JP2003501664A - 狭帯域ベースのナビゲーション方法および装置 - Google Patents

狭帯域ベースのナビゲーション方法および装置

Info

Publication number
JP2003501664A
JP2003501664A JP2001501902A JP2001501902A JP2003501664A JP 2003501664 A JP2003501664 A JP 2003501664A JP 2001501902 A JP2001501902 A JP 2001501902A JP 2001501902 A JP2001501902 A JP 2001501902A JP 2003501664 A JP2003501664 A JP 2003501664A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
arrival
pulse
receiver
scout
determining
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001501902A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2003501664A5 (ja
Inventor
マーク・ディ・ドヴォラク
ジェフリー・ジェイ・クリス
ブライアン・ダブリュ・シッパー
Original Assignee
ハネウェル・インコーポレーテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ハネウェル・インコーポレーテッド filed Critical ハネウェル・インコーポレーテッド
Publication of JP2003501664A publication Critical patent/JP2003501664A/ja
Publication of JP2003501664A5 publication Critical patent/JP2003501664A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/12—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves by co-ordinating position lines of different shape, e.g. hyperbolic, circular, elliptical or radial
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/87—Combinations of radar systems, e.g. primary radar and secondary radar
    • G01S13/878—Combination of several spaced transmitters or receivers of known location for determining the position of a transponder or a reflector

