JP2007127584A - 移動局の位置検出方法、緊急通報システム及び防犯サービスシステム - Google Patents

Abstract

【課題】移動局と少なくとも一つの基地局らなる無線通信ネットワーク上において、検出精度の高い移動局の位置検出方法を得る。
【解決手段】ステップＳ４４〜Ｓ４６の処理が第１及び第２サンプリング時点において実行されることにより、距離検出ステップＳ４４では、移動局１と基地局２との電波伝搬遅延時間３４に基づき、第１及び第２サンプリング時点それぞれにおける移動局１と基地局２との距離（移動局基地局間距離）が算出される。一方、時系列変化検出ステップＳ４６において、ステップＳ４５で得た加速度と方位に対し時系列の変化の積分処理を行い、第１及び第２サンプリング時点間における移動距離、移動方向を検出する。そして、ステップＳ４７で、第１及び第２サンプリング時点それぞれにおける移動局基地局間距離と、第１及び第２サンプリング時点間における移動距離、移動方向に基づき、移動局１の位置を検出する。
【選択図】図４

Description

本発明は、携帯電話等の移動局と、分散配置された複数の基地局を含む無線アクセス通信ネットワーク上における移動局の位置検出法に関するものである。また、検出した移動局の位置を利用した緊急通報システム及び防犯サービスシステムに関するものである。

移動体通信システムにおける、移動局の位置検出方法には、複数の方法がある。例えば、第三世代移動体通信の標準規格である、"3GPP"（3rd Generation Partnership Project）には、以下の３つの方法が例として記載されている。

１つめは、"Cell ID Based positioning method"と呼ばれ、端末が接続している基地局のIDからその基地局がカバーしているエリアをマッピングすることにより、端末の位置情報を取得するものである。この方式を更に発展させ、移動局に、接続している基地局から移動局への電波伝搬時間を算出させ、基地局の位置情報、通信している移動局との送受信電波方向を基地局から受信することにより、移動局の位置検出精度を上げる、という発明が、例えば、特許文献１に開示されている。

２つめは、"OTDOA(Observed Time Difference Of Arrival:測定到達時間差法) network positioning method"と呼ばれ、移動局における複数基地局の電波受信の位相差を元に、端末位置を測定するもので、基地局間の同期装置により、基地局が同期していることが前提になっている。この考え方を発展させた発明が、例えば、特許文献２に開示されている。この特許文献２では、移動局における、複数基地局からの電波受信の位相差ではなく、それぞれの基地局と１つの移動局との往復通信時間（RTT:Round Trip Time：移動局と基地局間の往復通信時間。）を元に、移動局の位置を検出する方法が開示されている。

３つめは、"Network Assisted GPS positioning method" と呼ばれ、ネットワークからGPS補正情報等を端末側に送信し,通常のGPSより高精度な測位を実現する方式である。いずれも、３GPPに記載された方法であるが、第三世代（CDMA）だけでなく、第二世代の移動体通信でも適用されうる手法である。

また、携帯電話を利用した緊急通報システムの発明としては、車両用の緊急時連絡装置として、近距離無線方式で他の電子機器と接続可能な通信インターフェースを持つ車載装置と携帯電話によって構成されるシステムがある。このシステムは、車載装置が、衝突を検出すると、携帯電話に対し、近距離無線方式での通信を介して、緊急通報ダイヤルに発信させ、基地局から信号を携帯電話に送信することにより、基地局が携帯電話の位置座標を特定するシステムであり、このシステムの詳細は、例えば特許文献３に開示されている。また、特許文献４には、携帯電話と装身具に近距離無線装置を取り付け、着信した際に、携帯電話から装身具へ短距離無線通信により通知し、装身具を振動させる携帯電話呼び出し装置に関する発明が開示されている。

特開2002-40121号公報（図１） 特表2003-533927号公報（図３） 特開2001-250183号公報（図１） 特開2003-87864号公報

従来の"Cell ID Based positioning method"による位置検出方法では、１つの基地局が受け持つセル内で、移動局の位置を検出する方法であり、都市部、地方などで、基地局の配置密度が異なるため、位置精度がこの基地局の配置密度によって左右されて、数km〜数10kmとなる。この方法を更に発展させた、特許文献１では、基地局の方位情報や、基地局が移動局と通信する際の送受信方向、基地局から移動局への電波伝搬遅延時間を検出し、これより距離を検出する方法を開示しているが、この方法を用いた場合、"Cell ID Based positioning method"に比べ、位置精度が上がるが、基地局から移動局への送受信方向の精度が低いため、位置精度は他方式に比べても、低いままである。

次に、"OTDOA network positioning method"は、移動局における複数基地局の電波受信の位相差を元に、端末位置を測定するもので、基地局間の同期装置により、基地局が同期していることが前提になっている。現在のW-CDMAネットワークは基地局間が同期しておらず、新規に基地局間同期装置を設置する必要があり、基地局間同期装置を設置しても、OTDOAのために基地局間の相対的なタイミング差を求めるのは、複雑になるため、システムの効率を低減させてしまう。OTDOAの前提である、基地局間が同期していなければならない、という問題を解決する発明を開示したのが特許文献２であるが、この方法は、移動局、基地局それぞれの受信時に、マルチパスタイミングを選択した場合、移動局の位置検出精度が極端に悪くなる、という問題を解決していない。

更に、"Network Assisted GPS positioning method"では、4つ以上のGPS衛星からの受信情報を元に端末の位置を測定するものであり、特定精度が数mと高いが、GPSを含むネットワークの整備が必要であり、実現にはコストと時間を要する。

更に、移動局にＧＰＳを搭載し、移動局の位置を検出する方法があるが、地下や、高層ビルの屋内など、移動局の通信が可能であっても、ＧＰＳの通信が不可能な場所も多くある、という問題がある。更にＧＰＳによる地図情報システムには、ネットワークの整備が必要になり、実現にはコストがかかるという問題もある。

また、緊急通報において、従来のシステムでは、車載装置に携帯電話との短距離無線方式での通信を介して、特定通報先に通信させるシステムがあるが、これは、通報先もしくは、通信する基地局から携帯電話の位置座標を検出するための測距信号を出させるためのものであり、特定の測距信号を出す設備をネットワーク上に用意する必要がある。しかも、緊急通報の性質上、測距による位置検出から、緊急通報先への転送まで、他の処理に優先して行わねばならず、ネットワークシステム上での処理が非常に複雑になる、という問題がある。

この発明は、上述した問題を解決するものであり、１つの基地局と通信している場合でも、複数の基地局と通信している場合でも、精度の高い位置検出をできるとともに、ネットワーク設備の追加をする必要のない、移動局による位置検出方法を得ることを目的とする。

加えて、車両での事故時のみならず、歩行時等での事件時にも、素早く緊急通報し、適切な情報を相手へ送信できる緊急通報システム緊急通報システムを得ることを目的とする。

さらに、事故、事件遭遇時のみならず、移動局の位置を検出することにより、危険地域へのユーザー接近を監視し、警告信号にてユーザに知らせることにより、事故や事件などの危険に遭遇することを未然に防ぐ、防犯サービスシステムを得ることを目的とする。

この発明に係る請求項１記載の移動局の位置検出方法は、移動局と少なくとも一つの基地局からなる無線通信ネットワーク上における移動局の位置検出方法であって、前記移動局は自身の移動時における加速度及び方位が検出可能な方位／加速度検出部を有し、(a) 前記少なくとも一つの基地局のうち所定の基地局と前記移動局との間における電波伝搬時間に基づき、第１サンプリング時点及びその後の第２サンプリング時点の前記移動局と前記所定の基地局との距離である第１及び第２サンプリング時点それぞれの移動局基地局間距離を検出するステップと、(b) 前記移動局の前記方位／加速度検出部より得られる方位／加速度に基づき、前記第１及び第２サンプリング時点間における前記移動局の移動距離及び移動方位を検出して移動方位及び距離情報を得るステップと、(c) 前記ステップ(a)で求めた前記第１及び第２サンプリング時点の前記移動局基地局間距離と、前記ステップ(b)で求めた前記移動方位及び距離情報に基づき、前記第２サンプリング時点における前記移動局の位置を検出するステップとを備えている。

この発明に係る請求項４記載の移動局の位置検出方法は、移動局と少なくとも３つの基地局からなる無線通信ネットワーク上における移動局の位置検出方法であって、前記移動局は移動時における自身の方位及び加速度が検出可能な方位／加速度検出部を有し、(a) 前記少なくとも３つの基地局のうちの第１〜第３の基地局と前記移動局との間における第１〜第３の電波伝搬時間に基づき、第１サンプリング時点及びその後の第２サンプリング時点における前記移動局と前記第１〜第３の基地局との距離である、前記第１及び第２のサンプリング時点それぞれの第１〜第３の移動局基地局間距離を検出するステップと、(b) 前記移動局の前記方位／加速度検出部より得られる方位／加速度に基づき、前記第１及び第２サンプリング時点間における前記移動局の移動距離及び移動方位を検出して移動方位及び距離情報を得るステップと、(c) 前記ステップ(a)で求めた前記第１及び第２サンプリング時点の第１〜第３の移動局基地局間距離に基づき、前記第１及び第２サンプリング時点の前記移動局の位置をそれぞれ検出するステップとを備え、前記ステップ(c) は前記第１サンプリング時点の前記第１〜第３の移動局基地局間距離と、前記第２サンプリング時点における前記第１〜第３の移動局基地局間距離と、前記前記移動方位及び距離情報とに基づき、前記第１及び第２サンプリング時点における前記移動局の位置を補正する機能をさらに有している。

この発明に係る請求項６記載の緊急通報システムは、所定の操作により緊急信号が発信可能な緊急信号発信手段を有し、携帯性を具備する小型携帯通信装置と、自身の位置を検出可能な位置検出部を有し、前記緊急信号を受けると、少なくとも自身の位置情報を含む緊急伝達情報を緊急通報先に伝達可能な移動局とを備えている。

この発明に係る請求項９記載の緊急通報システムは、所定の緊急状態時に緊急状態発生信号を出力する機能を有する緊急状態検出装置と、前記緊急状態発生信号を受けると緊急信号が発信可能であり、携帯性を具備する小型携帯通信装置と、自身の位置を検出可能な位置検出部を有し、前記緊急信号を受けると、少なくとも自身の位置情報を含む緊急伝達情報を緊急通報先に伝達可能な移動局とを備えている。

この発明に係る請求項１２記載の防犯サービスシステムは、自身の位置を検出し、現在位置情報として送信可能な位置検出部と、前記位置検出部より検出された位置を登録位置情報として登録し、所定の操作により前記登録位置情報として登録した位置情報を危険位置情報として送信可能な危険位置送信部と、危険警告信号を受ける危険状態を告知可能な危険警告部とを有する移動局と、危険領域を規定した防犯マップを有し、前記危険位置情報に基づき前記防犯マップ内の前記危険領域を更新するとともに、前記現在位置情報で規定する位置と前記危険領域との比較結果に基づき危険状態と判断した場合、前記危険警告信号を前記移動局に送信する防犯サービス部とを備えている。

この発明に係る請求項１記載の移動局の位置検出方法は、第１及び第２サンプリング時点それぞれの移動局基地局間距離と第１及び第２サンプリング時点間における移動局の移動方位及び距離情報に基づき、第２サンプリング時点における移動局の位置を検出するため、精度の高い位置検出が可能である。

