JP2007333400A - Ｇｐｓ信号伝送システム - Google Patents

Abstract

【課題】 電波が届きにくいビルの内部においてＧＰＳ受信機によってその位置を詳細に知る。
【解決手段】 ビル２の屋上２Ｒの異なる位置にＧＰＳ受信アンテナ４ａ乃至４ｈを設け、ビル２内のＧＰＳ受信アンテナ４ａ乃至４ｈに対応する位置にＧＰＳ再送信アンテナ６ａ乃至６ｈを設け、ＧＰＳ受信アンテナ４ａ乃至４ｈの近傍にこれらに対応して光送信機８ａ乃至８ｈを設け、対応するＧＰＳ受信アンテナ４ａ乃至４ｈで受信したＧＰＳ信号を光ＧＰＳ信号に変換し、光ファイバーケーブル１０の対応する光ファイバー１０ａ乃至１０ｈに供給する。光ファイバー１０は、ビル２の各階に敷設され、ＧＰＳ再送信アンテナ６ａ乃至６ｈの近傍にこれらに対応して設けた光受信機２８ａ乃至２８ｈが、対応する光ファイバー１０ａ乃至１０ｈからの光ＧＰＳ信号をＧＰＳ信号に再変換して、対応するＧＰＳ再送信アンテナ６ａ乃至６ｈに供給する。
【選択図】 図１

Description

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。

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。

特開２００５−２４４６２５号公報

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。

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。

本発明の一態様のＧＰＳ信号伝送システムは、複数のＧＰＳ受信アンテナを有している。これらＧＰＳ受信アンテナは、電波が内部に到来しにくい電波遮断体、例えば構築物、具体的にはビル、地下街、地下鉄の構内の外部のそれぞれ異なる位置に設けられている。前記電波遮断体内における前記各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けられている。各ＧＰＳ受信アンテナの近傍に、これらに対応して複数の電気−光変換手段が設けられている。これら電気−光変換手段は、対応するＧＰＳ受信アンテナで受信したＧＰＳ信号を光ＧＰＳ信号に変換する。これら電気−光変換手段からの光ＧＰＳ信号を、前記各ＧＰＳ受信アンテナに対応する前記各ＧＰＳ再送信アンテナまで複数の光伝送路が個別に伝送する。各ＧＰＳ再送信アンテナの近傍にこれらに対応して複数の光−電気変換手段が設けられ、対応する前記光伝送路を伝送された光ＧＰＳ信号をＧＰＳ信号に再変換して、対応する各ＧＰＳ再送信アンテナに供給する。

このように構成すると、各ＧＰＳ受信アンテナで受信されたＧＰＳ信号が、光ＧＰＳ信号に変換されて、各光伝送路を介して、対応するＧＰＳ再送信アンテナまで伝送され、ここでＧＰＳ信号に再変換され、ＧＰＳ再送信アンテナによって再送信される。従って、電波遮断体内において、ＧＰＳ受信機を携帯している者は、いずれのＧＰＳ再送信アンテナから再送信されているＧＰＳ信号を受信しているかによってＧＰＳ受信機の所在位置を知ることができる。従って、例えば災害等の際に、ＧＰＳ受信アンテナ受信機の携帯者は、自己の位置を知ることができるので、どの方向に避難するべきかについて迅速に判断することができる。

前記各光伝送路を多芯の光ファイバーケーブルの一部のファイバーによって構成することができる。このように構成すると、光ファイバーケーブルを敷設するだけでよいので、敷設作業が容易になる。もし、各電気−光変換手段と各光−電気変換手段との間を個別の光伝送路で接続していると、電気−光変換手段及び光−電気変換手段対と同数の光伝送路が必要で、これら光伝送路をそれぞれ敷設するのは非常に面倒である。しかし、各光伝送路を多芯の光ファイバーケーブルの一部の光ファイバーによって構成すると、この光ファイバーケーブルを敷設するだけでよいので、格段に敷設作業が容易になる。

