JP2009236781A - Mobile station positioning system - Google Patents

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    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a mobile station positioning system in which the positioning of a mobile station with high accuracy can be performed with no increase in the number of calculation or with neither upsizing nor cost increase of a mobile station even if the number of base stations is increased. <P>SOLUTION: The mobile station positioning system includes a correlation calculating section 64 for calculating the magnitude of the correlation value between a spreading code and replica code included in radio waves received by a plurality of base stations 12 on the basis of a predetermined relationship, a correlation value error converting section 68 for calculating an error-related value on a communication error in the wireless communication from a mobile station 10 to each of the base stations 12 from a relationship previously stored on the basis of the magnitude of the correlation value calculated by the correlation calculating section 64 for each of the base stations 12, a weighting matrix generating section 72 for determining a weighting matrix representing the weight of each of the base stations 12 in the positioning by the relationship previously stored on the basis of the error-related value, and a positioning section for calculating the position of the mobile station 10 by using the result of the reception of the radio waves transmitted from the mobile station 10 and weighting matrix in each of the plurality of base stations 12. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、拡散符号を含む電波を送信する移動局の位置を、該移動局から送信される電波を複数の基地局により受信しその受信結果に基づいて算出(測位)する移動局測位システムに関するものであり、特に、移動局から送信される電波の各基地局における受信結果に基づいて移動局の測位に用いる基地局の重み付けを行なう重み行列を算出し、その重み行列を用いて移動局の測位を行なうことにより測位の精度を向上させることのできる技術に関するものである。   The present invention relates to a mobile station positioning system that calculates (positions) the position of a mobile station that transmits a radio wave including a spread code based on reception results of radio waves transmitted from the mobile station by a plurality of base stations. In particular, a weight matrix for weighting the base station used for positioning of the mobile station is calculated based on the reception result at each base station of the radio wave transmitted from the mobile station, and the mobile station uses the weight matrix to calculate the weight matrix. The present invention relates to a technique that can improve positioning accuracy by performing positioning.

既知の位置にある無線局と位置が不明な無線局との間で電波の送受信を行い、その受信結果に基づいて前記位置が不明な無線局の位置を算出する技術が近年広く用いられている。例えば、GPS(Global Positioning System)と呼ばれる測位システムがそれである。このGPSにおいては、所定の軌道上を所定の速度で周回する複数の衛星からの電波を移動端末が受信し、その受信結果に基づいてその移動端末の位置が算出される。また、移動可能な移動局送信した電波を既知の位置にある基地局によって受信し、その受信結果に基づいて前記移動局の位置の算出を行なうことも、原理的には同様の技術によって行なうことができる。   In recent years, a technique for performing transmission / reception of radio waves between a radio station at a known position and a radio station at an unknown position and calculating the position of the radio station at an unknown position based on the reception result has been widely used in recent years. . For example, a positioning system called GPS (Global Positioning System). In this GPS, a mobile terminal receives radio waves from a plurality of satellites that orbit at a predetermined speed on a predetermined orbit, and the position of the mobile terminal is calculated based on the reception result. In addition, in principle, a similar technique can be used to receive a radio wave transmitted by a movable mobile station by a base station at a known position and calculate the position of the mobile station based on the reception result. Can do.

このような、電波の受信結果に基づいた測位を行なう場合には、電波の送受信が良好な環境で行なわれることが望ましい。しかしながら、電波の反射が発生し得る環境においては、マルチパスなどにより、直接波と反射波などが干渉することにより受信される信号は干渉波となり通信ひずみが発生する。かかる通信みずみは、例えば、電波の受信時刻の計測に影響し、誤差を発生させることになり、そのため、測位結果における誤差も増大する原因となる。   When performing positioning based on such radio wave reception results, it is desirable to perform radio wave transmission and reception in a favorable environment. However, in an environment where radio wave reflection can occur, a signal received due to interference between a direct wave and a reflected wave due to multipath or the like becomes an interference wave and communication distortion occurs. Such communication affects, for example, the measurement of the reception time of radio waves, and causes an error. For this reason, the error in the positioning result also increases.

特許文献1には、測距結果と各基準局の位置とから、各測距結果が基準誤差に影響を及ぼしている誤差の量として、各測距結果に関する誤差劣化量を算出し、算出された誤差劣化量に基づいて各評価結果の重み付けを行なう重み付け係数を算出し、算出された重み付け係数などを用いて検出対象局の測位を行なう技術が開示されている。かかる技術によれば、基準局と検出対象局との距離の測定に含まれる誤差を予測し、位置算出に与える影響を制御することができ、位置算出結果に含まれる誤差を低減することができる。   In Patent Document 1, an error deterioration amount related to each distance measurement result is calculated from the distance measurement result and the position of each reference station as an amount of error in which each distance measurement result affects the reference error. A technique is disclosed in which a weighting coefficient for weighting each evaluation result is calculated based on an error deterioration amount, and positioning of a detection target station is performed using the calculated weighting coefficient or the like. According to such a technique, it is possible to predict an error included in the measurement of the distance between the reference station and the detection target station, control the influence on the position calculation, and reduce the error included in the position calculation result.

また、特許文献2には、概算された測位衛星の仰角と、撮像機により生成された撮像データにより得られる地物の仰角とを比較することにより、測位衛星から到達した電波が直接波であるか反射波であるかを判断することのできる測位装置が開示されている。かかる技術によれば、精度の高い疑似距離を選択して測位をすることができ、マルチパス条件下において測位精度の劣化を防ぐことができる。   Further, Patent Document 2 discloses that the radio wave arrived from the positioning satellite is a direct wave by comparing the estimated elevation angle of the positioning satellite with the elevation angle of the feature obtained from the imaging data generated by the imaging device. A positioning device that can determine whether a wave is a reflected wave is disclosed. According to this technique, it is possible to perform positioning by selecting a pseudo distance with high accuracy, and it is possible to prevent deterioration in positioning accuracy under multipath conditions.

特開2006−90913号公報JP 2006-90913 A 特開2007−93483号公報JP 2007-93483 A

例えば前記特許文献1および特許文献2に示すように、マルチパスが発生する環境において精度のよい測位を行なうための技術が提案されているが、依然としてその課題が十分には解決されたとはいえない。すなわち、特許文献1に開示の技術によれば、基準局の数が多くなると、誤差劣化量の算出のための演算量が増大するという問題がある。また、特許文献2に開示の技術によれば、撮像データを生成するための撮像機や、画像処理装置などを備える必要が有り、移動局側の機器が大きくなったり、あるいは高コスト化したりするという問題がある。   For example, as shown in Patent Document 1 and Patent Document 2, a technique for performing accurate positioning in an environment where multipath occurs has been proposed, but it cannot be said that the problem has been sufficiently solved. . That is, according to the technique disclosed in Patent Document 1, there is a problem that when the number of reference stations increases, the calculation amount for calculating the error deterioration amount increases. Further, according to the technique disclosed in Patent Document 2, it is necessary to include an image pickup device for generating image pickup data, an image processing device, and the like, and the equipment on the mobile station side becomes large or increases in cost. There is a problem.

本発明は以上の事情を背景としてなされたものであり、その目的とするところは、基地局に応じた重みを設定し、該重みを用いた移動局の位置の算出を行なう場合において、基地局数が増加しても演算量が増加したり、あるいは移動局の大型化や高コスト化を伴うことなく精度の高い移動局の測位を行なうことのできる移動局測位システムを提供することにある。   The present invention has been made against the background of the above circumstances. The object of the present invention is to set a weight according to the base station and calculate the position of the mobile station using the weight. It is an object of the present invention to provide a mobile station positioning system capable of performing highly accurate positioning of a mobile station without increasing the amount of calculation even if the number increases or without increasing the size and cost of the mobile station.

かかる課題を解決するための請求項1にかかる発明の要旨とするところは、(a)移動局から送信される拡散符号を含んだ電波を複数の基地局によって受信し、該複数の基地局とデータ通信可能に接続された測位サーバにより、前記複数の基地局において受信した電波の受信結果に基づいて前記移動局の位置の算出を行なう移動局測位システムであって、(b)前記複数の基地局が受信する電波に含まれ、受信後に所定の振幅にされる拡散符号と、前記移動局が送信した電波に含まれる拡散符号と同一の予め記憶された拡散符号であるレプリカ符号との規格化相関値の大きさを予め定められた関係に基づいて算出する相関演算部と、(c)前記規格化相関値の大きさと前記移動局と前記複数の基地局のそれぞれとの無線通信における通信誤差との予め記憶された関係から、該相関演算部によって算出された前記規格化相関値の大きさに基づいて、前記移動局から前記複数の基地局のそれぞれへの無線通信における通信誤差に関する誤差関連値を前記複数の基地局のそれぞれについて算出する相関値誤差変換部と、(d)前記相関値誤差変換部によって算出される、前記移動局から前記複数の基地局のそれぞれへの無線通信における前記誤差関連値に基づいて、予め記憶された関係により前記複数の基地局のそれぞれの測位における重みを表す重み行列を決定する重み行列生成部と、(e)前記移動局から送信される電波を前記複数の基地局が受信した際の該複数の基地局のそれぞれにおける受信結果と、該重み行列生成部により生成された重み行列とを用いて、予め記憶された関係により前記移動局の位置を算出する測位部とを有することを特徴とする。   The gist of the invention according to claim 1 for solving this problem is that (a) a plurality of base stations receive radio waves including spreading codes transmitted from a mobile station, and the plurality of base stations A mobile station positioning system that calculates a position of the mobile station based on reception results of radio waves received at the plurality of base stations by a positioning server connected so as to be capable of data communication, and (b) the plurality of bases Standardization of a spread code included in a radio wave received by a station and having a predetermined amplitude after reception, and a replica code that is a pre-stored spread code identical to the spread code included in the radio wave transmitted by the mobile station A correlation calculation unit for calculating the magnitude of the correlation value based on a predetermined relationship; and (c) a communication error in radio communication between the standardized correlation value and each of the mobile station and the plurality of base stations. Error-related values related to communication errors in wireless communication from the mobile station to each of the plurality of base stations based on the magnitude of the normalized correlation value calculated by the correlation calculation unit And (d) the error in the wireless communication from the mobile station to each of the plurality of base stations, calculated by the correlation value error conversion unit. A weight matrix generation unit for determining a weight matrix representing a weight in each positioning of the plurality of base stations based on a relation value stored in advance, and (e) the plurality of radio waves transmitted from the mobile station The relationship stored in advance using the reception result at each of the plurality of base stations when the base station receives the weight matrix generated by the weight matrix generation unit And having a positioning portion to further calculate the position of the mobile station.

請求項2にかかる発明の要旨とするところは、(a)前記複数の基地局は、前記移動局の作動を制御するために該移動局との無線通信を実行可能な複数の制御基地局を含み、(b)該複数の制御基地局のうちから、前記移動局との無線通信が確立された制御基地局を該移動局の作動を制御する選択制御基地局として選択する制御基地局選択部と、(c)予め記憶された前記複数の制御基地局のそれぞれが前記選択制御基地局とされた場合に前記移動局の測位に用いられる基地局である選択基地局とされる基地局の組み合わせに関する情報に基づいて、前記制御基地局選択部により選択された選択制御基地局についての前記選択基地局の組み合わせを選択する基地局選択部と、を有し、(d)前記相関演算部は、前記基地局選択部によって選択された前記選択基地局が受信する電波に含まれ、受信後に所定の振幅にされる拡散符号と、前記レプリカ符号との規格化相関値の大きさを予め記憶された関係に基づいて算出し、(e)前記相関値誤差変換部は、前記規格化相関値の大きさと前記移動局と前記選択基地局のそれぞれとの無線通信における通信誤差との予め記憶された関係から、該相関演算部によって算出された前記規格化相関値の大きさに基づいて、前記移動局から前記選択基地局のそれぞれへの無線通信における通信誤差に関する誤差関連値を前記選択基地局のそれぞれについて算出し、(f)前記重み行列生成部は、前記相関値誤差変換部によって算出される、前記移動局から前記選択基地局のそれぞれへの無線通信における前記誤差関連値に基づいて、予め記憶された関係により前記選択基地局のそれぞれの測位における重みを表す重み行列を決定し、(g)前記測位部は、前記移動局から送信される電波を前記選択基地局のそれぞれが受信した際の該選択基地局のそれぞれにおける受信結果と、該重み行列生成部により生成された重み行列とを用いて、予め記憶された関係により前記移動局の位置を算出することにある。   The gist of the invention according to claim 2 is that: (a) the plurality of base stations includes a plurality of control base stations capable of performing wireless communication with the mobile station in order to control operation of the mobile station; (B) a control base station selection unit that selects, from among the plurality of control base stations, a control base station that establishes wireless communication with the mobile station as a selection control base station that controls the operation of the mobile station And (c) a combination of base stations to be selected base stations that are base stations used for positioning of the mobile station when each of the plurality of control base stations stored in advance is the selected control base station. A base station selection unit that selects a combination of the selected base stations for the selected control base station selected by the control base station selection unit, based on the information regarding, (d) the correlation calculation unit, Selected by the base station selector Calculated based on a pre-stored relationship between a spread code included in the radio wave received by the selected base station and having a predetermined amplitude after reception, and the size of a normalized correlation value between the replica code, (E) The correlation value error conversion unit is configured so that the correlation calculation unit calculates a correlation between a magnitude of the normalized correlation value and a communication error in wireless communication between each of the mobile station and the selected base station. Calculating an error-related value related to a communication error in wireless communication from the mobile station to each of the selected base stations, for each of the selected base stations, based on the calculated magnitude of the normalized correlation value; (f) The weight matrix generation unit is stored in advance based on the error-related value in wireless communication from the mobile station to each of the selected base stations, calculated by the correlation value error conversion unit. And (g) the positioning unit selects the selection when each of the selected base stations receives a radio wave transmitted from the mobile station. The position of the mobile station is calculated based on the relationship stored in advance using the reception result at each base station and the weight matrix generated by the weight matrix generation unit.

請求項3にかかる発明の要旨とするところは、(a)前記複数の基地局のうちから、測位の対象とされた前記移動局からの電波を受信した全ての前記基地局を前記移動局の測位に用いる選択基地局として選択する基地局選択部を有し、(b)前記相関演算部は、前記基地局選択部によって選択された前記選択基地局が受信する電波に含まれ、受信後に所定の振幅にされる拡散符号と、前記レプリカ符号との規格化相関値の大きさを予め記憶された関係に基づいて算出し、(c)前記相関値誤差変換部は、前記規格化相関値の大きさと前記移動局と前記選択基地局のそれぞれとの無線通信における通信誤差との予め記憶された関係から、該相関演算部によって算出された前記規格化相関値の大きさに基づいて、前記移動局から前記選択基地局のそれぞれへの無線通信における通信誤差に関する誤差関連値を前記選択基地局のそれぞれについて算出し、(d)前記重み行列生成部は、前記相関値誤差変換部によって算出される、前記移動局から前記選択基地局のそれぞれへの無線通信における前記誤差関連値に基づいて、予め記憶された関係により前記選択基地局のそれぞれの測位における重みを表す重み行列を決定し、(e)前記測位部は、前記移動局から送信される電波を前記選択基地局のそれぞれが受信した際の該選択基地局のそれぞれにおける受信結果と、該重み行列生成部により生成された重み行列とを用いて、予め記憶された関係により前記移動局の位置を算出することを特徴とする。   The gist of the invention according to claim 3 is that: (a) out of the plurality of base stations, all the base stations that have received radio waves from the mobile station that is a positioning target are (B) the correlation calculation unit is included in the radio waves received by the selected base station selected by the base station selection unit, and is predetermined after reception. (C) The correlation value error conversion unit calculates the normalized correlation value between the spread code set to the amplitude of the replica code and the replica code based on a previously stored relationship. Based on the magnitude of the normalized correlation value calculated by the correlation calculation unit based on a pre-stored relationship between the magnitude and a communication error in wireless communication between each of the mobile station and the selected base station, the mobile Station to the selected base station An error-related value related to a communication error in wireless communication to each is calculated for each of the selected base stations, (d) the weight matrix generation unit is calculated from the mobile station calculated by the correlation value error conversion unit Based on the error-related value in wireless communication to each of the selected base stations, a weight matrix representing weights in the respective positioning of the selected base station is determined according to a previously stored relationship, and (e) the positioning unit is , Using a reception result at each of the selected base stations when each of the selected base stations receives a radio wave transmitted from the mobile station, and a weight matrix generated by the weight matrix generation unit, The position of the mobile station is calculated based on the relationship.

請求項4にかかる発明の要旨とするところは、(a)前記基地局は、前記相関演算部によって算出される規格化相関値のピークを生じた時刻に基づいて電波の受信時刻を検出する受信時刻検出部を有し、(b)前記測位部は、前記複数の選択基地局のそれぞれの該受信時刻検出部によって検出された受信時刻に基づいて前記移動局の位置の算出を行なうことを特徴とする。   The gist of the invention according to claim 4 is: (a) reception in which the base station detects a reception time of a radio wave based on a time when a peak of a normalized correlation value calculated by the correlation calculation unit is generated. And (b) the positioning unit calculates the position of the mobile station based on the reception time detected by the reception time detection unit of each of the plurality of selected base stations. And

請求項5にかかる発明の要旨とするところは、(a)前記基地局は、移動局から送信された電波を受信した際の受信強度を検出する受信強度検出部を有し、(b)前記測位部は、前記移動局の測位に用いられる複数の前記基地局のそれぞれの該受信強度検出部によって検出された前記受信強度に基づいて前記移動局の位置の算出を行なうことにある。   The gist of the invention according to claim 5 is that: (a) the base station includes a reception intensity detection unit that detects reception intensity when receiving a radio wave transmitted from a mobile station; The positioning unit is to calculate the position of the mobile station based on the reception strength detected by the reception strength detection unit of each of the plurality of base stations used for positioning of the mobile station.

好適には、請求項6にかかる発明の要旨とするところは、前記基地局は、前記相関値誤差変換部を含んで構成されることにある。   Preferably, the gist of the invention according to claim 6 is that the base station includes the correlation value error conversion unit.

また、好適には、請求項7にかかる発明の要旨とするところは、前記測位サーバは、前記相関値誤差変換部を含んで構成されることにある。   Preferably, the gist of the invention according to claim 7 is that the positioning server includes the correlation value error conversion unit.

請求項1にかかる移動局測位システムによれば、前記相関演算部により、前記複数の基地局が受信する電波に含まれ、受信後に所定の振幅にされる拡散符号と、前記移動局が送信した電波に含まれる拡散符号と同一の予め記憶された拡散符号であるレプリカ符号との規格化相関値の大きさが予め定められた関係に基づいて算出され、前記相関値誤差変換部により、予め算出された規格化相関値の大きさと前記移動局から送信され前記複数の基地局のそれぞれによって受信される拡散符号の無線通信における通信誤差との予め記憶された関係から、前記相関演算部によって算出された前記規格化相関値の大きさに基づいて、前記移動局から前記複数の基地局のそれぞれへの無線通信における通信誤差に関する誤差関連値が前記複数の基地局のそれぞれについて算出され、前記重み行列生成部により、前記相関値誤差変換部によって算出される、前記移動局から前記複数の基地局のそれぞれへの無線通信における前記誤差関連値に基づいて、予め記憶された関係により前記複数の基地局のそれぞれの測位における重みを表す重み行列が決定され、前記測位部により、前記移動局から送信される電波を前記複数の基地局が受信した際の該複数の基地局のそれぞれにおける受信結果と、該重み行列生成部により生成された重み行列とを用いて、予め記憶された関係により前記移動局の位置が算出されるので、前記移動局から送信される拡散符号を含んだ電波を受信した複数の基地局のそれぞれについての重みを考慮した移動局の位置の算出が行なわれ、該重みを用いた移動局の位置の算出を行なう場合において、基地局数が増加しても演算量が増加したり、あるいは移動局の大型化や高コスト化を伴うことなく精度の高い移動局の測位を行なうことのできる移動局測位システムを提供することができる。   According to the mobile station positioning system according to claim 1, the correlation calculation unit includes a spread code included in radio waves received by the plurality of base stations and having a predetermined amplitude after reception, and the mobile station transmits The magnitude of the normalized correlation value between the spread code included in the radio wave and the replica code that is the same pre-stored spread code is calculated based on a predetermined relationship, and is calculated in advance by the correlation value error conversion unit. Calculated by the correlation calculation unit based on a pre-stored relationship between the magnitude of the normalized normalized correlation value and a communication error in wireless communication of a spread code transmitted from the mobile station and received by each of the plurality of base stations. On the basis of the magnitude of the normalized correlation value, an error-related value related to a communication error in wireless communication from the mobile station to each of the plurality of base stations is determined by the plurality of base stations. Pre-stored based on the error-related values in wireless communication from the mobile station to each of the plurality of base stations, calculated for each and calculated by the correlation value error conversion unit by the weight matrix generation unit Based on the determined relationship, a weight matrix representing weights in positioning of the plurality of base stations is determined, and the positioning unit receives the radio waves transmitted from the mobile station by the plurality of base stations. Since the position of the mobile station is calculated according to a pre-stored relationship using the reception result at each base station and the weight matrix generated by the weight matrix generation unit, the spread transmitted from the mobile station The mobile station position is calculated in consideration of the weight for each of the plurality of base stations that have received the radio wave including the code, and the mobile station position is calculated using the weight. In such a case, the mobile station positioning system can perform highly accurate mobile station positioning without increasing the amount of computation even if the number of base stations increases or without increasing the size and cost of the mobile station. Can be provided.

