CN100496161C - 测位装置和测位方法以及测位系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种测位装置和测位方法以及测位系统,利用从通信区内配置的多个基站到来的电波来测定移动台的当前位置。接收从多个基站到来的各个电波并生成对应各电波的接收信号,由接收信号测定从各基站到来的各电波的传输距离。从测定的传输距离中检测从各基站到来的直接波的传输距离,使用检测出的直接波的传输距离进行测位运算,从而测定移动台的当前位置。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用无线通信的通信技术,特别是涉及一种求出例如便携电话等的移动台的位置的测位装置和测位方法以及测位系统。
背景技术
近年来,利用无线通信的通信系统开始迅速普及,在例如便携电话、寻呼等移动通信、辅助人和汽车的移动的导航系统等领域期待有更大的发展。
为促进这种通信系统的进一步发展,希望开发一种能够正确测定自由移动的便携电话、导航装置等的移动台的位置,并基于该测位结果确立与基站之间的稳定通信状态等,并且能与多种移动通信环境、导航系统环境相对应的测位方法等。
作为已有的测位方法,已知有码分多址(Code Division MultipleAccess:CDMA)方式的移动通信系统中的测位方法。
该测位方法中,如图25所示,通信区内配置的基站A,B,C产生的电波由作为便携电话的移动台P接收,求出从各基站A,B,C到达移动台P需要的各电波的传输时间(或传输距离),采用三角法(triangulation)进行解析,由此来求出移动台P对基站A,B,C的位置。
如果更具体地来描述原来的测位方法的话,则如图26所示,在移动台P内设置由连接于接收部1的距离测定部6和位置运算部7所构成的测位装置。
即,具有用于与基站之间进行通信的接收部1、发送部2、RF部3以及收发天线ANT的移动台P中,由收发天线ANT接收从基站A,B,C到来的电波时,将通过该接收得到的接收信号用RF部3下变频后作A/D变换而成为数字数据,并且将该数字数据通过滚降滤波器(roll off filter)4由解调部5解扩而生成接收数据Drx。接着,设置在移动台P的距离测定部6和位置运算部7使用滚降滤波器4的输出数据Dd和解调部5的接收数据Drx进行上述的三角法来测定移动台P的当前位置。
这里,在距离测定部6中,如图27所示,备有相关器8和距离运算部9,相关器8求出与来自基站A,B,C的各到来电波具有相关性的相关用数据DA,DB,DC和从滚降滤波器4输出的数据Dd的各自的相关,距离运算部9解析该相关运算得到的相关值CRRA,CRRB,CRRC,从而检测各到来电波的传输距离LA,LB,LC。
即,如图28(a)~图28(c)所示,相关器8运算与来自各基站A,B,C的到来电波对应的相关值CRRA,CRRB,CRRC时,距离运算部9通过将相关值CRRA,CRRB,CRRC与规定阈值THD进行分别比较,来挑选检测各相关值为最大的位置(时刻)tA,tB,tC。并且,将到各个时刻tA,tB,tC的相位差τA,τB,τC看作传输时间来换算为传输距离,从而求出各到来电波的传输距离LA,LB,LC。
位置运算部7通过采用三角法解析传输距离LA,LB,LC来求出便携电话P的位置。即,各基站A,B,C将表示各基站A,B,C的位置(经度、纬度)的信息包含在电波中来发送,从而接收时位置运算部7从接收数据Drx中提取各基站A,B,C的位置信息,将该提取的位置信息与传输距离LA,LB,LC用三角法进行解析,求出表示移动台P的当前位置的位置数据Dp。
但是上述原有的测位方法中,存在如下问题:受到多路衰落和噪声影响导致测位精度恶化、由于容易受到多路衰落和噪声影响使测位精度提高困难。
举出具体例子说明的话,则如图29所示,例如在基站A与移动台P之间有建筑物等的遮挡物BL1存在,其结果从基站A到达移动台P的直接波的电平降低,而且,其他建筑物等的反射物BL2,BL3等反射的多路波到达移动台P时,如图30(a)所示,相关值CRRA中出现直接波和多路波产生的多个峰值比阈值THD大的值,这样不能判断出哪个峰值应属于直接波的。因此,就有将由多路波产生的峰值误判断为是属于直接波的问题。
另外,与因遮挡物BL1的影响到达移动台P的多路波的电平比较,直接波的电平相对低,因此,如图30(b)所示,直接波的峰值低于阈值THD,多路波的峰值大于阈值THD时,到多路波的峰值出现时刻的相位差(时间)τ Ae被误判断为属于直接波的问题就会出现。
另外,如图30(b)所示的情况不仅在多路波的影响下,而且在接收具有与对应于基站A的相关用数据DA的相关性的噪声,该噪声产生的峰值出现在相关值CRRA中的情况下也会产生,因此出现难以区别噪声和直接波的问题。
这样的问题,即导致将从基站A到达移动台P的直接波的传输时间或传输距离误判断为多路波、噪声等的传输时间τ Ae或传输距离LAe的情况时,如图31所示,比移动台P的原来位置(真正位置)偏离开的位置Pe被测定为当前位置,从而导致测位精度恶化。
另外,上述例子中,说明了不能高精度地检测来自基站A的直接波的情况,但对于来自其他基站B,C的直接波,由于产生因多路波的影响等不能高精度检测的情况,故也难以提高测位精度。
即,使用三角法时,基站A,B,C的位置已知,从而若来自基站A,B,C的3个直接波的传输距离LA,LB,LC被正确检测出的话,则假定描绘以基站A,B,C为中心以传输距离LA,LB,LC为半径的3个圆时,可将这3个圆在1个点上交叉时的位置作为移动台P的真正位置。但是,在从基站A,B,C到移动台P的到来电波的传输距离受到多路衰落、噪声的影响而随机变化并具有误差的实际通信环境中,图31中的例如阴影线所示区域内的各个位置会被误判断为移动台P的真正位置,从而出现难以提高测位精度的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述已有问题而作出的发明,目的是提供测位装置、测位方法和测位系统,以便更高精度地测定移动台的位置,并且可对应例如多样化的移动通信环境和导航系统环境等。
为达到上述目的,本发明的测位装置、测位方法和测位系统利用从配置在通信区内的多个基站到来的电波测定移动台的当前位置,其特征在于接收从所述多个基站到来的各个电波、生成对应于各电波的接收信号,从生成的所述接收信号中提取多个从所述基站到来的各电波的直接波的候补,从提取的所述多个直接波的候补中求出上述移动台的测位误差,基于该测位误差,导出与直接波相当的接收信号,使用导出的接收信号来测定所述移动台的当前位置。
根据本发明,在从多个基站到达移动台的多个电波中提取直接波的候补,从该直接波候补中导出与直接波相当的接收信号。之后,使用导出的接收信号测定移动台的当前位置来高精度地求出移动台的当前位置。
另外,为达到上述目的,本发明的测位装置、测位方法和测位系统利用从移动台到达在通信区内配置的多个基站的电波来测定移动台的当前位置,其特征在于接收从所述移动台到来的电波、生成对应于各电波的接收信号,从生成的所述接收信号中提取多个到达所述各基站的各电波的直接波的候补,从提取的所述多个直接波的候补中求出上述移动台的测位误差,基于该测位误差,导出与直接波相当的接收信号,使用导出的接收信号来测定所述移动台的当前位置。
根据本发明,在从移动台到达多个基站的多个电波中提取直接波的候补,从该直接波候补中导出与直接波相当的接收信号。之后,使用导出的接收信号测定移动台的当前位置来高精度地求出移动台的当前位置。
另外,上述测位装置、测位方法和测位系统中,其特征在于从由在测位开始时刻到规定的时间内到达的电波所生成的接收信号中提取所述直接波的候补。
根据本发明,设定从基站输出的电波到达移动台所需的规定时间或从移动台输出的电波到达基站所需的规定时间,从测位开始时刻到该设定的规定时间中从到达移动台或基站的电波的接收信号中来提取直接波的候补。这样,进行测位需要的直接波的候补必定可提取出来,进而能够高精度地求出移动台的当前位置。
另外,上述测位装置、测位方法和测位系统中,其特征在于将所述规定时间设定为对应于各基站的通信区的大小的时间。
根据本发明,将对应各基站的通信区(换言之“小区”)的大小的时间设定到上限时间,在其上限时间内从到达移动台或基站的电波的接收信号中提取直接波的候补。由于各基站的通信区与各基站的通信许可范围相当,因此通过将对应通信区的大小的时间设定为上限时间,使得进行测位需要的直接波的候补必定可提取出来,进而能够高精度地求出移动台的当前位置。
另外,上述测位装置、测位方法和测位系统中,其特征在于从到来的电波生成的接收信号中提取接收强度大的多个信号来作为所述直接波的候补。
根据发明,在比产生接收强度大的信号的时刻短的范围内,必定可提取出与直接波相当的接收信号。因此,进行测位需要的直接波的候补必定可提取出来,进而能够高精度地求出移动台的当前位置。
另外,利用从上述基站到达移动台的电波来测定移动台的当前位置的测位装置、测位方法和测位系统中,其特征在于对从多个基站到达所述移动台的每个电波分别提取多个直接波候补,通过将提取的所述直接波的候补按各基站一个一个地选出并作组合来求出由直接波候补组成的多个组合,同时使用所述多个的各组合求出所述移动台的大概位置和所述大概位置的测位误差,将所述测位误差为最小值时的组合中包含的直接波候补作为与从所述各多个基站到达移动台的直接波对应的接收信号导出,使用与从导出的所述各多个基站到来的直接波对应的接收信号来测定所述移动台的当前位置。
根据本发明,首先,组合从多个基站到达移动台的多个电波中求出的直接波候补。该组合时,将直接波候补按各基站一个一个地选择并组合,求出多个组合。之后,使用多个组合求出移动台的大概位置和大概位置的测位误差。接着,将测位误差为最小值时的组合中包含的直接波候补作为与从各基站到达移动台的直接波对应的接收信号导出。然后,使用与从导出的各多个基站到来的直接波对应的接收信号来测定移动台的当前位置。这样,基于测位误差最小时的接收信号测位移动台时,可高精度求出移动台的当前位置。
另外,利用从上述移动台到达多个基站的电波来测定移动台的当前位置的测位装置、测位方法和测位系统中,其特征在于对从所述移动台到达多个基站的每个电波分别提取多个直接波候补,通过将提取的所述直接波的候补按各基站一个一个地选出并作组合来求出由直接波候补组成的多个组合,同时使用所述各多个组合求出所述移动台的大概位置和所述大概位置的测位误差,将所述测位误差为最小值时的组合中包含的直接波候补作为与从所述移动台到达所述各多个基站的直接波对应的接收信号导出,使用与导出的到达所述各多个基站的直接波对应的接收信号来测定所述移动台的当前位置。
根据本发明,首先,组合从移动台到达多个基站的多个电波中求出的直接波候补。该组合时,将直接波候补按各基站一个一个地选择并组合,求出多个组合。之后,使用多个组合求出移动台的大概位置和大概位置的测位误差。接着,将测位误差为最小值时的组合中包含的直接波候补作为与从移动台到达各基站的直接波对应的接收信号导出。然后,使用与到达导出的各多个基站的直接波相对应的接收信号来测定移动台的当前位置。这样,基于测位误差最小时的接收信号测位移动台时,可高精度求出移动台的当前位置。
利用从上述移动台到达多个基站的电波来测定移动台的当前位置的测位装置、测位方法和测位系统中,其特征在于在移动台侧配置利用GPS系统测定移动台的当前位置的测位部件,在基于基站和移动台之间的通信电波测位的结果超出规定的测位误差时,切换到所述GPS测位部件的测位。
根据本发明,若基于基站和移动台之间的通信电波,其测位的结果良好的话,不进行GPS测位部件的测位。从而实现移动台的消耗功率的降低。
另外,在移动台备有利用GPS系统测定移动台的当前位置的测位部件和电源部件,对应上述电源部件的蓄电余量切换基于基站和移动台之间的通信电波的测位或利用GPS系统的测位的任意之一。因此,对应电源部件的蓄电余量可进行维持高的测位精度的测位。
本发明提供一种测位装置,该测位装置设置在移动台上,利用来自配置在通信区内的多个基站的电波,测定所述移动台的当前位置,其特征在于,包括:接收部件,其接收来自所述多个基站的各个电波,生成与各电波对应的接收信号,直接波候补提取部件,其从所述接收部件所生成的所述接收信号中提取多个来自所述基站的各电波的直接波候补,导出部件,其根据所述直接波候补提取部件所提取的多个所述直接波候补求出所述移动台的测位误差,并基于该测位误差导出相当于直接波的接收信号,测位运算部件,其使用所述导出部件所导出的接收信号,测定所述移动台的当前位置;其中,所述直接波候补提取部件对于分别从3个基站到达所述移动台的每个电波分别提取多个直接波候补,所述导出部件进行第一次直接波导出处理,使用将从与所述3个基站中的第一、第二基站对应的各直接波候补中分别选出一个的2个直接波候补固定且将与剩余的第三基站对应的各直接波候补作为变量所得到的直接波候补的组合来进行测位运算,按各个所述组合分别求出所述移动台的大概位置和各大概位置的测位误差,并将与对各个所述组合分别求出的测位误差中最小值的测位误差对应的直接波候补作为与从所述第三基站到达所述移动台的直接波对应的接收信号,进行第二次直接波导出处理,使用将在第一次直接波导出处理中从来自所述第三基站的直接波得到的作为接收信号的直接波候补和从与所述第一基站对应的各直接波候补中选出的一个直接波候补固定且将与所述第二基站对应的各直接波候补作为变量所得到的直接波候补的组合来进行测位运算,求出所述移动台的第二次的大概位置和第二次的各大概位置的测位误差,并将与第二次求出的所述测位误差中最小值的测位误差对应的直接波候补作为与从所述第二基站到达所述移动台的直接波对应的接收信号,进行第三次直接波导出处理,使用将在第一次直接波导出处理中从来自所述第三基站的直接波得到的作为接收信号的直接波候补和在所述第二次直接波导出处理中从来自所述第二基站的直接波得到的作为接收信号的直接波候补固定且将与所述第一基站对应的各直接波候补作为变量所得到的直接波候补的组合来进行测位运算,求出所述移动台的第三次的大概位置和第三次的各大概位置的测位误差,并将与第三次求出的所述测位误差中最小值的测位误差对应的直接波候补作为与从所述第一基站到达所述移动台的直接波对应的接收信号,所述测位运算部件使用通过所述第一、第二、第三次的直接波导出处理求出的分别与来自所述第一、第二、第三基站的3个直接波对应的3个接收信号,测定所述移动台的当前位置。
本发明提供一种测位装置,该测位装置设置在移动台上,利用来自配置在通信区内的多个基站的电波,测定所述移动台的当前位置,其特征在于,包括:接收部件,其接收来自所述多个基站的各个电波,生成与各电波对应的接收信号,直接波候补提取部件,其从所述接收部件所生成的所述接收信号中提取来自所述基站的各电波的多个直接波候补,导出部件,其根据所述直接波候补提取部件所提取的多个所述直接波候补求出所述移动台的测位误差,并基于该测位误差导出相当于直接波的接收信号,测位运算部件,其利用所述导出部件所导出的接收信号,测定所述移动台的当前位置;其中,所述直接波候补提取部件对于分别从多个基站到达所述移动台的每个电波分别提取多个直接波候补,所述导出部件将所述直接波候补提取部件所提取的所述直接波候补按各基站分别选出一个并进行组合,以此求出由直接波候补组成的多个组合,并使用多个所述组合中的每一组合来求出所述移动台的大概位置和所述大概位置的测位误差,将所述测位误差为最小值时的组合所包含的直接波候补作为与分别从所述多个基站到达所述移动台的直接波对应的接收信号来导出,所述测位运算部件使用所述导出部件所导出的与分别来自所述多个基站的直接波对应的接收信号,测定所述移动台的当前位置。
本发明提供一种测位装置,该测位装置设置在基站侧,利用从移动台到达配置在通信区内的多个所述基站的电波,测定所述移动台的当前位置,其特征在于,包括:接收部件,其设置在多个所述基站中的每个基站,接收来自所述移动台的电波,生成与各电波对应的接收信号,直接波候补提取部件,其从所述接收部件所生成的所述接收信号中提取多个到达各所述基站的各电波的直接波候补,导出部件,其根据所述直接波候补提取部件所提取的多个所述直接波候补求出所述移动台的测位误差,并基于该测位误差导出相当于直接波的接收信号,测位运算部件,其使用所述导出部件所导出的接收信号,测定所述移动台的当前位置;其中,所述直接波候补提取部件对于从所述移动台分别到达3个基站的每个电波分别提取多个直接波候补,所述导出部件进行第一次直接波导出处理,使用将从与所述3个基站中的第一、第二基站对应的各直接波候补中分别选出一个的2个直接波候补固定且将与剩余的第三基站对应的各直接波候补作为变量所得到的直接波候补的组合来进行测位运算,按各个所述组合分别求出所述移动台的大概位置和各大概位置的测位误差,并将与对各个所述组合分别求出的测位误差中最小值的测位误差对应的直接波候补作为与从所述移动台到达所述第三基站的直接波对应的接收信号,进行第二次直接波导出处理,使用将在第一次直接波导出处理中从到达所述第三基站的直接波得到的作为接收信号的直接波候补和从与所述第一基站对应的各直接波候补中选出的一个直接波候补固定且将与所述第二基站对应的各直接波候补作为变量所得到的直接波候补的组合来进行测位运算,求出所述移动台的第二次的大概位置和第二次的各大概位置的测位误差,并将与第二次求出的所述测位误差中最小值的测位误差对应的直接波候补作为与从所述移动台到达所述第二基站的直接波对应的接收信号,进行第三次直接波导出处理,使用将在第一次直接波导出处理中从到达所述第三基站的直接波得到的作为接收信号的直接波候补和在所述第二次直接波导出处理中从到达所述第二基站的直接波得到的作为接收信号的直接波候补固定且将与所述第一基站对应的各直接波候补作为变量所得到的直接波候补的组合来进行测位运算,求出所述移动台的第三次的大概位置和第三次的各大概位置的测位误差,并将与第三次求出的所述测位误差中最小值的测位误差对应的直接波候补作为与从所述移动台到达所述第一基站的直接波对应的接收信号,所述测位运算部件使用通过所述第一、第二、第三次的直接波导出处理求出的分别与从所述移动台到达所述第一、第二、第三基站的直接波对应的接收信号,测定所述移动台的当前位置。
