JPH07231473A

JPH07231473A - 移動通信による移動体位置検出方法

Info

Publication number: JPH07231473A
Application number: JP6022508A
Authority: JP
Inventors: Teruya Fujii; 輝也藤井; Setsuya Ohashi; 節也大橋
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1994-02-21
Filing date: 1994-02-21
Publication date: 1995-08-29
Anticipated expiration: 2014-03-10
Also published as: JP2868113B2

Abstract

(57)【要約】【目的】移動局の受信特性に依存することなく、高精
度の検出を可能とする。【構成】サービス領域内の各位置（Ｘｉ，Ｙｉ）で在
圏及びその周辺ゾーンの基地局Ｂｊ，Ｂｊ＋１，Ｂｊ＋
２，…からの電波の受信電界強度Ｌｊ，Ｌｊ＋１，Ｌｊ
＋２，…を測定して、Ｌｊに対する相対レベルと基地局
情報（Ｂｊ，Ｌｊ−Ｌｊ），（Ｂｊ＋１，Ｌｊ＋１−Ｌ
ｊ），（Ｂｊ＋２，Ｌｊ＋２−Ｌｊ），…とを（Ｘｉ，
Ｙｉ）と関連づけてセンタのデータベースに予め記憶し
ておく。移動局で在圏及び周辺基地局電波の受信電界強
度を測定し、（Ｂｊ，Ｌｊ），（Ｂｊ＋１，Ｌｊ＋
１），…をセンタへ送る（Ｓ１）。センタでその最大レ
ベルから在圏基地局Ｂｊを設定し（Ｓ２）、相対レベル
（Ｂｊ，Ｌｊ−Ｌｊ），（Ｂｊ＋１，Ｌｊ＋１−Ｌ
ｊ），…を求め、データベース中のそのＢｊ，Ｂｊ＋
１，…系列の相対レベルを取得し（Ｓ４）、両者の差が
最小となるデータを求め、対応する（Ｘｉ，Ｙｉ）を移
動局の位置とする（Ｓ６）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、サービスエリアを複
数の無線基地局を中心とする無線ゾーンで構成する移動
通信方式において、各無線基地局、又は移動局から送信
される電波の強さを測定することにより移動局の位置を
推定する移動体位置検出方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】移動通信においては、移動局が動き回る
ため移動局が、固定網へ発信したり、固定網から着信を
受ける場合においては、何らかの方法でその移動局の位
置を検出して、移動局および固定網でその位置を記憶し
ておく必要がある。これらの接続制御は公知の技術であ
って、例えば桑原守二監修「自動車電話」（電子通信学
会）、桑原守二監修「ディジタル移動通信」（科学新聞
社）などに詳しく述べられている。従ってここでは簡単
に日本標準であるディジタル移動通信方式（財団法人電
波システム開発センタ：ＲＣＲＳＴＤ−２７Ｂ）を例
として説明する。

【０００３】図２２は一般的な小ゾーン方式を用いた自
動車／携帯電話システムの構成例で、サービスエリアは
複数の無線ゾーンＺ１，Ｚ２，…，Ｚｎで構成され、各
無線ゾーンＺ１〜Ｚｎにそれぞれその無線ゾーン内の移
動局１１と通信を行う基地局Ｂ１〜Ｂｎが設けられてい
る。各基地局Ｂ１〜Ｂｎは移動通信制御局１２に接続さ
れ、移動通信制御局１２は移動通信交換局１３に接続さ
れ、移動通信交換局１３にホームメモリ局１４に接続さ
れる。各基地局Ｂｉ（ｉ＝１，２，…，ｎ）は、発信、
着信の接続制御を行う制御チャネルと通信を行う通信チ
ャネルを別々に設けている。これらのチャネルは全て基
地局送信、移動局受信の下り回線と移動局送信、基地局
受信の上り回線で構成されている。

【０００４】通信チャネルは使用されていない場合、一
般に電波は送信されていない。しかし、制御チャネルで
は、上り回線において複数の移動局１１からランダムに
発信信号が送信されるため、基地局Ｂｉでそれらの信号
が衝突して受信できないことがある。そこで、このこと
を防止するため、下り回線において移動局１１に発信信
号の送出の許可／非許可を制御する空塞信号を常時送信
している。

【０００５】一方、移動局１１は在圏している無線ゾー
ンＺｉの検出は、各基地局Ｂｉから異なる周波数で常時
送信されている下り回線の電波を周波数を切り替えて受
信し、その電界強度を比較することにより行う。この場
合、測定すべき電波の周波数は、電源入力時においては
移動局１１のメモリに書き込まれている周波数を用い
る。しかし、電源入力時以外においては、在圏している
無線ゾーンＺｉの制御チャネルで報知されている共通情
報内の周波数情報を受信することにより測定すべき周波
数を決定する。無線ゾーンＺｉの検出のため各基地局Ｂ
ｉから常時送信されているチャネルを一般に“止まり木
チャネル”と呼ぶ。この“止まり木チャネル”は、下り
回線で常時電波を送信する必要があることから上述した
制御チャネルで兼ねて使用する場合が多い。基地局Ｂｉ
およびその無線ゾーンＺｉの止まり木チャネルを兼ねて
いる制御チャネルをｆｉとする。

【０００６】先ず、移動局１１はその移動局内のメモリ
に書き込まれている止まり木チャネルの周波数ｆｉ（ｉ
＝１，２，…）を測定して、その内で最も受信レベルの
高いチャネルの信号を復調し、その中に報知されている
基地局情報を読み取ることによりその移動局自身が在圏
している無線ゾーンを判定する。この方法では、どの無
線ゾーンに存在しているかという大まかな位置情報、す
なわち無線ゾーン単位の位置検出精度が得られる。この
ような検出方法は、“移動体位置検出方法”（特願昭６
３−１７５２２３）に詳しく説明している。しかしなが
ら、無線ゾーンが特に大きい場合（例えば無線ゾーン半
径が数ｋｍ以上のような場合）精度の高い位置情報（例
えば位置検出誤差を数百ｍ以下とする）を得ることは原
理的に不可能である。

【０００７】一方、複数の基地局からの電波を移動局で
受信し、予め求めておいた各基地局からの受信レベルの
等電界曲線を用いて受信レベルに対応する移動局の存在
し得る範囲を求め、各範囲の重なりから移動局の存在位
置を検出する。“移動体位置検出方法”（特願昭６３−
１９５８００）が提案されている。この方法は、図２３
に示すように基地局Ｂｉからの電波の移動局１１におけ
る受信電界レベルの等電界曲線Ｌ１０，Ｌ２０，Ｌ３０
（Ｌ１０，Ｌ２０，Ｌ３０はそれぞれ電界レベル１０，
２０，３０の線を示す）を描いた電界強度地図を各基地
局Ｂｉごとに予め求めておいて、図２４に示すように移
動局１１における基地局Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３からの各受信
電界レベル１０，２０，１０と電界強度地図（図２４）
の参照を複数の基地局Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３について行い、
個々の電界強度地図上に求まる移動局１１の存在し得る
範囲の重ね合わせにより移動局１１の位置を検出する。
つまり図２４では基地局Ｂ１の等電界曲線Ｌ１０と、基
地局Ｂ２の等電界曲線Ｌ２０と、基地Ｂ３の等電界曲線
Ｌ１０との交差点１５を移動局１１の推定位置とする。

