JP2003037862A - 無線端末装置及び測位システム - Google Patents
無線端末装置及び測位システムInfo
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Abstract
のPNオフセット値が繰り返し使用されているエリア
等)でも、正確に現在位置を測定する無線端末装置を提
供することを目的とする。 【解決手段】 複数の無線局からの信号を受信する受信
手段と、前記受信手段で受信した信号の受信タイミング
を解析する受信タイミング解析手段と、位置算出に使用
する無線局を選択する無線局選択手段と、前記選択され
た無線局からの信号の受信タイミングを使用して受信点
の位置を算出する位置算出手段とを備え、前記無線局選
択手段は、2以上の前記無線局からの信号の受信タイミ
ングを区別できない場合に、少なくともいずれかの無線
局からの信号を使用しないように、位置算出に使用する
無線局を選択することを特徴とする。
Description
現在位置を測定する無線端末装置に関し、特に、複数の
基地局が同一のPNオフセット値を持つ場合等、どの基
地局からの信号かの判別が困難な場合でも正確に現在位
置を測定する無線端末装置及び無線測位システムに関す
る。
送信される信号を利用して端末機の位置を検出する技術
が提案されている。例えば、特開平7−181242号
公報には、符号分割多元接続(CDMA:Code Division Mul
tiple Access)システムにおいて、各基地局の位置と、
各基地局から端末機へ送信される信号の伝搬遅延時間差
とを用いて、端末機の位置を測定する技術が提案されて
いる。
て、移動端末800は、3つのセルラ電話基地局80
1、802及び803からの信号を受信する。移動端末
800は各基地局801、802、803からの信号の
伝搬時間差(基地局801からの伝搬時間−基地局80
2からの伝搬時間)及び(基地局801からの伝搬時間
−基地局803からの伝搬時間)を算出する。移動端末
800は各基地局801〜803からの伝搬時間差を用
いて、移動端末800の現在位置を算出する。
動通信システムであり、TIA(Telecommunication In
dustry Association)が制定した標準であるEIA/TIA-95
に準拠したシステムの場合について考える。EIA/TIA-95
システムでは、全ての基地局は約26.7ミリ秒周期の
同一の拡散符号(PN符号)を使用する。また、各基地
局は基地局を識別するために各基地局に対して予め割り
当てられた送信時間差としてパイロットPNオフセット
(PNオフセット値)を持ち、各基地局は基準タイミン
グからPNオフセット値だけずらして信号を送信してい
る。
値を計算して受信プロファイルを得ている。例えば、マ
ッチトフィルタを用いて受信信号とPN符号との相関値
を計算すると、マッチトフィルタの出力には図12に示
すような受信プロファイル波形が得られる。
は、それぞれ基地局801、802、803からの受信
信号に対応する相関値である。このとき各基地局は異な
るPNオフセット値を持っているので、各基地局からの
受信信号に対応する相関値は時間的に離れた状態で得る
ことができる。従って、受信プロファイルにおいて、各
基地局からの受信信号を区別することが可能であり、各
基地局からの信号の受信タイミングを区別することがで
きるので、各基地局からの信号の伝搬時間を用いた位置
測定が可能となる。
地局が密集した地区においては、同一のPNオフセット
値を持つ基地局が近接して存在する場合がある。例え
ば、基地局801と基地局802に対して同一のPNオ
フセット値が割当てられている場合に、基地局801、
802、803に対応するマッチトフィルタ出力として
図13に示すような受信プロファイル波形が得られる。
すなわち、基地局801と802とが同一のPNオフセ
ット値を持つため、両基地局からの受信信号に対応する
相関値は910のようにほぼ同一の時間に重なった状態
で受信プロファイル波形(マッチトフィルタの出力)に
現れる。
ほぼ同一の時間に重なって出現する受信信号を、各基地
局毎に区別して、受信タイミングを判定することは困難
である。よって、この相関値910がいずれの基地局か
らの信号かを誤って判定する可能性が高い。この誤判定
は各基地局からの信号の伝搬時間測定に大きな誤差を与
え、位置測定の精度劣化の原因となる。位置測定の精度
が劣化すると、利用者は適切な位置情報サービスを受け
ることができなくなり、位置情報サービスの利便性が低
下する。
な場合でも、正確に現在位置を測定する無線端末装置を
提供することを目的とする。
に本発明に係る無線端末装置は、複数の無線局からの信
号を受信する受信手段と、前記受信手段で受信した信号
の受信タイミングを解析する受信タイミング解析手段
と、位置算出に使用する無線局を選択する無線局選択手
段と、前記選択された無線局からの信号の受信タイミン
グを使用して受信点の位置を算出する位置算出手段とを
備え、前記無線局選択手段は、2以上の前記無線局から
の信号の受信タイミングを区別できない場合(例えば、
複数の無線局が同一のPNオフセット値を持つために、
2以上の無線局からの信号に基づく受信プロファイルが
重なる場合)に、少なくともいずれかの無線局からの信
号を使用しないように、位置算出に使用する無線局を選
択することを特徴とする。
の無線局からの信号を受信する受信手段と、前記受信手
段で受信した信号の受信プロファイルを作成する受信プ
ロファイル作成手段と、前記受信プロファイルを使用し
て受信点の位置を算出するための情報を送信する情報送
信手段とを備え、前記情報送信手段は、前記無線局から
の信号のうち、2以上の無線局からの信号に基づく受信
プロファイルを区別できない場合(例えば、複数の無線
局が同一のPNオフセット値を持つ場合)には、少なく
ともいずれか一方の無線局からの信号を排除するために
使用される情報を送信することを特徴とする。
端末装置に対して信号を送信する複数の無線局と、前記
複数の無線局からの信号を受信する受信手段と、前記受
信手段で受信した信号の受信プロファイルを解析する受
信プロファイル作成手段とを有する無線端末装置とを備
え、前記受信プロファイルを使用して受信点の位置を算
出する位置算出手段を、前記無線端末装置と一体に又は
