【００１５】
第２の無線端末２は、受信部８と送信部９とから構成されている。受信部８は、第１の無線端末１から送信されたＲＦ信号を受信して復調する受信機１５と、復調した信号が復号化されたデータを第２の信号処理器４へ出力する機能、及び復調クロックＳ８５を再生した復号フレーム信号Ｓ８６を検出する機能を併せて持つデータフレーム復号化器１６とから構成されている。送信部９は、データフレーム復号化器１６で再生された復調クロックＳ８５を平滑化し、第２の信号処理器４からのデータと同期させて、復号フレーム信号Ｓ８６を使用してＰＣＭなどのデジタル信号にフレーム符号化するデータフレーム符号化器１８と、符号化されたデータを変調して所定のＲＦ周波数に変換して送信する送信機１７とから構成されている。
【００１６】
距離測定器５は、無線装置１、２間で送受される電波信号に基づいて第１の無線端末１と第２の無線端末２との間の距離を測定する。一般的には、第１の無線端末１のデータフレーム符号化器１１からの基準フレーム信号Ｓ８１とデータフレーム復号化器１３からの復号フレーム信号Ｓ８２との時間差を測定するフレーム間時間測定器１９で構成されている。これに対して、この実施形態では、このフレーム間時間測定器１９に加えて、第１の信号処理器３からの基準クロックＳ８３とデータフレーム復号化器１３からの復調クロックＳ８４とから両クロック（つまり、基準クロックＳ８３と復調クロックＳ８４）の位相差を算出し、算出した結果を平滑化するクロック位相差測定器２０が追加されている。
【００１７】
次に、同無線通信システム１０の動作について説明する。最初に、送信側の第１の無線端末１と、送信側の第１の信号処理器３の動作について説明する。図２は、同無線通信システムを構成する第１の無線端末１の送信部６が備えるデータフレーム符号化器１１の動作概念を示すブロック図、また、図３は、データフレーム符号化器１１を構成する各部の動作波形を示すタイムチャートであり、横軸は時間の流れを示している。
【００１８】
図２において、ＰＣＭフォーマット生成器２４が、基準クロックＳ８３をトリガ信号として、同期信号Ｓ２１、識別信号Ｓ２２、及び第１の信号処理器３からのデータをバッファするデータバッファ２３を適宜に切り替え、基準フレーム信号Ｓ８１と、その基準フレーム信号Ｓ８１で同期する規定フォーマットのデータを生成して出力データＳｏとを出力する。すなわち、図３に示すように、同期信号Ｓ２１、識別信号Ｓ２２、及びデータバッファ２３が、基準クロックＳ８３の所定のパルスによって順次切り替えられ、出力データＳｏとして出力されると共に、所定のインターバルで基準フレーム信号Ｓ８１が出力される。
【００１９】
図４は、同無線通信システムを構成する第１の無線端末１が備える送信機１２の構成を示すブロック図である。この送信機１２は、変調部３１と、ＬＰＦ(Low Pass Filter)３２と、ミキサー３３と、ＲＦローカル発振器３４と、ＢＰＦ(Band Pass Filter)３５と、電力増幅部３６とから構成されている。
【００２０】
このように構成された送信機１２は、データフレーム符号化器１１から出力された出力データＳｏに対して変調部３１で変調を行い、ＬＰＦ３２で高周波成分を除去する。そして、ミキサー３３及びＲＦローカル発振器３４によって所定の周波数に変換され、さらに、ＢＰＦ３５によって不要な周波数成分が除去される。そして電力増幅部３６により規定の電力に増幅され、第１の無線端末１からＲＦ信号Ｓｒｆとして出力される。
【００２１】
このようにして、第１の無線端末１から出力されたＲＦ信号Ｓｒｆは、受信側の端末である第２の無線端末２における受信部８の受信機１５へ入力される。図５は、第２の無線端末２が備える受信機１５の構成を示すブロック図である。この受信機１５は、受信増幅部４１と、ミキサー４２と、ＲＦローカル発振器４３と、ＢＰＦ４４と、増幅部４５と、復調部４６とから構成されている。
【００２２】
このように構成された受信機１５は、入力されたＲＦ信号Ｓｒｆが受信増幅部４１で増幅され、ミキサー４２及びＲＦローカル発振器４３によってＩＦ(Intermediate Frequency)周波数に変換される。さらに、ＢＰＦ４４によって不要な周波数が除去された後に、増幅部４５及び復調部４６によって、信号が増幅された後にベースバンド信号Ｓｂｂに復調されて、第２の無線端末２における受信部８のデータフレーム復号化器１６へ出力される。
【００２３】