【０００８】またサービスエリア内の各位置で複数の基
地局からの電波を移動局で受信し、その位置と各基地局
からの受信レベルを予め“データベース”化しておい
て、移動局で受信した複数の基地局の受信レベルをデー
タベースで検索することにより位置を検出する方法が提
案されている。例えば、“受信レベル情報に基づいた移
動体位置検出に関する一検討”、電子情報通信学会秋季
全国大会、Ｂ−２６９（１９９３）に説明されている。

【０００９】しかしながらこれらの方法では、電界強度
地図または“データベース”を作成するために各基地局
からの電界強度を予め測定する移動局（または電界強度
測定器）と、実際にこの電界強度地図または“データベ
ース”を用いて位置を検出する移動局のアンテナ系を含
む電界強度検出特性とが完全に同じである必要がある。
例えば、電話機とアンテナが一体化されている携帯電話
機では使用する個人に応じて、また使用形態に応じて特
にアンテナ利得が大きく変化するため、同一の携帯電話
機を使用して同一の位置で電界強度を測定しても受信特
性が異なることは良く知られている。このように、電界
強度を予め測定する移動局（または電界強度測定器）と
電界強度地図を用いて位置を検出する移動局との間に検
出偏差があれば、例えば図２５に示すように自動車電話
機１１Ｍの基地局Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３よりの各電波の受信
電界強度がそれぞれ１０，２０，１０の場合は図２５で
示したように自動車電話機１１Ｍの推定位置１５を等電
界曲線の交差点から求めることができるが、携帯電話機
１１Ｈの場合に、同一位置でも、基地局Ｂ１，Ｂ２，Ｂ
３から各電波の受信電界強度がそれぞれ０，１０，０と
なった場合は、電界強度地図上またはデータベース上で
重なり合う部分がなくなり移動局１１Ｈの位置を特定で
きない欠点がある。また、電界強度地図の代わりに基地
局からの伝搬損失を求め、それを地図化した“伝搬損失
図”や電界強度に代わって“伝搬損失データベース”を
用いたとしても上記欠点は同様に克服できない。

【００１０】また、図２６に示すように移動通信におけ
る電波伝搬特性は基地局と移動局間距離に応じてゆっく
り減衰する伝搬距離変動の他に、地形や建物の遮蔽効果
により比較的短い距離周期（数１０ｍ〜数１００ｍ）で
変動する短区間変動と、移動局周辺における反射や回折
によってランダムな方向から到来する多重波によって波
長程度の距離周期で数１０ｄＢと大きく変動するマルチ
パス変動とが重畳した変動で特徴付けられる。従って、
予め位置と関連付けておく電界強度地図または“データ
ベース”を波長オーダの値で作成すればこれらの変動に
対応できるが、処理するデータまたは蓄積するデータ量
が膨大になるとともに等電界曲線が複雑になりすぎて重
ね合わせた結果逆に位置を特定できないで検出精度が劣
化する、データ検索時間が膨大にかかる欠点がある。ま
た、電界強度地図または“データベース”を電界強度の
短区間変動（距離周期数１０ｍ〜数１００ｍ）を平滑化
する程度の距離平均で作成すれば上記欠点はある程度克
服できると予想されるものの、例えば電界強度地図を用
いて位置を検出する移動局が停車またはゆっくり移動し
ている場合、移動局の電界強度を求めるための距離平均
が電界強度地図または“データベース”のそれと異なる
ため位置の検出精度が劣る可能性がある。

【００１１】一方、近年、社会の高度化とそれを支える
道路交通網の発達により、人と物の移動が活発化してい
るが、道路混雑が日常化し、移動範囲も広域化している
ため、人と車の移動の必要性が高まっている。このた
め、サインポストから無線で位置情報を流し、移動体の
位置を常に把握して車の運行を効率化することを目的と
したＡＶＭシステム（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＶｅｈｉｃ
ｌｅＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）や、衛星
を使用して移動体の位置検出を行うＧＰＳ（Ｇｌｏｂａ
ｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）等の開発
が進められている。これらのシステムでは、位置検出の
精度が数十メートルと比較的高いが、移動体側にこれら
を受信する特殊な端末、およびこの端末以外にサインポ
ストの設置あるい衛星の打ち上げ等の設備投資が必要で
あるという欠点があった。また、ＧＰＳではその位置を
検出するためには複数（３ないし４個以上）の衛星が直
接見える必要があり、市街地では建物等構造物の影響で
検出に必要な数の衛星が見える確率が極めて低くなるた
め、検出精度に限界がある欠点がある。これらを克服す
るため、移動体内部に地磁気ジャイロや光ファイバジャ
イロを利用した方位センサと距離センサ等を組み合せて
位置検出精度を高める自立航法システム（ナビゲーショ
ンシステム）が開発されているが、端末が益々複雑・高
価となる欠点を有している。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は移動
通信方式エリア内に存在する移動局の位置を、大きな設
備投資を必要とせず、また多様な移動局の受信特性等に
大きく依存することなく、簡易に、かつ高精度に検出で
きる移動通信による移動体位置検出方法を提供すること
にある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明によれば
サービス領域内の各位置において、複数の基地局から送
信される各電波の電界強度を測定し、これら測定値につ
いて、その位置が属する無線ゾーンの無線基地局の測定
電界強度に対する相対電界強度を求めて、その位置と関
連づけて位置情報センタのデータベースに予め記憶して
おき、移動局において複数の無線基地局からの無線チャ
ネルの電界強度を測定し、これら各測定値又はその移動
局が在圏している無線ゾーンの無線基地局からの測定値
に対する相対電界強度と、その各測定値と対応する無線
基地局又は無線チャネルを示す情報とを位置情報センタ
へ送信し、その位置情報センタでは受信した測定電界強
度値から得た相対電界強度又は受信した相対電界強度
と、データベース内の相対電界強度とを比較し、その最
も近いものと関連づけられている位置を移動局の位置と
して出力する。

【００１４】サービス領域の各位置で移動局からの電波
の電界強度を複数の無線基地局で測定し、これら測定値
について、その移動局が在圏している無線ゾーンの無線
基地局の測定電界強度に対する相対電界強度を求めてそ
の位置と関連づけて位置情報センタのデータベースに予
め記憶しておき、移動局からの無線チャネルの電界強度
を複数の無線基地局で測定してその無線基地局を示す情
報と共に上記位置情報センタへ送信し、上記位置情報セ
ンタでは受信した複数の電界強度について、上記移動局
が在圏している無線ゾーンを特定し、その無線ゾーンの
無線基地局の測定電界強度に対する相対電界強度を求
め、その相対電界強度を、上記データベース内の相対電
界強度と比較し、その最も近いものと関連づけられてい
る位置を上記移動局の位置として出力する。

