(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
測位用衛星から発信された測位用信号を受信する測位用アンテナと、
所定の周波数の局部発振信号を生成する局部発振器と、
前記局部発振信号を放射するとともに、放射された前記局部発振信号の反射信号を受信する検出用アンテナと、
入力された信号と前記局部発振信号とを混合することにより中間周波信号を生成するミキサ回路と、
前記ミキサ回路へ入力される信号を、前記測位用信号と前記反射信号とで切り替える切替手段と、
前記ミキサ回路に前記測位用信号が入力されたときに出力される第１中間周波信号に基づいて、当該測位用信号受信装置の位置を求める位置算出手段と、
前記ミキサ回路に前記反射信号が入力されたときに出力される第２中間周波信号に基づいて、当該測位用信号受信装置付近の移動体を検出する移動体検出手段と、
を備えることを特徴とする測位用信号受信装置。
【請求項２】
前記切替手段は、前記測位用アンテナに供給される電源を制御する測位用アンテナ電源制御部と、前記局部発振器と前記検出用アンテナとの間に設けられたスイッチを制御するスイッチ制御部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の測位用信号受信装置。
【請求項３】
前記移動体検出手段が移動体を検出した場合に、音および／または光を発する警告手段をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の測位用信号受信装置。
【請求項４】
前記切替手段は、前記移動体検出手段が移動体を検出した場合に、前記ミキサ回路へ入力される信号を前記測位用信号に切り替えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の測位用信号受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衛星からの測位用信号を受信し、位置を検出する測位用信号受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）を利用した、測位用信号受信装置が知られている（例えば、特許文献１）。このような測位用信号受信装置は、車両に搭載されるカーナビゲーションシステムに多く利用されている。
【特許文献１】特開２００２−２４３８３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、近年、主に盗難防止を目的として、マイクロ波、赤外線、超音波などを用いた移動体検出装置が車両に設けられるようになってきている。カーナビゲーションシステムに加えてこれらの移動体検出装置を車両に設けると、コスト高となる。
【０００４】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、測位用信号受信装置に移動体検出機能を安価にもたせることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の測位用信号受信装置は、測位用衛星から発信された測位用信号を受信する測位用アンテナと、所定の周波数の局部発振信号を生成する局部発振器と、局部発振信号を放射するとともに、放射された局部発振信号の反射信号を受信する検出用アンテナと、入力された信号と局部発振信号とを混合することにより中間周波信号を生成するミキサ回路と、ミキサ回路へ入力される信号を、測位用信号と反射信号とで切り替える切替手段と、ミキサ回路に測位用信号が入力されたときに出力される第１中間周波信号に基づいて、当該測位用信号受信装置の位置を求める位置算出手段と、ミキサ回路に反射信号が入力されたときに出力される第２中間周波信号に基づいて、当該測位用信号受信装置付近の移動体を検出する移動体検出手段と、を備える。
【０００６】
この態様によると、測位に用いる回路と、移動体検出に用いる回路とで、局部発振器とミキサ回路を、共通化することができる。その結果、別々に局部発振器とミキサ回路を設ける必要がなくなるので、部品点数が減り、安価な移動体検出機能を備えた測位用信号受信装置を実現できる。また、装置の小型化も実現できる。
【０００７】
切替手段は、測位用アンテナに供給される電源を制御する測位用アンテナ電源制御部と、局部発振器と検出用アンテナとの間に設けられたスイッチを制御するスイッチ制御部と、を備えてもよい。
【０００８】
