(57)【要約】【課題】到来角が変化しても、アンテナ素子の応答に不感部分が存在し、到来角を精度良く推定することができないという問題がある。【解決手段】到来角検出用アンテナは、アンテナ基板のエッジ部分に電波吸収体を備える。また、各素子のグランド板を独立に持つ。即ち、各素子におけるアンテナとしての特性を確保しつつ、素子から遠い距離になるアンテナ基盤のエッジからグランド板を分離し、不要信号が届かないようにする。【効果】本発明によれば、不要到来波の受信を極力抑え、アンテナ素子の応答特性を良好に保つことができる。また、到来角検出用アンテナにおける受信位相特性を改善することができる。【選択図】  図１
2004239745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つ以上の受信素子と、誘電体基板と、グランド基板と、を有する平面アンテナにおいて、
前記平面アンテナのエッジ部分であって、前記グランド基板のエッジ部分を、受信方向に対して覆うように電波吸収体を配置した
ことを特徴とする平面アンテナ。
【請求項２】
請求項１において、
受信素子が２つで、各受信素子に対して各々配設されたグランド基板であって、そのグランド基板が所定の間隔を空けて分離して配設されたことを特徴とする平面アンテナ。
【請求項３】
請求項１において、
前記受信素子に対応するグランド基板は、前記受信素子から所定の距離以上離れたエッジを持たないようにする為に該グランド基板が所定の大きさ以下であることを特徴とする平面アンテナ。
【請求項４】
請求項２において、
分離された前記グランド基板のエッジ部分に電波吸収体を配置する
ことを特徴とする平面アンテナ。
【請求項５】
請求項４において、
前記電波吸収体は、前記誘電体基板上をはさみ、前記グランド板のエッジを受信方向に対して隠すように配置することを特徴とする平面アンテナ。
【請求項６】
複数のアンテナ素子で構成するアレイアンテナを具備し、前記複数のアンテナ素子で受信した信号の振幅および位相から、電波到来角を推定することによって移動体の位置を検出する移動体位置検出システムにおいて、
前記複数のアンテナ素子で受信した信号の位相差情報により、第一の電波到来角推定値を求め、
電波到来角推定範囲を、前記第一の到来角推定値から所定の角度範囲内に限定して、前記電波到来角を推定する
ことを特徴とする移動体位置検出システム。
【請求項７】
少なくとも一つの電波到来角検出アンテナを用いて、基地局と無線通信を行う移動局の、測位座標系での位置を測定する移動体位置検出システムにおいて、
前記移動局の位置検出範囲を受信方向とするように前記到来角検出アンテナを固定するアンテナ固定具と、
画像を撮影する画像カメラと、
少なくとも前記移動局の位置検出範囲の一部を撮影範囲とするように前記画像カメラを固定するカメラ固定具と、
前記到来角検出アンテナの、前記画像カメラに対する相対的配置情報を保持する第１の記憶装置と、
前記画像カメラの測位座標系での位置を決定するために基準となる位置を示す基準位置の測位座標系での位置情報を示す基準位置情報を入力する基準位置情報入力手段と、
前記基準位置の測位座標系での位置情報を示す基準点位置情報を保持する第２の記憶装置と、
前記基準位置の画像座標系での位置と、基準位置の測位座標系での位置情報とから、前記画像カメラの測位座標系での配置情報を示すカメラ配置情報を算出するカメラ配置算出部と、
で構成されることを特徴とする移動体位置検出システム。
【請求項８】
請求項７において、
前記基準位置に、基準位置表示具を配置し、
前記カメラ配置画像処理によって、前記画像カメラで撮影された画像から、前記表示具を認識することにより、前記基準位置の画像座標系での位置を得る
ことを特徴とする移動体位置検出システム。
【請求項９】
請求項８において、
前記基準位置表示具として、光を反射する反射板を用いる
ことを特徴とする移動体位置検出システム。
【請求項１０】
請求項８において、
前記基準位置表示具として、ペイントを用いる
ことを特徴とする移動体位置検出システム。
【請求項１１】
請求項７において、
前記相対的配置情報の変更を入力する相対的配置情報入力手段を具備する
ことを特徴とする移動位置体検出システム。
【請求項１２】
請求項７において、
前記カメラ配置算出部は、
前記画像カメラにより得た画像情報から基準位置の画像座標系での位置を取得し、
