JP3607161B2 - Positioning system and position calculation method in mobile communication system - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体通信システムにおける測位システムに係り、特に最初は３つの基地局からの位置情報に基づいて移動局の位置を特定し、以降は２つの基地局からの位置情報に基づいて移動局の位置を特定できる移動体通信システムにおける測位システム及び位置算出方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、移動体通信システムにおいて、移動局自体の位置を知るための手段として、人工衛星を利用したＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ）による測位システムがある。
また、現在のＰＤＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｅｌｌｕｌａｒ ）やＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙ−ｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）の移動体通信システムには、基地局から位置を取得し、他者に位置情報を提供するサービスはあるものの、移動局装置自身がその位置を測定する手段を備えているものはない。
【０００３】
但し、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ：符号分割多元接続）移動体通信システムにおいては、基地局からの位置情報を基に、移動局装置がその位置情報を取得する従来技術がある。
この従来技術は、平成７年（１９９５年）７月２１日公開の特開平７−１８１２４２号「測位システム」（出願人：ソニー株式会社、発明者：杉田武弘）である。
【０００４】
この従来技術は、ＣＤＭＡ方式ディジタル移動通信システムにおいて、４つの基地局の座標と送信される信号の伝搬時間とを用いて、移動機が４つの基地局のＰＮ符号の送信時の時間差を得て、移動機の位置を算出するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＧＰＳによる測位システムでは、ＧＰＳを利用するためには専用の受信器と、人工衛星からの電波を受信するための専用のアンテナが必要であるため、装置が高価で大きなものになるという問題点があった。
【０００６】
また、上記特開平７−１８１２４２号の「測位システム」では、その明細書中の［００３４］で、「移動局の所在を特定するには最低３つの基地局からの信号を受信しなければならい。しかし、受信できる基地局が多ければそれだけ推定精度は向上する。」として、４つの基地局からの座標を得ることで移動機の位置を特定することの説明に終始し、３つの基地局だけを用いて移動機の位置を算出する手法が説明されていない。
従って、４つの基地局の座標を使用するため、移動機の位置情報を算出するにはインフラ整備が大変であり、また、位置算出の計算が複雑となって移動機の消費電力を増大させるという問題点があった。
【０００７】
本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、移動局装置が最初に任意の３つの基地局装置の位置から自身の位置を測定し、その後は任意の２つの基地局装置の位置を知ることで自身の位置を測定できる移動体通信システムにおける測位システム及び位置算出方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、固定局装置と移動局装置とを備える移動体通信システムにおける測位システムであって、固定局装置はその位置情報を移動局装置に通知し、移動局装置は、３つの固定局装置から通知された固定局装置の位置情報と測定した固定局装置間の位相差とから当該移動局装置の位置を算出して前回の位置情報として記憶し、以降は、２つの固定局装置から通知された固定局装置の位置情報と測定した固定局装置間の位相差とから移動局装置と各基地局装置間の距離の差を計算し、固定局装置の位置情報と距離の差と記憶した移動局装置の前回の位置情報とから、当該移動局装置の位置を算出し、算出した位置の情報を表示すると共に、算出した位置の情報を固定局装置に通知し、固定局装置は、通知された移動局装置の位置の情報に基づいて該当するユーザ情報を移動局装置に通知し、更に移動局装置は、固定局装置から通知されたユーザ情報を表示するものであり、当初は３つの固定局装置からの位置情報で移動局装置の位置を特定し、以降は２つの固定局装置からの位置情報だけで移動局装置の位置を特定し、更に特定された位置を移動局装置に位置の情報及びユーザ情報を用いて表示できるため、システム構成を簡易にすることができ、基地局の少ない地点においても連続して位置を測定でき、更に移動局装置の位置の情報を有効活用できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
尚、以下で説明する機能実現手段は、当該機能を実現できる手段であれば、どのような回路又は装置であっても構わず、また機能の一部又は全部をソフトウェアで実現することも可能である。更に、機能実現手段を複数の回路によって実現してもよく、複数の機能実現手段を単一の回路で実現してもよい。
【００１０】
本発明の移動体通信システムにおける測位システムは、交換局装置と基地局装置とから成る固定局装置と移動局装置とを備える移動体通信システムにおける測位システムであって、固定局装置はその位置情報を移動局装置に通知し、移動局装置は、当初は、３つの固定局装置から通知された位置情報と測定した固定局装置間の位相差とから移動局装置と各固定局装置間の距離の差を計算し、通知された位置情報と距離の差から当該移動局装置の位置を算出し、算出した位置の情報を前回の位置情報として記憶し、以降は、２つの固定局装置から通知された位置情報と測定した固定局装置間の位相差とから移動局装置と各固定局装置間の距離の差を計算し、通知された固定局装置の位置情報と距離の差と、記憶された移動局装置の前回の位置情報とから当該移動局装置の位置を算出し、算出した位置の情報を前回の位置情報として記憶し、算出した位置の情報を表示すると共に、算出した位置の情報を固定局装置に通知し、固定局装置は、通知された移動局装置の位置の情報に基づいて該当するユーザ情報を移動局装置に通知し、更に移動局装置は、固定局装置から通知されたユーザ情報を表示するものである。
【００１１】
これにより、当初は３つの固定局装置からの位置情報で移動局装置の位置を特定し、以降は２つの固定局装置からの位置情報だけで移動局装置の位置を特定し、更に特定された位置を移動局装置に位置の情報として表示し、また関連するユーザ情報を用いて表示するため、システム構成を簡易にすることができると共に、基地局の少ない地点においても連続指定して位置を測定でき、更に移動局装置の位置の情報を有効活用できるものである。
【００１２】
本発明の実施の形態に係る移動体通信システムにおける測位システム（本測位システム）の概略について、図１を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る移動体通信システムにおける測位システムの概略を説明するために概略図である。
本測位システムでは、基地局装置２０ａ、基地局装置２０ｂ、基地局装置２０ｃにおいて、自身の位置を表す位置情報（Ｘ１ ，Ｙ１ ）、（Ｘ２ ，Ｙ２ ）、（Ｘ３ ，Ｙ３ ）が、擬似乱数系列である拡散符号ｐ１ またはｐ２ またはｐ３ によって変調されて、移動局装置３０に対して送信されている。
【００１３】
そして、まず、移動局装置３０では、任意の３つの基地局装置（ここでは、基地局装置２０ａ、基地局装置２０ｂ、基地局装置２０ｃ）から通知された位置情報と、各基地局装置間の位相差とから、基地局との間の距離の差を計算し、移動局装置３０がそれら位置情報と基地局装置との距離の差から自身の位置（ｘ，ｙ）を測定し、移動局装置３０内に前回の位置情報（ｘ′，ｙ′）として記憶する。
【００１４】
そして、移動局装置３０は、次回の測定以降は、任意の２つの基地局装置（例えば基地局装置２０ａ、基地局装置２０ｂ）から通知されたそれら基地局装置の位置情報と、上記記憶された前回の位置情報（ｘ′，ｙ′）とから、前回の移動局装置３０とそれら基地局装置との距離を求め、２つの基地局装置間の位相差から移動局装置３０と２つの基地局との間の距離の差を計算して、自身の移動後の位置（ｘ，ｙ）を算出することが出来る。
【００１５】
但し、位置情報は、二次元直交座標系表されているものとする。
また、各基地局装置２０は同期しているか、あるいは各基地局装置２０が非同期の場合は、その時間的な差を移動局装置３０が、例えば報知チャネルによって知ることが出来るものとするが、ここでは、各基地局装置２０は同期しており、拡散符号ｐ１、ｐ２、ｐ３の拡散符号開始時間は同一とする。なお位置情報は、例えば報知チャネルによって常に送信されている。
【００１６】
次に、本発明の実施の形態に係る移動体通信システムにおける測位システム（本測位システム）の構成について図２を用いて説明する。図２は、本発明の実施の形態に係る移動体通信システムにおける測位システムの構成ブロック図である。
