JP6106929B2 - 位置標定方法、及び位置標定システム - Google Patents

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。

特許文献３には、移動通信システムにおけるアンテナ送受信システムにおいて、セル伝搬環境に応じて基地局のアンテナを複数のアレー群に分割し、各アレー群では緩い指向性ビーム制御を行い、アレー群間では異なるデータの並列送信を行ってシステム特性を向上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 特開２００３−３３８７８１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、移動体の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、前記基地局が、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、前記基地局は、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、前記基地局に、前記第１のアンテナ対と前記第２のアンテナ対とを含むアンテナ群の複数のパターンを構成可能な数のアンテナを設け、前記パターンの夫々について測定した前記位相差Δθ１及び前記位相差Δθ２に基づき前記パターンの夫々の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パターンを選択し、選択した前記パターンによって求めた位置を前記移動体の位置として出力する。

本発明によれば、基地局が、アンテナ群の２つ以上のパターンの夫々について位相差Δθ１及び位相差Δθ２を測定し、パターンの夫々について測定した位相差Δθ１及び位相差Δθ２に基づきパターンの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パターンを選択し、選択したパターンによって求めた位置を移動体の位置として出力するので、マルチパスの影響度合いの少ないパターンに基づき移動体の位置を標定することができる。このため、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。

また前記基地局は、マルチパスの影響度合いを求めた前記パターンのうち、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パターンとして選択する。

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パターン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パターン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とする。

また前記基地局は、マルチパスの影響度合いを求めた前記パターンのうち、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パターンとして選択する。

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パターン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パターン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、第１のアンテナ対及び第２のアンテナ対は、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が等間隔を開けて平面上に正方形状に配置されていることとする。

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。 基地局２０に設けた複数のアンテナ２５１によるアンテナ群２５のパターンの実現方法を説明する図である。 位置標定処理Ｓ１４００を説明するフローチャートである。 位置標定処理Ｓ１５００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、及び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。

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。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。位置標定信号送信部３０１は、例えば、連続的にもしくは十分に短い時間間隔で、繰り返し位置標定信号を自動的に送信する。

情報送受信部３０２は、無線通信インタフェース３３による無線通信や通信ネットワーク５による有線通信によりサーバ装置１０もしくは基地局２０と通信し、移動体３に提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。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、圏外判定部２０６、パターン選択部２０６、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、アンテナ群２５の後述するパターンを切り替えつつ、パターンごとに移動体３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によって上記パターンの識別子（以下、パターンＩＤと称する。）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、前述したパターンＩＤ、その位置標定信号９００を用いて位置標定部２０４によって標定された移動体３の位置の標定結果と対応づけて記憶する。

図７に戻り、圏外判定部２０６は、評価情報生成記憶部２０５３によって記憶されたパターンごとの評価情報に基づき、基地局２０にてハンドオーバを実施する必要があるか否かを判定する。

パターン選択部２０７は、マルチパス評価情報取得部２０５によって記憶されたパターンごとの評価情報を比較し、マルチパスの影響度合いが最少の位置標定信号を受信したパターンを選択する。

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パターンによって位置標定部２０４が標定した位置を移動体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１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、及び端末情報９１３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。

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）では、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。

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と第２のアンテナ対の各アンテナは、図１１に示す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に対するマルチパスや反射波による影響は夫々異なり、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）を調べることで、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。

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）では、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。

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、基地局２０に、第１のアンテナ対と第２のアンテナ対とを構成するアンテナを選択して複数パターンのアンテナ群２５を構成可能な数のアンテナ２５１を設け、パターンごとに位置標定信号９００を受信するようにすれば、マルチパスの影響度合いが異なる位置標定信号９００を取得することができる。

そして例えば２つ以上のパターンの夫々について測定した位相差Δθ１及び位相差Δθ２に基づき上記パターンの夫々のマルチパスの影響度合いを求め、そのうちマルチパスの影響度合いが最も少ないパターンを選択し、選択したパターンによって標定される位置を移動体３の位置として出力するようにすれば、移動体３の位置の標定精度を向上させることができる。