移動体検出手段が移動体を検出した場合に、音および／または光を発する警告手段をさらに備えてもよい。この場合、測位用信号受信装置を例えば盗難防止装置としても使用できる。
【０００９】
切替手段は、移動体検出手段が移動体を検出した場合に、ミキサ回路へ入力される信号を測位用信号に切り替えてもよい。この場合、例えば無線装置と連動して、盗難車の追跡に利用できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、測位用信号受信装置に移動体検出機能を安価にもたせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、本実施の形態に係る測位用信号受信装置１０を示す機能ブロック図である。この測位用信号受信装置１０は、測位衛星の発信する１５７５．４２ＭＨｚの測位用信号を受信し、測位用信号受信装置１０の現在位置を検出することができるとともに、測位用信号受信装置１０の周辺に位置する人や物の移動を検出することができる。
【００１２】
図１に示すように測位用信号受信装置１０は、測位用アンテナ１２と、ＲＦアンプ１４と、ミキサ回路１６と、ＩＦアンプ１８と、リミッタアンプ２０と、基準クロック発振器２４と、局部発振器２６と、Ｎチャネル復調器２２と、スイッチ２８と、減衰器３０と、低周波アンプ３２と、検出用アンテナ３４と、制御部３６と、を備える。
【００１３】
制御部３６は、測位用アンテナ電源制御部４４と、スイッチ制御部４６と、位置算出部４８と、移動体検出部５０と、を備える。なお、ここに示す各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのＣＰＵやメモリをはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックとして描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。制御部３６には、操作表示部３８、警告部４２が接続される。
【００１４】
測位用アンテナ１２は、測位衛星から発信された測位用信号を受信する機能を有する。測位用アンテナ１２は、マイクロストリップ円偏波アンテナであってよい。測位衛星から発信される測位用信号の電波を仰角５°以上の範囲より受信するため、測位用アンテナ１２の指向特性は略半球面状、すなわち無指向性であることが好ましい。測位用アンテナ１２は、ＲＦアンプ１４に接続される。
【００１５】
本実施の形態に係る測位用信号受信装置１０は、測位用アンテナ１２に供給される電源のオン／オフを制御する測位用アンテナ電源制御部４４を制御部３６に有する。測位用アンテナ電源制御部４４によって測位用アンテナ１２に供給される電源がオフに制御された場合、測位用アンテナ１２からミキサ回路１６に出力される測位用信号Ｓｐは遮断される。また、測位用アンテナ電源制御部４４によって測位用アンテナ１２に供給される電源がオンに制御された場合、測位用アンテナ１２からＲＦアンプ１４に測位用信号Ｓｐが出力される。
【００１６】
ＲＦアンプ１４は、測位用アンテナ１２で受信された測位用信号Ｓｐを所定の電圧に増幅する。ＲＦアンプ１４は、ミキサ回路１６に接続される。測位用信号Ｓｐは、ＲＦアンプ１４で増幅され、ミキサ回路１６に入力される。
【００１７】
局部発振器２６は、基準クロック発振器２４の発振周波数ｆ０を逓倍することにより、周波数ｆｓの局部発振信号を生成する機能を有する。局部発振器２６は、位相比較器、低域フィルタ、分周器、ＶＣＯを有する。局部発振信号は、基準クロック発振器２４に同期している。局部発振器２６は、ミキサ回路１６に接続される。
【００１８】
ミキサ回路１６は、入力された信号と局部発振信号とを混合することにより中間周波信号ＩＦを生成する。ミキサ回路１６に入力される信号は、後述するように、測位用信号Ｓｐと、検出用アンテナ３４からの反射信号とが、制御部３６の測位用アンテナ電源制御部４４、スイッチ制御部４６によって切り替えられて入力される。
【００１９】
図１に示すように、ミキサ回路１６は、ＩＦアンプ１８に接続される。また、ミキサ回路１６は、低周波アンプ３２にも接続されている。ミキサ回路１６によって測位用信号Ｓｐと局部発振信号とが混合されたとき、中間周波信号ＩＦはＩＦアンプ１８によって所定のレベルまで増幅される。さらに、ＩＦアンプ１８の出力は、リミッタアンプ２０によって矩形波とされ、中間周波信号ＩＦは、Ｎチャネル復調器２２に入力される。
【００２０】
