JP2008256559A - Portable terminal and location system used for location - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To secure the accuracy of location by preventing location from being performed with a location signal other than direct wave. <P>SOLUTION: In the portable terminal 300 for receiving a location signal and locating the own current position, a received signal intensity history 1200 of the location signal is recorded, and a moving history determined from a detection value of an acceleration sensor 318 or the like is recorded. A first free space loss is determined based on the received signal intensity of the received location signal, and an origin position as a position where the received signal intensity of the location signal becomes a maximum is determined based on the received signal intensity history 1200. The distance from the origin position to the current position is determined based on the origin position and the moving distance/direction history, a second free space loss of the location signal is determined based on the determined distance, and it is determined whether the received location signal is direct wave by comparing the first free space loss with the second free space loss. When it is not the direct wave, the location with the received location signal is not performed. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、位置標定に用いられる携帯端末及び位置標定システムに関し、とくに標定精度を確保する技術に関する。   The present invention relates to a mobile terminal and a position location system used for position location, and more particularly to a technique for ensuring location accuracy.

例えば非特許文献1には、自律移動支援システム(歩行者ITS)等に適用される技術として、基地局に設置した複数のアンテナから歩行者が携帯する携帯端末に無線信号を送信し、各アンテナから送信されてくる無線信号の位相差によって携帯端末とアンテナとの相対位置を求め、求めた相対位置(方向、距離)と基地局の絶対位置とから歩行者の現在位置を取得するようにした位置標定システムが開示されている。
武内 保憲,河野 公則,河野 実則、” 2.4GHz帯を用いた場所検知システムの開発”、平成17年度 電気・情報関連学会中国支部第56回連合大会
For example, in Non-Patent Document 1, as a technique applied to an autonomous movement support system (pedestrian ITS) or the like, wireless signals are transmitted from a plurality of antennas installed in a base station to a portable terminal carried by a pedestrian, and each antenna The relative position between the mobile terminal and the antenna is obtained from the phase difference of the radio signal transmitted from the mobile station, and the current position of the pedestrian is obtained from the obtained relative position (direction, distance) and the absolute position of the base station. A location system is disclosed.
Takenori Takeuchi, Kiminori Kono, Minoru Kono, “Development of a location detection system using the 2.4 GHz band”, The 56th Annual Conference of the Chugoku Branch of the Institute of Electrical and Information Engineering, 2005

上記位置標定システムでは、基地局のアンテナから携帯端末に到達する直接波によって上記相対位置を標定することを前提としているため、マルチパスなどによって基地局から携帯端末に到達する直接波以外の無線信号により位置標定が行われてしまうと、標定精度が著しく低下することがある。   In the above positioning system, it is assumed that the relative position is determined by a direct wave that reaches the mobile terminal from the antenna of the base station. Therefore, a radio signal other than the direct wave that reaches the mobile terminal from the base station by multipath or the like If the position location is performed by this, the orientation accuracy may be significantly lowered.

本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、標定精度を確保することが可能な位置標定システム及びその制御方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a position locating system and a control method thereof that can ensure the locating accuracy.

上記目的を達成するための主たる発明は、位置標定に用いられる携帯端末であって、自身の現在位置を標定するための無線信号である位置標定信号を受信する位置標定信号受信部と、前記位置標定信号に基づいて自身の現在位置を標定する位置標定部と、前記位置標定信号の受信信号強度を取得する回路と、加速度センサと、地磁気センサと、前記位置標定信号の前記受信信号強度の履歴を前記位置標定信号の受信時刻に対応づけて記録した受信信号強度履歴を生成する受信信号強度履歴記録部と、前記加速度センサ及び前記地磁気センサの検知値に基づいて、所定の時間間隔ごとの移動履歴を前記検知値の取得時刻に対応づけて記録した移動距離/方向履歴を生成する移動距離/方向履歴記録部と、受信した前記位置標定信号の前記受信信号強度から、受信した前記位置標定信号の自由空間損失である第1自由空間損失を求める第1自由空間損失算出部と、前記受信信号強度履歴から、受信した前記位置標定信号の受信信号強度が最大となった現在時刻から直近の時刻である起点時刻を特定する起点設定部と、前記起点時刻と前記移動距離/方向履歴とに基づいて、前記起点時刻における自身の位置から自身の現在位置までの距離を求める移動距離算出部と、前記移動距離に基づいて、前記位置標定信号の自由空間損失である第2自由空間損失を求める第2自由空間損失算出部と、前記第1自由空間損失と前記第2自由空間損失とを比較して、受信した前記位置標定信号が直接波であるか否かを判定する自由空間損失比較部と、を有し、前記位置標定部は、前記自由空間損失比較部が、前記位置標定信号が直接波でないと判定した場合に、受信した前記位置標定信号による位置標定を行わないようにすることとする。   A main invention for achieving the above object is a portable terminal used for position determination, a position determination signal receiving unit that receives a position determination signal that is a radio signal for determining its current position, and the position A position locating unit for locating its current position based on a locating signal, a circuit for obtaining a received signal strength of the locating signal, an acceleration sensor, a geomagnetic sensor, and a history of the received signal strength of the locating signal Based on detection values of the acceleration sensor and the geomagnetic sensor, and a received signal intensity history recording unit that generates a received signal intensity history recorded in association with the reception time of the position location signal. A movement distance / direction history recording unit that generates a movement distance / direction history in which a history is recorded in association with the acquisition time of the detection value, and the received signal of the received position location signal. A first free space loss calculation unit that obtains a first free space loss that is a free space loss of the received position location signal from the strength, and a received signal strength of the received position location signal from the received signal strength history is maximum. Based on the starting point setting unit for specifying the starting point time that is the most recent time from the current time, and the starting point time and the movement distance / direction history, from the own position at the starting point time to the own current position A travel distance calculating unit for determining a distance; a second free space loss calculating unit for determining a second free space loss that is a free space loss of the positioning signal based on the travel distance; the first free space loss; A free space loss comparison unit that compares the second free space loss and determines whether the received position location signal is a direct wave, and the position location unit includes the free space loss comparison But it is assumed that the position location signal when it is determined that it is not direct wave, so as not to perform position location according to said received position location signals.

本発明では携帯端末に到達する位置標定信号が直接波である場合に最も自由空間損失が少なくなくなることを利用して位置標定信号が直接波であるか否かを判定するようにしている。すなわち、本発明の携帯端末にあっては、自身の現在位置の標定に際し、受信した位置標定信号の受信信号強度から求めた自由空間損失である第1自由空間損失と、加速度センサ及び地磁気センサから求めた移動距離から求まる位置標定信号の自由空間損失である第2自由空間損失とを比較することにより、受信した位置標定信号が直接波かどうかを判定し、直接波でない場合には受信した位置標定信号による位置標定を行わないようにする。このため、マルチパスなどによって基地局から携帯端末に到達する直接波以外の無線信号によって位置標定が行われてしまうのを防ぐことができ、位置標定システムの標定精度を確保することができる。   In the present invention, when the position location signal reaching the mobile terminal is a direct wave, it is determined whether the position location signal is a direct wave by utilizing the fact that the free space loss is minimized. That is, in the mobile terminal of the present invention, when locating its current position, the first free space loss, which is a free space loss obtained from the received signal strength of the received position location signal, and the acceleration sensor and the geomagnetic sensor By comparing the second free space loss that is the free space loss of the position location signal obtained from the obtained moving distance, it is determined whether the received position location signal is a direct wave or not. Do not perform location based on orientation signals. For this reason, it is possible to prevent the positioning from being performed by a radio signal other than the direct wave that reaches the mobile terminal from the base station by multipath or the like, and the positioning accuracy of the positioning system can be ensured.

