JP3487268B2 - 携帯電話機の位置測定システム - Google Patents
携帯電話機の位置測定システムInfo
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- JP3487268B2 JP3487268B2 JP2000219331A JP2000219331A JP3487268B2 JP 3487268 B2 JP3487268 B2 JP 3487268B2 JP 2000219331 A JP2000219331 A JP 2000219331A JP 2000219331 A JP2000219331 A JP 2000219331A JP 3487268 B2 JP3487268 B2 JP 3487268B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はセルラ方式の移動通
信システムにおける携帯電話機の位置測定システムに関
し、特にセクタ方式の基地局から前記携帯電話機の位置
等を測定する携帯電話機の位置測定システムに関する。
信システムにおける携帯電話機の位置測定システムに関
し、特にセクタ方式の基地局から前記携帯電話機の位置
等を測定する携帯電話機の位置測定システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の携帯電話機の位置測定システム
は、ＰＨＳを利用した徘徊老人や幼児の迷子対策として
既に一般的になってきている。つまり、徘徊老人や幼児
に携帯電話機を所持させ，携帯電話機の位置登録機能を
利用してゾーン単位で携帯電話機の位置測定を行う。Ｐ
ＨＳでは、一つのＰＨＳ基地局のカバーエリア（ゾー
ン）が比較的狭い事から、かなり狭い範囲での携帯電話
機の位置検出が可能となっている。これから重要度が高
まると考えられるＣＤＭＡ符号を用いた，カバーエリア
の広いセルラ方式の移動通信システムでも、ＰＨＳの場
合と同様に携帯電話機の位置測定あるいは位置検出のサ
ービスが重要になって来るのは必須の情勢である。
は、ＰＨＳを利用した徘徊老人や幼児の迷子対策として
既に一般的になってきている。つまり、徘徊老人や幼児
に携帯電話機を所持させ，携帯電話機の位置登録機能を
利用してゾーン単位で携帯電話機の位置測定を行う。Ｐ
ＨＳでは、一つのＰＨＳ基地局のカバーエリア（ゾー
ン）が比較的狭い事から、かなり狭い範囲での携帯電話
機の位置検出が可能となっている。これから重要度が高
まると考えられるＣＤＭＡ符号を用いた，カバーエリア
の広いセルラ方式の移動通信システムでも、ＰＨＳの場
合と同様に携帯電話機の位置測定あるいは位置検出のサ
ービスが重要になって来るのは必須の情勢である。
【０００３】従来のＰＨＳ以外のセルラ方式の移動通信
システムにおける携帯電話機の位置測定システムの一つ
として、特許番号第２８２８０４６号（発明の名称：符
号分割多元接続システムにおける移動体の測位方法）が
開示されている。この発明では、少なくとも３箇所の移
動体通信基地局がそれぞれ内蔵するＧＰＳ受信機から得
られる位置情報を用いて前記移動体通信基地局の各各か
らの距離を算出して移動局（携帯電話機又は移動体を意
味する）の位置を確定している。
システムにおける携帯電話機の位置測定システムの一つ
として、特許番号第２８２８０４６号（発明の名称：符
号分割多元接続システムにおける移動体の測位方法）が
開示されている。この発明では、少なくとも３箇所の移
動体通信基地局がそれぞれ内蔵するＧＰＳ受信機から得
られる位置情報を用いて前記移動体通信基地局の各各か
らの距離を算出して移動局（携帯電話機又は移動体を意
味する）の位置を確定している。
【０００４】また、特開平１１−３２６４８４号に開示
された測位システムは、移動局（携帯電話機）が３以上
の基地局にＣＤＭＡ符号化された通信信号を送信し、こ
れらの基地局が上記移動局との距離をそれぞれ測定し、
これら距離情報を別の位置情報センターに送って上記移
動局の位置を計算している。
された測位システムは、移動局（携帯電話機）が３以上
の基地局にＣＤＭＡ符号化された通信信号を送信し、こ
れらの基地局が上記移動局との距離をそれぞれ測定し、
これら距離情報を別の位置情報センターに送って上記移
動局の位置を計算している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】開示されたＣＤＭＡ符
号化された通信信号を用いるセルラ方式の移動通信シス
テムでは、携帯電話機の位置測定のためには、少なくと
も３つの基地局の有する位置情報を統合する通信及びデ
ータ処理を必要とするので、各基地局におけるトラヒッ
クや信号処理量が過大になるという問題があった。
号化された通信信号を用いるセルラ方式の移動通信シス
テムでは、携帯電話機の位置測定のためには、少なくと
も３つの基地局の有する位置情報を統合する通信及びデ
ータ処理を必要とするので、各基地局におけるトラヒッ
クや信号処理量が過大になるという問題があった。
【０００６】また、開示された上記公報では、携帯電話
機の位置測定しか行っておらず、徘徊老人や幼児の保護
のために必要な将来位置の予測ができないという欠点が
あった。
機の位置測定しか行っておらず、徘徊老人や幼児の保護
のために必要な将来位置の予測ができないという欠点が
あった。
【０００７】従って本発明は、上述の欠点を解消し、一
つの基地局内だけで携帯電話機の位置測定を測定精度良
く行うと共に，携帯電話機の将来位置の予測も行うこと
ができる携帯電話機の位置測定システムを提供すること
にある。
つの基地局内だけで携帯電話機の位置測定を測定精度良
く行うと共に，携帯電話機の将来位置の予測も行うこと
ができる携帯電話機の位置測定システムを提供すること
にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明による携帯電話機
の位置測定システムは、セルラー方式の移動通信システ
ムにおける基地局装置に対する携帯電話機の位置測定シ
ステムであって、前記基地局装置が、自装置のサービス
エリアであるゾーンを３つ以上の複数に分割して形成さ
れた各セクタにそれぞれ対応して設けられ、対応するセ
クタ内の所定の方位を指向し、対応するセクタ及び隣接
するセクタにわたる方位角の変化に応じて放射レベルが
変化する放射特性を有する３つ以上の複数のセクタアン
テナと、前記携帯電話機から通話中のセクタ及び隣接す
