JP2010216811A - Positioning system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To calculate the position coordinates of a mobile terminal even in cases where the number of base stations capable of receiving a radiowave from a mobile terminal is smaller than a number necessary for calculating the position coordinates owing to an obstacle, etc. <P>SOLUTION: In this radio positioning system, radiowave information from the respective base stations is acquired by a positioning server 500. In cases where the number of base stations capable of transmission/reception to/from a mobile terminal is less than a stipulated number, the position of the mobile terminal is calculated by a position coordinate calculator 560b based on positioning information including the position of the mobile terminal measured in the past and time at which the measurement is made, information from a sensor installed on the mobile terminal or map information, and the radiowave information. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、移動端末の位置座標を測定する測位装置に関するものである。   The present invention relates to a positioning device that measures position coordinates of a mobile terminal.

近年、複数の基地局と移動端末との間で電波を送受信することで移動端末の位置座標を測定する無線測位システムが考案されている。そして、この無線測位システムによって移動端末の位置座標を測定する方式として、TDOA(Time Deference Of Arrival)方式、TWR−TOA(Two Way Ranging Time Of Arrival)方式等が存在する。   In recent years, a wireless positioning system has been devised that measures the position coordinates of a mobile terminal by transmitting and receiving radio waves between a plurality of base stations and the mobile terminal. As a method for measuring the position coordinates of the mobile terminal by this wireless positioning system, there are a TDOA (Time Deference Of Arrival) method, a TWR-TOA (Two Way Ranging Time Of Arrival) method, and the like.

このうち、TDOA方式は、複数の基地局が、移動端末から電波を受信し、各基地局の電波の受信時刻の差に基づいて移動端末の位置座標を算出する方式である。図36は、従来のTDOA方式を説明するための図である。   Among these, the TDOA method is a method in which a plurality of base stations receive radio waves from the mobile terminals and calculate the position coordinates of the mobile terminals based on the difference in radio wave reception times of the respective base stations. FIG. 36 is a diagram for explaining a conventional TDOA system.

図36において、基地局10〜30が、移動端末50からの電波を時刻T1に受信した場合には、基地局10と基地局20との時間差から双曲線1が求まり、基地局10と基地局30との時間差から双曲線2が求まる。そして、双曲線1と双曲線2との交点Aが時刻T1における移動端末50の位置として算出できる。   In FIG. 36, when the base stations 10 to 30 receive the radio wave from the mobile terminal 50 at time T1, the hyperbola 1 is obtained from the time difference between the base station 10 and the base station 20, and the base station 10 and the base station 30 are obtained. The hyperbola 2 is obtained from the time difference between and. And the intersection A of the hyperbola 1 and the hyperbola 2 can be calculated as the position of the mobile terminal 50 at time T1.

また、TWR−TOA方式は、複数の基地局と移動端末との間における電波の往復時間を求め、この電波の往復時間から基地局と移動端末との距離を算出することで、移動端末の位置座標を算出する方式である。図37は、従来のTWR−TOA方式を説明するための図である。   Further, the TWR-TOA scheme obtains the round trip time of radio waves between a plurality of base stations and a mobile terminal, and calculates the distance between the base station and the mobile terminal from the round trip time of the radio waves. This is a method for calculating coordinates. FIG. 37 is a diagram for explaining a conventional TWR-TOA system.

図37において、基地局10が、移動端末50から電波を時刻T1に受信した場合には、測定結果から基地局10を中心とした円1が求まり、基地局20が、移動端末50から電波を時刻T1に受信した場合には、測定結果から基地局20を中心とした円2が求まる。そして、円1と円2との交点Aが時刻T1における移動端末50の位置として算出できる。   In FIG. 37, when the base station 10 receives radio waves from the mobile terminal 50 at time T1, a circle 1 centered on the base station 10 is obtained from the measurement result, and the base station 20 receives radio waves from the mobile terminal 50. When received at time T1, a circle 2 centered on the base station 20 is obtained from the measurement result. Then, the intersection A between the circle 1 and the circle 2 can be calculated as the position of the mobile terminal 50 at the time T1.

なお、無線通信機能と走行計を有する移動体と、複数の無線基地局により移動体の位置を測定し、過去から現在までの測定位置履歴を基にして現在あるべき移動体の位置を推測するという技術も知られている(例えば、特許文献1参照)。   In addition, the position of the moving body that should be present is estimated based on the measurement position history from the past to the present by measuring the position of the moving body with the wireless communication function and the travel meter and the plurality of wireless base stations. Is also known (see, for example, Patent Document 1).

特開2005−274364号公報JP 2005-274364 A

しかしながら、上述した従来の技術では、障害物等によって移動端末からの電波を受信できる基地局の数が、位置座標の算出に必要な数を下回った場合には、移動端末の位置座標を測定することができないという問題があった。   However, in the above-described conventional technology, when the number of base stations that can receive radio waves from the mobile terminal due to obstacles or the like is less than the number necessary for calculating the position coordinates, the position coordinates of the mobile terminal are measured. There was a problem that I could not.

例えば、TDOA方式によって移動端末の位置座標を算出する場合に、障害物によって電波が遮断され、移動端末からの電波を受信可能な基地局の数が3個未満となると、かかる方式によって移動端末の位置座標を算出することができなくなる。図38は、従来のTDOA方式の問題を説明するための図である。   For example, when calculating the position coordinates of a mobile terminal by the TDOA method, if the radio wave is blocked by an obstacle and the number of base stations that can receive the radio wave from the mobile terminal becomes less than three, the mobile terminal of the mobile terminal is The position coordinates cannot be calculated. FIG. 38 is a diagram for explaining a problem of the conventional TDOA method.

図38において、仮に基地局10〜30が、移動端末50からの電波を時刻T2に受信することができれば、双曲線3,4が求まるので、時刻T2における移動端末50の位置座標は、双曲線3,4の交点Bとなる。しかし、障害物によって基地局30が、移動端末50からの電波を受信することができない場合には、双曲線4が求まらず、移動端末50の位置座標を算出することができない。   In FIG. 38, if the base stations 10 to 30 can receive the radio wave from the mobile terminal 50 at the time T2, the hyperbola 3 and 4 are obtained. Therefore, the position coordinates of the mobile terminal 50 at the time T2 are the hyperbola 3, This is the intersection B of 4. However, when the base station 30 cannot receive radio waves from the mobile terminal 50 due to an obstacle, the hyperbola 4 cannot be obtained and the position coordinates of the mobile terminal 50 cannot be calculated.

また、TWR−TOA方式によって移動端末の位置座標を算出する場合に、障害物などによって電波が遮断され、移動端末からの電波を受信可能な基地局の数が2個未満となると、かかる方式によって移動端末の位置座標を算出することができなくなる。図39は、従来のTWR−TOA方式の問題を説明するための図である。   Also, when calculating the position coordinates of a mobile terminal by the TWR-TOA method, if the radio wave is blocked by an obstacle or the like and the number of base stations that can receive the radio wave from the mobile terminal becomes less than two, this method The position coordinates of the mobile terminal cannot be calculated. FIG. 39 is a diagram for explaining a problem of the conventional TWR-TOA method.

図39において、仮に基地局10,20が、移動端末50からの電波を時刻T2に受信することができれば、円3,4がもとまるので、時刻T2における移動端末50の位置座標は、円3,4の交点Bとなる。しかし、障害物によって基地局20が、移動端末50からの電波を受信することができない場合には、円4が求まらず、移動端末50の位置座標を算出することができない。   In FIG. 39, if the base stations 10 and 20 can receive the radio wave from the mobile terminal 50 at time T2, circles 3 and 4 are obtained. Therefore, the position coordinates of the mobile terminal 50 at time T2 are circle 3 , 4 is the intersection point B. However, when the base station 20 cannot receive the radio wave from the mobile terminal 50 due to an obstacle, the circle 4 cannot be obtained and the position coordinates of the mobile terminal 50 cannot be calculated.

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、障害物等によって移動端末からの電波を受信可能な基地局の数が、位置座標の算出に必要な数を下回った場合でも、移動端末の位置座標を算出可能とする測位装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems caused by the prior art, and the number of base stations capable of receiving radio waves from a mobile terminal by an obstacle or the like is the number necessary for calculating position coordinates. It is an object of the present invention to provide a positioning device that can calculate the position coordinates of a mobile terminal even when it falls below.

上述した課題を解決し、目的を達成するため、この測位装置は、移動端末と電波の送受信を行う位置が既知の基地局から、前記移動端末から電波を受信した時刻あるいは前記移動端末との距離の情報を含んだ電波情報を取得する取得手段と、前記移動端末との間で電波の送受信を行うことのできる基地局の数が規定数未満の場合に、過去に測定した前記移動端末の位置および測定した時刻を含む測位情報、前記移動端末に設置されたセンサの情報あるいは地図情報と、前記電波情報とを基にして前記移動端末の位置を算出する算出手段とを備えたことを要件とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the positioning device is configured such that the time at which radio waves are received from the mobile terminal or the distance from the mobile terminal from a base station where the position of transmitting / receiving radio waves to / from the mobile terminal is known. The position of the mobile terminal measured in the past when the number of base stations capable of transmitting / receiving radio waves to / from the mobile terminal is less than a prescribed number, And positioning information including the measured time, sensor information or map information installed in the mobile terminal, and calculation means for calculating the position of the mobile terminal based on the radio wave information. To do.

この測位装置によれば、移動端末との間で電波の送受信を行うことのできる基地局の数が規定数未満の場合でも移動端末の位置座標を算出することができる。   According to this positioning device, the position coordinates of the mobile terminal can be calculated even when the number of base stations that can transmit and receive radio waves to and from the mobile terminal is less than a specified number.

図1は、本実施例1にかかる無線測位システムの概要および特徴を説明するための図である。FIG. 1 is a diagram for explaining the outline and features of the wireless positioning system according to the first embodiment. 図2は、本実施例1にかかる基地局の構成を示す機能ブロック図である。FIG. 2 is a functional block diagram of the configuration of the base station according to the first embodiment. 図3は、本実施例1にかかる移動端末の構成を示す機能ブロック図である。FIG. 3 is a functional block diagram of the configuration of the mobile terminal according to the first embodiment. 図4は、本実施例1にかかる測位サーバの構成を示す機能ブロック図である。FIG. 4 is a functional block diagram of the configuration of the positioning server according to the first embodiment. 図5は、本実施例1にかかる受信時刻管理テーブルのデータ構造の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the data structure of the reception time management table according to the first embodiment. 図6は、本実施例1にかかる位置座標管理テーブルのデータ構造の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the data structure of the position coordinate management table according to the first embodiment. 図7は、本実施例1にかかる測位サーバの処理手順を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart of the process procedure of the positioning server according to the first embodiment. 図8は、本実施例2にかかる無線測位システムの概要および特徴を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining the outline and features of the wireless positioning system according to the second embodiment. 図9は、本実施例2にかかる測位サーバの構成を示す機能ブロック図である。FIG. 9 is a functional block diagram of the configuration of the positioning server according to the second embodiment. 図10は、本実施例2にかかる測位サーバの処理手順を示すフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart of the processing procedure of the positioning server according to the second embodiment. 図11は、本実施例3にかかる無線測位システムの概要および特徴を説明するための図である。FIG. 11 is a diagram for explaining the outline and features of the wireless positioning system according to the third embodiment. 図12は、本実施例3にかかる測位サーバの構成を示す機能ブロック図である。FIG. 12 is a functional block diagram of the configuration of the positioning server according to the third embodiment. 図13は、本実施例3にかかる測位サーバの処理手順を示すフローチャートである。FIG. 13 is a flowchart of the process procedure of the positioning server according to the third embodiment. 図14は、本実施例4にかかる無線測位システムの概要および特徴を説明するための図である。FIG. 14 is a diagram for explaining the outline and features of the wireless positioning system according to the fourth embodiment. 図15は、本実施例4にかかる測位サーバの構成を示す機能ブロック図である。FIG. 15 is a functional block diagram of the configuration of the positioning server according to the fourth embodiment. 図16は、本実施例4にかかる受信時刻管理テーブルのデータ構造の一例を示す図である。FIG. 16 is a diagram illustrating an example of the data structure of the reception time management table according to the fourth embodiment. 図17は、本実施例4にかかる測位サーバの処理手順を示すフローチャートである。FIG. 17 is a flowchart of the process procedure of the positioning server according to the fourth embodiment. 図18は、本実施例5にかかる無線測位システムの概要および特徴を説明するための図である。FIG. 18 is a diagram for explaining the outline and features of the wireless positioning system according to the fifth embodiment. 図19は、本実施例5にかかる移動端末の構成を示す機能ブロック図である。FIG. 19 is a functional block diagram of the configuration of the mobile terminal according to the fifth embodiment. 図20は、本実施例5にかかる測位サーバの構成を示す機能ブロック図である。FIG. 20 is a functional block diagram of the configuration of the positioning server according to the fifth embodiment. 図21は、本実施例5にかかる加速度/角加速度管理テーブルのデータ構造の一例を示す図である。FIG. 21 is a diagram illustrating an example of the data structure of the acceleration / angular acceleration management table according to the fifth embodiment. 図22は、本実施例5にかかる測位サーバの処理手順を示すフローチャートである。FIG. 22 is a flowchart of the process procedure of the positioning server according to the fifth embodiment. 図23は、本実施例6にかかる無線測位システムの概要および特徴を説明するための図である。FIG. 23 is a diagram for explaining the outline and features of the wireless positioning system according to the sixth embodiment. 図24は、本実施例6にかかる移動端末の構成を示す機能ブロック図である。FIG. 24 is a functional block diagram of the configuration of the mobile terminal according to the sixth embodiment. 図25は、本実施例6にかかる測位サーバの構成を示す機能ブロック図である。FIG. 25 is a functional block diagram of the configuration of the positioning server according to the sixth embodiment. 図26は、本実施例6にかかる歩数管理テーブルのデータ構造の一例を示す図である。FIG. 26 is a diagram illustrating an example of the data structure of the step count management table according to the sixth embodiment. 図27は、本実施例6にかかる測位サーバの処理手順を示すフローチャートである。FIG. 27 is a flowchart of the process procedure of the positioning server according to the sixth embodiment. 図28は、本実施例7にかかる無線測位システムの概要および特徴を説明するための図である。FIG. 28 is a diagram for explaining the outline and features of the wireless positioning system according to the seventh embodiment. 図29は、本実施例7にかかる測位サーバの構成を示す機能ブロック図である。FIG. 29 is a functional block diagram of the configuration of the positioning server according to the seventh embodiment. 図30は、本実施例7にかかる測位サーバの処理手順を示すフローチャートである。FIG. 30 is a flowchart of the process procedure of the positioning server according to the seventh embodiment. 図31は、本実施例9にかかる無線測位システムの概要および特徴を説明するための図である。FIG. 31 is a diagram for explaining the outline and features of the wireless positioning system according to the ninth embodiment. 図32は、本実施例8にかかる基地局の構成を示す図である。FIG. 32 is a diagram of the configuration of the base station according to the eighth embodiment. 図33は、本実施例8にかかる測位サーバの構成を示す機能ブロック図である。FIG. 33 is a functional block diagram of the configuration of the positioning server according to the eighth embodiment. 図34は、本実施例8にかかる距離管理テーブルのデータ構造の一例を示す図である。FIG. 34 is a diagram illustrating an example of the data structure of the distance management table according to the eighth embodiment. 図35は、実施例にかかる測位サーバを構成するコンピュータのハードウェア構成を示す図である。FIG. 35 is a diagram illustrating a hardware configuration of a computer configuring the positioning server according to the embodiment. 図36は、従来のTDOA方式を説明するための図である。FIG. 36 is a diagram for explaining a conventional TDOA system. 図37は、従来のTWR−TOA方式を説明するための図である。FIG. 37 is a diagram for explaining a conventional TWR-TOA system. 図38は、従来のTDOA方式の問題を説明するための図である。FIG. 38 is a diagram for explaining a problem of the conventional TDOA method. 図39は、従来のTWR−TOA方式の問題を説明するための図である。FIG. 39 is a diagram for explaining a problem of the conventional TWR-TOA method.

以下に添付図面を参照して、この発明に係る測位装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。   Exemplary embodiments of a positioning apparatus according to the present invention will be explained below in detail with reference to the accompanying drawings.

まず、本実施例1にかかる無線測位システムの概要および特徴について説明する。図1は、本実施例1にかかる無線測位システムの概要および特徴を説明するための図である。図1に示すように、この無線測位システムは、基地局100〜300と、移動端末400と、測位サーバ500とを有する。   First, the outline and features of the wireless positioning system according to the first embodiment will be described. FIG. 1 is a diagram for explaining the outline and features of the wireless positioning system according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, this wireless positioning system includes base stations 100 to 300, a mobile terminal 400, and a positioning server 500.

このうち、基地局100〜300は、移動端末400から電波を受信した場合に、電波を受信した時刻を特定し、特定した受信時刻の情報を測位サーバ500に出力する装置である。以下の説明において、受信時刻の情報を受信時刻データと表記する。   Among these, the base stations 100 to 300 are devices that, when receiving radio waves from the mobile terminal 400, specify the time when the radio waves are received and output information on the specified reception time to the positioning server 500. In the following description, reception time information is referred to as reception time data.

測位サーバ500は、基地局100〜300から取得する受信時刻データを基にして移動端末400の位置座標を算出する装置である。この測位サーバ500は、基地局100〜300が、移動端末400からの電波を受信できた場合には、周知のTDOA方式に基づいて移動端末400の位置座標を算出する。   Positioning server 500 is a device that calculates the position coordinates of mobile terminal 400 based on reception time data acquired from base stations 100 to 300. When the base stations 100 to 300 can receive radio waves from the mobile terminal 400, the positioning server 500 calculates the position coordinates of the mobile terminal 400 based on the well-known TDOA method.

例えば、時刻T1において基地局100〜300が移動端末400から電波を受信可能であり、測位サーバ500が基地局100〜300から受信時刻データを取得した場合には、基地局100の受信時刻と基地局200の受信時刻との時間差から双曲線1を求め、基地局100の受信時刻と基地局300の受信時刻との時間差から双曲線2を求める(基地局100〜300の位置座標は、測位サーバ500が保持しているものとする)。そして、測位サーバ500は、双曲線1と双曲線2との交点Aを、時刻T1における移動端末400の位置座標として算出する。   For example, when the base stations 100 to 300 can receive radio waves from the mobile terminal 400 at the time T1, and the positioning server 500 acquires the reception time data from the base stations 100 to 300, the reception time of the base station 100 and the base station 100 The hyperbola 1 is obtained from the time difference from the reception time of the station 200, and the hyperbola 2 is obtained from the time difference between the reception time of the base station 100 and the reception time of the base station 300 (the positioning server 500 determines the position coordinates of the base stations 100 to 300). Hold it). Then, the positioning server 500 calculates the intersection A between the hyperbola 1 and the hyperbola 2 as the position coordinates of the mobile terminal 400 at time T1.

一方、障害物等の影響により、基地局100〜300のいずれかが、移動端末400からの電波を受信できない場合(電波を受信できる基地局の数が規定数「3」未満の場合)には、電波を受信できた基地局から送信される受信時刻データと、過去の時点における移動端末400の移動方向とを基にして移動端末400の位置座標を算出する。   On the other hand, when any of the base stations 100 to 300 cannot receive radio waves from the mobile terminal 400 due to an obstacle or the like (when the number of base stations that can receive radio waves is less than the prescribed number “3”). Then, the position coordinates of the mobile terminal 400 are calculated based on the reception time data transmitted from the base station that has received the radio wave and the movement direction of the mobile terminal 400 at a past time point.

例えば、時刻T2において基地局300が移動端末400の電波を受信できない場合(例えば、双曲線4が求まらない場合)について説明する。測位サーバ500は、基地局100,200から受信時刻データを取得し、基地局100の受信時刻と基地局200の受信時刻との時間差から双曲線3を算出する。   For example, a case where the base station 300 cannot receive the radio wave of the mobile terminal 400 at the time T2 (for example, a case where the hyperbola 4 cannot be obtained) will be described. The positioning server 500 acquires reception time data from the base stations 100 and 200, and calculates the hyperbola 3 from the time difference between the reception time of the base station 100 and the reception time of the base station 200.

そして、測位サーバ500は、時刻T1における位置座標Aから移動端末400の移動方向に伸ばした線と、双曲線3との交点Bを求め、求めた交点Bを時刻T2における移動端末400の位置座標として算出する。ただし、前提条件として、基地局100〜300は、時刻T1において移動端末400と電波の送受信が可能であり、測位サーバ500は、時刻T1における移動端末400の位置座標Aおよび移動方向を算出しているものとする。   Then, the positioning server 500 obtains the intersection B between the hyperbola 3 and the line extended in the movement direction of the mobile terminal 400 from the position coordinate A at time T1, and uses the obtained intersection B as the position coordinate of the mobile terminal 400 at time T2. calculate. However, as a precondition, the base stations 100 to 300 can transmit and receive radio waves with the mobile terminal 400 at time T1, and the positioning server 500 calculates the position coordinate A and the moving direction of the mobile terminal 400 at time T1. It shall be.

このように、本実施例1にかかる無線測位システムは、過去の時点における移動端末400の移動方向と受信時刻データとを基にして移動端末400の位置座標を算出するので、移動端末400からの電波を受信可能な基地局の数が規定数未満であっても、移動端末400の位置座標を算出することができる。   As described above, the radio positioning system according to the first embodiment calculates the position coordinates of the mobile terminal 400 based on the movement direction of the mobile terminal 400 and the reception time data at the past time point. Even if the number of base stations capable of receiving radio waves is less than the prescribed number, the position coordinates of the mobile terminal 400 can be calculated.

次に、図1に示した基地局100〜300、移動端末400、測位サーバ500の構成について順に説明する。図2は、本実施例1にかかる基地局100〜300の構成を示す機能ブロック図である。なお、基地局100〜300の構成は同一なので、ここでは基地局100の構成のみ説明する。   Next, configurations of base stations 100 to 300, mobile terminal 400, and positioning server 500 shown in FIG. 1 will be described in order. FIG. 2 is a functional block diagram of the configuration of the base stations 100 to 300 according to the first embodiment. Since the base stations 100 to 300 have the same configuration, only the configuration of the base station 100 will be described here.

図2に示すように、この基地局100は、バンドパスフィルタ部(BPF)101と、低雑音アンプ部(LNA)102と、パルス検出部103と、PN系列発生部104と、相関器105と、受信時刻保持部106と、タイマ107と、PPM(Pulse Position Modulation)データ復調部108と、MPU(Micro Processing Unit)109とを有する。   As shown in FIG. 2, the base station 100 includes a band pass filter unit (BPF) 101, a low noise amplifier unit (LNA) 102, a pulse detection unit 103, a PN sequence generation unit 104, a correlator 105, A reception time holding unit 106, a timer 107, a PPM (Pulse Position Modulation) data demodulation unit 108, and an MPU (Micro Processing Unit) 109.

このうち、バンドパスフィルタ部101は、アンテナを介して移動端末400からインパルス電波を受信した場合に、受信したインパルス電波に含まれる余分な周波数成分(例えば、3.4GHz以下の成分と、4.8GHz以上の成分)を除去する手段である。バンドパスフィルタ部101は、余分な周波数成分を除去したインパルス電波を低雑音アンプ部102に出力する。   Among these, when the band-pass filter unit 101 receives an impulse radio wave from the mobile terminal 400 via the antenna, the band-pass filter unit 101 includes an extra frequency component (for example, a component of 3.4 GHz or lower and a component of 3.4 GHz or less included in the received impulse radio wave). This is a means for removing 8 GHz or higher components. The bandpass filter unit 101 outputs an impulse radio wave from which an extra frequency component is removed to the low noise amplifier unit 102.

低雑音アンプ部102は、バンドパスフィルタ部101から入力されるインパルス電波を増幅する手段である。低雑音アンプ部102は、増幅したインパルス電波をパルス検出部103に出力する。   The low noise amplifier unit 102 is a unit that amplifies the impulse radio wave input from the band pass filter unit 101. The low noise amplifier unit 102 outputs the amplified impulse radio wave to the pulse detection unit 103.

パルス検出部103は、インパルス電波に含まれるパルスを検出する手段である。このパルス検出部103は、公知のダイオードによる包絡線検波回路とコンパレータなどで実現される。パルス検出部103は、検出したパルスを相関器105に出力する。   The pulse detection unit 103 is means for detecting a pulse included in the impulse radio wave. The pulse detector 103 is realized by a known diode envelope detection circuit and a comparator. The pulse detection unit 103 outputs the detected pulse to the correlator 105.

PN系列発生部104は、PN系列(PN系列に関する説明は、特開2008−2888号公報等参照)を発生させる手段である。PN系列発生部104は、発生させたPN系列を相関器105に出力する。   The PN sequence generation unit 104 is a means for generating a PN sequence (refer to Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2008-2888 for an explanation of the PN sequence). The PN sequence generation unit 104 outputs the generated PN sequence to the correlator 105.

相関器105は、パルス検出部103から入力されるパルスとPN系列発生部104から入力されるRN系列とを比較することにより、パルスのプリアンブル部を検出し、同期を確立する手段である。   Correlator 105 is means for detecting the preamble part of the pulse and establishing synchronization by comparing the pulse input from pulse detection section 103 with the RN sequence input from PN sequence generation section 104.