【００１５】請求項３の発明によれば、請求項１又は２
の発明において、上記移動局が在圏している無線ゾーン
の無線基地局で、上記移動局から送信される無線チャネ
ルの到達時間から、上記移動局とその無線基地局との距
離を測定して上記位置情報センタへ送信し、上記位置情
報センタは、上記比較を、上記データベース中の受信し
た距離にほぼ該当する相対電界強度についてのみ行う。

【００１６】請求項４の発明によれば請求項１乃至３の
何れかの発明において、上記移動局の移動速度を測定し
て上記位置情報センタへ送信し、上記位置情報センタは
その移動速度が所定値以下の場合は、その直前の検出移
動局位置を出力する。請求項５の発明によれば請求項１
乃至３の何れかの発明において、上記移動局の移動速度
を測定して上記位置情報センタへ送信し、上記位置情報
センタは受信した移動速度と、その移動局の直前の検出
位置とから、その移動局の最大移動範囲を推定し、上記
比較を、上記データベース中の上記推定最大移動範囲と
ほぼ該当する相対電界強度のみについて行う。

【００１７】請求項６の発明によれば請求項５の発明に
おいて上記移動速度が所定値以下の場合はその直前の検
出移動局位置を出力する。

【００１８】

【実施例】図１にこの発明の第１の実施例を適用した移
動通信システムの例を示し、図２３と対応する部分に同
一符号を付けてある。移動通信システムは移動局１１
と、各無線ゾーンＺ１，Ｚ２，…にそれぞれ設けられた
無線基地局Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，…と無線基地局Ｂｉ〜Ｂ
ｎを制御する移動通信制御局１２と、移動通信交換局１
３で構成され、移動通信交換局１３を経て一般公衆通信
網（ＰＳＴＮ）１７と接続されている。この発明では位
置情報センタ１８を設け、一般公衆通信網１７を経て各
移動局１１と通信を行うことができるようにされる。位
置情報センタ１８は移動局１１とデータ通信を行うため
のモデム１９、制御装置２１、電波の電界強度を予め測
定し、その測定位置と、電界強度の演算処理した結果を
関連付けて保存するデータベース装置２２とからなる。

【００１９】図２にこの発明の第１の実施例に用いられ
る移動局１１のブロック構成を示す。移動局１１はアン
テナ２４、移動機２５、指定された基地局の受信電界レ
ベルを測定するために必要な周波数情報を検出するため
の基地局情報検出器２６、制御装置２７、基地局情報と
測定した受信電界レベルを位置情報センタ１８に送信す
るためのモデム２８とからなる。

【００２０】先ず、この発明の動作原理を説明する。基
地局Ｂｉから送信された電波の強さは、図２７に示した
ように地形や建物の遮蔽効果によりその値は変動するが
基地局Ｂｉから遠ざかるにつれて弱くなる。従って、移
動局１１で受信される電波の強さすなわち受信電界レベ
ルが判れば、基地局Ｂｉからどの程度離れた位置にその
移動局１１が存在するかはおおよそ推定できる。そこ
で、図３（ａ）に示すようにサービスエリア内の各位置
（Ｘｉ，Ｙｉ）で基地局Ｂ１からの受信電界レベルＬ１
ｉを移動局１１Ｓで予め測定して、位置情報センタ１８
内のデータベース装置２２にその位置（Ｘｉ，Ｙｉ）
と、基地局（Ｂ１）および受信電界レベル（Ｌ１）を合
わせたデータ（Ｂ１，Ｌ１）とを関連付けてデータベー
ス化しておく、これを各基地局ｉについて行っておく。
そして、実際の位置検出では図３（ｂ）に示すように移
動局１１で測定した基地局Ｂ１とその受信電界レベルＬ
１を合わせたデータ（Ｂ１，Ｌ１）を位置情報センタ１
８側に送信し、データベース装置２２に検索をかけ、位
置情報センタ１８では受信した基地局Ｂ１の受信電界レ
ベルＬ１と最も近い受信電界レベルの位置（Ｘｊ，Ｙ
ｊ）をその移動局１１へ出力する。以下では混乱を避け
るため、受信電界レベルをデータベース化するために予
め測定する移動局を「基準移動局１１Ｓ」と表現して、
実際に位置検出を行う移動局１１と区別する。

【００２１】しかしながら、図３（ｃ）に示すように地
形や建物の遮蔽効果のため、基地局Ｂ１からの距離が異
なるが同一の受信電界レベルとなる位置が複数存在する
ため、一つの基地局Ｂｉからの受信電界レベルだけでは
唯一にその位置を決められない。そこで、図４に示すよ
うに複数の基地局Ｂ１，Ｂ２，…，Ｂｋの各受信電界レ
ベル（Ｌ１ｉ，Ｌ２ｉ，…，Ｌｋｉを基準移動局１１Ｓ
で予め測定しておいて、位置情報センタ１８内のデータ
ベース装置２２にその位置（Ｘｉ，Ｙｉ）ごとに、各基
地局と基準移動局の受信電界レベルを合わせた各データ
（Ｂ１：Ｌ１ｉ），（Ｂ２：Ｌ２ｉ），（Ｂ３：Ｌ３
ｉ），…，を関連付けてデータベース化しておく。一般
に各位置において、基準移動局１１Ｓと各基地局Ｂ１，
Ｂ２，Ｂ３，…との各距離、方向および基準移動局１１
Ｓと各基地局Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，…との間の各地形、建
物の状況が異なるため、基準移動局１１Ｓの受信電界レ
ベルＬ１ｉ，Ｌ２ｉ，Ｌ３ｉ，…はそれぞれ異なる。従
ってサービスエリア内の複数の位置（Ｘ１，Ｙ１），
（Ｘ２，Ｙ２），…において基地局と基準移動局の受信
電界レベルを合わせたデータ（Ｂ１：Ｌ１ｉ），（Ｂ
２：Ｌ２ｉ），（Ｂ３：Ｌ３ｉ），…が全て同一である
（縮退している）確率は、測定する基地局数が多くなる
程小さくなり、従って基地局と基準移動局の受信電界レ
ベルを合わせたデータ（Ｂ１：Ｌ１ｉ），（Ｂ２：Ｌ２
ｉ），（Ｂ３：Ｌ３ｉ），…によりその位置を唯一に決
められる確率は非常に高い。

【００２２】その結果、図５に示すように移動局１１か
ら送信されてくる基地局Ｂ１，Ｂ２，…Ｂｋと、それに
対応する受信電界レベルＬ１，Ｌ２，…Ｌｋとを合わせ
たデータ（Ｂ１：Ｌ１），（Ｂ２：Ｌ２），（Ｂ３：Ｌ
３），…をデータベース装置２２で検索することによ
り、その移動局１１の位置（Ｘｊ，Ｙｊ）を判定できる
（但し、実際にデータベース化するのは受信電界レベル
のデータでなく次に述べるように在圏無線ゾーンの基地
局の測定電界レベルに対する相対電界レベルであるが、
判り易くするためここでは受信電界レベルを用いて説明
している）。また上記受信電界レベルは例えば５０ｍ四
方間の平均値とする。