該画像座標位置と、前記基準点位置情報とから、画像カメラの測位座標系での配置情報を示すカメラ配置情報を求め、
該カメラ配置情報を前記位置算出部へ送り、
位置算出部は、
該画像カメラ配置情報と、前記相対的配置情報から、
前記到来角検出アンテナの配置情報求める
ことを特徴とする移動体位置検出システム。
【請求項１３】
請求項１２において、
前記位置算出部は、
移動局の位置計算を行う度に、前記画像カメラ配置情報を取得し、
前記到来角検出アンテナの配置情報を計算する
ことを特徴とする移動体位置検出システム。
【請求項１４】
請求項７において、
前記カメラ固定具および、前記アンテナ固定具を保持する共通ベースを具備する
ことを特徴とする移動体位置検出システム。
【請求項１５】
請求項１４において、
前記カメラ固定具または前記アンテナ固定具のいずれか一方もしくはその双方に、角度調節機能を持つ
ことを特徴とする移動体検出システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電波到来角を検出するアンテナおよびそれを用いたシステムに係る。特に、車両等に搭載された移動局と、基地局との間で通信を行う際に、移動局の送信する電波の到来角を基地局で検出する到来角検出用アンテナおよびシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平６−２５８４２５号公報では、アレイアンテナを用いて、アレイの各アンテナ素子に到達する電波の位相差を検知することにより、到来角を求めるシステムが開示されている。この従来技術では、アンテナ素子間の位相差が、素子間距離と、到来角の正弦関数との積に比例することを利用して到来角を推定している。
【０００３】
特開平１０−１３４２１３号公報では、アレイアンテナで受信した信号を、
ＭＵＳＩＣ（ＭＵｌｔｉｐｌｅ  ＳＩｇｎａｌ  Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ）法を適用して処理し、到来角を求めるシステムが開示されている。
【０００４】
特開２００１−２７２４６２号公報では、受信アンテナの設置状態を校正する方法および治具が開示されている。この従来技術では、規定位置に等間隔で配置した校正用発信機を複数用意し、これら校正用発信機からの信号の到来角を測定することで、受信アンテナの設置位置・角度を校正するものである。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−２５８４２５号公報
【特許文献２】
特開平１０−１３４２１３号公報
【特許文献３】
特開２００１−２７２４６２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記特開平６−２５８４２５号公報および特開平１０−１３４２１３号公報の従来技術では、何れもアレイアンテナの受信信号を用いて、電波の到来角を検出する装置を開示しているが、実際のアンテナには、到来角の変化に対して、アンテナ素子の応答特性が劣化する部分が存在し、到来角検出の精度が落ちてしまう問題がある。すなわち、到来角が変化しても、アンテナ素子の応答に不感部分が存在し、到来角を精度良く推定することができないという問題がある。
【０００７】
また、到来角検知の精度を十分生かすためには、当該装置をどのような位置にどのような向きに設置されているかを正確に把握しておく必要がある。特開２００１−２７２４６２号公報の従来技術では、マルチパスの多い場所では、校正信号に雑音が多くなり、正確に位置・角度を構成できなくなるという問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、アンテナ素子の到来角に対する応答特性が良好で、高い角度分解能が実現可能となる到来角検出用の平面アンテナを提供することにある。また、到来角検出アンテナの取り付け位置の校正が可能である移動体位置検出システムを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、アンテナ基板のエッジ部分に電波吸収体を備えることにより達成される。
【００１０】