図６は、第２の無線端末２が備えるデータフレーム復号化器１６の構成を概略示すブロック図である。図６に示すように、第２の無線端末２のデータフレーム復号化器１６は、クロック用ＰＬＬ(Phase Locked Loop)回路５１と、クロック信号発振器５２と、フレーム検出部５４と、ＰＣＭフォーマット復号部５５と、データバッファ５６とから構成されている。
【００２４】
このような構成のデータフレーム復号化器１６において、第２の無線端末２の受信機１５より出力されたベースバンド信号Ｓｂｂは、クロック用ＰＬＬ回路５１及び内蔵のクロック信号発振器５２を使用して、ベースバンド信号Ｓｂｂと同期する復調クロックＳ８５を再生する。そして、ベースバンド信号Ｓｂｂと復調クロックＳ８５から、フレーム検出部５４によって復号フレーム信号Ｓ８６が検出されて出力される。その後、ＰＣＭフォーマット復号部５５が復調クロックＳ８５と復号フレーム信号Ｓ８６とによってデータを抽出する。そして、ＰＣＭフォーマット復号部５５で抽出されたデータは、一旦、データバッファ５６へ入力された後、第２の信号処理器４のタイミングに合わせてデータバッファ５６からデータ出力Ｓｄとして出力される。
【００２５】
そして、このデータ出力Ｓｄは、第２の信号処理器４を介して、第２の無線端末２における送信部９のデータフレーム符号化器１８へ入力される。図７は、第２の無線端末２を構成する送信部９が備えるデータフレーム符号化器１８の動作概念を示すブロック図である。図７に示すように、第２の無線端末２における受信部８のデータフレーム復号化器１６からの復調クロックＳ８５は、平滑化器６６で平滑処理されてジッタによる影響を少なく抑えている。この後、ＰＣＭフォーマット生成器６４が、復号フレーム信号Ｓ８６を検出したタイミングに合わせ、復調クロックＳ８５に同期して、同期信号Ｓ６１、識別信号Ｓ６２、及び信号処理器４からのデータＤをバッファするデータバッファ２３を順次切り替えて、第２の無線端末２における送信部９の送信機１７へ出力データＳｄとして出力する。
【００２６】
なお、第２の無線端末２における送信部９の送信機１７は、第１の無線端末１における送信部６の送信機１２と同様の構成（つまり、図４と同じ構成）で同様の働きを行う。したがって、第２の無線端末２における送信部９のデータフレーム符号化器１６からの出力データＳｄは、送信機１７において、変調部３１によって変調処理が行われた後、ＬＰＦ３２で高周波成分が除去される。そして、ミキサー３３、及びＲＦローカル発振器３４によって周波数変換され、ＢＰＦ３５において不要な周波数成分が除去される。その後、電力増幅部３６によって規定の電力まで増幅されたＲＦ信号Ｓｒｆは第１の無線端末１側へ送信される。
【００２７】
すなわち、第２の無線端末２から送信されたＲＦ信号Ｓｒｆは、第１の無線端末１における受信部７の受信機１４へ入力される。なお、この受信機１４は、第２の無線端末２における受信部８の受信機１５と同様の構成（つまり、図５と同じ構成）で同様の動きを行う。したがって、第１の無線端末１における受信部７の受信機１４において、受信増幅部４１で増幅されたＲＦ信号Ｓｒｆは、ミキサー４２、及びＲＦローカル発振器４３によってＩＦ周波数に変換される。そして、ＢＰＦ４４によって不要な周波数が除去された後、増幅部４５及び復調部４６により、ＲＦ信号Ｓｒｆは増幅されてベースバンド信号Ｓｂｂに復調され、第１の無線端末１における受信部７のデータフレーム復号化器１３へ送信される。
【００２８】
なお、第１の無線端末１における受信部７のデータフレーム復号化器１３は、第２の無線端末２における受信部８のデータフレーム復号化器１６と同様の構成（つまり、図６と同じ構成）で同様の動きを行う。したがって、第１の無線端末１の受信機１４から出力されたベースバンド信号Ｓｂｂは、データフレーム復号化器１３において、クロック用ＰＬＬ回路５１、及び内蔵のクロック用信号発振器５２を使用して、ベースバンド信号Ｓｂｂと同期している復調クロックＳ８５が取り出される。また、ベースバンド信号Ｓｂｂと復調クロックＳ８５から、フレーム検出部５４によって復号フレーム信号Ｓ８６が検出される。さらに、復号フレーム信号Ｓ８６に基づいて、ＰＣＭフォーマット復号化器５５がデータを抽出する。抽出されたデータは一旦データバッファ５６に保存された後、第１の信号処理器３のタイミングに合わせて出力データＳｄとして出力される。
【００２９】
そして、距離測定器５が、第１の無線端末１における受信部７のデータフレーム符号化器１１で再生及び検出された信号を使用して、第１の無線端末１と第２の無線端末２との間の距離を測定（測距）する。
【００３０】
