JP2019007857A - 測位システム、移動局、プログラム及び移動局の位置の演算方法 - Google Patents

Abstract

【課題】固定局から送信される無線信号において、固定局を識別するための情報を不要とし、移動局が効率的に自身の位置を演算することができる測位システム等を提供する。【解決手段】測位システムは、異なるタイミングで無線信号を送信する複数の固定局と、複数の固定局から送信された無線信号を受信する移動局とを備える。移動局は、受信した無線信号の伝搬時間、及び無線信号の送信元の固定局を特定し、特定した送信元の固定局の位置を、複数の固定局の位置を記憶している記憶部を参照して導出し、導出した固定局の位置に基づいて自身の位置を演算する。無線信号の信号長は、固定局毎に異なる時間長に設定してあり、移動局は、無線信号の受信を開始した時点から完了した時点までの受信時間長を導出し、受信時間長及び信号長に基づいて、送信元の固定局を特定する。【選択図】図２

Description

本発明は、複数の固定局から送信された無線信号を受信し、当該無線信号の伝搬時間に基づいて自身の位置を演算する移動局を備えた測位システム、移動局、プログラム及び移動局の位置の演算方法に関する。

複数の固定局から送信される無線信号（電波）を受信して移動局の位置を演算する測位システムがある。移動局は、無線信号の送信時点及び受信時点の時間差、即ち固定局及び移動局間の無線信号の伝搬時間を算出する。当該伝搬時間は、各固定局と、移動局との距離に相当する。各固定局の座標は既知となっており、移動局の座票及び移動局が備える時計の誤差も含めた３つの値を未知数として、３つの固定局からの無線信号を受信して得た連立方程式を解くことによるＧＰＳ測位法、又は双曲線航法等によって、移動局の位置を演算することができる。

特開昭６２−１１９４７６号公報

複数の固定局から送信された無線信号の伝搬時間に基づいて、移動局の位置を特定するためには、複数の固定局の位置情報を移動局が認識する必要がある。夫々の固定局の位置、すなわち座標は、測定システムにおいて既知の値となっている。従って、測定システムは、夫々の固定局を識別する情報を無線信号に含めることによって対応している。
しかしながら、夫々の固定局を識別する情報を無線信号に含めるためには、固定局の送信装置は、固定局を識別するための情報の変調を要する。また、移動局の受信装置は、受信した無線信号において、固定局を識別するための情報の復調を要する。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、固定局から送信される無線信号において、固定局を識別するための情報を不要とし、移動局が効率的に自身の位置を演算することができる測位システム等を提供することを目的とする。

本発明に係る測位システムは、異なるタイミングで無線信号を送信する複数の固定局と、前記複数の固定局から送信された無線信号を受信する移動局とを備え、前記移動局は、受信した無線信号の伝搬時間、及び該無線信号の送信元の固定局を特定し、特定した送信元の固定局の位置を、前記複数の固定局の位置を記憶している記憶部を参照して導出し、導出した固定局の位置に基づいて自身の位置を演算するようにしてある測位システムにおいて、前記無線信号の信号長は、固定局毎に異なる時間長に設定してあり、前記移動局は、前記無線信号の受信を開始した時点から完了した時点までの受信時間長を導出し、該受信時間長及び前記信号長に基づいて、送信元の固定局を特定するようにしてある。

本発明にあっては、移動局は、無線信号の受信を開始した時点から完了した時点までの受信時間長を導出する。各固定局は、異なるタイミングで無線信号を送信する。送信した無線信号の信号長は、固定局毎に異なる時間長としている。従って、受信時間長と固定局毎の信号長とは、略同一な値として対応するので、移動局は、受信時間長及び信号長に基づき、無線信号の送信元の固定局を特定する。固定局から送信される無線信号において、固定局を識別するための情報を不要とし、移動局が効率的に自身の位置を演算することができる。

本発明に係る測位システムは、前記無線信号は、スペクトラム拡散された電波であり、前記移動局は、受信した前記無線信号を、逆拡散させることによって相関値を導出し、導出した相関値に基づいて、前記無線信号の受信を開始した時点を特定するようにしてある。

本発明にあっては、無線信号は、スペクトラム拡散された電波である。移動局は、逆拡散符号を用いて逆拡散させることによって導出した相関値に基つき、無線信号の受信を開始した時点を特定するため、ノイズによって、受信を開始した時点を誤って特定することを低減させることができる。

