JP2013120084A - 位置標定方法、及び位置標定システム - Google Patents

Abstract

【課題】位置標定システムによる移動体の位置の標定精度を向上させる。
【解決手段】移動体３に移動端末３０と方位センサ３７とを設け、第１アンテナ３４から送信する位置標定信号８００に、方位センサ３７から求まる機軸方向と、機軸方向と第１アンテナ３４のビーム方向とがなす角θ_０とから求まる第１アンテナ３４のビーム方向θ_２を示す情報とを付帯させ、基地局２０が位置標定信号８００を受信した際、複数の受信アンテナ２５で受信される位置標定信号８００の位相差に基づき移動端末３０が存在する方向θ_１を求め、求めた方向θ_１と、ビーム方向θ_２を示す情報と、指向角θ_Ｒを示す情報とに基づき、位置標定信号８００を送信した第１アンテナ３４が基地局２０の方向を向いているか否かを判断し、向いている場合はその位置標定信号８００に基づき移動体３の位置を求める。
【選択図】図１６

Description

この発明は、位置標定方法、及び位置標定システムに関し、とくに移動体の位置の標定精度を向上させるための技術に関する。

特許文献１には、歩行者が向かっている方向を高精度、高信頼度で測定し、複数の発信手段からの方向と距離を高精度、高信頼度で測定し、歩行者の歩行を誘導し支援することなどを目的として、少なくとも２基の指向性アンテナを周期的に切替えながら測定信号をバースト状に放射する複数の発信手段を歩行者を誘導する方向に設置し、少なくとも２基の指向性アンテナを周期的に切替えながら測定信号を受信することにより発信手段と受信手段との間の伝搬路の冗長性を確保し、受信手段が受信した測定信号の品質を常時監視し、測定信号の品質に応じて測定結果を取捨選択して周辺の障害物によって生じるマルチパスの影響を軽減することが記載されている。

特許文献２には、３次元測位システムによる高精度の３次元測位を可能とすべく、受信手段に搭載された複数の指向性アンテナと、発信手段に搭載された複数の指向性アンテナから構成された複数組の指向性アンテナとの全ての組合せで冗長化された伝搬経路を経由して送受信される測定信号の品質を監視し、品質に応じて測定結果を取捨選択しあるいは平均化し、冗長化された無線信号の伝搬経路の中から最良の品質の回線を選択することにより、マルチパスによる測位精度の劣化を抑制することが記載されている。

非特許文献１には、基地局に設置した複数のアンテナから歩行者が携帯する携帯端末に無線信号を送信し、各アンテナから送信されてくる無線信号の位相差によって携帯端末とアンテナとの相対位置を求め、求めた相対位置（方向、距離）と基地局の絶対位置とから歩行者の現在位置を取得するようにした位置標定システムが開示されている。

特開２０１０−１０１７１１号公報 特開２０１０−１０１７１０号公報

武内 保憲，河野 公則，河野 実則、" 2.4GHz帯を用いた場所検知システムの開発"、平成17年度 電気・情報関連学会中国支部第56回連合大会

これらの文献に開示されている測位システム（位置標定システム）においては、測位に用いる無線信号（以下、位置標定信号と称する。）として直接波以外の間接波（マルチパス、反射波等）によって位置標定が行われてしまうと、標定精度が低下してしまうことがある。とくにこれらのシステムが障害物の多い屋内等で用いられる場合には、位置標定信号が壁や金属構造物等によって反射されて間接波が生じる可能性が高くなり、標定精度が著しく低下してしまうことがある。このため、測位システムにおいては間接波の影響を抑えるための仕組みが求められる。

本発明はこのような背景に鑑みてなされたもので、移動体の位置の標定精度を向上させることが可能な位置標定方法、及び位置標定システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明の一つは、移動体に移動端末及び複数の第１アンテナを設け、前記第１アンテナの夫々から前記移動端末の位置を標定するための無線信号である位置標定信号を送信し、基地局に所定の間隔で隣接させた複数の第２アンテナを設け、前記基地局が、複数の前記第２アンテナによって前記位置標定信号を受信し、前記第２アンテナの夫々によって受信される前記位置標定信号の位相差に基づき前記移動端末が存在する方向を求め、求めた前記方向に基づき前記移動端末の位置を求める、前記移動体の位置を標定する方法であって、前記移動端末に、前記移動体に設定された基準軸である機軸が現在向いている方向を示す情報である機軸方向を示す情報を出力する方位センサを設け、前記移動端末が、前記基準軸と前記複数の第１アンテナの夫々のビーム方向とがなす角θ_０を示す情報を記憶し、前記移動端末が、前記第１アンテナから送信する前記位置標定信号に、前記機軸方向と、前記基準軸と前記複数の第１アンテナの夫々のビーム方向とがなす角θ_０とから求まる当該第１アンテナのビーム方向θ_２を示す情報とを付帯させ、前記基地局が、前記第１アンテナの指向角θ_Ｒを示す情報を記憶し、前記第１アンテナの一つから前記位置標定信号を受信した際、前記第２アンテナの夫々によって受信される前記位置標定信号の位相差に基づき前記移動端末が存在する方向θ_１を求め、求めた方向θ_１と、受信した前記ビーム方向θ_２を示す情報と、記憶している前記第１アンテナの指向角θ_Ｒを示す情報とに基づき、受信した前記位置標定信号を送信した前記第１アンテナが前記基地局の方向を向いているか否かを判断し、受信した前記位置標定信号を送信した前記第１アンテナが前記基地局の方向を向いていると判断した場合に、受信した前記位置標定信号に基づき前記移動体の位置を求める。

本発明によれば、基地局が、位置標定信号を送信した第１アンテナが基地局の方向を向いていると判断した場合にその位置標定信号に基づき移動体の位置標定を行うので、直接波である可能性の高い位置標定信号に基づき移動体の位置標定を行うことができる。このため、位置標定の精度を向上させることができる。

本発明のうちの他の一つは、移動体に移動端末及び複数の第１アンテナを設け、前記第１アンテナの夫々から前記移動端末の位置を標定するための無線信号である位置標定信号を送信し、基地局に所定の間隔で隣接させた複数の第２アンテナを設け、前記基地局が、複数の前記第２アンテナによって前記位置標定信号を受信し、前記第２アンテナの夫々によって受信される前記位置標定信号の位相差に基づき前記移動端末が存在する方向を求め、求めた前記方向に基づき前記移動端末の位置を求める、前記移動体の位置を標定する方法であって、前記移動端末に、前記移動体に設定された基準軸である機軸が現在向いている方向を示す情報である機軸方向を示す情報を出力する方位センサを設け、前記移動端末が、前記第１アンテナから送信する前記位置標定信号に、前記機軸方向を示す情報を付帯させ、前記基地局が、前記第１アンテナの指向角θ_Ｒを示す情報と、前記基準軸と前記複数の第１アンテナの夫々のビーム方向とがなす角θ_０を示す情報とを記憶し、前記第１アンテナの一つから前記位置標定信号を受信した際、前記機軸方向を示す情報と、前記基準軸と前記複数の第１アンテナの夫々のビーム方向とがなす角θ_０を示す情報とに基づき、前記第１アンテナのビーム方向θ_２を求め、前記第２アンテナの夫々によって受信される前記位置標定信号の位相差に基づき前記移動端末が存在する方向θ_１を求め、求めた方向θ_１と、求めた前記ビーム方向θ_２と、記憶している前記第１アンテナの指向角θ_Ｒを示す情報とに基づき、受信した前記位置標定信号を送信した前記第１アンテナが前記基地局の方向を向いているか否かを判断し、受信した前記位置標定信号を送信した前記第１アンテナが前記基地局の方向を向いていると判断した場合に、受信した前記位置標定信号に基づき前記移動体の位置を求める。

