JP2006145223A - 位置検知システム及び位置検知方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 位置検知精度を向上させることができる位置検知システム及び位置検知方法を提供する。
【解決手段】 応答信号の送信を要求する要求信号を送信し、要求信号が送信されてから応答信号が受信されるまでの時間を測定し、その測定された時間に基づき送受信端末までの距離を算出するアクセス端末と、アンテナ３０１により受信された無線信号から中間周波数信号を生成し、その中間周波数信号の信号レベルに基づいて応答信号を送信する送受信端末と、複数のアクセス端末により得られた距離データから、送受信端末の位置を算出するサーバ装置と、を備えた。
【選択図】 図３

Description

本発明は、無線端末の位置を検知する位置検知システム、及びこのような位置検知システムに利用される位置検知方法に関する。

位置検知の対象となる無線端末の位置を検知する方法として、予め位置が固定された複数のアクセス端末から、位置検知対象の無線端末へ無線信号を送信し、無線端末から応答信号が返ってくるまでの時間であるＲＴＴ（Round Trip Time）を測定することにより複数のアクセス端末と無線端末との間の距離を測り、各アクセス端末の位置を中心にそれぞれ測定された距離を半径とする円を描き、その円が重複する位置を位置検知対象の無線端末がある位置として検知する位置検知システムが知られている。このような、ＲＴＴを複数のアクセス端末（基地局）から測定することにより、無線端末の位置を検知する位置検知システムとしては、例えば、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）方式の携帯電話機において複数の基地局と携帯電話機との間の距離を測定することにより、携帯電話機の位置を検知するものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特表２００１−５０８２５０号公報

ところで、ＲＴＴを複数のアクセス端末から測定することにより、無線端末の位置を検知する位置検知システムでは、ＲＴＴには無線端末におけるマイクロコンピュータ等による内部処理時間が含まれるので、この内部処理時間が複雑な信号処理により増加したり、受信環境に応じて変動したりするためＲＴＴが変動してしまう。その結果、距離の測定精度が低下するために位置の検知精度が低下するという不都合があった。

特に、ＴＤＭＡ方式の無線装置、例えば携帯電話機では、基地局から送信された無線信号に対して応答信号を送信する場合、予め設定されたタイムスロット内で送信を行うため、ＲＴＴがＴＤＭＡのサイクル時間の影響を受けて変動し、距離の測定精度が低下するために位置の検知精度が低下するという不都合があった。

本発明は、このような問題に鑑みて為された発明であり、位置検知精度を向上させることができる位置検知システムを提供することを目的とする。そして、このような位置検知システムに利用される位置検知方法を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明の第１の手段に係る位置検知システムは、無線信号を送受信する複数のアクセス端末と、前記複数のアクセス端末との間で前記無線信号を送受信する送受信端末と、前記複数のアクセス端末との間でデータ送受信を行うサーバ装置とを備えた位置検知システムにおいて、前記各アクセス端末は、前記送受信端末との間で無線信号を送受信するアクセス端末送受信部と、時間を計測する測定部と、前記アクセス端末送受信部から応答信号の送信を要求する要求信号を送信させ、前記アクセス端末送受信部によって前記要求信号が送信されてから前記応答信号が受信されるまでの時間を前記測定部に測定させ、前記測定部により測定された時間に基づき前記送受信端末までの距離を算出する測距制御動作を行うアクセス端末制御部とを備え、前記送受信端末は、前記複数のアクセス端末との間で無線信号を送受信する送受信端末送受信部と、前記送受信端末送受信部により受信された無線信号から中間周波数信号を生成する送受信端末ＩＦ生成部と、前記送受信端末ＩＦ生成部により生成された中間周波数信号の信号レベルを検出する送受信端末信号レベル検出部と、前記送受信端末信号レベル検出部により検出された信号レベルに基づいて前記応答信号を前記送受信端末送受信部により送信させる応答送信制御部とを備え、前記サーバ装置は、前記複数のアクセス端末の位置を記憶する位置記憶部と、前記複数のアクセス端末から、前記算出された距離を表す距離データを受信するサーバ受信部と、前記サーバ受信部により前記複数のアクセス端末から受信された距離データ及び前記位置記憶部に記憶されている各アクセス端末の位置から、前記送受信端末の位置を算出する位置情報生成部と、を備えることを特徴としている。

また、上述の位置検知システムにおいて、前記アクセス端末は、前記アクセス端末送受信部により受信された無線信号から中間周波数信号を生成するアクセス端末ＩＦ生成部と、前記アクセス端末ＩＦ生成部により生成された中間周波数信号の信号レベルを検出するアクセス端末信号レベル検出部をさらに備え、前記測定部は、前記アクセス端末送受信部による前記要求信号の送信終了時から、前記応答信号により前記アクセス端末信号レベル検出部で検出された信号レベルの立ち下がりまでの時間を測定し、前記応答送信制御部は、前記送受信端末信号レベル検出部により検出された信号レベルの立ち下がりで前記送受信端末送受信部に前記応答信号の送信を開始させることを特徴としている。

そして、上述の位置検知システムにおいて、前記複数のアクセス端末のうち一のアクセス端末制御部は、前記アクセス端末送受信部によって、距離測定処理を開始する旨を示す開始信号を送信させた後に前記要求信号を送信させるものであり、前記送受信端末は、前記送受信端末送受信部によって前記開始信号が受信された場合、前記応答送信制御部を動作可能状態にする応答制御部をさらに備え、前記応答送信制御部は、前記応答制御部により動作可能状態にされた後、前記送受信端末信号レベル検出部により検出された信号レベルに基づいて前記送受信端末送受信部に前記応答信号を送信させ、前記一のアクセス端末制御部とは異なる他のアクセス端末におけるアクセス端末制御部は、前記アクセス端末送受信部によって、前記開始信号が受信された後さらに前記応答信号が受信された場合、前記アクセス端末送受信部から前記要求信号を送信させ、前記アクセス端末送受信部によって前記要求信号が送信されてから前記応答信号が受信されるまでの時間を前記測定部に測定させ、前記測定部により測定された時間に基づき前記送受信端末までの距離を算出することを特徴としている。

さらに、上述の位置検知システムにおいて、前記送受信端末は、当該送受信端末の移動を検知する移動検知部と、前記移動検知部により当該送受信端末の移動が検知された場合、移動が検知された旨を示す移動検知信号を前記送受信端末送受信部により送信させる移動検知送信制御部と、をさらに備え、前記アクセス端末におけるアクセス端末制御部は、前記アクセス端末送受信部により前記移動検知信号が受信された場合に、前記測距制御動作を行うことを特徴としている。

また、上述の位置検知システムにおいて、前記送受信端末を複数備えることを特徴としている。

そして、上述の位置検知システムにおいて、前記各送受信端末における応答送信制御部は、前記送受信端末信号レベル検出部により検出された信号レベルに基づいて前記応答信号の送信処理を開始するまでの時間を遅らせる遅延処理部をさらに備え、前記遅延処理部の前記遅らせる時間は、前記各送受信端末における遅延処理部毎に異なる時間が設定されることを特徴としている。

さらに、上述の位置検知システムにおいて、前記各アクセス端末におけるアクセス端末送受信部は、前記送受信端末毎に異なる周波数の無線信号を送受信するものであり、前記各送受信端末における送受信端末送受信部は、互いに異なる周波数の無線信号を用いて前記複数のアクセス端末との間で無線信号を送受信するものであることを特徴としている。

また、本発明の第２の手段に係る位置検知方法は、無線信号を送受信する複数のアクセス端末と、前記複数のアクセス端末との間で前記無線信号を送受信する複数の送受信端末と、前記複数のアクセス端末との間でデータ送受信を行うサーバ装置とを用いて前記送受信端末の位置を検知する位置検知方法において、前記各アクセス端末は、前記送受信端末へ応答信号の送信を要求する要求信号を送信し、前記送受信端末は、前記要求信号を受信して中間周波数信号を生成し、当該中間周波数信号の信号レベルに基づいて前記応答信号を送信し、前記各アクセス端末は、前記要求信号が送信されてから前記応答信号が受信されるまでの時間を測定し、当該測定された時間に基づき前記送受信端末までの距離を算出し、前記サーバ装置は、前記各アクセス端末から、前記算出された距離を表す距離データを受信し、当該受信した距離データ及び予め記憶している各アクセス端末の位置から、前記送受信端末の位置を表す位置情報を生成することを特徴としている。