更に、前記光ファイバーケーブルは、他のファイバーによって放送信号を伝送することもできる。放送信号としては、例えば共同受信システムにおいて伝送されるテレビジョン放送信号、衛星放送中間周波信号、衛星通信中間周波信号等がある。このように構成すると、例えば光ファイバーケーブルを使用した放送信号伝送システムを利用して、ＧＰＳ信号の再送信を行うことができ、ＧＰＳ信号伝送システムと共同受信システムとに多芯の光ファイバーケーブルを兼用して使用することができる。

以上のように、本発明によれば、電波が届きにくい電波遮断体の内部でも、ＧＰＳ受信機によって詳細にＧＰＳ受信機の位置を知ることができる。特に、ＧＰＳ信号を光ＧＰＳ信号に変換して、各ＧＰＳ信号に対応して設けた各光伝送路によって各光ＧＰＳ信号を伝送しているので、同一周波数の各ＧＰＳ信号をＧＰＳ受信アンテナから対応するＧＰＳ再送信アンテナに間違いなく供給することができる。

本発明の１実施形態のＧＰＳ信号伝送システムでは、図１（ａ）、（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６ｈは、図１（ｂ）、（ｃ）に示すように、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、ＧＰＳ再送信アンテナ６ａは、ＧＰＳ受信アンテナ４ａと同じ緯度、経度の近傍位置に配置され、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。

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。

しかし、各ＧＰＳ受信アンテナ４ａ乃至４ｈで受信するＧＰＳ信号は、同じ周波数、例えば１．５７５４２ＧＨｚである。従って、これらを混合して一本の同軸ケーブルでは伝送できない。また、単独で同軸ケーブルを敷設する場合、この実施形態では８本の同軸ケーブルが必要となり、外径が太くなり大きなスペースが必要になる。

そこで、図２に示すように、各ＧＰＳ受信アンテナ４ａ乃至４ｈには、その近傍に電気−光変換手段、例えば光送信機８ａ乃至８ｈが設けられている。各光送信機８ａ乃至８ｈは、対応するＧＰＳ受信アンテナ４ａ乃至４ｈが受信したＧＰＳ信号を、それぞれ光ＧＰＳ信号に変換する。これら光ＧＰＳ信号は、ビル２内に敷設されている光伝送路、例えば多芯光ファイバーケーブル１０の８本の光ファイバー１０ａ乃至１０ｈに供給されている。多芯光ファイバーケーブルの外径は１０芯でも、約９ｍｍ程度である。

この多芯光ファイバーケーブル１０は、本来、共同受信システムの幹線としてビル２内にそれぞれ敷設されたものである。従って、光ファイバーケーブル１０の他の光ファイバー１０ｉには、光放送信号が供給されている。例えば、ＶＨＦテレビジョン放送受信アンテナ１４で受信したＶＨＦ帯テレビジョン放送信号と、ＵＨＦテレビジョン放送受信アンテナ１６で受信したＵＨＦ帯テレビジョン放送信号と、衛星放送受信用アンテナ１８で受信され、かつ周波数変換された衛星放送中間周波信号とを、合成器２０で合成し、増幅器２２で増幅して合成信号が生成される。この合成信号を光送信機２４で変換したものが、光放送信号として使用されている。

ビル２の各階において、図３に示すように、光ファイバー１０ａ乃至１０ｈを伝送された光ＧＰＳ信号は、分岐手段、例えば光分岐器２６ａ乃至２６ｈによって分岐される。これら分岐された光ＧＰＳ信号は、それぞれ対応する光−電気変換手段、例えば光受信機２８ａ乃至２８ｈによってＧＰＳ信号に再変換され、対応するＧＰＳ再送信アンテナ６ａ乃至６ｈに供給される。なお、光受信機２８ａ乃至２８ｈは、対応するＧＰＳ再送信アンテナ６ａ乃至６ｈの近傍に配置されている。

