JPH11252622A

JPH11252622A - 位置情報検出システム

Info

Publication number: JPH11252622A
Application number: JP10069229A
Authority: JP
Inventors: Kensuke Uehara; 堅助上原
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-03-05
Filing date: 1998-03-05
Publication date: 1999-09-17

Abstract

(57)【要約】【課題】無線移動端末の位置精度を高めることが可能
な位置情報検出システムを提供する。【解決手段】無線移動端末の現在位置を検出する位置
情報検出システムの移動管理局は、無線移動端末の位置
を算出する位置算出部３３において、無線移動端末から
基地局を介して伝送された、基地局の識別符号とその受
信電界値をデータ対とする位置情報を基に、前記基地局
の地理的位置情報を蓄積したデータベース３４を参照し
て、無線移動端末の位置を正確に特定するために適切な
位置情報を選択し、選択した位置情報の受信電界値か
ら、計算式により求めた第１の軌跡、選択した基地局が
生成する電界の等電界曲線から求めた第２の軌跡の少な
くとも一方の軌跡から無線移動端末の現在位置を特定す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無線移動体通信に
おける無線移動端末の現在位置を検出する位置情報検出
システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯電話やパーソナル・ハンディ
ホン（以下、ＰＨＳと称する）に代表される無線移動端
末は急速に普及しつつある。また、移動体通信システム
における無線ゾーンは無線移動端末の小型化、省電力化
や電波の有効利用から、従来よりさらに小ゾーン化され
つつあり、この無線ゾーンが小さいという特徴を生かし
て、無線移動端末は周辺の複数の基地局の電波を受信し
て、基地局の識別符号と受信電界値をデータ対とする複
数対の位置情報を基地局を介して位置管理局に伝送し、
位置管理局は基地局の識別符号と地理的位置情報を有す
るデータベースを参照して、無線移動端末から伝送され
た基地局の識別符号と受信電界値から無線移動端末の現
在位置を検出する位置算出部を備える位置検出システム
が提案されている（例えば、特公平６−９３６５０号公
報を参照）。

【０００３】以下、ＰＨＳ無線移動端末の位置検出の一
例を説明する。

【０００４】図６３はＰＨＳ公衆サービスのシステム構
成図を示す。図６２は制御チャネルの制御物理スロット
の構成を示す。また、図６４は無線移動端末の呼び出し
エリア登録時の動作フローを示す。

【０００５】図６３において、７１は無線移動端末、７
２ａ、７２ｂ、７２ｃ、…は無線移動端末７１との間で
通話や呼出エリアの登録を行う基地局、７３ａ、７３
ｂ、７３ｃ、…は前記各基地局７２ａ、７２ｂ、７２
ｃ、…の小範囲の無線ゾーン、７４は前記複数の無線ゾ
ーン７３ａ、７３ｂ、７３ｃ、…で構成された一斉呼出
エリア、７５は一斉呼出エリア７４内の無線移動端末７
１への回線接続制御を行う制御局である。

【０００６】基地局７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、…は、制
御局７５と電気通信回線設備７６ａ、７６ｂ、７６ｃ、
…で接続されている。基地局７２ａ、７２ｂ、７２ｃ
は、制御局７５との呼接続を行うために、図５に示す制
御用スロットを用いて、制御局７５の一斉呼出エリア番
号７７を含む信号を周期的に送出する。

【０００７】図６２は、ＰＨＳ公衆用システムの制御チ
ャネルの制御用物理スロット構成であり、図中の発識別
符号部に一斉呼出エリア番号７７が含まれている。制御
局７５が管理する基地局７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、…へ
は同じ一斉呼出エリア番号７７が送出され、また各基地
局７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、…毎に異なる基地局識別符
号が送出されている。

【０００８】隣接する一斉呼出エリアにおける制御局
（図示せず）からは異なる一斉呼出エリア番号が送出さ
れる。無線移動端末７１は、この一斉呼出エリア番号の
変化を検出し、基地局を介して制御局７５に呼出エリア
の登録を行う。

【０００９】図６４の動作フローにおいて、無線移動端
末７１は、電源投入時に「制御チャネル選択」状態で同
期確立後、最大の電界値で受信した基地局が送出する一
斉呼出エリア番号の制御局に呼出エリアの登録を行い、
「待ち受け」状態に移行する。待ち受け移行条件を満足
しない場合は、チャネル選択ＮＧ（失敗）として、再び
制御チャネル選択を行う。

【００１０】「待ち受け」状態では、待ち受け中に所定
の閾値の電界値と受信電界値の差を監視し、呼出エリア
の登録変更のために、一斉呼出ゾーン間移行の判定を行
う。待ち受け中の受信電界値が所定の閾値より下回れ
ば、異なる一斉呼出エリア番号を送出している、より大
きい受信電界値の基地局を管理する制御局へ新たに呼出
エリアの登録を行う。

【００１１】このようにして、無線移動端末７１は呼出
エリアの登録を行い、制御局７５は無線移動端末７１が
自局の呼び出しエリア内に位置していることを検知す
る。各制御局の受け持つ呼出エリアの位置情報は既知で
あるため、小ゾーン方式の移動体通信システムにおいて
は、通信相手方に無線移動端末７１で検出した基地局の
識別符号と受信電界値を伝送すれば、通信相手方は基地
局の識別符号と位置情報を有するデータベースを参照
し、無線移動端末の現在位置を特定することが出来る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、基地局
から無線移動端末に到達する電波は伝送路上での障害物
等で減衰したりして、上記無線移動端末で受信される複
数の受信電界値から算出した無線移動端末の位置と実際
の無線移動端末の位置がずれて、正確な位置の算出が困
難な場合があった。

【００１３】本発明は、上記問題点を解決し、小ゾーン
方式の移動体通信においても無線移動端末の位置精度を
高めることが可能な位置情報検出システムを提供するこ
とを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、無線移動端末
と、この無線移動端末との間で通信を行う複数の基地局
と、この基地局を介して無線移動端末と送受信を行う位
置管理局とから構成され、無線移動端末は、受信した信
号から基地局の識別符号を検出する識別符号検出手段
と、基地局の受信電界値を測定する受信電界値測定手段
と、基地局の識別符号と受信電界値をデータ対とする位
置情報を記憶する記憶手段と、この手段により記憶され
た位置情報を基地局へ伝送する手段とを備え、位置管理
局は、無線移動端末より基地局を介して伝送された位置
情報を基に、基地局の地理的位置情報を蓄積したデータ
ベースを参照して、無線移動端末の位置を算出する位置
算出手段とを備えた位置情報検出システムにおいて、位
置算出手段は、伝送された位置情報から無線移動端末の
位置を検出するために必要となる位置情報を選択する選
択手段と、この手段により選択された位置情報の受信電
界値から、所定の計算式により無線移動端末の存在し得
る第１の軌跡を求める第１の手段、及びデータベースに
記憶された基地局から発射される電波の電界値分布特性
を用いることにより無線移動端末の存在し得る第２の軌
跡を求める第２の手段のうちの少なくとも一方の手段
と、この手段により求められた第１の軌跡及び第２の軌
跡の少なくとも一方の軌跡から無線移動端末の位置を特
定する特定手段とを備えたことを特徴とする。

【００１５】このような構成とすることにより、小ゾー
ン方式の移動体通信においても、無線移動端末の位置精
度を高めることができる。

【００１６】ここで、特定手段は、無線移動端末の位置
を特定するとき、無線移動端末の位置が一点に収束せず
複数存在する場合、複数の点から求めた範囲を誤差範囲
として閉曲線域を形成し、この閉曲線域を無線移動端末
の存在範囲と特定するものとすることができる。

【００１７】また、特定手段は、無線移動端末の存在範
囲が既知の属性域内にあるとき、選択手段により選択さ
れた軌跡と属性域から求めた範囲を誤差範囲として閉曲
線域を形成し、この閉曲線域を無線移動端末の存在範囲
と特定するものとすることもできる。

【００１８】さらに、特定手段は、無線移動端末の存在
する可能性のある区域を小領域に分割して小領域毎に無
線移動端末の存在確率を設定し、存在確率と選択手段に
より選択された軌跡から、無線移動端末の位置を特定す
るものとすることもできる。

【００１９】さらにまた、特定手段は、予め既知な無線
移動端末の移動経路と選択手段により選択された軌跡か
ら、無線移動端末の位置を特定するものとすることもで
きる。