受信時刻保持部106は、相関器105によってパルスのプリアンブル部が検出された場合に、パルスのプリアンブル部に続くデータ部を検出し、かかるデータ部を検出した時刻の情報(受信時刻データ)を特定して保持する手段である。受信時刻保持部106は、受信時刻データをMPU109に出力する。タイマ107は、時刻の情報を受信時刻保持部106に出力する手段(タイマ)である。このタイマ107は、測位サーバ500からのクロックに同期して動作する。   When the correlator 105 detects the preamble part of the pulse, the reception time holding part 106 detects the data part that follows the preamble part of the pulse and specifies the information (reception time data) of the time when the data part is detected It is a means to hold. Reception time holding unit 106 outputs reception time data to MPU 109. The timer 107 is a means (timer) for outputting time information to the reception time holding unit 106. The timer 107 operates in synchronization with the clock from the positioning server 500.

PPMデータ復調部108は、相関器105によってパルスのプリアンブル部が検出された場合に、パルスのプリアンブル部に続くデータ部のPPM(パルス位置変調された信号)を復調し、受信データを生成する手段である。PPMデータ復調部108は、生成した受信データをMPU109に出力する。   The PPM data demodulator 108 demodulates the PPM (pulse position modulated signal) of the data part following the preamble part of the pulse when the correlator 105 detects the preamble part of the pulse, and generates reception data It is. The PPM data demodulation unit 108 outputs the generated reception data to the MPU 109.

MPU109は、各種の処理手順を規定したプログラムや制御データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理手順を実行する制御手段である。特に、本発明に密接に関連するものとして、MPU109は、受信時刻保持部106から入力される受信時刻データを測位サーバ500に出力する。かかる受信時刻データには、基地局を識別するデータが含まれているものとする。   The MPU 109 has an internal memory for storing programs defining various processing procedures and control data, and is a control means for executing various processing procedures by these. Particularly, as closely related to the present invention, the MPU 109 outputs the reception time data input from the reception time holding unit 106 to the positioning server 500. It is assumed that the reception time data includes data for identifying the base station.

次に、図1に示した移動端末400の構成について説明する。図3は、本実施例1にかかる移動端末400の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、この移動端末400は、MPU401と、PN系列発生部402と、PPMデータ変調部403と、インパルス生成部404と、バンドパスフィルタ部(BPF)405と、パワーアンプ部(PA)406とを有する。   Next, the configuration of mobile terminal 400 shown in FIG. 1 will be described. FIG. 3 is a functional block diagram of the configuration of the mobile terminal 400 according to the first embodiment. As shown in the figure, the mobile terminal 400 includes an MPU 401, a PN sequence generation unit 402, a PPM data modulation unit 403, an impulse generation unit 404, a band pass filter unit (BPF) 405, a power amplifier unit ( PA) 406.

このうち、MPU401は、各種の処理手順を規定したプログラムや制御データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理手順を実行する制御手段である。例えば、MPU409は、宛先となる端末装置に送信する送信データを生成し、生成した送信データをPPMデータ変調部403に出力する。   Among these, the MPU 401 has a built-in memory for storing programs and control data defining various processing procedures, and is a control means for executing various processing procedures by these. For example, the MPU 409 generates transmission data to be transmitted to the destination terminal device, and outputs the generated transmission data to the PPM data modulation unit 403.

PN系列発生部402は、PN系列を発生させる手段である。PN系列発生部402は、発生させたPN信号をPPMデータ変調部403に出力する。   The PN sequence generation unit 402 is a means for generating a PN sequence. PN sequence generation section 402 outputs the generated PN signal to PPM data modulation section 403.

PPMデータ変調部403は、PN系列発生部402から入力されるPN信号を利用して、送信データをパルス位置変調する手段である。PPMデータ変調部403は、パルス位置変調した送信データの信号をインパルス生成部404に出力する。   PPM data modulation section 403 is means for pulse position modulation of transmission data using the PN signal input from PN sequence generation section 402. The PPM data modulation section 403 outputs a pulse position modulated transmission data signal to the impulse generation section 404.

インパルス生成部404は、PPMデータ変調部403から入力される信号に基づいてインパルス電波を生成する手段である。インパルス生成部404は、生成したインパルス信号をバンドパスフィルタ部405に出力する。   The impulse generator 404 is means for generating an impulse radio wave based on the signal input from the PPM data modulator 403. The impulse generation unit 404 outputs the generated impulse signal to the band pass filter unit 405.

バンドパスフィルタ部405は、インパルス生成部404からインパルス電波を取得した場合に、取得したインパルス電波に含まれる余分な周波数成分を除去する手段である。バンドパスフィルタ部405は、余分な周波数成分を除去したインパルス電波をパワーアンプ部406に出力する。   The band pass filter unit 405 is means for removing an extra frequency component included in the acquired impulse radio wave when the impulse radio wave is acquired from the impulse generation unit 404. The bandpass filter unit 405 outputs the impulse radio wave from which the extra frequency component is removed to the power amplifier unit 406.

パワーアンプ部406は、バンドパスフィルタ部405からインパルス電波が入力された場合に、入力されたインパルス電波を増幅する手段である。パワーアンプ部406は、アンテナを介して、増幅したインパルス電波を基地局100〜300に送信する。   The power amplifier unit 406 is means for amplifying the input impulse radio wave when the impulse radio wave is input from the band pass filter unit 405. The power amplifier unit 406 transmits the amplified impulse radio wave to the base stations 100 to 300 via the antenna.

次に、図1に示した測位サーバ500の構成について説明する。図4は、本実施例1にかかる測位サーバ500の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、この測位サーバ500は、入力部510と、出力部520と、通信制御IF部530と、入出力制御IF部540と、記憶部550と、制御部560とを有する。   Next, the configuration of the positioning server 500 shown in FIG. 1 will be described. FIG. 4 is a functional block diagram of the configuration of the positioning server 500 according to the first embodiment. As shown in the figure, the positioning server 500 includes an input unit 510, an output unit 520, a communication control IF unit 530, an input / output control IF unit 540, a storage unit 550, and a control unit 560.

このうち、入力部510は、各種の情報を入力する入力手段であり、キーボードやマウス、マイクなどに対応する。なお、後述するディスプレイ(出力部520)も、マウスと協働してポインティングデバイス機能を実現する。   Among these, the input unit 510 is an input unit for inputting various types of information, and corresponds to a keyboard, a mouse, a microphone, and the like. A display (output unit 520) described later also realizes a pointing device function in cooperation with the mouse.

出力部520は、各種の情報を出力する出力手段であり、ディスプレイ(若しくはモニタ、タッチパネル)やスピーカなどに対応する。通信制御IF部530は、基地局100〜300との間におけるデータ通信を制御する手段である。入出力制御IF部540は、入力部510、出力部520、通信制御IF部530、記憶部550、制御部560によるデータの入出力を制御する手段である。   The output unit 520 is an output unit that outputs various types of information, and corresponds to a display (or a monitor, a touch panel), a speaker, and the like. The communication control IF unit 530 is means for controlling data communication with the base stations 100 to 300. The input / output control IF unit 540 is a unit that controls data input / output by the input unit 510, the output unit 520, the communication control IF unit 530, the storage unit 550, and the control unit 560.

記憶部550は、制御部560による各種処理に必要なデータおよびプログラムを記憶する記憶手段である。特に、本発明に密接に関連するものとして、記憶部550は、受信時刻管理テーブル550aと位置座標管理テーブル550bとを記憶する。   The storage unit 550 is a storage unit that stores data and programs necessary for various processes performed by the control unit 560. In particular, as closely related to the present invention, the storage unit 550 stores a reception time management table 550a and a position coordinate management table 550b.

受信時刻管理テーブル550aは、基地局100〜300から送信される受信時刻データを管理するテーブルである。図5は、本実施例1にかかる受信時刻管理テーブル550aのデータ構造の一例を示す図である。   The reception time management table 550a is a table for managing reception time data transmitted from the base stations 100 to 300. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a data structure of the reception time management table 550a according to the first embodiment.

図5に示すように、この受信時刻管理テーブル550aは、基地局を識別する基地局識別情報と、受信時刻(受信時刻データに対応)とを有する。例えば、基地局識別情報「1001」は基地局100、基地局識別情報「1002」は基地局200、基地局識別情報「1003」は基地局300にそれぞれ対応する。図5において、基地局識別情報に対応する受信時刻データが存在しない場合には、該当する基地局が移動端末400からの電波を受信していないこととなる。   As shown in FIG. 5, this reception time management table 550a has base station identification information for identifying a base station, and reception time (corresponding to reception time data). For example, the base station identification information “1001” corresponds to the base station 100, the base station identification information “1002” corresponds to the base station 200, and the base station identification information “1003” corresponds to the base station 300, respectively. In FIG. 5, when there is no reception time data corresponding to the base station identification information, the corresponding base station has not received the radio wave from the mobile terminal 400.

例えば、基地局識別情報「1003」に対応する受信時刻データが存在しない場合には、障害物等の影響により、基地局300が移動端末400からの電波を受信できていない旨を示す。   For example, when there is no reception time data corresponding to the base station identification information “1003”, it indicates that the base station 300 cannot receive the radio wave from the mobile terminal 400 due to the influence of an obstacle or the like.

位置座標管理テーブル550bは、移動端末400の位置座標に関わる情報を管理するテーブルである。図6は、本実施例1にかかる位置座標管理テーブル550bのデータ構造の一例を示す図である。図6に示すように、この位置座標管理テーブル550bは、移動端末400を識別する移動端末識別情報と、位置座標を測定した時刻と、位置座標とを有する。   The position coordinate management table 550 b is a table that manages information related to the position coordinates of the mobile terminal 400. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a data structure of the position coordinate management table 550b according to the first embodiment. As shown in FIG. 6, the position coordinate management table 550b includes mobile terminal identification information for identifying the mobile terminal 400, the time when the position coordinates are measured, and the position coordinates.

図4の説明に戻ると、制御部560は、各種の処理手順を規定したプログラムや制御データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理を実行する手段である。特に、本発明に密接に関連するものとして、制御部560は、データ管理部560aと、位置座標算出部560bとを有する。   Returning to the description of FIG. 4, the control unit 560 has an internal memory for storing programs and control data defining various processing procedures, and is a means for executing various processes. In particular, as closely related to the present invention, the control unit 560 includes a data management unit 560a and a position coordinate calculation unit 560b.

データ管理部560aは、記憶部550に記憶されたデータを管理する手段である。例えば、データ管理部560aは、基地局100〜300から受信時刻データを取得した場合には、取得した受信時刻データを受信時刻管理テーブル550aに登録する。なお、データ管理部560aは、位置座標算出部560bから位置座標の算出が完了した旨の情報を取得した場合には、受信時刻管理テーブル550aに登録されたデータを削除する。   The data management unit 560a is a means for managing data stored in the storage unit 550. For example, when the reception time data is acquired from the base stations 100 to 300, the data management unit 560a registers the acquired reception time data in the reception time management table 550a. Note that the data management unit 560a deletes the data registered in the reception time management table 550a when acquiring information indicating that the calculation of the position coordinates is completed from the position coordinate calculation unit 560b.

位置座標算出部560bは、受信時刻管理テーブル550aと、位置座標管理テーブル550bとを基にして、移動端末400の位置座標を測定(算出)する手段である。位置座標算出部560bは、測定結果(測定した時刻、位置座標)を位置座標管理テーブル550bに登録する。   The position coordinate calculation unit 560b is means for measuring (calculating) the position coordinates of the mobile terminal 400 based on the reception time management table 550a and the position coordinate management table 550b. The position coordinate calculation unit 560b registers the measurement results (measured time and position coordinates) in the position coordinate management table 550b.

以下において、位置座標算出部560bの処理を具体的に説明する。まず、位置座標算出部560bは、受信時刻管理テーブル550aを参照し、移動端末400からの電波を受信できている基地局の数が規定数(例えば、3)未満であるか否かを判定する。   Hereinafter, the processing of the position coordinate calculation unit 560b will be specifically described. First, the position coordinate calculation unit 560b refers to the reception time management table 550a and determines whether or not the number of base stations that can receive radio waves from the mobile terminal 400 is less than a specified number (for example, 3). .

移動端末400からの電波を受信できている基地局の数が規定数以上の場合には、位置座標算出部560bは、周知技術であるTDOA方式と同様の手法を用いて移動端末400の位置座標を算出する。   When the number of base stations that can receive radio waves from the mobile terminal 400 is equal to or greater than the specified number, the position coordinate calculation unit 560b uses the same technique as the TDOA method, which is a well-known technique, to detect the position coordinates of the mobile terminal 400. Is calculated.

すなわち、位置座標算出部560bは、基地局100の受信時刻と基地局200の受信時刻との時間差から双曲線1を求め、基地局100の受信時刻と基地局300の受信時刻との時間差から双曲線2を求める(基地局100〜300の位置座標は、位置座標算出部560bが保持しているものとする)。そして、位置座標算出部560bは、双曲線1と双曲線2との交点Aを、移動端末400の位置座標として算出する(図1参照)。   That is, the position coordinate calculation unit 560b obtains the hyperbola 1 from the time difference between the reception time of the base station 100 and the reception time of the base station 200, and the hyperbola 2 from the time difference between the reception time of the base station 100 and the reception time of the base station 300. (The position coordinates of the base stations 100 to 300 are assumed to be held by the position coordinate calculation unit 560b). And the position coordinate calculation part 560b calculates the intersection A of the hyperbola 1 and the hyperbola 2 as a position coordinate of the mobile terminal 400 (refer FIG. 1).

一方、移動端末400からの電波を受信できている基地局の数が規定数未満の場合には、位置座標算出部560bは、電波を受信できた基地局から送信された受信時刻データと、位置座標管理テーブル550bとを基にして移動端末400の位置座標を算出する。   On the other hand, when the number of base stations that can receive radio waves from the mobile terminal 400 is less than the specified number, the position coordinate calculation unit 560b receives the reception time data transmitted from the base station that has received radio waves, The position coordinates of the mobile terminal 400 are calculated based on the coordinate management table 550b.

ここでは一例として、基地局300が移動端末400からの電波を受信できていない場合の位置座標算出部560bの処理を説明する。位置座標算出部560bは、位置座標管理テーブル550bに基づいて、移動端末400の移動方向を特定する。   Here, as an example, the processing of the position coordinate calculation unit 560b when the base station 300 cannot receive radio waves from the mobile terminal 400 will be described. The position coordinate calculation unit 560b specifies the moving direction of the mobile terminal 400 based on the position coordinate management table 550b.

位置座標算出部560bは、どのように移動端末400の移動方向を算出しても構わない。例えば、位置座標算出部560bは、位置座標管理テーブル550bに最後に登録された位置座標の一つ前の位置座標(図6の位置座標「C」)から最後に登録された位置座標(図6の位置座標「A」)の向きを移動端末400の移動方向として特定することができる。   The position coordinate calculation unit 560b may calculate the moving direction of the mobile terminal 400 in any way. For example, the position coordinate calculation unit 560b uses the position coordinate last registered (the position coordinate “C” in FIG. 6) immediately before the position coordinate last registered in the position coordinate management table 550b (FIG. 6). The direction of the position coordinates “A”) can be specified as the moving direction of the mobile terminal 400.

位置座標算出部560bは、移動端末の移動方向に伸ばした線と、基地局100の受信時刻と、基地局200の受信時刻との差分から算出される双曲線との交点を求め、求めた交点を移動端末400の位置座標として算出する。そして、位置座標算出部560bは、算出した位置座標と、算出した時刻を位置座標管理テーブル550bに登録すると共に、位置座標の算出が完了した旨の情報をデータ管理部560aに出力する。   The position coordinate calculation unit 560b obtains an intersection between a line extended in the moving direction of the mobile terminal, a hyperbola calculated from a difference between the reception time of the base station 100 and the reception time of the base station 200, and the obtained intersection is obtained. The position coordinates of the mobile terminal 400 are calculated. Then, the position coordinate calculation unit 560b registers the calculated position coordinates and the calculated time in the position coordinate management table 550b, and outputs information indicating that the calculation of the position coordinates is completed to the data management unit 560a.

次に、本実施例1にかかる測位サーバ500の処理手順について説明する。図7は、本実施例1にかかる測位サーバ500の処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、測位サーバ500は、データ管理部560aが各基地局から受信時刻データを取得し(ステップS101)、受信時刻データを受信時刻管理テーブル550aに登録する(ステップS102)。   Next, a processing procedure of the positioning server 500 according to the first embodiment will be described. FIG. 7 is a flowchart of a process procedure performed by the positioning server 500 according to the first embodiment. As shown in the figure, in the positioning server 500, the data management unit 560a acquires the reception time data from each base station (step S101), and registers the reception time data in the reception time management table 550a (step S102).

そして、位置座標算出部560bが、受信時刻データのみで位置座標を算出可能であるか否かを判定し(ステップS103)、算出可能である場合には(ステップS104,Yes)、受信時刻データから算出される双曲線を基にして移動端末400の位置座標を算出する(ステップS105)。   Then, the position coordinate calculation unit 560b determines whether or not the position coordinates can be calculated only from the reception time data (step S103), and if it can be calculated (step S104, Yes), from the reception time data. The position coordinates of the mobile terminal 400 are calculated based on the calculated hyperbola (step S105).

一方、受信時刻データのみで位置座標を算出できない場合には(ステップS104,No)、位置座標算出部560bは、受信時刻データから算出される双曲線と、移動端末400の移動方向とを基にして移動端末400の位置座標を算出する(ステップS106)。   On the other hand, when the position coordinates cannot be calculated only from the reception time data (No in step S104), the position coordinate calculation unit 560b uses the hyperbola calculated from the reception time data and the moving direction of the mobile terminal 400. The position coordinates of the mobile terminal 400 are calculated (step S106).

上述してきたように、本実施例1にかかる無線測位システムは、測位サーバ500が過去の時点における移動端末400の移動方向と受信時刻データとを基にして移動端末400の位置座標を算出するので、移動端末400からの電波を受信可能な基地局の数が規定数未満であっても、移動端末400の位置座標を算出することができる。   As described above, in the wireless positioning system according to the first embodiment, the positioning server 500 calculates the position coordinates of the mobile terminal 400 based on the movement direction of the mobile terminal 400 at the past time point and the reception time data. Even if the number of base stations that can receive radio waves from the mobile terminal 400 is less than the specified number, the position coordinates of the mobile terminal 400 can be calculated.

次に、本実施例2にかかる無線測位システムの概要および特徴について説明する。図8は、本実施例2にかかる無線測位システムの概要および特徴を説明するための図である。図8に示すように、この無線測位システムは、基地局100〜300と、移動端末400と、測位サーバ600とを有する。   Next, the outline and features of the wireless positioning system according to the second embodiment will be described. FIG. 8 is a diagram for explaining the outline and features of the wireless positioning system according to the second embodiment. As shown in FIG. 8, this wireless positioning system includes base stations 100 to 300, a mobile terminal 400, and a positioning server 600.

このうち、基地局100〜300は、移動端末400から電波を受信した場合に、電波を受信した時刻を特定し、特定した受信時刻の情報を測位サーバ600に出力する装置である。以下の説明において、受信時刻の情報を受信時刻データと表記する。   Among these, when receiving radio waves from the mobile terminal 400, the base stations 100 to 300 are devices that specify the time when the radio waves are received and output information on the specified reception time to the positioning server 600. In the following description, reception time information is referred to as reception time data.

測位サーバ600は、基地局100〜300から受信時刻データを基にして移動端末400の位置座標を算出する装置である。この測位サーバ600は、基地局100〜300が、移動端末400からの電波を受信できた場合には、周知のTDOA方式に基づいて移動端末400の位置座標を算出する。   The positioning server 600 is a device that calculates the position coordinates of the mobile terminal 400 based on the reception time data from the base stations 100 to 300. When the base station 100 to 300 can receive radio waves from the mobile terminal 400, the positioning server 600 calculates the position coordinates of the mobile terminal 400 based on the well-known TDOA method.

例えば、時刻T1において基地局100〜300が移動端末400から電波を受信可能であり、測位サーバ600が基地局100〜300から受信時刻データを取得した場合には、基地局100の受信時刻と基地局200の受信時刻との時間差から双曲線1を求め、基地局100の受信時刻と基地局300の受信時刻との時間差から双曲線2を求める(基地局100〜300の位置座標は、測位サーバ600が保持しているものとする)。そして、測位サーバ600は、双曲線1と双曲線2との交点Aを、時刻T1における移動端末400の位置座標として算出する。   For example, when the base stations 100 to 300 can receive radio waves from the mobile terminal 400 at the time T1, and the positioning server 600 acquires the reception time data from the base stations 100 to 300, the reception time and the base station 100 The hyperbola 1 is obtained from the time difference from the reception time of the station 200, and the hyperbola 2 is obtained from the time difference between the reception time of the base station 100 and the reception time of the base station 300 (the positioning server 600 determines the position coordinates of the base stations 100 to 300). Hold it). Then, the positioning server 600 calculates the intersection A between the hyperbola 1 and the hyperbola 2 as the position coordinates of the mobile terminal 400 at time T1.

一方、障害物等の影響により、基地局100〜300のいずれかが、移動端末400からの電波を受信できない場合(電波を受信できる基地局の数が規定数「3」未満の場合)には、電波を受信できた基地局から送信される受信時刻データと、過去の時点における移動端末400の移動速度とを基にして移動端末400の位置座標を算出する。   On the other hand, when any of the base stations 100 to 300 cannot receive radio waves from the mobile terminal 400 due to an obstacle or the like (when the number of base stations that can receive radio waves is less than the prescribed number “3”). The position coordinates of the mobile terminal 400 are calculated based on the reception time data transmitted from the base station that has received the radio wave and the movement speed of the mobile terminal 400 at the past time point.

例えば、時刻T2において基地局300が移動端末400の電波を受信できない場合について説明する。測位サーバ600は、基地局100,200から受信時刻データを取得し、基地局100の受信時刻と基地局200の受信時刻との時間差から双曲線3を算出する。   For example, a case where the base station 300 cannot receive the radio wave of the mobile terminal 400 at time T2 will be described. The positioning server 600 acquires reception time data from the base stations 100 and 200, and calculates the hyperbola 3 from the time difference between the reception time of the base station 100 and the reception time of the base station 200.

そして、測位サーバ600は、時刻T1における移動端末400の位置座標Aを中心として半径V(T2-T1)の円1を算出する。ここで、「V」は、時刻T1における移動端末400の速度(移動速度)である。   Then, the positioning server 600 calculates a circle 1 having a radius V (T2-T1) with the position coordinate A of the mobile terminal 400 at the time T1 as the center. Here, “V” is the speed (movement speed) of the mobile terminal 400 at time T1.

測位サーバ600は、双曲線3と円1との交点Bを求め、求めた交点Bを時刻T2における移動端末400の位置座標として算出する。ただし、前提条件として、基地局100〜300は、時刻T1において移動端末400と電波の送受信が可能であり、測位サーバ600は、時刻T1における移動端末400の位置座標Aおよび移動速度を算出しているものとする。   The positioning server 600 obtains the intersection B between the hyperbola 3 and the circle 1 and computes the obtained intersection B as the position coordinates of the mobile terminal 400 at time T2. However, as a precondition, the base stations 100 to 300 can transmit and receive radio waves with the mobile terminal 400 at time T1, and the positioning server 600 calculates the position coordinate A and the moving speed of the mobile terminal 400 at time T1. It shall be.

このように、本実施例2にかかる無線測位システムは、過去の時点における移動端末400の移動速度と受信時刻データとを基にして移動端末400の位置座標を算出するので、移動端末400からの電波を受信可能な基地局の数が規定数未満であっても、移動端末400の位置座標を算出することができる。   As described above, the wireless positioning system according to the second embodiment calculates the position coordinates of the mobile terminal 400 based on the movement speed and the reception time data of the mobile terminal 400 at the past time point. Even if the number of base stations capable of receiving radio waves is less than the prescribed number, the position coordinates of the mobile terminal 400 can be calculated.

次に、図8に示した基地局100〜300、移動端末400、測位サーバ600の構成について説明する。なお、基地局100〜300の構成は、図2に示した基地局100と同様であり、移動端末400の構成は、図3に示した移動端末400の構成と同様であるので説明を省略する。   Next, the configuration of base stations 100 to 300, mobile terminal 400, and positioning server 600 shown in FIG. 8 will be described. The configuration of base stations 100 to 300 is the same as that of base station 100 shown in FIG. 2, and the configuration of mobile terminal 400 is the same as the configuration of mobile terminal 400 shown in FIG. .

図9は、本実施例2にかかる測位サーバ600の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、この測位サーバ600は、入力部610と、出力部620と、通信制御IF部630と、入出力制御IF部640と、記憶部650と、制御部660とを有する。   FIG. 9 is a functional block diagram of the configuration of the positioning server 600 according to the second embodiment. As shown in the figure, the positioning server 600 includes an input unit 610, an output unit 620, a communication control IF unit 630, an input / output control IF unit 640, a storage unit 650, and a control unit 660.

このうち、入力部610は、各種の情報を入力する入力手段であり、キーボードやマウス、マイクなどに対応する。なお、後述するディスプレイ(出力部620)も、マウスと協働してポインティングデバイス機能を実現する。   Among these, the input unit 610 is an input unit for inputting various types of information, and corresponds to a keyboard, a mouse, a microphone, and the like. A display (output unit 620), which will be described later, also realizes a pointing device function in cooperation with the mouse.

出力部620は、各種の情報を出力する出力手段であり、ディスプレイ(若しくはモニタ、タッチパネル)やスピーカなどに対応する。通信制御IF部630は、基地局100〜300との間におけるデータ通信を制御する手段である。入出力制御IF部640は、入力部610、出力部620、通信制御IF部630、記憶部650、制御部660によるデータの入出力を制御する手段である。   The output unit 620 is an output unit that outputs various types of information, and corresponds to a display (or a monitor, a touch panel), a speaker, and the like. The communication control IF unit 630 is means for controlling data communication with the base stations 100 to 300. The input / output control IF unit 640 is means for controlling input / output of data by the input unit 610, the output unit 620, the communication control IF unit 630, the storage unit 650, and the control unit 660.