るセクタに対応する各セクタアンテナにそれぞれ到来す
る電波信号のレベルを比較して同一タイミングでのレベ
ル差を算出し、あらかじめ記憶した前記各セクタアンテ
ナの放射特性を参照して前記算出したレベル差と一致す
るレベル差をもたらす方位角を求め前記携帯電話機の方
位を検出する方位検出手段と、前記携帯電話機から到来
する前記電波信号の基準タイミングに対する遅延時間を
検出して前記携帯電話機に対する距離を検出する距離検
出手段と、検出された前記携帯電話機の方位及び距離か
ら前記携帯電話機の位置を求める位置演算手段とを備え
る。
の位置測定システムは、セルラー方式の移動通信システ
ムにおける基地局装置に対する携帯電話機の位置測定シ
ステムであって、前記基地局装置が、自装置のサービス
エリアであるゾーンを３つ以上の複数に分割して形成さ
れた各セクタにそれぞれ対応して設けられ、対応するセ
クタ内の所定の方位を指向し、対応するセクタ及び隣接
するセクタにわたる方位角の変化に応じて放射レベルが
変化する放射特性を有する３つ以上の複数のセクタアン
テナと、前記携帯電話機から通話中のセクタ及び隣接す
るセクタに対応する各セクタアンテナにそれぞれ到来す
る電波信号のレベルを比較して同一タイミングでのレベ
ル差を算出し、あらかじめ記憶した前記各セクタアンテ
ナの放射特性を参照して前記算出したレベル差と一致す
るレベル差をもたらす方位角を求め前記携帯電話機の方
位を検出する方位検出手段と、前記携帯電話機から到来
する前記電波信号の基準タイミングに対する遅延時間を
検出して前記携帯電話機に対する距離を検出する距離検
出手段と、検出された前記携帯電話機の方位及び距離か
ら前記携帯電話機の位置を求める位置演算手段とを備え
る。
【０００９】 また、前記基地局装置が、前記位置演算
手段で複数の時刻においてそれぞれ求めた前記携帯電話
機の位置を蓄積記憶する記憶手段と、前記記憶手段の蓄
積記憶内容に基づいて前記携帯電話機の移動速度及び移
動方向を求め、得られた前記携帯電話機の位置と移動速
度及び移動方向とから前記携帯電話機の将来の移動先を
予測する移動演算手段とを備えることができる。
手段で複数の時刻においてそれぞれ求めた前記携帯電話
機の位置を蓄積記憶する記憶手段と、前記記憶手段の蓄
積記憶内容に基づいて前記携帯電話機の移動速度及び移
動方向を求め、得られた前記携帯電話機の位置と移動速
度及び移動方向とから前記携帯電話機の将来の移動先を
予測する移動演算手段とを備えることができる。
【００１０】 さらに、前記基地局装置が、前記各セク
タアンテナ対応に設けられ、前記各セクタアンテナに前
記携帯電話機からそれぞれ到来するＣＤＭＡ符号で変調
されている電波信号をそれぞれ複数のフィンガでレイク
受信する前記セクタアンテナと同数のレイク受信部を備
え、前記方位検出手段で各セクタアンテナにそれぞれ到
来する電波信号のレベルを比較する際、通話中のセクタ
に対応するレイク受信部の複数のフィンガのうち最も遅
延量の少ないフィンガを選択し、このフィンガと同一タ
イミングで受信する隣接するセクタに対応するレイク受
信部のフィンガとの出力レベル差を算出する構成をとる
ことができる。
タアンテナ対応に設けられ、前記各セクタアンテナに前
記携帯電話機からそれぞれ到来するＣＤＭＡ符号で変調
されている電波信号をそれぞれ複数のフィンガでレイク
受信する前記セクタアンテナと同数のレイク受信部を備
え、前記方位検出手段で各セクタアンテナにそれぞれ到
来する電波信号のレベルを比較する際、通話中のセクタ
に対応するレイク受信部の複数のフィンガのうち最も遅
延量の少ないフィンガを選択し、このフィンガと同一タ
イミングで受信する隣接するセクタに対応するレイク受
信部のフィンガとの出力レベル差を算出する構成をとる
ことができる。
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。
して説明する。
【００１６】図１は本発明による携帯電話機の位置測定
システムを示す構成図である。図２は図１の基地局装置
１が含むセクタアンテナ１１１，１２１及び１３１の放
射特性を示す図である。
システムを示す構成図である。図２は図１の基地局装置
１が含むセクタアンテナ１１１，１２１及び１３１の放
射特性を示す図である。
【００１７】図１を参照すると、本発明による携帯電話
機の位置測定システムでは、セクタＡ装置１１，セクタ
Ｂ装置１２及びセクタＣ装置１３を含む基地局装置１
は、セクタに分かれている通話エリア３，４及び５から
なるゾーンをサービスエリアとしている。通話エリア３
は対応するセクタＡ装置１１のセクタアンテナ１１１が
カバーする範囲である。同様に、通話エリア４は対応す
るセクタＢ装置１２のセクタアンテナ１２１がカバーす
る範囲であり、通話エリア５は対応するセクタＣ装置１
３のセクタアンテナ１３１がカバーする範囲である。基
地局装置１は無線回線６，７又は８を介して通話エリア
４内の携帯電話機２と通信あるいは通話する。なお、本
発明による携帯電話機２の位置測定システムは、上記ゾ
ーンの互いに異なる範囲（通話エリア）をそれぞれカバ
ーする少なくとも３つのセクタ装置（セクタＡ装置１１
等）が必要とする。また、上記携帯電話機は一般に複数
であるが、ここでは携帯電話機２を代表として示してい
る。
機の位置測定システムでは、セクタＡ装置１１，セクタ
Ｂ装置１２及びセクタＣ装置１３を含む基地局装置１
は、セクタに分かれている通話エリア３，４及び５から
なるゾーンをサービスエリアとしている。通話エリア３
は対応するセクタＡ装置１１のセクタアンテナ１１１が
カバーする範囲である。同様に、通話エリア４は対応す
るセクタＢ装置１２のセクタアンテナ１２１がカバーす
る範囲であり、通話エリア５は対応するセクタＣ装置１
３のセクタアンテナ１３１がカバーする範囲である。基
地局装置１は無線回線６，７又は８を介して通話エリア
４内の携帯電話機２と通信あるいは通話する。なお、本
発明による携帯電話機２の位置測定システムは、上記ゾ
ーンの互いに異なる範囲（通話エリア）をそれぞれカバ
ーする少なくとも３つのセクタ装置（セクタＡ装置１１
等）が必要とする。また、上記携帯電話機は一般に複数
であるが、ここでは携帯電話機２を代表として示してい
る。
【００１８】次に、図１及び図２を併せ参照し以下にそ
の一例を示すと、セクタＢ装置１２のセクタアンテナ１
２１は上記ゾーンの正面（方位角０°），つまり通話エ
リア４の中心方向を指向する。上記ゾーンの左側を通話