本发明提供一种测位装置,该测位装置设置在基站侧,利用从移动台到达配置在通信区内的多个所述基站的电波,测定所述移动台的当前位置,其特征在于,包括:接收部件,其设置在多个所述基站中的每个基站,接收来自所述移动台的电波,生成与各电波对应的接收信号,直接波候补提取部件,其从所述接收部件所生成的所述接收信号中提取多个到达各所述基站的各电波的直接波候补,导出部件,其根据所述直接波候补提取部件所提取的多个所述直接波候补求出所述移动台的测位误差,并基于该测位误差导出相当于直接波的接收信号,测位运算部件,其使用所述导出部件所导出的接收信号,测定所述移动台的当前位置;其中,所述直接波候补提取部件对于从所述移动台分别到达多个所述基站的每个电波分别提取多个直接波候补,所述导出部件将所述直接波候补提取部件所提取的所述直接波候补按各基站分别选出一个并进行组合,以此求出由直接波候补组成的多个组合,并使用多个所述组合中的每一组合来求出所述移动台的大概位置和所述大概位置的测位误差,将所述测位误差为最小值时的组合所包含的直接波候补作为与从所述移动台分别到达多个所述基站的直接波对应的接收信号来导出,所述测位运算部件使用所述导出部件所导出的与分别到达多个所述基站的直接波对应的接收信号,测定所述移动台的当前位置。
本发明提供一种测位方法,利用从配置在通信区内的多个基站到达移动台的电波,测定移动台的当前位置,其特征在于,包括:第一步骤,接收来自所述多个基站的各个电波,生成与各电波对应的接收信号,第二步骤,从所生成的所述接收信号中提取多个来自所述基站的各电波的直接波候补,第三步骤,根据所提取的多个所述直接波候补求出所述移动台的测位误差,并基于该测位误差导出相当于直接波的接收信号,第四步骤,使用所导出的所述接收信号,测定所述移动台的当前位置;其中,在所述第二步骤中,对于分别从3个基站到达所述移动台的每个电波,分别提取多个直接波候补,在所述第三步骤中,进行第一次直接波导出处理,使用将从与所述3个基站中的第一、第二基站对应的各直接波候补中分别选出一个的2个直接波候补固定且将与剩余的第三基站对应的各直接波候补作为变量所得到的直接波候补的组合进行测位运算,按各个所述组合分别求出所述移动台的大概位置和各大概位置的测位误差,并将与对各个所述组合分别求出的测位误差中最小值的测位误差对应的直接波候补作为与从所述第三基站到达所述移动台的直接波对应的接收信号,进行第二次直接波导出处理,使用将在第一次直接波导出处理中从来自所述第三基站的直接波得到的作为接收信号的直接波候补和从与所述第一基站对应的各直接波候补中选出的一个直接波候补固定且将与所述第二基站对应的各直接波候补作为变量所得到的直接波候补的组合来进行测位运算,求出所述移动台的第二次的大概位置和第二次的各大概位置的测位误差,并将与第二次求出的所述测位误差中最小值的测位误差对应的直接波候补作为与从所述第二基站到达所述移动台的直接波对应的接收信号,进行第三次直接波导出处理,使用将在第一次直接波导出处理中从来自所述第三基站的直接波得到的作为接收信号的直接波候补和在所述第二次直接波导出处理中从来自所述第二基站的直接波得到的作为接收信号的直接波候补固定且将与所述第一基站对应的各直接波候补作为变量所得到的直接波候补的组合来进行测位运算,求出所述移动台的第三次的大概位置和第三次的各大概位置的测位误差,并将与第三次求出的所述测位误差中最小值的测位误差对应的直接波候补作为与从所述第一基站到达所述移动台的直接波对应的接收信号,在所述第四步骤中,使用通过所述第一、第二、第三次的直接波导出处理求出的分别与来自所述第一、第二、第三基站的直接波对应的接收信号,测定所述移动台的当前位置。
本发明提供一种测位方法,利用从配置在通信区内的多个基站到达移动台的电波,测定移动台的当前位置,其特征在于,包括:第一步骤,接收来自所述多个基站的各个电波,生成与各电波对应的接收信号,第二步骤,从所生成的所述接收信号中提取多个来自所述基站的各电波的直接波候补,第三步骤,根据所提取的多个所述直接波候补求出所述移动台的测位误差,并基于该测位误差导出相当于直接波的接收信号,第四步骤,使用所导出的所述接收信号,测定所述移动台的当前位置;其中,在所述第二步骤中,对于分别从多个基站到达所述移动台的每个电波,分别提取多个直接波候补,在所述第三步骤中,将所述第二步骤所提取的所述直接波候补按各基站分别选出一个并进行组合,以此求出由直接波候补组成的多个组合,并使用多个所述组合中的每一组合来求出所述移动台的大概位置和所述大概位置的测位误差,将所述测位误差为最小值时的组合所包含的直接波候补作为与分别从所述多个基站到达移动台的直接波对应的接收信号来导出,在所述第四步骤中,使用所述第三步骤所导出的与从多个所述基站分别到达所述移动台的直接波对应的接收信号,测定所述移动台的当前位置。
本发明提供一种测位方法,利用从移动台到达配置在通信区内的多个基站的电波,测定所述移动台的当前位置,其特征在于,包括:第一步骤,在多个所述基站接收从所述移动台到达多个所述基站的电波,生成与各电波对应的接收信号,第二步骤,从所生成的所述接收信号中提取多个到达所述基站的各电波的直接波候补,第三步骤,根据所提取的多个所述直接波候补求出所述移动台的测位误差,并基于该测位误差导出相当于直接波的接收信号,第四步骤,使用所导出的接收信号,测定所述移动台的当前位置;其中,在所述第二步骤中,对于从所述移动台分别到达3个基站的每个电波,分别提取多个直接波候补,在所述第三步骤中,进行第一次直接波导出处理,使用将从与所述3个基站中的第一、第二基站对应的各直接波候补中分别选出一个的2个直接波候补固定且将与剩余的第三基站对应的各直接波候补作为变量所得到的直接波候补的组合进行测位运算,按各个所述组合分别求出所述移动台的大概位置和各大概位置的测位误差,并将与对各个所述组合分别求出的测位误差中最小值的测位误差对应的直接波候补作为与从所述移动台到达所述第三基站的直接波对应的接收信号,进行第二次直接波导出处理,使用将在第一次直接波导出处理中从到达所述第三基站的直接波得到的作为接收信号的直接波候补和从与所述第一基站对应的各直接波候补中选出的一个直接波候补固定且将与所述第二基站对应的各直接波候补作为变量所得到的直接波候补的组合来进行测位运算,求出所述移动台的第二次的大概位置和第二次的各大概位置的测位误差,并将与第二次求出的所述测位误差中最小值的测位误差对应的直接波候补作为与到达所述第二基站的直接波对应的接收信号,进行第三次直接波导出处理,使用将在第一次直接波导出处理中从到达所述第三基站的直接波得到的作为接收信号的直接波候补和在所述第二次直接波导出处理中从到达所述第二基站的直接波得到的作为接收信号的直接波候补固定且将与所述第一基站对应的各直接波候补作为变量所得到的直接波候补的组合来进行测位运算,求出所述移动台的第三次的大概位置和第三次的各大概位置的测位误差,并将与第三次求出的所述测位误差中最小值的测位误差对应的直接波候补作为与到达所述第一基站的直接波对应的接收信号,在所述第四步骤中,使用通过所述第一、第二、第三次的直接波导出处理求出的分别与从所述移动台到达所述第一、第二、第三基站的直接波所对应的接收信号,测定所述移动台的当前位置。
本发明提供一种测位方法,利用从移动台到达配置在通信区内的多个基站的电波,测定所述移动台的当前位置,其特征在于,包括:第一步骤,在多个所述基站接收从所述移动台到达多个所述基站的电波,生成与各电波对应的接收信号,第二步骤,从所生成的所述接收信号中提取多个到达所述基站的各电波的直接波候补,第三步骤,根据所提取的多个所述直接波候补求出所述移动台的测位误差,并基于该测位误差导出相当于直接波的接收信号,第四步骤,使用所导出的接收信号,测定所述移动台的当前位置;其中,在所述第二步骤中,对于从所述移动台分别到达多个所述基站的每个电波,分别提取多个直接波候补,在所述第三步骤中,将所述第二步骤所提取的所述直接波候补按各基站分别选出一个并进行组合,以此求出由直接波候补组成的多个组合,并使用多个所述组合中的每一组合来求出所述移动台的大概位置和所述大概位置的测位误差,将所述测位误差为最小值时的组合所包含的直接波候补作为与分别到达多个所述基站的直接波对应的接收信号来导出,在所述第四步骤中,使用所述第三步骤所导出的与分别到达多个所述基站的直接波对应的接收信号,测定所述移动台的当前位置。
本发明提供一种测位系统,测定位于配置有多个基站的通信区内的移动台的当前位置,其特征在于,所述移动台具有:接收部件,其接收来自所述多个基站的各个电波,生成与各电波对应的接收信号,直接波候补提取部件,其从所述接收部件所生成的所述接收信号中提取多个来自所述基站的各电波的直接波候补,导出部件,其根据所述直接波候补提取部件所提取的多个所述直接波候补求出所述移动台的测位误差,并基于该测位误差导出相当于直接波的接收信号,测位运算部件,其使用所述导出部件所导出的接收信号,测定所述移动台的当前位置;在移动台侧,利用从配置在所述通信区内的多个基站到达所述移动台的电波来测定所述移动台的当前位置,而且所述直接波候补提取部件对于分别从3个基站到达所述移动台的每个电波分别提取多个直接波候补,所述导出部件进行第一次直接波导出处理,使用将从与所述3个基站中的第一、第二基站对应的各直接波候补中分别选出一个的2个直接波候补固定七日将与剩余的第三基站对应的各直接波候补作为变量所得到的直接波候补的组合来进行测位运算,按各个所述组合分别求出所述移动台的大概位置和各大概位置的测位误差,并将与对各个所述组合分别求出的测位误差中最小值的测位误差对应的直接波候补作为与从所述第三基站到达所述移动台的直接波对应的接收信号,进行第二次直接波导出处理,使用将在第一次直接波导出处理中从来自所述第三基站的直接波得到的作为接收信号的直接波候补和从与所述第一基站对应的各直接波候补中选出的一个直接波候补固定且将与所述第二基站对应的各直接波候补作为变量所得到的直接波候补的组合来进行测位运算,求出所述移动台的第二次的大概位置和第二次的各大概位置的测位误差,并将与第二次求出的所述测位误差中最小值的测位误差对应的直接波候补作为与从所述第二基站到达所述移动台的直接波对应的接收信号,进行第三次直接波导出处理,使用将在第一次直接波导出处理中从来自所述第三基站的直接波得到的作为接收信号的直接波候补和在所述第二次直接波导出处理中从来自所述第二基站的直接波得到的作为接收信号的直接波候补固定且将与所述第一基站对应的各直接波候补作为变量所得到的直接波候补的组合来进行测位运算,求出所述移动台的第三次的大概位置和第三次的各大概位置的测位误差,并将与第三次求出的所述测位误差中最小值的测位误差对应的直接波候补作为与从所述第一基站到达所述移动台的直接波对应的接收信号,所述测位运算部件使用通过所述第一、第二、第三次的直接波导出处理求出的与来自所述第一、第二、第三基站的直接波对应的接收信号,测定所述移动台的当前位置。
本发明提供一种测位系统,测定位于配置有多个基站的通信区内的移动台的当前位置,其特征在于,所述移动台具有:接收部件,其接收来自所述多个基站的各个电波,生成与各电波对应的接收信号,直接波候补提取部件,其从所述接收部件所生成的所述接收信号中提取多个来自所述基站的各电波的直接波候补,导出部件,其根据所述直接波候补提取部件所提取的多个所述直接波候补求出所述移动台的测位误差,并基于该测位误差导出相当于直接波的接收信号,测位运算部件,其使用所述导出部件所导出的接收信号,测定所述移动台的当前位置;在移动台侧,利用从配置在所述通信区内的多个基站到达所述移动台的电波来测定所述移动台的当前位置,而且所述直接波候补提取部件对于分别从多个基站到达所述移动台的每个电波分别提取多个直接波候补,所述导出部件将所述直接波候补提取部件所提取的所述直接波候补按各基站分别选出一个并进行组合,以此求出由直接波候补组成的多个组合,并使用多个所述组合中的每一组合来求出所述移动台的大概位置和所述大概位置的测位误差,将所述测位误差为最小值时的组合所包含的直接波候补作为与分别从所述多个基站到达所述移动台的直接波对应的接收信号来导出,所述测位运算部件使用所述导出部件所导出的与从多个所述基站分别到达所述移动台的直接波对应的接收信号,测定所述移动台的当前位置。
本发明提供一种测位系统,测定位于配置有多个基站的通信区内的移动台的当前位置,其特征在于,具有:接收部件,其设置在多个所述基站中的每个基站,接收来自所述移动台的电波,生成与各电波对应的接收信号,直接波候补提取部件,其从所述接收部件所生成的所述接收信号中提取多个到达各所述基站的各电波的直接波候补,导出部件,其根据所述直接波候补提取部件所提取的多个所述直接波候补求出所述移动台的测位误差,并基于该测位误差导出相当于直接波的接收信号,测位运算部件,其使用所述导出部件所导出的接收信号,测定所述移动台的当前位置;在基站侧,利用从所述移动台到达配置在所述通信区内的多个基站的电波,测定所述移动台的当前位置,而且所述直接波候补提取部件对于从所述移动台分别到达3个基站的每个电波分别提取多个直接波候补,所述导出部件进行第一次直接波导出处理,使用将从与所述3个基站中的第一、第二基站对应的各直接波候补中分别选出一个的2个直接波候补固定且将与剩余的第三基站对应的各直接波候补作为变量所得到的直接波候补的组合来进行测位运算,按各个所述组合分别求出所述移动台的大概位置和各大概位置的测位误差,并将与对各个所述组合分别求出的测位误差中最小值的测位误差对应的直接波候补作为与从所述移动台到达所述第三基站的直接波对应的接收信号,进行第二次直接波导出处理,使用将在第一次直接波导出处理中从到达所述第三基站的直接波得到的作为接收信号的直接波候补和从与所述第一基站对应的各直接波候补中选出的一个直接波候补固定且将与所述第二基站对应的各直接波候补作为变量所得到的直接波候补的组合来进行测位运算,求出所述移动台的第二次的大概位置和第二次的各大概位置的测位误差,并将与第二次求出的所述测位误差中最小值的测位误差对应的直接波候补作为与到达所述第二基站的直接波对应的接收信号,进行第三次直接波导出处理,使用将在第一次直接波导出处理中从到达所述第三基站的直接波得到的作为接收信号的直接波候补和在所述第二次直接波导出处理中从到达所述第二基站的直接波得到的作为接收信号的直接波候补固定且将与所述第一基站对应的各直接波候补作为变量所得到的直接波候补的组合来进行测位运算,求出所述移动台的第三次的大概位置和第三次的各大概位置的测位误差,并将与第三次求出的所述测位误差中最小值的测位误差对应的直接波候补作为与到达所述第一基站的直接波对应的接收信号,所述测位运算部件使用通过所述第一、第二、第三次的直接波导出处理求出的分别与从所述移动台到达所述第一、第二、第三基站的直接波对应的接收信号,测定所述移动台的当前位置。
本发明提供一种测位系统,测定位于配置有多个基站的通信区内的移动台的当前位置,其特征在于,具有:接收部件,其设置在多个所述基站中的每个基站,接收来自所述移动台的电波,生成与各电波对应的接收信号,直接波候补提取部件,其从所述接收部件所生成的所述接收信号中提取多个到达各所述基站的各电波的直接波候补,导出部件,其根据所述直接波候补提取部件所提取的多个所述直接波候补求出所述移动台的测位误差,并基于该测位误差导出相当于直接波的接收信号,测位运算部件,其使用所述导出部件所导出的接收信号,测定所述移动台的当前位置;在基站侧,利用从所述移动台到达配置在所述通信区内的多个基站的电波,测定所述移动台的当前位置,而且所述直接波候补提取部件对于从所述移动台分别到达多个所述基站的每个电波分别提取多个直接波候补,所述导出部件将所述直接波候补提取部件所提取的所述直接波候补按各基站分别选出一个并进行组合,以此求出由直接波候补组成的多个组合,并使用多个所述组合中的每一组合来求出所述移动台的大概位置和所述大概位置的测位误差,将所述测位误差为最小值时的组合所包含的直接波候补作为与分别到达多个所述基站的直接波对应的接收信号来导出,所述测位运算部件使用所述导出部件所导出的与分别到达多个所述基站的直接波对应的接收信号,测定所述移动台的当前位置。
附图说明
图1是模式表示通信区的小区结构的示意图;
图2是表示第一实施例的移动台的主要结构的框图;
图3是表示移动台上设置的收发部的结构的框图;
图4是表示移动台上设置的距离测定部和位置运算部以及直接波检测部的结构的框图;
图5(a)、图5(b)、图5(c)是表示距离测定部中的虚拟距离测定动作的说明图;
图6是本实施例说明中使用的术语定义和测位原理的说明图;
图7是说明移动台的测位动作的流程图;
图8是说明移动台的测位动作,尤其是第一次的位置运算处理的动作的流程图;
图9是说明移动台的测位动作,尤其是第一次的直接波检测处理的动作的流程图;
图10是进一步说明移动台的测位动作,尤其是第二次的位置运算处理的动作的流程图;
图11是进一步说明移动台的测位动作,尤其是第二次的直接波检测处理的动作的流程图;
图12是进一步说明移动台的测位动作,尤其是第三次的位置运算处理的动作的流程图;
图13是进一步说明移动台的测位动作,尤其是第三次的直接波检测处理的动作的流程图;
图14是进一步说明移动台的测位动作,尤其是最终判定处理的动作的流程图;
图15(a)、图15(b)是表示显示部的显示例的示意图;
图16是说明第二实施例的动作的流程图;
图17是说明第三实施例的测位原理的示意图;
图18是表示第三实施例的移动台的结构的框图;
图19(a)、图19(b)是表示第三实施例的基站配置的测位装置和管理中心的结构的框图;
图20是说明第三实施例的动作的流程图;
图21是说明第四实施例的测位原理的示意图;
图22是表示第五实施例的移动台的结构的框图;
图23是说明第五实施例的动作的流程图;
图24是说明第五实施例的变形例的动作的流程图;
图25是表示原有移动通信系统的结构的示意图;
图26是表示原有便携电话的结构的框图;
图27是表示原有的便携电话上设置的距离测定部和位置运算部的结构的框图;
图28(a)、图28(b)、图28(c)是说明原有的传输距离检测方式的示意图;
图29是说明原有的多路衰落等的影响所产生的问题点的示意图;
图30(a)、图30(b)是说明原有的传输距离检测方式的问题点的示意图;
图31是说明原有的测位方式的问题点的示意图。
具体实施方式
下面参考附图说明本发明的实施例。再有,作为实施例,是扩频谱(Spread Spectrum:SS)通信方式的一种,说明利用宽带CDMA方式的移动通信系统中的测位装置、测位方法和测位系统。
(第一实施例)