【００２３】次に、位置情報センタ１８での電界データ
のデータベース化について詳細に説明する。従来の技術
のところで述べたように各基地局Ｂｉはその無線ゾーン
Ｚｉに在圏する移動局に対して在圏する無線ゾーン検出
に必要な報知情報として制御チャネルで基地局情報（Ｂ
ｉ）とそれに対応する周波数情報（ｆｉ）（あるいは周
波数情報（ｆｉ）のみ）を送信している。この場合、報
知する基地局情報と周波数情報は予めシステム内（無線
基地局または移動通信制御局）に定義されており、一般
的には在圏している無線ゾーンに隣接する無線ゾーンも
しくはそれに関連する無線ゾーンを定義している場合が
一般である。従って、基地局毎に報知される情報が異な
るため、このことに着目して、受信電界レベルのデータ
ベース化は基地局毎に行う必要がある。

【００２４】今、図６に示すように基準移動局１１Ｓが
在圏している無線ゾーンＺｊの基地局をＢｊとし、基地
局Ｂｊの隣接基地局をＢｊ＋１，Ｂｊ＋２，Ｂｊ＋３，
Ｂｊ＋４，…，とし、基地局Ｂｊ，Ｂｊ＋１，Ｂｊ＋
２，Ｂｊ＋３，Ｂｊ＋４…の止まり木周波数をそれぞれ
ｆｊ，ｆｊ＋１，ｆｊ＋２，ｆｊ＋３，ｆｊ＋４，…と
する。先ず、基準移動局１１Ｓでは基地局Ｂｊを中心と
してエリア内の各位置（Ｘｉ，Ｙｉ）において基地局Ｂ
ｊから報知されている周波数情報と同一の周波数ｆｊ，
ｆｊ＋１，ｆｊ＋２，ｆｊ＋３，ｆｊ＋４．…の電界レ
ベルの測定を行い、その時の位置Ｘｉ，Ｙｉと、基地局
およびその基地局で電波の電界レベル（Ｂｊ：Ｌｊ
ｉ），（Ｂｊ＋１，Ｌｊ＋１ｉ），（Ｂｊ＋２，Ｌｊ＋
２ｉ），（Ｂｊ＋３，Ｌｊ＋３ｉ），（Ｂｊ＋４，Ｌｊ
＋４ｉ），…，を関連付けて保存する。この結果を基に
位置情報センタ１８で各基地局Ｂｊ＋１，…Ｂｋごと
に、各位置につきデータベース化する。

【００２５】次に位置情報センタ１８における移動局か
ら送られた電界データを演算処理して対応電界レベルを
得る方法について説明する。移動通信においては、移動
局１１で受信する時のアンテナ利得は異なっても移動局
１１で受信される各基地局電波の受信電界レベルの差分
値（相対レベル）の関係はおおよそ保存される。このこ
とに着目して、エリア内の各位置（Ｘｉ，Ｙｉ）におい
て、測定した隣接基地局Ｂｊ＋，Ｂｊ＋２，Ｂｊ＋３，
Ｂｊ＋４，…の送信電波の電界レベルデータに対して基
地局Ｂｊの送信電波の電界レベルＬｊｉで規格化する
（差分をとる）。すなわち、データベース化された基地
局及び規格化電界レベルの組合せは（Ｂｊ：０），（Ｂ
ｊ＋１：Ｌｊ＋１ｉ−Ｌｊｉ），（Ｂｊ＋２：Ｌｊ＋２
ｉ−Ｌｊｉ），（Ｂｊ＋３：Ｌｊ＋３ｉ−Ｌｊｉ），
（Ｂｊ＋４：Ｌｊ＋４ｉ−Ｌｊｉ），…，となる。但
し、基地局をＢｊに対してデータベース化する範囲は、
原則的には制限はないが、データ量を考慮すれば基地局
Ｂｊからの電波が届く範囲（例えば、無線基地局Ｂｊの
無線ゾーンＺｊを含みそれよりも若干広いエリア内：半
径Ｒｍａｘ内のデータ）に限定しても差し支えない。

【００２６】次に移動局１１の動作について説明する。
今、移動局１１は基地局Ｂｊの無線ゾーンＺｊに在圏し
ている。基地局Ｂｊは在圏する移動局１１に対して報知
情報として制御チャネルで基地局情報Ｂｊ，Ｂｊ＋１，
Ｂｊ＋２，Ｂｊ＋３，Ｂｊ＋４，…，とそれに対応する
周波数情報ｆｊ，ｆｊ＋１，ｆｊ＋２，ｆｊ＋３，ｆｊ
＋４，…，あるいは周波数情報ｆｊ，ｆｊ＋１，ｆｊ＋
２，ｆｊ＋３，ｆｊ＋４，…，を送信している。移動局
１１ではこの共通情報を受信して、測定すべき周波数ｆ
ｊ，ｆｊ＋１，ｆｊ＋２，ｆｊ＋３，ｆｊ＋４，…を決
定し、定期的にその周波数に切り替えて電界レベルＬ
ｉ，Ｌｉ＋１，Ｌｊ＋２，Ｌｊ＋３，Ｌｊ＋４，…を測
定する。基地局Ｂｊ内の情報検出器は、移動局１１から
の受信信号より、基地局情報および周波数情報（あるい
は周波数情報のみ）と測定した電界レベル情報を検出
し、その基地局Ｂｊの制御装置に送信する。その制御装
置は、基地局情報および周波数情報（あるいは周波数情
報のみ）と測定した電界レベル情報をモデムを介して制
御チャネルまたは通信チャネルの上り回線で位置情報セ
ンタ１８に送信する。すなわち、（Ｂｊ：Ｌｊ），（Ｂ
ｊ＋１：Ｌｊ＋１），（Ｂｊ＋２：Ｌｊ＋２），（Ｂｊ
＋３：Ｌｊ＋３），（Ｂｊ＋４：Ｌｊ＋４），…，又
は、（ｆｊ：Ｌｊ），（ｆｊ＋１：Ｌｊ＋１），（ｆｊ
＋２：Ｌｊ＋２），（ｆｊ＋３：Ｌｊ＋３），（ｆｊ＋
４：Ｌｊ＋４），…，が位置情報センタ１８へ送信され
る。