なお、自由空間損失比較部は、例えば第1自由空間損失と第2自由空間損失との差が所定の値以上である場合に、受信した位置標定信号が直接波でないと判定する。従って上記所定の値を適切な値とすることでより高い精度で受信した位置標定信号が直接波であるか否かを判定することが可能になる。   Note that the free space loss comparison unit determines that the received position location signal is not a direct wave when the difference between the first free space loss and the second free space loss is equal to or greater than a predetermined value, for example. Therefore, it is possible to determine whether or not the position location signal received with higher accuracy is a direct wave by setting the predetermined value to an appropriate value.

本発明によれば、位置標定システムの標定精度を確保することができる。   According to the present invention, it is possible to ensure the positioning accuracy of the positioning system.

以下、本発明の一実施形態につき詳細に説明する。図1に本発明の一実施形態として説明する自律移動支援システム1の概略的な構成を示している。自律移動支援システム1は、歩行者等の支援対象者(移動者)に対する道案内や目的地までの誘導、支援対象者への地域情報の提供、支援対象者の現在位置や移動方向等の地理的情報の第三者による監視、支援対象者の安全確保等の各種サービスを提供する。   Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail. FIG. 1 shows a schematic configuration of an autonomous movement support system 1 described as an embodiment of the present invention. The autonomous movement support system 1 provides route guidance to a support target person (moving person) such as a pedestrian, guidance to a destination, provision of regional information to the support target person, geography such as a current position and a movement direction of the support target person. Provide various services such as monitoring third-party information and ensuring the safety of the support target.

自律移動支援システム1は、データセンタ2などに設置されるサーバ装置100、自律移動支援システム1が展開される地域各所(電柱3等)に設置される複数の基地局200、及び支援対象者3によって携帯される携帯端末300を含んで構成される。基地局200は、専用線やインターネットなどの有線又は無線による通信網50を介してサーバ装置100に通信可能に接続している。通信網50を介して行われる通信のプロトコルは、例えばTCP/IPであり、サーバ装置100及び基地局200には、通信網50を介して通信を行うためのネットワークアドレス(例えばIPアドレス)が付与されている。   The autonomous movement support system 1 includes a server device 100 installed in a data center 2 and the like, a plurality of base stations 200 installed in various places (electric pole 3 and the like) where the autonomous movement support system 1 is deployed, and a support target person 3 It is comprised including the portable terminal 300 carried by. The base station 200 is communicably connected to the server apparatus 100 via a wired or wireless communication network 50 such as a dedicated line or the Internet. The protocol of communication performed via the communication network 50 is, for example, TCP / IP, and a network address (for example, IP address) for performing communication via the communication network 50 is assigned to the server apparatus 100 and the base station 200. Has been.

図2Aはサーバ装置100のハードウエア構成である。サーバ装置100は、CPU111、メモリ112、ハードディスク113、キーボードやマウス等の入力装置114、液晶ディスプレイ等の表示装置115、通信網50に接続して基地局200と通信するための通信インタフェース116を有している。CPU111は、メモリ112に記憶されているプログラムを実行することによりサーバ装置100の各種の機能を実現する。入力装置114は、ユーザの操作入力を受け付ける。表示装置115には支援対象者3の現在位置や移動方向などの情報が地図画面に重ねてリアルタイムに表示される。通信インタフェース116は、サーバ装置100や他の基地局200との間で通信網50介して各種情報の送受信を行う。   FIG. 2A shows a hardware configuration of the server apparatus 100. The server device 100 has a CPU 111, a memory 112, a hard disk 113, an input device 114 such as a keyboard and a mouse, a display device 115 such as a liquid crystal display, and a communication interface 116 for connecting to the communication network 50 and communicating with the base station 200. is doing. The CPU 111 implements various functions of the server device 100 by executing programs stored in the memory 112. The input device 114 receives user operation input. Information such as the current position and moving direction of the support target person 3 is displayed on the display device 115 in real time on the map screen. The communication interface 116 transmits / receives various information to / from the server device 100 and other base stations 200 via the communication network 50.

図2Bにサーバ装置100の機能を示している。サーバ装置100は、基地局200から携帯端末300の現在位置等の情報を収集する。またサーバ装置100は、支援対象者3への道案内情報の提供や目的地までの誘導、現在位置周辺についての地理情報の提供、支援対象者を監視している第三者に提供される支援対象者の現在位置や移動方向、支援対象者の安全確保に関する情報等を適宜基地局200に提供する。   FIG. 2B shows functions of the server device 100. The server device 100 collects information such as the current position of the mobile terminal 300 from the base station 200. Further, the server device 100 provides the guidance target information to the support target person 3, guidance to the destination, provision of geographical information about the current position, and support provided to a third party monitoring the support target person. The base station 200 is appropriately provided with information on the current position and moving direction of the target person, information on ensuring the safety of the support target person, and the like.

図2Bにおいて、情報提供収集部121は、基地局200への情報提供(ダウンロード)や基地局200からの情報収集(アップロード)を行う。設定情報記憶部123は、後述する位置標定機能等の基地局200が機能を提供する際に利用する情報(以下、設定情報と称する)。なお、設定情報には基地局200の緯度・経度・設置高さ等がある。   In FIG. 2B, the information provision collection unit 121 performs information provision (download) to the base station 200 and information collection (upload) from the base station 200. The setting information storage unit 123 is information (hereinafter referred to as setting information) used when the base station 200 provides a function such as a position location function described later. The setting information includes the latitude, longitude, installation height, and the like of the base station 200.

図3Aに基地局200のハードウエア構成を示している。基地局200は、CPU211、メモリ212、通信インタフェース213、及びアンテナ群215等を有している。CPU211は、メモリ212に記憶されているプログラムを実行し、基地局200が備える各種の機能を実現する。通信インタフェース213は、サーバ装置100との間で通信網50を介した通信を行う。無線通信インタフェース214は、後述する位置標定のための無線信号を送信する。アンテナ群215には複数の円偏波指向性アンテナ2151が含まれる(図8を参照)。またアンテナ群215には切替スイッチ2152が付帯する。切替スイッチ2152はいずれかのアンテナ2151を選択して無線通信インタフェース214に接続する。なお、CPU211、メモリ212、通信インタフェース213、及びアンテナ群215は、バス220を介して互いに通信可能に接続されている。   FIG. 3A shows the hardware configuration of the base station 200. The base station 200 includes a CPU 211, a memory 212, a communication interface 213, an antenna group 215, and the like. The CPU 211 executes programs stored in the memory 212 and realizes various functions provided in the base station 200. The communication interface 213 communicates with the server device 100 via the communication network 50. The wireless communication interface 214 transmits a wireless signal for position location described later. The antenna group 215 includes a plurality of circularly polarized directional antennas 2151 (see FIG. 8). The antenna group 215 is accompanied by a changeover switch 2152. The changeover switch 2152 selects any one of the antennas 2151 and connects to the wireless communication interface 214. Note that the CPU 211, the memory 212, the communication interface 213, and the antenna group 215 are connected to be communicable with each other via the bus 220.