参考图1~图15(a)、图15(b)说明本发明的第一实施例。
图1是模式表示利用宽带CDMA方式的移动通信系统的整体结构的示意图,作为一例表示出6角小区的结构。
本移动通信系统中,预先将通信区分成叫作“小区”的任意数目的区划来设定。各小区中以设置基站、在从各基站输出的电波所到达的范围内各小区受纳的方式而被设定,并且,通过在小区之间叠加电波的到达范围来防止产生不能通信的区域。
之后,便携电话、导航装置等的移动台10随着使用者移动到通信区域内时,在位于该移动台10的周围的例如基站A,B,C之间进行通信。
图2是表示上述便携电话、导航装置等的移动台10上设置的测位装置的主要结构的框图,图3是表示移动台10上配置的收发部11的结构的框图,图4是表示移动台10上配置的距离测定部12和位置运算部13以及直接波检测部14的结构的框图。再有,以下的说明中,移动台10上设置的测位装置用与移动台10相同的标号标记来进行说明。
图2中,测位装置10除了具有收发天线ANT、收发部11、距离测定部12、位置运算部13、直接波检测部14之外,还具有由多个按钮式开关等构成的操作键的操作部15、液晶显示器等形成的显示部16、非易失性存储器等形成的存储部17、集中控制测位装置10整体的动作的控制部18。
如图3所示,收发部11具有经收发天线ANT和RF部19接收从基站到来的电波(接收电波)的接收部11rx、经RF部19和收发天线ANT向基站侧发送电波(发送电波)发送部11tx。
而且,接收部11rx包括A/D转换器20、滚降滤波器21、解扩部22、积分器23和解扩码系列发生器24,发送部11tx包括D/A转换器25、滚降滤波器26、扩频部27和扩频码系列发生器28。并且,这些接收部11rx和发送部11tx进行与基站之间的通信。
即,接收从基站到来的电波(接收电波)时,作为接收电波的到来电波由收发天线ANT接收,得到的接收信号Srx由RF部19下变频后由A/D转换器20转换为数字数据,并且该数字数据通过滚降滤波器21由解扩部22解扩,得到的解扩数据Drx’由积分器(数字积分器)23积分,再现基站送来的接收数据Drx。
再有,解扩码系列发生器24根据由控制部18供给的基站指定数据CHrx生成与指定的基站对应的解扩码系列CODErx,解扩部22将该解扩码系列CODErx和滚降滤波器21的输出数据Dd进行相关运算,生成上述的解扩数据Drx’。
而且,解扩码系列发生器24调查从积分器23输出的接收数据Drx的接收状态,根据调查得到的接收状态在芯片期间(chip duration)进行微调整解扩码系列CODErx的相位等的处理,反馈控制以得到良好的接收数据Drx。
另外,从测位装置10向基站发送时,从控制部18供给的发送数据Dtx由扩频部27进行扩频处理来调制,该调制的数据通过滚降滤波器26由D/A转换器25变换为模拟的发送信号Stx,并且RF部19上变频发送信号Stx,通过供给收发天线ANT来作成发送电波向基站发送。
再有,扩频码系列发生器28根据控制部18供给的基站指定数据CHtx生成与发送端的基站对应的扩频码系列CODEtx,扩频部27将该扩频码系列CODEtx和发送数据Dtx进行相关运算,生成上述的调制的数据并供给滚降滤波器26。
如图4所示,距离测定部12包括由多个相关器29a,29b,29c,...、距离运算部30a,30b,30c,...、相关用数据发生器31a,31b,31c,...、阈值生成部32a,32b,32c,...形成的多个信号处理系统(标号略)。
第一信号处理系统由相关器29a、距离运算部30a、相关用数据发生器31a、阈值生成部32a形成,第二信号处理系统由相关器29b、距离运算部30b、相关用数据发生器31b、阈值生成部32b形成,第三信号处理系统由相关器29c、距离运算部30c、相关用数据发生器31c、阈值生成部32c形成,下面的信号处理系统也同样形成。并且,对各信号处理系统的相关器29a,29b,29c,...经控制部18供给由接收部11rx中的滚降滤波器21进行频带限制的输出数据Dd。
但是,这些信号处理系统的数目必须是至少3个系统,可以是3个系统以上的任意数目。为说明简便,对具有作为最基本的结构的3个信号处理系统的情况作说明。
第一信号处理系统中的相关器29a对相关用数据发生器31a生成的相关用数据Da和输出数据Dd作相互相关运算,将作为该运算结果的相关值CRRa供给距离运算部30a。求出以最大的峰值为基准的(为1)的归一化相关值CRRa。
这里,相关用数据发生器31a根据控制部18的指示生成和从测位装置10附近布置的基站(如图1所示的基站A)到来的电波有相关性的相关用数据Da。
即,如图3所示的接收部11rx再现接收数据Drx并供给控制部18时,控制部18根据该接收数据Drx中包含的基站识别数据(标号略)判断发送源的基站。之后,例如将该基站判断为图1中的基站A时,向相关用数据发生器31a供给特定基站A的指示数据(未图示),相关用数据发生器31a根据该指示数据,生成和从基站A到来的电波有相关性的相关用数据Da并供给相关器29a。
因此,相关器29a通过求出该相关用数据Da和输出数据Dd的相关,来生成如图5(a)所示的,与来自基站A的到来电波的相关性高的相关值CRRa。
另外,来自基站A的到来电波不仅是直接波,也有包括多路波的情况,因此,相关值CRRa中会出现不仅与直接波对应的而且和多路波等对应的峰值,并且,到来电波中混入与相关用数据Da有相关性的噪声时,该噪声引起的峰值也将出现。
距离运算部30a比较相关值CRRa和阈值生成部32a生成的阈值THDa,检测包含最大峰值的上面3个峰值的各出现位置。即,阈值生成部32a根据控制部18的指示可变调整阈值THDa,距离运算部30a检测成为比该阈值THDa大的值的上面3个峰值的各自出现位置。
但是,如图5(a)所示,最大峰值PK1的出现位置右侧的范围中产生的峰值从检测对象中去除,最大峰值PK1的出现位置左侧的范围中产生的峰值为检测对象,则检测出上述3个峰值PK1,PK2,PK3的各自出现位置。
再有,如果将最大峰值PK1的出现位置右侧和左侧的范围用相关值CRRa的相位差(时间)定义的话,则比最大峰值PK1的出现位置的相位差更大相位差的范围内出现的峰值从检测对象中去除,最大峰值PK1和比其最大峰值PK1的出现位置的相位差小的相位差的范围中出现的峰值作为检测对象,检测包含上述最大峰值PK1的总共3个峰值PK1,PK2,PK3的各出现位置。
这样,检测3个峰值PK1,PK2,PK3的各出现位置,将各出现位置的相位差τ a1,τ a2,τ a3判断为从基站A到达测位装置10的直接波和多路波等的传输时间,并且这些传输时间τ a1,τ a2,τ a3与电波传输速度υ相乘算出传输距离(下面叫作虚拟距离)PRa1(=τ a1×υ),Pra2(=τ a2×υ),Pra3(=τ a3×υ)并供给位置运算部13。
这样,比最大峰值PK1的出现位置更小的相位差的范围中出现的峰值为检测对象,使得必定能检测出直接波的峰值的出现位置。
即,基站A和测位装置10之间存在建筑物等的遮挡物或者建筑物等的反射物反射来的多路波的电平高于直接波的电平时,最大峰值PK1因多路波而出现,比多路波的传输时间短的直接波的峰值出现在比其最大峰值PK1的位置小的相位差的范围内。另外,基站A和测位装置10之间不存在遮挡物时,最大峰值PK1因直接波而出现。因此,通过以最大峰值PK1和比其最大峰值PK1的出现位置更小的相位差的范围中出现的峰值为检测对象,可确切地检测直接波的峰值的出现位置。
第二信号处理系统和第三信号处理系统也进行与上述第一信号处理系统同样的处理,从而求出传输距离(虚拟距离)PRb1,PRb2,PRb3以及PRc1,PRc2,PRc3并供给位置运算部13。
即,控制部18通过识别接收数据Drx(参考图3)中包含的基站识别数据而判断接收来自图1所示的基站B的到来电波时,第二信号处理系统中的相关器29b通过对相关用数据发生器31b生成的相关用数据(和从基站B的到来电波具有相关性的相关用数据)Db和输出数据Dd的相关运算而求出归一化的相关值CRRb。并且,距离运算部30b比较该相关值CRRb与阈值生成部32b的阈值THDb,如图5(b)所示,检测到达包含最大峰值的上面3个峰值的出现位置的相位差τ b1,τ b2,τ b3,并且算出与相位差τ b1,τ b2,τ b3相对应的传输距离(虚拟距离)PRb1,PRb2,PRb3。
另外,控制部18通过识别接收数据Drx中包含的基站识别数据而判断接收来自图1所示的基站C的到来电波时,第三信号处理系统中的相关器29c通过对相关用数据发生器31c生成的相关用数据(和从基站C的到来电波具有相关性的相关用数据)Dc和输出数据Dd的相关运算而求出归一化的相关值CRRc。并且,距离运算部30c比较该相关值CRRc与阈值生成部32c的阈值THDc,如图5(c)所示,检测到达包含最大峰值的上面3个峰值的出现位置的相位差τ c1,τ c2,τ c3,并且算出与相位差τ c1,τ c2,τ c3相对应的传输距离(虚拟距离)PRc1,PRc2,PRc3。
再有,上述第一、第二、第三信号处理系统与基站A,B,C的对应关系不预先固定,控制部18判断为接收到从任意3个基站到来的电波时,适当对应这3个基站和第一、第二、第三信号处理系统,在相关器29a,29b,29c进行上述相关运算。因此,测位装置10在通信区内部的任意场所移动,接收即使来自除上述例示的基站A,B,C的组合以外的3个基站的到来电波,也可测定测位装置10的位置。
另外,在参考图5(a)~图5(c)的上述说明中,通过检测出比包含最大峰值的发生位置的相位差更小的范围内产生的峰值算出传输距离(虚拟距离)PRa1~PRa3、PRb1~PRb3、PRc1~PRc3,但作为变形例,也可按如下方式算出传输距离(虚拟距离)。
即,各基站A,B,C的各通信区通过图1所示的被叫作“小区”的区划而加以设定,各“小区”的外延为从各基站A,B,C发射的各电波能够到达的许可范围。因此,如图5(a)~图5(c)中所示,设定从各基站A,B,C发射的电波至少到达各“小区”的外延所需的时间Ta,Tb,Tc,通过检测比这些时间Ta,Tb,Tc相位差小的范围内产生的峰值,也可算出传输距离(虚拟距离)。
这样,与各基站A,B,C的各通信区(换言之“小区”)的大小对应的时间设定在上限时间Ta,Tb,Tc,检测比上限时间Ta,Tb,Tc短的范围内产生的峰值时,必定能够检测出从各基站A,B,C到达测位装置10的各直接波的峰值。并且,上述时间Ta,Tb,Tc可根据对各基站A,B,C已知的各通信区的信息设定,因此能够得到可实现距离测定部12的结构简化等效果。
位置运算部13使用距离测定部12算出的虚拟距离PRa1~PRa3、PRb1~PRb3、PRc1~PRc3和基站A,B,C的各位置(xa,ya),(xb,yb),(xc,yc)通过三角法计算出测位装置10的当前位置(xp,yp)。即,控制部18判断为从接收数据Drx接收到来自上述例示的基站A,B,C的到来电波时,提取表示接收数据Drx中包含的基站A的位置(xa,ya)和基站B的位置(xb,yb)以及基站C的位置(xc,yc)的各位置信息并供给位置运算部13,位置运算部13使用供给的各位置(xa,ya),(xb,yb),(xc,yc)和距离测定部12算出的虚拟距离PRa1~PRa3、PRb1~PRb3、PRc1~PRc3通过三角法计算出测位装置10的当前位置(xp,yp)。
有关详细说明将在后面进行,但位置运算部13并不是通过简单的三角法计算出移动台10的位置(xp,yp),而是通过渐近法将接近测位装置10的真正位置的位置作为大概位置POSI求出,将求出的多个大概位置POSI中精度最高的大概位置作为测位装置10的位置,即作为当前位置(xp,yp)。并且,通过渐近法求出大概位置POSI时,作为表示该大概位置POSI的精度的参数,求出位置误差计算用参数PARA。
直接波检测部14从位置运算部13生成的位置误差计算用参数PARA求出后述的测位误差HDOP,将测位误差HDOP最小时的3个虚拟距离判断为来自基站A,B,C的直接波产生的虚拟距离,将该判断信息通知位置运算部13。
这样,从直接波检测部14向位置运算部13通知上述判断信息时,位置运算部13将通过上述测位误差HDOP最小时的3个虚拟距离(即判断为来自基站A,B,C的直接波的虚拟距离)求出的大概位置POSI确定为最接近测位装置10的真正位置的位置,即确定为当前位置(xp,yp),生成表示该当前位置(xp,yp)的测位数据Dps并供给控制部18。
并且,本实施例中,接收从3个基站A,B,C到来的到来电波时,从这些到来电波分别检测每3个的上述虚拟距离(即,总共9个虚拟距离)PRa1~PRa3、PRb1~PRb3、PRc1~PRc3,基于与这些基站A,B,C的每一个对应的每3个虚拟距离的组合,求出多个大概位置POSI,将求出的多个大概位置POSI中最接近移动台10的真正位置的大概位置作为当前位置(xp,yp)求出,但求出各个大概位置POSI时,使用渐近法求出大幅度降低多路衰落和噪声的影响的大概位置POSI。
并且,图2中,操作部15上备有上述的多个按钮式开关等构成的操作键,用户等选择操作规定的操作键时,对控制部18作出指示,来测定测位装置10的当前位置,同时也可以作出这样的指示,即要求从基站侧发送通过测定得到的当前位置(xp,yp)的周围的地图、商店和各种设施有关的信息等的指示。
即,根据用户等的指示,距离测定部12、位置运算部13和直接波检测部14测定测位装置10的当前位置(xp,yp)时,控制部18将表示该当前位置(xp,yp)的测位数据Dps包含在发送数据Dtx中从发送部11tx发送到最紧挨的基站,请求从基站备有的数据库系统分配与当前位置周围的地图、商店和各种设施有关的信息。之后,请求的地图等的上述信息从基站分配来时,接收部11rx接收并再现接收数据Drx,并且存储部17将接收数据Drx下载来存储,并且基于存储的接收数据Drx,显示部16在显示器显示与测位装置10的当前位置周围的地图、商店和各种设施有关的信息,并且在显示器显示的地图中,基于测位数据Dps进行表示当前位置(xp,yp)的闪烁显示等,提供给用户等。
显示部16根据从控制部18供给的显示用数据在显示器显示,除显示地图等的上述信息之外,还进行这样的显示,即向用户等催促希望的操作的菜单显示、显示从操作部15输入的信息以供用户等确认的显示等。
存储部17除存储从基站分配的地图等的上述信息外,还进行预先存储菜单显示用的数据、将用户等设定的通信端和数据发送端等的对方端地址(电话号码、邮件地址等)的数据等作为地址簿文件存储等从操作部15输入的信息的保存。
另外,根据用户等的指示发送部11tx向基站侧请求分配图像数据、音乐数据等的内容信息,接收部11rx接收到根据该请求从基站侧分配来的内容信息时,存储部17下载并存储这些图像数据、音乐数据等的内容信息,并且将图像数据提供给显示部16来作显示器显示,或由未示出的音频再现部再现音乐数据供鸣叫等使用。另外,该存储部17通过增设可拆装的半导体存储器可扩大存储区域。
接着,参考图6~图15(a)、图15(b)说明具有该结构的测位装置10的动作。主要说明测定测位装置10的当前位置时的动作。
首先,参考图6说明术语的定义和本发明的测位原理。
图6表示一般情况下在可接收来自基站A,B,C的到来电波的场所放置测位装置10的情况。基站A,B,C的各位置(xa,xb),(xb,yb),(xc,yc)已知,从基站A,B,C到达测位装置10的各电波的实际的传输距离分别用虚拟距离(pseudo range)PRa,PRb,PRc表示。
这里,3个基站A,B,C用变量t(=a,b,c)表示,将基站A,B,C的各位置(xa,xb),(xb,yb),(xc,yc)的总称设为(xt,xt),将虚拟距离PRa,PRb,PRc的总称设为PRt。
如图5(a)~图5(c)所示,本实施例中,由于将虚拟距离PRa,PRb,PRc分别按每3个地检测,因此与虚拟距离PRa对应的3个虚拟距离用PRa1,PRa2,PRa3表示,同时将其总称用PRai(其中i=1,2,3)来表示。另外,与虚拟距离PRb对应的3个虚拟距离用PRb1,PRb2,PRb3表示,同时将其总称用PRbj(其中j=1,2,3)来表示,与虚拟距离PRc对应的3个虚拟距离用PRc1,PRc2,PRc3表示,同时将其总称用PRck(其中k=1,2,3)来表示。
并且本实施例中,利用渐近法求出多个大概位置POSI,因此为区别各个大概位置POSI,用加上表示与基站A,B,C的关联性的后缀a,b,c的POSIa,POSIb,POSIc表示。
如上所述,各大概位置POSIa,POSIb,POSIc分别用3个虚拟距离算出,因此,附加表示用于区别是使用虚拟距离PRa1,PRa2,PRa3、PRb1,PRb2,PRb3、PRc1,PRc2,PRc3中的任意3个虚拟距离的组合算出的大概位置的标记。例如,固定从来自基站B,C的到来电波得到的虚拟距离PRb1、PRc1,从来自基站A的到来电波得到的3个虚拟距离PRa1,PRa2,PRa3用作变量得到的大概位置用POSIa[a1,b1,c1],POSIa[a2,b1,c1],POSIa[a3,b1,c1]表示。
同样,固定从来自基站A,C的到来电波得到的虚拟距离PRa1、PRc1,从来自基站B的到来电波得到的3个虚拟距离PRb1,PRb2,PRb3用作变量得到的大概位置用POSIb[a1,b1,c1],POSIb[a1,b2,c1],POSIb[a1,b3,c1]表示。
另外,固定从来自基站A,B的到来电波得到的虚拟距离PRa1、PRb1,从来自基站C的到来电波得到的3个虚拟距离PRc1,PRc2,PRc3用作变量得到的大概位置用POSIc[a1,b1,c1],POSIc[a1,b1,c2],POSIc[a1,b1,c3]表示,用其他组合得到的大概位置也同样表示。
位置运算部13和直接波检测部14基于下面的测位原理算出大概位置POSI,从算出的大概位置POSI中决定测位装置10的位置。
即,根据三角法,由距离测定部12求出的虚拟距离PRt和各基站A,B,C的已知位置(xt,yt)以及测位装置10的当前位置(xp,yp)具有下式(1)表示的关系,展开该式(1)求出当前位置(xp,yp)。
(式1)
(其中,t为a,b,c,...)
