CN116848424A - 定位系统、定位用网络装置、移动站、控制电路、存储介质以及定位方法 - Google Patents

定位系统、定位用网络装置、移动站、控制电路、存储介质以及定位方法 Download PDF

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Abstract

具有：估算位置计算部(112)，其计算移动站(100)的估算位置；数据库(115)，其保存表示移动站(100)能够在服务范围内的区域的信息、表示在各区域中所利用的锚点的信息、以及通信参数的信息；区域判定部(113)，其基于移动站(100)的估算位置以及数据库(115)的信息对移动站(100)所属的区域进行判定；利用锚点决定部(114)，其基于移动站(100)所属的区域以及数据库(115)的信息而决定移动站(100)所利用的锚点；定位信息取得部(116)，其取得表示决定出的锚点与移动站(100)的位置关系的定位信息；以及位置计算部(117)，其基于定位信息以及数据库(115)的信息而计算移动站(100)的位置。

Description

定位系统、定位用网络装置、移动站、控制电路、存储介质以及 定位方法
技术领域
本发明涉及对移动站的位置进行定位的定位系统、定位用网络装置、移动站、控制电路、存储介质以及定位方法。
背景技术
近年来，准确地测定移动体的位置，作为应用程序来利用的需求正在增加。作为一个例子，在车辆的自动驾驶中，掌握道路上的车辆的准确位置，与道路地图相对照地进行行车道变更而将车辆引导至目的地。工厂内的自动搬运车(AGV：Automatic Guided Vehicle)也是相同概念的系统，为了将装载好的货物准确地送至工厂内的目的地而运用本车位置的信息。
在室外的广阔区域中利用的自动驾驶系统等一直以来运用的是以GPS(GlobalPositioning System)卫星为代表的GNSS(Global Navigation Satellite System)。GNSS能够在广阔区域中提供定位服务，但另一方面，具有下述课题，即，在无法对卫星进行视觉确认的地下、隧道、高架结构下、室内停车场等变得无法定位。针对这样的课题，近年来出现了利用如移动电话系统的基站、无线LAN(Local Area Network)接入点、蓝牙(Bluetooth，注册商标)这样的近距离无线实现的基础设施运用型的定位服务。
例如，在专利文献1中公开了一种技术，其运用在广阔区域中配置的基站，基于移动设备的推定位置而将存在于一定范围内的基站群决定为第1组，在同组的基站之间基于定位用参照信号的时间、频率轴上的发送位置等参数而推定干扰量，基于该推定结果而决定用于定位的基站，计算移动设备的位置。
专利文献1：日本特表2018-502276号公报
发明内容
无线运用应用程序正在快速增加，频率资源的短缺成为了问题。除了现有的数据通信的需要之外，将无线信号运用于定位、感测等的应用程序也在增加，谋求高效的定位方式以及无线运用方式。
然而，根据上述的现有技术，是以面向公众的无线基础设施的运用为前提的。虽然上述的现有技术运用数据库等而提取基于移动设备的估算位置进行定位所用的候选基站群、候选发送站群，但是需要在此后进行与各基站连接、或发出探测信息等而取得各种无线参数，筛选实际上用于定位的无线基站，执行移动设备的定位。因此，存在以下问题，即，产生与对象基站的筛选相伴的定位处理的延迟，消耗无线资源。
本发明是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到一种能够抑制定位所需的处理延迟、抑制无线资源的消耗的定位系统。
为了解决上述的课题、达成目的，本发明的定位系统的特征在于具有：估算位置计算部，其计算移动站的估算位置；数据库，其保存表示移动站能够在服务范围内的区域的地理位置的信息、表示在各区域中移动站的定位所利用的锚点的信息、以及移动站在与锚点的通信或来自锚点的定位信号的测定中所需的通信参数的信息；以及区域判定部，其基于移动站的估算位置以及数据库所保存的信息对移动站所属的区域进行判定。另外，定位系统具有：利用锚点决定部，其基于移动站所属的区域以及数据库所保存的信息而决定移动站在通信或定位信号的测定中利用的锚点；定位信息取得部，其通过与决定出的锚点的通信或来自决定出的锚点的定位信号的测定而取得表示决定出的锚点与移动站的位置关系的定位信息；以及位置计算部，其基于定位信息以及数据库所保存的信息而计算移动站的位置。
发明的效果
本发明涉及的定位系统取得能够抑制定位所需的处理延迟、抑制无线资源的消耗这一效果。
附图说明
图1是表示实施方式1涉及的无线通信系统的结构例的图。
图2是表示实施方式1涉及的移动站具有的定位系统的结构例的框图。
图3是表示实施方式1涉及的定位系统的动作的流程图。
图4是表示实施方式1涉及的数据库所保存的区域信息的一个例子的图。
图5是表示实施方式1涉及的数据库所保存的锚点信息的一个例子的图。
图6是表示通过处理器以及存储器实现实施方式1涉及的定位系统具有的处理电路的情况下的处理电路的结构例的图。
图7是表示由专用的硬件构成实施方式1涉及的定位系统具有的处理电路的情况下的处理电路的例子的图。
图8是表示实施方式2涉及的定位系统的结构例的框图。
图9是表示实施方式2涉及的定位系统的动作的流程图。