記憶部650は、制御部660による各種処理に必要なデータおよびプログラムを記憶する記憶手段である。特に、本発明に密接に関連するものとして、記憶部650は、受信時刻管理テーブル650aと位置座標管理テーブル650bとを記憶する。   The storage unit 650 is a storage unit that stores data and programs necessary for various processes performed by the control unit 660. In particular, as closely related to the present invention, the storage unit 650 stores a reception time management table 650a and a position coordinate management table 650b.

受信時刻管理テーブル650aは、基地局100〜300から送信される受信時刻データを管理するテーブルである。この受信時刻管理テーブル650aのデータ構造は、図5に示した受信時刻管理テーブル550aと同様である。   The reception time management table 650a is a table for managing reception time data transmitted from the base stations 100 to 300. The data structure of the reception time management table 650a is the same as that of the reception time management table 550a shown in FIG.

位置座標管理テーブル650bは、移動端末400の位置座標に関わる情報を管理するテーブルである。この位置座標管理テーブル650bのデータ構造は、図6に示した位置座標管理テーブル550bと同様である。   The position coordinate management table 650b is a table for managing information related to the position coordinates of the mobile terminal 400. The data structure of the position coordinate management table 650b is the same as that of the position coordinate management table 550b shown in FIG.

図9の説明に戻ると、制御部660は、各種の処理手順を規定したプログラムや制御データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理を実行する手段である。特に、本発明に密接に関連するものとして、制御部660は、データ管理部660aと、位置座標算出部660bとを有する。   Returning to the description of FIG. 9, the control unit 660 has an internal memory for storing programs defining various processing procedures and control data, and is a means for executing various processes. In particular, as closely related to the present invention, the control unit 660 includes a data management unit 660a and a position coordinate calculation unit 660b.

データ管理部660aは、記憶部650に記憶されたデータを管理する手段である。例えば、データ管理部660aは、基地局100〜300から受信時刻データを取得した場合には、取得した受信時刻データを受信時刻管理テーブル650aに登録する。なお、データ管理部660aは、位置座標算出部660bから位置座標の算出が完了した旨の情報を取得した場合には、受信時刻管理テーブル650aに登録されたデータを削除する。   The data management unit 660a is a means for managing data stored in the storage unit 650. For example, when the reception time data is acquired from the base stations 100 to 300, the data management unit 660a registers the acquired reception time data in the reception time management table 650a. Note that the data management unit 660a deletes the data registered in the reception time management table 650a when acquiring information indicating that the calculation of the position coordinates is completed from the position coordinate calculation unit 660b.

位置座標算出部660bは、受信時刻管理テーブル650aと、位置座標管理テーブル650bとを基にして、移動端末400の位置を測定(算出)する手段である。位置座標算出部660bは、測定結果(測定した時刻、位置座標)を位置座標管理テーブル650bに登録する。   The position coordinate calculation unit 660b is means for measuring (calculating) the position of the mobile terminal 400 based on the reception time management table 650a and the position coordinate management table 650b. The position coordinate calculation unit 660b registers the measurement result (measured time and position coordinates) in the position coordinate management table 650b.

以下において、位置座標算出部660bの処理を具体的に説明する。まず、位置座標算出部660bは、受信時刻管理テーブル650aを参照し、移動端末400からの電波を受信できている基地局の数が規定数(例えば、3)未満であるか否かを判定する。   Hereinafter, the processing of the position coordinate calculation unit 660b will be specifically described. First, the position coordinate calculation unit 660b refers to the reception time management table 650a and determines whether or not the number of base stations that can receive radio waves from the mobile terminal 400 is less than a specified number (for example, 3). .

移動端末400からの電波を受信できている基地局の数が規定数以上の場合には、位置座標算出部660bは、周知技術であるTDOA方式と同様の手法を用いて移動端末400の位置座標を算出する。   If the number of base stations that can receive radio waves from the mobile terminal 400 is greater than or equal to the specified number, the position coordinate calculation unit 660b uses the same technique as the TDOA method, which is a well-known technique, to detect the position coordinates of the mobile terminal 400. Is calculated.

すなわち、位置座標算出部660bは、基地局100の受信時刻と基地局200の受信時刻との時間差から双曲線1を求め、基地局100の受信時刻と基地局300の受信時刻との時間差から双曲線2を求める(基地局100〜300の位置座標は、位置座標算出部660bが保持しているものとする)。そして、位置座標算出部660bは、双曲線1と双曲線2との交点Aを、移動端末400の位置座標として算出する(図8参照)。   That is, the position coordinate calculation unit 660b obtains the hyperbola 1 from the time difference between the reception time of the base station 100 and the reception time of the base station 200, and the hyperbola 2 from the time difference between the reception time of the base station 100 and the reception time of the base station 300. (The position coordinates of the base stations 100 to 300 are assumed to be held by the position coordinate calculation unit 660b). And the position coordinate calculation part 660b calculates the intersection A of the hyperbola 1 and the hyperbola 2 as a position coordinate of the mobile terminal 400 (refer FIG. 8).

一方、移動端末400からの電波を受信できている基地局の数が規定数未満の場合には、位置座標算出部660bは、電波を受信できた基地局から送信された受信時刻データと、位置座標管理テーブル650bとを基にして移動端末400の位置座標を算出する。   On the other hand, when the number of base stations that can receive radio waves from the mobile terminal 400 is less than the specified number, the position coordinate calculation unit 660b receives the reception time data transmitted from the base station that has received radio waves, The position coordinates of the mobile terminal 400 are calculated based on the coordinate management table 650b.

ここでは一例として、基地局300が移動端末400からの電波を受信できていない場合の位置座標算出部660bの処理を説明する。位置座標算出部660bは、位置座標管理テーブル650bに基づいて、移動端末400の移動速度を特定する。   Here, as an example, the processing of the position coordinate calculation unit 660b when the base station 300 is not able to receive radio waves from the mobile terminal 400 will be described. The position coordinate calculation unit 660b specifies the moving speed of the mobile terminal 400 based on the position coordinate management table 650b.

位置座標算出部660bは、どのように移動端末400の移動速度を算出しても構わない。例えば、位置座標算出部660bは、位置座標管理テーブル650bに最後に登録された位置座標の一つ前の位置座標をb、位置座標bを算出した時刻をTbとし、最後に登録された位置座標をa、位置座標aを算出した時刻をTaとすると、移動端末400の移動速度Vはaからbまでの移動距離を(Ta-Tb<aからbまでの移動時間>)で割ることで算出することができる。   The position coordinate calculation unit 660b may calculate the moving speed of the mobile terminal 400 in any way. For example, the position coordinate calculation unit 660b sets the position coordinate immediately before the position coordinate last registered in the position coordinate management table 650b as b, the time when the position coordinate b is calculated as Tb, and the position coordinate registered last. And a time when the position coordinate a is calculated is Ta, the moving speed V of the mobile terminal 400 is calculated by dividing the moving distance from a to b by (Ta−Tb <moving time from a to b>). can do.

位置座標算出部650bは、位置座標aを中心とした半径V(Ta-T)<Taは、最後に位置座標を算出した時刻、Tは、現在の時刻>の円を算出し、算出した円と、基地局100の受信時刻および基地局200の受信時刻の差分から算出される双曲線との交点を求める。位置座標算出部650bは、算出した位置座標と算出した時刻を位置座標管理テーブル650bに登録すると共に、位置座標の算出が完了した旨の情報をデータ管理部660aに出力する。   The position coordinate calculation unit 650b calculates a circle having a radius V (Ta−T) <Ta where the position coordinate is calculated last, and T is the current time> with the radius V (Ta−T) <T as the center. And the intersection of the hyperbola calculated from the difference between the reception time of the base station 100 and the reception time of the base station 200. The position coordinate calculation unit 650b registers the calculated position coordinates and the calculated time in the position coordinate management table 650b, and outputs information indicating that the calculation of the position coordinates is completed to the data management unit 660a.

次に、本実施例2にかかる測位サーバ600の処理手順について説明する。図10は、本実施例2にかかる測位サーバ600の処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、測位サーバ600は、データ管理部660aが各基地局から受信時刻データを取得し(ステップS201)、受信時刻データを受信時刻管理テーブル650aに登録する(ステップS202)。   Next, a processing procedure of the positioning server 600 according to the second embodiment will be described. FIG. 10 is a flowchart of a process procedure of the positioning server 600 according to the second embodiment. As shown in the figure, in the positioning server 600, the data management unit 660a acquires reception time data from each base station (step S201), and registers the reception time data in the reception time management table 650a (step S202).

そして、位置座標算出部660bが、受信時刻データのみで位置座標を算出可能であるか否かを判定し(ステップS203)、算出可能である場合には(ステップS204,Yes)、受信時刻データから算出される双曲線を基にして移動端末400の位置座標を算出する(ステップS205)。   Then, the position coordinate calculation unit 660b determines whether or not the position coordinates can be calculated only from the reception time data (step S203). If the position coordinates can be calculated (step S204, Yes), from the reception time data. The position coordinates of the mobile terminal 400 are calculated based on the calculated hyperbola (step S205).

一方、受信時刻データのみで位置座標を算出できない場合には(ステップS204,No)、位置座標算出部660bは、受信時刻データから算出される双曲線と、移動端末400の移動速度とを基にして移動端末400の位置座標を算出する(ステップS206)。   On the other hand, if the position coordinates cannot be calculated only from the reception time data (step S204, No), the position coordinate calculation unit 660b uses the hyperbola calculated from the reception time data and the moving speed of the mobile terminal 400. The position coordinates of the mobile terminal 400 are calculated (step S206).

上述してきたように、本実施例2にかかる無線測位システムは、測位サーバ600が過去の時点における移動端末400の移動速度と受信時刻データとを基にして移動端末400の位置座標を算出するので、移動端末400からの電波を受信可能な基地局の数が規定数未満であっても、移動端末400の位置座標を算出することができる。   As described above, in the wireless positioning system according to the second embodiment, the positioning server 600 calculates the position coordinates of the mobile terminal 400 based on the moving speed of the mobile terminal 400 at the past time point and the reception time data. Even if the number of base stations that can receive radio waves from the mobile terminal 400 is less than the specified number, the position coordinates of the mobile terminal 400 can be calculated.

次に、本実施例3にかかる無線測位システムの概要および特徴について説明する。図11は、本実施例3にかかる無線測位システムの概要および特徴を説明するための図である。図11に示すように、この無線測位システムは、基地局100〜300と、移動端末400と、測位サーバ700とを有する。   Next, the outline and features of the wireless positioning system according to the third embodiment will be described. FIG. 11 is a diagram for explaining the outline and features of the wireless positioning system according to the third embodiment. As shown in FIG. 11, this wireless positioning system includes base stations 100 to 300, a mobile terminal 400, and a positioning server 700.

このうち、基地局100〜300は、移動端末400から電波を受信した場合に、電波を受信した時刻を特定し、特定した受信時刻の情報を測位サーバ700に出力する装置である。以下の説明において、受信時刻の情報を受信時刻データと表記する。   Among these, when receiving radio waves from the mobile terminal 400, the base stations 100 to 300 are devices that specify the time when the radio waves are received and output information on the specified reception time to the positioning server 700. In the following description, reception time information is referred to as reception time data.

測位サーバ700は、基地局100〜300から受信時刻データを基にして移動端末400の位置座標を算出する装置である。この測位サーバ700は、基地局100〜300が、移動端末400からの電波を受信できた場合には、周知のTDOA方式に基づいて移動端末400の位置座標を算出する。   The positioning server 700 is a device that calculates the position coordinates of the mobile terminal 400 based on the reception time data from the base stations 100 to 300. When the base stations 100 to 300 can receive radio waves from the mobile terminal 400, the positioning server 700 calculates the position coordinates of the mobile terminal 400 based on the well-known TDOA method.

例えば、時刻T1において基地局100〜300が移動端末400から電波を受信可能であり、測位サーバ700が基地局100〜300から受信時刻データを取得した場合には、基地局100の受信時刻と基地局200の受信時刻との時間差から双曲線1を求め、基地局100の受信時刻と基地局300の受信時刻との時間差から双曲線2を求める(基地局100〜300の位置座標は、測位サーバ700が保持しているものとする)。そして、測位サーバ700は、双曲線1と双曲線2との交点Aを、時刻T1における移動端末400の位置座標として算出する。   For example, when the base stations 100 to 300 can receive radio waves from the mobile terminal 400 at time T1, and the positioning server 700 acquires reception time data from the base stations 100 to 300, the reception time and the base station 100 The hyperbola 1 is obtained from the time difference from the reception time of the station 200, and the hyperbola 2 is obtained from the time difference between the reception time of the base station 100 and the reception time of the base station 300 (the positioning server 700 determines the position coordinates of the base stations 100 to 300). Hold it). Then, the positioning server 700 calculates the intersection A between the hyperbola 1 and the hyperbola 2 as the position coordinates of the mobile terminal 400 at time T1.

一方、障害物等の影響により、基地局100〜300のいずれかが、移動端末400からの電波を受信できない場合(電波を受信できる基地局の数が規定数「3」未満の場合;双曲線4を求めることが出来ない場合)には、電波を受信できた基地局から送信される受信時刻データと、過去の時点における移動端末400の速度ベクトルとを基にして移動端末400の位置座標を算出する。   On the other hand, when any of the base stations 100 to 300 cannot receive radio waves from the mobile terminal 400 due to an obstacle or the like (when the number of base stations that can receive radio waves is less than the prescribed number “3”; hyperbola 4 The position coordinates of the mobile terminal 400 are calculated based on the reception time data transmitted from the base station that has received the radio wave and the velocity vector of the mobile terminal 400 at a past time point. To do.

例えば、時刻T2において基地局300が移動端末400の電波を受信できない場合について説明する。測位サーバ700は、基地局100,200から受信時刻データを取得し、基地局100の受信時刻と基地局200の受信時刻との時間差から双曲線3を算出する。   For example, a case where the base station 300 cannot receive the radio wave of the mobile terminal 400 at time T2 will be described. The positioning server 700 acquires reception time data from the base stations 100 and 200, and calculates a hyperbola 3 from the time difference between the reception time of the base station 100 and the reception time of the base station 200.

そして、測位サーバ700は、時刻T1における移動端末400の位置座標Aから、移動端末400の移動方向に長さV(T2-T1)延ばしたB3を仮の位置座標とする。そして、測位サーバ700は、B3から双曲線3に垂線をおろし、その交点B3’を時刻T2における移動端末400の位置座標として算出する。   Then, the positioning server 700 sets B3, which is a length V (T2-T1) extended in the moving direction of the mobile terminal 400 from the position coordinate A of the mobile terminal 400 at time T1, as a temporary position coordinate. Then, positioning server 700 draws a perpendicular line from B3 to hyperbola 3, and calculates intersection B3 'as the position coordinates of mobile terminal 400 at time T2.

このように、本実施例3にかかる無線測位システムは、過去の時点における移動端末400の速度ベクトルと受信時刻データとを基にして移動端末400の位置座標を算出するので、移動端末400からの電波を受信可能な基地局の数が規定数未満であっても、移動端末400の位置座標を算出することができる。   As described above, the wireless positioning system according to the third embodiment calculates the position coordinates of the mobile terminal 400 based on the speed vector and the reception time data of the mobile terminal 400 at the past time point. Even if the number of base stations capable of receiving radio waves is less than the prescribed number, the position coordinates of the mobile terminal 400 can be calculated.

次に、図11に示した基地局100〜300、移動端末400、測位サーバ700の構成について説明する。なお、基地局100〜300の構成は、図2に示した基地局100と同様であり、移動端末400の構成は、図3に示した移動端末400の構成と同様であるので説明を省略する。   Next, the configuration of base stations 100 to 300, mobile terminal 400, and positioning server 700 shown in FIG. 11 will be described. The configuration of base stations 100 to 300 is the same as that of base station 100 shown in FIG. 2, and the configuration of mobile terminal 400 is the same as the configuration of mobile terminal 400 shown in FIG. .

図12は、本実施例3にかかる測位サーバ700の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、この測位サーバ700は、入力部710と、出力部720と、通信制御IF部730と、入出力制御IF部740と、記憶部750と、制御部760とを有する。   FIG. 12 is a functional block diagram of the configuration of the positioning server 700 according to the third embodiment. As shown in the figure, the positioning server 700 includes an input unit 710, an output unit 720, a communication control IF unit 730, an input / output control IF unit 740, a storage unit 750, and a control unit 760.

このうち、入力部710は、各種の情報を入力する入力手段であり、キーボードやマウス、マイクなどに対応する。なお、後述するディスプレイ(出力部720)も、マウスと協働してポインティングデバイス機能を実現する。   Among these, the input unit 710 is an input unit for inputting various types of information, and corresponds to a keyboard, a mouse, a microphone, and the like. A display (output unit 720) described later also realizes a pointing device function in cooperation with the mouse.

出力部720は、各種の情報を出力する出力手段であり、ディスプレイ(若しくはモニタ、タッチパネル)やスピーカなどに対応する。通信制御IF部730は、基地局100〜300との間におけるデータ通信を制御する手段である。入出力制御IF部740は、入力部710、出力部720、通信制御IF部730、記憶部750、制御部760によるデータの入出力を制御する手段である。   The output unit 720 is an output unit that outputs various types of information, and corresponds to a display (or a monitor, a touch panel), a speaker, and the like. The communication control IF unit 730 is a unit that controls data communication with the base stations 100 to 300. The input / output control IF unit 740 is means for controlling data input / output by the input unit 710, the output unit 720, the communication control IF unit 730, the storage unit 750, and the control unit 760.

記憶部750は、制御部760による各種処理に必要なデータおよびプログラムを記憶する記憶手段である。特に、本発明に密接に関連するものとして、記憶部750は、受信時刻管理テーブル750aと位置座標管理テーブル750bとを記憶する。   The storage unit 750 is a storage unit that stores data and programs necessary for various processes performed by the control unit 760. In particular, as closely related to the present invention, the storage unit 750 stores a reception time management table 750a and a position coordinate management table 750b.

受信時刻管理テーブル750aは、基地局100〜300から送信される受信時刻データを管理するテーブルである。この受信時刻管理テーブル750aのデータ構造は、図5に示した受信時刻管理テーブル550aと同様である。   The reception time management table 750a is a table for managing reception time data transmitted from the base stations 100 to 300. The data structure of the reception time management table 750a is the same as that of the reception time management table 550a shown in FIG.

位置座標管理テーブル750bは、移動端末400の位置座標に関わる情報を管理するテーブルである。この位置座標管理テーブル750bのデータ構造は、図6に示した位置座標管理テーブル550bと同様である。   The position coordinate management table 750 b is a table that manages information related to the position coordinates of the mobile terminal 400. The data structure of the position coordinate management table 750b is the same as that of the position coordinate management table 550b shown in FIG.

図12の説明に戻ると、制御部760は、各種の処理手順を規定したプログラムや制御データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理を実行する手段である。特に、本発明に密接に関連するものとして、制御部760は、データ管理部760aと、位置座標算出部760bとを有する。   Returning to the description of FIG. 12, the control unit 760 has an internal memory for storing programs and control data defining various processing procedures, and is a means for executing various processes using these. In particular, as closely related to the present invention, the control unit 760 includes a data management unit 760a and a position coordinate calculation unit 760b.

データ管理部760aは、記憶部750に記憶されたデータを管理する手段である。例えば、データ管理部760aは、基地局100〜300から受信時刻データを取得した場合には、取得した受信時刻データを受信時刻管理テーブル750aに登録する。なお、データ管理部760aは、位置座標算出部760bから位置座標の算出が完了した旨の情報を取得した場合には、受信時刻管理テーブル750aに登録されたデータを削除する。   The data management unit 760a is a means for managing data stored in the storage unit 750. For example, when the reception time data is acquired from the base stations 100 to 300, the data management unit 760a registers the acquired reception time data in the reception time management table 750a. Note that the data management unit 760a deletes the data registered in the reception time management table 750a when acquiring information indicating that the calculation of the position coordinates is completed from the position coordinate calculation unit 760b.

位置座標算出部760bは、受信時刻管理テーブル750aと、位置座標管理テーブル750bとを基にして、移動端末400の位置を測定(算出)する手段である。位置座標算出部760bは、測定結果(測定した時刻、位置座標)を位置座標管理テーブル750bに登録する。   The position coordinate calculation unit 760b is a means for measuring (calculating) the position of the mobile terminal 400 based on the reception time management table 750a and the position coordinate management table 750b. The position coordinate calculation unit 760b registers the measurement result (measured time and position coordinates) in the position coordinate management table 750b.

以下において、位置座標算出部760bの処理を具体的に説明する。まず、位置座標算出部760bは、受信時刻管理テーブル750aを参照し、移動端末400からの電波を受信できている基地局の数が規定数(例えば、3)未満であるか否かを判定する。   Hereinafter, the processing of the position coordinate calculation unit 760b will be specifically described. First, the position coordinate calculation unit 760b refers to the reception time management table 750a and determines whether or not the number of base stations that can receive radio waves from the mobile terminal 400 is less than a specified number (for example, 3). .

移動端末400からの電波を受信できている基地局の数が規定数以上の場合には、位置座標算出部760bは、周知技術であるTDOA方式と同様の手法を用いて移動端末400の位置座標を算出する。   When the number of base stations that can receive radio waves from the mobile terminal 400 is equal to or greater than the specified number, the position coordinate calculation unit 760b uses the same technique as the TDOA method, which is a well-known technique, to detect the position coordinates of the mobile terminal 400. Is calculated.

すなわち、位置座標算出部760bは、基地局100の受信時刻と基地局200の受信時刻との時間差から双曲線1を求め、基地局100の受信時刻と基地局300の受信時刻との時間差から双曲線2を求める(基地局100〜300の位置座標は、位置座標算出部760bが保持しているものとする)。そして、位置座標算出部760bは、双曲線1と双曲線2との交点Aを、移動端末400の位置座標として算出する(図11参照)。   That is, the position coordinate calculation unit 760b obtains the hyperbola 1 from the time difference between the reception time of the base station 100 and the reception time of the base station 200, and the hyperbola 2 from the time difference between the reception time of the base station 100 and the reception time of the base station 300. (The position coordinates of the base stations 100 to 300 are assumed to be held by the position coordinate calculation unit 760b). And the position coordinate calculation part 760b calculates the intersection A of the hyperbola 1 and the hyperbola 2 as a position coordinate of the mobile terminal 400 (refer FIG. 11).

一方、移動端末400からの電波を受信できている基地局の数が規定数未満の場合には、位置座標算出部760bは、電波を受信できた基地局から送信された受信時刻データと、位置座標管理テーブル750bとを基にして移動端末400の位置座標を算出する。   On the other hand, when the number of base stations that can receive radio waves from the mobile terminal 400 is less than the specified number, the position coordinate calculation unit 760b receives the reception time data transmitted from the base station that has received radio waves, The position coordinates of the mobile terminal 400 are calculated based on the coordinate management table 750b.

ここでは一例として、基地局300が移動端末400からの電波を受信できていない場合の位置座標算出部760bの処理を説明する。まず、位置座標算出部760bは、基地局100の受信時刻と基地局200の受信時刻との時間差から双曲線3を求める。   Here, as an example, the processing of the position coordinate calculation unit 760b when the base station 300 cannot receive radio waves from the mobile terminal 400 will be described. First, the position coordinate calculation unit 760b obtains the hyperbola 3 from the time difference between the reception time of the base station 100 and the reception time of the base station 200.

位置座標算出部760bは、位置座標管理テーブル750bに基づいて、移動端末400の速度ベクトル(移動方向、移動速度)を特定する。位置座標算出部760bが移動方向を求める方法は、実施例1に示した位置座標算出部560bと同様である。また、位置座標算出部760bが移動速度を求める方法は、実施例2に示した位置座標算出部660bと同様である。   The position coordinate calculation unit 760b specifies the speed vector (movement direction, movement speed) of the mobile terminal 400 based on the position coordinate management table 750b. The method by which the position coordinate calculation unit 760b obtains the moving direction is the same as the position coordinate calculation unit 560b shown in the first embodiment. Further, the position coordinate calculation unit 760b obtains the moving speed in the same manner as the position coordinate calculation unit 660b shown in the second embodiment.

位置座標算出部760bは、時刻T1における移動端末400の位置座標Aから、移動端末400の移動方向に長さV×(T2-T1)延ばしたB3を仮の位置座標とする。ここで、Vは、移動端末400の移動速度である。そして、測位サーバ700は、B3から双曲線3に垂線をおろし、その交点B3’を時刻T2における移動端末400の位置座標として算出する。位置座標算出部760bは、算出した位置座標と算出した時刻を位置座標管理テーブル750bに登録すると共に、位置座標の算出が完了した旨の情報をデータ管理部760aに出力する。   The position coordinate calculation unit 760b sets B3, which is a length V × (T2−T1) extended in the moving direction of the mobile terminal 400 from the position coordinate A of the mobile terminal 400 at the time T1, as a temporary position coordinate. Here, V is the moving speed of the mobile terminal 400. Then, positioning server 700 draws a perpendicular line from B3 to hyperbola 3, and calculates intersection B3 'as the position coordinates of mobile terminal 400 at time T2. The position coordinate calculation unit 760b registers the calculated position coordinates and the calculated time in the position coordinate management table 750b, and outputs information indicating that the calculation of the position coordinates is completed to the data management unit 760a.