但是,虚拟距离PRt是受到多路衰落、噪声等影响的参数,求虚拟距离PRt时,由于有基站A,B,C和移动台10中分别内置的时基(时刻计算电路)中存在误差这样的情况存在,当前位置(xp,yp)不限于表示测位装置10的真正位置。
因此,设接收部11rx接收到来电波时的基站和测位装置10内的各时基的时刻测量结果的偏差对虚拟距离PRt产生的影响量为s,并且,当前位置(xp,yp)的纬度成分xp和经度成分yp由下式(2)表示。即变量x’,y’,s’是近似值,变量Δx,Δy,Δs为补正值,纬度成分xp用近似值x’与补正值Δx之和表示,经度成分yp用近似值y’与补正值Δy之和表示,影响量s用近似值s’与补正值Δs之和表示。
(式2)
并且,上述式(1)中应用上述式(2),则用比上述式(1)更实际的即下式(3)表示测位装置10的当前位置(xp,yp)。
(式3)
(其中,t为a,b,c)
位置运算部13通过渐近法反复运算,直到这些补正值Δx,Δy,Δs收敛到运算误差的水平(即无限收敛到0),通过该运算得到的纬度成分的近似值x’和经度成分的近似值y’的位置(x’,y’)为大概位置POSI。
即,例如以使用从来自基站A,B,C的到来电波求出的虚拟距离PRa1,PRb1,PRc1的组合与基站A,B,C的位置(xa,ya),(xb,yb),(xc,yc)用渐近法求大概位置POSIa(a1,b1,c1)时的情况为例的话,则最初将上述补正值设定在适当的值,求最初的纬度经度成分xp,yp,此时的补正值与近似值相加并暂且作解。接着在求新的纬度经度成分xp,yp时,再将上述暂且求得的解与新的补正值之和来修订新的纬度经度成分xp,yp,进行与最初同样的处理,此时得到的补正值与近似值相加求下一个解。之后,若补正值Δx,Δy,Δs未收敛到运算误差的水平,在第三次后也反复同样的处理。这样反复运算的话,逐渐将补正值Δx,Δy,Δs收敛到运算误差的水平,该水平以上不再收敛(减小至运算误差的水平)时停止运算,最后得到的纬度成分和经度成分的近似值x’,y’的位置(x’,y’)为大概位置POSIa(a1,b1,c1)。
而且有在渐近法求出的多个大概位置POSI中包含与基站A,B,C和测位装置10之间的通信环境对应的各种误差(即对测位精度产生不良影响的测位误差)的情况。
因此,通过采用下面的算法,从多个大概位置POSI中确定测位误差最少的大概位置。
首先,与测位装置10的真正位置一致的当前位置实际是不明确的,因此将上述式(3)用下式(4)所示的偏微分方程式的形式表示。
(式4)
并且,上式(4)用下式(5)的矩阵表示。
这里,矩阵中的项αa~αc,βa~βc应具有从各基站A,B,C看测位装置10时的方向余弦性质,项Δx,Δy是上述式(2)所述的补正值,项s是影响量。项ΔPRa~ΔPRc如用下式(6)的关系所示,是峰值检测上述相关值得到的虚拟距离PRt与最接近于渐近过程得到的真距离Rt的虚拟距离的差分。
(式6)
PRt-Rt=ΔPRt ......(6)
(其中t为a,b,c)
接着,简单地将上述式(5)表示于下式(7),并且将下式(7)变形为下式(8)时,得到求出项Δx,Δy,s的矩阵。
(式7)
A·δX=δR ......(7)
(式8)
δX=A-1·δR ......(8)
如下式(9)所示,从上述式(8)导出共方差矩阵(AT·A)-1,并且,共方差矩阵(AT·A)-1可用下式(10)表示。
(式9)
(式10)
这样,导出共方差矩阵(AT·A)-1时,构成上述式(10)中的矩阵的各项 表示具有对应于基站A,B,C和测位装置10之间的通信环境,而对测位精度产生不良影响的加权系数的性质的方差。因此,如果项 为最小值的话,则求出的大概位置POSI的测位误差小并且测位精度高。
因此,如下式(11)所示,求出项αrr,αii的平方和的方根值HDOP(Horizontal Dilution of Precision),将该值HDOP作为定量水平坐标面的测定误差的值。
(式11)
之后,直接波检测部14从求出的多个虚拟距离PRt中考查值HDOP为最小时的与基站A对应的虚拟距离、与基站B对应的虚拟距离、与基站C对应的基站距离,将这3个调查的虚拟距离判断为从基站A,B,C到达测位装置10的各直接波。
而且,位置运算部13将由判断为上述各直接波的虚拟距离求出的大概位置POSI确定为测位装置10的当前位置(xp,yp)。并且,将表示当前位置(xp,yp)的测位数据Dps提供给控制部18。
再有,将上述的共方差矩阵(AT·A)-1叫作“加权系数矩阵”,如上所述,值HDOP叫作“测位误差”。并且,由于测位误差HDOP在每一大概位置POSIa,POSIb,POSIc上得到,因此对应于这些大概位置,用HDOPa,HDOPb,HDOPc表示。
并且,由于上述测位误差HDOPa,HDOPb,HDOPc使用从来自基站A,B,C的到来电波求出的虚拟距离PRa1~PRa3,PRb1~PRb3,PRc1~PRc3的组合以及基站A,B,C的位置(xa,ya),(xb,yb),(xc,yc)求出,因此,例如,如HDOPa[a1,b1,c1]那样,附加用于运算的虚拟矩阵的标记来表示。
并且,上述共方差矩阵(AT·A)-1中的各项 等叫作“位置误差算出用参数”,用记号PARA表示。再有,由于位置误差算出用参数PARA也使用从来自基站A,B,C的到来电波求出的虚拟距离PRa1~PRa3,PRb1~PRb3,PRc1~PRc3的组合以及基站A,B,C的位置(xa,ya),(xb,yb),(xc,yc)求出,因此,例如,如PARAa[a1,b1,c1]那样,附加用于运算的虚拟矩阵的标记来表示。
接着,参考图7~图14所示的流程图来详细说明测位动作。
图7是表示测位动作时的测位装置10的整体动作的流程图。该图中,根据用户等的指示开始测位动作时,在步骤S100中,接收来自基站的到来电波。例如,如图6所示,从基站A,B,C发出的电波到来时,接收到这些到来电波。
接着,在步骤S102中,距离测定部12通过对接收到来电波得到的各基站A,B,C的每一个的输出数据Db与相关用数据Da,Db,Dc作相关运算,求出相关值CRRa,CRRb,CRRc。
接着,在步骤S104中,通过分别峰值检测相关值CRRa,CRRb,CRRc,分别求出每3个的虚拟距离PRa1,PRa2,PRa3和PRb1,PRb2,PRb3以及PRc1,PRc2,PRc3。
接着,在步骤S106中,使用上述虚拟距离PRa1,PRa2,PRa3和PRb1,PRb2,PRb3以及PRc1,PRc2,PRc3测定测位装置10的当前位置(xp,yp)。该测位处理根据图8~图14所示的处理进行,完成该测位处理时,移动到步骤S108中。
步骤S108中,根据用户等的指示由控制部18判断是否有请求导航信息(简称导航信息),有该请求时(“是”的情况)下,进行到步骤S110。
步骤S110中,表示作为测位结果的测位装置10的当前位置(xp,yp)的测位数据Dsp发送到最紧挨的基站,请求分配用户等指示的导航信息。例如,作为从用户等请求的上述导航信息,请求包含当前位置(xp,yp)的周围的地图信息的情况下,对最紧挨的基站请求分配地图信息。另外,也可向基站请求分配当前位置(xp,yp)的周围存在的餐馆、商店等购物所需的信息、娱乐设施、公共设施、观光名胜等各种导航信息。
接着,在步骤S112中,从基站送来包含导航信息的分配电波时,接收该分配电波来得到导航信息。
之后,在步骤S114中,在显示部16上用显示器显示取得的上述导航信息和作为测位结果的当前位置(xp,yp),提供给用户等。
例如,如图15(a)所示,在显示部16中通过闪烁显示分配来的地图信息和闪烁显示该地图中表示当前位置(xp,yp)的记号“P”提高用户等的方便性。
另外,确定当前位置(xp,yp)时求出的与该当前位置(xp,yp)对应的测位误差HDOP的值比预先决定的值大时,将该测位误差HDOP换算成距离,如图15(b)所示,显示以当前位置(xp,yp)为中心,以从测位误差HDOP换算的上述距离为半径的圆Cerr。由此,对应地向用户等确认当前位置(xp,yp)正确到何种程度。
上述步骤S108中,在用户等没有导航信息的请求(为“否”)时,不进行步骤S110~S114的处理而结束。但是,不仅仅是结束处理,而是可将通过测位得到的当前位置(xp,yp)用于导航信息的请求外的应用中。例如,可在将当前位置(xp,yp)的测位数据Dps发送到基站,在基站侧确认用户等有无异常这样的防护方法中利用。
接着,详细说明上述步骤S106的测位处理。
进行上述步骤S100~S104的处理后移动到步骤S106时,开始图8的“测位运算处理”。
之后,随着“测位运算处理”的开始,首先测位运算部13进行第一次的“位置运算处理”。
图8的步骤S200中,从接收来自基站A,B,C的到来电波时再现的接收数据Drx中取得各基站A,B,C的位置(xa,ya),(xb,yb),(xc,yc)的信息。
接着,在步骤S202中,从上述步骤S104求出的9个虚拟距离PRa1~PRa3、PRb1~PRb3、PRc1~PRc3中选出与来自基站A,B的到来电波对应的第一个虚拟距离PRa1,PRb1以及与来自基站C的到来电波对应的3个虚拟距离PRc1,PRc2,PRc3作为最初的组合的候补,固定虚拟距离PRa1,PRb1,并开始三角法和渐进法的测位运算。
本实施例中,固定与基站A,B相关的上述虚拟距离PRa1,PRb1,将与基站C相关的上述3个虚拟距离PRc1,PRc2,PRc3选出作为最初的候补,但其他组合也可以。即,也可以是固定与基站A,C相关的上述虚拟距离PRa1,PRc1,将与基站B相关的上述3个虚拟距离PRb1,PRb2,PRb3选出作为最初的候补,或者固定与基站B,C相关的上述虚拟距离PRb1,PRc1,将与基站A相关的上述3个虚拟距离PRa1,PRa2,PRa3选出作为最初的候补。
主要是只要固定基站A,B,C中与2个基站相关的虚拟距离,选择与剩余的基站相关的3个虚拟距离作为所谓的变量即可。
因此,本实施例中,如上所述,固定与基站A,B相关的上述虚拟距离PRa1,PRb1,将与基站C相关的上述3个虚拟距离PRc1,PRc2,PRc3选出作为最初的候补。
另外,将固定的虚拟距离作为与来自基站A,B的到来电波对应的第一个虚拟距离PRa1,PRb1,但即使不是第一个虚拟距离PRa1,PRb1也可以。在求出测位装置10的当前位置(xp,yp)时,可进行从与基站A,B,C相关的每3个的虚拟距离的组合,即从多个组合中只要进行求出当前位置(xp,yp)的处理即可,因此这些组合顺序不特别限定。
因此,本实施例中,以考虑了测位运算处理的高速化的组合的顺序来进行处理。
接着,在步骤S204中,从与来自基站C的到来电波对应的3个虚拟距离PRc1,PRc2,PRc3中选择最初(k=1)的虚拟距离PRck(=PRc1)作为运算对象,进行到步骤S206中。
在步骤S206中,使用基站A,B,C的位置(xa,ya),(xb,yb),(xc,yc)和上述固定的虚拟距离PRa1,PRb1以及第k=1个虚拟距离PRck(=PRc1)来运算测位装置10的大概位置POSIc[a1,b1,c1]。该运算时进行渐进法的处理。
接着,在步骤S208中,导出求上述的大概位置POSIc[a1,b1,c1]时得到的位置误差计算用参数PARAc[a1,b1,c1],即导出通过渐进法得到最终的大概位置POSIc[a1,b1,c1]时的位置误差计算用参数PARAc[a1,b1,c1]。
接着,在步骤S210中,判断是否结束采用与来自基站C的到来电波对应的全部3个虚拟距离PRc1,PRc2,PRc3来运算大概位置POSIc的处理。若没有(“否”)的话,则在步骤S212中将下一虚拟距离PRck作为运算对象后,反复从步骤S206开始的处理。
因此,通过进行步骤S204~S212的处理,进行组合由变量k指定的虚拟距离PRc1,PRc2,PRc3和固定的虚拟距离PRa1,PRb1的运算,其结果求出3个大概位置POSIc[a1,b1,c1]、POSIc[a1,b1,c2]、POSIc[a1,b1,c3]。而且,求出与各大概位置对应的位置误差计算用参数PARAc[a1,b1,c1]、PARAc[a1,b1,c2]、PARAc[a1,b1,c3]。
接着,上述3个大概位置POSIc和3个位置误差计算用参数PARAc的运算结束后,进行到步骤S214中,将这些大概位置POSIc[a1,b1,c1]、POSIc[a1,b1,c2]、POSIc[a1,b1,c3]以及位置误差计算用参数PARAc[a1,b1,c1]、PARAc[a1,b1,c2]、PARAc[a1,b1,c3]送到直接波检测部14后,进行到图9的处理来由直接波检测部14进行第一次的“直接波检测处理”。
图9的步骤S300中,运算与位置误差计算用参数PARAc[a1,b1,c1]、PARAc[a1,b1,c2]、PARAc[a1,b1,c3]对应的各加权系数矩阵(参考式(9)(10)),并且步骤S302中,从各加权系数矩阵运算测位误差HDOPc。即,通过进行上述式(11)中所述的运算,运算出与大概位置POSIc[a1,b1,c1]对应的测位误差HDOPc[a1,b1,c1]、与大概位置POSIc[a1,b1,c2]对应的测位误差HDOPc[a1,b1,c2]、与大概位置POSIc[a1,b1,c3]对应的测位误差HDOPc[a1,b1,c3]。
接着,在步骤S304中,从求出的测位误差HDOPc[a1,b1,c1]、HDOPc[a1,b1,c2]、HDOPc[a1,b1,c3]之中检测出最小值的测位误差。
接着,在步骤S306中,上述的大概位置POSIc[a1,b1,c1]、POSIc[a1,b1,c2]、POSIc[a1,b1,c3]中选择与最小HDOPc(即最小值的测位误差)对应的大概位置。这里,第k=3个测位误差HDOPc[a1,b1,c3]为最小值时,选择与其对应的大概位置POSIc[a1,b1,c3]。并且,将与第k=3个虚拟距离PRck(=PRc3)对应的到来电波判断为来自基站C的直接波。
接着,在步骤S308中,将判断为直接波的判断信息,即表示虚拟距离PRc1,PRc2,PRc3中第k=3个虚拟距离PRc3是来自基站C的直接波所产生的判断信息送到位置运算部13。之后,进行到图10的处理来由位置运算部13进行第二次的“位置运算处理”。
图10中,步骤S400中,接收上述的第k=3个虚拟距离PRc3是来自基站C的直接波所产生的判断信息,固定与基站C对应的第k=3个虚拟距离PRc3,同时固定与基站A对应的虚拟距离PRa1,将与来自基站B的到来电波对应的3个虚拟距离PRb1,PRb2,PRb3选择为第二次的“位置运算处理”的候补组合。
即,在图8说明的第一次的“位置运算处理”中,固定从来自基站A,B的到来电波所求出的虚拟距离PRa1,PRb1,以从来自基站C的到来电波所求出的虚拟距离PRc1,PRc2,PRc3为变量,求出大概位置POSIc的结果,判断为第k=3个虚拟距离PRc3是来自基站C的直接波所产生的。因此,第二次的“位置运算处理”的步骤S400中,固定从来自基站C的直接波所求出的第k=3个虚拟距离PRc3的同时,也固定从来自基站A的到来电波所求出的虚拟距离或从来自基站B的到来电波所求出的虚拟距离的任意之一。
再有,与基站A,B相关的虚拟距离是哪个均可,但本实施例中,第二次的“位置运算处理”中,固定从来自基站A的到来电波所求出的虚拟距离PRa1。
接着,在步骤S402中,从与来自基站B的到来电波对应的3个虚拟距离PRb1,PRb2,PRb3中选择最初(j=1)的虚拟距离PRcj(=PRc1)作为运算对象,移动到步骤S404中。
步骤S404中,使用基站A,B,C的位置(xa,ya),(xb,yb),(xc,yc)以及上述固定的虚拟距离PRa1,PRc3和第j=1个的虚拟距离PRbj(=PRb1)来运算测位装置10的大概位置POSIb[a1,b1,c3]。该运算时进行渐进法处理。
接着,在步骤S406中,导出求出上述大概位置POSIb[a1,b1,c3]时得到的位置误差计算用参数PARAb[a1,b1,c3],即导出通过渐进法最终得到大概位置POSIb[a1,b1,c3]时的位置误差计算用参数PARAb[a1,b1,c3]。
接着,在步骤S408中,判断是否结束采用与来自基站B的到来电波对应的全部3个虚拟距离PRb1,PRb2,PRb3来运算大概位置POSIb的处理,若没有(“否”)的话,则在步骤S410中将下一虚拟距离PRbj作为运算对象后,反复从步骤S404开始的处理。
因此,通过反复步骤S402~S410的处理,进行组合由变量j指定的虚拟距离PRb1,PRb2,PRb3和固定的虚拟距离PRa1,PRc3的运算,其结果求出3个大概位置POSIb[a1,b1,c3]、POSIb[a1,b2,c3]、POSIb[a1,b3,c3]。而且,求出与各大概位置对应的位置误差计算用参数PARAb[a1,b1,c3]、PARAb[a1,b2,c3]、PARAb[a1,b3,c3]。
接着,进行到步骤S412,将这些大概位置POSIb[a1,b1,c3]、POSIb[a1,b2,c3]、POSIb[a1,b3,c3]以及位置误差计算用参数PARAb[a1,b1,c3]、PARAb[a1,b2,c3]、PARAb[a1,b3,c3]送到直接波检测部14后,进行到图11的处理来由直接波检测部14进行第2次的“直接波检测处理”。
图11的步骤S500中,运算与位置误差计算用参数PARAb[a1,b1,c3]、PARAb[a1,b2,c3]、PARAb[a1,b3,c3]对应的各加权系数矩阵,并且步骤S502中,从各加权系数矩阵运算测位误差HDOPb。即,通过进行上述式(11)中所述的运算,运算出与大概位置POSIb[a1,b1,c3]对应的测位误差HDOPb[a1,b1,c3]、与大概位置POSIb[a1,b2,c3]对应的测位误差HDOPb[a1,b2,c3]、与大概位置POSIb[a1,b3,c3]对应的测位误差HDOPb[a1,b3,c3]。
接着,在步骤S504中,从求出的测位误差HDOPb[a1,b1,c3]、HDOPb[a1,b2,c3]、HDOPb[a1,b3,c3]之中,检测出最小值的测位误差。
之后,在步骤S506中,上述的大概位置POSIb[a1,b1,c3]、POSIb[a1,b2,c3]、POSIb[a1,b3,c3]中选择与最小HDOPb(即最小值的测位误差)对应的大概位置。这里,第j=2个测位误差HDOPb[a1,b2,c3]为最小值时,选择与其对应的大概位置POSIb[a1,b2,c3]。并且,将与第j=2个虚拟距离PRbj(=PRb2)对应的到来电波判断为来自基站B的直接波。
接着,在步骤S508中,将表示虚拟距离PRb1,PRb2,PRb3中第j=2个虚拟距离PRb2是来自基站B的直接波所产生的判断信息送到位置运算部13。之后,进行到图12的处理来由位置运算部13进行第三次的“位置运算处理”。