このような構成の位置検知システム及び位置検知方法は、複数のアクセス端末におけるアクセス端末送受信部から応答信号の送信を要求する要求信号が無線信号で送信される。そして、送受信端末における送受信端末ＩＦ生成部によって送受信端末送受信部により受信された無線信号から中間周波数信号が生成され、送受信端末信号レベル検出部によりその中間周波数信号の信号レベルが検出され、その信号レベルに基づいて応答送信制御部により送受信端末送受信部から応答信号が送信される。さらに、複数のアクセス端末における測定部によって、それぞれアクセス端末送受信部により要求信号が送信されてから応答信号が受信されるまでの時間、すなわちＲＴＴが測定され、各アクセス端末制御部によって、そのＲＴＴに基づき各アクセス端末から送受信端末までの距離が算出される。そして、サーバ装置によって、複数のアクセス端末により生成された各アクセス端末から送受信端末までの距離を表す距離データが受信され、当該受信された距離データに基づいて送受信端末の位置情報が生成される。

この場合、送受信端末において、送受信端末送受信部により無線信号である要求信号から中間周波数信号が生成され、送受信端末信号レベル検出部によりその中間周波数信号の信号レベルが検出され、その信号レベルに基づいて応答送信制御部により送受信端末送受信部から応答信号が送信されるので、ＲＴＴに含まれる送受信端末の内部処理時間及びその変動を低減することができる結果、距離測定の精度を向上させることができ、測定距離に基づく位置検知精度を向上させることができる。

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の一実施形態に係る位置検知システムの構成の一例を示す概念図である。図１に示す位置検知システム１は、複数のアクセス端末２と、１又は複数の送受信端末３と、サーバ装置４とを備えて構成される。図１に示す例では、位置検知システム１は、アクセス端末２−Ａ〜２−Ｃと、アクセス端末２−Ａ〜２−Ｃとの間で無線信号を互いに送受信する送受信端末３−Ａ〜３−Ｆと、サーバ装置４とを備えている。アクセス端末２−Ａ〜２−Ｃ及び送受信端末３−Ａ〜３−Ｆには、それぞれ固有のアドレスが付与されている。ここで、本明細書において、総称する場合には大文字のアルファベットの添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を示す場合には、大文字のアルファベットの添え字を付した参照符号で示す。

図１に示す位置検知システム１は、送受信端末３−Ａ〜３−Ｆの位置を検知するシステムで、例えば送受信端末３−Ａ〜３−Ｆをそれぞれ人や荷物、什器等に取り付けて、送受信端末３−Ａ〜３−Ｆを取り付けた人や荷物の存在を確認するシステム等に適用することができる。あるいは、例えば送受信端末３−Ａ〜３−Ｆを、屋内各所に取り付けられた温度センサや湿度センサ等のセンサモジュールに取り付けて、これらセンサモジュールの位置を検知することにより、各センサモジュールが取り付けられている部屋を特定する、といった用途に適用することができる。

図２は、本発明の一実施形態に係るアクセス端末の構成の一例を示すブロック図である。図２に示すアクセス端末２は、アクセス端末送受信部の一例であるアンテナ２０１と、ＲＦ受信回路２０２と、ＲＦ送信回路２０３と、アクセス端末ＩＦ生成部の一例であるＲＦＩＦ変換部２０４と、変復調回路２０５と、アクセス端末信号レベル検出部の一例である受信信号強度計測部２０７と、アクセス端末制御部の一例であるデータ処理部２０８と、データ送受信部２１１と、を備えている。

ＲＦ受信回路２０２は、アンテナ２０１で受信された無線信号を増幅する等、ＲＦ信号受信処理を施してＲＦＩＦ変換部２０４へ出力する。ＲＦ送信回路２０３は、ＲＦＩＦ変換部２０４から出力された送信信号を増幅する等、ＲＦ信号送信処理を施してアンテナ２０１から無線信号として放射させる。ＲＦＩＦ変換部２０４は、ＲＦ受信回路２０２から出力された信号を中間周波数信号ＩＦ１に変換して変復調回路２０５や受信信号強度計測部２０７へ出力したり、変復調回路２０５から出力された中間周波数信号ＩＦ１を無線周波数の送信信号に変換してＲＦ送信回路２０３へ出力したりする。

変復調回路２０５は、ＲＦＩＦ変換部２０４から出力された中間周波数信号ＩＦ１を復調してデータ処理部２０８へ出力したり、データ処理部２０８から出力された信号を変調してＲＦＩＦ変換部２０４へ出力したりする。受信信号強度計測部２０７は、ＲＦＩＦ変換部２０４で得られた中間周波数信号ＩＦ１の信号レベルを検出するいわゆるＲＳＳＩ（Receive Signal Strength Indicater）回路であり、検出した信号レベルを示すレベル信号ＳＬ１をデータ処理部２０８へ出力する。

データ処理部２０８は、例えば測定部の一例であるタイマ２０９を備えたマイクロコンピュータを用いて構成されており、アクセス端末２の各部の動作を制御すると共に無線通信による送受信端末３の応答時間を測定して送受信端末３までの距離を算出する。また、データ処理部２０８は、例えばＲＯＭ（Read Only Memory）等の不揮発性メモリから構成された記憶部２１０を備えており、後述する送受信端末３の応答信号送信継続時間Ｔ６や送受信端末３内部の遅延時間Ｔ７、及び送受信端末３の応答時間から距離を算出するための光速Ｃの値を予め記憶している。

データ送受信部２１１は、例えばＬＡＮ（Local Area Network）や専用回線等のネットワーク２１２によってサーバ装置４と接続され、これらのネットワーク２１２を介してサーバ装置４とデータ送受信可能に構成された通信インターフェイス回路である。そして、データ処理部２０８から出力されたデータをサーバ装置４へ送信し、サーバ装置４から受信したデータをデータ処理部２０８へ出力する。

図３は、本発明の一実施形態に係る送受信端末３の構成の一例を示すブロック図である。図３に示す送受信端末３は、送受信端末送受信部の一例であるアンテナ３０１と、ＲＦ受信回路３０２と、ＲＦ送信回路３０３と、送受信端末ＩＦ生成部の一例であるＲＦＩＦ変換部３０４と、変復調回路３０５と、送受信端末信号レベル検出部の一例である受信信号強度計測部３０７と、受信判定部３０８と、スイッチ３０９と、応答信号発生部３１０と、応答制御部３１１と、を備えている。そして、受信判定部３０８と、スイッチ３０９と、応答信号発生部３１０とによって、応答送信制御部３１２が構成されている。

ＲＦ受信回路３０２は、アンテナ３０１で受信された無線信号を増幅する等、ＲＦ信号受信処理を施してＲＦＩＦ変換部３０４へ出力する。ＲＦ送信回路３０３は、ＲＦＩＦ変換部３０４から出力された送信信号を増幅する等、ＲＦ信号送信処理を施してアンテナ３０１から無線信号として放射させる。ＲＦＩＦ変換部３０４は、ＲＦ受信回路３０２から出力された信号を中間周波数信号ＩＦ２に変換して変復調回路３０５や受信信号強度計測部３０７へ出力したり、応答信号発生部３１０や変復調回路３０５から出力された後述の応答信号を無線周波数の送信信号に変換してＲＦ送信回路３０３へ出力したりする。

変復調回路３０５は、ＲＦＩＦ変換部３０４から出力された中間周波数信号ＩＦ２を復調して応答制御部３１１へ出力したり、応答制御部３１１から出力された信号を変調してＲＦＩＦ変換部３０４へ出力したりする。受信信号強度計測部３０７は、ＲＦＩＦ変換部３０４で得られた中間周波数信号ＩＦ２の信号レベルを検出するいわゆるＲＳＳＩ回路であり、検出した信号レベルを示すレベル信号ＳＬ２を受信判定部３０８へ出力する。

応答送信制御部３１２は、受信判定部３０８と、スイッチ３０９と、応答信号発生部３１０とを備え、受信信号強度計測部３０７から出力されたレベル信号ＳＬ２に基づいて応答信号をＲＦＩＦ変換部３０４、ＲＦ送信回路３０３、及びアンテナ３０１によって送信させる制御回路部である。

受信判定部３０８は、受信信号強度計測部３０７の出力に基づいて無線信号を受信中であるか否かを判定するものであり、例えばレベル信号ＳＬ２の立ち下がりを検出するエッジ検出回路を用いて構成されており、レベル信号ＳＬ２の立ち下がりを検出すると、応答信号発生部３１０の動作を指示する制御信号ＳＤを、スイッチ３０９を介して応答信号発生部３１０へ出力する。応答信号発生部３１０は、制御信号ＳＤに応じて応答信号をＲＦＩＦ変換部３０４へ出力する。応答信号は、アクセス端末２が受信可能な信号であればよく、例えばアクセス端末２が受信した無線信号を同期するためのプレアンブルのように、送信すべき実データを伴わない信号であってもよい。あるいは、送受信端末３のアドレスや、応答信号を意味する予め設定された信号パターン等であってもよい。

