WO2009145325A1

WO2009145325A1 - 移動体相対位置検出システム及び相対位置検出を行う移動体

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Publication number: WO2009145325A1
Application number: PCT/JP2009/059917
Authority: WO
Inventors: 藤原亮介; 宮崎祐行
Original assignee: 株式会社日立製作所
Priority date: 2008-05-29
Filing date: 2009-05-25
Publication date: 2009-12-03
Also published as: JPWO2009145325A1

Abstract

第１無線局は、無線信号を送受信する第１送受信機と、無線信号を受信する第１受信機と、前記第１送受信機及び前記第１受信機に接続される計算装置と、を備え、前記第２無線局は、無線信号を送受信する第２送受信機を備え、前記第１送受信機は、測距信号を送信し、前記第２送受信機は、前記測距信号を受信すると、所定の時間後に、返信信号を送信し、前記第１送受信機は、前記返信信号を受信し、前記第１受信機は、前記測距信号及び前記返信信号を受信し、前記計算装置は、前記第１送受信機が前記測距信号を送信してから前記返信信号を受信するまでの第１時間、及び、前記第１受信機が前記測距信号を受信してから前記返信信号を受信するまでの第２時間に基づいて、前記第１無線局に対する前記第２無線局の相対位置を計算する。

Description

明細書

発明の名称

移動体相対位置検出システム及び相対位置検出を行う移動体

技術分野

本発明は、移動体の位置を検出する技術に関し、特に、無線通信機能を用いて移動体同士の相対位置を検出する技術に関する。

背景技術

移動体の位置を測定する方法として、 GPS (G l o b a l Po s i t i o n i n g Sy s t em) を利用する方法、及び、無線レーダ（特にミリ波帯）を用いる方法が知られている。

また、移動端末の位置を測定するシステムとして、端末から言される信号を複数の基地局で受信した時間差を計算して、その時間差に光速を乗算することによって、ノードから各基地局までの信号の伝搬距離を算出し、それによつてノードの位置を検出するシステムが提案されている（例えば、荻野敦、他 5名，「無線 LAN統合アクセスシステム（1) 位置検出システムの検討」， 2003年総合大会講演論文集，電子情報通信学会， B-5-203, p. 662、及び、水垣健一、他 9名， .「 3 n W b p s超低消費電力 U WB無線システム（ 6 ) ： 30 c m高精度測位システムの検討」， 2005年ソサイエティ大会講演論文集，電子情報通信学会， A-5-15, p. 139参照）。

例えば、特開 2005— 140617号公報には、複数の基地局を備えた端末測位システムが開示されている。この端末測位システムは、位置計算サーバ、了クセスポイント（基地局）、基準局及びノード（端末）を備える。各基地局と位置計算サーバは、有線のネットワークによって接続される。発明の開示

自動車又は飛行機などのお互レ、が自由に動く移動体同士の相対位置を検出するシステムにおいて、前述の従来技術を用いる場合、次にあげる問題がある。まず G P Sを用いる^^、高レ、位置検出精度と短い検出時間とを両立することが困難であり、位置検出精度を上げるためには装置が複雑になるという問題がある。さらに、 G P S衛星が見通せないトンネル内などでは位置を検出できないという問題がある。

—方、無線レーダを用いれば、対象物との距離及び方向を検知することが可能であるが、その対象物が何である力別できないという題がある。

衛星を用いず、無線信号の伝達時間を測定することによって位置を特定するシステムは、 TOA (T i me o f A r r i v a 1 ) 方式と TDO A (T i m e D i f f e r e n t i a l o f A r r i v a 1 ) 方式とに大別される。 TOA方式は、無線信号の伝搬時間を測定することによって、位置を測定される端末と複数の基地局との間の «Iを求めて、それによつて位置を特定する方式である。この方式では、端末と基地局との間で時刻の同期がなされている必要があるため、通常、端末と各基地局とでそれぞ½復信号のやり取りが行われる。このため、端末側での処理が多くなるという問題がある。

TDOA方式は、端末と各基地局との間の距離差を求めることによって、端末の位置を特定する方式である。 TDOA方式では、 TO A方式と異なり端末と基地局との間の同期が不要であるため、端末の負荷が軽減される。し力し、 TDO A方式では、各基地局間での同期が必要となるため、通常、基準局という基準となる局を一つ余分に設ける必要があり、それによつてシステムが複雑になるという問題があった。

本発明の目的は、移動体同士の相対位置検出を、簡易な構成で、簡単な処理で実現することにある。

本願で開示する代表的な発明は、第 1無線局及び第 2無線局の相対位置を検出する相対位置検出システムであって、前記第 1無線局は、無線信号を送受信する第 1送受信機と、無線信号を受信する第 1受信機と、前記第 1送受信機及び tine 第 1受信機に接続される第 1計算装置と、を備え、前記第 2無線局は、無線信号を送受信する第 2送受信機を備え、前記第 1送受信機は、測距信号をし、前記第 2送受信機は、嫌己測距信号を受信すると、所定の時間後に、返信信号を送信し、嫌己第 1送受信機は、肅己返信信号を受信し、 gf!E第 1受信機は、前記測距信号及び tirt己返信信号を受信し、嫌己第 1計算装置は、 frlE第 1送受信機が前記測距信号を言してから肅己返信信号を受信するまでの第 1時間、及び、前記第 1受信機が前記測距信号を受信してから前記返信信号を受信するまでの第 2時間に基づいて、前記第 1無線局に対する前記第 2無線局の相対位置を計算することを特徴とする。