エリア３とするセクタＡ装置１１のセクタアンテナ１１
１の指向方向は、方位角−６０°方向である。また、上
記ゾーンの右側を通話エリア５とするセクタＣ装置１３
のセクタアンテナ１３１の指向方向は、方位角＋６０°
方向である。通信のための所要放射レベルがピーク放射
レベルの−１０ｄＢ程度であるとすると、ほぼ同じ性能
のセクタアンテナ１１１，１２１及び１３１のカバーす
る範囲は、方位角±６０゜を少し越え（公称±６０
゜），通話エリア３，４及び５にほぼ一致する。従っ
て、基地局装置１のサービスエリア（ゾーン）は、基地
局装置１を基点にして方位角±１２０゜を少し越える程
度である（公称±１２０゜）。なお、携帯電話機２が基
地局１のセクタＢ装置１２の通話エリア４内で通話を行
っている場合，携帯電話機２からの通信信号は、セクタ
Ｂ装置１２はもちろんのこと，セクタＡ装置１１及びセ
クタＣ装置１４でも受信することができる。逆方向通信
も同様である。
の一例を示すと、セクタＢ装置１２のセクタアンテナ１
２１は上記ゾーンの正面（方位角０°），つまり通話エ
リア４の中心方向を指向する。上記ゾーンの左側を通話
エリア３とするセクタＡ装置１１のセクタアンテナ１１
１の指向方向は、方位角−６０°方向である。また、上
記ゾーンの右側を通話エリア５とするセクタＣ装置１３
のセクタアンテナ１３１の指向方向は、方位角＋６０°
方向である。通信のための所要放射レベルがピーク放射
レベルの−１０ｄＢ程度であるとすると、ほぼ同じ性能
のセクタアンテナ１１１，１２１及び１３１のカバーす
る範囲は、方位角±６０゜を少し越え（公称±６０
゜），通話エリア３，４及び５にほぼ一致する。従っ
て、基地局装置１のサービスエリア（ゾーン）は、基地
局装置１を基点にして方位角±１２０゜を少し越える程
度である（公称±１２０゜）。なお、携帯電話機２が基
地局１のセクタＢ装置１２の通話エリア４内で通話を行
っている場合，携帯電話機２からの通信信号は、セクタ
Ｂ装置１２はもちろんのこと，セクタＡ装置１１及びセ
クタＣ装置１４でも受信することができる。逆方向通信
も同様である。
【００１９】図３は本発明の実施の形態の一つによる基
地局装置１の構成図である。図４は図３の基地局装置１
内のレイク受信部の動作を説明するための図である。
地局装置１の構成図である。図４は図３の基地局装置１
内のレイク受信部の動作を説明するための図である。
【００２０】基地局装置１は、セクタＡ装置１１，セク
タＢ装置１２及びセクタＣ装置１３が携帯電話機２から
到来した電波信号である通信信号をそれぞれ受信し，こ
の通信信号の受信レベルの比較による携帯電話機２の方
位算出と、携帯電話機２との間で送受信する通信信号の
遅延時間に基づく両者間の距離算定とから、携帯電話機
２の位置を測定（検出）する。まず、携帯電話機２の位
置測定について詳細に説明する。
タＢ装置１２及びセクタＣ装置１３が携帯電話機２から
到来した電波信号である通信信号をそれぞれ受信し，こ
の通信信号の受信レベルの比較による携帯電話機２の方
位算出と、携帯電話機２との間で送受信する通信信号の
遅延時間に基づく両者間の距離算定とから、携帯電話機
２の位置を測定（検出）する。まず、携帯電話機２の位
置測定について詳細に説明する。
【００２１】図３及び図４を参照すると、基地局装置１
のセクタＡ装置１１，セクタＢ装置１２及びセクタＣ装
置１３の各各は、対応するセクタアンテナ１１１，１２
１及び１３１に続けてレイク（ＲＡＫＥ）受信部１１
２，１２２及び１３２をそれぞれ接続している。レイク
受信部１１２，１２２及び１３２は、携帯電話機２から
送られたＣＤＭＡ符号化されている通信信号をそれぞれ
レイク受信する。レイク受信は、周知の通り時間ダイバ
ーシティ受信の一種であり、例えばマルチパス干渉によ
り遅延したＣＤＭＡ符号信号も同時に受け，遅延時間τ
に対応した複数のパスに分配される。分配されたＣＤＭ
Ａ符号信号を合成することにより、上記ＣＤＭＡ（符
号）信号のＣ／Ｎ（フィンガ）が改善されるという現象
がある。例えば、レイク受信部１２２等では、遅延時間
τａでＣＤＭＡ信号を受けてＴ１時間後の遅延時間τｂ
において次に遅延量の大きいＣＤＭＡ信号を受ける。さ
らにＴ２時間後の遅延時間τｃのＣＤＭＡ信号を受ける
と、レイク受信後の出力信号Ｓ１２等はこれら３つの信
号が合成されて出力される。（図４参照）。
のセクタＡ装置１１，セクタＢ装置１２及びセクタＣ装
置１３の各各は、対応するセクタアンテナ１１１，１２
１及び１３１に続けてレイク（ＲＡＫＥ）受信部１１
２，１２２及び１３２をそれぞれ接続している。レイク
受信部１１２，１２２及び１３２は、携帯電話機２から
送られたＣＤＭＡ符号化されている通信信号をそれぞれ
レイク受信する。レイク受信は、周知の通り時間ダイバ
ーシティ受信の一種であり、例えばマルチパス干渉によ
り遅延したＣＤＭＡ符号信号も同時に受け，遅延時間τ
に対応した複数のパスに分配される。分配されたＣＤＭ
Ａ符号信号を合成することにより、上記ＣＤＭＡ（符
号）信号のＣ／Ｎ（フィンガ）が改善されるという現象
がある。例えば、レイク受信部１２２等では、遅延時間
τａでＣＤＭＡ信号を受けてＴ１時間後の遅延時間τｂ
において次に遅延量の大きいＣＤＭＡ信号を受ける。さ
らにＴ２時間後の遅延時間τｃのＣＤＭＡ信号を受ける
と、レイク受信後の出力信号Ｓ１２等はこれら３つの信
号が合成されて出力される。（図４参照）。
【００２２】図５は図３の基地局装置１におけるセクタ
Ａ装置１１，セクタＢ装置１２及びセクタＣ装置１３の
出力信号Ｓ１１，Ｓ１２及びＳ１３の出力レベルをそれ
ぞれ示す図である。また、図６は図３に示す受信レベル
比較部１４１が行う出力信号Ｓ１１，Ｓ１２及びＳ１３
間の出力レベル差算出例を示す図である。
Ａ装置１１，セクタＢ装置１２及びセクタＣ装置１３の
出力信号Ｓ１１，Ｓ１２及びＳ１３の出力レベルをそれ
ぞれ示す図である。また、図６は図３に示す受信レベル
比較部１４１が行う出力信号Ｓ１１，Ｓ１２及びＳ１３
間の出力レベル差算出例を示す図である。
【００２３】セクタＡ装置１１，セクタＢ装置１２及び
セクタＣ装置１３は、出力信号Ｓ１２，Ｓ１３及びＳ１
４をそれぞれ制御部１４内の受信レベル比較部１４１に
送る。受信レベル比較部１４１は、まず、セクタＢ装置
１２の出力信号Ｓ１２における遅延が一番少ないフィン
ガ（図５の遅延時間τ３）の出力レベルＰR Ｂと、この
フィンガを基準にしてセクタＡ装置１１及びセクタＣ装