本発明に係る測位システムは、前記複数の固定局と通信可能に接続され、該固定局からの無線信号の送信を制御する制御装置を備え、前記複数の固定局は、少なくとも３つであり、前記制御装置は、前記信号長に基づいて、前記複数の固定局に無線信号を送信させる制御信号を出力するようにしてある。

本発明にあっては、制御装置が、信号長に基づいて、複数の固定局に無線信号を順次に送信させる制御信号を出力することによって、各固定局同士が同期をとることを不要とすることができる。

本発明に係る移動局は、複数の固定局から、固定局毎に異なる信号長で送信された無線信号を受信する受信部と、受信した無線信号の伝搬時間、受信を開始した時点及び完了した時点を導出する導出部と、前記受信を開始した時点から完了した時点までの受信時間長を算出する算出部と、算出した受信時間長に対応する信号長の固定局を特定する特定部と、特定した固定局の位置を、前記複数の固定局の位置を記憶している記憶部を参照して読み出す読み出し部と、読み出した固定局の位置及び前記伝搬時間に基づいて自身の位置を演算する演算部とを備える。

本発明に係る移動局の位置の演算方法は、移動局が、複数の固定局から、固定局毎に異なる信号長で送信された無線信号を受信し、受信した無線信号の伝搬時間、受信を開始した時点及び受信を完了した時点を導出し、導出した前記受信を開始した時点から受信を完了した時点までの受信時間長を算出し、算出した前記受信時間長に対応する信号長の固定局を特定し、特定した固定局の位置を、前記複数の固定局の位置を記憶している記憶部を参照して読み出し、読み出した固定局の位置及び前記伝搬時間に基づいて、自身の位置を演算する。

本発明に係るプログラムは、コンピュータに、複数の固定局から送信された固定局毎に異なる信号長の無線信号の伝搬時間、受信を開始した時点及び受信を完了した時点を取得し、前記受信を開始した時点から受信を完了した時点までの受信時間長を算出し、算出した前記受信時間長に対応する信号長の固定局を特定し、特定した固定局の位置を、前記複数の固定局の位置を記憶している記憶部を参照して読み出し、読み出した固定局の位置及び前記伝搬時間に基づいて、自身の位置を演算する処理を実行させる。

本発明によれば、固定局から送信される無線信号において、固定局を識別するための情報を不要とし、移動局が効率的に自身の位置を演算することができる測位システム等を提供することが可能となる。

実施形態１に係る測位システムの一構成例を示す模式図である。 実施形態１に係る固定局及び制御装置の一構成例を示すブロック図である。 実施形態１に係る移動局の一構成例を示すブロック図である。 各固定局から送信させる無線信号の信号長を説明するタイミングチャートである。 実施形態１に係る演算部の処理手順を示すフローチャートである。 実施形態２に係る演算部の処理手順を示すフローチャートである。 実施形態３に係る固定局の一構成例を示すブロック図である。 実施形態３に係る固定局の制御部の処理手順を示すフローチャートである。 実施形態４に係る演算部の処理手順を示すフローチャートである。

本発明の測位システムは、倉庫、工場等の所定の領域内にて用いられるものであり、以下にその実施形態を示す図面に基づいて詳述する。
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る測位システムの一構成例を示す模式図である。本実施形態に係る測位システムは、領域内に適宜配置され、無線信号を送信する３つの固定局１，２，３、各固定局１，２，３による無線信号の送信を制御する制御装置４及び搬送装置５に搭載され、固定局１，２，３からの無線信号を受信する移動局６を備える。

測位システムは、固定局１，２，３から送信された無線信号の伝搬時間及び固定局１，２，３の位置を示す座標に基づいて、搬送装置５が自身の位置を測位するものである。

搬送装置５は、被搬送体を搬送する装置であり、被搬送体は、例えば材料、部品及び半製品等である。搬送装置５の移動経路、搬送動作等は、生産管理システム（図示せず）によって管理されている。

固定局１，２，３は、搬送装置５の移動経路に干渉しないように、適宜箇所に離隔配置されている。各固定局１，２，３は、制御装置４と通信可能に有線接続されている。各固定局１，２，３は、制御装置４の制御に従って動作する。固定局１，２，３は、移動局６の位置演算に必要な無線信号を異なるタイミングで、所定の順番で送信している。

図２は、実施形態１に係る固定局１，２，３及び制御装置４の一構成例を示すブロック図である。３つの固定局１，２，３は、同一構成であるため、一の固定局１の構成を説明する。固定局１は、送信アンテナ１ａ、拡散符号発生器１２、搬送波発生器１３、乗算器１４、増幅器１５及び制御装置４との通信によって信号が入力される入力部１１を備える。