次に、本実施例3にかかる測位サーバ700の処理手順について説明する。図13は、本実施例3にかかる測位サーバ700の処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、測位サーバ700は、データ管理部760aが各基地局から受信時刻データを取得し(ステップS301)、受信時刻データを受信時刻管理テーブル750aに登録する(ステップS302)。   Next, a processing procedure of the positioning server 700 according to the third embodiment will be described. FIG. 13 is a flowchart of the process procedure of the positioning server 700 according to the third embodiment. As shown in the figure, in the positioning server 700, the data management unit 760a acquires the reception time data from each base station (step S301), and registers the reception time data in the reception time management table 750a (step S302).

そして、位置座標算出部760bが、受信時刻データのみで位置座標を算出可能であるか否かを判定し(ステップS303)、算出可能である場合には(ステップS304,Yes)、受信時刻データから算出される双曲線を基にして移動端末400の位置座標を算出する(ステップS305)。   Then, the position coordinate calculation unit 760b determines whether or not the position coordinates can be calculated only from the reception time data (step S303). If the position coordinates can be calculated (step S304, Yes), the position coordinate calculation unit 760b determines from the reception time data. The position coordinates of the mobile terminal 400 are calculated based on the calculated hyperbola (step S305).

一方、受信時刻データのみで位置座標を算出できない場合には(ステップS304,No)、位置座標算出部760bは、受信時刻データから算出される双曲線と、移動端末400の速度ベクトルとを基にして移動端末400の位置座標を算出する(ステップS306)。   On the other hand, when the position coordinates cannot be calculated only from the reception time data (No in step S304), the position coordinate calculation unit 760b uses the hyperbola calculated from the reception time data and the velocity vector of the mobile terminal 400. The position coordinates of the mobile terminal 400 are calculated (step S306).

上述してきたように、本実施例3にかかる無線測位システムは、測位サーバ700が過去の時点における移動端末400の速度ベクトルと受信時刻データとを基にして移動端末400の位置座標を算出するので、移動端末400からの電波を受信可能な基地局の数が規定数未満であっても、移動端末400の位置座標を算出することができる。   As described above, in the wireless positioning system according to the third embodiment, the positioning server 700 calculates the position coordinates of the mobile terminal 400 based on the speed vector and the reception time data of the mobile terminal 400 at the past time. Even if the number of base stations that can receive radio waves from the mobile terminal 400 is less than the specified number, the position coordinates of the mobile terminal 400 can be calculated.

次に、本実施例4にかかる無線測位システムの概要および特徴について説明する。図14は、本実施例4にかかる無線測位システムの概要および特徴を説明するための図である。図14に示すように、この無線測位システムは、基地局100〜300と、移動端末400と、測位サーバ800とを有する。   Next, the outline and features of the wireless positioning system according to the fourth embodiment will be described. FIG. 14 is a diagram for explaining the outline and features of the wireless positioning system according to the fourth embodiment. As shown in FIG. 14, this wireless positioning system includes base stations 100 to 300, a mobile terminal 400, and a positioning server 800.

このうち、基地局100〜300は、移動端末400から電波を受信した場合に、電波を受信した時刻を特定し、特定した受信時刻の情報を測位サーバ800に出力する装置である。以下の説明において、受信時刻の情報を受信時刻データと表記する。   Among these, the base stations 100 to 300 are devices that, when receiving radio waves from the mobile terminal 400, specify the time when the radio waves are received and output information on the specified reception time to the positioning server 800. In the following description, reception time information is referred to as reception time data.

測位サーバ800は、基地局100〜300から受信時刻データを基にして移動端末400の位置座標を算出する装置である。この測位サーバ800は、基地局100〜300が、移動端末400からの電波を受信できた場合には、周知のTDOA方式に基づいて移動端末400の位置座標を算出する。   The positioning server 800 is a device that calculates the position coordinates of the mobile terminal 400 based on the reception time data from the base stations 100 to 300. When the base stations 100 to 300 can receive radio waves from the mobile terminal 400, the positioning server 800 calculates the position coordinates of the mobile terminal 400 based on the well-known TDOA method.

例えば、時刻T1において基地局100〜300が移動端末400から電波を受信可能であり、測位サーバ800が基地局100〜300から受信時刻データを取得した場合には、基地局100の受信時刻と基地局200の受信時刻との時間差から双曲線1を求め、基地局100の受信時刻と基地局300の受信時刻との時間差から双曲線2を求める(基地局100〜300の位置座標は、測位サーバ800が保持しているものとする)。そして、測位サーバ800は、双曲線1と双曲線2との交点Aを、時刻T1における移動端末400の位置座標として算出する。   For example, when the base stations 100 to 300 can receive radio waves from the mobile terminal 400 at the time T1, and the positioning server 800 acquires reception time data from the base stations 100 to 300, the reception time and the base station 100 The hyperbola 1 is obtained from the time difference from the reception time of the station 200, and the hyperbola 2 is obtained from the time difference between the reception time of the base station 100 and the reception time of the base station 300 (the positioning server 800 determines the position coordinates of the base stations 100 to 300). Hold it). Then, the positioning server 800 calculates the intersection A between the hyperbola 1 and the hyperbola 2 as the position coordinates of the mobile terminal 400 at time T1.

一方、障害物等の影響により、基地局100〜300のいずれかが、移動端末400からの電波を受信できない場合(電波を受信できる基地局の数が規定数「3」未満の場合)には、電波を受信できた基地局から送信される受信時刻データと、過去の時点における受信時刻データとを基にして移動端末400の位置座標を算出する。   On the other hand, when any of the base stations 100 to 300 cannot receive radio waves from the mobile terminal 400 due to an obstacle or the like (when the number of base stations that can receive radio waves is less than the prescribed number “3”). The position coordinates of the mobile terminal 400 are calculated based on the reception time data transmitted from the base station that has received the radio wave and the reception time data at the past time point.

例えば、時刻T2において基地局300が移動端末400の電波を受信できない場合について説明する。測位サーバ800は、基地局100,200から受信時刻データを取得し、基地局100の受信時刻と基地局200の受信時刻との時間差から双曲線3を算出する。   For example, a case where the base station 300 cannot receive the radio wave of the mobile terminal 400 at time T2 will be described. The positioning server 800 acquires reception time data from the base stations 100 and 200, and calculates the hyperbola 3 from the time difference between the reception time of the base station 100 and the reception time of the base station 200.

そして、測位サーバ800は、時刻T1における基地局100の受信時刻と基地局300の受信時刻との時間差から双曲線2を算出し、双曲線2と双曲線3との交点B4を時刻T2における移動端末400の位置座標として算出する。   Then, the positioning server 800 calculates the hyperbola 2 from the time difference between the reception time of the base station 100 and the reception time of the base station 300 at time T1, and determines the intersection B4 of the hyperbola 2 and hyperbola 3 of the mobile terminal 400 at time T2. Calculate as position coordinates.

このように、本実施例4にかかる無線測位システムは、過去に取得した受信時刻データを基にして移動端末400の位置座標を算出するので、移動端末400からの電波を受信可能な基地局の数が規定数未満であっても、移動端末400の位置座標を算出することができる。   As described above, since the wireless positioning system according to the fourth embodiment calculates the position coordinates of the mobile terminal 400 based on the reception time data acquired in the past, the base station capable of receiving radio waves from the mobile terminal 400 is calculated. Even if the number is less than the specified number, the position coordinates of the mobile terminal 400 can be calculated.

次に、図14に示した基地局100〜300、移動端末400、測位サーバ800の構成について説明する。なお、基地局100〜300の構成は、図2に示した基地局100と同様であり、移動端末400の構成は、図3に示した移動端末400の構成と同様であるため説明を省略する。   Next, the configuration of base stations 100 to 300, mobile terminal 400, and positioning server 800 shown in FIG. 14 will be described. The configuration of base stations 100 to 300 is the same as that of base station 100 shown in FIG. 2, and the configuration of mobile terminal 400 is the same as the configuration of mobile terminal 400 shown in FIG. .

図15は、本実施例4にかかる測位サーバ800の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、この測位サーバ800は、入力部810と、出力部820と、通信制御IF部830と、入出力制御IF部840と、記憶部850と、制御部860とを有する。   FIG. 15 is a functional block diagram of the configuration of the positioning server 800 according to the fourth embodiment. As shown in the figure, the positioning server 800 includes an input unit 810, an output unit 820, a communication control IF unit 830, an input / output control IF unit 840, a storage unit 850, and a control unit 860.

このうち、入力部810は、各種の情報を入力する入力手段であり、キーボードやマウス、マイクなどに対応する。なお、後述するディスプレイ(出力部820)も、マウスと協働してポインティングデバイス機能を実現する。   Among these, the input unit 810 is an input unit for inputting various types of information, and corresponds to a keyboard, a mouse, a microphone, and the like. A display (output unit 820), which will be described later, also realizes a pointing device function in cooperation with the mouse.

出力部820は、各種の情報を出力する出力手段であり、ディスプレイ(若しくはモニタ、タッチパネル)やスピーカなどに対応する。通信制御IF部830は、基地局100〜300との間におけるデータ通信を制御する手段である。入出力制御IF部840は、入力部810、出力部820、通信制御IF部830、記憶部850、制御部860によるデータの入出力を制御する手段である。   The output unit 820 is an output unit that outputs various types of information, and corresponds to a display (or a monitor, a touch panel), a speaker, and the like. The communication control IF unit 830 is means for controlling data communication with the base stations 100 to 300. The input / output control IF unit 840 is means for controlling data input / output by the input unit 810, the output unit 820, the communication control IF unit 830, the storage unit 850, and the control unit 860.

記憶部850は、制御部860による各種処理に必要なデータおよびプログラムを記憶する記憶手段である。特に、本発明に密接に関連するものとして、記憶部850は、受信時刻管理テーブル850aと位置座標管理テーブル850bとを記憶する。   The storage unit 850 is a storage unit that stores data and programs necessary for various processes performed by the control unit 860. In particular, as closely related to the present invention, the storage unit 850 stores a reception time management table 850a and a position coordinate management table 850b.

受信時刻管理テーブル850aは、基地局100〜300から送信される受信時刻データを管理するテーブルである。図16は、本実施例4にかかる受信時刻管理テーブル850aのデータ構造の一例を示す図である。   The reception time management table 850a is a table for managing reception time data transmitted from the base stations 100 to 300. FIG. 16 is a diagram illustrating an example of a data structure of the reception time management table 850a according to the fourth embodiment.

図16に示すように、この受信時刻管理テーブル850aは、測位サーバ800が各基地局から受信時刻データを受信した時刻を示す時刻情報、基地局識別情報、受信時刻(受信時刻情報に対応)を有する。   As shown in FIG. 16, this reception time management table 850a includes time information indicating the time at which the positioning server 800 received reception time data from each base station, base station identification information, and reception time (corresponding to reception time information). Have.

位置座標管理テーブル850bは、移動端末400の位置座標に関わる情報を管理するテーブルである。この位置座標管理テーブル850bのデータ構造は、図6に示した位置座標管理テーブル550bと同様である。   The position coordinate management table 850 b is a table that manages information related to the position coordinates of the mobile terminal 400. The data structure of the position coordinate management table 850b is the same as that of the position coordinate management table 550b shown in FIG.

図15の説明に戻ると、制御部860は、各種の処理手順を規定したプログラムや制御データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理を実行する手段である。特に、本発明に密接に関連するものとして、制御部860は、データ管理部860aと、位置座標算出部860bとを有する。   Returning to the description of FIG. 15, the control unit 860 has an internal memory for storing programs and control data that define various processing procedures, and is a means for executing various processes using these. In particular, as closely related to the present invention, the control unit 860 includes a data management unit 860a and a position coordinate calculation unit 860b.

データ管理部860aは、記憶部850に記憶されたデータを管理する手段である。例えば、データ管理部860aは、基地局100〜300から受信時刻データを取得した場合には、取得した時刻と対応付けて、受信時刻データを受信時刻管理テーブル850aに登録する。   The data management unit 860a is a means for managing data stored in the storage unit 850. For example, when the reception time data is acquired from the base stations 100 to 300, the data management unit 860a registers the reception time data in the reception time management table 850a in association with the acquired time.

位置座標算出部860bは、受信時刻管理テーブル850aに基づいて移動端末400の位置を測定(算出)する手段である。そして、位置座標算出部860bは、測定結果(測定した時刻、位置座標)を位置座標管理テーブル850bに登録する。   The position coordinate calculation unit 860b is means for measuring (calculating) the position of the mobile terminal 400 based on the reception time management table 850a. Then, the position coordinate calculation unit 860b registers the measurement result (measured time and position coordinates) in the position coordinate management table 850b.

以下において、位置座標算出部860bの処理を具体的に説明する。まず、位置座標算出部860bは、受信時刻管理テーブル850aを参照し、最新の時刻情報(図16に示す例では、最新の時刻情報はT2となる)において、移動端末400からの電波を受信できている基地局の数が規定数(例えば、3)未満であるか否かを判定する。   Hereinafter, the processing of the position coordinate calculation unit 860b will be specifically described. First, the position coordinate calculation unit 860b can receive radio waves from the mobile terminal 400 with reference to the reception time management table 850a and the latest time information (in the example shown in FIG. 16, the latest time information is T2). It is determined whether or not the number of base stations that are present is less than a prescribed number (for example, 3).

移動端末400からの電波を受信できている基地局の数が規定数以上の場合には、位置座標算出部860bは、周知技術であるTDOA方式と同様の手法を用いて移動端末400の位置座標を算出する。   When the number of base stations that can receive radio waves from the mobile terminal 400 is greater than or equal to the specified number, the position coordinate calculation unit 860b uses the same technique as the TDOA method, which is a well-known technique, to detect the position coordinates of the mobile terminal 400. Is calculated.

すなわち、位置座標算出部860bは、基地局100の受信時刻と基地局200の受信時刻との時間差から双曲線1を求め、基地局100の受信時刻と基地局300の受信時刻との時間差から双曲線2を求める(基地局100〜300の位置座標は、位置座標算出部860bが保持しているものとする)。そして、位置座標算出部860bは、双曲線1と双曲線2との交点Aを、移動端末400の位置座標として算出する(図14参照)。   That is, the position coordinate calculation unit 860b obtains the hyperbola 1 from the time difference between the reception time of the base station 100 and the reception time of the base station 200, and the hyperbola 2 from the time difference between the reception time of the base station 100 and the reception time of the base station 300. (The position coordinates of the base stations 100 to 300 are assumed to be held by the position coordinate calculation unit 860b). And the position coordinate calculation part 860b calculates the intersection A of the hyperbola 1 and the hyperbola 2 as a position coordinate of the mobile terminal 400 (refer FIG. 14).

一方、移動端末400からの電波を受信できている基地局の数が規定数未満の場合には、位置座標算出部860bは、電波を受信できた基地局から送信された過去の受信時刻データを基にして移動端末400の位置座標を算出する。   On the other hand, when the number of base stations that can receive radio waves from the mobile terminal 400 is less than the specified number, the position coordinate calculation unit 860b uses the past reception time data transmitted from the base stations that can receive the radio waves. Based on this, the position coordinates of the mobile terminal 400 are calculated.

ここでは一例として、時刻T2において、基地局300が移動端末400からの電波を受信できていない場合の位置座標算出部860bの処理を説明する。位置座標算出部860bは、まず時刻T2における基地局100の受信時刻と基地局200の受信時刻との時間差から双曲線3を算出する。   Here, as an example, the process of the position coordinate calculation unit 860b when the base station 300 cannot receive the radio wave from the mobile terminal 400 at time T2 will be described. The position coordinate calculation unit 860b first calculates the hyperbola 3 from the time difference between the reception time of the base station 100 and the reception time of the base station 200 at time T2.

そして、測位サーバ800は、時刻T1における基地局100の受信時刻と基地局300の受信時刻との時間差から双曲線2を算出し、双曲線2と双曲線3との交点B4を時刻T2における移動端末400の位置座標として算出する。   Then, the positioning server 800 calculates the hyperbola 2 from the time difference between the reception time of the base station 100 and the reception time of the base station 300 at time T1, and determines the intersection B4 of the hyperbola 2 and hyperbola 3 of the mobile terminal 400 at time T2. Calculate as position coordinates.

次に、本実施例4にかかる測位サーバ800の処理手順について説明する。図17は、本実施例4にかかる測位サーバ800の処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、測位サーバ800は、データ管理部860aが各基地局から受信時刻データを取得し(ステップS401)、受信時刻データを受信時刻管理テーブル850aに登録する(ステップS402)。   Next, a processing procedure of the positioning server 800 according to the fourth embodiment will be described. FIG. 17 is a flowchart of the process procedure of the positioning server 800 according to the fourth embodiment. As shown in the figure, in the positioning server 800, the data management unit 860a acquires the reception time data from each base station (step S401), and registers the reception time data in the reception time management table 850a (step S402).

そして、位置座標算出部860bが、現在の受信時刻データのみで位置座標を算出可能であるか否かを判定し(ステップS403)、算出可能である場合には(ステップS404,Yes)、受信時刻データから算出される双曲線を基にして移動端末400の位置座標を算出する(ステップS405)。   Then, the position coordinate calculation unit 860b determines whether or not the position coordinates can be calculated using only the current reception time data (step S403). If the position coordinates can be calculated (step S404, Yes), the reception time is determined. Based on the hyperbola calculated from the data, the position coordinates of the mobile terminal 400 are calculated (step S405).

一方、現在の受信時刻データのみで位置座標を算出できない場合には(ステップS404,No)、位置座標算出部860bは、受信時刻データから算出される双曲線と、前回の受信時刻データから算出される双曲線とを基にして移動端末400の位置座標を算出する(ステップS406)。   On the other hand, when the position coordinates cannot be calculated using only the current reception time data (No in step S404), the position coordinate calculation unit 860b calculates the hyperbola calculated from the reception time data and the previous reception time data. Based on the hyperbola, the position coordinates of the mobile terminal 400 are calculated (step S406).

上述してきたように、本実施例4にかかる無線測位システムは、測位サーバ800が過去の受信時刻データを基にして移動端末400の位置座標を算出するので、移動端末400からの電波を受信可能な基地局の数が規定数未満であっても、移動端末400の位置座標を算出することができる。   As described above, in the wireless positioning system according to the fourth embodiment, since the positioning server 800 calculates the position coordinates of the mobile terminal 400 based on the past reception time data, the radio wave from the mobile terminal 400 can be received. Even if the number of such base stations is less than the prescribed number, the position coordinates of the mobile terminal 400 can be calculated.

次に、本実施例5にかかる無線測位システムの概要および特徴について説明する。図18は、本実施例5にかかる無線測位システムの概要および特徴を説明するための図である。図18に示すように、この無線測位システムは、基地局100〜300と、移動端末450と、測位サーバ900とを有する。   Next, the outline and features of the wireless positioning system according to the fifth embodiment will be described. FIG. 18 is a diagram for explaining the outline and features of the wireless positioning system according to the fifth embodiment. As shown in FIG. 18, this wireless positioning system includes base stations 100 to 300, a mobile terminal 450, and a positioning server 900.

このうち、基地局100〜300は、移動端末450から電波を受信した場合に、電波を受信した時刻を特定し、特定した受信時刻の情報を測位サーバ900に出力する装置である。以下の説明において、受信時刻の情報を受信時刻データと表記する。また、本実施例5にかかる基地局100〜300は、移動端末450の加速度の情報(以下、加速度データと表記する)および角速度の情報(以下、角速度データ)を取得した場合には、かかる加速度データおよび角速度データを測位サーバ900に出力する。   Among these, the base stations 100 to 300 are devices that, when receiving radio waves from the mobile terminal 450, specify the time when the radio waves are received and output information on the specified reception time to the positioning server 900. In the following description, reception time information is referred to as reception time data. In addition, when the base stations 100 to 300 according to the fifth embodiment acquire acceleration information (hereinafter, referred to as acceleration data) and angular velocity information (hereinafter, angular velocity data) of the mobile terminal 450, the acceleration Data and angular velocity data are output to the positioning server 900.

測位サーバ900は、基地局100〜300から受信時刻データを基にして移動端末450の位置座標を算出する装置である。この測位サーバ900は、基地局100〜300が、移動端末450からの電波を受信できた場合には、周知のTDOA方式に基づいて移動端末450の位置座標を算出する。   The positioning server 900 is a device that calculates the position coordinates of the mobile terminal 450 based on the reception time data from the base stations 100 to 300. When the base stations 100 to 300 can receive radio waves from the mobile terminal 450, the positioning server 900 calculates the position coordinates of the mobile terminal 450 based on the well-known TDOA method.

例えば、時刻T1において基地局100〜300が移動端末450から電波を受信可能であり、測位サーバ900が基地局100〜300から受信時刻データを取得した場合には、基地局100の受信時刻と基地局200の受信時刻との時間差から双曲線1を求め、基地局100の受信時刻と基地局300の受信時刻との時間差から双曲線2を求める(基地局100〜300の位置座標は、測位サーバ900が保持しているものとする)。そして、測位サーバ900は、双曲線1と双曲線2との交点Aを、時刻T1における移動端末450の位置座標として算出する。   For example, when the base stations 100 to 300 can receive radio waves from the mobile terminal 450 at the time T1, and the positioning server 900 acquires the reception time data from the base stations 100 to 300, the reception time of the base station 100 and the base station The hyperbola 1 is obtained from the time difference from the reception time of the station 200, and the hyperbola 2 is obtained from the time difference between the reception time of the base station 100 and the reception time of the base station 300 (the positioning server 900 determines the position coordinates of the base stations 100 to 300). Hold it). Then, the positioning server 900 calculates the intersection A of the hyperbola 1 and the hyperbola 2 as the position coordinates of the mobile terminal 450 at time T1.

一方、障害物等の影響により、基地局100〜300のいずれかが、移動端末450からの電波を受信できない場合(電波を受信できる基地局の数が規定数「3」未満の場合)には、電波を受信できた基地局から送信される受信時刻データと、加速度データおよび角速度データを基にして移動端末450の位置座標を算出する。   On the other hand, when any of the base stations 100 to 300 cannot receive radio waves from the mobile terminal 450 due to the influence of an obstacle or the like (when the number of base stations that can receive radio waves is less than the prescribed number “3”). The position coordinates of the mobile terminal 450 are calculated based on the reception time data transmitted from the base station that has received the radio wave, the acceleration data, and the angular velocity data.

例えば、時刻T2において基地局300が移動端末450の電波を受信できない場合(双曲線4が求まらない場合)について説明する。測位サーバ900は、基地局100,200から受信時刻データを取得し、基地局100の受信時刻と基地局200の受信時刻との時間差から双曲線3を算出する。   For example, a case where the base station 300 cannot receive radio waves from the mobile terminal 450 at time T2 (a case where the hyperbola 4 cannot be obtained) will be described. The positioning server 900 acquires reception time data from the base stations 100 and 200, and calculates the hyperbola 3 from the time difference between the reception time of the base station 100 and the reception time of the base station 200.

そして、測位サーバ900は、時刻T1から時刻T2まで時々刻々と変化する加速度データおよび角速度データを取得し、時刻T1の加速度および角速度を初期値として、加速度および角速度を積分することにより、時刻T2における移動端末450の仮の位置座標B6を算出する。測位サーバ900は、B6から双曲線3に垂線を下ろしその交点B6’を時刻T2における移動端末450の位置座標として算出する。   Then, the positioning server 900 acquires acceleration data and angular velocity data that change every moment from time T1 to time T2, and integrates the acceleration and angular velocity with the acceleration and angular velocity at time T1 as initial values. A temporary position coordinate B6 of the mobile terminal 450 is calculated. The positioning server 900 draws a perpendicular from B6 to the hyperbola 3, and calculates the intersection B6 'as the position coordinates of the mobile terminal 450 at time T2.

このように、本実施例5にかかる無線測位システムは、加速度データおよび角速度データと、受信時刻データとを基にして移動端末450の位置座標を算出するので、移動端末450からの電波を受信可能な基地局の数が規定数未満であっても、移動端末450の位置座標を算出することができる。   As described above, since the wireless positioning system according to the fifth embodiment calculates the position coordinates of the mobile terminal 450 based on the acceleration data, the angular velocity data, and the reception time data, the radio wave from the mobile terminal 450 can be received. Even if the number of such base stations is less than the prescribed number, the position coordinates of the mobile terminal 450 can be calculated.

次に、図18に示した基地局100〜300、移動端末450、測位サーバ900の構成について説明する。なお、基地局100〜300の構成は、図2に示した基地局100と同様である。ただし、基地局100〜300は、移動端末450から加速度データ、角速度データを受信した場合には、受信した加速度データおよび角速度データを測位サーバ900に出力する。   Next, configurations of base stations 100 to 300, mobile terminal 450, and positioning server 900 shown in FIG. 18 will be described. Note that the configurations of the base stations 100 to 300 are the same as those of the base station 100 shown in FIG. However, when receiving acceleration data and angular velocity data from the mobile terminal 450, the base stations 100 to 300 output the received acceleration data and angular velocity data to the positioning server 900.

図19は、本実施例5にかかる移動端末450の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、この移動端末450は、加速度センサ451と、ジャイロセンサ452と、MPU453と、PN系列発生部454と、PPMデータ変調部455と、インパルス生成部456と、バンドパスフィルタ部(BPF)457と、パワーアンプ部(PA)458とを有する。   FIG. 19 is a functional block diagram of the configuration of the mobile terminal 450 according to the fifth embodiment. As shown in the figure, the mobile terminal 450 includes an acceleration sensor 451, a gyro sensor 452, an MPU 453, a PN sequence generation unit 454, a PPM data modulation unit 455, an impulse generation unit 456, and a bandpass filter unit. (BPF) 457 and a power amplifier (PA) 458 are included.