Abstract

(57)【要約】 本発明は、対象の位置を検出する方法であって、該方法は、複数の受信機のうちの予め決定された１つから異なる周波数で複数の同期パルスを送ることと、同期パルスの受信後に、対象からそのような異なる周波数で応答パルスを送ることと、各受信機において同期パルスおよび応答パルスを受信することと、選択された受信機の間において到達の複数の平均時間差を判断することと、各受信機の位置を判断することと、到達の時間差および受信機の位置に基づいて対象の位置を判断することとを具備することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、位置決定に関し、特に広帯域信号によらずに、送信機の位置を決定
することに関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
無線位置システムを用いて対象の位置を見つけることは、多くの様々なシステ
ムを用いて行われている。全地球位置発見システムは、戸外において、あるいは
ＧＰＳ衛星からの信号の明確な経路を持っている対象の位置を決定するのに非常
に有用である。しかし、対象が室内、あるいはそのような信号を反射するかも知
れない他の対象によって囲まれているときには、その対象によって送信あるいは
受信される位置信号が到着する正確な時間を決定するのは難しい。位置信号はマ
ルチパスを取りうるのでマルチパス問題と呼ばれ、異なる時間に一人あるいは多
くの受信機のもとに到着すると思われる。ＲＦ送信機がそのような場合に良く使
われる。これは、様々なセンサに取り付けることのできるロボットや他の物に使
用することもでき、建物や他の構造物の中を移動する。近い距離内において、ど
こにその様な対象があるかを知ることが肝要となってくる。
【０００３】 ＲＦ送信機の位置を決定する方法は、色々と研究がされてきた。このようなシ
ステムに共通した方法は、情報が到着する時間差（ＴＤＯＡ）を使用するもので
ある。これらのＴＤＯＡシステムでは、多くの受信機が送信された信号を検出す
る。受信機は、いつ信号が受信されたかを決定しなくてはならない。時間情報に
とって必要な正確さは、送信機の位置を決定するのに必要な精度によって決まる
。もし、１メートルの位置精度が必要ならば、時間情報の正確さは約３ナノ秒以
上でなくてはならない。この関係は基本的なものであり、単純に１ナノ秒当たり
３０ｃｍである光の速度によるものである。時間情報は、その後、幾組かの受信
期間の受信時間の差異を計算することによって時間差へと変換される。二つの受
信機の位置を知り、到着時間の差を知ることで、送信機のいそうな位置を表す双
曲面を決定する。多数の双曲面を作るのに３つ以上の受信が使われ、それらの交
わったところが送信機の実際の位置を示す。
【０００４】 これらのシステムの典型的なものは、約１ナノ秒の精度で信号の到着時間を決
定しなくてはならないので、通常、受信機が非常の早い立ち上がりパルスを検出
できるために広帯域のＲＦ信号を使用してきた。Stanford,Jr.の米国特許第５７
４２６３６号では、受信した無線放送の時刻を記録するのにスペクトラム拡散変
調を使用している。広帯域による方法は、大量の電力を消耗し、これは対象運搬
センサのような小さなロボットに取っては非常に重要なものである。さらに、そ
のような信号は、データを運ぶのに使用される狭帯域のＲＦ信号の要求とは直接
には互換性が無い。ＲＦ信号源に結合される対象の位置決定をするために非常に
小さな距離を正確に位置決定する必要性がある。本システムは、また、移動する
対象を扱うのにリアルタイムで値情報を提供する。さらに、位置決定システムは
、位置している対象に低消費電力で動作してほしいという要求がある。さらに、
そのようなシステムでは、対象を検出する機器に可動性があってほしいという要
求もある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
可変周波数の狭帯域信号の多くの信号は、位置している対象からの信号の到着
する平均時間差が決定されるように、離れて置かれるたくさんの受信機によって
検出される。平均時間差は、一つの実施形態では１メートル以内とされるような
、希望する正確さで位置する対象の位置を計算するのに使用される。異なる周波
数で平均時間差を用いることによって、マルチパス伝搬による不正確さは、最小
となる。
【０００６】 本発明の一実施形態では、離れて置かれた受信機が、比較的大きなロボットで
あり、レーンジャー（ranger）と呼ばれる。レーンジャーの一つは、同期信号を
送信することで位置決定処理を始める。同期パルスは、スカウト（scout）と他
のレーンジャーに受信される。スカウトは、応答機として動作し、同期パルスに
応答する自身の狭帯域の戻りパルスを送信する小さなロボットである。各レーン
ジャーは、その後、受信する同期パルス間の時間の差を決定し、スカウトによっ
て生成されるパルスを戻す。戻りパルスに狭帯域を使用することで、必要な電力
は減ずる。
【０００７】 処理は何回も繰り返され、各レーンジャーは、戻りパルスの立ち上がりが検出
できるように時間内に遠くまで、検出統合ウィンドウを動かす。位置決定処理は
、その後、選択された異なる狭帯域周波数で再び繰り返され、各レーンジャーで
の時間の差の平均値が決定される。一つの実施形態では、戻りパルスの搬送の周
波数は、約９００ＭＨｚで変化する。一つの実施形態での変動は、１０ＭＨｚ刻
みである。測定は、一つの実施形態では、９００，９１０，９２０，９３０，９
４０，９５０ＭＨｚで行われ、全ての測定の平均は時間差として使用される。他
の選択肢は、高かったり低かったりする値を無視するような、統計分析の様々な
形式が得るのに用いられる。
【０００８】 他の実施形態では、各レーンジャーは、互いに標準的な無線ネットワークによ
ってネットワークが作られ、標準的なＧＰＳ法によって位置情報を得ることもで
きる。位置情報と差情報は、無線ネットワークによって交信し、同期パルスを送
るレーンジャーが位置計算を行うか、情報を異なるレーンジャーを備える他の処
理ユニット、あるいはレーンジャーを散会させるような中央処理ユニットに送信
する。
【０００９】 スカウトの位置を繰り返して計算することで、見積もられた位置の解決を改良
するのに使用される。２つのレーンジャー間の到着時間差は、３つの未知の変数
ｘ，ｙ，ｚを用いた式で表され、これは、３次元空間でのスカウトの位置を定義
する。式を満たす場所の位置は、双曲面である。４つのレーンジャーを用いるこ
とで、３つの到着の式の時間差が与えられる。測定には、本来誤りがあるので、
絶対の解決法は無い。計算の繰り返しには、必要な許容差内で見積もられた位置
を計算するのに、最小自乗法が使用される。
【００１０】 さらに別の実施形態では、各レーンジャーは二つ以上のアンテナを持ち、戻り
パルスの少なくとも約１／２波長、離れて置かれる。各アンテナからの戻りパル
スは、時間差を計算するのに使用される。別のものは、測定間のレーンジャーを
動かすものである。これらを組み合わせたものも、スカウトによって出力される
のに必要な戻りパルスの数を減じるのに、パルスの周波数を変えるのに加えて使
用することができる。さらに、これによって、電力を節約できる。ＲＦ狭帯域周
波数対広帯域周波数を使用することで、さらに、スカウトに必要とされる回路を
簡略化し、電力と空間を抑える。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の位置決定システムのブロック図である。 図２は、図１の位置決定システムで送信及び受信されるパルスのタイミング図
である。 図３は、図１のシステムで用いられるスカウトとレーンジャーの部品のブロッ
ク図である。 図４は、対象が視界内にある多数の測定のための、遅延対距離を示す実験デー
タのグラフである。 図５は、対象が視界内に無い時の多数の測定のための、遅延対距離を示す実験
データのグラフである。 図６は、到着情報の時間差に基づく繰り返し位置決定法を示すフローチャート
である。
【００１２】 以下の説明において、この明細書の一部をなす添付図面を参照し、そこでは、
発明が実現される特定の実施形態の図面を通して説明がされる。実施形態は、当
業者が本発明を実現できるように十分に詳細に説明されており、他の実施形態は
利用可能であり、構造的論理的電気的な変更は、本発明の範囲から逸脱すること
なく可能であることが理解されよう。従って、以下の説明は、限定された意味で
理解されるべきでなく、本発明の範囲は特許請求の範囲によって定義される。
【００１３】 説明は、いくつかのセクションに分かれる。最初のセクションは、位置決定シ
ステムの物理的実施形態である。次は、パルスの到着する時間差を決定するシス
テムと方法が説明される。その後、多数の受信機からの到着情報の時間差を使っ
て位置情報を繰り返して計算するのに使用するアルゴリズムの詳細な説明が続く
。
【００１４】 図１は、通常１１０で示される無線位置決定システムを示している。位置して
いるべき対象であるスカウト１１５は、一つの実施形態では、センサを持った低
消費電力で小形状因子のロボットを備えている。そのロボットは、長さが６イン
チで、移動可能である。一つの実施形態では、車輪がスカウトの各端部に配置さ
れている。一つの実施形態において、スカウト１１５は、建物あるいは他の似た
構造物内を進むように設計されており、そこでは無線周波数の電磁放射の多くの
反射が起こりうる。システム１１０も、より大きいロボットである多くのレーン
ジャー１２０，１２５，１３０，１３５を備えている。多数のレーンジャーは、
互いに情報を提供する無線構内ネットワーク（ＬＡＮ）１３８によって、通信で
きるように結合されている。そのような情報には、各レーンジャーにおいて、共
通のＧＰＳ位置決定システムによって決定する位置情報が含まれている。
【００１５】 一つの実施形態において、各レーンジャーは、複数のスカウトを持っており、