別個に設け、前記位置算出手段は、2以上の前記無線局
からの信号が受信プロファイルにおいて区別できない場
合(例えば、複数の無線局が同一のPNオフセット値を
持つ場合)に、少なくともいずれかの無線局からの信号
を排除して位置算出をすることを特徴とする。
算出に使用する無線局を選択する無線局選択手段と、無
線端末装置が受信した複数の無線局からの信号の受信タ
イミングを使用して受信点の位置を算出する位置算出手
段とを備え、前記無線局選択手段は、2以上の前記無線
局からの信号の受信タイミングを区別できない場合(例
えば、複数の無線局が同一のPNオフセット値を持つた
めに、2以上の無線局からの信号に基づく受信プロファ
イルが重なる場合)に、少なくともいずれかの無線局か
らの信号を使用しないように、位置算出に使用する無線
局を選択することを特徴とする。
上の前記無線局からの信号の受信タイミングを区別でき
ない場合に、少なくともいずれかの無線局からの信号を
使用しないように、位置算出に使用する無線局を選択す
る無線局選択手段を備えるので、同一のPNオフセット
値を持つ基地局が近接して配置されている地域において
も、移動端末の現在位置を精度よく算出することができ
る。
て図面を参照して説明する。
位置測定を行う無線システム(移動通信システム)の構
成を示す図である。
周辺には、移動端末100と交信する無線局としてのセ
ルラ電話基地局101〜105が設けられている。基地
局101、103、104には、各々異なるPNオフセ
ット値PN1、PN3、PN4が割当てられ、基地局1
02と105には同一のPNオフセット値PN2が割当
てられている。
00は、基地局101〜105から送信された信号を受
信する。移動端末100は、少なくとも三つの基地局か
ら到来する信号の伝搬時間差から伝搬距離差を測定し、
三つの基地局の位置を既知として前方交会法によって、
無線端末の位置を測定する。
端末の位置算出動作を示すフローチャートである。
する候補基地局を選出する(ステップ700)。例え
ば、移動端末100に予め記憶されている基地局リスト
から周辺にあると推定される基地局101〜105を選
出する。
〜105が送信した受信信号とPN符号との相関値を計
算して受信プロファイル作成する(ステップ701)。
例えば、マッチトフィルタを用いて受信信号とPN符号
との相関値を計算すると、マッチトフィルタ出力として
受信プロファイル波形が得られる。この受信プロファイ
ル波形から、相関値が極大となる最も早いタイミングを
受信タイミングとして抽出して、各基地局からの信号の
受信タイミングを測定する(ステップ702)。
地局に関して、どの基地局からの信号であるのかを誤っ
て判定して位置測定精度が劣化しないように、位置計算
に使用する基地局を選択する(ステップ703)。この
選択方法の詳細は図3を用いて後述する。
用するものとして選択された基地局からの信号を用い
て、移動端末100の位置を計算する(ステップ70
4)。
作における、ステップ703における基地局選択動作の
詳細を示すフローチャートである。
信タイミングを測定した移動端末100は、ステップ7
00で選出した位置計算に使用する候補基地局のうち、
同一のPNオフセット値を持つ基地局が存在するか否か
を判定する(ステップ201)。同一のPNオフセット
値を持つ基地局が存在しない場合(ステップ201に
て”No”)、基地局から送信された信号は、受信プロ
ファイル上、重なって受信されることはないことから、
ステップ700で選出された候補基地局全てを位置計算
に使用する旨が決定される(ステップ203)。
局が存在する場合(ステップ201にて”Yes”)、
同一のPNオフセット値を持つ基地局からの信号は、受
信プロファイル上重なって受信され、これらを区別する
ことが困難であることから、同一のPNオフセット値を
持つ基地局は全て位置計算に使用しない旨が決定される
(ステップ202)。
の形態では、同一のPNオフセット値を持つ基地局は位
置計算に一切使用されない。すなわち、図1に示す無線
システムにおいて、基地局102と基地局105との両
方が位置計算から除外される。よって、同一のPNオフ
セット値を持つ基地局が近接して配置されている地域に
おいても、同一のPNオフセット値を持つ基地局からの
信号が区別されずに位置計算に用いられて移動端末の位
置精度の劣化を防止できる。
正確な位置情報サービスを提供することが可能となり、
位置情報サービスのサービスエリアが拡大し、位置情報
サービスの利便性を向上させることができる。
端末の位置算出動作のうち基地局選択の動作の詳細を示
すフローチャートである。
図3において前述した第1の実施の形態と、ステップ7
03(図2)における基地局選択動作が異なり、他の処
理は図2に示した動作と同じである。
信タイミングを測定した移動端末100は、まず、移動
端末100の仮位置を計算する(ステップ300)。例
えば、移動端末100が無線システムに対する位置登録
信号を送信した基地局の位置を移動端末100の仮位置
とする。また、ステップ700(図2)で選出された候
補基地局のうち、同一のPNオフセット値を持つ基地局
を除いた、他の基地局を用いて位置を計算した結果を仮
位置として用いてもよい。
れた候補基地局のうち、同一のPNオフセット値を持つ
基地局を選出する。図1に示す無線システムにおいて
は、同一のPNオフセット値PN2を持つ基地局102
と基地局105とが選出される(ステップ301)。
のPNオフセット値を持つ基地局102、105と移動
端末の仮位置との距離を、各基地局それぞれについて計
算する(ステップ302)。すなわち、移動端末100
の仮位置と基地局102との距離122及び、移動端末
100の仮位置と基地局105との距離125を計算す
る。
地局との距離の差を計算する(ステップ303)。すな
わち、距離122と距離125との差が計算される。
地局と移動端末の仮位置との距離の差と予め定めた所定
の値(閾値)とを比較する(ステップ304)。そし
て、その比較結果に基づいて、比較対象となった同一の
PNオフセット値を持つ基地局を位置計算に加えるか否
かを決定する。
基地局102、105と移動端末100の仮位置との距
離である距離122と距離125との差を予め定めた所
定の閾値とを比較する(ステップ304)。そして、距