置１３の出力信号Ｓ１１及びＳ１３における同じ遅延量
の出力レベルＰR Ａ及びＰR Ｃを選択し、出力信号Ｓ１
２の出力レベルＰR Ｂと、出力信号Ｓ１１及びＳ１３の
選択された出力レベルＰR Ａ及びＰR Ｃとについて互い
の差分を計算する。なお、同じ遅延時間（図５の例では
τ３）のフィンガで出力信号Ｓ１１乃至Ｓ１３の出力レ
ベルを比較するのは、同じ伝搬経路を通った信号を用い
ることで、携帯電話機２の方位測定を精度良く行うため
である。
セクタＣ装置１３は、出力信号Ｓ１２，Ｓ１３及びＳ１
４をそれぞれ制御部１４内の受信レベル比較部１４１に
送る。受信レベル比較部１４１は、まず、セクタＢ装置
１２の出力信号Ｓ１２における遅延が一番少ないフィン
ガ（図５の遅延時間τ３）の出力レベルＰR Ｂと、この
フィンガを基準にしてセクタＡ装置１１及びセクタＣ装
置１３の出力信号Ｓ１１及びＳ１３における同じ遅延量
の出力レベルＰR Ａ及びＰR Ｃを選択し、出力信号Ｓ１
２の出力レベルＰR Ｂと、出力信号Ｓ１１及びＳ１３の
選択された出力レベルＰR Ａ及びＰR Ｃとについて互い
の差分を計算する。なお、同じ遅延時間（図５の例では
τ３）のフィンガで出力信号Ｓ１１乃至Ｓ１３の出力レ
ベルを比較するのは、同じ伝搬経路を通った信号を用い
ることで、携帯電話機２の方位測定を精度良く行うため
である。
【００２４】ここで、受信レベル比較部１４１では、図
２に示されているセクタアンテナ１１１，１２１及び１
３１の放射特性を内蔵の記憶回路（図示せず）に予めデ
ータとして蓄積しており、これら放射特性データと計算
された上記セクタ装置間の差分とを比較して基地局１に
対する携帯電話機２の方位を算出し、算出された方位情
報Ｓ１４ａを位置演算部１４２に供給する。なお、セク
タＢ装置１２の出力信号Ｓ１２における遅延が一番少な
いフィンガの出力レベルが十分高くなく，セクタＡ装置
１１及びセクタＣ装置１３ではフィンガと雑音レベルと
の差があまりない場合は、セクタＢ装置１２の出力信号
Ｓ１２における次に遅延が少ないフィンガを携帯電話機
２の方位算出に使用する。これは、基地局装置１と携帯
電話機２との距離測定を最短距離を通る直接波で測定す
るためである。
２に示されているセクタアンテナ１１１，１２１及び１
３１の放射特性を内蔵の記憶回路（図示せず）に予めデ
ータとして蓄積しており、これら放射特性データと計算
された上記セクタ装置間の差分とを比較して基地局１に
対する携帯電話機２の方位を算出し、算出された方位情
報Ｓ１４ａを位置演算部１４２に供給する。なお、セク
タＢ装置１２の出力信号Ｓ１２における遅延が一番少な
いフィンガの出力レベルが十分高くなく，セクタＡ装置
１１及びセクタＣ装置１３ではフィンガと雑音レベルと
の差があまりない場合は、セクタＢ装置１２の出力信号
Ｓ１２における次に遅延が少ないフィンガを携帯電話機
２の方位算出に使用する。これは、基地局装置１と携帯
電話機２との距離測定を最短距離を通る直接波で測定す
るためである。
【００２５】ここで、図１，図２，図５及び図６を参照
して基地局装置１に対する携帯電話機２の方位θを決定
する例について述べる。いま、現在通話中のセクタＢ装
置１２の正面（θ＝０゜）から左方向（−１５°）の方
位に携帯電話機２があるとすると（図２参照）、携帯電
話機２から得た出力信号Ｓ１１，Ｓ１２及びＳ１３は図
５に示す様なフィンガの出力がある。制御部１４内の受
信レベル比較部１４１は、セクタＢ装置１２の最も遅延
量が少ないフィンガ（時刻τ３）を選び出し、そのフィ
ンガと同時期に受かるセクタＡ装置１１及びセクタＣ装
置１３のフィンガとの出力レベル差を計算する。セクタ
アンテナ１１１，１２１及び１３１は指向性方向を左側
から６０°ずつずらして設置してあるので、セクタアン
テナ１１１，１２１及び１３１の各各が携帯電話機２か
ら受ける通信信号の強さは、図２に示すとおり、セクタ
アンテナ１１１，１２１及び１３１アンテナに対する携
帯電話機２の方位によって決まる。基地局装置１に対す
る携帯電話機２の方位が−１５°であると、受信レベル
の差，つまり出力信号Ｓ１２のフィンガに対する出力信
号Ｓ１２及びＳ１３のフィンガの出力レベル差は、Ｂ−
Ａ＝−３．８ｄＢ，Ｂ−Ｃ＝ー１１．７ｄＢである。こ
の出力レベル差は、個別には図６に示すようにそれぞれ
２点あるが、両者を共に満足する点は１点しかないので
基地局装置１に対する携帯電話機２の方位θが定まる。
受信レベル比較部１４１はこの方位θを方位情報Ｓ１４
ａとして位置演算部１４２に供給する。
して基地局装置１に対する携帯電話機２の方位θを決定
する例について述べる。いま、現在通話中のセクタＢ装
置１２の正面（θ＝０゜）から左方向（−１５°）の方
位に携帯電話機２があるとすると（図２参照）、携帯電
話機２から得た出力信号Ｓ１１，Ｓ１２及びＳ１３は図
５に示す様なフィンガの出力がある。制御部１４内の受
信レベル比較部１４１は、セクタＢ装置１２の最も遅延
量が少ないフィンガ（時刻τ３）を選び出し、そのフィ
ンガと同時期に受かるセクタＡ装置１１及びセクタＣ装
置１３のフィンガとの出力レベル差を計算する。セクタ
アンテナ１１１，１２１及び１３１は指向性方向を左側
から６０°ずつずらして設置してあるので、セクタアン
テナ１１１，１２１及び１３１の各各が携帯電話機２か
ら受ける通信信号の強さは、図２に示すとおり、セクタ
アンテナ１１１，１２１及び１３１アンテナに対する携
帯電話機２の方位によって決まる。基地局装置１に対す
る携帯電話機２の方位が−１５°であると、受信レベル
の差，つまり出力信号Ｓ１２のフィンガに対する出力信
号Ｓ１２及びＳ１３のフィンガの出力レベル差は、Ｂ−
Ａ＝−３．８ｄＢ，Ｂ−Ｃ＝ー１１．７ｄＢである。こ
の出力レベル差は、個別には図６に示すようにそれぞれ
２点あるが、両者を共に満足する点は１点しかないので
基地局装置１に対する携帯電話機２の方位θが定まる。
受信レベル比較部１４１はこの方位θを方位情報Ｓ１４
ａとして位置演算部１４２に供給する。
【００２６】また、受信レベル比較部１４１は、基地局
装置１に対する携帯電話機２の方位情報Ｓ１４ａに加
え、基地局装置１からの通信信号の送信に対する携帯電
話機２からの返信信号の遅延時間τｒから得た基地局装
置１と携帯電話機２との距離測定を行って距離情報をも
とめる。例えば、基地局装置１から送信される基準タイ
ミングに対して携帯電話機２から折り返される遅延時間
τｒを得る。なお、基地局装置１と携帯電話機２との距
離が無い状態（基準）の遅延時間τ０は、基地局装置１