図１３にアンテナ群２５のパターンの実現方法の一例を示す。同図に示すように、この例では基地局２０に第１のアンテナ対と第２のアンテナ対とを含むアンテナ群２５を４つのパターンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄにわたって構成すべく、９つのアンテナ２５１をアンテナ基台１３１に設けている。同図において、隣接するアンテナ２５１の間隔は位置標定信号９００の１／４波長〜１波長である。

尚、同図はアンテナ群２５のパターンの実現方法の一例を示しているに過ぎず、パターンは他の方法によっても実現することができる。但しアンテナ群２５のパターンは、同じ位置標定信号９００に基づき標定を行った場合に各パターンのマルチパスの影響度合いを比較することができるように設ける必要がある。

同図において、パターンＡのアンテナ群２５Ａは、アンテナ基台１３１の左下の４つのアンテナ２５１Ａａ，２５１Ａｂ，２５１Ａｃ，２５１Ａｄによって構成されている。パターンＡでは、アンテナ２５１Ａａとアンテナ２５１Ａｂとが第１のアンテナ対を構成し、アンテナ２５１Ａｃとアンテナ２５１Ａｄとが第２のアンテナ対を構成している。

パターンＢのアンテナ群２５Ｂは、アンテナ基台１３１の右下の４つのアンテナ２５１Ｂａ，２５１Ｂｂ，２５１Ｂｃ，２５１Ｂｄによって構成されている。パターンＢでは、アンテナ２５１Ｂａとアンテナ２５１Ｂｂとが第１のアンテナ対を構成し、アンテナ２５１Ｂｃとアンテナ２５１Ｂｄとが第２のアンテナ対を構成している。

パターンＣのアンテナ群２５Ｃは、アンテナ基台１３１の右上の４つのアンテナ２５１Ｃａ，２５１Ｃｂ，２５１Ｃｃ，２５１Ｃｄによって構成されている。パターンＣでは、アンテナ２５１Ｃａとアンテナ２５１Ｃｂとが第１のアンテナ対を構成し、アンテナ２５１Ｃｃとアンテナ２５１Ｃｄとが第２のアンテナ対を構成している。

パターンＤのアンテナ群２５Ｄは、アンテナ基台１３１の左上の４つのアンテナ２５１Ｄａ，２５１Ｄｂ，２５１Ｄｃ，２５１Ｄｄによって構成されている。パターンＤでは、アンテナ２５１Ｄａとアンテナ２５１Ｄｂとが第１のアンテナ対を構成し、アンテナ２５１Ｄｃとアンテナ２５１Ｄｄとが第２のアンテナ対を構成している。

尚、基地局２０側で複数パターンのアンテナ群２５を構成することによりマルチパスの影響度合いが異なる位置標定信号９００を取得するようにすることで、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。

＝位置標定処理＝
次に前述した指標に基づき位置標定信号９００のマルチパスの影響度合いを判定しつつ移動体３の位置標定を行うようにした場合に位置標定システム１によって行われる処理について説明する。

図１４は位置標定システム１によって行われる処理の一例（以下、位置標定処理Ｓ１４００と称する。）を説明するフローチャートである。以下、同図とともに位置標定処理Ｓ１４００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（Ｓ１４１１：ＹＥＳ）、位置標定信号９００を連続的にもしくは十分に短い時間間隔で送信する（Ｓ１４１２）。

基地局２０は、位置標定信号９００を受信すると（Ｓ１４２１）、アンテナ群２５のパターンを選択し（Ｓ１４２２）、選択したパターンのアンテナ群２５が受信する位置標定信号９００により移動体３の位置標定を行う（Ｓ１４２３）。

次いで基地局２０は、選択したパターンのアンテナ群２５が受信する位置標定信号９００の評価情報（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（Ｓ１４２４）、生成した評価情報を、Ｓ１４２３で行った位置標定の結果と選択したパターンのパターンＩＤとを付帯させて記憶する（Ｓ１４２４）。

続いて基地局２０は、Ｓ１４２２で全てのパターンを選択済か否かを判定する（Ｓ１４２６）。全てのパターンを選択済であれば（Ｓ１４２６：ＹＥＳ）、Ｓ１４２７に進み、未選択のパターンが残っていれば（Ｓ１４２６：ＮＯ）、Ｓ１４２２に戻る。尚、本実施形態では、基地局２０は予め選択すべき全てのアンテナ群２５のパターンを記憶しているものとする。