応答制御部３１１は、例えばマイクロコンピュータを用いて構成されており、アクセス端末２から送信された後述の開始信号を受信した場合にスイッチ３０９をオンさせて応答送信制御部３１２を動作可能状態にする。

サーバ装置４は、例えば通信インターフェイス回路（サーバ受信部）を備えたパーソナルコンピュータを用いて構成されており、通信インターフェイス回路によってネットワーク２１２を介してアクセス端末２−Ａ〜２−Ｃとの間でデータ送受信可能にされている。また、サーバ装置４は、アクセス端末２−Ａ〜２−Ｃによって測定された送受信端末３までの距離を示す距離データをネットワーク２１２を介して受信し、その距離データと、例えば図略のＨＤＤ（Hard Disk Drive）装置（位置記憶部）に予め記憶されたアクセス端末２−Ａ〜２−Ｃの位置を表す位置情報に基づいて、例えばＨＤＤ装置に予め記憶された位置算出プログラムを実行することにより送受信端末３の位置情報を生成する位置情報生成部として機能する。

次に、図１に示す位置検知システム１の動作について説明する。図４は、位置検知システム１の動作の一例を説明するためのフローチャートである。図４において、位置検知システム１は、送受信端末３−Ａの位置を検知する例を示している。まず、サーバ装置４によって、ネットワーク２１２を介して位置検知の対象となる送受信端末３−Ａのアドレスがアクセス端末２−Ａ〜２−Ｃへ送信される（ステップＳ１）。

そして、アクセス端末２−Ｂ〜２−Ｃによって、アクセス端末２−Ａと送受信端末３−Ａとの間の距離Ｌ１と、アクセス端末２−Ｂと送受信端末３−Ａとの間の距離Ｌ２と、アクセス端末２−Ｃと送受信端末３−Ａとの間の距離Ｌ３とが測定され、アクセス端末２−Ａから送信された距離Ｌ１と、アクセス端末２−Ｂから送信された距離Ｌ２と、アクセス端末２−Ｃから送信された距離Ｌ３と、がサーバ装置４によって取得される（ステップＳ２）。アクセス端末２−Ｂ〜２−Ｃによる距離Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の測定動作については後述する。

そして、サーバ装置４によって、例えば予め図略のＨＤＤ装置に記憶されているアクセス端末２−Ａ〜２−Ｃの位置情報と、距離Ｌ１、距離Ｌ２、及び距離Ｌ３とに基づいて、送受信端末３−Ａの位置が算出される（ステップＳ３）。図５は、ステップＳ３におけるサーバ装置４による送受信端末３−Ａの位置算出動作を説明するための説明図である。図５において、円環２１は、アクセス端末２−Ａの位置を中心にアクセス端末２−Ａによって測定された送受信端末３−Ａの距離Ｌ１を描いた図である。円環２２は、アクセス端末２−Ｂの位置を中心にアクセス端末２−Ｂによって測定された送受信端末３−Ａの距離Ｌ２を描いた図である。円環２３は、アクセス端末２−Ｃの位置を中心にアクセス端末２−Ｃによって測定された送受信端末３−Ａの距離を描いた図である。円環２１，２２，２３の幅は測距誤差を示している。この場合、送受信端末３−Ａの位置を示す位置情報は、サーバ装置４によって、円環２１，２２，２３が重複した網掛部分２４の範囲内として算出され、この範囲を示す位置情報が生成される。

図６は、アクセス端末２及び送受信端末３の動作の一例を説明するためのフローチャートである。図６において、アクセス端末２−Ａが送受信端末３−Ａまでの距離を測定する例を示しており、送受信端末３−Ｃ〜３−Ｆの動作は送受信端末３−Ｂと同様であるので、その説明を省略する。

まず、アクセス端末２−Ａにおけるデータ送受信部２１１によって、図４におけるステップＳ１においてサーバ装置４から送信された位置検知の対象となる送受信端末３−Ａのアドレスがネットワーク２１２を介して受信され、そのアドレスがデータ処理部２０８へ出力される（ステップＳ１０１）。次に、アクセス端末２−Ａにおいて、アクセス端末２−Ａから送受信端末３−Ａまでの距離を測定するべくデータ処理部２０８から変復調回路２０５へ、距離測定の対象として送受信端末３−Ａを指定して、距離測定処理を開始する旨を示す開始信号が出力される（ステップＳ１０２）。この場合、開始信号には、例えば距離測定の対象である送受信端末３−Ａのアドレスが含まれている。

そして、データ処理部２０８から出力された開始信号は、変復調回路２０５によって変調され、ＲＦＩＦ変換部２０４によって無線信号の周波数にされ、ＲＦ送信回路２０３によってアンテナ２０１から無線信号として放射される。

次に、アンテナ２０１から無線信号として放射された開始信号は、送受信端末３−Ａ〜３−Ｆにおけるアンテナ３０１によって受信され、ＲＦ受信回路３０２によってＲＦ信号受信処理が施され、ＲＦＩＦ変換部３０４によって中間周波数信号ＩＦ２にされ、変復調回路３０５により復調されて応答制御部３１１で受信される。そうすると、送受信端末３−Ａでは、応答制御部３１１によって、開始信号に送受信端末３−Ａのアドレスが含まれていることが検出され、応答制御部３１１からの制御信号に応じてスイッチ３０９がオンされる（ステップＳ１０３）。これにより、応答送信制御部３１２は動作可能状態となる。

一方、送受信端末３−Ｂでは、応答制御部３１１によって、開始信号に送受信端末３−Ｂのアドレスが含まれていないことが検出され、応答制御部３１１からの制御信号に応じてスイッチ３０９がオフに維持される（ステップＳ１０４）。これにより、応答送信制御部３１２は動作禁止状態となる。

なお、送受信端末３は、距離測定以外の無線通信機能を有していてもよいが、アクセス端末２からの開始信号を受信した場合、無線信号の送信動作を停止する。これにより、送受信端末３によって、無線信号が送信されない状態にされる。

次に、アクセス端末２−Ａによって、送受信端末３−Ａ〜３−Ｆから無線信号が送信されていないことが確認される（ステップＳ１０５）。具体的には、アクセス端末２における空間中の無線信号は、アンテナ２０１によって受信され、ＲＦ受信回路２０２によってＲＦ信号受信処理が施され、ＲＦＩＦ変換部２０４によって中間周波数信号ＩＦ１にされ、受信信号強度計測部２０７によって、中間周波数信号ＩＦ１から検出された信号レベルを示すレベル信号ＳＬ１がデータ処理部２０８へ出力される。そして、送受信端末３−Ａ〜３−Ｆから無線信号が送信されていない状態となると、アンテナ２０１によって無線信号が受信されないためにレベル信号ＳＬ１は信号レベルがゼロであることを示す。さらに、データ処理部２０８によって、レベル信号ＳＬ１が信号レベルゼロを示すことが検出されると（ステップＳ１０５でＹＥＳ）、ステップＳ１０２と同様の動作により要求信号がアンテナ２０１から放射されると共にタイマ２０９による経過時間の計時が開始される（ステップＳ１０６）。

図７は、タイマ２０９による経過時間の計時動作を詳細に説明するための説明図である。図７において、縦軸は時間ｔを示している。まず、ステップＳ１０６において、データ処理部２０８によって、要求信号の送信が開始され（タイミングＴ１）、要求信号の送信が時間Ｔ２の間継続される。そして、データ処理部２０８による要求信号の送信が終了すると、タイマ２０９による経過時間の計時が開始される（タイミングＴ３）。

次に、アンテナ２０１から無線信号として放射された要求信号は、送受信端末３−Ａにおけるアンテナ３０１によって受信され、ＲＦ受信回路３０２によってＲＦ信号受信処理が施され、ＲＦＩＦ変換部３０４によって中間周波数信号ＩＦ２にされ、受信信号強度計測部３０７によって、中間周波数信号ＩＦ２から検出された信号レベルを示すレベル信号ＳＬ２が応答送信制御部３１２における受信判定部３０８へ出力される（ステップＳ１０７、タイミングＴ４）。

図８は、ステップＳ１０７における応答送信制御部３１２の動作を説明するための説明図である。タイミングＴ４において、受信信号強度計測部３０７によって、要求信号に基づく中間周波数信号ＩＦ２の信号レベルを示すレベル信号ＳＬ２が出力される。次に、受信判定部３０８によって、ノイズと要求信号とを区別できる程度の時間、レベル信号ＳＬ２が予め設定された閾値Ｒｅｆを超えた（要求信号が受信されている）後、閾値Ｒｅｆを下回って立ち下がった（要求信号が受信されなくなった）ことが検出されると（タイミングＴ５）、受信判定部３０８からスイッチ３０９を介して応答信号発生部３１０へ、応答信号の送信を指示するべく制御信号ＳＤが予め設定された応答信号送信継続時間Ｔ６の間ハイレベルで出力される。