本測位システムは、図２に示すように、基本的に、交換局装置１０と、基地局装置２０と、移動局装置３０とから構成され、交換局装置１０が、交換制御部１４と、回線制御部１５と、ユーザ情報記憶部１６とを備え、基地局装置２０が、アンテナ２３と、回線制御部２４と、制御部２５と、信号処理部２６と、送受信増幅部２７とを備え、移動局装置３０が、アンテナ３１と、送受信増幅部３６と、信号処理部３７と、制御部３８と、表示部３９と、記憶部４０とを備えている。
尚、図２には、基地局装置２０を１つしか描画していないが、移動局装置３０が位置を取得するには最初に他に２つの基地局装置が必要であり、それ以降は、他に１つの基地局装置が必要となる。
また、交換局装置１０のユーザ情報記憶部１６は、移動局装置３０で測定された位置情報を基に、それに関連する情報を表示するための情報内容を記憶するもので、具体例としては、移動局装置３０の位置情報を基にそれに関連する周辺の地図を表示するための地図情報を記憶している。また、別の具体例として、移動局装置３０の位置情報を基にその位置の住所を表示するための住所情報を記憶している。また、地図情報や住所情報に限定せず、位置に関連する各種情報を記憶しておくことで、位置に関連する各種サービス情報を取得して表示できるものである。
【００１７】
ここで、図２の構成と請求項の機能実現手段との対比を説明する。
基地局装置２０においては、制御部２５及び信号処理部２６及び送受信増幅部２７及び送受信用のアンテナ２３が、基地局装置自身の位置を移動局装置３０に対して通知する位置通知手段に相当し、回線制御部２４及び制御部２５及び信号処理部２６及び送受信増幅部２７が、交換局装置１０から通知されたユーザ情報を該当する移動局装置に通知するユーザ情報通知手段に相当している。
【００１８】
また、移動局装置においては、送受信用のアンテナ３１と、送受信増幅部３６と、信号処理部３７と、制御部３８の３点による位置算出手段４１と、記憶部４０とが、３点による位置測定手段に相当し、送受信用のアンテナ３１と、送受信増幅部３６と、信号処理部３７と、制御部３８の２点による位置算出手段４２と、記憶部４０とが、２点による位置測定手段に相当し、制御部３８及び信号処理部３７及び送受信増幅部３６が位置通知手段に相当し、制御部３８及び表示部３９が位置情報表示手段に相当している。
【００１９】
また、交換局装置１０においては、ユーザ情報記憶部１６が、ユーザ情報記憶手段に相当し、交換制御部１４及び回線制御部１５が、ユーザ情報通知手段に相当している。
尚、以降の説明では、測定された移動局装置の位置情報を基に、その周辺の地図情報等を表示するような場合を例に説明するが、地図情報の表示に限らず、測定された位置情報を基に、予め交換局装置１０上のユーザ情報記憶部１６に記憶されている各種ユーザ情報（例えば、地図、住所、イベント情報等）を移動局装置に送信し、送信された情報を用いて表示等を行うことができる。
【００２０】
本発明は、移動局装置３０において、基地局装置から通知される位置情報及び位相差を用いて移動局装置の位置を算出する方法が特徴的であるので、位置算出を実現する構成について説明する。
移動局装置３０において、移動局装置の位置を算出するための構成は、制御部３８内の、３点による位置算出手段４１と、２点による位置算出手段４２である。
ここで、３点による位置算出手段４１は、３つの基地局装置２０から通知された位置情報と、各基地局装置間の位相差とから、基地局との間の距離の差を計算し、それら位置情報と基地局装置との距離の差から自身の位置（ｘ，ｙ）を測定し、記憶部４０に前回の位置情報として（ｘ′，ｙ′）として格納する手段である。
【００２１】
尚、３つの基地局からの位置情報に基づき移動局装置の位置を特定する移動体通信システムにおける測位システム及び位置算出方法については、平成１１年１１月１５日出願の特願平１１−３２３７５９「移動体通信システムにおける測位システム及び位置算出方法」（出願人：国際電気株式会社、発明者：佐藤毅他）に詳しく記載されている。
また、特願平１１−３２３７５９では、３つの基地局装置から通報された３次元の位置情報から移動局装置の３次元の位置（ｘ，ｙ，ｚ）を求めるようになっているが、本発明では、求められた移動局装置の３次元の位置情報（ｘ，ｙ，ｚ）から、２次元位置情報（ｘ，ｙ）だけを用いるので、２次元位置情報（ｘ，ｙ）だけを記憶部４０に記憶するものである。
【００２２】
そして、２点による位置算出手段４２は、本発明の特徴部分で、任意の２つの基地局装置から通知されたそれら基地局装置の位置情報と、測定されたその２つの基地局装置の位相差とから、移動局装置３０とそれら基地局装置との距離の差を求め、上記記憶部４０に記憶された前回の移動局装置３０の位置情報（ｘ′，ｙ′）とから、自身の移動後の位置（ｘ，ｙ）を算出して記憶する手段である。
【００２３】
次に、移動局装置３０の制御部３８における２点による位置算出手段４２の具体的な実現方法について、前回の位置情報（ｘ′，ｙ′）と２つの基地局装置の位置情報（Ｘ１ ，Ｙ１ ）、（Ｘ２ ，Ｙ２ ）とから自身の位置（ｘ，ｙ）を測定する例で説明する。
まず、移動局装置３０は、任意の２つの基地局装置、ここでは基地局装置２０ａと基地局装置２０ｂから通知された位置情報（Ｘ１ 、Ｙ１ ）と（Ｘ２ 、Ｙ２ ）を信号処理部３７から取得し、また、拡散符号ｐ１、ｐ２との位相差ｄ１を信号処理部３７より取得する。
尚、位相差の定義については、先に示した特願平１１−３２３７５９に詳しく説明されている通りである。
【００２４】
そして、記憶部４０に記憶された移動局装置３０の前回の位置（ｘ′，ｙ′）と、基地局装置２０ａ（Ｘ１ 、Ｙ１ ）又は基地局装置２０ｂ（Ｘ２ 、Ｙ２ ）との距離Ｌ１ ，Ｌ２ には［数１］のような関係が成立する。
【００２５】
【数１】
またＬ２ は、Ｌ１ 及び拡散符号ｐ１、ｐ２の位相差ｄ１ を用いて、［数２］のように表すことが出来る。但し、［数２］において、Ｖは電波の伝播速度を表し、Ｒは拡散符号の単位時間当たりのチップ区間の数を表しており、チップ区間の定義等については、先に示した特願平１１−３２３７５９に詳しく説明されている通りである。
【００２７】
【数２】
ここで、記憶部４０に記憶された移動局装置３０の前回の位置情報（ｘ′，ｙ′）を、求める移動局装置３０の位置（ｘ，ｙ）の仮定値として捉え、移動量（補正値）ｄｘ，ｄｙで位置（ｘ，ｙ）を表すと、
ｘ＝ｘ′＋ｄｘ、ｙ＝ｙ′＋ｄｙ
とすることができる。
そして、ｄｘ，ｄｙがｘ，ｙに比べて十分小さいものとして、テーラーの展開式によって線形化を行うと、［数１］は［数３］のように表される。
【００２９】
【数３】
上記［数３］をマトリックス表示すると、［数４］のように表せる。
【００３１】
【数４】
上記［数４］よりｄｘ，ｄｙを求め、ｘ＝ｘ′＋ｄｘ、ｙ＝ｙ′＋ｄｙ
によって移動局装置３０の算出位置（ｘ，ｙ）を求める。
そして、ｄｘ，ｄｙの絶対値がそれぞれ十分小さい所要の値（例えば、１）になるまで、上記計算を繰り返し、ｄｘ，ｄｙの絶対値が両方１より小さくなるか、又は特定回数（例えば、１０回）繰り返したなら、そのときの算出位置（ｘ，ｙ）を移動局装置３０の位置とするようになっている。
【００３３】
ここで、２点による位置算出手段４２の具体的な処理内容について図３を用いて説明する。図３は、移動局装置の制御部における２点による位置算出手段の処理を示すフローチャート図である。
制御部３８における２点による位置算出手段の処理は、信号処理部３７から２つの基地局装置２０の位置情報（Ｘ１ ，Ｙ１ ）（Ｘ２ ，Ｙ２ ）と、２つの基地局装置２０間の位相差ｄ１ を入力し（Ｓ１）、記憶部４０から前回の位置情報（ｘ′，ｙ′）を読み込み（Ｓ２）、ループ回数をカウントする変数ｎに初期値０（ゼロ）を代入する（Ｓ３）。
【００３４】
そして、記憶部４０から読み込んだ前回の位置情報（ｘ′，ｙ′）を、求める位置（ｘ，ｙ）の仮定位置として用い、［数１］により移動局装置３０と基地局装置２０ａとの仮定距離Ｌ１ を計算で求め（Ｓ４）、［数２］を用いて移動局装置３０と基地局装置２０ｂとの仮定距離Ｌ２ ′を計算で求める（Ｓ５）。
そして、記憶部４０から読み込んだ前回の位置情報（ｘ′，ｙ′）を、求める位置（ｘ，ｙ）の推定位置（ｘ′，ｙ′）として用い、これらＸ１ ，Ｙ１ ，Ｘ２ ，Ｙ２ ，ｘ′，ｙ′、Ｌ１ およびＬ２ ′より、［数４］を用いてｄｘ，ｄｙを計算で求め（Ｓ７）、求めたｄｘ，ｄｙをｘ′，ｙ′に加えることによって、算出位置（ｘ，ｙ）を求める（Ｓ８）。
【００３５】
そして、カウンタｎをインクリメントし（Ｓ９）、ｎが１０より小さいか判断し（Ｓ１０）、小さい場合は（Ｙｅｓ）、ｄｘ，ｄｙの絶対値が１より小さいか判断し（Ｓ１１）、両方が小さいわけではない場合（Ｎｏ）は、Ｓ８で求めた算出位置（ｘ，ｙ）を推定位置（ｘ′，ｙ′）に代入して（Ｓ１３）、Ｓ４に戻り、計算を繰り返す。
【００３６】
一方、Ｓ１０において、カウンタｎが１０以上になった場合（Ｎｏ）、及びＳ１１において、ｄｘ，ｄｙの絶対値が両方とも１より小さくなった場合（Ｙｅｓ）は、算出位置（ｘ，ｙ）を移動局装置の位置として、表示などを行うと共に、次の位置測定に用いるために記憶部４０に記憶して（Ｓ１２）、２点による位置測定処理を終了する。
【００３７】
次に、本測位システムの構成における処理動作を図１，図２を用いて説明する。