このうち、加速度センサ451は、移動端末450の加速度を計測する手段(センサ)である。加速度センサ451は、計測した加速度の情報(加速度データ)をMPU453に出力する。   Among these, the acceleration sensor 451 is a means (sensor) that measures the acceleration of the mobile terminal 450. The acceleration sensor 451 outputs the measured acceleration information (acceleration data) to the MPU 453.

ジャイロセンサ452は、端末装置450の角速度を計測する手段(センサ)である。ジャイロセンサ452は、計測した角速度の情報(角速度データ)をMPU453に出力する。   The gyro sensor 452 is a means (sensor) that measures the angular velocity of the terminal device 450. The gyro sensor 452 outputs the measured angular velocity information (angular velocity data) to the MPU 453.

MPU453は、各種の処理手順を規定したプログラムや制御データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理手順を実行する制御手段である。特に、本発明に密接に関連するものとして、MPU453は、加速度データおよび角速度データを送信データに格納し、基地局100〜300に出力する。なお、加速度データおよび角速度データは、加速度を測定した時刻および角速度を測定した時刻をそれぞれ含んでいるものとする。   The MPU 453 has an internal memory for storing a program defining various processing procedures and control data, and is a control means for executing various processing procedures by these. In particular, as closely related to the present invention, the MPU 453 stores acceleration data and angular velocity data in transmission data and outputs them to the base stations 100 to 300. It is assumed that the acceleration data and the angular velocity data include the time when the acceleration is measured and the time when the angular velocity is measured.

PN系列発生部454は、PN系列を発生させる手段である。PN系列発生部454は、発生させたPN信号をPPMデータ変調部455に出力する。   The PN sequence generation unit 454 is means for generating a PN sequence. The PN sequence generation unit 454 outputs the generated PN signal to the PPM data modulation unit 455.

PPMデータ変調部455は、PN系列発生部454から入力されるPN信号を利用して、送信データをパルス位置変調する手段である。PPMデータ変調部455は、パルス位置変調した送信データの信号をインパルス生成部456に出力する手段である。   PPM data modulation section 455 is means for pulse position modulating transmission data using the PN signal input from PN sequence generation section 454. The PPM data modulation unit 455 is a unit that outputs a pulse position modulated transmission data signal to the impulse generation unit 456.

インパルス生成部456は、PPMデータ変調部455から入力される信号に基づいてインパルス電波を生成する手段である。インパルス生成部456は、生成したインパルス信号をバンドパスフィルタ部457に出力する。   The impulse generator 456 is means for generating an impulse radio wave based on the signal input from the PPM data modulator 455. The impulse generation unit 456 outputs the generated impulse signal to the band pass filter unit 457.

バンドパスフィルタ部457は、インパルス生成部456からインパルス電波を取得した場合に、取得したインパルス電波に含まれる余分な周波数成分を除去する手段である。バンドパスフィルタ部457は、余分な周波数成分を除去したインパルス電波をパワーアンプ部458に出力する。   The band pass filter unit 457 is means for removing an extra frequency component included in the acquired impulse radio wave when the impulse radio wave is acquired from the impulse generator 456. The band pass filter unit 457 outputs the impulse radio wave from which the extra frequency component is removed to the power amplifier unit 458.

パワーアンプ部458は、バンドパスフィルタ部457からインパルス電波が入力された場合に、入力されたインパルス電波を増幅する手段である。パワーアンプ部458は、アンテナを介して、増幅したインパルス電波を基地局100〜300に送信する。   The power amplifier unit 458 is means for amplifying the input impulse radio wave when the impulse radio wave is input from the band pass filter unit 457. The power amplifier unit 458 transmits the amplified impulse radio wave to the base stations 100 to 300 via the antenna.

図20は、本実施例5にかかる測位サーバ900の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、この測位サーバ900は、入力部910と、出力部920と、通信制御IF部930と、入出力制御IF部940と、記憶部950と、制御部960とを有する。   FIG. 20 is a functional block diagram of the configuration of the positioning server 900 according to the fifth embodiment. As shown in the figure, the positioning server 900 includes an input unit 910, an output unit 920, a communication control IF unit 930, an input / output control IF unit 940, a storage unit 950, and a control unit 960.

このうち、入力部910は、各種の情報を入力する入力手段であり、キーボードやマウス、マイクなどに対応する。なお、後述するディスプレイ(出力部920)も、マウスと協働してポインティングデバイス機能を実現する。   Among these, the input unit 910 is an input unit for inputting various types of information, and corresponds to a keyboard, a mouse, a microphone, and the like. A display (output unit 920) described later also realizes a pointing device function in cooperation with the mouse.

出力部920は、各種の情報を出力する出力手段であり、ディスプレイ(若しくはモニタ、タッチパネル)やスピーカなどに対応する。通信制御IF部930は、基地局100〜300との間におけるデータ通信を制御する手段である。入出力制御IF部940は、入力部910、出力部920、通信制御IF部930、記憶部950、制御部960によるデータの入出力を制御する手段である。   The output unit 920 is an output unit that outputs various types of information, and corresponds to a display (or a monitor, a touch panel), a speaker, and the like. The communication control IF unit 930 is means for controlling data communication with the base stations 100 to 300. The input / output control IF unit 940 is means for controlling data input / output by the input unit 910, output unit 920, communication control IF unit 930, storage unit 950, and control unit 960.

記憶部950は、制御部960による各種処理に必要なデータおよびプログラムを記憶する記憶手段である。特に、本発明に密接に関連するものとして、記憶部950は、受信時刻管理テーブル950aと、加速度/角速度管理テーブル950bと、位置座標管理テーブル950cとを記憶する。   The storage unit 950 is a storage unit that stores data and programs necessary for various processes performed by the control unit 960. In particular, as closely related to the present invention, the storage unit 950 stores a reception time management table 950a, an acceleration / angular velocity management table 950b, and a position coordinate management table 950c.

受信時刻管理テーブル950aは、基地局100〜300から送信される受信時刻データを管理するテーブルである。この受信時刻管理テーブル950aのデータ構造は、図5に示した受信時刻管理テーブル550aと同様である。   The reception time management table 950a is a table for managing reception time data transmitted from the base stations 100 to 300. The data structure of the reception time management table 950a is the same as that of the reception time management table 550a shown in FIG.

加速度/角速度管理テーブル950bは、各時刻における移動端末450の加速度および角速度を管理するテーブルである。図21は、本実施例5にかかる加速度/角加速度管理テーブル950bのデータ構造の一例を示す図である。図21に示すように、この加速度/角速度管理テーブル950bは、加速度および角速度を測定した時刻情報と、加速度と、角速度とを有する。   The acceleration / angular velocity management table 950b is a table for managing the acceleration and angular velocity of the mobile terminal 450 at each time. FIG. 21 is a diagram illustrating an example of a data structure of the acceleration / angular acceleration management table 950b according to the fifth embodiment. As shown in FIG. 21, the acceleration / angular velocity management table 950b includes time information obtained by measuring acceleration and angular velocity, acceleration, and angular velocity.

位置座標管理テーブル950cは、移動端末450の位置座標に関わる情報を管理するテーブルである。この位置座標管理テーブル950bのデータ構造は、図6に示した位置座標管理テーブル550bと同様である。   The position coordinate management table 950 c is a table for managing information related to the position coordinates of the mobile terminal 450. The data structure of the position coordinate management table 950b is the same as that of the position coordinate management table 550b shown in FIG.

図20の説明に戻ると、制御部960は、各種の処理手順を規定したプログラムや制御データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理を実行する手段である。特に、本発明に密接に関連するものとして、制御部960は、データ管理部960aと、位置座標算出部960bとを有する。   Returning to the description of FIG. 20, the control unit 960 has an internal memory for storing programs and control data that define various processing procedures, and is a means for executing various processes using these. In particular, as closely related to the present invention, the control unit 960 includes a data management unit 960a and a position coordinate calculation unit 960b.

データ管理部960aは、記憶部950に記憶されたデータを管理する手段である。例えば、データ管理部960aは、基地局100〜300から受信時刻データを取得した場合には、取得した受信時刻データを受信時刻管理テーブル950aに登録する。また、データ管理部960aは、基地局100〜300から加速度データおよび角速度データを取得した場合には、取得した加速度データおよび角速度データを加速度/角速度管理テーブル950bに登録する。   The data management unit 960a is a means for managing data stored in the storage unit 950. For example, when the reception time data is acquired from the base stations 100 to 300, the data management unit 960a registers the acquired reception time data in the reception time management table 950a. When the data management unit 960a acquires acceleration data and angular velocity data from the base stations 100 to 300, the data management unit 960a registers the acquired acceleration data and angular velocity data in the acceleration / angular velocity management table 950b.

なお、データ管理部960aは、位置座標算出部960bから位置座標の算出が完了した旨の情報を取得した場合には、受信時刻管理テーブル950aに登録されたデータを削除する。   In addition, when the data management unit 960a acquires information indicating that the calculation of the position coordinates is completed from the position coordinate calculation unit 960b, the data management unit 960a deletes the data registered in the reception time management table 950a.

位置座標算出部960bは、受信時刻管理テーブル950aと、加速度/角速度管理テーブル950bとを基にして、移動端末450の位置を測定(計算)する手段である。位置座標算出部960bは、測定結果(測定した時刻、位置座標)を位置座標管理テーブル950cに登録する。   The position coordinate calculation unit 960b is a means for measuring (calculating) the position of the mobile terminal 450 based on the reception time management table 950a and the acceleration / angular velocity management table 950b. The position coordinate calculation unit 960b registers the measurement results (measured time and position coordinates) in the position coordinate management table 950c.

以下において、位置座標算出部960bの処理を具体的に説明する。まず、位置座標算出部960bは、受信時刻管理テーブル950aを参照し、移動端末450からの電波を受信できている基地局の数が規定数(例えば、3)未満であるか否かを判定する。   Hereinafter, the processing of the position coordinate calculation unit 960b will be specifically described. First, the position coordinate calculation unit 960b refers to the reception time management table 950a and determines whether or not the number of base stations that can receive radio waves from the mobile terminal 450 is less than a specified number (for example, 3). .

移動端末450からの電波を受信できている基地局の数が規定数以上の場合には、位置座標算出部960bは、周知技術であるTDOA方式と同様の手法を用いて移動端末450の位置座標を算出する。   When the number of base stations that can receive radio waves from the mobile terminal 450 is greater than or equal to the specified number, the position coordinate calculation unit 960b uses the same technique as the TDOA method, which is a well-known technique, to detect the position coordinates of the mobile terminal 450. Is calculated.

すなわち、位置座標算出部960bは、基地局100の受信時刻と基地局200の受信時刻との時間差から双曲線1を求め、基地局100の受信時刻と基地局300の受信時刻との時間差から双曲線2を求める(基地局100〜300の位置座標は、位置座標算出部960bが保持しているものとする)。そして、位置座標算出部960bは、双曲線1と双曲線2との交点Aを、移動端末450の位置座標として算出する(図18参照)。   That is, the position coordinate calculation unit 960b obtains the hyperbola 1 from the time difference between the reception time of the base station 100 and the reception time of the base station 200, and the hyperbola 2 from the time difference between the reception time of the base station 100 and the reception time of the base station 300. (The position coordinates of the base stations 100 to 300 are assumed to be held by the position coordinate calculation unit 960b). And the position coordinate calculation part 960b calculates the intersection A of the hyperbola 1 and the hyperbola 2 as a position coordinate of the mobile terminal 450 (refer FIG. 18).

一方、移動端末450からの電波を受信できている基地局の数が規定数未満の場合には、位置座標算出部960bは、電波を受信できた基地局から送信された受信時刻データと、加速度/角速度管理テーブル950bとを基にして移動端末450の位置座標を算出する。   On the other hand, when the number of base stations that can receive radio waves from the mobile terminal 450 is less than the specified number, the position coordinate calculation unit 960b receives the reception time data transmitted from the base station that can receive radio waves, and the acceleration. / The position coordinates of the mobile terminal 450 are calculated based on the angular velocity management table 950b.

ここでは一例として、基地局300が移動端末450からの電波を受信できていない場合の位置座標算出部960bの処理を説明する。まず、位置座標算出部960aは、基地局100の受信時刻と基地局200の受信時刻との時間差から双曲線3を求める。   Here, as an example, the processing of the position coordinate calculation unit 960b when the base station 300 is not able to receive radio waves from the mobile terminal 450 will be described. First, the position coordinate calculation unit 960a obtains the hyperbola 3 from the time difference between the reception time of the base station 100 and the reception time of the base station 200.

そして、現在の時刻がT2の場合に、位置座標算出部960aは、加速度/角速度管理テーブル950bを参照し、時刻T2から所定時間前(例えば、T1)までの加速度データおよび角速度データを抽出する。位置座標算出部960aは、時刻T1〜T2までの刻々と変化する加速度および角速度を積分することにより、時刻T2における移動端末450の仮の位置座標B6を算出する。   When the current time is T2, the position coordinate calculation unit 960a refers to the acceleration / angular velocity management table 950b, and extracts acceleration data and angular velocity data from time T2 to a predetermined time before (for example, T1). The position coordinate calculation unit 960a calculates a temporary position coordinate B6 of the mobile terminal 450 at time T2 by integrating the acceleration and angular velocity that change from time T1 to T2 every moment.

位置座標算出部960bは、B6から双曲線3に垂線を下ろしその交点B6’を時刻T2における移動端末450の位置座標として算出する。位置座標算出部950bは、算出した位置座標と算出した時刻を位置座標管理テーブル950cに登録すると共に、位置座標の算出が完了した旨の情報をデータ管理部960aに出力する。   The position coordinate calculation unit 960b draws a perpendicular line from B6 to the hyperbola 3, and calculates the intersection B6 'as the position coordinate of the mobile terminal 450 at time T2. The position coordinate calculation unit 950b registers the calculated position coordinates and the calculated time in the position coordinate management table 950c, and outputs information indicating that the calculation of the position coordinates is completed to the data management unit 960a.

次に、本実施例5にかかる測位サーバ900の処理手順について説明する。図22は、本実施例5にかかる測位サーバ900の処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、測位サーバ900は、データ管理部960aが各基地局から受信時刻データを取得し(ステップS501)、受信時刻データを受信時刻管理テーブル950aに登録する(ステップS502)。   Next, a processing procedure of the positioning server 900 according to the fifth embodiment will be described. FIG. 22 is a flowchart of the process procedure of the positioning server 900 according to the fifth embodiment. As shown in the figure, in the positioning server 900, the data management unit 960a acquires reception time data from each base station (step S501), and registers the reception time data in the reception time management table 950a (step S502).

そして、位置座標算出部960bが、受信時刻データのみで位置座標を算出可能であるか否かを判定し(ステップS503)、算出可能である場合には(ステップS504,Yes)、受信時刻データから算出される双曲線を基にして移動端末450の位置座標を算出する(ステップS505)。   Then, the position coordinate calculation unit 960b determines whether or not the position coordinates can be calculated only from the reception time data (step S503). If the position coordinates can be calculated (step S504, Yes), the position coordinate calculation unit 960b determines from the reception time data. The position coordinates of the mobile terminal 450 are calculated based on the calculated hyperbola (step S505).

一方、受信時刻データのみで位置座標を算出できない場合には(ステップS504,No)、加速度データおよび角速度データを基にして、移動端末450の位置座標を推定し(ステップS506)、推定した位置座標と、受信時刻データから算出される双曲線を基にして移動端末450の位置座標を算出する(ステップS507)。   On the other hand, when the position coordinates cannot be calculated only from the reception time data (step S504, No), the position coordinates of the mobile terminal 450 are estimated based on the acceleration data and the angular velocity data (step S506), and the estimated position coordinates are calculated. Then, the position coordinates of the mobile terminal 450 are calculated based on the hyperbola calculated from the reception time data (step S507).

上述してきたように、本実施例5にかかる無線測位システムは、測位サーバ900が移動端末450の加速度データ・角速度データと受信時刻データとを基にして移動端末450の位置座標を算出するので、移動端末450からの電波を受信可能な基地局の数が規定数未満であっても、移動端末450の位置座標を算出することができる。   As described above, in the wireless positioning system according to the fifth embodiment, the positioning server 900 calculates the position coordinates of the mobile terminal 450 based on the acceleration data / angular velocity data of the mobile terminal 450 and the reception time data. Even if the number of base stations that can receive radio waves from the mobile terminal 450 is less than the specified number, the position coordinates of the mobile terminal 450 can be calculated.

次に、本実施例6にかかる無線測位システムの概要および特徴について説明する。図23は、本実施例6にかかる無線測位システムの概要および特徴を説明するための図である。図23に示すように、この無線測位システムは、基地局100〜300と、移動端末460、測位サーバ1000とを有する。   Next, the outline and features of the wireless positioning system according to the sixth embodiment will be described. FIG. 23 is a diagram for explaining the outline and features of the wireless positioning system according to the sixth embodiment. As shown in FIG. 23, this wireless positioning system includes base stations 100 to 300, a mobile terminal 460, and a positioning server 1000.

このうち、基地局100〜300は、移動端末460から電波を受信した場合に、電波を受信した時刻を特定し、特定した受信時刻の情報を測位サーバ1000に出力する装置である。以下の説明において、受信時刻の情報を受信時刻データと表記する。   Among these, the base stations 100 to 300 are devices that specify the time when the radio wave is received and output the information of the specified reception time to the positioning server 1000 when receiving the radio wave from the mobile terminal 460. In the following description, reception time information is referred to as reception time data.

測位サーバ1000は、基地局100〜300から受信時刻データを基にして移動端末460の位置座標を算出する装置である。この測位サーバ1000は、基地局100〜300が、移動端末460からの電波を受信できた場合には、周知のTDOA方式に基づいて移動端末460の位置座標を算出する。   The positioning server 1000 is a device that calculates the position coordinates of the mobile terminal 460 based on the reception time data from the base stations 100 to 300. When the base stations 100 to 300 can receive radio waves from the mobile terminal 460, the positioning server 1000 calculates the position coordinates of the mobile terminal 460 based on the well-known TDOA method.

例えば、時刻T1において基地局100〜300が移動端末460から電波を受信可能であり、測位サーバ1000が基地局100〜300から受信時刻データを取得した場合には、基地局100の受信時刻と基地局200の受信時刻との時間差から双曲線1を求め、基地局100の受信時刻と基地局300の受信時刻との時間差から双曲線2を求める(基地局100〜300の位置座標は、測位サーバ1000が保持しているものとする)。そして、測位サーバ1000は、双曲線1と双曲線2との交点Aを、時刻T1における移動端末460の位置座標として算出する。   For example, when the base stations 100 to 300 can receive radio waves from the mobile terminal 460 at the time T1, and the positioning server 1000 acquires the reception time data from the base stations 100 to 300, the reception time and the base station 100 The hyperbola 1 is obtained from the time difference from the reception time of the station 200, and the hyperbola 2 is obtained from the time difference between the reception time of the base station 100 and the reception time of the base station 300 (the positioning server 1000 determines the position coordinates of the base stations 100 to 300). Hold it). Then, the positioning server 1000 calculates the intersection A between the hyperbola 1 and the hyperbola 2 as the position coordinates of the mobile terminal 460 at time T1.

一方、障害物等の影響により、基地局100〜300のいずれかが、移動端末460からの電波を受信できない場合(電波を受信できる基地局の数が規定数「3」未満の場合)には、電波を受信できた基地局から送信される受信時刻データと、移動端末460に設置された歩数計の歩数データ(移動端末460を携帯するユーザの歩数)とを基にして、移動端末460の位置座標を算出する。   On the other hand, when any of the base stations 100 to 300 cannot receive radio waves from the mobile terminal 460 due to the influence of an obstacle or the like (when the number of base stations that can receive radio waves is less than the prescribed number “3”). Based on the reception time data transmitted from the base station that has received the radio wave and the pedometer data of the pedometer installed in the mobile terminal 460 (the number of steps of the user carrying the mobile terminal 460), Calculate the position coordinates.

例えば、時刻T2において基地局300が移動端末460の電波を受信できない場合について説明する。測位サーバ1000は、基地局100,200から受信時刻データを取得し、基地局100の受信時刻と基地局200の受信時刻との時間差から双曲線3を算出する。   For example, a case where the base station 300 cannot receive the radio wave of the mobile terminal 460 at time T2 will be described. Positioning server 1000 acquires reception time data from base stations 100 and 200, and calculates hyperbola 3 from the time difference between the reception time of base station 100 and the reception time of base station 200.

そして、測位サーバ1000は、時刻T1から時刻T2までの歩数から移動端末460の移動距離Lを算出し、座標Aを中心とした半径Lの円2を求める。測位サーバ1000は、双曲線3と円2との交点B5を時刻T2における移動端末460の位置座標として算出する。   Then, the positioning server 1000 calculates the movement distance L of the mobile terminal 460 from the number of steps from the time T1 to the time T2, and obtains the circle 2 having the radius L with the coordinate A as the center. The positioning server 1000 calculates the intersection B5 between the hyperbola 3 and the circle 2 as the position coordinates of the mobile terminal 460 at time T2.

このように、本実施例6にかかる無線測位システムは、歩数データと、受信時刻データとを基にして移動端末460の位置座標を算出するので、移動端末460からの電波を受信可能な基地局の数が規定数未満であっても、移動端末460の位置座標を算出することができる。   As described above, since the wireless positioning system according to the sixth embodiment calculates the position coordinates of the mobile terminal 460 based on the step count data and the reception time data, the base station that can receive radio waves from the mobile terminal 460. Even if the number is less than the prescribed number, the position coordinates of the mobile terminal 460 can be calculated.

次に、図23に示した基地局100〜300、移動端末460、測位サーバ1000の構成について説明する。なお、基地局100〜300の構成は、図2に示した基地局100と同様である。ただし、基地局100〜300は、移動端末460から歩数データを受信した場合には、受信した歩数データを測位サーバ1000に出力する。   Next, the configuration of base stations 100 to 300, mobile terminal 460, and positioning server 1000 shown in FIG. 23 will be described. Note that the configurations of the base stations 100 to 300 are the same as those of the base station 100 shown in FIG. However, when the base stations 100 to 300 receive the step count data from the mobile terminal 460, the base stations 100 to 300 output the received step count data to the positioning server 1000.

図24は、本実施例6にかかる移動端末460の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、この移動端末460は、歩数センサ461と、MPU462と、PN系列発生部463と、PPMデータ変調部464と、インパルス生成部465と、バンドパスフィルタ部(BPF)466と、パワーアンプ部(PA)467とを有する。   FIG. 24 is a functional block diagram of the configuration of the mobile terminal 460 according to the sixth embodiment. As shown in the figure, the mobile terminal 460 includes a step number sensor 461, an MPU 462, a PN sequence generation unit 463, a PPM data modulation unit 464, an impulse generation unit 465, a band pass filter unit (BPF) 466, And a power amplifier unit (PA) 467.

このうち、歩数センサ461は、移動端末460を携帯するユーザの歩数を計測する手段(センサ)である。歩数センサ461は、計測した歩数の情報(歩数データ)をMPU462に出力する。   Among these, the step sensor 461 is a means (sensor) that measures the number of steps of the user carrying the mobile terminal 460. The step count sensor 461 outputs information on the measured step count (step count data) to the MPU 462.

MPU462は、各種の処理手順を規定したプログラムや制御データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理手順を実行する制御手段である。特に、本発明に密接に関連するものとして、MPU462は、歩数データを送信データに格納し、基地局100〜300に出力する。なお、歩数データは、歩数データを測定した時刻(期間)をそれぞれ含んでいるものとする。   The MPU 462 has an internal memory for storing programs and control data defining various processing procedures, and is a control means for executing various processing procedures by these. In particular, as closely related to the present invention, the MPU 462 stores the step count data in the transmission data and outputs it to the base stations 100 to 300. It is assumed that the step count data includes the time (period) at which the step count data was measured.

PN系列発生部463は、PN系列を発生させる手段である。PN系列発生部463は、発生させたPN信号をPPMデータ変調部464に出力する。   The PN sequence generator 463 is means for generating a PN sequence. The PN sequence generator 463 outputs the generated PN signal to the PPM data modulator 464.

PPMデータ変調部464は、PN系列発生部463から入力されるPN信号を利用して、送信データをパルス位置変調する手段である。PPMデータ変調部463は、パルス位置変調した送信データの信号をインパルス生成部465に出力する手段である。   The PPM data modulation unit 464 is means for pulse position modulation of transmission data using the PN signal input from the PN sequence generation unit 463. The PPM data modulation unit 463 is means for outputting a pulse position modulated transmission data signal to the impulse generation unit 465.

インパルス生成部465は、PPMデータ変調部464から入力される信号に基づいてインパルス電波を生成する手段である。インパルス生成部465は、生成したインパルス信号をバンドパスフィルタ部466に出力する。   The impulse generator 465 is means for generating an impulse radio wave based on the signal input from the PPM data modulator 464. The impulse generation unit 465 outputs the generated impulse signal to the band pass filter unit 466.

バンドパスフィルタ部466は、インパルス生成部465からインパルス電波を取得した場合に、取得したインパルス電波に含まれる余分な周波数成分を除去する手段である。バンドパスフィルタ部466は、余分な周波数成分を除去したインパルス電波をパワーアンプ部467に出力する。   The band pass filter unit 466 is means for removing an extra frequency component included in the acquired impulse radio wave when the impulse radio wave is acquired from the impulse generator 465. The bandpass filter unit 466 outputs an impulse radio wave from which an extra frequency component is removed to the power amplifier unit 467.