本発明によれば位置標定信号を送信した第１アンテナが基地局の方向を向いていると判断した場合にその位置標定信号に基づき移動体の位置標定を行うので、直接波である可能性の高い位置標定信号に基づき移動体の位置標定を行うことができる。このため、位置標定の精度を向上させることができる。また位置標定信号を送信した第１アンテナのビーム方向θ２を基地局側で求めるので、移動端末側の負荷を軽減することができる。

本発明のうちの他の一つは、上記位置標定方法であって、前記基地局は、受信した前記位置標定信号を送信した前記第１アンテナの前記指向角θ_Ｒの範囲に前記基地局が存在する場合に、受信した前記位置標定信号を送信した前記第１アンテナが前記基地局の方向を向いていると判断する。

このように第１アンテナが基地局の方向を向いているか否かは、例えば、第１アンテナの前記指向角θ_Ｒの範囲に基地局が存在するか否かに基づいて判断する。

本発明のうちの他の一つは、上記位置標定方法であって、前記移動端末が、前記第１アンテナから送信する前記位置標定信号に、前記基準軸と前記複数の第１アンテナの夫々のビーム方向とがなす角θ_０を示す情報を付帯させ、前記基地局が、前記位置標定信号とともに前記基準軸と前記複数の第１アンテナの夫々のビーム方向とがなす角θ_０を示す前記情報を受信して記憶する。

本発明によれば、第１アンテナから送信する位置標定信号に、基準軸と複数の第１アンテナの夫々のビーム方向とがなす角θ_０を示す情報を付帯させるので、基地局に予め基準軸と複数の第１アンテナの夫々のビーム方向とがなす角θ_０を示す情報を記憶させておく必要がなく、情報を記憶させる手間や基地局の負荷を軽減することができる。また第１アンテナの様々な態様（例えば、第１アンテナの数、形状、設置方向等のバリエーション）に柔軟に対応することができる。

本発明のうちの他の一つは、上記位置標定方法であって、前記移動端末が、前記第１アンテナから送信する前記位置標定信号に、当該第１アンテナの指向角θ_Ｒを示す情報を付帯させ、前記基地局が、前記位置標定信号とともに前記指向角θ_Ｒを示す前記情報を受信して記憶する。

本発明によれば、基地局に予め第１アンテナの指向角θ_Ｒを示す情報を記憶させておく必要がなく、情報を記憶させる手間や基地局の負荷を軽減することができる。また第１アンテナの様々な態様（指向角θ_Ｒの違い）に柔軟に対応することができる。

本発明のうちの他の一つは、上記位置標定方法であって、前記基地局が、前記複数の第１アンテナの夫々の間の相対的な位置関係を記憶し、前記移動端末から受信した一の前記第１アンテナの前記ビーム方向θ_２と前記相対的な位置関係とに基づき、他の前記第１アンテナの前記ビーム方向θ_２を求める。

本発明によれば、移動端末から基地局に送信する情報を減らすことができる。また情報を記憶させる手間や移動端末の負荷を軽減することができる。

本発明のうちの他の一つは、上記位置標定方法であって、前記移動端末が、前記第１アンテナから送信する前記位置標定信号に、前記複数の第１アンテナの夫々の間の相対的な位置関係を示す情報を付帯させ、前記基地局が、前記位置標定信号とともに前記相対的な位置関係を示す前記情報を受信して記憶する。

本発明によれば、第１アンテナの態様（相対的な位置関係の違い）に柔軟に対応することができる。

その他、本願が開示する課題、及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄、及び図面により明らかにされる。

本発明によれば、位置標定システムによる移動体の位置の標定精度を向上させることができる。

位置標定システム１の概略的な構成を示す図である。 サーバ装置１０の主なハードウエアを説明する図である。 サーバ装置１０の主な機能を説明する図である。 移動端末３０の主なハードウエアを説明する図である。 移動端末３０の主な機能を説明する図である。 基地局２０の主なハードウエアを説明する図である。 基地局２０の主な機能を説明する図である。 位置標定信号８００を説明する図である。 基地局２０の設置現場周辺の様子の一例を示す図である。 アンテナ２５と移動端末３０の位置関係を説明する図である。 基地局２０と移動端末３０の位置関係を説明する図である。 アンテナ３４の構造を簡略化して示した平面図である。 アンテナ３４の構造を図１２に示すＡ−Ａ’線で切断して示した断面図である。 移動端末３０へのアンテナ３４の搭載例を示す図である。 移動端末３０の機軸方向、４つのアンテナ３４ａ〜３４ｄの夫々の指向角、及びアンテナ３４ｂのビーム方向の関係を示す図である。 直接波を送信している可能性の高いアンテナの特定方法を説明する図である。 位置標定処理Ｓ１７００を説明するフローチャートである。 位置標定処理Ｓ１８００を説明するフローチャートである。 アンテナ構造６０の正面図（平面図）である。 図１９のアンテナ構造６０を同図のＢ−Ｂ’線で切断して−Ｙ方向から＋Ｙ方向に眺めた断面図である。

図１に実施形態として説明する位置標定システム１の概略的な構成を示している。位置標定システム１は、例えば、移動体３（車両や歩行者等）の現在位置を監視するシステム、移動体３の安全確保に関するシステム、移動体３の道案内や目的地までの誘導を行うシステム、移動体３に移動体３の現在地周辺の情報等を提供するシステム、地下街やビル街等での移動体３（人）の避難誘導システム、倉庫や工場等において移動体３（商品や搬送車両等）の流れを管理するシステム、工場等において移動体３（ロボット、搬送車両等）を誘導するシステムなどに適用される。

位置標定システム１は、データセンタなどに設けられるサーバ装置１０、位置標定システム１が適用される地域の各所に設けられる複数の基地局２０、及び移動体３に搭載もしくは携帯される移動端末３０などを含んで構成されている。

基地局２０は、構造物２（屋内であれば柱や建物の壁等、屋外であれば電柱や鉄塔等）の所定の高さ位置に設けられる。基地局２０及び移動端末３０は、有線もしくは無線（電磁波を用いた通信等）による通信ネットワーク５（専用線、公衆回線、インターネット等）を介してサーバ装置１０と通信可能に接続している。

図２にサーバ装置１０のハードウエア構成を示している。同図に示すように、サーバ装置１０は、ＣＰＵやＭＰＵなどを用いて構成される中央処理装置１１、半導体メモリ（ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＮＶＲＡＭ等）やハードディスク装置などの記憶装置１２、キーボードやマウスなどの入力装置１３、液晶ディスプレイなどの表示装置１４、サーバ装置１０を通信ネットワーク５に接続するための通信インタフェース１５などを備える。これらの各構成要素はバス１８を介して通信可能に接続されている。

サーバ装置１０は、例えば、移動体３の現在位置の把握、管理、追跡等を支援する機能などを備えている。上記表示装置１４には、例えば、移動体３の現在位置や移動方向などを示す情報がリアルタイムに表示される。

図３にサーバ装置１０の機能を示している。同図に示すように、サーバ装置１０は、情報収集部１０１、情報提供部１０２、及び設定情報記憶部１０３を備える。これらの機能は、サーバ装置１０が備えるハードウエアによって、もしくは、サーバ装置１０の中央処理装置１１が記憶装置１２に格納されているプログラムを読み出して実行することによって実現される。