離122と距離125との差が所定の閾値以上の場合、
基地局102までの距離と、基地局105までの距離と
が近くなく、両基地局からの信号の伝搬遅延時間が異な
ることから、両基地局からの信号を区別することができ
るので、同一のPNオフセット値を持つ基地局のうち、
移動端末100の仮位置に最も近い基地局を選択して、
この基地局を位置計算に加える旨が決定される(ステッ
プ306)。
つ基地局101、103及び104に加えて、同一のP
Nオフセット値PN2を持つ基地局102及び105の
うち移動端末の仮位置に最も近い基地局105を位置計
算に使用する旨が決定される。そして、受信プロファイ
ルにおいて重なって出現した信号の受信タイミングは、
仮位置に最も近い基地局のものとして、この受信タイミ
ングが位置計算に用いられる。
定の閾値に満たない場合、基地局102までの距離と基
地局105までの距離とが近く、伝搬遅延時間がほぼ等
しいことから、両基地局からの信号を区別することが困
難なので、同一のPNオフセット値を持つ基地局は位置
計算から排除される旨が決定される(ステップ30
5)。具体的には、同一のPNオフセット値PN2を持
つ基地局102及び105は、ともに位置計算で使用さ
れず、異なるPNオフセット値を持つ基地局101、1
03及び104のみを位置計算に使用する旨が決定され
る。
の形態では、同一のPNオフセット値を持つ基地局のう
ち、移動端末に近いと推定される基地局を選択して位置
計算に使用する。すなわち、図1に示す無線システムに
おいては、基地局102より近くに存在する基地局10
5からの信号が位置計算に使用され、遠くに存在する基
地局102からの信号が位置計算から除外される。よっ
て、同一のPNオフセット値を持つ基地局が近接して配
置されている地域においても、移動端末の位置を高い精
度で計算することができ、このような地域においても利
用者に正確な位置情報サービスを提供することが可能と
なり、位置情報サービスのサービスエリアが拡大し、位
置情報サービスの利便性を向上させることができる。
局への距離の差が小さい場合には、いずれの基地局から
の信号かを区別することが困難なので、同一のPNオフ
セット値をもつ基地局を全て除外して移動端末の位置を
計算することから、より正確に移動端末の位置を求める
ことができる。
端末の位置算出動作のうち基地局選択の動作の詳細を示
すフローチャートである。
図3において前述した第1の実施の形態と、ステップ7
03(図2)における基地局選択動作が異なり、他の処
理は図2に示した動作と同じである。
信タイミングを測定した移動端末100は、まず、移動
端末100の仮位置を計算する(ステップ400)。例
えば、この仮位置の計算は、ステップ300(図4)に
おいて前述したように、移動端末100が無線システム
に対する位置登録信号を送信した基地局の位置を移動端
末100の仮位置としたり、ステップ700(図2)で
選出された候補基地局のうち、同一のPNオフセット値
を持つ基地局を除いた、他の基地局を用いて位置計算の
結果を仮位置とする。
れた候補基地局のうち、同一のPNオフセット値を持つ
基地局を選出する。図1に示す無線システムにおいて
は、同一のPNオフセット値PN2を持つ基地局102
と基地局105とが選出される(ステップ401)。
地局からの信号が移動端末で受信されるタイミングの推
定値を計算する(ステップ402)。受信タイミングの
推定値は、ステップ400で計算された移動端末100
の仮位置と各基地局102、105との距離から計算す
る。すなわち、各基地局からの距離を電波の伝搬速度
(光速)で割って伝搬時間を計算して、受信タイミング
の推定値を計算する。
れた、受信プロファイルにおいて時間的に重なって出現
した同一のPNオフセット値を持つ基地局からの受信信
号の受信タイミング測定値と、ステップ402で計算さ
れた、同一のPNオフセット値を持つ基地局についての
受信タイミング推定値との差を、受信タイミングの誤差
として計算する(ステップ403)。
地局の各々について計算された、受信タイミング推定値
と受信タイミング測定値との誤差について、同一のPN
オフセット値を持つ基地局間で、その誤差の差を計算す
る(ステップ404)。すなわち、基地局102につい
ての受信タイミングの誤差と基地局105についての受
信タイミングの誤差との差を計算する。
地局の各々について計算された、受信タイミングの誤差
の差と予め定めた所定の値(閾値)とを比較する(ステ
ップ405)。そして、その比較結果に基づいて、比較
対象となった同一のPNオフセット値を持つ基地局を位
置計算に加えるか否かを決定する。
基地局102についての受信タイミングの誤差と、基地
局105についての受信タイミングの誤差との差を予め
定めた所定の閾値とを比較する(ステップ405)。そ
して、基地局102についての受信タイミングの誤差
と、基地局105についての受信タイミングの誤差との
差が所定の閾値以上の場合、基地局102までの距離と
基地局105までの距離とが近くなく、両基地局からの
信号の伝搬遅延時間が異なることから、両基地局からの
信号を区別することができるので、同一のPNオフセッ
ト値を持つ基地局のうち、受信タイミングの誤差が最小
の基地局を選択して、この基地局を位置計算に加える旨
が決定される(ステップ406)。ここで、受信タイミ
ングの誤差が最小値を与える基地局を選択して位置計算
に使用するのは、この重なって受信された信号は、最も
早く到達する受信タイミングの誤差の最小値を与えた基
地局からの信号である可能性が高いからである。
つ基地局101、103及び104に加えて、同一のP
Nオフセット値PN2を持つ基地局102及び105の
うち受信タイミング推定値と受信タイミング測定値との
誤差が最小の基地局105を位置計算に使用する旨が決
定される。そして、受信プロファイルにおいて重なって
出現した信号の受信タイミングは、受信タイミングの誤
差が最小の基地局のものとして、この受信タイミングが
位置計算に用いられる。
ングの誤差と、基地局105についての受信タイミング
の誤差との差が所定の閾値に満たない場合、両基地局か
らの信号を区別することが困難なので、同一のPNオフ
セット値を持つ基地局は位置計算から排除される旨が決