のセクタアンテナ（１２１等）の給電点と携帯電話機２
とを適切な減衰量を与えて直結的に回線接続して上記信
号を送受信すれば容易に測定できる。従って、図５に示
した遅延時間τ３のフィンガを距離測定に用いる場合に
は、基地局装置１と携帯電話機２との距離Ｌは、Ｌ＝Ｃ
０×（遅延時間τ３−遅延時間τ０）／２（但し、Ｃ０
は光速）で求められる。なお、セクタＢ装置１２の出力
信号Ｓ１２における遅延が一番少ないフィンガに遅延が
全くない場合（遅延時間τ１の場合）には、予想される
最小の受信タイミング（上記遅延時間τ０）と実際に受
かっている通信信号の遅延量τ１との差を用いた上述の
式で基地局装置１から携帯電話機２までの距離Ｌを算出
する。算出された距離Ｌが距離情報Ｓ１４ｂになる。
装置１に対する携帯電話機２の方位情報Ｓ１４ａに加
え、基地局装置１からの通信信号の送信に対する携帯電
話機２からの返信信号の遅延時間τｒから得た基地局装
置１と携帯電話機２との距離測定を行って距離情報をも
とめる。例えば、基地局装置１から送信される基準タイ
ミングに対して携帯電話機２から折り返される遅延時間
τｒを得る。なお、基地局装置１と携帯電話機２との距
離が無い状態（基準）の遅延時間τ０は、基地局装置１
のセクタアンテナ（１２１等）の給電点と携帯電話機２
とを適切な減衰量を与えて直結的に回線接続して上記信
号を送受信すれば容易に測定できる。従って、図５に示
した遅延時間τ３のフィンガを距離測定に用いる場合に
は、基地局装置１と携帯電話機２との距離Ｌは、Ｌ＝Ｃ
０×（遅延時間τ３−遅延時間τ０）／２（但し、Ｃ０
は光速）で求められる。なお、セクタＢ装置１２の出力
信号Ｓ１２における遅延が一番少ないフィンガに遅延が
全くない場合（遅延時間τ１の場合）には、予想される
最小の受信タイミング（上記遅延時間τ０）と実際に受
かっている通信信号の遅延量τ１との差を用いた上述の
式で基地局装置１から携帯電話機２までの距離Ｌを算出
する。算出された距離Ｌが距離情報Ｓ１４ｂになる。
【００２７】受信レベル比較部１４１が出力する基地局
装置１に対する携帯電話機２の方位情報Ｓ１４ａ及び距
離情報Ｓ１４ｂは、位置演算部１４２に供給される。方
位情報Ｓ１４ａと距離情報Ｓ１４ｂとは、基地局装置１
に対する携帯電話機２の位置を極座標Ｌ∠θで表してい
る。極座標Ｌ∠θで表した携帯電話機２の位置Ｐは、基
地局装置１の座標を（０，０）とする直交座標（ｘ，
ｙ）で表すと式（１）で示される。
装置１に対する携帯電話機２の方位情報Ｓ１４ａ及び距
離情報Ｓ１４ｂは、位置演算部１４２に供給される。方
位情報Ｓ１４ａと距離情報Ｓ１４ｂとは、基地局装置１
に対する携帯電話機２の位置を極座標Ｌ∠θで表してい
る。極座標Ｌ∠θで表した携帯電話機２の位置Ｐは、基
地局装置１の座標を（０，０）とする直交座標（ｘ，
ｙ）で表すと式（１）で示される。
【００２８】
Ｐ＝（Ｌ・ｃｏｓθ，Ｌ・ｓｉｎθ） ……（１）
なお、携帯電話機２の位置Ｐが基地局装置１に対して高
さの成分を持つ場合には、上記極座標及び上記直交座標
も高さ方向ｚの成分を持ち、両者の座標変換も容易にで
きることは周知の通りである。
さの成分を持つ場合には、上記極座標及び上記直交座標
も高さ方向ｚの成分を持ち、両者の座標変換も容易にで
きることは周知の通りである。
【００２９】位置演算部１４２は、方位情報Ｓ１４ａ及
び距離情報Ｓ１４ｂからなる携帯電話機２の位置Ｐを極
座標Ｌ∠θから直交座標に変換し、直交座標で示した携
帯電話機２の位置情報Ｓ１５を表示面をＬＣＤ（液晶）
等で構成した表示部１５に供給する。表示部１５は基地
局装置１の位置等，適切な基準点及びスケールを持つ表
示画面に携帯電話機２の位置を画像や数値で表示する。
び距離情報Ｓ１４ｂからなる携帯電話機２の位置Ｐを極
座標Ｌ∠θから直交座標に変換し、直交座標で示した携
帯電話機２の位置情報Ｓ１５を表示面をＬＣＤ（液晶）
等で構成した表示部１５に供給する。表示部１５は基地
局装置１の位置等，適切な基準点及びスケールを持つ表
示画面に携帯電話機２の位置を画像や数値で表示する。
【００３０】上述の通り、図２の実施の形態による携帯
電話機の位置測定システムは、一つの基地局装置１内だ
けで携帯電話機２の位置測定を行うことができるのでト
ラヒックや信号処理量の増大を防ぐことができ、また、
距離測定を行う遅延時間測定に加えて，３以上のセクタ
アンテナの放射特性を利用して方位の測定ができるの
で、携帯電話機２の位置を測定精度良く測定あるいは検
出できるという効果がある。
電話機の位置測定システムは、一つの基地局装置１内だ
けで携帯電話機２の位置測定を行うことができるのでト
ラヒックや信号処理量の増大を防ぐことができ、また、
距離測定を行う遅延時間測定に加えて，３以上のセクタ
アンテナの放射特性を利用して方位の測定ができるの
で、携帯電話機２の位置を測定精度良く測定あるいは検
出できるという効果がある。
【００３１】なお、図３の実施の形態による携帯電話機
の位置測定システムは、３つのセクタ装置１１，１２及
び１３で携帯電話機２の位置測定を行っているが、セク
タ装置を更に増やすと上記出力信号における出力レベル
の高いフィンガを多く利用できることになるので、基地
局装置１に対する方位及び距離測定を更に向上できるこ
とは明らかである。
の位置測定システムは、３つのセクタ装置１１，１２及
び１３で携帯電話機２の位置測定を行っているが、セク
タ装置を更に増やすと上記出力信号における出力レベル
の高いフィンガを多く利用できることになるので、基地
局装置１に対する方位及び距離測定を更に向上できるこ
とは明らかである。
【００３２】さて、図３の実施の形態による携帯電話機
の位置測定システムの基地局１は、同一の通信信号を複
数のセクタアンテナ及びこれらに接続されたレイク受信
部を用いて受信するので、レイク受信部１１２，１２２
及び１３２の出力信号Ｓ１１，Ｓ１２及びＳ１３を基に
携帯電話機２からの通信信号の到来方向を測定できる。
これらの測定結果から基地局装置１は、基地局装置１に
対する携帯電話機２の方位を示す方位情報Ｓ１４ａを作
成している。従って、セクタアンテナ１１１，１２１及
び１３１にアレイアンテナ等の指向性を変化できるアン
テナを使用すると、レイク受信部１１２，１２２及び１
３２の出力信号Ｓ１１，Ｓ１２及びＳ１３から干渉波等
の妨害波の有無を検出し、妨害波があると判断される場
合には上記アンテナの指向性を妨害波の受信が少なくな