图10是表示在实施方式3涉及的定位系统中，在数据库与实际的通信状态之间产生不匹配的情况下的动作的流程图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施方式涉及的定位系统、定位用网络装置、移动站、控制电路、存储介质以及定位方法进行详细说明。
实施方式1
在本实施方式中，将作为定位用基础设施设置的基站、接入点、发送站、标签等统称而记为锚点。另外，将进行位置的推定的对象的无线基站、移动设备等统称而记为移动站。图1是表示实施方式1涉及的无线通信系统1的结构例的图。无线通信系统1具有移动站100和锚点200-1至200-6。移动站100进行其本身即移动站100的定位。锚点200-1至200-6设置于移动站100的周边。在以下的说明中，在不区分锚点200-1至200-6的情况下有时称为锚点200。在图1的例子中，设置有锚点200-1至200-6这6个锚点200。Zone(区域)300-A至300-H是假想出的，在地理上，具体地表示平面性或空间性地分割出的特定的范围。在以下的说明中，在不区分Zone300-A至300-H的情况下有时称为Zone 300。在图1的例子中，示出了Zone300-A至300-H这8个Zone 300。另外，有时也将“Zone”记为“区域”。
移动站100基于移动站100的估算位置对当前所属的Zone 300进行判定，通过与当前所属的Zone 300所关联的锚点200的通信、或来自锚点200的定位信号的测定而执行移动站100的精密定位。此外，基于通信的定位设想的是由使用了在IEEE(Institute ofElectrical and Electronics Engineers)802.15.4z标准等中设想的时间戳的传播时间测定进行的测距。无线通信系统1中还包含移动站100通过通信对锚点200请求定位信号的发送这样的结构的系统。
在本实施方式的背景中，举出了能够以私营的方式构建运用了无线技术的定位基础设施这一点。迄今为止的定位基础设施运用了GNSS、移动电话系统等面向公众的系统。因此，难以进行针对需要定位信息的移动站定制的处理。另一方面，近年来能够面向私营而设置局域5G(5th Generation)、私有LTE(Long Term Evolution)即共享(shared)XGP(eXtended Global Platform)等移动通信系统的制度正不断完善。在这样的系统中，移动站以及基础设施装置的所有者相同，能够将基站的准确的设置位置、大量的设定参数等有益于定位的信息事先作为已知信息而取得并利用。另外，移动站的移动路线也受限于特定用户的特定应用程序，因此在一定程度上受限。并且，还能够使用特殊的试验模式等沿移动路线取得电磁波传播的状况，制作准确的热图。
本实施方式的目的在于设想利用如上所述的私营定位基础设施，积极地运用各种无线参数的信息而实现高效的定位。作为一个例子，为了如图1所示地在特定的位置、即特定的Zone 300中进行定位，还能够构建表示如果与哪个锚点200进行通信则能够实现高精度的定位的数据库。在实际的环境中，会产生由建筑物导致的屏蔽、由多路径导致的功率变动等，因此距离近的锚点200或功率高的锚点200不一定适于定位。通常来说，应当选择视线得到了确保的反射波少的锚点200。因此，图1中的Zone 300的形状被预测为不是简单的形状而是复杂的形状。
说明对移动站100的位置进行定位的移动站100的具体的结构以及动作。图2是表示实施方式1涉及的移动站100具有的定位系统101的结构例的框图。移动站100具有对移动站100的位置进行定位的定位系统101。定位系统101具有定位控制部110、轨迹存储部111、估算位置计算部112、区域判定部113、利用锚点决定部114、数据库115、定位信息取得部116和位置计算部117。即，在实施方式1中，定位控制部110、轨迹存储部111、估算位置计算部112、区域判定部113、利用锚点决定部114、数据库115、定位信息取得部116以及位置计算部117搭载于移动站100。图3是表示实施方式1涉及的定位系统101的动作的流程图。
定位控制部110如果从上位层(upper layer)或应用程序取得定位请求，则对估算位置计算部112指示移动站100的估算位置计算(步骤S101)。
估算位置计算部112通过某种方法而计算移动站100的估算位置(步骤S102)。估算位置计算部112例如在进行连续性或周期性的定位的情况下，可以利用储存于轨迹存储部111中的上次定位时的位置信息。或者，估算位置计算部112也可以使用基于照相机的周边状况的取得、与各种标记的位置对照、基于磁传感器的与磁标记的位置对照等方法。估算位置计算部112将计算出的估算位置的信息输出至区域判定部113。
区域判定部113从数据库115取得区域信息。图4是表示实施方式1涉及的数据库115所保存的区域信息的一个例子的图。区域信息中至少包含表示各Zone 300的地理位置的信息。图4是在平面上形成Zone 300-A、300-B的情况下的例子，对多边形顶点的(X，Y)坐标进行通知。各Zone 300的形状是任意的，也可以是对于每个Zone300来说表达所需的坐标个数不同。另外，在空间性地设定Zone 300的情况下，对(X，Y，Z)的3维坐标进行通知。在空间性地设定Zone300的情况下，包含跨越多个楼层的情形。区域判定部113基于从估算位置计算部112取得的估算位置的信息以及从数据库115取得的区域信息，对移动站100所属的Zone 300进行判定(步骤S103)。区域判定部113将移动站100所属的Zone 300的信息输出至利用锚点决定部114。
