JP2008236516A - ノード位置測定方法、ノード位置測定システム及びサーバ - Google Patents

ノード位置測定方法、ノード位置測定システム及びサーバ Download PDF

Info

Publication number
JP2008236516A
JP2008236516A JP2007074724A JP2007074724A JP2008236516A JP 2008236516 A JP2008236516 A JP 2008236516A JP 2007074724 A JP2007074724 A JP 2007074724A JP 2007074724 A JP2007074724 A JP 2007074724A JP 2008236516 A JP2008236516 A JP 2008236516A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
node
positioning signal
time
server
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
JP2007074724A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenichi Mizugaki
健一 水垣
Ryosuke Fujiwara
亮介 藤原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2007074724A priority Critical patent/JP2008236516A/ja
Priority to US12/068,291 priority patent/US20080232297A1/en
Publication of JP2008236516A publication Critical patent/JP2008236516A/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
    • G01S5/06—Position of source determined by co-ordinating a plurality of position lines defined by path-difference measurements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W48/00—Access restriction; Network selection; Access point selection
    • H04W48/08—Access restriction or access information delivery, e.g. discovery data delivery
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W64/00—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/08—Access point devices

Abstract

【課題】二つ以上の基地局が信号を受信した場合に、ノードの位置を算出する。
【解決手段】ノードと、基準局と、複数の基地局と、サーバと、ネットワークと、を備えるノード位置測定システムであって、前記基準局は、前記測位信号を受信した場合に、基準信号を送信し、前記基地局は、前記測位信号及び前記基準信号を受信し、前記受信した測位信号及び基準信号から特定のパターンを検出し、前記測位信号から特定のパターンを検出してから前記基準信号から特定のパターンを検出するまでの時間を測定し、前記測定された時間を含む受信タイミング情報を、前記サーバに送信し、前記サーバは、前記基地局から受信した受信タイミング情報に基づいて、前記基準局が前記測位信号を受信した時刻と前記基地局が前記測位信号を受信した時刻との差を算出し、前記算出された差に基づいて、前記ノードの位置を算出することを特徴とする。
【選択図】図９