多くの内の一つに配置される。手榴弾型の発射装置を使用することができるか、
スカウトは単に解放されて探検すべき構造物の中へ進んでいくことができる。ス
カウトは小さく電力も抑えられ、できるだけ狭帯域信号を使用する。スカウトは
、構造物とその中にある物に関する欲しい情報を得るための、化学的、映像的、
ＲＦスペクトルセンサのような、また他の目的のセンサの小さな一組を運ぶ。
【００１６】 レーンジャー１２０のような選択されたレーンジャーは、ＲＦ回路を持ってお
り、これは、９００ＭＨｚのような希望する周波数で同期パルス１４０を送信す
るように設計されている。他のレーンジャーの各々も、パルスを検出し、パルス
が受信されたときタイマーを開始するようなＲＦ回路を持っている。スカウト１
１５も、パルスを検出し、短い時間待って、その後応答パルス１４５を送信して
、事実上応答機として動作する。レーンジャーの各々は、その後、応答パルスを
待って、同期パルスとスカウトの応答パルスの受信の間の遅延を決定する情報を
集める。情報と遅延そのもののいずれかが、ＬＡＮを経由してスカウト１１５へ
送られる。
【００１７】 図２は、いかに同期と応答パルスが送信されて、レーンジャーとスカウトに到
着したことを検出するかのタイミングを示すタイミング図である。時刻ｔ０にお
いて、レーンジャー１２０は、２１０で示される同期パルスを送信する。スカウ
ト１１５は、２１５で同期パルスを受信し、少しの遅延の後に、パルス２２０を
再送信するか、あるいは希望する周波数の狭帯域の新しい応答パルスを作る。そ
の少しの遅延は、スカウトが受信モードから送信モードに再構成するのに十分で
ある。先述したように、応答パルスの搬送波の周波数は、一つの実施形態におい
て約９００ＭＨｚであるが、スカウトの環境を与えられて容易に検出できる、い
ずれかの選択された周波数あるいは周波数の範囲であってよい。無線周波数は、
通常、感知されるおよび／または観察されるであろう普通の建物や他の建造物を
通り抜けることができるゆえに使用される。
【００１８】 レーンジャー１２０は、その後、２２５においてパルスを検出し、同期パルス
を送信した時刻が分かるので、同期パルスを送ってから、戻りパルスを受信する
までの間の遅延である遅延１を直接に計算することができる。レーンジャー１２
０に送信された後にレーンジャー１２５は、Ｒ１からＲ２への同期パルスを２３
０かいつかに受信し、戻りパルスを２４０で受信し、第２の遅延である遅延２が
２つのパルスの受信の間の時間で計算される。同様に、レーンジャー１３０は、
Ｒ１からＲ３への時間を定義する２４５において同期パルスを受信し、パルス間
の受信の間の時間としての遅延３を定義する２５０においてスカウト１１５から
の戻りパルスを受信する。最後にレーンジャー１３５は、Ｒ１からＲ４への時間
を定義する１５５において同期パルスを受信し、遅延４の到着の間の時間を定義
する２６０において戻りパルスを受信する。
【００１９】 多くの同期パルスと何組かの遅延時間が、単一の測定に関係している。測定は
、多くの異なった周波数で行われ、各周波数は潜在的にマルチパス環境によって
別々に影響される。多数の測定は、多数のレーンジャーにおける遅延時間値間の
差を決定するために処理される。この結果、レーンジャー間の到着情報の一組の
時間差となり、これは、希望する誤差範囲内にスカウトを置く決定をするのに使
用することができる。冗長なハードウェアも、また、離れて置かれた受信機と共
に、到着情報の時間差の幾組かを提供する各レーンジャーに提供される。
【００２０】 到着情報の時間差の計算は、かなり簡明で、その結果同期パルスの受信と戻り
パルスの送信との間にスカウトで遅延を取り消すことになる。スカウトの位置を
決めるのに必要な時間を減ずるのにできるだけ短かくすることが望ましく、また
異なるスカウト間でできるだけ遅延を一致させることが望ましい。遅延時間は以
下のように表される。 遅延１＝（Ｒ１ to Ｓ）＋（Scout Delay）＋（Ｒ１ to Ｓ） 遅延２＝（Ｒ１ to Ｒ２）＋（Scout Delay）＋（Ｒ２ to Ｓ） 遅延３＝（Ｒ１ to Ｒ３）＋（Scout Delay）＋（Ｒ３ to Ｓ） 遅延４＝（Ｒ１ to Ｒ４）＋（Scout Delay）＋（Ｒ４ to Ｓ） ここで、Ｒ１からＲ４は、レーンジャー１２０，１２５，１３０，１３５に対応
し、Ｓは、スカウト１１５を示す。
【００２１】 各レーンジャー測定である遅延ｉに、到着測定プロセッサの時間がある。この
情報とＧＰＳが引き出す位置データは、ＬＡＮ１３８を経由して集められる。ス
カウト１１５の実際の位置を計算するアルゴリズムに必要な情報は、これら遅延
時間値間の差を計算することで決定される。これは、情報が到着する時間差（Ｔ
ＤＯＡ）と呼ばれる。 遅延２−遅延１＝｛（Ｒ２ to Ｓ）−（Ｒ１ to Ｒ２）−（Ｒ１ to Ｒ２）｝
この式の右側の第２項は、レーンジャー位置情報から計算され、残りの項はＴＤ
ＯＡアルゴリズム内で必要な値である。他の差の値、すなわち、遅延３−遅延１
，遅延３−遅延２等は、同様に計算される。注意すべき大事な点は、スカウトの
所要遅延時間値は、この計算中、落ちるということである。これは、必要なスカ
ウトの機能の複雑さを最小にするのに重要な利点である。ＴＤＯＡの利点は、遅
延の送信に先立って各レーンジャーで最初に遅延を平均化するか、各レーンジャ
ーから受信した遅延から多数のＴＤＯＡを計算してからそれを平均化するかのい
ずれかによって与えられる。どちらの場合も、平均値によりマルチパス効果は減
ずる。さらに統計処理も、明らかにマルチパス偏差を起こすデータ点を除くのに
使用することができる。
【００２２】 図３は、典型的なレーンジャーとスカウトの部品を示している。スカウト３１
０は、通常、パルスを送受信するアンテナ３１５を持っている。増幅器３１８は
、可変周波数源３２０から生成される信号を増幅するが、これは知的スイッチ／
制御器３２５によって増幅器３１８に制御可能に結合される。スイッチ／制御器
３２５は、アンテナ３１５あるいは第２アンテナ３３０を介して同期パルスを受
信し、また、応答パルスを生成するのに周波数源３２０を増幅器３１８に結合す
るために、短時間スイッチを閉じるべく自身を再構成するための遅延を与える。
【００２３】 レーンジャーは、ブロック３４０と３５０から成る。ブロック３５０は、応答
パルスを受信するアンテナ３５２を持ち、増幅器３５５で増幅をし、一方、可変
減衰器３６０は利得制御をする。減衰器３６０の出力は、増幅器３６５によって
増幅され、混合器３７２を通してさらに増幅器３７４に供給される。可変周波数
源３７０は、局所発信器として使われ、混合器３７２に信号を与える。ＲＦ検出
器３８０は、増幅器３７４と結合され、希望するベースバンド応答パルスを検出
して、それらをさらに増幅器３８５に与える。増幅器３８５は、検出したベース
バンドパルスを、応答パルスの立ち上がりを検出するのに使用する遅延測定器３
８８に与える。ブロック３４０は、到着時間処理器であり、同期パルスと応答パ
ルスとの時間の差を決定する。この処理は、応答パルスの立ち上がりを検出する
のに合わせて選択的に移動する統合ウィンドウを用いて実行される。レーンジャ
ーの一つにおいて、それは、位置決定処理器としても働き、スカウトの位置を見
つけるのに時間差の式を繰り返し解く。
【００２４】 図４は、ナノ秒の遅延と、スカウトがレーンジャーの視界内にあるような多数
の測定のための距離とを示す実験データのグラフである。円印は、９００ＭＨｚ
近辺の異なる周波数における遅延の測定結果であり、一方、星印は遅延の平均で
ある。平均化された結果は、光の速度に近くたどられており、直線として図示さ
れている。
【００２５】 図５は、ナノ秒の遅延と、スカウトがレーンジャーの視界内にあるような多数
の測定のための距離とを示す実験データのグラフである。ここで再び、円印は、
９００ＭＨｚ近辺の異なる周波数における遅延の測定結果であり、一方、星印は
遅延の平均である。平均化された結果は、再び、光の速度に集まり、直線として
図示されている。
【００２６】 到着測定システムの狭帯域時間によって与えられる範囲測定は、送信本体（ス
カウト）の位置を計算するのに使用するアルゴリズムに与えられる。このアルゴ
リズムも、相対的ＧＰＳ（ＲＧＰＳ）システムによって提供される到着受信機（
レーンジャー）に関する既知の位置情報を使用する。この到着位置決定法とアル
ゴリズムの時間差は、、以下のようにまとめられる。到着時間の測定は、到着オ
ブザーバブル（observable）の時間差を作るのに区別される。この差は、通常、
到着受信機の時間内に完全なクロックよりも少ないものから発生する、未知のク
ロックエラー期間を取り消すのに必要となる。到着時間の各受信機は、ＧＰＳ受
信機と、ＧＰＳ測定を他の全ての（あるいは一つの主要な）到着時間受信機と分
かつ機構とを備えている。他の到着時間受信機からＧＰＳ測定値を与えられた時
、到着時間の主要な受信機は、相対的ＧＰＳ（ＲＧＰＳ）回答を計算する。この
回答は、足下に良いあるいはさらにＧＰＳ信号マルチパス状況による到着時間受
信機の相対的位置回答を与える。位置決定アルゴリズムは、ＲＧＰＳによって与
えられる到着時間受信機の位置に沿った到着オブザーバブルの時間差を使用する
。位置の回答は、到着オブザーバブルの各時間差によって定義される反双曲線の
交点として考えることができる。しかし、そのような双曲線を定義する式は、非
常に非線形なので、唯一の解決法は無い。
【００２７】 図６は、所望の公差以内への双曲面の交差への問題解決を発見するために使用
される高レベル反復アルゴリズムを示すフローチャートである。より詳細かつ数
学的なバックグラウンドが、この図の記述に続いて提供される。６１０では、評
価位置ｘおよびレーンジャー位置Ｒおよび到達の時間差ΔＴを具備する入力が提
供される。この情報から、到達の新たな時間差が、評価位置に基づいて、６１５
において計算される。６２０では、位置における差が計算され、かつ、更新され