本発明の一形態によると、簡易な構成かつ簡易な処理によって移動体同士の相対位置の計算が可能となる。図面の簡単な説明

第 1図は、本発明の第 1の実施形態の相対位置検出システムの構成を示すプロック図である。

第 2図は、本発明の第 1の実施形態の相対位置検出システムにおいて実行される相対位置検出処理の手順を示すシーケンス図である。

第 3図は、本発明の第 1の実施形態における相対位置の計算原理を説明するためのタイムチャートである。

第 4図は、本発明の第 1の実施形態における相对位置の計算原理の説明図である。

第 5図は、本発明の第 1の実施形態の相対位置検出システムにおいて実行される相対位置検出処理の第 1の例を示すシーケンス図である。

第 6図は、本発明の第 1の実施形態の相対位置検出システムにおいて実行される相対位置検出処理の第 2の例を示すシーケンス図である。

第 7図は、本発明の第 1の実施形態における送受信装置及び受信装置の構成例を示すブロック図である。

第 8図は、本発明の第 2の実施形態の相対位置検出システムの構成を示すプロック図である。

第 9図は、本発明の第 2の実施形態の相対位置検出システムにおいて実行される相対位置検出処理の第 1の例を示すシーケンス図である。

第 10図は、本発明の第 2の実施形態の相対位置検出システムにおいて実行される相対位置検出処理の第 2の例を示すシーケンス図である。

第 11図は、本発明の第 2の実施形態における相対位置の計算原理を説明するためのタイムチヤ一トである。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。

(実施形態 1)

本発明の相対位置検出システムの第 1の実施形態及び本発明の原理を第 1図〜第 4図を用いて説明する。

第 1の実施形態の相対位置検出システムは、第 1の移動体 101及び第 2の移動体 102によって構成される。第 1の移動体 101は、サーバ（S e r v e r) 103、送受信装置（Tr a n s c e i v e r) 104及び一つ以上の受信装置 (Re c e i v e r) 105を備える、移動可能な無線局である。第 1図の例において、第 1の移動体 101は、一つ以上の受信装置 105として、受信装置 (R e c e i v e r l) 105 a及び受信装置 (R e c e i v e r 2) 105 bを備える。以下の説明において「受信装置 105」が参照される場合、その説明は、受信装置 105 a及び受信装置 105 bのいずれにも適用することができる。第 2の移動体 102は、信装置（Tr a n s c e i v e r) 106を備える、移動可能な無線局である。

サーバ 103は、送受信装置 104、受信装置 105 a及び受信装置 105 b に接続され、それらの装置から受信した情報に基づいて相対位置を計算する計算装置である。サーバ 103は、例えば、受信した情報を格納するメモリ（図示省略）、及び、メモリに格納された情報に基づいて相対位置を計算するプロセッサ (図示省略）を備えてもよい。

送受信装置 104、送受信装置 106、受信装置 105 a及び受信装置 105 bの構成については後述する（第 7図参照）。

第 2図は、本発明の第 1の実施形態の相対位置検出システムにおいて実行される相対位置検出処理の手順を示す説明図である。

第 1の移動体 101の送受信装置 104は、測距信号（Ra n g i n g s i gna 1) 201を ί ^言する。編された測距信号 201は、第 1の移動体 10 1の受信装置 105及び第 2の移動体 102の信装置 106によつて受信される。説明の便宜上、第 1の移動体 101の受信装置 105が受信した測距信号 201を測距信号 201 a、第 2の移動体 102の送受信装置 106が受信した測距信号 201を測距信号 201 bと記載する。

第 2の移動体 102の送受信装置 106は、測距信号 201 bを受信すると、返信信号（Re p l y i n g s i gn a l) 202を言する。言された返信信号 202は、送受信装置 104及び受信装置 105によって受信される。説明の便宜上、第 1の移動体 101の送受信装置 104が受信した返信信号 202 を返信信号 202 a、第 1の移動体 101の受信装置 105が受信した返信信号 202を返信信号 202 bと記載する。

第 1の移動体 101の送受信装置 104は、測距信号 201を言した時刻から返信信号 202 aを受信した時刻までの時間（T r e s u 1 t 1) を計測する。第 1の移動体 101の受信装置 105は、測距信号 201 a及び返信信号 2 02 bを受信し、両者の受信時間差（T— r e s u 1 t 2) を計測する。

第 1の移動体 101のサーバ 103は、送受信装置 104及び受信装置 105 からそれぞれ計測結果 203及び 204を受信する。信装置 104からの計測結果 203は、少なくとも T— r e s u 1 t 1を含む。受信装置 105からの計測結果 204は、少なくとも T— r e s 1 t 2を含む。サーバ 103は、それらの計測結果に基づいて、第 1の移動体 101に対する第 2の移動体 102の相対位置を計算する（ステップ 205)。

ステップ 205においてサーバ 103によって実行される相対位置の計算の原理を、第 3図及び第 4図を用いて説明する。

第 3図は、本発明の第 1の実施形態における相対位置の計算原理を説明するためのタイムチヤ一トである。

具体的には、第 3図は、第 2図に示す測距信号 201及び返信信号 202の送受信のタイミングを示す。第 2図において説明した測距信号 201及び返信信号 202はどのようなものであってもよいが、本実施形態では、これらの信号は、第 3図に示すパケットとして送受信される。