る方向に変えて（方向調整を行って）妨害波の受信を軽
減することができ、高品質の通話が可能となる。
の位置測定システムの基地局１は、同一の通信信号を複
数のセクタアンテナ及びこれらに接続されたレイク受信
部を用いて受信するので、レイク受信部１１２，１２２
及び１３２の出力信号Ｓ１１，Ｓ１２及びＳ１３を基に
携帯電話機２からの通信信号の到来方向を測定できる。
これらの測定結果から基地局装置１は、基地局装置１に
対する携帯電話機２の方位を示す方位情報Ｓ１４ａを作
成している。従って、セクタアンテナ１１１，１２１及
び１３１にアレイアンテナ等の指向性を変化できるアン
テナを使用すると、レイク受信部１１２，１２２及び１
３２の出力信号Ｓ１１，Ｓ１２及びＳ１３から干渉波等
の妨害波の有無を検出し、妨害波があると判断される場
合には上記アンテナの指向性を妨害波の受信が少なくな
る方向に変えて（方向調整を行って）妨害波の受信を軽
減することができ、高品質の通話が可能となる。
【００３３】図７は本発明の実施の形態の別の一つによ
る基地局装置１Ａの構成図である。図８は図７の実施の
形態において携帯電話機２の位置，移動速度，移動方向
及び推定切替ゾーンの決定過程を説明するための図であ
る。また、図９は図７の実施の形態において携帯電話機
２の直交座標で示された位置，移動速度，移動方向及び
推定切替ゾーンを格納する記憶部１４３の格納テーブル
例を示す図である。
る基地局装置１Ａの構成図である。図８は図７の実施の
形態において携帯電話機２の位置，移動速度，移動方向
及び推定切替ゾーンの決定過程を説明するための図であ
る。また、図９は図７の実施の形態において携帯電話機
２の直交座標で示された位置，移動速度，移動方向及び
推定切替ゾーンを格納する記憶部１４３の格納テーブル
例を示す図である。
【００３４】図７を参照すると、基地局装置１Ａは、図
３の実施の形態における基地局装置１の制御部１４を制
御部１４Ａに変えている。詳細に説明すると、制御部１
４Ａは、位置演算部１４２の後に記憶部１４３を接続
し、記憶部１４３に更に移動演算部１４４を接続し、そ
の後に前述の表示部１５を接続している。この制御部１
４Ａでは、携帯電話機２の位置測定に加えて、その移動
速度，移動方向及び次に行うチャネル切り替え先ゾーン
の推定を行うことができる。
３の実施の形態における基地局装置１の制御部１４を制
御部１４Ａに変えている。詳細に説明すると、制御部１
４Ａは、位置演算部１４２の後に記憶部１４３を接続
し、記憶部１４３に更に移動演算部１４４を接続し、そ
の後に前述の表示部１５を接続している。この制御部１
４Ａでは、携帯電話機２の位置測定に加えて、その移動
速度，移動方向及び次に行うチャネル切り替え先ゾーン
の推定を行うことができる。
【００３５】図７，図８及び図９を参照すると、基地局
装置１ＡはＸ−Ｙ座標軸の基点である（０，０）に位置
している（図８参照）。携帯電話機２は位置測定開始時
刻ｔ１に基地局装置１Ａのサービスエリアであるゾーン
９の座標（ｘ１，ｙ１）に位置している。携帯電話機２
の位置測定において、基地局装置１Ａの位置演算部１４
２は、図２の実施の形態の説明において述べたとおりの
手順で携帯電話機２の位置（ｘ，ｙ）を算定し、算定さ
れた位置（ｘ，ｙ）を図９に示すテーブルを持つ記憶部
１４３に格納（記憶）する。記憶部１４３のテーブルに
は、複数の携帯電話機毎に測定時刻ｔ，位置（ｘ，
ｙ），移動速度Ｍ，移動方向φ及び切替ゾーンをメモリ
ＮＯ．で示す測定時刻順に格納できる。位置演算部１４
２は、測定時刻ｔと位置（ｘ，ｙ）とだけを記憶部１４
３に記憶させる。移動演算部１４４は、記憶部１４３か
ら複数時刻の上記位置のデータを取り出して携帯電話機
２の移動速度，移動方向及び次に行うチャネル切り替え
先ゾーンの推定を行い、推定した上記移動速度Ｍ，移動
方向φ及び次に行うチャネル切り替え先ゾーンを記憶部
１４３に格納する。
装置１ＡはＸ−Ｙ座標軸の基点である（０，０）に位置
している（図８参照）。携帯電話機２は位置測定開始時
刻ｔ１に基地局装置１Ａのサービスエリアであるゾーン
９の座標（ｘ１，ｙ１）に位置している。携帯電話機２
の位置測定において、基地局装置１Ａの位置演算部１４
２は、図２の実施の形態の説明において述べたとおりの
手順で携帯電話機２の位置（ｘ，ｙ）を算定し、算定さ
れた位置（ｘ，ｙ）を図９に示すテーブルを持つ記憶部
１４３に格納（記憶）する。記憶部１４３のテーブルに
は、複数の携帯電話機毎に測定時刻ｔ，位置（ｘ，
ｙ），移動速度Ｍ，移動方向φ及び切替ゾーンをメモリ
ＮＯ．で示す測定時刻順に格納できる。位置演算部１４
２は、測定時刻ｔと位置（ｘ，ｙ）とだけを記憶部１４
３に記憶させる。移動演算部１４４は、記憶部１４３か
ら複数時刻の上記位置のデータを取り出して携帯電話機
２の移動速度，移動方向及び次に行うチャネル切り替え
先ゾーンの推定を行い、推定した上記移動速度Ｍ，移動
方向φ及び次に行うチャネル切り替え先ゾーンを記憶部
１４３に格納する。
【００３６】位置演算部１４２は、まず、第１回目の測
定時刻ｔ１と位置（ｘ１，ｙ１）とをメモリＮＯ．１に
格納する。この時には、測定時刻ｔと携帯電話機２の位
置（ｘ，ｙ）とが複数でないので、上記移動速度Ｍ，移
動方向φ及び次に行うチャネル切り替え先ゾーンは推定
できない。
定時刻ｔ１と位置（ｘ１，ｙ１）とをメモリＮＯ．１に
格納する。この時には、測定時刻ｔと携帯電話機２の位
置（ｘ，ｙ）とが複数でないので、上記移動速度Ｍ，移
動方向φ及び次に行うチャネル切り替え先ゾーンは推定
できない。
【００３７】次に、位置演算部１４２は、第２回目の測
定時刻ｔ２及び携帯電話機２の位置（ｘ２，ｙ２）をメ
モリＮＯ．２に格納する。すると、移動演算部１４４
は、記憶部１４３から第１回目の測定時刻ｔ１及び携帯
電話機２の位置（ｘ１，ｙ１）と第２回目，つまり複数
の測定時刻ｔ２及び携帯電話機２の位置（ｘ２，ｙ２）
とを読み出し、携帯電話機２の移動速度Ｍ２，移動方向
φ２及び次に行うチャネル切り替え先ゾーンを推定す
る。移動速度Ｍ２は式（２），移動方向φ２は式（３）
によって算定される。
定時刻ｔ２及び携帯電話機２の位置（ｘ２，ｙ２）をメ
モリＮＯ．２に格納する。すると、移動演算部１４４
は、記憶部１４３から第１回目の測定時刻ｔ１及び携帯
電話機２の位置（ｘ１，ｙ１）と第２回目，つまり複数
の測定時刻ｔ２及び携帯電話機２の位置（ｘ２，ｙ２）
とを読み出し、携帯電話機２の移動速度Ｍ２，移動方向