【００２０】また、選択手段は、所定の閾値を上回る受
信電界値と基地局識別符号をデータ対とする複数のデー
タ対の中から無線移動端末の位置を特定するに足りるデ
ータ対を選択するものとすることができる。

【００２１】また、選択手段は、所定の閾値を上回る受
信電界値と基地局識別符号をデータ対とする複数のデー
タ対の中から受信電界値の大きい順に無線移動端末の位
置を特定するに足りるデータ対を選択するものとするこ
ともできる。

【００２２】また、選択手段は、受信電界値と基地局識
別符号をデータ対とする全てのデータ対の中から無線移
動端末の位置を特定するに足りる数のデータ対を選択す
るものとすることもできる。

【００２３】さらに、選択手段は、受信電界値と基地局
識別符号をデータ対とする全てのデータ対の中から受信
電界値の大きい順に前記無線移動端末の位置を特定する
に足りるデータ対を選択するものとすることもできる。

【００２４】さらにまた、選択手段は、基地局が生成す
る電界分布が道路に沿った形状のマイクロセルを形成し
ている道路上に無線移動端末があるとき、呼び出しエリ
アとして登録している基地局及びこの基地局のマイクロ
セルとマイクロセルが隣接する基地局のデータ対を選択
するものとすることもできる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００２６】まず、本発明の実施形態における位置情報
検出システムの概略構成について説明する。

【００２７】図１に、第１の実施形態における位置情報
検出システムの基地局と無線移動端末の配置を示す。図
２に無線移動端末の構成を示す。また、図３に位置管理
局の構成を示す。

【００２８】図１において、１は無線移動端末、２ａ、
２ｂ、２ｃ、…は無線移動端末１との間で通話や呼出エ
リアの登録をする基地局、３ａ、３ｂ、３ｃ、…は各基
地局２ａ、２ｂ、２ｃ、…の無線ゾーン、４は前記複数
の無線ゾーン３ａ、３ｂ、３ｃ、…で構成された一斉呼
出エリア、５は一斉呼出エリア４内の無線移動端末１へ
の回線接続制御を行う制御局、６ａ、６ｂ、６ｃ、…は
制御局５と各基地局２ａ、２ｂ、２ｃ、…との間の電気
通信回線設備、７ａ、７ｂ、７ｃ、…は各基地局２ａ、
２ｂ、２ｃ、…から発せられる基地局識別情報、３０は
制御局５からの回線で位置管理局（図示せず）と接続さ
れる。

【００２９】次に、図２において、２０はアンテナ、２
１は受信部、２２はＩＤ検出部、２３は受信電界値測定
部、２４は制御部、２５はメモリ、２６は受信周波数設
定部、２７は送信部である。

【００３０】また、図３において、３０は制御局５から
の回線、３２は信号復調部、３３は位置算出部、３４は
データベース、３５は表示部である。

【００３１】以上のように構成された位置情報検出シス
テムについて、以下その動作を説明する。

【００３２】図１において無線移動端末１は、制御局５
が管理する一斉呼出エリア４内にあり、前記従来例と同
様の動作により、制御局５に呼出エリアの登録を行う。
また無線移動端末１は、基地局２ａ、２ｂ、２ｃ、…か
ら周期的に送られる基地局識別符号７ａ、７ｂ、７ｃ、
…を受信している。

【００３３】次に、無線移動端末１の動作を、図２を用
いて説明する。アンテナ２０で受信した各基地局２ａ、
２ｂ、２ｃ、…の電波は、受信部２１で復調され、ＩＤ
検出部２２は前記復調された信号から基地局２ａ、２
ｂ、２ｃ、…の基地局識別符号７ａ、７ｂ、７ｃ、…を
検出する。受信電界値測定部２３は、受信部２１より出
力された基地局２ａ、２ｂ、２ｃ、…の受信電界値を測
定する。

【００３４】制御部２４は、個々の基地局２ａ、２ｂ、
２ｃ、…について、受信電界値測定部２３から出力され
る受信電界値と、ＩＤ検出部２２から出力される前記受
信電界値に該当する基地局識別符号をデータ対とする位
置情報をメモリ２５に格納する。ここで、制御部２４
は、メモリ２５に格納した位置情報が１つないし２つの
場合は、位置特定の地理範囲が広く位置精度は悪くなる
ため、他の事業者の基地局からの電波を、受信周波数設
定部２６で周波数を変更することにより受信して、ＩＤ
検出部２２から出力される基地局識別符号と、受信電界
値測定部２３から出力される受信電界値とを対にした位
置情報をメモリ２５に格納してもよい。

【００３５】また、特開平９−２４７７３７号公報に記
載されているように、制御部２４が、個々の基地局２
ａ、２ｂ、２ｃ、…について、受信電界値測定部２３か
ら出力される受信電界値のうち、所定の閾値を上回る受
信電界値と、ＩＤ検出部２２から出力される前記受信電
界値に該当する基地局識別符号をデータ対とする位置情
報をメモリ２５に格納してもよい。

【００３６】更に、制御部２４は、メモリ２５に格納し
た位置情報が１つないし２つの場合は、他の事業者の基
地局からの電波を、受信周波数設定部２６で周波数を変
更することにより受信して、ＩＤ検出部２２から出力さ
れる基地局識別符号と、受信電界値測定部２３から出力
される受信電界値が所定の閾値を上回る受信電界値とを
対にした位置情報をメモリ２５に格納してもよい。

【００３７】要するに現在受信している事業者あるいは
受信周波数が異なる他事業者を含めて受信した受信電界
値のうち、予め指定された閾値を上回る受信電界値を選
択するようにしてもよい。

【００３８】制御部２４により、メモリ２５に格納した
位置情報を送信部２７に出力する。送信部２７は入力さ
れた位置情報を規定のべースバンドフォーマットに変換
して、無線送信信号に変調し、アンテナ２０より一斉呼
出エリア４内にある所定の基地局（例えば、通信回線が
確保されている基地局）に送信する。基地局で受信した
無線移動端末１の信号は制御局５から回線３０を経由し
て、位置管理局に伝送される。

【００３９】次に、位置管理局の動作を、図３を用いて
説明する。回線３０を経由して伝送された無線移動端末
１の信号は、信号復調部３２で復調され、位置算出部３
３へ出力される。位置算出部３３は、入力された１つま
たは複数個の基地局識別符号と受信電界値をデータ対と
する位置情報を基に、データベース３４を参照して、無
線移動端末１の位置を判定する。

【００４０】まず、位置算出部３３へ、単一の基地局識
別符号と受信電界値をデータ対とする位置情報が入力さ
れた場合について説明する。受信点（無線移動端末１の
位置）での基地局の受信電界値と、基地局−受信点間距
離の関係は次の（数１）の式で近似できることが知られ
ている。

【００４１】

【数１】ただし、Ｅは受信点（無線移動端末１の位置）での基地
局の受信電界値、Ｄは基地局−受信点間距離、Ａ、αは
係数である。

【００４２】（数１）の式を用いれば、基地局の受信電
界値がＥ１に位置する無線移動端末１の基地局からの距
離Ｄ１は、次の（数２）の式により求めることができ、
無線移動端末１から半径Ｄ１の距離に位置することが判
定できる。

【００４３】

【数２】ただし、Ｄ１は無線移動端末１と基地局間の距離、Ｅ１
は受信電界強度、Ｋは係数である。

【００４４】データベース３４には個々の基地局２ａ、
２ｂ、２ｃ、…が設置されている場所の地理的情報と各
基地局２ａ、２ｂ、２ｃ、…の係数Ｋが格納されてい
る。位置算出部３３は、データベース３４から基地局２
ａ、２ｂ、２ｃ、…の係数Ｋを参照して、基地局２ａ、
２ｂ、２ｃ、…から無線移動端末１までの半径Ｄ１を求
め、さらに基地局２ａ、２ｂ、２ｃ、…の位置情報（基
地局２ａ、２ｂ、２ｃ、…の設置位置）を参照して、無
線移動端末１の地点を地図上の半径Ｄ１の円周近傍に特
定する。