Ｓ１４２７では、基地局２０は、前述した方法により、Ｓ１４２５にて記憶した各パターンの評価情報に基づき、受信した位置標定信号９００のマルチパスの影響が最少のパターンを選択する。

尚、マルチパスの影響度合いの判定を判定原理（その１）によって行う場合、基地局２０は位相差Δθ１と位相差Δθ２との差が最も０に近いパターンを受信した位置標定信号９００のマルチパスの影響が最少のパターンとして選択する。

またマルチパスの影響度合いの判定を判定原理（その２）によって行う場合、基地局２０は位相差Δθ１と位相差Δθ２との和が最もＦ１＋Ｆ２に近いパターンを受信した位置標定信号９００のマルチパスの影響が最少のパターンとして選択する。

次いで基地局２０は、選択したパターン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（Ｓ１４２８）。

このように以上の方法によれば、基地局２０が、アンテナ群２５の２つ以上のパターンの夫々について位相差Δθ１及び位相差Δθ２を測定し、パターンの夫々について測定した位相差Δθ１及び位相差Δθ２に基づきパターンの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パターンを選択し、選択したパターンによって求めた位置を移動体３の位置として出力するので、移動体３の位置の標定精度を向上させることができる。

＝圏外判定機能＝
基地局２０によって位置標定が可能な範囲（以下、標定可能エリアと称する。）は、基地局２０から移動端末３０に対して直接波が到達可能な範囲であり、例えば、基地局２０に設けられたアンテナ２５１の指向角によって定まる。例えば、アンテナ２５１として指向角が９０°のものを用いた場合、標定可能エリアは、基地局２０の高さＨと移動端末３０の高さｈとの差（Ｈ−ｈ）を半径とする円形のエリアとなる。

ここで移動端末３０が標定可能エリアの外に存在する場合には、前述したパターンのいずれについても受信される位置標定信号９００のマルチパスの影響度合いが大きくなる。このため、各パターンにて受信される位置標定信号９００のマルチパスの影響度合いが予め設定した閾値を超えているか否かを調べることで、移動端末３０が標定可能エリアの外に存在するか否かを判定することが可能である。

また移動端末３０が標定可能エリアの外に存在する場合には、各パターンによる標定結果のばらつきが大きくなる。このため、各パターンによる標定結果のばらつきの度合いが予め設定した範囲を逸脱しているか否かを調べることで、移動端末３０が標定可能エリアの外に存在するか否かを判定することができる。尚、各パターンによる標定結果のばらつきの度合いは、例えば、各パターンの標定結果の最大値と最小値の差分、各パターンの標定結果の分散などとして把握することができる。

尚、移動端末３０が標定可能エリアの外に存在するか否かの判断は、例えば、複数の基地局２０が連続的に配置される広域エリア内を移動端末３０が移動する場合に隣接する基地局２０間で行われるハンドオーバの制御において有用であり、これらの方法により移動端末３０が標定可能エリアの外に存在するか否かを判定することで、隣接する基地局２０間で行われるハンドオーバを適切に行うことができる。

図１５は上記の方法によりハンドオーバを行うようにした場合に位置標定システム１によって行われる処理（以下、位置標定処理Ｓ１５００と称する。）の一例である。以下、同図とともに位置標定処理Ｓ１５００について説明する。

同図に示す処理ステップのうち、Ｓ１５１１〜Ｓ１５２６については、図１５のＳ１４１１〜Ｓ１４２６と同様であるので説明を省略する。

Ｓ１５２７では、基地局２０は、全パターンについて位置標定を実施した後、Ｓ１５２５で記憶した評価情報に基づき、移動端末３０が標定可能エリアの外に存在するか否かを判定する。即ち、基地局２０は、各パターンが受信した位置標定信号９００のマルチパスの影響度合いがいずれも予め設定した閾値（許容値）を超えているか否かを調べることにより、もしくは、各パターンによる位置標定の結果のばらつきの度合いが予め設定した範囲（許容範囲）を逸脱しているか否かを調べることにより、移動端末３０が標定可能エリアの外に存在するか否かを判定する。