図１、図２において、基地局装置２０ａ、基地局装置２０ｂ、及び基地局装置２０ｃでは、自身の位置（Ｘ１、Ｙ１）、（Ｘ２、Ｙ２）、又は（Ｘ３、Ｙ３）を、位置情報として制御部２５から信号処理部２６を経て、信号処理部２６において擬似乱数系列である拡散符号ｐ１又はｐ２又はｐ３によって変調し、送受信増幅部２９で増幅してからアンテナ２３で電波によって移動局装置３０に対して送信している。
【００３８】
そして、移動局装置３０では、任意の３つの基地局装置（ここでは、基地局装置２０ａ、基地局装置２０ｂ、基地局装置２０ｃ）から通知された位置情報をアンテナ３１、送受信増幅部３６、信号処理部３７とを介して制御部３８が取得し、また信号処理部３７で求められた各基地局装置間の位相差を制御部３８が取得し、３点による位置算出手段４１の動作として、まず特願平１１−３２３７５９に記載された方法で、当該取得した各基地局装置の位置情報と位相差とから、移動局装置と各基地局装置との間の距離の差を計算し、移動局装置３０がそれら位置情報と基地局装置との距離の差から自身の位置（ｘ，ｙ）を測定し、記憶部４０に記憶する。
【００３９】
そして、移動局装置３０は、次回の測定以降は、記憶部４０に記憶された位置情報を前回の位置情報（ｘ′，ｙ′）とし、任意の２つの基地局装置から通知されたそれら基地局装置の位置情報と、移動局装置３０とそれら基地局装置との距離の差から自身の位置（ｘ，ｙ）を測定し、測定結果を記憶部４０に記憶するようになっている。
【００４０】
そして、本発明の方法で測定された移動局装置３０の位置を、表示部３９に出力して自身の位置の表示を行い、また、信号処理部３７に出力して、基地局装置２０を経由して交換局装置１０に送信し、交換局装置１０より取得した位置周辺の関連する地図情報の表示、又は交換局装置１０より取得した住所等の表示を移動局装置３０上で行うことが出来る。
【００４１】
本発明の実施の形態の移動体通信システムにおける測位システム及び位置算出方法によれば、最初の一回だけ３つ以上の基地局装置２０からの位置情報及び位相差を用いて移動局装置３０の位置を測定し、測定結果を記憶部４０に記憶し、以降は、記憶された前回の移動局装置３０の位置情報と、２つの基地局装置２０からの位置情報及び位相差を用いて移動局装置３０の位置を算出しているので、最初の一回だけ３つ以上の基地局装置が捕捉できる都市部等の地域で自分の位置が測定出来れば、その後は同時に２つ以上の基地局装置が捕捉できる郊外の地域においても、連続して自分の位置を測定することができる効果がある。
【００４２】
そして、上記方法で測定した移動体装置の位置情報を、基地局装置２０を介して交換局装置１０に送信し、交換局装置１０において、伝送された位置情報に対応するユーザ情報が取得され、移動局装置３０に送信されて、移動局装置の表示部３９に地図情報や住所情報又は各種サービス情報が表示されるので、移動局装置の位置の情報を有効活用できる効果がある。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、固定局装置と移動局装置とを備える移動体通信システムにおける測位システムであって、固定局装置はその位置情報を移動局装置に通知し、移動局装置は、３つの固定局装置から通知された位置情報と測定した固定局装置間の位相差とから当該移動局装置の位置を算出して前回の位置情報として記憶し、以降は、２つの固定局装置から通知された位置情報と測定した固定局装置間の位相差とから移動局装置と各基地局装置間の距離の差を計算し、固定局装置の位置情報と距離の差と記憶した移動局装置の前回の位置情報とから、当該移動局装置の位置を算出し、算出した位置の情報を表示すると共に、算出した位置の情報を固定局装置に通知し、固定局装置は、通知された移動局装置の位置の情報に基づいて該当するユーザ情報を移動局装置に通知し、更に移動局装置は、固定局装置から通知されたユーザ情報を表示するものであり、当初は３つの固定局装置からの位置情報で移動局装置の位置を特定し、以降は２つの固定局装置からの位置情報だけで移動局装置の位置を特定し、更に特定された位置を移動局装置に位置の情報及びユーザ情報を用いて表示できるため、システム構成を簡易にすることができ、基地局の少ない地点においても連続してして位置を測定でき、更に移動局装置の位置の情報を有効活用できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る移動体通信システムにおける測位システムの概略を説明するために概略図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る移動体通信システムにおける測位システムの構成ブロック図である。
【図３】移動局装置の制御部における２点による位置算出手段の処理を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
１０…交換局装置、 １４…交換制御部、 １５…回線制御部、 １６…ユーザ情報記憶部、 ２０…基地局装置、 ２３…アンテナ、 ２４…回線制御部、２５…制御部、 ２６…信号処理部、 ２７…送受信増幅部、 ３０…移動局装置、 ３１…アンテナ、 ３６…送受信増幅部、 ３７…信号処理部、 ３８…制御部、 ３９…表示部、 ４０…記憶部、 ４１…３点による位置算出手段、
４２…２点による位置算出手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a positioning system in a mobile communication system, and in particular, first specifies the position of a mobile station based on position information from three base stations, and thereafter moves based on position information from two base stations. The present invention relates to a positioning system and a position calculation method in a mobile communication system that can specify the position of a station.
[0002]
[Prior art]
Currently, as a means for knowing the position of a mobile station itself in a mobile communication system, there is a positioning system using GPS (Global Positioning System) using an artificial satellite.
In addition, in the current PDC (Personal Digital Cellular) and PHS (Personal Handy-phone System) mobile communication systems, there are services that obtain position from a base station and provide position information to others. None of the devices themselves have means to measure their position.
[0003]
However, in a CDMA (Code Division Multiple Access) mobile communication system, there is a conventional technique in which a mobile station apparatus acquires its position information based on position information from a base station.
This prior art is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-181242 “Positioning System” (Applicant: Sony Corporation, Inventor: Takehiro Sugita) published on July 21, 1995.
[0004]
This prior art uses the coordinates of four base stations and the propagation time of signals to be transmitted in a CDMA digital mobile communication system to obtain a time difference when the mobile station transmits PN codes of the four base stations. The position of the mobile device is calculated.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, a conventional GPS positioning system requires a dedicated receiver and a dedicated antenna for receiving radio waves from an artificial satellite in order to use GPS, and the apparatus is expensive and large. There was a problem.