また、画像カメラの配置情報と、画像カメラに対する到来角検出アンテナの相対的配置情報とから、到来角検出アンテナの位置を決定する手段とを備えることにより達成される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、平面アンテナ部分に係る一つの実施例である。２素子のアンテナからなるアレイアンテナを示す。１１−１，１１−２は、パッチアンテナと呼ばれるアンテナ素子の一種である。パッチアンテナは、プリント基板の技術を応用し、誘電体基板１３の上に、金属箔をプリントしてアンテナを構成したものである。１２−１，１２−２は、グランド板であり、アンテナ素子，誘電体基板，グランド板の構成で、アンテナとしての機能を果たす。このように、アンテナ基板のエッジ部分に電波吸収体１４を配置したことを特徴としている。
【００１２】
図２に、従来の平面アンテナを示す。到来角の変化によるアンテナ素子の応答特性の劣化は、即ち不感部分による応答特性の劣化は、主にアレイアンテナ基板のエッジ付近で受信した不要信号が素子の受信信号に混入することが原因である。また、一般にアレイアンテナを大きくする（アレイの素子間隔を大きくする，素子数を増やす）と、到来角の分解能を上げることが可能となるが、アンテナサイズが大きくなることにより、各素子とアンテナ基板のエッジとの距離が大きくなってしまい、前述の不要信号の混入による影響が大きくなってしまう。
【００１３】
図２を参照して説明する。２素子のアレイアンテナが、送信器２１の放射する無線の送信信号を受信している様子を表している。アンテナ素子１１−１および１１−２は、それぞれ、送信器のアンテナから直接届く直接波２２−１および２２−２を受信するが、アレイアンテナのアンテナ基板のエッジ部分に届く不要波２３−１および、２３−２が存在し、アンテナ基板のエッジ部分で散乱された信号が、空間または、グランド板を伝わり、２４−２および２４−１の経路を経てアンテナ素子１１−１および１１−２に到達する。このような不要波が混入すると、送信器からの到来角の変化により、不要波到来距離が変化し、直接波と合成される位相差が変化し、アンテナ素子における受信信号の振幅・位相に変動を与えることになる。
【００１４】
このような受信信号の振幅・位相の変動は、到来角に対して周期的になり、その周期は、アンテナ基板エッジと素子との間の距離に依存する。すなわち、この距離が大きいほど、その変動周期は短くなる。何故なら、距離が大きいほど到来角の微小変動に対して、不要波と直接波の距離差の変動が大きくなり、不要波と直接波の位相差が大きくなるためである。このように受信信号に周期的な変動が加わると、ある特定の区間で到来角が変化したときに、アレイアンテナの各素子の応答信号がほぼ一定になってしまう場合がある。このような区間が発生すると、この区間の到来角変動に対する感度が落ちてしまう。
【００１５】
本実施例の平面アンテナでは、アンテナ基板のエッジ部分に電波吸収体を設け、エッジ部分での電波の拡散を極力無くすように工夫している。これによって、不要到来波の受信を極力抑え、到来角検出用アンテナにおける受信位相特性を改善することができる。また、エッジ部分で受信した不要信号が、グランド板を伝わってアンテナ素子へ到達することを防ぐために、グランド板をアンテナ素子間で切断することによって不要信号を遮断している。素子から遠い距離にあるアンテナ基盤のエッジからグランド板を分離し、不要信号が届かないようにすることで、アンテナ素子の応答特性を良好に保つことが可能となる。受信素子に対応するグランド基板が、該受信素子から所定の距離以上離れたエッジから分離されるように、該グランド基板が分離されているような平面アンテナであれば良い。
【００１６】
図９に、到来角検出用アンテナのもう一つの実施例を示す。４素子のアレイにおける実施例であり、１１−１〜１１−４は、アンテナ素子を示す。本実施例においても、アンテナ基板エッジ部に対し電波吸収体１４−１，１４−４を配置し、エッジ反射による不要波を抑止している。本実施例では、更にグランド板切断エッジに対しても電波吸収体１４−２，１４−３を配置することで、グランド板の切断エッジにおける不要波の受信を抑制する。
【００１７】
１３は誘電体基板である。１２−１〜１２−３はグランド板である。８１−１〜８１−４は、それぞれアンテナ素子１１−１〜１１−４にはんだ付けなどで固定され、アンテナ素子から受信信号を取り出すピンである。８２−１〜８２−４は、それぞれ、ケーブル等に接続するためのコネクタである。
【００１８】
また、本実施例はアンテナ素子が不等間隔で配置された場合を示しており、