図８は、同無線通信システムを構成する距離測定器５が備えるフレーム間時間測定器１９の動作を示す信号系統図である。図８に示すように、データフレーム符号化器１１で使用されている基準フレーム信号Ｓ８１は、カウンタ９１がカウントを開始するときのスタート信号、及びリセット信号となる。また、図１に示すデータフレーム復号化器１３からの復号フレーム信号Ｓ８２は、カウンタ９１をストップさせるときのストップ信号となる。そして、距離基準パルス信号Ｓｐをクロックとしてカウンタ９１を動作させることで、フレームの時間差であるカウント値と距離基準パルス信号Ｓｐの周期より、カウンタ９１は、第１の無線端末１と第２の無線端末２との間の距離情報Ｌを測定して出力することができる。
【００３１】
次に、図９は、フレーム間時間測定器１９が備えるカウンタ９１が第１の無線端末１と第２の無線端末２との間の距離情報Ｌを測定するときの波形図であり、横軸に時間を示している。すなわち、図９に示すように、例えば、２９９．７８ＭＨｚ（１ｍ／パルス）の距離基準パルス信号Ｓｐをクロックとしてカウンタ９１を動作させることにより、基準フレーム信号Ｓ８１の時刻ｔ１における立ち上り波形で距離基準パルス信号Ｓｐのパルスのカウントが開始される。そして、復号フレーム信号Ｓ８２の時刻ｔ２における立ち上り波形で距離基準パルス信号Ｓｐのパルスのカウントが停止される。したがって、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間における距離基準パルス信号Ｓｐのパルス数のカウントすれば、第１の無線端末１と第２の無線端末２との間の距離情報Ｌを測定することができる。
【００３２】
ところが、第１の無線端末１と第２の無線端末２との間の無線通信回線における回線状態の悪化などにより、復調フレーム信号Ｓ８２の信号レベルが低下して波形が揺らぐジッタが生じることがある。このようなジッタが生じると、図９に示すように、復号フレーム信号Ｓ８２は時刻ｔ３で立ち上がることがある。したがって、時刻ｔ１から時刻ｔ３までの時間における距離基準パルス信号Ｓｐのパルス数をカウントしてしまうため、第１の無線端末１と第２の無線端末２との間の距離情報Ｌには誤差が生じるおそれがある。そこで、この本実施形態では、図１に示すように、距離測定器５にクロック位相差測定器２０を追加してジッタによる距離測定誤差の不具合を解消している。
【００３３】
図１０は、距離測定器５を構成するクロック位相差測定器であって、第１の実施形態に係るクロック位相差測定器２０ａの構成を示すブロック図である。図１０において、クロック位相カウンタ７１は、基準クロックＳ８３をカウンタ９１のスタート信号、及びリセット信号とし、復調クロックＳ８４をカウンタ９１の停止信号として、距離基準パルス信号Ｓｐをクロックとしてカウンタ７１を動作させる。
【００３４】
次に、ラッチ７２は、復号フレーム信号Ｓ８２が入力された時点のカウンタ値を保持する。そして、復号フレーム信号Ｓ８２が入力された時点のカウンタ値と現在のカウンタ値の差分が差分器７３によって計算される。さらに、差分器７３で計算された計算結果の情報は、基準フレーム信号Ｓ８１のタイミングで平滑化器７４によって平滑処理される。そして、加算器７５が、平滑化器７４で平滑処理された平滑結果（補正値）の情報を、図１に示すフレーム間時間測定器１９で測定された距離情報Ｌに加算して、補正後距離情報Ｌ０を出力する。
【００３５】
すなわち、第１の実施形態の電波測距装置は、フレーム間時間測定器１９に対して、第１の無線端末の基準クロックＳ８１と、第２の無線端末からの受信信号から再生された復調クロックＳ８３との位相差を毎クロック測定し、その位相差の測定結果を平滑化器７４で平滑化するクロック位相差測定器２０ａが追加されている。そして、フレーム間時間測定器１９が測定した距離情報Ｌに対して、クロック位相差測定器２０ａが生成した補正値を加算した補正後距離情報Ｌ０を出力している。
【００３６】
以上、説明したように、第１の無線端末１と第２の無線端末２との間の無線通信回線における回線状態の悪い状況下では、第１の無線端末１の受信機１４による受信レベルが低下するため、復調された復号フレーム信号Ｓ８２にジッタが生じる。一方、第２の無線端末２の受信機１５の復号フレーム信号Ｓ８６も同様の現象が発生するため、関連技術に係る一般的な電波測距装置では、弟１の無線端末１と第２の無線端末２との間で測定された距離情報に大きな誤差が発生してしまう。
【００３７】
これに対して、この実施形態の電波測距装置によれば、図１に示すように、ジッタによる距離情報の測定誤差を補正する回路としてクロック位相差測定器２０ａを設けている。このクロック位相差測定器２０ａは、フレーム間時間測定器１９の測定情報よりも短い周期で補正後距離情報Ｌ０を測定することができるため、ジッタによる距離情報の測定誤差を最小限に抑えることができる。