Description

本発明は、ノード、基準局、基地局、サーバ及びネットワークを備えるノード位置測定システムに関する。
従来の代表的なノード位置測定方法として、ＧＰＳ等の衛星からの信号を用いて位置を算出する技術が知られている。
また、特許文献１及び非特許文献２には、基準局が基準信号を送信した時刻から、基地局が測位信号を受信した時刻を減算することによって求まった時間に基づいて、ノードの位置を算出する技術が開示されている。
また、特許文献２には、ノードの位置を任意のタイミングで測定可能な技術が開示されている。
また、特許文献３には、ロランＣを用いることによって、ノードの位置を算出する技術が開示されている。
また、特許文献４には、新たに追加された無線装置の位置を算出する技術が開示されている。
また、非特許文献１には、ノードから送信される信号を各基地局が受信する時刻の差に基づいて、ノードの位置を算出する技術が開示されている。
特開２００６−１７０８９１号公報 特開２００５−１４０６１７号公報 特表２００６−５２６１４４号公報 特開２００６−１８６５５１号公報 荻野敦、他５名、「無線ＬＡＮ統合アクセスシステム（１） 位置検出システムの検討」、２００３年総合大会講演論文集、電子情報通信学会、Ｂ−５−２０３、ｐ．６６２ 水垣健一、他９名、「３ｎＷ/ｂｐｓ超低消費電力ＵＷＢ無線システム（６）：３０ｃｍ高精度測位システムの検討」、２００５年ソサイエティ大会講演論文集、電子情報通信学会、Ａ−５−１５、ｐ．１３９
衛星からの信号を用いる技術では、専用の受信装置及びアンテナが必要となるため、ノードを小型化及び低消費電力化できないという問題があった。更に、この技術は、衛星からの電波が受信できる屋外でしか使用できないという問題があった。
また、特許文献１に開示された技術では、少なくとも三つの基地局が測位信号及び基準信号を受信しなければ、ノードの位置を算出できないという問題があった。そのため、特許文献１に開示されたノード位置測定システムは、多くの基地局を備える必要があり、高コストとなる。
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであって、二つ以上の基地局が測位信号及び基準信号を受信した場合に、ノードの位置を算出可能なノード位置測定システムを提供することを目的とする。
本発明の代表的な形態は、測位信号を送信するノードと、基準信号を送信する基準局と、前記測位信号及び前記基準信号を受信する複数の基地局と、前記ノードの位置を算出するサーバと、前記基地局と前記サーバとを接続するネットワークと、を備えるノード位置測定システムにおける、ノード位置測定方法であって、前記基準局は、前記測位信号を受信した場合に、基準信号を送信し、前記基地局は、前記測位信号及び前記基準信号を受信し、前記受信した測位信号及び基準信号から特定のパターンを検出し、前記測位信号から特定のパターンを検出してから前記基準信号から特定のパターンを検出するまでの時間を測定し、前記測定された時間を含む受信タイミング情報を、前記サーバに送信し、前記サーバは、前記基地局から受信した受信タイミング情報に基づいて、前記基準局が前記測位信号を受信した時刻と前記基地局が前記測位信号を受信した時刻との差を算出し、前記算出された差に基づいて、前記ノードの位置を算出することを特徴とする。
本発明の代表的な形態によれば、二つ以上の基地局が測位信号及び基準信号を受信した場合に、ノードの位置を算出できる。
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態の測位システムの構成のブロック図である。
測位システムは、ノード１、基準局２、基地局３及びサーバ４を備える。
本ブロック図では、ノード１及び基準局２が、一つずつ図示されているが、当該測位システムに複数備わっていてもよい。また、基地局３が、二つ図示されているが、当該測位システムにいくつ備わっていてもよい。但し、本実施の形態では、ノード１の通信範囲と基準局２の通信範囲とが重複する範囲に、少なくとも二つの基地局３が設置されている必要がある。
ノード１は、当該測位システムにおいて、位置が計測される端末装置である。ノード１は、当該ノード１の位置が計測される時に、測位信号５を送信する。なお、測位信号５は、当該ノード１の位置を計測するために使用される無線パケットである。
基準局２は、ノード１から測位信号５を受信した後に、基準信号６を送信する。なお、基準信号６は、基準局２が基準信号６を送信した時刻を確定するために使用される無線パケットである。
基地局３は、測位信号５を、ノード１から受信する。また、基地局３は、基準信号６を基準局２からを受信する。そして、基地局３は、当該測位信号５を受信した時刻と当該基準信号６を受信した時刻との差を測定する。
なお、基地局３が測位信号５を受信した時刻は、当該測位信号５に含まれる特定のビットパターンを当該基地局３が検出した時刻である。同様に、基地局３が基準信号６を受信した時刻は、当該基準信号６に含まれる特定のビットパターンを当該基地局３が検出した時刻である。
また、基地局３は、当該測位信号５を受信した時刻と当該基準信号６を受信した時刻との差含む受信タイミング情報７を、ネットワーク８を介してサーバ４に送信する。なお、ネットワーク８は、有線であってもよいし、無線であってもよい。
サーバ４は、システム情報データベース（図示省略）を備える。また、サーバ４は、ネットワーク８を介して基地局３と接続されている。サーバ４は、各基地局３から受信した受信タイミング情報７及びシステム情報データベースに含まれる情報を用いて、ノード１の位置を算出する。
なお、本実施の形態の測位システムの通信には、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅｂａｎｄ）のパルス方式又はＣＤＭＡ方式が適用されると、好適である。
図２は、本発明の第１の実施の形態の測位システムに備わるノード１の構成のブロック図である。
ノード１は、信号作成部１１、制御部１２及びアンテナ１３を備える。更に、ノード１は、センサ及びタイマなどを備えていてもよい。また、ノード１は、センサ及びタイマなどに接続されていてもよい。センサは、環境情報を測定するものであれば、いかなるものであってもよい。例えば、センサは、当該ノード１の周囲の状況の異常を検出する。なお、ノード１は、センサによって測定された情報を、無線通信により基地局３に送信してもよい。
制御部１２は、当該ノード１の処理の全体を制御する。例えば、制御部１２は、ノード１に備わる又は接続されているセンサ又はタイマからの情報等に基づいて、当該ノード１が測位信号５を送信する時刻を決定する。
また、制御部１２は、測位信号５の送信を基地局３から要求された場合等にも、ノード１が測位信号５を送信する時刻を決定する。
信号作成部１１は、制御部１２から測位信号送信の指示を受けると、測位信号５を作成する。そして、信号作成部１１は、制御部１２によって決定された時刻に、作成した測位信号５をアンテナ１３から送信する。
なお、測位信号５のヘッダ部分には、当該測位信号５の送信元のノード１の一意な識別子であるノードＩＤが格納される。そのため、基準局２及び基地局３は、受信した測位信号５の送信元のノード１を特定できる。
図３は、本発明の第１の実施の形態の測位システムに備わる基準局２の構成のブロック図である。
基準局２は、信号作成部２１、受信判定部２２、制御部２３及びアンテナ２４を備える。
受信判定部２２は、アンテナ２４から受信した信号を復号することによって、アンテナ２４から受信した信号が測位信号５であるか否かを判定する。更に、アンテナ２４から受信した信号が測位信号５であった場合、受信判定部２２は、当該測位信号５の送信元のノード１を特定する。
制御部２３は、アンテナ２４から測位信号５を受信すると、信号作成部２１によって作成される基準信号６の内容及び当該基準局２が基準信号６を送信する時刻を決定し、信号作成部２１に指示する。なお、制御部２３は、アンテナ２４から受信した測位信号５の送信元が特定のノード１の場合のみ、信号作成部２１に信号の作成を指示してもよい。
信号作成部２１は、制御部２３から基準信号作成の指示を受けると、基準信号６を作成する。そして、信号作成部２１は、制御部２３によって決定された時刻に、作成した基準信号６をアンテナ２４から送信する。
なお、基準信号６のヘッダ部分には、当該基準信号６の送信元の基準局２の一意な識別子である基準局ＩＤが格納される。そのため、基地局３は、受信した基準信号６の送信元の基準局２を特定できる。
図４は、本発明の第１の実施の形態の測位システムに備わる基地局３の構成のブロック図である。
基地局３は、同期捕捉部３１、復号部３２、受信タイミング測定部３３、メモリ３４、通信部３５及びアンテナ３７を備える。
同期捕捉部３１は、ノード１から送信された測位信号５及び基準局２から送信された基準信号６に、当該基地局３の動作クロックを同期させる。そして、同期捕捉部３１は、測位信号５及び基準信号６からビット列を読み取る。
復号部３２は、同期捕捉部３１によって読み取られたビット列から情報を復号する。
受信タイミング測定部３３は、当該基地局３が測位信号５を受信した時刻と当該基地局３が基準信号６を受信した時刻との差を測定する。なお、基地局３が測位信号５を受信した時刻は、測位信号５に含まれる特定のビットパターンを受信タイミング測定部３３が検出した時刻である。同様に、基地局３が基準信号６を受信した時刻は、基準信号６に含まれる特定のビットパターンを受信タイミング測定部３３が検出した時刻である。
例えば、受信タイミング測定部３３は、測位信号５に含まれる特定のビットパターンを検出してから、基準信号６に含まれる特定のビットパターンを検出するまでの間における、基地局３の動作クロックの数及び当該動作クロックの位相をシフトさせる位相制御信号の数をカウントする。これによって、受信タイミング測定部３３は、当該基地局３が測位信号５を受信した時刻と当該基地局３が基準信号６を受信した時刻との差を測定する。
また、受信タイミング測定部３３は、高速のサンプラーを用いて、測位信号５及び基準信号６の受信波形を記録する。そして、受信タイミング測定部３３は、記録した受信波形に基づいて、当該基地局３が測位信号５を受信した時刻と当該基地局３が基準信号６を受信した時刻との差を測定してもよい。