入力部１１には、制御装置４からの制御信号が入力され、入力部１１は、制御信号を拡散符号発生器１２に出力する。

拡散符号発生器１２は、入力部１１を介して入力された制御装置４からの制御信号に基づいて、信号をスペクトラム拡散させるための拡散符号を発生させ、発生させた拡散符号の信号を乗算器１４へ出力する。拡散符号は例えば疑似雑音符号であり、拡散符号発生器１２は、所定時点を起点にして拡散符号の発生を開始し、拡散符号の信号を出力する。拡散符号は、複数の固定局１，２，３で共通である。

搬送波発生器１３は、例えば６０ＧＨｚのミリ波の搬送波を発生し、発生した搬送波の信号を乗算器１４へ出力する。

乗算器１４は、拡散符号発生器１２から入力した拡散符号の信号と、搬送波発生器１３から出力された搬送波の信号とを乗算することによって、搬送波に乗せた拡散信号を生成し、搬送波に乗せた拡散信号を増幅器１５へ出力する。
スペクトラム拡散変調された信号は、送信時点における系列による拡散符号を用いて変調された信号であるため、固定局１から当該信号が送信される送信時点の情報を含むことになる。なお、送信する情報の中に送信時点の情報を含ませて、当該情報を拡散符号に乗せ、更に拡散符号を搬送波に乗せて送信してもよい。
移動局６の位置を正確に演算するために必要な補助的な情報があれば、当該情報を含む信号を拡散信号に乗せ、情報を乗せた拡散信号を搬送波に乗せて送信してもよい。

増幅器１５は、乗算器１４から出力された信号を増幅させ、増幅させた信号を送信アンテナ１ａへ出力することによって、スペクトラム拡散変調されたミリ波の電波を移動局６へ送信させる。

送信アンテナ１ａは、指向性を有しており、配置された場所から領域内に好適に無線信号を送信できる向きに配置されている。

制御装置４は、各固定局１，２，３へ無線信号を送信させるための制御信号及び時計信号を出力する。制御装置４は、制御部４１、記憶部４２、基準時計４３及び固定局１，２，３と通信するための信号を出力する出力部４０を備える。

制御部４１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＭＰＵ（Micro Processing Unit）等により構成してあり、記憶部４２に予め記憶された制御プログラム及びデータを読み出して実行することにより、種々の制御処理及び演算処理等を行う。制御部４１は、制御信号を生成し、後述するタイミングチャートが示すごとく、各固定局１，２，３が順次に無線信号を送信するように制御する。

記憶部４２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）又はフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ素子により構成してあり、制御プログラム及び処理時に参照するデータがあらかじめ記憶してある。記憶部４２に記憶された制御プログラムは、制御装置４が読み取り可能な記録媒体から読み出されたプログラムを記憶したものであってもよい。また、図示しない通信網に接続されている図示しない外部コンピュータから制御プログラムをダウンロードし、記憶部４２に記憶させたものであってもよい。記憶部４２が記憶するデータは、後述する各固定局１，２，３の信号長及び各固定局１，２，３に無線信号を所定の順番で送信させるための固定局送信順番が含まれる。

基準時計４３は、現在の時刻に相当する時計信号を発振する。出力部４０は、各固定局１，２，３の入力部１１，２１，３１と有線接続され、制御部４１から出力された制御信号及び時計信号を、各固定局１，２，３に出力する。

図３は、実施形態１に係る移動局６の一構成例を示すブロック図である。移動局６は、図１に示す如く、例えば搬送装置５に搭載されており、移動局６は搬送装置５と共に移動する。移動局６は、受信アンテナ６ａ、増幅器６１、搬送波発生器６２、乗算器６３、時計６４、逆拡散符号発生器６５、相関器６６、記憶部６７及び演算部６８を備える。

受信アンテナ６ａは増幅器６１に接続されており、各固定局１，２，３から送信された無線信号を受信し、受信して得た信号を増幅器６１へ出力する。
増幅器６１は、受信アンテナ６ａが受信して得た無線信号を増幅させ、増幅された信号を乗算器６３へ出力する。
搬送波発生器６２は、受信アンテナ６ａが受信した信号の周波数を変換するための信号を乗算器６３へ発振する素子である。
乗算器６３は、増幅器６１から出力された信号と、搬送波発生器６２から出力された信号とを混合することによって、周波数変換を行う。乗算器６３にて周波数変換された信号は、増幅され、図示しないフィルタを通じて相関器６６へ出力される。
時計６４は、制御装置４の基準時計４３と同期して、現在の時刻に相当する時計信号を発振し、逆拡散符号発生器６５へ出力する。