本実施形態において送受信されるパケット構成例は、プリアンブル部 (P) 、 S t a r t F r ame De l imi t e r (S FD) 部（S) 及びデータ部

(D) 力らなる。言時刻及び受信時刻は、パケットのどの部分を基準に計測されてもよレ、。本実施形態では、データ部の始点を基準として計測する例を示す。なお、データ部には、パケットを維した移動体の! ¾¾IJ子（又はパケットを送信した送受信装置の! ¾¾IJ子）が含まれてもよレ、。

第 3図は、例として、バケツト 301及びパケット 302を 5¾¾信するタイミングを示す。

パケット 301は、第 1の移動体 101の信装置 104が言した測距信号 201に相当する。第 3図では、第 1の移動体 101の受信装置 105が受信したバケツト 301をバケツト 301 aとして図示する。第 2の移動体 102の送受信装置 106が受信したバケツト 301をバケツト 301 bとして図示する。すなわち、パケット 301 a及び 301 bは、それぞれ、第 2図の測距信号 20 1 a及び 201 bに相当する。

パケット 302は、第 2の移動体 102の送受信装置 106が送信した返信信号 202に相当する。第 3図では、第 1の移動体 101の受信装置 105が受信したバケツト 302をバケツト 302 bとして図示する。第 1の移動体 101の送受信装置 104が受信したパケット 302をパケット 302 aとして図示する。すなわち、バケツト 302 a及び 302 bは、それぞれ、第 2図の返信信号 20 2 a及び 202 bに相当する。

なお、第 3図において、網掛け表示されたバケツトは雄したバケツトであり、 «で表示されたバケツトは受信したバケツトである。

第 1の移動体 101の信装置 104は、パケット 301を言してからパケット 302 aを受信するまでの時間 T—r e s u 1 t 1を計測する。これは、第 2図に示した T—r e s u 1 t 1に相当する。第 3図の T a r rは、第 1の移動体 101の信装置 104力ら第 2の移動体 102の送受信装置 106まで (及びその逆）のバケツ卜の伝搬時間を示す。 Ta r rは、 T—r e s u 1 t 1 から Tbを引いて 2で割ることによって求めることができる（式（1) 参照）。

T a r r = (T_r e s u l t l-Tb) /2 · · · (1)

ここで、 T bは、第 2の移動体 102の送受信装置 106がパケット 301 b を受信してからバケツト 302を送信するまでの処理時間であり、回路の遅延量、受信'送信処理などの信号処理時間を含む。またこの Tbは、 Ta r rを計算する主体（本実施形態では、サーバ 103) によって正確に知られている限り、どのように定められてもよく、例えば、任意の待ち時間を挿入することによって定められてもよい。

一方、第 1の移動体 101の受信装置 105は、パケット 301 aの受信時刻からバケツト 3 0 2 bの受信時刻までの時間 T—r e s u 1 t 2を計測する。これは、第 2図に示した T— r e s u 1 t 2に相当する。第 3図に示す T aは、第 1の移動体 1 0 1の送受信装置 1 0 4力 ^受信装置 1 0 5までのバケツトの伝搬時間を示す。送受信装置 1 0 4及び受信装置 1 0 5が相対的に固定され、かつ、それらの «が既知であれば、 T aも既知である。したがって、図の関係から、 T— r e s u l t 2と T aとの和から T— r e s u 1 t 1を引くことによって、第 1の移動体 1 0 1の送受信装置 1 0 4及び受信装置 1 0 5における返信信号の到達時間差（T d i f f ) を求めることができる（式（2 ) 参照）。

T d i f f = (T_ r e s u 1 t 2 + T a— T一 r e s u 1 t 1 ) · · · ( 2 )

T a r rに光速を乗算することによって、第 1の移動体 1 0 1の送受信装置 1 0 4から第 2の移動体 1 0 2の信装置 1 0 6までの ¾¾|が算出される。このため、信装置 1 0 4を中心とし、算出された «を雜とする円を描くことができる。

一方、 T d i f f に光速を乗算することによって、第 1の移動体 1 0 1の送受信装置 1 0 4力、ら第 2の移動体 1 0 2の送受信装置 1 0 6までの距離と、受信装置 1 0 5から送受信装置 1 0 6までの «との差が算出される。このため、算出された差に基づいて、送受信装置 1 0 4及び受信装置 1 0 5を焦点とする双曲線を描くことができる。

これらの二つの曲線の交点は、 T a r rに基づいて算出された送受信装置 1 0 4力、らの »と、 T d i f f に基づいて算出された送受信装置 1 0 4からの « 及び受信装置 1 0 5からの «の差と、をいずれも満たす点である。このため、これらの二つの曲線の交点を求めることによって、第 1の移動体 1 0 1の送受信装置 1 0 4に対する第 2の移動体 1 0 2の送受信装置 1 0 6の相対位置を計算することができる。すなわち、これらの二つの曲線の交点が、第 1の移動体 1 0 1 の送受信装置 1 0 4に対する第 2の移動体 1 0 2の送受信装置 1 0 6の相対位置に相当する。

第 4図は、本発明の第 1の実施形態における相対位置の計算原理の説明図である。

ただし、上記は相対位置の計算原理を説明するものであって、上記の原理に基づく計算を実現するための具体的計算方法は限定されない。例えば、実際に上記の円及び双曲線を描画する代わりに、最小 2乗法を用いて最も確からしい相対位置が推定されてもよい。