【００４５】次に、位置算出部３３へ複数の基地局識別
符号と受信電界値をデータ対とする位置情報が入力され
た場合について説明する。

【００４６】無線移動端末１が基地局ａ、ｂ、ｃから受
信でき、これら３つの基地局ａ、ｂ、ｃから位置の特定
をする例について説明することとする。図４は、無線移
動端末１の地点を、位置管理局にて求める手順を示す図
である。位置算出部３３は、第１番目の基地局が基地局
識別符号と受信電界値をデータ対とする位置情報を基
に、前記と同様の動作を行い、無線移動端末１が図４の
基地局ａの位置（地点ａ）から半径Ｄ１の円周ａ近傍に
位置することを判定する。同様にして第２番目、第３番
目の基地局ｂ、ｃのデータ対に基づき、無線移動端末１
が基地局ｂ、ｃの位置（地点ｂ、ｃ）からそれぞれ半径
Ｄ２、Ｄ３の円周ｂ、円周ｃ近傍に位置することを判定
する。

【００４７】これにより位置算出部３３は、無線移動端
末１が円周ａ、ｂ、ｃの交わる地点ｍ近傍に位置するこ
とを特定するできる。そして、表示部３５は、ディスプ
レイ等の表示手段を用い、無線移動端末１の現在地を地
図上に表示する。

【００４８】位置算出部３３においては、基本的には、
このようにして無線移動端末１の位置を特定するが、以
下、無線移動端末１の位置を特定するための具体的な実
施形態について説明する。

【００４９】（第１の実施形態）この第１の実施形態
は、複数の基地局が形成する受信電界値から例えば（数
２）の式により計算した無線移動端末１の存在位置の軌
跡（円周）が地点ｍで交わった点を無線移動端末１の位
置と特定するものである。

【００５０】図５は、無線移動端末１の近傍に位置して
いる基地局ａ、ｂ、ｃと遠くに位置している基地局ｄ、
ｅから形成される円周が地点ｍで交わることもある例を
示している。

【００５１】図６は、５個の基地局ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ
のうち、無線移動端末１の近傍に位置している基地局
ａ、ｂ、ｃが形成する円周ａ、ｂ、ｃが地点ｍで一致し
て基地局ｅ、ｄが形成する円周ｄ、ｅは地点ｍから外れ
た例を示している。このように少なくとも３個以上の円
周が一点で一致する場合、一致した位置を無線移動端末
１の位置として特定してもよい。

【００５２】図７は、無線移動端末１の近傍に位置して
いる基地局ｂ、ｃが形成する円周ｂ、ｃと、遠くに位置
している基地局ｄが形成する円周ｄが地点ｍで一致し
て、無線移動端末１の位置としている例を示している。
無線移動端末１の近傍に位置している基地局ａが形成す
る円周ａが地点ｍで一致しないこともある。基地局ａと
地点ｍの間に障害物があり、実測値は計算上の電界値と
比較して減衰が大きく計算値が乖離している場合は、こ
のようなことが生じる。

【００５３】（第２の実施形態）次に、第２の実施形態
について説明する。

【００５４】第１の実施形態においては、受信電界値か
ら（数２）の式により計算して無線移動端末１の軌跡す
なわち円周を求めていた。しかし、電波伝播の際に障害
物などにより受信電界値から計算した無線移動端末１の
軌跡と実測した軌跡が乖離することがある。

【００５５】そこで、各基地局からの受信電界値を実際
に計測して、受信電界値レベルの等電界曲線を作成し、
これらの曲線の重なり具合から無線移動端末１の位置を
特定する方法が考えられる。第２の実施形態は、この方
法を用いることにより無線移動端末１の位置を特定する
ものである。

【００５６】図８は、基地局ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅが形成
する等電界曲線を示している。そして無線移動端末１で
計測した各基地局ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅによる受信電界値
とその受信電界値に相当する等電界曲線が地点ｍで一致
した例を示している。この一致した地点ｍを、無線移動
端末１の位置としている。

【００５７】（第３の実施形態）この第３の実施形態
は、（数２）の式により求めた軌跡すなわち円周と、等
電界曲線とを使って無線移動端末１の位置を求めるもの
である。

【００５８】図９のように、基地局ａ、ｂについては等
電界曲線を使い、基地局ｃについは（数２）の式により
計算した軌跡（円周ｃ）を使って無線移動端末１の位置
（地点ｍ）を求める方法である。即ち、基地局ｃが形成
する受信電界については（数２）の式の計算結果に当て
はまるが、基地局ａ、ｂについては実際の測定した結
果、即ち等電界曲線で特定したほうがよい場合に、この
第３の実施形態の方法が適用できる。

【００５９】図１０のように、基地局ａについては等電
界曲線、基地局ｂ、ｃについては数２による計算結果
（円周ｂ、ｃ）により無線移動端末１の位置（地点ｍ）
を特定することもできる。

【００６０】図１１のように、基地局ａから地点ｍの方
向に大きな障害物がある場合（矢印で示した方向）、
（数２）の式で求めた円周は実際の測定した軌跡と大き
く相違する可能性がある。そこで、該当する基地局ａに
ついては等電界曲線を用い、その他の基地局ｂ、ｃにつ
いては（数２）の式によって計算した円周で無線移動端
末１の位置（地点ｍ）を特定することができる。

【００６１】（第４の実施形態）この実施形態は、無線
移動端末１の位置を特定するとき、その位置が一点に収
束せず複数存在するとき、これらの点から求めた範囲例
えば、円または他の形状の閉曲線域を無線移動端末１の
存在範囲と特定するものである。

【００６２】例えば、受信電界値が形成する円周の内、
一点に一致する円周を選ぼうとしても、各基地局の放出
する電波が障害物などで実測値と計算値が乖離して、一
点に一致しないこともある。

【００６３】図１２は、基地局ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅが形
成する円周ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅのうち、３個以上の円周
の交点が存在しない例を示している。このような場合、
３個の円周ａ、ｂ、ｃが近似的に交わる可能性のある位
置（図１２において、矩形で囲ってある区域）を探し、
これら円周が交差する各点に通る円を描く。円周ｍの内
部を無線移動端末１の存在する範囲（図１２において、
右上の図の円周ｍ）として、この円周ｍの中心（地点
ｍ）を近似的に無線移動端末１の位置とすることができ
る。

【００６４】なお、図１２において、３個の円周が近似
的に交わる可能性のある位置は、他にもあるが（例え
ば、３個の円周ａ、ｂ、ｄが近似的に交わる可能性のあ
る位置）、このように可能性のある位置が複数ある場合
は、受信電界値の強い基地局のものを採用することとす
ればよい。

【００６５】図１３のように複数個（この図１３では４
個）の円周ａ、ｂ、ｃ、ｄが近似的に一点に交わる場
合、これらの円周ａ、ｂ、ｃ、ｄが相互に交わる点を通
る円周ｍを描き、円周ｍの内部を無線移動端末１の存在
する範囲として、円周ｍの中心（地点ｍ）を無線移動端
末１の位置としてもよい。

【００６６】図１４のように３個の円周ａ、ｂ、ｃが相
互に離れてしまう場合がある。このような場合、円周ｍ
を３個の円周ａ、ｂ、ｃの外部に配置して、円周ｍの大
きさを変えながら円周ｍが３個の円周ａ、ｂ、ｃに接す
るようにして、円周ｍの内部を無線移動端末１の存在す
る範囲として、円周ｍの中心（地点ｍ）を無線移動端末
１の位置としてもよい。

【００６７】なお、図１４において、３個の円周ａ、
ｃ、ｅが近似的に交わる可能性のある位置、または３個
の円周ｂ、ｃ、ｅが近似的に交わる可能性のある位置も
あるが、この場合は、受信電界値の強い基地局ａ、ｂ、
ｃが形成する円周ａ、ｂ、ｃを採用して無線移動端末１
の位置を求めることとした。

【００６８】図１５のように、円周ａ、ｂ、ｄは相互に
交わらず、円周ｃは円周ａ、ｄに交わる場合、これら円
周ａ、ｂ、ｃ、ｄの近似的な交点を円周ｍで接するよう
に大きさ及び位置を変えて配置し、円周ｍの内部を無線
移動端末１の存在する範囲として、円周ｍの中心（地点
ｍ）を無線移動端末１の位置としてもよい。

【００６９】前記と同様な方法を、等電界曲線にも適用
できる。

【００７０】図１６のように、基地局ａ、ｂ、ｃが生成
する電界の等電界曲線から各受信電界値に相当する等電
界曲線を選択し、前記等電界曲線が交わる点を通る円周
ｍを描き、円周ｍの内部を無線移動端末１の存在する範
囲として、円周ｍの中心（地点ｍ）を無線移動端末１の
位置としてもよい。