請求項2にかかる移動局測位システムによれば、前記複数の基地局は、前記移動局の作動を制御するために該移動局との無線通信を実行可能な複数の制御基地局を含み、前記制御基地局選択部により、該複数の制御基地局のうちから、前記移動局との無線通信が確立された制御基地局が該移動局の作動を制御する選択制御基地局として選択され、基地局選択部により、前記制御基地局選択部により選択された選択制御基地局についての情報と、予め記憶された前記複数の制御基地局のそれぞれが前記選択制御基地局とされた場合に前記移動局の測位に用いられる基地局である選択基地局とされる基地局の組み合わせに関する情報とに基づいて、前記制御基地局選択部により選択された選択制御基地局についての前記複数の基地局のうちから前記移動局の測位に用いる基地局である前記選択基地局の組み合わせが選択され、前記相関演算部は、前記基地局選択部によって選択された前記選択基地局が受信する電波に含まれ、受信後に所定の振幅にされる拡散符号と、前記レプリカ符号との規格化相関値の大きさを予め記憶された関係に基づいて算出し、前記相関値誤差変換部は、予め算出された規格化相関値の大きさと前記移動局から送信され前記選択基地局のそれぞれによって受信される拡散符号の無線通信における通信誤差との予め記憶された関係から、該相関演算部によって算出された前記規格化相関値の大きさに基づいて、前記移動局から前記選択基地局のそれぞれへの無線通信における通信誤差に関する誤差関連値を前記選択基地局のそれぞれについて算出し、前記重み行列生成部は、前記相関値誤差変換部によって算出される、前記移動局から前記選択基地局のそれぞれへの無線通信における前記誤差関連値に基づいて、予め記憶された関係により前記選択基地局のそれぞれの測位における重みを表す重み行列を決定し、前記測位部は、前記移動局から送信される電波を前記選択基地局のそれぞれが受信した際の該選択基地局のそれぞれにおける受信結果と、該重み行列生成部により生成された重み行列とを用いて、予め記憶された関係により前記移動局の位置を算出するので、例えば前記移動局との良好な通信を行なうことができるとして、前記基地局を制御するのに適した選択制御基地局と、該選択制御基地局との組み合わせとされた前記選択基地局とのそれぞれについて、前記移動局から送信される拡散符号を含んだ電波を受信した受信結果に基づいて基地局の重みが算出され、移動局の位置の算出が行なわれ、前記移動局との通信誤差が大きい基地局ほど重みが小さくされるので、基地局に応じた重みを用いた移動局の位置の算出を行なう場合において、基地局数が増加しても演算量が増加したり、あるいは移動局の大型化や高コスト化を伴うことなく精度の高い移動局の測位を行なうことのできる移動局測位システムを提供することができる。   According to the mobile station positioning system according to claim 2, the plurality of base stations include a plurality of control base stations capable of performing wireless communication with the mobile station in order to control operation of the mobile station, The control base station selection unit selects, from among the plurality of control base stations, a control base station that establishes wireless communication with the mobile station as a selection control base station that controls the operation of the mobile station. Information about the selection control base station selected by the control base station selection unit by the selection unit, and when each of the plurality of control base stations stored in advance is the selection control base station, the mobile station Based on the information on the combination of base stations to be selected base stations that are base stations used for positioning, the previous one of the plurality of base stations for the selected control base station selected by the control base station selection unit A combination of the selected base stations that are base stations used for positioning of the mobile station is selected, and the correlation calculation unit is included in the radio waves received by the selected base station selected by the base station selection unit, and is predetermined after reception. The magnitude of the normalized correlation value between the spread code having the amplitude of the replica code and the replica code is calculated based on a previously stored relationship, and the correlation value error conversion unit calculates the normalized correlation value calculated in advance. The magnitude of the normalized correlation value calculated by the correlation calculation unit based on a pre-stored relationship between the magnitude and a communication error in wireless communication of a spreading code transmitted from the mobile station and received by each of the selected base stations And calculating an error-related value related to a communication error in wireless communication from the mobile station to each of the selected base stations for each of the selected base stations, Based on the error-related values in the wireless communication from the mobile station to each of the selected base stations calculated by the correlation value error converter, each of the selected base stations is generated according to a previously stored relationship. A weight matrix representing weights in positioning of the selected base station, and the positioning unit receives a reception result at each of the selected base stations when each of the selected base stations receives a radio wave transmitted from the mobile station, and the weight Since the position of the mobile station is calculated according to a previously stored relationship using the weight matrix generated by the matrix generation unit, for example, the base station can be A spreading code transmitted from the mobile station for each of the selected control base station suitable for control and the selected base station in combination with the selected control base station The base station weight is calculated based on the reception result of receiving the radio wave including the signal, the position of the mobile station is calculated, and the base station has a larger communication error with the mobile station. When calculating the position of a mobile station using a weight according to the base station, the calculation amount increases even if the number of base stations increases, or the accuracy does not increase with an increase in the size and cost of the mobile station It is possible to provide a mobile station positioning system that can perform positioning of a mobile station having a high level.

請求項3にかかる移動局測位システムによれば、前記基地局選択部により、前記複数の基地局のうちから、測位の対象とされた前記移動局からの電波を受信した全ての前記基地局が前記移動局の測位に用いる選択基地局として選択され、前記相関演算部は、前記基地局選択部によって選択された前記選択基地局が受信する電波に含まれ、受信後に所定の振幅にされる拡散符号と、前記レプリカ符号との規格化相関値の大きさを予め記憶された関係に基づいて算出し、前記相関値誤差変換部は、予め算出された規格化相関値の大きさと前記移動局から送信され前記選択基地局のそれぞれによって受信される拡散符号の無線通信における通信誤差との予め記憶された関係から、該相関演算部によって算出された前記規格化相関値の大きさに基づいて、前記移動局から前記選択基地局のそれぞれへの無線通信における通信誤差に関する誤差関連値を前記選択基地局のそれぞれについて算出し、前記重み行列生成部は、前記相関値誤差変換部によって算出される、前記移動局から前記選択基地局のそれぞれへの無線通信における前記誤差関連値に基づいて、予め記憶された関係により前記選択基地局のそれぞれの測位における重みを表す重み行列を決定し、前記測位部は、前記移動局から送信される電波を前記選択基地局のそれぞれが受信した際の該選択基地局のそれぞれにおける受信結果と、該重み行列生成部により生成された重み行列とを用いて、予め記憶された関係により前記移動局の位置を算出するので、前記移動局から送信される拡散符号を含んだ電波を受信した全ての基地局のそれぞれについての重みを考慮した移動局の位置の算出が行なわれ、前記移動局との通信誤差が大きい基地局ほど重みが小さくされるので、基地局に応じた重みを用いた移動局の位置の算出を行なう場合において、基地局数が増加しても演算量が増加したり、あるいは移動局の大型化や高コスト化を伴うことなく精度の高い移動局の測位を行なうことのできる移動局測位システムを提供することができる。   According to the mobile station positioning system according to claim 3, all the base stations that have received radio waves from the mobile stations targeted for positioning from among the plurality of base stations by the base station selection unit. The base station is selected as a selected base station to be used for positioning of the mobile station, and the correlation calculation unit is included in radio waves received by the selected base station selected by the base station selection unit, and is spread to a predetermined amplitude after reception The correlation value error conversion unit calculates the magnitude of the normalized correlation value between the code and the replica code based on a previously stored relationship, Based on the magnitude of the normalized correlation value calculated by the correlation calculation unit from a pre-stored relationship with a communication error in wireless communication of a spreading code transmitted and received by each of the selected base stations Calculating an error-related value related to a communication error in radio communication from the mobile station to each of the selected base stations for each of the selected base stations, and the weight matrix generation unit is calculated by the correlation value error conversion unit Determining a weight matrix representing a weight in each positioning of the selected base station according to a previously stored relationship based on the error-related value in wireless communication from the mobile station to each of the selected base station, The unit uses a reception result at each of the selected base stations when each of the selected base stations receives a radio wave transmitted from the mobile station, and a weight matrix generated by the weight matrix generation unit, Since the position of the mobile station is calculated according to a pre-stored relationship, all the base stations that have received radio waves including a spread code transmitted from the mobile station The position of the mobile station is calculated in consideration of the weight for each, and the weight is reduced as the base station has a larger communication error with the mobile station. Therefore, the mobile station using the weight corresponding to the base station When calculating the position, even if the number of base stations increases, the amount of computation increases, or the mobile station can perform positioning with high accuracy without increasing the size and cost of the mobile station A station positioning system can be provided.

請求項4にかかる移動局測位システムによれば、前記基地局は、前記相関演算部によって算出される規格化相関値のピークを生じた時刻に基づいて電波の受信時刻を検出する受信時刻検出部を有し、前記測位部は、前記複数の選択基地局のそれぞれの該受信時刻検出部によって検出された受信時刻に基づいて前記移動局の位置の算出を行なうので、前記相関演算部によって演算される前記規格化相関値の変化に基づいて、受信時刻の検出を精度よく行なうことができるとともに、基地局のそれぞれについての重みを考慮した移動局の位置の算出が行なわれ、前記移動局との通信誤差が大きい基地局ほど重みが小さくされるので、基地局に応じた重みを用いた移動局の位置の算出を行なう場合において、基地局数が増加しても演算量が増加したり、あるいは移動局の大型化や高コスト化を伴うことなく精度の高い移動局の測位を行なうことのできる移動局測位システムを提供することができる。   According to the mobile station positioning system of claim 4, the base station receives a radio wave reception time based on a time when a peak of a normalized correlation value calculated by the correlation calculation unit occurs. And the positioning unit calculates the position of the mobile station based on the reception time detected by the reception time detection unit of each of the plurality of selected base stations, and is thus calculated by the correlation calculation unit. Based on the change in the normalized correlation value, the reception time can be detected accurately, and the position of the mobile station is calculated in consideration of the weight for each of the base stations. Since the base station with a larger communication error has a smaller weight, when calculating the position of the mobile station using the weight according to the base station, the amount of computation increases even if the number of base stations increases. , Or it is possible to provide a mobile station positioning system capable of performing positioning with high accuracy mobile station without size and cost of the mobile station.

請求項5にかかる移動局測位システムによれば、前記基地局は、移動局から送信された電波を受信した際の受信強度を検出する受信強度検出部を有し、前記測位部は、前記移動局の測位に用いられる複数の前記基地局のそれぞれの該受信強度検出部によって検出された前記受信強度に基づいて前記移動局の位置の算出を行なうので、比較的容易に検出が可能な電波の受信強度に基づいて移動局の位置の算出を行なうことができるとともに、基地局のそれぞれについての重みを考慮した移動局の位置の算出が行なわれ、前記移動局との通信誤差が大きい基地局ほど重みが小さくされるので、基地局に応じた重みを用いた移動局の位置の算出を行なう場合において、基地局数が増加しても演算量が増加したり、あるいは移動局の大型化や高コスト化を伴うことなく精度の高い移動局の測位を行なうことのできる移動局測位システムを提供することができる。また、無線LANなどのように、受信強度を検出することが予め前提として設計されている機器を基地局として用いる場合には、測位のための構成を簡略化することができる。   According to the mobile station positioning system according to claim 5, the base station has a reception intensity detection unit that detects a reception intensity when the radio wave transmitted from the mobile station is received, and the positioning unit includes the mobile station Since the position of the mobile station is calculated based on the reception intensity detected by the reception intensity detection unit of each of the plurality of base stations used for station positioning, radio waves that can be detected relatively easily The base station can calculate the position of the mobile station based on the received intensity, and the position of the mobile station is calculated in consideration of the weight for each of the base stations. Since the weight is reduced, when calculating the position of the mobile station using the weight according to the base station, the amount of calculation increases even if the number of base stations increases, or the mobile station becomes larger or more expensive. cost It is possible to provide a mobile station positioning system capable of performing positioning with high accuracy mobile station without. In addition, when a device that is designed on the premise of detecting reception intensity, such as a wireless LAN, is used as a base station, the configuration for positioning can be simplified.

請求項6にかかる移動局測位システムによれば、前記基地局は、前記相関値誤差変換部を含んで構成されるので、前記各基地局において、検出された規格化相関値に基づいて前記誤差関連値を算出することができる。   According to the mobile station positioning system according to claim 6, since the base station includes the correlation value error conversion unit, the error is determined based on the normalized correlation value detected in each base station. A related value can be calculated.

請求項7にかかる移動局測位システムによれば、前記測位サーバは、前記相関値誤差変換部を含んで構成されるので、前記測位サーバに各基地局ごとの前記誤差関連値の算出に伴う演算を集約して実行させることができる。   According to the mobile station positioning system according to claim 7, since the positioning server is configured to include the correlation value error conversion unit, the positioning server performs an operation associated with the calculation of the error related value for each base station. Can be aggregated and executed.

以下、本発明の一実施例について、図面を参照しつつ詳細に説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の移動局測位システム6の一例を説明する図である。図1に示す様に、本発明の移動局測位システム6は、予め規定された領域8を移動可能であって、測位のための信号を含む電波を送信可能な移動局10と、その移動局10から送信される電波を受信し所定の受信結果をそれぞれ算出する複数の基地局12と、その複数の基地局12によってそれぞれ算出された受信結果に基づいて前記移動局10の位置を算出する測位サーバ14を含んで構成されている。また、前記複数の基地局12のそれぞれと前記測位サーバ14とは通信ケーブル20を介して情報交換可能に接続されている。なお、本実施例の移動局測位システム6が適用される領域8においては、例えば図1に示す様に座標系が定義され、この領域8における移動局10や基地局12の位置などは例えばこの図1に示す様な共通する座標を用いて表される。   FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a mobile station positioning system 6 according to the present invention. As shown in FIG. 1, a mobile station positioning system 6 of the present invention includes a mobile station 10 that can move in a predetermined area 8 and can transmit a radio wave including a positioning signal, and the mobile station. A plurality of base stations 12 that receive radio waves transmitted from 10 and calculate predetermined reception results, and positioning that calculates the position of the mobile station 10 based on reception results respectively calculated by the plurality of base stations 12 A server 14 is included. Further, each of the plurality of base stations 12 and the positioning server 14 are connected via a communication cable 20 so that information can be exchanged. In the region 8 to which the mobile station positioning system 6 of this embodiment is applied, for example, a coordinate system is defined as shown in FIG. 1, and the positions of the mobile station 10 and the base station 12 in this region 8 are, for example, It is expressed using common coordinates as shown in FIG.

なお、図1においては第1基地局12A、第2基地局12B、第3基地局12C、および第4基地局12Dの4つの基地局12(本明細書において第1基地局12A乃至第4基地局12Dを区別しない場合、基地局12という。)が設けられているが、基地局の数は、後述する移動局の測位のために必要な最低数を上回る数であれば、4つに限定されない。前記領域8は基地局12により移動局10の位置を算出(測位)することができる領域でもある。また、図1においては、1つの移動局10が設けられているが、移動局10が送信する測位のための電波が相互に識別可能なものである場合には、移動局10を複数設けることができる。   In FIG. 1, four base stations 12 (first base station 12A to fourth base station 12A in this specification) are designated as first base station 12A, second base station 12B, third base station 12C, and fourth base station 12D. If the stations 12D are not distinguished from each other, they are referred to as base stations 12.), but the number of base stations is limited to four if the number exceeds the minimum number required for positioning of the mobile station described later. Not. The area 8 is also an area where the position of the mobile station 10 can be calculated (positioned) by the base station 12. In FIG. 1, one mobile station 10 is provided. However, if the positioning radio waves transmitted by the mobile station 10 are mutually identifiable, a plurality of mobile stations 10 are provided. Can do.

図2は移動局10の有する機能の概要を説明するブロック図である。移動局10は、アンテナ26、移動局無線部22、電子制御装置23などを有して構成される。電子制御装置23は例えばCPU、RAM、ROM、入出力インタフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、CPUはRAMの一時記憶機能を利用しつつ予めROMに記憶されたプログラムに従って信号処理を行なうことにより、後述する移動局制御部24における処理などを実行するようになっている。   FIG. 2 is a block diagram for explaining an overview of functions of the mobile station 10. The mobile station 10 includes an antenna 26, a mobile station radio unit 22, an electronic control device 23, and the like. The electronic control unit 23 includes a so-called microcomputer having a CPU, a RAM, a ROM, an input / output interface, and the like, for example. The CPU uses a temporary storage function of the RAM, and performs signal processing according to a program stored in the ROM in advance. By performing the processing, the processing in the mobile station control unit 24 described later is executed.

移動局無線部22は、いわゆる無線通信機能を実現するものであって、アンテナ26を用いて電波の送受信を行なう。例えば移動局無線部22は、前記基地局12に対し相関値を算出するための拡散符号を含む電波を送信する。また、基地局12より送信される、移動局10の作動に関する指令を含む電波を受信する。移動局無線部22は、所定の周波数の搬送波を発生する発振器、電波により送信する信号に基づいて前記搬送波を変調し、またデジタル変調などを行なう変調器、前記変調された搬送波を所定の出力に増幅する送信アンプなどを有する。さらに、移動局無線部22は、アンテナ26によって受信された受信波を増幅する受信アンプ、受信波から所定の周波数成分のみを取り出すフィルタ、デジタル復調や検波器などによる復調を行なう復調器などによって実現される受信機能を含む。このとき、移動局無線部22が行なう無線通信は例えばいわゆるデジタル通信が好適に用いられるので、移動局無線部22はそのデジタル通信に必要となる変調あるいは復調のための機構を含む。   The mobile station radio unit 22 implements a so-called radio communication function, and transmits and receives radio waves using an antenna 26. For example, the mobile station radio unit 22 transmits radio waves including a spread code for calculating a correlation value to the base station 12. In addition, a radio wave including a command regarding the operation of the mobile station 10 transmitted from the base station 12 is received. The mobile station radio unit 22 generates a carrier wave having a predetermined frequency, modulates the carrier wave based on a signal transmitted by radio waves, performs a digital modulation, and outputs the modulated carrier wave to a predetermined output. It has a transmission amplifier to amplify. Further, the mobile station radio unit 22 is realized by a reception amplifier that amplifies the received wave received by the antenna 26, a filter that extracts only a predetermined frequency component from the received wave, a demodulator that performs demodulation by digital demodulation or a detector, and the like. Including receiving function. At this time, for example, so-called digital communication is preferably used as the wireless communication performed by the mobile station wireless unit 22, and therefore the mobile station wireless unit 22 includes a mechanism for modulation or demodulation necessary for the digital communication.

ここで、移動局10の移動局無線部22が送信する電波は、例えば電波に含まれる信号波のヘッダ部分に個々の移動局10を識別するための符号を含める、あるいは個々の移動局10により異なる拡散符号を送信するなど、予め定めた方法により送信される。そのため、その電波を受信した移動局は前記予め定めた方法に従ってその受信した電波を解析することにより、受信した電波が何れの移動局10から送信されたものであるかを識別することができる。   Here, the radio wave transmitted by the mobile station radio unit 22 of the mobile station 10 includes, for example, a code for identifying the individual mobile station 10 in the header portion of the signal wave included in the radio wave, or by the individual mobile station 10 It is transmitted by a predetermined method such as transmitting different spreading codes. Therefore, the mobile station that has received the radio wave can identify the mobile station 10 from which the received radio wave is transmitted by analyzing the received radio wave according to the predetermined method.

また、アンテナ26は、前述の移動局無線部22が電波を送受信する際に用いられるものであって、送受信する電波の周波数に適したものが用いられる。また、移動局10からの距離が同じ場合にアンテナ26からの距離が同じ基地局12において移動局10からの方向に関わらず電波を受信できるように、アンテナ26は少なくとも電波の伝搬方向に関して無指向性であるアンテナが好適に用いられる。   The antenna 26 is used when the mobile station radio unit 22 transmits and receives radio waves, and an antenna suitable for the frequency of radio waves to be transmitted and received is used. Further, when the distance from the mobile station 10 is the same, the antenna 26 is omnidirectional with respect to at least the propagation direction of the radio wave so that the base station 12 having the same distance from the antenna 26 can receive the radio wave regardless of the direction from the mobile station 10. A suitable antenna is preferably used.

移動局制御部24は、前記電子制御装置23により実現されるものであって、移動局無線部22の制御を行なう。具体的には例えば、移動局制御部24は移動局無線部22に対して送信または受信の切り替え、搬送波周波数の設定、送信アンプにおける出力の設定を行なう。これらの制御における設定値の決定は基地局12との通信の結果により、例えば、前記基地局12から送信される指令に基づいて決定される。移動局制御部24はまた、前記基地局12からの移動局10の制御作動に関する指令を、移動局無線部22において受信され、復号された基地局12からの電波の内容を解析することにより得る。また移動局制御部24は、移動局10が電波によって送信する拡散符号を、例えば図示しない記憶手段から記憶された拡散符号を読み出すことにより、あるいは所定の生成方法、例えば予め定められた原始多項式に基づいて生成することにより決定する。   The mobile station control unit 24 is realized by the electronic control unit 23 and controls the mobile station radio unit 22. Specifically, for example, the mobile station control unit 24 performs transmission / reception switching, carrier frequency setting, and output setting in the transmission amplifier for the mobile station radio unit 22. The setting values in these controls are determined based on a result of communication with the base station 12, for example, based on a command transmitted from the base station 12. The mobile station control unit 24 also obtains a command related to the control operation of the mobile station 10 from the base station 12 by receiving the mobile station radio unit 22 and analyzing the contents of the radio waves from the decoded base station 12. . Further, the mobile station control unit 24 reads out the spreading code transmitted by the mobile station 10 by radio waves, for example, by reading the spreading code stored from a storage means (not shown), or a predetermined generation method, for example, a predetermined primitive polynomial. Determine by generating based on.