１１−１および１１−２は狭い間隔で配置され、１１−２〜１１−４は、それより広い間隔で配置されている。このような、１１−１および１１−２の間のグランド板は１２−１が共通であり、グランド板の切断を実施しない。アンテナ素子の特性を保つには、所定のグランド板の広さが必要であり、１１−１と１１−２の間で切断すると、所定のグランド板の広さを確保できなくなるためである。
【００１９】
以上のようなアンテナ構成とすることにより、不等間隔で配置したアレイにおいても、良好な応答特性をもつアンテナ素子によるアレイアンテナを提供することが可能となる。
【００２０】
次に、図３に、到来角検出アンテナの一実施例を示す。１１−１，１１−２，１１−３，１１−４は、アレイアンテナのアンテナ素子を示す。本アレイアンテナには、前記実施例のアンテナは勿論、従来のアレイアンテナなども利用することが可能である。
【００２１】
３０７は切り替えスイッチを示す。切り替えスイッチは、各アンテナ素子における受信信号を切り替える。なお、切り替えスイッチを使用せず、３０６，３０９，３１１−１〜３１１−３を各素子用に複数用意してもよい。３０６は受信器を示し、入力信号に対し、信号レベルを示す電圧と、位相情報のみの信号に変換する。３０５は、固定信号発生器を示す。固定信号発生器は、受信器３０６により出力される位相情報のみの信号と同じ周波数の無変調信号を生成する。
【００２２】
３０９はＩＱ復調器を示し、入力された２つの信号の同相成分（Ｉ信号）と直交成分（Ｑ信号）に比例した電圧を出力する。３１１−１，３１１−２，３１１−３はＡ／Ｄ変換器を示し、それぞれ、受信信号のレベル，Ｉ信号，Ｑ信号をサンプリングする。３１２は制御部であり、切り替えスイッチ３０７の切り替え制御，各Ａ／Ｄ変換器のサンプリングタイミングを制御する。
【００２３】
制御部３１２は、Ａ／Ｄ変換器により得られた受信信号の信号レベルおよびＩ信号，Ｑ信号を用いて、到来角の推定を行う。到来角の推定は、制御部で行わなくとも、前記信号レベル・Ｉ信号・Ｑ信号のサンプリングデータを外部処理装置に送信することで、外部処理装置において実施しても良い。
【００２４】
制御部における到来角の推定処理を図６に示す。
【００２５】
ステップ６０１は処理の開始を表し、ステップ６９０は処理の終了を表す。図３の制御部３１２は、この間の処理を、各素子の信号をサンプリングする毎に繰り返す。ステップ６１０は、受信アンテナの素子数ｎ回、ステップ６１１の処理を繰り返す。ステップ６１１は、Ｉ番目の素子でサンプリングしたＩｉ信号，Ｑｉ信号から、受信位相φｉを求める。Ｉｉ＝Ａｐｃｏｓφｉ＋Ｏｐ，Ｑｉ＝Ａｑｓｉｎφｉ＋Ｏｑ  から、予めＡｐ，Ａｑ，Ｏｐ，Ｏｑを決定しておき、φｉを求めることができる。ここで、Ａｐ，Ａｑは、Ａ／Ｄコンバータによる振幅係数、Ｏｐ，Ｏｑは同様に電圧オフセットを表す。ステップ６１５〜６１６は、ある素子とある素子の２つのペアについて、位相差Δφｉを求める処理を行うことを示す。これにより、異なる素子間隔のペアにおける受信位相差を求める。ステップ６２０は、複数の素子間隔のペアにおける位相差から、第一の到来角θ＊  を推定する。θ＊  は、マルチパスなどの影響をそのまま受け、誤差を含む値となる。
【００２６】
従来技術では、マルチパスによる到来波があった場合、直接到来波の検出角度に誤差が生じる。一般に直接到来波よりもマルチパスによる到来波のレベルは小さくなるが、マルチパスが多くなるトンネル内や、室内などで利用する場合は大きな誤差要因となる。
【００２７】
次に、ステップ６２５，６２６では、ＭＵＳＩＣ法によるアレイ応答信号の、評価関数を計算する。従来技術では、空間平均法を用いたＭＵＳＩＣ法の適用により、アレイ素子数を増やすことでマルチパス到来波の分離が可能となる。しかし、到来角の可能性のある範囲（たとえば、−９０°≦θ≦＋９０°）を全てサーチする必要があるので処理量が多く、ＤＳＲＣ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｓｈｏｒｔ  Ｒａｎｇｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ）のようなフレーム周期の短い通信では、十分なパフォーマンスが得ることができない。
【００２８】
このとき、ステップ６２０で求めた到来角θ＊  により、評価関数の計算範囲を、θ＊  の近傍（θ＊  −Δθ≦θ≦θ＊  ＋Δθ）に限定することが可能となる。