逆拡散符号発生器６５は、スペクトラム拡散変調された信号を逆拡散するための逆拡散符号を、時計６４が発振する時計信号に同期して発生させ、発生した逆拡散符号の信号を相関器６６へ出力する。逆拡散符号発生器６５は、複数の各固定局１，２，３でスペクトラム拡散変調された信号を逆拡散するための逆拡散符号をそれぞれ発生させることができ、逆拡散符号の信号を相関器６６へ出力する。逆拡散符号は、各固定局１，２，３で用いられる拡散符号と同様の信号である。

相関器６６は、乗算器６３から出力された信号と、逆拡散符号発生器６５から出力された逆拡散符号の信号とを比較することによって、受信した信号に重畳している拡散符号と、逆拡散符号発生器６５から出力された逆拡散符号との相関を取る。相関器６６は、拡散符号と逆拡散符号による相関が最大になる時点を求めることによって、受信した無線信号の受信時点及び送信時点を導出し、演算部６８へ出力する。相関が最大になる時点に基づいて、受信時点を導出することによって、ノイズが入力された場合に受信時点が誤って導出されることを低減することができる。

また、相関器６６は、受信した無線信号の送信時点及び受信時点の時間差、即ち固定局１，２，３及び移動局６間の無線信号の伝搬時間を導出し、導出された伝搬時間を演算部６８へ出力する。また、相関器６６は、各符号の相関が最大になった時の相関の大きさを示す相関値を演算部６８へ出力する。

演算部６８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＭＰＵ（Micro Processing Unit）等により構成してあり、記憶部６７に予め記憶された演算プログラム７ａ及びデータを読み出して実行することにより、種々の制御処理及び演算処理等を行う。演算部６８は、演算プログラム７ａを実行することにより、受信した無線信号の送信を開始した時点から送信を完了した時点までの受信時間長及び各固定局１，２，３の信号長に基づいて送信元の固定局１，２，３の特定を行う。

記憶部６７は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）又はフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ素子により構成してあり、演算プログラム７ａ及び処理時に参照するデータがあらかじめ記憶してある。記憶部６７に記憶された演算プログラム７ａは、移動局６が読み取り可能な記録媒体７から読み出された演算プログラム７ａを記載したものであってもよい。また、図示しない通信網に接続されている図示しない外部コンピュータから演算プログラム７ａをダウンロードし、記憶部６７に記憶させたものであってもよい。記憶部６７が記憶するデータは、後述する各固定局１，２，３の信号長、位置（座標）及び各固定局１，２，３に無線信号を順次送信させるための固定局送信順番が含まれる。

移動局６は、受信アンテナ６ａが受信した無線信号の受信電力レベルが所定値以上であると増幅器６１が検知したタイミングを、時計６４によって発振された時計信号によって受信時点として特定してもよい。

図４は、各固定局から送信させる無線信号の信号長を説明するタイミングチャートである。各固定局１，２，３は、逐次に互いに異なるタイミングで、所定の順番で無線信号を送信する。制御装置４は、固定局１，２，３毎に異なる信号長にて、いずれかの固定局１，２，３から無線信号の送信を開始させる。信号長とは、固定局１，２，３が無線信号の送信を開始した時点（送信時点）から完了した時点までの時間長であり、固定局１，２，３が無線信号を送信するために要する時間長である。各固定局１，２，３の信号長夫々を、ｔ１、ｔ２、ｔ３とすると、ｔ１≠ｔ２、ｔ１≠ｔ３、ｔ２≠ｔ３の関係となる。各固定局１，２，３の信号長夫々を互いに異なる時間長とすることによって、固定局１，２，３を一義的に特定することができる。

制御装置４は、当該送信を開始した時点（送信時点）から所定の期間が経過した後に、次順の固定局１，２，３に無線信号の送信を開始させる制御を行う。この所定の期間、すなわち順次に無線信号を送信する２つの固定局夫々の送信時点の間隔は、固定局１，２，３において同一の時間長としている。この所定の期間は、固定局１，２，３の信号長よりも長くしてある。従って、いずれかの固定局１，２，３が無線信号の送信を完了した後、所定の期間が経過するまでの間は、いずれの固定局１，２，３も無線信号を送信しない無送信期間となる。