第 1の移動体 1 0 1が備える受信装置 1 0 5がーつのみである場合、 T a r r 及び T d i f f に基づく円及び双曲線の交点が二つ存在する。例えば、第 4図には円と双曲線の交点を一つのみ示したが、実際には、送受信装置 1 0 4及び受信装置 1 0 5を通るを対称軸として、図示した交点と線の位置にもう一つの交点が存在する。このため、第 1の移動体 1 0 1から見渡せる全範囲（すなわち 3 6 0度）のうち、所定の 1 8 0度の範囲（具体的には上記の対称軸によって二つに分割された範囲の一方）で、第 2の移動体 1 0 2の相対位置を一意に検出することができる。このような相対位置検出システムは、例えば、工事現場におレ、て、ェ«械の後方の安全 ¾¾、のために使用することができる。

一方、第 1の移動体 1 0 1から見渡せる全範囲（すなわち 3 6 0度の範囲）で第 2の移動体 1 0 2の相対位置を一意に検出するためには、第 1の移動体 1 0 1 は、少なくとも二つの受信装置 1 0 5 (例えば、第 1図に示す受信装置 1 0 5 a 及び 1 0 5 b ) を備える必要がある。

第 1の移動体 1 0 1が二つの受信装置 1 0 5 (例えば受信装置 1 0 5 a及ぴ 1 0 5 b ) を備える場合、それらの二つの受信装置 1 0 5に、第 2図〜第 4図を参照して説明した方法を適用することによって、送受信装置 1 0 4から送受信装置 1 0 6までの «と受信装置 1 0 5 aから送受信装置 1 0 6までの距離との差、及び、送受信装置 1 0 4から送受信装置 1 0 6までの距離と受信装置 1 0 5 b力、ら送受信装置 1 0 6までの距離との差を算出することができる。これらの二つの差に基づいて、二つの双曲線を描くことができる。

それらの二つの双曲線と、第 2図〜第 4図に示す方法によつて描かれた円との交点が、算出された距離及び算出された二つの差のレ、ずれもが満たされる位置、すなわち、第 1の移動体 1 0 1の送受信装置 1 0 4に対する第 2の移動体 1 0 2 の送受信装置 1 0 6の相対位置に相当する。

ただし、実際には、測定誤差等のため、一つの円及び二つの双曲線が厳密に一点において交差する可能性はほとんどない。このため、例えば、最小 2乗法を用いて最も確からしレ、交点が推定されてもよい。

なお、第 3図に示す T— r e s u 1 t 1及び T—r e s u 1 t 2は、説明を簡略化するためアンテナ端での言時刻と受信時刻で定義されたものであり、各送受信回路の回路遅延時間を含んでいる。実際の測定結果は、各送受信回路等の回路遅延時間を含むが、各送受信回路の回路遅延時間は既知であるため、実際の測

^^果から既知の回路遅延時間を差し引くことによって、第 3図に該当する回路遅延時間を含まない T—r e s u 1 t 1及び T—r e s u 1 t 2を算出する必要がある。ただし、第 3図に示す T bは、送受信装置 1 0 6の遅延時間を含むものとして説明してある。

なお、上記のような相対位置の検出を可能にするために、送受信装置 1 0 4、受信装置 1 0 5 a及び受信装置 1 0 5 b力第 1の移動体 1 0 1内のそれぞれ異なる位置に設置される必要がある。より詳細には、送受信装置 1 0 4、受信装置 1 0 5 a及び受信装置 1 0 5 bは、それぞれ、無線信号を送受信（又は受信）するアンテナ 7 0 1を備える（後述する第 7図参照）。送受信装置 1 0 4のアンテナ 7 0 1、受信装置 1 0 5 aのアンテナ 7 0 1及び受信装置 1 0 5 bのアンテナ 7 0 1は、それぞれ、互いに異なる位置に配置される必要がある。

さらに、上記のように一つの円及び二つの双曲線に基づいて、相対位置を一意に検出するためには、上記の三つのアンテナ 7 0 1がーつの直線上に位置しないように配置される必要がある。一般に、上記の三つのアンテナ 701の間の距離が大きく、かつ、各アンテナ 701から他の二つのアンテナを含む直線までの距離が大きいほど、高精度な相対位置の検出が可能になる。

次に、上記の相対位置検出の前後の手順を含めた処理の例を、第 5図及び第 6 図を参照して説明する。具体的には、第 2図に示した手順を実行する前に、移動胸互の存在をリするための、及び測距要求が実行される。

第 5図に示された手順では、第 1の移動体 101の送受信装置 104力自身の翻リ情報を含む! ¾¾IJ信号（I d e n t i f y i ng s i gn a l) 501を所定のタイミングで（例えば定期的に）送信する。第 2の移動体 102の送受信装置 106は、識別信号 501を受信した場合、測距要求信号（Ra ng i n g r e que s t) 502を言する。

第 1の移動体 101の送受信装置 104は、上記測距要求信号 502を受信した場合、測距信号 201を送信する。

第 5図に示す!^リ信号 501 a及び 501 bは、それぞれ、的に言された!^リ信号 501である。例えば、第 1の移動体 101と第 2の移動体 102とが十分に離れている^^、第 2の移動体 102の信装置 106は、 IJ信号 501を受信することができない。し力し、第 1の移動体 101と第 2の移動体 102とが次第に接近すると、送受信装置 106は、やがて!^ IH言号 501を受信できるようになる。

