JP2013181922A - 位置標定方法、及び位置標定システム - Google Patents

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Abstract

【課題】位置標定システムによる位置の標定精度を向上する。
【解決手段】基地局20に第1のアンテナ対と第2のアンテナ対とを設け、第1のアンテナ対の各アンテナ251によって受信される位置標定信号900の位相差Δθ1を測定し、第2のアンテナ対の各アンテナ251によって受信される位置標定信号900の位相差Δθ2を測定し、移動端末30が複数の異なる位置の夫々から送信した位置標定信号900の夫々について測定した位相差Δθ1と位相差Δθ2とに基づき、夫々のマルチパスの影響度合いを求め、マルチパスの影響度合いが最も少ない位置標定信号900を選択し、選択した位置標定信号900に基づく位置標定の結果を移動体3の位置として出力するようにする。マルチパスの影響度合いは、位相差Δθ1と前記位相差Δθ2との差もしくは和を指標として判定する。
【選択図】図7

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、とくに位置標定システムによる位置の標定精度を向上する技術に関する。
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、高信頼度で測定することなどを目的として構成された3次元測位システムにおいて、歩行者の歩行を誘導し支援する受信した測定信号の品質を監視し、測定信号の品質に応じて測定結果を取捨選択することにより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、単一の発信手段においてアンテナを周期的に切替えながら測定信号を放射し、測定信号を受信手段によって受信し、受信した測定信号の位相を測定することにより発信手段からの距離と方向を算出する測位システムにおいて、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、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して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
特許文献1等に開示されているように、無線信号を用いて実現される測位システムにおいては、マルチパスや反射波の影響が大きな無線信号によって位置標定が行われてしまうと位置の標定精度が著しく低下する。とくに測位システムを障害物の多い屋内等に設ける場合は、壁や床等によって位置標定信号が反射され、マルチパスや反射波の影響が大きくなる。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、位置の標定精度を向上することが可能な、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、移動体の位置を標定する方法であって、移動体に設けられた移動端末から、当該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、第1のアンテナ対と第2のアンテナ対とを、前記第1のアンテナ対の各アンテナによって受信される前記位置標定信号の経路差と前記第2のアンテナ対の各アンテナによって受信される前記位置標定信号の経路差とが一致するように設け、前記基地局は、前記第1のアンテナ対の各アンテナ又は前記第2のアンテナ対の各アンテナによって受信される前記位置標定信号の位相差Δθ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体の位置を求め、前記第1のアンテナ対の各アンテナによって受信される前記位置標定信号の位相差Δθ1を測定し、前記第2のアンテナ対の各アンテナによって受信される前記位置標定信号の位相差Δθ2を測定し、前記移動端末が複数の異なる位置の夫々から送信した前記位置標定信号の夫々について測定した前記位相差Δθ1と前記位相差Δθ2とに基づき、夫々の前記マルチパスの影響度合いを求め、前記マルチパスの影響度合いが最も少ない前記位置標定信号を選択し、選択した前記位置標定信号に基づく位置標定の結果を前記移動体の位置として出力する。
本発明はこのように移動端末が複数の異なる位置の夫々から送信した位置標定信号の夫々について測定した位相差Δθ1と位相差Δθ2とに基づき、夫々のマルチパスの影響度合いを求め、マルチパスの影響度合いが最も少ない位置標定信号を選択し、その位置標定信号に基づく位置標定の結果を移動体の位置として出力するので、移動体の位置の標定精度を向上させることができる。
本発明の他の一つは、上記位置標定方法であって、前記基地局は、前記移動端末の位置を、前記位相差Δθ2の測定結果が前記位相差Δθ1の測定結果に対して符号が反転する測定基準を用いて前記位相差Δθ1及び前記位相差Δθ2を測定し、測定した前記位相差Δθ1及び前記位相差Δθ2の夫々に含まれている誤差を相殺すべく、前記位相差Δθ1と前記位相差Δθ2との差を取ることにより求め、前記移動端末から受信した前記位置標定信号の前記マルチパスの影響度合いを、前記位相差Δθ2の測定結果と前記位相差Δθ1の測定結果の符号が一致する測定基準を用いて前記位相差Δθ1及び前記位相差Δθ2を測定しこれにより測定された前記位相差Δθ1と前記位相差Δθ2との差として求める。
また本発明の他の一つは、上記位置標定方法であって、前記基地局は、マルチパスの影響度合いを求めた前記位置標定信号のうち、測定した前記位相差Δθ1と測定した前記位相差Δθ2との差が最も0に近いものを前記マルチパスの影響度合いが最も少ない前記位置標定信号として選択する。
このように移動端末から受信した位置標定信号のマルチパスの影響度合いは、例えば、位相差Δθ2の測定結果と位相差Δθ1の測定結果の符号が一致する測定基準を用いて位相差Δθ1及び位相差Δθ2を測定し、これにより測定された位相差Δθ1と位相差Δθ2との差として求めることができる。またこの差が最も0に近いものをマルチパスの影響度合いが最も少ない位置標定信号として選択することで、マルチパスの影響度合いが最も少ない位置標定信号を確実に選択することができる。
本発明の他の一つは、上記位置標定方法であって、前記位置標定部は、前記移動端末の位置を、前記位相差Δθ2の測定結果が前記位相差Δθ1の測定結果に対して符号が反転する測定基準を用いて前記位相差Δθ1及び前記位相差Δθ2を測定し、測定した前記位相差Δθ1及び前記位相差Δθ2の夫々に含まれている誤差を相殺すべく、前記位相差Δθ1と前記位相差Δθ2との差を取ることにより求め、前記マルチパス評価情報取得部は、前記移動端末から受信した前記位置標定信号の前記マルチパスの影響度合いを、測定した前記位相差Δθ1と前記位相差Δθ2との和として求める。
また本発明の他の一つは、上記位置標定方法であって、前記基地局は、マルチパスの影響度合いを求めた前記位置標定信号のうち、測定した前記位相差Δθ1と測定した前記位相差Δθ2との和が、測定した前記位相差Δθ1及び前記位相差Δθ2の夫々に含まれている誤差の和に最も近いものを前記マルチパスの影響度合いが最も少ない前記位置標定信号として選択する。