パワーアンプ部467は、バンドパスフィルタ部466からインパルス電波が入力された場合に、入力されたインパルス電波を増幅する手段である。パワーアンプ部467は、アンテナを介して、増幅したインパルス電波を基地局100〜300に送信する。   The power amplifier unit 467 is means for amplifying the input impulse radio wave when the impulse radio wave is input from the band pass filter unit 466. The power amplifier unit 467 transmits the amplified impulse radio wave to the base stations 100 to 300 via the antenna.

図25は、本実施例6にかかる測位サーバ1000の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、この測位サーバ1000は、入力部1010と、出力部1020と、通信制御IF部1030と、入出力制御IF部1040と、記憶部1050と、制御部1060とを有する。   FIG. 25 is a functional block diagram of the configuration of the positioning server 1000 according to the sixth embodiment. As shown in the figure, the positioning server 1000 includes an input unit 1010, an output unit 1020, a communication control IF unit 1030, an input / output control IF unit 1040, a storage unit 1050, and a control unit 1060.

このうち、入力部1010は、各種の情報を入力する入力手段であり、キーボードやマウス、マイクなどに対応する。なお、後述するディスプレイ(出力部1020)も、マウスと協働してポインティングデバイス機能を実現する。   Among these, the input unit 1010 is input means for inputting various types of information, and corresponds to a keyboard, a mouse, a microphone, and the like. A display (output unit 1020) described later also realizes a pointing device function in cooperation with the mouse.

出力部1020は、各種の情報を出力する出力手段であり、ディスプレイ(若しくはモニタ、タッチパネル)やスピーカなどに対応する。通信制御IF部1030は、基地局100〜300との間におけるデータ通信を制御する手段である。入出力制御IF部1040は、入力部1010、出力部1020、通信制御IF部1030、記憶部1050、制御部1060によるデータの入出力を制御する手段である。   The output unit 1020 is an output unit that outputs various types of information, and corresponds to a display (or a monitor, a touch panel), a speaker, and the like. The communication control IF unit 1030 is means for controlling data communication with the base stations 100 to 300. The input / output control IF unit 1040 is means for controlling data input / output by the input unit 1010, output unit 1020, communication control IF unit 1030, storage unit 1050, and control unit 1060.

記憶部1050は、制御部1060による各種処理に必要なデータおよびプログラムを記憶する記憶手段である。特に、本発明に密接に関連するものとして、記憶部1050は、受信時刻管理テーブル1050aと、歩数管理テーブル1050bと、位置座標管理テーブル1050cとを記憶する。   The storage unit 1050 is a storage unit that stores data and programs necessary for various processes performed by the control unit 1060. In particular, as closely related to the present invention, the storage unit 1050 stores a reception time management table 1050a, a step count management table 1050b, and a position coordinate management table 1050c.

受信時刻管理テーブル1050aは、基地局100〜300から送信される受信時刻データを管理するテーブルである。この受信時刻管理テーブル1050aのデータ構造は、図5に示した受信時刻管理テーブル550aと同様である。   The reception time management table 1050a is a table for managing reception time data transmitted from the base stations 100 to 300. The data structure of the reception time management table 1050a is the same as that of the reception time management table 550a shown in FIG.

歩数管理テーブル1050bは、移動端末460を携帯するユーザの歩数を管理するテーブルである。図26は、本実施例6にかかる歩数管理テーブル1050bのデータ構造の一例を示す図である。同図に示すように、この歩数管理テーブル1050bは、歩数を計測した期間を示す時刻情報と、歩数とを有する。   The step count management table 1050b is a table for managing the number of steps of the user carrying the mobile terminal 460. FIG. 26 is a diagram illustrating an example of the data structure of the step count management table 1050b according to the sixth embodiment. As shown in the figure, the step count management table 1050b includes time information indicating a period in which the number of steps is measured, and the number of steps.

位置座標管理テーブル1050bは、移動端末460の位置座標に関わる情報を管理するテーブルである。この位置座標管理テーブル1050bのデータ構造は、図6に示した位置座標管理テーブル550bと同様である。   The position coordinate management table 1050b is a table for managing information related to the position coordinates of the mobile terminal 460. The data structure of the position coordinate management table 1050b is the same as that of the position coordinate management table 550b shown in FIG.

図25の説明に戻ると、制御部1060は、各種の処理手順を規定したプログラムや制御データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理を実行する手段である。特に、本発明に密接に関連するものとして、制御部1060は、データ管理部1060aと、位置座標算出部1060bとを有する。   Returning to the description of FIG. 25, the control unit 1060 has an internal memory for storing programs and control data defining various processing procedures, and is a means for executing various processes using these. In particular, as closely related to the present invention, the control unit 1060 includes a data management unit 1060a and a position coordinate calculation unit 1060b.

データ管理部1060aは、記憶部1050に記憶されたデータを管理する手段である。例えば、データ管理部1060aは、基地局100〜300から受信時刻データを取得した場合には、取得した受信時刻データを受信時刻管理テーブル1050aに登録する。また、データ管理部1060aは、基地局100〜300から歩数データを取得した場合には、取得した歩数データを歩数管理テーブル1050bに登録する。   The data management unit 1060a is a means for managing data stored in the storage unit 1050. For example, when the reception time data is acquired from the base stations 100 to 300, the data management unit 1060a registers the acquired reception time data in the reception time management table 1050a. In addition, when acquiring the step count data from the base stations 100 to 300, the data management unit 1060a registers the acquired step count data in the step count management table 1050b.

なお、データ管理部1060aは、位置座標算出部1060bから位置座標の算出が完了した旨の情報を取得した場合には、受信時刻管理テーブル1050aに登録されたデータを削除する。   In addition, when the data management unit 1060a acquires information indicating that the calculation of the position coordinates is completed from the position coordinate calculation unit 1060b, the data management unit 1060a deletes the data registered in the reception time management table 1050a.

位置座標算出部1060bは、受信時刻管理テーブル1050aと、歩数管理テーブル1050bとを基にして、移動端末460の位置を測定(算出)する手段である。位置座標算出部1060bは、測定結果(測定した時刻、位置座標)を位置座標管理テーブル1050cに登録する。   The position coordinate calculation unit 1060b is means for measuring (calculating) the position of the mobile terminal 460 based on the reception time management table 1050a and the step count management table 1050b. The position coordinate calculation unit 1060b registers the measurement result (measured time and position coordinates) in the position coordinate management table 1050c.

以下において、位置座標算出部1060bの処理を具体的に説明する。まず、位置座標算出部1060bは、受信時刻管理テーブル1050aを参照し、移動端末460からの電波を受信できている基地局の数が規定数(例えば、3)未満であるか否かを判定する。   Hereinafter, the processing of the position coordinate calculation unit 1060b will be specifically described. First, the position coordinate calculation unit 1060b refers to the reception time management table 1050a and determines whether or not the number of base stations that can receive radio waves from the mobile terminal 460 is less than a specified number (for example, 3). .

移動端末460からの電波を受信できている基地局の数が規定数以上の場合には、位置座標算出部1060bは、周知技術であるTDOA方式と同様の手法を用いて移動端末460の位置座標を算出する。   When the number of base stations that can receive radio waves from the mobile terminal 460 is equal to or greater than the specified number, the position coordinate calculation unit 1060b uses the same method as the TDOA method that is a well-known technique to detect the position coordinates of the mobile terminal 460. Is calculated.

すなわち、位置座標算出部1060bは、基地局100の受信時刻と基地局200の受信時刻との時間差から双曲線1を求め、基地局100の受信時刻と基地局300の受信時刻との時間差から双曲線2を求める(基地局100〜300の位置座標は、位置座標算出部1060bが保持しているものとする)。そして、位置座標算出部1060bは、双曲線1と双曲線2との交点Aを、移動端末460の位置座標として算出する(図23参照)。   That is, the position coordinate calculation unit 1060b obtains the hyperbola 1 from the time difference between the reception time of the base station 100 and the reception time of the base station 200, and the hyperbola 2 from the time difference between the reception time of the base station 100 and the reception time of the base station 300. (The position coordinates of the base stations 100 to 300 are assumed to be held by the position coordinate calculation unit 1060b). And the position coordinate calculation part 1060b calculates the intersection A of the hyperbola 1 and the hyperbola 2 as a position coordinate of the mobile terminal 460 (refer FIG. 23).

一方、移動端末460からの電波を受信できている基地局の数が規定数未満の場合には、位置座標算出部1060bは、電波を受信できた基地局から送信された受信時刻データと、歩数管理テーブル1050bとを基にして移動端末460の位置座標を算出する。   On the other hand, when the number of base stations that can receive radio waves from the mobile terminal 460 is less than the specified number, the position coordinate calculation unit 1060b receives the reception time data transmitted from the base station that can receive the radio waves, and the number of steps. The position coordinates of the mobile terminal 460 are calculated based on the management table 1050b.

ここでは一例として、基地局300が移動端末460からの電波を受信できていない場合の位置座標算出部1060bの処理を説明する。まず、位置座標算出部1060aは、基地局100の受信時刻と基地局200の受信時刻との時間差から双曲線3を求める。   Here, as an example, the processing of the position coordinate calculation unit 1060b when the base station 300 is not able to receive radio waves from the mobile terminal 460 will be described. First, the position coordinate calculation unit 1060a obtains the hyperbola 3 from the time difference between the reception time of the base station 100 and the reception time of the base station 200.

そして、現在の時刻がT2の場合に、位置座標算出部1060aは、歩数管理テーブル1050bを参照し、時刻T1〜T2までの歩数を抽出する。位置座標算出部1060aは、ユーザの平均的な歩幅に歩数を乗算した距離Lを算出し、時刻T1における移動端末460の位置座標Aを中心とする半径Lの円2を求める(時刻T1における移動端末460の位置座標は算出済みであるとする)。   When the current time is T2, the position coordinate calculation unit 1060a refers to the step count management table 1050b and extracts the step counts from time T1 to T2. The position coordinate calculation unit 1060a calculates a distance L obtained by multiplying the average step length of the user by the number of steps, and obtains a circle 2 having a radius L centered on the position coordinate A of the mobile terminal 460 at time T1 (movement at time T1). It is assumed that the position coordinates of the terminal 460 have been calculated).

測位サーバ1000は、双曲線3と円2との交点B5を時刻T2における移動端末460の位置座標として算出する。位置座標算出部1060bは、算出した位置座標と算出した時刻を位置座標管理テーブル1050cに登録すると共に、位置座標の算出が完了した旨の情報をデータ管理部1060aに出力する。   The positioning server 1000 calculates the intersection B5 between the hyperbola 3 and the circle 2 as the position coordinates of the mobile terminal 460 at time T2. The position coordinate calculation unit 1060b registers the calculated position coordinates and the calculated time in the position coordinate management table 1050c, and outputs information indicating that the calculation of the position coordinates is completed to the data management unit 1060a.

次に、本実施例6にかかる測位サーバ1000の処理手順について説明する。図27は、本実施例6にかかる測位サーバ1000の処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、測位サーバ1000は、データ管理部1060aが各基地局から受信時刻データを取得し(ステップS601)、受信時刻データを受信時刻管理テーブル1050aに登録する(ステップS602)。   Next, a processing procedure of the positioning server 1000 according to the sixth embodiment will be described. FIG. 27 is a flowchart of the process procedure of the positioning server 1000 according to the sixth embodiment. As shown in the figure, in the positioning server 1000, the data management unit 1060a acquires the reception time data from each base station (step S601), and registers the reception time data in the reception time management table 1050a (step S602).

そして、位置座標算出部1060bが、受信時刻データのみで位置座標を算出可能であるか否かを判定し(ステップS603)、算出可能である場合には(ステップS604,Yes)、受信時刻データから算出される双曲線を基にして移動端末460の位置座標を算出する(ステップS605)。   Then, the position coordinate calculation unit 1060b determines whether or not the position coordinates can be calculated only from the reception time data (step S603). If the position coordinates can be calculated (step S604, Yes), the position coordinate calculation unit 1060b determines from the reception time data. Based on the calculated hyperbola, the position coordinates of the mobile terminal 460 are calculated (step S605).

一方、受信時刻データのみで位置座標を算出できない場合には(ステップS604,No)、歩数データと、受信時刻データから算出される双曲線を基にして移動端末460の位置座標を算出する(ステップS606)。   On the other hand, when the position coordinates cannot be calculated only from the reception time data (No in step S604), the position coordinates of the mobile terminal 460 are calculated based on the step count data and the hyperbola calculated from the reception time data (step S606). ).

上述してきたように、本実施例6にかかる無線測位システムは、測位サーバ1000が移動端末460の歩数データと受信時刻データとを基にして移動端末460の位置座標を算出するので、移動端末460からの電波を受信可能な基地局の数が規定数未満であっても、移動端末460の位置座標を算出することができる。   As described above, in the wireless positioning system according to the sixth embodiment, since the positioning server 1000 calculates the position coordinates of the mobile terminal 460 based on the step count data and the reception time data of the mobile terminal 460, the mobile terminal 460 Even if the number of base stations that can receive radio waves from the mobile station is less than the prescribed number, the position coordinates of the mobile terminal 460 can be calculated.

次に、本実施例7にかかる無線測位システムの概要および特徴について説明する。図28は、本実施例7にかかる無線測位システムの概要および特徴を説明するための図である。図28に示すように、この無線測位システムは、基地局100〜300と、移動端末400と、測位サーバ1100とを有する。   Next, the outline and features of the wireless positioning system according to the seventh embodiment will be described. FIG. 28 is a diagram for explaining the outline and features of the wireless positioning system according to the seventh embodiment. As shown in FIG. 28, this wireless positioning system includes base stations 100 to 300, a mobile terminal 400, and a positioning server 1100.

このうち、基地局100〜300は、移動端末400から電波を受信した場合に、電波を受信した時刻を特定し、特定した受信時刻の情報を測位サーバ1100に出力する装置である。以下の説明において、受信時刻の情報を受信時刻データと表記する。   Among these, when receiving radio waves from the mobile terminal 400, the base stations 100 to 300 are devices that specify the time when the radio waves are received and output information on the specified reception time to the positioning server 1100. In the following description, reception time information is referred to as reception time data.

測位サーバ1100は、基地局100〜300から受信時刻データを基にして移動端末400の位置座標を算出する装置である。この測位サーバ1100は、基地局100〜300が、移動端末400からの電波を受信できた場合には、周知のTDOA方式に基づいて移動端末400の位置座標を算出する。   The positioning server 1100 is a device that calculates the position coordinates of the mobile terminal 400 based on the reception time data from the base stations 100 to 300. When the base stations 100 to 300 can receive radio waves from the mobile terminal 400, the positioning server 1100 calculates the position coordinates of the mobile terminal 400 based on the well-known TDOA method.

例えば、時刻T1において基地局100〜300が移動端末400から電波を受信可能であり、測位サーバ1100が基地局100〜300から受信時刻データを取得した場合には、基地局100の受信時刻と基地局200の受信時刻との時間差から双曲線1を求め、基地局100の受信時刻と基地局300の受信時刻との時間差から双曲線2を求める(基地局100〜300の位置座標は、測位サーバ1100が保持しているものとする)。そして、測位サーバ1100は、双曲線1と双曲線2との交点Aを、時刻T1における移動端末400の位置座標として算出する。   For example, when the base stations 100 to 300 can receive radio waves from the mobile terminal 400 at time T1, and the positioning server 1100 acquires reception time data from the base stations 100 to 300, the reception time of the base station 100 and the base The hyperbola 1 is obtained from the time difference from the reception time of the station 200, and the hyperbola 2 is obtained from the time difference between the reception time of the base station 100 and the reception time of the base station 300 (the position coordinates of the base stations 100 to 300 are determined by the positioning server 1100). Hold it). Then, the positioning server 1100 calculates the intersection A between the hyperbola 1 and the hyperbola 2 as the position coordinates of the mobile terminal 400 at time T1.

一方、障害物等の影響により、基地局100〜300のいずれかが、移動端末400からの電波を受信できない場合(電波を受信できる基地局の数が規定数「3」未満の場合)には、電波を受信できた基地局から送信される受信時刻データと、地図データとを基にして、移動端末440の位置座標を算出する。   On the other hand, when any of the base stations 100 to 300 cannot receive radio waves from the mobile terminal 400 due to an obstacle or the like (when the number of base stations that can receive radio waves is less than the prescribed number “3”). The position coordinates of the mobile terminal 440 are calculated based on the reception time data transmitted from the base station that has received the radio wave and the map data.

例えば、時刻T2において基地局300が移動端末400の電波を受信できない場合について説明する。測位サーバ1100は、基地局100,200から受信時刻データを取得し、基地局100の受信時刻と基地局200の受信時刻との時間差から双曲線3を算出する。   For example, a case where the base station 300 cannot receive the radio wave of the mobile terminal 400 at time T2 will be described. The positioning server 1100 acquires reception time data from the base stations 100 and 200, and calculates the hyperbola 3 from the time difference between the reception time of the base station 100 and the reception time of the base station 200.

そして、測位サーバ1100は、地図データと時刻T1での移動端末400の位置座標Aとを比較して、移動端末400の移動する経路を判定し、判定した経路と、双曲線3との交点B7を時刻T2における移動端末400の位置座標として算出する。   Then, the positioning server 1100 compares the map data and the position coordinate A of the mobile terminal 400 at time T1 to determine the route that the mobile terminal 400 moves, and determines the intersection B7 between the determined route and the hyperbola 3. Calculated as the position coordinates of the mobile terminal 400 at time T2.

このように、本実施例7にかかる無線測位システムは、地図データと、受信時刻データとを基にして移動端末400の位置座標を算出するので、移動端末400からの電波を受信可能な基地局の数が規定数未満であっても、移動端末400の位置座標を算出することができる。   Thus, since the wireless positioning system according to the seventh embodiment calculates the position coordinates of the mobile terminal 400 based on the map data and the reception time data, the base station that can receive radio waves from the mobile terminal 400 Even if the number is less than the prescribed number, the position coordinates of the mobile terminal 400 can be calculated.

次に、図28に示した基地局100〜300、移動端末400、測位サーバ1100の構成について説明する。なお、基地局100〜300の構成は、図2に示した基地局100と同様であり、移動端末400の構成は、図3に示した移動端末400の構成と同様であるので説明を省略する。   Next, the configuration of base stations 100 to 300, mobile terminal 400, and positioning server 1100 shown in FIG. 28 will be described. The configuration of base stations 100 to 300 is the same as that of base station 100 shown in FIG. 2, and the configuration of mobile terminal 400 is the same as the configuration of mobile terminal 400 shown in FIG. .

図29は、本実施例7にかかる測位サーバ1100の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、この測位サーバ1100は、入力部1110と、出力部1120と、通信制御IF部1130と、入出力制御IF部1140と、記憶部1150と、制御部1160とを有する。   FIG. 29 is a functional block diagram of the configuration of the positioning server 1100 according to the seventh embodiment. As shown in the figure, the positioning server 1100 includes an input unit 1110, an output unit 1120, a communication control IF unit 1130, an input / output control IF unit 1140, a storage unit 1150, and a control unit 1160.

このうち、入力部1110は、各種の情報を入力する入力手段であり、キーボードやマウス、マイクなどに対応する。なお、後述するディスプレイ(出力部1120)も、マウスと協働してポインティングデバイス機能を実現する。   Among these, the input unit 1110 is an input unit for inputting various types of information, and corresponds to a keyboard, a mouse, a microphone, and the like. A display (output unit 1120), which will be described later, also realizes a pointing device function in cooperation with the mouse.

出力部1120は、各種の情報を出力する出力手段であり、ディスプレイ(若しくはモニタ、タッチパネル)やスピーカなどに対応する。通信制御IF部1130は、基地局100〜300との間におけるデータ通信を制御する手段である。入出力制御IF部1140は、入力部1110、出力部1120、通信制御IF部1130、記憶部1150、制御部1160によるデータの入出力を制御する手段である。   The output unit 1120 is an output unit that outputs various types of information, and corresponds to a display (or a monitor, a touch panel), a speaker, and the like. The communication control IF unit 1130 is means for controlling data communication with the base stations 100 to 300. The input / output control IF unit 1140 is a unit that controls input / output of data by the input unit 1110, the output unit 1120, the communication control IF unit 1130, the storage unit 1150, and the control unit 1160.

記憶部1150は、制御部1160による各種処理に必要なデータおよびプログラムを記憶する記憶手段である。特に、本発明に密接に関連するものとして、記憶部1150は、受信時刻管理テーブル1150aと、地図データ1150bと、位置座標管理テーブル1150cとを記憶する。   The storage unit 1150 is a storage unit that stores data and programs necessary for various processes performed by the control unit 1160. In particular, as closely related to the present invention, the storage unit 1150 stores a reception time management table 1150a, map data 1150b, and a position coordinate management table 1150c.

受信時刻管理テーブル1150aは、基地局100〜300から送信される受信時刻データを管理するテーブルである。この受信時刻管理テーブル1150aのデータ構造は、図5に示した受信時刻管理テーブル550aと同様である。地図データ1150bは、地図上の情報(例えば、道路の座標・経路など)を含んだデータである。   The reception time management table 1150a is a table for managing reception time data transmitted from the base stations 100 to 300. The data structure of the reception time management table 1150a is the same as that of the reception time management table 550a shown in FIG. The map data 1150b is data including information on the map (for example, road coordinates and routes).

位置座標管理テーブル1150cは、移動端末400の位置座標に関わる情報を管理するテーブルである。この位置座標管理テーブル1150cのデータ構造は、図6に示した位置座標管理テーブル550bと同様である。   The position coordinate management table 1150 c is a table for managing information related to the position coordinates of the mobile terminal 400. The data structure of the position coordinate management table 1150c is the same as that of the position coordinate management table 550b shown in FIG.

図29の説明に戻ると、制御部1160は、各種の処理手順を規定したプログラムや制御データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理を実行する手段である。特に、本発明に密接に関連するものとして、制御部1160は、データ管理部1160aと、位置座標算出部1160bとを有する。   Returning to the description of FIG. 29, the control unit 1160 has an internal memory for storing programs and control data that define various processing procedures, and is a means for executing various processes. In particular, as closely related to the present invention, the control unit 1160 includes a data management unit 1160a and a position coordinate calculation unit 1160b.

データ管理部1160aは、記憶部1150に記憶されたデータを管理する手段である。例えば、データ管理部1160aは、基地局100〜300から受信時刻データを取得した場合には、取得した受信時刻データを受信時刻管理テーブル1150aに登録する。なお、データ管理部1160aは、位置座標算出部1160bから位置座標の算出が完了した旨の情報を取得した場合には、受信時刻管理テーブル1150aに登録されたデータを削除する。   The data management unit 1160a is a means for managing data stored in the storage unit 1150. For example, when the reception time data is acquired from the base stations 100 to 300, the data management unit 1160a registers the acquired reception time data in the reception time management table 1150a. Note that the data management unit 1160a deletes the data registered in the reception time management table 1150a when acquiring information indicating that the calculation of the position coordinates is completed from the position coordinate calculation unit 1160b.

位置座標算出部1160bは、受信時刻管理テーブル1150aと、地図データ1150bとを基にして、移動端末400の位置を測定(算出)する手段である。位置座標算出部1160bは、測定結果(測定した時刻、位置座標)を位置座標管理テーブル1150cに登録する。   The position coordinate calculation unit 1160b is means for measuring (calculating) the position of the mobile terminal 400 based on the reception time management table 1150a and the map data 1150b. The position coordinate calculation unit 1160b registers the measurement results (measured time and position coordinates) in the position coordinate management table 1150c.

以下において、位置座標算出部1160bの処理を具体的に説明する。まず、位置座標算出部1160bは、受信時刻管理テーブル1150aを参照し、移動端末400からの電波を受信できている基地局の数が規定数(例えば、3)未満であるか否かを判定する。   Hereinafter, the processing of the position coordinate calculation unit 1160b will be specifically described. First, the position coordinate calculation unit 1160b refers to the reception time management table 1150a and determines whether or not the number of base stations that can receive radio waves from the mobile terminal 400 is less than a specified number (eg, 3). .

移動端末400からの電波を受信できている基地局の数が規定数以上の場合には、位置座標算出部1160bは、周知技術であるTDOA方式と同様の手法を用いて移動端末400の位置座標を算出する。   When the number of base stations that can receive radio waves from the mobile terminal 400 is greater than or equal to the specified number, the position coordinate calculation unit 1160b uses the same technique as the TDOA method, which is a well-known technique, to detect the position coordinates of the mobile terminal 400. Is calculated.

すなわち、位置座標算出部1160bは、基地局100の受信時刻と基地局200の受信時刻との時間差から双曲線1を求め、基地局100の受信時刻と基地局300の受信時刻との時間差から双曲線2を求める(基地局100〜300の位置座標は、位置座標算出部1160bが保持しているものとする)。そして、位置座標算出部1160bは、双曲線1と双曲線2との交点Aを、移動端末400の位置座標として算出する(図28参照)。   That is, the position coordinate calculation unit 1160b obtains the hyperbola 1 from the time difference between the reception time of the base station 100 and the reception time of the base station 200, and the hyperbola 2 from the time difference between the reception time of the base station 100 and the reception time of the base station 300. (The position coordinates of the base stations 100 to 300 are assumed to be held by the position coordinate calculation unit 1160b). And the position coordinate calculation part 1160b calculates the intersection A of the hyperbola 1 and the hyperbola 2 as a position coordinate of the mobile terminal 400 (refer FIG. 28).

一方、移動端末400からの電波を受信できている基地局の数が規定数未満の場合には、位置座標算出部1160bは、電波を受信できた基地局から送信された受信時刻データと、地図データ1150bとを基にして移動端末400の位置座標を算出する。   On the other hand, when the number of base stations that can receive radio waves from the mobile terminal 400 is less than the specified number, the position coordinate calculation unit 1160b receives the reception time data transmitted from the base station that has received radio waves, the map The position coordinates of the mobile terminal 400 are calculated based on the data 1150b.