【００２７】次に、位置情報センタ１８内の制御装置２
１で行う位置検出方法について図７を参照して説明す
る。移動局１１から送信されてくる情報は、基地局情報
および周波数情報（あるいは周波数情報のみ）と測定し
た電界レベル情報である。これらの情報から、基地局情
報と受信した電界レベル情報を合わせた情報に集約する
（ただし、周波数情報と測定した電界レベル情報だけが
送信されてくる場合は、システム内（無線基地局または
移動通信制御局）に定義されている基地局情報と周波数
情報に検索をかけて測定した周波数に対応する基地局を
特定する）。すなわち、移動局１１から基地局とその受
信電界レベルの情報（Ｂｊ：Ｌｊ），（Ｂｊ＋１：Ｌｊ
＋１），（Ｂｊ＋２：Ｌｊ＋２），（Ｂｊ＋３：Ｌｊ＋
３），（Ｂｊ＋４：Ｌｊ＋４），…、を受信し（Ｓ１）
で現在在圏している移動局１１の基地局をその受信電界
レベルが最大のものにより特定し（基地局Ｂｊ）（Ｓ
２）、その基地局で登録されているデータ（基地局Ｂ
ｊ）をデータベース２２から読みだす。そして、位置情
報センタ１８のデータベース化で用いた演算処理方法と
同様の処理を施す（Ｓ３）。すなわち、（Ｂｊ：０），
（Ｂｊ＋１：Ｌｊ＋１−Ｌｊ），（Ｂｊ＋２：Ｌｊ＋２
−Ｌｊ），（Ｂｊ＋３：Ｌｊ＋３−Ｌｊ），（Ｂｊ＋
４：Ｌｊ＋４−Ｌｊ），…、である。この規格化した電
界レベルを基に位置情報センタ内のデータベース２２を
検索する。つまり基地局Ｂｊについてのデータのみを検
索の対象とする（Ｓ４）。これらのデータとステップＳ
３で得たデータとを比較して位置を特定するための検索
は評価関数Ｅを用いて行なう（Ｓ５）。評価関数は様々
あるが、一例として比較的容易な最小２乗化法を説明す
る。次式に示すように移動局１１の受信電界レベルとデ
ータベース２２の受信電界レベルの差分の２乗値の和を
評価値Ｅとする。すなわち、移動局１１が在圏している
基地局Ｂｊに登録されている全てのデータベースの位置
（Ｘｉ，Ｙｉ）において、評価値Ｅ（ｉ）（ｉ＝１，２，−−−−）Ｅ（ｉ）＝Σ｛（Ｌｐｉ−Ｌｊｉ）−（Ｌｐ−Ｌｊ）｝² Σはｐ＝ｊからｊ＋ｋまでを計算し、評価値Ｅ（ｉ）（ｉ＝１，２，…）が最小と
なるデータベースの位置を移動局１１の位置（Ｘｉ，Ｙ
ｉ）として出力する（Ｓ６）。ここで、Ｌｐｉ−Ｌｊｉ
はデータベース２２上の位置（Ｘｉ，Ｙｉ）に保存され
ている規格化した電界レベルデあり、Ｌｐ−Ｌｊは規格
化した移動局１１の受信電界レベルである。

【００２８】ところで、移動通信方式においては、例え
ば日本標準のディジタル移動方式では移動機で共通情報
を受信して、測定すべき周波数（ｆｉ）を決定し、定期
的にその周波数に切り替えて受信電界レベル（Ｌｉ）を
測定し、制御チャネル又は通信チャネルの上り回線を介
して周波数情報（ｆｉ）と測定した受信電界レベル情報
（Ｌｉ）を無線基地局Ｂｊに送信している。このような
移動通信方式においては移動局１１においてモデム等の
装置は不要である。ただし、この場合は無線基地局Ｂｊ
からこれらの情報を位置情報センタ１８に送信する手段
が必要となる。

【００２９】このような構成であるため、小ゾーン移動
通信システムが導入されているエリアにおいて特別の位
置検出装置を用いることなく、移動局１１で通常測定し
ている複数の受信レベル情報を予め測定し、データベー
ス化している複数の電界レベルデータとマッチングを取
るだけで非常に簡易に、かつ移動局の受信特性、特にア
ンテナ特性等に依存しないで高精度な移動体の位置検出
が可能となる。この結果から明らかなように、マッチン
グを取るための電界レベルデータ（データベース）をエ
リア内で詳細に取得すればする程検出精度は高くなり、
例えば５０ｍ間隔で測定した電界レベルのデータベース
を用いると通常の移動局では１００ｍ程度の検出誤差で
位置の測定がおおよそ可能となる。

【００３０】次に、この発明の第２の実施例を説明する
が、これが適用される移動通信システムは第１の実施例
の場合、つまり図１に示した構成とほぼ同様である。た
だし各無線基地局Ｂｊに各移動局１１からの電波の受信
レベルを測定する装置が設けられる。つまり無線基地局
Ｂｊは例えば図９に示すようにアンテナ３１、送受信器
３２、移動局情報検出器３３、制御装置３４が設けられ
る他に、受信レベル検出器（電界強度測定器）２５が設
けられ、移動局１１からの受信電波の電界強度が測定さ
れ、この測定値と、移動局情報検出器３３から検出した
その受信電波を送信した移動局１１の情報とその基地局
の情報とを制御装置３４で関連付けて、モデム３６を通
じて位置情報センタ１８へ送信するようにされている。

【００３１】動作原理を説明する。図９に示すようにエ
リア内の位置（Ｘｉ，Ｙｉ）において基準移動局１１Ｓ
から送信した周波数ｆの電波の強さを複数の無線基地局
Ｂ１〜Ｂｋで予測定しておいて、位置情報センタ１８内
のデータベース装置２２にその時の位置（Ｘｉ，Ｙｉ）
と無線基地局およびその受信電界レベルを合わせたデー
タ（Ｂ１：Ｌ１ｉ），（Ｂ２：Ｌ２ｉ），（Ｂ３：Ｌ３
ｉ），…を関連付けてデータベース化しておく。この場
合、移動局１１の電界強度を測定する複数の無線基地局
は予めシステム内（無線基地局または移動通信制御局）
に定義されており、これは移動局が在圏している無線ゾ
ーンに隣接する無線ゾーンもしくはそれに関連する無線
ゾーンである場合が一般である。従って、無線ゾーン毎
にそのゾーンに在圏している移動局の電界強度を測定す
る隣接基地局が異なることから第１の実施例と同様に位
置情報センタ１８内でのデータベース化は各無線基地局
毎に行う必要がある。

【００３２】今、図１０に示すように移動局１１は基地
局Ｂ１の無線ゾーンＺ１に在圏し、制御チャネルまたは
通信チャネルで通信を開始したとする。そのときの送信
周波数をｆとする。そして移動局１１の電界強度を測定
する予めシステム内に定義されている基地局を在圏基地
局Ｂ１およびその隣接基地局であるＢ２，Ｂ３，Ｂ４，
…，Ｂｋとする。先ずシステム内に定義されている基地
局Ｂ１〜Ｂｋは周波数ｆの電界レベルを測定し、基地局
情報および周波数情報と測定した電界レベル情報をモデ
ム３６を介して位置情報センタ１８に送信する。すなわ
ち、位置情報センタ１８では、周波数情報ｆと基地局情
報および電界レベル情報（Ｂ１：Ｌ１），（Ｂ２：Ｌ
２），（Ｂ３：Ｌ３），…，（Ｂｋ：Ｌｋ）の合わされ
た情報が得られる。そこで、位置情報センタ１８では、
第１の実施例と同様に予め保存していたデータベース２
２を検索することにより、周波数ｆを使用している移動
局１１の位置（Ｘｊ，Ｙｊ）を判定し、その結果を在圏
している無線基地局Ｂ１を通じて周波数ｆを使用してい
る移動局に知らせる。但し、実際にデータベース化して
いる受信電界レベルおよび評価に用いる各基地局の受信
電界レベルのデータは絶対値データでなく、第１の実施
例と同様に差分処理を施した演算処理後の相対値データ
である。