[0006]
Further, in the “positioning system” of the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-181242, [0034] in the specification, “To identify the location of a mobile station, signals from at least three base stations must be received. However, if there are more base stations that can be received, the estimation accuracy will be improved accordingly. ”“ From the explanation of determining the position of the mobile device by obtaining the coordinates from the four base stations, only three base stations The method of calculating the position of the mobile device using the is not described.
Therefore, since the coordinates of the four base stations are used, it is difficult to improve the infrastructure for calculating the location information of the mobile device, and the calculation of the location calculation becomes complicated and increases the power consumption of the mobile device. There was a problem.
[0007]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and the mobile station apparatus first measures its own position from the positions of any three base station apparatuses, and thereafter knows the positions of any two base station apparatuses. An object of the present invention is to provide a positioning system and a position calculation method in a mobile communication system that can measure its own position.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention for solving the problems of the above conventional example is a positioning system in a mobile communication system including a fixed station device and a mobile station device, and the fixed station device notifies the mobile station device of the position information. The mobile station apparatus calculates the position of the mobile station apparatus from the position information of the fixed station apparatuses notified from the three fixed station apparatuses and the measured phase difference between the fixed station apparatuses, and stores it as the previous position information. Thereafter, a difference in distance between the mobile station apparatus and each base station apparatus is calculated from the position information of the fixed station apparatus notified from the two fixed station apparatuses and the measured phase difference between the fixed station apparatuses. The position of the mobile station apparatus is calculated from the position information of the apparatus and the difference between the distance and the stored previous position information of the mobile station apparatus, the calculated position information is displayed, and the calculated position information is displayed on the fixed station. Notify device, fixed station device notify Based on the information on the location of the mobile station apparatus, the mobile station apparatus is notified of the corresponding user information, and the mobile station apparatus displays the user information notified from the fixed station apparatus. The position of the mobile station device is specified by the position information from the fixed station device, and thereafter, the position of the mobile station device is specified by only the position information from the two fixed station devices, and the specified position is further located in the mobile station device. Therefore, the system configuration can be simplified, the position can be continuously measured even at a small number of base stations, and the position information of the mobile station apparatus can be effectively utilized.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The function realizing means described below may be any circuit or device as long as it can realize the function, and part or all of the function can be realized by software. is there. Furthermore, the function realizing means may be realized by a plurality of circuits, and the plurality of function realizing means may be realized by a single circuit.