た評価が６２５において判断される。新たな位置において繰り返しまたは反復す
るか否かを判断するために、スレッショルドＩが、６３０において使用される。
もしイエスならば、新たな一連の計算を開始するために、制御がブロック６１５
へ戻る。もしスレッショルドＩが超えられていないならば、更新された評価位置
は、公差以内であり、かつ、６３５において出力として提供される。
【００２８】 位置判断反復の更なる詳細がここで提供される。位置Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）にある
信号源と、位置Ｒ1（ｘ1，ｙ1，ｚ1）および位置Ｒ2（ｘ2，ｙ2，ｚ2）のそれぞ
れにある２つの受信機とを考える。
【００２９】 「信号が、送信機から受信機へ、直線に沿って移動する」ということを仮定す
ると、信号がＰから受信機Ｒ1に到達するのにかかる時間は以下の通りである。
【数１】 ここで、ｃは信号の伝播速度である。同様に、同じ信号がＰから受信機Ｒ2に到
達するのにかかる時間は以下の通りである。
【数２】
【００３０】 ＴＤＯＡ測定値は、２つの異なる地点位置での信号の到達の間における時間の
差として定義される。式（１）および（２）に基づいて、Ｒ1およびＲ2での信号
到達の間における時間差に対応するエラーフリーＴＤＯＡ測定値は、以下の通り
である。
【数３】 受信機ｉに関する受信機ｊのＴＤＯＡ測定値を示すための式は、一般的に以下の
通りに記述されることができる。
【数４】
【００３１】 式（４）を満足する地点の軌跡は双曲線である。該式は、ｘおよびｙおよびｚ
における３つの未知の変数を含むが、実際には、受信機ｉおよびｊの座標は（Ｇ
ＰＳを使用して）知られ、かつ、ＴＤijは測定される（もしそれらのクロックが
同期しているならば、ささいな問題である）。信号源の３次元位置を判断するた
めに、３つの独立したＴＤＯＡ測定値が要求される。このことは、最小で４つの
受信機の使用を保証する。信号源の位置の解答は、式（４）に示されるような形
式の１組の高度な非線形式を解くことにある。異なる組の４つの受信機を設ける
ために、送信機の位置として使用されている各組の解答の平均を伴って、更なる
受信機が使用されても良い。
【００３２】 １組の非線形式を解く１つの方法は、解答の評価を使用して測定値式を線形化
することにより、かつ、ニュートン法を使用して正しい解答へ反復的に収束する
ことによる。
【００３３】 ４つの受信機が使用される場合におけるＴＤＯＡ問題を数学的に示すために使
用されるアプローチを図解するために、「Ｒ1に配置された受信機１に関して、
時間差測定が行われた」ということを仮定する。そして、以下の３つの測定式が
取得される。
【数５】
【００３４】 先に示されたように、これらは、各レーンジャーにおいて、または、（基準局
として参照される）１つの予め決定されたレーンジャーにおいて、判断されても
よい。各々の表現に対して、上記式は、以下のような距離の関数として記述され
ることができる。 Ｒ1j＝Ｒ1−Ｒj （８） ここで、 Ｒ1j＝ＴＤ1j×ｃ （９） は、受信機ｊを使用して取得されるＴＤＯＡ測定値に等価な距離であり、かつ、
Ｒ1は供給源と受信機１との間における距離であり、かつ、Ｒjは供給源と受信機
ｊとの間における距離である。
【００３５】 式（８）は、構成におけるエラーフリーディファレンシャルＧＰＳに類似して
いる。式Ｒijは、テイラー級数展開を使用してかつ第１次項のみを以下の式の通
りに保持して、初期評価に関して線形化されることができる。
【数６】 ここで、
【数７】 は初期評価である。
【００３６】 以下の通りであるとする。
【数８】
【００３７】 すると、以下の通りである。
【数９】
【００３８】 式（１２）〜（１４）を式（１０）に適用すると、以下が取得される。
【数１０】 ここで、
【数１１】 である。
【００３９】 式（１５）は、
【数１２】 のように記述されることができ、かつ、
【数１３】 のように行列表記法で表現されることができる。
【００４０】 式（１７）は以下の形式である。 δＲ＝ＨδＸ （１８） この形式については、δＸに対する最小二乗解答が、以下の通りに取得される。 δＸ＝（ＨTＨ）-1ＨTδＲ （１９）
【００４１】 そして、新たな評価位置が以下の通りに計算されることができる。
【数１４】
【００４２】 事前評価を伴って開始することによってかつ予測における変数を所望の公差以
内へ反復的に最小化することによって、位置評価は、正しい解答へ収束する。し
かしながら、問題は非線形であるので、不十分な情報が「問題に対する潜在的な
解答が、許可された距離以内に潜在的に存在することがあり得る」というシナリ
オへ通じることがある。このことは、誤った解答を分離することができるために
、慎重に抜き取られるべき事前評価を、または、更なる情報を伴うシステムを引
き起こす可能性を要求する。
【００４３】 事前評価を選択するために、スカウトの周りに均一に配置された（または、少
なくとも直線内にない）４つのレーンジャーを有することが望まれる。そのよう
に配置されると、レーンジャーの中央地点に近接するように、事前評価が選択さ
れることができる。そのような状況において、もしスカウトがレーンジャーの間
に存在すると、収束が保証される。もしレーンジャーが全て１つの軸上に並べら
れると、新たな開始地点を選択する前に、公差以内へ収束することなしに、反復
の回数に関して決定される制限をおそらく伴って、異なる開始地点が試行されな
くてはならないかも知れない。
【００４４】 むすび 「上記記述は、図解的でありかつ限定的でないことが意図される」ということ
が理解されるべきである。上記記述をレビューすると、多くの他の実施形態が当
業者に明白であろう。記述された実施形態はロボットのスカウトおよびレーンジ
ャーに関するが、他の形態の受信機および送信機もまた使用されてよい。住宅ベ
ースのシステムが、ハウス内で実体を移動させる際に送信機を使用し、かつ、そ
のような（ペットのような）実体または移動機器に対する位置情報を提供しても
よい。そして、該位置情報は、（照明制御のような）所望の機能を提供するため
に、住宅自動化システムへ提供されてもよい。受信機は、そのような実施形態に
おいては、おそらく固定され、かつ、センサからの更なる情報が、反復位置判断
プロセスにおける使用のための初期位置評価を確立するために、使用されてもよ
い。
【００４５】 更なる実施形態においては、各レーンジャーが、それ自身の同期パルスを送出
し、かつ、該レーンジャーが戻りパルスを得る時間を測定する。この実施形態は
、スカウトによる同期パルスの受信と戻りパルスの送信との間における正確な計
時を要求する。スカウトはまた、スカウト内にレーンジャー機能を単純に具備す
ることによって、レーンジャーとして動作する。この他の実施形態では、もし位
置を突き止められるべきスカウトのうちのいくつかが必要な数のレーンジャーの
範囲から外れているならば、一旦スカウトが位置を突き止められると、位置情報
がスカウトに提供される。そして、該スカウトは、次のスカウトの位置を突き止
める際に、レーンジャーとして動作できる。レーンジャーの機能をスカウトへ含
めること、そして、位置情報をスカウトへ提供することによってその機能を作動
させることは、簡単な事項である。位置情報は、レーンジャーがＧＰＳを介して
受信する位置情報と同じ方法で、組み合わされたスカウト／レーンジャーによっ
て処理される。
【００４６】 他の実施形態は、戻りパルスと比較される同期パルスに対して異なる周波数を
使用することを含む。この実施形態におけるスカウトおよびレーンジャーは、「
同期パルスの反射が戻りパルスとして検出されない」ということを保証するため
に、１つの所望の周波数で同期パルスを送りかつ同期パルスと十分に異なる周波
数で戻りパルスを生成しかつ受信するように構成される。反射区別に加えて、マ
ルチパス平均化利点が提供される。故に、本発明の範囲は、添付の請求項が与え
られる等価物の十分な範囲を伴って、該請求項を参照して決定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の位置決定システムのブロック図である。
【図２】 図１の位置決定システムで送信及び受信されるパルスのタイミン
グ図である。
【図３】 図１のシステムで用いられるスカウトとレーンジャーの部品のブ
ロック図である。
【図４】 対象が視界内にある多数の測定のための、遅延対距離を示す実験
データのグラフである。
【図５】 対象が視界内に無い時の多数の測定のための、遅延対距離を示す
実験データのグラフである。
【図６】 到着情報の時間差に基づく繰り返し位置決定法を示すフローチャ
ートである。
【符号の説明】
１１５，３１０…スカウト １２０，１２５，１３０，１３５…レーンジャー ３１５，３５２…アンテナ ３１８，３５５，３６５，３７４，３８５…増幅器 ３２０可変周波数源 ３２５…スイッチ／制御器 ３３０…第２制御器 ３６０…可変減衰器 ３７２…減衰器 ３８０…ＲＦ検出器 ３８８…遅延測定器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｕ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ， ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，Ｌ Ｓ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ， ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，Ｔ Ｔ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 ブライアン・ダブリュ・シッパー アメリカ合衆国・ミネソタ・55443・ブル ックリン・パーク・ウッドホール・クロッ シング・9148 Ｆターム(参考） 5J062 AA05 CC07 CC11