このように移動端末から受信した位置標定信号のマルチパスの影響度合いは、例えば、位相差Δθ2の測定結果が位相差Δθ1の測定結果に対して符号が反転する測定基準を用いて位相差Δθ1及び位相差Δθ2を測定し、これにより測定された位相差Δθ1と位相差Δθ2との和として求めることができる。またこの和が、測定した位相差Δθ1及び位相差Δθ2の夫々に含まれている誤差の和に最も近いものをマルチパスの影響度合いが最も少ない位置標定信号として選択することで、マルチパスの影響度合いが最も少ない位置標定信号を確実に選択することができる。
本発明の他の一つは、上記位置標定方法であって、前記第1のアンテナ対及び前記第2のアンテナ対を、前記第1のアンテナ対の各アンテナ及び前記第2のアンテナ対の各アンテナが等間隔を開けて平面上に正方形状になるように配置する。
第1のアンテナ対の各アンテナ及び第2のアンテナ対の各アンテナをこのような配置とすることで、第1のアンテナ対の各アンテナによって受信される位置標定信号の経路差と第2のアンテナ対の各アンテナによって受信される位置標定信号の経路差とを確実に一致させることができる。
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位置の標定精度を向上することができる。
第1実施形態の位置標定システム1の概略的な構成を示す図である。 サーバ装置10のハードウエア構成を説明する図である。 サーバ装置10の機能を説明する図である。 移動端末30のハードウエア構成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のハードウエア構成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。 マルチパス評価情報取得部205の詳細を説明する図である。 位置標定信号900のデータフォーマットの一例を示す図である。 基地局20の設置現場周辺の様子の一例を示す図である。 アンテナ群25を構成している各アンテナ251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。 位置標定処理S1300を説明するフローチャートである。
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に対して道案内や目的地までの誘導を行うシステム、移動体3に対して現在地周辺の情報等を提供するシステム、地下街やビル街等における移動体3(人)の避難誘導システム、倉庫や工場等における移動体3(商品や搬送車両等)の流れを管理するシステム、工場等における移動体3(ロボット、搬送車両等)の誘導システムなどに適用される。
位置標定システム1は、データセンタやシステムセンタなどに設けられたサーバ装置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で構成される記憶装置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。尚、これらの構成要素はバス18を介して互いに通信可能に接続されている。表示装置14には、例えば、移動体3(移動端末30)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が備える主な機能を示している。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によって行われる無線通信に用いられるアンテナ34、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、RTC(Real Time Clock)等を用いて構成される計時装置37、及び変位取得装置38を備える。これらの構成要素はバス39を介して互いに通信可能に接続されている。
アンテナ34は例えば指向性アンテナである。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。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は円偏波指向性アンテナであることが望ましい。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からである。
変位取得装置38は、移動端末30の変位を取得するセンサを備える。センサは、例えば、移動体3が備える車輪の回転(回転角)を検出する回転センサ(ロータリーエンコーダ、レゾルバ等)、移動体3の移動速度を検出する速度センサ、移動体3の加速度を検出する加速度センサ、移動体3に設けられている車輪の角速度を検出する角速度センサ、移動体3に設けられている車輪の角加速度を検出する角加速度センサなどである。変位取得装置38は、センサの計測値に基づき、例えば、所定の基準時刻からの移動端末30の変位(移動量、位置の変化量)を取得する。
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、及び情報表示部303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の位置の標定に用いられる無線信号(以下、位置標定信号と称する)を無線通信インタフェース33から送信する。また位置標定信号送信部301は、予め設定されたタイミング(例えば、一定時間ごと、ユーザによって登録された時間等)が到来すると位置標定信号を自動的に送信する機能を有する。後述するように、この位置標定信号には、変位計測装置38によって計測された移動端末30の変位を示す情報(以下、変位情報と称する。)が含まれている。
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に提示するための情報の受信(ダウンロード)や、サーバ装置10もしくは基地局20において用いられる各種情報の送信(アップロード)などを行う。例えば情報表示部303は、移動体3である人などに提示する情報を表示装置36に出力する。
図6に基地局20のハードウエア構成を示している。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、アンテナ群25、及びアンテナ切替スイッチ26などを備える。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が備える各種の機能を実現する。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を受信する。