定される(ステップ407)。具体的には、同一のPN
オフセット値PN2を持つ基地局102及び105は、
ともに位置計算で使用されず、異なるPNオフセット値
を持たない基地局101、103及び104のみを位置
計算に使用する旨が決定される。
て、第3の実施の形態(図5)を適用した場合の受信タ
イミングの関係を示す図である。本図には、ステップ7
02(図1)で計算される受信タイミング測定値と、ス
テップ402(図5)で計算される受信タイミング推定
値とを示す。
2と基地局105とには同一のPNオフセット値が割り
当てられている。この基地局102と基地局105とか
らの信号は同一のPNオフセット値を持つことから、マ
ッチトフィルタを用いた受信プロファイル解析によっ
て、時間的に重なったタイミングで受信タイミング測定
値410が得られる(ステップ702)。
02の位置から、両者の距離を求め、この距離を光速で
割ることによって求めた伝搬遅延時間から、基地局10
2の受信タイミングの推定値を求める。同様に、基地局
102と同一のPNオフセット値を持つ基地局105に
ついても受信タイミングの推定値を求める(ステップ4
02)。この受信タイミング推定値は、図6においてそ
れぞれ411、412で表される。
信タイミング測定値と、ステップ402で計算された各
受信タイミング推定値との差を、受信タイミングの誤差
として、それぞれ計算する(ステップ403)。この受
信タイミングの誤差は、図6において414、413で
示される。
地局102、105について、受信タイミングの誤差の
差、すなわち図6の例では誤差413と414の差が計
算される(ステップ404)。
の差(誤差414−誤差413)と予め設定された閾値
とを比較して、同一のPNオフセット値を持つ基地局の
うち、受信タイミングの誤差が最小となる基地局を位置
計算に加えるか否かが決定される。
の形態では、同一のPNオフセット値を持つ基地局のう
ち、受信タイミングの誤差が小さく、実際の受信タイミ
ング測定値に近いと推定される基地局を選択して位置計
算に使用する。すなわち、図1に示す無線システムにお
いては、受信タイミングの誤差が最小となる基地局10
5からの信号が位置計算に使用され、受信タイミングの
誤差が大きい基地局102からの信号が位置計算から除
外される。よって、同一のPNオフセット値を持つ基地
局が近接して配置されている地域においても、移動端末
の位置を高い精度で計算することができ、このような地
域においても利用者に正確な位置情報サービスを提供す
ることが可能となり、位置情報サービスのサービスエリ
アが拡大し、位置情報サービスの利便性を向上させるこ
とができる。
局の受信タイミングの誤差の差が小さい場合には、いず
れの基地局からの信号かを区別することが困難なので、
同一のPNオフセット値をもつ基地局を除外して移動端
末の位置を計算することから、より正確に移動端末の位
置を求めることができる。
端末の位置算出動作を示すフローチャートである。
図3において前述した第1の実施の形態と、位置計算に
用いる基地局の選択方法(ステップ710〜714)が
異なり、他の処理(ステップ700〜702)は図2に
示した動作と同じである。
する候補基地局を選出する(ステップ700)。例え
ば、移動端末100に予め記憶されている基地局リスト
から、周辺にあると推定される基地局101〜105を
選出する。
〜105からの受信信号とPN符号との相関値を計算し
て受信プロファイル作成する(ステップ701)。例え
ば、マッチトフィルタを用いて受信信号とPN符号との
相関値を計算すると、マッチトフィルタ出力として受信
プロファイル波形が得られる。この受信プロファイル波
形から、相関値が極大となる最も早いタイミングを受信
タイミングとして抽出し、各基地局からの信号の受信タ
イミングを測定する(ステップ702)。
算に使用する候補基地局から、その基地局の一部を用い
て基地局組合せCj(j=1...M)を決定する(ス
テップ710)。この基地局組合せは、同一のPNオフ
セット値を持つ基地局を1局含むように、すなわち、同
一のPNオフセット値を持つ基地局が一つの基地局組み
合わせの中には複数含まれないように決定する。具体的
には、図1に示す無線システムにおいて、第一の基地局
組合せは基地局101、102、103及び104で構
成され、第二の基地局組合せは基地局101、103、
104及び105から構成される。このようにステップ
710では、同一のPNオフセット値を持つ基地局10
2と105の一方のみが同一の基地局組合せに含まれ、
同一のPNオフセット値を持つ基地局102と105の
両方が同一の基地局組合せに含まれないように基地局組
合せを決定する。
地局組合せCj(j=1...M)を用いてそれぞれ受
信点の位置を計算し、各基地局組合せに対応する位置計
算結果(Xj,Yj)を算出する(ステップ711)。
置計算結果(Xj,Yj)に対して、誤差関数値F
(j)を用いて位置測定誤差を計算する。この測位誤差
は、例えば、次式を用いて計算することができる。
一項は、地図上の座標から計算される移動端末と基地局
0との間の距離であり、{}内の右辺第二項は、移動端
末と基地局iとの間の距離を表す。よって、{}内は、
基準となる基地局0との距離と、i番目の基地局iとの
距離との差を表す。また、右辺第三項は受信タイミング
測定結果から得られる移動端末と基準基地局0との間の
距離と、移動端末と基地局iとの間の距離との差を表
す。受信タイミングが正しく測定されることによって、
この二つの距離差の差は0に近づくため、F(j)の値
が小さいほどより正確な移動端末位置が求められている
と判定することができる。
た各基地局組合せCjに対応する誤差関数値F(j)
の、値が最小となるjMINを選択し(ステップ71
3)、jMINに対応する位置計算結果(XjMIN,Yj
MIN)を選択し、当該位置計算結果を移動端末の位置と
決定する。上記より明らかであるが、上記数式中の
「N」は、N=(Cjに属する基地局の数)−1であ
る。
ステムに適用して具体的に説明する。基地局101、1
02、103及び104の基地局組合せと、基地局10
1、103、104及び105の基地局組合せのそれぞ
れを用いて、端末位置を計算し(ステップ711)、誤
差関数値F(j)を用いて、測位誤差を算出する(ステ