【００３３】このように上り回線（移動局送信、基地局
受信）の受信レベル情報を用いる構成であるため、特に
移動局側に何ら変更を加えずに、通常基地局で移動局の
ゾーン間のチャネル切り替え等のため測定している受信
レベル情報を収集して、予め測定している電界レベルデ
ータとマッチングを取るだけで非常に簡易に、かつ移動
局の送信特性、特にアンテナ特性、送信電力特性等に依
存しない高精度な移動体の位置検出が可能となる。

【００３４】図１１にこの発明の第３の実施例を適用し
た移動通信システムの例を示し、第１の実施例又は第２
の実施例を適用した図１に示すシステムにおいて、各無
線基地局Ｂｉに移動局１１と無線基地局Ｂｉとの間の距
離情報を取得できる測距装置３８が更に設けられてい
る。距離を測定する方法を日本標準のディジタル方式自
動車電話方式で採用している時分割多重アクセス方式
（３チャネルＴＤＭＡ）を例に説明する。上下回線の同
期を取り、時分割的にディジタル信号を送受信している
システムにおいては、図１２（ａ）に示すように移動局
１１が在圏している基地局Ｂｉにおいて移動局１１から
発信又は送信されてくるバースト信号の基準タイミング
Ｔｓは既知である。すなわち、基準タイミングＴｓは基
地局Ｂｊと移動局１１との距離差０を基準としたタイミ
ングで発生している。そこで、図１２（ａ）に示すよう
に各移動局からの受信バーストＳｂ₁，Ｓｂ₂，Ｓｂ₃
の位相と基準タイミングの位相との差φ₁，φ₂，φ₃
はそれぞれ基地局と各移動局との距離と対応している。
従って図１２（ｃ）に示すように注目の移動局１１から
の受信バーストと基準タイミングとの位相を比較してそ
の位相差を測定する（Ｓ１）。この位相差から、電波の
伝搬遅延時間差τを検出し（Ｓ２）、その値から基地局
Ｂｊと移動局１１との間の伝搬距離ｄ′を推定する（Ｓ
３）。この距離情報ｄ′を基地局Ｂｊから制御チャネル
または通信チャネルで移動局１１に転送し、移動局１１
からこの距離情報ｄ′を受信電界レベル情報と合わせて
位置情報センタ１８に送信するか、又は移動局１１が通
信している無線基地局Ｂｊにおいて、移動局１１から送
信されてくる受信電界レベル情報に距離情報ｄ′を合わ
せて位置情報センタ１８に送信する。すなわち、位置情
報センタ１８では、移動局１１が在圏している基地局Ｂ
ｊと、その基地局Ｂｊと移動局１１との間の距離情報
（Ｂｊ：ｄ′）及び電界レベル情報（Ｂｊ：Ｌｊ），
（Ｂｊ＋１：Ｌｊ＋１），（Ｂｊ＋２：Ｌｊ＋２），
（Ｂｊ＋３：Ｌｊ＋３），（Ｂｊ＋４：Ｌｊ＋４），
…，が得られる。

【００３５】先ず、位置情報センタ１８では、図１３に
示すように送信されてきた距離情報ｄ′を基に一定の誤
差Δｄ′を考慮して、データベース２２から無線基地局
Ｂｊを中心とした半径ｄ′−Δｄ′とｄ′＋Δｄ′との
円環内にあるデータだけを抽出し、次にこのデータを対
象として第１の実施例または第２の実施例と同様な検索
を行い、移動局１１の位置（Ｘｉ，Ｙｉ）を検出する。

【００３６】このような構成のため、移動局１１が在圏
している基地局Ｂｊからのおおよその距離が算出でき
て、それが位置の検索に反映されるため位置の検出精度
は向上し、かつデータベース２２で検索する位置範囲が
限定されるため検索するために要する時間を短縮でき
る。その結果、位置検出精度を高められるだけでなく、
位置を検索できる可能性を高くできる。

【００３７】図１４はこの発明の第４の実施例を適用し
た移動通信システムを示し、図１１に示した構成に、基
地局Ｂｊ（又は移動局１１）に移動局１１の移動速度情
報を取得できる移動速度検出装置４１（又は４２）が設
けられている。特にこの発明は定期的に位置情報を検索
する場合に限り適用される。多重伝搬などのため、基地
局からの距離が同一でも受信電界レベルが著しく異なる
ため一般に移動速度が小さい場合、移動局で得られる電
界レベルデータは、基地局からの距離が等しくてもその
場所によってばらつきが大きくなるため、基準移動局１
１Ｓで得られている電界レベルデータとの一致が悪くな
る場合がある。このような場合は、移動速度を検出し
て、移動速度が小さい場合は位置検出結果を何らかの方
法で補正する必要がある。図１５には移動局１１で移動
速度情報を取得する方法を示す。例えば移動局１１が自
動車に搭載されている場合、その自動車４３の車軸４４
から車軸の回転に伴う距離パルスを取得し、その単位時
間当りの距離パルス数の値に応じて移動速度ｖ′を算出
する（車速メータから直接車速を取得するのと等価）。
移動局１１または無線基地局Ｂｊで移動速度を検出する
方法を示す。移動通信では、図２６に示したように移動
体の移動速度に応じて瞬時的に受信電界レベルが大きく
変動するフェージングを受ける。この場合、変動速度の
最大値は一般にドップラ周波数ｆＤと呼ばれ、測定して
いる電波の周波数と移動体の移動速度の関数で表すこと
ができる。すなわち、ドップラ周波数ｆＤを測定するこ
とにより逆に移動体の移動速度ｖ′が推定できる。図１
６は最大ドップラ周波数ｆＤを直接測定する方法を示
す。同図（ａ）に示すように移動局１１又は基地局Ｂｊ
で電波の受信レベルをレベル検出器４６で検出し、その
受信レベルをしきい値発生器４７からのしきい値と比較
器４８で比較し、受信レベルがしきい値と交差する回数
をカウンタ４９で計数し、制御装置２７で単位時間当り
の計数値を求め、予め用意しているカウンタ値と最大ド
ップラ周波数ｆＤとの関係グラフ（図１６（ｂ））を参
照して最大ドップラ周波数ｆＤ（測定周波数）を求め、
その測定周波数を用いて移動体１１の移動速度ｖ′を推
定する。なお受信レベルとしきい値とカウンタ４９のカ
ウントタイミングとの関係を図１６（ｃ）に示す。図１
７（ａ）にアンテナおよび受信系を２系統以上用意し
て、その受信レベル＃１，＃２を比較器５１で比較し、
受信レベルの高い方のアンテナを選択合成器５２で選択
して復調器５３へ供給する選択合成ダイバシチ受信の構
成を示す。この場合、比較器５１におけるアンテナの切
換え指令の回数をカウンタ５４で計数して、予め用意し
ているカウンタ値と最大ドップラ周波数ｆＤとの変換カ
ーブ（図１７（ｂ））によりｆＤを求め、この測定周波
数を用いて移動体の移動速度ｖ′に変換する。図１７
（ｃ）に受信レベル＃１，＃２とカウンタ５４のカウン
トタイミングとの関係例を示す。移動局１１から制御チ
ャネルまたは通信チャネルで移動速度情報ｖ′を電界レ
ベル情報に合わせて位置情報センタ１８に送信するか、
又は移動局１１が在圏している無線基地局Ｂｊから移動
局１１から送信された電界レベル情報に基地局Ｂｊで求
めた移動速度情報ｖ′を合わせて位置情報センタ１８に
送信する。すなわち位置情報センタ１８には電界レベル
情報（Ｂｊ：Ｌｊ），（Ｂｊ＋１：Ｌｊ＋１），（Ｂｊ
＋２：Ｌｊ＋２），（Ｂｊ＋３：Ｌｊ＋３），（Ｂｊ＋
４：Ｌｊ＋４），…，と移動速度情報（Ｂｊ：ｖ′）が
送信される。位置情報センタ１８では図１８に示すよう
に電界レベル情報、速度情報ｖ′を受信すると（Ｓ
１）、移動速度にしきい値ｖｔｈを設けておいて、この
しきい値ｖｔｈと、送信されてきた移動速度ｖ′とを比
較し（Ｓ２）、ｖ′がこの値ｖｔｈを下回った場合は、
定期的に位置を検索しているため直前のデータがあるこ
とから、その直前の位置（Ｘ，Ｙ）をそのまま現在の位
置（Ｘ，Ｙ）として出力する（Ｓ３）。ｖ′＞ｖｔｈの
時のみ位置検索を行い（Ｓ４）、その検索した位置を現
在位置として出力すると共に現在位置の更新を行う（Ｓ
５）。