【００７１】図１７のように、基地局ａ、ｂ、ｃが生成
する電界の等電界曲線が相互に交差しない場合もある。
このような場合、各等電界曲線に接する円周ｍを描き、
円周ｍの内部を無線移動端末１の存在する範囲として、
円周ｍの中心（地点ｍ）を無線移動端末１の位置として
もよい。

【００７２】図１８のように、４個の基地局ａ、ｂ、
ｃ、ｄ生成する電界の等電界曲線が相互に交差したり、
交差しなかったりすることがある。このような場合、各
等電界曲線に接する円周ｍを描き、円周ｍの内部を無線
移動端末１の存在する範囲として、円周ｍの中心（地点
ｍ）を無線移動端末１の位置としてもよい。

【００７３】図１９のように、基地局ａ、ｂ、ｃ生成す
る電界の等電界曲線が交差することにより、中心にでき
る閉曲線を無線移動端末１が存在する範囲として、その
閉曲線の近似的な中心（地点ｍ）を無線移動端末１の位
置としてもよい。なお、閉曲線の近似的な中心として
は、例えばその閉曲線の図形の重心とすればよい。

【００７４】また、図２０のように、基地局ａ、ｂ、ｃ
生成する電界の等電界曲線の内部に接する閉曲線を描
き、その閉曲線の内部を無線移動端末１の存在する範囲
として、その閉曲線の近似的な中心（地点ｍ）を無線移
動端末１の位置としてもよい。

【００７５】図２１のように基地局ａ、ｂ、ｃ生成する
電界の等電界曲線が交差しない場合、中心に近い区域に
一部前記等電界曲線に接する閉曲線を描き、その閉曲線
の内部を無線移動端末１の存在する範囲として、その閉
曲線の近似的な中心（地点ｍ）を無線移動端末１の位置
としてもよい。

【００７６】なお、表示部３５の地図上に無線移動端末
１の位置を表示する場合、点として表示するときは、円
の中心または閉曲線の近似的な中心（地点ｍ）を表示
し、存在する範囲を表示するときは、円または閉曲線で
囲まれた範囲を表示するようにしてもよい。

【００７７】（第５の実施形態）この第５の実施形態
は、無線移動端末１が既知の属性領域内、例えば道路上
に存在していることが分かっている場合、計算式で求め
た円周や等電界曲線と、既知の属性領域とから無線移動
端末１の位置を特定するものである。

【００７８】図２２のように、基地局ａ、ｂが形成する
等電界曲線と交差している点（地点ｍ）が道路上に位置
していて、この道路が予め無線移動端末１の存在区域で
あることが分かっていれば、地点ｍは無線移動端末１の
位置として特定できる。

【００７９】しかし、図２３のように基地局ａ、ｂが生
成する電界の等電界曲線が相互の交差しないが、道路と
交差している場合、前記等電界曲線と道路が形成する区
域を閉曲線として切り出し、その閉曲線の内部を無線移
動端末１の存在する範囲とし、その閉曲線の近似的な中
心（地点ｍ）を無線移動端末１の位置としてもよい。そ
して、閉曲線は、図２３のように矩形に修正した上で、
表示部３５の地図上に表示すると見やすくなる。

【００８０】この方法は、無線移動端末１が必ず存在す
る道路が分かれば、残り２個の基地局が形成する等電界
曲線あるいは（数２）の式で計算した円周と前記道路の
座標情報で無線移動端末１の位置を特定できる利点があ
る。

【００８１】図２４のように、基地局ａ、ｂが生成する
電界の２本の等電界曲線が一点に交差しないが、交わっ
ていて、交わった区域と無線移動端末１が存在する可能
性のある道路が交差している場合に、この道路と前記等
電界曲線が形成する閉曲線域を無線移動端末１が存在す
る可能性のある区域とし、前記閉曲線域の近似的な中心
（地点ｍ）を無線移動端末１の位置としてもよい。

【００８２】図２５のように、基地局ａ、ｂ、ｃが生成
する電界の３本の等電界曲線が相互に交差しないが、中
心に近い区域と無線移動端末１が存在する可能性のある
道路が交差している場合、前記交差している閉曲線域を
無線移動端末１が存在する可能性のある区域とし、前記
閉曲線域の近似的な中心（地点ｍ）を無線移動端末１の
位置としてもよい。

【００８３】図２６のように、基地局ａ、ｂ、ｃが生成
する電界の３本の等電界曲線が一点に交わらないが相互
に交差し、中心に近い区域に道路が交差していて複数の
閉曲線域、即ち閉曲線域ａ、ｂを形成している場合、前
記中心に近い閉曲線域ａを無線移動端末１が存在する可
能性のある区域としてもよい。そして、閉曲線域ａの近
似的な中心（地点ｍ）を無線移動端末１の位置としても
よい。

【００８４】図２７のように、基地局ａが生成する電界
の等電界曲線と、無線移動端末１が存在する可能性のあ
る道路とが交差していて、前記等電界曲線上の点は比較
的基地局ａと近くて電界が大きく位置を特定するのに信
頼性がある。しかし基地局ｂ、ｃが形成する等電界曲線
とは交差していない場合に、前記道路上に電界値の大き
いｄ点から中心に向かって２ｌの閉曲線域を描く。この
閉曲線域を無線移動端末１が存在する可能性のある区域
とし、ｄ点からｌ離れた点（地点ｍ）を無線移動端末１
の位置としてもよい。ｌは、何回か試行して、統計的に
最適な長さに決めることができる。

【００８５】図２８は、前記と同様に、道路が、基地局
ａが生成する電界の等電界曲線と交差し、更に基地局ｂ
が生成する電界の等電界曲線とも交差しているが、電界
値の大きいｄ点を基準として、前記と同様に道路上に２
ｌの長さの閉曲線域を描くとよい。

【００８６】図２９のように、電界値が強い等電界曲線
が１個しかなく、その基地局ａが生成する電界の等電界
曲線に無線移動端末１が存在する可能性のある道路が交
差している場合、交差している点（地点ｍ）を無線移動
端末１の存在する位置として、その点から道路上で前後
に長さｌの矩形域を描き、矩形域を無線移動端末１の存
在する区域としてもよい。

【００８７】前記と同様に電界値が強い等電界曲線が１
個しかなく、図３０のように道路と交差していない場
合、前記等電界曲線と道路が最も近い点から道路に垂線
を引き、垂線と道路が交差した点（地点ｍ）を無線移動
端末１の存在する位置として、その点を中心として長さ
ｄの矩形域を描き、矩形域を無線移動端末１の存在する
区域としてもよい。

【００８８】図３１のように道路と基地局ａが生成する
電界の等電界曲線が２点で交差している場合、道路と交
差している両点（地点ｍ）を無線移動端末１の存在する
位置の候補として、両点から道路上に長さｄの矩形域を
描き、矩形域を無線移動端末１の存在する区域の候補と
してもよい。そして、これら２個の矩形域について後述
の方法によりどちらかを正しい領域として選択してもよ
い。

【００８９】図３２のように、基地局ａ、ｂ、ｃが生成
する電界の３本の等電界曲線のうち、基地局ａ、ｂが生
成する電界の２本の等電界曲線と道路が交差している場
合、交差していない基地局ｃが生成する電界の等電界曲
線と道路が最も近い点から道路上に垂直線を引き、その
交点を地点ｍとし、地点ｍから道路上で前後に長さｄの
矩形区域を描き、地点ｍを無線移動端末１の存在する位
置とし、矩形域を無線移動端末１が存在する区域として
もよい。

【００９０】図３３のように、基地局ａ、ｂが生成する
電界の２本の等電界曲線が交差して、道路が前記等電界
曲線に対して交差している場合、前記等電界曲線の交差
している点から道路に垂直線を引き、垂直線と道路が交
差した点（地点ｍ）を無線移動端末１の存在する位置と
して、その点から道路上で前後に長さｄの矩形域を描
き、矩形域を無線移動端末１の存在する区域としてもよ
い。

【００９１】図３４のように、基地局ａ、ｂが生成する
電界の２本の等電界曲線が交差して、前記等電界曲線が
道路と交差していない場合、前記等電界曲線の交差して
いる点から道路に垂直線を引き、垂直線と道路が交差し
た点（地点ｍ）を無線移動端末１の存在する位置とし
て、その点から道路上で前後に長さｄの矩形域を描き、
矩形域を無線移動端末１の存在する区域としてもよい。