第 5図の例において、第 2の移動体 102の送受信装置 106は、 IJ信号 5 01 aを受信できなかったが、識別信号 501 bを受信できた。この場合、第 2 の移動体 102の送受信装置 106は、信号 501 bに応じて測距要求信号 502を言する。

測距信号 201の送信から相対位置の計算（ステップ 205) までの手 j噴は、第 2図にぉレ、て説明したものと同じである。

相対位置の計算（ステップ 2 0 5 ) が終了すると、サーバ 1 0 3は、終了の通知 5 0 3を送受信装置 1 0 4に送信する。この通知を受信した送受信装置 1 0 4 は、終了信号 5 0 4を第 2の移動体 1 0 2の送受信装置 1 0 6に送信する。第 6図は、本発明の第 1の実施形態の相対位置検出システムにおいて実行される相対位置検出処理の第 2の例を示すシーケンス図である。

第 6図で示された手順では、第 2の移動体 1 0 2が、自身の識別情報を含む識別信号 6 0 1を言する。第 1の移動体 1 0 1の送受信装置 1 0 4は、識別信号 6 0 1を受信した場合、測距信号 2 0 1を送信する。

第 6図に示す識別信号 6 0 1 a及び 6 0 1 bは、それぞれ、定期的に送信された識別信号 6 0 1である。第 6図の例において、第 1の移動体 1 0 1の送受信装置 1 0 4は、識別信号 6 0 1 aを受信できなかったが、識別信号 6 0 1 bを受信できた。この場合、第 1の移動体 1 0 1の送受信装置 1 0 4は、識別信号 6 0 1 bに応じて彻 j距信号 2 0 1を言する。

測距信号 2 0 1の言から相対位置の計算（ステップ 2 0 5 ) までの手順は、第 2図にぉレ、て説明したものと同じである。

終了の通知 5 0 3及び終了信号 5 0 4の送信の手順は、第 5図にお V、て説明したものと同じである。

第 5図及び第 6図に示すように、識別信号の受信を契機として相対位置の検出を開始することによって、二つの移動体が所定の基準より接近したことを,とする相対位置の検出が実現される。このことは、後述する第 9図及び第 1 0図にも当てはまる。

なお、二つの移動体の間で送受信されるパケットに、 ¾j言元の移動体の識別子が含まれる場合、その識別子に基づいて、移動体を特定することができる。すなわち、第 5図又は第 6図の処理によって、移動体の相対位置が検出されるだけでなく、その相対位置が検出された移動体が何であるかを特定することができる。第 7図は、本発明の第 1の実施形態における送受信装置 104、送受信装置 1 06及び受信装置 105の構成例を示すプロック図である。

本実施形態では、送受信装置 104、 106及び受信装置 105がすべて同じ構造のハードウェアによって構成される例を示す。第 7図に示す装置は、アンテナ 701、スィッチ（SW) 702、受信アナログ部（An a 1 o g p a r t o f r e c e i v e r ) 703、 i¾f言アナログ部（An a 1 o g p a r t o f t r a n sm i t t e r) 704、同期捕捉部 (A c q u i s i t i o n) 705、同期追跡部 (T r a c k i n g) 706、復調部（Demo d u l a t i o n) 707、 S FD検知部（SFD d e t e c t i o n) 708、カウンタ（Co un t e r) 709、フレーム構成部 (F r ame) 710、及 U^MA C制御部（MAC c o n t r o l) 71 1を備える。

フレーム構成部 710は、雄すべきバケツトを構築し、変調し、ベースバンドデータを作成する。

言アナ口グ部 704は、上記の言ベースバンドデータの周波数変換、ノィズ除去及び増幅を行い、増幅されたデータを高周波アナログ信号に変換し、その高周波アナ口グ信号を、スィツチ 702及ぴアンテナ 701を経由して空間に送信する。

アンテナ 701で受信された電波信号は、スィッチ 702を経由して、受信ァナログ部 703に入力される。受信アナ口グ部 703は、受信した信号の増幅、周波数変換、ノイズ除去及びアナログディジタル変換を行レ、、受信ベースバンドデータを生成する。受信ベースバンドデータは、同期捕捉部 705及び同期追跡部 706において受信信号との同期が確立され、復調部 707において言デ一タが復元される。 SFD検出部708では、パケット内の SFDを検出する。カウンタ 709は、パケットの受信時刻及び言時刻を計測する。第 1の移動体における送受信装置 104のカウンタ 709は、バケツトを言した時刻からバケツトを受信した時刻までの時間を計測し、第 1の移動体における受信装置 1 05のカウンタ 709は、二つのバケツトの受信時刻差を計測する。それによつて、本実施形態が実現される。

MAC (Me d i a Ac c e s s Con t r o l) 制御部 711は、第 2 図、第 5図及び第 6図などで示される手順を制御する。

以上の構成によって、移動体同士の簡易な相対位置検出が可能となる。

なお、以上の説明において、送受信装置 104から送受信装置 106までの距離、信装置 104から受信装置 105までの赚、及び、送受信装置 106 力ら受信装置 105までの »は、より正確には、それぞれ、それらが備えるァンテナ 701の間の距離である。

(実施形態 2)

次に、本発明の第 2の実施形態を説明する。

第 8図に示す相対位置検出システムは、第 1図における第 1の移動体 101と同様の構成を有する二つ以上の移動体によって実現される。すなわち、第 8図に示す相対位置検出システムの構成は、第 2の移動体 102力第 1の移動体 10 1と同様の構成を有する第 2の移動体 801によって置き換えられていることを除いて、第 1図に示すものと同様である。