各固定局１，２，３は、所定の順番で無線信号を送信するようにしてあり、所定の順番で送信させるための固定局送信順番が、設定されている。固定局送信順番は、例えば、固定局１、固定局２、固定局３の順番となっている。固定局３の次には、固定局１が送信する周期となっている。従って、３つの固定局１，２，３による一連の送信の周期は、各固定局１，２，３夫々の送信時点の間隔を加算した値となる。

各固定局１，２，３の信号長及び固定局送信順番は、制御装置４の記憶部４２に記憶されており、制御装置４は、各固定局１，２，３の信号長、固定局送信順番及び基準時計４３に基づいて、各固定局１，２，３に制御信号を出力する。各固定局１，２，３は、制御装置４から出力された制御信号に基づいて、無線信号を送信する。従って、制御装置４の基準時計４３によって、各固定局１，２，３の送信を制御することができ、各固定局１，２，３同士が同期をとることを不要とすることができる。

移動局６は、各固定局１，２，３から送信された無線信号を受信する。図４に示すごとく、無線信号を送信した固定局１，２，３の送信時点から遅れて、移動局６は、当該無線信号を受信する。この送信時点から受信時点までの時間間隔は、無線信号の伝搬時間である。各固定局１，２，３は、順次に無線信号を送信するので、移動局６は、無線信号を順次に受信する。従って、移動局６は、固定局１からの無線信号の受信を完了した後、固定局２からの無線信号の受信を開始する。

固定局１からの無線信号の受信を完了した時点から、固定局２からの無線信号の受信を開始する時点（受信時点）までの期間は、無送信期間に相当する。従って、無送信期間があることによって、移動局６は、固定局１，２，３からの無線信号の受信を開始する受信時点を確実に取得することができる。

移動局６は、各固定局１，２，３の信号長及び固定局送信順番を記憶部６７に記憶している。移動局６は、無線信号を受信した場合、受信を開始した時点（受信時点）から完了した時点までの受信時間長を導出する。

移動局６は、当該受信時間長に対応する信号長を有する無線信号の固定局１，２，３を特定する。移動局６は、各固定局１，２，３の座標を表す位置を記憶部６７に記憶している。移動局６は、記憶部６７を参照し、特定した固定局１，２，３の位置を読み出す。移動局６は、拡散符号と逆拡散符号との相関が最大になる時点を求め、受信した無線信号の送信時点及び受信時点を特定し無線信号の伝搬時間を導出する。移動局６は、各固定局１，２，３の位置及び送信された無線信号の伝搬時間に基づいて、自身の位置を演算する。なお、演算は、移動局６が備える演算部６８によって行われる。

図５は、実施形態１に係る演算部６８の処理手順を示すフローチャートである。移動局６は、各固定局１，２，３から順次に送信された無線信号を、順次に受信する。移動局６の演算部６８は、受信した無線信号において、演算プログラム７ａを実行することによって、以下の処理を行う。

演算部６８は、受信した無線信号について、相関器６６から出力された伝搬時間及び受信を開始した時点（受信時点）を取得し、記憶部６７に記憶する（Ｓ１１）。
無線信号は受信アンテナ６ａによって受信され、受信アンテナ６ａは受信部に相当する。伝搬時間及び受信を開始した時点（受信時点）は相関器６６によって導出され、相関器６６は、導出部に相当する。相関器６６は、各符号の相関が最大になる時点を求めることによって、無線信号の伝搬時間及び受信を開始した時点（受信時点）を導出し、演算部６８へ出力する。又は、演算部６８は、受信アンテナ６ａが受信した無線信号の受信電力レベルが所定値以上であると増幅器６１が検知した時点を、当該無線信号の受信を開始した時点としてもよい。

演算部６８は、当該無線信号の受信を完了した時点を、記憶部６７に記憶する（Ｓ１２）。演算部６８は、相関器６６からの信号の出力がなくなった時点を、当該無線信号の受信を完了した時点とする。又は、演算部６８は、受信アンテナ６ａが受信した無線信号の受信電力レベルが所定値以下であると増幅器６１が検知した時点を、当該無線信号の受信を完了した時点としてもよい。

演算部６８は、受信を完了した時点から、受信を開始した時点（受信時点）を減算することによって、受信時間長を演算し、記憶部６７に記憶する（Ｓ１３）。

演算部６８は、記憶部６７に記憶している各固定局１，２，３の信号長と、受信時間長とを対比し、受信時間長に略同じ値となる信号長のいずれかの固定局１，２又は３を、無線信号を送信した固定局１，２又は３として特定する（Ｓ１４）。