【００９２】図３５のように、基地局ａ、ｂが生成する
電界の２本の等電界曲線が交差して、交差している区域
に道路が貫通している場合、等電界曲線が切り出した道
路上の区域で中心点を（地点ｍ）を無線移動端末１の存
在する位置として、その点から道路上で前後に長さｄの
矩形域を描き、矩形域を無線移動端末１の存在する区域
としてもよい。

【００９３】上述の例では、基地局が生成する等電界曲
線について誤差範囲を基地局に向かって内側に取ってい
た。しかし、誤差範囲を等電界曲線の内側と外側の両方
にとってもよい。

【００９４】例えば、図３６のように、２本の等電界曲
線が交差している状態を仮定する。基地局Ａが生成する
電界（２）が、計算した等電界曲線、あるいは測定した
等電界曲線である。そして、基地局Ａが生成する電界
（１）が、誤差を外側に取った等電界曲線である。同様
に、基地局Ａが生成する電界（３）は、誤差を内側に取
った等電界曲線である。そして、外側と内側の間隔はｄ
１で、ｄ１は実験により設定される。

【００９５】同様に基地局Ｂが生成する電界（２）に対
して、誤差を外側に取った等電界曲線と、内側に取った
等電界曲線が示されている。これらの誤差を内側に取っ
た等電界曲線と外側に取った等電界曲線とが形成する閉
曲線域を、無線移動端末１の存在する可能性のある領域
としている。そして、これらの閉曲線域を無線移動端末
１が存在する可能性のある道路が通っている場合、閉曲
線域と道路が共通に重なった矩形域を無線移動端末１が
存在する領域としてもよい。

【００９６】図３７のように、３本の等電界曲線が交差
した領域で、各等電界曲線に対して誤差領域を基地局に
対して内側および外側に取って、各誤差領域が重なった
閉曲線域を無線移動端末１の存在する可能性のある領域
としてもよい。この場合も、これらの閉曲線域を無線移
動端末１が存在する可能性のある道路が通っている場
合、閉曲線域と道路が共通に重なった矩形域を無線移動
端末１が存在する領域としてもよい。

【００９７】（第６の実施形態）この第６の実施形態
は、無線移動端末１の存在する可能性のある区域を小領
域に分割して前記小領域毎に前記無線移動端末１の存在
確率を設定し、この存在確率と、計算式で求めた円周や
等電界曲線等の軌跡から、無線移動端末１の位置を特定
するものである図３８のように、基地局ａ、ｂが生成す
る電界の２本の等電界曲線が交差して内部に領域を形成
している場合、無線移動端末１が存在する可能性のある
領域として、その領域に対応した地図を切り出して表示
部３５に表示する。更にその領域内で無線移動端末１が
存在する可能性のある道路が複数種類ある場合、例えば
通常の道路と枝道とがある場合は、それらに無線移動端
末１が存在する確率が異なるので、確率に応じて色を変
えたりして分かりやすく表示するとよい。

【００９８】図３９のように主要道路の適当な地点で、
各基地局からの電界値を測定し、図４０のように表にし
ておく。

【００９９】例えば、ｄ１点で基地局１が生成する電界
値はｅ１１、基地局２が生成する電界値はｅ１２、基地
局３が生成する電界値はｅ１３となる。また、各点ｄ
１、ｄ２、ｄ３、…について無線移動端末１が存在する
確率をα１、α２、α３、…とする。即ち、その点が主
要道路に位置している場合に確率が高く、枝道などに位
置している場合に確率が小さくなる。ここで、次に示す
（数３）の式は、ある点で測定した基地局１、２、３、
…についての電界値と、各点ｄ１、ｄ２、ｄ３、…にお
ける基地局１、２、３、…からの電界値との差を取り、
それらの差の２乗和を計算して確率αで除した式で、各
点ｄ１、ｄ２、ｄ３、…について測定した電界値と最も
近い点を選び、更に無線移動端末１の存在確率を加味し
ている。

【０１００】

【数３】例えば、ある位置で無線移動端末１が基地局１について
生成する電界値をｅ１、基地局２が生成する電界値をｅ
２、基地局３が生成する電界値をｅ３と測定されたとす
る。（数３）の式により△１、△２、△３、…を求め
て、最も小さい△値を求め、その値に対応した点が最も
無線移動端末１の位置に近いことになり、無線移動端末
１の位置を近似的に特定することができる。また、無線
移動端末１が存在する確率α１、α２、α３は無線移動
端末１が移動する毎にダイナミックに変わっていくの
で、無線移動端末１の移動経路毎に変化させる方法もあ
る。

【０１０１】図４１は、無線移動端末１の移動に従っ
て、タイミングｔ１、ｔ２、ｔ３、…毎に、（数３）の
式により△値を順次求めるとともに、これを小さい順に
並べた表で、これにより、各タイミングｔ１、ｔ２、ｔ
３、ｔ４、…毎の無線移動端末１の位置を近似的に、ｄ
１、ｄ３、ｄ５、ｄ７、…と特定することができる。な
お、タイミングｔ３においては、△３が最も小さいが、
無線移動端末１が移動していることを考慮して、２位の
△５を採用している。

【０１０２】図４２においては、地図上で無線移動端末
１の存在する可能性のある領域について、存在確率ごと
に分割する。即ち、領域Ａでは無線移動端末１の存在確
率はａで、領域Ｂでは確率ｂとしている。そして、２本
の等電界曲線が交差した点をαとβとすると、無線移動
端末１はαあるいはβに位置している可能性が大きい。
そして、ａ＞ｂならば無線移動端末１は領域Ａに位置し
ている確率が大きいため、無線移動端末１の位置をαと
する。また、各領域の確率ａ、ｂ、ｃ、…は、上記のよ
うに無線移動端末１が移動する経路に対応してダイナミ
ックに変化させてもよい。

【０１０３】図４３においては、２本の等電界曲線の交
差している点αとβが、領域Ｂ、Ｃに位置していて、領
域Ｂ，Ｃについて無線移動端末１の存在確率をｂ、ｃと
する。領域Ｂの隣の領域Ａにおける無線移動端末１の存
在確率をａとする。存在確率について、ａ＞ｂ＞ｃなら
ば、α点は領域Ａの方が存在している可能性が大きいと
して、無線移動端末１の位置を領域Ａに移動させてもよ
い。

【０１０４】次に、図４４のように、地図上で無線移動
端末１の存在範囲を行政区画などで区切る方法がある。
基地局ａ、ｂが生成する電界の２本の等電界曲線の交差
している点（地点ｍ）が区画Ａ内に位置していれば、無
線移動端末１はＸＸ町ＹＹ丁目に存在しているというよ
うに領域を特定する方法もある。

【０１０５】（第７の実施形態）この第７の実施形態は
無線移動端末の移動経路が既知の場合、この移動経路を
考慮して無線移動端末の位置を特定するものである。

【０１０６】例えば、２本の等電界曲線が２点で交差し
ている場合、無線移動端末１の存在する可能性のある点
を追跡して選択する方法がある。

【０１０７】図４５の場合、時間ｔ１で２本の等電界曲
線はＡとＢで交差している。次にｔ２ではＤとＣで交差
している。同様にｔ３ではＦとＥ、ｔ４ではＨとＧで交
差しているとする。そして、無線移動端末１は道路上で
ほぼ直線に移動していることが分かっている場合、無線
移動端末１の移動経路はＡ、Ｃ、Ｅ、Ｇと推定される。

【０１０８】前記の方法を応用して、図４６のように時
間ｔ１、ｔ２、ｔ３及びｔ４における２本の等電界曲線
と道路に最も近い交点Ａ、Ｃ、Ｅ、Ｇから道路上に垂直
線を下ろし、垂直線と道路の交点を無線移動端末１の移
動経路としてもよい。

【０１０９】図４７のように時間ｔ１、ｔ２、ｔ３及び
ｔ４における２本の等電界曲線に対して道路が中央を通
っている場合に、各等電界曲線の交点から道路上に下ろ
した垂直線と道路上との２個の交点のうち、無線移動端
末１が存在する可能性のある交点を選択する方法とし
て、無線移動端末１が道路を移動する速度を考慮して選
択する方法がある。図４７において時間ｔ１、ｔ２、ｔ
３及びｔ４は等時間で移動速度が同じ場合、交点はＡ、
Ｃ、Ｅ及びＨを選択すると各点間の距離が等間隔にな
る。