第 8図における第 1の移動体 101は、第 1図に示すものと同様、サーバ（S e r v e r) 103、送受信装置（Tr a n s c e i v e r) 104、受信装置 (Re c e i v e r l、 Re c e i v e r 2) 105 a及び受信装置 105 bを備える。

第 8図における第 2の移動体 801は、サーバ（S e r v e r) 803、送受信装置 (Tr a n s c e i v e r) 804及び一つ以上の受信装置 (R e c e i v e r) 805を備える。第 8図の例において、第 2の移動体 801は、一つ以上の受信装置 805として、受信装置（Re c e i v e r l) 805 a及び受信装置（Re c e i v e r 2) 805 bを備える。以下の説明において「受信装置 805」が参照される^、その説明は、受信装置 805 a及び受信装置 805 bの！/、ずれにも適用することができる。

サーバ 803、¾¾信装置 804、受信装置 805 a及び受信装置 805 bは、それぞれ、第 1の移動体 101におけるサーバ 103、送受信装置 104、受信装置 105 a及び受信装置 105 bと同様の機能を有する。

さらに、第 1の移動体 101の送受信装置 104及び第 2の移動体 801の送受信装置 804は、第 1図における第 2の移動体 102の送受信装置 106と同様の機能を有する。

以上の構成によって実現される相対位置検出の手順は第 2図、第 3図及び第 4 図で説明したものと同様である。ただし、本実施形態では、双方の移動体が同じ構成を持っため、どちらの移動体側から測距信号 201を言してもよレ、。さらに、第 2の実施形態では、第 1の移動体 101の送受信装置 104が測距信号を送信した場合、第 2の移動体 801におレ、ても第 1の移動体 101の相対位置を検出することができる。その手順例を第 9図に示す。

第 9図は、本発明の第 2の実施形態の相対位置検出システムにおレ、て実行される相対位置検出処理の第 1の例を示すシーケンス図である。

第 2の移動体 801の送受信装置 804は、第 1の実施形態の第 2の移動体 1 02の送受信装置 106と同様の測距信号及び返信信号を送受信する（第 1図等参照）。このため、第 9図において、送受信装置 804が送受信する測距信号等には、第 1の実施形態にぉレ、て送受信装置 106が送受信するものと同じ符号が付与される。

第 9図では、 ij及び測距要求（I d e n t i f y i n g & Ra n g i n g Re qu e s t) を行った後、第 1の移動体 101が測距信号 201を送信する。上記の識別及び測距要求の機能についての詳細は後述する。

第 2の移動体 801の送受信装置 804が返信信号 202を送信し、第 1の移動体 1 0 1の送受信装置 1 0 4が返信信号 2 0 2 aを受信し、その往復時間 T— r e s u l t 1を計測するまでの手順は、第 1の実施例における第 2図の手順と同様である。

第 2の移動体 8 0 1の受信装置 8 0 5は、測距信号 2 0 1及び第 2の移動体 8 0 1の送受信装置 8 0 4力ら言された返信信号 2 0 2を受信し、両者の受信時間差（T— r e s u 1 t 3 ) を計測する。なお、説明の便宜上、第 2の移動体 8 0 1の受信装置 8 0 5が受信した測距信号 2 0 1を測距信号 2 0 1 c、第 2の移動体 8 0 1の受信装置 8 0 5が受信した返信信号 2 0 2を返信信号 2 0 2 cと記載する。

第 1の移動体 1 0 1の送受信装置 1 0 4は、第 2の移動体 8 0 1の送受信装置 8 0 4との間の測距結果を、終了の通知 9 0 4に加えて第 2の移動体 8 0 1の送受信装置 8 0 4に言する。ここで、言される測 SQ¾果は、 T— r e s u 1 t 1を示す情報（より具体的には、 T— r e s u 1 t 1そのもの、又は、 T— r e s u i t 1に基づいて算出された距離を示す情報等）を含む。

第 2の移動体 8 0 1のサーバ 8 0 3は、送受信装置 8 0 4及ぴ受信装置 8 0 5 から、それぞれ、計測結果 9 0 5及び 9 0 6を受信する。計測結果 9 0 5には、少なくとも、信装置 8 0 4が送受信装置 1 0 4から受信した測果が含まれる。計測結果 9 0 6には、少なくとも、 T— r e s u 1 t 3が含まれる。

サーバ 8 0 3は、受信した計測結果及び測距結果に基づいて、第 1の実施形態におレ、てサーバ 1 0 3が行つたものと同様の方法によって、第 1の移動体 1 0 1 の相対位置を計算する（ステップ 9 0 7 ) 。具体的には、サーバ 8 0 3は、第 1 の移動体 1 0 1力ら受信した測果に基づく円と、式（2 ) の T— r e s u 1 t 2を T— r e s u 1 t 3に置き換えることによって算出された双曲線と、に基づいて、第 2の移動体 8 0 1に対する第 1の移動体 1 0 1の相対位置を計算する。上記の手順によって、第 1の移動体 1 0 1及び第 2の移動体 8 0 1の両者が互いの相対位置を知ることができる。なお、第 9図では第 1の移動体 101のサーバ 103及び受信装置 105の図示が省略されているが、第 2の実施形態のサーバ 103及び受信装置 105は、第 1の実施形態と同様の手順を実行する。このため、第 1の移動体 101及び第 2の移動体 102は、一つの測距信号 201、及び、その測距信号 201に応じた返信信号 202に基づレ、て、互レ、の相対位置を知ることができる。