ップ712)。そして、算出された誤差関数値が小さい
方の基地局組合せを用いて計算された端末位置を位置計
算結果とする(ステップ713、714)。
の形態では、同一のPNオフセット値を持つ基地局を一
局含む基地局の組を複数作成して、移動端末の位置精度
を計算して、その位置精度が最も小さくなる基地局の組
を選択して、すなわち、最小の位置精度を与える同一の
PNオフセット値を持つ基地局を選択して、移動端末の
位置を計算するので、同一のPNオフセット値を持つ基
地局が近接して配置されている地域においても、移動端
末の位置を高い精度で計算することができる。
位置算出を行う移動通信システムのうち位置算出に関係
する構成を示す図である。
に適する基地局1を選択して、選択した基地局1と無線
回線5を介して通信を行う。また、移動端末2はハンド
オーバ等のために、現在無線回線5を設定している基地
局1以外の基地局からの信号を受信する。そして、この
複数の基地局から受信した信号によって、移動端末2の
位置を測定する。
に接続された他の通信装置(図示省略)と移動端末2と
の通信を仲介する。また、基地局1は、公衆網3に接続
された位置情報サーバ4と通信をして、位置計算に必要
な情報の送受信をする。
図である。
信号は、信号受信部11に送られる。信号受信部11
は、無線部(受信部、送信部)、ベースバンド処理部等
で構成されており、無線部においては高周波信号及び中
間周波信号の増幅、周波数変換の受信処理が、ベースバ
ンド処理部においてはベースバンド信号の復調処理が行
われる。
プロファイル作成部12へ入力される。受信プロファイ
ル作成部12は、例えば、マッチトフィルタを用いて構
成されており、受信信号とPN符号との相関値を受信タ
イミング毎に計算し、各受信タイミングにおける相関値
に応じた値を示す受信プロファイルを作成する。
受信プロファイルは受信プロファイル保持部13に記
憶、保持される。CPU14は記憶装置15(例えば、
メモリ)に記憶されたソフトウェアに従って、受信プロ
ファイル保持部13に保持されている受信プロファイル
を用いて位置計算に必要な処理をする。
ル作成部12及び受信プロファイル保持部13を一つの
半導体装置(LSI)として、CPU14と接続するよ
うに構成することができる。また、受信プロファイル作
成部12、受信プロファイル保持部13及びCPU14
で一つのLSIを構成して、記憶装置15と接続しても
よい。更に、受信プロファイル作成部12、受信プロフ
ァイル保持部13、CPU14及び記憶装置15で一つ
のLSIを構成してもよい。
を示す。CPU20は、記憶装置21に記憶されたソフ
トウェアに従い、公衆網3との間でのデータ通信やデー
タ処理を実行する。具体的には、位置情報サーバ4に
は、基地局に関する情報(例えば、基地局の位置、基地
局のPNオフセット等)を記憶しておき、移動端末2か
らの要求に基づいて移動端末2に送信する。また、移動
端末2が受信した基地局からの信号に基づく受信プロフ
ァイルを用いて、移動端末2の位置を算出する。
置算出処理をどのように実現するかについて説明する。
算に使用する候補基地局を選出する(ステップ70
0)。そして、信号受信部11は候補基地局からの信号
を受信して、受信プロファイル作成部12は受信信号と
PN符号との相関値を計算して受信プロファイルを作成
して(ステップ701)、受信プロファイル保持部13
に記憶保持する。
保持部13に記憶された受信プロファイルから、候補基
地局からの信号の受信タイミングを抽出して、基地局か
らの信号の受信タイミングを測定する(ステップ70
2)。そして、同一のPNオフセット値を持つ基地局か
らの信号を位置計算に使用するかを決定し、位置計算に
使用する基地局を選択して(ステップ703)、移動端
末2の位置を算出する(ステップ704)。
は、CPU14(移動端末2)で利用してもよいし、基
地局1、公衆網3を介して、位置情報サーバ4に通知さ
れた後に利用するように構成してもよい。
末2と位置情報サーバ4で分担して実行する例について
説明する。
算に使用する候補基地局を選出する(ステップ70
0)。そして、信号受信部11は候補基地局からの信号
を受信して、受信プロファイル作成部12は受信信号と
PN符号との相関値を計算して受信プロファイルを作成
して(ステップ701)、受信プロファイル保持部13
に記憶保持する。
保持部13に記憶された受信プロファイルから、候補基
地局からの信号の受信タイミングを抽出して、基地局か
らの信号の受信タイミングを測定する(ステップ70
2)。そして、CPU14はステップ702で得られた
各基地局からの信号の受信タイミングを、基地局1及び
通信網3を介して位置情報サーバ4に通知する。
地局からの信号の受信タイミングを用いて、同一のPN
オフセット値を持つ基地局からの信号を位置計算に使用
するかを決定し、位置計算に使用する基地局を選択して
(ステップ703)、移動端末2の位置を計算する(ス
テップ704)。このステップ704で算出された移動
端末2の位置は、CPU20(位置情報サーバ4)にお
いて利用してもよいし、公衆網3及び基地局1を介し
て、移動端末2に通知された後に利用されてもよい。
プを移動端末2で行うのではなく、位置計算処理の一部
を基地局1に接続された位置情報サーバ4で行うように
したので、複雑な処理は演算処理能力の大きい位置情報
サーバ4で行うことから、移動端末2に処理負担をかけ
ることなく、移動端末2の位置を高速で算出することが
できる。
置算出動作をどのように実現するかについて説明する。
算に使用する候補基地局を選出する(ステップ70
0)。そして、信号受信部11は候補基地局からの信号
を受信して、受信プロファイル作成部12は受信信号と
PN符号との相関値を計算して受信プロファイルを作成
して(ステップ701)、受信プロファイル保持部13
に記憶保持する。
保持部13に記憶された受信プロファイルから、候補基
地局からの信号の受信タイミングを抽出して、基地局か
らの信号の受信タイミングを測定する(ステップ70
2)。そして、CPU14は基地局の組合せの決定から
端末位置の計算までの処理(ステップ710〜714)
を実行する。ステップ714で算出された移動端末2の
位置は、CPU14(移動端末2)において利用しても
よいし、基地局1、公衆網3を介して、位置情報サーバ