例えば、ＧＰＳ受信アンテナ４ａで受信されたＧＰＳ信号は、光送信機８ａで光ＧＰＳ信号に変換され、多芯光ファイバーケーブル１０の光ファイバー１０ａによってビル２の各階に伝送される。各階において、光ＧＰＳ信号が光分岐器２６ａによって分岐され、光受信機２８ａによってＧＰＳ信号に再変換され、再送信アンテナ６ａから再送信される。他のＧＰＳ受信アンテナ４ｂ乃至４ｈで受信されたＧＰＳ信号も、同様にして対応する再送信アンテナ６ｂ乃至６ｈから再送信される。従って、各階において各再送信アンテナ６ａ乃至６ｈから送信されているＧＰＳ信号のいずれをＧＰＳ受信機が受信しているかによって、ビル２内におけるＧＰＳ受信機の位置を詳細に知ることができる。

また、光ファイバー１０ｉによって伝送された光放送信号も、同様に各階において光分岐器２６ｉによって分岐され、光受信機２８ｉによって放送信号に変換され、図示していない各階に設けた複数のタップオフに供給され、各タップオフからテレビジョン受信機や衛星放送用チューナに供給される。

このように各ＧＰＳ受信アンテナ４ａ乃至４ｈで受信したＧＰＳ信号を、それぞれ光ＧＰＳ信号に変換し、各ＧＰＳ受信アンテナ４ａ乃至４ｈに対応するＧＰＳ再送信アンテナ６ａ乃至６ｈにまで伝送し、ＧＰＳ信号に再変換して、対応するＧＰＳ再送信アンテナ６ａ乃至６ｈから再送信しているので、ビル２の内部にあるＧＰＳ受信機の携帯者は、屋上２Ｒにいるのと同様に詳細に自己の位置を知ることができる。従って、電波の到来しにくいビル２の内部でも、自己の位置を正確に知ることができ、例えば緊急時の避難を容易に行える。また、多芯の光ファイバーケーブル１０を利用しているので、ケーブルの敷設が容易である。

上記の実施形態では、電波遮断体としてビル２を示したが、これに限ったものではなく、例えば地下街、地下鉄の構内、トンネル等の内部に電波が到来しにくいものを電波遮断体とすることもできる。また、上記の実施形態では、光ＧＰＳ信号と光放送信号とを同一の光ファイバーケーブル１０によって伝送したが、例えば上述したような地下鉄構内やトンネル等の場合、光放送信号が不要であるので、光ＧＰＳ信号のみを光ファイバーケーブルで伝送することも可能である。

本発明の１実施形態のＧＰＳ信号伝送システムのアンテナの配置を示す図である。 図１のＧＰＳ信号伝送システムのＧＰＳ受信アンテナ回りのブロック図である。 図１のＧＰＳ信号伝送システムのＧＰＳ再送信アンテナ回りのブロック図である。

符号の説明

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 光送信機（電気−光変換手段）
１０ａ乃至１０ｈ 光ファイバー（光伝送路）
１０ 光ファイバーケーブル
２８ａ乃至２８ｈ 光受信機（光−電気変換手段）

Claims (3)

1. 電波が内部に到来しにくい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、
   前記電波遮断体内における前記各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ＧＰＳ受信アンテナの近傍にこれらに対応して設けられ、対応するＧＰＳ受信アンテナで受信したＧＰＳ信号を光ＧＰＳ信号に変換する複数の電気−光変換手段と、
   これら複数の電気−光変換手段からの光ＧＰＳ信号を、前記各ＧＰＳ受信アンテナに対応する前記各ＧＰＳ再送信アンテナまで、個別に伝送する複数の光伝送路と、
   前記各ＧＰＳ再送信アンテナの近傍にこれらに対応して設けられ、対応する前記光伝送路を伝送された光ＧＰＳ信号を前記ＧＰＳ信号に再変換して、対応する前記各ＧＰＳ再送信アンテナに供給する複数の光−電気変換手段とを、
   具備するＧＰＳ信号伝送システム。
2. 請求項１記載のＧＰＳ信号伝送システムにおいて、前記各光伝送路が多芯の光ファイバケーブルの一部のファイバによって構成されているＧＰＳ信号伝送システム。
3. 請求項２記載のＧＰＳ信号伝送システムにおいて、前記光ファイバケーブルの他のファイバによって放送信号が伝送されているＧＰＳ信号伝送システム。

Images