この発明における請求項４記載の移動局の位置検出方法はステップ(c) において、第１及び第２サンプリング時点における移動局の位置を補正する機能を有してるため、第１及び第２サンプリング時点の第１〜第３の移動局基地局間距離の一部が誤検出されても、他の移動局基地局間距離が正確であれば、第１及び第２サンプリング時点間における移動局の移動距離及び移動方位を用いて補正することができるため、検出位置精度のさらなる向上を図ることができる。

この発明における請求項６記載の緊急通報システムは、移動局は自身の位置を検出可能な位置検出部を有しており、携帯性を具備する小型携帯通信装置の緊急信号発信手段から緊急信号を発信することができるため、移動局を操作できない状況下においても、小型携帯通信装置の緊急信号発信手段に対し所定の操作することにより、少なくとも移動局の位置情報を含む緊急伝達情報を緊急連絡先に自動的に伝達することができる。

この発明における請求項９記載の緊急通報システムは、移動局は自身の位置を検出可能な位置検出部を有しており、緊急状態検出装置は所定の緊急状態時に緊急状態発生信号を出力する機能を有しているため、移動局を操作できない状況下においても、所定の緊急状態時には少なくとも移動局の位置情報を含む緊急伝達情報を緊急連絡先に自動的に伝達することができる。

請求項１２記載の防犯サービスシステムにいおける防犯サービス部は、移動局からの危険位置情報に基づき防犯マップ内の危険領域を更新することにより、常に最新の危険領域を認識することができる。

さらに、防犯サービス部は移動局からの現在位置情報で規定される位置と危険領域との比較結果に基づき危険状態と判断した場合、危険警告信号を移動局に送信することにより、移動局の危険警告部から危険状態を移動局のユーザに告知することができる。

＜実施の形態１＞
（原理）
実施の形態１における移動局の位置検出方法について説明する。実施の形態１では、移動局が通信している１つの基地局から送信された通信信号の受信タイミングと、基地局から受信した基地局の送信時刻により、電波伝搬遅延時間を検出して距離を求めると共に、加速度を検出する加速度センサと地磁気を検出する地磁気センサを持つ方位／加速度検出部を搭載し、検出した加速度と地磁気の時系列変化から、任意の時間における、移動局の移動時における移動距離、速度、移動方向を検出する。そして、任意時間前後に移動局が検出した基地局の距離変化と、任意の時間後に検出した移動局自身の移動距離、速度、移動方向とに基づき、移動局の位置を検出する方法が実施の形態１の移動局の位置検出方法である。

従来の発明、例えば、特許文献１では、実施の形態１と同様に、移動局が、１つの基地局からの通信信号の受信時刻と、基地局から送信された送信時刻から、電波伝搬遅延時間を検出して、移動局と基地局との距離（移動局基地局間距離）を求めているが、移動局の位置検出では、基地局から受信した基地局位置情報と、送信方位情報を利用している。

基地局の送信方位検出にはアンテナの向き情報を使っているが、実際の基地局に搭載できるアンテナ数と感知性能を考えると、感知可能な方位は360度の２分割から６分割程度までで、方位の分解能は非常に低く、従って、特許文献１に開示されたような従来の方法では、移動局の位置精度は非常に低くなってしまう。また、電波伝搬遅延検出においては、ハンドオーバ時や高い建物の多い環境では、マルチパスしか受信できず、実際より長い電波伝搬遅延を検出し、位置検出誤差が大きくなる。本実施の形態１で説明する移動局の位置検出方法は、従来技術における上述した問題を解決できる方法である。

（ネットワーク構成）
図１は、この発明の実施の形態１である移動局の位置検出方法を実現する移動体通信ネットワークのシステム構成を示すブロック図である。

同図に示すように、移動体通信ネットワークは無線通信ネットワーク７及びコアネットワーク８から構成され、無線通信ネットワーク７は移動局１、基地局２（基地局２−１〜２−ｎ）及び基地局制御部（SRNC(Serving Radio Network Contoroller))３から構成され、コアネットワーク８は、交換機（MSC(Mobile services Switching Controller)）４、地図上位置サービスサーバ５及びホームメモリ局(HLR(Home Location Register))６から構成される。

移動局１は自身の位置を検出可能であり、基地局２−１〜２−ｎは各々が移動局１と通信可能であり、基地局制御部３は基地局を制御する。

交換機４は無線通信ネットワーク７の基地局制御部３と接続され、無線通信ネットワーク７とコアネットワーク８との回線接続を行い、ホームメモリ局６と接続され、同じくホームメモリ局６に接続される地図上位置サービスサーバ５はパケットモジュールの１つとして存在する。なお、コアネットワーク８はホームメモリ局６を介して他のネットワークと接続可能である。

移動局１は後述する方法により、移動局自身の位置を検出すると、移動局の位置情報を基地局２、基地局制御部３、交換機４、ホームメモリ局６を介して、地図上位置サービスサーバ５に送信し、検出した位置に対応する地図上の位置（住所等）を取得することができる。すなわち、地図上位置サービスサーバ５には移動局１の位置に対応する地図上の位置が格納されている。

（基地局）
図２は図１で示した移動体通信ネットワークにおける基地局２（基地局２−１〜２−ｎの一つ）の内部構成を示すブロック図である。同図に示すように、基地局２は、送信処理情報部１１、マッピング部１２、搬送波変調部１３、デュプレクサ１４、アンテナ１５、受信部１６及び時計部１７から構成される。

送信処理情報部１１は、移動局１へ送信する、送信時刻情報、基地局位置情報などの送信データを生成してマッピング部１２に出力する。マッピング部１２は送信処理情報部１１から入力した送信データをフレームと呼ばれる時間単位のデータにマッピングする。

マッピングされた送信データが、（拡散変調）搬送波変調部１３は、デュプレクサ１４、及びアンテナ１５を介して移動局１に送信される。なお、受信部１６は移動局１を含む複数の移動局（図１では図示せず）からの移動局送信信号を、アンテナ１５、デュプレクサ１４を介して受信することができる。時計部１７は送信処理情報部１１の送信データに含まれる送信時刻等を認識するための計時時刻を送信処理情報部１１に提供する。

（移動局）
図３は図１で示した移動体通信ネットワークにおける移動局１の内部構成を示すブロック図である。同図に示すように、移動局１は、アンテナ２０、デュプレクサ２１、受信部２２、直接波判定部２３、位置検出部２４、方位／加速度検出部２５、移動方位検出部２６、送信部２７、時計補正部２８及び基準カウンタ２９から構成される。

移動局１は基地局２からの送信データをアンテナ２０、デュプレクサ２１を介して受信部２２にて受信し、復調する。

直接波判定部２３は、受信部２２から出力される受信時刻候補３２と復調データ３１から基地局２からの直接波を判定して基地局位置情報３３及び電波伝搬遅延時間３４を得る。

一方、方位／加速度検出部２５は加速度を検出する加速度センサと地磁気を検出する地磁気センサを有しており、移動速度／移動方位検出部２６は方位／加速度検出部２５で検出した加速度と地磁気の時系列変化を積分し、移動局１の時系列での移動速度と距離、移動方向を検出する。

位置検出部２４は、移動速度／移動方位検出部２６で検出した移動局１の移動距離、移動方位と、直接波判定部２３で検出した、移動局と基地局との電波伝搬遅延時間３４と基地局位置情報３３とに基づき、移動局の位置（基地局からの距離、方角）を特定して移動局位置情報３５ａを得る。

そして、位置検出部２４は、移動局位置情報３５ａと地図上位置取得要求３５ｂを送信部２７に出力し、送信部２７より、移動局位置情報３５ａ及び地図上位置取得要求３５ｂをデュプレクサ２１、アンテナ２０を介して基地局２に送信する。

基準カウンタ２９は基準クロックを時計補正部２８に出力し、時計補正部２８は基準カウンタ２９より得られる基準クロックをカウントしてカウンタ情報３６及び計時時刻情報３７ａを得る。そして、カウンタ情報３６及び計時時刻情報３７ａ並びに必要に応じて時刻情報補正信号３７ｂを受信部２２に出力するとともに、補正要求信号３８を送信部２７に出力する。

（位置検出方法）
以下、実施の形態１である、図１〜図３で示した移動体通信ネットワーク上における移動局１の位置検出方法について説明する。

図４は移動局１の位置検出方法の処理の流れを示すフローチャートである。同図に示すように、移動局１の位置検出は、基地局情報送信処理Ｓ４１、移動局１の相関ピークタイミング検出処理Ｓ４２、基地局２からの送信信号の直接波を検出する直接波検出処理Ｓ４３、検出した直接波のタイミングと、基地局から送信された送信時刻より、基地局２と移動局１との電波伝搬遅延を検出し、これにより移動局基地局間距離を算出する距離検出処理Ｓ４４、図３に示した移動局１の方位／加速度検出部２５により、加速度と地磁気を検出する加速度／地磁気検出処理Ｓ４５、加速度／地磁気検出値の時系列変化より、任意の時間における、移動局１の移動距離、速度、移動方向を検出する時系列変化検出処理Ｓ４６、距離検出処理Ｓ４４及び時系列変化検出処理Ｓ４６の処理結果に基づき移動局の位置を特定する移動局位置検出処理Ｓ４７、移動局１が検出した位置をコアネットワーク８の地図上位置サービスサーバ５に通知し、地図上位置を取得する地図上位置取得処理Ｓ４８、移動局１と基地局２の比較に用いる時計を定期的に修正する時刻補正処理Ｓ４９から構成される。

図４に示すように、ステップＳ４１〜Ｓ４４の処理と、ステップＳ４５，Ｓ４６の処理は独立して行われ、距離検出処理Ｓ４４，時系列変化検出処理Ｓ４６の終了後に、ステップＳ４７〜Ｓ４９が実行され、再び、ステップＳ４２の処理に戻る。

以下、図４の各ステップＳ４１〜Ｓ４９の詳細について説明する。まず、図４に示す位置検出方法の最初の処理である、基地局情報送信ステップＳ４１について、説明する。

図２で示した基地局２内の送信処理情報部１１にて、基地局２の送信時刻、基地局の位置情報を含む送信データを生成する。なお、送信データには、必要に応じて移動局の時刻補正要求を受信した時刻情報である時刻補正用受信時刻情報が含められる。送信データに含まれる基地局の時刻に関する情報は、時計部１７より得られる計時時刻を参照して生成される。送信データは、マッピング部１２、（拡散変調）搬送波変換部１３により、マッピング、変調され、デュプレクサ１４を介して、アンテナ１５から移動局１へ送信される。

次に、相関ピークタイミング検出ステップＳ４２について、説明する。相関ピークタイミングの検出は図３で示した移動局１内の受信部２２にて行われる。図５は受信部２２の内容構成の主要部分を示すブロックである。同図に示すように、受信部２２は、乗算器５１、逆拡散相関器５２、RAKE合成部５３、時計部５４、マッチドフィルタタイミング検出部５５及びタイミング生成部５６より構成される。

乗算器５１は送信周波数と同一の周波数の正弦波cosωtと、入力信号の乗算を行い、逆拡散相関器５２はデータ復調を拡散符号系列を得る。

拡散符号系列と送信周波数とによって、拡散変調、搬送波変換されている基地局２からの送信データを受信し、乗算器５１において、送信周波数と同一の周波数の正弦波と乗算して搬送波復調し、拡散変調された受信信号を、マッチドフィルタタイミング検出部５５、データ復調用の逆拡散相関器５２に入力する。マッチドフィルタタイミング検出部５５は、入力された搬送波復調後の受信信号に対し、拡散符号系列での乗算を行うことにより相関を求め、相関値が高いところを、受信波のパスとして検出する。