アンテナ群25は、少なくとも4つのアンテナ251(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、アンテナ群25を構成しているいずれかのアンテナ251を選択し、選択したアンテナ251を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251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、マルチパス評価情報取得部205、端末変位判定部206、位置標定信号選択部207、及び位置標定結果出力部208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って実現される。
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の設置位置を示す情報(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に基づき移動端末30の位置を標定する。位置標定部204によって標定された移動体の位置を示す情報(標定結果)は、マルチパス評価情報取得部205によって位置標定信号900の識別子に対応づけて記憶される。
マルチパス評価情報取得部205は、移動端末30から送信された位置標定信号900についてのマルチパスや反射波の影響度合いを判定するための基礎となる情報(以下、評価情報と称する。)を取得する。
図8にマルチパス評価情報取得部205の詳細を示している。同図に示すように、マルチパス評価情報取得部205は、第1位相差測定部2051、第2位相差測定部2052、及び評価情報生成記憶部2053を備える。
第1位相差測定部2051は、基地局20の4つのアンテナ251のうち第1アンテナ251及び第2アンテナ251(以下、第1アンテナ251及び第2アンテナ251の組み合わせのことを第1のアンテナ対と称する。)により移動端末30から送られてくる位置標定信号を受信し、第1アンテナ251及び第2アンテナ251の夫々が受信した位置標定信号の位相差Δθ1を測定する。
第2位相差測定部2052は、基地局20の4つのアンテナ251のうち第3アンテナ251及び第4アンテナ251(以下、第3アンテナ251及び第4アンテナ251の組み合わせのことを第2のアンテナ対と称する。)により移動端末30から送られてくる位置標定信号を受信し、第3アンテナ251及び第4アンテナ251の夫々が受信した位置標定信号の位相差Δθ2を測定する。
尚、第1のアンテナ対と第2のアンテナ対は、第1のアンテナ対の各アンテナ251によって受信される位置標定信号の経路差と第2のアンテナ対の各アンテナ251によって受信される位置標定信号の経路差とが一致するように位置決めされて設けられる。
評価情報生成記憶部2053は、第1位相差測定部2051によって取得される位相差Δθ1と、第2位相差測定部2052によって取得される位相差Δθ2とに基づき、前述した評価情報を生成し、生成した評価情報を、受信した位置標定信号ごとに付与される識別子、その位置標定信号を用いて位置標定部204によって標定された移動体3の位置の標定結果、及びその位置標定信号を当該基地局20が受信した時刻と対応づけて記憶する。
図7に戻り、端末変位判定部206は、移動端末30から送られてくる変位情報に基づき、移動端末30の変位が、ある時点における移動端末30の位置から予め設定された所定の長さ(例えば、位置標定信号の1/4〜1波長程度の範囲の所定長さ)を超えたか否かを判定する。ここで上記のある時点は、例えば、基地局20が移動端末30から最初に位置標定信号を受信した時刻に設定される。
位置標定信号選択部207は、マルチパス評価情報取得部205によって記憶された、受信した位置標定信号の夫々に基づく評価情報を比較し、マルチパスの影響度合いが最少の位置標定信号を選択する。
位置標定結果出力部208は、位置標定信号選択部207によって選択された位置標定信号に基づき位置標定部204が標定した結果を移動体3の位置として出力する。尚、位置標定結果出力部208が出力した移動体3の位置は、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。
=位置標定の原理=
次に位置標定システムによる位置標定の原理について説明する。
移動端末30の位置標定信号送信部301は、自身に備えられているアンテナ34から位置標定信号を送信する。一方、基地局20の無線通信インタフェース23は、アンテナ群25を構成している複数のアンテナ251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を受信する。
図9に移動端末30から送信される位置標定信号のデータフォーマットの一例を示している。同図に示すように、位置標定信号900には、制御信号911、測定信号912、端末情報913、及び変位情報914などの信号及び情報が含まれている。
このうち制御信号911には、変調波や各種の制御信号が含まれている。測定信号912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913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。
変位情報914には、前述した変位情報(センサ取得値9142、計測時刻9141)が含まれている。センサ取得値9142には、変位取得装置38が備えるセンサの計測値(以下、センサ計測値とも称する。)が設定される。計測時刻9142には、そのセンサ取得値9141が計測された時刻(以下、計測時刻とも称する。)が設定される。
図10に基地局20と移動端末30の位置関係を例示している。同図に示すように、移動端末30は地上高h(m)の位置にあり、基地局20は地上高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11に基地局20のアンテナ群25を構成している複数のアンテナ251と移動端末30との関係を示している。同図に示すように、アンテナ群25は、位置標定信号900の1波長(例えば、位置標定信号900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た4つの円偏波指向性アンテナ(以下、アンテナ251a〜251dと称する。)を含んで構成されている。尚、各アンテナ251a〜251d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。
尚、本実施形態では、前述した第1アンテナ251はアンテナ251aであるものとし、第2アンテナ251はアンテナ251bであるものとし、第3アンテナ251はアンテナ251cであるものとし、第4アンテナ251はアンテナ251dであるものとする。
同図において、アンテナ群25の高さ位置における水平方向とアンテナ群25に対する移動端末30の方向とのなす角をαとすると、
α=arcTan(D(m)/L(m))=arcSin(ΔL(cm)/3(cm))
の関係がある。尚、上記のΔL(cm)は、アンテナ群25を構成しているアンテナ251のうち、特定の2つのアンテナ251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。