第 10図にぉレ、ても、第 1の移動体 101のサーバ 103及び受信装置 105 の図示が省略されている力第 2の実施形態のサーバ 103及び受信装置 105 は、第 1の実施形態と同様の手順を実行する。

第 10図の例では、第 9図と同様に第 2の移動体 801の送受信装置 804が返信信号 202を送信し、第 1の移動体 101の送受信装置 104が返信信号 2 02を受信し、その往復時間を計測する。これらの処理は、第 1の実施形態における第 2図の手 1頃と同様である。

第 10図では、第 2の移動体 801の二つの受信装置 805が測距信号 201 の受信時刻と返信信号 202の受信時刻との差を計測する。説明の便宜上、第 2 の移動体 801の受信装置 805 aが受信した測距信号 201を測距信号 201 c、受信装置 805 bが受信した測距信号 201を測距信号 201 d、受信装置 805 aが受信した返信信号 202を返信信号 202 c、受信装置 805 bが受信した返信信号 202を返信信号 202 dと記載する。さらに、測距信号 201 cの受信時刻と返信信号 202 cの受信時刻との差を T— r e s u 1 t 3、測距信号 201 dの受信時刻と返信信号 202 dの受信時刻との差を T— r e s u 1 t 4と記載する。

第 2の移動体 801のサーバ 803は、受信装置 805 a及び受信装置 805 b力、ら、それぞれ、計測結果 1004及ぴ 1005を受信する。計測結果 100 4には、少なくとも、 T r e s u l t 3が含まれる。計測結果 1005には、少なくとも、 T— r e s u 1 t 4が含まれる。

サーバ 8 0 3は、上記二つの計測結果（すなわち T— r e s u 1 t 3及び T— r e s u 1 t 4 ) に基づいて第 1の移動体 1 0 1の相対位置を計算する（ステツプ 1 0 0 6 )。

ステップ 1 0 0 6においてサーバ 8 0 3によって実行される相対位置の計算の原理について、第 1 1図を用いて説明する。

第 1 1図は、本発明の第 2の実施形態における相対位置の計算原理を説明するためのタイムチヤ一トである。

具体的には、第 1 1図は、第 1 0図に示す測距信号 2 0 1及び返信信号 2 0 2 の送受信のタイミングを示す。第 1 0図において説明した測距信号 2 0 1及び返信信号 2 0 2はどのようなものであってもよいが、本実施形態では、これらの信号は、第 1 1図に示すバケツトとして送受信される。

第 3図と同様、本実施形態において送受信されるパケット構成例は、プリアンブル部 (P) 、 S F D部（S ) 及びデータ部（D) 力らなる。第 3図を参照して説明したように、言時間及び受信時間は、データ部の始点を基準として計測される。

第 1 1図では、第 1の移動体 1 0 1の受信装置 1 0 5が受信したパケットの図示力 S省略されている力実際には、受信装置 1 0 5は、第 3図に示したものと同様のタイミングでパケットを送受信する。

パケット 3 0 1は、第 1の移動体 1 0 1の送受信装置 1 0 4が送信した測距信号 2 0 1に相当する。第 1 1図では、第 2の移動体 8 0 1の送受信装置 8 0 4が受信したバケツト 3 0 1をバケツト 3 0 1 bとして図示する。受信装置 8 0 5 a が受信したバケツト 3 0 1をバケツト 3 0 1 cとして図示する。受信装置 8 0 5 bが受信したバケツト 3 0 1をバケツト 3 0 1 dとして図示する。すなわち、パケット 3 0 1 b、 3 0 1 c及び 3 0 1 dは、それぞれ、第 1 0図の測距信号 2 0 l b、 2 0 1 c及び 2 0 1 dに相当する。パケット 302は、第 2の移動体 801の送受信装置 804が送信した返信信号 202に相当する。第 11図では、第 1の移動体 101の送受信装置 104が受信したバケツト 302をバケツト 302 aとして図示する。第 2の移動体 80 1の受信装置 805 aが受信したバケツト 302をバケツト 302 cとして図示する。受信装置 805 bが受信したバケツト 302をバケツト 302 dとして図示する。すなわち、バケツト 302 a、 302 c及び 302 dは、それぞれ、第 10図の返信信号 202 a, 202 c及び 202 dに相当する。

第 2の移動体 801の受信装置 805 aが計測した、測距信号 201 cの受信時刻から返信信号 202 cの受信時刻までの時間が、第 11図の T— r e s u 1 t 3に相当する。受信装置 805 bが計測した、測距信号 2 O l dの受信時刻から返信信号 202 dの受信時刻までの時間が、第 11図の T— r e s u 1 t 4に相当する。

第 11図の T d i f f 2は、第 2の移動体の送受信装置 804が測距信号 20 1 b (すなわちバケツト 301 b) を受信した時刻と、受信装置 805 aが測距信号 201 c (すなわちバケツト 301 c) を受信した時刻との受信時刻差である。 Td i f f 2は、 T— r e s u 1 t 3から Tb及び Tcを引くことによって算出される（式（3) 参照）。