図3Bに基地局200の概略的な機能を示している。通信部261は、通信インタフェース213によってサーバ装置100との間で各種情報の送受信を行う。位置標定信号送信部263は、携帯端末300の現在位置を標定するのに用いられる無線信号(以下、位置標定信号と称する)を送信する。設定情報記憶部264は、前述した設定情報を記憶する。   FIG. 3B shows a schematic function of the base station 200. The communication unit 261 transmits and receives various types of information to and from the server device 100 through the communication interface 213. The position location signal transmission unit 263 transmits a radio signal (hereinafter referred to as a position location signal) used to locate the current position of the mobile terminal 300. The setting information storage unit 264 stores the setting information described above.

図4Aに携帯端末300のハードウエア構成を示している。同図に示すように、携帯端末300は、CPU311、メモリ312、無線通信インタフェース313、アンテナ314、タッチパネルや操作ボタン等の入力装置315、液晶ディスプレイ等の表示装置316、タイマ回路317、加速度センサ318、地磁気の方向を検知する地磁気センサ319、RSSI回路216(RSSI : Radio Signal Strength Indicator)を有している。   FIG. 4A shows a hardware configuration of the mobile terminal 300. As shown in the figure, the mobile terminal 300 includes a CPU 311, a memory 312, a wireless communication interface 313, an antenna 314, an input device 315 such as a touch panel and operation buttons, a display device 316 such as a liquid crystal display, a timer circuit 317, and an acceleration sensor 318. , A geomagnetic sensor 319 for detecting the direction of geomagnetism, and an RSSI circuit 216 (RSSI: Radio Signal Strength Indicator).

CPU311は、メモリ312に記憶されているプログラムを実行することにより携帯端末300の各種の機能を実現する。タイマ回路317は、CPU311等からの要求に応じて現在時刻を生成/出力する。加速度センサ318は、当該携帯端末300に作用する加速度を検知し、検知した加速度の大きさを示す信号を出力する。地磁気センサ319は、地磁気の方向を検知し、検知した方向を示す信号を出力する。RSSI回路320は、無線通信インタフェース313によって受信される位置標定信号等の電波の受信信号強度を示す信号を生成/出力する。   The CPU 311 implements various functions of the mobile terminal 300 by executing programs stored in the memory 312. The timer circuit 317 generates / outputs the current time in response to a request from the CPU 311 or the like. The acceleration sensor 318 detects acceleration acting on the mobile terminal 300 and outputs a signal indicating the magnitude of the detected acceleration. The geomagnetic sensor 319 detects the direction of geomagnetism and outputs a signal indicating the detected direction. The RSSI circuit 320 generates / outputs a signal indicating the received signal strength of a radio wave such as a position location signal received by the wireless communication interface 313.

図4Bに携帯端末300の機能を示している。同図において、位置標定信号受信部331は、無線通信インタフェース313により基地局200から送信される位置標定信号を受信する。情報送受信部332は、通信網50を介してサーバ装置100と通信し、支援対象者3に提示するための情報の受信(ダウンロード)や、サーバ装置100において用いられる各種情報の送信(アップロード)を行う。情報表示部333は、支援対象者3に提示する情報を表示装置316に出力する。位置標定部334は、位置標定信号受信部331によって受信された位置標定信号に基づき携帯端末300の現在位置の標定を行う。位置標定により標定された携帯端末300の現在位置は、無線通信により携帯端末300から基地局200に送信され、基地局200から通信網50を介してサーバ装置100に送信される。位置標定に関する処理の詳細は後述する。直接波判定部335は、位置標定信号受信部331が受信した位置標定信号が直接波であるのか、マルチパス等によって携帯端末300に到達した反射波であるのかを判定する。   FIG. 4B shows functions of the mobile terminal 300. In the figure, a position location signal receiver 331 receives a location signal transmitted from the base station 200 by the wireless communication interface 313. The information transmission / reception unit 332 communicates with the server apparatus 100 via the communication network 50 to receive (download) information to be presented to the support target person 3 and transmit (upload) various information used in the server apparatus 100. Do. The information display unit 333 outputs information to be presented to the support target person 3 to the display device 316. The position locating unit 334 determines the current position of the mobile terminal 300 based on the position locating signal received by the position locating signal receiving unit 331. The current position of the portable terminal 300 determined by the position determination is transmitted from the portable terminal 300 to the base station 200 by wireless communication, and is transmitted from the base station 200 to the server apparatus 100 via the communication network 50. Details of the processing related to position location will be described later. The direct wave determination unit 335 determines whether the position determination signal received by the position determination signal reception unit 331 is a direct wave or a reflected wave that reaches the mobile terminal 300 by multipath or the like.

図5に上記直接波判定部335の機能の詳細を示している。同図において、受信信号強度履歴記録部3351は、RSSI回路320から位置標定信号の受信信号強度をリアルタイムに取得し、取得した受信信号強度をタイマ回路317から取得される現在時刻(各受信信号強度の取得時刻)に対応づけてメモリ312に記録する。以下、この際にメモリ312に記録される情報のことを受信信号強度履歴と称する。   FIG. 5 shows details of the function of the direct wave determination unit 335. In the figure, a received signal strength history recording unit 3351 obtains the received signal strength of the positioning signal from the RSSI circuit 320 in real time, and obtains the received signal strength obtained from the timer circuit 317 at the current time (each received signal strength). In the memory 312 in association with the acquisition time). Hereinafter, the information recorded in the memory 312 at this time is referred to as a received signal strength history.

移動距離/方向履歴記録部3352は、加速度センサ318の検知値を所定の間隔で取得し、取得した検知値を2回積分することにより携帯端末300の移動距離を求める。また地磁気センサ319の検知値を所定の間隔で取得し、取得した検知値に基づいて携帯端末300の移動方向を求める。そして移動距離/方向履歴記録部3352は、求めた所定間隔ごとの移動距離及び移動方向を、タイマ回路317から取得される現在時刻(各加速度及び移動方向の取得時刻)に対応づけてメモリに記憶する。以下、この際にメモリ312に記録される情報のことを移動距離/方向履歴と称する。   The movement distance / direction history recording unit 3352 acquires the detection value of the acceleration sensor 318 at a predetermined interval, and obtains the movement distance of the mobile terminal 300 by integrating the acquired detection value twice. In addition, detection values of the geomagnetic sensor 319 are acquired at predetermined intervals, and the moving direction of the mobile terminal 300 is obtained based on the acquired detection values. Then, the movement distance / direction history recording unit 3352 stores the obtained movement distance and movement direction at predetermined intervals in the memory in association with the current time acquired from the timer circuit 317 (acquisition time of each acceleration and movement direction). To do. Hereinafter, the information recorded in the memory 312 at this time is referred to as a movement distance / direction history.