受信時間長が１ｍｓの場合、対応する信号長は１ｍｓとなる。図４に示すごとく、１ｍｓは、固定局１の信号長である。従って、演算部６８は、固定局１を先の無線信号の送信元として特定する。
固定局１，２，３の特定ができなかった場合（Ｓ１４：ＮＯ）、演算部６８は、Ｓ１１の処理に戻る。

固定局１，２，３の特定ができた場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、演算部６８は、各固定局１，２，３の位置が記憶されている記憶部６７を参照し、特定した固定局１，２，３の位置を記憶部６７から読み出す（Ｓ１５）。固定局１，２，３の位置は、測位システムが用いられる所定領域内における座標である。演算部６８は、順次に受信した夫々の無線信号に対してフローチャートの処理を順次に行うことによって、３つ以上の固定局１，２，３の位置を導出する。

演算部６８は、Ｓ１１で記憶した伝搬時間、導出した固定局１，２，３の位置に基づいて、移動局６の位置を演算する（Ｓ１６）。伝搬時間に光速を乗算した値は、固定局１，２，３と移動局６との距離に相当し、公知のＧＰＳ測位法等によって、移動局６の位置を演算することができる。特定した固定局１，２，３が３つの場合、移動局６の位置は、２点として演算されるが、演算部６８は、いずれかの位置が所定領域内であるかを判定して移動局６の位置を特定する（Ｓ１７）。

このように、受信した無線信号の受信時間長を導出し、導出した受信時間長に対応する信号長の固定局１，２，３を特定することによって、夫々の固定局１，２，３を識別する情報を無線信号に含めることを不要とすることができる。

（実施形態２）
実施形態２の測位システムは、固定局１，２，３を所定の順番で送信させるための固定局送信順番が設定してあり、移動局６は、固定局送信順番を記憶部６７に記憶している。移動局６は、固定局送信順番に基づいて、固定局１，２，３を特定する。図６は、実施形態２に係る演算部６８の処理手順を示すフローチャートである。移動局６は、各固定局１，２，３から所定の順番で送信された無線信号を、順次に受信する。

Ｓ２１からＳ２３までの処理は、実施形態１のＳ１１からＳ１３と同じ処理であるため、説明を省略する。

演算部６８は、記憶部６７に記憶している各固定局１，２，３の信号長と、受信時間長とを対比し、受信時間長に略同じ値となる信号長のいずれかの固定局１，２又は３を、無線信号を送信した固定局１，２又は３として特定する（Ｓ２４）。
固定局１，２，３の特定ができなかった場合（Ｓ２４：ＮＯ）、演算部６８は、Ｓ２１の処理に戻る。

固定局１，２，３の特定ができた場合（Ｓ２４：ＹＥＳ）、演算部６８は次に受信した無線信号の伝搬時間、受信を開始した時点（受信時点）を記憶する（Ｓ２５）。

各固定局１，２，３による無線信号の送信の順番は、固定局送信順番によって定められており、記憶部６７は、当該固定局送信順番を記憶している。従って、演算部６８は、記憶部６７を参照し、Ｓ２４で特定した固定局１又は２，３の次順の固定局２，３又は１を、次に受信した無線信号の送信元の固定局２，３又は１として特定する（Ｓ２６）。例えば、図４に示すごとく、固定局送信順番は、固定局１、固定局２、固定局３の順番とし、固定局３の次は、固定局１としている。従って、Ｓ２４で無線信号の送信元を固定局１と特定した場合、演算部６８は、次の無線信号の送信元を固定局２と特定する。

演算部６８は、実施形態１と同様に、特定した夫々の固定局１，２，３の位置を記憶部６７から読み出す（Ｓ２７）。
演算部６８は、実施形態１と同様に記憶した伝搬時間、導出した夫々の固定局１，２，３の位置に基づいて、移動局６の位置を演算する（Ｓ２８）。演算部６８は、順次に受信した夫々の無線信号に対してフローチャートの処理を順次に行うことによって、３つ以上の固定局１，２，３の位置を導出する。
特定した固定局１，２，３が３つの場合、移動局６の位置は、２点として演算されるが、演算部６８は、実施形態１と同様に、いずれかの位置が所定領域内であるかを判定して移動局６の位置を特定する（Ｓ２９）。

このように、固定局１，２，３を所定の順番で送信させるための固定局送信順番が設定してあり、移動局６は、固定局送信順番に基づいて、順次に受信した２つ無線信号の夫々の送信元の固定局１，２，３を特定することができる。