情報収集部１０１は、基地局２０もしくは移動端末３０から、移動端末３０の現在位置等の情報を随時収集する。情報提供部１０２は、例えば、移動端末３０や基地局２０に対して、道案内情報、目的地までの誘導情報、現在位置周辺の地理情報、移動体３の現在位置や移動方向等の監視情報、移動体３の安全確保に関する情報などの各種の情報を提供する。設定情報記憶部１０３は、例えば、基地局２０の設置位置を示す情報（緯度、経度、設置高さ等）などを設定情報として記憶する。

図４に移動端末３０のハードウエア構成を示している。同図に示すように、移動端末３０は、ＣＰＵやＭＰＵなどを用いて構成される中央処理装置３１、半導体メモリ（ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＮＶＲＡＭ等）やハードディスク装置などで構成される記憶装置３２、後述する位置標定信号８００の送信や他の装置との間での無線通信を行う無線通信インタフェース３３、無線通信インタフェース３３によって行われる上記無線通信に用いられる複数のアンテナ３４ａ〜３４ｄ（以下の説明においてこれらをアンテナ３４（第１アンテナ）と総称することがある。）、タッチパネルや操作ボタンなどの入力装置３５、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの表示装置３６、及び移動体３に設定された所定の基準軸である機軸が現在向いている方向（以下、機軸方向とも称する。）を示す信号を出力する方位センサ３７を備える。各構成要素はバス３８を介して通信可能に接続されている。

アンテナ３４は、例えば、円偏波指向性アンテナなどの指向性アンテナである。尚、移動端末３０を壁等の障害物が存在する屋内等で用いる場合には、アンテナ３４として円偏波指向性アンテナを用いることが好ましい。円偏波の反射波（又は定在波）の偏波面は、壁等の障害物で反射した際に反転するが、円偏波指向性アンテナを用いることで反射波や定在波を効果的に減衰させることができる。アンテナ３４は、移動端末３０の筐体と一体に設けられていてもよいし、移動端末３０の筐体とは別体に設けられていてもよい。

方位センサ３７は、例えば、電子コンパス（デジタルコンパス）、磁気方位センサ、フラックスゲートセンサ、ＧＰＳ（Global Positioning system）などを用いて構成される。尚、方位センサ３７が出力する情報（方位を示す情報）は、後述するＸ−Ｙ座標系に合わせて較正されており、後述するＸ−Ｙ平面を基準とする機軸方向を出力することができる。

図５に移動端末３０が備える主な機能を示している。同図に示すように、移動端末３０は、位置標定信号送信部３０１、情報送受信部３０２、情報表示部３０３、機軸方向取得部３０４、及びアンテナビーム方向算出部３０５を備える。これらの機能は、移動端末３０が備えるハードウエアによって、もしくは、移動端末３０の中央処理装置３１が記憶装置３２に格納されているプログラムを読み出して実行することによって実現される。

上記機能のうち、位置標定信号送信部３０１は、移動端末３０の現在位置の標定に用いられる無線信号（以下、位置標定信号８００と称する。）を生成し、生成した位置標定信号８００を無線通信インタフェース３３から送信する。

情報送受信部３０２は、無線通信インタフェース３３による無線通信や通信ネットワーク５による有線通信によりサーバ装置１０もしくは基地局２０と通信し、移動体３に提供する情報の受信（ダウンロード）や、サーバ装置１０もしくは基地局２０で利用される情報の送信（アップロード）などを行う。情報表示部３０３は、移動体３などに提示する情報を表示装置３６に出力する。

機軸方向取得部３０４は、方位センサ３７から出力される情報に基づき、現在の機軸方向を取得する。

アンテナビーム方向算出部３０５は、機軸方向取得部３０４によって取得される機軸方向と、前述した基準軸とアンテナ３４の夫々のビーム方向とがなす角θ_０とに基づき、後述するＸ−Ｙ平面を基準としたアンテナ３４のビーム方向θ_２（Ｘ軸基準）を求める。尚、後述するように、アンテナビーム方向算出部３０５は基地局２０側に設けることもできる。

図６に基地局２０のハードウエア構成を示している。同図に示すように、基地局２０は、ＣＰＵやＭＰＵなどを用いて構成される中央処理装置２１、半導体メモリ（ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＮＶＲＡＭ等）やハードディスク装置などで構成される記憶装置２２、基地局２０を通信ネットワーク５に接続するための通信インタフェース２３、無線通信を行う無線通信インタフェース２４、複数のアンテナ２５ａ〜２５ｄ（以下の説明においてこれらをアンテナ２５（第２アンテナ）と総称することがある。）、及びアンテナ切替スイッチ２６などを備える。これらの各構成要素は、バス２８を介して通信可能に接続されている。

中央処理装置２１は、記憶装置２２に格納されているプログラムを読み出して実行することにより基地局２０の様々な機能を実現する。無線通信インタフェース２４は、移動端末３０から送信された位置標定信号８００を受信する。

アンテナ２５は、複数のアンテナ２５（指向性アンテナ、円偏波指向性アンテナ等）を含む。アンテナ切替スイッチ２６は、複数のアンテナ２５ａ〜２５ｄのうちのいずれかを順次選択して無線通信インタフェース２４に接続する。尚、位置標定システム１を壁等の障害物が存在する屋内等で用いる場合には、アンテナ２５として円偏波指向性アンテナを用いることが好ましい。円偏波の反射波（又は定在波）の偏波面は壁等での反射時に反転するので、アンテナ２５として円偏波指向性アンテナを用いることで反射波（又は定在波）を効果的に減衰させることができるからである。

図７に基地局２０が備える主な機能を示している。同図に示すように、基地局２０は、通信処理部２０１、位置標定信号受信部２０２、設定情報記憶部２０３、位置標定部２０４、アンテナビーム方向算出部２０５、及びアンテナビーム方向判定部２０６を備える。尚、これらの機能は、基地局２０が備えるハードウエアによって、もしくは、基地局２０の中央処理装置２１が記憶装置２２に格納されているプログラムを読み出して実行することにより実現される。

通信処理部２０１は、無線通信インタフェース２４や通信インタフェース２３によって移動端末３０やサーバ装置１０との間でデータの送信又は受信を行う。

位置標定信号受信部２０２は、無線通信インタフェース２４及びアンテナ切替スイッチ２６を制御して移動端末３０から送信される位置標定信号８００を受信する。

設定情報記憶部２０３は、前述した設定情報（例えば、当該基地局２０の現在位置を示す情報（緯度、経度、設置高さ等））を記憶する。

位置標定部２０４は、位置標定信号受信部２０２が受信した位置標定信号８００に基づき移動端末３０の現在位置を標定する。位置標定部２０４によって行われる位置標定の仕組みについては後述する。尚、位置標定部２０４によって標定された移動端末３０の現在位置は、通信処理部２０１によってサーバ装置１０や移動端末３０に随時送信される。

アンテナビーム方向算出部２０５は、位置標定信号８００とともに移動端末３０から送られてくる機軸方向と、記憶装置１２に記憶している前述した基準軸とアンテナの夫々のビーム方向とがなす角θ_０とに基づき、後述するＸ−Ｙ平面を基準としたアンテナのビーム方向θ_２（Ｘ軸基準）を求める。

アンテナビーム方向判定部２０６は、移動端末３０から送信された位置標定信号８００に含まれている情報に基づき、受信した位置標定信号８００を送信したアンテナ３４が基地局２０の方向を向いているか否かを判断する。この判断の詳細については後述する。