第1自由空間損失算出部3353は、受信信号強度履歴における受信信号強度から、位置標定信号の自由空間損失(以下、第1自由空間損失と称する。)を求める。第1自由空間損失は、基地局200のアンテナ2151から送信される位置標定信号の信号強度Sと、携帯端末300が受信する位置標定信号の強度(受信信号強度)をSとした場合、SとSの比(S/S)から求める。なお、信号強度Sは、携帯端末300のメモリ312に予め記憶されている。 The first free space loss calculation unit 3353 obtains the free space loss of the positioning signal (hereinafter referred to as the first free space loss) from the received signal strength in the received signal strength history. The first free space loss is obtained when the signal strength S 0 of the positioning signal transmitted from the antenna 2151 of the base station 200 and the strength (reception signal strength) of the positioning signal received by the mobile terminal 300 are S 1 . It is determined from the ratio of S 1 and S 0 (S 1 / S 0 ). The signal strength S 0 is stored in advance in the memory 312 of the mobile terminal 300.

起点設定部3354は、受信信号強度が最大となった、現在時刻から直近の時刻を受信信号強度履歴から特定し、その時刻を後述する移動距離算出部3355が参照する起点時刻として設定する。   The starting point setting unit 3354 specifies the time nearest to the current time when the received signal strength is maximum from the received signal strength history, and sets the time as the starting time to be referred to by the movement distance calculating unit 3355 described later.

移動距離算出部3355は、起点設定部3354により設定された上記起点時刻と移動距離/方向履歴とに基づいて、上記起点時刻における携帯端末300の位置(以下、起点と称する。)から携帯端末300の現在位置までの距離(移動距離)を求める。   Based on the starting time and the moving distance / direction history set by the starting point setting unit 3354, the moving distance calculation unit 3355 starts from the position of the mobile terminal 300 at the starting time (hereinafter referred to as the starting point). The distance to the current position (movement distance) is obtained.

第2自由空間損失算出部3356は、移動距離算出部3355が求めた上記移動距離に基づいて、受信した位置標定信号の自由空間損失(以下、第2自由空間損失と称する。)を求める。なお、起点からの絶対的な移動距離をd、位置標定信号の波長をλとした場合の第2自由空間損失は20log(4πd/λ)して求められる。   The second free space loss calculation unit 3356 calculates a free space loss (hereinafter referred to as a second free space loss) of the received positioning signal based on the movement distance obtained by the movement distance calculation unit 3355. Note that the second free space loss when the absolute moving distance from the starting point is d and the wavelength of the positioning signal is λ is obtained by 20 logs (4πd / λ).

自由空間損失比較部3357は、第1自由空間損失と第2自由空間損失とを比較して、受信した位置標定信号が直接波又は反射波のいずれであるのかを判定する。   The free space loss comparison unit 3357 compares the first free space loss and the second free space loss to determine whether the received position location signal is a direct wave or a reflected wave.

<位置標定システム>
自律移動支援システム1における携帯端末300の位置標定の仕組みは、基地局200と当該基地局200の周辺に存在する携帯端末300とを含んで構成される位置標定システム10によって実現される。以下、この位置標定システム10について詳細に説明する。
<Positioning system>
The position location mechanism of the mobile terminal 300 in the autonomous movement support system 1 is realized by the position location system 10 including the base station 200 and the mobile terminal 300 existing around the base station 200. Hereinafter, the position locating system 10 will be described in detail.

基地局200の無線通信インタフェース214は、アンテナ群215を構成している複数のアンテナ2151を周期的に切り換えながら、スペクトル拡散された無線信号を送信する。一方、携帯端末300の位置標定信号受信部331は、アンテナ314によって基地局200の各アンテナ2151から送信される信号を受信する。なお、隣接基地局間の電波干渉を防ぐため、各基地局200は基地局200間で同期信号を共有することにより、隣接する基地局200から同時期に位置標定信号が送信されないように制御を行っている。   The wireless communication interface 214 of the base station 200 transmits a spectrum-spread wireless signal while periodically switching a plurality of antennas 2151 constituting the antenna group 215. On the other hand, the positioning signal receiving unit 331 of the mobile terminal 300 receives a signal transmitted from each antenna 2151 of the base station 200 by the antenna 314. In order to prevent radio wave interference between adjacent base stations, each base station 200 shares a synchronization signal between the base stations 200, and controls so that a position location signal is not transmitted from the adjacent base stations 200 at the same time. Is going.

図6に基地局200から送信される位置標定信号のデータフォーマットを示している。同図に示すように、位置標定信号は、上述した同期信号611、場所コード612(UCODE)、アンテナ情報613、及び測定信号614を含んで構成されている。なお、同期信号611は、32bitのプリアンブル信号と16bitの同期信号の合計48bitのデータで構成される。   FIG. 6 shows the data format of the position location signal transmitted from the base station 200. As shown in the figure, the position location signal includes the above-described synchronization signal 611, location code 612 (UCODE), antenna information 613, and measurement signal 614. The synchronization signal 611 is composed of a total of 48 bits of data including a 32-bit preamble signal and a 16-bit synchronization signal.

場所コード612(UCODE)は、基地局200の設置場所を特定する情報である。場所コード612は統一基準に従って位置毎に割り当てられる128bitのコードからなる。アンテナ情報613は、アンテナ2151の高さやアンテナ2151の識別子、アンテナ2151の指向方向を示す16bitのデータ等で構成される。測定信号614は、携帯端末300の存在する方向と携帯端末300までの相対距離を検出するための信号を含み、基点となる4つのアンテナ2151を順次切り替えながら送信される2048チップの拡散符号を含む。   The location code 612 (UCODE) is information for specifying the installation location of the base station 200. The place code 612 is a 128-bit code assigned to each position in accordance with the unified standard. The antenna information 613 includes the height of the antenna 2151, the identifier of the antenna 2151, 16-bit data indicating the directivity direction of the antenna 2151, and the like. The measurement signal 614 includes a signal for detecting the direction in which the mobile terminal 300 exists and the relative distance to the mobile terminal 300, and includes a 2048 chip spread code that is transmitted while sequentially switching the four antennas 2151 as the base points. .

図7に歩道等の現場における基地局200と携帯端末300の位置関係を示している。同図において、携帯端末300は地上高1(m)の位置に存在し、基地局200は地上高H(m)の位置に設置されている。また基地局200の直下から携帯端末300までの距離はL(m)である。   FIG. 7 shows the positional relationship between the base station 200 and the mobile terminal 300 at a site such as a sidewalk. In the figure, the mobile terminal 300 is present at a ground height 1 (m), and the base station 200 is installed at a ground height H (m). Further, the distance from directly below the base station 200 to the mobile terminal 300 is L (m).

図8にアンテナ群215を構成している各アンテナ2151と携帯端末300との位置関係を示している。基地局200のアンテナ群215を構成している各アンテナ2151は、現場では指向方向を斜め下方向に向けて設置される。同図に示すように、アンテナ群215は、3cm間隔(この間隔は位置標定信号として2.4GHz帯の電波を用いた場合における1/4波長に相当)で略正方形状に隣接させて配置された4つの円偏波指向性アンテナを有する。   FIG. 8 shows the positional relationship between each antenna 2151 constituting the antenna group 215 and the portable terminal 300. Each antenna 2151 constituting the antenna group 215 of the base station 200 is installed with the directivity direction obliquely downward in the field. As shown in the figure, the antenna group 215 is arranged adjacent to each other in a substantially square shape at intervals of 3 cm (this interval corresponds to a quarter wavelength when a radio wave in the 2.4 GHz band is used as a positioning signal). And four circularly polarized directional antennas.