そして、受信タイミング測定部３３は、測定した差を含む受信タイミング情報７をメモリ３４に格納する。
なお、受信タイミング情報７は、当該基地局３が測位信号５を受信した時刻と当該基地局３が基準信号６を受信した時刻との差の代わりに、当該基地局３が測位信号５を受信した時刻及び当該基地局３が基準信号６を受信した時刻を含んでもいてもよい。この場合、サーバ４は、受信タイミング情報７に基づいて、当該基地局３が測位信号５を受信した時刻と当該基地局３が基準信号６を受信した時刻との差を算出する。
メモリ３４は、受信タイミング情報７を記憶する。
通信部３５は、メモリ３４に記憶される受信タイミング情報７をネットワーク８を介してサーバ４に送信する。
以上のように、本実施の形態の基地局３は、通常の無線通信装置に受信タイミング測定部３３を備えたものなので、構造を簡単にできる。
次に、インパルス状の信号を用いて通信するインパルス方式を適用した基地局３を一例として、説明する。
同期捕捉部３１は、マッチドフィルタ、タイミング制御装置、復調部及びパターン検出部を含む。
タイミング制御装置は、マッチドフィルタの出力が最大となるように、入力された測位信号５又は基準信号６のパルス列の位相を調整する。
復調部は、マッチドフィルタの出力をビット列に変換する。パターン検出部は、復調部によって変換されたビット列から、特定のビットパターンを検出する。そして、パターン検出部は、特定のビットパターンを検出すると、パターン検出信号を受信タイミング測定部３３へ送信する。
更に、特定のビットパターンがＳＦＤ（Ｓｔａｒｔ ｏｆ Ｆｒａｍｅ Ｄｅｌｉｍｉｔｅｒ）の場合、パターン検出部は、ＳＦＤ以後のビット列を復号部３２へ送信する。復号部３２は、パターン検出部から受信したビット列を復号することによって、測位信号５又は基準信号６の内容を読み取る。
図５は、本発明の第１の実施の形態の測位システムに備わるサーバ４の構成のブロック図である。
サーバ４は、通信部４１、位置計算部４２及びシステム情報データベース４３を備える。なお、通信部４１、位置計算部４２及びシステム情報データベース４３は、プロセッサ、メモリ及びインタフェースによって実現される。
通信部４１は、ネットワーク８に接続されるインタフェースである。例えば、通信部４１は、基地局３から受信タイミング情報７を受信する。すると、通信部４１は、受信した受信タイミング情報７を位置計算部４２に転送する。
システム情報データベース４３は、当該測位システムに関する情報を記憶する。具体的には、システム情報データベース４３は、基地局位置情報テーブル４３１及び基準局位置情報テーブル４３２を記憶する。更に、システム情報データベース４３は、基準局２と各基地局３との間の距離を記憶してもよいし、基準局２から各基地局３までの基準信号６の伝搬時間を記録してもよい。
基地局位置情報テーブル４３１は、基地局３の位置を管理する。なお、基地局位置情報テーブル４３１については、図６で詳細を説明する。
基準局位置情報テーブル４３２は、基準局２の位置を管理する。なお、基準局位置情報テーブル４３２については、図７で詳細を説明する。
位置計算部４２は、通信部４１から受信した受信タイミング情報７及びシステム情報データベース４３に記憶されている情報に基づいて、ノード１の位置を算出する。
図６は、本発明の第１の実施の形態のサーバ４に記憶される基地局位置情報テーブル４３１の構成図である。
基地局位置情報テーブル４３１は、基地局ＩＤ４３１１、Ｘ座標４３１２、Ｙ座標４３１３及びＺ座標４３１４を含む。
基地局ＩＤ４３１１は、基地局３の一意な識別子である。
Ｘ座標４３１２は、Ｘ軸方向における、当該レコードの基地局ＩＤ４３１１によって識別される基地局３の位置を示す。Ｙ座標４３１３は、Ｙ軸方向における、当該レコードの基地局ＩＤ４３１１によって識別される基地局３の位置を示す。Ｚ座標４３１４は、Ｚ軸方向における、当該レコードの基地局ＩＤ４３１１によって識別される基地局３の位置を示す。
なお、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は、互いに直行していれば、当該測位システム内でどのように定義されてもよい。
図７は、本発明の第１の実施の形態のサーバ４に記憶される基準局位置情報テーブル４３２の構成図である。
基準局位置情報テーブル４３２は、基準局ＩＤ４３２１、Ｘ座標４３２２、Ｙ座標４３２３、Ｚ座標４３２４及び処理遅延時間４３２５を含む。
基準局ＩＤ４３２１は、基準局２の一意な識別子である。Ｘ座標４３２２は、Ｘ軸方向における、当該レコードの基準局ＩＤ４３２１によって識別される基準局２の位置を示す。Ｙ座標４３２３は、Ｙ軸方向における、当該レコードの基準局ＩＤ４３２１によって識別される基準局２の位置を示す。Ｚ座標４３２４は、Ｚ軸方向における、当該レコードの基準局ＩＤ４３２１によって識別される基準局２の位置を示す。
処理遅延時間４３２５は、当該レコードの基準局ＩＤ４３２１によって識別される基準局２が測位信号５を受信してから基準信号６を送信するまでに要する時間である。
図８は、本発明の第１の実施の形態のノード１から送信される測位信号５及び基準局２から送信される基準信号６の構成図である。
測位信号５及び基準信号６は、無線パケットであり、プリアンブル９１、ＳＦＤ（Ｓｔａｒｔ ｏｆ Ｆｒａｍｅ Ｄｅｌｉｍｉｔｅｒ）９２、ヘッダ９３及びデータ部９４を含む。
プリアンブル９１は、当該測位信号５又は基準信号６を受信した基準局２又は基地局３においてタイミング同期に使用される。ＳＦＤ９２は、プリアンブル９１の終了を示す。なお、本実施の形態では、ＳＦＤ９２は、受信時刻を定めるための特定のビットパターンとして使用される。
ヘッダ９３には、当該測位信号５又は基準信号６の送信元の識別子及び送信先の識別子等の情報が格納される。なお、ヘッダ９３に含まれる情報の一部が、ＳＦＤ９２の代わりに、受信時刻を定めるための特定のビットパターンとして使用されてもよい。
例えば、位置を測定したいノード１の識別子を特定のビットパターンとすることによって、当該ノード１の位置のみが測定される。
データ部９４には、当該測位信号５又は基準信号６の内容が格納される。なお、データ部９４に含まれる情報の一部が、ＳＦＤ９２の代わりに、受信時刻を定めるための特定のビットパターンとして使用されてもよい。
測位信号５及び基準信号６は、例えば、プリアンブル９１を「１６８ビット」、ＳＦＤ９２を「８ビット」、ヘッダ９３を「４８ビット」、データ部９４を「２００ビット」のように構成される。
図９は、本発明の第１の実施の形態の測位システムのノード位置測定処理のフローチャートである。
まず、ノード１は、測位信号５を送信する（Ｓ１２０１）。すると、各基地局３は、ノード１から送信された測位信号５のプリアンブル９１を用いて受信タイミングを同期させ、当該測位信号５を受信する。
一方、基準局２は、通常状態では、ノード１から送信された測位信号５を監視している。つまり、基準局２は、測位信号５を受信可能な待ち受け状態にある。基準局２は、ノード１から送信された測位信号５を受信した場合、基地局３に基準信号６を送信する（Ｓ１２０２）。
なお、基準局２は、測位信号５を受信してから処理遅延時間経過後に、基準信号６を基地局３に送信する。これによって、基準局２から送信された基準信号６とノード１から送信された測位信号５の反射波とが重なるのを避けることができる。
次に、各基地局３は、基準局２から送信された基準信号６のプリアンブル９１を用いて受信タイミングを同期させ、当該基準信号６を受信する。
このとき、各基地局３は、測位信号５を受信してから基準信号６を受信するまでの時間Ｔmeansを計測する（Ｓ１２０３）。なお、時間Ｔmeansについては、図１０で詳細を説明する。
次に、各基地局３は、受信タイミング情報７をサーバ４に送信する（Ｓ１２０４）。受信タイミング情報７は、計測された時間Ｔmeans、当該基地局３の識別子、当該基地局３が受信した測位信号５の送信元のノード１の識別子及び当該基地局３が受信した基準信号６の送信元の基準局２の識別子等を含む。
サーバ４は、各基地局３から受信タイミング情報７を受信する。なお、サーバ４は、二つの基地局３から受信タイミング情報７を受信できれば、ノード１の位置を算出できる。
次に、サーバ４は、受信タイミング情報７の送信元の基地局３のすべてを、順番に選択する（Ｓ１２０５）。
例えば、受信タイミング情報７を二つの基地局３から受信した場合、サーバ４は、当該二つの基地局３を順番に選択する。また、受信タイミング情報７を三つ以上の基地局３から受信した場合、サーバ４は、当該三つ以上の基地局３のうちの任意の二つを、順番に選択してもよい。
次に、サーバ４は、選択した基地局３から送信された受信タイミング情報７から、時間Ｔmeans、基地局３の識別子及び基準局２の識別子を抽出する。
次に、サーバ４は、抽出した基地局３の識別子と基地局位置情報テーブル４３１の基地局ＩＤ４３１１とが一致するレコードを、基地局位置情報テーブル４３１から選択する。次に、サーバ４は、選択したレコードから、Ｘ座標４３１２、Ｙ座標４３１３及びＺ座標４３１４を抽出する。
次に、サーバ４は、抽出した基準局２の識別子と基準局位置情報テーブル４３２の基準局ＩＤ４３２１とが一致するレコードを、基準局位置情報テーブル４３２から選択する。次に、サーバ４は、選択したレコードから、Ｘ座標４３２２、Ｙ座標４３２３、Ｚ座標４３２４及び処理遅延時間４３２５を抽出する。なお、処理遅延時間４３２５については、図１２で詳細を説明する。
次に、サーバ４は、抽出したＸ座標４３１２、Ｙ座標４３１３、Ｚ座標４３１４、Ｘ座標４３２２、Ｙ座標４３２３及びＺ座標４３２４に基づいて、選択した基地局３と基準局２との間の距離を算出する。
次に、サーバ４は、算出した距離を光速で割ることによって、選択した基地局３と基準局２との間の信号伝搬遅延時間を算出する。なお、信号伝搬遅延時間については、図１１で詳細を説明する。
次に、サーバ４は、抽出した時間Ｔmeansから、算出した信号伝播遅延時間を減算する。これによって、サーバ４は、選択した基地局３が測位信号５を受信した時刻と基準局２が基準信号６を送信した時刻との差Ｔ5を算出する。