Ｎチャネル復調器２２は、制御部３６からの制御信号により定められたＧＰＳ衛星の信号を捕捉し追尾する動作を行う。ここで、制御部３６からの制御信号により定められたＧＰＳ衛星からの信号を捕捉したＮチャネル復調器２２は、ＧＰＳ衛星のエフェメリスデータ、アルマナックデータ、その他の補正データ等を制御部３６の位置算出部４８に出力する。
【００２１】
位置算出部４８は、ＧＰＳ衛星からの信号を捕捉したＮチャネル復調器２２からの入力信号（エフェメリスデータ、アルマナックデータ、その他の補正データ等）により測位用信号受信装置１０の位置を計算する。位置算出部４８は、この計算結果を操作表示部３８に表示する。
【００２２】
局部発振器２６は、スイッチ２８にも接続されている。スイッチ２８は、ＭＯＳなどの電気的なスイッチであってよい。スイッチ２８は、スイッチ制御部４６により、オン／オフを制御することができる。減衰器３０は、局部発振信号を減衰させる機能を有する。局部発振器２６の出力がそれほど大きくない場合には、減衰器３０は、設けなくともよい。減衰器３０は、検出用アンテナ３４に接続される。
【００２３】
検出用アンテナ３４は、スイッチ２８、減衰器３０を介して局部発振器２６から伝達された局部発振信号を放射する。検出用アンテナ３４から放射された局部発振信号は、人や物などにより反射され、その反射信号は再び検出用アンテナ３４で受信される。検出用アンテナ３４の指向性は、無指向性であってもよいし、狭指向性であってもよい。測位用信号受信装置１０を用いるシステムに合わせて選択することができる。
【００２４】
検出用アンテナ３４にて受信された反射信号は、減衰器３０、スイッチ２８、局部発振器２６を介してミキサ回路１６に入力される。また、この反射信号は、減衰器３０、スイッチ２８、局部発振器２６を介さずに、直接ミキサ回路１６に入力されるように構成してもよい。
【００２５】
図１に示すように、検出用アンテナ３４から放射された局部発振信号が移動している移動体Ａに当たって反射した場合、その反射信号の周波数ｆｒは、ドップラー効果により、局部発振信号の周波数ｆｓと異なった値となる。ｃを電波の速度とすると、移動体の速度Ｖは、Ｖ＝｜ｆｓ−ｆｒ｜／ｆｓ×ｃ／２と表すことができる。
【００２６】
本実施の形態に係る測位用信号受信装置１０では、ミキサ回路１６に局部発振信号および反射信号が入力される構成となっているので、中間周波信号ＩＦとして、局部発振信号の周波数ｆｓと反射信号の周波数ｆｒの差の絶対値｜ｆｓ−ｆｒ｜を検出することができる。このときの中間周波信号ＩＦは、低周波であるので、低周波アンプ３２によって増幅され、制御部３６の移動体検出部５０に入力される。
【００２７】
移動体検出部５０は、中間周波信号ＩＦの周波数｜ｆｓ−ｆｒ｜に基づいて、移動体が存在するか否かを判定する。具体的には、移動体検出部５０は、まず、｜ｆｓ−ｆｒ｜を算出し、｜ｆｓ−ｆｒ｜がより零より大きいか否かを判定する。そして、｜ｆｓ−ｆｒ｜が零より大きい場合であって、所定時間以上連続して｜ｆｓ−ｆｒ｜が変化している場合には、測位用信号受信装置１０の付近に移動体が存在していると判定する。｜ｆｓ−ｆｒ｜が零である場合や、｜ｆｓ−ｆｒ｜が零より大きいが、所定時間以上連続して変化していない場合は、測位用信号受信装置１０の付近に移動体が存在しないと判定する。
【００２８】
本実施の形態に係る測位用信号受信装置１０において、上述した測位機能と、移動体検出機能の切替は、制御部３６の測位用アンテナ電源制御部４４およびスイッチ制御部４６によって行う。
【００２９】
測位機能を用いる場合は、測位用アンテナ電源制御部４４により測位用アンテナ１２の電源をオンに、スイッチ制御部４６によりスイッチ２８をオフに制御する。例えば、イグニッションキーが差し込まれたとき、このような制御を行う。このとき、位置算出部４８は、測位用信号Ｓｐに基づいて測位用信号受信装置１０の位置を測定することができる。また、スイッチ２８によって局部発振信号が遮断されるので、検出用アンテナ３４から局部発振信号が発信されることはない。
【００３０】
一方、移動体検出機能を用いる場合は、測位用アンテナ電源制御部４４により測位用アンテナ１２の電源をオフに、スイッチ制御部４６によりスイッチ２８をオンに設定する。例えば、イグニッションキーが抜かれたとき、このような制御を行う。このとき、検出用アンテナ３４から局部発振信号が発信されるので、移動体検出部５０は、反射信号に基づいて移動体の有無を検出することができる。
【００３１】