ここでは一例として、基地局300が移動端末400からの電波を受信できていない場合の位置座標算出部1160bの処理を説明する。まず、位置座標算出部1160bは、基地局100の受信時刻と基地局200の受信時刻との時間差から双曲線3を算出する。   Here, as an example, the processing of the position coordinate calculation unit 1160b when the base station 300 cannot receive radio waves from the mobile terminal 400 will be described. First, the position coordinate calculation unit 1160b calculates the hyperbola 3 from the time difference between the reception time of the base station 100 and the reception time of the base station 200.

そして、測位サーバ1100は、地図データ1150bと時刻T1での移動端末400の位置座標Aとを比較して、移動端末400の移動する経路を判定し、判定した経路と、双曲線3との交点B7を時刻T2における移動端末400の位置座標として算出する。   Then, the positioning server 1100 compares the map data 1150b and the position coordinate A of the mobile terminal 400 at time T1, determines the path of movement of the mobile terminal 400, and the intersection B7 between the determined path and the hyperbola 3. Is calculated as the position coordinates of the mobile terminal 400 at time T2.

位置座標算出部1160bは、算出した位置座標と算出した時刻を位置座標管理テーブル1150cに登録すると共に、位置座標の算出が完了した旨の情報をデータ管理部1160aに出力する。   The position coordinate calculation unit 1160b registers the calculated position coordinates and the calculated time in the position coordinate management table 1150c, and outputs information indicating that the calculation of the position coordinates is completed to the data management unit 1160a.

次に、本実施例7にかかる測位サーバ1100の処理手順について説明する。図30は、本実施例7にかかる測位サーバ1100の処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、測位サーバ1100は、データ管理部1160aが各基地局から受信時刻データを取得し(ステップS701)、受信時刻データを受信時刻管理テーブル1150aに登録する(ステップS702)。   Next, a processing procedure of the positioning server 1100 according to the seventh embodiment will be described. FIG. 30 is a flowchart of the process procedure of the positioning server 1100 according to the seventh embodiment. As shown in the figure, in the positioning server 1100, the data management unit 1160a acquires reception time data from each base station (step S701), and registers the reception time data in the reception time management table 1150a (step S702).

そして、位置座標算出部1160bが、受信時刻データのみで位置座標を算出可能であるか否かを判定し(ステップS703)、算出可能である場合には(ステップS704,Yes)、受信時刻データから算出される双曲線を基にして移動端末400の位置座標を算出する(ステップS705)。   Then, the position coordinate calculation unit 1160b determines whether the position coordinates can be calculated only from the reception time data (step S703). If the position coordinates can be calculated (step S704, Yes), the position coordinate calculation unit 1160b determines from the reception time data. The position coordinates of the mobile terminal 400 are calculated based on the calculated hyperbola (step S705).

一方、受信時刻データのみで位置座標を算出できない場合には(ステップS704,No)、地図データと、受信時刻データから算出される双曲線を基にして移動端末400の位置座標を算出する(ステップS706)。   On the other hand, when the position coordinates cannot be calculated only from the reception time data (step S704, No), the position coordinates of the mobile terminal 400 are calculated based on the map data and the hyperbola calculated from the reception time data (step S706). ).

上述してきたように、本実施例7にかかる無線測位システムは、測位サーバ1100が移動端末400の地図データと受信時刻データとを基にして移動端末400の位置座標を算出するので、移動端末400からの電波を受信可能な基地局の数が規定数未満であっても、移動端末400の位置座標を算出することができる。   As described above, in the wireless positioning system according to the seventh embodiment, since the positioning server 1100 calculates the position coordinates of the mobile terminal 400 based on the map data of the mobile terminal 400 and the reception time data, the mobile terminal 400 Even if the number of base stations that can receive radio waves from the mobile station is less than the prescribed number, the position coordinates of the mobile terminal 400 can be calculated.

次に、本実施例8にかかる無線測位システムの概要および特徴について説明する。図31は、本実施例8にかかる無線測位システムの概要および特徴を説明するための図である。図31に示すように、この無線測位システムは、基地局110,210と、移動端末480と、測位サーバ1200とを有する。   Next, the outline and features of the wireless positioning system according to the eighth embodiment will be described. FIG. 31 is a diagram for explaining the outline and features of the wireless positioning system according to the eighth embodiment. As shown in FIG. 31, this wireless positioning system includes base stations 110 and 210, a mobile terminal 480, and a positioning server 1200.

このうち、基地局110,210は、移動端末400との間で電波を送受信することにより、移動端末480との間の距離を算出し、算出した距離の情報を測位サーバ1200に出力する装置である。以下の説明において、基地局(110または210)と移動端末480との間の距離を距離データと表記する。   Among these, the base stations 110 and 210 are devices that calculate the distance to the mobile terminal 480 by transmitting and receiving radio waves to and from the mobile terminal 400 and output the calculated distance information to the positioning server 1200. is there. In the following description, the distance between the base station (110 or 210) and the mobile terminal 480 is expressed as distance data.

測位サーバ1200は、基地局110,210から取得する距離データを基にして移動端末480の位置座標を算出する装置である。この測位サーバ1200は、基地局110,210が、移動端末480からの電波を受信できた場合には、周知のTWR−TOA方式に基づいて移動端末480の位置座標を算出する。   The positioning server 1200 is a device that calculates the position coordinates of the mobile terminal 480 based on the distance data acquired from the base stations 110 and 210. When the base stations 110 and 210 can receive radio waves from the mobile terminal 480, the positioning server 1200 calculates the position coordinates of the mobile terminal 480 based on the well-known TWR-TOA method.

例えば、時刻T1において、基地局110,120が移動端末480と電波の送受信を実行でき、測位サーバ1200が基地局110,210から距離データを取得した場合には、円1,2を求める。   For example, when the base stations 110 and 120 can transmit and receive radio waves to and from the mobile terminal 480 at time T1, and the positioning server 1200 acquires distance data from the base stations 110 and 210, circles 1 and 2 are obtained.

円1は、基地局110の位置座標を中心とし、基地局110と移動端末480との距離を半径とする円であり、円2は、基地局210の位置座標を中心とし、基地局210と移動端末480との距離を半径とする円である。測位サーバ1200は、円1と円2との交点Aを移動端末480の位置座標として算出する。   Circle 1 is a circle centered on the position coordinates of the base station 110 and a radius of the distance between the base station 110 and the mobile terminal 480. Circle 2 is centered on the position coordinates of the base station 210 and It is a circle whose radius is the distance from the mobile terminal 480. The positioning server 1200 calculates the intersection A between the circle 1 and the circle 2 as the position coordinates of the mobile terminal 480.

一方、障害物等の影響により、基地局110,220のいずれかが、移動端末480からの電波を受信できない場合(電波を受信できる基地局の数が規定数「2」未満の場合)には、電波を受信できた基地局から送信される距離データと、過去の時点における移動端末480の移動方向とを基にして移動端末480の位置座標を算出する。   On the other hand, when one of the base stations 110 and 220 cannot receive radio waves from the mobile terminal 480 due to an obstacle or the like (when the number of base stations that can receive radio waves is less than the prescribed number “2”). The position coordinates of the mobile terminal 480 are calculated based on the distance data transmitted from the base station that has received the radio wave and the moving direction of the mobile terminal 480 at the past time point.

例えば、時刻T2において基地局210が移動端末480との間で電波を送受信できない場合について説明する。測位サーバ1200は、基地局110から距離データを取得し、基地局110の位置座標を中心とする円3を算出する。   For example, a case where the base station 210 cannot transmit / receive radio waves to / from the mobile terminal 480 at time T2 will be described. The positioning server 1200 acquires distance data from the base station 110 and calculates a circle 3 centered on the position coordinates of the base station 110.

そして、測位サーバ1200は、時刻T1における位置座標Aから移動端末480の移動方向に伸ばした線と、円3との交点B8を求め、求めた交点B8を時刻T2における移動端末480の位置座標として算出する。ただし、前提条件として、基地局110,210は、時刻T1において移動端末480と電波の送受信が可能であり、測位サーバ1200は、時刻T1における移動端末480の位置座標Aおよび移動方向を算出しているものとする。   Then, the positioning server 1200 obtains an intersection point B8 between the line 3 extended from the position coordinate A at time T1 in the movement direction of the mobile terminal 480 and the circle 3, and the obtained intersection point B8 is used as the position coordinate of the mobile terminal 480 at time T2. calculate. However, as a precondition, the base stations 110 and 210 can transmit and receive radio waves to and from the mobile terminal 480 at time T1, and the positioning server 1200 calculates the position coordinates A and the moving direction of the mobile terminal 480 at time T1. It shall be.

このように、本実施例8にかかる無線測位システムは、過去の時点における移動端末480の移動方向と距離データとを基にして移動端末480の位置座標を算出するので、移動端末480からの電波を送受信可能な基地局の数が規定数未満であっても、移動端末480の位置座標を算出することができる。   As described above, the radio positioning system according to the eighth embodiment calculates the position coordinates of the mobile terminal 480 based on the movement direction and distance data of the mobile terminal 480 at the past time point. Even if the number of base stations capable of transmitting and receiving is less than the prescribed number, the position coordinates of the mobile terminal 480 can be calculated.

次に、図31に示した基地局110〜210、移動端末480、測位サーバ1200の構成について順に説明する。図32は、本実施例8にかかる基地局110,210の構成を示す機能ブロック図である。なお、基地局110,210の構成は同一なので、ここでは基地局110の構成のみ説明する。   Next, configurations of base stations 110 to 210, mobile terminal 480, and positioning server 1200 shown in FIG. 31 will be described in order. FIG. 32 is a functional block diagram of the configuration of the base stations 110 and 210 according to the eighth embodiment. Since the base stations 110 and 210 have the same configuration, only the configuration of the base station 110 will be described here.

図32に示すように、この基地局110は、MPU111と、PN系列発生部112と、PPMデータ変調部113と、インパルス生成部114と、バンドパスフィルタ部(BPF)115,119と、パワーアンプ部(PA)116と、送信時刻保持部117と、タイマ118と、低雑音アンプ部(LNA)120と、相関器122と、受信時刻保持部123と、PPMデータ復調部124とを有する。   As shown in FIG. 32, this base station 110 includes an MPU 111, a PN sequence generation unit 112, a PPM data modulation unit 113, an impulse generation unit 114, bandpass filter units (BPF) 115 and 119, a power amplifier Unit (PA) 116, transmission time holding unit 117, timer 118, low noise amplifier unit (LNA) 120, correlator 122, reception time holding unit 123, and PPM data demodulation unit 124.

このうち、MPU111は、各種の処理手順を規定したプログラムや制御データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理手順を実行する制御手段である。特に、本発明に密接に関連するものとして、MPU111は、基地局110と移動端末400との距離を算出し、算出した距離の情報(距離データ)を測位サーバ1200に出力する。   Among these, the MPU 111 is a control unit that has an internal memory for storing programs and control data that define various processing procedures, and executes various processing procedures by these. In particular, as closely related to the present invention, the MPU 111 calculates the distance between the base station 110 and the mobile terminal 400 and outputs the calculated distance information (distance data) to the positioning server 1200.

MPU111は、送信時刻保持部117から電波を移動端末400に送信した送信時刻を取得し、受信時刻保持部123から電波を移動端末400から受信した受信時刻を取得し、送信時刻と受信時刻との差および光速などを基にして、基地局110と移動端末400との距離を算出する。   The MPU 111 acquires the transmission time when the radio wave is transmitted to the mobile terminal 400 from the transmission time holding unit 117, acquires the reception time when the radio wave is received from the mobile terminal 400 from the reception time holding unit 123, and sets the transmission time and the reception time. Based on the difference and the speed of light, the distance between the base station 110 and the mobile terminal 400 is calculated.

PN系列発生部112は、送信データを送信する場合に、PN系列を発生させる手段である。PN系列発生部112は、発生させたPN系列をPPMデータ変調部113、送信時刻保持部117、相関器122に出力する。   The PN sequence generation unit 112 is means for generating a PN sequence when transmitting transmission data. The PN sequence generation unit 112 outputs the generated PN sequence to the PPM data modulation unit 113, the transmission time holding unit 117, and the correlator 122.

PPMデータ変調部113は、PN系列発生部112から入力されるPN信号を利用して、送信データをパルス位置変調する手段である。PPMデータ変調部113は、パルス位置変調した送信データの信号をインパルス生成部114に出力する。   PPM data modulation section 113 is means for pulse position modulation of transmission data using a PN signal input from PN sequence generation section 112. The PPM data modulation unit 113 outputs a pulse position modulated transmission data signal to the impulse generation unit 114.

インパルス生成部114は、PPMデータ変調部113から入力される信号に基づいてインパルス電波を生成する手段である。インパルス生成部114は、生成したインパルス信号をバンドパスフィルタ部115に出力する。   The impulse generator 114 is means for generating an impulse radio wave based on the signal input from the PPM data modulator 113. The impulse generation unit 114 outputs the generated impulse signal to the band pass filter unit 115.

バンドパスフィルタ部115は、インパルス生成部114からインパルス電波を取得した場合に、取得したインパルス電波に含まれる余分な周波数成分を除去する手段である。バンドパスフィルタ部115は、余分な周波数成分を除去したインパルス電波をパワーアンプ部116に出力する。   The band-pass filter unit 115 is a means for removing an extra frequency component included in the acquired impulse radio wave when the impulse radio wave is acquired from the impulse generator 114. The bandpass filter unit 115 outputs an impulse radio wave from which an extra frequency component is removed to the power amplifier unit 116.

送信時刻保持部117は、移動端末400に送信される電波の送信時刻を特定し、特定した送信時刻の情報をMPU111に出力する手段である。例えば、送信時刻保持部117は、PN系列発生部112からPN系列を取得した時刻を送信時刻として特定する。タイマ118は、時刻の情報を送信時刻保持部117および受信時刻保持部123に出力する手段(タイマ)である。このタイマ118は、測位サーバ1200からのクロックに同期して動作する。   The transmission time holding unit 117 is means for specifying a transmission time of a radio wave transmitted to the mobile terminal 400 and outputting information on the specified transmission time to the MPU 111. For example, the transmission time holding unit 117 specifies the time when the PN sequence is acquired from the PN sequence generation unit 112 as the transmission time. The timer 118 is means (timer) for outputting time information to the transmission time holding unit 117 and the reception time holding unit 123. The timer 118 operates in synchronization with the clock from the positioning server 1200.

バンドパスフィルタ部119は、アンテナを介して移動端末400からインパルス電波を受信した場合に、受信したインパルス電波に含まれる余分な周波数成分を除去する手段である。バンドパスフィルタ部119は、余分な周波数成分を除去したインパルス電波を低雑音アンプ部120に出力する。   The band pass filter unit 119 is means for removing an extra frequency component included in the received impulse radio wave when the impulse radio wave is received from the mobile terminal 400 via the antenna. The band pass filter unit 119 outputs an impulse radio wave from which an extra frequency component is removed to the low noise amplifier unit 120.

低雑音アンプ部120は、バンドパスフィルタ部119から入力されるインパルス電波を増幅する手段である。低雑音アンプ部120は、増幅したインパルス電波をパルス検出部121に出力する。   The low noise amplifier unit 120 is a unit that amplifies the impulse radio wave input from the band pass filter unit 119. The low noise amplifier unit 120 outputs the amplified impulse radio wave to the pulse detection unit 121.

パルス検出部121は、インパルス電波に含まれるパルスを検出する手段である。このパルス検出部121は、公知のダイオードによる包絡線検波回路とコンパレータなどで実現される。パルス検出部121は、検出したパルスを相関器122に出力する。   The pulse detector 121 is means for detecting a pulse included in the impulse radio wave. The pulse detector 121 is realized by a known diode envelope detection circuit and a comparator. The pulse detector 121 outputs the detected pulse to the correlator 122.

相関器122は、パルス検出部121から入力されるパルスとPN系列発生部112から入力されるRN系列とを比較することにより、パルスのプリアンブル部を検出し、同期を確立する手段である。   The correlator 122 is a means for detecting the preamble part of the pulse and establishing synchronization by comparing the pulse input from the pulse detection unit 121 with the RN sequence input from the PN sequence generation unit 112.

受信時刻保持部123は、相関器122によってパルスのプリアンブル部が検出された場合に、パルスのプリアンブル部に続くデータ部を検出し、かかるデータ部を検出した時刻の情報(受信時刻)を特定して保持する手段である。受信時刻保持部123は、受信時刻の情報をMPU111に出力する。   When the correlator 122 detects the preamble part of the pulse, the reception time holding part 123 detects the data part following the preamble part of the pulse, and specifies the information (reception time) of the time when the data part is detected. It is a means to hold. Reception time holding section 123 outputs reception time information to MPU 111.

PPMデータ復調部124は、相関器122によってパルスのプリアンブル部が検出された場合に、パルスのプリアンブル部に続くデータ部のPPM(パルス位置変調された信号)を復調し、受信データを生成する手段である。PPMデータ復調部124は、生成した受信データをMPU111に出力する。   The PPM data demodulator 124 demodulates the PPM (pulse position modulated signal) of the data part that follows the preamble part of the pulse when the correlator 122 detects the preamble part of the pulse, and generates reception data It is. The PPM data demodulation unit 124 outputs the generated reception data to the MPU 111.

移動端末480の構成は、図32に示した基地局110の構成と同様であるので説明を省略する。ただし、移動端末480は、基地局110,210から電波を受信した場合に、受信した電波の応答となる電波を送信元に返信する。   The configuration of mobile terminal 480 is the same as that of base station 110 shown in FIG. However, when the mobile terminal 480 receives radio waves from the base stations 110 and 210, the mobile terminal 480 returns a radio wave as a response to the received radio wave to the transmission source.

図33は、本実施例8にかかる測位サーバ1200の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、この測位サーバ1200は、入力部1210と、出力部1220と、通信制御IF部1230と、入出力制御IF部1240と、記憶部1250と、制御部1260とを有する。   FIG. 33 is a functional block diagram of the configuration of the positioning server 1200 according to the eighth embodiment. As shown in the figure, the positioning server 1200 includes an input unit 1210, an output unit 1220, a communication control IF unit 1230, an input / output control IF unit 1240, a storage unit 1250, and a control unit 1260.

このうち、入力部1210は、各種の情報を入力する入力手段であり、キーボードやマウス、マイクなどに対応する。なお、後述するディスプレイ(出力部1220)も、マウスと協働してポインティングデバイス機能を実現する。   Among these, the input unit 1210 is an input unit that inputs various types of information, and corresponds to a keyboard, a mouse, a microphone, and the like. A display (output unit 1220) described later also realizes a pointing device function in cooperation with the mouse.

出力部1220は、各種の情報を出力する出力手段であり、ディスプレイ(若しくはモニタ、タッチパネル)やスピーカなどに対応する。通信制御IF部1230は、基地局110,210との間におけるデータ通信を制御する手段である。入出力制御IF部1240は、入力部1210、出力部1220、通信制御IF部1230、記憶部1250、制御部1260によるデータの入出力を制御する手段である。   The output unit 1220 is an output unit that outputs various types of information, and corresponds to a display (or a monitor, a touch panel), a speaker, and the like. The communication control IF unit 1230 is means for controlling data communication with the base stations 110 and 210. The input / output control IF unit 1240 is a unit that controls input / output of data by the input unit 1210, the output unit 1220, the communication control IF unit 1230, the storage unit 1250, and the control unit 1260.

記憶部1250は、制御部1260による各種処理に必要なデータおよびプログラムを記憶する記憶手段である。特に、本発明に密接に関連するものとして、記憶部1250は、距離管理テーブル1250aと位置座標管理テーブル1250bとを記憶する。   The storage unit 1250 is a storage unit that stores data and programs necessary for various processes performed by the control unit 1260. In particular, as closely related to the present invention, the storage unit 1250 stores a distance management table 1250a and a position coordinate management table 1250b.

距離管理テーブル1250aは、基地局110,210から送信される距離データを管理するテーブルである。図34は、本実施例8にかかる距離管理テーブル1250aのデータ構造の一例を示す図である。   The distance management table 1250a is a table for managing distance data transmitted from the base stations 110 and 210. FIG. 34 is a diagram illustrating an example of the data structure of the distance management table 1250a according to the eighth embodiment.

図34に示すように、この距離管理テーブル1250aは、基地局を識別する基地局識別情報と、距離情報(距離データに対応)と、距離データを測定した時刻の情報となる時刻情報とを有する。   As shown in FIG. 34, the distance management table 1250a includes base station identification information for identifying a base station, distance information (corresponding to distance data), and time information that is information on the time at which the distance data was measured. .

例えば、基地局識別情報「1001」は基地局110、基地局識別情報「1002」は基地局210にそれぞれ対応する。また、仮に、基地局識別情報「1002」に対応する距離データが存在しない場合には、障害物等の影響により、基地局210が移動端末400との間で電波を送受信できていない旨を示す。   For example, the base station identification information “1001” corresponds to the base station 110, and the base station identification information “1002” corresponds to the base station 210, respectively. Also, if there is no distance data corresponding to the base station identification information “1002”, it indicates that the base station 210 cannot transmit / receive radio waves to / from the mobile terminal 400 due to an obstacle or the like. .

位置座標管理テーブル1250bは、移動端末400の位置座標に関わる情報を管理するテーブルである。この位置座標管理テーブル1250bのデータ構造は、図6に示した位置座標管理テーブル550bと同様である。   The position coordinate management table 1250b is a table for managing information related to the position coordinates of the mobile terminal 400. The data structure of the position coordinate management table 1250b is the same as that of the position coordinate management table 550b shown in FIG.

図33の説明に戻ると、制御部1260は、各種の処理手順を規定したプログラムや制御データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理を実行する手段である。特に、本発明に密接に関連するものとして、制御部1260は、データ管理部1260aと、位置座標算出部1260bとを有する。   Returning to the description of FIG. 33, the control unit 1260 has an internal memory for storing programs and control data defining various processing procedures, and is a means for executing various processes. In particular, as closely related to the present invention, the control unit 1260 includes a data management unit 1260a and a position coordinate calculation unit 1260b.

データ管理部1260aは、記憶部1250に記憶されたデータを管理する手段である。例えば、データ管理部1260aは、基地局110,210から距離データを取得した場合には、取得した距離データを距離管理テーブル1250aに登録する。なお、データ管理部1260aは、位置座標算出部1260bから位置座標の算出が完了した旨の情報を取得した場合には、距離管理テーブル1250aに登録されたデータを削除する。   The data management unit 1260a is a means for managing data stored in the storage unit 1250. For example, if the data management unit 1260a acquires distance data from the base stations 110 and 210, the data management unit 1260a registers the acquired distance data in the distance management table 1250a. If the data management unit 1260a acquires information indicating that the calculation of the position coordinates is completed from the position coordinate calculation unit 1260b, the data management unit 1260a deletes the data registered in the distance management table 1250a.

位置座標算出部1260bは、距離管理テーブル1250aと、位置座標管理テーブル1250bとを基にして、移動端末400の位置を測定(算出)する手段である。位置座標算出部1260bは、測定結果(測定した時刻、位置座標)を位置座標管理テーブル1250bに登録する。   The position coordinate calculation unit 1260b is means for measuring (calculating) the position of the mobile terminal 400 based on the distance management table 1250a and the position coordinate management table 1250b. The position coordinate calculation unit 1260b registers the measurement result (measured time and position coordinates) in the position coordinate management table 1250b.

以下において、位置座標算出部1260bの処理を具体的に説明する。まず、位置座標算出部1260bは、距離管理テーブル1250aを参照し、移動端末400からの電波を送受信できている基地局の数が規定数(例えば、2)未満であるか否かを判定する。   Hereinafter, the processing of the position coordinate calculation unit 1260b will be specifically described. First, the position coordinate calculation unit 1260b refers to the distance management table 1250a and determines whether or not the number of base stations that can transmit and receive radio waves from the mobile terminal 400 is less than a specified number (for example, 2).

移動端末400からの電波を受信できている基地局の数が規定数以上の場合には、位置座標算出部1260bは、周知技術であるTWR−TOA方式と同様の手法を用いて移動端末400の位置座標を算出する。   When the number of base stations that can receive radio waves from the mobile terminal 400 is greater than or equal to the specified number, the position coordinate calculation unit 1260b uses the same technique as the TWR-TOA method, which is a well-known technique, of the mobile terminal 400. Calculate the position coordinates.

すなわち、位置座標算出部1260bは、基地局110から取得した距離データおよび基地局210から取得した距離データにもとづいて、円1,2を求め、円1と円2との交点Aを移動端末400の位置座標として算出する。   That is, the position coordinate calculation unit 1260b obtains circles 1 and 2 based on the distance data acquired from the base station 110 and the distance data acquired from the base station 210, and the intersection A between the circle 1 and the circle 2 is determined as the mobile terminal 400. Is calculated as the position coordinates.

一方、障害物等の影響により、基地局110,220のいずれかが、移動端末400からの電波を受信できない場合(電波を受信できる基地局の数が規定数「2」未満の場合)には、電波を受信できた基地局から送信される距離データと、過去の時点における移動端末400の移動方向とを基にして移動端末400の位置座標を算出する。   On the other hand, when one of the base stations 110 and 220 cannot receive radio waves from the mobile terminal 400 due to the influence of an obstacle or the like (when the number of base stations that can receive radio waves is less than the prescribed number “2”). The position coordinates of the mobile terminal 400 are calculated based on the distance data transmitted from the base station that has received the radio wave and the movement direction of the mobile terminal 400 at the past time point.