图12所示的第三次的“位置运算处理”中,首先在步骤S600中,接收上述的第k=3个虚拟距离PRc3是来自基站C的直接波所产生的且上述的第j=2个虚拟距离PRb2是来自基站B的直接波所产生的判断信息,固定第k=3个虚拟距离PRc3和第j=2个虚拟距离PRb2,将与来自基站A的到来电波对应的3个虚拟距离PRa1,PRa2,PRa3选择为第三次的“位置运算处理”的候补组合。
接着,在步骤S602中,从与来自基站A的到来电波对应的3个虚拟距离PRa1,PRa2,PRa3中选择最初(i=1)的虚拟距离PRai(=PRa1)作为运算对象,移动到步骤S604中。
步骤S604中,使用基站A,B,C的位置(xa,ya),(xb,yb),(xc,yc)以及上述固定的虚拟距离PRb2,PRc3和第i=1个的虚拟距离PRai(=PRa1)来运算测位装置10的大概位置POSIa[a1,b2,c3]。该运算时进行渐进法处理。
接着,在步骤S606中,导出求出上述大概位置POSIa[a1,b2,c3]时得到的位置误差计算用参数PARAa[a1,b2,c3],即导出通过渐进法最终得到大概位置POSIa[a1,b2,c3]时的位置误差计算用参数PARAa[a1,b2,c3]。
接着,在步骤S608中,判断是否结束采用与来自基站A的到来电波对应的全部3个虚拟距离PRa1,PRba,PRa3来运算大概位置POSIa的处理,若没有(“否”)的话,则在步骤S610中将下一虚拟距离PRbi作为运算对象后,反复从步骤S604开始的处理。
因此,通过反复步骤S602~S610的处理,进行组合由变量i指定的虚拟距离PRa1,PRa2,PRa3和固定的虚拟距离PRb2,PRc3的运算,其结果求出3个大概位置POSIa[a1,b2,c3]、POSIa[a2,b2,c3]、POSIa[a3,b2,c3]。而且,求出与各大概位置对应的位置误差计算用参数PARAa[a1,b2,c3]、PARAa[a2,b2,c3]、PARAa[a3,b2,c3]。
接着,进行到步骤S612,将这些大概位置POSIa[a1,b2,c3]、POSIa[a2,b2,c3]、POSIa[a3,b2,c3]以及位置误差计算用参数PARAa[a1,b2,c3]、PARAa[a2,b2,c3]、PARAa[a3,b2,c3]送到直接波检测部14后,进行到图13的处理来由直接波检测部14进行第3次的“直接波检测处理”。
图13的步骤S700中,运算与位置误差计算用参数PARAa[a1,b2,c3]、PARAa[a2,b2,c3]、PARAa[a3,b2,c3]对应的各加权系数矩阵,并且步骤S702中,从各加权系数矩阵来运算测位误差HDOPa。即,通过进行上述式(11)中所述的运算,运算出与大概位置POSIa[a1,b2,c3]对应的测位误差HDOPa[a1,b2,c3]、与大概位置POSIa[a2,b2,c3]对应的测位误差HDOPa[a2,b2,c3]、与大概位置POSIa[a3,b2,c3]对应的测位误差HDOPa[a3,b2,c3]。
接着,在步骤S704中,从求出的测位误差HDOPa[a1,b2,c3]、HDOPa[a2,b2,c3]、HDOPa[a3,b2,c3]之中检测出最小值的测位误差。
之后,在步骤S706中,上述的大概位置POSIa[a1,b2,c3]、POSIa[a2,b2,c3]、POSIa[a3,b2,c3]中选择与最小HDOPa(即最小值的测位误差)对应的大概位置。这里,第i=1个测位误差HDOPa[a1,b2,c3]为最小值时,选择与其对应的大概位置POSIa[a1,b21,c3]。并且,将与第i=1个虚拟距离PRai(=PRa1)对应的到来电波判断为来自基站A的直接波。
随后,在步骤S708中,将表示虚拟距离PRa1,PRa2,PRa3中第i=1个虚拟距离PRa1是来自基站A的直接波所产生的判断信息送到位置运算部13。之后,进行到图14的处理来由位置运算部13进行“最终判定处理”。
图14的“最终判定处理”中,步骤S800中,将从判断为来自基站C的直接波的虚拟距离PRck(即第k=3个虚拟距离PRc3)、来自基站B的直接波的虚拟距离PRbj(即第j=2个虚拟距离PRb2)、来自基站A的直接波的虚拟距离PRai(即第i=1个虚拟距离PRa1)求出的大概距离POSIa[a1,b2,c3]决定为测位装置10的当前位置(xp,yp)。
之后,表示该当前位置(xp,yp)的测位数据Dps从位置运算部13供给控制部18并结束测位处理。即结束图7所示的步骤S106后,继续上述步骤S108以后的处理。
这样根据本实施例,接收来自位于测位装置10的周围的至少3个例如基站A,B,C的到来电波,通过从这些到来电波得到的输出数据Dd与基站A,B,C的每一个的规定的相关数据Da,Db,Dc的相关运算来求出相关值CRRa,CRRb,CRRc,并且通过峰值检测这些相关值CRRa,CRRb,CRRc来每3个地分别检测虚拟距离PRa1,PRa2,PRa3、PRb1,PRb2,PRb3、PRc1,PRc2,PRc3。并且应注意的是,在检测每3个的虚拟距离时,分别如图5(a),图5(b),图5(c)所示,以最大峰值的出现位置为基准,将出现于比其更小范围内的峰值作为检测对象,检测包含该最大峰值的总共3个峰值的出现位置的各相位差。
另外,检测出在与各基站A,B,C的各通信区对应的时间范围内产生的虚拟距离。
因此,得到可适当检测从各基站A,B,C到达测位装置10的直接波的虚拟距离的有益效果。
而且,检测出的每3个的虚拟距离PRa1,PRa2,PRa3、PRb1,PRb2,PRb3、PRc1,PRc2,PRc3与基站A,B,C对应,以每3个的虚拟距离组合作为候补,通过三角法求出大概位置POSI,并且通过该三角法求出大概位置POSI时,进行渐进法处理,从而可更高精度地求出大概位置POSI。
而且,根据上述的每3个的虚拟距离的组合求出多个大概位置POSI时,求出表示每个大概位置POSI的测位精度的位置误差计算用参数PARA和测位误差HDOP,通过去掉测位误差HDOP为最小值时的大概位置POSI,将最终得到的大概位置POSI决定为测位装置10的当前位置(xp,yp)。
通过进行上述这样的去除,从虚拟距离中选择受多路衰落、噪声影响和通信环境下产生的各种不良影响少的直接波,由该选择的直接波求出的大概位置POSI确定为测位装置10的当前位置(xp,yp)。因此,可实现抑制多路衰落、噪声影响和通信环境下产生的各种不良影响的高精度的测位。
而且,如图15(b)所示,测位误差HDOP比规定值大时,在显示部16的显示画面上除显示表示当前位置(xp,yp)的“P”之外,还显示与测位误差HDOP的大小相当的圆Cerr等,因此可通知用户等测位结果准确到何种程度,即测位环境是否良好等,能够提高方便性等。
(第二实施例)
下面说明本发明的第二实施例。本实施例与第一实施例说明的测位装置10的变形例有关。
再有,本实施例的移动台的结构与图2~图4所示的第一实施例的移动台10结构相同,并且基于和参考图4和图5(a)、图5(b)、图5(c)说明的测位原理同样的原理进行测位,因此省略对本实施例的移动台的结构和测位原理的说明。
但是,本实施例的移动台根据图16所示的测位原理来动作,替代基于图7~图15(a)、图15(b)说明的第一实施例的测位装置10的测位处理工序中图8~图14所示的测位处理过程。
即,已经说明的第一实施例的测位装置10根据图8~图14所示的流程图来在进行图7所示的步骤S100~S104中距离测定部12对虚拟距离PRa1~PRa3、PRb1~PRb3、PRc1~PRc3的检测处理后,进行步骤S106所示的测位处理。该测位处理时,反复多次(3次)位置运算部13的大概位置POSI和位置误差计算用参数PARA的运算以及直接波检测部14的直接波的判定,从而去掉测位误差HDOP为最小值时的大概位置POSI,将最终得到的大概位置POSI决定为测位装置10的当前位置(xp,yp)。
对此,本实施例的移动台不进行第一实施例那样的测位误差HDOP为最小值时的大概位置POSI的去除处理,而根据图16的流程图进行图7所示的步骤S106的测位处理。
图16中,本实施例的移动台在进行距离测定部12对虚拟距离PRa1~PRa3、PRb1~PRb3、PRc1~PRc3的检测处理后移动到同图中的步骤S900的处理,位置运算部13取得表示接收数据Drx中包含的基站A,B,C的位置(xa,ya),(xb,yb),(xc,yc)的信息。
接着,在步骤S902~S916中,位置运算部13顺序变更与基站A,B,C对应的变量i,j,k从虚拟距离PRa1~PRa3、PRb1~PRb3、PRc1~PRc3中选择与基站A,B,C对应的3个虚拟距离PRai,PRbj,PRck的组合,根据这些选择的3个虚拟距离PRai,PRbj,PRck和基站A,B,C的位置(xa,ya),(xb,yb),(xc,yc)通过渐进法运算大概位置POSIc[ai,bj,ck],POSIb[ai,bj,ck],POSIa[ai,bj,ck]和位置误差计算用参数PARAc[ai,bj,ck],PARAb[ai,bj,ck],PARAa[ai,bj,ck]。
即,在步骤S902中,将变量i,j,k设定为最初值后,在步骤S904中使用3个虚拟距离PRai,PRbj,PRck的组合以及基站A,B,C的位置(xa,ya),(xb,yb),(xc,yc)来运算最初的大概位置POSI和位置误差计算用参数PARA以及测位误差HDOP,接着,在步骤S906~S916中,顺序增加变量i,j,k,反复步骤S904的运算处理直至变量i,j,k全部变为3。由此,运算与和基站A,B,C的每一个对应的每3个的虚拟距离PRai,PRbj,PRck的所有组合(即共27的组合)对应的27个大概位置POSIc[ai,bj,ck],POSIb[ai,bj,ck],POSIa[ai,bj,ck]和27个位置误差计算用参数PARAc[ai,bj,ck],PARAb[ai,bj,ck],PARAa[ai,bj,ck]以及27个测位误差HDOPc[ai,bj,ck],HDOPb[ai,bj,ck],HDOPa[ai,bj,ck]。
这样结束对每27个的上述大概位置POSI和位置误差计算用参数PARA及测位误差HDOP的运算时,接着,直接波检测部14在步骤S918中检测27个测位误差HDOPc[ai,bj,ck],HDOPb[ai,bj,ck],HDOPa[ai,bj,ck]中为最小值的测位误差HDOP,并将与检测出的测位误差HDOP对应的大概位置POSI的信息通知位置运算部13。
接着,在步骤S920中,位置运算部13基于从直接波检测部14通知的上述信息,将与最小值的测位误差HDOP对应的大概位置POSI确定为移动台的当前位置(xp,yp),将表示该当前位置(xp,yp)的测位数据Dps供给控制部18,同时进行到如图7所示的步骤S108的处理。
这样,基于通过接收从基站A,B,C到来的电波得到的每3个的虚拟距离PRa1~PRa3、PRb1~PRb3、PRc1~PRc3的所有组合(总共27个组合)来预先运算27个大概位置POSIc[ai,bj,ck],POSIb[ai,bj,ck],POSIa[ai,bj,ck]和27个位置误差计算用参数PARAc[ai,bj,ck],PARAb[ai,bj,ck],PARAa[ai,bj,ck]以及27个测位误差HDOPc[ai,bj,ck],HDOPb[ai,bj,ck],HDOPa[ai,bj,ck]后,即使将测位误差HDOP为最小值时的大概位置POSI决定为移动台的当前位置(xp,yp),也可抑制多路衰落、噪声的影响,并且可抑制通信环境下产生的各种不良影响,能够进行高精度测位。
(第三实施例)
接着参考图17~图20说明第三实施例。
上述第一、第二实施例是测位装置10接收从基站到来的电波来由测位装置10自身测定当前位置(xp,yp),相对于此,该第三实施例通过基站测定移动台的当前位置(xp,yp),来抑制多路衰落、噪声的影响,并且抑制通信环境下产生的各种不良影响,进行高精度测位。
即,如图17模式表示地那样,测位装置10在通信区内的任意位置,发送请求测位的电波(下面叫作“测位用电波”)时,位于该测位装置10周围的例如基站A,B,C接收测位用电波,基站A,B,C与管理这些基站A,B,C的管理中心34测定测位装置10的当前位置(xp,yp)。之后,从测位装置10请求地图等的导航信息时,从管理中心34上设置的数据库35中检索与当前位置(xp,yp)相关的导航信息,从基站A,B,C的任意一个或其他基站向测位装置10,将测位的当前位置(xp,yp)和检索到的导航信息发送给测位装置10侧。
图18是表示测位装置10的主要结构的框图,图19(a)、图19(b)是表示各基站备有的测位装置33和管理中心34的主要结构的框图。
图18中,与图2所示的第一实施例的测位装置10相比来说明本实施例的测位装置10的结构,则本实施例的测位装置10具有与基站之间进行通信的收发天线ANT和收发部11、操作部15、显示部16、存储部17和控制部18,未设置第一实施例所述的距离测定部12和位置运算部13以及直接波检测部14。
因此,用户等想检测测位装置10的当前位置时,操作操作部15向基站侧发出测位请求。
针对此,各基站上备有图19(a)所示结构的测位装置33,该测位装置33具有与测位装置10之间进行通信的收发天线ANTbs、收发部11bs、距离测定部12bs、以及集中控制测位装置33整体的动作的控制部18bs。
收发部11bs基本上与图3所示的具有接收部11rx和发送部11tx的收发部11相同的结构,接收来自测位装置10的到来电波(即测位用电波)时,收发部11bs上设置的解扩码系列发生器24产生与测位装置10对应的解扩码系列CODErx,解扩部22进行该解扩码系列CODErx与从滚降滤波器21输出的数据Dd的相互相关运算。另外,对测位装置10发送电波时,收发部11bs上设置的扩频码系列发生器28产生与测位装置10对应的扩频码系列CODEtx,扩频部27将该扩频码系列CODEtx与应发送的发送数据Dtx进行相互相关运算并提供给滚降滤波器26。
距离测定部12bs具有与图2和图4所示的距离测定部12相同的结构。
但是,图4所示的第一实施例的距离测定部12中,应基于来自至少3个基站的各到来电波进行对应于每个基站的相关值运算,具有至少3个以上的信号处理系统的结构,相对于此,图19(a)所示的距离测定部12bs中,测位时应根据来自测位装置10的测位用电波来求出相关值,设置至少1个系统以上的信号处理系统。即,作为最少数的信号处理系统,设置1个信号处理系统即可。
因此,说明本实施例时,为说明简便,在基站A的测位装置30中设置具有图4所示的相关器29a、相关用数据发生器31a、距离运算部30a、以及阈值生成部32a构成的1个系统的信号处理系统的距离测定部12bs,基站B的测位装置33中设置具有图4所示的相关器29b、相关用数据发生器31b、距离运算部30b、以及阈值生成部32b构成的1个系统的信号处理系统的距离测定部12bs,基站C的测位装置33中设置具有图4所示的相关器29c、相关用数据发生器31c、距离运算部30c、以及阈值生成部32c构成的1个系统的信号处理系统的距离测定部12bs,对此来作说明。
而且,各相关用数据发生器31a,31b,31c生成与来自测位装置10的测位用电波中包含的移动台识别数据对应的相关用数据Da,Db,Dc,供给各相关器29a,29b,29c。
并且,基站A的测位装置33进行与图5(a)、图5(b)、图5(c)所示的相同的峰值检测处理,从而从相关值CRRa检测出3个虚拟距离PRa1,PRa2,PRa3,将这些检测出的虚拟距离PRa1,PRa2,PRa3作为检测数据DAps送到管理中心34。另外,基站B的测位装置33也同样从相关值CRRb检测出3个虚拟距离PRb1,PRb2,PRb3,将这些检测出的虚拟距离PRb1,PRb2,PRb3作为检测数据DBps送到管理中心34。并且,基站C的测位装置33也同样从相关值CRRc检测出3个虚拟距离PRc1,PRc2,PRc3,将这些检测出的虚拟距离PRc1,PRc2,PRc3作为检测数据DCps送到管理中心34。另外,测位用电波中包含表示请求导航信息的导航信息请求信息时,也从各基站A,B,C向管理中心34传送该导航信息请求信息。
管理中心34如图19(b)所示,包括与通信区内的各基站之间进行通信的收发部11cnt、位置运算部13cnt、直接波检测部14cnt、数据库35以及集中控制管理中心34整体的控制部18cnt。
这里,收发部11cnt经在与各基站之间铺设的光纤通信路径进行高速通信,将从基站A,B,C发送来的检测数据DAps,DBps,DCps以及表示请求导航信息的导航信息请求信息也经光纤通信路径来接收。
而且,管理中心34上设置的位置运算部13cnt和直接波检测部14cnt使用从基站A,B,C送来的检测数据DAps,DBps,DCps以及已知的基站A,B,C的各位置(xa,ya),(xb,yb),(xc,yc),通过三角法和渐进法进行测位处理。
即,位置运算部13cnt和直接波检测部14cnt进行与第一实施例的图8~图14所示的流程图相同的测位处理,或者与第二实施例的图16所示的流程图相同的测位处理。
数据库35由所谓的大容量的数据库服务器形成,记录地图、各种设施的信息、各种活动(事件)信息、购物信息等的各种信息。并且,请求导航信息时,控制部18cnt检索与位置运算部13cnt和直接波检测部14cnt进行测位处理的结果得到的测位装置10的位置信息(xp,yp)有关的信息,将检索的信息作为导航信息,与位置信息(xp,yp)一起向基站A,B,C的任意之一或与测位装置10之间的通信环境良好的其他基站发送(返回),从该传送的基站到测位装置10,发送(分配)导航信息和位置信息(xp,yp)。
接着,参考图20所示的流程图说明具有该结构的测位装置10与基站A,B,C和管理中心34之间进行的测位动作。
图20中,步骤S1000中,用户等操作测位装置10上备有的操作部15(参考图18)来指示测位开始时,控制部18向收发部11指令应发送(送出)测位用电波。另外,用户等指示测位开始以及请求导航信息时,以将用于指示请求该导航信息的导航信息请求信息包含在测位用电波中发送的方式进行指令。
这样发送测位用电波时,在步骤S1002中,位于测位装置10的周围的上述例示的基站A,B,C分别接收测位用电波。
之后,在步骤S1004中,确认基站A的测位装置33上备有的收发部11bs接收到测位用电波,另外,基站B的测位装置33上备有的收发部11bs接收到测位用电波,并且,基站C的测位装置33上备有的收发部11bs接收到测位用电波时,从各个测位装置33向管理中心34发送确认信息,并且各个测位装置33移动到步骤S1006的处理并分别检测出虚拟距离。
步骤S1006中,基站A中的测位装置33通过该测位装置33上备有的距离测定部12bs运算与测位用电波对应的相关值CRRa,并且通过峰值检测该相关值CRRa,求出3个虚拟距离PRa1,PRa2,PRa3。