[0010]
A positioning system in a mobile communication system according to the present invention is a positioning system in a mobile communication system that includes a fixed station device and a mobile station device each consisting of an exchange station device and a base station device. To the mobile station device, and the mobile station device initially determines the distance between the mobile station device and each fixed station device from the positional information notified from the three fixed station devices and the measured phase difference between the fixed station devices. The position of the mobile station apparatus is calculated from the notified position information and the difference between the distances, the calculated position information is stored as the previous position information, and thereafter, notification is made from the two fixed station apparatuses. Calculate the difference in distance between the mobile station apparatus and each fixed station apparatus from the measured position information and the phase difference between the measured fixed station apparatuses, and store the notified fixed station apparatus position information and distance difference. The previous location information of the mobile station device The position of the mobile station apparatus is calculated from the above, the calculated position information is stored as the previous position information, the calculated position information is displayed, and the calculated position information is notified to the fixed station apparatus and fixed. The station apparatus notifies the mobile station apparatus of the corresponding user information based on the notified position information of the mobile station apparatus, and the mobile station apparatus displays the user information notified from the fixed station apparatus. .
[0011]
As a result, the position of the mobile station apparatus is initially specified by the position information from the three fixed station apparatuses, and thereafter the position of the mobile station apparatus is specified only by the position information from the two fixed station apparatuses. Since the position is displayed on the mobile station device as position information and related user information is displayed, the system configuration can be simplified, and the position can be measured by continuously specifying even at a small number of base stations. In addition, the position information of the mobile station apparatus can be effectively used.
[0012]
An outline of a positioning system (present positioning system) in a mobile communication system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic diagram for explaining an outline of a positioning system in a mobile communication system according to an embodiment of the present invention.
In this positioning system, the position information (X1, Y1), (X2, Y2), (X3, Y3) representing the position of the base station device 20a, base station device 20b, and
[0013]
First, in the
[0014]
Then, after the next measurement, the
[0015]
However, it is assumed that the position information is expressed in a two-dimensional orthogonal coordinate system.
In addition, when each
[0016]
Next, the configuration of the positioning system (the present positioning system) in the mobile communication system according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a configuration block diagram of a positioning system in the mobile communication system according to the embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 2, this positioning system is basically composed of an
In FIG. 2, only one
The user information storage unit 16 of the
[0017]
Here, a comparison between the configuration of FIG. 2 and the function realizing means of the claims will be described.
In the
[0018]
In the mobile station apparatus, the transmission / reception antenna 31, the transmission /
[0019]
In the
In the following description, an example of displaying the map information and the like around the mobile station device based on the measured position information of the mobile station apparatus will be described as an example. Based on the position information, various user information (for example, a map, an address, event information, etc.) stored in advance in the user information storage unit 16 on the
[0020]
The present invention is characterized by a method for calculating the position of the mobile station apparatus using the position information and the phase difference notified from the base station apparatus in the
In the
Here, the three-point position calculating means 41 calculates the difference in distance from the base station from the position information notified from the three
[0021]
As for the positioning system and the position calculation method in the mobile communication system for specifying the position of the mobile station device based on the position information from the three base stations, refer to Japanese Patent Application No. 11-323759 filed on Nov. 15, 1999. It is described in detail in “Positioning System and Position Calculation Method in Mobile Communication System” (Applicant: Kokusai Electric Inc., Inventor: Atsushi Sato et al.).
In Japanese Patent Application No. 11-323759, the three-dimensional position (x, y, z) of the mobile station apparatus is obtained from the three-dimensional position information notified from the three base station apparatuses. In the invention, since only the two-dimensional position information (x, y) is used from the obtained three-dimensional position information (x, y, z) of the mobile station apparatus, only the two-dimensional position information (x, y) is stored. This is stored in the
[0022]
The two-point position calculation means 42 is a feature of the present invention, and the position information of the base station apparatuses notified from any two base station apparatuses and the measured phase difference between the two base station apparatuses. The distance difference between the
[0023]
Next, regarding a specific implementation method of the position calculation means 42 by two points in the control unit 38 of the
First, the
The definition of the phase difference is as described in detail in the above-mentioned Japanese Patent Application No. 11-323759.
[0024]
The distance L1 between the previous position (x ′, y ′) of the
[0025]
[Expression 1]
L2 can be expressed as [Equation 2] using the phase difference d1 between L1 and the spreading codes p1 and p2. However, in [Equation 2], V represents the propagation speed of radio waves, R represents the number of chip sections per unit time of the spread code, and the definition of the chip sections and the like are described in Japanese Patent Application No. 11-323759 as described in detail.
[0027]
[Expression 2]
Here, the previous position information (x ′, y ′) of the
x = x ′ + dx, y = y ′ + dy
It can be.
Then, assuming that dx and dy are sufficiently smaller than x and y, linearization is performed using Taylor's expansion formula, and [Expression 1] is expressed as [Expression 3].
[0029]
[Equation 3]
When the above [Equation 3] is displayed in a matrix, it can be expressed as [Equation 4].
[0031]
[Expression 4]
Dx and dy are obtained from the above [Equation 4], and x = x ′ + dx and y = y ′ + dy.
To obtain the calculated position (x, y) of the
The above calculation is repeated until the absolute values of dx and dy become sufficiently small required values (for example, 1), respectively, and the absolute values of dx and dy are both smaller than 1 or a specific number of times (for example, 10). If it is repeated, the calculated position (x, y) at that time is set as the position of the
[0033]
Here, the specific processing contents of the two-point position calculation means 42 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart showing the processing of the position calculation means by two points in the control unit of the mobile station apparatus.
The processing of the position calculation means by the two points in the control unit 38 is performed by the
[0034]
Then, the previous position information (x ′, y ′) read from the
Then, the previous position information (x ′, y ′) read from the
[0035]
Then, the counter n is incremented (S9), it is determined whether n is smaller than 10 (S10), and if it is smaller (Yes), it is determined whether the absolute values of dx and dy are smaller than 1 (S11), and both are small. If not (No), the calculated position (x, y) obtained in S8 is substituted for the estimated position (x ', y') (S13), the process returns to S4, and the calculation is repeated.
[0036]
On the other hand, when the counter n is 10 or more in S10 (No) and when the absolute values of dx and dy are both smaller than 1 in S11 (Yes), the calculated position (x, y) is determined. The position of the mobile station apparatus is displayed and stored in the
[0037]
Next, processing operations in the configuration of the positioning system will be described with reference to FIGS.