【０１１０】上記で２本の等電界曲線と道路上の交点を
求める際に、等電界曲線の交点から道路上に垂直線を下
ろしたが、図４８のようにｔ１、ｔ２、ｔ３及びｔ４で
の移動距離が等間隔ｌになるように、垂直線と道路の交
点Ｃ’、Ｅ’、Ｇ’の代わりにＡ点から凡そ等間隔ｌに
なる点Ｃ、Ｅ及びＧを推定する方法がある。

【０１１１】図４９のように、時間ｔ１、ｔ２、ｔ３及
びｔ４における２本の等電界曲線に対して道路が中央を
通っている場合に、道路と２本の等電界曲線が交差して
いる矩形域を無線移動端末１の存在する可能性のある領
域とすると、道路上における各領域の間隔から無線移動
端末１の存在する点を推定する方法がある。図４９の場
合、各領域の間隔がｌと推定されると、各領域の内部か
ら無線移動端末１の存在する点Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤを抽出
することができる。

【０１１２】図５０のように、道路で無線移動端末１の
存在する位置を求める際に、等電界曲線が１本しかない
場合、上述したように等電界曲線と道路が最も近い点、
及び交差している点を無線移動端末１の存在する点とす
る。しかし、Ａ、Ｂ領域のように２個所で道路と交差し
ている場合、無線移動端末１が道路上で移動する速度及
び距離を考慮して、各交点が等間隔になるような領域Ａ
を選択する。

【０１１３】ところで、移動している無線移動端末１か
ら回線を繋いだまま、短時間周期で位置管理局に対し
て、無線移動端末１で計測した電界値および基地局識別
符号を送り、位置管理局では無線移動端末１の移動状態
を把握することで、無線移動端末１で計測した電界値の
誤差を修正することが可能である。

【０１１４】例えば、１分以内の短時間周期で測定した
電界値から推定した無線移動端末１の位置は移動してい
る領域が狭いため、過去の移動経路から大きくずれる可
能性は少なく、同じ基地局と交信している可能性が大き
く、理論的には測定した電界値も大きく変化する可能性
は少ない。

【０１１５】しかし、実際に測定した電界値が大きく変
化した場合、無線移動端末１の持ち方あるいは周囲に障
害物などが出現して、測定した電界値にばらつきが大き
くなったとみられる。そこで、このように大きくずれた
測定値は、位置検出のデータから削除した方がよい。

【０１１６】例えば、図５１のように無線移動端末１が
Ａ点からスタートしてＢ点に行き、Ｂ点からＣ点に行
き、Ｃ点からＤ点に行った際に、後戻りするような経路
の推定がされたとき、Ｄ点については、無線移動端末１
のアンテナの向きが極端に傾いたり、周囲に障害物があ
ったためと予想され、Ｄ点での測定値は削除したほうが
よい。また、Ｅ点からＦ点に向かった際に、Ｆ点が過去
の経路から右側に大きくずれてしまったので、Ｆ点も測
定データから削除した方がよい。

【０１１７】データは過去の経路を中心にして、左右に
ｌ以上外れた場合は、削除すべきである。ここでｌは実
験により決めるとよい。このことから、信頼される経路
はＤ点とＦ点を除いて、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｅ、Ｇとするとよ
い。

【０１１８】上記のように、狭い領域において、複数箇
所で測定した位置情報は、時間をおいて単発的に測定し
た位置情報と比較すると位置の推定精度が信頼できる。

【０１１９】そこで、図５２のように、上記の方法で測
定した小領域内での軌跡を接続して、全体として小領域
を接続した広域での軌跡を推定することができる。そし
て、前記の小領域内での軌跡を表示部３５に表示すると
細かくて見難いので、小領域を矩形などで代表させて、
内部の軌跡を省略し、前記矩形同士を繋いだ軌跡を表示
部３５に表示するとよい。

【０１２０】（第８の実施形態）この第８の実施形態
は、基地局識別符号と受信電界値をデータ対とする複数
のデータ対の中から無線移動端末の位置を特定するのに
必要なデータ対の選択の方法に関するものである。

【０１２１】特開平９−２４７７３７号公報では、現在
受信している基地局から送出される受信電界値が予め決
められた閾値を上回る基地局を選択し、選択した基地局
の数即ち基地局識別符号と受信電界値をデータ対とする
位置情報が無線移動端末１の位置を特定するに足らない
場合、無線移動端末１は他の事業者の基地局からの電波
を、受信周波数設定部２６で周波数を変更することによ
り受信して、ＩＤ検出部２２から出力される基地局識別
符号と、受信電界値測定部２３から出力される受信電界
値が所定の閾値を上回る受信電界値とをデータ対にした
位置情報を得て、前記の位置情報と他の事業者の位置情
報により無線移動端末１の位置を特定する方法について
記載している。

【０１２２】しかし、他事業者も含めて受信電界値が予
め決められた閾値を上回るものを選択するだけで、それ
以上の選択方法については記載していない。ここで、上
述したように予め決められた閾値を上回る受信電界値だ
けを選択せず、遠い基地局も含めて、それらの基地局が
形成する受信電界値から計算した無線移動端末１の軌跡
が実際の無線移動端末１の位置を通ることもあり得る。

【０１２３】第１乃至第４の実施形態においては、遠く
の基地局が形成する円周あるいは等電界曲線も一点に一
致するか近似的に一点に収束する可能性があり、予め決
められた閾値を上回らない遠くにある基地局が形成する
円周あるいは等電界曲線もデータとして破棄せず全体と
して無線移動端末１の位置を特定する場合に利用する方
が得策である。特に、特に３個以上の円周あるいは等電
界曲線が一点に収束すると、特定した位置情報はかなり
信頼性がおけるものとなる。

【０１２４】ここで、等電界曲線あるいは（数２）の式
により計算された円周から無線移動端末１の配置位置を
求める際に、受信電界値が予め決められた閾値以上の基
地局を選択し、選択した基地局が形成する等電界曲線、
あるいは（数２）の式により計算された円周から無線移
動端末１の位置を特定してもよい。

【０１２５】また、基地局の数が特定するに至らなかっ
た場合、他の事業者の基地局から予め決められた閾値を
上回る受信電界値の基地局を選択して前記基地局に加え
てそれらの基地局の形成する等電界曲線あるいは（数
２）の式により計算された円周から無線移動端末１の位
置を特定してもよい。この場合、３個以上基地局が選択
された場合、等電界曲線あるいは（数２）の式により計
算された円周による位置特定でよく一致する３個の基地
局を選択してもよい。また、３個以上選択された場合、
受信電界値が大きい上位３個を選択してもよい。

【０１２６】また、受信電界値にこだわらず測定した全
ての基地局に係わる等電界曲線あるいは（数２）の式に
より計算された円周から一点によく収束する基地局を選
択する方法もある。また、受信電界値を計測した全ての
基地局から受信電界値の大きい上位３個の基地局を選択
し、それら基地局に係わる等電界曲線あるいは（数２）
の式により計算された円周から無線移動端末１の位置を
特定してもよい。

【０１２７】（第９の実施形態）この第９の実施形態
は、基地局が生成する電界の等電界曲線を求める方法に
関するものである。

【０１２８】上記の実施形態で、ある基地局の特定の方
向に障害物がある場合、その基地局による受信電界値を
求めるために等電界曲線を用いた。しかし図５３のよう
に単一の基地局でも障害物により受信電界値が影響を受
ける範囲（図５３では角度βの範囲）は測定値を使用
し、その他の範囲は（数２）の式で計算した円周を使用
してもよい。そして、測定値と計算値の境界は近似的に
補間して接続する。

【０１２９】円周ａの半径がＤ１であれば△１＝Ｄ１／
７となり、Ｉ７から基地局ａに向かって△１ずつＤ１を
分割すると１７〜１１が求まる。そして、１７〜１１の
電界値に相当する測定値の位置を角度βの範囲でプロッ
トすると、図５３のような等電界曲線が描かれる。ここ
で測定値と計算値が接続された点は補間してスムースに
接続する。