＜位置標定の原理＞
次に位置標定システム１による移動端末３０の現在位置の標定原理について説明する。まず位置標定システム１の基本的な動作として、移動体３の移動速度に対して十分に短い時間間隔で複数のアンテナ３４ａ〜３４ｄを順次切り替えて位置標定信号８００を送信するものとする。また基地局２０の無線通信インタフェース２３は、上記時間間隔よりも十分に短い時間間隔で複数のアンテナ２５ａ〜２５ｄを周期的に切り換えながら、スペクトル拡散された無線信号からなる位置標定信号８００を受信するものとする。

図８に移動端末３０から送信される位置標定信号８００の一例を示している。同図に示すように、位置標定信号８００は、制御信号８１１、測定信号８１２、端末情報８１３、アンテナＩＤ８１４、ビーム方向θ_２８１５、及び機軸方向８１６などの信号又は情報を含んでいる。尚、同図におけるアンテナＩＤ８１４、ビーム方向θ_２８１５、及び機軸方向８１６については必ずしも位置標定信号８００に含まれている必要はなく、位置標定システム１の構成態様に応じて適宜設定される。

制御信号８１１には変調波や各種の制御信号が含まれている。測定信号８１２には、数ｍ秒程度の無変調波（例えば、基地局２０に対する移動端末３０の存在する方向や基地局２０に対する移動端末３０までの相対距離の検出に用いる信号（例えば、２０４８チップの拡散符号））が含まれている。端末情報８１３には、移動端末３０を識別する情報(以下、移動端末ＩＤと称する。）が含まれている。

アンテナＩＤ８１４には、当該位置標定信号８００を送信してきた移動端末３０のアンテナ３４を特定する情報である、移動端末３０のアンテナ３４ごとに付与される識別子（以下、アンテナＩＤと称する。）が設定される。基地局２０は、アンテナＩＤ８１４を参照することにより、その位置標定信号８００が移動端末３０のいずれのアンテナ３４から送信されたものであるのかを知ることができる。

ビーム方向θ_２８１５には、当該位置標定信号８００を送信した移動端末３０のアンテナ３４について求められる、後述するビーム方向θ_２（Ｘ軸基準）（当該アンテナ３４から放射される無線信号の放射強度（放射電界強度等）が最大利得になる、後述するＸ−Ｙ平面における方向）が設定される。

機軸方向８１６には、移動端末３０が方位センサ３７から出力される情報に基づき求めた移動体３の機軸方向が設定される。

図９に基地局２０と移動端末３０の位置関係を例示している。この例では移動端末３０が地上高ｈ（ｍ）の位置に存在しており、基地局２０が地上高Ｈ（ｍ）の位置に固定されている。基地局２０の直下から移動端末３０までの直線距離はＬ（ｍ）である。

図１０に基地局２０に設けられる複数のアンテナ２５と移動端末３０との関係を説明している。同図に示すように、４つのアンテナ２５ａ〜２５ｄは、夫々位置標定信号８００の１波長（例えば、位置標定信号８００として２．４ＧＨｚ帯の電波を用いた場合は波長λ＝１２．５ｃｍ）以下の間隔をあけて平面的に略正方形状に等間隔で隣接配置されている。アンテナ２５ａ〜２５ｄはいずれも指向性アンテナ（例えば、円偏波指向性アンテナ）である。尚、各アンテナ２５ａ〜２５ｄは、例えば、いずれも指向方向を斜め下方向に向けて設置されている。

同図において、アンテナ２５の高さ位置における水平方向とアンテナ２５に対する移動端末３０の方向とのなす角をαとすれば、例えば、
α＝ａｒｃＴａｎ(Ｄ（ｍ）/Ｌ（ｍ）)=ａｒｃＳｉｎ(ΔＬ（ｃｍ）/３（ｃｍ））
の関係がある。

尚、ΔＬ（ｃｍ）は、アンテナ２５を構成しているアンテナ２５ａ〜２５ｄのうち、特定の２つのアンテナ２５と移動端末３０との間の伝搬路長の差（以下、経路差とも称する。）である。

ここで４つのアンテナ２５ａ〜２５ｄのうち特定の２つのアンテナ２５で受信される位置標定信号８００の位相差をΔθとすると、
ΔＬ（ｃｍ）＝Δθ／（２π／λ（ｃｍ））
の関係がある。

また位置標定信号８００として、２．４ＧＨｚ帯の電波を用いた場合には、λ＝１２．５（ｃｍ）であるので、
α＝ａｒｃＳｉｎ（Δθ／π）
の関係がある。ここで測定可能範囲（−π／２＜Δθ＜π／２）内ではα＝Δθ（ラジアン）となるので、上式から基地局２０が存在する方向を特定することができる。

図１１に基地局２０の設置現場における基地局２０と移動端末３０の位置関係を示している。同図に示すように、基地局２０のアンテナ２５の地上高をＨ（ｍ）、移動端末３０の地上高をｈ（ｍ）、基地局２０の直下の地表面の位置を原点として直交座標軸（Ｘ軸、Ｙ軸）を設定した場合における、基地局２０から移動端末３０の方向とＸ軸とがなす角をΔΦ（ｘ）、基地局２０から移動端末３０の方向とＹ軸とがなす角をΔΦ（ｙ）とすれば、原点に対する移動端末３０の位置は次式から求めることができる。
Δｄ（ｘ）＝（Ｈ−ｈ）×Ｔａｎ（ΔΦ（ｘ））
Δｄ（ｙ）＝（Ｈ−ｈ）×Ｔａｎ（ΔΦ（ｙ））

そして原点の位置を（Ｘ１，Ｙ１）とすれば、移動端末３０の現在位置（Ｘｘ，Ｙｙ）は次式から求めることができる。
Ｘｘ＝Ｘ１＋Δｄ（ｘ）
Ｙｙ＝Ｙ１＋Δｄ（ｙ）

以上に説明した位置標定の方法については、例えば、特開２００４−１８４０７８号公報、特開２００５−３５１８７７号公報、特開２００５−３５１８７８号公報、及び特開２００６−２３２６１号公報等にも詳述されている。

＜移動端末のアンテナ＞
図１２及び図１３に移動端末３０に搭載されるアンテナ３４の構成例を示している。このうち図１２はアンテナ３４の構造を簡略化して示した平面図であり、図１３はアンテナ３４の構造を図１２に示すＡ−Ａ’線で切断して示した断面図である。

同図に示すように、本実施形態の移動端末３０には、破線で示す台座３００に固定された４つのアンテナ３４ａ〜３４ｄが設けられている。移動端末３０の無線通信インタフェース３３は、４つのアンテナ３４ａ〜３４ｄのうちの少なくともいずれかを選択して位置標定信号８００を送信する。

４つのアンテナ３４ａ〜３４ｄは、夫々構造及び特性が同じものを用いている。隣接するアンテナ３４のビーム方向は、互いに９０°ずつ異なる。４つのアンテナ３４ａ〜３４ｄのＸ−Ｙ平面上の指向角（Ｘ−Ｙ平面上のビーム方向を中心とする、当該ビーム方向の利得（最大利得）に対する利得が所定の割合（例えば５０％）以下になる角度範囲）は、いずれも９０°以上であり、４つのアンテナ３４ａ〜３４ｄの全体で後述するＸ−Ｙ平面上の全方位（３６０°）がカバーされるようになっている。

尚、説明の便宜上、本実施形態ではアンテナ３４の数を４つとしているが、アンテナ３４は２つ以上であれば移動端末３０にいくつ設けられていてもよい。但し、複数のアンテナ３４の全体でＸ−Ｙ平面上の全方位（３６０°）がカバーされるように移動端末３０に設けられていることを条件とする。