図8に示すように、アンテナ群215の高さ位置における水平方向とアンテナ群215に対する携帯端末300の方向とのなす角をαとすると、
α=arcTan(D(m)/L(m))=arcSin(ΔL(cm)/3(cm))
となる。なお、ΔL(cm)は、アンテナ群215を構成しているアンテナ2151のうちの特定の2基と携帯端末300との間の伝搬路長差である。
As shown in FIG. 8, when the angle formed by the horizontal direction at the height of the antenna group 215 and the direction of the mobile terminal 300 with respect to the antenna group 215 is α,
α = arcTan (D (m) / L (m)) = arcSin (ΔL (cm) / 3 (cm))
It becomes. In addition, ΔL (cm) is a propagation path length difference between two specific antennas 2151 of the antenna 2151 constituting the antenna group 215 and the mobile terminal 300.

ここでアンテナ群215を構成している特定の2基のアンテナ2151から送信される位置標定信号の位相差をΔθとすれば、上記ΔLは、
ΔL(cm)=Δθ/2π/λ(cm)
となる。位置標定信号として、例えば2.4GHz帯の電波を用いた場合、λ≒12(cm)であるので、
α=arcSin(2Δθ/π)
となる。また測定可能範囲(−π/2<Δθ<π/2)ではα=Δθ(ラジアン)であるので、上式から基地局200が存在する方向を特定することができる。
Here, if the phase difference between the positioning signals transmitted from the two specific antennas 2151 constituting the antenna group 215 is Δθ, the ΔL is
ΔL (cm) = Δθ / 2π / λ (cm)
It becomes. For example, when a 2.4 GHz band radio wave is used as the position location signal, λ≈12 (cm).
α = arcSin (2Δθ / π)
It becomes. Further, since α = Δθ (radian) in the measurable range (−π / 2 <Δθ <π / 2), the direction in which the base station 200 exists can be specified from the above equation.

次に上記結果を利用して携帯端末300の位置を標定する方法について説明する。
図9に現場における基地局200と携帯端末300の位置関係を示している。同図に示すように、基地局200のアンテナ群215の地上高をH(m)、携帯端末300の地上高をh(m)、基地局200の直下の地表面の位置を原点として直交座標軸(X軸、Y軸)を設定した場合における、基地局200から携帯端末300の方向とX軸とがなす角をΔΦ(x)、基地局200から携帯端末300の方向とY軸とがなす角をΔΦ(y)とすると、原点に対する携帯端末300の位置は次式から求められる。
Δd(x)=(H−h)×Tan(ΔΦ(x))
Δd(y)=(H−h)×Tan(ΔΦ(y))
原点の位置を(X1,Y1)とすれば、携帯端末300の現在位置(Xx,Yy)は、
Xx=X1+Δd(x)
Yy=Y1+Δd(y)
として求められる。なお、以上に説明した位置標定の原理については、例えば特開2004−184078号公報、特開2005−351877号公報、特開2005−351878号公報、及び特開2006−23261号公報等に詳述されている。
Next, a method for locating the position of the mobile terminal 300 using the above result will be described.
FIG. 9 shows the positional relationship between the base station 200 and the mobile terminal 300 in the field. As shown in the figure, an orthogonal coordinate axis with the ground height of the antenna group 215 of the base station 200 as H (m), the ground height of the mobile terminal 300 as h (m), and the position of the ground surface directly below the base station 200 as the origin. When (X axis, Y axis) is set, the angle formed by the direction from the base station 200 to the portable terminal 300 and the X axis is ΔΦ (x), and the direction from the base station 200 to the portable terminal 300 is formed by the Y axis. When the angle is ΔΦ (y), the position of the mobile terminal 300 with respect to the origin can be obtained from the following equation.
Δd (x) = (H−h) × Tan (ΔΦ (x))
Δd (y) = (H−h) × Tan (ΔΦ (y))
If the position of the origin is (X1, Y1), the current position (Xx, Yy) of the mobile terminal 300 is
Xx = X1 + Δd (x)
Yy = Y1 + Δd (y)
As required. Note that the positioning principle described above is described in detail in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2004-184078, 2005-351877, 2005-351878, and 2006-23261. Has been.

<位置標定処理>
次に携帯端末300の位置標定部334によって行われる、携帯端末300の現在位置標定処理について説明する。なお、現在位置の標定処理は、サーバ装置100に携帯端末300の位置を報告するタイミング、携帯端末300のユーザが入力装置315に対して行った操作等に応じて適宜実行される。
<Positioning process>
Next, the current location determination process of the mobile terminal 300 performed by the location determination unit 334 of the mobile terminal 300 will be described. The current position locating process is appropriately executed according to the timing of reporting the position of the mobile terminal 300 to the server device 100, the operation performed by the user of the mobile terminal 300 on the input device 315, and the like.

図10は位置標定処理(S1000)を説明するフローチャートである。同図に示すように、位置標定処理(S1000)では、まず位置標定部334が、RSSI回路320から位置標定信号受信部331によって受信される位置標定信号の受信信号強度を取得する(S1011)。次に位置標定部334は、受信した位置標定信号が直接波であるか反射波であるかを判定する処理(以下、直接波判定処理と称する。)を実行する(S1012)。なお、直接波判定処理(S1012)の詳細については後述する。   FIG. 10 is a flowchart for explaining the position location process (S1000). As shown in the figure, in the position determination process (S1000), first, the position determination unit 334 acquires the received signal strength of the position determination signal received from the RSSI circuit 320 by the position determination signal reception unit 331 (S1011). Next, the position locating unit 334 executes a process for determining whether the received position locating signal is a direct wave or a reflected wave (hereinafter referred to as a direct wave determination process) (S1012). Details of the direct wave determination process (S1012) will be described later.

続くS1013では、直接波判定処理(S1012)の結果に応じて処理を分岐させており、位置標定信号が直接波である場合には(S1013:直接波)、S1014の処理に進み、反射波である場合には(S1013:反射波)、S1015の処理に進む。   In subsequent S1013, the process is branched according to the result of the direct wave determination process (S1012). When the position determination signal is a direct wave (S1013: direct wave), the process proceeds to S1014, and the reflected wave If there is (S1013: reflected wave), the process proceeds to S1015.

S1014では、位置標定部334は、前述した方法により位置標定信号により現在位置の標定を行う。一方、S1015では、位置標定部334は、移動距離/方向履歴記録部3352によりメモリ312に記録されている移動距離/方向履歴に基づいて、後述する直接波判定部335の移動距離算出部3355によって行われる、加速度センサ318及び地磁気センサ319により検知された値に基づく処理により位置標定を行う。S1014又はS1015の処理が終了した後、位置標定処理(S1000)は終了する。   In S1014, the position locating unit 334 locates the current position based on the position locating signal by the method described above. On the other hand, in S1015, the position locating unit 334 causes the movement distance calculation unit 3355 of the direct wave determination unit 335 to be described later based on the movement distance / direction history recorded in the memory 312 by the movement distance / direction history recording unit 3352. The position is determined by processing based on values detected by the acceleration sensor 318 and the geomagnetic sensor 319. After the process of S1014 or S1015 is completed, the position location process (S1000) is terminated.