図６はマッチドフィルタタイミング検出部５５による受信ピークタイミング検出処理内容を示す説明図である。図６の例では、任意の閾値より高いマッチドフィルタによる相関ピークとして、３つのピーク６１が現れ、それぞれの相関ピークのタイミングを32a、32b、32cとしている。これらの相関ピークタイミング３２ａ〜３２ｃを対応する時刻を時計部５４から受信時刻候補３２として出力する。

また、受信部２２のタイミング生成部５６は、カウンタ情報３６に基づき、マッチドフィルタタイミング検出部５５から出力された３つの相関ピークタイミング32a〜32cに対応したタイミング信号（図６）を、復調用の逆拡散相関器５２及びRAKE合成部５３に入力する。逆拡散相関器５２は複数の相関器をもっており、入力された相関ピークタイミング32a〜32cのタイミング（図６）に合わせて、それぞれの相関器が逆拡散復調を行う。逆拡散相関器５２によって積分されたそれぞれの相関ピークタイミングでの逆拡散復調信号は、RAKE合成部５３にて、それぞれの信号の位相を一致させて、RAKE合成を行い、その結果を復調データ３１として、受信部２２から出力する。

次に直接波検出ステップＳ４３について説明する。直接波検出ステップＳ４３は、図３で示した基地局２内の直接波判定部２３にて行われる。図７は直接波判定部２３の内部構成を示す説明図である。同図に示すように、直接波判定部２３は復号部７１及び直接波検出部７２から構成される。

直接波判定部２３では、受信部２２より出力された復調データ３１を、復号部７１に入力し、誤り訂正復号することにより、基地局２が基地局情報送信ステップＳ４１により送信した基地局の送信時刻、基地局の位置情報、時刻補正用受信受信時刻情報等の送信データを取得することができる。この基地局２からの送信データ（特に、基地局位置情報（方位情報）３３は、直接波判定部２３より出力され、位置検出部２４に入力される。

一方、直接波検出部７２は、受信部２２のマッチドフィルタタイミング検出部５５から出力された複数の受信時刻候補３２と、復号部７１で復号された基地局２の送信データの中の送信時刻情報とを比較し、受信時刻候補３２から、基地局２の送信時刻に最も近いものを、直接波の受信時刻とし、直接波の受信時刻から基地局２の送信時刻を減算した時間を、電波伝搬遅延時間３４として、直接波判定部２３より出力する。

次に、距離検出ステップＳ４４、加速度／地磁気検出ステップＳ４５、時系列変化検出ステップＳ４６について説明する。

距離検出ステップＳ４４では、直接波検出ステップＳ４３によって得た移動局１と基地局２との電波伝搬遅延時間３４と電波の伝搬速度を乗算することにより、移動局１と基地局２との距離（移動局基地局間距離）を算出する。

加速度／地磁気検出ステップＳ４５は、移動局に搭載した加速度センサ、地磁気センサから成る方位／加速度検出部２５にて実現される。方位／加速度検出部２５の加速度センサ、地磁気センサでは、それぞれ、x,y,zの３軸でみた、移動局１の動きの加速度と方位（地磁気）を検出できる。なお、加速度センサ、地磁気センサは既存のものを用いて良い。

移動速度／移動方位検出部２６では、方位／加速度検出部２５にて検出された移動局１の加速度と方位（加速度及び方位情報）に対し、時系列変化検出ステップＳ４６により時系列の変化の積分処理を行い、移動局１の向き、所定の時間での移動距離、移動方向を検出する。この移動局１の移動距離、移動方向を正確に検出するには、時系列変化検出ステップＳ４６において、加速度／地磁気検出ステップＳ４５で検出された移動局１の加速度センサの検出値の３軸と、方位センサの検出値の３軸を一致させてから、時系列の変化を積分する必要がある。以下、移動局１が搭載した加速度センサでの検出値の３軸と、地磁気センサの３軸を合わせ、地面の座標と一致させる方法について、説明する。

図８及び図９は加速度／地磁気検出ステップＳ４５によって、検出された、移動局１の加速度、地磁気の地面座標への座標変換方法の説明図である。図８は、加速度センサにおけるx,y,zの座標軸の説明図である。図８は加速度センサのx,y,z軸上のそれぞれのベクトルi,j,kの合成ベクトルが、加速度センサの検出値ａ（合成した移動方向の加速度）であることを示している。

図８で示した座標軸を、地面上の座標（固定座標）に変換させる説明図が図９である。地面（固定）座標系のx0、及びy0軸は、それぞれ、地磁気センサの北、及び西を向くように設定する。θx、θy、θzはそれぞれ、加速度センサのx,y,z軸上のベクトル検出値、i,j,kと、地面（x0-y0平面）とのなす角である。また、Ｔは、地磁気を表すベクトル、θHはＴの仰角、φ及びψは地磁気Ｔとi及びj軸とのなす角である。さらに、γは、x0軸とi軸をx0-y0平面に投影したベクトルとのなす角である。この時、θx、θy、θzはそれぞれ式(1)〜式(3)で表される。なお、ｇは重力加速度を意味する。

また、地磁気Ｔのi及びj方向成分をｔx、ｔyとすると、以下の式(4)及び式(5)が導き出され、さらに、以下の式(6)及び式(7)が導き出される。

結局、地面座標での加速度センサ検出ベクトル、[i,j,k]は次の式(8)〜式(10)で表される。

上記のような方法で、加速度／地磁気検出ステップＳ４５で検出された移動局１の加速度センサの検出値の３軸と、方位センサの検出値の３軸を固定座標（地面座標）に変換させることにより、移動局１の加速度ベクトル成分(i,j,k)の地面座標への変換値を求めることができる。

上記の方法で求めた、地面座標における、加速度センサの検出値ａ[ベクトル(i,j,k)]に対し、時間積分を行うことにより、移動距離、移動速度が求められる。また、地面座標軸（x0-y0-z0）上の加速度値ａの方向と、地磁気センサの示す地磁気により、移動方向が求められる。加速度より移動距離を推定する際には、時間積分による誤差がある程度発生する。本実施の形態１では、この誤差除去のための１つの方法を以下に提示する。

加速度センサによって、計測される加速度am(t)と真の加速度ar(t)との関係が次の式(11)のように表されると仮定する。

ここで、Ａはゲイン、ａeはオフセットである。時系列積分をとる時間をＴ、Ｔ時間後の速度をｖeとすると、真の速度ｖr(t)と加速度積分によって求めた速度との関係は、以下の式(12)〜式(14)のようになる。

上記の式において、ｖm(t)は、Ｔ時間後の積分誤差ｖeを利用して補正した速度情報である。さらに、実際の移動距離をｘr(t)、速度ｖm(t)を積分して求めた移動距離をｘm(t)とすると、次のような式(15)及び式(16)が成り立つ。

Ａは予備実験から得られた推定移動距離と実際の歩行距離とを比較して求める。上記のような方法により、時系列積分における誤差を除去し、正確な移動局１の移動速度、距離、方向を求めることができる。但し、本発明の時系列変化検出ステップＳ４６においては、上記で説明した方法以外の方法を取ることも可能である。

次に、移動局位置検出ステップＳ４７について説明する。ステップＳ４７の処理は、ステップＳ４１〜Ｓ４４が少なくとも２回繰り返し実行され、距離検出処理Ｓ４４によって移動局基地局間距離が２回算出され、２回の移動局基地局間距離算出時点間における移動局１の移動距離及び方向がステップＳ４５及びステップＳ４６で検出されたことを前提としている。

以下では、最新の距離検出処理Ｓ４４で得られた移動局基地局間距離を第２サンプリング時点の移動局基地局間距離とし、その直前のステップＳ４４で得られた移動局基地局間距離を第１サンプリング時点の移動局基地局間距離とし、ステップＳ４６では第１及び第２サンプリング時点間の移動局１の移動距離及び方向が得られたことを前提として説明する。

図１０は移動局位置検出ステップＳ４７による位置検出の１例を示した説明図である。移動局１は基地局２からみて、南西の方向に位置し、移動局１自身にとって、南東の方向（基地局２にとって、南南西の方向）へ移動している。移動局１の最初（第１サンプリング時点）の地点をＰ、Ｔ時間後（第２サンプリング時点）の位置をＱとする。距離検出ステップＳ４４によって求めた、地点Ｐでの移動局１と基地局２との距離（第１サンプリング時点の移動局基地局間距離）をＭとする。基地局２が移動局１と通信に使用したアンテナの角度範囲が９１、この範囲で、基地局２からの距離がＭとなる範囲が９２である。

ここで、移動局１がＴ時間の間に、距離ＬＴ（第１及び第２のサンプリング間における移動局１の移動距離）移動し、地点Ｑに進んだ。地点Ｑで移動局１と基地局２の距離（第２サンプリング時点の移動局基地局間距離）は距離検出ステップＳ４４により検出されたＮである。移動局１の地磁気座標と、基地局の地磁気座標は共に、North-South軸（以下、N-S軸とする）をx軸、West―East軸（以下W-E軸とする）をy軸とし、一致しているとする。移動局１の移動方向がy軸(W-E軸)のなす角度をθyt（第１及び第２サンプリング時点間における移動局１の移動方位）とすると、基地局２を原点とした地磁気座標(以下x-y座標軸と呼ぶ)上で、移動局１がＴ時間の間に移動したｘ軸方向、y軸方向の移動量、ｘLT，ｙLTは、それぞれ、次の式(17)及び式(18)のようにように表される。

同様に、基地局原点のx-y座標において、最初の移動局の地点Pのy軸(W-E軸)となす角をθM、移動後の地点Pのy軸（W-E軸）となす角をθNとすると、地点Ｐの座標（ｘP,ｙP）、地点Ｑの座標(ｘQ,ｙQ)は、それぞれ次の式(19)〜式(22)のように表される。

さらに、Ｐ，Ｑ座標、及び、移動局１の移動時のx,y成分について、下記の式(23)及び式(24)の関係がなりたつ。

上記の関係より、θM、θNが導出され、地点Ｐの座標、Ｑの座標が求められる。以上の方法であれば、従来の発明に比べ、はるかに正確な位置を検出できる、移動局位置検出を実現できる。

地点Ｐや地点Ｑの距離がマルチパス等で実際より長かった場合を想定する。Ｔ時間後の地点Ｑでの距離が、実際の検出距離より長くなり、時系列変化検出処理Ｓ４６で算出した移動局１の移動方向と、距離検出ステップＳ４４で検出した地点Ｑの移動局基地局間距離に基づく地点Ｑの候補領域の方角が大きく異ならない場合は、始点である時点Ｐの距離がマルチパスの誤検出により実距離より長い距離を検出している可能性が高いと推測される。

一方、地点Ｑの候補領域の方向と、時系列変化検出処理Ｓ４６で検出した移動局１の方位角度が異なる場合は、ステップＳ４４で検出されたＴ時間後の地点Ｑの移動局基地局間距離の値がマルチパスの誤検出により、実距離より長く検出されている可能性が高い。