図１４に移動体３（移動端末３０）へのアンテナ３４の搭載例を示す。同図中、符号１４０で示す矢線は、Ｘ−Ｙ平面における移動体３の機軸方向を示す。尚、説明の便宜の為、本実施形態の位置標定システム１では、機軸方向とアンテナ３４ａのＸ−Ｙ平面上のビーム方向とは一致しているものとする。また本実施形態では、移動体３が移動する平坦な地表面にＸ−Ｙ平面座標を設定するものとする。

＜アンテナの向きと間接波の影響との関係＞
図１５に基地局２０の設置環境に存在する移動体３の機軸方向、４つのアンテナ３４ａ〜３４ｄの夫々の指向角、及びアンテナ３４ｂのビーム方向の関係を示す。ここで移動端末３０の近傍に無線信号を反射する性質を有する壁等の反射体１５０が存在する場合、移動端末３０に設けられているアンテナ３４ａ〜３４ｄごとに基地局２０対する間接波の影響が異なる。

例えば、同図に示す状況では、４つのアンテナ３４ａ〜３４ｄのうちアンテナ３４ｂについては、その指向角の範囲内に基地局２０が存在するため、当該アンテナ３４ｂから送信された位置標定信号８００については直接波として基地局２０に到達する可能性が高い。しかしアンテナ３４ｂ以外の他のアンテナ３４ａ，３４ｃ，３４ｄから送信された位置標定信号８００については、壁等の発射体１５０の影響を受けて間接波として基地局２０に到達する可能性が高い。従って、４つのアンテナ３４ａ〜３４ｄから送信される位置標定信号８００のうち、アンテナ３４ｂから送信される位置標定信号８００を用いて移動体３の位置標定を行うことで、位置標定精度の向上を図ることができる。

以上の観点に基づき、本実施形態の位置標定システム１では、移動体３の現在位置の標定に際し、４つのアンテナ３４ａ〜３４ｄのうちその指向角の範囲内に基地局２０が存在するアンテナ３４を特定し、特定したアンテナ３４から送信されてくる位置標定信号８００に基づき移動体３の位置標定を行うようにしている。このように本実施形態の位置標定システム１は、直接波である可能性が高い位置標定信号８００を積極的に選択して移動体３の位置標定を行うので、移動体３の位置標定精度の向上を図ることができる。

＜アンテナの特定方法＞
移動体３（移動端末３０）に設けられているアンテナ３４のうち、基地局２０に直接波を送信している可能性の高いアンテナ３４を特定する具体的な方法について説明する。

図１６はアンテナ３４の特定方法を説明する図である。同図において、角度θ_２は、基地局２０を原点として設定したＸ−Ｙ座標系におけるＸ軸と４つのアンテナ３４うちの一のアンテナ３４のビーム方向とがなす角（以下、ビーム方向θ_２（Ｘ軸基準）と称する。）である。ここでビーム方向θ_２（Ｘ軸基準）は、移動端末３０の方位センサ３７の情報から特定される移動体３の機軸方向と、移動体３に設定された前述の基準軸とアンテナ３４のビームの方向とがなす角θ_０（基準軸とアンテナ３４の相対的な位置関係）とから求めることができる。

基地局２０は、アンテナ３４ａ〜３４ｄの夫々から個別に送信されてくる位置標定信号８００に基づき、夫々個別に、基地局２０から見た移動体３が存在するＸ−Ｙ座標平面における方向θ_１＝ｔａｎ^−１（ｙ１／ｘ１）を求める。そしてビーム方向θ_２（Ｘ軸基準）が、θ_１−（θ_Ｒ／２）とθ_１＋（θ_Ｒ／２）との間（例えば、θ_１−θ_Ｒ／２＜θ_２≦θ_１＋θ_Ｒ／２。尚、左記の式において境界を含むか否かは任意に設定することができる。）であれば、当該アンテナ３４は基地局２０の方向を向いているアンテナであると判断する。

尚、隣接するアンテナ３４の指向角θ_Ｒが重なる場合、基地局２０の方向を向いているアンテナ３４が複数存在することがある。その場合、基地局２０は、予め設定された優先順位や電界強度の大きい順等、所定の優先順位に従ってアンテナ３４を選択し、選択したアンテナ３４から送信された位置標定信号８００を用いて移動体３の位置標定を行う。

＝位置標定処理＝
次に以上に説明した方法によって行われる、移動体３の位置標定に関する処理（以下、位置標定処理と称する。）について説明する。

＜位置標定処理（その１）＞
図１７は、上記位置標定処理の一例（以下、位置標定処理Ｓ１７００とも称する。）を説明するフローチャートである。尚、基地局２０はアンテナ３４のビーム方向θ_２を求める際に必要となる情報のうち、各アンテナ３４ａ〜３４ｄの指向角θ_Ｒを、記憶装置２２に予め記憶しているものとする。以下、同図とともに位置標定処理Ｓ１７００について説明する。

移動端末３０は、例えば、移動端末３０が予め設定されたタイミングが到来したことを検知したこと、移動端末３０に対して所定の操作が行われたこと、基地局２０から位置標定を実施する旨の通知を受信したことなどを契機として、位置標定処理Ｓ１７００を開始する。

移動端末３０は、まず方位センサ３７から出力される情報に基づき、当該移動体３のＸ−Ｙ平面上の機軸方向を求める（Ｓ１７１１）。

次に移動端末３０は、Ｓ１７１１で求めた機軸方向と、記憶装置３２に予め記憶している基準軸と各アンテナ３４ａ〜３４ｄのビームの方向とがなす角θ_０ａ〜θ_０ｄとに基づき、各アンテナ３４ａ〜３４ｄのビーム方向θ_２（Ｘ軸基準）を求める（Ｓ１７１２）。

次に移動端末３０は、アンテナ３４ａ〜３４ｄのうちの一つを選択し（Ｓ１７１３）、選択したアンテナ３４についての位置標定信号８００を生成し（Ｓ１７１４）、生成した位置標定信号８００を、Ｓ１７１３で選択したアンテナ３４から送信する（Ｓ１７１５）。

尚、移動端末３０は、位置標定信号８００の生成に際し、選択したアンテナ３４のアンテナＩＤを位置標定信号８００のアンテナＩＤ８１４に設定し、選択したアンテナ３４についてＳ１７１２で求めたビーム方向θ_２（Ｘ軸基準）を位置標定信号８００のビーム方向θ_２８１５に設定する。

次に移動端末３０は、Ｓ１７１３において当該移動端末３０に設けられている全てのアンテナ３４を選択済か否かを判断する（Ｓ１７１６）。全てのアンテナ３４を選択済であれば（Ｓ１７１６：ＹＥＳ）、移動端末３０は位置標定処理Ｓ１７００を終了する。未選択のアンテナ３４があれば（Ｓ１７１６：ＮＯ）、Ｓ１７１３に戻り、他のアンテナ３４について同様の処理を繰り返す。

基地局２０は、移動端末３０から送られてくる位置標定信号８００の受信をリアルタイムに待機している（Ｓ１７２１）。

基地局２０は、位置標定信号８００を受信すると（Ｓ１７２１：ＹＥＳ）、受信した位置標定信号８００に基づき、前述した位置標定の仕組みにより、基地局２０から見た移動端末３０が存在するＸ−Ｙ座標平面における方向θ_１＝ｔａｎ^−１（ｙ１／ｘ１）を求める（Ｓ１７２２）。