利用锚点决定部114基于从区域判定部113取得的移动站100所属的Zone 300的信息以及从数据库115取得的区域信息，决定移动站100在通信或定位信号的测定中利用的锚点200(步骤S104)。利用锚点决定部114例如使用图4所示的数据库115的区域信息中包含的利用锚点识别信息，决定进行定位所应当利用的锚点200。区域信息中包含的利用锚点识别信息将在各Zone 300中进行定位时应当利用的锚点200事先列表化。利用锚点决定部114将决定出的锚点200的识别信息，例如在图1的例子中将锚点号输出至定位信息取得部116。
定位信息取得部116基于从利用锚点决定部114取得的要利用的锚点200的识别信息以及从数据库115取得的锚点信息，取得用于与各锚点200通信的通信参数。图5是表示实施方式1涉及的数据库115所保存的锚点信息的一个例子的图。对于每个锚点识别信息，锚点信息中包含锚点200的位置以及用于与锚点200的通信或对来自锚点200的定位信号进行测定的通信参数。锚点200的位置可以是像纬度以及经度这样的绝对坐标，也可以是以建筑物内、空间内等的特定地点为基准的相对值。
例如，在无线通信系统1是以3GPP(3rd Generation Partnership Project)为基准的系统的情况下，通信参数中包含小区(Cell)ID、例如CGI(Cell Global Identity)作为识别锚点200的信息。另外，在通信参数中，作为无线信号的各种要素而举出了中心频率、频带宽度、副载波宽度、CP(Cyclic Prefix)长度、基于3GPP标准TS38.211的同步信号信息即NID cell＝3NID (1)+NID (2)、端口号、DMRS(DeModulation Reference Signals)类别生成用加扰(Scramble)IDs、PRS(Positioning Reference Signal)资源分配信息、下行(downlink)PRS序列(sequense)ID等。PRS相关信息多种多样，因此无法全部记载，但作为无线信号的各种要素而举出了在3GPP系统中由上位层通知的信息即在TS37.355-g20中记载的DL(DownLink)-PRS-ID-Info、NR(New Radio)-DL-PRS-AssistanceData、NR-DL-PRS-BeamInfo、NR-DL-PRS-Info、NR-DL-PRS-ResourceID、NR-DL-PRS-ResourceSetID、NR-SelectedDL-PRS-IndexList等。无线信号的各种要素中包含这些中的大于或等于1个。
另外，在无线通信系统1是以IEEE 802.15.4系列为基准的系统的情况下，通信参数中包含MAC(Media Access Control)地址等锚点200的固有信息作为识别锚点200的信息。另外，在通信参数中作为无线信号的各种要素而举出了信道号、STS(ScrambledTimestamp Sequence)报文结构信息、PRF(Pulse Repetition Frequency)模式(Mode)、前导码、SFD(Start Frame Delimiter)字段结构信息、PHR(Physical HeadeR)参数、随机数种子等STS字段结构信息等。除此之外，通常是无线LAN的SSID(Service Set IDentifier)等无线基站ID，信道号、中心频率、带宽等频率信息和调制方式、纠错方式、同步信号信息、加扰种子等无线信号的各种要素。无线信号的各种要素中包含这些中的大于或等于1种。
如上所述，数据库115保存表示移动站100能够所属的、即能够在服务范围内的Zone 300的地理位置的信息、表示在各Zone 300中移动站100的定位所用的锚点200的信息、以及移动站100与锚点200的通信或来自锚点200的定位信号的测定所需的通信参数的信息。
定位信息取得部116使用从数据库115取得的锚点信息中包含的上述的通信参数，与由利用锚点决定部114决定出的指定锚点群的各锚点200进行通信、或测定来自指定锚点群的各锚点200的定位信号，取得定位信息(步骤S105)。设想了定位信息是锚点200与移动站100的距离、方位、功率值等表示锚点200与移动站100的位置关系的信息，但在此不限定于此。定位信息取得部116将取得的定位信息输出至位置计算部117。
位置计算部117基于从定位信息取得部116取得的定位信息以及从数据库115取得的锚点信息中包含的锚点200的位置的信息，计算移动站100的准确的位置(步骤S106)。位置计算部117例如如果得到了与3个锚点200的准确的距离，则能够通过三角测量而进行移动站100在平面上的准确的位置确定。位置计算部117在将计算出的移动站100的位置的信息向上位层、应用程序等上级层输出的同时，与定位时刻等相关信息一起保存至轨迹存储部111中。
对在本实施方式中使用的数据库115进行说明。如上所述，在定位基础设施的设置者以及定位应用程序的运用者是相同主体的情况下，定位应用程序能够利用锚点200的位置、通信参数的信息。为了有效地利用这些信息，作为定位基础设施的设置者和定位应用程序的运用者的用户事先创建包含在图4中示出的区域信息以及在图5中示出的锚点信息的数据库115。即，用户沿所设想的移动站100的移动路径进行各锚点200与移动站100的电磁波传播状态的测定，选择(1)视线得到了确保、(2)接收功率高、(3)多路径数量少的锚点200。此时，用户选定进行定位所需的最低数量的锚点200+备用的锚点200。这是因为在实际运用环境中有可能由于临时性的屏蔽而使通信通路中断。将选定出的候选锚点200相同的部位编组为Zone 300。换言之，在属于同一个Zone 300的地点，所有的该锚点200都应当被用于移动站100的定位。