以上のように、位置標定部334は、受信した位置標定信号が直接波であった場合は位置標定信号により現在位置の標定を行い、反射波であった場合は加速度センサ318及び地磁気センサ319により検知された値に基づいて位置標定を行う。このため、マルチパスなどによって基地局200から携帯端末300に到達する直接波以外の無線信号によって位置標定が行われてしまうのを防ぐことができ、位置標定システム10の標定精度を確保することができる。   As described above, the position locating unit 334 determines the current position using the position locating signal when the received position locating signal is a direct wave, and the acceleration sensor 318 and the geomagnetic sensor 319 when the received position locating signal is a reflected wave. The position is determined based on the detected value. For this reason, it is possible to prevent the position location from being performed by a radio signal other than the direct wave that reaches the mobile terminal 300 from the base station 200 by multipath or the like, and the position location accuracy of the position location system 10 can be ensured. it can.

次に前述した位置標定処理(S1000)における直接波判定処理(S1012)の詳細について図11に示すフローチャートとともに説明する。同図に示すように、直接波判定処理(S1012)では、まず第1自由空間損失算出部3353が、受信中の受信信号強度に対応する第1自由空間損失を求める(S1121)。次に起点設定部3354が、受信信号強度履歴から、受信信号強度が最大となった直近の時刻を特定し、その時刻を後述する移動距離算出部3355が参照する起点時刻として設定する(S1122)。   Next, details of the direct wave determination process (S1012) in the above-described position location process (S1000) will be described with reference to the flowchart shown in FIG. As shown in the figure, in the direct wave determination process (S1012), the first free space loss calculation unit 3353 first obtains the first free space loss corresponding to the received signal strength during reception (S1121). Next, the starting point setting unit 3354 identifies the latest time when the received signal strength is maximum from the received signal strength history, and sets that time as the starting time to be referred to by the movement distance calculating unit 3355 described later (S1122). .

図12に受信信号強度履歴1200の一例を示す。同図に示す受信信号履歴では、受信信号強度が最大(61dBm)となった直近の時刻、すなわち起点時刻はt1である。   FIG. 12 shows an example of the received signal strength history 1200. In the received signal history shown in the figure, the most recent time when the received signal strength reaches the maximum (61 dBm), that is, the starting time is t1.

次に移動距離算出部3355が、起点設定部3354により設定された上記起点時刻と移動距離/方向履歴とに基づいて、起点から現在位置までの当該携帯端末300の絶対的な移動距離を求める(S1123)。この場合に移動距離算出部3355によって行われる処理を具体的に説明する。   Next, the moving distance calculation unit 3355 calculates the absolute moving distance of the mobile terminal 300 from the starting point to the current position based on the starting point time and the moving distance / direction history set by the starting point setting unit 3354 ( S1123). The processing performed by the movement distance calculation unit 3355 in this case will be specifically described.

図13Aは、携帯端末300が、起点から終点(現在位置)までに移動した際の移動経路の一例である。また図13Bに、携帯端末300が図13Aのように移動した場合に移動距離/方向履歴記録部3352によりメモリ312に記録される、移動距離/方向履歴1300、及び、移動距離/方向履歴1300から求めた携帯端末300の起点からの絶対的な移動距離及び移動方向(北に対する角度で示す。)を示している。なお、携帯端末300の起点からの絶対的な移動距離は、各時刻間を結ぶベクトルの合成ベクトルの長さとして求められる。   FIG. 13A is an example of a movement route when the mobile terminal 300 moves from the start point to the end point (current position). FIG. 13B shows from the movement distance / direction history 1300 and the movement distance / direction history 1300 recorded in the memory 312 by the movement distance / direction history recording unit 3352 when the mobile terminal 300 moves as shown in FIG. The absolute moving distance and moving direction (indicated by an angle with respect to the north) from the starting point of the mobile terminal 300 obtained are shown. In addition, the absolute movement distance from the starting point of the portable terminal 300 is calculated | required as the length of the synthetic | combination vector of the vector which connects between each time.

再び図11に戻って、S1124では、第2自由空間損失算出部3356が、移動距離算出部3355によって求められた起点からの絶対的な移動距離に基づいて第2自由空間損失を求める。S1125では、自由空間損失比較部3357が、第1自由空間損失と第2自由空間損失を比較し、受信中の位置標定信号が直接波か反射波かを判定する。ここでこの判定は、次のようにして行われる。すなわち、第1自由空間損失が第2自由空間損失よりも所定の値(例えば3dB)以上小さい場合、すなわち、受信中の位置標定信号の受信信号強度から求められる第1自由空間損失が絶対的な移動距離から計算される第2自由空間損失よりも所定の値以上小さい場合には受信中の位置標定信号は反射波であると判定し、そうでなければ直接波であると判定する。なお、上記所定の値は、直接波と反射波を確実に識別できる大きさの値に設定される。   Returning to FIG. 11 again, in S1124, the second free space loss calculation unit 3356 calculates the second free space loss based on the absolute movement distance from the starting point obtained by the movement distance calculation unit 3355. In S1125, the free space loss comparison unit 3357 compares the first free space loss and the second free space loss, and determines whether the position location signal being received is a direct wave or a reflected wave. Here, this determination is performed as follows. That is, when the first free space loss is smaller than the second free space loss by a predetermined value (for example, 3 dB) or more, that is, the first free space loss obtained from the received signal strength of the position location signal being received is absolute. If it is smaller than the second free space loss calculated from the moving distance by a predetermined value or more, it is determined that the position location signal being received is a reflected wave, and if not, it is determined to be a direct wave. Note that the predetermined value is set to a value that can reliably identify the direct wave and the reflected wave.

自由空間損失比較部3357による判定の具体例を示す。図14は基地局200の設置現場付近の様子を示す図であり、基地局200から携帯端末300に対して直接波、及びマルチパスによる反射波が到達する様子を示している。基地局200は地上から5mの高さに設置されており、携帯端末300は地上から1mの高さに位置している。基地局200直下と携帯端末300との間の地表面における距離は12mである。   A specific example of the determination by the free space loss comparison unit 3357 is shown. FIG. 14 is a diagram illustrating a state near the installation site of the base station 200, and illustrates a state in which a direct wave and a reflected wave due to multipath arrive from the base station 200 to the mobile terminal 300. The base station 200 is installed at a height of 5 m from the ground, and the mobile terminal 300 is located at a height of 1 m from the ground. The distance on the ground surface between the base station 200 and the mobile terminal 300 is 12 m.

同図において、反射波は、基地局200直下と携帯端末300を結ぶ線上の基地局200直下から10mの位置で反射して携帯端末300に到達している。基地局200のアンテナ2151から反射波の反射地点までの直線距離は13.417mである。また基地局200のアンテナ2151から携帯端末300までの直線距離は12.649mである。   In the figure, the reflected wave is reflected at a position 10 m from directly below the base station 200 on the line connecting the base station 200 and the mobile terminal 300 and reaches the mobile terminal 300. The straight line distance from the antenna 2151 of the base station 200 to the reflection point of the reflected wave is 13.417 m. The straight line distance from the antenna 2151 of the base station 200 to the mobile terminal 300 is 12.649 m.

基地局200から送信される位置標定信号の周波数が2.4GHz(波長λ=0.125m)であるとした場合に計算により直接波の自由空間損失を求めてみると、
直接波の自由空間損失=20log10((4π×12.649)/0.125)
=62.087(dBm)
となる。
When the frequency of the location signal transmitted from the base station 200 is 2.4 GHz (wavelength λ = 0.125 m), the free space loss of the direct wave is calculated,
Free wave loss of direct wave = 20 log 10 ((4π × 12.649) /0.125)
= 62.087 (dBm)
It becomes.