そして、制御信号ＳＤがハイレベルにされると、応答信号が、応答信号発生部３１０からＲＦＩＦ変換部３０４へ出力され、ＲＦＩＦ変換部３０４によって無線信号の周波数にされ、ＲＦ送信回路３０３によってアンテナ３０１から無線信号として放射される（ステップＳ１０８）。

そうすると、図７、図６を参照してアクセス端末２から送信された要求信号が受信されなくなったタイミングＴ５から、送受信端末３−ＡにおけるＲＦ受信回路３０２、ＲＦＩＦ変換部３０４、受信信号強度計測部３０７、応答送信制御部３１２、及びＲＦ送信回路３０３の処理動作による遅延時間Ｔ７を経過したタイミングＴ８において、送受信端末３−Ａからアクセス端末２への応答信号の送信が開始され、応答信号送信継続時間Ｔ６の間、応答信号の送信が継続される。

一方、ステップＳ１０６においてアクセス端末２のアンテナ２０１から無線信号として放射された要求信号は、送受信端末３−Ｂ〜３−Ｆにおいても受信されるが、送受信端末３−Ｂ〜３−Ｆでは、スイッチ３０９がオフされているので、送受信端末３−Ｂ〜３−Ｆからは応答信号が送信されることはない。

次に、送受信端末３−Ａから送信された応答信号は、アクセス端末２のアンテナ２０１によって受信され、ＲＦ受信回路２０２によってＲＦ信号受信処理が施され、ＲＦＩＦ変換部２０４によって中間周波数信号ＩＦ１にされ、受信信号強度計測部２０７によって、中間周波数信号ＩＦ１から検出された信号レベルを示すレベル信号ＳＬ１がデータ処理部２０８へ出力される（タイミングＴ９）。そして、データ処理部２０８によって、送受信端末３−Ａにおける受信判定部３０８と同様の動作により、ノイズと応答信号とを区別できる程度の時間、レベル信号ＳＬ１が予め設定された閾値Ｒｅｆを超えた（応答信号が受信されている）後、閾値Ｒｅｆを下回って立ち下がった（応答信号が受信されなくなった）ことが検出されると（タイミングＴ１０）、データ処理部２０８によりタイマ２０９の計時時間が送受信端末３−Ａの応答時間Ｔ１１（ＲＴＴ）として取得される（ステップＳ１０９）。

次に、アクセス端末２−Ａから、送受信端末３に距離測定処理を終了させるべく、ステップＳ１０２と同様の動作により距離測定処理の終了を示す終了信号が送信される（ステップＳ１１０）。そして、送受信端末３において、ステップＳ１０３，Ｓ１０４と同様の受信動作によって、終了信号が受信され、送受信端末３−Ａでは応答制御部３１１によってスイッチ３０９がオフされ（ステップＳ１１１）、送受信端末３−Ａ〜３−Ｆでは無線送信可能な状態にされる（ステップＳ１１２）。

次に、アクセス端末２−Ａにおけるデータ処理部２０８によって、応答時間Ｔ１１と、記憶部２１０に記憶されている応答信号送信継続時間Ｔ６及び遅延時間Ｔ７と、光速Ｃとに基づいて、下記の式（１）により距離Ｌ１が算出される（ステップＳ１１３）。
Ｌ１＝（Ｔ１１−Ｔ６−Ｔ７）×Ｃ／２ ・・・（１）

この場合、ステップＳ１０６において、アクセス端末２から送信された要求信号が送受信端末３−Ａにより受信され、受信信号強度計測部３０７によって検出された要求信号の受信信号のレベルを示すレベル信号ＳＬ２に基づいて送受信端末３−Ａから応答信号が送信されるので、データ処理部２０８により取得される応答時間Ｔ１１には、送受信端末３−Ａにおける要求信号に対する変復調回路３０５の内部処理時間、あるいは変復調回路３０５で得られた復調信号に基づく要求信号の判別処理等の内部処理時間が含まれない。従って、遅延時間Ｔ７は、ＲＦ受信回路３０２、ＲＦＩＦ変換部３０４、受信信号強度計測部３０７、応答送信制御部３１２、及びＲＦ送信回路３０３によるハードウェアの信号遅延時間のみとなり、通信信号に収容されている情報の解析等の処理が行われることなく遅延時間Ｔ７が減少されると共に遅延時間Ｔ７のバラツキが減少され、応答時間Ｔ１１の精度が向上される結果、アクセス端末２と送受信端末３−Ａとの間における距離Ｌ１の測定精度が向上される。

また、送受信端末３−Ａの受信判定部３０８によって、タイミングＴ５においてレベル信号ＳＬ２が立ち下がった（要求信号が受信されなくなった）場合に送受信端末３−Ａからアクセス端末２−Ａへの応答信号の送信が開始されるので、応答信号は要求信号の送信終了後に送信開始され、アクセス端末２−Ａから無線送信される要求信号と送受信端末３−Ａから無線送信される応答信号とが衝突することがない。従って、要求信号と応答信号との干渉を避けるために要求信号と応答信号との無線周波数を異ならせる必要がなく、要求信号と応答信号として同じ周波数の無線信号を用いることができる。そうすると、要求信号と応答信号とのＲＦ信号送受信処理を行う回路部である、アクセス端末２におけるＲＦ受信回路２０２、ＲＦ送信回路２０３、ＲＦＩＦ変換部２０４や、送受信端末３におけるＲＦ受信回路３０２、ＲＦ送信回路３０３、ＲＦＩＦ変換部３０４等の送受信回路において、要求信号と応答信号とを同じ周波数の無線信号として処理することができるので、回路を簡素化することができる。

また、送受信端末３における受信判定部３０８によって、ノイズと要求信号とを区別できる程度の時間、レベル信号ＳＬ２が予め設定された閾値Ｒｅｆを超えた（要求信号が受信されている）後、閾値Ｒｅｆを下回って立ち下がった（要求信号が受信されなくなった）ことが検出された場合に送受信端末３からの応答信号の送信が開始されるので、送受信端末３における応答信号の送信開始に対するノイズの影響が低減され、応答時間Ｔ１１の精度が向上される結果、アクセス端末２と送受信端末３−Ａとの間における距離Ｌ１の測定精度が向上される。

また、アクセス端末２におけるデータ処理部２０８によって、ノイズと応答信号とを区別できる程度の時間、レベル信号ＳＬ１が予め設定された閾値Ｒｅｆを超えた（応答信号が受信されている）後、閾値Ｒｅｆを下回って立ち下がった（応答信号が受信されなくなった）ことが検出された場合に、データ処理部２０８によりタイマ２０９の計時時間が送受信端末３−Ａの応答時間Ｔ１１として取得されるので、応答時間Ｔ１１の計測動作に対するノイズの影響が低減され、応答時間Ｔ１１の精度が向上される結果、アクセス端末２と送受信端末３−Ａとの間における距離Ｌ１の測定精度が向上される。

また、送受信端末３は、アクセス端末２からの自分のアドレスが含まれている開始信号を受信すると、応答制御部３１１によってスイッチ３０９がオンされ、応答送信制御部３１２が動作可能状態にされるので、開始信号を受信後に受信された無線信号を要求信号として取得し、応答送信制御部３１２によりその信号レベルに基づいて、応答信号をアクセス端末２へ送信することができる。

また、ステップＳ１０４において、開始信号に自分のアドレスが含まれていない送受信端末３は、無線信号の送信動作を停止し、測距対象の送受信端末３以外から無線信号が送信されない状態にされるので、ステップＳ１０６からステップＳ１０９における応答時間Ｔ１１の測定中に、要求信号及び応答信号が、他の無線信号によって妨害されることがなく、応答時間Ｔ１１の精度が向上される結果、アクセス端末２−Ａと送受信端末３−Ａとの間における距離Ｌ１の測定精度が向上される。

次に、ステップＳ１１３において算出されたアクセス端末２−Ａから送受信端末３−Ａまでの距離Ｌ１を示すデータ及び自機を識別するための情報、例えばアドレスが、データ処理部２０８によってデータ送受信部２１１へ出力され、データ送受信部２１１によってネットワーク２１２を介してサーバ装置４へ送信される（ステップＳ１１４）。

以上、ステップＳ１０１〜Ｓ１１４と同様の動作が、アクセス端末２−Ｂ，２−Ｃによって実行され、上述したように、アクセス端末２−Ａから送信されたアクセス端末２−Ａと送受信端末３−Ａとの間の距離Ｌ１と、アクセス端末２−Ｂから送信されたアクセス端末２−Ｂと送受信端末３−Ａとの間の距離Ｌ２と、アクセス端末２−Ｃから送信されたアクセス端末２−Ｃと送受信端末３−Ａとの間の距離Ｌ３と、がサーバ装置４によって取得され（ステップＳ２）、送受信端末３−Ａの位置を示す位置情報が生成される（ステップＳ３）。