図3は、基地局12の有する機能の一例の概要を説明するブロック図である。基地局12は、アンテナ36、基地局無線部32、電子制御装置33、時計40、通信インタフェース42などを含んで構成される。また、電子制御装置33は、例えばCPU、RAM、ROM、入出力インタフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、CPUはRAMの一時記憶機能を利用しつつ予めROMに記憶されたプログラムに従って信号処理を行なうことにより、後述する基地局制御部62などにおける処理を実行するようになっている。   FIG. 3 is a block diagram illustrating an outline of an example of the functions of the base station 12. The base station 12 includes an antenna 36, a base station radio unit 32, an electronic control device 33, a clock 40, a communication interface 42, and the like. The electronic control unit 33 includes a so-called microcomputer having a CPU, a RAM, a ROM, an input / output interface and the like, for example, and the CPU is stored in the ROM in advance using the temporary storage function of the RAM. By performing signal processing according to the program, processing in a base station control unit 62 and the like to be described later is executed.

基地局無線部32は、いわゆる無線通信機能を実現するものであって、アンテナ36を用いて電波の送受信を行なう。基地局無線部32は、前記移動局10の作動を制御する指令を含む電波を送信する。例えば、移動局10に対し測位のための電波の送信を開始させるための指令を送信する。また、基地局無線部32は、移動局10によって送信される電波を受信し、その内容を必要に応じて後述する相関値演算部64などに渡し処理を実行させる。すなわち、基地局無線部32は、所定の周波数の搬送波を発生する発振器、電波により送信する信号に基づいて前記搬送波を変調し、またデジタル変調などを行なう変調器、前記変調された搬送波を所定の出力に増幅する送信アンプなどを有し、また、アンテナ36によって受信された受信波を増幅する受信アンプ、受信波から所定の周波数成分のみを取り出すフィルタ、デジタル復調や検波器などによる復調を行なう復調器などによって実現される。このとき、基地局無線部32が行なう無線通信は例えばいわゆるデジタル通信が好適に用いられるので、基地局無線部32はそのデジタル通信に必要となる変調あるいは復調のための機構を含む。   The base station radio unit 32 realizes a so-called radio communication function, and transmits and receives radio waves using the antenna 36. The base station radio unit 32 transmits radio waves including a command for controlling the operation of the mobile station 10. For example, a command for starting transmission of radio waves for positioning is transmitted to the mobile station 10. Further, the base station radio unit 32 receives the radio wave transmitted by the mobile station 10, and passes the contents to a correlation value calculation unit 64, which will be described later, as necessary, to execute processing. That is, the base station radio unit 32 generates an oscillator that generates a carrier wave having a predetermined frequency, modulates the carrier wave based on a signal transmitted by radio waves, and performs a modulator that performs digital modulation and the like. Demodulator having a transmission amplifier that amplifies the output, a reception amplifier that amplifies the received wave received by the antenna 36, a filter that extracts only a predetermined frequency component from the received wave, and demodulation by digital demodulation or a detector It is realized by a vessel. At this time, for example, so-called digital communication is preferably used for the wireless communication performed by the base station wireless unit 32, and thus the base station wireless unit 32 includes a mechanism for modulation or demodulation necessary for the digital communication.

また、基地局無線部32および移動局無線部22は、相互に無線通信を行なうのに先立って、両者の通信の確立を行なう。具体的には例えば、基地局無線部32から移動局無線部22に対し無線による呼びかけ信号の送信を行い、応答可能な移動局10の移動局無線部22はその呼びかけ信号に応答する応答信号を返信する。そして基地局無線部32と移動局無線部22との通信で用いる無線のチャンネル(周波数)や変調方式などを決定するなどの処理を行なう。   Further, the base station radio unit 32 and the mobile station radio unit 22 establish communication between the two before performing radio communication with each other. Specifically, for example, a base station radio unit 32 transmits a radio call signal to the mobile station radio unit 22, and the mobile station radio unit 22 of the mobile station 10 that can respond sends a response signal in response to the call signal. Send back. Then, processing such as determination of a wireless channel (frequency) and modulation method used for communication between the base station radio unit 32 and the mobile station radio unit 22 is performed.

また、アンテナ36は、前述の基地局無線部32が電波を送受信する際に用いられるものであって、送受信する電波の周波数に適したものが用いられる。また、移動局10の位置、すなわち基地局12から見た移動局10の方向に関わらず基地局12からの距離が同じ位置に移動局10が存在する場合には電波を受信できるように、アンテナ36は少なくとも電波の伝搬方向に関して無指向性であるアンテナが好適に用いられる。   The antenna 36 is used when the base station radio unit 32 transmits and receives radio waves, and an antenna suitable for the frequency of radio waves to be transmitted and received is used. Further, an antenna is provided so that radio waves can be received when the mobile station 10 exists at the same distance from the base station 12 regardless of the position of the mobile station 10, that is, the direction of the mobile station 10 viewed from the base station 12. For the antenna 36, an antenna that is omnidirectional at least in the propagation direction of radio waves is preferably used.

時計40は、時刻を計測するものであって、例えばピーク時刻検出部70が相関値がピークを生じた際の時刻を検出する際などに参照される。各基地局12は各々の時計を有しており、それらの時刻は予め同期されている。   The clock 40 measures time, and is referred to, for example, when the peak time detection unit 70 detects the time when the correlation value has a peak. Each base station 12 has its own clock, and their times are synchronized in advance.

通信インタフェース42は、通信ケーブル20により接続された他の基地局12と測位サーバ14などとの情報通信を行なう。具体的には、基地局12のピーク時刻検出部70によって検出される電波の受信時刻や、相関値誤差変換部68によって算出された誤差の標準偏差の値、あるいは移動局10から送信される電波に含まれる情報が基地局12から測位サーバ14に送信されるほか、測位サーバ14から送信される基地局12の作動に関する指令などが受信される。   The communication interface 42 performs information communication between another base station 12 connected by the communication cable 20 and the positioning server 14. Specifically, the reception time of the radio wave detected by the peak time detection unit 70 of the base station 12, the standard deviation value of the error calculated by the correlation value error conversion unit 68, or the radio wave transmitted from the mobile station 10 In addition to being transmitted from the base station 12 to the positioning server 14, an instruction regarding the operation of the base station 12 transmitted from the positioning server 14 is received.

図4は、図3の基地局12の電子制御部33の有する制御機能の概要を説明する機能ブロック図である。   FIG. 4 is a functional block diagram for explaining an overview of the control functions of the electronic control unit 33 of the base station 12 of FIG.

このうち、基地局制御部62は前記基地局無線部32の制御を行なう。具体的には例えば、基地局制御部62は基地局無線部32に対して送信または受信の切り替え、搬送波周波数の設定、送信アンプの出力の設定などを行なう。これらの制御における設定値の決定は後述の測位サーバ14あるいは移動局10との通信の結果により決定される。また基地局制御部62は後述する相関値演算部64、相関値誤差変換部68、ピーク時刻検出部70などの作動を制御する。また基地局制御部62は、基地局無線部32において受信され復号される、移動局10により送信される電波の内容を解析する。同様に基地局制御部62は、前記通信インタフェース42において受信された測位サーバ14からの送信内容を解析し、基地局12の制御作動に関する指令を取り出す。さらに、基地局制御部62は、通信インタフェース42や基地局無線部32を介して、他の機器に対し必要な情報を送信する。   Among these, the base station control unit 62 controls the base station radio unit 32. Specifically, for example, the base station control unit 62 performs transmission / reception switching, carrier frequency setting, transmission amplifier output setting, and the like for the base station radio unit 32. The setting values in these controls are determined based on the result of communication with the positioning server 14 or the mobile station 10 described later. The base station control unit 62 controls operations of a correlation value calculation unit 64, a correlation value error conversion unit 68, a peak time detection unit 70, and the like which will be described later. Further, the base station control unit 62 analyzes the contents of the radio wave transmitted by the mobile station 10 that is received and decoded by the base station radio unit 32. Similarly, the base station control unit 62 analyzes the content transmitted from the positioning server 14 received at the communication interface 42 and extracts a command related to the control operation of the base station 12. Further, the base station control unit 62 transmits necessary information to other devices via the communication interface 42 and the base station radio unit 32.

相関値演算部64は、移動局10から送信される測位のための電波に含まれる符号と、その拡散符号のレプリカ符号との相関値を算出する。具体的には、予め移動局10が送信する符号と同一のレプリカ符号を相関値演算部64が有しておき、そのレプリカ符号と、受信された移動局10からの電波から取り出された拡散符号(受信符号)とを公知のマッチドフィルタに入力することにより、両者の相関値を得ることができる。このマッチドフィルタは、例えばビットごとの論理和の合計を算出するものであって、相関値を演算するための予め定められた関係に対応する。ここで、移動局10と基地局12との間で送受信される前記拡散符号がデジタル変調による通信、すなわち、符号が1と−1、あるいは1と0からなるデータからなる場合には、基地局無線部62により受信された符号がそのまま用いられる。一方、移動局10と基地局12との間で送受信される前記拡散符号がアナログ変調による通信である場合には、基地局無線部62により受信された前記拡散符号は予め定められた振幅、例えば前記レプリカ符号と同一の振幅となるように増幅あるいは減衰させられた後に、前記レプリカ符号との相関値の算出が行なわれる。この場合、基地局無線部62により受信された前記拡散符号は予め定められた振幅、例えば前記レプリカ符号と同一の振幅となるように振幅が調整されているので、相関値演算部64によって算出される相関値は規格化された規格化相関値である。なお、以下の記載において、相関値とはこの規格化相関値を含む。   The correlation value calculation unit 64 calculates a correlation value between a code included in a positioning radio wave transmitted from the mobile station 10 and a replica code of the spread code. Specifically, the correlation value calculation unit 64 has the same replica code as the code transmitted from the mobile station 10 in advance, and the replica code and the spread code extracted from the received radio wave from the mobile station 10. By inputting (received code) into a known matched filter, a correlation value between the two can be obtained. This matched filter calculates, for example, the sum of logical sums for each bit, and corresponds to a predetermined relationship for calculating a correlation value. Here, when the spreading code transmitted / received between the mobile station 10 and the base station 12 is communication by digital modulation, that is, when the code consists of data consisting of 1 and -1 or 1 and 0, the base station The code received by the wireless unit 62 is used as it is. On the other hand, when the spreading code transmitted / received between the mobile station 10 and the base station 12 is communication by analog modulation, the spreading code received by the base station radio unit 62 has a predetermined amplitude, for example, After being amplified or attenuated to have the same amplitude as the replica code, the correlation value with the replica code is calculated. In this case, since the spread code received by the base station radio unit 62 is adjusted to have a predetermined amplitude, for example, the same amplitude as the replica code, it is calculated by the correlation value calculation unit 64. The correlation value is a normalized normalized correlation value. In the following description, the correlation value includes this normalized correlation value.

ここで相関値演算部64は、基地局無線部32が受信する移動局10からの電波から取り出された信号について、前記レプリカ符号との相関値の算出を所定の間隔(クロック速度)で行なう。前述の様に、移動局10から送信される電波に含まれる拡散符号は、自己相関が同位相の場合にのみ高くなる性質を有するので、相関値演算部64によって算出される相関値は、基地局無線部32が前記受信符号を受信した場合、すなわち受信符号とレプリカ符号とが同位相となった(同期した)場合にピークを生じる一方、その前後においては低い値となる。この相関値演算部64が相関演算部に対応する。   Here, the correlation value calculation unit 64 calculates a correlation value with the replica code at a predetermined interval (clock speed) for a signal extracted from the radio wave from the mobile station 10 received by the base station radio unit 32. As described above, since the spreading code included in the radio wave transmitted from the mobile station 10 has a property of increasing only when the autocorrelation is the same phase, the correlation value calculated by the correlation value calculation unit 64 is When the station radio unit 32 receives the received code, that is, when the received code and the replica code are in phase (synchronized), a peak occurs, but before and after that, the value is low. The correlation value calculation unit 64 corresponds to the correlation calculation unit.

また、ピーク時刻検出部70は、前記相関値演算部64によって算出される前記受信符号とレプリカ符号との相関値がピークを生じた際の時刻が、例えば前記時計40を参照して検出される。前述の様に、前記受信符号とレプリカ符号との相関値がピークを生じた時刻を、前記受信符号を受信した受信時刻であるとして検出する。この受信時刻は、前記受信符号とレプリカ符号とが同期した時刻でもあるので、同期時刻ともいう。このピーク時刻検出部70が受信時刻検出部に対応する。   Further, the peak time detecting unit 70 detects the time when the correlation value between the received code and the replica code calculated by the correlation value calculating unit 64 has a peak with reference to the clock 40, for example. . As described above, the time when the correlation value between the received code and the replica code has peaked is detected as the received time when the received code is received. The reception time is also a time at which the reception code and the replica code are synchronized, and is also referred to as a synchronization time. This peak time detection unit 70 corresponds to a reception time detection unit.

関係記憶部66は、前記相関値演算部64によって算出される相関値のピーク値の大きさと、そのピーク値の大きさに対応する前記ピーク時刻検出部70において検出される同期時刻の検出における誤差の標準偏差の値が関連付けられて記憶されている。この誤差の標準偏差の値が誤差関連値に対応する。一般に無線通信においては、ジッタ(jitter)、すなわち通信伝送の中で現れる時間ゆらぎが発生する。このジッタは、信号波形の立ち上がり時刻やパケットの到着間隔に現れる。移動局10から送信され、基地局12において受信される前記拡散符号の送受信においてもこのジッタが発生することがありうる。かかる場合においては、基地局12において受信した受信符号がジッタを含むものとなり、移動局10が送信した拡散符号、また前記レプリカ符号と完全に同一の符号とはならないこととなる。この場合、前記相関値演算部64によって算出される相関値のピークが鋭いものとならない。このため、前記ピーク時刻検出部70によって検出される前記相関値がピークとなった時刻についても、誤差を生ずることとなる。   The relationship storage unit 66 detects an error in detection of the synchronization time detected by the peak time detection unit 70 corresponding to the magnitude of the peak value of the correlation value calculated by the correlation value calculation unit 64 and the magnitude of the peak value. The standard deviation values are stored in association with each other. The value of the standard deviation of the error corresponds to the error related value. Generally, in wireless communication, jitter, that is, time fluctuation that appears in communication transmission occurs. This jitter appears at the rise time of the signal waveform and the arrival interval of packets. This jitter may also occur in transmission / reception of the spreading code transmitted from the mobile station 10 and received at the base station 12. In such a case, the received code received by the base station 12 includes jitter, and the spread code transmitted by the mobile station 10 and the code that is completely identical to the replica code are not obtained. In this case, the peak of the correlation value calculated by the correlation value calculation unit 64 does not become sharp. For this reason, an error also occurs at the time when the correlation value detected by the peak time detection unit 70 reaches a peak.

図5は、前述の移動局10から基地局12への拡散符号の送受信にジッタが発生した場合に、ジッタが及ぼす影響を図示したものである。図5において、楕円で囲まれた量(指標)は観測可能な量である一方、四角で囲まれた量(指標)は観測することが不可能な量であることを表わしている。図5に示す様に、ジッタが発生すると、ジッタの大きさと相関値のピーク値とは負の相関、すなわち、ジッタの大きさが大きくなると相関値のピーク値が小さくなる関係がある。一方、ジッタの大きさと同期時刻の検出における誤差(同期時刻検出誤差)とは、正の相関、すなわちジッタの大きさが大きくなると同期時刻検出誤差の大きさも大きくなる関係がある。また、同期時刻検出誤差と後述するTDOA測位部74によって算出される移動局10の位置と真の移動局10の位置との誤差(測位誤差)の大きさとは、正の相関、すなわち、同期時刻検出誤差が大きくなると測位誤差の大きさも大きくなる関係がある。なお、移動局10から基地局12へ送信される拡散符号の長さ(符号長の大きさ)と同期時刻検出誤差とは、負の相関、すなわち符号長の大きさを大きくすると同期時刻検出誤差は小さくなる関係がある。   FIG. 5 illustrates the influence of jitter when jitter occurs in the transmission / reception of spreading codes from the mobile station 10 to the base station 12 described above. In FIG. 5, the quantity (index) surrounded by an ellipse is an observable quantity, while the quantity (index) enclosed by a square is an unobservable quantity. As shown in FIG. 5, when jitter occurs, the magnitude of the jitter and the peak value of the correlation value have a negative correlation, that is, the peak value of the correlation value decreases as the jitter magnitude increases. On the other hand, the magnitude of the jitter and the error in detecting the synchronization time (synchronization time detection error) have a positive correlation, that is, there is a relationship in which the magnitude of the synchronization time detection error increases as the jitter magnitude increases. Further, the magnitude of the error (positioning error) between the position of the mobile station 10 and the position of the true mobile station 10 calculated by the TDOA positioning unit 74 described later is a positive correlation, that is, the synchronization time. As the detection error increases, the positioning error also increases. Note that the length of the spreading code transmitted from the mobile station 10 to the base station 12 (the length of the code length) and the synchronization time detection error are negative correlation, that is, the synchronization time detection error when the code length is increased. Has a small relationship.

また、図5に示す様に、ジッタの大きさは直接検出することができない一方、相関値のピーク値とは一定の関係を有するので、相関値のピーク値からジッタの大きさを推定することができる。   In addition, as shown in FIG. 5, the magnitude of jitter cannot be directly detected, but has a fixed relationship with the peak value of the correlation value, so that the jitter size is estimated from the peak value of the correlation value. Can do.

図6は、関係記憶部66に記憶される情報の一例を説明する図である。図6には、前記相関値演算部64によって算出される相関値のピーク値の大きさと、そのピーク値の大きさに対応するジッタの大きさの値が関連付けられて記憶されている。具体的には、これらの値は発明者が行なったシミュレーションにより、例えば相関値のピーク値の平均が図6の左側の欄に記された値となるように予め規定された回数だけ乱数的にジッタの量が決定され、その決定された前記予め規定された回数のジッタの量のその標準偏差を算出し、図6の右側の欄に記載されることにより得られたものである。   FIG. 6 is a diagram illustrating an example of information stored in the relationship storage unit 66. In FIG. 6, the magnitude of the peak value of the correlation value calculated by the correlation value calculation unit 64 and the value of the magnitude of jitter corresponding to the magnitude of the peak value are stored in association with each other. Specifically, these values are randomly calculated by a predetermined number of times so that the average of the peak value of the correlation value becomes the value described in the left column of FIG. This is obtained by determining the amount of jitter, calculating the standard deviation of the determined number of jitters of the predetermined number of times, and entering the standard deviation in the right column of FIG.

相関値誤差変換部68は、関係記憶部66に記憶された情報と、前記相関値演算部64によって算出される相関値のピーク値についての情報とに基づいて、前記相関値のピーク値に対応する誤差の値を算出する。具体的には、前記関係記憶部66に記憶される相関値のピーク値の大きさのそれぞれに対応するジッタの大きさの値についての情報から、前記相関値演算部64によって算出された相関値のピーク値に対応するジッタの量の標準偏差の大きさの値が読み出される。この相関値誤差変換部68が相関値誤差変換部に対応する。   The correlation value error conversion unit 68 corresponds to the peak value of the correlation value based on the information stored in the relationship storage unit 66 and the information about the peak value of the correlation value calculated by the correlation value calculation unit 64. The error value to be calculated is calculated. Specifically, the correlation value calculated by the correlation value calculation unit 64 from information on the magnitude of jitter corresponding to each of the magnitudes of the peak values of the correlation values stored in the relationship storage unit 66. The value of the magnitude of the standard deviation of the amount of jitter corresponding to the peak value is read out. The correlation value error conversion unit 68 corresponds to the correlation value error conversion unit.

図7は、測位サーバ14の構成の概要を説明する図である。図7に示す様に、測位サーバ14はCPUに対応し、必要な演算処理を行なう電子制御装置48、RAM、ROM、あるいはハードディスクなどに対応し、前記電子制御装置48などの指示に応じて情報を読み出し可能に記憶する記憶装置50、入出力インタフェース52、およびその入出力インタフェース52に接続され、測位サーバ14に対するユーザからの入力操作を受け付けるキーボードやマウスなどの入力装置53、測位サーバ14による作動結果などを表示するためのディスプレイ表示装置などの表示を行なう出力装置54、通信インタフェース46等を備えた所謂コンピュータを含んで構成されており、CPUはRAMの一時記憶機能を利用しつつ予めROMに記憶されたプログラムに従って信号処理を行なうことができる。   FIG. 7 is a diagram for explaining the outline of the configuration of the positioning server 14. As shown in FIG. 7, the positioning server 14 corresponds to a CPU, corresponds to an electronic control device 48 that performs necessary arithmetic processing, RAM, ROM, a hard disk, etc., and receives information according to instructions from the electronic control device 48 or the like. Are readable and stored in the storage device 50, the input / output interface 52, and the input / output interface 52, and the input device 53 such as a keyboard and a mouse that accepts an input operation from the user to the positioning server 14 and the operation by the positioning server 14 It is configured to include a so-called computer including an output device 54 for displaying a result and the like, a communication interface 46, and the like. The CPU uses the temporary storage function of the RAM and stores it in the ROM in advance. Signal processing can be performed according to the stored program.