【００３８】このように移動局１１の移動速度をおおま
かに検出することにより、特に移動局１１で得られる電
界レベルデータのばらつきが大きくなり、検出誤差が大
きくなる可能性の高い状態にある移動局１１が停止して
いる時の位置検出を省略して、移動局１１が一定速度以
上で移動しているときに検出した精度の高い推定位置で
補間することができるため、全体的な位置検出精度を大
きく向上させることができる。

【００３９】図１９にこの発明の第５の実施例を適用し
た移動通信システムの例を示す。特にこの発明は定期的
に位置情報を検索する場合に限り適用される。第１の実
施例から第３の実施例で適用されるシステムに、第４の
実施例と同様に移動局（あるいは無線基地局）に移動局
の移動速度を測定し、その測定した移動速度ｖ′と測定
した時間（Δｔ）をもとに移動距離Ｒ′（＝ｖ′×Δ
ｔ）を算出する速度・移動距離検出装置５６（あるいは
５７）が設けられる。移動速度を検出する方法は第４の
実施例と全く同様ある。そして、移動局１１から制御チ
ャネルまたは通信チャネルで移動速度情報ｖ′および移
動距離情報Ｒ′を電界レベル情報に合わせて位置情報セ
ンタ１８に送信するか、又は移動局１１が在圏している
無線基地局Ｂｊから移動局１１より送信された電界レベ
ル情報に移動速度情報ｖ′および移動距離情報Ｒ′を合
わせて位置情報センタ１８に送信する。すなわち、位置
情報センタ１８には電界レベル情報（Ｂｊ：Ｌｊ），
（Ｂｊ＋１：Ｌｊ＋１），（Ｂｊ＋２：Ｌｊ＋２），
（Ｂｊ＋３：Ｌｊ＋３），（Ｂｊ＋４：Ｌｊ＋４），…
および移動速度情報と移動距離情報（Ｂｊ：ｖ′，
Ｒ′）が送信される。

【００４０】位置情報センタ１８では、受信移動速度
ｖ′がしきい値ｖｔｈを下回った場合は、検出される位
置の誤差が大きくなるため第４の実施例と同様に位置情
報センタ１８では受信電界レベルによる新たな位置の検
索は行わないで、直前の位置ｐ _-1＝（Ｘ，Ｙ）をそのま
ま現在の位置ｐ＝（Ｘ，Ｙ）として出力する。一方、
ｖ′がしきい値ｖｔｈを超えた場合は図２０に示すよう
にデータが送信されてくる直前の位置ｐ_-1からそのｐ_-1
を中心とした受信移動距離Ｒ′に一定の誤差ΔＲ′を考
慮したＲ′−ΔＲ′とＲ′＋ΔＲ′との円環内にあるデ
ータをデータベース２２から抽出し、このデータを対象
として第１の実施例から第３の実施例と同様にデータの
検索を実行し、現在の位置ｐ＝（Ｘ，Ｙ）を検出する。
これらアルゴリズムを図２１を示す。図２１において図
１８に示した処理における対応する部分に同一ステップ
記号を付けてあるが、ステップＳ１で受信情報として電
界レベル速度ｖ′の他に移動距離Ｒ′が加わり、また
ｖ′＞ｖｔｈの時に、直前の位置（Ｘ，Ｙ）を中心とし
て距離Ｒ′±ΔＲ′の円環内のデータをデータベース２
２から抽出し（Ｓ６）、その抽出したデータについての
み位置検索をステップＳ４で行う点が異なる。

【００４１】このように現在位置からの移動距離Ｒ′が
おおよそ算出できれば、次の位置検出時間に移動局１１
が存在する可能性があるエリアは大きく限定されるた
め、位置の検出精度は大きく向上する。さらに、データ
ベース２２で位置を検索する範囲が現在位置からの移動
距離内と一層限定されるため位置検索に要する時間を大
幅に短縮できる。その結果、位置検出精度を高められる
だけでなく、位置を検索する制御装置の処理速度を一層
削減でき、高速な処理装置を用いることなくリアルタイ
ムで位置検出を行える可能性が一層高くできる。

【００４２】上述において移動局で複数の基地局からの
電波の受信電界レベルを測定し、移動局でその在圏ゾー
ンの基地局の測定受信電界レベルに対する相対受信電界
レベルを演算して位置情報センタへ送信してもよい。ま
た各基地局から異なる周波数の電波を受信する場合に限
らず、時分割多重のタイムスロットによるチャネルを受
信してその電界レベルを測定してもよい。

【００４３】この発明は自動車／携帯電話方式を例にと
って説明したが、ＭＣＡ（ＭａｌｔｉＣｈａｎｎｅｌ
Ａｃｃｅｓｓ）、ＰＨＰ（ＰｅｒｓｏｎａｌＨａｎ
ｄｙＰｈｏｎｅ）、コードレス電話、船舶電話、航空機
電話等、双方向通信でかつ小ゾーン方式を採用している
全ての方式に適用できる。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
ゾーン移動通信システムが導入されているエリアにおい
て特別な位置検出装置を用いることがなく、移動局また
は基地局で通常測定している受信レベル情報から相対受
信レベルを求め、予め位置と共にデータベース化してい
る相対電界レベルデータとをマッチング処理するだけで
非常に簡易に、かつ移動局の受信特性、送信特性等に大
きく依存しないで高精度に移動体の位置検出が可能とな
る。