基站B中的测位装置33同样也通过该测位装置33上备有的距离测定部12bs运算与测位用电波对应的相关值CRRb,并且通过峰值检测该相关值CRRb,求出3个虚拟距离PRb1,PRb2,PRb3。另外,基站C的测位装置33同样也通过该测位装置33上备有的距离测定部12bs运算与测位用电波对应的相关值CRRc,并且通过峰值检测该相关值CRRc,求出3个虚拟距离PRc1,PRc2,PRc3。
再有,求出这些虚拟距离PRa1,PRa2,PRa3、PRb1,PRb2,PRb3和PRc1,PRc2,PRc3时,如参考图5(a)、图5(b)、图5(c)所述,以比最大峰值与比该最大峰值的出现位置相位差小的相位差的范围内的峰值作为峰值检测的对象。由此,没有遗漏地检测与来自测位装置10的直接波对应的虚拟距离。
之后,从基站A,B,C向管理中心34传送分别求出的虚拟距离PRa1,PRa2,PRa3、PRb1,PRb2,PRb3和PRc1,PRc2,PRc3,作为检测数据DAps,DBps,DCps。
随后,步骤S1008中,管理中心34中的位置运算部13cnt和直接波检测部14cnt使用上述传送来的虚拟距离PRa1,PRa2,PRa3、PRb1,PRb2,PRb3和PRc1,PRc2,PRc3以及基站A,B,C的已知的位置(xa,ya),(xb,yb),(xc,yc)来通过三角法和渐进法测定测位装置10的当前位置(xp,yp)。
这里,位置运算部13cnt和直接波检测部14cnt进行与上述第一实施例的图8~图14所示的测位处理或第二实施例的图16所示的测位处理同样的处理,从而测定测位装置10的当前位置(xp,yp)。
接着,步骤S1010中,从测位装置10侧请求导航信息时,管理中心34的控制部18cnt基于作为测位结果的当前位置(xp,yp)检索数据库35中的信息,取得与当前位置(xp,yp)有关的导航信息,移动到步骤S1012。另外,从测位装置10侧不请求导航信息时,不进行上述检索而移动到步骤S1012。
接着,在步骤S1012中,控制部18cnt将当前位置(xp,yp)的信息和上述检索的导航信息一起向基站A,B,C的任意之一或与测位装置10之间的通信环境良好的其他基站发送(返回)。另外,从测位装置10侧不请求导航信息时,将当前位置(xp,yp)的信息向基站侧发送。
之后,基站将发送来的当前位置(xp,yp)的信息或当前位置(xp,yp)的信息和导航信息以电波发送(分配)到测位装置10侧。
接着,向上述测位装置10进行发送(分配)时,在步骤S1014中,测位装置10接收来自基站的到来电波,图18所示的收发部11进行接收数据的再现,控制部18从接收数据中取得当前位置(xp,yp)的信息或当前位置(xp,yp)的信息和导航信息。
而且,在步骤S1106中,上述取得的当前位置(xp,yp)的信息或当前位置(xp,yp)的信息和导航信息被存储在存储部17中,同时供给显示部16,如图15(a)所示进行显示器的显示,并结束处理。
再有,图20的流程图中虽然未说明,但管理中心34进行步骤S1008的测位处理时,将与求出的当前位置(xp,yp)对应的测位误差HDOP换算成距离,将该换算的距离信息也从基站发送(分配)到移动台10侧,从而如图15(b)所示,在测位装置10的显示部16上进行通知测位精度的圆Cerr等的显示。
这样,根据本实施例,由于在基站侧进行测位,因此测位装置10侧就不需要设置用于测位的装置。从而,可简化测位装置10的结构并使之重量减轻。另外,即使利用已有的便携电话、导航装置也能够得到可测定当前位置等的效果。
再有,本实施例中,如图19(a),图19(b)所示,基站内的测位装置33上设置距离测定部12bs来检测虚拟距离,在管理中心34上设置位置运算部13cnt和直接波检测部14cnt来测定当前位置(xp,yp),但可在管理中心34上设置具有图4所示的多个信号处理系统的距离测定部12和位置运算部13以及直接波检测部14,在各基站内也可不设置距离测定部12bs。
根据该系统结构,上述示出的基站A,B,C接收来自测位装置10的测位用电波,从各个收发部11bs中的滚降滤波器输出的输出数据Dd送到管理中心34。这样,管理中心34通过距离测定部12和位置运算部13以及直接波检测部14能够统一进行从虚拟距离的检测到测位装置10的当前位置(xp,yp)的测定的处理。并且,各基站中不需要设置用于测位的装置,因此即使使用已有的基站也能够构成可进行测位的系统。
另外,各基站接收来自测位装置10的测位用电波时,该测位用电波原样送到管理中心34,管理中心34接收该测位用电波,通过具有上述图4所示的多个信号处理系统的距离测定部12和位置运算部13以及直接波检测部14也可测定测位装置10的当前位置(xp,yp)。根据该系统结构,即使使用已有的基站也能够构成可进行测位的系统。
再有,基于从移动台到达各基站A,B,C的电波来检测虚拟距离时,如第一实施例所述,也可检出对应于各基站A,B,C的各通信区的时间的范围内从移动台到来的电波产生的虚拟距离。
(第四实施例)
接着参考图21说明第四实施例。
上述第一、第二实施例使用从基站到达测位装置10的电波来测定移动台的当前位置,而第三实施例使用从移动台向基站发送的电波来测定移动台的当前位置,与此不同,第四实施例使用从基站到达移动台的电波和从移动台向基站发送的电波来测定移动台的当前位置。
本实施例中,测位装置10具有与图2所示的同样的结构。另一方面,示出的基站A,B,C和管理中心34具有与图19(a),图19(b)所示的相同的结构。
即,如图21模式表示地那样,测位装置10通过与图2所示相同的结构,在测位时接收来自周围的基站A,B,C的到来电波,进行基于图7~图14的流程图(或图16的流程图)所述的与第一和第二实施例相同的处理,从而进行虚拟距离PRa,PRb,PRc的检测和测位处理,求出当前位置(xp,yp)。
另一方面,基站A,B,C和管理中心34通过与图19(a),图19(b)所示相同的结构,分别接收从测位装置10到来的测位用电波,并且进行基于图20的流程图所述的相同的处理,从而进行虚拟距离PRa’,PRb’,PRc’的检测和测位处理,求出当前位置(xp,yp)’。
之后,测位装置10求出上述当前位置(xp,yp)时,向基站A,B,C等最紧挨的基站侧发送该当前位置(xp,yp)的信息和用于请求导航信息的导航信息请求信息,经该最紧挨的基站送到管理中心34。
管理中心34中,从通过基站A,B,C接收来自测位装置10的测位用电波得到的上述当前位置(xp,yp)’、测位装置10测位送来的上述当前位置(xp,yp)的2个当前位置中最终判断适当的当前位置(下面叫作“最佳当前位置OPT(xp,yp)”),基于该最佳当前位置OPT(xp,yp)检索数据库35而取得与最佳当前位置OPT(xp,yp)相关的导航信息。之后,将最佳当前位置OPT(xp,yp)的信息和与其相关的导航信息经最紧挨的基站分配到测位装置10。
再有,在从2个当前位置(xp,yp)和(xp,yp)’中判断出最佳当前位置OPT(xp,yp)时,对比求出当前位置(xp,yp)时得到的测位误差HDOP和求出当前位置(xp,yp)’时得到的测位误差HDOP’,如果测位误差HDOP小于测位误差HDOP’的话,则将当前位置(xp,yp)判断为最佳当前位置OPT(xp,yp),相反,若测位误差HDOP’小于测位误差HDOP的话,则将当前位置(xp,yp)’判断为最佳当前位置OPT(xp,yp)。
另外,当前位置(xp,yp)和当前位置(xp,yp)’的中间位置(例如重心位置)也可判断为最佳当前位置OPT(xp,yp)。
另外,求出当前位置(xp,yp)和当前位置(xp,yp)’的上述中间位置时,不是简单将当前位置(xp,yp)和当前位置(xp,yp)’的正中央的位置判断为最佳当前位置OPT(xp,yp),而是根据测位误差HDOP’和测位误差HDOP的值,将紧挨于当前位置(xp,yp)的位置或紧挨于当前位置(xp,yp)’的位置判断为最佳当前位置OPT(xp,yp),从而更高精度地测位。
接着,具体说明求出测位装置10的最佳当前位置OPT(xp,yp)的过程。
首先,测位装置10接收来自周围的基站A,B,C的到来电波,根据与第一、第二实施例所述的同样的处理测定自身的当前位置(xp,yp)。之后,向基站A,B,C发送作为该测位结果的当前位置(xp,yp)的信息和测位精度HDOP的信息以及根据用户等指示包含导航信息请求信息的测位用电波。针对此,基站A,B,C分别接收测位用电波,而且基站A,B,C和管理中心34侧从测位用电波检测到虚拟距离的同时,使用检测出的虚拟距离来测位处理测位装置10的当前位置(xp,yp)’。然后,如上所述,管理中心34从2个当前位置(xp,yp)和(xp,yp)’求出最佳当前位置OPT(xp,yp),经最紧挨的基站向测位装置10分配该最佳当前位置OPT(xp,yp)和与其相关的导航信息,分配来的最佳当前位置OPT(xp,yp)和与其相关的导航信息由测位装置10接收,在显示器进行显示而提供给用户等。
但是,该过程中,最初测位装置10测定当前位置(xp,yp),接着从测位装置10向基站A,B,C侧发送测位用电波时,测定基站A,B,C和管理中心34开始进行测定当前位置(xp,yp)’的处理。但是,与此相反,基站A,B,C和管理中心34也可以先测定当前位置(xp,yp)’,经基站A,B,C将该测定的当前位置(xp,yp)’的信息送到测位装置10时,接着测位装置10测定自身的当前位置(xp,yp),而且从得到的2个当前位置(xp,yp)和(xp,yp)’求出最佳当前位置OPT(xp,yp)。
即,作为变形例,也可以根据下面的步骤进行测位。
首先,根据用户等的指示,从测位装置10向基站A,B,C侧发送包含应开始测位的指示信息的测位用电波。该测位用电波由基站A,B,C接收时,图19(a),图19(b)所示的各基站A,B,C内的测位装置33和管理中心34基于接收的测位用电波检测虚拟距离PRa’,PRb’,PRc’,而且使用这些虚拟距离PRa’,PRb’,PRc’通过三角法和渐进法来测定测位装置10的当前位置(xp,yp)’。接着将当前位置(xp,yp)’的信息用电波从基站A,B,C向测位装置10侧发送。之后,测位装置10接收从基站A,B,C发送来的到来电波,得到通过管理中心34的测位处理求出的当前位置(xp,yp)’的信息,与此同时,检测各到来电波的虚拟距离PRa,PRb,PRc。并且测位装置10使用这些虚拟距离PRa,PRb,PRc通过三角法和渐进法测定自身的当前位置(xp,yp)。接着,测位装置10从2个当前位置(xp,yp)和(xp,yp)’求出最佳当前位置OPT(xp,yp)。这样,测位装置10求出最佳当前位置OPT(xp,yp)时,根据用户等的指示,将包含表示请求导航信息的导航信息请求信息和最佳当前位置OPT(xp,yp)的电波发送到最紧挨基站A,B,C的基站,据此向管理中心34通知用户等的请求。之后,管理中心34基于最佳当前位置OPT(xp,yp)检索数据库35并通过最紧挨基站A,B,C的基站将通过该检索得到的导航信息分配到测位装置10。这样,测位装置10取得分配来的导航信息,与最佳当前位置OPT(xp,yp)一起在显示器上显示,提供给用户等。
这样,根据本实施例,基于从基站到达测位装置10的电波求出测位装置10的当前位置(xp,yp),再从测位装置10到达基站的电波中求出测位装置10的当前位置(xp,yp)’,从这些当前位置(xp,yp)和(xp,yp)’求出更适当的最佳当前位置OPT(xp,yp),从而抑制多路衰落、噪声的影响、抑制通信环境下产生的各种不良影响,可进行高精度的测位。
再有,本实施例中,基于从基站到达测位装置10的电波求出1个测位装置10的当前位置(xp,yp),再从测位装置10到达基站的电波中求出1个测位装置10的当前位置(xp,yp)’,从这2个当前位置(xp,yp)和(xp,yp)’求出更适当的最佳当前位置OPT(xp,yp)。
但是,本发明不限于此,也可以通过接收多个从基站到达移动台的电波,求出多个当前位置(xp,yp),再通过接收多个从移动台到达基站的电波,求出移动台的多个当前位置(xp,yp)’,从这些多个当前位置(xp,yp)和多个当前位置(xp,yp)’求出更适当的最佳当前位置OPT(xp,yp)。并且,将多个当前位置(xp,yp)和多个当前位置(xp,yp)’的重心位置确定最佳当前位置OPT(xp,yp),如上所述,通过考虑根据各当前位置(xp,yp)和(xp,yp)’求出的测位误差HDOP来确定最佳当前位置OPT(xp,yp),可提高测位精度。
另外,如上所述的实施例中,虽然是测位装置10求出最佳当前位置OPT(xp,yp),但管理中心34也可求出最佳当前位置OPT(xp,yp)。
另外,如上所述的实施例中,对从测位装置10测位的当前位置(xp,yp)和基站与管理中心34侧测位的当前位置(xp,yp)’求出最佳当前位置OPT(xp,yp)的情况作了说明,但基站和管理中心34侧测定当前位置(xp,yp)和(xp,yp)’来求出最佳当前位置OPT(xp,yp)也可以,移动台侧测定当前位置(xp,yp)和(xp,yp)’来求出最佳当前位置OPT(xp,yp)也可以。
即,基站和管理中心34测定当前位置(xp,yp)和(xp,yp)’来求出最佳当前位置OPT(xp,yp)的情况下,测位装置10接收来自基站A,B,C的到来电波时,检测这些到来电波的虚拟距离PRa,PRb,PRc,将该检测出的虚拟距离PRa,PRb,PRc用电波发送到基站A,B,C,在管理中心34上使用这些虚拟距离PRa,PRb,PRc来进行测位装置10的当前位置(xp,yp)的测位处理。
另外,测位装置10测定当前位置(xp,yp)和(xp,yp)’来求出最佳当前位置OPT(xp,yp)的情况下,从测位装置10到达基站A,B,C的电波的虚拟距离PRa’,PRb’,PRc’由管理中心34求出时,这些虚拟距离PRa’,PRb’,PRc’经基站A,B,C的任意之一送到测位装置10,在测位装置10上使用这些虚拟距离PRa’,PRb’,PRc’来进行测位装置10的当前位置(xp,yp)’的测位处理。
这样,由于本实施例使用从基站到达移动台的电波和从移动台发送到达基站的电波来测定移动台的当前位置,从而既可在测位装置10侧求出当前位置(xp,yp)和(xp,yp)’以及最佳当前位置OPT(xp,yp),或也可在基站侧求出当前位置(xp,yp)和(xp,yp)’以及最佳当前位置OPT(xp,yp),或也可在移动台侧求出当前位置(xp,yp)和(xp,yp)’并在基站侧求出最佳当前位置OPT(xp,yp),能够采用各种形式。
(第五实施例)
接着,参考图22说明第五实施例。
本实施例中,通过在便携电话、导航装置等的移动台中配置GPS接收部,可利用GPS系统(Global Positioning System:全球定位系统)来测定移动台的当前位置。
图22是表示本实施例的测位装置10的结构的框图,与图2相同或相当的部分用相同标号表示。
该图中,测位装置10具有接收从GPS卫星送来的电波的接收天线ANTg、从经该接收天线ANTg接收的电波生成GPS信号Sg的GPS接收部36。这里,GPS接收部36内置并固定在测位装置10中,或者采用被单元化地,可自由拆装于测位装置10的壳体上的结构。
并且,设有第一实施例所述的与基站之间进行通信用的收发天线ANT以及收发部11、进行测位的距离测定部12和位置运算部13以及直接波检测部14、操作部15、显示部16、存储部17、以及集中控制移动台10整体的动作的控制部18。
并且,图中,由标号37表示的电池电源,具有内置型或可拆装型的充电电池或干电池,这些电池作为电源使测位装置10动作而被设置。而且,上述充电电池和干电池等的输出电压用恒压电路(未示出)稳定,该稳定的功率使测位装置10动作。另外,从电池电源37输出的规定电源电压Vcc使GPS接收部36动作。
另外,控制部18通过调查电池电源37的上述充电电池和干电池等的输出Schk来逐一检测蓄电余量,检测出的蓄电余量在显示部16上显示。并且控制部18判断为上述检测结果是电池电源37的上述蓄电余量变少时,将控制信号D(开/关)供给电池电源37,从而停止向GPS接收部36供给电源电压Vcc,进行降低消耗功率等处理。再有,该控制部18的处理将在后面详细说明。
距离测定部12、位置运算部13和直接波检测部14如第一实施例所述,除基于从基站A,B,C到来的电波测定测位装置10的当前位置(xp,yp)外,还具有基于经控制部18从GPS接收部36供给的GPS信号Sg测定测位装置10的当前位置(xp,yp)的功能。
即,从GPS系统的4个GPS卫星到来的电波由GPS天线ANTg接收,由此GPS接收部36将GPS信号Sg供给距离测定部12、位置运算部13和直接波检测部14后,首先,距离测定部12从GPS信号Sg的相关值检测来自4个GPS卫星的各到来电波的虚拟距离,接着位置运算部13和直接波检测部14使用4个GPS卫星的已知位置,和由距离测定部12检测出的上述虚拟距离,通过三角法和渐进法进行测位处理,来测定测位装置10的当前位置(xp,yp)。
接着,参考图23说明具有该结构的测位装置10的动作。再有,作为典型的情况,如上述第一实施例或第二实施例所述,说明利用从在测位装置10的周围设置的基站A,B,C到来的电波测定测位装置10的当前位置(xp,yp)的动作,和利用GPS系统测定测位装置10的当前位置(xp,yp)的动作。
图23中用户等操作测位装置10上配备的操作部15来输入开始测位的指示时,在控制部18的控制下开始测位的动作。再有,一旦作出测位开始的指示后,不直接向GPS接收部36供给电源电压Vcc来启动,而是进行后述的所谓电池检验后来作是否启动GPS接收部36的对应。
首先在步骤S1020中,控制部18利用来自基站的到来电波来设定测位的测位模式(下面简称“基站测位模式”),并且在步骤S1022中,根据该基站测位模式测定测位装置10的当前位置(xp,yp)。
即,设定成基站测位模式后,在步骤S1022中,启动与基站之间进行通信的收发部11、不向GPS接收部36供给电源电压Vcc。
之后,如第一、第二实施例所述那样,接收部11接收来自在测位装置10的周围设置的基站A,B,C的到来电波,距离测定部12、位置运算部13和直接波检测部14使用该到来电波的虚拟距离和基站A,B,C的各位置(xa,ya),(xb,yb),(xc,yc)来测定测位装置10的当前位置(xp,yp)。
接着,在步骤S1024中,判断在测定测位装置10的当前位置(xp,yp)时得到的测位误差HDOP是否比预定的规定值小。在该测位误差HDOP比规定值小的情况下(“是”的情况),判断为能够以高的测位精度求出当前位置(xp,yp),结束基站测位模式的测位动作后,移动到步骤S1050。