同様に、送受信端末３−Ｂ〜３−ＦについてもステップＳ１〜Ｓ３と同様の動作により、位置を検出することができる。この場合、ステップＳ１０１〜Ｓ１１３の処理により、距離Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の精度が向上されているので、距離Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に基づき算出される送受信端末３−Ａ〜３−Ｆの位置検知精度を向上させることができる。

なお、アクセス端末２を三つ用いて送受信端末３−Ａの位置を検知する例を示したが、アクセス端末２は二つ、あるいは四つ以上であってもよい。例えばアクセス端末２を二つ（２−Ａと２−Ｂ）用いた場合には、送受信端末３−Ａの位置は、サーバ装置４によって、図５において円環２１，２２が重複した網掛部分２５の範囲内として算出される。また、アクセス端末２を四つ以上用いた場合には、各アクセス端末により測定された距離を示す円環の重複部分が縮小されるので、送受信端末３−Ａの位置検知精度を向上させることができる。

なお、サーバ装置４は、ステップＳ１〜Ｓ３の処理を定期的に実行することにより、各送受信端末３の位置を継続的に監視するようにしてもよい。また、サーバ装置４は、定期的に取得した各送受信端末３の位置情報を例えば図略のＨＤＤ装置に履歴情報として記憶させ、各送受信端末３の位置情報に変化がない、あるいは変化が一定の設定範囲以内に収まっている場合には、各送受信端末３は移動しておらず、かつ各送受信端末３の位置測定が安定して実行されていると判断して当該位置情報に変化がない送受信端末３について、位置検知処理の頻度を低下させるようにしてもよい。この場合、サーバ装置４による、全ての送受信端末３について位置検知するための処理量を、低減することができる。

また、例えば、送受信端末３が、屋内に取り付けられる温度センサや湿度センサ等のセンサモジュールであった場合は、送受信端末３は、一旦屋内に取り付けられた後は移動することがまれであるので、頻繁に位置を測定する必要がない。そこで、サーバ装置４は、例えば屋内に取り付けられる温度センサや湿度センサ等のセンサモジュールのように、位置を固定して用いられるものに取り付けられた送受信端末３について、「移動できない」ものであることを示す属性情報を例えば図略のＨＤＤ装置等の記憶装置に予め記憶しておき、「移動できない」ものであることを示す属性情報が記憶装置に記憶されている送受信端末３について、位置検知処理の頻度を低下させるようにしてもよい。この場合、サーバ装置４による、全ての送受信端末３について位置検知するための処理量を、低減することができる。

また、送受信端末３は、当該送受信端末３の移動を検知する移動検知部、例えばジャイロや加速度センサ、あるいは屋内の取り付け位置から当該送受信端末３が取り外されたことを検出することにより当該送受信端末３の移動を検知するマイクロスイッチ等を備え、このような移動検知部により当該送受信端末３の移動、取り外しが検知された場合、応答制御部３１１は、移動検知送信制御部の一例として機能し、移動が検知された旨を示す移動検知信号をステップＳ１０８と同様の送信動作によってアクセス端末２へ送信するようにしてもよい。

そして、アクセス端末２におけるデータ処理部２０８は、送受信端末３から送信された移動検知信号を受信した場合に、その送受信端末３を測距対象としてステップＳ１０２〜Ｓ１１４の動作を行って移動が検知された送受信端末３の距離Ｌをサーバ装置４へ送信し、サーバ装置４は、ステップＳ２，Ｓ３の動作を行うことにより、移動が検知された送受信端末３の位置を算出するようにしてもよい。

これにより、サーバ装置４によって、一旦各送受信端末３の位置が算出された後は、移動が検知された送受信端末３の位置のみ新たに算出することにより、継続的に各送受信端末３の位置を監視することができるので、位置検知システム１による各送受信端末３の位置検知処理の処理量を低減することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る位置検知システムについて説明する。本発明の第２の実施形態に係る位置検知システム１ａは、位置検知システム１と同様、図１によって示される。図１に示す位置検知システム１ａと、位置検知システム１とでは、アクセス端末２−Ａ〜２−Ｃの代わりに図略のアクセス端末２ａ−Ａ，２ａ−Ｂ，２ａ−Ｃを、送受信端末３−Ａ〜３−Ｆの代わりに図略の送受信端末３ａ−Ａ〜３ａ−Ｆを備える点で異なる。

アクセス端末２ａは、アクセス端末２と同様、図２によって示される。図２に示すアクセス端末２ａと、アクセス端末２とでは、データ処理部２０８の動作が異なる。アクセス端末２ａにおける記憶部２１０は、応答信号送信継続時間Ｔ６、遅延時間Ｔ７、及び光速Ｃの値に加えて、さらに後述する遅延時間ｔｄを予め記憶している。また、図１に示すサーバ装置４の動作が異なる。

図９は、図１に示す位置検知システム１ａに用いられる送受信端末３ａの構成の一例を示すブロック図である。図９に示す送受信端末３ａと、図２に示す送受信端末３とでは、送受信端末３ａは、応答送信制御部３１２ａにおけるスイッチ３０９と応答信号発生部３１０との間に遅延処理部の一例である遅延回路３１３を備える点で異なる。

遅延回路３１３は、受信判定部３０８からスイッチ３０９を介して出力された制御信号ＳＤを、予め設定された遅延時間ｔｄだけ遅延させて応答信号発生部３１０へ出力することにより、応答信号の送信処理を開始するまでの時間を遅らせる。遅延回路３１３は、例えば図略の発振回路により生成されたクロック信号と同期したシフトレジスタやタイマ回路等を用いて構成された遅延回路で、受信判定部３０８からスイッチ３０９を介して出力された制御信号ＳＤを、予め設定された遅延時間ｔｄだけ遅延させて応答信号発生部３１０へ出力する。

遅延回路３１３における遅延時間ｔｄは、例えば図略のディップスイッチにより設定されてもよく、あるいはアクセス端末２から無線信号により遅延時間ｔｄを示すデータを送信し、応答制御部３１１によって、その遅延時間ｔｄを示すデータを取得すると共に遅延回路３１３へ設定する構成としてもよい。また、遅延時間ｔｄは、各送受信端末３ａにおける遅延回路３１３毎に異なる時間が予め設定されている。そして、各送受信端末３ａにおける遅延時間ｔｄは、例えばアクセス端末２ａが送受信端末３ａまでの距離を測定することができる最大の距離に対するＲＴＴに相当する時間以上の時間差を有して設定されている。

そして、遅延時間ｔｄは、例えば送受信端末３ａ−Ａが最も短く、送受信端末３ａ−Ｂ，３ａ−Ｃ，３ａ−Ｄ，３ａ−Ｅ，３ａ−Ｆの順に大きくなるように設定されている。また、アクセス端末２ａにおける記憶部２１０には、各送受信端末３ａにおける遅延時間ｔｄが予め記憶されている。以下、送受信端末３ａ−Ａ、３ａ−Ｂ，３ａ−Ｃ，３ａ−Ｄ，３ａ−Ｅ，３ａ−Ｆにおける遅延時間ｔｄを、それぞれ遅延時間ｔｄ−Ａ，ｔｄ−Ｂ，ｔｄ−Ｃ，ｔｄ−Ｄ，ｔｄ−Ｅ，ｔｄ−Ｆと称する。

その他の構成は図１に示す位置検知システム１と同様であるのでその説明を省略し、図１に示す位置検知システム１ａの動作について説明する。図１０は、図１に示す位置検知システム１ａの動作の一例を説明するためのフローチャートである。なお、以下の説明において、同一の処理には同一のステップＮｏを付し、その説明を省略する。図１０において、位置検知システム１ａは、送受信端末３ａ−Ａ〜３ａ−Ｆの位置を検知する例を示している。まず、サーバ装置４によって、ネットワーク２１２を介して位置検知の対象となる送受信端末３ａ−Ａ〜３ａ−Ｆのアドレスがアクセス端末２ａ−Ａ，２ａ−Ｂ，２ａ−Ｃへ送信される（ステップＳ１１）。

図１１、図１２は、アクセス端末２ａ及び送受信端末３ａの動作の一例を説明するためのフローチャートである。図１１、図１２において、アクセス端末２ａ−Ａが送受信端末３ａ−Ａ及び３ａ−Ｂまでの距離を測定する例を示しており、送受信端末３ａ−Ｃ〜３ａ−Ｆの動作は送受信端末３ａ−Ｂと同様であるので、その説明を省略する。