実施の形態１で説明した位置検出方法は、従来の発明に比べ、より正確な位置を検出できるだけでなく、時系列に積分された移動局１の移動方向や距離を元に距離検出ステップＳ４４によって、検出された移動局基地局間距離の整合性をチェックできる。更に、この整合性チェックを連続して行うことにより、マルチパスが多く、直接波検出、移動局１と基地局２との正確な移動局基地局間距離の検出が困難な環境であるかどうかを判断でき、困難と判断された場合は、距離検出ステップＳ４４で求められた移動局１と基地局２間の距離よりも、加速度／地磁気検出ステップＳ４５、時系列変化検出ステップＳ４６で求められた、過去からの移動局１の時系列の移動距離、移動方向を元に、移動局１の位置検出を行うこともできる。

このように、実施の形態１の移動局の位置検出方法は、第１及び第２サンプリング時点それぞれにおける移動局１と基地局２との移動局基地局間距離と、第１及び第２のサンプリング時点間における移動局１の移動距離及び移動方位に基づき、移動局１の位置を検出するため、精度の高い位置検出が可能である。

次に、移動局の地図上位置取得ステップＳ４８について説明する。移動局１は、位置検出部２４の移動局位置検出ステップＳ４７によって、検出した移動局１の移動局位置情報３５ａと、コアネットワーク８内の地図上位置サービスサーバ５への地図上位置取得要求３５ｂとを、地図上位置サービスサーバ５宛に、送信部２７、デュプレクサ２１、アンテナ２０を介して変調送信させる。

移動局１から送信された移動局位置情報３５ａ及び地図上位置取得要求３５ｂは、基地局２、基地局制御部３、交換機４、ホームメモリ局６を経て、地図上位置サービスサーバ５に到達する。地図上位置サービスサーバ５は、移動局からの要求の応答として、移動局位置情報３５ａで規定された移動局の位置情報に対応する地図上の位置への変換（例えば、方位→○○市△町×丁目への変換）を行い、その結果である地図上位置情報をコアネットワーク８、無線通信ネットワーク７を介して、移動局１に返信する。その結果、移動局１の正確な地図上位置を認識することができる。

最後に時刻補正ステップＳ４９について、説明する。直接波検出ステップＳ４３の説明で記したように、移動局１と基地局2間の距離（移動局基地局間距離）を検出するための電波伝搬遅延時間３４の正確な算出には、移動局１の計時時刻と基地局2の計時時刻が一致していなくてはならない。両者の計時時刻を一致させる方法について、以下に説明する。

まず、時計補正部２８から出力される補正要求信号３８に基づき、移動局１から時刻Ｘに時刻補正要求を送出する。基地局１は電波伝搬時間をａとすると、（Ｘ＋ａ）時間後に、移動局１からの時刻補正要求を受信することになる。その時の基地局２の応答処理時間をｂとすると、移動局１が基地局２からの応答を受信する時刻はＸ′＝Ｘ＋２ａ＋ｂとなる。この場合の基地局３における応答処理時間ｂは既知のものである。また、移動局１が最初に基地局２に時刻補正要求を出した時刻Ｘは移動局１のメモリ等（図３では図示せず）に記憶されているものとする。

したがって、移動局は基地局との間の電波伝播時間ａを以下の式(25)より求めることができる。

そして、移動局１が（計時）時刻Ｘを刻んでいる時、基地局２が（計時）時刻Ｙを刻んでいると仮定すると、基地局から（Ｙ＋ａ）の時刻補正用受信時刻情報が送信されることになるから、移動局は、｛（Ｙ＋ａ）＋ｂ＋ａ＝Ｙ＋２ａ＋ｂ｝と受信時刻Ｘ′との差に基づき、時計補正部２８（図３参照）にて時刻情報補正信号３７ｂを生成して、受信部２２（図３参照）内の時計部５４（図５参照）の計時時刻を基地局２の計時時刻と合致するよう補正することができる。すなわち、時計部５４は計時時刻情報３７ａで規定される時刻を時刻情報補正信号３７ｂに基づき補正して、基地局２の計時時刻と合致した受信時刻候補３２を出力する。

これにより、基地局の時計部１７（図２参照）と移動局の受信部２２（図３参照）内の時計部５４（図５参照）との計時時刻を一致させることができ、正確な電波伝搬遅延時間を測定することができる。以上の方法は、図４の時刻補正ステップＳ４９の１例であり、一定の周期、または、ゾーン切り替え時等に行うことができる。なお、ステップＳ４９によって、時刻補正が行われた後は、再び、ステップＳ４２〜Ｓ４４，ステップＳ４７〜Ｓ４９の処理を実行必要がある。

以上のような移動局の位置検出方法を用いることにより、安価で、精度の高い位置検出が行える。また、ネットワークでのハンドオーバ時や、都市部の建物が多い地域など、移動局の通信が困難であったり、直接波の受信ができず、移動局基地局間距離を誤検出した場合でも、これらの誤差の影響を受けにくい位置検出を実現できる。また、ネットワーク上に新たな設備を負荷する必要もなく、ネットワークとしてもコストのかからない位置検出を実現できる。

＜実施の形態２＞
（原理）
実施の形態２における移動局の位置検出方法について説明する。実施の形態２での移動局の位置検出は、例えば特許文献２で示されたOTDOA（測定到達時間差法）のように、３つ以上の基地局と移動局との往復通信時間(RTT)と、それぞれの基地局と移動局の往復通信時間の差から移動局の位置を求める際に、移動局に搭載した加速度センサと地磁気センサにより加速度と地磁気を検出し、検出した加速度と地磁気の時系列変化から、任意の時間における、移動局の移動距離、速度、移動方向を検出し、任意時間前後（第１及び第２のサンプリング時点間）に移動局が検出したOTDOA法による移動局の候補位置の整合性を、任意の時間後に検出した移動局自身の移動距離、速度、移動方向から、判断し、誤検出と判定した場合には、OTDOA法による誤検出の要素を特定して、正しい移動局の位置を検出することができる、方法である。

（ネットワーク構成）
図１１は、実施の形態２である移動局の位置検出方法を実現する移動体通信ネットワークのシステム構成を示すブロック図である。

同図に示すように、無線通信ネットワーク１０７は移動局１０１、基地局１０２（基地局１０２−１〜１０２−Ｎ）及び基地局制御装置１０３から構成され、コアネットワーク１０８は交換機１０４、地図上位置サービスサーバ１０５及びホームメモリ局１０６から構成される。

無線通信ネットワーク１０７において、移動局１０１は自身の位置を検出する機能を有し、基地局１０２−１〜１０２−Ｎは移動局１０１と通信している基地局を含んでいる。基地局制御装置１０３は基地局１０２−１〜１０２−Ｎを制御する。

コアネットワーク１０８において、交換機１０４無線通信ネットワーク１０７との交換機として機能し、地図上位置サービスサーバ１０５はパケットモジュールの１つとして存在する。

このような構成の移動体通信ネットワークにおいて、移動局１０１は後述する方法により、移動局自身の位置を検出すると、これを基地局制御装置１０３、交換機１０４、ホームメモリ局１０６を介して、地図上位置サービスサーバ５に送信し、検出した位置に相当する地図上の位置（住所）を取得する。

（基地局）
図１２は実施の形態２における基地局１０２（基地局１０２−１〜１０２−Ｎの一つ）の構成を示すブロック図である。同図に示すように、基地局１０２は送信情報生成部１１１、マッピング部１１２、搬送波変換部１１３、デュプレクサ１１４、アンテナ１１５、受信部１１６、時計部１１７及びＲＴＴ（通信往復時間）測定部１１８で構成される。

送信情報生成部１１１は、RTT測定開始信号、RTT測定値などの送信データを送信する。マッピング部１１２は、送信データをフレームと呼ばれる単位時間のデータにマッピングする。搬送波変換部１１３は、マッピング部１１２でマッピングされたデータに対し拡散符号系列による拡散変調と搬送波変換を行う。ＲＴＴ測定部１１８はRTTの測定を行う。

（移動局）
図１３は位置検出を実現する移動局１０１の構成を示すブロック図である。同図に示すように、移動局１０１はアンテナ１２０、デュプレクサ１２１、受信部１２２、距離検出部１２３、方位／加速度検出部１２４、移動速度／移動方位検出部１２５、位置検出部１２６、送信部１２７、及びカウンタ制御部１２８から構成される。

距離検出部１２３はＲｘ−Ｔｘ測定部１２３ａ及び電波伝搬遅延検出部１２３ｂより構成され、Ｒｘ−Ｔｘ測定部１２３ａは移動局１０１のRx-Tx（受信から送信までの内部処理時間）を測定し、電波伝搬遅延検出部１２３ｂはＲｘ−Ｔｘ測定部１２３ａのRx-Tx及びＲＴＴ測定値１３２に基づき電波伝搬遅延時間を検出し、その検出結果に基づき位置検出情報１３３を出力する。

（位置検出方法）
以下、実施の形態２である、図１１〜図１３で示した移動体通信ネットワーク上における移動局１０１の位置検出方法について説明する。

図１４は移動局１０１の位置検出方法の処理の流れを示すフローチャートである。同図に示すように、連続して実行される７つのステップＳ１３１〜Ｓ１３７によって処理される。まず、ステップＳ１３１では、移動局１０１より現在通信中の少なくとも３つの基地局１０２−１〜１０２−３（説明の都合上、基地局１０２−１〜１０２−３が該当すると仮定する。）に、通信往復時間＝RTTを測定するよう、要求を送信する。この要求信号を送信信号として生成するのが送信部１２７である。この移動局１０１からのRTT測定要求を含む送信信号は、３つの基地局１０２-1〜１０２−３のそれぞれのアンテナ１１５、デュプレクサ１１４を介し、受信部１１６で復調されＲＴＴ測定部１１８に入力される。

ステップＳ１３１に続いて実行されるステップＳ１３２では、３つの基地局１０２−１〜１０２−３がそれぞれＲＴＴの測定を行い、その結果であるＲＴＴ測定値をそれぞれ移動局１０１に報告する。

以下、図１２、図１３を参照しつつ、具体的な動作内容を説明する。基地局１０２（１０２−１〜１０２−３）のＲＴＴ測定部１１８（図１２）は、移動局１０１からのＲＴＴ測定要求に応答して、ＲＴＴ測定開始信号を生成しこの情報を送信情報生成部１１１（図１２）へ送ると共に、時計部１７７の値を参照して基地局１０２からの送信開始時刻（予想時間）をメモリ等（図１２では図示せず）に記憶する。

ＲＴＴ測定開始信号は、マッピング部１１２、拡散変調／搬送波変換部１１３、デュプレクサ１１４、アンテナ１１５を経て、移動局１０１へ送信される。移動局１０１はこのＲＴＴ測定開始信号を受信部１２２（図１２）で受信して復調し、ＲＴＴ測定開始信号受信タイミング１３１と共に、復調データを距離検出部１２３のＲｘ−Ｔｘ測定部１２３ａに出力する。

Ｒｘ−Ｔｘ測定部１２３ａでは、RTT応答信号を送信部１２７に出力すると同時に、送信タイミングを予想し、ＲＴＴ測定開始信号の受信から、応答信号送信開始までのRx-Txタイミング差を測定する。ＲＴＴ測定開始信号への応答信号であるＲＴＴ応答信号は、移動局１０１から基地局１０２−１〜１０２−３に送信され、各基地局１０２の受信部１１６にて、受信される。この時、受信部１１６は、ＲＴＴ応答信号の受信時刻を検出する。検出された応答信号の受信時刻は、ＲＴＴ測定部１１８へ入力される。ＲＴＴ測定部１１８では先に記憶されていた、RTT測定開始信号の送信開始時刻との差を算出しこれを、ＲＴＴ（往復通信時間）として、検出して、ＲＴＴ測定値として移動局１０１に送信する。