φ２及び次に行うチャネル切り替え先ゾーンを推定す
る。移動速度Ｍ２は式（２），移動方向φ２は式（３）
によって算定される。
【００３８】
Ｍ２＝｛（ｘ２−ｘ１）2 ＋（ｙ２−ｙ１）2 ）｝1/2 ／（ｔ２−ｔ１）
……（２）
φ２＝ｔａｎ-1｛（ｙ２−ｙ１）／（ｘ２−ｘ１）｝ ……（３）
但し、（ｙ２−ｙ１）と（ｘ２−ｘ１）とが同符号の場
合には，φ２はｘ軸に対して反時計回り方向の角度であ
り、（ｙ２−ｙ１）と（ｘ２−ｘ１）とが異符号の場合
には，φ２はｘ軸に対して時計回り方向の角度である。
合には，φ２はｘ軸に対して反時計回り方向の角度であ
り、（ｙ２−ｙ１）と（ｘ２−ｘ１）とが異符号の場合
には，φ２はｘ軸に対して時計回り方向の角度である。
【００３９】なお、携帯電話機２が次に行うチャネル切
り替え先ゾーンは、携帯電話機２がゾーン境界に一定限
度まで近づく場合に判断されるが、移動演算部１４４は
この判断データを予め記憶している。そして、移動演算
部１４４は、第２回目の測定において求められた携帯電
話機２の位置（ｘ２，ｙ２），移動速度Ｍ１及び移動方
向φ２゜からはゾーン切り替えはまだ発生しないと判断
している。そこで、移動演算部１４４は、携帯電話機２
の移動速度Ｍ２及び移動方向φ２゜だけをメモリＮＯ．
２に格納する。
り替え先ゾーンは、携帯電話機２がゾーン境界に一定限
度まで近づく場合に判断されるが、移動演算部１４４は
この判断データを予め記憶している。そして、移動演算
部１４４は、第２回目の測定において求められた携帯電
話機２の位置（ｘ２，ｙ２），移動速度Ｍ１及び移動方
向φ２゜からはゾーン切り替えはまだ発生しないと判断
している。そこで、移動演算部１４４は、携帯電話機２
の移動速度Ｍ２及び移動方向φ２゜だけをメモリＮＯ．
２に格納する。
【００４０】携帯電話機２の位置の第３回目の測定は時
刻ｔ３に前２回と同様に行われ、位置演算部１４２は測
定時刻ｔ３及び携帯電話機２の位置（ｘ３，ｙ３）をメ
モリＮＯ．３に格納する。移動演算部１４４は、記憶部
１４３から第３回目の測定時刻ｔ３及び携帯電話機２の
位置（ｘ３，ｙ３）と第２回目の測定時刻ｔ２及び携帯
電話機２の位置（ｘ２，ｙ２）を読み出し、移動速度Ｍ
３及び移動方向φ３゜を前述と同様に算定する。また、
移動演算部１４４は、携帯電話機２の位置（ｘ３，ｙ
３），移動速度Ｍ３，移動方向φ３゜及び上記判断デー
タから、次に行うチャネル切り替え先ゾーン１０に近づ
いたと判断する。そこで、移動演算部１４４は、携帯電
話機２の移動速度Ｍ３，移動方向φ３゜及び次に行うチ
ャネル切り替え先ゾーン１０をメモリＮＯ．３に格納す
る。
刻ｔ３に前２回と同様に行われ、位置演算部１４２は測
定時刻ｔ３及び携帯電話機２の位置（ｘ３，ｙ３）をメ
モリＮＯ．３に格納する。移動演算部１４４は、記憶部
１４３から第３回目の測定時刻ｔ３及び携帯電話機２の
位置（ｘ３，ｙ３）と第２回目の測定時刻ｔ２及び携帯
電話機２の位置（ｘ２，ｙ２）を読み出し、移動速度Ｍ
３及び移動方向φ３゜を前述と同様に算定する。また、
移動演算部１４４は、携帯電話機２の位置（ｘ３，ｙ
３），移動速度Ｍ３，移動方向φ３゜及び上記判断デー
タから、次に行うチャネル切り替え先ゾーン１０に近づ
いたと判断する。そこで、移動演算部１４４は、携帯電
話機２の移動速度Ｍ３，移動方向φ３゜及び次に行うチ
ャネル切り替え先ゾーン１０をメモリＮＯ．３に格納す
る。
【００４１】位置演算部１４２及び移動演算部１４３
は、第４回目以降の測定においても上述と同様の算定を
行い、携帯電話機毎に測定時刻ｔ，位置（ｘ，ｙ），移
動速度Ｍ，移動方向φ及び切替ゾーンを記憶部１４３に
蓄積する。上述した次に行うチャネル切り替え先ゾーン
の推定は切り替え先ゾーンの基地局装置に携帯電話機２
の登録に際する位置検索を簡単にするという効果があ
る。なお、携帯電話機２の移動速度Ｍ，移動方向φの算
定は、時間的に連続しているデータを用いるだけでな
く、必要に応じて飛び越しで計算しても良い。また、記
憶部１４３に蓄積されている不要になったデータは、古
いデータ順に適宜廃棄されてよい。
は、第４回目以降の測定においても上述と同様の算定を
行い、携帯電話機毎に測定時刻ｔ，位置（ｘ，ｙ），移
動速度Ｍ，移動方向φ及び切替ゾーンを記憶部１４３に
蓄積する。上述した次に行うチャネル切り替え先ゾーン
の推定は切り替え先ゾーンの基地局装置に携帯電話機２
の登録に際する位置検索を簡単にするという効果があ
る。なお、携帯電話機２の移動速度Ｍ，移動方向φの算
定は、時間的に連続しているデータを用いるだけでな
く、必要に応じて飛び越しで計算しても良い。また、記
憶部１４３に蓄積されている不要になったデータは、古
いデータ順に適宜廃棄されてよい。
【００４２】移動演算部１４４は、携帯電話機２の測定
時刻ｔ，位置（ｘ，ｙ），移動速度Ｍ，移動方向φ及び
切替ゾーンの全部又は一部を含む位置情報Ｓ１５ａを表
示部１５に出力する。表示部１５はこれら位置情報Ｓ１
５ａを時系列的に，あるいは最終データのみを表示画面
に表示する。
時刻ｔ，位置（ｘ，ｙ），移動速度Ｍ，移動方向φ及び
切替ゾーンの全部又は一部を含む位置情報Ｓ１５ａを表
示部１５に出力する。表示部１５はこれら位置情報Ｓ１
５ａを時系列的に，あるいは最終データのみを表示画面
に表示する。
【００４３】上述した図７の実施の形態による携帯電話
機の位置測定システムは、携帯電話機２の現在位置のみ
ならず，将来位置までも予測できるので、徘徊老人や迷
子の探索を時期を逸せず，効率的に行うことができると
いう効果がある。
機の位置測定システムは、携帯電話機２の現在位置のみ
ならず，将来位置までも予測できるので、徘徊老人や迷
子の探索を時期を逸せず，効率的に行うことができると
いう効果がある。
【００４４】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、セルラー
方式の移動通信システムにおける基地局装置に対する携
帯電話機の位置測定システムであって、前記基地局装置
が、３台以上のセクタアンテナに前記携帯電話機からそ
れぞれ到来する電波信号のレベルから前記携帯電話機の
方位を検出する方位検出手段と、到来する前記電波信号
の遅延時間を検出して前記携帯電話機に対する距離を検
出する距離検出手段と、検出された前記携帯電話機の方
位及び前記距離から前記携帯電話機の位置を求める位置
演算部とを備えるので、収集した上記携帯電話機の方位
や距離のデータを一つの基地局装置内だけで処理できと