通过在数据库115中还储存构成锚点200的无线基础设施、即定位基础设施的设定参数，定位系统101无需进行通报信息的感测即可在短时间内取得进行定位所需的信息。如果在定位系统101中数据库115应当保存的信息是准静态的，则可以预先保存信息，例如写入至存储器中。如果在定位系统101中数据库115应当保存的信息是准动态的，则可以在移动站100的使用开始之前经由通信线路取得、即下载而保存信息。
接下来，对定位系统101的硬件结构进行说明。在定位系统101中，定位控制部110、轨迹存储部111、估算位置计算部112、区域判定部113、利用锚点决定部114、数据库115、定位信息取得部116以及位置计算部117由处理电路实现。处理电路可以是执行在存储器中储存的程序的处理器以及存储器，也可以是专用的硬件。处理电路也称为控制电路。
图6是表示通过处理器91以及存储器92实现实施方式1涉及的定位系统101具有的处理电路的情况下的处理电路90的结构例的图。在图6中示出的处理电路90是控制电路，具有处理器91以及存储器92。在处理电路90由处理器91以及存储器92构成的情况下，处理电路90的各功能通过软件、固件、或软件和固件的组合实现。软件或固件被记述为程序，储存于存储器92中。在处理电路90中，处理器91通过读出而执行在存储器92中存储有的程序，从而实现各功能。即，处理电路90具有存储器92，该存储器92用于储存使得定位系统101的处理最终得以执行的程序。该程序也可以说是用于使定位系统101执行通过处理电路90实现的各功能的程序。该程序可以由存储有程序的存储介质提供，也可以由通信介质等其它手段提供。
上述程序也可以说是使定位系统101执行以下步骤的程序：第1步骤，估算位置计算部112计算移动站100的估算位置；第2步骤，区域判定部113基于移动站100的估算位置以及数据库115所保存的信息而对移动站100所属的Zone 300进行判定；第3步骤，利用锚点决定部114基于移动站100所属的Zone 300以及数据库115所保存的信息而决定移动站100在通信或定位信号的测定中利用的锚点200；第4步骤，定位信息取得部116通过与决定出的锚点200的通信或来自决定出的锚点200的定位信号的测定而取得表示决定出的锚点200与移动站100的位置关系的定位信息；以及第5步骤，位置计算部117基于定位信息以及数据库115所保存的信息而计算移动站100的位置。
在此，处理器91例如是CPU(Central Processing Unit)、处理装置、运算装置、微处理器、微型计算机或DSP(Digital Signal Processor)等。另外，存储器92例如是RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、闪存、EPROM(Erasable ProgrammableROM)、EEPROM(注册商标)(Electrically EPROM)等非易失性或易失性半导体存储器、磁盘、软盘、光盘、压缩盘、迷你盘或DVD(Digital Versatile Disc)等。
图7是表示通过专用的硬件构成实施方式1涉及的定位系统101具有的处理电路的情况下的处理电路93的例子的图。在图7中示出的处理电路93例如是单一电路、复合电路、被程序化的处理器、被并行程序化的处理器、ASIC(Application Specific IntegratedCircuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)或它们的组合。对于处理电路，也可以一部分由专用的硬件实现，一部分由软件或固件实现。这样，处理电路能够通过专用的硬件、软件、固件或它们的组合而实现上述的各功能。
如上所述，根据本实施方式，定位系统101计算移动站100的估算位置，使用数据库115所保存的信息对移动站100所属的Zone300进行判定，决定移动站100为了进行定位而利用的锚点200，取得定位信息而计算移动站100的位置。由此，定位系统101能够通过最小限度的通信进行移动站100的定位，能够在抑制无线资源的消耗的同时以低延迟得到定位结果。
实施方式2
在实施方式1中，移动站100是具有定位系统101的结构。在实施方式2中，针对由移动站以及在地面上设置的定位用网络装置构成定位系统的情况进行说明。
图8是表示实施方式2涉及的定位系统102的结构例的框图。定位系统102具有移动站103和定位用网络装置104。定位系统102是由定位用网络装置104进行移动站103的定位的控制以及移动站103的位置计算的结构。定位用网络装置104设置在地面上，有时也称为本地服务器。移动站103具有通信部123、估算位置计算部124和定位信息取得部125。定位用网络装置104具有定位控制部110、估算位置计算指示部120、区域判定部113、利用锚点决定部114、数据库115、位置计算部121和通信部122。即，在实施方式2中，通信部123、估算位置计算部124以及定位信息取得部125搭载于移动站103上。定位控制部110、估算位置计算指示部120、区域判定部113、利用锚点决定部114、数据库115、位置计算部121以及通信部122搭载于定位用网络装置104上。图9是表示实施方式2涉及的定位系统102的动作的流程图。