ここでアンテナ群25を構成している特定の2つのアンテナ251で受信される位置標定信号900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900として、例えば、2.4GHz帯の電波を用いた場合はλ=12.5(cm)であるので、
α=arcSin(Δθ/π)
の関係がある。また測定可能範囲(−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12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のアンテナ群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。
ところで、以上のようにして行われる位置標定に際しては、基地局20と移動端末30の水晶発振器に生じる周波数偏差を要因とする誤差が問題となる。例えば、水晶発振器の周波数安定度が±0.5ppmである場合は基地局20と移動端末30との間で最大1ppmの周波数偏差(2400Hz)が生じ、アンテナ切替スイッチ26の切替周期が32μsであれば2400Hz×32μs×360°=27.65°の位相差(誤差)が生じることになる。そこで本実施形態の位置標定システム1では、この測定誤差を次のようにして相殺するようにしている。
まず第1のアンテナ対の各アンテナ(第1アンテナ251a及び第2アンテナ251b)が受信する位置標定信号900の位相差Δθ1(第1アンテナ251aを基準として第2アンテナ251bの位相を測定した結果)は、移動端末30から第1アンテナ251aまでの位置標定信号900の伝搬経路と、移動端末30から第2アンテナ251bまでの位置標定信号900の伝搬経路との差(経路差)によって生じる位相差をΔθt1とし、測定誤差をF1とすれば、次式で表すことができる。
Δθ1=Δθt1+F1 ・・・式1
一方、第2のアンテナ対の各アンテナ(第3アンテナ251c及び第4アンテナ251d)が受信する位置標定信号900の位相差Δθ2(第3アンテナ251cを基準として第4アンテナ251dの位相を測定した結果)は、移動端末30から第3アンテナ251cまでの位置標定信号900の伝搬経路と、移動端末30から第4アンテナ251dまでの位置標定信号900の伝搬経路との差(経路差)によって生じる位相差をΔθt2とし、測定誤差をF2とすれば、次式で表すことができる。
Δθ2=−Δθt2+F2 ・・・式2
次に式1と式2の両辺の差を取れば次のようになる。
Δθ1−Δθ2=(Δθt1−(−Δθt2))+(F1−F2) ・・・式3
ここで前述したように、第1のアンテナ対と第2のアンテナ対は、第1のアンテナ対の各アンテナ251a,251bによって受信される位置標定信号900の経路差と第2のアンテナ対の各アンテナ251c,251dによって受信される位置標定信号900の経路差とが一致するように設けられている。そこでこの値をθtとすれば、右辺の(Δθt1−(−Δθt2))の値は2θtとなる。また誤差F1,F2は、第1のアンテナ対の測定時と第2のアンテナ対の測定時で通常はほぼ同じであるので、右辺の(F1−F2)の値は限りなく0に近くなる。そこでこれらの値を式3に代入して式を変形すれば次のようになる。
θt=(Δθ1−Δθ2)/2 ・・・式4
このように第1のアンテナ対と第2のアンテナ対の夫々によって位相差を測定することにより夫々の測定誤差F1,F2を相殺することができ、経路差による位相差θtを高い精度で取得することができる。このため、位置標定の精度を高めることができる。
尚、位相を測定する側にAGC(Automatic Gain Controller)等を設けて周波数偏差を減少させるようにすれば、式3の右辺の(F1−F2)の値をさらに0に近づけることができ、位置標定の精度をさらに高めることができる。
=直接波か否かの判定原理=
位置標定システム1において移動体3の位置の標定精度を確保するには、基地局20が移動端末30から直接波として受信した位置標定信号900に基づき位置標定を行う必要がある。以下では移動端末30から送られてくる位置標定信号900が直接波であるか否かを判定する原理(判定原理(その1)及び判定原理(その2))について説明する。
<判定原理(その1)>
判定原理(その1)は、基地局20は、第1のアンテナ対の各アンテナによって受信された位置標定信号900の位相差Δθ1を測定(第1アンテナ251aを基準として第2アンテナ251bの位相を測定)し、また第2のアンテナ対の各アンテナによって受信された位置標定信号900の位相差Δθ2を測定(第4アンテナ251dを基準として第3アンテナ251cの位相を測定)し、測定した位相差Δθ1と位相差Δθ2とに基づき、移動端末30から送られてくる位置標定信号900が直接波であるか否かの判定を行うものである。
ここで第1のアンテナ対の各アンテナ(第1アンテナ251a及び第2アンテナ251b)が受信する位置標定信号900の位相差Δθ1(第1アンテナ251aを基準として第2アンテナ251bの位相を測定した結果)は、移動端末30から第1アンテナ251aまでの位置標定信号900の伝搬経路と、移動端末30から第2アンテナ251bまでの位置標定信号900の伝搬経路との差(経路差)によって生じる位相差をΔθt1とし、測定誤差をF1、マルチパスや反射波の影響分をM1とすれば、次式で表すことができる。
Δθ1=Δθt1+F1+M1 ・・・式5
また第2のアンテナ対の各アンテナ(第3アンテナ251c及び第4アンテナ251d)が受信する位置標定信号900の位相差Δθ2(第4アンテナ251dを基準として第3アンテナ251cの位相を測定した結果)は、移動端末30から第3アンテナ251cまでの位置標定信号900の伝搬経路と、移動端末30から第4アンテナ251dまでの位置標定信号900の伝搬経路との差(経路差)によって生じる位相差をΔθt2(位相の測定に際して基準を逆にしているため、前述した位置標定の場合(式2)とΔθt2の符号が反転している。)とし、測定誤差をF2、マルチパスや反射波の影響分をM2とすれば、次式で表すことができる。
Δθ2=Δθt2+F2+M2 ・・・式6
次に式5と式6の両辺の差を取れば次のようになる。
Δθ1−Δθ2=(Δθt1−Δθt2)+(F1−F2)+(M1−M2)
・・・式7
ここで前述したように、第1のアンテナ対と第2のアンテナ対は、第1のアンテナ対の各アンテナ251によって受信される位置標定信号900の経路差と第2のアンテナ対の各アンテナ251によって受信される位置標定信号900の経路差とが一致するように設けられているので、式7の右辺の(Δθt1−Δθt2)の値は限りなく0に近くなる。また前述したように誤差F1,F2は、第1のアンテナ対の測定時と第2のアンテナ対の測定時で通常はほぼ同じであるので、式7の右辺の(F1−F2)の値は限りなく0に近くなる。そこでこれらの値を代入すれば式7は次のようになる。
Δθ1−Δθ2=M1−M2 ・・・式8