共に，携帯電話機の位置測定が測定精度良く行えるとい
う効果がある。
方式の移動通信システムにおける基地局装置に対する携
帯電話機の位置測定システムであって、前記基地局装置
が、３台以上のセクタアンテナに前記携帯電話機からそ
れぞれ到来する電波信号のレベルから前記携帯電話機の
方位を検出する方位検出手段と、到来する前記電波信号
の遅延時間を検出して前記携帯電話機に対する距離を検
出する距離検出手段と、検出された前記携帯電話機の方
位及び前記距離から前記携帯電話機の位置を求める位置
演算部とを備えるので、収集した上記携帯電話機の方位
や距離のデータを一つの基地局装置内だけで処理できと
共に，携帯電話機の位置測定が測定精度良く行えるとい
う効果がある。
【００４５】また、複数の時刻で上記携帯電話機の位置
測定を行うことにより、上記携帯電話機の移動速度，移
動方向を求めることができ、上記携帯電話機の将来位置
を予測できるという効果が生じる。
測定を行うことにより、上記携帯電話機の移動速度，移
動方向を求めることができ、上記携帯電話機の将来位置
を予測できるという効果が生じる。
【図１】本発明による携帯電話機の位置測定システムを
示す構成図である。
示す構成図である。
【図２】図１の基地局装置１が含むセクタアンテナ１１
１，１２１及び１３１の放射特性を示す図である。
１，１２１及び１３１の放射特性を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態の一つによる基地局装置１
の構成図である。
の構成図である。
【図４】図３の基地局装置１内のレイク受信部の動作を
説明するための図である。
説明するための図である。
【図５】図３の基地局装置１におけるセクタＡ装置１
１，セクタＢ装置１２及びセクタＣ装置１１３の出力信
号Ｓ１１，Ｓ１２及びＳ１３の出力レベルをそれぞれ示
す図である。
１，セクタＢ装置１２及びセクタＣ装置１１３の出力信
号Ｓ１１，Ｓ１２及びＳ１３の出力レベルをそれぞれ示
す図である。
【図６】図３に示す受信レベル比較部１４１が行う出力
信号Ｓ１１，Ｓ１２及びＳ１３間の出力レベル差算出例
を示す図である。
信号Ｓ１１，Ｓ１２及びＳ１３間の出力レベル差算出例
を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態の別の一つによる基地局装
置１Ａの構成図である。
置１Ａの構成図である。
【図８】図７の実施の形態において携帯電話機２の位
置，移動速度，移動方向及び推定切替ゾーンの決定過程
を説明するための図である。
置，移動速度，移動方向及び推定切替ゾーンの決定過程
を説明するための図である。
【図９】図７の実施の形態において携帯電話機２の位
置，移動速度，移動方向及び推定切替ゾーンを格納する
記憶部１４３の記憶テーブル例を示す図である。
置，移動速度，移動方向及び推定切替ゾーンを格納する
記憶部１４３の記憶テーブル例を示す図である。
１，１Ａ 基地局装置
２ 携帯電話機
３，４，５ 通話エリア
６，７，８ 無線回線
９，１０ ゾーン
１１ セクタＡ装置
１２ セクタＢ装置
１３ セクタＣ装置
１１１，１２１、１３１ セクタアンテナ
１１２，１２２，１３２ レイク受信部
１４，１４Ａ 制御部
１５ 表示部
１４１ 受信レベル比較部
１４２ 位置演算部
１４３ 記憶部
１４４ 移動演算部
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H04B 7/24 - 7/26
H04Q 7/00 - 7/38
Claims (3)
- 【請求項１】 セルラー方式の移動通信システムにおけ
る基地局装置に対する携帯電話機の位置測定システムで
あって、 前記基地局装置が、自装置のサービスエリアであるゾーンを３つ以上の複数
に分割して形成された各セクタにそれぞれ対応して設け
られ、対応するセクタ内の所定の方位を指向し、対応す
るセクタ及び隣接するセクタにわたる方位角の変化に応
じて放射レベルが変化する放射特性を有する３つ以上の
複数のセクタアンテナと、 前記携帯電話機から通話中のセクタ及び隣接するセクタ
に対応する各セクタアンテナにそれぞれ到来する電波信
号のレベルを比較して同一タイミングでのレベル差を算
出し、あらかじめ記憶した前記各セクタアンテナの放射
特性を参照して前記算出したレベル差と一致するレベル
差をもたらす方位角を求め前記携帯電話機の方位を検出
する方位検出手段と、 前記携帯電話機から到来する前記電波信号の基準タイミ
ングに対する遅延時間を検出して前記携帯電話機に対す
る距離を検出する距離検出手段と、 検出された前記携帯電話機の方位及び距離から前記携帯
電話機の位置を求める位置演算手段 とを備えることを特
徴とする携帯電話機の位置測定システム。 - 【請求項２】 前記基地局装置が、 前記位置演算手段で複数の時刻においてそれぞれ求めた
前記携帯電話機の位置を蓄積記憶する記憶手段と、 前記記憶手段の蓄積記憶内容に基づいて前記携帯電話機
の移動速度及び移動方向を求め、得られた前記携帯電話
機の位置と移動速度及び移動方向とから前記携帯電話機
の将来の移動先を予測する移動演算手段とを備える こと
を特徴とする請求項１記載の携帯電話機の位置測定シス
テム。 - 【請求項３】 前記基地局装置が、 前記各セクタアンテナ対応に設けられ、前記各セクタア
ンテナに前記携帯電話機からそれぞれ到来するＣＤＭＡ
符号で変調されている電波信号をそれぞれ複数のフィン
ガでレイク受信する前記セクタアンテナと同数のレイク
受信部を備え、 前記方位検出手段で各セクタアンテナにそれぞれ到来す
る電波信号のレベルを比較する際、通話中のセクタに対
応するレイク受信部の複数のフィンガのうち最も遅延量
の少ないフィンガを選択し、このフィンガと同一タイミ
ングで受信する隣接するセクタに対応するレイク受信部
のフィンガとの出力レベル差を算出することを特徴とす
る請求項１または２記載の 携帯電話機の位置測定システ
ム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000219331A JP3487268B2 (ja) | 2000-07-19 | 2000-07-19 | 携帯電話機の位置測定システム |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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