ステップＳ１３３では、移動局１０１が少なくとも３つの基地局からＲＴＴの測定結果（ＲＴＴ測定値）を受信し、あらかじめＲＴＴ測定開始信号を受信した時にＲｘ−Ｔｘ測定部１２３ａ（図１３）で測定し記憶していたRx-Txタイミング差を、報告を受けたRTT測定値のRx-Txタイミング差として検出する。

ステップＳ１３４における「少なくとも３つの基地局の各々から距離を算出する」処理は、移動局１０１の距離検出部１２３（図１３）の電波伝搬遅延検出部１２３ｂ（図１３）で行う。ここでは、３つの基地局１０２−１〜１０２−３から報告を受けたＲＴＴ測定値から、各基地局１０２からＲＴＴ測定開始信号を受信したときに検出したRx-Txタイミング差を引いたものをそれぞれの基地局１０２−１〜１０２−３から移動局１０１への往復電波伝搬遅延時間として、検出し、これを元に、移動局１０１と３つの基地局基地局１０２−１〜１０２−３との距離（第１〜第３の移動局基地局間距離）をそれぞれ算出する。このように、Rx-Txタイミング差を考慮して第１〜第３の移動局基地局間距離を求めることにより、より正確な距離測定が可能となる。

ステップＳ１３５では、移動局１０１に搭載した方位／加速度検出部１２４（図１３）で検出した加速度地磁気の時系列変化から、移動速度／移動方位検出部１２５（図１３）にて、移動局の移動距離、方向を算出する。この移動局の移動距離、方向の算出方法については、実施の形態１で、その内容を示しているため、ここでの説明は、省略する。

ステップＳ１３６では、ステップＳ１３４で算出した３つの基地局１０２−１〜１０２−３それぞれからから移動局１０１までの距離と、ステップＳ１３５で算出した所定時間での移動局１０１の移動距離、方向により、移動局１０１の位置を検出する。以下、その方法の詳細について説明する。

図１５はステップＳ１３４で算出した第１〜第３の移動局基地局間距離のみで位置を検出する方法の説明図である。同図において、基地局１０２−１、基地局１０２−２、基地局１０２−３が、それぞれＰ地点（真の移動局１０１の位置）にある移動局１０１と通信している。

Ｌ１は、往復電波伝搬遅延時間から移動局１０１が算出した基地局１０２−１との第１の移動局基地局間距離であり、マルチパスでの電波伝搬遅延時間を誤って真の伝播遅延時間として距離を計算したために、真の距離より長くなっている場合を想定する。すなわち、移動局１０１がＱ地点（誤検出点）にあると誤認識している。

ＬＴは、この基地局１０２−１と移動局１０１（Ｐ地点）との真の第１の移動局基地局間距離である。Ｌ２は基地局１０２−２と移動局１０１との第２の移動局基地局間距離、Ｌ３は基地局１０２−３と移動局１０１との第３の移動局基地局間距離である。ここで、基地局１０２−１からの距離Ｄ１と基地局１０２−２からの距離Ｄ２の距離差｜Ｄ１−Ｄ２｜が、ステップＳ１３４で求めた第１の移動局基地局間距離Ｌ１と第２の移動局基地局間距離Ｌ２の差｜Ｌ１−Ｌ２｜となる双曲線Ａを求める。

同様にして、基地局１０２−２からの距離Ｄ３と基地局１０２−３からの距離Ｄ４の距離差｜Ｄ３−Ｄ４｜が、ステップＳ１３４で求めた第２の移動局基地局間距離Ｌ２と第３の移動局基地局間距離Ｌ３の差｜Ｌ２−Ｌ３｜となる双曲線Ｂを求め、この交点をＱとする。ここまでは従来の位置検出方法と同じであり、その場合、この交点Ｑを移動局位置と誤認識してしまい、真の位置Ｐから外れてしまうだけでなく、移動局位置として求められた誤検出点Ｑから各基地局への距離は、ステップＳ１３４で求めた第１〜第３の移動局基地局間距離Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３と大きく異なってしまう。

次に、この誤検出を補正する方法について説明する。図１６は、第１〜第３の移動局基地局間距離による位置検出の補正方法を説明する説明図である。同図において、点Ｐは移動局１０１の真の位置、点Ｑはその時の誤検出点、Ｐtはｔ時間後の移動局の真の位置、Ｑtはｔ時間後の移動局の誤検出予想位置である。

さらに、LQ-1は、誤検出点Ｑから基地局１０２−１までの距離、LQ-1tはｔ時間後の誤検出点Ｑの予想位置Ｑtから基地局１０２−１までの距離、LQ-2は誤検出点Ｑから基地局１０２−２までの距離、L2tはｔ時間後に検出される基地局１０２−２から移動局地点Ｐまでの距離、LQ-3は誤検出点Ｑと基地局１０２−３との距離、LQ3-tはｔ時間後の誤検出点Ｑの予想位置Ｑtから基地局１０２−３との距離、L3はステップＳ１３４で検出した真の移動局地点Ｐから移動局１０２−３までの距離、L3tは、ｔ時間後の移動局１０１の真の位置Ｐtから基地局１０２−３までの距離である。最後に、移動局１０１のｔ時間後の移動距離をＭ、移動方向のy軸（W-E軸）とのなす角度はθwである。

なお、ここでは説明の都合上、現在の移動局の真の位置Ｐ、ｔ時間後の移動局の真の位置Ｐｔとして説明しているが、実際にはＰｔが移動局の最新位置であり、Ｐが移動局のｔ時間前の過去の位置となる。すなわち、第１サンプリング時点における位置Ｐ（Ｑ）算出用の第１〜第３の移動局基地局間距離Ｌ１〜Ｌ３をステップＳ１３４で求めた後、再び、ステップＳ１３４によって第２サンプリング時点における位置Ｐｔ（Ｑｔ）算出用の第１〜第３の移動局基地局間距離Ｌ１ｔ〜Ｌ３ｔと、その後のステップＳ１３５によって第１，第２サンプリング時点間の移動局１０１の移動距離Ｍ及び移動方向θｗが求められている状態を示している。

したがって、ここで述べる誤検出補正方法は、ステップＳ１３１〜Ｓ１３６の処理が繰り返し実行され、少なくとも２回分の移動局１０１から基地局１０２−１〜１０２−３までの移動局基地局間距離がステップＳ１３４の処理により求められたことを前提としている。

図１５を用いて説明した、３つの基地局１０２−１〜１０２−３と移動局１０１との距離による、移動局の位置検出では、第１サンプリング時点における基地局１０２−１から移動局地点Ｐまでの第１の移動局基地局間距離Ｌ１が、マルチパスの誤検出により、誤って真の距離よりも長い距離を検出したことが原因で、本来地点Ｐが移動局１０１の位置として検出されるはずが、地点Ｑが誤って検出されていた状況を意味する。

地点Ｑの位置が誤検出された時点で、基地局１０２−１〜基地局１０２−３と誤検出点Ｑまでの距離は、それぞれ、LQ-1、LQ-2、LQ-3と決定される。さらに、図１６に示すように、例えば基地局１０２−３に注目し、基地局１０２−３を原点としてN-S軸をx軸、W-E軸をy軸とした座標を構築した場合、地点Ｑが決定されると、自動的に、地点Ｑと基地局１０２−３とを結ぶ直線の角度θQ-3が求められる。

ｔ時間後（第２サンプリング時点）において、移動局１０１は、基地局１０２−３を原点とするy軸に対し、θwの方向に、距離Ｍだけ進むため、Ｑtが移動後の地点として予測され、LQ-3tが予測距離として求められる。ところが、実際に、ｔ時間後、ステップＳ１３４によって算出された基地局１０２−３と移動局１０１との距離は、移動局１０１のｔ時間後の真の位置Ｐtとの距離L3tであり、予測距離LQ-3tと異なることになる。

そこで、第１サンプリング時点におけるステップＳ１３４で求めた移動局１０１の位置Ｐから基地局１０２−３までの距離Ｌ３と、第１，第２サンプリング時点間における（移動局のｔ時間後の）移動方向を元に、真の移動局１０１の位置の予想線１５１を設定する。なお、予想線１５１は基地局１０２−３を中心として距離Ｌ３にあり、ｙ軸の角度がθQ-3±所定の角度（図１６の例では西から北まで９０゜に設定）の領域を意味する。

この予想線１５１内にで、第２サンプリング時点（ｔ時間後）で、θwの方向に距離Ｍ進んだ地点が、L3tの距離となる真の位置Ｐを求めることにより誤検出補正を行うことができる。さらに、基地局１０２−２についても同様の誤検出補正によって真の位置Ｐを求め、基地局１０２−３で求めた真の位置Ｐと一致することを確かめることができる。

また、基地局１０２−１については、ｔ時間後に検出した距離も、マルチパスの誤検出により、実際のＰtとの距離よりも長いLQ-1tの距離に近い距離を取る可能性が高い。その場合は、基地局１０２−１の距離検出が誤検出であったと判断ができる。

以上のような方法で、各基地局１０２に対する移動局１０１の位置を正確に検出することができる。また、複数の基地局と移動局との距離検出が、マルチパスの誤検出により、実際の距離より長く検出された場合でも、移動局１０１に搭載した方位／加速度検出部１２４（図１３）、移動速度／移動方位検出部１２５（図１３）より検出した、移動局の移動距離、方向を利用することにより、１つでも真の距離を検出できていれば、誤検出を正しい位置に補正することができる移動局位置検出方法が実現可能である。

すなわち、実施の形態２の移動局の位置検出方法は、第１及び第２サンプリング時点における移動局の位置を補正する機能を有してるため、第１及び第２サンプリング時点の第１〜第３の移動局基地局間距離の一部が誤検出されても、他の移動局基地局間距離が正確であれば、第１及び第２サンプリング時点間における移動局の移動距離及び移動方位を用いて補正することができるため、検出位置精度のさらなる向上を図ることができる。

移動局１０１は、こうして検出した移動局位置と、この地図上位置の要求情報を、基地局群１０２、基地局制御装置（SRNC）１０３、交換機１０４、ホームメモリ局１０６を経て、地図上位置サービスサーバ１０５へ送信する。地図上位置サービスサーバ１０５は、移動局１０１から受信した移動局位置情報で規定された位置に対応する地図上位置を検出し、これを応答として、移動局１０１に送信する。移動局は、このようにして、自身で検出した位置の正確な地図上位置を取得することができる。これが図１４の移動局位置検出フローにおける最終ステップＳ１３７である。

以上のように、この発明の実施の形態２における移動局の位置検出方法は、OTDOAによる位置検出の精度を大きく向上させることができ、また、ハンドオーバ時や、高層ビルの立ち並ぶ、基地局との通信において、直接波を受信できにくい環境であっても、正確な位置検出が行える。また、GPSなどより精度の高い装置をつける必要もなく、GPSが届かない地下や屋内においても、安定した位置検出を実現できる。さらに、ネットワークに新たな設備を追加する必要もなく、安価で、正確な位置検出が実現できる。さらに、実施の形態１、２で利用した、移動局の移動距離、移動方向の算出方法、及びこれを利用した位置予測方法は、移動局のGPSを使った位置検出において、GPSが届かない地下や屋内でも、過去にGPSが使用できたときに検出できた位置を元に、移動局の現在位置を非常に高い精度で特定できる、位置検出の補完方法として、非常にすぐれた方法である。