4に通知された後で利用するように構成してもよい。
末2と位置情報サーバ4で分担して実行する例について
説明する。
算に使用する候補基地局を選出する(ステップ70
0)。そして、信号受信部11は候補基地局からの信号
を受信して、受信プロファイル作成部12は受信信号と
PN符号との相関値を計算して受信プロファイルを作成
して(ステップ701)、受信プロファイル保持部13
に記憶保持する。
保持部13に記憶された受信プロファイルから、候補基
地局からの信号の受信タイミングを抽出して、基地局か
らの信号の受信タイミングを測定する(ステップ70
2)。そして、CPU14はステップ702で得られた
各基地局からの信号の受信タイミングを、基地局1及び
通信網3を介して位置情報サーバ4に通知する。
地局からの信号の受信タイミングを用いて、基地局の組
合せの決定から端末位置の計算までの処理(ステップ7
10〜714)を実行する。ステップ714で算出され
た移動端末2の位置は、CPU14(移動端末2)にお
いて利用してもよいし、基地局1、公衆網3を介して、
位置情報サーバ4に通知された後で利用するように構成
してもよい。
プを移動端末2で行うのではなく、位置計算処理の一部
を基地局1に接続された位置情報サーバ4で行うように
したので、複雑な処理は演算処理能力の大きい位置情報
サーバ4で行うことから、移動端末2に処理負担をかけ
ることなく、移動端末2の位置を高速で算出することが
できる。
観点の代表的なものとして、次のものがあげられる。
の無線局と、前記複数の無線局からの信号を受信する受
信手段と、前記受信手段で受信した信号の受信プロファ
イルを解析する受信プロファイル作成手段とを有する無
線端末装置とを備え、前記受信プロファイルを使用して
受信点の位置を算出する位置算出手段を、前記無線端末
装置と一体に又は別個に設け、前記位置算出手段は、2
以上の前記無線局からの信号が受信プロファイルにおい
て区別できない場合(例えば、前記無線局が同一のPN
オフセット値を持つために、2以上の前記無線局からの
信号が受信プロファイルにおいて区別できない場合)
に、少なくともいずれかの無線局からの信号を排除して
位置算出をする測位システムであって、前記位置算出手
段は、前記受信タイミングを区別できない無線局のうち
位置算出に使用する無線局を、前記仮位置と前記無線局
との距離が最小の無線局以外の無線局からの信号を位置
算出に使用しないで位置算出をする測位システム。
の無線局と、前記複数の無線局からの信号を受信する受
信手段と、前記受信手段で受信した信号の受信プロファ
イルを解析する受信プロファイル作成手段とを有する無
線端末装置とを備え、前記受信プロファイルを使用して
受信点の位置を算出する位置算出手段を、前記無線端末
装置と一体に又は別個に設け、前記位置算出手段は、2
以上の前記無線局からの信号が受信プロファイルにおい
て区別できない場合(例えば、前記無線局が同一のPN
オフセット値を持つために、2以上の前記無線局からの
信号が受信プロファイルにおいて区別できない場合)
に、少なくともいずれかの無線局からの信号を排除して
位置算出をする測位システムであって、さらに、前記無
線局からの信号の受信タイミングの誤差を推定する受信
タイミング誤差推定手段を設け、前記位置算出手段は、
前記受信タイミングを区別できない無線局のうち位置算
出に使用する無線局を、前記信号の受信タイミングの誤
差(例えば、受信タイミングの誤差として、前記受信タ
イミング誤差推定手段は、前記無線局からの信号の伝搬
時間と、前記無線局の位置と受信点の仮位置とから求め
た伝搬時間との差)が最小の無線局以外の無線局からの
信号を位置算出に使用しないで位置算出をする無線測位
システム。
局選択手段と、無線端末装置が受信した複数の無線局か
らの信号の受信タイミングを使用して受信点の位置を算
出する位置算出手段とを備え、前記無線局選択手段は、
2以上の前記無線局からの信号の受信タイミングを区別
できない場合(例えば、前記無線局が同一のPNオフセ
ット値を持つために、前記2以上の無線局からの信号に
基づく受信プロファイルが重なって、無線局からの信号
の受信タイミングが区別できない場合)に、少なくとも
いずれかの無線局からの信号を使用しないように、位置
算出に使用する無線局を選択する位置算出装置であっ
て、前記無線局選択手段は、前記受信タイミングを区別
できない無線局のうち位置算出に使用する無線局を、前
記仮位置と前記無線局との距離が最小の無線局以外の無
線局からの信号を位置算出に使用しないように選択する
位置算出装置。
局選択手段と、無線端末装置が受信した複数の無線局か
らの信号の受信タイミングを使用して受信点の位置を算
出する位置算出手段とを備え、前記無線局選択手段は、
2以上の前記無線局からの信号の受信タイミングを区別
できない場合(例えば、前記無線局が同一のPNオフセ
ット値を持つために、前記2以上の無線局からの信号に
基づく受信プロファイルが重なって、無線局からの信号
の受信タイミングが区別できない場合)に、少なくとも
いずれかの無線局からの信号を使用しないように、位置
算出に使用する無線局を選択する位置算出装置であっ
て、前記無線局選択手段は、前記受信タイミングを区別
できない無線局のうち位置算出に使用する無線局を、前
記信号の受信タイミングの誤差(例えば、受信タイミン
グの誤差として、前記受信タイミング誤差推定手段は、
前記無線局からの信号の伝搬時間と、前記無線局の位置
と受信点の仮位置とから求めた伝搬時間との差)が最小
の無線局以外の無線局からの信号を位置算出に使用しな
いように選択する位置算出装置。
て、前記受信信号の受信タイミングを使用して受信点の
位置を算出する位置算出方法を無線端末装置に実行させ
るプログラムであって、前記無線端末装置を、前記受信
信号の受信タイミングを解析する手段と、位置算出のた
めに使用する無線局を選択する手段と、前記選択された
無線局からの信号の受信タイミングを使用して受信点の
位置を算出する手段と、2以上の前記無線局からの信号
の受信タイミングを区別できない場合(例えば、前記無
線局が同一のPNオフセット値を持つために、前記2以
上の無線局からの信号に基づく受信プロファイルが重な
って、無線局からの信号の受信タイミングが区別できな
い場合)に、少なくともいずれかの無線局からの信号を