次に、サーバ４は、算出した差Ｔ5から、抽出した処理遅延時間４３２５を減算する。これによって、サーバ４は、選択した基地局３が測位信号５を受信した時刻と基準局２が測位信号５を受信した時刻との差Ｔabsを算出する（Ｓ１２０６）。なお、差Ｔabsについては、図１３で詳細を説明する。
次に、サーバ４は、ステップＳ１２０５において、受信タイミング情報７の送信元の基地局３のすべてを選択したか否かを判定する（Ｓ１２０７）。
受信タイミング情報７の送信元の基地局３のいずれかを選択していない場合、サーバ４は、ステップＳ１２０５に戻る。そして、サーバ４は、次の基地局３を選択し、選択した基地局３が測位信号５を受信した時刻と基準局２が測位信号５を受信した時刻との差Ｔabsを算出する。
一方、受信タイミング情報７の送信元の基地局３のすべてを選択した場合、サーバ４は、算出した差Ｔabs、各基地局３の位置及び基準局２の位置に基づいて、ノード１の位置を算出する（Ｓ１２０８）。そして、ノード位置測定処理が終了する。
なお、基地局３の位置は、ステップＳ１２０６において抽出されたＸ座標４３１２、Ｙ座標４３１３及びＺ座標４３１４である。また、基準局２の位置は、ステップＳ１２０６において抽出されたＸ座標４３２２、Ｙ座標４３２３及びＺ座標４３２４である。
例えば、サーバ４は、最尤推定法又は双曲線交会法を用いて、ノード１の位置を算出する。
最尤推定法では、サーバ４は、ノード１の位置を推定する。そして、サーバ４は、推定した位置にノード１が存在すると仮定した場合における、基地局３が測位信号５を受信した時刻と基準局２が測位信号５を受信した時刻との差Ｔabsを、基地局３ごとに算出する。次に、サーバ４は、ノード１の位置を仮定した場合における差ＴabsとステップＳ１２０６で算出した差Ｔabsとの二乗誤差を、基地局３ごとに算出する。次に、サーバ４は、算出した二乗誤差の総和が最も小さくなるように、ノード１の位置を決定する。
一方、双曲線交会法では、サーバ４は、各基地局３と基準局２との間に、ステップＳ１２０６で算出した差Ｔabsを満たす座標の集合である双曲線を描く。そして、サーバ４は、描いた双曲線の交点を、ノード１の位置として決定する。
本実施の形態では、基地局３が、測位信号５及び基準信号６を直接波として受信することを前提としている。しかしながら、基地局３が、測位信号５及び基準信号６のうちの少なくとも一方を直接波でなく、間接波として受信する場合もある。この場合、サーバ４は、基地局３から受信した受信タイミング情報７に含まれる時間Ｔmeansを補正する。例えば、サーバ４は、信号処理によって、受信タイミング情報７に含まれる時間Ｔmeansを、測位信号５及び基準信号６を直接波として受信した場合における時間Ｔmeansに補正する。これによって、サーバ４は、ノード１の位置の測定精度を高めることができる。
図１０は、本発明の第１の実施の形態の時間Ｔmeansの説明図である。
時間Ｔmeansは、基地局３が測位信号５を受信した時刻Ｔ1と当該基地局３が基準信号６を受信した時刻Ｔ2との差である。
なお、時間Ｔmeansは、基地局３に備わる受信タイミング測定部３３によって計測される。そして、計測された時間Ｔmeansは、サーバ４に送信される。
図１１は、本発明の第１の実施の形態の信号伝搬遅延時間の説明図である。
基準局２と基地局３との間の信号伝搬遅延時間は、基準局２が基準信号６を送信した時刻Ｓ2と基地局３が当該基準信号６を受信した時刻Ｔ2との差である。
サーバ４は、基地局位置情報テーブル４３１から、基地局３の座標を抽出する。次に、サーバ４は、基準局位置情報テーブル４３２から、基準局２の座標を抽出する。次に、サーバ４は、抽出した基準局２の座標及び抽出した基地局３の座標に基づいて、基準局２と基地局３との間の距離を算出する。次に、サーバ４は、算出した距離を光速で割ることによって、基準局２と基地局３との間の信号伝搬遅延時間を算出する。
図１２は、本発明の第１の実施の形態の処理遅延時間の説明図である。
基準局２の処理遅延時間は、基準局２が測位信号５を受信した時刻Ｓ1と基準局２が基準信号６を送信した時刻Ｓ2との差である。
なお、基準局２の処理遅延時間は、サーバ４に備わる基準局位置情報テーブル４３２によって管理されている。そこで、サーバ４は、基準局位置情報テーブル４３２から、基準局２の処理遅延時間を抽出する。
図１３は、本発明の第１の実施の形態の差Ｔabsの説明図である。
差Ｔabsは、基地局３が測位信号５を受信した時刻Ｔ1と基準局２が当該測位信号５を受信した時刻Ｓ1との差である。
サーバ４は、基地局３から受信した時間Ｔmeansから、算出した信号伝播遅延時間を減算する。これによって、サーバ４は、基地局３が測位信号５を受信した時刻と基準局２が基準信号６を送信した時刻との差Ｔ5を算出する。
次に、サーバ４は、算出した差Ｔ5から、基準局位置情報テーブル４３２から抽出した処理遅延時間を減算する。これによって、サーバ４は、基地局３が測位信号５を受信した時刻Ｔ1と基準局２が測位信号５を受信した時刻Ｓ1との差Ｔabsを算出する。
そして、サーバ４は、算出した差Ｔabsに基づいて、ノード１の位置を算出する。
なお、特許文献１に開示されている技術では、サーバ４は、差Ｔ5に基づいて、ノード１の位置を算出していた。そのため、サーバ４は、基地局３が測位信号５を受信した時刻と基準局２が基準信号６を送信した時刻との差Ｔ5を、三つ以上の基地局３に対して算出する必要があった。そして、サーバ４は、算出した三つの差Ｔ5に基づいて、二つの基地局３が測位信号５を受信した時刻の差を二つ算出して、ノード１の位置を算出していた。つまり、特許文献１に開示されている技術では、ノード１の通信範囲と基準局２の通信範囲とが重複する範囲に少なくとも三つの基地局３が設置される必要があった。なぜならば、特許文献１に開示されている技術では、サーバ４は、基準局２が測位信号５を受信した時刻Ｓ1を、ノード１の位置算出に使用していなかったからである。
一方、本実施の形態では、サーバ４は、基地局３が測位信号５を受信した時刻Ｔ1と基準局２が測位信号５を受信した時刻Ｓ1との差Ｔabsに基づいて、ノード１の位置を算出する。つまり、サーバ４は、基準局２が測位信号５を受信した時刻Ｓ1を、ノード１の位置算出に使用している。そのため、サーバ４は、基地局３が測位信号５を受信した時刻Ｔ1と基準局２が測位信号５を受信した時刻Ｓ1との差Ｔabsを、二つの基地局３に対して算出すればよい。つまり、本実施の形態では、ノード１の通信範囲と基準局２の通信範囲とが重複する範囲に少なくとも二つの基地局３が設置されていればよい。そのため、本実施の形態の測位システムは、特許文献１に開示された測位システムよりも低コストとなる。
図１４は、本発明の第１の実施の形態の測位システムの処理のシーケンス図である。
なお、本シーケンス図では、ノード１の通信範囲と基準局２の通信範囲とが重複する範囲に、基地局３Ａ及び３Ｂが設置されているとする。
ノード１は、測位を希望する任意の時刻に、基地局３Ａ、３Ｂ及び基準局２に測位信号５を送信する。例えば、ノード１は、定期的又はノード１に備わるセンサが異常を検出したときに、測位信号５を送信する。
すると、基準局２は、ノード１から測位信号５を受信する。基準局２は、測位信号５を受信してから処理遅延時間経過後に、基地局３Ａ及び３Ｂに基準信号６を送信する。
一方、基地局３Ａ及び３Ｂは、測位信号５及び基準信号６を受信する。このとき、基地局３Ａ及び３Ｂは、測位信号５を受信してから基準信号６を受信するまでの時間Ｔmeansを計測する。そして、基地局３Ａ及び３Ｂは、計測した時間Ｔmeansを含む受信タイミング情報７をサーバ４に送信する。
サーバ４は、基地局３Ａ及び３Ｂから受信タイミング情報７を受信する。次に、サーバ４は、受信した受信タイミング情報７及びシステム情報データベース４３に記憶されている情報に基づいて、ノード１の位置を算出する。
本実施の形態によると、ノード１が受信機能を備えていなくても、サーバ４は、ノード１の位置を算出できる。そのため、ノード１の構造を簡単にすることができ、ノード１を小型化できる。
また、ノード１が測位信号５を一回送信すれば、サーバ４は、ノード１の位置を算出できる。そのため、ノード１の消費電力を低減できる。
また、測位信号５は無線パケットなので、ノード１が通常のデータを送信するだけで、サーバ４は、ノード１の位置を算出できる。つまり、ノード１は、位置の測定を要求するためだけの信号を送信しなくても、サーバ４は、ノード１の位置を算出できる。
また、ノード１の位置の測定に先立って、各基地局３の時刻の同期をとる必要がない。そのため、サーバ４は、任意のタイミング（例えば、ノード１が異常を検知した瞬間）におけるノード１の位置を算出できる。
また、基地局３は、通常の無線通信に用いる受信機の他に、測位のための信号（測位信号５及び基準信号６を含む）の受信に用いる受信機を備える必要がない。すなわち、基地局３は、通常の無線通信装置に受信タイミング測定部３３を備えたものである。そのため、基地局３の構造を簡単にすることができ、基地局３を小型化できる。更に、基地局３のコストを低減できる。
また、本実施の形態では、ノード１の通信範囲と基準局２の通信範囲とが重複している範囲に少なくとも二つの基地局３が設置されていればよい。そのため、測位システムに備わる基地局３の数を減らすことができるので、測位システムのコストを低減できる。
（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、基準局２の処理遅延時間が一定していた。しかしながら、基準局２の回路構成などによっては、基準局２の処理遅延時間が一定しないことも考えられる。そこで、第２の実施の形態では、基準局２の処理遅延時間が一定しない場合を説明する。
第２の実施の形態の測位システムの構成は、第１の実施の形態の測位システム（図１）と同一なので説明を省略する。
第２の実施の形態の測位システムのノード位置測定処理は、第１の実施の形態の測位システムのノード位置測定処理（図９）を含む。更に、第２の実施の形態では、サーバ４は、基準局２の処理遅延時間を、当該基準局２の内部クロック一つ分だけ増加及び減少させる。そして、サーバ４は、増加させた処理遅延時間を用いて、ノード１の位置を算出する。更に、サーバ４は、減少させた処理遅延時間を用いて、ノード１の位置を算出する。
サーバ４は、算出した三つの位置のうち最も適切な位置を、ノード１の位置として決定する。