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 対象（１１５）の位置を検出する方法であって、 該方法は、 多数の受信機（１２０，１２５，１３０，１３５）によって受信されると、位
    置を突き止められるべき対象からのパルス（１４５）の到達の多数の時間差を判
    断することと、 到達の多数の時間差を平均化すること（３４０）と、 所望の公差以内まで対象の位置に対して反復的に解答を求めること（ ３４０，６１０，６１５，６２０，６２５，６３０，６３５）と を具備する ことを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 到達の多数の時間差は、異なる周波数パルスに基づく ことを特徴とする請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 到達の多数の時間差は、選択されたパルスの間において受信
    機を移動させることに基づく ことを特徴とする請求項１記載の方法。
  4. 【請求項４】 受信機の位置を判断することをさらに具備する ことを特徴とする請求項１記載の方法。
  5. 【請求項５】 対象の位置を検出する方法であって、 該方法は、 複数の受信機のうちの予め決定された１つから複数の同期パルスを送ることと
    、 同期パルスの受信後に、対象から応答パルスを送ることと、 各受信機において同期パルスおよび応答パルスを受信することと、 選択された受信機の間において到達の複数の平均時間差を判断することと、 各受信機の位置を判断することと、 到達の時間差および受信機の位置に基づいて対象の位置を判断することと を具備する ことを特徴とする方法。
  6. 【請求項６】 対象の位置を検出する方法であって、 該方法は、 複数の受信機のうちの予め決定された１つから異なる周波数で複数の同期パル
    スを送ることと、 同期パルスの受信後に、対象からそのような異なる周波数で応答パルスを送る
    ことと、 各受信機において同期パルスおよび応答パルスを受信することと、 選択された受信機の間において到達の複数の平均時間差を判断することと、 各受信機の位置を判断することと、 到達の時間差および受信機の位置に基づいて対象の位置を判断することと を具備する ことを特徴とする方法。
  7. 【請求項７】 対象の位置が評価され、かつ、評価における変数が、所望の
    公差内へ反復的に最小化される ことを特徴とする請求項６記載の方法。
  8. 【請求項８】 到達の時間差が、少なくとも４つの受信機の間において判断
    される ことを特徴とする請求項７記載の方法。
  9. 【請求項９】 各受信機の位置が、ＧＰＳによって提供される ことを特徴とする請求項７記載の方法。
  10. 【請求項１０】 受信機のうちの１つが、他の受信機から到達の時間の情報
    を受信し、かつ、対象の位置を判断する ことを特徴とする請求項７記載の方法。
  11. 【請求項１１】 ワイヤレスローカルエリアネットワークが、受信機の間に
    おいて通信するために使用される ことを特徴とする請求項１０記載の方法。
  12. 【請求項１２】 到達の時間の情報が、同期パルスと応答パルスとの間にお
    ける時間差と、到達の時間差に変換されたときのクロックエラーのキャンセレー
    ションにおける結果とに基づく ことを特徴とする請求項１０記載の方法。
  13. 【請求項１３】 反復的な問題解決が、ニュートン法に基づく ことを特徴とする請求項７記載の方法。
  14. 【請求項１４】 各反復は、評価位置の間における差と、到達情報の時間差
    に基づいて判断される差とを提供し、該差は、所望の公差と比較され、かつ、も
    し公差以内にないならば、次の反復のために、評価へ加えられる ことを特徴とする請求項１３記載の方法。
  15. 【請求項１５】 対象の位置を検出するためのシステムであって、 該システムは、 多数の受信機によって受信されると、位置を突き止められるべき対象からのパ
    ルスの到達の多数の時間差を判断する手段と、 到達の多数の時間差を平均化する手段と、 所望の公差以内まで対象の位置に対して反復的に解答を求める手段と を具備する ことを特徴とする方法。
  16. 【請求項１６】 対象は、同期パルスを受信しかつ該同期パルスに応答して
    パルスを送信するトランスポンダーを具備する ことを特徴とする請求項１５記載のシステム。
  17. 【請求項１７】 対象の位置を検出するためのシステムであって、 該システムは、 複数の受信機のうちの予め決定された１つから異なる周波数で複数の同期パル
    スを送る手段と、 同期パルスの受信後に、対象からそのような異なる周波数で応答パルスを送る
    手段と、 各受信機において同期パルスおよび応答パルスを受信する手段と、 選択された受信機の間において到達の複数の平均時間差を判断する手段と、 各受信機の位置を判断する手段と、 到達の時間差および受信機の位置に基づいて対象の位置を判断する手段と を具備する ことを特徴とするシステム。
  18. 【請求項１８】 対象の位置を検出するためのシステムであって、 該システムは、 異なる周波数で複数の同期パルスを送る基準レーンジャーと、 同期パルスの受信後に、そのような異なる周波数で応答パルスを送るスカウト
    と、 同期パルスおよび応答パルスを受信し、かつ、基準レーンジャーへ位置情報を
    提供する複数のレーンジャーと を具備し、 前記基準レーンジャーは、選択されたレーンジャーの間における到達の複数の
    平均時間差を判断し、かつ、到達の時間差および受信機の位置に基づいてスカウ
    トの位置を判断する ことを特徴とするシステム。
  19. 【請求項１９】 基準レーンジャーは、複数のレーンジャーのうちの１つで
    ある ことを特徴とする請求項１８記載のシステム。
  20. 【請求項２０】 応答パルスは、狭帯域ベースのパルスである ことを特徴とする請求項１８記載のシステム。
  21. 【請求項２１】 基準レーンジャーは、少なくとも４つのレーンジャーから
    得られる到達の時間差に基づいて、スカウトの位置に対して反復的に解答を求め
    るプロセッサを具備する ことを特徴とする請求項１８記載のシステム。
  22. 【請求項２２】 基準レーンジャーは、ワイヤレスローカルエリアネットワ
    ークによって、複数のレーンジャーと結合される ことを特徴とする請求項２２記載のシステム。
  23. 【請求項２３】 対象の位置を検出する方法であって、 該方法は、 複数の受信機のうちの少なくとも１つから複数の同期パルスを送ることと、 同期パルスの受信後に、対象から応答パルスを送ることと、 応答パルスを受信することと、 選択された受信機の間における応答パルスの到達の多数の平均時間差を判断す
    ることと、 各受信機の位置を判断することと、 到達の時間差および受信機の位置に基づいて対象の位置を判断することと を具備する ことを特徴とする方法。
  24. 【請求項２４】 各受信機は、それ自身の同期パルスを送る ことを特徴とする請求項２３記載の方法。
  25. 【請求項２５】 応答パルスは、対応する同期パルスの周波数とは異なる周
    波数を有する ことを特徴とする請求項２３記載の方法。
  26. 【請求項２６】 対象は、その位置が判断された後、受信機として動作する ことを特徴とする請求項２３記載の方法。
  27. 【請求項２７】 対象の位置を検出するためのシステムであって、 該システムは、 そのうちの少なくとも１つが異なる周波数で複数の同期パルスを送る複数のレ
    ーンジャーと、 同期パルスの受信後に、異なる周波数で応答パルスを送るスカウトと、 応答パルスを受信し、かつ、到達の時間差の情報を提供する複数のレーンジャ
    ーと、 選択されたレーンジャーの間における到達の多数の平均時間差を判断し、かつ
    、到達の時間差および受信機の位置に基づいてスカウトの位置を判断する手段と を具備する ことを特徴とするシステム。
  28. 【請求項２８】 各受信機が、それ自身の同期パルスを送る ことを特徴とする請求項２７記載のシステム。
  29. 【請求項２９】 応答パルスが、対応する同期パルスの周波数とは異なる周
    波数を有する ことを特徴とする請求項２３記載のシステム。
  30. 【請求項３０】 スカウトの位置が判断された後、該スカウトが、更なるス
    カウトの位置を判断するために、レーンジャーとして動作できる ことを特徴とする請求項２３記載のシステム。
JP2001501902A 1999-06-09 2000-06-08 狭帯域ベースのナビゲーション方法および装置 Pending JP2003501664A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/328,472 1999-06-09
US09/328,472 US6300904B1 (en) 1999-06-09 1999-06-09 Narrowband based navigation scheme
PCT/US2000/015753 WO2000075681A1 (en) 1999-06-09 2000-06-08 Narrowband based navigation scheme