定位控制部110如果从上位层或应用程序取得定位请求，则对估算位置计算指示部120指示移动站103的估算位置计算(步骤S201)。
估算位置计算指示部120经由通信部122与移动站103进行通信，经由移动站103的通信部123对估算位置计算部124发送移动站103的估算位置计算的指示(步骤S202)。
估算位置计算部124通过某种方法而计算移动站103的估算位置(步骤S203)。估算位置计算部124中的移动站103的估算位置的计算方法与实施方式1的由估算位置计算部112进行的移动站100的估算位置的计算方法相同。估算位置计算部124将计算出的估算位置的信息经由通信部123以及定位用网络装置104的通信部122发送至定位用网络装置104的区域判定部113(步骤S204)。
区域判定部113基于从移动站103的估算位置计算部124取得的估算位置的信息以及从数据库115取得的区域信息对移动站103所属的Zone 300进行判定(步骤S205)。区域判定部113将移动站103所属的Zone 300的信息输出至利用锚点决定部114。
利用锚点决定部114基于从区域判定部113取得的移动站103所属的Zone 300的信息以及从数据库115取得的区域信息，决定移动站103在通信或定位信号的测定中利用的锚点200(步骤S206)。利用锚点决定部114将决定出的锚点200的识别信息输出至位置计算部121。另外，利用锚点决定部114将决定出的锚点200的识别信息以及与各锚点200的通信参数经由通信部122以及移动站103的通信部123发送至移动站103的定位信息取得部125(步骤S207)。
定位信息取得部125基于从定位用网络装置104的利用锚点决定部114取得的信息，与由利用锚点决定部114决定出的指定锚点群的各锚点200进行通信、或测定来自指定锚点群的各锚点200的定位信号，取得定位信息(步骤S208)。设想了定位信息是锚点200与移动站100的距离、方位、功率值等表示锚点200与移动站100的位置关系的信息，但不限定于此。定位信息取得部125中的与各锚点200的通信方法或来自各锚点200的定位信号的测定方法与实施方式1的由定位信息取得部116进行的与各锚点200的通信方法或来自各锚点200的定位信号的测定方法相同。定位信息取得部125将取得的定位信息经由通信部123以及定位用网络装置104的通信部122发送至定位用网络装置104的位置计算部121(步骤S209)。
位置计算部121基于从移动站103的定位信息取得部125取得的定位信息以及从数据库115取得的锚点信息中包含的锚点200的位置信息，计算移动站103的准确的位置(步骤S210)。位置计算部121将计算出的移动站103的位置的信息向上位层、应用程序等上级层输出。
接下来，对构成定位系统102的移动站103以及定位用网络装置104的硬件结构进行说明。在移动站103中，通信部123是通信机。在移动站103中，估算位置计算部124以及定位信息取得部125由处理电路实现。在定位用网络装置104中，通信部122是通信机。在定位用网络装置104中，定位控制部110、估算位置计算指示部120、区域判定部113、利用锚点决定部114、数据库115以及位置计算部121由处理电路实现。移动站103以及定位用网络装置104的处理电路与实施方式1的定位系统101的处理电路相同，可以是执行在存储器中储存的程序的处理器以及存储器，也可以是专用的硬件。
如上所述，根据本实施方式，定位系统102的定位用网络装置104具有数据库115，是与实施方式1的移动站100相比削减了移动站103的功能的结构。由此，定位系统102通过在得到与实施方式1相同的效果的同时，削减数量多的移动站103的功能，从而能够简化定位系统102的结构。
实施方式3
实施方式1的定位系统101以及实施方式2的定位系统102基于移动站的估算位置从数据库115得到进行通信的锚点200的信息，因此能够高效地执行定位。另一方面，在数据库115所保存的信息与实际的通信状态之间的不匹配成为问题。在实施方式3中，对在数据库115所保存的信息与实际的通信状态之间产生不匹配的情况进行说明。实施方式3能够应用于实施方式1的定位系统101以及实施方式2的定位系统102的任意者，但在此作为一个例子，以实施方式1的定位系统101为例进行说明。
图10是表示在实施方式3涉及的定位系统101中，在数据库115与实际的通信状态之间产生不匹配的情况下的动作的流程图。
估算位置计算部112在从定位控制部110指示出移动站100的估算位置计算的情况下，尝试进行估算位置计算，但有时出于不存在上次计算位置、未设定初始位置、未找到磁标记等各种理由而使得估算位置的计算失败。定位系统101在由估算位置计算部112成功地进行了估算位置计算的情况下(步骤S301：Yes)，前进至步骤S302。定位系统101在由估算位置计算部112进行的估算位置的计算失败的情况下(步骤S301：No)，前进至步骤S306。