一方、反射波の自由空間損失は、
反射波の自由空間損失=20log10((4π×13.417)/0.125)
=62.599(dBm)
となる。ここで地表面での反射による信号強度損失が3dBmであるとすれば、反射波の総合的な損失は、
62.599(dBm)+3(dBm)=65.599(dBm)
となる。従って、図14に示す例では、直接波の自由空間損失と反射波の自由空間損失の差が
65.599(dBm)−62.087(dBm)=3.512(dBm)
となる。つまり前述した所定の値を3(dBm)程度に設定すれば直接波と反射波を区別することができることになる。
On the other hand, the free space loss of the reflected wave is
Free space loss of reflected wave = 20 log 10 ((4π × 13.417) /0.125)
= 62.599 (dBm)
It becomes. If the signal strength loss due to reflection on the ground surface is 3 dBm, the total loss of the reflected wave is
62.599 (dBm) +3 (dBm) = 65.599 (dBm)
It becomes. Therefore, in the example shown in FIG. 14, the difference between the free space loss of the direct wave and the free space loss of the reflected wave is 65.599 (dBm) −62.087 (dBm) = 3.512 (dBm)
It becomes. That is, if the predetermined value is set to about 3 (dBm), the direct wave and the reflected wave can be distinguished.

ところで、以上の実施形態の説明は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。   By the way, description of the above embodiment is for making an understanding of this invention easy, and does not limit this invention. It goes without saying that the present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and that the present invention includes equivalents thereof.

例えば、携帯端末300の位置標定は、上記実施形態で説明したように基地局200から送信される位置標定信号を携帯端末300側で受信することにより携帯端末300側で行うようにしてもよいが、携帯端末300側にアンテナ群を設けて携帯端末300側から基地局200に向けて位置標定信号を送信し、この位置標定信号を基地局200側で受信して基地局200側で位置標定を行うようにしてもよい。   For example, the location of the mobile terminal 300 may be performed on the mobile terminal 300 side by receiving the location signal transmitted from the base station 200 on the mobile terminal 300 side as described in the above embodiment. Then, an antenna group is provided on the mobile terminal 300 side, and a position location signal is transmitted from the mobile terminal 300 side to the base station 200. This position location signal is received on the base station 200 side, and the location on the base station 200 side is determined. You may make it perform.

本発明の一実施形態として説明する自律移動支援システム1の概略的な構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the autonomous movement assistance system 1 demonstrated as one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態として説明するサーバ装置100のハードウエア構成を示す図である。It is a figure which shows the hardware constitutions of the server apparatus 100 demonstrated as one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態として説明するサーバ装置100の機能を示す図である。It is a figure which shows the function of the server apparatus 100 demonstrated as one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態として説明する基地局200のハードウエア構成を示す図である。It is a figure which shows the hardware constitutions of the base station 200 demonstrated as one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態として説明する基地局200の機能を示す図である。It is a figure which shows the function of the base station 200 demonstrated as one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態として説明する携帯端末300のハードウエア構成を示す図である。It is a figure which shows the hardware constitutions of the portable terminal 300 demonstrated as one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態として説明する携帯端末300の機能を示す図である。It is a figure which shows the function of the portable terminal 300 demonstrated as one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態として説明する携帯端末300の直接波判定部335の機能の詳細を示す図である。It is a figure which shows the detail of the function of the direct wave determination part 335 of the portable terminal 300 demonstrated as one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態として説明する位置標定信号のデータフォーマットを示す図である。It is a figure which shows the data format of the position determination signal demonstrated as one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態として説明する基地局200と携帯端末300との位置関係を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship of the base station 200 demonstrated as one Embodiment of this invention and the portable terminal 300. FIG. 本発明の一実施形態として説明するアンテナ群215を構成しているアンテナ2151と携帯端末300との位置関係を説明する図である。It is a figure explaining the positional relationship of the antenna 2151 and the portable terminal 300 which comprise the antenna group 215 demonstrated as one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態として説明する現場における基地局200と携帯端末300の位置関係を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship of the base station 200 and the portable terminal 300 in the field demonstrated as one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による位置標定処理(S1000)を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the position location process (S1000) by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による直接波判定処理(S1012)を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the direct wave determination process (S1012) by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態として説明する受信信号強度履歴1200の一例である。It is an example of the received signal strength log | history 1200 demonstrated as one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態として説明する携帯端末300が、起点から終点(現在位置)までに移動した際の移動経路の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the movement path | route at the time of the portable terminal 300 demonstrated as one Embodiment of this invention moving from the origin to the end point (present position). 本発明の一実施形態として説明する移動距離/方向履歴1300の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the movement distance / direction log | history 1300 demonstrated as one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態として説明する基地局200の設置現場付近の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the installation site vicinity of the base station 200 demonstrated as one Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 位置標定システム
200 基地局
213 通信インタフェース
214 無線通信インタフェース
263 位置標定信号送信部
300 携帯端末
313 無線通信インタフェース
318 加速度センサ
319 地磁気センサ
320 RSSI回路
331 位置標定信号受信部
334 位置標定部
335 直接波判定部
1200 受信信号強度履歴
1300 移動距離/方向履歴
3351 受信信号強度履歴記録部
3352 移動距離/方向履歴記録部
3353 第1自由空間損失算出部
3354 起点設定部
3355 移動距離算出部
3356 第2自由空間損失算出部
3357 自由空間損失比較部
S1000 位置標定処理
S1012 直接波判定処理
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Position determination system 200 Base station 213 Communication interface 214 Wireless communication interface 263 Position determination signal transmission part 300 Portable terminal 313 Wireless communication interface 318 Acceleration sensor 319 Geomagnetic sensor 320 RSSI circuit 331 Position determination signal reception part 334 Position determination part 335 Direct wave determination Unit 1200 received signal strength history 1300 travel distance / direction history 3351 received signal strength history recording unit 3352 travel distance / direction history recording unit 3353 first free space loss calculation unit 3354 origin setting unit 3355 travel distance calculation unit 3356 second free space loss Calculation unit 3357 Free space loss comparison unit S1000 Positioning processing S1012 Direct wave determination processing

Claims (5)