ここで第1のアンテナ対の各アンテナ251と第2のアンテナ対の各アンテナ251は、図11に示したように物理的な配置位置が異なっているので、各アンテナ251の夫々に対するマルチパスや反射波による影響は夫々異なっており、もし位置標定信号900がマルチパスや反射波であった場合にはM1≠M2となる。逆に位置標定信号900が直接波であった場合はM1=M2となる。このため、位相差Δθ1と位相差Δθ2とが一致するか否か(両者の差が0か否か、あるいは少なくとも予め設定された基準値以下であるか否か)を調べれば、移動端末30から送られてくる位置標定信号900が直接波であるか否かを判定することができることになる。
尚、以上に説明した仕組み(判定原理(その1))は、前述したΔΦ(x),ΔΦ(y)のいずれを求める場合にも適用することができる。即ちΔΦ(x),ΔΦ(y)の夫々を求める場合は、夫々個別にマルチパスや反射波の有無を判定することができる。
以上に説明したように、判定原理(その1)によれば、移動端末30から受信した位置標定信号900が直接波であるか否かを上記差に基づき判定することができる。
<判定原理(その2)>
判定原理(その2)は、基地局20は、第1のアンテナ対の各アンテナ251によって受信された位置標定信号900の位相差Δθ1を測定(第1アンテナ251aを基準として第2アンテナ251bの位相を測定)し、また第2のアンテナ対の各アンテナ251によって受信された位置標定信号900の位相差Δθ2を測定(第3アンテナ251cを基準として第4アンテナ251dの位相を測定)し、測定した位相差Δθ1と位相差Δθ2とに基づき移動端末30から送られてくる位置標定信号900が直接波であるか否かの判定を行うものである。
ここで第1のアンテナ対の各アンテナ(第1アンテナ251a及び第2アンテナ251b)が受信する位置標定信号900の位相差Δθ1(第1アンテナ251aを基準として第2アンテナ251bの位相を測定した結果)は、移動端末30から第1アンテナ251aまでの位置標定信号900の伝搬経路と、移動端末30から第2アンテナ251bまでの位置標定信号900の伝搬経路との差(経路差)によって生じる位相差をΔθt1とし、測定誤差をF1、マルチパスや反射波の影響分をM1とすれば、次式で表すことができる。
Δθ1=Δθt1+F1+M1 ・・・式9
また第2のアンテナ対の各アンテナ(第3アンテナ251c及び第4アンテナ251d)が受信する位置標定信号900の位相差Δθ2(第3アンテナ251cを基準として第4アンテナ251dの位相を測定した結果)は、移動端末30から第3アンテナ251cまでの位置標定信号900の伝搬経路と、移動端末30から第4アンテナ251dまでの位置標定信号900の伝搬経路との差(経路差)によって生じる位相差をΔθt2(位相の測定に際して基準を同一にしているため、前述した位置標定の場合(式2)とΔθt2の符号が一致している。)とし、測定誤差をF2、マルチパスや反射波の影響分をM2(位相の測定に際して基準を同一にしているため、Δθt2と符号が一致している。)とすれば、次式で表すことができる。
Δθ2=−Δθt2+F2−M2 ・・・式10
次に式9の両辺と式10の両辺との和を取れば次のようになる。
Δθ1+Δθ2=(Δθt1−Δθt2)+F1+F2+(M1−M2) ・・・式11
ここで前述したように、第1のアンテナ対と第2のアンテナ対は、第1のアンテナ対の各アンテナ251によって受信される位置標定信号900の経路差と第2のアンテナ対の各アンテナ251によって受信される位置標定信号900の経路差とが一致するように設けられているので、式11の右辺の(Δθt1−Δθt2)の値は0である。従って式11は次のようになる。
Δθ1+Δθ2=(F1+F2)+(M1−M2) ・・・式12
ここでF1とF2が十分に安定している(時間変動が小さい)場合、(F1+F2)の値(F1とF2が等しければ(この値をFとする)(F1+F2)=2F)は、ほぼ一定とみなすことができる。このため、(F1+F2)が予め経験値等として知れていれば、式12の左辺の値Δθ1+Δθ2が(F1+F2)と一致するか否か(両者の差が0か否か、あるいは少なくとも予め設定された基準値以下であるか否か)を調べることにより、移動端末30から送られてくる位置標定信号900が直接波であるか否かを判定することができる(直接波の場合はM1=0、M2=0となるので(M1−M2)=0、直接波でない場合はM1≠0、M2≠0となるので(M1−M2)≠0)。
尚、以上に説明した仕組み(判定原理(その2))は、前述したΔΦ(x),ΔΦ(y)のいずれを求める場合にも適用することができる。即ちΔΦ(x),ΔΦ(y)の夫々を求める場合は、夫々個別にマルチパスや反射波の有無を判定することができる。
以上に説明したように、判定原理(その2)によれば、位相差Δθ1及び位相差Δθ2の夫々に含まれている誤差が間接波の影響による成分に比べて充分に安定しており、当該誤差の値(F1+F2)が経験値として与えられている限り、移動端末30から受信した位置標定信号900が直接波であるか否かを上記和に基づき判定することができる。
尚、判定原理(その2)では、移動端末30から受信した位置標定信号900が直接波であるか否かの判定を、移動端末30の位置を求めるために測定した位相差Δθ1及び位相差Δθ2(位相差Δθ1の測定結果に対して符号が反転する測定基準を用いて測定されたΔθ2)をそのまま利用して行うことができるので、移動端末30の位置標定と位置標定信号900が直接波か否かの判定とを一度の測定で済ますことができ、位置標定と直接波か否かの判定にかかる基地局20や移動端末30の処理負荷を低減することができる。
=標定精度の向上=
前述した判定原理(その1)では、位相差Δθ1と位相差Δθ2との差を調べることにより位置標定信号900が直接波であるか否かの判定を行っているが(式8)、この判定に際して求める上記差の値は、位置標定信号900のマルチパスの影響度合いを示しており、位相差Δθ1と位相差Δθ2との差が0に近い値となる位置標定信号900ほど、マルチパスの影響度合いが小さいことを示している。
また前述した判定原理(その2)では、位相差Δθ1と位相差Δθ2との和を調べることにより位置標定信号900が直接波であるか否かの判定を行っているが(式12)、この判定に際して求める上記和の値は、位置標定信号900のマルチパスの影響度合いを示しており、位相差Δθ1と位相差Δθ2との和がF1+F2に近い値となる位置標定信号900ほど、マルチパスの影響度合いが小さいことを示している。
このように判定原理(その1)の場合には位相差Δθ1と位相差Δθ2との差を、また判定原理(その2)の場合には位相差Δθ1と位相差Δθ2との和を、夫々指標として用いることで、アンテナ群25が受信する位置標定信号900のマルチパスの影響度合いを判定することが可能である。
ところで、空間ダイバーシティの原理によれば、複数の反射波と直接波との合成波からなる間接波において、移動端末30の物理的位置が1/4波長〜1波長程度異なると、位置標定信号900に与えるマルチパスの影響度合いが変化する。
そこで、移動する移動端末30から送信される位置標定信号900を、基地局20側で移動端末30の物理的位置が1/4波長〜1波長程度移動する短い時間内に複数回にわたって受信するようにし、各位置標定信号900のうちマルチパスの影響度合いが最も少ないものを選択し、選択した位置標定信号900に基づく位置標定の結果を移動体3の位置として出力するようにすれば、移動体3の位置標定の精度を向上させることができる。