区域判定部113在从估算位置计算部112取得了移动站100的估算位置信息的情况下，尝试进行移动站100所属的Zone 300的判定，但有时出于相当于估算位置信息的坐标处于数据库115的范围之外等理由而使得区域判定失败。定位系统101在由区域判定部113成功地进行了基于数据库115的区域判定的情况下(步骤S302：Yes)，前进至步骤S303。定位系统101在由区域判定部113进行的基于数据库115的区域判定失败的情况下(步骤S302：No)，前进至步骤S306。
定位系统101决定由利用锚点决定部114进行定位所应当利用的锚点200(步骤S303)，前进至步骤S304。
定位信息取得部116为了得到定位信息而尝试进行与锚点200的通信、或来自锚点200的定位信号的测定，但有时出于设备的故障、屏蔽、其它理由而导致通信或定位信号的测定失败。在数据库115中，具有某种程度的冗余性地设定了应当利用的锚点200。然而，定位信息取得部116在能够进行通信或定位信号的测定的锚点200的数量跌破移动站100的定位所需的锚点200的数量的情况下，无法进行移动站100的定位。在这样的情况下，定位信息取得部116判定为与锚点200的通信或来自锚点200的定位信号的测定失败。定位系统101在成功地进行了与锚点200的通信或来自锚点200的定位信号的测定时，认定成功地进行了定位信息的取得(步骤S304：Yes)，前进至步骤S305。定位系统101在与锚点200的通信或来自锚点200的定位信号的测定失败时，认定为定位信息的取得失败(步骤S304：No)，前进至步骤S306。
位置计算部117尝试使用定位信息进行移动站100的位置的计算，但有时出于移动站100的位置脱离移动预定路线、位于无法与数据库115的信息进行比较的位置等理由而使得位置计算失败。定位系统101在由位置计算部117成功地进行了移动站100的位置计算的情况下(步骤S305：Yes)，将计算出的移动站100的位置的信息向上位层、应用程序等上级层输出，结束动作。定位系统101在由位置计算部117进行的移动站100的位置计算失败的情况下(步骤S305：No)，前进至步骤S306。
定位系统101在基于数据库115的移动站100的定位出于某种原因而失败的情况下，转移至不使用数据库115而自主地进行移动站100的定位的自主模式。基于数据库115的移动站100的定位出于某种原因而失败的情况是指由上述的估算位置计算部112进行的移动站100的估算位置的计算失败的情况(步骤S301：No)、或由区域判定部113进行的移动站100所属的Zone 300的判定失败的情况(步骤S302：No)、或由定位信息取得部116进行的定位信息的取得失败的情况(步骤S304：No)、或由位置计算部117进行的移动站100的位置计算失败的情况(步骤S305：No)。
首先，定位系统101为了确认定位基础设施、即锚点200的存在，观测从周围的锚点200通报来的通报信号(步骤S306)。定位系统101对通报信号进行观测，取得接收功率、传播状态等信息。传播状态中包含视线条件、多路径的状态等。此时，定位系统101还从通报信号中包含的通报信息进行无线信号的各种要素的取得。定位系统101以接收功率大、能够确保视线条件的锚点200为优先而提取候选锚点(步骤S307)。定位系统101将提取出的锚点200列表化。此时，定位系统101将在步骤S304中通信失败的锚点200排除在外。定位系统101通过利用锚点决定部114决定进行定位所应当利用的锚点200(步骤S303)，前进至步骤S304。
此外，在将上述的动作应用于实施方式2的情况下，定位用网络装置104在基于数据库115的移动站103的定位出于某种原因而失败的情况下，转移至不使用数据库115而自主地进行移动站103的定位的自主模式。基于数据库115的移动站103的定位出于某种原因而失败的情况是指由移动站103的估算位置计算部124进行的移动站103的估算位置的计算失败的情况(步骤S301：No)、或由区域判定部113进行的移动站103所属的Zone 300的判定失败的情况(步骤S302：No)、或由移动站103的定位信息取得部125进行的定位信息的取得失败的情况(步骤S304：No)、或由位置计算部121进行的移动站103的位置计算失败的情况(步骤S305：No)。
首先，定位用网络装置104为了确认定位基础设施、即锚点200的存在，经由移动站103观测从周围的锚点200通报来的通报信号(步骤S306)。定位用网络装置104对通报信号进行观测，取得接收功率、传播状态等信息。此时，定位用网络装置104还从通报信号中包含的通报信息进行无线信号的各种要素的取得。定位用网络装置104以接收功率大、能够确保视线条件的锚点200为优先提取候选锚点(步骤S307)。定位用网络装置104将提取出的锚点200列表化。此时，定位用网络装置104将在步骤S304中通信失败的锚点200排除在外。定位用网络装置104通过利用锚点决定部114决定进行定位所应当利用的锚点200(步骤S303)，前进至步骤S304。
如上所述，根据本实施方式，定位系统101在数据库115所保存的信息与实际的通信状态之间产生不匹配的情况下，转移至不使用数据库115而自主地进行移动站100的定位的自主模式。由此，定位系统101能够避免无法进行移动站100的定位的情况。同样地，定位系统102在数据库115所保存的信息与实际的通信状态之间产生不匹配的情况下，转移至不使用数据库115而自主地进行移动站103的定位的自主模式。由此，定位系统102能够避免无法进行移动站103的定位的情况。
在上述的实施方式中示出的结构表示的是一个例子，能够与其它的公知技术相组合，也能够使实施方式彼此组合，也能够在不脱离主旨的范围内省略、变更结构的一部分。