【００４５】また、移動局とその移動局が在圏している
基地局間距離をおおまかに測定するか、または移動局の
移動速度、あるいは移動局の一定時間あたりの移動距離
をおおまかに測定して、上記した位置検出と複合的に用
いて評価することで一層の位置検出の高精度化が図れる
と共に、位置検出に要する検索時間を大幅に短縮でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の発明の第１の実施例が適用される自
動車／携帯電話システムの構成例を示すブロック図。

【図２】第１の実施例において用いられる移動局の構成
例の一部を示すブロック図。

【図３】第１の実施例において（ａ）は移動局での受信
レベル測定と、その結果を位置情報センタへ送る様子を
示す図、（ｂ）は移動局と位置情報センタ間のデータ転
送の様子を示す図、（ｃ）は同一受信電界レベルＬ１が
基地局から異なる距離に生じる例を示す図である。

【図４】第１の実施例における移動局の受信レベルと、
そのデータベース化を示す図。

【図５】第１の実施例における移動局での電界レベル測
定と、位置情報センタでの検索した位置情報の送信を示
す図。

【図６】第１の実施例において電界強度のデータベース
化の詳細を示す図。

【図７】第１の実施例において位置情報センタでの位置
検出処理の手順を示す流れ図。

【図８】第２の実施例が適用される基地局の例を示すブ
ロック図。

【図９】第２の実施例において電界強度のデータベース
化を説明するための図。

【図１０】第２の実施例における位置検出方法について
説明している図。

【図１１】第３の実施例が適用された自動車／携帯電話
システムの構成例を示すブロック図。

【図１２】第３の実施例において（ａ）は移動局よりの
各バースト信号と基準タイミングとの関係を示す図、
（ｂ）は基地局において基地局と移動局間距離を測るた
めに必要な位相差検出方法を示す概念図、（ｃ）は位相
差を距離に換算するための手順を示す流れ図である。

【図１３】第３の実施例において位置検出に必要なデー
タベースの検索範囲を説明する図。

【図１４】第４の実施例を適用した自動車／携帯電話シ
ステムの構成例を示すブロック図。

【図１５】第４の実施例に用いられる移動局の構成の一
部を示すブロック図。

【図１６】（ａ）は第４の実施例において車速計を用い
ないで車速を検出するブロック図、（ｂ）はドップラ周
波数と所定時間の受信レベルしきい値交差点数との関係
を示す図、（ｃ）は受信レベルがしきい値を交差するタ
イミングを示す図である。

【図１７】（ａ）は第４の実施例において車速計を用い
ないでダイバシチ受信機による車速を検出するための構
成例を示すブロック図、（ｂ）はドップラ周波数と受信
レベルしきい値交差回数との関係を示す図、（ｃ）は二
つのアンテナの受信レベルとアンテナ出力切替え点との
関係例を示す図である。

【図１８】第４の実施例において車速を検出し、位置検
出を行うための処理手順を示す流れ図。

【図１９】第５の実施例を適用した自動車／携帯電話シ
ステムの構成例を示すブロック図。

【図２０】第５の実施例において位置検出に必要なデー
タベースの検索範囲を説明する図。

【図２１】第５の実施例において位置検出を行う処理手
順を示す流れ図。

【図２２】一般的な小ゾーン方式を用いた自動車／携帯
電話システムの構成例を示すブロック図。

【図２３】従来方式の位置検出に用いる電界強度地図を
示す図。

【図２４】従来方式の位置検出を説明するための受信レ
ベルと電界強度地図との関係例を示す図。

【図２５】従来方式の位置検出を行う際に誤検出となる
場合の受信レベルと電界強度地図との関係例を示す図。

【図２６】移動通信の電波伝搬特性の例を示す図。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】サービス領域が複数の無線ゾーンに分け
られ、各無線ゾーンにそれぞれ設けられた無線基地局と
移動局とが、その無線基地局ごとに個別に割当てられた
無線チャネルを用いて通信を行う移動通信システムにお
いて、上記サービス領域内の各位置において、複数の無線基地
局から送信される各電波の電界強度を測定し、これら測
定値についてその位置が属する無線ゾーンの無線基地局
の測定電界強度に対する相対電界強度を求めて、その位
置と関連づけて位置情報センタのデータベースに予め記
憶しておき、移動局において複数の無線基地局からの無線チャネルの
電界強度を測定し、これら各測定値又はその移動局が在
圏している無線ゾーンの無線基地局からの測定値に対す
る相対電界強度と、その各測定値と対応する無線基地局
又は無線チャネルを示す情報とを上記位置情報センタへ
送信し、上記位置情報センタは受信した測定電界強度値から得た
相対電界強度又は受信した相対電界強度と、上記データ
ベース内の相対電界強度とを比較し、その最も近いもの
と関連づけられている位置を、上記移動局の位置として
出力する移動体位置検出方法。
【請求項２】サービス領域が複数の無線ゾーンに分け
られ、各無線ゾーンにそれぞれ設けられた無線基地局と
移動局とが、その無線基地局ごとに個別に割当てられた
無線チャネルを用いて通信を行う移動通信システムにお
いて、上記サービス領域の各位置で移動局からの電波の電界強
度を複数の無線基地局で測定し、これら測定値につい
て、その移動局が在圏している無線ゾーンの無線基地局
の測定電界強度に対する相対電界強度を求めてその位置
と関連づけて位置情報センタのデータベースに予め記憶
しておき、移動局からの無線チャネルの電界強度を複数の無線基地
局で測定してその無線基地局を示す情報と共に上記位置
情報センタへ送信し、上記位置情報センタでは受信した複数の電界強度につい
て、上記移動局が在圏している無線ゾーンを特定し、そ
の無線ゾーンの無線基地局の測定電界強度に対する相対
電界強度を求め、その相対電界強度を、上記データベース内の相対電界強
度と比較し、その最も近いものと関連づけられている位
置を上記移動局の位置として出力する移動体位置検出方
法。
【請求項３】上記移動局が在圏している無線ゾーンの
無線基地局で、上記移動局から送信される無線チャネル
の到達時間から、上記移動局とその無線基地局との距離
を測定して上記位置情報センタへ送信し、上記位置情報センタは、上記比較を、上記データベース
中の受信した距離にほぼ該当する相対電界強度について
のみ行うことを特徴とする請求項１又は２記載の移動体
位置検出方法。
【請求項４】上記移動局の移動速度を測定して上記位
置情報センタへ送信し、上記位置情報センタはその移動
速度が所定値以下の場合は、その直前の検出移動局位置
を出力することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに
記載の移動体位置検出方法。
【請求項５】上記移動局の移動速度を測定して上記位
置情報センタへ送信し、上記位置情報センタは受信した
移動速度と、その移動局の直前の検出位置とから、その
移動局の最大移動範囲を推定し、上記比較を、上記デー
タベース中の上記推定最大移動範囲とほぼ該当する相対
電界強度のみについて行うことを特徴とする請求項１乃
至３記載の移動体位置検出方法。
【請求項６】上記移動速度が所定値以下の場合はその
直前の検出移動局位置を出力することを特徴とする請求
項５記載の移動体位置検出方法。