自身の現在位置を標定するための無線信号である位置標定信号を受信する位置標定信号受信部と、
前記位置標定信号に基づいて自身の現在位置を標定する位置標定部と、
前記位置標定信号の受信信号強度を取得する回路と、
加速度センサと、
地磁気センサと、
前記位置標定信号の前記受信信号強度の履歴を前記位置標定信号の受信時刻に対応づけて記録した受信信号強度履歴を生成する受信信号強度履歴記録部と、
前記加速度センサ及び前記地磁気センサの検知値に基づいて、所定の時間間隔ごとの移動履歴を前記検知値の取得時刻に対応づけて記録した移動距離/方向履歴を生成する移動距離/方向履歴記録部と、
受信した前記位置標定信号の前記受信信号強度から、受信した前記位置標定信号の自由空間損失である第1自由空間損失を求める第1自由空間損失算出部と、
前記受信信号強度履歴から、受信した前記位置標定信号の受信信号強度が最大となった現在時刻から直近の時刻である起点時刻を特定する起点設定部と、
前記起点時刻と前記移動距離/方向履歴とに基づいて、前記起点時刻における自身の位置から自身の現在位置までの距離を求める移動距離算出部と、
前記移動距離に基づいて、前記位置標定信号の自由空間損失である第2自由空間損失を求める第2自由空間損失算出部と、
前記第1自由空間損失と前記第2自由空間損失とを比較して、受信した前記位置標定信号が直接波であるか否かを判定する自由空間損失比較部と、
を有し、
前記位置標定部は、前記自由空間損失比較部が、前記位置標定信号が直接波でないと判定した場合に、受信した前記位置標定信号による位置標定を行わないようにすること
を特徴とする位置標定に用いられる携帯端末。
A positioning signal receiving unit that receives a positioning signal that is a radio signal for locating its current position;
A position locating unit for locating its current position based on the position locating signal;
A circuit for obtaining the received signal strength of the position location signal;
An acceleration sensor;
A geomagnetic sensor,
A received signal strength history recording unit that generates a received signal strength history in which the received signal strength history of the location signal is recorded in association with the reception time of the location signal;
Based on the detection values of the acceleration sensor and the geomagnetic sensor, a movement distance / direction history recording unit that generates a movement distance / direction history in which a movement history for each predetermined time interval is recorded in association with the acquisition time of the detection value. When,
A first free space loss calculation unit that obtains a first free space loss that is a free space loss of the received position location signal from the received signal strength of the received position location signal;
From the received signal strength history, a starting point setting unit for specifying a starting time that is the latest time from the current time when the received signal strength of the received position location signal is maximized;
Based on the starting point time and the moving distance / direction history, a moving distance calculating unit for obtaining a distance from the own position to the current position at the starting point time;
A second free space loss calculation unit that obtains a second free space loss that is a free space loss of the positioning signal based on the moving distance;
A free space loss comparison unit that compares the first free space loss with the second free space loss to determine whether the received positioning signal is a direct wave;
Have
The position locating unit prevents the position locating based on the received position locating signal when the free space loss comparing unit determines that the position locating signal is not a direct wave. Mobile terminal used for
請求項1に記載の携帯端末であって、
前記自由空間損失比較部は、前記第1自由空間損失と前記第2自由空間損失との差が所定の値以上である場合に、前記受信した位置標定信号が直接波でないと判定すること
を特徴とする位置標定に用いられる携帯端末。
The mobile terminal according to claim 1,
The free space loss comparison unit determines that the received positioning signal is not a direct wave when a difference between the first free space loss and the second free space loss is equal to or greater than a predetermined value. A mobile terminal used for positioning.
請求項1に記載の携帯端末であって、
前記位置標定部は、前記自由空間損失比較部が、前記位置標定信号が直接波でないと判定した場合に、前記加速度センサ及び前記地磁気センサの検知値に基づいて自身の現在位置を標定すること
を特徴とする位置標定に用いられる携帯端末。
The mobile terminal according to claim 1,
The position locating unit determines its current position based on the detection values of the acceleration sensor and the geomagnetic sensor when the free space loss comparing unit determines that the position locating signal is not a direct wave. A mobile terminal used for location.
請求項1に記載の携帯端末であって、
前記位置標定部は、隣接配置された複数のアンテナのそれぞれから送信されてくる複数の前記位置標定信号を受信し、受信した前記各位置標定信号の位相差に基づいて自身の現在位置を標定すること
を特徴とする位置標定に用いられる携帯端末。
The mobile terminal according to claim 1,
The position locating unit receives a plurality of the position locating signals transmitted from each of a plurality of antennas arranged adjacent to each other, and locates its current position based on a phase difference between the received position locating signals. A portable terminal used for positioning.
位置標定システムであって、
地域各所に設置される複数の基地局と、
移動者によって携帯される携帯端末と、
を含み、
前記基地局は、隣接配置された複数のアンテナのそれぞれから位置標定のための無線信号である位相の異なる複数の位置標定信号を送信し、
前記携帯端末は、
前記位置標定信号を受信する位置標定信号受信部と、
前記位置標定信号に基づいて自身の現在位置を標定する位置標定部と、
前記位置標定信号の受信信号強度を取得する回路と、
加速度センサと、
地磁気センサと、
前記位置標定信号の前記受信信号強度の履歴を前記位置標定信号の受信時刻に対応づけて記録した受信信号強度履歴を生成する受信信号強度履歴記録部と、
前記加速度センサ及び前記地磁気センサの検知値に基づいて、所定の時間間隔ごとの移動履歴を前記検知値の取得時刻に対応づけて記録した移動距離/方向履歴を生成する移動距離/方向履歴記録部と、
受信した前記位置標定信号の前記受信信号強度から、受信した前記位置標定信号の自由空間損失である第1自由空間損失を求める第1自由空間損失算出部と、
前記受信信号強度履歴から、受信した前記位置標定信号の受信信号強度が最大となった現在時刻から直近の時刻である起点時刻を特定する起点設定部と、
前記起点時刻と前記移動距離/方向履歴とに基づいて、前記起点時刻における自身の位置から自身の現在位置までの距離を求める移動距離算出部と、
前記移動距離に基づいて、前記位置標定信号の自由空間損失である第2自由空間損失を求める第2自由空間損失算出部と、
前記第1自由空間損失と前記第2自由空間損失とを比較して、受信した前記位置標定信号が直接波であるか否かを判定する自由空間損失比較部と、
を有し、
前記位置標定部は、前記自由空間損失比較部が、前記位置標定信号が直接波でないと判定した場合に、受信した前記位置標定信号による位置標定を行わないようにすること
を特徴とする位置標定システム。
A position location system,
Multiple base stations installed in various locations in the area,
A mobile device carried by a traveler,
Including
The base station transmits a plurality of positioning signals having different phases, which are radio signals for positioning from each of a plurality of adjacently arranged antennas,
The portable terminal is
A position location signal receiver for receiving the position location signal;
A position locating unit for locating its current position based on the position locating signal;
A circuit for obtaining the received signal strength of the position location signal;
An acceleration sensor;
A geomagnetic sensor,
A received signal strength history recording unit that generates a received signal strength history in which the received signal strength history of the location signal is recorded in association with the reception time of the location signal;
Based on the detection values of the acceleration sensor and the geomagnetic sensor, a movement distance / direction history recording unit that generates a movement distance / direction history in which a movement history for each predetermined time interval is recorded in association with the acquisition time of the detection value. When,
A first free space loss calculation unit that obtains a first free space loss that is a free space loss of the received position location signal from the received signal strength of the received position location signal;
From the received signal strength history, a starting point setting unit for specifying a starting time that is the latest time from the current time when the received signal strength of the received position location signal is maximized;
Based on the starting point time and the moving distance / direction history, a moving distance calculating unit for obtaining a distance from the own position to the current position at the starting point time;
A second free space loss calculation unit that obtains a second free space loss that is a free space loss of the positioning signal based on the moving distance;
A free space loss comparison unit that compares the first free space loss with the second free space loss to determine whether the received positioning signal is a direct wave;
Have
The position locating unit prevents the position locating based on the received position locating signal when the free space loss comparing unit determines that the position locating signal is not a direct wave. system.
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