（実施形態３）
実施形態３の測位システムは、各固定局１，２，３が、信号長及び固定局送信順番を記憶し、各固定局１，２，３同士が同期をとることによって、無線信号を送信する点、実施形態１と異なる。以下では、実施形態１との相違点を説明する。

図７は、実施形態３に係る固定局１，２，３の一構成例を示すブロック図である。図８は、実施形態３に係る固定局１，２，３の制御部１６，２６，３６の処理手順を示すフローチャートである。固定局１，２，３は、更に制御部１６，２６，３６、記憶部１７，２７，３７、入出力部１８，２８，３８及び基準時計１９，２９，３９を備える。

制御部１６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＭＰＵ（Micro Processing Unit）等により構成してあり、記憶部１７に予め記憶された制御プログラム及びデータを読み出して実行することにより、種々の制御処理及び演算処理等を行う。

記憶部１７は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）又はフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ素子により構成してあり、制御プログラム及び処理時に参照するデータがあらかじめ記憶してある。記憶部１７が記憶するデータは、各固定局１，２，３の信号長、及び各固定局１，２，３が無線信号を所定の順番で送信するための固定局送信順番が含まれる。

入出力部１８は、各固定局１，２，３同士が相互に通信可能に接続するためのインターフェイスであり、各固定局１，２，３同士が基準時計１９，２９，３９の同期をとるための同期信号の入出力を行う。

基準時計１９は、現在の時刻に相当する時計信号を発振し、制御部１６へ出力する。基準時計１９は、各固定局１，２，３同士によって通信する同期信号に基づき、同期してある。

制御部１６は、基準時計１９から発振された時計信号を取得し、記憶部１７に記憶されている信号長及び固定局送信順番に基づいて、無線信号を送信する。移動局６は、送信された無線信号を受信し、実施形態１と同様に送信元の固定局１，２，３を特定し、自身の位置を演算する。

各制御部１６，２６，３６は、基準時計１９，２９，３９の同期をとるための同期信号を、入出力部１８，２８，３８を介して出力し、基準時計１９，２９，３９の同期をとる（Ｓ３１１，Ｓ３１２，Ｓ３１３）。

固定局１の制御部１６は、自局に設定されている信号長に基づいて、無線信号を送信する（Ｓ３２）。そして、制御部１６は、送信を開始した時点（送信時点）から所定の期間が経過したか否かの判定を行う（Ｓ３３）。経過していない場合（Ｓ３３：ＮＯ）は、ループ処理を行い、再度判定を行う（Ｓ３３）。所定の期間が経過した場合（Ｓ３３：ＹＥＳ）、制御部１６は、記憶部１７を参照し、次順の固定局２へ、入出力部１８を介して通知する（Ｓ３４）。

固定局２の制御部２６は、固定局１からの通知を、入出力部２８を介して受け、自局に設定されている信号長に基づいて、無線信号を送信する（Ｓ３５）。そして、制御部２６は、送信を開始した時点（送信時点）から所定の期間が経過したか否かの判定を行う（Ｓ３６）。経過していない場合（Ｓ３６：ＮＯ）は、ループ処理を行い、再度判定を行う（Ｓ３６）。所定の期間が経過した場合（Ｓ３６：ＹＥＳ）、制御部２６は、記憶部２７を参照し、次順の固定局３へ、入出力部２８を介して通知する（Ｓ３７）。

固定局３の制御部３６は、固定局２からの通知を、入出力部３８を介して受け、自局に設定されている信号長に基づいて、無線信号を送信する（Ｓ３８）。そして、制御部３６は、送信を開始した時点（送信時点）から所定の期間が経過したか否かの判定を行う（Ｓ３９）。経過していない場合（Ｓ３９：ＮＯ）は、ループ処理を行い、再度判定を行う（Ｓ３９）。所定の期間が経過した場合（Ｓ３９：ＹＥＳ）、制御部３６は、記憶部３７を参照し、次順の固定局１へ、入出力部３８を介して通知する（Ｓ４０）。

固定局１の制御部１６は、固定局３からの通知を、入出力部１８を介して受け、自局に設定されている信号長に基づいて、無線信号を送信する（Ｓ４１）。そして、以降の処理は、Ｓ３３からの処理と同じ処理行う。

このように、各固定局１，２，３が、信号長及び固定局送信順番を記憶し、各固定局１，２，３同士が同期をとって無線信号を送信することによって、制御装置４を不要とし、簡易な構成とすることができる。