例えば、サーバ４は、算出したノード１の位置ごとの尤度を算出する。なお、サーバ４は、以下の数式１を用いて、尤度ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ（ｓ）を算出する。
なお、ｓは、算出されたノード１の位置である。また、基地局ＸのＴabsは、基地局Ｘが測位信号５を受信した時刻と基準局２が測位信号５を受信した時刻との差である。Ｃ0は、光速である。また、ノード１の通信範囲と基準局２の通信範囲とが重複する範囲に、基地局３Ａ及び３Ｂが設置されている。
そして、サーバ４は、算出した三つの位置のうち、算出した尤度が最小となった位置を、ノード１の位置として決定する。
本実施の形態によれば、基準局２の処理遅延時間が一定しない場合であっても、サーバ４は、ノード１の位置を高精度に算出できる。
（第３の実施の形態）
図１５は、本発明の第３の実施の形態の測位システムの構成のブロック図である。
測位システムは、ノード１、基準局２、基地局３及びサーバ４を備える。
本ブロック図では、ノード１及び基準局２が、一つずつ図示されているが、当該測位システムに複数備わっていてもよい。また、基地局３が、三つ図示されているが、当該測位システムにいくつ備わっていてもよい。但し、本実施の形態では、ノード１の通信範囲と基準局２の通信範囲とが重複する範囲に、少なくとも三つの基地局３が設置されている必要がある。
なお、ノード１、基準局２、基地局３及びサーバ４は、第１の実施の形態の測位システム（図１）に備わるものと同一なので、説明を省略する。
図１６は、本発明の第３の実施の形態の測位システムのノード位置測定処理のフローチャートである。
まず、ステップＳ１２０１〜Ｓ１２０４が実行される。なお、ステップＳ１２０１〜Ｓ１２０４は、第１の実施の形態のノード位置測定処理（図９）に含まれるものと同一なので、説明を省略する。
次に、サーバ４は、時間Ｔmeansを含む受信タイミング情報７を、いくつの基地局３から受信したかを特定する（Ｓ１２１０）。
受信タイミング情報７を一つの基地局３から受信した場合又はいずれの基地局３からも受信しなかった場合、サーバ４は、ノード１の位置を算出できない。そこで、サーバ４は、エラーを出力する（Ｓ１２２１）。そして、ノード位置測定処理が終了する。
一方、受信タイミング情報７を二つの基地局３から受信した場合、サーバ４は、ステップＳ１２０５〜Ｓ１２０８を実行する。なお、ステップＳ１２０５〜Ｓ１２０８は、第１の実施の形態のノード位置測定処理（図９）に含まれるものと同一なので、説明を省略する。そして、ノード位置計測処理が終了する。
一方、受信タイミング情報７を三つ以上の基地局３から受信した場合、サーバ４は、受信タイミング情報７の送信元の基地局３のすべてを、順番に選択する（Ｓ１２２１）。
例えば、受信タイミング情報７を三つの基地局３から受信した場合、サーバ４は、当該三つの基地局３を順番に選択する。また、受信タイミング情報７を四つ以上の基地局３から受信した場合、サーバ４は、当該四つ以上の基地局３のうちの任意の三つを、順番に選択してもよい。
次に、サーバ４は、選択した基地局３から送信された受信タイミング情報７から、時間Ｔmeans、基地局３の識別子及び基準局２の識別子を抽出する。
次に、サーバ４は、抽出した基地局３の識別子と基地局位置情報テーブル４３１の基地局ＩＤ４３１１とが一致するレコードを、基地局位置情報テーブル４３１から選択する。次に、サーバ４は、選択したレコードから、Ｘ座標４３１２、Ｙ座標４３１３及びＺ座標４３１４を抽出する。
次に、サーバ４は、抽出した基準局２の識別子と基準局位置情報テーブル４３２の基準局ＩＤ４３２１とが一致するレコードを、基準局位置情報テーブル４３２から選択する。次に、サーバ４は、選択したレコードから、Ｘ座標４３２２、Ｙ座標４３２３及びＺ座標４３２４を抽出する。
次に、サーバ４は、抽出したＸ座標４３１２、Ｙ座標４３１３、Ｚ座標４３１４、Ｘ座標４３２２、Ｙ座標４３２３及びＺ座標４３２４に基づいて、選択した基地局３と基準局２との間の距離を算出する。
次に、サーバ４は、算出した距離を光速で割ることによって、選択した基地局３と基準局との間の信号伝搬遅延時間を算出する。
次に、サーバ４は、抽出した時間Ｔmeansから、算出した信号伝播遅延時間を減算する。これによって、サーバ４は、選択した基地局３が測位信号５を受信した時刻と基準局２が基準信号６を送信した時刻との差Ｔ5を算出する（Ｓ１２２２）。
次に、サーバ４は、ステップＳ１２２１において、受信タイミング情報７の送信元の基地局３のすべてを選択したか否かを判定する（Ｓ１２２３）。
受信タイミング情報７の送信元の基地局３のいずれかを選択していない場合、サーバ４は、ステップＳ１２２１に戻る。そして、サーバ４は、次の基地局３を選択し、選択した基地局３が測位信号５を受信した時刻と基準局２が基準信号６を送信した時刻との差Ｔ5を算出する。
一方、受信タイミング情報７の送信元の基地局３のすべてを選択した場合、サーバ４は、算出した差Ｔ5及び各基地局３の位置に基づいて、ノード１の位置を算出する（Ｓ１２２４）。例えば、サーバ４は、最尤推定法又は双曲線公開法を用いて、ノード１の位置を算出する。なお、基地局３の位置は、ステップＳ１２２２において抽出されたＸ座標４３１２、Ｙ座標４３１３及びＺ座標４３１４である。
そして、ノード位置測定処理が終了する。
なお、受信タイミング情報７を三つ以上の基地局３から受信した場合、サーバ４は、ステップＳ１２２１〜Ｓ１２２４に加えて、ステップＳ１２０５〜Ｓ１２０８を実行してもよい。
この場合、サーバ４は、数式１を用いて、ステップＳ１２０８で算出したノード１の位置の尤度を算出する。また、サーバ４は、数式２を用いて、ステップＳ１２２４で算出したノード１の位置の尤度ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ（ｓ）を算出する。
なお、ｓは、算出されたノード１の位置である。また、Ｔ3AXは、基地局３Ａが測位信号５を受信した時刻と基地局Ｘが測位信号５を受信した時刻との差である。Ｃ0は、光速である。また、ノード１の通信範囲と基準局２の通信範囲とが重複する範囲に、基地局３Ａ、３Ｂ及び３Ｃが設置されている。
そして、サーバ４は、ステップＳ１２０８で算出した位置及びステップＳ１２２４で算出した位置のうち、算出した尤度が小さい位置を、ノード１の位置として決定する。
本実施の形態によれば、測位システムに備わる基地局３のいずれかに障害が発生しても、サーバ４は、ノード１の位置の測定を継続できる。
本発明は、ノードの位置を算出する無線ＬＡＮシステムに用いることができ、特に、簡易な構成で消費電力が低減されたノードの位置算出システムに用いることができる。
例えば、燃料電池車用に水素ガスを提供する水素ステーションの水素漏れ警報システムに利用することができる。この水素漏れ警報システムにおいては、水素センサを備えたノード（センサノード）を任意の場所に設置、又は、従業員に携行させて水素漏れを検知する。センサノードは、水素ガスを検知すると直ちに測位信号を送信する。すると、センサノードの周辺の各基地局は、測位信号を受信する。一方、基準局は、センサノードからの測位信号を受信すると、基準信号を送信する。すると、センサノードの周辺の各基地局は、基準信号を受信する。このとき、センサノードの周辺の各基地局は、測位信号を受信してから基準信号を受信するまでの時間を測定する。
そして、各基地局は、測定した時間を含む受信タイミング情報を、有線のネットワークで接続されたサーバに送信する。サーバは、受信した受信タイミング情報、各基地局の座標及び基準局の座標などに基づいて、センサノードが異常を検出した位置を算出する。
この水素漏れ警報システムでは、センサノードの位置が変更されても、基地局及び基準局の位置が変更されない限り、サーバに記憶される情報を更新する必要がない。また、センサノードは、受信機能を備えなくても測位されるため、小型化できる。これによって、従業員のネームタグにセンサノードを内蔵させる等の携帯方法を実現できる。また、センサノードの測位に先立って各基地局の時刻を同期させる必要がないため、水素センサが異常を検知した瞬間のセンサノードの位置を測定できる。また、センサが異常を検知するまでは従業員の位置を追跡しないため、従業員のプライバシーを守ることができる。
本発明の第１の実施の形態の測位システムの構成のブロック図である。 本発明の第１の実施の形態の測位システムに備わるノードの構成のブロック図である。 本発明の第１の実施の形態の測位システムに備わる基準局の構成のブロック図である。 本発明の第１の実施の形態の測位システムに備わる基地局の構成のブロック図である。 本発明の第１の実施の形態の測位システムに備わるサーバの構成のブロック図である。 本発明の第１の実施の形態のサーバに記憶される基地局位置情報テーブルの構成図である。 本発明の第１の実施の形態のサーバ４に記憶される基準局位置情報テーブルの構成図である。 本発明の第１の実施の形態のノードから送信される測位信号及び基準局から送信される基準信号の構成図である。 本発明の第１の実施の形態の測位システムのノード位置測定処理のフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態の時間Ｔmeansの説明図である。 本発明の第１の実施の形態の信号伝搬遅延時間の説明図である。 本発明の第１の実施の形態の処理遅延時間の説明図である。 本発明の第１の実施の形態の差Ｔabsの説明図である。 本発明の第１の実施の形態の測位システムの処理のシーケンス図である。 本発明の第３の実施の形態の測位システムの構成のブロック図である。 本発明の第３の実施の形態の測位システムのノード位置測定処理のフローチャートである。
符号の説明
１ ノード
２ 基準局
３ 基地局
４ サーバ
５ 測位信号
６ 基準信号
７ 受信タイミング情報
８ ネットワーク
１１ 信号作成部
１２ 制御部
１３ アンテナ
２１ 信号作成部
２２ 受信判定部
２３ 制御部
２４ アンテナ
３１ 同期捕捉部
３２ 復号部
３３ 受信タイミング測定部
３４ メモリ
３５ 通信部
３７ アンテナ
４１ 通信部
４２ 位置計算部
４３ システム情報データベース
４３１ 基地局位置情報テーブル
４３２ 基準局位置情報テーブル