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003501664A true JP2003501664A (ja) 2003-01-14
JP2003501664A5 JP2003501664A5 (ja) 2007-05-31

Family

ID=23281132

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001501902A Pending JP2003501664A (ja) 1999-06-09 2000-06-08 狭帯域ベースのナビゲーション方法および装置

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6300904B1 (ja)
EP (1) EP1188066B1 (ja)
JP (1) JP2003501664A (ja)
AT (1) ATE265052T1 (ja)
AU (1) AU5329500A (ja)
CA (1) CA2375452A1 (ja)
DE (1) DE60010077T2 (ja)
WO (1) WO2000075681A1 (ja)

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007187639A (ja) * 2006-01-16 2007-07-26 Fujitsu Ltd 無線測位システム
JP2009520193A (ja) * 2005-12-15 2009-05-21 インビジトラック， インコーポレイテッド Ｒｆ技術を用いた物体の追跡における低減された減衰のための方法およびシステム
JP2012117905A (ja) * 2010-11-30 2012-06-21 Toshiba Tec Corp Ｒｆｉｄタグ位置検出装置およびｒｆｉｄタグの位置検出方法
JP2013540982A (ja) * 2010-06-01 2013-11-07 アデプテンス，エルエルシー 屋内測位のシステムおよび方法
US8648722B2 (en) 2005-12-15 2014-02-11 Invisitrack, Inc. Multi-path mitigation in rangefinding and tracking objects using reduced attenuation RF technology
JP2014190980A (ja) * 2013-03-27 2014-10-06 Mitsubishi Electric R&D Centre Europe B.V. ターゲットノードの位置を一群の協働ノードの中の少なくとも１つの協働ノードによって求める方法、デバイス、及びコンピュータプログラム
US9288623B2 (en) 2005-12-15 2016-03-15 Invisitrack, Inc. Multi-path mitigation in rangefinding and tracking objects using reduced attenuation RF technology
JP2016170032A (ja) * 2015-03-12 2016-09-23 株式会社国際電気通信基礎技術研究所 波源位置選択装置、波源位置算出装置、波源位置選択方法、波源位置算出方法、及びプログラム
US9507007B2 (en) 2005-12-15 2016-11-29 Polte Corporation Multi-path mitigation in rangefinding and tracking objects using reduced attenuation RF technology
US9699607B2 (en) 2005-12-15 2017-07-04 Polte Corporation Multi-path mitigation in rangefinding and tracking objects using reduced attenuation RF technology
US9813867B2 (en) 2005-12-15 2017-11-07 Polte Corporation Angle of arrival (AOA) positioning method and system for positional finding and tracking objects using reduced attenuation RF technology
US9913244B2 (en) 2005-12-15 2018-03-06 Polte Corporation Partially synchronized multilateration or trilateration method and system for positional finding using RF
US10091616B2 (en) 2005-12-15 2018-10-02 Polte Corporation Angle of arrival (AOA) positioning method and system for positional finding and tracking objects using reduced attenuation RF technology
US10281557B2 (en) 2005-12-15 2019-05-07 Polte Corporation Partially synchronized multilateration/trilateration method and system for positional finding using RF
JP2019124597A (ja) * 2018-01-17 2019-07-25 日本電信電話株式会社 無線端末局の位置推定方法および無線基地局
US10440512B2 (en) 2012-08-03 2019-10-08 Polte Corporation Angle of arrival (AOA) positioning method and system for positional finding and tracking objects using reduced attenuation RF technology
US10834531B2 (en) 2005-12-15 2020-11-10 Polte Corporation Multi-path mitigation in rangefinding and tracking objects using reduced attenuation RF technology
US10845453B2 (en) 2012-08-03 2020-11-24 Polte Corporation Network architecture and methods for location services
US10863313B2 (en) 2014-08-01 2020-12-08 Polte Corporation Network architecture and methods for location services
US11125850B2 (en) 2011-08-03 2021-09-21 Polte Corporation Systems and methods for determining a timing offset of emitter antennas in a wireless network
US11255945B2 (en) 2018-03-27 2022-02-22 Polte Corporation Multi-path mitigation in tracking objects using compressed RF data
US11835639B2 (en) 2011-08-03 2023-12-05 Qualcomm Technologies, Inc. Partially synchronized multilateration or trilateration method and system for positional finding using RF