标号的说明
1无线通信系统，100、103移动站，101、102定位系统，104定位用网络装置，110定位控制部，111轨迹存储部，112、124估算位置计算部，113区域判定部，114利用锚点决定部，115数据库，116、125定位信息取得部，117、121位置计算部，120估算位置计算指示部，122、123通信部，200-1至200-6锚点，300-A至300-H Zone。

Claims (18)

1.一种定位系统，其特征在于，具有：
估算位置计算部，其计算移动站的估算位置；
数据库，其保存表示所述移动站能够在服务范围内的区域的地理位置的信息、表示在各区域中所述移动站的定位所利用的锚点的信息、以及所述移动站在与所述锚点的通信或来自所述锚点的定位信号的测定中所需的通信参数的信息；
区域判定部，其基于所述移动站的估算位置以及所述数据库所保存的信息对所述移动站所属的区域进行判定；
利用锚点决定部，其基于所述移动站所属的区域以及所述数据库所保存的信息而决定所述移动站在通信或定位信号的测定中利用的锚点；
定位信息取得部，其通过与决定出的所述锚点的通信或来自决定出的所述锚点的所述定位信号的测定而取得表示决定出的所述锚点与所述移动站的位置关系的定位信息；以及
位置计算部，其基于所述定位信息以及所述数据库所保存的信息而计算所述移动站的位置。
2.根据权利要求1所述的定位系统，其特征在于，
所述数据库预先保存所述信息。
3.根据权利要求1所述的定位系统，其特征在于，
所述数据库在所述移动站的使用开始之前经由通信线路取得而保存所述信息。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的定位系统，其特征在于，
在所述数据库所保存的所述通信参数的信息中：
作为识别所述锚点的信息而包含小区全球识别码，
作为无线信号的各种要素而包含中心频率、频带宽度、副载波宽度、循环前缀长度、基于第3代合作伙伴计划标准TS38.211的同步信号信息即NID cell＝3NID (1)+NID (2)、端口号、解调参考信号类别生成用加扰IDs、定位参考信号资源分配信息、下行定位参考信号序列ID、在第3代合作伙伴计划系统中由上位层通知的信息即TS37.355-g20中记载的DL-PRS-ID-Info、NR-DL-PRS-AssistanceData、NR-DL-PRS-BeamInfo、NR-DL-PRS-Info、NR-DL-PRS-ResourceID、NR-DL-PRS-ResourceSetID、NR-SelectedDL-PRS-IndexList之中的大于或等于1个。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的定位系统，其特征在于，
在所述数据库所保存的所述通信参数的信息中：
作为识别所述锚点的信息而包含所述锚点的固有信息，
作为无线信号的各种要素而包含信道号、空时流报文结构信息、脉冲重复频率模式、前导码、帧首定界符字段结构信息、物理标头参数、空时流字段结构信息之中的大于或等于1个。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的定位系统，其特征在于，
在由所述估算位置计算部进行的所述移动站的估算位置的计算失败的情况下、或在由所述区域判定部进行的所述移动站所属的区域的判定失败的情况下、或在由所述定位信息取得部进行的所述定位信息的取得失败的情况下、或在由所述位置计算部进行的所述移动站的位置计算失败的情况下，
转移至不使用所述数据库的自主模式，观测所述移动站的周边的所述锚点的通报信号，取得接收功率、传播状态以及无线信号的各种要素，决定进行定位所利用的锚点。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的定位系统，其特征在于，
所述估算位置计算部、所述数据库、所述区域判定部、所述利用锚点决定部、所述定位信息取得部以及所述位置计算部搭载于所述移动站上。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的定位系统，其特征在于，
所述数据库、所述区域判定部、所述利用锚点决定部以及所述位置计算部搭载于在地面上设置的定位用网络装置，
所述估算位置计算部以及所述定位信息取得部搭载于所述移动站。
9.一种定位用网络装置，其与移动站一起构成对所述移动站的位置进行定位的定位系统，
其特征在于，具有：
估算位置计算指示部，其对所述移动站指示所述移动站的估算位置的计算；
数据库，其保存表示所述移动站能够在服务范围内的区域的地理位置的信息、表示在各区域中所述移动站的定位所利用的锚点的信息、以及所述移动站在与所述锚点的通信或来自所述锚点的定位信号的测定中所需的通信参数的信息；
区域判定部，其基于由所述移动站计算出的所述移动站的估算位置以及所述数据库所保存的信息对所述移动站所属的区域进行判定；
利用锚点决定部，其基于所述移动站所属的区域以及所述数据库所保存的信息而决定所述移动站在通信或定位信号的测定中利用的锚点；以及
位置计算部，其基于由所述移动站取得的表示决定出的所述锚点与所述移动站的位置关系的定位信息以及所述数据库所保存的信息而计算所述移动站的位置。
10.根据权利要求9所述的定位用网络装置，其特征在于，
所述数据库预先保存所述信息。