1 and 2, in the base station device 20a, the base station device 20b, and the
[0038]
In the
[0039]
Then, after the next measurement, the
[0040]
Then, the position of the
[0041]
According to the positioning system and the position calculation method in the mobile communication system according to the embodiment of the present invention, the
[0042]
Then, the location information of the mobile device measured by the above method is transmitted to the
[0043]
【The invention's effect】
According to the present invention, a positioning system in a mobile communication system including a fixed station device and a mobile station device, the fixed station device notifies the mobile station device of its position information, and the mobile station device has three fixed The position of the mobile station apparatus is calculated from the position information notified from the station apparatus and the measured phase difference between the fixed station apparatuses, and stored as the previous position information, and thereafter, notified from the two fixed station apparatuses. Calculate the difference in distance between the mobile station device and each base station device from the positional information and the measured phase difference between the fixed station devices. The position of the mobile station apparatus is calculated from the position information, the calculated position information is displayed, and the calculated position information is notified to the fixed station apparatus. The fixed station apparatus Applicable users based on location information The mobile station device displays the user information notified from the fixed station device, and initially specifies the position of the mobile station device based on the position information from the three fixed station devices. Thereafter, the position of the mobile station apparatus can be specified only by position information from the two fixed station apparatuses, and further, the specified position can be displayed on the mobile station apparatus using the position information and user information. This can be simplified, and the position can be continuously measured even at a point where there are few base stations. Further, the position information of the mobile station apparatus can be effectively used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining an outline of a positioning system in a mobile communication system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration block diagram of a positioning system in the mobile communication system according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing a process of position calculation means by two points in the control unit of the mobile station apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
42: Position calculation means by two points
Claims (7)
前記固定局装置はその位置情報を前記移動局装置に通知し、
前記移動局装置は、３つの固定局装置から通知された固定局装置の位置情報と、測定した前記固定局装置間の位相差とから前記移動局装置と前記各固定局装置間の距離の差を計算し、前記固定局装置の位置情報と前記距離の差から当該移動局装置の位置を算出し、前記算出した移動局装置の位置の情報を前回の位置情報として記憶し、以降は、２つの固定局装置から通知された固定局装置の位置情報と、測定した前記２つの固定局装置間の位相差とから前記移動局装置と前記２つの固定局装置の距離の差を計算し、前記固定局装置の位置情報と前記距離の差と前記記憶した移動局装置の前回の位置情報とから当該移動局装置の位置を算出し、前記算出した位置の情報を前回の位置情報として記憶することを特徴とする移動体通信システムにおける測位システム。A positioning system in a mobile communication system comprising a fixed station device and a mobile station device,
The fixed station device notifies the mobile station device of the location information,
The mobile station apparatus determines the difference in distance between the mobile station apparatus and each fixed station apparatus from the position information of the fixed station apparatus notified from three fixed station apparatuses and the measured phase difference between the fixed station apparatuses. And calculates the position of the mobile station apparatus from the difference between the position information of the fixed station apparatus and the distance, stores the calculated position information of the mobile station apparatus as the previous position information, and thereafter 2 Calculating the difference in distance between the mobile station device and the two fixed station devices from the positional information of the fixed station devices notified from the two fixed station devices and the measured phase difference between the two fixed station devices; Calculating the position of the mobile station apparatus from the position information of the fixed station apparatus, the difference between the distances, and the stored previous position information of the mobile station apparatus, and storing the calculated position information as the previous position information In a mobile communication system featuring Positioning system that.
前記固定局装置は、前記通知された前記移動局装置の位置の情報に基づいて該当するユーザ情報を前記移動局装置に通知し、
前記移動局装置は、前記固定局装置から通知されたユーザ情報を表示することを特徴とする請求項１記載の移動体通信システムにおける測位システム。The mobile station apparatus notifies the fixed station apparatus of the calculated position information,
The fixed station device notifies the mobile station device of relevant user information based on the notified location information of the mobile station device,
The positioning system in the mobile communication system according to claim 1, wherein the mobile station device displays user information notified from the fixed station device.
前記基地局装置は、移動局装置に向けて当該基地局装置の位置情報を送信する基地局装置であり、
前記移動局装置は、３つの基地局装置から送信された基地局装置の位置情報と、測定した前記各基地局装置間の位相差とから前記移動局装置と前記各基地局装置間の距離の差を計算し、前記基地局装置の位置情報と前記距離の差とから当該移動局装置の位置を算出し、前記算出した移動局装置の位置の情報を前回の位置情報として記憶し、以降は、２つの基地局装置から通知された基地局装置の位置情報と測定した前記２つの基地局装置間の位相差とから前記移動局装置と前記２つの基地局装置間の距離の差を計算し、前記基地局装置の位置情報と前記距離の差と前記記憶した移動局装置の前回の位置情報とから当該移動局装置の位置を算出し、前記算出した位置の情報を前回の位置情報として記憶し、当該算出した位置の情報を前記交換局宛に送信すると共に、受信したユーザ情報を表示する移動局装置であり、
前記交換局装置は、前記移動局装置からの位置情報に関連付けられるユーザ情報を記憶しており、前記移動局装置から送信された位置の情報に基づいて前記記憶するユーザ情報から該当するユーザ情報を取得して前記移動局装置宛に送信する交換局装置であることを特徴とする移動体通信システムにおける測位システム。A positioning system in a mobile communication system comprising an exchange station device, a base station device, and a mobile station device,
The base station device is a base station device that transmits position information of the base station device to a mobile station device,
The mobile station apparatus determines the distance between the mobile station apparatus and each base station apparatus from the position information of the base station apparatus transmitted from three base station apparatuses and the measured phase difference between the base station apparatuses. Calculate the difference, calculate the position of the mobile station apparatus from the position information of the base station apparatus and the difference of the distance, store the calculated position information of the mobile station apparatus as the previous position information, and thereafter The distance difference between the mobile station device and the two base station devices is calculated from the position information of the base station device notified from the two base station devices and the measured phase difference between the two base station devices. The position of the mobile station apparatus is calculated from the position information of the base station apparatus, the distance difference, and the previous position information of the stored mobile station apparatus, and the calculated position information is stored as the previous position information. The information on the calculated position is And transmits to a mobile station device for displaying the received user information,
The exchange station device stores user information associated with position information from the mobile station device, and based on the location information transmitted from the mobile station device, the corresponding user information is stored from the stored user information. A positioning system in a mobile communication system, wherein the positioning system is an exchange station device that acquires and transmits to the mobile station device.