【０１３０】前記の方法は角度βの範囲の電界について
測定値を使用した。しかし、実際にその範囲に障害物が
存在すると全範囲について測定することができない場合
がある。この場合、図５４のようにｊ８一点のみの受信
電界値を測定して、他の等電界曲線はｊ８の受信電界値
から推定する方法がある。ｊ８と基地局ａの間を８分割
すると△２＝Ｄ２／８となり、ｊ８から基地局ａまで△
２ずつ分割し、ｊ８〜ｊ１の各電界値を（数１）の式よ
り求める。一方、１８はｊ８と同じ電界値と仮定して、
（数２）の式から１８の位置を求める。１８における半
径をＤ１とするとＤ１を８等分して△１＝Ｄ１／８とな
り、１８から基地局ａの方向に向かって△１ずつＤ１を
分割すると１８〜１１が求まる。そして、ｊ８〜ｊ１と
それらの受信電界値に相当する等電界値の円周を角度β
の範囲の曲線でつなぐことにより全体として等電界曲線
が求まる。

【０１３１】前記では一個の基地局で、単一領域につい
て測定した電界値を用いて等電界曲線を描く方法につい
て述べた。しかし、図５５のように２つの領域（角度α
とβの領域）に渡って障害物がある場合、これらの領域
は前記で述べた測定値を用いて、計算した電界値（円
周）と接続してもよい。

【０１３２】ある基地局について、その基地局から離れ
た区域で障害物が多く存在して（数２）の式により計算
した軌跡が実測値と大きく相違し、一方基地局が位置し
ている中心に近い区域は（数２）の式により計算した軌
跡と実測値がよく一致する場合がある。このような場
合、図５６のように基地局ａが位置する中心から近い区
域は計算値で同心円を描き、中心から離れると測定値に
より等電界曲線を描いてもよい。

【０１３３】前記の方法と反対に、図５７のように基地
局に近い中心部に障害物が多く存在し、中心部から離れ
ると受信電界値が（数２）の式による計算値によく当て
はまる場合、中心部は測定値で等電界曲線で描き、中心
部から離れると計算値による同心円を描いてもよい。

【０１３４】更に、基地局ａから外側に向かって図５８
のように障害物が少ない区域は（数２）の式による同心
円を描き、障害物が多い区域は測定値から等電界曲線を
描くことにより同心円と、等電界曲線を混在させてもよ
い。

【０１３５】単一の基地局が生成する等電界曲線が障害
物などで計算値から大きく相違する場合、基地局から３
６０度全方向に渡って電界値を測定して、等電界曲線を
作成しなければならない。しかし、測定点が多くなり障
害物などで測定することが困難な場合がある。そこで、
基地局から測定が必要となる方向を選び、その方向で一
点だけ電界値および基地局からの距離および方位を測定
することで、全体の等電界曲線を作成する方法について
述べる。

【０１３６】図５９において、Ｐ、Ｑ、…、Ｙ点が測定
した点である。そして、縦軸を電界値ｅ０、ｅ１、…、
ｅ８に分割し、横軸は基地局からの距離としたグラフを
用意する。そして、このグラフ上に各測定点すなわち電
界値と基地局からの距離に相当する点をプロットしてい
く。プロットした点とｅ０点から斜めに線を引く。そし
て、斜めの線が横軸と交差した点と原点（基地局が存在
する点）との間について横軸を８等分する。そして、こ
れら等分した点を基地局からの方位を考慮して極座標に
プロットしていく。プロットした点について同じ電界値
の点を曲線で接続していくと図５９のような等電界曲線
ができる。

【０１３７】（第１０の実施形態）この第１０の実施形
態は、基地局が生成する電界の分布（セル）が道路に沿
った形状のマイクロセルとなる場合の無線移動端末の位
置の特定方法に関するものである。

【０１３８】道路上ではＰＨＳのセルは、一般に正則と
ならず、道路に沿った形状になることが多い。これらの
セルはストリートマイクロセルと呼ばれている。（「モ
ーバイルパーソナルインテリジェンス」著花田他共
立出版Ｐ５６、５７参照）そこで、無線移動端末１が道
路上に存在すると仮定して、現在無線移動端末１の呼び
出しエリアとして登録している基地局のマイクロセル
と、道路を介して隣接した基地局のマイクロセルのみの
電界強度を使用して無線移動端末１の現在位置を推定す
る。

【０１３９】例えば、図６０のように無線移動端末１が
Ａゾーンに存在した場合、位置検出の候補として、Ａゾ
ーン自身と、Ａゾーンに隣接するＢ、Ｇ、Ｈ、Ｃゾーン
の電界強度を使用して位置を推定する。無線移動端末１
がＣゾーンに存在する場合、Ｃ、Ａ、Ｅゾーンの電界強
度を使って位置を特定する。即ち、余分な基地局の電界
を使うことで位置の特定に誤差が出るので、これを排除
することが目的である。

【０１４０】また、図６１のように、道路上で現在無線
移動端末１の呼び出しエリアとして登録している基地局
が生成する電界から無線移動端末１が存在すると推定さ
れた複数の等電界点の候補を抽出し、分岐道路に隣接し
た基地局の電界強度から前記複数の等電界点候補から正
しい等電界点を選択する。現在登録しているマイクロセ
ルの電波は隣接した基地局が生成する電界より強くて、
位置検出の際に信頼できるためである。

【０１４１】例えば、十字路で無線移動端末１の存在す
る位置の候補がＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄと挙がり、隣接する基地
局の電界でｅが最も強かったら、無線移動端末１の位置
はＡ点となる。また、直線道路で、等電界点がＥ、Ｆと
抽出され、隣接基地局の電界でｉが強い場合、無線移動
端末１の位置はＥとなる。

【０１４２】このように、本発明の実施形態によれば、
無線移動端末と基地局識別符号と受信電界値をデータ対
とする位置情報が位置を特定するに必要な数になったと
き、位置情報を送信部に出力し、これを基地局を介して
位置管理局に伝送し、位置管理局は前記位置情報から複
数の基地局の識別符号と地理的位置情報を有するデータ
ベースを参照して、位置算出部で計算式あるいは測定値
等から無線移動端末の現在位置を正確に検出することが
可能となる。

【０１４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の位置情報
検出システムによれば、無線移動端末の現在位置を精度
良く検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態における基地局と無線移動端
末の配置を示す図。