＜実施の形態３＞
（原理）
本発明の緊急通報システムを説明するための実施の形態として、２種類の実施の形態（実施の形態３，実施の形態４）で示す緊急通報システムが挙げられる。実施の形態３は携帯電話（移動局）のユーザが自分の意志で緊急通報するのをアシストし、より迅速で詳細な情報を通報先に連絡できることを目的とする緊急通報システムであり、後述する実施の形態４は、ユーザの行動が制限されるような環境で事故が発生した場合に、自動的に迅速で詳細な情報を通報先に連絡できることを目的とした緊急通報システムである。

（構成）
図１７はこの発明の実施の形態３である緊急通報システムの構成を示すブロック図である。同図に示すように、緊急通報システムは小型携帯通信装置１６１Ａ、携帯電話１６５、地図上位置サービスサーバ１６７及び緊急通報先１６８から構成される。

小型携帯通信装置１６１Ａは、近距離無線部１６４ａ及びカメラ１６２を搭載し、装身具のように普段身につけることの可能なペンダント等の携帯性を具備する形状で構成される。さらに、小型携帯通信装置１６１Ａは緊急信号発生ボタン１６３を搭載している。

携帯電話１６５は近距離無線部１６４ｂ及び位置検出部１６６を搭載しており、位置検出部１６６は何らかの方法で携帯電話自身の位置を検出する位置検出部であり、例えば、実施の形態１及び実施の形態２で示した移動局の位置検出方法を実現可能な環境下で移動局１あるいは移動局１０１と同等の機能を備える構成が考えられる。近距離無線部１６４ａ，１６４ｂはBluetoothなどで実現され、小型携帯通信装置１６１Ａ，携帯電話１６５間の近距離無線通信を可能にしている。

地図上位置サービスサーバ１６７は、携帯電話１６５と通信可能な基地局（図１７では図示せず）などの無線通信ネットワークと接続可能なコアネットワークに存在し、携帯電話１６５と通信し、携帯電話１６５が報告した自身の検出位置を地図上位置に変換する地図上位置サービスサーバであり、緊急通報先１６８は携帯電話１６５により緊急通報を行う緊急通報先である。

（処理内容）
図１８は、実施の形態３の緊急通報システムによる緊急通報の処理の流れるを示すフローチャートである。ステップＳ１８１は緊急信号発生処理、ステップＳ１８３は周囲画像自動撮影処理、ステップＳ１８４は近距離無線による自動送信処理、ステップＳ１８５は携帯電話位置検出処理、ステップＳ１８６は緊急通報通信処理である。ステップＳ１８５の処理は緊急処理と独立して任意（定期的にあるいは常時等）に行われており、緊急通報の処理はステップＳ１８１，Ｓ１８３，Ｓ１８４，Ｓ１８６の順に実行される。

以下、図１７で示した緊急通報システムにおける処理内容を図１８で示したフローチャートを参照して説明する。

実施の形態３の緊急通報システムは、例えばユーザは、近距離無線部１６４ａを有することにより携帯電話１６５と近距離通信可能で、カメラ１６２を搭載した小型携帯通信装置１６１Ａをペンダントのように首から下げて身につけ、携帯電話１６５を鞄に入れて歩いていた際に、後ろからバイクが通りかかり、追い越し時に鞄をひったくって逃げようとした緊急時を想定したシステムである。

この時、鞄をひったくられたユーザは、首から下げた小型携帯通信装置１６１Ａの緊急信号発生ボタン１６３を押し、近距離無線部１６４ａから緊急信号を発生させる。これがステップＳ１８１の緊急信号発生処理である。

緊急信号発生ボタン１６３を押すことによって発生した緊急信号により、小型携帯通信装置１６１Ａに搭載されたカメラ１６２が自動的に撮影ＯＮ状態となり、周囲の画像を自動的に撮影する。これがステップＳ１８３の周囲画像自動撮影処理である。この時、カメラ１６２は角度を変えて上下左右を撮影するようにしても良いし、ムービーモードで動画撮影するようにしても良いし、フォトモードで何枚かの静止画像を連続撮影するようにしてもよい。

ステップＳ１８３で撮影した画像と、ステップＳ１８１で発生した緊急信号は、小型携帯通信装置１６１Ａ及び携帯電話１６５に搭載されたBluetoothなどの近距離無線部１６４ａ及び１６４ｂ間の近距離無線通信により、小型携帯通信装置１６１Ａから携帯電話１６５に伝送される。この処理がステップＳ１８４で実行される近距離無線による自動送信処理である。

一方、携帯電話１６５は、緊急時の有無に関わらず、任意（定期的にあるいは常時等）に、ステップＳ１８５の携帯電話位置検出処理により、携帯電話自身の地図上位置を検出している。ステップＳ１８５の携帯電話位置検出処理とは、携帯電話１６５が位置検出部１６６において、何らかの方法により携帯電話自身の位置を検出し、検出した位置を地図上位置サービスサーバ１６７に送信して、検出位置に対応する地図上位置（＝地図位置：○市△町×番地）を含む地図上位置情報１５７を地図上位置サービスサーバ１６７より取得する処理である。このステップＳ１８５の処理により、携帯電話１６５は地図上位置を認識することができる。

位置検出部１６６による携帯電話の位置検出には、実施の形態１，実施の形態２で説明した移動局の地図上位置検出方法を用いてもよいし、ＧＰＳなどの本発明で説明していない既存の他の方法を用いてもよい。実施の形態１あるいは実施の形態２の移動局の地図上位置検出方法を用いる場合は、実施の形態１あるいは実施の形態２で説明した環境が携帯電話１６５である移動局に対して設けられることになる。また、位置検出部１６６に複数の方式による位置検出機能を設け、通信状況等の条件によって検出方式を切り替えるに構成しても良い。

携帯電話１６５は、小型携帯通信装置１６１Ａの近距離無線部１６４ａから送信された緊急信号と周囲撮影画像とを、近距離無線部１６４ｂにより受信すると、あらかじめメモリ（図１７では図示せず）に記憶していた特定の緊急通報先１６８に緊急発信し、緊急信号、周囲画像、及び、携帯電話位置検出処理１８４により検出した携帯電話の地図上位置を含む緊急伝達情報１５６を緊急通報先１６８に送信する。これがステップＳ１８６の緊急通報処理である。

緊急伝達情報１５６内には、ステップＳ１８３の処理で取得した周囲画像の情報も含まれるため、緊急通報先１６８において、周囲画像から緊急内容の詳細を認識することができる。

以上のように、実施の形態３における緊急通報システムは、ユーザが小型携帯通信装置１６１Ａの緊急信号発生ボタン１６３を押してから、緊急通報先１６８への緊急通報まで、全てが自動的かつ高速に行われるため、ひったくりにあって、携帯電話１６５の入っている鞄が犯人に持ち去られ、本人から離れていく状況であっても、鞄内の携帯電話１６５お小型携帯通信装置１６１Ａとがが近距離無線部１６４ａ，１６４ｂによる近距離通信できる範囲にある数秒の間に、緊急信号発生ボタン１６３を押すことによって小型携帯通信装置１６１Ａから携帯電話１６５に周囲画像と緊急信号が送信し終えることが可能であり、迅速かつ本人に安全な方法で、正確な情報である緊急伝達情報１５６を緊急通報先１６８に通知できる。

また、この場合、携帯電話１６５は鞄と持ち去られているが、一旦、ステップＳ１８１で緊急信号が発生した後は、ステップＳ１８６の緊急通報処理を繰り返し実行させることにより、ステップＳ１８５の携帯電話位置検出処理により検出される最新の現在位置を、緊急通報先１６８に連続して送信しつづけることができるため、逃走中の犯人の追跡にも非常に役立つ情報を緊急通報先１６８に提供できる。また、誘拐など、本人自身が、鞄などの持ち物（携帯電話１６５）と一緒に連れ去られた場合でも、同じ効果が期待できる。

＜実施の形態４＞
（構成）
図１９はこの発明の実施の形態４である緊急通報システムの構成を示すブロック図である。同図に示すように、実施の形態４の緊急通報システムは、小型携帯通信装置１６１Ｂ、携帯電話１６５、地図上位置サービスサーバ１６７、緊急通報先１６８及び車載装置１７１から構成される。実施の形態４の緊急通報システムでは、実施の形態３と異なり、自動車内のユーザの行動が制限されるような環境で事故が発生した場合に、迅速かつ正確に情報を緊急通報先に連絡できる緊急通報システムである。

図１９に示すように、車載装置１７１は自動車内に搭載され、内部にBluetooth等の装近距離無線部１６４ｃ及び衝突検出センサ１７２を有している。小型携帯通信装置１６１Ｂは緊急信号発生ボタン１６３を有していない点を除き、実施の形態３の小型携帯通信装置１６１Ａと同様な構成を呈している。また、携帯電話１６５及び地図上位置サービスサーバ１６７及び緊急通報先１６８の構成は基本的に実施の形態３と同様である。

車載装置１７１は、加速度センサ等により車の衝突を検出する衝突検出センサ１７２によって自動車の衝突状態を検出し、衝突状態検出時に近距離無線部１６４ｃから緊急ＯＮ信号（緊急状態発生信号）を小型携帯通信装置１６１Ｂの近距離無線部１６４ａ及び携帯電話１６５の近距離無線部１６４ｂに送信することができる。

小型携帯通信装置１６１Ｂは、小型携帯通信装置１６１Ａと同様、装身具のように普段身につけることの可能な形状を呈しており携帯性を具備している。また、小型携帯通信装置１６１Ｂは、車載装置１７１からの緊急ＯＮ信号を受信すると、周囲の画像を自動的に撮影できるカメラ１６２と、車載装置１７１や携帯電話１６５と近距離無線通信可能なBluetooth等の近距離無線部１６４ａを搭載している。

携帯電話１６５は、小型携帯通信装置１６１Ｂと近距離無線通信可能なBluetooth等の装置１６４ｂを搭載し、何らかの方法で携帯電話自身の位置を検出できる位置検出部１６６を含んでいる。位置検出部１６６では、携帯電話自身の位置を検出検出し、検出した位置を移動体通信ネットワーク上の地図上位置サービスサーバ１６７に送信して、検出位置に対応する地図上位置を取得する。

（処理内容）
図２０は、実施の形態４の緊急通報システムによる緊急通報の処理の流れるを示すフローチャートである。図２０において、ステップＳ１９１は緊急信号発生処理、ステップＳ１９２は近距離無線による自動緊急発信処理、ステップＳ１９３は周囲画像自動撮影処理、ステップＳ１９４は近距離無線による自動送信処理、ステップＳ１９５は携帯電話位置検出処理、ステップＳ１９６は緊急通報通信処理である。ステップＳ１９５の処理は緊急処理と独立して任意（定期的にあるいは常時等）、行われており、緊急通報の処理はステップＳ１９１〜Ｓ１９４，Ｓ１９６の順に実行される。

実施の形態４の緊急通報システムは、例えばユーザは、携帯電話１６５と近距離通信可能で、カメラ１６２を搭載した小型携帯通信装置１６１Ｂをペンダントのように首から下げて身につけ、携帯電話１６５を鞄に入れて後部座席に置き、運転席に座って運転していたときに、横から割り込もうとした車に追突された場合等の緊急時を想定したシステムである。

車両に搭載された車載装置１７１は、衝突が発生したとき、衝突検出センサ１７２により衝突を検出し、緊急ＯＮ信号を自動的に発生する。これがステップＳ１９１の緊急信号発生処理である。