使用しないように、位置算出に使用する無線局を選択す
る手段として機能させるプログラム。
を備え、前記受信信号を使用して受信点の位置を算出す
る無線端末装置に用いられる半導体装置であって、前記
受信部で受信した信号の受信タイミングを解析する受信
タイミング解析手段と、位置算出のために使用する無線
局を選択する無線局選択手段と、前記選択された無線局
からの信号の受信タイミングを使用して受信点の位置を
算出する位置算出手段とを備え、前記無線局選択手段
は、2以上の前記無線局からの信号の受信タイミングを
区別できない場合(例えば、前記無線局が同一のPNオ
フセット値を持つために、前記2以上の無線局からの信
号に基づく受信プロファイルが重なって、無線局からの
信号の受信タイミングが区別できない場合)に、少なく
ともいずれかの無線局からの信号を使用しないように、
位置算出に使用する無線局を選択することを特徴とする
半導体装置。
である。
を示すフローチャートである。
基地局選択の動作の詳細を示すフローチャートである。
基地局選択の動作の詳細を示すフローチャートである。
基地局選択の動作の詳細を示すフローチャートである。
関係を示すタイミング図である。
を示すフローチャートである。
成図である。
である。
ロック図である。
イルを示す図である。
ファイルを示す図である。
間の距離
Claims (20)
- 【請求項1】 複数の無線局からの信号を受信する受信
手段と、 前記受信手段で受信した信号の受信タイミングを解析す
る受信タイミング解析手段と、 位置算出に使用する無線局を選択する無線局選択手段
と、 前記選択された無線局からの信号の受信タイミングを使
用して受信点の位置を算出する位置算出手段とを備え、 前記無線局選択手段は、2以上の前記無線局からの信号
の受信タイミングを区別できない場合に、少なくともい
ずれかの無線局からの信号を使用しないように、位置算
出に使用する無線局を選択することを特徴とする無線端
末装置。 - 【請求項2】 前記無線局選択手段は、前記無線局のう
ち複数の無線局が同一のPNオフセット値を持つため
に、前記2以上の無線局からの信号に基づく受信プロフ
ァイルが重なって、前記無線局からの信号の受信タイミ
ングが区別できない場合に、少なくともいずれかの無線
局からの信号を位置算出に使用しないように、位置算出
に使用する無線局を選択することを特徴とする請求項1
に記載の無線端末装置。 - 【請求項3】 前記無線局選択手段は、前記受信タイミ
ングを区別できない無線局からの信号を全く使用しない
ように、位置算出に使用する無線局を選択することを特
徴とする請求項1又は2に記載の無線端末装置。 - 【請求項4】 前記受信点の仮位置を計算する仮位置計
算手段を備え、 前記無線局選択手段は、前記受信タイミングを区別でき
ない無線局のうち位置算出に使用する無線局を、前記仮
位置と前記無線局との距離が最小の無線局以外の無線局
からの信号を位置算出に使用しないように選択すること
を特徴とする請求項1又は2に記載の無線端末装置。 - 【請求項5】 前記無線局からの信号の受信タイミング
の誤差を推定する受信タイミング誤差推定手段を備え、 前記無線局選択手段は、前記受信タイミングを区別でき
ない無線局のうち位置算出に使用する無線局を、前記信
号の受信タイミングの誤差が最小の無線局以外の無線局
からの信号を位置算出に使用しないように選択すること
を特徴とする請求項1又は2に記載の無線端末装置。 - 【請求項6】 前記受信点の仮位置を計算する仮位置計
算手段を備え、 前記受信タイミング誤差推定手段は、前記無線局からの
信号の伝搬時間と、前記無線局の位置と受信点の仮位置
とから求めた伝搬時間との差を受信タイミングの誤差と
して求めることを特徴とする請求項5に記載の無線端末
装置。 - 【請求項7】同一のPNオフセットを持つ複数の無線局
を含む複数の無線局からの信号を受信する受信手段と、 前記受信手段で受信した信号の受信タイミングを解析す
る受信タイミング解析手段と、 複数の無線局からの信号の受信タイミングを使用して前
記受信点の位置を算出する位置算出手段とを備え、 前記位置算出手段は、 それぞれが異なるPNオフセット値を持つ複数の無線局
から構成される第1の無線局の組に属する無線局からの
信号を使用して受信点の位置を算出し、その算出結果を
用いて算出した第1の無線局の組に属する無線局と受信
点との距離に関する情報と、受信タイミング解析結果を
用いて算出される第1の無線局の組に属する無線局と受
信点との間の距離に関する情報とから、前記受信点の位
置の誤差を求め、 それぞれが異なるPNオフセット値を持つ複数の無線局
から構成される第2の無線局の組に属する無線局からの
信号を使用して受信点の位置を算出し、その算出結果を
用いて算出した第2の無線局の組に属する無線局と受信
点との距離に関する情報と、受信タイミング解析結果を
用いて算出される第2の無線局の組に属する無線局と受
信点との間の距離に関する情報とから、前記受信点の位
置の誤差を求め、 前記誤差が小さい方の無線局の組を使用して求めた受信
点の位置の算出結果を受信点の位置とすることを特徴と
する無線端末装置。 - 【請求項8】 複数の無線局からの信号を使用して受信
点の位置を算出する無線端末装置であって、 前記無線局からの信号を受信する受信機と、 前記受信機が受信した信号の受信タイミングを解析する
受信タイミング解析回路と、 2以上の前記無線局からの信号の受信タイミングを区別
できない場合に、少なくともいずれかの無線局からの信
号を使用しないように、位置算出に使用する無線局を選
択し、前記選択された無線局からの信号の受信タイミン
グを使用して受信点の位置を算出するように機能する制
御装置とを備える無線端末装置。 - 【請求項9】 複数の無線局からの信号を受信する受信
手段と、 前記受信手段で受信した信号の受信プロファイルを作成
する受信プロファイル作成手段と、 前記受信プロファイルを使用して受信点の位置を算出す
るための情報を送信する情報送信手段とを備え、 前記情報送信手段は、前記無線局からの信号のうち、2
以上の無線局からの信号に基づく受信プロファイルを区
別できない場合には、少なくともいずれかの無線局から
の信号を排除するために使用される情報を送信すること