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7231380B1 (en) * 1999-10-09 2007-06-12 Innovaport Llc Apparatus and method for providing products location information to customers in a store
JP4240695B2 (ja) * 1999-11-12 2009-03-18 株式会社日立製作所 機器間協調制御方法及びシステム
ES2482100T3 (es) * 2000-10-13 2014-08-01 Sisvel International S.A. Método y sistema para enlazar un equipo móvil a una red de comunicación inalámbrica
US6757545B2 (en) * 2001-03-01 2004-06-29 Steven P. Nowak Location information management system and method for mobile communications unit
US6968195B2 (en) * 2001-03-01 2005-11-22 Openwave Systems Inc. Enhanced PDE selection
US7269427B2 (en) * 2001-10-09 2007-09-11 General Electric Company Transmitter location for ultra-wideband, transmitted-reference CDMA communication system
DE10159226A1 (de) * 2001-11-27 2003-07-03 Ihp Gmbh System und Verfahren zur Standortbestimmung
US6891500B2 (en) * 2002-03-18 2005-05-10 Christopher J. Hall Method and apparatus for geolocating a wireless communications device
AU2003301004A1 (en) * 2002-12-16 2004-07-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Using multiple receive antennas to determine the location of a transmitter with respect to a receiver in ultra wideband systems
US20040132464A1 (en) * 2002-12-20 2004-07-08 Sami Poykko Location system
US6819286B2 (en) * 2003-02-28 2004-11-16 Motorola, Inc. Location determination for mobile units
US7411551B2 (en) * 2004-06-21 2008-08-12 Korea Electrotechnology Research Institute System and method for asynchronous wireless positioning by ordered transmission
GB2416635A (en) * 2004-07-23 2006-02-01 Hewlett Packard Development Co Positioning system
KR100754613B1 (ko) * 2004-11-11 2007-09-05 삼성전자주식회사 Ｇｐｓ 방식 및 ｔｄｏａ 방식을 통합한 이동단말의 위치추적방법 및 장치
US7636061B1 (en) 2005-04-21 2009-12-22 Alan Thomas Method and apparatus for location determination of people or objects
WO2007044653A1 (en) * 2005-10-07 2007-04-19 Superconductor Technologies, Inc. System and method for detecting radio circuits using intermodulation distortion
DE102006025250A1 (de) * 2006-05-29 2007-12-06 Eads Astrium Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur relativen Positions- und Zeitbestimmung für bewegte Objekte aufgrund von Ein- und Zweiwegmessungen
JP5117507B2 (ja) * 2007-10-09 2013-01-16 株式会社日立製作所 無線通信システム、基地局間同期方法および基地局
KR101836427B1 (ko) * 2011-04-29 2018-03-09 오소트론 주식회사 거리 측정 방법 및 장치와, 측위 방법
US9046602B2 (en) * 2011-05-04 2015-06-02 Eido, Llc Range localization system
US20130211780A1 (en) * 2012-02-10 2013-08-15 Qualcomm Incorporated Inferred time of flight ranging
US9678194B2 (en) 2012-08-14 2017-06-13 Qualcomm Incorporated Positioning using observer-based time-of-arrival measurements
CA2963578A1 (en) 2014-10-07 2016-04-14 Xyz Interactive Technologies Inc. Device and method for orientation and positioning
US9939517B2 (en) * 2015-04-05 2018-04-10 Nicholaus J. Bauer Determining a location of a transmitter device
CN108351398A (zh) * 2015-08-10 2018-07-31 霍尼韦尔国际公司 针对第一响应者情形的动态锚点网络
CN105425206B (zh) * 2015-11-04 2017-09-05 宁波大学 一种非同步无线网络中的稳健最小二乘定位方法
CN108352912B (zh) * 2015-11-09 2020-07-07 智加系统公司 用于使多个设备同步并且基于已同步设备确定定位的方法
CN105856245A (zh) * 2016-06-28 2016-08-17 苏州斯锐奇机器人有限公司 基于tdoa定位的室内服务机器人系统
US10743141B2 (en) 2018-06-05 2020-08-11 Kenmar Corporation Systems and methods for determining a location of an electronic device using bilateration
DE102019202009A1 (de) * 2019-02-14 2020-08-20 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Apparatur, Verfahren und Computerprogramm zum Lokalisieren eines Transponders

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61162765A (ja) * 1985-01-14 1986-07-23 Nissan Motor Co Ltd 双曲線電波航法受信機
JPH0359482A (ja) * 1989-07-22 1991-03-14 Uk Atomic Energy Authority 位置探知システム
US5512908A (en) * 1994-07-08 1996-04-30 Lockheed Sanders, Inc. Apparatus and method for locating cellular telephones
JPH08146110A (ja) * 1994-11-16 1996-06-07 Clarion Co Ltd 位置測定システム
JPH08211141A (ja) * 1995-02-01 1996-08-20 Clarion Co Ltd 測位システム
JPH08508381A (ja) * 1993-05-07 1996-09-03 アソシエイテッド・アールティー・インコーポレイテッド セルラーホン位置探知システム

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3875570A (en) * 1973-03-27 1975-04-01 Litchstreet Co Adaptive proximity indicating system
KR890003295B1 (ko) 1983-10-03 1989-09-06 후지쓰가부시끼가이샤 홀로그램 구성 및 재구성 방법
US4740792A (en) * 1986-08-27 1988-04-26 Hughes Aircraft Company Vehicle location system
US5099245A (en) * 1987-10-23 1992-03-24 Hughes Aircraft Company Vehicle location system accuracy enhancement for airborne vehicles
GB2250154B (en) 1990-11-21 1994-10-26 Roke Manor Research Apparatus and method for locating an object
US5926133A (en) * 1997-07-21 1999-07-20 Denso Corporation Differentially corrected position location system and method for mobile communication networks

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61162765A (ja) * 1985-01-14 1986-07-23 Nissan Motor Co Ltd 双曲線電波航法受信機
JPH0359482A (ja) * 1989-07-22 1991-03-14 Uk Atomic Energy Authority 位置探知システム
JPH08508381A (ja) * 1993-05-07 1996-09-03 アソシエイテッド・アールティー・インコーポレイテッド セルラーホン位置探知システム
US5512908A (en) * 1994-07-08 1996-04-30 Lockheed Sanders, Inc. Apparatus and method for locating cellular telephones
JPH08146110A (ja) * 1994-11-16 1996-06-07 Clarion Co Ltd 位置測定システム
JPH08211141A (ja) * 1995-02-01 1996-08-20 Clarion Co Ltd 測位システム