尚、基地局20は、移動端末30の物理的位置が1/4波長〜1波長程度変化したか否かは、例えば、移動端末30の移動速度を一定とみなすことにより判定することができる。また基地局20は、例えば、前述した位置標定信号900に含まれている変位情報914によっても、移動端末30の物理的位置が1/4波長〜1波長程度変化したか否かを判定することができる。
=位置標定処理=
図13に以上の方法を適用して位置標定を行うようにした場合に位置標定システム1において行われる処理(以下、位置標定処理S1300と称する。)の一例を示す。以下、同図とともに位置標定処理S1300について説明する。
同図に示すように、移動体3に設けられている移動端末30は、位置標定信号900の送信タイミング(例えば、連続的、一定時間ごと(周期的)、予め設定された時間等)が到来すると(S1311:YES)、位置標定信号900を送信する(S1312)。
基地局20は、位置標定信号900を受信すると(S1321)、受信した位置標定信号900により移動体3の位置を標定する(S1322)。
次いで基地局20は、評価情報(判定原理(その1)による場合は位相差Δθ1と位相差Δθ2との差、判定原理(その2)による場合は位相差Δθ1と位相差Δθ2との和)を生成し(S1323)、生成した評価情報を、S1322で行った位置標定の結果とその位置標定信号900を特定する識別子(例えば、位置標定信号900の受信時刻)とを付帯させて記憶する(S1324)。
続いて基地局20は、位置標定の結果を出力するか否かを判定する(S1325)。位置標定の結果を出力する場合は(S1325:YES)S1326に進み、出力しない場合は(S1325:NO)S1321に戻る。
尚、基地局20は、例えば、移動端末30が1/4波長〜1波長程度移動してその移動の前後における位置標定信号900を受信している場合(複数の反射波による影響の差が表れている可能性のある複数の位置標定信号900を受信している場合)に、位置標定の結果を出力すると判定する。
S1326では、基地局20は、S1324にて記憶した複数の評価情報に基づきマルチパスの影響が最少の位置標定信号900を選択する。即ちマルチパスの影響度合いの判定を前述した判定原理(その1)によって行う場合には、基地局20は、位相差Δθ1と位相差Δθ2との差が最も0に近い位置標定信号900をマルチパスの影響が最少の位置標定信号900として選択する。
またマルチパスの影響度合いの判定を前述した判定原理(その2)によって行う場合には、基地局20は、位相差Δθ1と位相差Δθ2との和が最もF1+F2に近い位置標定信号900をマルチパスの影響が最少の位置標定信号900として選択する。
続いて基地局20は、選択した位置標定信号900による位置標定の結果を、移動体3の位置標定結果として出力する(S1327)。
以上に説明したように、本実施形態の位置標定システム1によれば、移動端末30が複数の異なる位置の夫々から送信した位置標定信号900の夫々について測定した位相差Δθ1と位相差Δθ2とに基づき、夫々のマルチパスの影響度合いを求め、マルチパスの影響度合いが最も少ない位置標定信号900を選択し、その位置標定信号900に基づく位置標定の結果を移動体3の位置として出力するので、移動体の位置の標定精度を向上させることができる。
また以上の方法では、移動端末30が複数の異なる位置の夫々から送信した位置標定信号900を受信することによりマルチパスの影響度合いが異なる複数の位置標定信号900を取得するので、移動端末30側に特別な構成を設けることなく、基地局20側でマルチパスの影響度合いが異なる位置標定信号900を取得できるようにすることができる。このため、移動端末30側に特別な構成を設けることなく(例えば、アンテナ34の数を増やす等することなく)標定精度を向上させることができ、移動端末30の簡素化、製造コストの低廉化を図ることができる。
ところで、以上の方法では、移動体3が人である場合には、携帯される移動端末30が完全に静止することはないため、以上の方法を適用して移動体3の位置標定の精度を向上することが可能だが、例えば、移動体3が、荷物、車両、移動するロボットなどである場合には、これらに設けた移動端末30が完全に静止した状態になることがあるため、以上の方法をそのまま適用することはできない。
そこで移動端末30が完全に静止した状態になることがある場合には、例えば、基地局20にて前述した変位取得装置38によって取得される情報に基づき移動体3が静止状態に移行する兆候を事前に捉え、移動体3が静止に至る直前に異なる発信位置から送られてくる複数の位置標定信号900に基づき位置標定を行うようにすればよい。
以上、実施形態について詳細に説明したが、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900を送信し、基地局20のアンテナ群25でこれを受信して、基地局20にて位置標定信号900が直接波であるか否かの判定や移動端末30の位置標定を行うようにしているが、位置標定信号900を基地局20から送信するようにし、移動端末30が位置標定信号900を受信し、移動端末30にて位置標定信号900のマルチパスの影響度合いの判定を行い、マルチパスの影響が最少の位置標定信号900として選択し、選択した位置標定信号900に基づき移動端末30にて自身の位置標定を行うようにしてもよい。この場合、移動端末30にて標定した位置を示す情報を通信ネットワーク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においても移動体3の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900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
204 位置標定部
205 マルチパス評価情報取得部
2051 第1位相差測定部
2052 第2位相差測定部
2053 評価情報生成記憶部
206 端末変位判定部
207 位置標定信号選択部
208 位置標定結果出力部
25 アンテナ群
251 アンテナ
251a 第1アンテナ
251b 第2アンテナ
251c 第3アンテナ
251d 第4アンテナ
30 移動端末
38 変位計測装置
301 位置標定信号送信部
900 位置標定信号
34 アンテナ
S1300 位置標定処理

Claims (12)

  1. 移動体の位置を標定する方法であって、
    移動体に設けられた移動端末から、当該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、第1のアンテナ対と第2のアンテナ対とを、前記第1のアンテナ対の各アンテナによって受信される前記位置標定信号の経路差と前記第2のアンテナ対の各アンテナによって受信される前記位置標定信号の経路差とが一致するように設け、
    前記基地局は、