まず、図６におけるステップＳ１０１，Ｓ１０２と同様の動作により、アクセス端末２ａ−Ａから各送受信端末３ａへ開始信号が送信され（ステップＳ２０１，Ｓ２０２）、送受信端末３−Ａにおいて送信動作を停止すると共にスイッチ３０９がオンされる（ステップＳ１０３）。そして、送受信端末３−Ｂにおいても、送受信端末３−Ａと同様に送信動作を停止すると共にスイッチ３０９がオンされる（ステップＳ２０３）。これにより、応答送信制御部３１２は動作可能状態となる。次に、図６と同様に、アクセス端末２ａ−Ａによって、送受信端末３ａ−Ａ〜３ａ−Ｆから無線信号が送信されていないことが確認され（ステップＳ１０５）、要求信号がアンテナ２０１から放射されると共にタイマ２０９による経過時間の計時が開始される（ステップＳ１０６）。

そして、アンテナ２０１から無線信号として放射された要求信号は、図６におけるステップＳ１０７と同様に、送受信端末３ａ−Ａによって受信され、送受信端末３ａ−Ａにおける受信判定部３０８によって制御信号ＳＤがハイレベルにされてスイッチ３０９を介して遅延回路３１３へ出力される（ステップＳ１０７）と共に、送受信端末３ａ−Ｂによって受信され、送受信端末３ａ−Ｂにおける受信判定部３０８によって制御信号ＳＤがハイレベルにされてスイッチ３０９を介して遅延回路３１３へ出力される（ステップＳ２０４）。

次に、送受信端末３ａ−Ａにおける遅延回路３１３によって、制御信号ＳＤが遅延時間ｔｄ−Ａだけ遅延されて応答信号発生部３１０へ出力され、図６におけるステップＳ１０８と同様に、応答信号がアクセス端末２ａ−Ａへ送信される（ステップＳ１０８）。

そして、送受信端末３ａ−Ａから送信された応答信号は、図６におけるステップＳ１０９と同様に、アクセス端末２ａ−Ａによって受信され、データ処理部２０８によりタイマ２０９の計時時間が送受信端末３ａ−Ａの応答時間Ｔ１１−Ａ（ＲＴＴ）として取得される（ステップＳ２０５）。この場合、送受信端末３ａにおける遅延時間ｔｄは、遅延時間ｔｄ−Ａが最も小さく、以降、遅延時間ｔｄ−Ｂ，ｔｄ−Ｃ，ｔｄ−Ｄ，ｔｄ−Ｅ，ｔｄ−Ｆの順に大きくなるように設定されているので、データ処理部２０８によって、記憶部２１０に記憶されている各送受信端末３ａの遅延時間ｔｄが参照され、遅延時間ｔｄが小さい順、すなわち送受信端末３ａ−Ａ、３ａ−Ｂ，３ａ−Ｃ，３ａ−Ｄ，３ａ−Ｅ，３ａ−Ｆの順に、順次受信された応答信号が対応付けられる。今、応答信号の最初の受信であるから、計時された応答時間が送受信端末３ａ−Ａの応答時間Ｔ１１として取得される。

一方、送受信端末３ａ−Ｂにおける遅延回路３１３によって、制御信号ＳＤが遅延時間ｔｄ−Ｂだけ遅延されて応答信号発生部３１０へ出力され、ステップＳ１０８と同様に、応答信号がアクセス端末２ａ−Ａへ送信される（ステップＳ２０６）。そして、ステップＳ２０５と同様にして、データ処理部２０８によって、送受信端末３ａ−Ｂの応答時間Ｔ１１−Ｂ（ＲＴＴ）が取得される（ステップＳ２０７）。以下、ステップＳ１０８〜Ｓ２０７と同様の動作により、送受信端末３ａ−Ｃ〜３ａ−Ｆの応答時間Ｔ１１−Ｃ〜Ｔ１１−Ｆ（ＲＴＴ）が取得される。

次に、アクセス端末２ａ−Ａから、送受信端末３ａに距離測定処理を終了させるべく、ステップＳ２０２と同様の送信動作により距離測定処理の終了を示す終了信号が出力される（ステップＳ１１０）。そして、送受信端末３ａ−Ａ〜３−Ｆにおいて、ステップＳ１０３，Ｓ２０３と同様の受信動作によって終了信号が受信され、各送受信端末３ａにおける応答制御部３１１によってスイッチ３０９がオフされると共に無線送信可能な状態にされる（ステップＳ１１１，Ｓ１１２）。

次に、アクセス端末２ａ−Ａにおけるデータ処理部２０８によって、各送受信端末３ａについて取得された応答時間Ｔ１１（Ｔ１１−Ｃ〜Ｔ１１−Ｆ）と、記憶部２１０に記憶されている各送受信端末３ａについての応答信号送信継続時間Ｔ６及び遅延時間Ｔ７と、光速Ｃとに基づいて、上記式（１）により、アクセス端末２ａ−Ａから各送受信端末３ａまでの距離Ｌ１が算出される（ステップＳ２０８）。この場合、各送受信端末３ａについての遅延時間Ｔ７には、各送受信端末３ａの遅延時間ｔｄが含まれている。

次に、ステップＳ２０８において算出されたアクセス端末２ａ−Ａから各送受信端末３ａまでの距離Ｌ１を示すデータが、データ処理部２０８によってデータ送受信部２１１へ出力され、データ送受信部２１１によってネットワーク２１２を介してサーバ装置４へ送信される（ステップＳ２０９）。

図１０に戻って、以上、ステップＳ２０１〜Ｓ２０９と同様の動作が、アクセス端末２ａ−Ｂ，２ａ−Ｃによって実行され、アクセス端末２ａ−Ａから送信されたアクセス端末２ａ−Ａと各送受信端末３ａとの間の距離Ｌ１と、アクセス端末２ａ−Ｂから送信されたアクセス端末２ａ−Ｂと各送受信端末３ａとの間の距離Ｌ２と、アクセス端末２ａ−Ｃから送信されたアクセス端末２ａ−Ｃと各送受信端末３ａとの間の距離Ｌ３と、がサーバ装置４によって取得される（ステップＳ１２）。そして、サーバ装置４によって、ステップＳ３と同様の処理により、各送受信端末３ａの位置が算出される（ステップＳ１３）。

これにより、複数の送受信端末３ａの位置を検知する場合、図４に示すステップＳ１〜Ｓ３を各送受信端末３ａについて繰り返すことにより各送受信端末３ａの位置を算出する場合と比較して、ステップＳ１０６、及びステップＳ１１０の実行回数を減少させることができるので、各送受信端末３ａの位置検知処理時間を短縮することができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係る位置検知システムについて説明する。本発明の第３の実施形態に係る位置検知システム１ｂは、位置検知システム１と同様、図１によって示される。図１に示す位置検知システム１ｂと、位置検知システム１とでは、アクセス端末２−Ａ〜２−Ｃの代わりに図略のアクセス端末２ｂ−Ａ，２ｂ−Ｂ，２ｂ−Ｃを、送受信端末３−Ａ〜３−Ｆの代わりに図略の送受信端末３ｂ−Ａ〜３ｂ−Ｆを備える点で異なる。

アクセス端末２ｂは、アクセス端末２と同様、図２によって示される。図２に示すアクセス端末２ｂと、アクセス端末２とでは、データ処理部２０８の動作が異なる。また、送受信端末３ｂは、送受信端末３と同様、図３によって示される。図３に示す送受信端末３ｂと、送受信端末３とでは、送受信端末３ｂ−Ａ〜３ｂ−ＦにおけるＲＦ受信回路３０２及びＲＦ送信回路３０３の送受信周波数が、各送受信端末３の間で互いに異なる周波数にされている点で異なる。例えば、送受信端末３ｂ−Ａ、３ｂ−Ｂ，３ｂ−Ｃ，３ｂ−Ｄ，３ｂ−Ｅ，３ｂ−Ｆは、周波数Ｆａ，Ｆｂ，Ｆｃ，Ｆｄ，Ｆｅ，Ｆｆの無線信号をそれぞれ用いて通信を行うように設定されている。

その他の構成は図１に示す位置検知システム１と同様であるので、その説明を省略し、以下、位置検知システム１ｂの動作を説明する。まず、サーバ装置４の動作は図１０に示すステップＳ１１〜Ｓ１３と同様であるので、その説明を省略する。図１３、図１４は、アクセス端末２ｂ及び送受信端末３ｂの動作の一例を説明するためのフローチャートである。図１３、図１４において、アクセス端末２ｂ−Ａが送受信端末３ｂ−Ａ及び３ｂ−Ｂまでの距離を測定する例を示しており、送受信端末３ｂ−Ｃ〜３ｂ−Ｆの動作は送受信端末３ｂ−Ｂと同様であるので、その説明を省略する。