（実施形態４）
実施形態４は、移動局６の演算部６８による処理に関する。図９は、実施形態４に係る演算部６８の処理手順を示すフローチャートである。

演算部６８は、受信アンテナ６ａによって受信された無線信号において、相関器６６が導出し出力した無線信号の伝搬時間、受信を開始した時点（受信時点）及び受信を完了した時点を取得し、記憶部６７に記憶する（Ｓ５１）。
Ｓ５２からＳ５６までの処理は、実施形態１のＳ１３からＳ１７と同じ処理であるため、説明を省略する。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１，２，３ 固定局
１ａ，２ａ，３ａ 送信アンテナ
１１，２１，３１ 入力部
１２，２２，３２ 拡散符号発生器
１３，２３，３３ 搬送波発生器
１４，２４，３４ 乗算器
１５，２５，３５ 増幅器
１６，２６，３６ 制御部
１７，２７，３７ 記憶部
１８，２８，３８ 入出力部
１９，２９，３９ 基準時計
４ 制御装置
４０ 出力部
４１ 制御部
４２ 記憶部
４３ 基準時計
５ 搬送装置
６ 移動局
６ａ 受信アンテナ
６１ 増幅器
６２ 搬送波発生器
６３ 乗算器
６４ 時計
６５ 逆拡散符号発生器
６６ 相関器
６７ 記憶部
６８ 演算部
７ 記録媒体
７ａ 演算プログラム

Claims (6)

1. 異なるタイミングで無線信号を送信する複数の固定局と、
   前記複数の固定局から送信された無線信号を受信する移動局と
   を備え、
   前記移動局は、受信した無線信号の伝搬時間、及び該無線信号の送信元の固定局を特定し、特定した送信元の固定局の位置を、前記複数の固定局の位置を記憶している記憶部を参照して導出し、導出した固定局の位置に基づいて自身の位置を演算するようにしてある測位システムにおいて、
   前記無線信号の信号長は、固定局毎に異なる時間長に設定してあり、
   前記移動局は、前記無線信号の受信を開始した時点から完了した時点までの受信時間長を導出し、該受信時間長及び前記信号長に基づいて、送信元の固定局を特定するようにしてある
   ことを特徴とする測位システム。
2. 前記無線信号は、スペクトラム拡散された電波であり、
   前記移動局は、受信した前記無線信号を、逆拡散させることによって相関値を導出し、導出した相関値に基づいて、前記無線信号の受信を開始した時点を特定するようにしてある
   ことを特徴とする請求項１に記載の測位システム。
3. 前記複数の固定局と通信可能に接続され、該固定局からの無線信号の送信を制御する制御装置を備え、
   前記複数の固定局は、少なくとも３つであり、
   前記制御装置は、前記信号長に基づいて、前記複数の固定局に無線信号を送信させる制御信号を出力するようにしてある
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の測位システム。
4. 複数の固定局から、固定局毎に異なる信号長で送信された無線信号を受信する受信部と、
   受信した無線信号の伝搬時間、受信を開始した時点及び完了した時点を導出する導出部と、
   前記受信を開始した時点から完了した時点までの受信時間長を算出する算出部と、
   算出した受信時間長に対応する信号長の固定局を特定する特定部と、
   特定した固定局の位置を、前記複数の固定局の位置を記憶している記憶部を参照して読み出す読み出し部と、
   読み出した固定局の位置及び前記伝搬時間に基づいて自身の位置を演算する演算部と
   を備えることを特徴とする移動局。
5. 移動局が、
   複数の固定局から、固定局毎に異なる信号長で送信された無線信号を受信し、
   受信した無線信号の伝搬時間、受信を開始した時点及び受信を完了した時点を導出し、
   導出した前記受信を開始した時点から受信を完了した時点までの受信時間長を算出し、
   算出した前記受信時間長に対応する信号長の固定局を特定し、
   特定した固定局の位置を、前記複数の固定局の位置を記憶している記憶部を参照して読み出し、
   読み出した固定局の位置及び前記伝搬時間に基づいて、自身の位置を演算する
   移動局の位置の演算方法。
6. コンピュータに、
   複数の固定局から送信された固定局毎に異なる信号長の無線信号の伝搬時間、受信を開始した時点及び受信を完了した時点を取得し、
   前記受信を開始した時点から受信を完了した時点までの受信時間長を算出し、
   算出した前記受信時間長に対応する信号長の固定局を特定し、
   特定した固定局の位置を、前記複数の固定局の位置を記憶している記憶部を参照して読み出し、
   読み出した固定局の位置及び前記伝搬時間に基づいて、自身の位置を演算する
   処理を実行させるプログラム。

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