Cited By (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11131744B2 (en) 2005-12-15 2021-09-28 Polte Corporation Partially synchronized multilateration or trilateration method and system for positional finding using RF
US10117218B2 (en) 2005-12-15 2018-10-30 Polte Corporation Partially synchronized multilateration or trilateration method and system for positional finding using RF
US9699607B2 (en) 2005-12-15 2017-07-04 Polte Corporation Multi-path mitigation in rangefinding and tracking objects using reduced attenuation RF technology
US10834531B2 (en) 2005-12-15 2020-11-10 Polte Corporation Multi-path mitigation in rangefinding and tracking objects using reduced attenuation RF technology
JP2014013240A (ja) * 2005-12-15 2014-01-23 Invisitrack Inc Ｒｆ技術を用いた物体の追跡における低減された減衰のための方法およびシステム
US8648722B2 (en) 2005-12-15 2014-02-11 Invisitrack, Inc. Multi-path mitigation in rangefinding and tracking objects using reduced attenuation RF technology
US9813867B2 (en) 2005-12-15 2017-11-07 Polte Corporation Angle of arrival (AOA) positioning method and system for positional finding and tracking objects using reduced attenuation RF technology
US9288623B2 (en) 2005-12-15 2016-03-15 Invisitrack, Inc. Multi-path mitigation in rangefinding and tracking objects using reduced attenuation RF technology
US11474188B2 (en) 2005-12-15 2022-10-18 Polte Corporation Partially synchronized multilateration or trilateration method and system for positional finding using RF
US9507007B2 (en) 2005-12-15 2016-11-29 Polte Corporation Multi-path mitigation in rangefinding and tracking objects using reduced attenuation RF technology
US10433111B2 (en) 2005-12-15 2019-10-01 Polte Corporation Angle of arrival (AOA) positioning method and system for positional finding and tracking objects using reduced attenuation RF technology
US10506376B2 (en) 2005-12-15 2019-12-10 Polte Corporation Multi-path mitigation in rangefinding and tracking objects using reduced attenuation RF technology
JP2018081109A (ja) * 2005-12-15 2018-05-24 ポルテ・コーポレイションＰｏＬＴＥ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ Ｒｆ技術を用いた物体の追跡における低減された減衰のための方法およびシステム
US9955301B2 (en) 2005-12-15 2018-04-24 Polte Corporation Multi-path mitigation in rangefinding and tracking objects using reduced attenuation RF technology
US9913244B2 (en) 2005-12-15 2018-03-06 Polte Corporation Partially synchronized multilateration or trilateration method and system for positional finding using RF
US10091616B2 (en) 2005-12-15 2018-10-02 Polte Corporation Angle of arrival (AOA) positioning method and system for positional finding and tracking objects using reduced attenuation RF technology
JP2009520193A (ja) * 2005-12-15 2009-05-21 インビジトラック， インコーポレイテッド Ｒｆ技術を用いた物体の追跡における低減された減衰のための方法およびシステム
US10281557B2 (en) 2005-12-15 2019-05-07 Polte Corporation Partially synchronized multilateration/trilateration method and system for positional finding using RF
US11012811B2 (en) 2005-12-15 2021-05-18 Polte Corporation Multi-path mitigation in tracking objects using a distributed antenna system
JP2007187639A (ja) * 2006-01-16 2007-07-26 Fujitsu Ltd 無線測位システム
JP2013540982A (ja) * 2010-06-01 2013-11-07 アデプテンス，エルエルシー 屋内測位のシステムおよび方法
JP2012117905A (ja) * 2010-11-30 2012-06-21 Toshiba Tec Corp Ｒｆｉｄタグ位置検出装置およびｒｆｉｄタグの位置検出方法
US11125850B2 (en) 2011-08-03 2021-09-21 Polte Corporation Systems and methods for determining a timing offset of emitter antennas in a wireless network
US11835639B2 (en) 2011-08-03 2023-12-05 Qualcomm Technologies, Inc. Partially synchronized multilateration or trilateration method and system for positional finding using RF
US11070942B2 (en) 2012-08-03 2021-07-20 Polte Corporation Angle of arrival (AOA) positioning method and system for positional finding and tracking objects using reduced attenuation RF technology
US11722840B2 (en) 2012-08-03 2023-08-08 Qualcomm Technologies, Inc Angle of arrival (AOA) positioning method and system for positional finding and tracking objects using reduced attenuation RF technology
US10845453B2 (en) 2012-08-03 2020-11-24 Polte Corporation Network architecture and methods for location services
US10440512B2 (en) 2012-08-03 2019-10-08 Polte Corporation Angle of arrival (AOA) positioning method and system for positional finding and tracking objects using reduced attenuation RF technology
JP2014190980A (ja) * 2013-03-27 2014-10-06 Mitsubishi Electric R&D Centre Europe B.V. ターゲットノードの位置を一群の協働ノードの中の少なくとも１つの協働ノードによって求める方法、デバイス、及びコンピュータプログラム
US11375341B2 (en) 2014-08-01 2022-06-28 Polte Corporation Network architecture and methods for location services
US10873830B2 (en) 2014-08-01 2020-12-22 Polte Corporation Network architecture and methods for location services
US11388554B2 (en) 2014-08-01 2022-07-12 Polte Corporation Network architecture and methods for location services
US11395105B2 (en) 2014-08-01 2022-07-19 Polte Corporation Network architecture and methods for location services
US10863313B2 (en) 2014-08-01 2020-12-08 Polte Corporation Network architecture and methods for location services
US11917493B2 (en) 2014-08-01 2024-02-27 Qualcomm Technologies, Inc. Network architecture and methods for location services
JP2016170032A (ja) * 2015-03-12 2016-09-23 株式会社国際電気通信基礎技術研究所 波源位置選択装置、波源位置算出装置、波源位置選択方法、波源位置算出方法、及びプログラム
JP2019124597A (ja) * 2018-01-17 2019-07-25 日本電信電話株式会社 無線端末局の位置推定方法および無線基地局
US11255945B2 (en) 2018-03-27 2022-02-22 Polte Corporation Multi-path mitigation in tracking objects using compressed RF data
US11733341B2 (en) 2018-03-27 2023-08-22 Qualcomm Technologies, Inc. Multi-path mitigation in tracking objects using compressed RF data

Also Published As

Publication number Publication date
DE60010077D1 (de) 2004-05-27
DE60010077T2 (de) 2005-04-21
CA2375452A1 (en) 2000-12-14
US6300904B1 (en) 2001-10-09
EP1188066A1 (en) 2002-03-20
AU5329500A (en) 2000-12-28
WO2000075681A1 (en) 2000-12-14
ATE265052T1 (de) 2004-05-15
EP1188066B1 (en) 2004-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2003501664A (ja) 狭帯域ベースのナビゲーション方法および装置
US11061106B2 (en) Wireless localisation system
US11442137B2 (en) Systems and methods for determining locations of wireless sensor nodes based on radio frequency communications between the nodes and various RF-enabled devices
US7679561B2 (en) Systems and methods for positioning using multipath signals
US9557402B2 (en) Indoor positioning system
Menegatti et al. Range-only slam with a mobile robot and a wireless sensor networks
US8416071B2 (en) Relative location determination of mobile sensor nodes
CN110856106B (zh) 基于uwb和气压计的室内高精度三维定位方法
US20100008270A1 (en) Method and System for Localization Using One-Way Ranging Technique
US20030142587A1 (en) System and method for navigation using two-way ultrasonic positioning
CN108449953B (zh) 用于登记装置位置的方法和装置
Ens et al. Unsynchronized ultrasound system for TDOA localization
Rohrig et al. Localization of sensor nodes in a wireless sensor network using the nanoLOC TRX transceiver
US9035762B2 (en) Method and system for locating signal emitters using cross-correlation of received signal strengths
Sohan et al. Indoor positioning techniques using RSSI from wireless devices
Moschevikin et al. The impact of nlos components in time-of-flight networks for indoor positioning systems
US20200213970A1 (en) Positioning System Based on Distributed Transmission and Reception of WI-FI Signals
CN112954591A (zh) 一种协同分布式定位方法及系统
AU2019200145A1 (en) Wireless localisation system
US20230028930A1 (en) System and method for computing a distance-based relative direction
Lin et al. Position calculating and path tracking of three dimensional location system based on different wave velocities
JP2023096454A (ja) 測位対象の装置、基準装置、測位システム、管理装置、測位方法及びプログラム
Kapse et al. Using cricket sensor nodes for pioneer robot localization

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070329

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070329

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100518

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20101026