通信インタフェース46は、例えば通信ケーブル20により他の基地局12や他の測位サーバ14、あるいは共有機器16との情報通信を行なう。通信インタフェース48は、例えば測位サーバ14から基地局12に対し、基地局12の制御作動に関する指令や、後述するTDOA測位部74によって算出される移動局10の位置に関する情報を送信し、また、基地局12から送信される情報、例えば基地局12における電波の受信時刻に関する情報を受信する。この基地局12における電波の受信時刻は、移動局10から送信される拡散符号の受信時刻として受信時刻検出部38によって検出される。   The communication interface 46 performs information communication with another base station 12, another positioning server 14, or the shared device 16 through the communication cable 20, for example. The communication interface 48 transmits, for example, a command related to the control operation of the base station 12 from the positioning server 14 to the base station 12, and information related to the position of the mobile station 10 calculated by the TDOA positioning unit 74 described later. Information transmitted from the station 12, for example, information related to the reception time of radio waves at the base station 12 is received. The reception time of the radio wave at the base station 12 is detected by the reception time detection unit 38 as the reception time of the spread code transmitted from the mobile station 10.

図8は、測位サーバ14の電子制御装置48が有する機能の概要を説明する機能ブロック図である。これらの機能は例えば、前記図7の測位サーバ14において所定のプログラムが実行されることにより実現される。このうち、基地局選択部80は、後述するTDOA測位部74において移動局10の測位に用いられる基地局12が選択される。本実施例においては、基地局選択部80は、前記移動局10から送信された拡散符号を含む電波を受信した基地局12、具体的には前記移動局10から送信された拡散符号を含む電波の受信時刻を検出しサーバに送信し、その受信時刻が測位サーバ14において送信された全ての基地局12を測位に用いられる基地局として選択する。この基地局選択部80が基地局選択部に対応する。   FIG. 8 is a functional block diagram for explaining an overview of the functions of the electronic control device 48 of the positioning server 14. These functions are realized, for example, by executing a predetermined program in the positioning server 14 of FIG. Among these, the base station selection unit 80 selects the base station 12 used for positioning of the mobile station 10 in the TDOA positioning unit 74 described later. In this embodiment, the base station selection unit 80 receives the radio wave including the spread code transmitted from the mobile station 10, specifically, the radio wave including the spread code transmitted from the mobile station 10. Are received and transmitted to the server, and all base stations 12 whose reception times are transmitted by the positioning server 14 are selected as base stations used for positioning. The base station selection unit 80 corresponds to the base station selection unit.

TDOA測位部74は、4つの基地局12において検出された移動局10からの電波の受信時刻の時間差に基づいて移動局10の位置の算出を行なう(TDOA(Time Difference of Arrival)方式)。移動局の座標を(x、y)とし、第1基地局12Aの位置を表す座標が(xB1,yB1)、第2基地局12Bの座標が(xB2,yB2)、第3基地局12Cの座標が(xB3,yB3)、第4基地局12Dの座標が(xB4,yB4)であるとき、移動局の位置は以下の(1)式により表される。ここで、これらの基地局12や移動局10の座標は、例えば図1に示す様に定義された座標系により表わされる。
(xB1−x)2+(yB1−y)2={c×(Tr1−Ts)}2
(xB2−x)2+(yB2−y)2={c×(Tr2−Ts)}2
(xB3−x)2+(yB3−y)2={c×(Tr3−Ts)}2
(xB4−x)2+(yB4−y)2={c×(Tr4−Ts)}2…(1)
ここで、Tr乃至Tr(sec)はそれぞれ、第1基地局12A乃至第4基地局12Dにおける電波の受信時刻、Tsは移動局10での電波の送信時刻であり、例えば移動局10から基地局12に対し電波により送信され、これを基地局12が受信することにより得られる。すなわち、前記(1)式の各式の右辺における(Tr−Ts)(i=1,2,…)は、移動局10から基地局12iへの電波の伝搬時間を表しており、c×(Tr−Ts)は、移動局10と基地局12iとの距離を表している。(1)式はx、y、Tsを未知数とした連立方程式となる。
The TDOA positioning unit 74 calculates the position of the mobile station 10 based on the time difference between the reception times of the radio waves from the mobile stations 10 detected in the four base stations 12 (TDOA (Time Difference of Arrival) method). The coordinates of the mobile station are (x, y), the coordinates indicating the position of the first base station 12A are (x B1 , y B1 ), the coordinates of the second base station 12B are (x B2 , y B2 ), and the third base When the coordinates of the station 12C are (x B3 , y B3 ) and the coordinates of the fourth base station 12D are (x B4 , y B4 ), the position of the mobile station is expressed by the following equation (1). Here, the coordinates of the base station 12 and the mobile station 10 are represented by a coordinate system defined as shown in FIG. 1, for example.
(x B1 −x) 2 + (y B1 −y) 2 = {c × (Tr 1 −Ts)} 2
(x B2 −x) 2 + (y B2 −y) 2 = {c × (Tr 2 −Ts)} 2
(x B3 −x) 2 + (y B3 −y) 2 = {c × (Tr 3 −Ts)} 2
(x B4 −x) 2 + (y B4 −y) 2 = {c × (Tr 4 −Ts)} 2 … (1)
Here, Tr 1 to Tr 4 (sec), respectively, signal reception time in the first base station 12A to the fourth base station 12D, Ts is the transmission time of radio waves at the mobile station 10, for example from the mobile station 10 It is transmitted to the base station 12 by radio waves and obtained by the base station 12 receiving it. That is, the (1) in the right-hand side of each equation of type (Tr i -Ts) (i = 1,2, ...) represents the radio wave propagation time from the mobile station 10 to the base station 12i, c × (Tr i -Ts) represents the distance between the mobile station 10 and the base station 12i. Equation (1) is a simultaneous equation with x, y, and Ts as unknowns.

TDOA測位部74は、具体的には、以下のようにして、移動局10の位置を算出する。まず、前記(1)式よりTsを消去し以下の(2)式を得る。具体的には、前記(1)式を構成するいずれか1つの式(本実施例においては第1式)を選択し、その両辺の平方根をとったものを、前記(1)式の残りの式(本実施例においては第2式乃至第4式)のそれぞれの両辺の平方根をとったものから減ずる。ここで、前記(1)式を構成する各式は、基地局選択部80により選択された基地局12のそれぞれに対応するものであるところ、好適には、前記選択される(1)式を構成するいずれか1つの式は、相関値誤差変換部68によって得られる誤差、すなわちジッタの量の標準偏差の大きさの値がもっとも小さい基地局(以下「基準基地局」という。)に対応する式とされる。すなわち、本実施例においては、第1基地局12Aは、前記ジッタの量の標準偏差の大きさが前記第1基地局12A乃至第4基地局12Dのうちで最も小さい基地局である。

Figure 2009236781
ここで、(2)式において、R21は、第2基地局12Bと移動局10との距離と、第1基地局12Aと移動局10との距離との差を表わす。また、同様にR31は、第3基地局12Cと移動局10との距離と、第1基地局12Aと移動局10との距離との差を、R41は、第4基地局12Dと移動局10との距離と、第1基地局12Aと移動局10との距離との差をそれぞれ表わす。 Specifically, the TDOA positioning unit 74 calculates the position of the mobile station 10 as follows. First, Ts is eliminated from the equation (1) to obtain the following equation (2). Specifically, any one of the formulas constituting the formula (1) (the first formula in the present embodiment) is selected, and the square root of both sides thereof is taken as the rest of the formula (1). This is subtracted from the square root of each side of the equation (the second to fourth equations in this embodiment). Here, each equation constituting the equation (1) corresponds to each of the base stations 12 selected by the base station selection unit 80. Preferably, the equation (1) selected is Any one of the formulas constituting the error corresponds to the base station (hereinafter referred to as “reference base station”) having the smallest error obtained by the correlation value error conversion unit 68, that is, the value of the standard deviation of the jitter amount. It is an expression. That is, in the present embodiment, the first base station 12A is the base station having the smallest standard deviation of the jitter amount among the first base station 12A to the fourth base station 12D.
Figure 2009236781
Here, in Equation (2), R 21 represents the difference between the distance between the second base station 12B and the mobile station 10 and the distance between the first base station 12A and the mobile station 10. Similarly, R 31 is a distance between the mobile station 10 and the third base station 12C, the difference between the distance between the mobile station 10 and the first base station 12A, R 41 is a fourth base station 12D moving The difference between the distance to the station 10 and the distance between the first base station 12A and the mobile station 10 is shown.

図9は、前記(1)式の関係を図示したものである。なお、図9において、基地局12の配置は説明のため図1における基地局12の配置とは異なるものとされている。図9のr乃至rは第1基地局12A乃至第4基地局12Dのそれぞれと移動局10との距離を表しており、前記(1)式の各式の右辺の平方根に対応するものである。すなわち、(1)式の解の算出は、図9における第1基地局12Aを中心とする半径rの円、第2基地局12Bを中心とする半径rの円、第3基地局12Cを中心とする半径rの円、第4基地局12Dを中心とする半径rの円の交点を算出するものである。一方、前記(1)式が前記(2)式のように変形されることにより、(2)式はTsを含まないものとなるので、移動局10での電波の送信時刻を必要とすることなく移動局10の位置の算出を行なうことができ、そのため、移動局10の時計の時刻と各基地局12の時計の時刻との誤差を考慮する必要がなくなる。 FIG. 9 illustrates the relationship of the expression (1). In FIG. 9, the arrangement of base stations 12 is different from the arrangement of base stations 12 in FIG. In FIG. 9, r 1 to r 4 represent the distance between each of the first base station 12A to the fourth base station 12D and the mobile station 10, and correspond to the square root of the right side of each of the equations (1). It is. That is, the calculation of the solution of equation (1) is performed by using a circle with a radius r 1 centered on the first base station 12A, a circle with a radius r 2 centered on the second base station 12B, and a third base station 12C in FIG. circle of radius r 3 around the, and calculates the intersection of the circle of radius r 4 around the fourth base station 12D. On the other hand, since the expression (1) is transformed into the expression (2), the expression (2) does not include Ts, and therefore, the transmission time of the radio wave at the mobile station 10 is required. Therefore, the position of the mobile station 10 can be calculated without any need to consider the error between the clock time of the mobile station 10 and the clock time of each base station 12.

TDOA測位部74は、この(2)式を解くことにより未知数x、yを得る。この(2)式は例えばニュートン法などの求解法を使用することにより解くことができる。なお、前記(1)式および(2)式に示す様に、移動局10が2次元平面を移動する場合には、(2)式の解が得られるために少なくとも3局の基地局12によって移動局10からの電波を受信する必要がある。   The TDOA positioning unit 74 obtains the unknowns x and y by solving the equation (2). This equation (2) can be solved by using a solution method such as Newton's method. As shown in the equations (1) and (2), when the mobile station 10 moves in a two-dimensional plane, the solution of the equation (2) is obtained, so that at least three base stations 12 It is necessary to receive radio waves from the mobile station 10.

このニュートン法においては、次の様な手順により(2)式の解が算出される。
(1)適当な初期値xおよびyを決定する。
(2)移動局10の位置x,yをその初期値x,yとした時の前記R21、R31、およびR41に対応する値として、R21 、R31 、およびR41 を、前記(2)式にx,yを代入して算出する。
(3)実際に各基地局12iにおいて検出された移動局からの電波の受信時刻Trに基づいて算出される実際の前記R21、R31、およびR41の値と、前記(2)で算出されたR21 、R31 、およびR41 の値のそれぞれに基づいて、残差ΔR21、ΔR31、およびΔR41を、
ΔR21=R21−R21
ΔR31=R31−R31
ΔR41=R41−R41
のように算出する。
(4)前記(1)で決定した初期値xおよびyを、(3)で算出した残差ΔR21、ΔR31、およびΔR41に対応する量だけ修正する。ここで、xについての修正量をΔx、yについての修正量をΔyとすると、

Figure 2009236781
のように連立方程式が得られる。ここで、ΔR21、ΔR31、およびΔR41は前記(3)で算出されており、また、(∂R21/∂x)、(∂R31/∂x)、(∂R41/∂x)、および(∂R21/∂y)、(∂R31/∂y)、(∂R41/∂y)はR21、R31、R41をそれぞれxおよびyで偏微分することによって得られる。これをΔxおよびΔyについて解く。
(5)得られたΔxおよびΔyに基づいて初期値xおよびy
=x+Δx,y=y+Δy
のようにxおよびyに更新する。
(6)前記(2)乃至(5)を新たな初期値により実行する。これを(4)において算出されるΔxおよびΔyの値が十分小さい値となるまで反復する。 In this Newton method, the solution of equation (2) is calculated by the following procedure.
(1) to determine the appropriate initial value x 0 and y 0.
(2) the location of the mobile station 10 x, as the R 21, the value corresponding to R 31, and R 41 when the initial values x 0, y 0 and y, R 21 0, R 31 0, and R 41 0 is calculated by substituting x 0 , y 0 into the equation (2).
(3) and the actual value of the R 21, R 31, and R 41 actual calculated based on the reception time Tr i of a radio wave from the mobile station detected in each base station 12i, in (2) Based on the calculated values of R 21 0 , R 31 0 , and R 41 0 , the residuals ΔR 21 , ΔR 31 , and ΔR 41 are
ΔR 21 = R 21 -R 21 0
ΔR 31 = R 31 -R 31 0
ΔR 41 = R 41 −R 41 0
Calculate as follows.
(4) The initial values x 0 and y 0 determined in (1) are corrected by an amount corresponding to the residuals ΔR 21 , ΔR 31 , and ΔR 41 calculated in (3). Here, the correction amount for x 0 [Delta] x, when the correction amount for y 0 and [Delta] y,
Figure 2009236781
The simultaneous equations are obtained as follows. Here, [Delta] R 21, [Delta] R 31, and [Delta] R 41 are calculated by the (3), also, (∂R 21 / ∂x), (∂R 31 / ∂x), (∂R 41 / ∂x ), And (∂R 21 / ∂y), (∂R 31 / ∂y), and (∂R 41 / ∂y) are obtained by partial differentiation of R 21 , R 31 , and R 41 with x and y, respectively. It is done. This is solved for Δx and Δy.
(5) Based on the obtained Δx and Δy, the initial values x 0 and y 0 are changed to x 1 = x 0 + Δx, y 1 = y 0 + Δy
Updated to x 1 and y 1 as.
(6) The above (2) to (5) are executed with new initial values. This is repeated until the values of Δx and Δy calculated in (4) become sufficiently small values.

ここで、

Figure 2009236781
のようにベクトル表記を定義すると、前記式(3)は、
Figure 2009236781
のように書き表される。ここで、行列Gは、
Figure 2009236781
である。移動局10の測位に用いられる基地局12の数が、その測位に用いられる最小の基地局12の数よりも多い場合には、一般的に前記式(4)の解を最小二乗法に得ることが行なわれる。すなわち、
Figure 2009236781
として、ΔxおよびΔyを求めることができる。 here,
Figure 2009236781
When the vector notation is defined as follows, the equation (3) is
Figure 2009236781
It is written as Here, the matrix G is
Figure 2009236781
It is. When the number of base stations 12 used for positioning of the mobile station 10 is larger than the number of minimum base stations 12 used for the positioning, the solution of the above equation (4) is generally obtained by the least square method. Is done. That is,
Figure 2009236781
As Δx and Δy can be obtained.

重み行列生成部72は、前記基地局選択部80によって選択された測位に用いられる基地局の数が移動局10の測位に必要な最小の数を上回る場合に、前記測位に用いられる基地局12のそれぞれの重み付けを行なう重み行列Wを算出する。この重み行列Wは、前記TDOA測位部74による移動局10の位置の算出において用いられる。この重み行列Wは、前述の各基地局12の相関値誤差変換部68において算出される誤差であるジッタの量の標準偏差の値に基づいて算出される。重み行列Wは、移動局10から基地局12への無線通信に誤差が含まれる場合に、その誤差が大きい基地局12における受信結果は移動局10の位置の算出における重みを低くする一方、その誤差が小さい基地局12における受信結果は移動局10の位置の算出における重みを高くすることで、算出される移動局10の位置の精度を向上させるものである。具体的には、重み行列Wは例えば次の様に定義される。

Figure 2009236781
ここで、σ(i=1〜N)(Nは前記基地局選択部80により選択された移動局10の測位に用いられる基地局の数から1を引いた数。)は、各基地局12のうち前記基準基地局以外における前記ジッタ量の標準偏差の値である。この重み行列生成部72が重み行列生成部に対応する。具体的には、本実施例における重み行列Wは、
Figure 2009236781
のようになる。 When the number of base stations used for positioning selected by the base station selection unit 80 exceeds the minimum number necessary for positioning of the mobile station 10, the weight matrix generation unit 72 uses the base station 12 used for positioning. A weighting matrix W for performing the respective weighting is calculated. This weight matrix W is used in the calculation of the position of the mobile station 10 by the TDOA positioning unit 74. This weight matrix W is calculated based on the standard deviation value of the amount of jitter, which is an error calculated in the correlation value error conversion unit 68 of each base station 12 described above. The weight matrix W indicates that when the wireless communication from the mobile station 10 to the base station 12 includes an error, the reception result at the base station 12 with the large error lowers the weight in calculating the position of the mobile station 10, while The result of reception at the base station 12 with a small error improves the accuracy of the calculated position of the mobile station 10 by increasing the weight in the calculation of the position of the mobile station 10. Specifically, the weight matrix W is defined as follows, for example.
Figure 2009236781
Here, σ i (i = 1 to N) (N is the number obtained by subtracting 1 from the number of base stations used for positioning of the mobile station 10 selected by the base station selection unit 80). 12 is a standard deviation value of the jitter amount other than the reference base station. The weight matrix generation unit 72 corresponds to the weight matrix generation unit. Specifically, the weight matrix W in this embodiment is
Figure 2009236781
become that way.

このように、前記重み行列生成部72において重み行列Wが算出される場合、TDOA測位部74はこの重み行列Wを考慮した移動局10の位置の算出を行なう。前記重み行列Wを考慮して移動局10の位置の算出を行なうことにより、前述の各基地局の相関値誤差変換部68において算出される誤差であるジッタの量の標準偏差の値に基づいて、移動局10から基地局12への無線通信に含まれる誤差が大きい基地局12における受信結果は移動局10の位置の算出における重みを低くする一方、その誤差が小さい基地局12における受信結果は移動局10の位置の算出における重みを高くして移動局10の位置の算出を行なうことができる。前記(5)式にこの重み行列Wを考慮すると、次式(6)のようになる。

Figure 2009236781
これにより、前記複数の基地局12のそれぞれの重みを考慮して、ΔxおよびΔyを求めることができる。 Thus, when the weight matrix W is calculated in the weight matrix generation unit 72, the TDOA positioning unit 74 calculates the position of the mobile station 10 in consideration of the weight matrix W. By calculating the position of the mobile station 10 in consideration of the weight matrix W, based on the standard deviation value of the amount of jitter, which is an error calculated in the correlation value error conversion unit 68 of each base station described above. The reception result at the base station 12 having a large error included in the wireless communication from the mobile station 10 to the base station 12 lowers the weight in calculating the position of the mobile station 10, while the reception result at the base station 12 having a small error is The position of the mobile station 10 can be calculated by increasing the weight in the calculation of the position of the mobile station 10. When this weight matrix W is considered in the above equation (5), the following equation (6) is obtained.
Figure 2009236781
Accordingly, Δx and Δy can be obtained in consideration of the weights of the plurality of base stations 12.

TDOA測位部74は、以上のようにして移動局10の位置の算出を行なう。なお、このTDOA測位部74が測位部に対応する。図10は、移動局12の相関値演算部64における相関値のピーク値の大きさの算出と、移動局12の相関値誤差変換部68における誤差としてのジッタ量の標準偏差の算出と、前記重み行列生成部72における重み行列Wの算出と、上述のTDOA測位部74における移動局10の位置の算出との関係を説明したものである。図10に示す様に、本実施例の移動局測位システムにおいては、検出可能な量である相関値のピーク値の大きさに基づいて、その相関値のピーク値の大きさと負の相関関係にあるジッタの量の標準偏差を予め得られた関係などに基づいて各基地局12ごとに推定する。そして推定されたジッタの量の標準偏差を用いて各基地局12の移動局10の位置の算出における重みを定義する重み行列Wを算出し、算出された重み行列Wを用いて、移動局10の位置の算出を行なう。   The TDOA positioning unit 74 calculates the position of the mobile station 10 as described above. The TDOA positioning unit 74 corresponds to the positioning unit. FIG. 10 illustrates the calculation of the peak value of the correlation value in the correlation value calculation unit 64 of the mobile station 12, the calculation of the standard deviation of the jitter amount as the error in the correlation value error conversion unit 68 of the mobile station 12, The relationship between calculation of the weight matrix W in the weight matrix generation part 72 and calculation of the position of the mobile station 10 in the above-mentioned TDOA positioning part 74 is demonstrated. As shown in FIG. 10, in the mobile station positioning system of the present embodiment, based on the magnitude of the peak value of the correlation value, which is a detectable amount, the magnitude of the peak value of the correlation value is negatively correlated. A standard deviation of a certain amount of jitter is estimated for each base station 12 based on a relationship obtained in advance. Then, using the estimated standard deviation of the amount of jitter, a weight matrix W defining weights in calculating the position of the mobile station 10 of each base station 12 is calculated, and using the calculated weight matrix W, the mobile station 10 The position of is calculated.

図11は、本発明の移動局測位システム6の制御作動の一例を説明するフローチャートである。まず基地局無線部32および移動局無線部22などに対応するステップSA1(以下「ステップ」を省略する。)においては、前記移動局10と各基地局12との間で行なわれる通信の確立が行なわれる。具体的には例えば、前記移動局10および各基地局12において通信に用いられるチャンネル(周波数)などが決定され、各基地局12においては移動局10から送信される電波の受信が開始される。   FIG. 11 is a flowchart for explaining an example of the control operation of the mobile station positioning system 6 of the present invention. First, in step SA1 (hereinafter, “step” is omitted) corresponding to the base station radio unit 32, the mobile station radio unit 22 and the like, establishment of communication performed between the mobile station 10 and each base station 12 is established. Done. Specifically, for example, a channel (frequency) used for communication in the mobile station 10 and each base station 12 is determined, and each base station 12 starts receiving a radio wave transmitted from the mobile station 10.