を特徴とする無線端末装置。 - 【請求項10】 前記情報送信手段は、前記無線局のう
ち複数の無線局が同一のPNオフセット値を持つため
に、前記2以上の無線局からの信号が受信プロファイル
において区別できない場合に、少なくともいずれかの無
線局からの信号を位置算出から排除するために使用され
る情報を送信することを特徴とする請求項9に記載の無
線端末装置。 - 【請求項11】 前記情報送信手段は、前記受信プロフ
ァイルにおいて区別できない無線局からの信号を全く使
用しないように、位置算出に使用する無線局を選択する
ために使用される情報を送信することを特徴とする請求
項9又は10に記載の無線端末装置。 - 【請求項12】 複数の無線局からの信号を受信して、
受信点の位置を算出させる無線端末装置であって、 前記無線局からの信号を受信する受信機と、 前記受信機が受信した信号の受信プロファイルを作成す
る受信プロファイル作成部と、 2以上の前記無線局からの信号が前記受信プロファイル
において区別できない場合に、少なくともいずれかの無
線局からの信号を位置算出から排除するように、位置算
出に使用する無線局を選択するために使用される情報を
生成するように機能する制御装置とを備える無線端末装
置。 - 【請求項13】 無線端末装置に対して信号を送信する
複数の無線局と、 前記複数の無線局からの信号を受信する受信手段と、前
記受信手段で受信した信号の受信プロファイルを解析す
る受信プロファイル作成手段とを有する無線端末装置と
を備え、 前記受信プロファイルを使用して受信点の位置を算出す
る位置算出手段を、前記無線端末装置と一体に又は別個
に設け、 前記位置算出手段は、2以上の前記無線局からの信号が
受信プロファイルにおいて区別できない場合に、少なく
ともいずれかの無線局からの信号を排除して位置算出を
することを特徴とする測位システム。 - 【請求項14】 前記位置算出手段は、前記無線局のう
ち複数の無線局が同一のPNオフセット値を持つため
に、2以上の前記無線局からの信号が受信プロファイル
において区別できない場合に、少なくともいずれかの無
線局からの信号を排除して位置算出をすることを特徴と
する請求項13に記載の測位システム。 - 【請求項15】 前記位置算出手段は、前記受信プロフ
ァイルにおいて区別できない無線局からの信号を全く使
用しないで位置算出をすることを特徴とする請求項13
又は14に記載の測位システム。 - 【請求項16】 同一のPNオフセットを持つ複数の無
線局を含む複数の無線局からの信号を受信する受信手段
と、 前記受信手段で受信した信号の受信タイミングを解析す
る受信タイミング解析手段と、 複数の無線局からの信号の受信タイミングを使用して前
記受信点の位置を算出する位置算出手段とを備え、 前記位置算出手段は、 それぞれが異なるPNオフセット値を持つ複数の無線局
から構成される第1の無線局の組に属する無線局からの
信号を使用して受信点の位置を算出し、その算出結果を
用いて算出した第1の無線局の組に属する無線局と受信
点との距離に関する情報と、受信タイミング解析結果を
用いて算出される第1の無線局の組に属する無線局と受
信点との間の距離に関する情報とから、前記受信点の位
置の誤差を求め、 それぞれが異なるPNオフセット値を持つ複数の無線局
から構成される第2の無線局の組に属する無線局からの
信号を使用して受信点の位置を算出し、その算出結果を
用いて算出した第2の無線局の組に属する無線局と受信
点との距離に関する情報と、受信タイミング解析結果を
用いて算出される第2の無線局の組に属する無線局と受
信点との間の距離に関する情報とから、前記受信点の位
置の誤差を求め、 前記誤差が小さい方の無線局の組を使用して求めた受信
点の位置の算出結果を受信点の位置とすることを特徴と
する測位システム。 - 【請求項17】 位置算出に使用する無線局を選択する
無線局選択手段と、 無線端末装置が受信した複数の無線局のうち前記無線局
選択手段によって選択された無線局からの信号の受信タ
イミングを使用して受信点の位置を算出する位置算出手
段とを備え、 前記無線局選択手段は、2以上の前記無線局からの信号
の受信タイミングを区別できない場合に、少なくともい
ずれかの無線局からの信号を使用しないように、位置算
出に使用する無線局を選択することを特徴とする位置算
出装置。 - 【請求項18】 前記無線局選択手段は、前記無線局の
うち複数の無線局が同一のPNオフセット値を持つため
に、前記2以上の無線局からの信号に基づく受信プロフ
ァイルが重なって、無線局からの信号の受信タイミング
が区別できない場合に、位置算出に使用する無線局を、
少なくともいずれかの無線局からの信号を位置算出に使
用しないように選択することを特徴とする請求項17に
記載の位置算出装置。 - 【請求項19】 前記無線局選択手段は、前記受信タイ
ミングを区別できない無線局からの信号を全く使用しな
いように、位置算出に使用する無線局を選択することを
特徴とする請求項17又は18に記載の位置算出装置。 - 【請求項20】 同一のPNオフセットを持つ複数の無
線局を含む複数の無線局からの受信した信号の受信タイ
ミング使用して受信点の位置を算出し、 それぞれが異なるPNオフセット値を持つ複数の無線局
から構成される第1の無線局の組に属する無線局からの
信号を使用して受信点の位置を算出し、その算出結果を
用いて算出した第1の無線局の組に属する無線局と受信
点との距離に関する情報と、受信タイミング解析結果を
用いて算出される第1の無線局の組に属する無線局と受
信点との間の距離に関する情報とから、前記受信点の位
置の誤差を求め、 それぞれが異なるPNオフセット値を持つ複数の無線局
から構成される第2の無線局の組に属する無線局からの
信号を使用して受信点の位置を算出し、その算出結果を
用いて算出した第2の無線局の組に属する無線局と受信
点との距離に関する情報と、受信タイミング解析結果を
用いて算出される第2の無線局の組に属する無線局と受
信点との間の距離に関する情報とから、前記受信点の位
置の誤差を求め、 前記誤差が小さい方の無線局の組を使用して求めた受信
点の位置の算出結果を受信点の位置とする位置算出手段
を備えたことを特徴とする位置算出装置。
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