Claims (18)

  1. 測位信号を送信するノードと、基準信号を送信する基準局と、前記測位信号及び前記基準信号を受信する複数の基地局と、前記ノードの位置を算出するサーバと、前記基地局と前記サーバとを接続するネットワークと、を備えるノード位置測定システムにおける、ノード位置測定方法であって、
    前記基準局は、
    前記測位信号を受信した場合に、基準信号を送信し、
    前記基地局は、
    前記測位信号及び前記基準信号を受信し、
    前記受信した測位信号及び基準信号から特定のパターンを検出し、
    前記測位信号から特定のパターンを検出してから前記基準信号から特定のパターンを検出するまでの時間を測定し、
    前記測定された時間を含む受信タイミング情報を、前記サーバに送信し、
    前記サーバは、前記基地局から受信した受信タイミング情報に基づいて、前記基準局が前記測位信号を受信した時刻と前記基地局が前記測位信号を受信した時刻との差を算出し、
    前記算出された時刻の差に基づいて、前記ノードの位置を算出することを特徴とするノード位置測定方法。
  2. 請求項１において、
    前記サーバは、前記基地局から受信した受信タイミング情報に含まれる時間から、前記基準局が測位信号を受信してから前記基準信号を送信するまでに要する処理遅延時間、及び前記基準局から前記基地局への前記基準信号の伝播に要する伝播遅延時間を減算することによって、前記基準局が前記測位信号を受信した時刻と前記基地局が前記測位信号を受信した時刻との差を算出することを特徴とするノード位置測定方法。
  3. 請求項２において、
    前記サーバは、前記基準局と前記基地局との間の距離を光速で割ることによって、前記伝播遅延時間を算出することを特徴とするノード位置測定方法。
  4. 請求項１において、
    前記サーバは、二つの前記基地局から前記受信タイミング情報を受信した場合に、前記算出された時刻の差に基づいて、前記ノードの位置を算出することを特徴とするノード位置測定方法。
  5. 請求項１において、
    前記測位信号及び前記基準信号は、ＵＷＢ信号であることを特徴とするノード位置測定方法。
  6. 請求項１において、
    前記特定のパターンは、前記測位信号又は前記基準信号のプリアンブルの終了を示すことを特徴とするノード位置測定方法。
  7. 測位信号を送信するノードと、基準信号を送信する基準局と、前記測位信号及び前記基準信号を受信する複数の基地局と、前記ノードの位置を算出するサーバと、前記基地局と前記サーバとを接続するネットワークと、を備えるノード位置測定システムであって、
    前記基準局は、
    前記測位信号を受信する測位信号受信部と、
    前記測位信号受信部が前記測位信号を受信した場合に基準信号を送信する基準信号作成部と、を備え、
    前記基地局は、
    前記測位信号及び前記基準信号を受信する信号受信部と、
    前記信号受信部が受信した前記測位信号及び前記基準信号から特定のパターンを検出し、前記測位信号から特定のパターンを検出してから前記基準信号から特定のパターンを検出するまでの時間を測定する受信タイミング測定部と、
    前記受信タイミング測定部が測定した時間を含む受信タイミング情報を、前記サーバに送信する通信部と、を備え、
    前記サーバは、前記通信部から受信した受信タイミング情報に基づいて、前記基準局が前記測位信号を受信した時刻と前記基地局が前記測位信号を受信した時刻との差を算出し、前記算出された時刻の差に基づいて、前記ノードの位置を算出する位置算出部を備えることを特徴とするノード位置測定システム。
  8. 請求項７において、
    前記位置算出部は、前記通信部から受信した受信タイミング情報に含まれる時間から、前記測位信号受信部が測位信号を受信してから前記基準信号作成部が前記基準信号を送信するまでに要する処理遅延時間、及び前記基準局から前記基地局への前記基準信号の伝播に要する伝播遅延時間を減算することによって、前記基準局が前記測位信号を受信した時刻と前記基地局が前記測位信号を受信した時刻との差を算出することを特徴とするノード位置測定システム。
  9. 請求項８において、
    前記位置算出部は、前記基準局と前記基地局との間の距離を光速で割ることによって、前記伝播遅延時間を算出することを特徴とするノード位置測定システム。
  10. 請求項７において、
    前記位置算出部は、二つの前記通信部から前記受信タイミング情報を受信した場合に、前記算出された時刻の差に基づいて、前記ノードの位置を算出することを特徴とするノード位置測定システム。
  11. 請求項７において、
    前記測位信号及び前記基準信号は、ＵＷＢ信号であることを特徴とするノード位置測定システム。
  12. 請求項７において、
    前記特定のパターンは、前記測位信号又は前記基準信号のプリアンブルの終了を示すことを特徴とするノード位置測定システム。
  13. ノードが送信する測位信号及び基準局が前記測位信号を受信した場合に送信する基準信号を受信する複数の基地局とネットワークを介して接続されるサーバであって、
    前記基地局が前記測位信号から特定のパターンを検出してから前記基準信号から特定のパターンを検出するまでの時間を含む受信タイミング情報を、当該基地局から取得し、
    前記取得された受信タイミング情報に基づいて、前記基準局が前記測位信号を受信した時刻と前記基地局が前記測位信号を受信した時刻との差を算出し、
    前記算出された時刻の差に基づいて、前記ノードの位置を算出することを特徴とするサーバ。
  14. 請求項１３において、
    前記取得された受信タイミング情報に含まれる時間から、前記基準局が測位信号を受信してから前記基準信号を送信するまでに要する処理遅延時間、及び前記基準局から前記基地局への前記基準信号の伝播に要する伝播遅延時間を減算することによって、前記基準局が前記測位信号を受信した時刻と前記基地局が前記測位信号を受信した時刻との差を算出することを特徴とするサーバ。
  15. 請求項１４において、
    前記基準局と前記基地局との間の距離を光速で割ることによって、前記伝播遅延時間を算出することを特徴とするサーバ。
  16. 請求項１３において、
    二つの前記基地局から前記受信タイミング情報を取得した場合に、前記算出された時刻の差に基づいて、前記ノードの位置を算出することを特徴とするサーバ。
  17. 請求項１３において、
    前記測位信号及び前記基準信号は、ＵＷＢ信号であることを特徴とするサーバ。
  18. 請求項１３において、
    前記特定のパターンは、前記測位信号又は前記基準信号のプリアンブルの終了を示すことを特徴とするサーバ。
JP2007074724A 2007-03-22 2007-03-22 ノード位置測定方法、ノード位置測定システム及びサーバ Pending JP2008236516A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007074724A JP2008236516A (ja) 2007-03-22 2007-03-22 ノード位置測定方法、ノード位置測定システム及びサーバ
US12/068,291 US20080232297A1 (en) 2007-03-22 2008-02-05 Node location method, node location system and server