移動局10の移動局無線部22などに対応するSA2においては、移動局10から測位のための電波の送信が行なわれる。この測位のための電波には、受信時刻を検出するための拡散符号が含まれる。この移動局10からの測位のための電波の送信は、例えば予め定められた時間間隔により定期的に行なわれても良いし、測位サーバ14、あるいはいずれかの基地局12から電波を送信するよう指令が行なわれた場合に行なわれてもよい。   In SA2 corresponding to the mobile station radio unit 22 of the mobile station 10, radio waves for positioning are transmitted from the mobile station 10. The radio wave for positioning includes a spread code for detecting the reception time. The transmission of radio waves for positioning from the mobile station 10 may be performed periodically, for example, at predetermined time intervals, or radio waves may be transmitted from the positioning server 14 or any of the base stations 12. It may be performed when a command is issued.

各基地局12の基地局無線部32などに対応するSA3においては、移動局10から送信される測位のための電波の受信が開始され、受信された電波が復号されるなどして、受信された電波に含まれていた拡散符号が取り出される。この電波の受信は、例えば後述するSA5における誤差の算出が行なわれるまで、各基地局12において実行される。   In SA3 corresponding to the base station radio unit 32 of each base station 12, reception of radio waves for positioning transmitted from the mobile station 10 is started, and received radio waves are decoded and received. The spreading code contained in the received radio wave is extracted. The reception of this radio wave is executed in each base station 12 until, for example, an error is calculated in SA5 described later.

基地局12の相関値演算部64およびピーク時刻検出部70に対応するSA4においては、SA3で受信が開始される移動局10からの電波から取り出された符号と予め記憶されたレプリカ符号との相関値が算出される。このレプリカ符号は、SA2において移動局10から送信される電波に含まれる拡散符号と同一の符号である。また、拡散符号は同位相となったときにのみその相関値が鋭いピークを生ずることから、前記レプリカ符号と前記SA3で受信が開始された電波から取り出された符号とが同位相となった、すなわち同期された場合に、相関値はピークを生ずる。本ステップSA4においてはこのピークの値が検出されるとともに、移動局12の時計40を参照するなどして、そのピークの値が検出された時刻が同期時刻(受信時刻)として検出される。本ステップで算出された前記受信時刻についての情報は、例えば通信ケーブル20を介して測位サーバ14に送信される。   In SA4 corresponding to the correlation value calculation unit 64 and the peak time detection unit 70 of the base station 12, the correlation between the code extracted from the radio wave from the mobile station 10 whose reception is started in SA3 and the replica code stored in advance. A value is calculated. This replica code is the same code as the spreading code included in the radio wave transmitted from the mobile station 10 in SA2. Further, since the correlation code produces a sharp peak only when the spreading code is in phase, the replica code and the code extracted from the radio wave started to be received in SA3 are in phase. That is, when synchronized, the correlation value peaks. In step SA4, the peak value is detected, and the time at which the peak value is detected is detected as a synchronization time (reception time) by referring to the clock 40 of the mobile station 12, for example. Information about the reception time calculated in this step is transmitted to the positioning server 14 via the communication cable 20, for example.

相関値誤差変換部68に対応するSA5においては、SA4において算出された相関値のピークの値の大きさが、対応する誤差としてのジッタの量の標準偏差の値に変換される。この変換は、例えば前記相関値のピークの値に対応するジッタの量の標準偏差の大きさについての情報を予め記憶する関係記憶部66から、SA4において算出された相関値のピーク値の大きさに対応するジッタの量の標準偏差の値が読み出されることによって行なわれる。本ステップで算出されたジッタの量の標準偏差の大きさについての情報は、例えば通信ケーブル20を介して測位サーバ14に送信される。   In SA5 corresponding to the correlation value error conversion unit 68, the magnitude of the peak value of the correlation value calculated in SA4 is converted into a standard deviation value of the amount of jitter as the corresponding error. In this conversion, for example, the magnitude of the peak value of the correlation value calculated in SA4 from the relation storage unit 66 that stores in advance information about the magnitude of the standard deviation of the jitter amount corresponding to the peak value of the correlation value. This is performed by reading the standard deviation value of the amount of jitter corresponding to. Information about the magnitude of the standard deviation of the jitter amount calculated in this step is transmitted to the positioning server 14 via the communication cable 20, for example.

SA6においては、SA2において移動局10から送信された測位のための電波を受信した全ての基地局12において、SA4における相関値のピークの値の算出と、SA5におけるジッタの量の標準偏差の算出とが行なわれたか否かが判断される。これらの値の算出が全ての基地局において行なわれていない場合には、本ステップの判断が否定され、いまだ値の算出が行なわれていない基地局について、SA4およびSA5が実行される。一方、全ての基地局において値の算出が行なわれた場合には、本ステップの判断は肯定されて、SA7が実行される。   In SA6, the calculation of the peak value of the correlation value in SA4 and the calculation of the standard deviation of the jitter amount in SA5 are performed in all the base stations 12 that have received the positioning radio waves transmitted from the mobile station 10 in SA2. It is determined whether or not. If these values are not calculated in all base stations, the determination in this step is denied, and SA4 and SA5 are executed for the base stations for which values have not yet been calculated. On the other hand, when the value is calculated in all the base stations, the determination in this step is affirmed and SA7 is executed.

測位サーバ14の基地局選択部80および重み行列生成部72に対応するSA7においては、SA3において移動局10から送信された測位のための電波の受信が開始された全ての基地局12のうち、前記基準基地局以外の基地局についての前記ジッタの量の標準偏差に基づいて、それら基地局12の測位における重みを決定する重み行列Wが算出される。   In SA7 corresponding to the base station selection unit 80 and the weight matrix generation unit 72 of the positioning server 14, among all the base stations 12 in which reception of radio waves for positioning transmitted from the mobile station 10 is started in SA3, Based on the standard deviation of the jitter amount for base stations other than the reference base station, a weight matrix W for determining weights in positioning of the base stations 12 is calculated.

測位サーバ14のTDOA測位部74に対応するSA8においては、SA4で算出された各基地局12における受信時刻、予め既知とされている各基地局12の位置、SA7において生成された重み行列Wについての情報に基づいて、移動局10の位置の算出が行なわれる。具体的には、前述の(2)式をニュートン法により解くことにより、その解として移動局10の位置が得られる。   In SA8 corresponding to the TDOA positioning unit 74 of the positioning server 14, the reception time in each base station 12 calculated in SA4, the position of each base station 12 that is known in advance, and the weight matrix W generated in SA7 The position of the mobile station 10 is calculated based on the information. Specifically, the position of the mobile station 10 is obtained as a solution by solving the above equation (2) by the Newton method.

前述の実施例の移動局測位システム6によれば、前記相関値演算部64(SA4)により、前記複数の基地局12が受信する電波に含まれる拡散符号と、前記レプリカ符号との相関値の大きさが予め定められた関係に基づいて算出され、前記相関値誤差変換部68(SA5)により、予め算出された相関値の大きさと前記移動局10から送信され前記複数の基地局12のそれぞれによって受信される拡散符号の無線通信における通信誤差に関する誤差関連値との予め関係記憶部66に記憶された関係から、前記相関値演算部64によって算出された前記相関値の大きさに基づいて、前記移動局10から前記複数の基地局12のそれぞれへの無線通信における通信誤差に関する誤差関連値が前記複数の基地局12のそれぞれについて算出され、前記重み行列生成部72(SA7)により、前記相関値誤差変換部68によって算出される、前記移動局10から前記複数の基地局12のそれぞれへの無線通信における前記誤差関連値であるジッタの量の標準偏差に基づいて、予め記憶された関係により前記複数の基地局のそれぞれの測位における重みを表す重み行列Wが決定され、前記TDOA測位部74により、前記移動局10から送信される電波を前記複数の基地局12が受信した際の該複数の基地局12のそれぞれにおける受信結果と、これら基地局12の位置と、該重み行列生成部72により生成された重み行列Wとを用いて、予め記憶された関係である前記(2)式により前記移動局10の位置が算出されるので、前記移動局10から送信される拡散符号を含んだ電波を受信した複数の基地局12のそれぞれについての重みを考慮した移動局10の位置の算出が行なわれる。また、該重みを用いた移動局10の位置の算出を行なう場合において、基地局12の数が増加しても演算量が増加したり、あるいは移動局の大型化や高コスト化を伴うことなく精度の高い移動局10の測位を行なうことのできる移動局測位システム6を提供することができる。   According to the mobile station positioning system 6 of the above-described embodiment, the correlation value calculation unit 64 (SA4) calculates the correlation value between the spread code included in the radio waves received by the plurality of base stations 12 and the replica code. The magnitude is calculated based on a predetermined relationship, and the correlation value error conversion unit 68 (SA5) transmits the magnitude of the correlation value calculated in advance and each of the plurality of base stations 12 transmitted from the mobile station 10. Based on the magnitude of the correlation value calculated by the correlation value calculation unit 64 from the relationship stored in the relationship storage unit 66 in advance with the error-related value related to the communication error in the wireless communication of the spreading code received by An error-related value related to a communication error in wireless communication from the mobile station 10 to each of the plurality of base stations 12 is calculated for each of the plurality of base stations 12; The amount of jitter, which is the error-related value in wireless communication from the mobile station 10 to each of the plurality of base stations 12, calculated by the correlation value error conversion unit 68 by the weight matrix generation unit 72 (SA7) Based on the standard deviation, a weight matrix W representing weights in positioning of each of the plurality of base stations is determined based on a pre-stored relationship, and the TDOA positioning unit 74 determines the radio waves transmitted from the mobile station 10. Using the reception results at each of the plurality of base stations 12 when the plurality of base stations 12 have received, the positions of these base stations 12, and the weight matrix W generated by the weight matrix generation unit 72, Since the position of the mobile station 10 is calculated by the equation (2) which is a pre-stored relationship, a radio wave including a spread code transmitted from the mobile station 10 is received. Calculation of the position of the mobile station 10 in consideration of the weights for each of the plurality of base stations 12 is performed. Further, when calculating the position of the mobile station 10 using the weights, the amount of calculation does not increase even if the number of base stations 12 increases, or the mobile station does not increase in size or cost. The mobile station positioning system 6 that can perform positioning of the mobile station 10 with high accuracy can be provided.

また、前述の実施例の移動局測位システム6によれば、前記基地局選択部80により、前記複数の基地局のうちから、測位の対象とされた前記移動局10からの電波を受信した全ての前記基地局12が前記移動局10の測位に用いられる選択基地局として選択され、選択された選択基地局における電波の受信結果、すなわち前記受信時刻および相関値のピークの値に対応するジッタの量の標準偏差などに基づいて移動局10の位置の算出が行なわれるので、より多くの基地局12における受信結果に基づいて移動局10の位置の算出を算出することにより、算出される移動局10の位置の精度を向上することができる。   Further, according to the mobile station positioning system 6 of the above-described embodiment, all the radio waves received from the mobile station 10 that are the targets of positioning among the plurality of base stations by the base station selection unit 80 are received. The base station 12 is selected as the selected base station used for positioning of the mobile station 10, and the reception result of the radio wave at the selected selected base station, that is, the jitter corresponding to the reception time and the peak value of the correlation value Since the position of the mobile station 10 is calculated based on the standard deviation of the quantity, the calculated mobile station is calculated by calculating the position of the mobile station 10 based on the reception results of more base stations 12. The accuracy of the 10 positions can be improved.

また、前述の実施例の移動局測位システム6によれば、前記基地局12は、前記相関値演算部64によって算出される相関値のピークを生じた時刻に基づいて電波の受信時刻を検出するピーク時刻検出部70を有し、前記TDOA測位部74は、前記複数の選択基地局12のそれぞれの該ピーク時刻検出部70によって検出された受信時刻に基づいて前記移動局10の位置の算出を行なうので、前記相関演算部64によって演算される前記相関値の変化、すなわちピークの発生に基づいて、受信時刻の検出を精度よく行なうことができる。   Further, according to the mobile station positioning system 6 of the above-described embodiment, the base station 12 detects the reception time of radio waves based on the time when the peak of the correlation value calculated by the correlation value calculation unit 64 occurs. The TDOA positioning unit 74 calculates the position of the mobile station 10 based on the reception time detected by the peak time detection unit 70 of each of the plurality of selected base stations 12. Therefore, the reception time can be detected accurately based on the change of the correlation value calculated by the correlation calculation unit 64, that is, the occurrence of a peak.

また、前述の実施例の移動局測位システム6によれば、前記基地局12は、前記相関値誤差変換部68および前記関係記憶部66を含んで構成されるので、前記各基地局において、相関値演算部64によって算出された相関値に基づいて前記誤差関連値としてのジッタの量の標準偏差を算出することができる。   Further, according to the mobile station positioning system 6 of the above-described embodiment, the base station 12 is configured to include the correlation value error conversion unit 68 and the relationship storage unit 66. Based on the correlation value calculated by the value calculation unit 64, a standard deviation of the amount of jitter as the error-related value can be calculated.

続いて、本発明の別の実施例について説明する。なお実施例相互に共通する部分については同一の符号を付して説明を省略する。   Subsequently, another embodiment of the present invention will be described. In addition, about the part which is common between Example, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.

本実施例は、基地局12および測位サーバ14の構成およびそれらの有する機能の変形例に関するものである。図12は、基地局12の電子制御装置33の有する機能の概要を説明する図であって、前述の実施例1における図4に対応する図である。本図12と図4とを比較すると、本実施例の基地局12の電子制御装置33には、相関値誤差変換部68および関係記憶部66を有さない点において異なる。   The present embodiment relates to the configuration of the base station 12 and the positioning server 14 and a modification of the functions thereof. FIG. 12 is a diagram for explaining the outline of the functions of the electronic control device 33 of the base station 12, and corresponds to FIG. 4 in the first embodiment. 12 is compared with FIG. 4 in that the electronic control device 33 of the base station 12 according to the present embodiment does not have the correlation value error conversion unit 68 and the relationship storage unit 66.

一方、図13は、測位サーバ14の電子制御装置48の有する機能の概要を説明する図であって、前述の実施例1における図8に対応する図である。本図13と図8とを比較すると、本実施例の測位サーバ14の電子制御装置48は、相関値誤差変換部168および関係記憶部166を有する点において異なる。   On the other hand, FIG. 13 is a diagram for explaining an overview of the functions of the electronic control device 48 of the positioning server 14 and corresponds to FIG. 8 in the first embodiment. Comparing FIG. 13 and FIG. 8, the electronic control device 48 of the positioning server 14 of the present embodiment is different in that it includes a correlation value error conversion unit 168 and a relationship storage unit 166.

図13において関係記憶部166は、前述の実施例1における関係記憶部66が記憶していたのと同様の情報、すなわち、前記相関値演算部64によって算出される相関値のピーク値の大きさと、そのピーク値の大きさに対応する前記ピーク時刻検出部70において検出される同期時刻の検出における誤差の標準偏差の値として、ジッタの量の標準偏差の値が関連付けられて図6のように記憶する。   In FIG. 13, the relationship storage unit 166 stores the same information as that stored in the relationship storage unit 66 in the first embodiment, that is, the peak value of the correlation value calculated by the correlation value calculation unit 64. As shown in FIG. 6, the standard deviation value of the jitter amount is associated as the standard deviation value of the error in the detection of the synchronization time detected by the peak time detection unit 70 corresponding to the magnitude of the peak value. Remember.

また、相関値誤差変換部168は、前述の実施例1における相関値誤差変換部68と同様に、関係記憶部166に記憶された情報と、前記相関値演算部64によって算出される相関値のピーク値についての情報とに基づいて、前記相関値のピーク値に対応する誤差の値であるジッタの量の標準偏差を算出する。この相関値誤差変換部68が相関値誤差変換部に対応する。   Similarly to the correlation value error conversion unit 68 in the first embodiment, the correlation value error conversion unit 168 uses the information stored in the relationship storage unit 166 and the correlation value calculated by the correlation value calculation unit 64. Based on the information about the peak value, a standard deviation of the jitter amount, which is an error value corresponding to the peak value of the correlation value, is calculated. The correlation value error conversion unit 68 corresponds to the correlation value error conversion unit.

このように、本実施例においては、前述の実施例において基地局12の電子制御装置33が有していた相関値誤差変換部68および関係記憶部66が、測位サーバ14の電子制御装置48によって同様の機能である相関値誤差変換部168および関係記憶部166として有されているものである。   Thus, in the present embodiment, the correlation value error conversion unit 68 and the relationship storage unit 66 that the electronic control device 33 of the base station 12 had in the above-described embodiment are replaced by the electronic control device 48 of the positioning server 14. The correlation value error conversion unit 168 and the relationship storage unit 166 have similar functions.

以上のように基地局12の電子制御装置33および測位サーバ14の電子制御装置48が構成されるので、各基地局12から測位サーバ14へは、相関値演算部64によって算出される相関値のピークの値についての情報、ピーク時刻検出部70によって検出される受信時刻についての情報が送信される。   Since the electronic control device 33 of the base station 12 and the electronic control device 48 of the positioning server 14 are configured as described above, the correlation value calculated by the correlation value calculation unit 64 is transmitted from each base station 12 to the positioning server 14. Information on the peak value and information on the reception time detected by the peak time detection unit 70 are transmitted.

また、本実施例における移動局測位システム6においては、前述の実施例1と同様に例えば図11のフローチャートに示す手順により作動が行なわれるが、相関値誤差変換部168に対応するSA5の作動は測位サーバ14によって行なわれる点が、前述の実施例における図11のフローチャートと異なる。従って、SA6の全ての基地局について誤差、すなわちジッタの量の標準偏差が算出されたかの判断も測位サーバ14において行なわれることとなる。   In the mobile station positioning system 6 in the present embodiment, the operation is performed according to the procedure shown in the flowchart of FIG. 11, for example, as in the first embodiment, but the operation of SA5 corresponding to the correlation value error conversion unit 168 is as follows. The point performed by the positioning server 14 is different from the flowchart of FIG. 11 in the above-described embodiment. Accordingly, the positioning server 14 also determines whether the error, that is, the standard deviation of the amount of jitter has been calculated for all the base stations of SA6.

前述の実施例の移動局測位システム6によれば、前記測位サーバ14は、前記相関値誤差変換部116および関係記憶部166を含んで構成されるので、前述の実施例1の効果に加えて、前記測位サーバ14に各基地局12ごとの前記誤関連値、すなわちジッタの量の標準偏差の算出に伴う演算を集約して実行させることができる。   According to the mobile station positioning system 6 of the above-described embodiment, since the positioning server 14 includes the correlation value error conversion unit 116 and the relationship storage unit 166, in addition to the effects of the above-described first embodiment. The positioning server 14 can collectively execute the calculation associated with the calculation of the error-related value for each base station 12, that is, the standard deviation of the amount of jitter.

本実施例は、移動局10の測位に用いる基地局の組み合わせを選択し、その選択された組み合わせを構成する基地局12を用いて移動局10の測位を行なうものである。図14は、本実施例における移動局測位システム160を説明する図であって、移動局10およびその移動局10が移動可能とされた予め規定された領域8と、複数の基地局101乃至135の配置の一例を説明する図である。なお、図14においては、測位サーバ14および各基地局101乃至135と測位サーバ14とを情報通信可能に接続する通信ケーブル20の記載は省略されている。   In the present embodiment, a combination of base stations used for positioning of the mobile station 10 is selected, and positioning of the mobile station 10 is performed using the base stations 12 constituting the selected combination. FIG. 14 is a diagram for explaining the mobile station positioning system 160 according to the present embodiment. The mobile station 10 and the predetermined area 8 in which the mobile station 10 is movable and a plurality of base stations 101 to 135 are illustrated. It is a figure explaining an example of arrangement | positioning. In FIG. 14, the description of the communication server 20 that connects the positioning server 14 and each of the base stations 101 to 135 and the positioning server 14 so that information communication is possible is omitted.

移動局10が移動可能な領域8が、移動局10と基地局とが通信可能な距離、すなわち移動局10から送信される電波の到達する領域を超える場合には、移動局10から送信された測位のための電波が、少なくとも測位のために必要な最小の数の基地局によって受信されるように基地局を配置することが要求される。また、基地局からは移動局10の作動を制御する指令を含む電波が移動局10に向けて送信されるので、すなわち移動局10から送信される電波の到達する領域を超える場合には、いずれかの基地局から移動局10に送信される電波が、前記移動局10が移動可能な領域8のどの位置に移動局10が存在する場合であっても移動局10によって受信されることができる様に基地局を配置することがが要求される。   If the area 8 in which the mobile station 10 can move exceeds the distance in which the mobile station 10 and the base station can communicate, that is, the area where the radio wave transmitted from the mobile station 10 reaches, the area 8 is transmitted from the mobile station 10 It is required to arrange the base stations so that radio waves for positioning are received by at least the minimum number of base stations necessary for positioning. In addition, since a radio wave including a command for controlling the operation of the mobile station 10 is transmitted from the base station to the mobile station 10, that is, if the radio wave transmitted from the mobile station 10 exceeds the reachable area, The radio wave transmitted from the base station to the mobile station 10 can be received by the mobile station 10 even if the mobile station 10 exists at any position in the region 8 where the mobile station 10 can move. It is required to arrange base stations in the same way.