从步骤S1024移动到步骤S1050时,在步骤S1050中,调查用户等是否有请求检索导航信息的指示,有该指示时,移动到步骤S1052,将导航信息请求信息和由基站测位模式得到的当前位置(xp,yp)用电波发送给最紧挨的基站。
接着,在步骤S1054中,一旦从基站分配来包含导航信息的电波,就接收该电波,并且在步骤S1056中,如图15(a),图15(b)所示,在显示部16显示作为测位结果的当前位置(xp,yp)和导航信息,结束一连串的测位动作。
上述的步骤S1024中,与由基站测位模式得到的当前位置(xp,yp)对应的测位误差HDOP比预定的规定值大的情况下(“否”的情况),移动到步骤S1026,通过在显示部进行得不到良好的测位精度的显示,从而向用户等提示测位状况。
接着,在步骤S1028中,对于上述测位信息的提示,调查用户是否作出继续测位动作的指示,在作出继续测位动作的指示的情况下,进行到步骤S1030,在没有作出继续测位动作的指示的情况下,结束一连串的测位动作。
接着,在步骤S1030中,电池检验电池电源37的蓄电余量,判断该蓄电余量相对预定的规定值是否足够。蓄电余量足够时(“是”的情况),进行到步骤S1032,设定成利用GPS系统测位的测位模式(下面叫作“GPS测位模式”),并且在步骤S1034中由该GPS测位模式测定测位装置10的当前位置(xp,yp)。
另一方面,在步骤S1030中,电池电源37的蓄电余量少时(“否”的情况),进行到步骤S1036,在显示部16提示蓄电余量的状况。例如,显示检测出的蓄电余量的同时,进行用于催促选择是否继续测位动作的显示。
接着,在步骤S1038中,针对上述蓄电余量的状况提示,在作出不继续测位动作的指示时,结束一连串的测位动作。另一方面,在作出继续测位动作的指示时,进行到步骤S1032,设定到GPS测位模式,并且在步骤S1304中,由该GPS测位模式测定测位装置10的当前位置(xp,yp)。
即,在步骤S1032中,设定GPS测位模式时,从控制部18向电池电源37供给控制信号D(开/关),从而指示将电池电源37的电源电压Vcc供给GPS接收部36。然后,在步骤S1034中,接收来自GPS卫星的到来电波,基于从GPS接收部36输出的GPS信号Sg测定测位装置10的当前位置(xp,yp)。之后,由GPS测位模式测定测位装置10的当前位置(xp,yp)并结束后,立刻停止向GPS接收部36供给电源电压Vcc,以降低消耗功率,结束GPS测位模式,并移动到步骤S1050。
从步骤S1034进行到步骤S1050后,步骤S1050中,调查用户等是否指示了请求导航信息的检索,作了该指示时,移动到步骤S1052,用电波将导航信息请求信息和由GPS测位模式得到的当前位置(xp,yp)送到最紧挨的基站。
接着,在步骤S1054中,一旦从基站分配来包含导航信息的电波,就接收该电波,并且在步骤S1056中,如图15(a),图15(b)所示,在显示部16显示作为测位结果的当前位置(xp,yp)和导航信息,结束一连串的动作。
这样,根据本实施例,由于具有基于来自基站的到来电波测定测位装置10的当前位置的基站测位模式,即,具有即使是小的消耗功率也可进行测位的基站测位模式,因此能够大幅度降低电池电源37的消耗功率。从而对用户等而言,不需要进行诸如频繁对蓄电池充电、频繁以新干电池替代这样的繁杂的作业,能够期待方便性的提高。
另外,根据基站测位模式测位的结果,在其测位精度不好的情况下,可切换到能够进行高精度的测位的GPS测位模式的测位,在该测位精度良好时,由消耗功率小的基站测位模式进行测定。因此,除减少GPS测位模式的测位次数,即所谓的能够抑制电池消耗量外,可维持良好的测位精度,因此可向用户等提供适当的当前位置。
再有,对于以基站测位模式的测位优先的情况作了说明,但电池电源37的蓄电余量充足时、或者利用备有大容量蓄电池、干电池的电池电源37时,也可以将GPS测位模式的测位给予优先。即,作为本实施例的变形例,也可进行图24所示的测位动作。
在图24中,一旦用户等操作配置于测位装置10上的操作部15而作出测位开始的指示时,在控制部18的控制下开始测位的动作。
首先,在步骤S1040中,控制部18调查电池电源37的蓄电余量,判断该蓄电余量与预定的规定值相比是否充足。蓄电余量充足时(“是”的情况),移动到步骤S1042,设定到GPS测位模式,并且,在步骤S1044中,由该GPS测位模式测定测位装置10的当前位置(xp,yp)。
上述步骤S1040中,如果控制部37判断为电池电源37的蓄电余量不足时(“否”的情况),移动到步骤S1046,设定到基站测位模式,并且在步骤S1048中,通过该基站测位模式测定测位装置10的当前位置(xp,yp)。
这样,通过GPS测位模式或基站测位模式对测位装置10的当前位置(xp,yp)进行测定并结束后,接着,通过进行步骤S1050~S1056的处理,如图15(a),图15(b)所示,在显示部16显示作为测位结果的当前位置(xp,yp)和导航信息,结束一连串的动作。
这样,根据变形例,具有即使是小的消耗功率也可进行测位的基站测位模式,因此能够大幅度降低电池电源37的消耗功率,另外,电池电源37的蓄电余量充分时,可利用高精度测位的GPS测位模式来进行测位,从而可向用户等提供更高精度的当前位置。
再有,以上的实施例和变形例中,利用基站测位模式的测位时,说明了通过第一、第二实施例所述的测位方法来测位的情况。即说明了测位装置10接收从基站到来的电波,自身测定当前位置(xp,yp)的情况。
但是,本实施例和变形例在基站测位模式的测位时,可根据第三实施例或第四实施例的测位方法来进行测位。
即,基站测位模式的测位时,采用第三实施例所述的测位方法时,在图23中的步骤S1022或图24中的步骤S1048中,从测位装置10向基站侧发送测位用电波,向测位装置10返送基站和管理中心侧测定的当前位置(xp,yp),从而可进行基站测位模式的测位。
另外,基站测位模式的测位时,采用第四实施例所述的测位方法时,在图中23的步骤S1022或图24中的步骤S1048中,测位装置10接收从基站侧到达的电波,自身测定当前位置(xp,yp),同时从测位装置10向基站侧发送测位用电波,在基站和管理中心侧测定当前位置(xp,yp)’,能够从这些多个当前位置(xp,yp)和(xp,yp)’求出最佳当前位置OPT(xp,yp)。因此使用第四实施例所述的测位方法时,能够进行与GPS测位模式相近的非常高精度的当前位置的测定,并向用户等提供。
另外,图22所示的测位装置10设置了可进行第一~第四实施例中说明的测位和利用GPS系统的测位这二者的测位的距离测定部12、位置运算部13和直接波检测部14,但进行第三实施例说明的测位和利用GPS系统的测位时,可将这些距离测定部12、位置运算部13和直接波检测部14置换为仅具有利用GPS系统进行测位的功能的相应部件。
即,在第三实施例说明的测位方法中,基站侧接收从测位装置10输出的电波来测定测位装置10的当前位置(xp,yp),因此可将距离测定部12、位置运算部13和直接波检测部14置换为对于利用GPS系统进行测位的功能而特殊定制的距离测定部、位置运算部和直接波检测部。
这样,一旦将距离测定部12、位置运算部13和直接波检测部14置换为对于利用GPS系统进行测位的功能而特殊定制的距离测定部、位置运算部和直接波检测部时,可简化测位装置10的结构或实现轻量化。
另外,对于利用GPS系统进行测位的功能而特殊定制的距离测定部、位置运算部和直接波检测部将其与GPS接收部36一起单元化,也可将该单元可拆装地安装在测位装置10和移动台的壳体上。这样,进行单元化时,即使使用原有的便携电话和导航装置,也可实现具有上述的GPS测位模式和基站测位模式的移动台,能够提高用户等的方便性。另外,通过多使用基准测位模式,还可降低电池电源37的消耗功率。
再有,以上说明的第一~第五实施例中,作为移动台,说明了便携电话、车载导航装置,但本发明不限定于此,可将便携信息终端装置(Personal Digital Assistant:PDA)、个人计算机等的电子设备用作移动台。
如上说明的本发明,能够提供通过在从多个基站到达移动台的多个电波中提取直接波的候补,从该直接波的候补导出与直接波相当的接收信号,使用导出的接收信号测定移动台的当前位置,来高精度求出移动台的当前位置,从而可对应于多样化的移动通信环境和导航系统环境等的测位装置、测位方法和测位系统。
另外能够提供通过在从移动台到达多个基站的多个电波中提取直接波的候补,从该直接波的候补导出与直接波相当的接收信号,使用导出的接收信号测定移动台的当前位置,来高精度求出移动台的当前位置,从而可对应于多样化的移动通信环境和导航系统环境等的测位装置、测位方法和测位系统。
另外,设定从基站输出的电波到达移动台所需的规定时间或从移动台输出的电波到达基站所需的规定时间,从测位开始时刻到该设定的规定时间内从到达移动台或基站的电波的接收信号来提取直接波的候补,因此,进行测位需要的直接波的候补必定可提取出来,进而能够高精度地求出移动台的当前位置。
另外,将对应各基站的通信区的大小的时间设定到上限时间,在其上限时间内从到达移动台或基站的电波的接收信号提取直接波的候补,所以进行测位需要的直接波的候补必定可提取出来,进而能够高精度地求出移动台的当前位置。
另外,在到来的电波产生的接收信号中,将接收强度大的多个信号提取为所述直接波的候补,从而在比产生接收强度大的信号的时刻短的范围内,必定可提取出与直接波相当的接收信号。因此,进行测位需要的直接波的候补必定可提取出来,进而能够高精度地求出移动台的当前位置。
另外,组合从多个基站到达移动台的多个电波中求出的直接波候补,该组合时,将直接波候补按各基站一个一个地选出并组合,来求出多个组合,使用多个组合求出移动台的大概位置和大概位置的测位误差,将测位误差为最小值时的组合中包含的直接波候补作为与从各基站到达移动台的直接波对应的接收信号导出,使用与从导出的各多个基站到来的直接波对应的接收信号来测定移动台的当前位置,因此,基于测位误差最小时的接收信号来测位移动台时,可高精度求出移动台的当前位置。
另外,组合从移动台到达多个基站的多个电波求出的直接波候补,该组合时,将直接波候补按各基站一个一个地选择并组合,来求出多个组合,使用多个组合求出移动台的大概位置和大概位置的测位误差,将测位误差为最小值时的组合中包含的直接波候补作为与从移动台到达各基站的直接波对应的接收信号导出,使用与从导出的各多个基站到来的直接波对应的接收信号来测定移动台的当前位置,因此,基于测位误差最小时的接收信号测位移动台时,可高精度求出移动台的当前位置。
另外,利用移动台和基站之间的通信电波测定移动台的当前位置,因此可降低移动台侧的消耗功率。从而,通过与利用GPS系统的测位的并用,在实现消耗功率的降低的同时,能够进行维持高的测位精度的测位。
Claims (38)
1.一种测位装置,设置在移动台上,利用来自配置在通信区内的多个基站的电波,测定所述移动台的当前位置,其特征在于,包括:
接收部件,其接收来自所述多个基站的各个电波,生成与各电波对应的接收信号,
直接波候补提取部件,其从所述接收部件所生成的所述接收信号中提取多个来自所述基站的各电波的直接波候补,
导出部件,其根据所述直接波候补提取部件所提取的多个所述直接波候补求出所述移动台的测位误差,并基于该测位误差导出相当于直接波的接收信号,
测位运算部件,其使用所述导出部件所导出的接收信号,测定所述移动台的当前位置;其中,
所述直接波候补提取部件对于分别从3个基站到达所述移动台的每个电波分别提取多个直接波候补,
所述导出部件进行第一次直接波导出处理,使用将从与所述3个基站中的第一、第二基站对应的各直接波候补中分别选出一个的2个直接波候补固定且将与剩余的第三基站对应的各直接波候补作为变量所得到的直接波候补的组合来进行测位运算,按各个所述组合分别求出所述移动台的大概位置和各大概位置的测位误差,并将与对各个所述组合分别求出的测位误差中最小值的测位误差对应的直接波候补作为与从所述第三基站到达所述移动台的直接波对应的接收信号,
进行第二次直接波导出处理,使用将在第一次直接波导出处理中从来自所述第三基站的直接波得到的作为接收信号的直接波候补和从与所述第一基站对应的各直接波候补中选出的一个直接波候补固定且将与所述第二基站对应的各直接波候补作为变量所得到的直接波候补的组合来进行测位运算,求出所述移动台的第二次的大概位置和第二次的各大概位置的测位误差,并将与第二次求出的所述测位误差中最小值的测位误差对应的直接波候补作为与从所述第二基站到达所述移动台的直接波对应的接收信号,
进行第三次直接波导出处理,使用将在第一次直接波导出处理中从来自所述第三基站的直接波得到的作为接收信号的直接波候补和在所述第二次直接波导出处理中从来自所述第二基站的直接波得到的作为接收信号的直接波候补固定且将与所述第一基站对应的各直接波候补作为变量所得到的直接波候补的组合来进行测位运算,求出所述移动台的第三次的大概位置和第三次的各大概位置的测位误差,并将与第三次求出的所述测位误差中最小值的测位误差对应的直接波候补作为与从所述第一基站到达所述移动台的直接波对应的接收信号,
所述测位运算部件使用通过所述第一、第二、第三次的直接波导出处理求出的分别与来自所述第一、第二、第三基站的3个直接波对应的3个接收信号,测定所述移动台的当前位置。
2.根据权利要求1所述的测位装置,其特征在于,所述直接波候补提取部件从利用测位开始时刻起规定时间内到达所述接收部件的电波所生成的接收信号中提取所述直接波候补。
3.根据权利要求2所述的测位装置,其特征在于,所述直接波候补提取部件从利用所述规定时间内到达所述接收部件的电波所生成的接收信号中提取接收强度大的多个信号作为所述直接波候补。
4.根据权利要求2或3所述的测位装置,其特征在于,所述规定时间是根据各基站的通信区大小来设定的时间。
5.根据权利要求2或3所述的测位装置,其特征在于,所述规定时间是达到预先确定的接收强度电平的接收信号所生成的时间。
6.根据权利要求1所述的测位装置,其特征在于,还包括:
第二测位部件,其利用GPS系统来测定移动台的当前位置;
控制部件,其在所述测位运算部件所测定的移动台的当前位置超出规定的测位误差时,切换到借助所述第二测位部件的测位。
7.根据权利要求1所述的测位装置,其特征在于,还包括:
第二测位部件,其利用GPS系统来测定移动台的当前位置,
电源部件,其向所述接收部件、所述直接波候补提取部件、所述导出部件、所述测位运算部件以及所述测位部件供给驱动功率,以及
电源控制部件,其检测所述电源部件的蓄电余量,根据所检测的蓄电余量,将所述电源部件所供给的驱动功率切换至所述接收部件、所述直接波候补提取部件、所述导出部件以及所述测位运算部件上,或者所述测位部件。
8.一种测位装置,设置在移动台上,利用来自配置在通信区内的多个基站的电波,测定所述移动台的当前位置,其特征在于,包括:
接收部件,其接收来自所述多个基站的各个电波,生成与各电波对应的接收信号,
直接波候补提取部件,其从所述接收部件所生成的所述接收信号中提取来自所述基站的各电波的多个直接波候补,
导出部件,其根据所述直接波候补提取部件所提取的多个所述直接波候补求出所述移动台的测位误差,并基于该测位误差导出相当于直接波的接收信号,
测位运算部件,其利用所述导出部件所导出的接收信号,测定所述移动台的当前位置;其中,
所述直接波候补提取部件对于分别从多个基站到达所述移动台的每个电波分别提取多个直接波候补,
所述导出部件将所述直接波候补提取部件所提取的所述直接波候补按各基站分别选出一个并进行组合,以此求出由直接波候补组成的多个组合,并使用多个所述组合中的每一组合来求出所述移动台的大概位置和所述大概位置的测位误差,将所述测位误差为最小值时的组合所包含的直接波候补作为与分别从所述多个基站到达所述移动台的直接波对应的接收信号来导出,
所述测位运算部件使用所述导出部件所导出的与分别来自所述多个基站的直接波对应的接收信号,测定所述移动台的当前位置。
9.一种测位装置,设置在基站侧,利用从移动台到达配置在通信区内的多个所述基站的电波,测定所述移动台的当前位置,其特征在于,包括:
接收部件,其设置在多个所述基站中的每个基站,接收来自所述移动台的电波,生成与各电波对应的接收信号,
直接波候补提取部件,其从所述接收部件所生成的所述接收信号中提取多个到达各所述基站的各电波的直接波候补,
导出部件,其根据所述直接波候补提取部件所提取的多个所述直接波候补求出所述移动台的测位误差,并基于该测位误差导出相当于直接波的接收信号,
测位运算部件,其使用所述导出部件所导出的接收信号,测定所述移动台的当前位置;其中,
所述直接波候补提取部件对于从所述移动台分别到达3个基站的每个电波分别提取多个直接波候补,
所述导出部件进行第一次直接波导出处理,使用将从与所述3个基站中的第一、第二基站对应的各直接波候补中分别选出一个的2个直接波候补固定且将与剩余的第三基站对应的各直接波候补作为变量所得到的直接波候补的组合来进行测位运算,按各个所述组合分别求出所述移动台的大概位置和各大概位置的测位误差,并将与对各个所述组合分别求出的测位误差中最小值的测位误差对应的直接波候补作为与从所述移动台到达所述第三基站的直接波对应的接收信号,
进行第二次直接波导出处理,使用将在第一次直接波导出处理中从到达所述第三基站的直接波得到的作为接收信号的直接波候补和从与所述第一基站对应的各直接波候补中选出的一个直接波候补固定且将与所述第二基站对应的各直接波候补作为变量所得到的直接波候补的组合来进行测位运算,求出所述移动台的第二次的大概位置和第二次的各大概位置的测位误差,并将与第二次求出的所述测位误差中最小值的测位误差对应的直接波候补作为与从所述移动台到达所述第二基站的直接波对应的接收信号,
进行第三次直接波导出处理,使用将在第一次直接波导出处理中从到达所述第三基站的直接波得到的作为接收信号的直接波候补和在所述第二次直接波导出处理中从到达所述第二基站的直接波得到的作为接收信号的直接波候补固定且将与所述第一基站对应的各直接波候补作为变量所得到的直接波候补的组合来进行测位运算,求出所述移动台的第三次的大概位置和第三次的各大概位置的测位误差,并将与第三次求出的所述测位误差中最小值的测位误差对应的直接波候补作为与从所述移动台到达所述第一基站的直接波对应的接收信号,
所述测位运算部件使用通过所述第一、第二、第三次的直接波导出处理求出的分别与从所述移动台到达所述第一、第二、第三基站的直接波对应的接收信号,测定所述移动台的当前位置。
10.根据权利要求9所述的测位装置,其特征在于,所述直接波候补提取部件从利用测位开始时刻起规定时间内到达所述接收部件的电波所生成的接收信号中提取所述直接波候补。
11.根据权利要求10所述的测位装置,其特征在于,所述直接波候补提取部件从利用所述规定时间内到达所述接收部件的电波所生成的接收信号中提取接收强度大的多个信号作为所述直接波候补。
12.根据权利要求10或11所述的测位装置,其特征在于,所述规定时间是根据各基站的通信区大小来设定的时间。
13.根据权利要求10或11所述的测位装置,其特征在于,所述规定时间是到达预先确定的接收强度电平的接收信号所生成的时间。