ここでは一例として、基地局210が移動端末400からの電波を受信できていない場合の位置座標算出部1260bの処理を説明する。まず、位置座標算出部1260bは、は、基地局110から受信した距離データに基づいて円3を求める。そして、位置座標算出部1260bは、位置座標管理テーブル1250bに基づいて、移動端末400の移動方向を特定する。   Here, as an example, the processing of the position coordinate calculation unit 1260b when the base station 210 cannot receive radio waves from the mobile terminal 400 is described. First, the position coordinate calculation unit 1260b obtains the circle 3 based on the distance data received from the base station 110. And the position coordinate calculation part 1260b specifies the moving direction of the mobile terminal 400 based on the position coordinate management table 1250b.

位置座標算出部1260bは、どのように移動端末400の移動方向を算出しても構わない。例えば、位置座標算出部1260bは、位置座標管理テーブル1250bに最後に登録された位置座標の一つ前の位置座標(図6の位置座標「C」)から最後に登録された位置座標(図6の位置座標「A」)の向きを移動端末400の移動方向として特定することができる。   The position coordinate calculation unit 1260b may calculate the moving direction of the mobile terminal 400 in any way. For example, the position coordinate calculation unit 1260b lastly registers a position coordinate (FIG. 6) from a position coordinate immediately before the position coordinate last registered in the position coordinate management table 1250b (position coordinate “C” in FIG. 6). The direction of the position coordinates “A”) can be specified as the moving direction of the mobile terminal 400.

そして、測位サーバ1200は、位置座標Aから移動端末400の移動方向に伸ばした線と、円3との交点B8を求め、求めた交点B8を時刻T2における移動端末400の位置座標として算出する。ただし、前提条件として、基地局110,210は、時刻T1において移動端末400と電波の送受信が可能であり、測位サーバ1200は、時刻T1における移動端末400の位置座標Aおよび移動方向を算出しているものとする。   Then, the positioning server 1200 obtains an intersection B8 between the line 3 extended from the position coordinate A in the movement direction of the mobile terminal 400 and the circle 3, and calculates the obtained intersection B8 as the position coordinate of the mobile terminal 400 at time T2. However, as a precondition, the base stations 110 and 210 can transmit and receive radio waves with the mobile terminal 400 at time T1, and the positioning server 1200 calculates the position coordinate A and the moving direction of the mobile terminal 400 at time T1. It shall be.

このように、本実施例8にかかる無線測位システムは、過去の時点における移動端末400の移動方向と距離データとを基にして移動端末400の位置座標を算出するので、移動端末400からの電波を送受信可能な基地局の数が規定数未満であっても、移動端末400の位置座標を算出することができる。   As described above, since the wireless positioning system according to the eighth embodiment calculates the position coordinates of the mobile terminal 400 based on the movement direction and distance data of the mobile terminal 400 at the past time point, the radio wave from the mobile terminal 400 is calculated. Even if the number of base stations capable of transmitting and receiving is less than the prescribed number, the position coordinates of the mobile terminal 400 can be calculated.

ここで、実施例8に示した無線測位システムは、実施例1による移動端末の位置座標特定方法を、TWR−TOA方式に適用した場合の実施例である。同様に、実施例2〜7に示した移動端末の位置座標特定方法を、TWR−TOA方式に適用することもできる。   Here, the wireless positioning system shown in Example 8 is an example when the position coordinate specifying method of the mobile terminal according to Example 1 is applied to the TWR-TOA method. Similarly, the position coordinate specifying method of the mobile terminal described in the second to seventh embodiments can be applied to the TWR-TOA method.

ところで、実施例1〜実施例8に示した移動端末の位置座標を算出する方法は、いずれか一つを選択して移動端末の位置座標を算出しても良いし、いくつかの方法を組合せてもよい。例えば、m種類の方法を組合せた場合、適当な重み付けをした平均値として位置座標(Xt、Yt)を算出しても良い。   By the way, as for the method of calculating the position coordinates of the mobile terminal shown in the first to eighth embodiments, any one may be selected to calculate the position coordinates of the mobile terminal, or several methods may be combined. May be. For example, when m types of methods are combined, the position coordinates (Xt, Yt) may be calculated as an average value appropriately weighted.

例えば、方法1で算出した位置座標を(X1、Y1)、・・・、方法mで算出した位置座標を(Xm、Ym)とした場合、重みW1、・・・、Wmを使用して、
Xt=W1X1+W2Y2+・・・+WmXm
Yt=W1Y1+W2Y2+・・・+WmYm
となる。ただし、W1+W2+・・・+Wm=1とする。
For example, when the position coordinates calculated by the method 1 are (X1, Y1),... And the position coordinates calculated by the method m are (Xm, Ym), the weights W1,.
Xt = W1X1 + W2Y2 + ... + WmXm
Yt = W1Y1 + W2Y2 + ... + WmYm
It becomes. However, W1 + W2 +... + Wm = 1.

上記の重みW1〜Wmは、どのように設定しても構わないが、例えば、過去に必要個数(例えば、3個)の基地局で受信できて測位可能であった場合に、その時点での位置情報から最適な重みを計算しておき、必要個数が得られなくなった時点(例えば、時刻T2)でその重みを使用しても良い。   The weights W1 to Wm may be set in any way. For example, when the necessary number of base stations (for example, three) can be received in the past and positioning is possible, An optimum weight may be calculated from the position information, and the weight may be used when the required number cannot be obtained (for example, time T2).

すなわち、時刻T1、・・・、Tnのときに求められた測定結果(位置座標)をXt(T1)、Yt(T1)、・・・、Xt(Tn)、Yt(Tn)とし、方法mでの位置座標をXm(T1)、Ym(T1)、・・・、Xm(Tn)、Ym(Tn)とすると、Xt(T1)、Yt(T1)〜Xt(T1)、Yt(T1)と、Xm(T1)、Ym(T1)〜Xm(Tn)、Ym(Tn)との関係は、重みW1〜Wmを用いて次式で表すことができる。

Figure 2010216811
That is, the measurement results (positional coordinates) obtained at times T1,..., Tn are Xt (T1), Yt (T1),..., Xt (Tn), Yt (Tn), and the method m Assuming that the position coordinates at Xm (T1), Ym (T1),..., Xm (Tn), Ym (Tn), Xt (T1), Yt (T1) to Xt (T1), Yt (T1) And Xm (T1), Ym (T1) to Xm (Tn), and Ym (Tn) can be expressed by the following equations using weights W1 to Wm.
Figure 2010216811

また、式(1)は、次式に置き換えることができる。

Figure 2010216811
Moreover, Formula (1) can be replaced with the following formula.
Figure 2010216811

そして、Ptを

Figure 2010216811
Pを
Figure 2010216811
Wを
Figure 2010216811
とすると、式(2)は、
Pt=PWによって表すことができる。 And Pt
Figure 2010216811
P
Figure 2010216811
W
Figure 2010216811
Then, equation (2) becomes
Pt = PW can be represented.

従って、重みWは、
W=(PP)−1Pt
によって求めることができる。ただし、AはAの転置行列であり、A−1はAの逆行列である。測位サーバの位置座標算出部は、上記式を用いて、重みを算出し、移動端末の位置座標を算出する。
Therefore, the weight W is
W = (P T P) −1 P T Pt
Can be obtained. However, AT is a transposed matrix of A, and A -1 is an inverse matrix of A. The position coordinate calculation unit of the positioning server calculates the weight using the above formula, and calculates the position coordinates of the mobile terminal.

ところで、本実施例において説明した各処理のうち、自動的に行われるものとして説明した処理の全部または一部を手動的に行うこともでき、あるいは、手動的に行われるものとして説明した処理の全部あるいは一部を公知の方法で自動的に行うこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。   By the way, among the processes described in the present embodiment, all or a part of the processes described as being automatically performed can be manually performed, or the processes described as being performed manually can be performed. All or a part can be automatically performed by a known method. In addition, the processing procedure, control procedure, specific name, and information including various data and parameters shown in the above-described document and drawings can be arbitrarily changed unless otherwise specified.

また、実施例1〜8に示した測位サーバ500〜1200の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行われる各処理機能は、その全部または任意の一部がCPUおよび当該CPUにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。   Further, each component of the positioning servers 500 to 1200 shown in the first to eighth embodiments is functionally conceptual, and does not necessarily need to be physically configured as illustrated. In other words, the specific form of distribution / integration of each device is not limited to that shown in the figure, and all or a part thereof may be functionally or physically distributed or arbitrarily distributed in arbitrary units according to various loads or usage conditions. Can be integrated and configured. Furthermore, each processing function performed by each device may be realized by a CPU and a program that is analyzed and executed by the CPU, or may be realized as hardware by wired logic.

図35は、実施例にかかる測位サーバを構成するコンピュータ60のハードウェア構成を示す図である。図35に示すように、このコンピュータ(測位サーバ)60は、入力装置61、ディスプレイ62、RAM(Random Access Memory)63、ROM(Read Only Memory)64、基地局とデータ通信を行う通信制御装置65、記憶媒体からデータを読み取る媒体読取装置66と、CPU(Central Processing Unit)67、HDD(Hard Disk Drive)68をバス69で接続している。   FIG. 35 is a diagram illustrating a hardware configuration of a computer 60 configuring the positioning server according to the embodiment. As shown in FIG. 35, the computer (positioning server) 60 includes an input device 61, a display 62, a RAM (Random Access Memory) 63, a ROM (Read Only Memory) 64, and a communication control device 65 that performs data communication with the base station. A medium reader 66 that reads data from a storage medium, a CPU (Central Processing Unit) 67, and an HDD (Hard Disk Drive) 68 are connected by a bus 69.

そして、HDD68には、上述した測定サーバ500〜1200の機能と同様の機能を発揮する位置座標算出プログラム68bが記憶されている。CPU67が、位置座標算出プログラム68bを読み出して実行することにより、位置座標算出プロセス67aが起動される。ここで、位置座標算出プロセス67aは、実施例1〜8に示したデータ管理部560a〜1260a、位置座標算出部560b〜1260aに対応する。   The HDD 68 stores a position coordinate calculation program 68b that exhibits the same functions as the functions of the measurement servers 500 to 1200 described above. When the CPU 67 reads and executes the position coordinate calculation program 68b, the position coordinate calculation process 67a is activated. Here, the position coordinate calculation process 67a corresponds to the data management units 560a to 1260a and the position coordinate calculation units 560b to 1260a described in the first to eighth embodiments.

なお、HDD68は、実施例1〜8の記憶部550〜1250に記憶されたデータに対応する各種データ68aを記憶している。CPU67は、HDD68に記憶された各種データ68aをRAM63に読み出し、各種データ63aおよび基地局から送信されるデータを基にして移動端末の位置座標を算出する。   The HDD 68 stores various data 68a corresponding to the data stored in the storage units 550 to 1250 of the first to eighth embodiments. The CPU 67 reads various data 68a stored in the HDD 68 into the RAM 63, and calculates the position coordinates of the mobile terminal based on the various data 63a and data transmitted from the base station.

ところで、図35に示した位置座標算出プログラム68bは、必ずしも最初からHDD68に記憶させておく必要はない。たとえば、コンピュータに挿入されるフレキシブルディスク(FD)、CD−ROM、DVDディスク、光磁気ディスク、ICカードなどの「可搬用の物理媒体」、または、コンピュータの内外に備えられるハードディスクドライブ(HDD)などの「固定用の物理媒体」、さらには、公衆回線、インターネット、LAN、WANなどを介してコンピュータに接続される「他のコンピュータ(またはサーバ)」などに位置座標算出プログラム68bを記憶しておき、コンピュータがこれらから位置座標算出プログラム68bを読み出して実行するようにしてもよい。   Incidentally, the position coordinate calculation program 68b shown in FIG. 35 is not necessarily stored in the HDD 68 from the beginning. For example, a “portable physical medium” such as a flexible disk (FD), a CD-ROM, a DVD disk, a magneto-optical disk, or an IC card inserted into a computer, or a hard disk drive (HDD) provided inside or outside the computer. The position coordinate calculation program 68b is stored in the “fixed physical medium” of FIG. 1, and further, “another computer (or server)” connected to the computer via a public line, the Internet, a LAN, a WAN, or the like. The computer may read out and execute the position coordinate calculation program 68b from these.

以上の実施例1〜8を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。   Regarding the embodiment including the above Examples 1 to 8, the following additional notes are further disclosed.

(付記1)移動端末と電波の送受信を行う位置が既知の基地局から、前記移動端末から電波を受信した時刻あるいは前記移動端末との距離の情報を含んだ電波情報を取得する取得手段と、
前記移動端末との間で電波の送受信を行うことのできる基地局の数が規定数未満の場合に、過去に測定した前記移動端末の位置および測定した時刻を含む測位情報、前記移動端末に設置されたセンサの情報あるいは地図情報と、前記電波情報とを基にして前記移動端末の位置を算出する算出手段と
を備えたことを特徴とする測位装置。
(Supplementary note 1) Acquisition means for acquiring radio wave information including information on a time at which radio waves are received from the mobile terminal or a distance from the mobile terminal from a base station where a position for transmitting and receiving radio waves with the mobile terminal is known
When the number of base stations capable of transmitting / receiving radio waves to / from the mobile terminal is less than a specified number, positioning information including the position of the mobile terminal measured in the past and the measured time is installed in the mobile terminal A positioning device comprising: calculating means for calculating the position of the mobile terminal based on the information or map information of the sensor and the radio wave information.

(付記2)前記算出手段は、前記測位情報に基づいて過去の時点における前記移動端末の移動方向を算出し、算出した移動方向と前記電波情報とを基にして前記移動端末の位置を算出することを特徴とする付記1に記載の測位装置。 (Additional remark 2) The said calculation means calculates the moving direction of the said mobile terminal in the past time based on the said positioning information, and calculates the position of the said mobile terminal based on the calculated moving direction and the said electromagnetic wave information The positioning apparatus according to Supplementary Note 1, wherein

(付記3)前記算出手段は、前記測位情報に基づいて過去の時点のおける前記移動端末の移動速度を算出し、算出した移動速度と前記電波情報とを基にして前記移動端末の位置を算出することを特徴とする付記1または2に記載の測位装置。 (Additional remark 3) The said calculation means calculates the moving speed of the said mobile terminal in the past time based on the said positioning information, and calculates the position of the said mobile terminal based on the calculated moving speed and the said electromagnetic wave information The positioning device according to appendix 1 or 2, characterized in that:

(付記4)前記算出手段は、前記測位情報に基づいて過去の時点における前記移動端末の速度ベクトルを算出し、算出した速度ベクトルと前記電波情報とを基にして前記移動端末の位置を算出することを特徴とする付記1、2または3に記載の測位装置。 (Additional remark 4) The said calculation means calculates the speed vector of the said mobile terminal in the past time based on the said positioning information, and calculates the position of the said mobile terminal based on the calculated speed vector and the said electromagnetic wave information 4. The positioning device according to appendix 1, 2 or 3, wherein

(付記5)前記算出手段は、前記電波情報と、当該電波情報を前記基地局から取得する前に、前記基地局から取得した電波情報とを基にして前記移動端末の位置を算出することを特徴とする付記1〜4のいずれか一つに記載の測位装置。 (Supplementary Note 5) The calculation means calculates the position of the mobile terminal based on the radio wave information and the radio wave information acquired from the base station before acquiring the radio wave information from the base station. 5. The positioning device according to any one of Supplementary notes 1 to 4, which is characterized.

(付記6)前記算出手段は、前記センサの情報に含まれる前記移動端末の加速度および角速度を積分することで前記移動端末の推定位置を算出し、算出した推定位置と前記電波情報とを基にして前記移動端末の位置を算出することを特徴とする付記1〜5のいずれか一つに記載の測位装置。 (Additional remark 6) The said calculation means calculates the estimated position of the said mobile terminal by integrating the acceleration and angular velocity of the said mobile terminal contained in the information of the said sensor, and based on the calculated estimated position and the said radio wave information The positioning device according to any one of appendices 1 to 5, wherein the position of the mobile terminal is calculated.

(付記7)前記算出手段は、前記センサの情報に含まれるユーザの歩数情報に基づいて前記移動端末の移動量を算出し、算出した移動量と前記電波情報とを基にして前記移動端末の位置を算出することを特徴とする付記1〜6のいずれか一つに記載の測位装置。 (Additional remark 7) The said calculation means calculates the movement amount of the said mobile terminal based on the number-of-steps information of the user contained in the information of the said sensor, Based on the calculated movement amount and the said radio wave information, the said mobile terminal's The positioning device according to any one of appendices 1 to 6, wherein the position is calculated.

(付記8)前記算出手段は、前記地図情報に含まれる前記移動端末の移動通路と前記電波情報とを基にして前記移動端末の位置を算出することを特徴とする付記1〜7のいずれか一つに記載の測位装置。 (Additional remark 8) The said calculation means calculates the position of the said mobile terminal based on the movement path | route of the said mobile terminal contained in the said map information, and the said electromagnetic wave information, The any one of Additional remarks 1-7 characterized by the above-mentioned. The positioning device according to one.

(付記9)前記算出手段は、前記測位情報および電波情報を基にして算出した前記移動端末の第1の位置と、前記センサの情報および電波情報を基にして算出した前記移動端末の第2の位置と、前記地図情報および前記電波情報を基に算出した前記移動端末の第3の位置とを算出し、前記第1、2、3の位置に重みをかけて平均化した値を前記移動端末の位置として算出することを特徴とする付記1〜8のいずれか一つに記載の測位装置。 (Supplementary note 9) The calculation means includes a first position of the mobile terminal calculated based on the positioning information and radio wave information, and a second position of the mobile terminal calculated based on the sensor information and radio wave information. And the third position of the mobile terminal calculated on the basis of the map information and the radio wave information, and a value obtained by weighting and averaging the first, second, and third positions The positioning device according to any one of appendices 1 to 8, wherein the positioning device calculates the position of the terminal.

(付記10)移動端末と電波の送受信を行う位置が既知の基地局と、当該基地局と通信を行い前記移動端末の位置を測定する測位装置とを有する測位システムであって、
前記測位装置は、
前記基地局から、前記移動端末から電波を受信した時刻あるいは前記移動端末との距離の情報を含んだ電波情報を取得する取得手段と、
前記移動端末との間で電波の送受信を行うことのできる基地局の数が規定数未満の場合に、過去に測定した前記移動端末の位置および測定した時刻を含む測位情報、前記移動端末に設置されたセンサの情報あるいは地図情報と、前記電波情報とを基にして前記移動端末の位置を算出する算出手段と
を備えたことを特徴とする測位システム。
(Appendix 10) A positioning system having a base station whose position for transmitting / receiving radio waves to / from a mobile terminal is known, and a positioning device that communicates with the base station and measures the position of the mobile terminal,
The positioning device is
An acquisition means for acquiring radio wave information including information on a time at which radio waves are received from the mobile terminal or distance from the mobile terminal from the base station;
When the number of base stations capable of transmitting / receiving radio waves to / from the mobile terminal is less than a specified number, positioning information including the position of the mobile terminal measured in the past and the measured time is installed in the mobile terminal A positioning system comprising: calculating means for calculating the position of the mobile terminal based on the information or map information of the sensor and the radio wave information.

10,20,30,100,110,200,300 基地局
50,400,450,460 移動端末
60 コンピュータ
61 入力装置
62 ディスプレイ
63 RAM
63a,68a 各種データ
64 ROM
65 通信制御装置
66 媒体読取装置
67 CPU
67a 位置座標算出プロセス
68 HDD
68b 位置座標算出プログラム
69 バス
101,115,119,405,457,466 BPF
102,120 LNA
103,121 パルス検出部
104,112,402,454,463 PN系列発生部
105,122 相関器
106,123 受信時刻保持部
107,118 タイマ
108 PPMデータ復調部
109,111,401,453,462 MPU
113,403,455,464 PPMデータ変調部
114,404,456,465 インパルス生成部
116,406,458,467 PA
124 PPMデータ復調部
117 送信時刻保持部
451 加速度センサ
452 ジャイロセンサ
461 歩数センサ
500,600,700,800,900,1000,1100,1200 測位サーバ
510,610,710,810,910,1010,1110,1210 入力部
520,620,720,820,920,1020,1120,1220 出力部
530,630,730,830,930,1030,1130,1230 通信制御IF部
540,640,740,840,940,1040,1140,1240 入出力制御IF部
550,650,750,850,910,1050,1150,1250 記憶部
550a,650a,750a,850a,950a,1050a,1150a,1250a 受信時刻管理テーブル
550b,650b,750b,850b、950c,1050c,1150c,1250b 位置座標管理テーブル
560,660,760,860,960,1060,1160,1260 制御部
560a,660a,760a,860a,960a,1060a,1160a,1260a データ管理部
560b,660b,760b,860b,960b,1060b,1160b,1260b 位置座標算出部
950b 加速度/角速度管理テーブル
1050b 歩数管理テーブル
1150b 地図データ
1250a 距離管理テーブル
10, 20, 30, 100, 110, 200, 300 Base station 50, 400, 450, 460 Mobile terminal 60 Computer 61 Input device 62 Display 63 RAM
63a, 68a Various data 64 ROM
65 Communication Control Device 66 Medium Reading Device 67 CPU
67a Position coordinate calculation process 68 HDD
68b Position coordinate calculation program 69 Bus 101, 115, 119, 405, 457, 466 BPF
102,120 LNA
103, 121 Pulse detection unit 104, 112, 402, 454, 463 PN sequence generation unit 105, 122 Correlator 106, 123 Reception time holding unit 107, 118 Timer 108 PPM data demodulation unit 109, 111, 401, 453, 462 MPU
113, 403, 455, 464 PPM data modulation section 114, 404, 456, 465 Impulse generation section 116, 406, 458, 467 PA
124 PPM data demodulation unit 117 Transmission time holding unit 451 Acceleration sensor 452 Gyro sensor 461 Step sensor 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200 Positioning server 510, 610, 710, 810, 910, 1010, 1110, 1210 Input unit 520, 620, 720, 820, 920, 1020, 1120, 1220 Output unit 530, 630, 730, 830, 930, 1030, 1130, 1230 Communication control IF unit 540, 640, 740, 840, 940, 1040 , 1140, 1240 Input / output control IF unit 550, 650, 750, 850, 910, 1050, 1150, 1250 Storage unit 550a, 650a, 750a, 850a, 950a, 1050a, 1150a, 1250a Reception time tube Table 550b, 650b, 750b, 850b, 950c, 1050c, 1150c, 1250b Position coordinate management table 560, 660, 760, 860, 960, 1060, 1160, 1260 Control unit 560a, 660a, 760a, 860a, 960a, 1060a, 1160a , 1260a Data management unit 560b, 660b, 760b, 860b, 960b, 1060b, 1160b, 1260b Position coordinate calculation unit 950b Acceleration / angular velocity management table 1050b Step count management table 1150b Map data 1250a Distance management table

Claims (5)

移動端末と電波の送受信を行う位置が既知の基地局から、前記移動端末から電波を受信した時刻あるいは前記移動端末との距離の情報を含んだ電波情報を取得する取得手段と、
前記移動端末との間で電波の送受信を行うことのできる基地局の数が規定数未満の場合に、過去に測定した前記移動端末の位置および測定した時刻を含む測位情報、前記移動端末に設置されたセンサの情報あるいは地図情報と、前記電波情報とを基にして前記移動端末の位置を算出する算出手段と
を備えたことを特徴とする測位装置。
An acquisition means for acquiring radio wave information including information on a time at which radio waves are received from the mobile terminal or distance from the mobile terminal, from a base station where a position for transmitting and receiving radio waves with the mobile terminal is known;
When the number of base stations capable of transmitting / receiving radio waves to / from the mobile terminal is less than a specified number, positioning information including the position of the mobile terminal measured in the past and the measured time is installed in the mobile terminal A positioning device comprising: calculating means for calculating the position of the mobile terminal based on the information or map information of the sensor and the radio wave information.
前記算出手段は、前記測位情報に基づいて過去の時点における前記移動端末の移動方向を算出し、算出した移動方向と前記電波情報とを基にして前記移動端末の位置を算出することを特徴とする請求項1に記載の測位装置。   The calculating means calculates a moving direction of the mobile terminal at a past time point based on the positioning information, and calculates a position of the mobile terminal based on the calculated moving direction and the radio wave information. The positioning device according to claim 1. 前記算出手段は、前記測位情報に基づいて過去の時点のおける前記移動端末の移動速度を算出し、算出した移動速度と前記電波情報とを基にして前記移動端末の位置を算出することを特徴とする請求項1または2に記載の測位装置。   The calculating means calculates a moving speed of the mobile terminal at a past time point based on the positioning information, and calculates a position of the mobile terminal based on the calculated moving speed and the radio wave information. The positioning device according to claim 1 or 2. 前記算出手段は、前記測位情報に基づいて過去の時点における前記移動端末の速度ベクトルを算出し、算出した速度ベクトルと前記電波情報とを基にして前記移動端末の位置を算出することを特徴とする請求項1、2または3に記載の測位装置。   The calculating means calculates a velocity vector of the mobile terminal at a past time point based on the positioning information, and calculates a position of the mobile terminal based on the calculated velocity vector and the radio wave information. The positioning device according to claim 1, 2, or 3. 前記算出手段は、前記電波情報と、当該電波情報を前記基地局から取得する前に、前記基地局から取得した電波情報とを基にして前記移動端末の位置を算出することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の測位装置。   The calculation means calculates the position of the mobile terminal based on the radio wave information and the radio wave information acquired from the base station before acquiring the radio wave information from the base station. Item 5. The positioning device according to any one of Items 1 to 4.
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