図14は、かかる要求を満たすための基地局の配置の一例を説明する図である。図14においては、複数の基地局101乃至135のうち、これらの基地局101乃至135は、前述の実施例1において説明したのと同様に、例えば図3および図4に示す構成および機能を有する。すなわち、移動局10から送信される測位のための電波を受信し、その受信結果としてピーク時刻検出部70によって受信時刻を算出し、また相関値誤差変換部68によってジッタの量の標準偏差を算出し、これらの算出された値についての情報を測位サーバ14に送信する。また、前記複数の基地局101乃至135のうち制御基地局107、109、117、119、127、129は、これらの機能に加え、基地局制御部62により移動局10に対し移動局10の作動を制御するための指令を含む電波を送信する作動を行なうようにされている。また、図14において、円R1乃至R6は、制御基地局107、109、117、119、127、129のそれぞれから送信される電波の到達距離を表わしている。図14に示すように、移動局10が移動可能な領域8は、6つの制御基地局107、109、117、119、127、129のいずれかから送信される電波の到達する範囲の中に含まれており、移動局10が移動可能な領域8の何れの位置にある場合であっても、少なくともいずれか1つの制御基地局107、109、117、119、127、129から送信される電波を受信することができる。   FIG. 14 is a diagram for explaining an example of the arrangement of base stations to satisfy such a request. In FIG. 14, among the plurality of base stations 101 to 135, these base stations 101 to 135 have the configurations and functions shown in FIGS. 3 and 4, for example, as described in the first embodiment. . That is, a positioning radio wave transmitted from the mobile station 10 is received, the reception time is calculated by the peak time detection unit 70 as the reception result, and the standard deviation of the jitter amount is calculated by the correlation value error conversion unit 68 Then, information about these calculated values is transmitted to the positioning server 14. In addition to these functions, the control base stations 107, 109, 117, 119, 127, and 129 among the plurality of base stations 101 to 135 operate the mobile station 10 with respect to the mobile station 10 by the base station control unit 62. An operation for transmitting a radio wave including a command for controlling the signal is performed. In FIG. 14, circles R1 to R6 represent the reach of radio waves transmitted from the control base stations 107, 109, 117, 119, 127, and 129, respectively. As shown in FIG. 14, the area 8 in which the mobile station 10 can move is included in a range where radio waves transmitted from any of the six control base stations 107, 109, 117, 119, 127, and 129 reach. The radio wave transmitted from at least one of the control base stations 107, 109, 117, 119, 127, and 129, regardless of where the mobile station 10 is located in the movable region 8, Can be received.

なお、本実施例においても移動局10としては前述の実施例1などと同様、具体的には図2に示す様な構成および機能を有するものが用いられる。   In the present embodiment as well, the mobile station 10 having the configuration and functions shown in FIG. 2 is used as in the first embodiment.

図15は、本実施例の移動局測位システム160を構成する測位サーバ14の電子制御装置48が有する機能を説明する機能ブロック図である。なお、測位サーバ14の構成としては前述の実施例1と同様に、具体的には図7に示す構成が用いられる。   FIG. 15 is a functional block diagram for explaining the functions of the electronic control device 48 of the positioning server 14 constituting the mobile station positioning system 160 of this embodiment. As the configuration of the positioning server 14, the configuration shown in FIG. 7 is specifically used as in the first embodiment.

図15において、基地局設定部176は、制御基地局選択部178および基地局選択部180を含み、TDOA測位部74において移動局10の位置の算出に用いられる基地局を設定する。   In FIG. 15, base station setting section 176 includes control base station selection section 178 and base station selection section 180, and sets a base station used for calculating the position of mobile station 10 in TDOA positioning section 74.

このうち、制御基地局選択部178は、前記制御基地局のうちから、移動局10に対しその作動を制御する指令を行なうなどの移動局10との通信を実際に行なう選択制御基地局を選択する。本実施例においては、前述の様に6つの制御基地局107、109、117、119、127、129が設けられており、これらのうちの1つの制御基地局が選択制御基地局として選択される。具体的には例えば、制御基地局選択部178は、前記6つの制御基地局から予め規定された順序により選択された1つの制御基地局に、移動局10との通信の確立作動を実行させ、最初に移動局10と通信の確立を成功した制御基地局を移動局10との通信を行なう選択制御基地局とする。ここで、前記予め規定された順序とは、例えば前記制御基地局に付された符号が小さい順、すなわち、107、109、117、119、127、129の順などであればよい。   Among these, the control base station selection unit 178 selects a selection control base station that actually performs communication with the mobile station 10 such as instructing the mobile station 10 to control its operation from the control base stations. To do. In the present embodiment, six control base stations 107, 109, 117, 119, 127, and 129 are provided as described above, and one of these control base stations is selected as the selected control base station. . Specifically, for example, the control base station selection unit 178 causes one control base station selected from the six control base stations in a predetermined order to execute an operation for establishing communication with the mobile station 10, First, the control base station that has successfully established communication with the mobile station 10 is defined as a selection control base station that performs communication with the mobile station 10. Here, the predetermined order may be, for example, the order in which the codes given to the control base stations are small, that is, the order of 107, 109, 117, 119, 127, and 129.

基地局情報記憶部177は、各制御基地局について予め設定された基地局の組み合わせについての情報を記憶する。この組み合わせは前記各制御基地局が選択制御基地局として選択された場合に、この選択制御基地局とともにTDOA測位部74によって移動局10の位置の算出に用いられる基地局の組み合わせである。図16は、この基地局情報記憶部177に記憶される情報の一例を説明する図であって、各制御基地局の符号に対し、この選択制御基地局とともにTDOA測位部74によって移動局10の位置の算出に用いられる基地局の組み合わせである基地局群を構成する基地局の符号が記載されている。例えば、制御基地局107が選択制御基地局とされる場合には、基地局101、102、103、106、107、108、111、112、113からなる基地局の組み合わせ(基地局群)を用いて移動局10の位置の算出を行なうように記憶されている。   The base station information storage unit 177 stores information about combinations of base stations set in advance for each control base station. This combination is a combination of base stations used for calculating the position of the mobile station 10 by the TDOA positioning unit 74 together with the selected control base station when each control base station is selected as the selected control base station. FIG. 16 is a diagram for explaining an example of information stored in the base station information storage unit 177. For the code of each control base station, the TDOA positioning unit 74 together with the selected control base station sets the mobile station 10's code. The code | symbol of the base station which comprises the base station group which is a combination of the base station used for calculation of a position is described. For example, when the control base station 107 is a selection control base station, a combination of base stations (base station group) including the base stations 101, 102, 103, 106, 107, 108, 111, 112, and 113 is used. And stored so as to calculate the position of the mobile station 10.

本実施例の基地局選択部180は、前述の実施例1などにおける基地局80とは異なる作動により、すなわち、前記制御基地局選択部178によって選択された選択制御基地局についての情報と、前記基地局情報記憶部177に記憶された情報とに基づいて、TDOA測位部74において移動局10の位置の算出に用いる基地局である選択基地局を選択する。具体的には、前記基地局情報記憶部177に記憶された、各制御基地局のそれぞれに対応する前記基地局群を構成する基地局についての情報から、前記制御基地局選択部178によって選択された選択制御基地局に対応する前記基地局群を構成する基地局についての情報を読み出すことによって、前記選択基地局を選択する。   The base station selection unit 180 of the present embodiment is operated by a different operation from the base station 80 in the first embodiment described above, that is, information on the selected control base station selected by the control base station selection unit 178, and Based on the information stored in the base station information storage unit 177, the TDOA positioning unit 74 selects a selected base station that is a base station used for calculating the position of the mobile station 10. Specifically, the control base station selection unit 178 selects from the information about the base stations constituting the base station group corresponding to each control base station stored in the base station information storage unit 177. The selected base station is selected by reading out information on base stations constituting the base station group corresponding to the selected control base station.

また、重み行列生成部72、およびTDOA測位部74については前述の実施例と同様の作動を行なうものであるので、説明を省略する。   Further, the weight matrix generation unit 72 and the TDOA positioning unit 74 perform the same operations as in the above-described embodiment, and thus the description thereof is omitted.

図17は、本実施例における基地局設定部176の制御作動の一例を説明するフローチャートである。このフローチャートは、例えば、前述の実施例1において説明した、移動局測位システム6の制御作動の一例を表わす図11のフローチャートのSA1に代えて実行される。   FIG. 17 is a flowchart illustrating an example of the control operation of the base station setting unit 176 in the present embodiment. This flowchart is executed, for example, in place of SA1 in the flowchart of FIG. 11 representing an example of the control operation of the mobile station positioning system 6 described in the first embodiment.

SB1乃至SB3は制御基地局選択部178に対応する。まず、SB1においては、予め規定された順序に従って、前記複数の制御基地局のうちの、1つの制御基地局iについて、その制御基地局と移動局10との間で通信の確立のための作動が行なわれる。ここで、前述のとおり、前記予め規定された順序とは、例えば制御基地局に付された符号の小さい順であり、この場合、まず、制御基地局107について、移動局10との通信の確立のための作動が行なわれる。   SB1 to SB3 correspond to the control base station selection unit 178. First, in SB1, an operation for establishing communication between the control base station i and the mobile station 10 for one control base station i among the plurality of control base stations according to a predetermined order. Is done. Here, as described above, the predetermined order is, for example, the order in which the codes attached to the control base station are in the ascending order. In this case, for the control base station 107, first, establishment of communication with the mobile station 10 is established. The operation for is performed.

続くSB2においては、SB1において行なわれた制御基地局iと移動局10との間で通信が確立されたか否かが判断される。通信が確立された場合には、本ステップの判断が肯定され、SB3が実行される。一方、通信が確立されなかった場合には、移動局10は前記制御基地局iの送信する電波の到達範囲にないとして、本ステップの判断が否定され、SB5が実行される。このSB5においては、iの値に1が加えられSB1以降が再度実行される。すなわち、別の制御基地局i+1について前記通信の確立が試行される。例えば、移動局10が図14に示す位置にある場合には、移動局10は制御基地局107から送信される電波の到達範囲である円R1の内部にあるので、制御基地局107と移動局10との通信は確立され、本ステップの判断が肯定される。   In the subsequent SB2, it is determined whether or not communication has been established between the control base station i and the mobile station 10 performed in SB1. If communication is established, the determination in this step is affirmed and SB3 is executed. On the other hand, if communication is not established, the mobile station 10 is not within the reach of the radio wave transmitted by the control base station i, the determination of this step is denied, and SB5 is executed. In SB5, 1 is added to the value of i, and SB1 and subsequent steps are executed again. That is, the establishment of the communication is attempted for another control base station i + 1. For example, when the mobile station 10 is at the position shown in FIG. 14, the mobile station 10 is located inside the circle R 1 that is the reach of the radio wave transmitted from the control base station 107. 10 is established, and the determination in this step is affirmed.

SB2の判断が肯定された場合に実行されるSB3においては、SB2において前記SB2において移動局10との通信の確立が行なわれたと判断された制御基地局が移動局10との通信を実際に行なう選択制御基地局として選択される。例えば、SB2において制御基地局107と移動局10との通信は確立されると、制御基地局107が選択制御基地局として選択される。   In SB3 that is executed when the determination of SB2 is affirmed, the control base station that has been determined in SB2 that communication with mobile station 10 has been established in SB2 actually performs communication with mobile station 10 Selected as the selection control base station. For example, when communication between the control base station 107 and the mobile station 10 is established in SB2, the control base station 107 is selected as the selection control base station.

基地局選択部180に対応するSB4においては、前記基地局情報記憶部177に記憶された各制御基地局のそれぞれに対応する前記基地局群を構成する基地局についての情報から、前記SB3において選択された選択制御基地局に対応する前記基地局群を構成する基地局についての情報が読み出され、この基地局群を構成する基地局が選択基地局として選択される。例えば、SB3において、制御基地局107が選択制御基地局として選択されると、例えば基地局情報記憶部177に記憶された情報(図16参照)から、制御基地局107に対応して記憶された基地局群についての情報が読み出され、その基地局群を構成する基地局101、102、103、106、107、108、111、112、113が移動局10の位置の算出に用いられる選択基地局として選択される。   In SB4 corresponding to the base station selection unit 180, selection is made in the SB3 from information on base stations constituting the base station group corresponding to each control base station stored in the base station information storage unit 177. Information about base stations constituting the base station group corresponding to the selected control base station is read, and the base stations constituting the base station group are selected as the selected base station. For example, in SB3, when the control base station 107 is selected as the selected control base station, for example, information stored in the base station information storage unit 177 (see FIG. 16) is stored corresponding to the control base station 107. Information about the base station group is read, and base stations 101, 102, 103, 106, 107, 108, 111, 112, and 113 that form the base station group are used for calculating the position of the mobile station 10 Selected as a station.

図17のフローチャートが実行された後、図11のフローチャートのSA2以降が行なわれ、移動局10の測位のための制御作動が実行される。このうち、移動局10の移動局無線部22などに対応するSA2においては、例えば前記SB3において選択制御基地局として選択された制御基地局から送信される指令に基づいて、移動局10から測位のための電波の送信が行なわれる。この測位のための電波には、受信時刻を検出するための拡散符号が含まれる。   After the flowchart of FIG. 17 is executed, SA2 and subsequent steps in the flowchart of FIG. 11 are performed, and a control operation for positioning of the mobile station 10 is executed. Among these, in SA2 corresponding to the mobile station radio unit 22 and the like of the mobile station 10, the positioning of the mobile station 10 is determined based on a command transmitted from the control base station selected as the selection control base station in the SB3, for example. For this purpose, radio waves are transmitted. The radio wave for positioning includes a spread code for detecting the reception time.

SA3以降のステップについては、前述の実施例と同様であるので、説明を省略する。なお、本実施例においては、SA3乃至SA6の作動は、前記SB4において測位に用いる基地局である選択基地局として選択された基地局についてのみ実行される点が、前述の実施例とは異なる。すなわち、SB4において選択された選択基地局以外の基地局においては、移動局10からの電波の受信やその受信時刻の検出などの作動が行なわれる必要はない。したがって、SB7において算出される重み行列は、前記SB4において測位に用いる基地局である選択基地局として選択された基地局の重みであり、SA8における移動局10の位置の算出は、前記SB4において選択された選択基地局のみを用いて行なわれる。   Since the steps after SA3 are the same as those in the above-described embodiment, the description thereof is omitted. In the present embodiment, the operation of SA3 to SA6 is different from the above-described embodiment in that it is executed only for a base station selected as a selected base station that is a base station used for positioning in SB4. That is, in the base stations other than the selected base station selected in SB4, it is not necessary to perform operations such as reception of radio waves from the mobile station 10 and detection of the reception time. Therefore, the weight matrix calculated in SB7 is the weight of the base station selected as the selected base station that is the base station used for positioning in SB4, and the calculation of the position of the mobile station 10 in SA8 is selected in SB4. This is performed using only the selected base station.

前述の実施例の移動局測位システム6によれば、前記複数の基地局101乃至135は、前記移動局10の作動を制御するために該移動局との無線通信を実行可能な複数の制御基地局107、109、117、119、127、129を含み、前記制御基地局選択部178(SB1乃至SB3)により、該複数の制御基地局107、109、117、119、127、129のうちから、前記移動局10との無線通信が確立された制御基地局が該移動局の作動を制御する選択制御基地局として選択され、基地局選択部180(SB4)により、前記制御基地局選択部178により選択された選択制御基地局についての情報と、予め前記基地局情報記憶部177に記憶された前記複数の制御基地局107、109、117、119、127、129のそれぞれが前記選択制御基地局とされた場合に前記移動局の測位に用いられる基地局である選択基地局とされる基地局の組み合わせ(基地局群)に関する情報とに基づいて、前記制御基地局選択部178により選択された選択制御基地局についての前記複数の基地局101乃至135のうちから前記移動局10の測位に用いる基地局である前記選択基地局として選択される。このようにして選択された選択基地局を用いて移動局10の位置の算出が行なわれるので、前述の実施例の効果に加え、移動局10との距離が遠いなどにより移動局10から送信される測位のための電波が良好に受信されない基地局の受信結果を用いて移動局10の位置の算出を行なうことにより、算出される移動局10の位置の精度が悪化することが防止できる。   According to the mobile station positioning system 6 of the above-described embodiment, the plurality of base stations 101 to 135 have a plurality of control bases capable of performing wireless communication with the mobile station in order to control the operation of the mobile station 10. Stations 107, 109, 117, 119, 127, and 129, and the control base station selection unit 178 (SB1 to SB3), from among the plurality of control base stations 107, 109, 117, 119, 127, and 129, A control base station that establishes wireless communication with the mobile station 10 is selected as a selection control base station that controls the operation of the mobile station, and is selected by the control base station selection unit 178 by the base station selection unit 180 (SB4). Information about the selected selected control base station and the plurality of control base stations 107, 109, 117, 119, 127, 1 stored in the base station information storage unit 177 in advance. When each of 9 is the selection control base station, the control is performed based on information on a combination (base station group) of base stations to be selected base stations that are base stations used for positioning of the mobile station. The selected base station, which is a base station used for positioning of the mobile station 10, is selected from the plurality of base stations 101 to 135 for the selected control base station selected by the base station selection unit 178. Since the position of the mobile station 10 is calculated using the selected base station selected in this way, in addition to the effect of the above-described embodiment, the mobile station 10 is transmitted from the mobile station 10 when the distance to the mobile station 10 is long. By calculating the position of the mobile station 10 using the reception result of the base station where the radio waves for positioning are not received well, it is possible to prevent the accuracy of the calculated position of the mobile station 10 from deteriorating.

また、移動局10が複数存在する場合に、ある制御基地局とその制御基地局に対応する基地局群を用いて一の移動局10の測位を行なうのと同時期に、その一の移動局の測位に用いられない他の制御基地局とその制御基地局に対応する基地局群を用いて別の移動局10の測位を行なうことができる。   In addition, when there are a plurality of mobile stations 10, one mobile station 10 is located at the same time as positioning of one mobile station 10 using a certain control base station and a base station group corresponding to the control base station. Positioning of another mobile station 10 can be performed using another control base station that is not used for positioning and a base station group corresponding to the control base station.

本実施例は、移動局10が送信した電波を複数の基地局12が受信し、その受信強度を測定し、測定された受信強度に基づいて前記移動局10と前記複数の基地局12のそれぞれとの距離を算出し、算出された距離を用いて移動局10の位置の算出を行なう測位の手法に関するものである。   In the present embodiment, a plurality of base stations 12 receive radio waves transmitted by the mobile station 10 and measure the reception strength thereof. Based on the measured reception strength, each of the mobile station 10 and the plurality of base stations 12 is measured. And a positioning method for calculating the position of the mobile station 10 using the calculated distance.

前述の実施例においては、TDOA測位部74は、複数の基地局12のピーク時刻検出部70によって検出される移動局10から送信される電波の受信時刻と、これら複数の基地局12の位置についての情報とに基づいて、前述の(1)式を解くことにより移動局10の位置を算出した。かかる手法においては、各基地局12はピーク時刻検出部70を有し、移動局10からの電波の受信時刻を検出する必要があるが、このピーク時刻検出部70における演算を精度よく行なうためには、高クロックで作動する電子制御装置など、高性能なハードウェアを必要とする場合がある。   In the above-described embodiment, the TDOA positioning unit 74 determines the reception time of the radio wave transmitted from the mobile station 10 detected by the peak time detection unit 70 of the plurality of base stations 12 and the positions of the plurality of base stations 12. Based on the above information, the position of the mobile station 10 was calculated by solving the above equation (1). In this method, each base station 12 has a peak time detection unit 70 and needs to detect the reception time of the radio wave from the mobile station 10. In order to perform the calculation in the peak time detection unit 70 with high accuracy. May require high-performance hardware such as an electronic control unit that operates with a high clock.

ところで、所定の送信電力により送信された電波を受信した際の受信電力は、電波の伝搬距離と一定の関係を有することが知られている。すなわち、予め定められた送信電力により移動局10から前記測位のための電波が送信されれば、この電波を受信した各基地局12において受信電力を測定することにより、前記一定の関係に基づいて、移動局10と各基地局12との距離を推定することができる。このように、移動局10と各基地局12との距離が推定されれば、各基地局12における移動局10からの電波の受信時刻を検出することなく、前記(1)式に対応する式が導出され、これを解くことにより移動局10の位置の算出を行なうことができる。   By the way, it is known that the received power when a radio wave transmitted with a predetermined transmission power is received has a certain relationship with the propagation distance of the radio wave. That is, if a radio wave for positioning is transmitted from the mobile station 10 with a predetermined transmission power, the received power is measured at each base station 12 that has received the radio wave, based on the predetermined relationship. The distance between the mobile station 10 and each base station 12 can be estimated. As described above, if the distance between the mobile station 10 and each base station 12 is estimated, the equation corresponding to the equation (1) is detected without detecting the reception time of the radio wave from the mobile station 10 in each base station 12. And the position of the mobile station 10 can be calculated by solving this.

本実施例において、移動局10は前述の実施例と同様に、例えば図2に示す構成を有するものが用いられる。また、基地局12は、前述の実施例と同様、例えば図3に示す構成を有する。   In the present embodiment, the mobile station 10 having, for example, the configuration shown in FIG. 2 is used as in the above-described embodiment. Further, the base station 12 has the configuration shown in FIG. 3, for example, as in the above-described embodiment.

図18は、本実施例の基地局12の電子制御装置33が有する機能の概要を説明する機能ブロック図である。図18に示す様に、電子制御装置33は、基地局制御部34、相関値演算部64、受信強度検出部171、受信強度距離変換部172、受信強度距離関係記憶部173を有する。このうち、基地局制御部34、および相関値演算部64については前述の実施例と同様の作動をするものであるので、説明を省略する。   FIG. 18 is a functional block diagram for explaining an overview of the functions of the electronic control device 33 of the base station 12 according to the present embodiment. As shown in FIG. 18, the electronic control unit 33 includes a base station control unit 34, a correlation value calculation unit 64, a reception intensity detection unit 171, a reception intensity distance conversion unit 172, and a reception intensity distance relationship storage unit 173. Among these, the base station control unit 34 and the correlation value calculation unit 64 operate in the same manner as in the above-described embodiment, and thus description thereof is omitted.