移動端末３０が標定可能エリア内に存在すると判定した場合（Ｓ１５２７：ＮＯ）、基地局２０は、マルチパスの影響が最少のパターンを選択し（Ｓ１５２８）、選択したパターンによる位置標定の結果を移動体３の位置の標定結果として出力する（Ｓ１５２９）。

一方、移動端末３０が標定可能エリア外に存在すると判定した場合（Ｓ１５２７：ＹＥＳ）、基地局２０は、隣接する他の基地局２０と連携してハンドオーバを実施する（Ｓ１５３０）。

ところで、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にて受信した位置標定信号９００のマルチパスの影響が最少のパターンを選択し、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 圏外判定部
２０７ パターン選択部
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
３０１ 位置標定信号送信部
９００ 位置標定信号
３４ アンテナ
Ｓ１４００ 位置標定処理
Ｓ１５００ 位置標定処理

Claims (8)

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、
   前記基地局が、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、
   前記基地局は、
   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、
   前記移動端末から受信した前記位置標定信号の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、測定した前記位相差Δθ１と前記位相差Δθ２との差が０か否かあるいは前記差が予め設定された基準値以下であるか否か調べることにより求め、
   前記基地局に、前記第１のアンテナ対と前記第２のアンテナ対とを含むアンテナ群の複数のパターンを構成可能な数のアンテナを設け、
   前記基地局は、
   前記パターンの夫々について測定した前記位相差Δθ１及び前記位相差Δθ２に基づき前記パターンの夫々の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パターンを選択し、
   選択した前記パターンによって求めた位置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. 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、
   前記基地局が、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、
   前記基地局は、
   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、
   前記移動端末から受信した前記位置標定信号のマルチパスの影響度合いを、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と前記位相差Δθ２との和を求めて、前記和と既知の値との差が０であるか否かあるいは前記差が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求め、
   前記基地局に、前記第１のアンテナ対と前記第２のアンテナ対とを含むアンテナ群の複数のパターンを構成可能な数のアンテナを設け、
   前記基地局は、
   前記パターンの夫々について測定した前記位相差Δθ１及び前記位相差Δθ２に基づき前記パターンの夫々の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パターンを選択し、
   選択した前記パターンによって求めた位置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。
3. 請求項１又は２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、前記基地局と前記移動端末の水晶発振器に生じる周波数誤差を相殺すべく、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る
   ことを特徴とする位置標定方法。
4. 請求項１乃至３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。
5. 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、
   前記第１のアンテナ対と前記第２のアンテナ対とを含むアンテナ群の複数のパターンを構成可能な数の複数のアンテナと、
   前記移動端末から受信した前記位置標定信号の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、測定した前記位相差Δθ１と前記位相差Δθ２との差が０か否かあるいは前記差が予め設定された基準値以下であるか否か調べることにより求め、前記パターンの夫々について測定した前記位相差Δθ１及び前記位相差Δθ２に基づき前記パターンの夫々の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パターンを選択する、パターン選択部と
   選択された前記パターンについて測定した前記位相差Δθ１及び前記位相差Δθ２に基づき求められる位置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。
6. 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、
   前記第１のアンテナ対と前記第２のアンテナ対とを含むアンテナ群の複数のパターンを構成可能な数の複数のアンテナと、
   前記移動端末から受信した前記位置標定信号のマルチパスの影響度合いを、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と前記位相差Δθ２との和を求めて、前記和と既知の値との差が０であるか否かあるいは前記差が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求め、前記パターンの夫々について測定した前記位相差Δθ１及び前記位相差Δθ２に基づき前記パターンの夫々の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パターンを選択する、パターン選択部と
   選択された前記パターンについて測定した前記位相差Δθ１及び前記位相差Δθ２に基づき求められる位置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。
7. 請求項５又は６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、前記基地局と前記移動端末の水晶発振器に生じる周波数誤差を相殺すべく、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る
   ことを特徴とする位置標定システム。
8. 請求項５乃至７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。

Images