【図２】同実施形態における無線移動端末の構成を示す
ブロック図。

【図３】同実施形態における位置管理局の構成を示すブ
ロック図。

【図４】同実施形態における無線移動端末の位置を求め
る手順を説明するための複数の基地局が生成する電界の
配置図。

【図５】第１の実施形態における複数の基地局が生成す
る電界の配置図。

【図６】第１の実施形態における複数の基地局が生成す
る電界の配置図。

【図７】第１の実施形態における複数の基地局が生成す
る電界の配置図。

【図８】第２の実施形態における複数の基地局が生成す
る電界の配置図。

【図９】第３の実施形態における複数の基地局が生成す
る電界の配置図。

【図１０】第３の実施形態における複数の基地局が生成
する電界の配置図。

【図１１】第３の実施形態における複数の基地局が生成
する電界の配置図。

【図１２】第４の実施形態における複数の基地局が生成
する電界の配置図。

【図１３】第４の実施形態における複数の基地局が生成
する電界の配置図。

【図１４】第４の実施形態における複数の基地局が生成
する電界の配置図。

【図１５】第４の実施形態における複数の基地局が生成
する電界の配置図。

【図１６】第４の実施形態における複数の基地局が生成
する電界の配置図。

【図１７】第４の実施形態における複数の基地局が生成
する電界の配置図。

【図１８】第４の実施形態における複数の基地局が生成
する電界の配置図。

【図１９】第４の実施形態における複数の基地局が生成
する電界の配置図。

【図２０】第４の実施形態における複数の基地局が生成
する電界の配置図。

【図２１】第４の実施形態における複数の基地局が生成
する電界の配置図。

【図２２】第５の実施形態における基地局が生成する電
界と道路の配置図。

【図２３】第５の実施形態における基地局が生成する電
界と道路の配置図。

【図２４】第５の実施形態における基地局が生成する電
界と道路の配置図。

【図２５】第５の実施形態における基地局が生成する電
界と道路の配置図。

【図２６】第５の実施形態における基地局が生成する電
界と道路の配置図。

【図２７】第５の実施形態における基地局が生成する電
界と道路の配置図。

【図２８】第５の実施形態における基地局が生成する電
界と道路の配置図。

【図２９】第５の実施形態における基地局が生成する電
界と道路の配置図。

【図３０】第５の実施形態における基地局が生成する電
界と道路の配置図。

【図３１】第５の実施形態における基地局が生成する電
界と道路の配置図。

【図３２】第５の実施形態における基地局が生成する電
界と道路の配置図。

【図３３】第５の実施形態における基地局が生成する電
界と道路の配置図。

【図３４】第５の実施形態における基地局が生成する電
界と道路の配置図。

【図３５】第５の実施形態における基地局が生成する電
界と道路の配置図。

【図３６】第５の実施形態における複数の基地局が生成
する電界の誤差範囲が形成する領域の配置図。

【図３７】第５の実施形態における複数の基地局が生成
する電界の誤差範囲が形成する領域の配置図。

【図３８】第６の実施形態における２つの基地局が生成
する電界と道路の交差部分の配置図。

【図３９】第６の実施形態における道路上で各基地局が
生成する電界値の配置図。

【図４０】第６の実施形態における各基地局が生成する
電界値を示す表図。

【図４１】第６の実施形態における各タイミングの電界
値の誤差を示す表図。

【図４２】第６の実施形態における２つの基地局が形成
する電界と無線移動端末の存在確率毎に分割した領域の
配置図。

【図４３】第６の実施形態における２つの基地局が生成
する電界と無線移動端末の存在確率毎に分割した領域の
配置図。

【図４４】第６の実施形態における２つの基地局が生成
する電界と行政区画毎に区切った領域の配置図。

【図４５】第７の実施形態における無線移動端末の移動
経過に沿って２つの基地局が生成する電界の配置図。

【図４６】第７の実施形態における無線移動端末の移動
経過に沿って２つの基地局が生成する電界と道路の配置
図。

【図４７】第７の実施形態における無線移動端末の移動
経過に沿って２つの基地局が生成する電界と道路の配置
図。

【図４８】第７の実施形態における無線移動端末の移動
経過に沿って２つの基地局が生成する電界と道路の配置
図。

【図４９】第７の実施形態における無線移動端末の移動
経過に沿って２つの基地局が生成する電界と道路の配置
図。

【図５０】第７の実施形態における無線移動端末の移動
経過に沿って１つの基地局が生成する電界と道路の配置
図。

【図５１】第７の実施形態における無線移動端末の移動
経過に沿って２つの基地局が生成する電界の配置図。

【図５２】第７の実施形態における無線移動端末の移動
経過に沿って基地局が生成する電界の配置図。

【図５３】第９の実施形態において単一の基地局が生成
する電界を計算値と測定値により推定した電界の配置
図。

【図５４】第９の実施形態において単一の基地局が生成
する電界を計算値と測定値により推定した電界の配置
図。

【図５５】第９の実施形態において単一の基地局が生成
する電界を計算値と測定値により推定した電界の配置
図。

【図５６】第９の実施形態において単一の基地局が生成
する電界を計算値と測定値により推定した電界の配置
図。

【図５７】第９の実施形態において単一の基地局が生成
する電界を計算値と測定値により推定した電界の配置
図。

【図５８】第９の実施形態において単一の基地局が生成
する電界を計算値と測定値により推定した電界の配置
図。

【図５９】第９の実施形態において単一の基地局が生成
する電界を測定値から計算して推定する方法を説明する
ための図。

【図６０】第１０の実施形態における基地局のマイクロ
セルの配置図。

【図６１】第１０の実施形態における基地局のマイクロ
セルの配置図。

【図６２】ＰＨＳ公衆サービスにおける通信制御チャネ
ルの物理スロットの構成図。

【図６３】ＰＨＳ公衆サービスのシステム構成図。

【図６４】ＰＨＳ公衆サービスにおける無線移動端末の
呼出エリア登録登録時の動作の流れ図。

【符号の説明】

１…無線移動端末２ａ〜２ｄ…基地局３ａ〜３ｄ…無線ゾーン４…一斉呼び出しエリア５…制御局６ａ〜６ｄ…電気通信回線設備７ａ〜７ｃ…基地局識別情報２０…アンテナ２１…受信部２２…ＩＤ検出部２３…受信電界値測定部２４…制御部２５…メモリ２６…受信周波数設定部２７…送信部３０…回線３２…信号復調部３３…位置算出部３４…データベース３５…表示部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】無線移動端末と、この無線移動端末との間
で通信を行う複数の基地局と、この基地局を介して前記
無線移動端末と送受信を行う位置管理局とから構成さ
れ、前記無線移動端末は、受信した信号から基地局の識別符
号を検出する識別符号検出手段と、前記基地局の受信電
界値を測定する受信電界値測定手段と、前記基地局の識
別符号と前記受信電界値をデータ対とする位置情報を記
憶する記憶手段と、この手段により記憶された前記位置
情報を基地局へ伝送する手段とを備え、前記位置管理局
は、無線移動端末より基地局を介して伝送された位置情
報を基に、前記基地局の地理的位置情報を蓄積したデー
タベースを参照して、無線移動端末の位置を算出する位
置算出手段とを備えた位置情報検出システムにおいて、前記位置算出手段は、伝送された位置情報から前記無線
移動端末の位置を検出するために必要となる位置情報を
選択する選択手段と、この手段により選択された位置情
報の受信電界値から、所定の計算式により前記無線移動
端末の存在し得る第１の軌跡を求める第１の手段、及び
データベースに記憶された基地局から発射される電波の
電界値分布特性を用いることにより前記無線移動端末の
存在し得る第２の軌跡を求める第２の手段のうちの少な
くとも一方の手段と、この手段により求められた第１の
軌跡及び第２の軌跡の少なくとも一方の軌跡から前記無
線移動端末の位置を特定する特定手段とを備えたことを
特徴とする位置情報検出システム。
【請求項２】前記特定手段は、前記無線移動端末の位置
を特定するとき、前記無線移動端末の位置が一点に収束
せず複数存在する場合、前記複数の点から求めた範囲を
誤差範囲として閉曲線域を形成し、この閉曲線域を無線
移動端末の存在範囲と特定するものであることを特徴と
する請求項１に記載の位置情報検出システム。
【請求項３】前記特定手段は、前記無線移動端末の存在
範囲が既知の属性域内にあるとき、前記選択手段により
選択された軌跡と前記属性域から求めた範囲を誤差範囲
として閉曲線域を形成し、この閉曲線域を無線移動端末
の存在範囲と特定するものであることを特徴とする請求
項１に記載の位置情報検出システム。
【請求項４】前記特定手段は、前記無線移動端末の存在
する可能性のある区域を小領域に分割して前記小領域毎
に前記無線移動端末の存在確率を設定し、前記存在確率
と前記選択手段により選択された軌跡から、前記無線移
動端末の位置を特定するものであることを特徴とする請
求項１に記載の位置情報検出システム。
【請求項５】前記特定手段は、予め既知な前記無線移動
端末の移動経路と前記選択手段により選択された軌跡か
ら、前記無線移動端末の位置を特定するものであること
を特徴とする請求項１に記載の位置情報検出システム。
【請求項６】前記選択手段は、所定の閾値を上回る前記
受信電界値と基地局識別符号をデータ対とする複数のデ
ータ対の中から前記無線移動端末の位置を特定するに足
りるデータ対を選択するものであることを特徴とする請
求項１に記載の位置情報検出システム。
【請求項７】前記選択手段は、所定の閾値を上回る前記
受信電界値と基地局識別符号をデータ対とする複数のデ
ータ対の中から前記受信電界値の大きい順に前記無線移
動端末の位置を特定するに足りる前記データ対を選択す
るものであることを特徴とする請求項１に記載の位置情
報検出システム。
【請求項８】前記選択手段は、前記受信電界値と基地局
識別符号をデータ対とする全てのデータ対の中から前記
無線移動端末の位置を特定するに足りる数のデータ対を
選択するものであることを特徴とする請求項１に記載の
位置情報検出システム。
【請求項９】前記選択手段は、前記受信電界値と基地局
識別符号をデータ対とする全てのデータ対の中から前記
受信電界値の大きい順に前記無線移動端末の位置を特定
するに足りる前記データ対を選択するものであることを
特徴とする請求項１に記載の位置情報検出システム。
【請求項１０】前記選択手段は、基地局が生成する電界
分布が道路に沿った形状のマイクロセルを形成している
道路上に前記無線移動端末があるとき、呼び出しエリア
として登録している基地局及びこの基地局のマイクロセ
ルとマイクロセルが隣接する基地局の前記データ対を選
択するものであることを特徴とする請求項１に記載の位
置情報検出システム。