前記基地局装置は、前記移動局装置に向けて当該基地局装置の位置情報を通知する位置通知手段と、前記交換局装置から通知されたユーザ情報を該当する移動局装置に通知するユーザ情報通知手段とを備える基地局装置であり、
前記移動局装置は、３つの基地局装置から通知された基地局装置の位置情報と、測定した前記各基地局装置間の位相差とから前記移動局装置と前記各基地局装置間の距離の差を計算し、前記位置情報と前記距離の差とから当該移動局装置の位置を算出して前回の位置情報として記憶する３点による位置測定手段と、２つの基地局装置から通知された基地局装置の位置情報と、測定した前記２つの基地局装置間の位相差とから前記移動局装置と前記２つの基地局装置間の距離の差を計算し、前記基地局装置の位置情報と前記距離の差と前記記憶した移動局装置の前回の位置情報とから当該移動局装置の位置を算出して前回の位置情報として記憶する２点による位置測定手段と、当該算出した位置の情報を表示用として出力すると共に前記交換局宛に通知する位置通知手段と、前記表示用として出力された位置の情報を表示すると共に前記交換局装置から通知されたユーザ情報を表示するユーザ情報表示手段とを備える移動局装置であり、
前記交換局装置は、ユーザ情報を記憶するユーザ情報記憶手段と、前記移動局装置から通知された位置の情報に基づいて前記ユーザ情報記憶手段から該当するユーザ情報を取得して前記基地局装置を介して前記移動局装置宛に通知する交換局装置であることを特徴とする移動体通信システムにおける測位システム。A positioning system in a mobile communication system comprising an exchange station device, a base station device, and a mobile station device,
The base station device notifies the mobile station device of location information of the location information of the base station device, and user information notification that notifies the mobile station device of the user information notified from the exchange station device. A base station device comprising means,
The mobile station apparatus determines the distance between the mobile station apparatus and each base station apparatus from the position information of the base station apparatus notified from three base station apparatuses and the measured phase difference between the base station apparatuses. A position measuring means by three points for calculating a difference, calculating a position of the mobile station apparatus from the position information and the difference of the distance and storing it as the previous position information, and bases notified from the two base station apparatuses Calculating the difference in distance between the mobile station apparatus and the two base station apparatuses from the position information of the station apparatus and the measured phase difference between the two base station apparatuses, and the position information of the base station apparatus and the Two-point position measuring means for calculating the position of the mobile station apparatus from the difference in distance and the stored previous position information of the mobile station apparatus and storing it as the previous position information, and displaying the calculated position information Output for use and the exchange A mobile station apparatus and a user information display means for displaying the position notification means for notifying a user information notified from the switching center apparatus displays an information of position output for the said display on,
The exchange station apparatus acquires user information from the user information storage means based on user information storage means for storing user information and location information notified from the mobile station apparatus, and A positioning system in a mobile communication system, characterized in that it is an exchange station device that notifies the mobile station device via the mobile station device.
前記基地局装置は、当該基地局装置の位置を表す位置情報を出力すると共に前記移動局装置からの当該移動局装置の位置の情報を取得する制御部と、前記移動局装置の位置の情報を前記交換局装置に送信すると共に前記交換局装置からユーザ情報を受信する回線制御部と、当該基地局装置の位置情報及び前記ユーザ情報を拡散符号によって変調すると共に受信した前記移動局装置の位置の情報を前記拡散符号によって復調する信号処理部と、前記変調された信号を送信すると共に前記移動局装置からの位置の情報を受信する送受信増幅部とを備える基地局装置であり、
前記移動局装置は、前記基地局装置から送信された信号を受信すると共に前記基地局装置に信号を送信する送受信増幅部と、受信信号の同期処理及び前記拡散符号を用いた復調処理を行い、３つ又は２つの基地局装置からの位置情報を出力し、各基地局装置間の位相差を測定すると共に計算された当該移動局装置の位置の情報を前記基地局装置を介して前記交換局装置へ送信するために前記拡散符号を用いて変調する信号処理部と、前記３つの基地局装置間の位相差から前記移動局装置と前記３つの基地局装置間の距離の差を計算し、前記３つの基地局装置の位置情報と前記距離の差から当該移動局装置の位置を計算して前回の位置情報として格納し、以降は前記２つの基地局装置間の位相差から前記移動局装置と前記２つの基地局装置間の距離の差を計算し、前記２つの基地局装置の位置情報と前記距離の差と前記前回の位置情報から当該移動局装置の位置を計算して格納する制御部と、前記計算で求められた移動局装置の位置の情報を前回の位置情報として記憶する記憶部と、前記計算された位置の情報を表示すると共に前記交換局装置から送信されたユーザ情報を表示する表示部とを備える移動局装置であり、
前記交換局装置は、ユーザ情報を記憶するユーザ情報記憶部と、前記基地局装置から前記移動局装置の位置の情報を受信すると共にユーザ情報を送信する回線制御部と、前記受信した移動局装置の位置の情報に基づいて関連するユーザ情報を前記ユーザ情報記憶部から取得し、前記回線制御部に出力する交換制御部とを備える交換局装置であることを特徴とする移動体通信システムにおける測位システム。A positioning system in a mobile communication system comprising an exchange station device, a base station device, and a mobile station device,
The base station apparatus outputs position information indicating the position of the base station apparatus and obtains position information of the mobile station apparatus from the mobile station apparatus, and information on the position of the mobile station apparatus A line control unit for transmitting to the switching center apparatus and receiving user information from the switching center apparatus, and modulating the position information of the base station apparatus and the user information with a spreading code and receiving the position of the mobile station apparatus A base station device comprising: a signal processing unit that demodulates information by the spreading code; and a transmission / reception amplification unit that transmits the modulated signal and receives position information from the mobile station device;
The mobile station apparatus receives a signal transmitted from the base station apparatus and transmits / receives a signal to the base station apparatus, a reception signal synchronization process, and a demodulation process using the spreading code, Outputs position information from three or two base station apparatuses, measures a phase difference between the base station apparatuses, and calculates the calculated position information of the mobile station apparatus via the base station apparatus. Calculating a difference in distance between the mobile station device and the three base station devices from a phase difference between the three base station devices, a signal processing unit that modulates using the spreading code to transmit to the device, The position of the mobile station apparatus is calculated from the position information of the three base station apparatuses and the difference between the distances and stored as the previous position information, and thereafter the mobile station apparatus is calculated from the phase difference between the two base station apparatuses. Between the two base station devices A control unit that calculates a difference between the two base station apparatuses, calculates a position of the mobile station apparatus from the position information of the two base station apparatuses, a difference between the distances, and the previous position information, and is obtained by the calculation. A mobile station comprising: a storage unit that stores location information of a mobile station device as previous location information; and a display unit that displays the calculated location information and user information transmitted from the exchange station device Device,
The switching center device includes a user information storage unit that stores user information, a line control unit that receives information on the position of the mobile station device from the base station device and transmits user information, and the received mobile station device Positioning in a mobile communication system, comprising: an exchange control unit that obtains relevant user information from the user information storage unit based on the position information of the mobile station and outputs the user information to the line control unit system.