受信強度検出部171は、基地局12の基地局無線部32において受信された移動局10から送信された測位のための電波について、その受信強度を数値化した指標であるRSSI(Receive Signal Strength Indicator)が検出される。このRSSIは、例えば電波の受信強度を例えば256段階で評価する指標であって、受信電力PRと一対一の関係にある値である。この受信強度検出部171が受信強度検出部に対応する。   The reception strength detection unit 171 is an RSSI (Receive Signal Strength Indicator) that is an index obtained by quantifying the reception strength of the radio wave for positioning transmitted from the mobile station 10 received by the base station radio unit 32 of the base station 12. ) Is detected. This RSSI is, for example, an index for evaluating the reception intensity of radio waves in, for example, 256 levels, and has a one-to-one relationship with the reception power PR. The reception intensity detection unit 171 corresponds to the reception intensity detection unit.

受信強度距離関係記憶部173は、移動局10が所定の出力で電波の送信を行なった場合における、基地局12におけるRSSIと移動局10および基地局12の間の距離との関係を記憶する。一般に、送信電力PT(dBm)と受信電力PR(dBm)および電波の伝搬距離D(m)には、
PR=−20log(4πDf/c)+GTA+GRA+PT …(7)
の関係がある。ここで、fは電波の周波数(Hz)、cは電波の速度、GTAは送信アンテナゲイン(dBi)、GRAは受信アンテナゲイン(dBi)である。受信強度距離関係部173は、この(7)式を、前記送信電力PT、電波の周波数f、電波の速度c、送信アンテナゲインGTA、受信アンテナゲインGRAのパラメータとともに記憶する。図19は、この(7)式の関係の一例を図示したものであって、受信強度距離関係部173は、このような図示された関係をマップとして記憶していてもよい。
The reception intensity distance relationship storage unit 173 stores the relationship between the RSSI in the base station 12 and the distance between the mobile station 10 and the base station 12 when the mobile station 10 transmits radio waves with a predetermined output. In general, the transmission power PT (dBm), the reception power PR (dBm), and the radio wave propagation distance D (m) are:
PR = −20 log (4πDf / c) + GTA + GRA + PT (7)
There is a relationship. Here, f is a radio wave frequency (Hz), c is a radio wave velocity, GTA is a transmission antenna gain (dBi), and GRA is a reception antenna gain (dBi). The reception intensity distance relation unit 173 stores the equation (7) together with parameters of the transmission power PT, the radio wave frequency f, the radio wave speed c, the transmission antenna gain GTA, and the reception antenna gain GRA. FIG. 19 illustrates an example of the relationship of the equation (7), and the reception intensity distance relationship unit 173 may store such illustrated relationship as a map.

受信強度距離変換部172は、前記受信強度検出部171において測定された受信強度としてのRSSIと、前記受信強度距離関係記憶部173に記憶された関係とに基づいて、前記受信強度検出部171において測定された受信強度としてのRSSIに対応する移動局10と基地局12との距離を算出する。具体的には、例えば、前記受信強度距離関係記憶部173に(7)式が前記パラメータととも記憶される場合には、前記受信強度検出部171において測定されたRSSIを受信電力PRに変換し、その受信電力PRを(7)式に代入し、電波の伝搬距離、すなわち移動局10から基地局12までの距離を算出する。あるいは、前記受信強度距離関係記憶部173に前記図19に示すような関係がマップとして記憶される場合には、前記受信強度検出部171において測定されたRSSIに対応する電波の伝搬距離、すなわち移動局10から基地局12までの距離をその図19の関係から抽出される。   Based on the RSSI as the reception strength measured by the reception strength detection unit 171 and the relationship stored in the reception strength distance relation storage unit 173, the reception strength distance conversion unit 172 performs the reception strength distance conversion unit 172. The distance between the mobile station 10 and the base station 12 corresponding to the RSSI as the measured reception intensity is calculated. Specifically, for example, when the equation (7) is stored together with the parameter in the reception intensity distance relation storage unit 173, the RSSI measured by the reception intensity detection unit 171 is converted into the reception power PR. Then, the received power PR is substituted into the equation (7), and the propagation distance of the radio wave, that is, the distance from the mobile station 10 to the base station 12 is calculated. Alternatively, when the relationship as shown in FIG. 19 is stored as a map in the reception intensity distance relationship storage unit 173, the propagation distance of radio waves corresponding to the RSSI measured by the reception intensity detection unit 171, ie, movement The distance from the station 10 to the base station 12 is extracted from the relationship shown in FIG.

このようにして基地局12において検出および算出された、相関値のピークの値および、移動局10とその基地局12との距離の値についての情報は、基地局制御部34から通信インタフェース46を介して測位サーバ14に送信される。   Information about the peak value of the correlation value and the distance value between the mobile station 10 and the base station 12 detected and calculated in this way by the base station 12 is transmitted from the base station control unit 34 to the communication interface 46. Via the positioning server 14.

本実施例において、測位サーバ14は、前述の実施例と同様に、例えば前述の図7に示す構成を有するものが用いられる。図20は、測位サーバ14の電子制御装置48の有する機能の概要を説明する機能ブロック図である。図20に示す様に、測位サーバ14の電子制御装置48は、相関値誤差変換部168、関係記憶部166、第2重み行列生成部73、およびRSSI測位部174を有する。   In the present embodiment, as the positioning server 14, for example, the one having the configuration shown in FIG. 7 is used as in the above-described embodiment. FIG. 20 is a functional block diagram for explaining an overview of the functions of the electronic control device 48 of the positioning server 14. As illustrated in FIG. 20, the electronic control device 48 of the positioning server 14 includes a correlation value error conversion unit 168, a relationship storage unit 166, a second weight matrix generation unit 73, and an RSSI positioning unit 174.

このうち、相関値誤差変換部168および関係記憶部166は前述の実施例2において説明したものと同様の作動、すなわち各基地局12の相関値演算部64において算出された相関値のピーク値に基づいて、そのピーク値に対応するジッタの量の標準偏差を算出する作動を行なうものである。   Among these, the correlation value error conversion unit 168 and the relationship storage unit 166 operate in the same manner as described in the second embodiment, that is, the peak value of the correlation value calculated by the correlation value calculation unit 64 of each base station 12. Based on this, an operation for calculating the standard deviation of the amount of jitter corresponding to the peak value is performed.

また、第2重み行列生成部73は、相関値誤差変換部168において各基地局12について算出されたジッタの量の標準偏差の値に基づいて、前述の実施例1において説明したものと同様の作動により各基地局12のそれぞれの重み付けを行なう重み行列Wを算出するが、第2重み行列生成部73は、測位に使用するすべての基地局を用いて重み行列を生成することが重み行列生成部72とは異なる。この第2重み行列生成部73によって生成される重み行列Wは、後述するRSSI測位部174による移動局10の位置の算出において用いられるものであって、前述の実施例1乃至3における重み行列Wと同様に算出される。すなわち、この重み行列Wは、移動局10から基地局12への無線通信に誤差が含まれる場合に、その誤差が大きい基地局12における受信結果は移動局10の位置の算出における重みを低くする一方、その誤差が小さい基地局12における受信結果は移動局10の位置の算出における重みを高くすることで、算出される移動局10の位置の精度を向上させるものである。   Further, the second weight matrix generation unit 73 is the same as that described in the first embodiment based on the standard deviation value of the jitter amount calculated for each base station 12 by the correlation value error conversion unit 168. The weighting matrix W for performing weighting of each base station 12 by operation is calculated. The second weighting matrix generation unit 73 generates a weighting matrix by using all base stations used for positioning. Different from the part 72. The weight matrix W generated by the second weight matrix generation unit 73 is used in the calculation of the position of the mobile station 10 by the RSSI positioning unit 174 described later. The weight matrix W in the first to third embodiments described above. Is calculated in the same manner as That is, the weight matrix W reduces the weight in the calculation of the position of the mobile station 10 when the wireless communication from the mobile station 10 to the base station 12 includes an error and the reception result at the base station 12 with the large error is On the other hand, the reception result at the base station 12 having a small error improves the accuracy of the calculated position of the mobile station 10 by increasing the weight in the calculation of the position of the mobile station 10.

RSSI測位部174は、各基地局12の前記受信強度距離変換部172において算出される各基地局12のそれぞれと移動局10との距離、また、予め既知とされている各基地局12の位置についての情報、および前記重み行列生成部72により生成される重み行列Wについての情報に基づいて、移動局10の位置を算出する(RSSI方式)。移動局の座標を(x、y)とし、第1基地局12Aの位置を表す座標が(xB1,yB1)、第2基地局12Bの座標が(xB2,yB2)、第3基地局12Cの座標が(xB3,yB3)、第4基地局12Dの座標が(xB4,yB4)であるとき、移動局の位置は以下の(8)式により表される。ここで、これらの基地局12や移動局10の座標は、例えば図1に示す様に定義された座標系により表わされる。
(xB1−x)2+(yB1−y)2=D1
(xB2−x)2+(yB2−y)2=D2
(xB3−x)2+(yB3−y)2=D3
(xB4−x)2+(yB4−y)2=D4 …(8)
ここで、D乃至D(m)はそれぞれ、第1基地局12A乃至第4基地局12Dのそれぞれと移動局10との距離であって、第1基地局12A乃至第4基地局12Dのそれぞれの受信強度距離変換部172によって算出される値である。
The RSSI positioning unit 174 calculates the distance between each base station 12 and the mobile station 10 calculated by the reception intensity distance conversion unit 172 of each base station 12, and the position of each base station 12 that is known in advance. And the position of the mobile station 10 are calculated based on the information on the weight matrix W and the information on the weight matrix W generated by the weight matrix generator 72 (RSSI method). The coordinates of the mobile station are (x, y), the coordinates indicating the position of the first base station 12A are (x B1 , y B1 ), the coordinates of the second base station 12B are (x B2 , y B2 ), and the third base When the coordinates of the station 12C are (x B3 , y B3 ) and the coordinates of the fourth base station 12D are (x B4 , y B4 ), the position of the mobile station is expressed by the following equation (8). Here, the coordinates of the base station 12 and the mobile station 10 are represented by a coordinate system defined as shown in FIG. 1, for example.
(x B1 −x) 2 + (y B1 −y) 2 = D 1
(x B2 −x) 2 + (y B2 −y) 2 = D 2
(x B3 −x) 2 + (y B3 −y) 2 = D 3
(x B4 −x) 2 + (y B4 −y) 2 = D 4 … (8)
Here, D 1 to D 4 (m) are the distances between the first base station 12A to the fourth base station 12D and the mobile station 10, respectively, and are the first base station 12A to the fourth base station 12D. This is a value calculated by each received intensity distance conversion unit 172.

RSSI測位部174は、前記TDOA測位部74が前記(1)式を解いたのと同様に、前記(8)式をニュートン法などの求解法により解き、移動局10の位置x,yを得る。具体的な解法は前述の実施例1において前記TDOA測位部74が前記(1)式を解いたのと同様であるので、説明を省略する。このRSSI測位部174が測位部に対応する。   The RSSI positioning unit 174 solves the equation (8) by a solving method such as Newton's method in the same manner as the TDOA positioning unit 74 solves the equation (1) to obtain the position x, y of the mobile station 10. . A specific solution is the same as that in which the TDOA positioning unit 74 solves the equation (1) in the first embodiment, and a description thereof will be omitted. This RSSI positioning unit 174 corresponds to the positioning unit.

図21は、本実施例の移動局測位システム6の制御作動の一例を説明するフローチャートであって、前述の実施例の図11のフローチャートに対応するものである。このうち、ステップ(以下「ステップ」を省略する。)SC1乃至SC4は、前記図11のステップSA1乃至SA4に対応するものである。   FIG. 21 is a flowchart for explaining an example of the control operation of the mobile station positioning system 6 of the present embodiment, and corresponds to the flowchart of FIG. 11 of the above-described embodiment. Among these, steps (hereinafter, “step” is omitted) SC1 to SC4 correspond to steps SA1 to SA4 in FIG.

まず基地局無線部32および移動局無線部22などに対応するステップSC1においては、前記移動局10と各基地局12との間で行なわれる通信の確立が行なわれる。具体的には例えば、前記移動局10および各基地局12において通信に用いられるチャンネル(周波数)などが決定され、各基地局12においては移動局10から送信される電波の受信が開始される。   First, in step SC1 corresponding to the base station radio unit 32, the mobile station radio unit 22, and the like, communication established between the mobile station 10 and each base station 12 is established. Specifically, for example, a channel (frequency) used for communication in the mobile station 10 and each base station 12 is determined, and each base station 12 starts receiving a radio wave transmitted from the mobile station 10.

移動局10の移動局無線部22などに対応するSC2においては、移動局10から測位のための電波の送信が行なわれる。この測位のための電波には、受信時刻を検出するための拡散符号が含まれる。この移動局10からの測位のための電波の送信は、例えば予め定められた時間間隔により定期的に行なわれても良いし、測位サーバ14、あるいはいずれかの基地局12から電波を送信するよう指令が行なわれた場合に行なわれてもよい。   In the SC 2 corresponding to the mobile station radio unit 22 of the mobile station 10, radio waves for positioning are transmitted from the mobile station 10. The radio wave for positioning includes a spread code for detecting the reception time. The transmission of radio waves for positioning from the mobile station 10 may be performed periodically, for example, at predetermined time intervals, or radio waves may be transmitted from the positioning server 14 or any of the base stations 12. It may be performed when a command is issued.

各基地局12の基地局無線部32などに対応するSC3においては、移動局10から送信される測位のための電波の受信が開始され、受信された電波が復号されるなどして、受信された電波に含まれていた拡散符号が取り出される。この電波の受信は、例えば後述するSC5における誤差の算出が行なわれるまで、各基地局12において実行される。   In SC3 corresponding to the base station radio section 32 of each base station 12, reception of radio waves for positioning transmitted from the mobile station 10 is started, and received radio waves are decoded and received. The spreading code contained in the received radio wave is extracted. The reception of this radio wave is executed in each base station 12 until, for example, calculation of an error in SC5 described later is performed.

基地局12の相関値演算部64に対応するSC4においては、SC3で受信が開始される移動局10からの電波から取り出された符号と予め記憶されたレプリカ符号との相関値が算出される。このレプリカ符号は、SC2において移動局10から送信される電波に含まれる拡散符号と同一の符号である。また、拡散符号は同位相となったときにのみその相関値が鋭いピークを生ずることから、前記レプリカ符号と前記SC3で受信された電波から取り出された符号とが同位相となった、すなわち同期された場合に、相関値はピークを生ずる。本ステップSC4においてはこのピークの値が検出され、例えば通信ケーブル20を介して測位サーバ14に送信される。   In SC4 corresponding to the correlation value calculation unit 64 of the base station 12, the correlation value between the code extracted from the radio wave from the mobile station 10 whose reception is started in SC3 and the replica code stored in advance is calculated. This replica code is the same code as the spread code included in the radio wave transmitted from the mobile station 10 in SC2. Further, since the correlation code has a sharp peak only when the spread code has the same phase, the replica code and the code extracted from the radio wave received by the SC3 have the same phase, ie, synchronization. When done, the correlation value peaks. In step SC4, the peak value is detected and transmitted to the positioning server 14 via the communication cable 20, for example.

受信強度検出部171および受信強度距離変換部172に対応するSC5においては、SC3で受信が開始される電波の受信強度が測定され、その受信強度に対応する移動局10と基地局12との距離が算出される。この算出は、例えば受信強度距離関係記憶部173に記憶された前記受信強度と前記距離の関係を利用して行なわれる。   In SC5 corresponding to reception intensity detecting section 171 and reception intensity distance converting section 172, the reception intensity of the radio wave started to be received in SC3 is measured, and the distance between mobile station 10 and base station 12 corresponding to the reception intensity is measured. Is calculated. This calculation is performed, for example, using the relationship between the reception intensity and the distance stored in the reception intensity distance relationship storage unit 173.

測位サーバ14の相関値誤差変換部168に対応するSC6においては、SC4において算出された相関値のピークの値の大きさが、対応する誤差としてのジッタの量の標準偏差の値に変換される。この変換は、例えば前記相関値のピークの値に対応するジッタの量の標準偏差の大きさについての情報を予め記憶する関係記憶部166から、SC4において算出された相関値のピーク値の大きさに対応するジッタの量の標準偏差の値が読み出されることによって行なわれる。   In SC6 corresponding to the correlation value error conversion unit 168 of the positioning server 14, the magnitude of the peak value of the correlation value calculated in SC4 is converted into the standard deviation value of the jitter amount as the corresponding error. . This conversion is performed by, for example, the magnitude of the peak value of the correlation value calculated in SC4 from the relation storage unit 166 that stores in advance information about the magnitude of the standard deviation of the jitter amount corresponding to the peak value of the correlation value. This is performed by reading the standard deviation value of the amount of jitter corresponding to.

SC7においては、SC2において移動局10から送信された測位のための電波を受信した全ての基地局12において、SC4における相関値のピークの値の算出、SC5における受信強度の測定および距離の算出、および、SC6におけるジッタの量の標準偏差の算出とが行なわれたか否かが判断される。これらの値の算出が全ての基地局において行なわれていない場合には、本ステップの判断が否定され、いまだ値の算出が行なわれていない基地局について、SC4乃至SC6が実行される。一方、全ての基地局において値の算出が行なわれた場合には、本ステップの判断は肯定されて、SC8が実行される。   In SC7, the calculation of the peak value of the correlation value in SC4, the measurement of the received intensity and the calculation of the distance in SC5 are performed in all the base stations 12 that have received the positioning radio waves transmitted from the mobile station 10 in SC2. Then, it is determined whether or not the standard deviation of the jitter amount in SC6 has been calculated. If these values have not been calculated in all base stations, the determination in this step is denied, and SC4 to SC6 are executed for the base stations for which values have not yet been calculated. On the other hand, when the value is calculated in all the base stations, the determination in this step is affirmed and SC8 is executed.

測位サーバ14の第2重み行列生成部73に対応するSC8においては、SC3において移動局10から送信された測位のための電波の受信を開始した全ての基地局12についての前記ジッタの量の標準偏差に基づいて、それら基地局12の測位における重みを決定する重み行列Wが算出される。   In SC8 corresponding to the second weight matrix generation unit 73 of the positioning server 14, the jitter amount standard for all base stations 12 that have started receiving radio waves for positioning transmitted from the mobile station 10 in SC3. Based on the deviation, a weight matrix W for determining weights in positioning of these base stations 12 is calculated.

測位サーバ14のTDOA測位部74に対応するSC9においては、SC5で測定される各基地局12における受信強度に基づいて算出される移動局10と各基地局12との距離、予め既知とされている各基地局12の位置、SC8において生成された重み行列Wについての情報に基づいて、移動局10の位置の算出が行なわれる。具体的には、前述の(1)式をニュートン法により解くことにより、その解として移動局10の位置が得られる。   In SC9 corresponding to the TDOA positioning unit 74 of the positioning server 14, the distance between the mobile station 10 and each base station 12 calculated based on the reception intensity at each base station 12 measured in SC5 is known in advance. The position of the mobile station 10 is calculated based on the position of each base station 12 and the information about the weight matrix W generated in SC8. Specifically, the position of the mobile station 10 is obtained as a solution by solving the above equation (1) by the Newton method.

前述の実施例の移動局測位システム6によれば、前記基地局12は、移動局10から送信された電波を受信した際の受信強度を検出する受信強度検出部171(SC5)を有し、前記RSSI測位部174(SC9)は、前記移動局10の測位に用いられる複数の前記基地局12のそれぞれの該受信強度検出部171によって検出された前記受信強度に基づいて前記移動局10の位置の算出を行なうので、比較的容易に検出が可能な電波の受信強度(RSSI)に基づいて移動局10の位置の算出を行なうことができるとともに、基地局12のそれぞれについての重みを考慮した移動局10の位置の算出が行なわれ、前記移動局10との通信誤差が大きい基地局ほど重みが小さくされるので、基地局12に応じた重みを用いた移動局10の位置の算出を行なう場合において、基地局12の数が増加しても演算量が増加したり、あるいは移動局10の大型化や高コスト化を伴うことなく精度の高い移動局10の測位を行なうことができる。また、無線LANなどのように、通信に拡散符号を用いると共に、受信強度を検出することが予め前提として設計されている機器を基地局12として用いる場合には、測位のための構成を簡略化することができる。すなわち、前記無線LANのための構成をそのまま利用して移動局測位システム6を構成することができる。   According to the mobile station positioning system 6 of the above-described embodiment, the base station 12 has the reception intensity detection unit 171 (SC5) that detects the reception intensity when the radio wave transmitted from the mobile station 10 is received, The RSSI positioning unit 174 (SC9) determines the position of the mobile station 10 based on the reception strength detected by the reception strength detection unit 171 of each of the plurality of base stations 12 used for positioning of the mobile station 10. Therefore, the position of the mobile station 10 can be calculated based on the reception intensity (RSSI) of the radio wave that can be detected relatively easily, and the weight of each of the base stations 12 is taken into consideration. The position of the station 10 is calculated, and the weight of the base station with a larger communication error with the mobile station 10 is reduced. When calculating the number of base stations 12, the amount of calculation increases even when the number of base stations 12 increases, or the mobile station 10 is positioned with high accuracy without increasing the size and cost of the mobile station 10. Can do. In addition, when a base station 12 is used as a base station 12, a configuration for positioning is simplified when a spreading code is used for communication, such as a wireless LAN, and the reception strength is detected in advance. can do. That is, the mobile station positioning system 6 can be configured using the configuration for the wireless LAN as it is.