次に基地局２０は、求めたＳ１７２２で求めた移動端末３０が存在するＸ−Ｙ座標平面における方向θ１と、受信した位置標定信号８００に含まれているビーム方向θ_２（Ｘ軸基準）と、記憶している移動端末３０のアンテナ３４の指向角θ_Ｒとに基づき、ビーム方向θ_２（Ｘ軸基準）が、θ_１−（θ_Ｒ／２）とθ_１＋（θ_Ｒ／２）との間であるか否かを判断する（Ｓ１７２３）。

上記判断の結果、ビーム方向θ_２（Ｘ軸基準）が、θ_１−（θ_Ｒ／２）とθ_１＋（θ_Ｒ／２）との間であれば（Ｓ１７２３：ＹＥＳ）、Ｓ１７２１で受信した位置標定信号８００に基づき、前述した位置標定の仕組みにより、移動体３（移動端末３０）の現在位置を標定する（Ｓ１７２５）。その後は処理を終了する。

一方、上記判断の結果、ビーム方向θ_２（Ｘ軸基準）が、θ_１−（θ_Ｒ／２）とθ_１＋（θ_Ｒ／２）との間でなければ（Ｓ１７２３：ＮＯ）、Ｓ１７２０に戻り、移動端末３０の他のアンテナ３４から送信されてくる位置標定信号８００の受信を待機する。

尚、以上の説明では、アンテナ３４のビーム方向θ_２を求める際に必要となる情報のうち、移動端末３０の各アンテナ３４ａ〜３４ｄの指向角θ_Ｒを、基地局２０が記憶装置２２に予め記憶しているものとしたが、各アンテナ３４ａ〜３４ｄの指向角θ_Ｒを、Ｓ１７１５にて移動端末３０が送信する位置標定信号８００に含ませるようにしてもよい。そのようにすれば、基地局２０に予めの各アンテナ３４ａ〜３４ｄの指向角θ_Ｒを記憶させておく必要がなく、基地局２０の構成を簡素化することができる。また移動端末３０のアンテナ３４の様々な態様（指向角θ_Ｒの違い）に柔軟に対応することができる。

＜位置標定処理（その２）＞
図１８は、前述した位置標定システム１によって移動体３の位置標定を行う場合の処理の他の一例（以下、位置標定処理Ｓ１８００とも称する。）を説明するフローチャートである。前述した位置標定処理Ｓ１７００では、各アンテナ３４ａ〜３４ｄのビーム方向θ_２を移動端末３０側で求めているが（Ｓ１７１２）、位置標定処理Ｓ１８００では、アンテナ３４のビーム方向θ_２を基地局２０側で求めるようにしている。これによれば移動端末３０側の負荷を軽減することができる。

尚、基地局２０はアンテナ３４のビーム方向θ_２を求める際に必要となる情報のうち、移動端末３０の各アンテナ３４ａ〜３４ｄの指向角θ_Ｒ、及び基準軸と各アンテナ３４ａ〜３４ｄのビームの方向とがなす角θ_０ａ〜θ_０ｄを、予め記憶装置２２に記憶しているものとする。以下、同図とともに位置標定処理Ｓ１８００について説明する。

移動端末３０は、まず方位センサ３７から出力される情報に基づき、当該移動体３のＸ−Ｙ平面上の機軸方向を求める（Ｓ１８１１）。

次に移動端末３０は、アンテナ３４ａ〜３４ｄのうちの一つを選択し（Ｓ１８１２）、選択したアンテナ３４についての位置標定信号８００を生成し（Ｓ１８１３）、生成した位置標定信号８００を選択したアンテナ３４から送信する（Ｓ１８１４）。

尚、移動端末３０は、位置標定信号８００の生成に際し、選択したアンテナ３４のアンテナＩＤを位置標定信号８００のアンテナＩＤ８１４に設定し、Ｓ１８１１で求めたＸ−Ｙ平面上の機軸方向を位置標定信号８００の機軸方向８１６に設定する。

次に移動端末３０は、Ｓ１８１２において、当該移動端末３０に設けられている全てのアンテナ３４を選択済か否かを判断する（Ｓ１８１５）。全てのアンテナ３４を選択済であれば（Ｓ１８１５：ＹＥＳ）、移動端末３０は位置標定処理Ｓ１８００を終了する。未選択のアンテナ３４があれば（Ｓ１８１５：ＮＯ）、Ｓ１８１２に戻り、他のアンテナ３４について同様の処理を繰り返す。

基地局２０は、移動端末３０から送られてくる位置標定信号８００の受信をリアルタイムに待機している（Ｓ１８２１）。

基地局２０は、位置標定信号８００を受信すると（Ｓ１８２１：ＹＥＳ）、受信した位置標定信号８００に基づき、前述した位置標定の仕組みにより、基地局２０から見た移動体３（移動端末３０）が存在するＸ−Ｙ座標平面における方向θ_１＝ｔａｎ^−１（ｙ１／ｘ１）を求める（Ｓ１８２２）。

次に基地局２０は、位置標定信号８００とともに受信した移動体３の機軸方向と、記憶装置２２に記憶している基準軸とアンテナ３４のビームの方向とがなす角θ_０とに基づき、各アンテナ３４ａ〜３４ｄのビーム方向θ_２（Ｘ軸基準）を求める（Ｓ１８２３）。

次に基地局２０は、Ｓ１８２２で求めた移動端末３０が存在するＸ−Ｙ座標平面における方向θ１と、求めたビーム方向θ_２（Ｘ軸基準）と、記憶しているアンテナ３４の指向角θ_Ｒとに基づき、ビーム方向θ_２（Ｘ軸基準）が、θ_１−（θ_Ｒ／２）とθ_１＋（θ_Ｒ／２）との間であるか否かを判断する（Ｓ１８２４）。

上記判断の結果、ビーム方向θ_２（Ｘ軸基準）が、θ_１−（θ_Ｒ／２）とθ_１＋（θ_Ｒ／２）との間であれば（Ｓ１８２４：ＹＥＳ）、Ｓ１８２１で受信した位置標定信号８００に基づき、前述した位置標定の仕組みにより、移動体３（移動端末３０）の現在位置を標定する（Ｓ１８２５）。その後は処理を終了する。

一方、上記判断の結果、ビーム方向θ_２（Ｘ軸基準）が、θ_１−（θ_Ｒ／２）とθ_１＋（θ_Ｒ／２）との間でなければ（Ｓ１８２４：ＮＯ）、Ｓ１８２１に戻り、他のアンテナ３４から送信されてくる位置標定信号８００の受信を待機する。

このように、位置標定処理Ｓ１８００によれば、基地局２０側で基準軸と複数のアンテナ３４の夫々のビーム方向とがなす角θ_０を記憶し、受信した位置標定信号８００を送信したアンテナ３４のビーム方向θ２を基地局２０側で求めるので、移動端末３０側の負荷を軽減することができる。

尚、以上の説明では、アンテナ３４のビーム方向θ_２を求める際に必要となる情報のうち、移動端末３０の各アンテナ３４ａ〜３４ｄの指向角θ_Ｒや、基準軸と各アンテナ３４ａ〜３４ｄのビームの方向とがなす角θ_０ａ〜θ_０ｄを、基地局２０が記憶装置２２に予め記憶しているものとしたが、これらの情報はＳ１８１４にて移動端末３０が送信する位置標定信号８００に含ませるようにしてもよい。そのようにすれば、基地局２０に予めこれらの情報を記憶させておく必要がなく、基地局２０の構成を簡素化することができる。また移動端末３０のアンテナ３４の様々な態様（アンテナ３４の数、形状、設置方向等のバリエーション）にも柔軟に対応することができる。