Δθは、通信を行う場所の環境により異なるが、５度〜１０度程度で実用上は十分である。複数の位相差信号を用いて、到来角を推定する方法や、評価関数計算及び評価関数結果から到来角θｅを求める方法は、既に公知であるのでここでは言及しない。以上のように、予め位相差から到来角を推定することにより、
ＭＵＳＩＣ法による電波到来角推定処理における到来角の推定範囲を限定し、即ち到来角度の評価関数の計算処理を実施する範囲を限定し、評価関数の処理に要する時間を大幅に短縮することが可能となる。
【００２９】
図４に到来角検出システムの一実施例を示す。４１−１，４１−２は、到来角検出アンテナである。従来技術や、第二の実施例における到来角検出アンテナが利用可能である。本実施例では、到来角検出アンテナを２台としているが、１台以上あれば良い。使用するサイトでの移動局の移動範囲の条件が限定できれば、２台以下でも移動局の位置を推定可能であるからである。５１−１，５１−２は、アンテナ固定具を示す。アンテナ固定具は、前記到来角検出アンテナを固定する治具である。
【００３０】
４２は、位置算出部を示す。位置算出部は、複数の到来角情報を受け、移動局アンテナの位置を計算する。位置の算出には、従来技術で開示される方法などが適用可能である。４３は、画像カメラを示す。画像カメラは、交通流監視などで用いられる画像処理システム用の動画像を撮影するカメラなどが適用可能である。５２は、カメラ固定具を示す。カメラ固定具は、前記画像カメラ４３を固定する治具である。４４は、カメラ配置算出部である。４５は、記憶装置であり、到来角検出アンテナ４１−１，４１−２が画像カメラの位置に対して相対的にどのように設置されているかを示す相対的配置情報を保持する。
【００３１】
４６−１，４６−２，４６−３は、基準位置表示具を示す。４７は、記憶装置であり、各基準点位置表示具の配置情報を保持する。４８は、相対的配置情報入力手段を示す。相対的配置情報入力手段は、画像カメラと、到来角検出アンテナとの相対的配置情報を入力する手段であり、相対的配置情報を新たに入力したり、変更したりする際に使用する。５７は、基準位置情報入力手段を示す。基準位置情報入力手段は、反射板や、ペイントなどの基準位置表示具の測位座標系での位置を入力する手段である。基準位置情報入力手段５７は、基準位置表示具の画像座標系での位置を画面上で示す機能を持つこともある。この場合には、カメラ配置算出部４４では、画像処理機能がなくともよい。４９は基地局、５０は移動局を示す。
【００３２】
また、図５に、機器設置の際のイメージ図を示す。５５は、システムが設置されるサイトを示す。サイト５５は、移動局が通過する場所を示す。たとえば、
ＥＴＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｔｏｌｌ  Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）では、ＥＴＣ用通行レーンとなる。５８はサイトを通行する車両である。５０は、車両に搭載した、移動局を示す。５６は、測位座標系を示す。測位座標系５６は、システムの設置サイトにおいて、任意に決定する座標系である。システムは、この座標系上で移動局アンテナの位置を測定する。たとえばＥＴＣでは、測位座標系５６はＥＴＣ用通行レーンに対して固定された座標系となる。到来角検出アンテナ４１は、アンテナ固定具５１により、支持具５３に固定される。たとえば到来角検出アンテナの設置位置は、移動局の位置検出が必要となる範囲に対し、当該範囲内の移動局からの無線電波を受信可能な位置に設置する。
【００３３】
支持具５３は、前記到来角検出アンテナを所定の位置に設置するために必要な位置に設置される。基地局４９も、同様に支持具５３に取り付けられる。基地局４９はアンテナ部だけでもよい。また、取り付けられる支持具は、到来角検出アンテナが取り付けられる支持具と同じでなくとも良い。ＤＳＲＣに用いるアンテナ等の設置には、コスト低減のため図示のような片持ち梁による支持が望ましいが、梁の振動が避けられない。特に高架上の道路での通信の際には大型車両などの往来により、道路自身の振動も加わり、到来角検出精度が劣化する可能性がある。同様に、到来角検知アンテナの設置位置の校正では設置場所の振動も大きな問題となる。この点については別途説明する。
【００３４】
画像カメラ４３は、カメラ固定具５２により、前記支持具５３に固定される。基準位置表示具４６−１〜４６−４は、サイト５５内の、画像カメラによる撮影範囲内に設置する。基準位置表示具は、測位座標系５６に対し、固定となる場所に設置する必要がある。