車載装置１７１は衝突検出センサ１７２により衝突を検出した際、あらかじめ記憶されている特定通報ダイヤル番号と、この特定通報ダイヤルへの緊急発信指令信号を、Bluetooth等の近距離無線通信装置１６４ｃにて、小型携帯通信装置１６１Ｂに発信する。これがステップＳ１９２における近距離無線による自動緊急発信処理である。

小型携帯通信装置１６１Ｂは、Bluetooth等の近距離無線部１６４ａにより、車載装置１７１からの特定通報ダイヤル番号と、緊急通報指令信号を受信し、搭載したカメラ１６２により、周囲の画像を自動的に撮影する。これがステップＳ１９３の周囲画像自動撮影処理である。この時、カメラ１６２は角度を変えて上下左右を撮影しても良いし、ムービーモードで動画撮影しても良いし、フォトモードで何枚かの静止画像を連続撮影してもよい。緊急通報指令信号、特定通報ダイヤル番号、及び撮影した画像は、小型携帯通信装置１６１Ｂの近距離無線部１６４ａから携帯電話１６５の近距離無線部１６４ｂに伝送される。この処理がステップＳ自動送信処理１８４の近距離無線による自動送信処理である。

なお、特定通報ダイヤルは小型携帯通信装置１６１Ｂに予め記憶させておいても良い。また、車載装置１７１から携帯電話１６５に直接、緊急通報指令信号、特定通報ダイヤル番号を携帯電話１６５に送信する方法も考えられる。

一方、ユーザの鞄の中にある携帯電話１６５は、緊急時かそうでないかに関わらず、任意（常時あるいは定期的等）に実行されるステップＳ１９５の携帯電話位置検出処理により、携帯電話自身の地図上位置を検出している。携帯電話位置検出処理とは、携帯電話１６５が位置検出部１６６において、何らかの方法により携帯電話自身の位置を検出し、検出した位置を地図上位置サービスサーバ１６７に送信して、検出位置に対応する地図上位置（＝住所）を規定した地図上位置情報１５７を地図上位置サービスサーバ１６７より取得する処理である。このステップＳ１８５の処理により携帯電話１６５は地図上位置を認識することができる。

位置検出部１６６による携帯電話の位置検出には、実施の形態１，実施の形態２で説明した移動局の地図上位置検出方法を用いてもよいし、ＧＰＳなどの本明細書で説明していない既存の他の方法を用いてもよい。また、位置検出部１６６に複数の方式による位置検出機能を設け、通信状況等の条件によって検出方式を切り替えるに構成しても良い。

携帯電話１６５は、小型携帯通信装置１６１ＢからBluetooth等の近距離無線部１６４ａを使用して送信された特定通報ダイヤル番号と、このダイヤル番号への緊急通報指令信号と、周囲撮影画像とを受信すると、緊急通報先１６８に特定ダイヤル番号に緊急発信し、緊急信号、周囲画像、及び、ステップＳ１９５の携帯電話位置検出処理により検出した携帯電話の地図上位置を含む緊急伝達情報１５６を緊急通報先１６８に送信する。ステップＳ１９６のこれが車両事故発生時における緊急通報処理である。

緊急伝達情報１５６内には、ステップＳ１９３の処理で取得した周囲画像の情報も含まれるため、緊急通報先１６８において、周囲画像から緊急内容の詳細を認識することができる。

このように、実施の形態４における緊急通報システムは、緊急状態検出装置である車載装置１７１が衝突（所定の緊急状態）を検出してから、特定通報先である緊急通報先１６８への緊急通報まで、全てが自動的かつ高速に行われるため、事故に遭った本人が携帯電話１６５を操作して連絡できないような場合においても、迅速かつ本人に安全なやり方で、救助に必要な緊急伝達情報１５６を緊急通報先１６８に通知できる。このため、緊急通報と救助に役立つ情報提供が即時に行え、被害を最小限に食い止めることのできる、緊急通報システムを実現できる。

以上のような本発明の実施の形態３及び実施の形態４に記載した緊急通報システムでは、事件、事故などあらゆる場合においても、緊急通報とユーザの救助や警察の捜査に役立つ情報提供が即時に行え、ユーザの被害を最小限に食い止めることのできる、緊急通報システムを実現できる。

＜実施の形態５＞
図２１はこの発明の実施の形態５である防犯サービスシステムの構成を示すブロック図である。同図に示すように、防犯サービスシステムは、無線通信ネットワーク１９７及びコアネットワーク１９８から構成され、無線通信ネットワーク１９７は移動局１９１、基地局１９２（基地局１９２−１〜１９２−Ｎ）及び基地局制御装置１９３により構成され、コアネットワーク１９８は交換機１９４、地図上位置サービスサーバ１９５、ホームメモリ局１９６及び防犯サービスサーバ１９９により構成される。

基地局１９２は移動局１９１を含むエリア、及びその周辺エリアの移動局と通信し、基地局制御装置１９３は基地局１０２を制御する。

図２１で示した防犯サービスシステムにおいて、主要な構成要素は、移動局１９１、地図上位置サービスサーバ、１９８、防犯サービスサーバ１９９である。図２２は、防犯サービスシステムの３つの主要構成要素間の動作関係を示す説明図である。

図２２に示すように、移動局１９１は位置検出部２０１、危険警告部２０２、及び危険位置送信部２０４を有している。位置検出部２０１は、自身の位置を検出して現在位置情報を防犯サービスサーバ１９９に送信するとともに、ユーザの所定の操作によって上記現在位置情報を危険位置送信部２０４内のメモリ等に登録位置情報として記憶させることができる。

危険位置送信部２０４はユーザの所定の操作により上記メモリ等に登録された登録位置情報して登録した位置情報を選択的に危険位置情報として送信することができる。危険警告部２０２は防犯サービスサーバ１９９から危険地域接近を通知する危険警告信号を受けると、ユーザに音や光で警告することができる。

また、防犯サービスサーバ１９９は危険領域を規定した防犯マップ２０３を有しており、移動局１９１の危険位置送信部２０４から送信される危険位置情報に基づき、防犯マップ２０３の危険領域内容を更新したり、位置検出部２０１より送信される現在位置情報の指示する現在位置が防犯マップ２０３内の危険領域内あるいは近傍にあるか否かを比較検証できる機能を持っている。

さらに、地図上位置サーバ１９５は、移動局１９１や防犯サービスサーバ１９９などから、地図上位置要求と共に移動局の位置情報（etc.北緯○度、東経○度）を受信すると、これに対応する地図上位置情報（ex.住所。東京都○○区…など）に変換する機能を持っている。

実施の形態５における防犯サービスシステムには、主に、２つの機能がある。１つめは防犯マップ更新機能、２つめは防犯マップによる移動局の危険区域接近監視と、接近時にユーザに警告を発する危険警告機能である。

図２３は防犯マップ更新機能の処理の流れを示すフローチャートであり、図２４は危険警告機能（防犯マップ２０３を用いた移動局１９１の危険区域接近監視、及び危険区域接近時にユーザに警告を発する機能）の処理の流れを示すフローチャートである。

まず、防犯マップ更新機能の処理手順について、図２３を参照して説明する。図２３に示すように、防犯マップ更新機能はステップＳ２１１〜Ｓ２１６の順で実行することによって実現される。

まず、ステップＳ２１１では、移動局１９１が位置検出部２０１にて、移動局自身の現在位置を検出する。位置検出部２０１での位置検出方法は実施の形態１，実施の形態２記載の方法でも良いし、それ以外のＧＰＳなどの方法でもよい。

そして、位置検出部２０１では、検出した移動局１９１の現在位置をユーザによって、危険位置送信部２０４内のメモリ等に登録位置情報として登録する。これがステップＳ２１２の処理である。

次に、ステップＳ２１３では、ユーザが所定の操作により、登録位置情報として危険位置送信部２０４内のメモリ等に登録された位置の中からユーザが危険であると判断した位置を選択すると、移動体通信ネットワークを利用して、危険位置送信部２０４から当該選択位置及びその危険内容を指示する情報を危険位置情報として防犯サービスサーバ１９９に送信する。移動局１９１が危険位置送信部２０４によって報告した危険位置情報には、例えば「北緯○度、東経○度」というフォーマットか、「基地局○○よりＸＸの方向へ△km」という位置情報が含まれる。

ステップＳ２１４では、防犯サービスサーバ１９９は移動局１９１から通知された危険位置情報を受信し、移動局９１の報告した危険位置情報の地図上位置を得るため、危険位置情報を移動局位置情報として地図上位置サービスサーバ１９５に通知するとともに、地図上位置変換要求を行う。

すると、ステップＳ２１５において、地図上位置サーバ１９５が応答として、移動局１９１の報告した移動局位置情報で指示された位置に対応する地図上位置を指示する移動局地図上位置情報を防犯サービスサーバ１９９に通知する。その結果、防犯サービスサーバ１９９は危険位置情報に対応する正確な地図上位置情報を得ることができる。

最後に、ステップＳ２１６において、地図上位置サービスサーバ１９５から移動局地図上位置情報を取得した防犯サービスサーバ１９５が、当該移動局地図上位置情報に基づき、防犯マップ２０３内の危険領域の内容を更新する。以上が、本実施の形態５の防犯サービスシステムにおける、防犯マップ更新機能の処理内容である。

次に、防犯サービスシステムの２つめの機能である、危険警告機能の処理内容を図２４を参照して説明する。図２４に示すように、危険警告機能はステップＳ２２１〜Ｓ２２６の順で実行することによって実現される。

まず、ステップＳ２２１では、移動局１９１が内部の位置検出部２０１にて、移動局１９１自身の位置を検出して現在位置情報を得る。位置検出部２０１での位置検出方法は、本発明の実施の形態１，実施の形態２に記載の方法でも良いし、それ以外の方法でも良い。

次に、ステップＳ２２２において、位置検出部２０１にて検出した移動局の現在位置情報を、防犯サービスサーバ１９９に送信する。移動局１９１が報告した現在位置情報は、例えば「北緯○度、東経○度」というフォーマットか、「基地局○○よりＸＸの方向へ△km」という情報である。

そこで、ステップＳ２２３において、防犯サービスサーバ１９９は、移動局９１の報告した現在位置情報の地図上位置を得るため、現在位置情報を移動局位置情報として地図上位置サービスサーバ１９５に通知するとともに、地図上位置変換要求を行う。

すると、ステップＳ２２４において、地図上位置サーバ１９５が応答として、移動局１９１の報告した移動局位置情報で指示された位置に対応する地図上位置の情報である移動局地図上位置情報を防犯サービスサーバ１９９に通知する。その結果、防犯サービスサーバ１９９は現在位置情報に対応する正確な地図上位置情報を得ることができる。

そして、ステップＳ２２５において、防犯サービスサーバ１００が防犯マップ２０３内の危険領域と地図上位置サービスサーバ１９５から得た移動局１９１の地図上位置情報で規定された位置とを比較し、移動局１９１の現在位置が危険領域に近づいている危険状態と判断した場合、移動局１９１に危険警告信号を通知する。なお、危険状態の判断は危険領域と移動局１９１の現在位置情報との比較結果に基づき様々に設定することが可能である。

移動局１９１は、防犯サービスサーバ１９９から危険警告通知を受信すると、ステップＳ２２６において、危険警告部２０２にて音や光でユーザに知らせる告知処理を実行し、さらに、移動局現在位置と、危険領域の情報を防犯サービスサーバ１９９から受け取り、移動局１９１の画面上に表示する。