まず、図６におけるステップＳ１０１と同様の動作によりアクセス端末２ｂ−Ａ，２ｂ−Ｂ，２ｂ−Ｃのアドレスが受信される（ステップＳ２０１）。次に、図６におけるステップＳ１０２と同様の動作により、アクセス端末２ｂ−Ａから送受信端末３ｂ−Ａ、３ｂ−Ｂ，３ｂ−Ｃ，３ｂ−Ｄ，３ｂ−Ｅ，３ｂ−Ｆへ、周波数Ｆａ，Ｆｂ，Ｆｃ，Ｆｄ，Ｆｅ，Ｆｆの無線周波数をそれぞれ用いて開始信号が送信される（ステップＳ３０１）。

そして、送受信端末３ｂ−Ａにおいて送信動作を停止すると共にスイッチ３０９がオンされ（ステップＳ１０３）、送受信端末３ｂ−Ｂにおいても送受信端末３ｂ−Ａと同様に送信動作を停止すると共にスイッチ３０９がオンされる（ステップＳ２０３）。これにより、応答送信制御部３１２は動作可能状態となる。次に、図６と同様に、アクセス端末２ｂ−Ａによって、送受信端末３ｂ−Ａ〜３ｂ−Ｆから無線信号が送信されていないことが確認され（ステップＳ１０５）、アクセス端末２ｂ−Ａから送受信端末３ｂ−Ａ〜３ｂ−Ｆへ、周波数Ｆａ〜Ｆｆの無線周波数をそれぞれ用いて要求信号が送信されると共にタイマ２０９による経過時間の計時が開始される（ステップＳ３０２）。

そして、アンテナ２０１から周波数Ｆａ〜Ｆｆの無線信号として放射された要求信号は、送受信端末３ｂ−Ａ〜３ｂ−Ｆによってそれぞれ受信され（ステップＳ１０７，Ｓ２０４）、送受信端末３ｂ−Ａ〜３ｂ−Ｆから、周波数Ｆａ，Ｆｂ，Ｆｃ，Ｆｄ，Ｆｅ，Ｆｆの無線周波数によってそれぞれ応答信号が送信される（ステップＳ１０８，Ｓ２０６）。

そして、各送受信端末３ｂから送信された応答信号は、図１２におけるステップＳ２０５、Ｓ２０７と同様にアクセス端末２ｂ−Ａによって受信され、受信された応答信号の周波数に応じて、例えば周波数Ｆａの応答信号に基づき送受信端末３ｂ−Ａの応答時間Ｔ１１−Ａが取得され（ステップＳ３０２）、周波数Ｆｂの応答信号に基づき送受信端末３ｂ−Ｂの応答時間Ｔ１１−Ｂが取得され（ステップＳ３０３）、以下同様にして各送受信端末３ｂの応答時間Ｔ１１が取得される。以降の動作は図１２におけるステップＳ１１０〜Ｓ２０９と同様であるので、その説明を省略する。

これにより、アクセス端末２ｂによって、各送受信端末３ｂまでの距離が各送受信端末３ｂ毎に異なる周波数の要求信号と応答信号とを用いて測定されるので、アクセス端末２ｂと各送受信端末３ｂとの間で送受信される無線信号が干渉せず、アクセス端末２ｂによって各送受信端末３ｂまでの距離を並行して測定することができ、各送受信端末３ａの位置検知処理時間を短縮することができる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態に係る位置検知システムについて説明する。本発明の第４の実施形態に係る位置検知システム１ｃは、位置検知システム１と同様、図１によって示される。図１に示す位置検知システム１ｃと、位置検知システム１とでは、アクセス端末２−Ａ〜２−Ｃの代わりに図略のアクセス端末２ｃ−Ａ，２ｃ−Ｂ，２ｃ−Ｃを備える点で異なる。アクセス端末２ｃは、アクセス端末２と同様、図２によって示される。図２に示すアクセス端末２ｃと、アクセス端末２とでは、データ処理部２０８の動作が異なる。

その他の構成は図１に示す位置検知システム１と同様であるので、その説明を省略し、以下、位置検知システム１ｃの動作を説明する。まず、サーバ装置４の動作は図４に示すステップＳ１〜Ｓ３と同様であるので、その説明を省略する。図１５、図１６は、アクセス端末２ｃ及び送受信端末３の動作の一例を説明するためのフローチャートである。図１５、図１６において、アクセス端末２ｃ−Ａ及びアクセス端末２ｃ−Ｂが送受信端末３−Ａまでの距離を測定する例を示している。そして、アクセス端末２ｃ−Ｃの動作はアクセス端末２ｃ−Ｂと同様であり、送受信端末３−Ｂ〜３−Ｆの動作は送受信端末３−Ａと同様であるので、その説明を省略する。

まず、図６におけるステップＳ１０１，Ｓ１０２と同様の動作により、アクセス端末２ｃ−Ａから各送受信端末３及びアクセス端末２ｃ−Ｂへ開始信号が送信され（ステップＳ１０１，Ｓ１０２）、送受信端末３−Ａにおいて送信動作を停止すると共にスイッチ３０９がオンされる（ステップＳ１０３）。

次に、アクセス端末２ｃ−Ｂによって、アクセス端末２ｃ−Ａから送信された開始信号は、アクセス端末２のアンテナ２０１によって受信され、ＲＦ受信回路２０２によってＲＦ信号受信処理が施され、ＲＦＩＦ変換部２０４によって中間周波数信号ＩＦ１にされ、変復調回路２０５によって復調されてデータ処理部２０８で受信される（ステップＳ４０１）。そして、データ処理部２０８によって開始信号が検出されると、データ処理部２０８によって送受信端末３−Ａから送信される応答信号が監視される（ステップＳ４０２）。

次に、ステップＳ１０６〜Ｓ１０９，Ｓ１１３，Ｓ１１４の動作は図６と同様であるので、その説明を省略する。そして、アクセス端末２ｃ−Ｂにおいて、送受信端末３−Ａから送信される応答信号がステップＳ４０１と同様の動作によって受信され（ステップＳ４０３）、データ処理部２０８によって応答信号が検出されると、データ処理部２０８によりアクセス端末２ｃ−Ａによる距離測定処理が終了したものと判断され、アクセス端末２ｃ−Ｂから送受信端末３−Ａへ、ステップＳ１０６と同様の動作により要求信号が送信されると共にタイマ２０９による経過時間の計時が開始される（ステップＳ４０４）。

そして、送受信端末３−Ａによって、ステップＳ１０７，Ｓ１０８と同様の動作により、要求信号の受信（ステップＳ４０５）と、応答信号の送信（ステップＳ４０６）とが実行される。さらに、アクセス端末２ｃ−Ｂによって、ステップＳ１０９，Ｓ１１３，Ｓ１１４と同様の動作により、応答信号が受信されて応答時間が計測され（ステップＳ４０７）、アクセス端末２ｃ−Ｂと送受信端末３−Ａとの間の距離Ｌ２が算出され（ステップＳ４０８）、距離Ｌ２を示すデータがサーバ装置４へ送信される（ステップＳ４０９）。

そして、図略のアクセス端末２ｃ−Ｃによって、ステップＳ４０１〜Ｓ４０９と同様のの動作が繰り返されることにより、アクセス端末２ｃ−Ｃと送受信端末３−Ａとの間の距離Ｌ３が算出され、距離Ｌ３を示すデータがサーバ装置４へ送信され、さらに各送受信端末３に距離測定処理を終了させるべくステップＳ１１０と同様に距離測定処理の終了を示す終了信号が送信される。また、サーバ装置４によって、送受信端末３−Ａの位置が算出される（ステップＳ２，Ｓ３）。

これにより、図１に示す位置検知システム１において、図６に示すステップＳ１０１〜Ｓ１１４を、アクセス端末２−Ａ〜２−Ｃがそれぞれ繰り返すことにより距離Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を取得する場合と比較して、ステップＳ１０２、及びステップＳ１１０の処理回数を減少させることができるので、アクセス端末２−Ａ〜２−Ｃによる距離Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の測定時間を短縮することができる。

なお、アクセス端末２ｃ−Ａ〜２ｃ−Ｃの順に距離測定を実行する例を示したが、アクセス端末２ｃ−Ａ〜２ｃ−Ｃは、予め距離測定の順序を記憶部２１０に記憶しておき、記憶部２１０に記憶されている順序に従って、順次距離測定を実行する構成としてもよい。あるいは、アクセス端末２−Ａ〜２−Ｃにおける距離測定の順序は、サーバ装置４からの指示によって設定される構成であっても良い。