【００３５】
基準位置表示具は、画像カメラで撮影された映像において、自動認識しやすい物体が望ましい。たとえば、ＥＴＣでは、ＥＴＣ通行レーンの路肩に反射板などの光を反射しやすい物体を設置することも可能である。または、路肩の縁石をライン状の基準位置表示具としても良い。あるいは、道路上のペイントなども適用可能である。図４の位置算出部４２およびカメラ配置算出部４４および記憶装置４５，４７は、路側の任意の位置に配置可能である。
【００３６】
図１０にカメラ配置算出部の処理フローを示す。ステップ１００１は、処理の開始を示す。ステップ１０１０では、画像カメラで撮影した画像を取得する。ステップ１０１５では、取得した画像から、画像処理を行い、基準位置表示具を検出する。ステップ１０２５では、基準位置表示具の画像座標系での座標と、記憶装置４７に保持する基準位置表示具の測位座標系での位置から、画像カメラの測位座標系での位置，設置角度である画像カメラ配置情報を算出する。
【００３７】
算出方法としては、『コンピュータビジョン：技術評論と将来展望（新技術コミュニケーションズ発行，松下隆司他編，第３章カメラキャリブレーション）』に開示されている方法などを用いることが可能である。ステップ１０３５では、算出した画像カメラ配置情報を、位置算出部４２に送信する。ステップ１０９０は、処理の終了を表す。以上のような処理を行うことにより、カメラ配置算出部は、画像カメラの配置情報を位置算出部に提供する。
【００３８】
図１２に位置算出部４２の処理フローを示す。ステップ１２０１は処理の開始を示す。ステップ１２１５は、カメラ配置算出部４４から送られる画像カメラ配置情報を取得する。ステップ１２２０では、前記画像カメラ配置情報と、前記記憶装置４５に保持される相対的配置情報から、到来角検出アンテナ４１の配置情報を計算する。ここで、相対的配置情報は、予め画像カメラのカメラ座標系において、到来角検出アンテナの配置を測定しておき、たとえばアフィン変換行列として記憶しておけば、ステップ１２１５で得られた画像カメラ配置情報から、到来角検出アンテナの配置を計算することが可能となる。ステップ１２３０では、位置算出部４２が、移動局位置の測定状態に移行することを示す。
【００３９】
ステップ１２１０では、到来角検出アンテナ４１から、検出した到来角のデータを取得する。ステップ１２２５では、ステップ１２１０で得た到来角および、ステップ１１２０で算出した到来角検出アンテナの配置情報から、移動局の位置を算出する。移動局の位置の算出方法は、従来技術に開示される方法が適用可能である。ステップ１２９０は処理の終了を示す。以上のような処理により、画像カメラのカメラキャリブレーション情報を用いて到来角検出アンテナの配置キャリブレーションを行うことが可能である。画像カメラ配置情報をリアルタイムに取得することにより、到来角検出アンテナの配置情報を逐次校正することで、到来角検出アンテナの振動による誤差の補正が可能となる。
【００４０】
更にもう一つの実施例では、図１０に示したカメラ配置算出部の処理を、位置算出部４２における測位処理中も繰り返し実施する。これに対し、位置算出部４２では、図１３の処理フロー図に示す処理を繰り返し実施する。ステップ１２０１は、処理の開始を示す。ステップ１２１５では、画像カメラ配置情報を、カメラ配置算出部４４から取得する。ステップ１２２０では、前記画像カメラ配置情報と、前記記憶装置４５に保持される相対的配置情報から、到来角検出アンテナ４１の配置情報を計算する。ステップ１２１０では、到来角検出アンテナ４１から、検出した到来角のデータを取得する。ステップ１２２５では、ステップ１２１０で得た到来角および、ステップ１１２０で算出した到来角検出アンテナの配置情報から、移動局の位置を算出する。
【００４１】
以上のような処理を実施することにより、位置算出部４２における移動局の位置測定中は、常に最新の到来角検出アンテナ位置情報を更新でき、支持具５３等の振動による到来角検出アンテナの測位座標系におけるずれを補正し、測位することが可能となる。
【００４２】
図１１に、カメラ位置算出処理のもう一つの実施例を示す。図１０に示した処理との違いは、ステップ１０３２が追加されていることである。ステップ１０３２では、前回までの結果とあわせてフィルタリング処理を実施し、画像カメラ配置情報の推定処理を行い、予め指定した所定時間後の画像カメラの配置情報を推定する。フィルタリング処理には、カルマンフィルタなどの方法が適用可能である。以上のように、位置算出部４２で、実際に移動局の位置を計算するまでの時間遅れによる誤差を抑制することが可能となる。