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。   As mentioned above, although the Example of this invention was described in detail based on drawing, this invention is applied also in another aspect.

前述の実施例においては、通信における誤差としてジッタの量の標準偏差が用いられたが、これに限られず、例えば前記ジッタの量の標準偏差と相関がある、すなわち一対一の関係にあるその他の量を用いてもよい。具体的には、受信時刻検出誤差の標準偏差や、移動局10と基地局12との距離の誤差の標準偏差が前記ジッタの量の標準偏差に代えて用いられてもよい。   In the above-described embodiment, the standard deviation of the jitter amount is used as an error in communication. However, the present invention is not limited to this. For example, there is a correlation with the standard deviation of the jitter amount, that is, other one-to-one relationship. An amount may be used. Specifically, the standard deviation of the reception time detection error and the standard deviation of the distance error between the mobile station 10 and the base station 12 may be used instead of the standard deviation of the jitter amount.

また、前述の実施例においては、基地局選択部80、180は、移動局10が送信した電波を受信した全ての基地局12を移動局10の位置の算出に用いる選択基地局として選択し、あるいは、制御基地局選択部178により選択された選択制御基地局に対応する基地局の組み合わせ(基地局群)を構成する基地局12を選択基地局として選択した。しかしながら、このような態様に限られず、例えば、前記相関値のピークの値が予め定められた所定値より大きい基地局12を選択基地局として選択したり、あるいは、前記受信強度(RSSI)が予め定められた所定値より大きい基地局12を選択基地局として選択することも可能である。   In the above-described embodiment, the base station selection units 80 and 180 select all the base stations 12 that have received the radio waves transmitted by the mobile station 10 as selected base stations used for calculating the position of the mobile station 10, Alternatively, the base station 12 constituting the combination of base stations (base station group) corresponding to the selected control base station selected by the control base station selection unit 178 is selected as the selected base station. However, the present invention is not limited to such a mode. For example, the base station 12 having a peak value of the correlation value larger than a predetermined value is selected as the selected base station, or the reception strength (RSSI) is set in advance. It is also possible to select a base station 12 larger than a predetermined value as a selected base station.

また、前述の実施例においては、制御基地局選択部178は、制御基地局から予め規定された順序により選択された1つの制御基地局に、移動局10との通信の確立作動を実行させ、最初に移動局10と通信の確立を成功した制御基地局を移動局10との通信を行なう選択制御基地局とした。ここで、前記予め規定された順序とは、前述の実施例においては前記制御基地局に付された符号が小さい順とされたが、このような態様に限られない。例えば、前述の実施例における移動局測位システム6により例えば所定の間隔などにより反復的に移動局10の位置の算出が行なわれる場合には、直前に算出された移動局10の位置との距離が最も近い制御基地局から、前記距離が短い順序としてもよい。   Further, in the above-described embodiment, the control base station selection unit 178 causes the one control base station selected from the control base station in a predetermined order to execute the operation of establishing communication with the mobile station 10, The control base station that first successfully established communication with the mobile station 10 was selected as a selective control base station that communicates with the mobile station 10. Here, the predetermined order is the order in which the codes given to the control base stations are small in the above-described embodiment, but is not limited to such an aspect. For example, when the position of the mobile station 10 is repeatedly calculated by the mobile station positioning system 6 in the above-described embodiment, for example, at a predetermined interval, the distance from the position of the mobile station 10 calculated immediately before is calculated. The order from the shortest distance from the nearest control base station may be used.

また、前述の実施例3の移動局測位システム6は実施例1に対して基地局設定部176がサーバに設けられるものであったが、実施例2の移動局測位システム6に対し基地局設定部176を適用することも当然可能である。   Further, in the mobile station positioning system 6 of the above-described third embodiment, the base station setting unit 176 is provided in the server as compared with the first embodiment, but the base station setting is set in the mobile station positioning system 6 of the second embodiment. Of course, the portion 176 can be applied.

また、前述の実施例においては、サーバ14と基地局12とは通信ケーブル20によって情報通信可能に接続されたが、この通信は有線通信に限らず、無線通信であってもよい。   In the above-described embodiment, the server 14 and the base station 12 are connected via the communication cable 20 so as to be capable of information communication. However, this communication is not limited to wired communication but may be wireless communication.

また、前述の実施例1から3において、TDOA測位部74により移動局10の位置の算出を行なった際において、前記(1)式を構成する前記基準基地局、すなわちジッタの量の標準偏差の値が最も小さい基地局に対応する式(前述の実施例においては第1式の両辺の平方根をとったものを、前記(1)式の残りの式(前述の実施例においては第2式乃至第4式)のそれぞれの両辺の平方根をとったものから減ずることにより(1)式から(2)式を得た。また、重み行列生成部72は、前記基地局選択部80により選択された基地局12のうち前記基準基地局以外の基地局についての重みを算出したが、このような態様に限られない。すなわち、前記基地局選択部80により選択された基地局12のうち、ジッタの量の標準偏差の値が最も小さい基地局以外の基地局を基準基地局とすることも可能である。   In the first to third embodiments, when the position of the mobile station 10 is calculated by the TDOA positioning unit 74, the reference base station constituting the equation (1), that is, the standard deviation of the jitter amount is calculated. The expression corresponding to the base station having the smallest value (in the above embodiment, the value obtained by taking the square root of both sides of the first expression is replaced with the remaining expression (the second expression to the second expression in the above embodiment). The equation (2) is obtained from the equation (1) by subtracting from the square root of each side of the equation (4), and the weight matrix generator 72 is selected by the base station selector 80. Although the weights for the base stations other than the reference base station among the base stations 12 are calculated, the present invention is not limited to this mode, that is, the jitter of the base stations 12 selected by the base station selection unit 80 is reduced. The standard deviation of the quantity is the highest It is also possible to base stations other than the small base station and the reference base station.

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。   The above description is only an embodiment, and the present invention can be implemented in variously modified and improved forms based on the knowledge of those skilled in the art.

本発明の移動局測位システムの構成の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of a structure of the mobile station positioning system of this invention. 図1の移動局測位システムにおける移動局の構成と機能をの一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of a structure and function of a mobile station in the mobile station positioning system of FIG. 図1の移動局測位システムにおける基地局の構成の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of a structure of the base station in the mobile station positioning system of FIG. 図3の基地局の電子制御装置の有する機能の概要を説明する図である。It is a figure explaining the outline | summary of the function which the electronic control apparatus of the base station of FIG. 3 has. 移動局の位置の算出における各指標の関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship of each parameter | index in calculation of the position of a mobile station. 図4の基地局の関係記憶部に記憶される情報の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the information memorize | stored in the relationship memory | storage part of the base station of FIG. 図1の移動局測位システムにおける測位サーバの構成の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of a structure of the positioning server in the mobile station positioning system of FIG. 図7の測位サーバの電子制御装置の有する機能の概要を説明する図である。It is a figure explaining the outline | summary of the function which the electronic control apparatus of the positioning server of FIG. 7 has. 図8の測位サーバのTDOA測位部による測位の原理を説明する図である。It is a figure explaining the principle of the positioning by the TDOA positioning part of the positioning server of FIG. 図1の移動局測位システムにおける重み行列の位置づけを説明する図である。It is a figure explaining the positioning of the weight matrix in the mobile station positioning system of FIG. 図1の移動局測位システムの移動局の位置の算出における制御作動の一例を説明するフローチャートである。3 is a flowchart for explaining an example of a control operation in calculating the position of a mobile station in the mobile station positioning system of FIG. 1. 本発明の別の実施例における移動局測位システムを構成する基地局の電子制御装置の有する機能を説明する図であって、図4に対応する図である。It is a figure explaining the function which the electronic control apparatus of the base station which comprises the mobile station positioning system in another Example of this invention has, Comprising: It is a figure corresponding to FIG. 本発明の別の実施例における移動局測位システムを構成する測位サーバの電子制御装置の有する機能を説明する図であって、図8に対応する図である。It is a figure explaining the function which the electronic control apparatus of the positioning server which comprises the mobile station positioning system in another Example of this invention has, Comprising: It is a figure corresponding to FIG. 本発明の更に別の実施例における移動局測位システムの構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the mobile station positioning system in another Example of this invention. 本発明の更に別の実施例における移動局測位システムを構成する測位サーバの電子制御装置の有する機能を説明する図であって、図8に対応する図である。It is a figure explaining the function which the electronic control apparatus of the positioning server which comprises the mobile station positioning system in another Example of this invention has, Comprising: It is a figure corresponding to FIG. 図15の基地局情報記憶部177に記憶される情報の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the information memorized by base station information storage part 177 of Drawing 15. 図15の基地局設定部による選択制御基地局および選択基地局の選択における作動の一例を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining an example of the operation | movement in selection of the selection control base station and selection base station by the base station setting part of FIG. 本発明の別の実施例における移動局測位システムを構成する基地局の電子制御装置の有する機能を説明する図であって、図4に対応する図である。It is a figure explaining the function which the electronic control apparatus of the base station which comprises the mobile station positioning system in another Example of this invention has, Comprising: It is a figure corresponding to FIG. 図18の受信強度距離関係記憶部に記憶される情報の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the information memorized by the receiving intensity distance relation storage part of Drawing 18. 本発明の別の実施例における移動局測位システムを構成する測位サーバの電子制御装置の有する機能を説明する図であって、図8に対応する図である。It is a figure explaining the function which the electronic control apparatus of the positioning server which comprises the mobile station positioning system in another Example of this invention has, Comprising: It is a figure corresponding to FIG. 本発明の別の実施例における移動局測位システムの移動局の位置の算出における制御作動の一例を説明するフローチャートであって、図11に対応する図である。FIG. 12 is a flowchart for explaining an example of a control operation in the calculation of the position of the mobile station in the mobile station positioning system according to another embodiment of the present invention, corresponding to FIG. 11.

符号の説明Explanation of symbols

6:移動局測位システム
10:移動局
12:基地局
14:測位サーバ
64:相関値演算部(相関演算部)
68:相関値誤差変換部
70:ピーク時刻検出部(受信時刻検出部)
72:重み行列生成部
74:TDOA測位部(測位部)
80、180:基地局選択部
171:受信強度検出部
174:RSSI測位部(測位部)
187:制御基地局選択部
6: Mobile station positioning system 10: Mobile station 12: Base station 14: Positioning server 64: Correlation value calculation unit (correlation calculation unit)
68: Correlation value error conversion unit 70: Peak time detection unit (reception time detection unit)
72: Weight matrix generation unit 74: TDOA positioning unit (positioning unit)
80, 180: Base station selection unit 171: Reception strength detection unit 174: RSSI positioning unit (positioning unit)
187: Control base station selection unit

Claims (7)

移動局から送信される拡散符号を含んだ電波を複数の基地局によって受信し、該複数の基地局とデータ通信可能に接続された測位サーバにより、前記複数の基地局において受信した電波の受信結果に基づいて前記移動局の位置の算出を行なう移動局測位システムであって、
前記複数の基地局が受信する電波に含まれ、受信後に所定の振幅にされる拡散符号と、前記移動局が送信した電波に含まれる拡散符号と同一の予め記憶された拡散符号であるレプリカ符号との規格化相関値の大きさを、予め定められた関係に基づいて算出する相関演算部と、
前記規格化相関値の大きさと前記移動局と前記複数の基地局のそれぞれとの無線通信における通信誤差との予め記憶された関係から、該相関演算部によって算出された前記規格化相関値の大きさに基づいて、前記移動局から前記複数の基地局のそれぞれへの無線通信における通信誤差に関する誤差関連値を前記複数の基地局のそれぞれについて算出する相関値誤差変換部と、
前記相関値誤差変換部によって算出される、前記移動局から前記複数の基地局のそれぞれへの無線通信における前記誤差関連値に基づいて、予め記憶された関係により前記複数の基地局のそれぞれの測位における重みを表す重み行列を決定する重み行列生成部と、
前記移動局から送信される電波を前記複数の基地局が受信した際の該複数の基地局のそれぞれにおける受信結果と、該重み行列生成部により生成された重み行列とを用いて、予め記憶された関係により前記移動局の位置を算出する測位部と
を有することを特徴とする移動局測位システム。
Radio waves including spreading codes transmitted from a mobile station are received by a plurality of base stations, and reception results of the radio waves received at the plurality of base stations by a positioning server connected to the plurality of base stations so as to be able to perform data communication A mobile station positioning system for calculating the position of the mobile station based on
A replica code that is included in the radio waves received by the plurality of base stations and has a predetermined amplitude after reception, and a replica code that is a pre-stored spread code that is the same as the spread code included in the radio waves transmitted by the mobile station A correlation calculation unit that calculates the magnitude of the normalized correlation value with the predetermined relationship;
The magnitude of the normalized correlation value calculated by the correlation calculation unit based on a prestored relationship between the magnitude of the normalized correlation value and a communication error in wireless communication between the mobile station and each of the plurality of base stations. A correlation value error converter that calculates an error-related value related to a communication error in wireless communication from the mobile station to each of the plurality of base stations for each of the plurality of base stations;
Based on the error related value in the wireless communication from the mobile station to each of the plurality of base stations, calculated by the correlation value error conversion unit, the positioning of each of the plurality of base stations by a prestored relationship A weight matrix generation unit for determining a weight matrix representing the weight in
Stored in advance using reception results at each of the plurality of base stations when the plurality of base stations receive radio waves transmitted from the mobile station and the weight matrix generated by the weight matrix generation unit. And a positioning unit for calculating the position of the mobile station according to the relationship.
前記複数の基地局は、前記移動局の作動を制御するために該移動局との無線通信を実行可能な複数の制御基地局を含み、
該複数の制御基地局のうちから、前記移動局との無線通信が確立された制御基地局を該移動局の作動を制御する選択制御基地局として選択する制御基地局選択部と、
予め記憶された前記複数の制御基地局のそれぞれが前記選択制御基地局とされた場合に前記移動局の測位に用いられる基地局である選択基地局とされる基地局の組み合わせに関する情報に基づいて、前記制御基地局選択部により選択された選択制御基地局についての前記選択基地局の組み合わせを選択する基地局選択部と、を有し、
前記相関演算部は、前記基地局選択部によって選択された前記選択基地局が受信する電波に含まれ、受信後に所定の振幅にされる拡散符号と、前記レプリカ符号との規格化相関値の大きさを、予め記憶された関係に基づいて算出し、
前記相関値誤差変換部は、前記規格化相関値の大きさと前記移動局と前記選択基地局のそれぞれとの無線通信における通信誤差との予め記憶された関係から、該相関演算部によって算出された前記規格化相関値の大きさに基づいて、前記移動局から前記選択基地局のそれぞれへの無線通信における通信誤差に関する誤差関連値を前記選択基地局のそれぞれについて算出し、
前記重み行列生成部は、前記相関値誤差変換部によって算出される、前記移動局から前記選択基地局のそれぞれへの無線通信における前記誤差関連値に基づいて、予め記憶された関係により前記選択基地局のそれぞれの測位における重みを表す重み行列を決定し、
前記測位部は、前記移動局から送信される電波を前記選択基地局のそれぞれが受信した際の該選択基地局のそれぞれにおける受信結果と、該重み行列生成部により生成された重み行列とを用いて、予め記憶された関係により前記移動局の位置を算出すること
を特徴とする請求項1に記載の移動局測位システム。
The plurality of base stations include a plurality of control base stations capable of performing wireless communication with the mobile station in order to control operation of the mobile station,
A control base station selection unit that selects, from among the plurality of control base stations, a control base station that establishes wireless communication with the mobile station as a selection control base station that controls the operation of the mobile station;
Based on information on a combination of base stations to be selected base stations that are base stations used for positioning of the mobile station when each of the plurality of control base stations stored in advance is the selected control base station A base station selection unit that selects a combination of the selected base stations for the selected control base station selected by the control base station selection unit,
The correlation calculation unit includes a standardized correlation value between a spread code included in a radio wave received by the selected base station selected by the base station selection unit and having a predetermined amplitude after reception, and the replica code Is calculated based on a pre-stored relationship,
The correlation value error conversion unit is calculated by the correlation calculation unit based on a prestored relationship between the magnitude of the normalized correlation value and a communication error in wireless communication between each of the mobile station and the selected base station. Based on the magnitude of the normalized correlation value, an error-related value related to a communication error in wireless communication from the mobile station to each of the selected base stations is calculated for each of the selected base stations,
The weight matrix generation unit is configured to calculate the selected base according to a relationship stored in advance based on the error-related value in wireless communication from the mobile station to each of the selected base stations, calculated by the correlation value error conversion unit. Determine a weight matrix representing the weight at each station's positioning,
The positioning unit uses a reception result at each of the selected base stations when the selected base station receives a radio wave transmitted from the mobile station, and a weight matrix generated by the weight matrix generation unit. The mobile station positioning system according to claim 1, wherein the position of the mobile station is calculated based on a previously stored relationship.
前記複数の基地局のうちから、測位の対象とされた前記移動局からの電波を受信した全ての前記基地局を前記移動局の測位に用いる選択基地局として選択する基地局選択部を有し、
前記相関演算部は、前記基地局選択部によって選択された前記選択基地局が受信する電波に含まれ、受信後に所定の振幅にされる拡散符号と、前記レプリカ符号との規格化相関値の大きさを、予め記憶された関係に基づいて算出し、
前記相関値誤差変換部は、前記規格化相関値の大きさと前記移動局と前記選択基地局のそれぞれとの拡散符号の無線通信における通信誤差との予め記憶された関係から、該相関演算部によって算出された前記規格化相関値の大きさに基づいて、前記移動局から前記選択基地局のそれぞれへの無線通信における通信誤差に関する誤差関連値を前記選択基地局のそれぞれについて算出し、
前記重み行列生成部は、前記相関値誤差変換部によって算出される、前記移動局から前記選択基地局のそれぞれへの無線通信における前記誤差関連値に基づいて、予め記憶された関係により前記選択基地局のそれぞれの測位における重みを表す重み行列を決定し、
前記測位部は、前記移動局から送信される電波を前記選択基地局のそれぞれが受信した際の該選択基地局のそれぞれにおける受信結果と、該重み行列生成部により生成された重み行列とを用いて、予め記憶された関係により前記移動局の位置を算出すること
を特徴とする請求項1に記載の移動局測位システム。
A base station selection unit that selects, from among the plurality of base stations, all the base stations that have received radio waves from the mobile station that are targeted for positioning, as selected base stations used for positioning of the mobile station. ,
The correlation calculation unit includes a standardized correlation value between a spread code included in a radio wave received by the selected base station selected by the base station selection unit and having a predetermined amplitude after reception, and the replica code Is calculated based on a pre-stored relationship,
The correlation value error conversion unit is configured so that the correlation calculation unit calculates a correlation between a magnitude of the normalized correlation value and a communication error in a wireless communication of spread codes between the mobile station and each of the selected base stations. Based on the calculated magnitude of the normalized correlation value, an error-related value related to a communication error in wireless communication from the mobile station to each of the selected base stations is calculated for each of the selected base stations,
The weight matrix generation unit is configured to calculate the selected base according to a relationship stored in advance based on the error-related value in wireless communication from the mobile station to each of the selected base stations, calculated by the correlation value error conversion unit. Determine a weight matrix representing the weight at each station's positioning,
The positioning unit uses a reception result at each of the selected base stations when the selected base station receives a radio wave transmitted from the mobile station, and a weight matrix generated by the weight matrix generation unit. The mobile station positioning system according to claim 1, wherein the position of the mobile station is calculated based on a previously stored relationship.
前記基地局は、前記相関演算部によって算出される規格化相関値のピークを生じた時刻に基づいて電波の受信時刻を検出する受信時刻検出部を有し、
前記測位部は、前記複数の選択基地局のそれぞれの該受信時刻検出部によって検出された受信時刻に基づいて前記移動局の位置の算出を行なうこと
を特徴とする請求項1乃至3のいずれか1に記載の移動局測位システム。
The base station has a reception time detection unit that detects a reception time of a radio wave based on a time when a peak of a normalized correlation value calculated by the correlation calculation unit occurs.
The positioning unit calculates the position of the mobile station based on the reception time detected by the reception time detection unit of each of the plurality of selected base stations. The mobile station positioning system according to 1.
前記基地局は、移動局から送信された電波を受信した際の受信強度を検出する受信強度検出部を有し、
前記測位部は、前記移動局の測位に用いられる複数の前記基地局のそれぞれの該受信強度検出部によって検出された前記受信強度に基づいて前記移動局の位置の算出を行なうこと
を特徴とする請求項1乃至3のいずれか1に記載の移動局測位システム。
The base station has a reception intensity detection unit that detects reception intensity when a radio wave transmitted from a mobile station is received,
The positioning unit calculates the position of the mobile station based on the reception strength detected by the reception strength detection unit of each of the plurality of base stations used for positioning of the mobile station. The mobile station positioning system according to any one of claims 1 to 3.
前記基地局は、前記相関値誤差変換部を含んで構成されること
を特徴とする請求項1乃至5のいずれか1に記載の移動局測位システム。
The mobile station positioning system according to any one of claims 1 to 5, wherein the base station includes the correlation value error conversion unit.
前記測位サーバは、前記相関値誤差変換部を含んで構成されること
を特徴とする請求項1乃至5のいずれか1に記載の移動局測位システム。
The mobile station positioning system according to any one of claims 1 to 5, wherein the positioning server includes the correlation value error conversion unit.
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