    前記第1のアンテナ対の各アンテナ又は前記第2のアンテナ対の各アンテナによって受信される前記位置標定信号の位相差Δθ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体の位置を求め、
    前記第1のアンテナ対の各アンテナによって受信される前記位置標定信号の位相差Δθ1を測定し、
    前記第2のアンテナ対の各アンテナによって受信される前記位置標定信号の位相差Δθ2を測定し、
    前記移動端末が複数の異なる位置の夫々から送信した前記位置標定信号の夫々について測定した前記位相差Δθ1と前記位相差Δθ2とに基づき、夫々の前記マルチパスの影響度合いを求め、
    前記マルチパスの影響度合いが最も少ない前記位置標定信号を選択し、
    選択した前記位置標定信号に基づく位置標定の結果を前記移動体の位置として出力する
    ことを特徴とする位置標定方法。
  2. 請求項1に記載の位置標定方法であって、
    前記基地局は、
    前記移動端末の位置を、前記位相差Δθ2の測定結果が前記位相差Δθ1の測定結果に対して符号が反転する測定基準を用いて前記位相差Δθ1及び前記位相差Δθ2を測定し、測定した前記位相差Δθ1及び前記位相差Δθ2の夫々に含まれている誤差を相殺すべく、前記位相差Δθ1と前記位相差Δθ2との差を取ることにより求め、
    前記移動端末から受信した前記位置標定信号の前記マルチパスの影響度合いを、前記位相差Δθ2の測定結果と前記位相差Δθ1の測定結果の符号が一致する測定基準を用いて前記位相差Δθ1及び前記位相差Δθ2を測定しこれにより測定された前記位相差Δθ1と前記位相差Δθ2との差として求める
    ことを特徴とする位置標定方法。
  3. 請求項2に記載の位置標定方法であって、
    前記基地局は、マルチパスの影響度合いを求めた前記位置標定信号のうち、測定した前記位相差Δθ1と測定した前記位相差Δθ2との差が最も0に近いものを前記マルチパスの影響度合いが最も少ない前記位置標定信号として選択する
    ことを特徴とする位置標定方法。
  4. 請求項1に記載の位置標定方法であって、
    前記基地局は、
    前記移動端末の位置を、前記位相差Δθ2の測定結果が前記位相差Δθ1の測定結果に対して符号が反転する測定基準を用いて前記位相差Δθ1及び前記位相差Δθ2を測定し、測定した前記位相差Δθ1及び前記位相差Δθ2の夫々に含まれている誤差を相殺すべく、前記位相差Δθ1と前記位相差Δθ2との差を取ることにより求め、
    前記移動端末から受信した前記位置標定信号の前記マルチパスの影響度合いを、測定した前記位相差Δθ1と前記位相差Δθ2との和として求める
    ことを特徴とする位置標定方法。
  5. 請求項4に記載の位置標定方法であって、
    前記基地局は、マルチパスの影響度合いを求めた前記位置標定信号のうち、測定した前記位相差Δθ1と測定した前記位相差Δθ2との和が、測定した前記位相差Δθ1及び前記位相差Δθ2の夫々に含まれている誤差の和に最も近いものを前記マルチパスの影響度合いが最も少ない前記位置標定信号として選択する
    ことを特徴とする位置標定方法。
  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、
    前記第1のアンテナ対及び前記第2のアンテナ対を、前記第1のアンテナ対の各アンテナ及び前記第2のアンテナ対の各アンテナが等間隔を開けて平面上に正方形状になるように配置する
    ことを特徴とする位置標定方法。
  7. 移動体の位置を標定するシステムであって、
    移動体に設けられた移動端末から送信される、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受信する、第1のアンテナ対と第2のアンテナ対とを備え、
    前記第1のアンテナ対と前記第2のアンテナ対は、前記第1のアンテナ対の各アンテナによって受信される前記位置標定信号の経路差と前記第2のアンテナ対の各アンテナによって受信される前記位置標定信号の経路差とが一致するように設けられ、
    前記第1のアンテナ対の各アンテナ又は前記第2のアンテナ対の各アンテナによって受信される前記位置標定信号の位相差Δθ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体の位置を求める、位置標定部と、
    前記第1のアンテナ対の各アンテナによって受信される前記位置標定信号の位相差Δθ1を求める、第1位相差測定部と、
    前記第2のアンテナ対の各アンテナによって受信される前記位置標定信号の位相差Δθ2を求める、第2位相差測定部と、
    前記移動端末が複数の異なる位置の夫々から送信した前記位置標定信号の夫々について測定した前記位相差Δθ1と前記位相差Δθ2とに基づき夫々の前記マルチパスの影響度合いを求める、マルチパス評価情報取得部と、
    前記マルチパスの影響度合いが最も少ない前記位置標定信号を選択する、位置標定信号選択部と、
    選択した前記位置標定信号に基づく位置標定の結果を前記移動体の位置として出力する、位置標定結果出力部と
    を備えることを特徴とする位置標定システム。
  8. 請求項7に記載の位置標定システムであって、
    前記位置標定部は、前記移動端末の位置を、前記位相差Δθ2の測定結果が前記位相差Δθ1の測定結果に対して符号が反転する測定基準を用いて前記位相差Δθ1及び前記位相差Δθ2を測定し、測定した前記位相差Δθ1及び前記位相差Δθ2の夫々に含まれている誤差を相殺すべく、前記位相差Δθ1と前記位相差Δθ2との差を取ることにより求め、
    前記マルチパス評価情報取得部は、前記移動端末から受信した前記位置標定信号の前記マルチパスの影響度合いを、前記位相差Δθ2の測定結果と前記位相差Δθ1の測定結果の符号が一致する測定基準を用いて前記位相差Δθ1及び前記位相差Δθ2を測定しこれにより測定された前記位相差Δθ1と前記位相差Δθ2との差として求める
    ことを特徴とする位置標定システム。
  9. 請求項8に記載の位置標定システムであって、
    前記位置標定信号選択部は、マルチパスの影響度合いを求めた前記位置標定信号のうち、測定した前記位相差Δθ1と測定した前記位相差Δθ2との差が最も0に近いものを前記マルチパスの影響度合いが最も少ない前記位置標定信号として選択する
    ことを特徴とする位置標定システム。
  10. 請求項7に記載の位置標定システムであって、
    前記位置標定部は、前記移動端末の位置を、前記位相差Δθ2の測定結果が前記位相差Δθ1の測定結果に対して符号が反転する測定基準を用いて前記位相差Δθ1及び前記位相差Δθ2を測定し、測定した前記位相差Δθ1及び前記位相差Δθ2の夫々に含まれている誤差を相殺すべく、前記位相差Δθ1と前記位相差Δθ2との差を取ることにより求め、
    前記マルチパス評価情報取得部は、前記移動端末から受信した前記位置標定信号の前記マルチパスの影響度合いを、測定した前記位相差Δθ1と前記位相差Δθ2との和として求める
    ことを特徴とする位置標定システム。
  11. 請求項10に記載の位置標定システムであって、