【００４３】
図７は、到来角検出アンテナおよび画像カメラの固定具の一実施例である。
７１は、共通ベースであり、アンテナ固定具５１およびカメラ固定具５２とを互いに固定した位置関係に配置するものである。７２は、共通ベース７１を支持具５３に固定するベース固定具を示す。アンテナ固定具５１およびカメラ固定具
５２を、一体構造とし、画像カメラ４３に対する、到来角検出アンテナ４１の相対的配置情報を容易に決定することが可能となる。７２に、支持具５３との固定角度を調整する機構を持たせることで、到来角検出アンテナおよび画像カメラの角度を調整することが可能となる。
【００４４】
図８は、到来角検出アンテナおよび画像カメラの固定具の一実施例である。図７との違いは、カメラ固定具５２に角度調整器９１を付加している点である。角度調整器９１により、到来角検出アンテナと、画像カメラの取り付け角度を独立に調整することが可能となる。角度調整器９１は、アンテナ固定具５１に追加してもよい。以上説明したように、画像カメラの配置情報と、相対的配置情報を用いることにより、サイトの電磁環境によらず、到来角検出アンテナの配置情報を校正して、容易に到来角検出アンテナの配置を求めることが可能となる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば、不要到来波の受信を極力抑え、アンテナ素子の応答特性を良好に保つことができる。また、到来角検出用アンテナの配置を校正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である平面アンテナを表す図である。
【図２】本発明が解決しようとする問題点の一つを表す図である。
【図３】本発明に適用可能な到来角検出システムを表す図である。
【図４】本発明の一実施例である移動体検出システムを表す図である。
【図５】本発明の一実施例である移動体検出システムのサイト設置例を表す図である。
【図６】本発明の一実施例である到来角の推定処理を表すフロー図である。
【図７】本発明の一実施例である到来角検出アンテナと画像カメラの固定具を示す図である。
【図８】本発明の一実施例である到来角検出アンテナと画像カメラの固定具を示す図である。
【図９】本発明の一実施例である４素子の平面アンテナを表す図である。
【図１０】本発明の一実施例であるカメラ配置算出部の処理の一実施例を示すフロー図である。
【図１１】本発明の一実施例であるカメラ配置算出部の処理の一実施例を示すフロー図である。
【図１２】本発明の一実施例である算出部の処理の一実施例を示すフロー図である。
【図１３】本発明の一実施例である算出部の処理の一実施例を示すフロー図である。
【符号の説明】
１１−１〜１１−４…アンテナ素子、１２−１〜１２−３…グランド板、１３…誘電体基板、１４，１４−１〜１４−４…電波吸収体、２１…送信器、２２−１，２２−２…直接波、２３−１，２３−２…エッジ受信波、２４−１，２４−２…グランド板伝達波、４１，４１−１，４１−２…到来角検出アンテナ、４２…位置算出部、４３…画像カメラ、４４…カメラ配置算出部、４５，４７…記憶装置、４６−１〜４６−４…基準位置表示具、４８…相対的配置情報入力手段、
４９…基地局、５０…移動局、５１，５１−１，５１−２…アンテナ固定具、
５２…カメラ固定具、５３…支持具、５５…サイト、５６…測位座標系、５７…基準位置情報入力手段、５８…車両、７１…共通ベース、７２…ベース固定具、
８１−１〜８１−３…ピン、８２−１〜８２−３…コネクタ、９１…角度調整器、３０５…固定信号発生器、３０６…受信器、３０７…切り替えスイッチ、３０９…ＩＱ復調器、３１１−１〜３１１−３…Ａ／Ｄ変換器、３１２…制御部。
【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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【図１２】
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【図１３】
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