以上、説明したように、本実施の形態に係る測位用信号受信装置１０は、測位機能に用いる回路と、移動体検出機能に用いる回路とで、局部発振器２６とミキサ回路１６を、共通化することができる。その結果、別々に局部発振器とミキサ回路を設ける必要がなくなるので、部品点数が減り、安価な移動体検出機能を備えた測位用信号受信装置を実現できる。また、部品点数の削減により、装置の小型化も実現できる。
【００３２】
次に、上述した測位用信号受信装置１０の応用例について説明する。測位用信号受信装置１０は、車両に搭載されるカーナビゲーションシステムに応用することができる。測位用信号受信装置１０をカーナビゲーションシステムに応用した場合、測位機能により測定した現在位置を操作表示部３８に表示することができるとともに、移動体検出機能を利用することによって、車両の盗難防止装置としても機能させることができる。この場合、移動体検出部５０にて移動体を検出したときに、制御部３６は、警告部４２に音および／または光を発するよう指示をだす。
【００３３】
測位機能と移動体検出機能の切替は、例えば、車両のイグニッションキーと連動させて行えばよい。すなわち、車両が停車され、イグニッションキーがキーシリンダが抜かれたときに、測位機能から移動体検出機能に切り替わるように測位用アンテナ電源制御部４４、スイッチ制御部４６を動作させればよい。具体的には、イグニッションキーが抜かれたとき、測位用アンテナ電源制御部４４により測位用アンテナ１２の電源をオフに、スイッチ制御部４６によりスイッチ２８をオンに設定する。また、測位機能と移動体検出機能の切替は、ドアの開閉と連動させてもよいし、イグニッションキーの挿抜とドアの開閉を合わせて切り替えるように構成してもよい。
【００３４】
また、イグニッションキーが抜かれてからすぐに測位機能から移動体検出機能に切り替わってしまうと、ドライバー本人に対して警告部４２から警告がなされる可能性がある。そのため、例えばイグニッションキーが抜かれてから所定の時間経過後に移動体検出機能に切り替わるよう構成してもよい。
【００３５】
測位用信号受信装置１０をカーナビゲーションシステムに応用した場合、検出用アンテナ３４の指向性を設定することで、検出の対象や検出精度を調整することができる。例えば、検出用アンテナ３４を無指向性にして車両のダッシュボード上に測位用信号受信装置１０を設けた場合には、あらゆる方向から車両に近づく人を検出することができる。一方、指向性を狭くして、例えば、運転席やドアの位置だけ移動体を検出できるように測位用信号受信装置１０を設けた場合には、検出の誤動作を少なくすることが可能となる。
【００３６】
上記のように検出用アンテナ３４を無指向性のものにした場合、単に車両の近傍を通過した人に対して警告部４２から警告がなされる可能性がある。そこで、例えば、所定時間以上連続して検出した速度が変化している場合に、警告部４２から警告がなされるよう構成してもよい。これにより、誤動作を少なくすることが可能となる。
【００３７】
また、制御部３６は、移動体検出機能が動作しているときに、局部発振器２６を間欠動作するように制御を行ってもよい。これにより、バッテリーの電力消費を低減することができる。
【００３８】
また、カーナビゲーションシステムに、携帯などの無線装置を利用して車両位置を外部に発信する機能が備えられている場合は、移動体検出機能にて移動体を検出した際に、測位機能に切り替わるように構成してもよい。この場合、測位機能により検出した車両位置を無線装置にて外部に発信することで、例えば車両が盗難された場合の追跡に利用することが可能となる。
【００３９】
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素の組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本実施の形態に係る測位用信号受信装置を示す機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０  測位用信号受信装置、  １２  測位用アンテナ、  １４  ＲＦアンプ、  １６  ミキサ回路、  １８  ＩＦアンプ、  ２０  リミッタアンプ、  ２２  Ｎチャネル復調器、  ２４  基準クロック発振器、  ２６  局部発振器、  ２８  スイッチ、  ３０  減衰器、  ３２  低周波アンプ、  ３４  検出用アンテナ、  ３６  制御部、  ３８  操作表示部、  ４２  警告部、  ４４  測位用アンテナ電源制御部、  ４６  スイッチ制御部、  ４８  位置算出部、  ５０  移動体検出部。
【図１】
0004781148.tif 000002