以降は、２つの基地局装置から通知された位置情報と測定した前記基地局装置間の位相差とから、移動局装置と各基地局装置間の距離の差を計算し、求める移動局装置の推定位置の初期値設定として、前記記憶された前回の位置情報（ｘ′，ｙ′）を用い、求める移動局装置の位置（ｘ，ｙ）に対する前記推定位置情報（ｘ′，ｙ′）からの補正値をｄｘ，ｄｙとして、
これら推定位置と前記２つの基地局装置の位置から求めた距離、及び前記測定された位相差から求めた移動局装置と各基地局装置との距離の差とから、ｄｘ，ｄｙがｘ，ｙに対して十分小さいとしてテーラー展開式によって線形化を行ってｄｘ，ｄｙを計算し、前記計算したｄｘ，ｄｙを用いて算出位置（ｘ，ｙ）を求め、前記求めたｘ，ｙを推定位置（ｘ′，ｙ′）として用い、
前記計算したｄｘ，ｄｙが特定値より小さくなるか又は特定回数計算を繰り返すまで、前記算出位置を推定位置にフィードバックしながら計算を繰り返し、ｄｘ，ｄｙが前記特定値より小さくなった時、又は、前記特定回数計算を繰り返した時の算出位置（ｘ，ｙ）を移動局装置の位置とすることを特徴とする位置算出方法。A position calculation method for a positioning system in a mobile communication system comprising a base station device and a mobile station device, comprising: a mobile station based on position information notified from three base station devices and a phase difference between the measured base station devices The position of the device is calculated, and the calculated position information is stored as previous position information (x ′, y ′),
Thereafter, the mobile station apparatus calculates the difference in distance between the mobile station apparatus and each base station apparatus from the position information notified from the two base station apparatuses and the measured phase difference between the base station apparatuses. As the initial value setting of the estimated position, the stored previous position information (x ′, y ′) is used, and the estimated position information (x ′, y ′) for the position (x, y) of the mobile station apparatus to be obtained is used. As the correction values of dx and dy,
From these estimated positions and the distances obtained from the positions of the two base station apparatuses , and the difference in distance between the mobile station apparatus and each base station apparatus obtained from the measured phase difference, dx and dy are x and y. And dx and dy are calculated by performing a linearization using a Taylor expansion equation, a calculated position (x, y) is obtained using the calculated dx and dy, and the obtained x and y are estimated positions. Used as (x ′, y ′),
The calculation is repeated while feeding back the calculated position to the estimated position until the calculated dx, dy is smaller than the specific value or the specific number of times is repeated, and when dx, dy is smaller than the specific value, or A position calculation method characterized in that a calculated position (x, y) when the specific number of times calculation is repeated is a position of the mobile station apparatus.
３つの基地局装置の位置情報と前記各基地局装置間の位相差とから、求めた移動局装置の位置を前回の位置情報（ｘ′，ｙ′）として記憶しておき、第１の基地局装置の位置情報（Ｘ1 ，Ｙ1 ）と第２の基地局装置の位置情報（Ｘ2 ，Ｙ2 ）を取得し、前記各基地局装置間の位相差ｄ1 から電波の伝播速度Ｖ、拡散符号の単位時間当たりのチップ区間の数Ｒを用いて移動局装置と前記各基地局装置との距離の差Ｌ1 −Ｌ2 （＝Ｖ×ｄ1/Ｒ）を計算し、
求める移動局装置の推定位置の初期値設定として前記記憶された前回の位置情報（ｘ′，ｙ′）を用い、
求める移動局装置の位置（ｘ，ｙ）に対するｘ，ｙの補正値ｄｘ，ｄｙと前記推定位置（ｘ′，ｙ′）を用いて（ｘ，ｙ）を表すと、ｘ＝ｘ′＋ｄｘ，ｙ＝ｙ′＋ｄｙとなり、
これらｘ，ｙの式と、前記２つの基地局装置の位置及び前記推定位置（ｘ′，ｙ′）とを用いて移動局装置と前記各基地局装置との距離を表した式とから、ｄｘ，ｄｙがｘ，ｙに対して十分小さいとしてテーラー展開式によって線形化を行ってｄｘ，ｄｙを計算し、前記計算したｄｘ，ｄｙを前記ｘ＝ｘ’＋ｄｘ，ｙ＝ｙ’＋ｄｙに代入して、算出位置（ｘ，ｙ）を求め、前記計算したｄｘ，ｄｙの絶対値｜ｄｘ｜，｜ｄｙ｜が１より小さくなるか又は計算の繰り返し数が特定回数になるまで、前記求めた算出位置（ｘ，ｙ）を推定位置（ｘ′，ｙ′）として用いて上記計算を繰り返し、｜ｄｘ｜，｜ｄｙ｜が１より小さくなった時又は前記特定回数だけ計算を繰り返した時の算出位置（ｘ，ｙ）を前記移動局装置の位置とすることを特徴とする位置算出方法。 A position calculation method for a positioning system in a mobile communication system comprising a base station device and a mobile station device,
From the position information of the three base station apparatuses and the phase difference between the base station apparatuses, the determined position of the mobile station apparatus is stored as the previous position information (x ′, y ′), and the first base station The position information (X1, Y1) of the station device and the position information (X2, Y2) of the second base station device are acquired, and the propagation speed V of the radio wave and the unit of the spread code are obtained from the phase difference d1 between the base station devices. A difference L1−L2 (= V × d1 / R) of the distance between the mobile station apparatus and each base station apparatus is calculated using the number R of chip sections per time,
Using the stored previous position information (x ′, y ′) as the initial value setting of the estimated position of the mobile station apparatus to be obtained,
When (x, y) is expressed using correction values dx, dy of x and y and the estimated position (x ′, y ′) for the position (x, y) of the mobile station apparatus to be obtained, x = x ′ + dx, y = y ′ + dy,
These x, and wherein the y, the position and the estimated position of the two base station apparatuses (x ', y') and the formula representing the distance between the mobile station apparatus wherein the base station apparatuses using, dx and dy are linearly reduced by the Taylor expansion formula assuming that dx and dy are sufficiently small with respect to x and y, and dx and dy are calculated. Then, the calculated position (x, y) is obtained, and the obtained position is obtained until the absolute values | dx |, | dy | of the calculated dx, dy are smaller than 1 or the number of repetitions of the calculation is a specific number of times. When the above calculation is repeated using the calculated position (x, y) as the estimated position (x ′, y ′), and when | dx |, | dy | is smaller than 1 or when the calculation is repeated a specific number of times The calculated position (x, y) is the position of the mobile station apparatus. Position calculation method.
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