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007074724A JP2008236516A (ja) 2007-03-22 2007-03-22 ノード位置測定方法、ノード位置測定システム及びサーバ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008236516A true JP2008236516A (ja) 2008-10-02

Family

ID=39774589

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007074724A Pending JP2008236516A (ja) 2007-03-22 2007-03-22 ノード位置測定方法、ノード位置測定システム及びサーバ

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20080232297A1 (ja)
JP (1) JP2008236516A (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012510057A (ja) * 2008-11-21 2012-04-26 クゥアルコム・インコーポレイテッド ノード処理遅延のネットワークセントリックな決定
JP2012098071A (ja) * 2010-10-29 2012-05-24 Yokosuka Telecom Research Park:Kk 測位システム、及び測位方法
US8750267B2 (en) 2009-01-05 2014-06-10 Qualcomm Incorporated Detection of falsified wireless access points
US8768344B2 (en) 2008-12-22 2014-07-01 Qualcomm Incorporated Post-deployment calibration for wireless position determination
US8781492B2 (en) 2010-04-30 2014-07-15 Qualcomm Incorporated Device for round trip time measurements
JP2014139568A (ja) * 2008-11-21 2014-07-31 Qualcomm Inc 調整されたラウンドトリップ時間測定を使用した無線位置決定
US8892127B2 (en) 2008-11-21 2014-11-18 Qualcomm Incorporated Wireless-based positioning adjustments using a motion sensor
US9125153B2 (en) 2008-11-25 2015-09-01 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for two-way ranging
WO2022196110A1 (ja) * 2021-03-16 2022-09-22 日本電気株式会社 測位タイミング選定装置、無線通信システム、測位タイミング選定方法、及び記録媒体