＜移動端末のアンテナの他の構成例＞
図１９及び図２０に、アンテナ３４の他の構成（以下、アンテナ構造６０と称する。）を示す。このうち図１９はアンテナ構造６０の正面図（平面図）であり、図２０は図１９のアンテナ構造６０を同図のＢ−Ｂ’線で切断して−Ｙ方向から＋Ｙ方向に眺めた断面図である。

これらの図に示すように、略直方体形状の５つの筐体６１ａ〜６１ｅが所定厚の平面八角形状の支持筐体６２の一方の面側に配置されている。このうち筐体６１ｅは、支持筐体６２の面中心に配置され、筐体６１ａ〜６１ｄは、支持筐体６２の面中心の周りに互いに９０°ずれた位置関係になるように支持筐体６１ａの各側面に隣接させて配置されている。５つの筐体６１ａ〜６１ｅ及び支持筐体６２は、例えば、位置標定信号８００の透過性に優れた素材（例えば樹脂製の絶縁体）からなる。

筐体６１ａには、前述したアンテナ３４ａ及び前述した無線通信インタフェース３３として機能する無線通信インタフェース３３ａ（不図示）が内蔵されている。筐体６１ｂには、前述したアンテナ３４ｂと、前述した無線通信インタフェース３３として機能する無線通信インタフェース３３ｂ（不図示）とが内蔵されている。筐体６１ｃには、前述したアンテナ３４ｃ（不図示）と、前述した無線通信インタフェース３３として機能する無線通信インタフェース３３ｃ（不図示）とが内蔵されている。筐体６１ｄには、前述したアンテナ３４ｄと、前述した無線通信インタフェース３３として機能する無線通信インタフェース３３ｄ（不図示）とが内蔵されている。筐体６１ｅには、アンテナ３４ｅと、前述した無線通信インタフェース３３として機能する無線通信インタフェース３３ｅ（不図示）とが内蔵されている。

尚、筐体６１ａ〜６１ｄの夫々に内蔵されているアンテナ３４ａ〜３４ｄは、互いに夫々の指向方向が異なるように設けられている。またこの例では、図２０に示すように、アンテナ３４ａ〜３４ｄは、夫々の送信面(電波が放射される面）の法線ｋａ〜ｋｄ（同図では法線ｋｂのみ示している）が、支持筐体６２の上記中心を通る法線ｌに対して所定角度６３（例えば０°〜４５°）傾斜するように設けられている。

各アンテナ３４ａ〜３４ｅからは、アンテナ３４ａ〜３４ｅの２つ以上から同時に位置標定信号８００が送信されることがないように、例えば、順に（例えば時分割で）位置標定信号８００が送信される。

ところで、以上の説明は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。

例えば、各アンテナ３４ａ〜３４ｄの相対的な位置関係が既知である場合には、アンテナ３４ａ〜３４ｄのうち一のビーム方向θ_２（Ｘ軸基準）のみを基地局２０が受信もしくは算出し、他のアンテナ３４のビーム方向θ_２（Ｘ軸基準）については上記相対的な位置関係に基づき求めるようにしてもよい。そのようにすれば、移動端末３０から基地局２０に送信する情報量を減らすことができる。またこの場合、移動端末３０から基地局２０に上記相対的な位置関係を示す情報を通知する（例えば、位置標定信号８００に当該情報を付帯させる。）ようにしてもよい。そのようにすれば、第１アンテナの様々な態様（相対的な位置関係の違い）にも柔軟に対応することができる。

また以上の実施形態では、移動端末３０のアンテナ３４から位置標定信号８００を送信し、基地局２０のアンテナ２５でこれを受信して位置標定を行うようにしているが、これとは逆に位置標定信号８００を基地局２０から送信し、移動端末３０が位置標定信号８００を受信し、移動端末３０が、直接波を受信している可能性の高いアンテナ３４を選択し、選択したアンテナ３４が受信する位置標定信号８００に基づく位置標定を行うようにしてもよい。また移動端末３０が標定した当該移動端末３０の現在位置を示す情報を、移動端末３０から通信ネットワーク５や無線通信によりサーバ装置１０や基地局２０に送信するようにすれば、サーバ装置１０や基地局２０において移動体３の現在位置を把握することができる。

移動端末３０は、例えば、アクティブ型もしくはパッシブ型のＲＦＩＤタグとして機能するものであってもよい。この場合、位置標定信号８００を、電磁誘導によってＲＦＩＤタグが備えるアンテナコイルから自発的にもしくは受動的に、基地局２０に送信もしくは基地局２０から受信するようにしてもよい。

１ 位置標定システム
３ 移動体
２０ 基地局
２０２ 位置標定信号受信部
２０４ 位置標定部
２０５ アンテナビーム方向算出部
２０６ アンテナ方向判定部
２５ アンテナ
３０ 移動端末
３４ アンテナ
３７ 方位センサ
３０１ 位置標定信号送信部
３０４ 機軸方向取得部
３０５ アンテナビーム方向算出部
８００ 位置標定信号
８１４ アンテナＩＤ
８１５ ビーム方向θ_２
８１６ 機軸方向
Ｓ１７００ 位置標定処理
Ｓ１８００ 位置標定処理

Claims (9)