また、アクセス端末２ｃは、送受信端末３との間でＲＴＴによる距離測定を行う例を示したが、例えば、アクセス端末２ａにアクセス端末２ｃと同様の動作を行わせて、送受信端末３ａとの間でＲＴＴによる距離測定を行う構成としてもよい。また、アクセス端末２ｂにアクセス端末２ｃと同様の動作を行わせて、送受信端末３ｂとの間でＲＴＴによる距離測定を行う構成としてもよい。

本発明の一実施形態に係る位置検知システムの構成の一例を示す概念図である。 図１に示すアクセス端末の構成の一例を示すブロック図である。 図１に示す送受信端末の構成の一例を示すブロック図である。 図１に示す位置検知システムの動作の一例を説明するためのフローチャートである。 図１に示すサーバ装置による送受信端末の位置算出動作を説明するための説明図である。 図１に示すアクセス端末及び送受信端末の動作の一例を説明するためのフローチャートである。 図２に示すタイマによる経過時間の計時動作を詳細に説明するための説明図である。 図３に示す応答送信制御部の動作を説明するための説明図である。 図１に示す位置検知システムに用いられる送受信端末の構成の一例を示すブロック図である。 図１に示す位置検知システムの動作の一例を説明するためのフローチャートである。 図１に示すアクセス端末及び送受信端末の動作の一例を説明するためのフローチャートである。 図１に示すアクセス端末及び送受信端末の動作の一例を説明するためのフローチャートである。 図１に示すアクセス端末及び送受信端末の動作の一例を説明するためのフローチャートである。 図１に示すアクセス端末及び送受信端末の動作の一例を説明するためのフローチャートである。 図１に示すアクセス端末及び送受信端末の動作の一例を説明するためのフローチャートである。 図１に示すアクセス端末及び送受信端末の動作の一例を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１，１ａ，１ｂ，１ｃ 位置検知システム
２，２ａ，２ｂ，２ｃ アクセス端末
３，３ａ，３ｂ 送受信端末
４ サーバ装置
２０１ アンテナ
２０２ ＲＦ受信回路
２０３ ＲＦ送信回路
２０４ ＲＦＩＦ変換部
２０５ 変復調回路
２０７ 受信信号強度計測部
２０８ データ処理部
２０９ タイマ
２１０ 記憶部
２１１ データ送受信部
２１２ ネットワーク
３０１ アンテナ
３０２ ＲＦ受信回路
３０３ ＲＦ送信回路
３０４ ＲＦＩＦ変換部
３０５ 復調回路
３０７ 受信信号強度計測部
３０８ 受信判定部
３０９ スイッチ
３１０ 応答信号発生部
３１１ 応答制御部
３１２，３１２ａ 応答送信制御部
３１３ 遅延回路
ＳＬ１ レベル信号
ＳＬ２ レベル信号
ｔｄ 遅延時間

Claims (8)

1. 無線信号を送受信する複数のアクセス端末と、前記複数のアクセス端末との間で前記無線信号を送受信する送受信端末と、前記複数のアクセス端末との間でデータ送受信を行うサーバ装置とを備えた位置検知システムにおいて、
   前記各アクセス端末は、
   前記送受信端末との間で無線信号を送受信するアクセス端末送受信部と、
   時間を計測する測定部と、
   前記アクセス端末送受信部から応答信号の送信を要求する要求信号を送信させ、前記アクセス端末送受信部によって前記要求信号が送信されてから前記応答信号が受信されるまでの時間を前記測定部に測定させ、前記測定部により測定された時間に基づき前記送受信端末までの距離を算出する測距制御動作を行うアクセス端末制御部とを備え、
   前記送受信端末は、
   前記複数のアクセス端末との間で無線信号を送受信する送受信端末送受信部と、
   前記送受信端末送受信部により受信された無線信号から中間周波数信号を生成する送受信端末ＩＦ生成部と、
   前記送受信端末ＩＦ生成部により生成された中間周波数信号の信号レベルを検出する送受信端末信号レベル検出部と、
   前記送受信端末信号レベル検出部により検出された信号レベルに基づいて前記応答信号を前記送受信端末送受信部により送信させる応答送信制御部とを備え、
   前記サーバ装置は、
   前記複数のアクセス端末の位置を予め記憶する位置記憶部と、
   前記複数のアクセス端末から、前記算出された距離を表す距離データを受信するサーバ受信部と、
   前記サーバ受信部により前記複数のアクセス端末から受信された距離データ及び前記位置記憶部に記憶されている各アクセス端末の位置から、前記送受信端末の位置を算出する位置情報生成部と、
   を備えることを特徴とする位置検知システム。
2. 前記アクセス端末は、
   前記アクセス端末送受信部により受信された無線信号から中間周波数信号を生成するアクセス端末ＩＦ生成部と、
   前記アクセス端末ＩＦ生成部により生成された中間周波数信号の信号レベルを検出するアクセス端末信号レベル検出部をさらに備え、
   前記測定部は、前記アクセス端末送受信部による前記要求信号の送信終了時から、前記応答信号により前記アクセス端末信号レベル検出部で検出された信号レベルの立ち下がりまでの時間を測定し、
   前記応答送信制御部は、前記送受信端末信号レベル検出部により検出された信号レベルの立ち下がりで前記送受信端末送受信部に前記応答信号の送信を開始させることを特徴とする請求項１記載の位置検知システム。
3. 前記複数のアクセス端末のうち一のアクセス端末制御部は、前記アクセス端末送受信部によって、距離測定処理を開始する旨を示す開始信号を送信させた後に前記要求信号を送信させるものであり、
   前記送受信端末は、前記送受信端末送受信部によって前記開始信号が受信された場合、前記応答送信制御部を動作可能状態にする応答制御部をさらに備え、
   前記応答送信制御部は、前記応答制御部により動作可能状態にされた後、前記送受信端末信号レベル検出部により検出された信号レベルに基づいて前記送受信端末送受信部に前記応答信号を送信させ、
   前記一のアクセス端末制御部とは異なる他のアクセス端末におけるアクセス端末制御部は、前記アクセス端末送受信部によって、前記開始信号が受信された後さらに前記応答信号が受信された場合、前記アクセス端末送受信部から前記要求信号を送信させ、前記アクセス端末送受信部によって前記要求信号が送信されてから前記応答信号が受信されるまでの時間を前記測定部に測定させ、前記測定部により測定された時間に基づき前記送受信端末までの距離を算出することを特徴とする請求項１又は２記載の位置検知システム。
4. 前記送受信端末は、
   当該送受信端末の移動を検知する移動検知部と、
   前記移動検知部により当該送受信端末の移動が検知された場合、移動が検知された旨を示す移動検知信号を前記送受信端末送受信部により送信させる移動検知送信制御部と、
   をさらに備え、
   前記アクセス端末におけるアクセス端末制御部は、前記アクセス端末送受信部により前記移動検知信号が受信された場合に、前記測距制御動作を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の位置検知システム。
5. 前記送受信端末を複数備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の位置検知システム。
6. 前記各送受信端末における応答送信制御部は、前記送受信端末信号レベル検出部により検出された信号レベルに基づいて前記応答信号の送信処理を開始するまでの時間を遅らせる遅延処理部をさらに備え、
   前記遅延処理部の前記遅らせる時間は、前記各送受信端末における遅延処理部毎に異なる時間が設定されることを特徴とする請求項５記載の位置検知システム。
7. 前記各アクセス端末におけるアクセス端末送受信部は、前記送受信端末毎に異なる周波数の無線信号を送受信するものであり、
   前記各送受信端末における送受信端末送受信部は、互いに異なる周波数の無線信号を用いて前記複数のアクセス端末との間で無線信号を送受信するものであることを特徴とする請求項５記載の位置検知システム。
8. 無線信号を送受信する複数のアクセス端末と、前記複数のアクセス端末との間で前記無線信号を送受信する複数の送受信端末と、前記複数のアクセス端末との間でデータ送受信を行うサーバ装置とを用いて前記送受信端末の位置を検知する位置検知方法において、
   前記各アクセス端末は、前記送受信端末へ応答信号の送信を要求する要求信号を送信し、
   前記送受信端末は、前記要求信号を受信して中間周波数信号を生成し、当該中間周波数信号の信号レベルに基づいて前記応答信号を送信し、
   前記各アクセス端末は、前記要求信号が送信されてから前記応答信号が受信されるまでの時間を測定し、当該測定された時間に基づき前記送受信端末までの距離を算出し、
   前記サーバ装置は、前記各アクセス端末から、前記算出された距離を表す距離データを受信し、当該受信した距離データ及び予め記憶している各アクセス端末の位置から、前記送受信端末の位置を表す位置情報を生成することを特徴とする位置検知方法。

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