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8675634B2 (en) * 2008-10-06 2014-03-18 Viasat, Inc. Terminal measurement based synchronization for mesh satellite communications
US20100130230A1 (en) * 2008-11-21 2010-05-27 Qualcomm Incorporated Beacon sectoring for position determination
WO2011136816A1 (en) 2010-04-30 2011-11-03 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Determination of a sensor device location in a sensor network
US8712444B2 (en) 2010-05-06 2014-04-29 Digi International Inc. Signal phase-based location of network nodes
DE102014003554A1 (de) * 2013-10-09 2015-04-09 Seba-Dynatronic Mess- Und Ortungstechnik Gmbh Verfahren zur Synchronisation der Datenaufzeichnung in Rohrleitungsnetzen
US20160047886A1 (en) * 2014-08-18 2016-02-18 Digi International Inc. System and method for locating a radio tag
CN109617877B (zh) * 2018-12-12 2021-06-01 上海海事大学 基于差分隐私噪声添加选择的位置隐私保护系统及方法
CN109714707B (zh) * 2019-01-04 2021-12-14 广州中石科技有限公司 定位系统及方法
WO2023033784A1 (en) * 2021-08-30 2023-03-09 Nokia Technologies Oy Positioning

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08211141A (ja) * 1995-02-01 1996-08-20 Clarion Co Ltd 測位システム
JP2005140617A (ja) * 2003-11-06 2005-06-02 Hitachi Ltd 測位方式及び測位システム及び無線基地局
JP2006170891A (ja) * 2004-12-17 2006-06-29 Hitachi Ltd ノード位置測位システム、無線基地局及び位置測定方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6785550B1 (en) * 2000-11-28 2004-08-31 Lucent Technologies Inc. Mobile location estimation in a wireless communication system
DE10315277A1 (de) * 2003-04-03 2004-10-28 Peter Brettschneider Anordnung zur Ortung von Personen
JP4400395B2 (ja) * 2004-09-27 2010-01-20 株式会社日立製作所 位置算出方法およびそのプログラム

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08211141A (ja) * 1995-02-01 1996-08-20 Clarion Co Ltd 測位システム
JP2005140617A (ja) * 2003-11-06 2005-06-02 Hitachi Ltd 測位方式及び測位システム及び無線基地局
JP2006170891A (ja) * 2004-12-17 2006-06-29 Hitachi Ltd ノード位置測位システム、無線基地局及び位置測定方法

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9645225B2 (en) 2008-11-21 2017-05-09 Qualcomm Incorporated Network-centric determination of node processing delay
KR101352969B1 (ko) 2008-11-21 2014-01-21 퀄컴 인코포레이티드 노드 프로세싱 지연의 네트워크-중심의 결정
US9291704B2 (en) 2008-11-21 2016-03-22 Qualcomm Incorporated Wireless-based positioning adjustments using a motion sensor
JP2012510057A (ja) * 2008-11-21 2012-04-26 クゥアルコム・インコーポレイテッド ノード処理遅延のネットワークセントリックな決定
US9213082B2 (en) 2008-11-21 2015-12-15 Qualcomm Incorporated Processing time determination for wireless position determination
JP2014139568A (ja) * 2008-11-21 2014-07-31 Qualcomm Inc 調整されたラウンドトリップ時間測定を使用した無線位置決定
JP2015163889A (ja) * 2008-11-21 2015-09-10 クゥアルコム・インコーポレイテッドＱｕａｌｃｏｍｍ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ ノード処理遅延のネットワークセントリックな決定
US8892127B2 (en) 2008-11-21 2014-11-18 Qualcomm Incorporated Wireless-based positioning adjustments using a motion sensor
US9125153B2 (en) 2008-11-25 2015-09-01 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for two-way ranging
US8768344B2 (en) 2008-12-22 2014-07-01 Qualcomm Incorporated Post-deployment calibration for wireless position determination
US9002349B2 (en) 2008-12-22 2015-04-07 Qualcomm Incorporated Post-deployment calibration for wireless position determination
US8831594B2 (en) 2008-12-22 2014-09-09 Qualcomm Incorporated Post-deployment calibration of wireless base stations for wireless position determination
US8750267B2 (en) 2009-01-05 2014-06-10 Qualcomm Incorporated Detection of falsified wireless access points
US9137681B2 (en) 2010-04-30 2015-09-15 Qualcomm Incorporated Device for round trip time measurements
US8781492B2 (en) 2010-04-30 2014-07-15 Qualcomm Incorporated Device for round trip time measurements
US9247446B2 (en) 2010-04-30 2016-01-26 Qualcomm Incorporated Mobile station use of round trip time measurements
JP2012098071A (ja) * 2010-10-29 2012-05-24 Yokosuka Telecom Research Park:Kk 測位システム、及び測位方法
WO2022196110A1 (ja) * 2021-03-16 2022-09-22 日本電気株式会社 測位タイミング選定装置、無線通信システム、測位タイミング選定方法、及び記録媒体

Also Published As

Publication number Publication date
US20080232297A1 (en) 2008-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2008236516A (ja) ノード位置測定方法、ノード位置測定システム及びサーバ
JP4693405B2 (ja) ノード位置測位システム、無線基地局及び位置測定方法
CN109212471B (zh) 一种定位基站、系统和方法
JP4100320B2 (ja) 位置検出システムおよび装置
JP4223923B2 (ja) 測位方式及び測位システム及び無線基地局
KR100671283B1 (ko) 순차 송수신 방식을 이용한 비동기 무선 측위 시스템 및방법
Martin et al. Precise indoor localization using smart phones
KR100657445B1 (ko) 위치-결정 방법 및 장치
JP2005176386A (ja) モバイル機器
CN100571448C (zh) 无线传感网节点定位方法
JP2005536944A (ja) 無線ローカルエリアネットワークにおける所在位置の検知方法およびシステム
KR20020008201A (ko) 개선된 무선 위치결정 시스템
CN103344942A (zh) 控制节点、异步定位方法与系统
KR20130047386A (ko) 무선 통신 단말의 위치 측정 장치, 위치 측정 방법 및 핑거프린트 정보 수집 방법, 핑거프린트 서버 및 그의 위치 제공 방법
US8150378B2 (en) Determining position of a node based on aged position data
US20060239391A1 (en) Evaluating base station timing in an asynchronous network
JPWO2009145325A1 (ja) 移動体相対位置検出システム及び相対位置検出を行う移動体
JP4971419B2 (ja) 紛失モバイル端末機の位置推定システム及び方法
US9720071B2 (en) Mitigating effects of multipath during position computation
JP2009030990A (ja) 地震計
KR101041313B1 (ko) 위치정보 획득 기능을 가지는 무선통신 단말기 및 그 방법
KR100897413B1 (ko) 표적물의 위치 감지 장치 및 방법
JP2000050343A (ja) 移動局の位置検出方法、基地局、及び移動局の位置検出システム
KR101197586B1 (ko) 와이파이망을 이용한 위치 인식 시스템 및 위치 인식 방법
KR20080108689A (ko) 이동 단말의 위치를 측정하는 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090623

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110526

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110607

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20111108