1. 移動体に移動端末及び複数の第１アンテナを設け、
   前記第１アンテナの夫々から前記移動端末の位置を標定するための無線信号である位置標定信号を送信し、
   基地局に所定の間隔で隣接させた複数の第２アンテナを設け、
   前記基地局が、複数の前記第２アンテナによって前記位置標定信号を受信し、前記第２アンテナの夫々によって受信される前記位置標定信号の位相差に基づき前記移動端末が存在する方向を求め、求めた前記方向に基づき前記移動端末の位置を求める、
   前記移動体の位置を標定する方法であって、
   前記移動端末に、前記移動体に設定された基準軸である機軸が現在向いている方向を示す情報である機軸方向を示す情報を出力する方位センサを設け、
   前記移動端末が、前記基準軸と前記複数の第１アンテナの夫々のビーム方向とがなす角θ_０を示す情報を記憶し、
   前記移動端末が、前記第１アンテナから送信する前記位置標定信号に、前記機軸方向と、前記基準軸と前記複数の第１アンテナの夫々のビーム方向とがなす角θ_０とから求まる当該第１アンテナのビーム方向θ_２を示す情報とを付帯させ、
   前記基地局が、
   前記第１アンテナの指向角θ_Ｒを示す情報を記憶し、
   前記第１アンテナの一つから前記位置標定信号を受信した際、
   前記第２アンテナの夫々によって受信される前記位置標定信号の位相差に基づき前記移動端末が存在する方向θ_１を求め、
   求めた方向θ_１と、受信した前記ビーム方向θ_２を示す情報と、記憶している前記第１アンテナの指向角θ_Ｒを示す情報とに基づき、受信した前記位置標定信号を送信した前記第１アンテナが前記基地局の方向を向いているか否かを判断し、受信した前記位置標定信号を送信した前記第１アンテナが前記基地局の方向を向いていると判断した場合に、受信した前記位置標定信号に基づき前記移動体の位置を求める
   位置標定方法。
2. 移動体に移動端末及び複数の第１アンテナを設け、
   前記第１アンテナの夫々から前記移動端末の位置を標定するための無線信号である位置標定信号を送信し、
   基地局に所定の間隔で隣接させた複数の第２アンテナを設け、
   前記基地局が、複数の前記第２アンテナによって前記位置標定信号を受信し、前記第２アンテナの夫々によって受信される前記位置標定信号の位相差に基づき前記移動端末が存在する方向を求め、求めた前記方向に基づき前記移動端末の位置を求める、
   前記移動体の位置を標定する方法であって、
   前記移動端末に、前記移動体に設定された基準軸である機軸が現在向いている方向を示す情報である機軸方向を示す情報を出力する方位センサを設け、
   前記移動端末が、前記第１アンテナから送信する前記位置標定信号に、前記機軸方向を示す情報を付帯させ、
   前記基地局が、
   前記第１アンテナの指向角θ_Ｒを示す情報と、前記基準軸と前記複数の第１アンテナの夫々のビーム方向とがなす角θ_０を示す情報とを記憶し、
   前記第１アンテナの一つから前記位置標定信号を受信した際、
   前記機軸方向を示す情報と、前記基準軸と前記複数の第１アンテナの夫々のビーム方向とがなす角θ_０を示す情報とに基づき、前記第１アンテナのビーム方向θ_２を求め、
   前記第２アンテナの夫々によって受信される前記位置標定信号の位相差に基づき前記移動端末が存在する方向θ_１を求め、
   求めた方向θ_１と、求めた前記ビーム方向θ_２と、記憶している前記第１アンテナの指向角θ_Ｒを示す情報とに基づき、受信した前記位置標定信号を送信した前記第１アンテナが前記基地局の方向を向いているか否かを判断し、受信した前記位置標定信号を送信した前記第１アンテナが前記基地局の方向を向いていると判断した場合に、受信した前記位置標定信号に基づき前記移動体の位置を求める
   位置標定方法。
3. 請求項１または２のいずれかに記載の位置標定方法であって、
   前記基地局は、受信した前記位置標定信号を送信した前記第１アンテナの前記指向角θ_Ｒの範囲に前記基地局が存在する場合に、受信した前記位置標定信号を送信した前記第１アンテナが前記基地局の方向を向いていると判断する
   位置標定方法。
4. 請求項２または３のいずれかに記載の位置標定方法であって、
   前記移動端末が、前記第１アンテナから送信する前記位置標定信号に、前記基準軸と前記複数の第１アンテナの夫々のビーム方向とがなす角θ_０を示す情報を付帯させ、
   前記基地局が、前記位置標定信号とともに前記基準軸と前記複数の第１アンテナの夫々のビーム方向とがなす角θ_０を示す前記情報を受信して記憶する
   位置標定方法。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の位置標定方法であって、
   前記移動端末が、前記第１アンテナから送信する前記位置標定信号に、当該第１アンテナの指向角θ_Ｒを示す情報を付帯させ、
   前記基地局が、前記位置標定信号とともに前記指向角θ_Ｒを示す前記情報を受信して記憶する
   位置標定方法。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の位置標定方法であって、
   前記基地局が、
   前記複数の第１アンテナの夫々の間の相対的な位置関係を記憶し、
   前記移動端末から受信した一の前記第１アンテナの前記ビーム方向θ_２と前記相対的な位置関係とに基づき、他の前記第１アンテナの前記ビーム方向θ_２を求める
   位置標定方法。
7. 請求項６に記載の位置標定方法であって、
   前記移動端末が、前記第１アンテナから送信する前記位置標定信号に、前記複数の第１アンテナの夫々の間の相対的な位置関係を示す情報を付帯させ、
   前記基地局が、前記位置標定信号とともに前記相対的な位置関係を示す前記情報を受信して記憶する
   位置標定方法。
8. 移動体に搭載される、複数の第１アンテナ及び移動端末と、
   所定の間隔で隣接させた複数の第２アンテナを有する基地局と、
   を含み、
   前記第１アンテナの夫々から前記移動端末の位置を標定するための無線信号である位置標定信号を送信し、
   前記基地局が、複数の前記第２アンテナによって前記位置標定信号を受信し、前記第２アンテナの夫々によって受信される前記位置標定信号の位相差に基づき前記移動端末が存在する方向を求め、求めた前記方向に基づき前記移動端末の位置を求めることにより前記移動体の位置を標定する
   位置標定システムであって、
   前記移動端末は、前記移動体に設定された基準軸である機軸が現在向いている方向を示す情報である機軸方向を示す情報を出力する方位センサを有し、
   前記移動端末は、前記基準軸と前記複数の第１アンテナの夫々のビーム方向とがなす角θ_０を示す情報を記憶し、
   前記移動端末は、前記第１アンテナから送信する前記位置標定信号に、前記機軸方向と、前記基準軸と前記複数の第１アンテナの夫々のビーム方向とがなす角θ_０とから求まる当該第１アンテナのビーム方向θ_２を示す情報とを付帯させ、
   前記基地局は、
   前記第１アンテナの指向角θ_Ｒを示す情報を記憶し、
   前記第１アンテナの一つから前記位置標定信号を受信した際、
   前記第２アンテナの夫々によって受信される前記位置標定信号の位相差に基づき前記移動端末が存在する方向θ_１を求め、
   求めた方向θ_１と、受信した前記ビーム方向θ_２を示す情報と、記憶している前記第１アンテナの指向角θ_Ｒを示す情報とに基づき、受信した前記位置標定信号を送信した前記第１アンテナが前記基地局の方向を向いているか否かを判断し、受信した前記位置標定信号を送信した前記第１アンテナが前記基地局の方向を向いていると判断した場合に、受信した前記位置標定信号に基づき前記移動体の位置を求める
   位置標定システム。
9. 移動体に搭載される、複数の第１アンテナ及び移動端末と、
   所定の間隔で隣接させた複数の第２アンテナを有する基地局と、
   を含み、
   前記第１アンテナの夫々から前記移動端末の位置を標定するための無線信号である位置標定信号を送信し、
   前記基地局が、複数の前記第２アンテナによって前記位置標定信号を受信し、前記第２アンテナの夫々によって受信される前記位置標定信号の位相差に基づき前記移動端末が存在する方向を求め、求めた前記方向に基づき前記移動端末の位置を求めることにより前記移動体の位置を標定する
   位置標定システムであって、
   前記移動端末は、前記移動体に設定された基準軸である機軸が現在向いている方向を示す情報である機軸方向を示す情報を出力する方位センサを有し、
   前記移動端末は、前記第１アンテナから送信する前記位置標定信号に、前記機軸方向を示す情報を付帯させ、
   前記基地局は、
   前記第１アンテナの指向角θ_Ｒを示す情報と、前記基準軸と前記複数の第１アンテナの夫々のビーム方向とがなす角θ_０を示す情報とを記憶し、
   前記第１アンテナの一つから前記位置標定信号を受信した際、
   前記機軸方向を示す情報と、前記基準軸と前記複数の第１アンテナの夫々のビーム方向とがなす角θ_０を示す情報とに基づき、前記第１アンテナのビーム方向θ_２を求め、
   前記第２アンテナの夫々によって受信される前記位置標定信号の位相差に基づき前記移動端末が存在する方向θ_１を求め、
   求めた方向θ_１と、求めた前記ビーム方向θ_２と、記憶している前記第１アンテナの指向角θ_Ｒを示す情報とに基づき、受信した前記位置標定信号を送信した前記第１アンテナが前記基地局の方向を向いているか否かを判断し、受信した前記位置標定信号を送信した前記第１アンテナが前記基地局の方向を向いていると判断した場合に、受信した前記位置標定信号に基づき前記移動体の位置を求める
   位置標定システム。

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