【実施形態２】
【００３８】
次に、第２の実施形態では、距離情報の標準偏差を求めることで、測定する補正後の距離精度をさらに向上させる方法について説明する。なお、第１の実施形態と重複する説明は省略又は簡略にする。
【００３９】
図１１は、距離測定器５を構成するクロック位相差測定器であって、第２の実施形態に係るクロック位相差測定器２０ｂの構成を示すブロック図である。図１１に示す第２の実施形態のクロック位相差測定器２０ｂは、図１０で示した第１の実施形態のクロック位相差測定器２０ａに対して、メモリ７６と標準偏差判定器７７とが追加されている。なお、図１では、同一の図面で、第１の実施形態のクロック位相差測定器２０ａと第２の実施形態のクロック位相差測定器２０ｂが表示されている。
【００４０】
図１１において、クロック位相差測定器２０ｂは、差分器７３からの出力信号を一旦メモリ７６に保存しておき、その出力信号が一定量保存された結果よって、標準偏差判定器７７が出力信号の標準偏差を求め、その標準偏差から外れた出力信号の値を除外した後に平滑化器７４にデータを渡す。そして、平滑化器７４によってデータが平滑処理された後、加算器７５が、平滑化器７４で平滑された平滑結果情報を、図１に示すフレーム間時間測定器１９で測定された距離情報Ｌに加算して、補正後距離情報Ｌ１を出力する。
【００４１】
すなわち、第１の無線端末１と第２の無線端末２との間の無線通信回線における回線状態が悪化して受信レベルが低下した状況では、受信機１５の内部のＰＬＬクロック再生回路（図示せず）においてクロックの飛びが生じ、一時的に大きな誤差を生じることがある。そこで、第２の実施形態の距離測定器５においては、クロック位相差測定器２０ｂが、出力信号のデータをメモリ７６に保存しておき、そのデータが一定量保存されたら、標準偏差判定器７７によってそのデータの標準偏差を求めることにより、クロックの飛びが生じたデータを除外することにより、補正後距離情報Ｌ１の測定精度を向上させることができる。
【００４２】
また、図１１に示すように、復号フレーム信号Ｓ８２によってラッチ７２をクロックし、基準フレーム信号Ｓ８１によって標準偏差判定器７７をクロックすることによってカウンタを動作させ、その差分を計算することにより、長い距離の測定を行うことが可能となる。
【００４３】
以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、この発明の具体的に構成は、これらの実施形態に限られるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもそれらはこの発明に含まれる。例えば、上記の各実施形態では、送信側の無線端末（図１に示す第１の無線端末１）と受信側の無線端末（図１に示す第２の無線端末２）が移動しない場合について説明したが、両者の移動端末が相対的に移動している場合においても、この発明を適用できることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
この発明の電波測距装置は、無線通信システムにおける端末間の距離を測定する用途に有効に利用することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１        第１の無線端末（送信側端末装置）
２        第２の無線端末（受信側端末装置）
５        距離測定器（電波測距装置）
１０        無線通信システム
１１，１８        データフレーム符号化器
１２，１７        送信機
１３，１６        データフレーム復号化器
１４，１５        受信機
１９    フレーム間時間測定器
２０ａ、２０ｂ        クロック位相差測定器
７１    クロック位相カウンタ
７４        平滑化器
７７        標準偏差判定器
Ｓ８１        基準フレーム信号
Ｓ８２，Ｓ８６        復号フレーム信号
Ｓ８３        基準クロック
Ｓ８４，Ｓ８５        復調クロック
Ｓｐ        距離基準パルス信号
Ｌ        距離情報
Ｌ０，Ｌ１        補正後距離情報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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