14.一种测位装置,设置在基站侧,利用从移动台到达配置在通信区内的多个所述基站的电波,测定所述移动台的当前位置,其特征在于,包括:
接收部件,其设置在多个所述基站中的每个基站,接收来自所述移动台的电波,生成与各电波对应的接收信号,
直接波候补提取部件,其从所述接收部件所生成的所述接收信号中提取多个到达各所述基站的各电波的直接波候补,
导出部件,其根据所述直接波候补提取部件所提取的多个所述直接波候补求出所述移动台的测位误差,并基于该测位误差导出相当于直接波的接收信号,
测位运算部件,其使用所述导出部件所导出的接收信号,测定所述移动台的当前位置;其中,
所述直接波候补提取部件对于从所述移动台分别到达多个所述基站的每个电波分别提取多个直接波候补,
所述导出部件将所述直接波候补提取部件所提取的所述直接波候补按各基站分别选出一个并进行组合,以此求出由直接波候补组成的多个组合,并使用多个所述组合中的每一组合来求出所述移动台的大概位置和所述大概位置的测位误差,将所述测位误差为最小值时的组合所包含的直接波候补作为与从所述移动台分别到达多个所述基站的直接波对应的接收信号来导出,
所述测位运算部件使用所述导出部件所导出的与分别到达多个所述基站的直接波对应的接收信号,测定所述移动台的当前位置。
15.一种测位方法,利用从配置在通信区内的多个基站到达移动台的电波,测定移动台的当前位置,其特征在于,包括:
第一步骤,接收来自所述多个基站的各个电波,生成与各电波对应的接收信号,
第二步骤,从所生成的所述接收信号中提取多个来自所述基站的各电波的直接波候补,
第三步骤,根据所提取的多个所述直接波候补求出所述移动台的测位误差,并基于该测位误差导出相当于直接波的接收信号,
第四步骤,使用所导出的所述接收信号,测定所述移动台的当前位置;其中,
在所述第二步骤中,对于分别从3个基站到达所述移动台的每个电波,分别提取多个直接波候补,
在所述第三步骤中,进行第一次直接波导出处理,使用将从与所述3个基站中的第一、第二基站对应的各直接波候补中分别选出一个的2个直接波候补固定且将与剩余的第三基站对应的各直接波候补作为变量所得到的直接波候补的组合进行测位运算,按各个所述组合分别求出所述移动台的大概位置和各大概位置的测位误差,并将与对各个所述组合分别求出的测位误差中最小值的测位误差对应的直接波候补作为与从所述第三基站到达所述移动台的直接波对应的接收信号,
进行第二次直接波导出处理,使用将在第一次直接波导出处理中从来自所述第三基站的直接波得到的作为接收信号的直接波候补和从与所述第一基站对应的各直接波候补中选出的一个直接波候补固定且将与所述第二基站对应的各直接波候补作为变量所得到的直接波候补的组合来进行测位运算,求出所述移动台的第二次的大概位置和第二次的各大概位置的测位误差,并将与第二次求出的所述测位误差中最小值的测位误差对应的直接波候补作为与从所述第二基站到达所述移动台的直接波对应的接收信号,
进行第三次直接波导出处理,使用将在第一次直接波导出处理中从来自所述第三基站的直接波得到的作为接收信号的直接波候补和在所述第二次直接波导出处理中从来自所述第二基站的直接波得到的作为接收信号的直接波候补固定且将与所述第一基站对应的各直接波候补作为变量所得到的直接波候补的组合来进行测位运算,求出所述移动台的第三次的大概位置和第三次的各大概位置的测位误差,并将与第三次求出的所述测位误差中最小值的测位误差对应的直接波候补作为与从所述第一基站到达所述移动台的直接波对应的接收信号,
在所述第四步骤中,使用通过所述第一、第二、第三次的直接波导出处理求出的分别与来自所述第一、第二、第三基站的直接波对应的接收信号,测定所述移动台的当前位置。
16.根据权利要求15所述的测位方法,其特征在于,在所述第一步骤中,从利用测位开始时刻起规定时间内接收到的电波所生成的接收信号中提取所述直接波候补。
17.根据权利要求15所述的测位方法,其特征在于,在所述第一步骤中,从利用所述规定时间内接收到的电波所生成的接收信号中提取接收强度大的多个信号作为所述直接波候补。
18.根据权利要求16或17所述的测位方法,其特征在于,所述规定时间是根据各基站的通信区大小来设定的时间。
19.根据权利要求16或17所述的测位方法,其特征在于,所述规定时间是到达预先确定的接收强度电平的接收信号所生成的时间。
20.一种测位方法,利用从配置在通信区内的多个基站到达移动台的电波,测定移动台的当前位置,其特征在于,包括:
第一步骤,接收来自所述多个基站的各个电波,生成与各电波对应的接收信号,
第二步骤,从所生成的所述接收信号中提取多个来自所述基站的各电波的直接波候补,
第三步骤,根据所提取的多个所述直接波候补求出所述移动台的测位误差,并基于该测位误差导出相当于直接波的接收信号,
第四步骤,使用所导出的所述接收信号,测定所述移动台的当前位置;其中,
在所述第二步骤中,对于分别从多个基站到达所述移动台的每个电波,分别提取多个直接波候补,
在所述第三步骤中,将所述第二步骤所提取的所述直接波候补按各基站分别选出一个并进行组合,以此求出由直接波候补组成的多个组合,并使用多个所述组合中的每一组合来求出所述移动台的大概位置和所述大概位置的测位误差,将所述测位误差为最小值时的组合所包含的直接波候补作为与分别从所述多个基站到达移动台的直接波对应的接收信号来导出,
在所述第四步骤中,使用所述第三步骤所导出的与从多个所述基站分别到达所述移动台的直接波对应的接收信号,测定所述移动台的当前位置。
21.一种测位方法,利用从移动台到达配置在通信区内的多个基站的电波,测定所述移动台的当前位置,其特征在于,包括:
第一步骤,在多个所述基站接收从所述移动台到达多个所述基站的电波,生成与各电波对应的接收信号,
第二步骤,从所生成的所述接收信号中提取多个到达所述基站的各电波的直接波候补,
第三步骤,根据所提取的多个所述直接波候补求出所述移动台的测位误差,并基于该测位误差导出相当于直接波的接收信号,
第四步骤,使用所导出的接收信号,测定所述移动台的当前位置;其中,
在所述第二步骤中,对于从所述移动台分别到达3个基站的每个电波,分别提取多个直接波候补,
在所述第三步骤中,进行第一次直接波导出处理,使用将从与所述3个基站中的第一、第二基站对应的各直接波候补中分别选出一个的2个直接波候补固定且将与剩余的第三基站对应的各直接波候补作为变量所得到的直接波候补的组合进行测位运算,按各个所述组合分别求出所述移动台的大概位置和各大概位置的测位误差,并将与对各个所述组合分别求出的测位误差中最小值的测位误差对应的直接波候补作为与从所述移动台到达所述第三基站的直接波对应的接收信号,
进行第二次直接波导出处理,使用将在第一次直接波导出处理中从到达所述第三基站的直接波得到的作为接收信号的直接波候补和从与所述第一基站对应的各直接波候补中选出的一个直接波候补固定且将与所述第二基站对应的各直接波候补作为变量所得到的直接波候补的组合来进行测位运算,求出所述移动台的第二次的大概位置和第二次的各大概位置的测位误差,并将与第二次求出的所述测位误差中最小值的测位误差对应的直接波候补作为与到达所述第二基站的直接波对应的接收信号,
进行第三次直接波导出处理,使用将在第一次直接波导出处理中从到达所述第三基站的直接波得到的作为接收信号的直接波候补和在所述第二次直接波导出处理中从到达所述第二基站的直接波得到的作为接收信号的直接波候补固定且将与所述第一基站对应的各直接波候补作为变量所得到的直接波候补的组合来进行测位运算,求出所述移动台的第三次的大概位置和第三次的各大概位置的测位误差,并将与第三次求出的所述测位误差中最小值的测位误差对应的直接波候补作为与到达所述第一基站的直接波对应的接收信号,
在所述第四步骤中,使用通过所述第一、第二、第三次的直接波导出处理求出的分别与从所述移动台到达所述第一、第二、第三基站的直接波所对应的接收信号,测定所述移动台的当前位置。
22.根据权利要求21所述的测位方法,其特征在于,在所述第一步骤中,从利用测位开始时刻起规定时间内接收到的电波所生成的接收信号中提取所述直接波候补。
23.根据权利要求21所述的测位方法,其特征在于,在所述第一步骤中,从利用所述规定时间内接收到的电波所生成的接收信号中提取接收强度大的多个信号作为所述直接波候补。
24.根据权利要求22或23所述的测位方法,其特征在于,所述规定时间是根据各基站的通信区大小来设定的时间。
25.根据权利要求22或23所述的测位方法,其特征在于,所述规定时间是到达预先确定的接收强度电平的接收信号所生成的时间。
26.一种测位方法,利用从移动台到达配置在通信区内的多个基站的电波,测定所述移动台的当前位置,其特征在于,包括:
第一步骤,在多个所述基站接收从所述移动台到达多个所述基站的电波,生成与各电波对应的接收信号,
第二步骤,从所生成的所述接收信号中提取多个到达所述基站的各电波的直接波候补,
第三步骤,根据所提取的多个所述直接波候补求出所述移动台的测位误差,并基于该测位误差导出相当于直接波的接收信号,
第四步骤,使用所导出的接收信号,测定所述移动台的当前位置;其中,
在所述第二步骤中,对于从所述移动台分别到达多个所述基站的每个电波,分别提取多个直接波候补,
在所述第三步骤中,将所述第二步骤所提取的所述直接波候补按各基站分别选出一个并进行组合,以此求出由直接波候补组成的多个组合,并使用多个所述组合中的每一组合来求出所述移动台的大概位置和所述大概位置的测位误差,将所述测位误差为最小值时的组合所包含的直接波候补作为与分别到达多个所述基站的直接波对应的接收信号来导出,
在所述第四步骤中,使用所述第三步骤所导出的与分别到达多个所述基站的直接波对应的接收信号,测定所述移动台的当前位置。
27.一种测位系统,测定位于配置有多个基站的通信区内的移动台的当前位置,其特征在于,所述移动台具有:
接收部件,其接收来自所述多个基站的各个电波,生成与各电波对应的接收信号,
直接波候补提取部件,其从所述接收部件所生成的所述接收信号中提取多个来自所述基站的各电波的直接波候补,
导出部件,其根据所述直接波候补提取部件所提取的多个所述直接波候补求出所述移动台的测位误差,并基于该测位误差导出相当于直接波的接收信号,
测位运算部件,其使用所述导出部件所导出的接收信号,测定所述移动台的当前位置;
在移动台侧,利用从配置在所述通信区内的多个基站到达所述移动台的电波来测定所述移动台的当前位置,而且
所述直接波候补提取部件对于分别从3个基站到达所述移动台的每个电波分别提取多个直接波候补,
所述导出部件进行第一次直接波导出处理,使用将从与所述3个基站中的第一、第二基站对应的各直接波候补中分别选出一个的2个直接波候补固定七日将与剩余的第三基站对应的各直接波候补作为变量所得到的直接波候补的组合来进行测位运算,按各个所述组合分别求出所述移动台的大概位置和各大概位置的测位误差,并将与对各个所述组合分别求出的测位误差中最小值的测位误差对应的直接波候补作为与从所述第三基站到达所述移动台的直接波对应的接收信号,
进行第二次直接波导出处理,使用将在第一次直接波导出处理中从来自所述第三基站的直接波得到的作为接收信号的直接波候补和从与所述第一基站对应的各直接波候补中选出的一个直接波候补固定且将与所述第二基站对应的各直接波候补作为变量所得到的直接波候补的组合来进行测位运算,求出所述移动台的第二次的大概位置和第二次的各大概位置的测位误差,并将与第二次求出的所述测位误差中最小值的测位误差对应的直接波候补作为与从所述第二基站到达所述移动台的直接波对应的接收信号,
进行第三次直接波导出处理,使用将在第一次直接波导出处理中从来自所述第三基站的直接波得到的作为接收信号的直接波候补和在所述第二次直接波导出处理中从来自所述第二基站的直接波得到的作为接收信号的直接波候补固定且将与所述第一基站对应的各直接波候补作为变量所得到的直接波候补的组合来进行测位运算,求出所述移动台的第三次的大概位置和第三次的各大概位置的测位误差,并将与第三次求出的所述测位误差中最小值的测位误差对应的直接波候补作为与从所述第一基站到达所述移动台的直接波对应的接收信号,
所述测位运算部件使用通过所述第一、第二、第三次的直接波导出处理求出的与来自所述第一、第二、第三基站的直接波对应的接收信号,测定所述移动台的当前位置。
28.根据权利要求27所述的测位系统,其特征在于,所述直接波候补提取部件从利用测位开始时刻起规定时间内到达所述接收部件的电波所生成的接收信号中提取所述直接波候补。
29.根据权利要求28所述的测位系统,其特征在于,所述直接波候补提取部件从利用在所述规定时间内到达所述接收部件的电波所生成的接收信号中提取接收强度大的多个信号作为所述直接波候补。
30.根据权利要求28或29所述的测位系统,其特征在于,所述规定时间是根据各基站的通信区大小来设定的时间。
31.根据权利要求28或29所述的测位系统,其特征在于,所述规定时间是到达预先确定的接收强度电平的接收信号所生成的时间。
32.一种测位系统,测定位于配置有多个基站的通信区内的移动台的当前位置,其特征在于,所述移动台具有:
接收部件,其接收来自所述多个基站的各个电波,生成与各电波对应的接收信号,
直接波候补提取部件,其从所述接收部件所生成的所述接收信号中提取多个来自所述基站的各电波的直接波候补,
导出部件,其根据所述直接波候补提取部件所提取的多个所述直接波候补求出所述移动台的测位误差,并基于该测位误差导出相当于直接波的接收信号,
测位运算部件,其使用所述导出部件所导出的接收信号,测定所述移动台的当前位置;
在移动台侧,利用从配置在所述通信区内的多个基站到达所述移动台的电波来测定所述移动台的当前位置,而且
所述直接波候补提取部件对于分别从多个基站到达所述移动台的每个电波分别提取多个直接波候补,
所述导出部件将所述直接波候补提取部件所提取的所述直接波候补按各基站分别选出一个并进行组合,以此求出由直接波候补组成的多个组合,并使用多个所述组合中的每一组合来求出所述移动台的大概位置和所述大概位置的测位误差,将所述测位误差为最小值时的组合所包含的直接波候补作为与分别从所述多个基站到达所述移动台的直接波对应的接收信号来导出,
所述测位运算部件使用所述导出部件所导出的与从多个所述基站分别到达所述移动台的直接波对应的接收信号,测定所述移动台的当前位置。
33.一种测位系统,测定位于配置有多个基站的通信区内的移动台的当前位置,其特征在于,具有:
接收部件,其设置在多个所述基站中的每个基站,接收来自所述移动台的电波,生成与各电波对应的接收信号,
直接波候补提取部件,其从所述接收部件所生成的所述接收信号中提取多个到达各所述基站的各电波的直接波候补,
导出部件,其根据所述直接波候补提取部件所提取的多个所述直接波候补求出所述移动台的测位误差,并基于该测位误差导出相当于直接波的接收信号,
测位运算部件,其使用所述导出部件所导出的接收信号,测定所述移动台的当前位置;
在基站侧,利用从所述移动台到达配置在所述通信区内的多个基站的电波,测定所述移动台的当前位置,而且
所述直接波候补提取部件对于从所述移动台分别到达3个基站的每个电波分别提取多个直接波候补,
所述导出部件进行第一次直接波导出处理,使用将从与所述3个基站中的第一、第二基站对应的各直接波候补中分别选出一个的2个直接波候补固定且将与剩余的第三基站对应的各直接波候补作为变量所得到的直接波候补的组合来进行测位运算,按各个所述组合分别求出所述移动台的大概位置和各大概位置的测位误差,并将与对各个所述组合分别求出的测位误差中最小值的测位误差对应的直接波候补作为与从所述移动台到达所述第三基站的直接波对应的接收信号,
进行第二次直接波导出处理,使用将在第一次直接波导出处理中从到达所述第三基站的直接波得到的作为接收信号的直接波候补和从与所述第一基站对应的各直接波候补中选出的一个直接波候补固定且将与所述第二基站对应的各直接波候补作为变量所得到的直接波候补的组合来进行测位运算,求出所述移动台的第二次的大概位置和第二次的各大概位置的测位误差,并将与第二次求出的所述测位误差中最小值的测位误差对应的直接波候补作为与到达所述第二基站的直接波对应的接收信号,
进行第三次直接波导出处理,使用将在第一次直接波导出处理中从到达所述第三基站的直接波得到的作为接收信号的直接波候补和在所述第二次直接波导出处理中从到达所述第二基站的直接波得到的作为接收信号的直接波候补固定且将与所述第一基站对应的各直接波候补作为变量所得到的直接波候补的组合来进行测位运算,求出所述移动台的第三次的大概位置和第三次的各大概位置的测位误差,并将与第三次求出的所述测位误差中最小值的测位误差对应的直接波候补作为与到达所述第一基站的直接波对应的接收信号,
所述测位运算部件使用通过所述第一、第二、第三次的直接波导出处理求出的分别与从所述移动台到达所述第一、第二、第三基站的直接波对应的接收信号,测定所述移动台的当前位置。
34.根据权利要求33所述的测位系统,其特征在于,所述直接波候补提取部件从利用测位开始时刻起规定时间内到达所述接收部件的电波所生成的接收信号中提取所述直接波候补。
35.根据权利要求34所述的测位系统,其特征在于,所述直接波候补提取部件从利用所述规定时间内到达所述接收部件的电波所生成的接收信号中提取接收强度大的多个信号作为所述直接波候补。
36.根据权利要求34或35所述的测位系统,其特征在于,所述规定时间是根据各基站的通信区大小来设定的时间。
37.根据权利要求34或35所述的测位系统,其特征在于,所述规定时间是到达预先确定的接收强度电平的接收信号所生成的时间。
38.一种测位系统,测定位于配置有多个基站的通信区内的移动台的当前位置,其特征在于,具有:
接收部件,其设置在多个所述基站中的每个基站,接收来自所述移动台的电波,生成与各电波对应的接收信号,
直接波候补提取部件,其从所述接收部件所生成的所述接收信号中提取多个到达各所述基站的各电波的直接波候补,
导出部件,其根据所述直接波候补提取部件所提取的多个所述直接波候补求出所述移动台的测位误差,并基于该测位误差导出相当于直接波的接收信号,
测位运算部件,其使用所述导出部件所导出的接收信号,测定所述移动台的当前位置;
在基站侧,利用从所述移动台到达配置在所述通信区内的多个基站的电波,测定所述移动台的当前位置,而且
所述直接波候补提取部件对于从所述移动台分别到达多个所述基站的每个电波分别提取多个直接波候补,
所述导出部件将所述直接波候补提取部件所提取的所述直接波候补按各基站分别选出一个并进行组合,以此求出由直接波候补组成的多个组合,并使用多个所述组合中的每一组合来求出所述移动台的大概位置和所述大概位置的测位误差,将所述测位误差为最小值时的组合所包含的直接波候补作为与分别到达多个所述基站的直接波对应的接收信号来导出,
所述测位运算部件使用所述导出部件所导出的与分别到达多个所述基站的直接波对应的接收信号,测定所述移动台的当前位置。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20090603 Termination date: 20130226 |