以上のようにして、実施の形態５の防犯サービスシステムは、防犯マップ２０３を用いた移動局１９１の危険区域接近監視と、接近時にユーザに警告を発する危険警告機能を実現する。

以上のように、実施の形態５の防犯サービスシステムでは、ユーザが夜間や見知らぬ土地にいる場合などに危険領域に接近したとき、上述した危険警告機能によって、移動局１９１がユーザに音や光で警告し、現在位置と危険地域に関する情報を画面に表示することができるため、ユーザはこれを利用して、事故や事件に遭遇することを未然に防ぐことができる。

さらに、ユーザーから、新たな危険位置、危険内容を含む危険位置情報を得て、これにより防犯マップ２０３の危険領域内容を更新できることにより、常に最新の信頼できる防犯情報をもち、それに基づいた確実で信頼度の高い防犯サービスシステムを実現できる。

＜まとめ＞
実施の形態１及び実施の形態２で示した移動局の地図上位置検出方法は、安いコストで、より精度の高い位置検出を実現でき、移動局の位置検出を利用した、ナビ、防犯、救助、教育など、さまざまなモバイルネットワークサービスシステムに利用可能である。

また、実施の形態３及び実施の形態４で示した緊急通報システムは、これまでの移動体通信ネットワークに、新規にユーザ用の小型携帯通信装置を付加するだけの比較的安価なコストで、屋内、屋外、車内を問わず、あらゆる場所において、緊急通報とユーザの救助や警察の捜査に役立つ情報提供が即時に行え、ユーザの被害を最小限に食い止めることのできる。

また、実施の形態５における防犯サービスシステムは、子供から大人まで持つようになった携帯電話（移動局１９１）という通信装置とその通信ネットワークを利用しているため、今後さらに求められるきめこまかく信頼の高い防犯サービスの実現に大きな貢献ができる可能性がある。

この発明の実施の形態１である移動局の位置検出方法を実現する移動体通信ネットワークのシステム構成を示すブロック図である。 図１で示した移動体通信ネットワークにおける基地局の内部構成を示すブロック図である。 図１で示した移動体通信ネットワークにおける移動局の内部構成を示すブロック図である。 実施の形態１である移動局の位置検出方法の処理の流れを示すフローチャートである。 図３で示した受信部の内容構成の主要部分を示すブロック図である。 図５で示したマッチドフィルタタイミング検出部による受信ピークタイミング検出処理内容を示す説明図である。 図３で示した直接波判定部の内部構成を示す説明図である。 加速度センサにおけるx,y,zの座標軸の説明図である。 図８で示した座標軸を、地面上の座標（固定座標）に変換させる説明図である。 移動局位置検出ステップＳ４７による位置検出の１例を示した説明図である。 実施の形態２である移動局の位置検出方法を実現する移動体通信ネットワークのシステム構成を示すブロック図である。 図１１で示した基地局の構成を示すブロック図である。 図１１で示した移動局の構成を示すブロック図である。 実施の形態２の移動局の位置検出方法の処理の流れを示すフローチャートである。 第１〜第３の移動局基地局間距離のみで位置を検出する方法の説明図である。 第１〜第３の移動局基地局間距離による位置検出の補正方法を説明する説明図である。 この発明の実施の形態３である緊急通報システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態３の緊急通報システムによる緊急通報の処理の流れるを示すフローチャートである。 この発明の実施の形態４である緊急通報システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態４の緊急通報システムによる緊急通報の処理の流れるを示すフローチャートである。 この発明の実施の形態５である防犯サービスシステムの構成を示すブロック図である。 防犯サービスシステムの３つの主要構成要素間の動作関係を示す説明図である。 防犯マップ更新機能の処理の流れを示すフローチャートである。 危険警告機能の処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１，１０１，１９１ 移動局、２，２−１〜２−ｎ，１０２，１０２−１〜１０２−Ｎ 基地局、３，１０３ 基地局制御部、４，１０４ 交換機、５，１０５，１９５ 地図上位置サービスサーバ、６，１０６ ホームメモリ局、７，１０７，１９７ 無線通信ネットワーク、８，１０８，１９８ コアネットワーク、２５，１２４ 方位／加速度検出部、２６，１２５ 移動速度／移動方位検出部、１６１Ａ，１６１Ｂ 小型携帯通信装置、１６５ 携帯電話、１６６ 位置検出部、１６７ 地理位置サービスサーバ、１６８ 緊急通報先、１７１ 車載装置、１９９ 防犯サービスサーバ。

Claims (13)

1. 移動局と少なくとも一つの基地局からなる無線通信ネットワーク上における移動局の位置検出方法であって、前記移動局は自身の移動時における加速度及び方位が検出可能な方位／加速度検出部を有し、
   (a) 前記少なくとも一つの基地局のうち所定の基地局と前記移動局との間における電波伝搬時間に基づき、第１サンプリング時点及びその後の第２サンプリング時点の前記移動局と前記所定の基地局との距離である第１及び第２サンプリング時点それぞれの移動局基地局間距離を検出するステップと、
   (b) 前記移動局の前記方位／加速度検出部より得られる方位／加速度に基づき、前記第１及び第２サンプリング時点間における前記移動局の移動距離及び移動方位を検出して移動方位及び距離情報を得るステップと、
   (c) 前記ステップ(a)で求めた前記第１及び第２サンプリング時点の前記移動局基地局間距離と、前記ステップ(b)で求めた前記移動方位及び距離情報に基づき、前記第２サンプリング時点における前記移動局の位置を検出するステップと、
   を備える、
   移動局の位置検出方法。
2. 請求項１記載の移動局の位置検出方法であって、
   前記無線通信ネットワークは前記移動局の位置に対応する地図上位置が格納された所定の地図上位置サーバとアクセス可能であり、
   (d) ステップ(c) で認識した前記移動局の位置に基づき、前記所定の地図上位置サーバとアクセスして、前記移動局の位置に対応する地図上位置を認識するステップをさらに備える、
   移動局の位置検出方法。
3. 請求項１あるいは請求項２記載の位置検出方法であって、
   前記移動局及び前記所定の基地局はそれぞれ時刻を計時する時計機能を有し、
   (e) 前記移動局と前記所定の基地局との間の電波伝搬時間及び前記基地局の応答処理時間に基づき、前記移動局の計時時刻を前記所定の基地局の計時時刻と合致させるステップをさらに備える、
   移動局の位置検出方法。
4. 移動局と少なくとも３つの基地局からなる無線通信ネットワーク上における移動局の位置検出方法であって、前記移動局は移動時における自身の方位及び加速度が検出可能な方位／加速度検出部を有し、
   (a) 前記少なくとも３つの基地局のうちの第１〜第３の基地局と前記移動局との間における第１〜第３の電波伝搬時間に基づき、第１サンプリング時点及びその後の第２サンプリング時点における前記移動局と前記第１〜第３の基地局との距離である、前記第１及び第２のサンプリング時点それぞれの第１〜第３の移動局基地局間距離を検出するステップと、
   (b) 前記移動局の前記方位／加速度検出部より得られる方位／加速度に基づき、前記第１及び第２サンプリング時点間における前記移動局の移動距離及び移動方位を検出して移動方位及び距離情報を得るステップと、
   (c) 前記ステップ(a)で求めた前記第１及び第２サンプリング時点の第１〜第３の移動局基地局間距離に基づき、前記第１及び第２サンプリング時点の前記移動局の位置をそれぞれ検出するステップとを備え、
   前記ステップ(c) は前記第１サンプリング時点の前記第１〜第３の移動局基地局間距離と、前記第２サンプリング時点における前記第１〜第３の移動局基地局間距離と、前記前記移動方位及び距離情報とに基づき、前記第１及び第２サンプリング時点における前記移動局の位置を補正する機能をさらに有することを特徴とする、
   移動局の位置検出方法。
5. 請求項４記載の移動局の位置検出方法であって、
   前記無線通信ネットワークは前記移動局の最新位置に対応する地図上位置が格納された所定の地図上位置サーバとアクセス可能であり、
   (d) ステップ(c) で検出した前記移動局の最新位置に基づき、前記所定の地図上位置サーバとアクセスして、前記移動局の最新位置に対応する地図上位置を認識するステップをさらに備える、
   移動局の位置検出方法。
6. 所定の操作により緊急信号が発信可能な緊急信号発信手段を有し、携帯性を具備する小型携帯通信装置と、
   自身の位置を検出可能な位置検出部を有し、前記緊急信号を受けると、少なくとも自身の位置情報を含む緊急伝達情報を緊急通報先に伝達可能な移動局と、
   を備える緊急通報システム。
7. 請求項６記載の緊急通報システムであって、
   前記小型携帯通信装置は画像撮像機能を有し、前記緊急信号と共に前記画像撮像機能によって撮像された画像情報を送信可能であり、
   前記移動局は前記緊急伝達情報に前記画像情報を含ませて前記緊急通信先に伝達可能である、
   緊急通報システム。
8. 請求項６あるいは請求項７記載の緊急通報システムであって、
   前記移動局の位置に対応する地図上位置情報を有する地図上位置サーバをさらに備え、
   前記移動局は、前記地図上位置サーバにアクセスして、自身の位置に対応する地図上位置を認識可能である、
   緊急通報システム。
9. 所定の緊急状態時に緊急状態発生信号を出力する機能を有する緊急状態検出装置と、
   前記緊急状態発生信号を受けると緊急信号が発信可能であり、携帯性を具備する小型携帯通信装置と、
   自身の位置を検出可能な位置検出部を有し、前記緊急信号を受けると、少なくとも自身の位置情報を含む緊急伝達情報を緊急通報先に伝達可能な移動局と、
   を備える緊急通報システム。
10. 請求項９記載の緊急通報システムであって、
    前記小型携帯通信装置は画像撮像機能を有し、前記緊急信号と共に前記画像撮像機能によって撮像された画像情報を送信可能であり、
    前記移動局は前記緊急伝達情報に前記画像情報を含ませて前記緊急通信先に伝達可能である、
    緊急通報システム。
11. 請求項９あるいは請求項１０記載の緊急通報システムであって、
    前記移動局の位置に対応する地図上位置情報を有する地図上位置サーバをさらに備え、
    前記移動局は、前記地図上位置サーバにアクセスして、自身の位置に対応する地図上位置を認識可能である、
    緊急通報システム。
12. 自身の位置を検出し、現在位置情報として送信可能な位置検出部と、前記位置検出部より検出された位置を登録位置情報として登録し、所定の操作により前記登録位置情報として登録した位置情報を危険位置情報として送信可能な危険位置送信部と、危険警告信号を受ける危険状態を告知可能な危険警告部とを有する移動局と、
    危険領域を規定した防犯マップを有し、前記危険位置情報に基づき前記防犯マップ内の前記危険領域を更新するとともに、前記現在位置情報で規定する位置と前記危険領域との比較結果に基づき危険状態と判断した場合、前記危険警告信号を前記移動局に送信する防犯サービス部と、
    を備える防犯サービスシステム。
13. 請求項１２記載の防犯サービスシステムであって、
    前記移動局の位置に対応する地図上位置情報を有する地図上位置サーバをさらに備え、
    前記防犯サービス部は、前記地図上位置サーバにアクセスして、前記移動局の位置に対応する地図上位置を認識可能である、
    防犯サービスシステム。
    

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