11.根据权利要求9所述的定位用网络装置，其特征在于，
所述数据库在所述移动站的使用开始之前经由通信线路取得而保存所述信息。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的定位用网络装置，其特征在于，
在所述数据库所保存的所述通信参数的信息中：
作为识别所述锚点的信息而包含小区全球识别码，
作为无线信号的各种要素而包含中心频率、频带宽度、副载波宽度、循环前缀长度、基于第3代合作伙伴计划标准TS38.211的同步信号信息即NID cell＝3NID (1)+NID (2)、端口号、解调参考信号类别生成用加扰IDs、定位参考信号资源分配信息、下行定位参考信号序列ID、在第3代合作伙伴计划系统中由上位层通知的信息即TS37.355-g20中记载的DL-PRS-ID-Info、NR-DL-PRS-AssistanceData、NR-DL-PRS-BeamInfo、NR-DL-PRS-Info、NR-DL-PRS-ResourceID、NR-DL-PRS-ResourceSetID、NR-SelectedDL-PRS-IndexList之中的大于或等于1个。
13.根据权利要求9至11中任一项所述的定位用网络装置，其特征在于，
在所述数据库所保存的所述通信参数的信息中：
作为识别所述锚点的信息而包含所述锚点的固有信息，
作为无线信号的各种要素而包含信道号、空时流报文结构信息、脉冲重复频率模式、前导码、帧首定界符字段结构信息、物理标头参数、空时流字段结构信息之中的大于或等于1个。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的定位用网络装置，其特征在于，
在由所述移动站进行的所述移动站的估算位置的计算失败的情况下、或在由所述区域判定部进行的所述移动站所属的区域的判定失败的情况下、或在由所述移动站进行的所述定位信息的取得失败的情况下、或在由所述位置计算部进行的所述移动站的位置计算失败的情况下，
转移至不使用所述数据库的自主模式，观测所述移动站的周边的所述锚点的通报信号，取得接收功率、传播状态以及无线信号的各种要素，决定进行定位所利用的锚点。
15.一种移动站，其与定位用网络装置一起构成对移动站的位置进行定位的定位系统，
其特征在于，具有：
估算位置计算部，其基于来自所述定位用网络装置的指示计算所述移动站的估算位置；以及
定位信息取得部，其通过与由所述定位用网络装置决定出的锚点的通信或来自决定出的所述锚点的定位信号的测定而取得表示决定出的所述锚点与所述移动站的位置关系的定位信息。
16.一种控制电路，其用于对定位系统进行控制，其特征在于，
所述定位系统具有数据库，该数据库保存表示移动站能够在服务范围内的区域的地理位置的信息、表示在各区域中所述移动站的定位所利用的锚点的信息、以及所述移动站在与所述锚点的通信或来自所述锚点的定位信号的测定中所需的通信参数的信息，
该控制电路使所述定位系统实施以下处理：
计算所述移动站的估算位置，
基于所述移动站的估算位置以及所述数据库所保存的信息对所述移动站所属的区域进行判定，
基于所述移动站所属的区域以及所述数据库所保存的信息而决定所述移动站在通信或定位信号的测定中利用的锚点，
通过与决定出的所述锚点的通信或来自决定出的所述锚点的所述定位信号的测定而取得表示决定出的所述锚点与所述移动站的位置关系的定位信息，
基于所述定位信息以及所述数据库所保存的信息而计算所述移动站的位置。
17.一种存储介质，其存储有用于对定位系统进行控制的程序，其特征在于，
所述定位系统具有数据库，该数据库保存表示移动站能够在服务范围内的区域的地理位置的信息、表示在各区域中所述移动站的定位所利用的锚点的信息、以及所述移动站在与所述锚点的通信或来自所述锚点的定位信号的测定中所需的通信参数的信息，
所述程序使所述定位系统实施以下处理：
计算所述移动站的估算位置，
基于所述移动站的估算位置以及所述数据库所保存的信息对所述移动站所属的区域进行判定，
基于所述移动站所属的区域以及所述数据库所保存的信息而决定所述移动站在通信或定位信号的测定中利用的锚点，
通过与决定出的所述锚点的通信或来自决定出的所述锚点的所述定位信号的测定而取得表示决定出的所述锚点与所述移动站的位置关系的定位信息，
基于所述定位信息以及所述数据库所保存的信息而计算所述移动站的位置。
18.一种定位方法，其是定位系统的定位方法，其特征在于，
所述定位系统具有数据库，该数据库保存表示移动站能够在服务范围内的区域的地理位置的信息、表示在各区域中所述移动站的定位所利用的锚点的信息、以及所述移动站在与所述锚点的通信或来自所述锚点的定位信号的测定中所需的通信参数的信息，
该定位方法包含以下步骤：
第1步骤，估算位置计算部计算所述移动站的估算位置；
第2步骤，区域判定部基于所述移动站的估算位置以及所述数据库所保存的信息对所述移动站所属的区域进行判定；
第3步骤，利用锚点决定部基于所述移动站所属的区域以及所述数据库所保存的信息而决定所述移动站在通信或定位信号的测定中利用的锚点；
第4步骤，定位信息取得部通过与决定出的所述锚点的通信或来自决定出的所述锚点的所述定位信号的测定而取得表示决定出的所述锚点与所述移动站的位置关系的定位信息；以及
第5步骤，位置计算部基于所述定位信息以及所述数据库所保存的信息而计算所述移动站的位置。
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