    前記位置標定信号選択部は、マルチパスの影響度合いを求めた前記位置標定信号のうち、測定した前記位相差Δθ1と測定した前記位相差Δθ2との和が、測定した前記位相差Δθ1及び前記位相差Δθ2の夫々に含まれている誤差の和に最も近いものを前記マルチパスの影響度合いが最も少ない前記位置標定信号として選択する
    ことを特徴とする位置標定システム。
  12. 請求項7乃至11のいずれか一項に記載の位置標定システムであって、
    前記第1のアンテナ対及び前記第2のアンテナ対は、前記第1のアンテナ対の各アンテナ及び前記第2のアンテナ対の各アンテナが等間隔を開けて平面上に正方形状に配置されるように設けられている
    ことを特徴とする位置標定システム。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015059902A (ja) * 2013-09-20 2015-03-30 中国電力株式会社 位置検知システム及び位置検知方法

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01161180A (ja) * 1987-12-17 1989-06-23 Toshiba Corp 方向探知装置
JP2002044092A (ja) * 2000-07-25 2002-02-08 Sony Corp 表示端末
JP2005109596A (ja) * 2003-09-29 2005-04-21 Hitachi Ltd アンテナ装置
JP2005257595A (ja) * 2004-03-15 2005-09-22 Mitsubishi Electric Corp 追尾システム
JP2005265412A (ja) * 2004-01-28 2005-09-29 Rcs:Kk 障害物検知装置
JP2005315820A (ja) * 2004-01-28 2005-11-10 Rcs:Kk 障害物検知装置
JP2007010639A (ja) * 2004-08-16 2007-01-18 Rcs:Kk アクティブタグ装置
JP2008256559A (ja) * 2007-04-05 2008-10-23 Chugoku Electric Power Co Inc:The 位置標定に用いられる携帯端末及び位置標定システム
JP2010220078A (ja) * 2009-03-18 2010-09-30 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 無線装置、及び電波到来方向推定方法
JP2012042386A (ja) * 2010-08-20 2012-03-01 Chugoku Electric Power Co Inc:The 位置標定システム、及び位置標定方法
JP2012047268A (ja) * 2010-08-27 2012-03-08 Nisshin Food Products Co Ltd 部品固定構造
JP2013068463A (ja) * 2011-09-21 2013-04-18 Chugoku Electric Power Co Inc:The 位置標定方法、及び位置標定システム
JP2013120085A (ja) * 2011-12-06 2013-06-17 Chugoku Electric Power Co Inc:The 移動体の向きを特定する方法、及び移動体の向きを特定するシステム

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01161180A (ja) * 1987-12-17 1989-06-23 Toshiba Corp 方向探知装置
JP2002044092A (ja) * 2000-07-25 2002-02-08 Sony Corp 表示端末
JP2005109596A (ja) * 2003-09-29 2005-04-21 Hitachi Ltd アンテナ装置
JP2005265412A (ja) * 2004-01-28 2005-09-29 Rcs:Kk 障害物検知装置
JP2005315820A (ja) * 2004-01-28 2005-11-10 Rcs:Kk 障害物検知装置
JP2005257595A (ja) * 2004-03-15 2005-09-22 Mitsubishi Electric Corp 追尾システム
JP2007010639A (ja) * 2004-08-16 2007-01-18 Rcs:Kk アクティブタグ装置
JP2008256559A (ja) * 2007-04-05 2008-10-23 Chugoku Electric Power Co Inc:The 位置標定に用いられる携帯端末及び位置標定システム
JP2010220078A (ja) * 2009-03-18 2010-09-30 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 無線装置、及び電波到来方向推定方法
JP2012042386A (ja) * 2010-08-20 2012-03-01 Chugoku Electric Power Co Inc:The 位置標定システム、及び位置標定方法
JP2012047268A (ja) * 2010-08-27 2012-03-08 Nisshin Food Products Co Ltd 部品固定構造
JP2013068463A (ja) * 2011-09-21 2013-04-18 Chugoku Electric Power Co Inc:The 位置標定方法、及び位置標定システム
JP2013120085A (ja) * 2011-12-06 2013-06-17 Chugoku Electric Power Co Inc:The 移動体の向きを特定する方法、及び移動体の向きを特定するシステム

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
横林亮介: ""屋内向け高精度位置検知システムの開発"", エネルギア総研レビュー, vol. 第26号(2011年Vol.4), JPN6016002219, 25 November 2011 (2011-11-25), pages 13, ISSN: 0003491658 *
河野公則、外2名: ""屋内向け高精度位置検知システムの開発"", GPS/GNSS SYMPOSIUM 2011, JPN6016002216, 26 October 2011 (2011-10-26), pages 260, ISSN: 0003491657 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015059902A (ja) * 2013-09-20 2015-03-30 中国電力株式会社 位置検知システム及び位置検知方法

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