Td i f f 2= (Tb+Tc-T_r e s u 1 t 3) · · · (3) ここで、 Tbは、第 2の移動体 801の送受信装置 804がパケット 301 b を受信してからバケツト 302を ¾|言するまでの処理時間である。この T bは、式（1) の Tbと同様、既知の値である。 Tcは、第 2の移動体 801の送受信装置 804が返信信号 202 (すなわちパケット 302) を言してから、その返信信号 202を受信装置 805 aが受信するまでの時間である。送受信装置 8 04から受信装置 805 aまでの距離が既知であるため、 T cの値も既知である。同様に、 T d i f f 3は、第 2の移動体の送受信装置 804が測距信号 201 b (すなわちバケツト 301 b) を受信した時刻と、受信装置 805 bが測距信号 201 d (すなわちバケツト 301 d) を受信した時刻とのの受信時刻差である。 Td i f f 3は、 T— r e s u 1 t 4から Tb及び Tdを引くことによって算出される（式（4) 参照）。

Td i f f 3= (Tb+Td-T_r e s u 1 t 4) · · · (4) ここで、 T dは、第 2の移動体 801の送受信装置 804が返信信号 202を送信してから、その返信信号 202を受信装置 805 bが受信するまでの時間である。送受信装置 804力ら受信装置 805 bまでの赚が既知であるため、 T dの値も既知である。

Td i f f 2に光速を乗算することによって、第 2の移動体 801の送受信装置 804力、ら第 1の移動体 101の信装置 104までの謹と、受信装置 8 05 aから信装置 104までのとの差が算出される。

同様に、 Td i f f 3に光速を乗算することによって、 ^信装置 804から信装置 104までの «と、受信装置 805 bから信装置 104までの距離との差が算出される。このため、算出された差に基づいて、二つの双曲線を描くことができる。

これらの二つの曲線の交点を求めることによって、第 2の移動体 801の送受信装置 804に対する第 1の移動体 101の送受信装置 104の相対位置を計算することができる。すなわち、これらの二つの曲線の交点が、第 2の移動体 80 1の送受信装置 804に対する第 1の移動体 101の送受信装置 104の相対位置に相当する。

ただし、上記は相対位置の計算原理を説明するものであって、上記の原理に基づく計算を実現するための具体的計算方法は限定されない。例えば、二つの双曲線を描く代わりに、最小 2乗法を用いて最も確からしい相対位置が推定されてもよい。

第 2の移動体 801が備える受信装置 805が二つのみである^ \ T d i f f 2及び Td i f f 3に基づく二つの双曲線の交点が二つ存在する。このため、第 2の移動体 801から見渡せる全範囲（すなわち 360度）のうち、所定の 1 80度の範囲で相対位置を一意に検出することができる。第 2の移動体 801から見渡せる全範囲（すなわち 360度の範囲）で第 1の移動体 101の相対位置を一意に検出するためには、第 2の移動体 801は、少なくとも三つの受信装置 805を備える必要がある。

なお、実際の測定結果は、各送受信回路等の回路遅延時間を含む。このため、第 1の実施形態と同様、回路遅延時間を含まない T—r e s u 1 t 3及び T— r e s u 1 t 4を算出する必要がある。

上記の手順によって、第 1の移動体 101及び第 2の移動体 801の両者がお互いの相对位置を知ることができる。

第 9図における翻 IJ信号（I d e n t i f y i n g s i gna l) 及び測距要求 (I d e n t i f y i ng & Ra ng i ng Re qu e s t) の送受信手順は、どちらの移動体からでも測距信号を言できる手順の例を示す。第 1 の移動体 101及び第 2の移動体 801は定期的に識別信号（例えば、第 9図の |¾¾Ι言号 901 a、 90 l b及び 902) を言する。それらのうちいずれかを受信した移動体（第 9図では、 It ^信号 901 bを受信した第 2の移動体 801) が測距要求信号（Ra n g i ng r e que s t) 903を言する。測距要求信号 903を受信した移動体（第 9図では、第 1の移動体 101) が測距信号 201を送信する。その後、第 3図において説明した方法によって相対位置が検出される。

第 10図における IJ信号及び測距要求の送受信手順は、どちらの移動体からでも測距信号を送信できる手順の別の例を示す。第 1の移動体 101及び第 2の移動体 801は定期的に識別信号（例えば、第 10図の識別信号 1001 a、 1 001 b, 1002 a及ぴ 1002 b) を言する。それらのうちいずれかを受信した移動体側（第 10図では、識別信号 1002 bを受信した第 1の移動体 1 01) が測距信号 201を送信する。その後、第 3図及び第 11図において説明した方法によつて相対位置が検出される。

第 9図及び第 1 0図における識別及び測距要求は、両者の機能を同時に実現してもよい。すなわち、第 1の移動体 1 0 1は、識別信号を受信した場合、ただちに測距信号 2 0 1を言し、相対位置検出を開始する。第 2の移動体 8 0 1は、識リ信号を受信した、測距要求信号 9 0 3を 5 ^言する。その測距要求信号 9 0 3を受信した第 1の移動体 1 0 1が測距信号 2 0 1を言し、相対位置検出を行う。これによつて、つねに第 1の移動体 1 0 1が測距信号を言し、相対位置検出を開始することができる。

なお第 9図及び第 1 0図の上記の説明で実際に信号を送受信するのは、それぞれの移動体が備える送受信装置（すなわち送受信装置 1 0 4及び送受信装置 8 0 4 ) である。

第 1の実施形態及び第 2の実施形態における移動体 1 0 1、 1 0 2及び 8 0 1 としては、例えば自動車、飛行機、自転車などの移動物体が想定される。例えば本実施形態に示したシステムを自動車に搭載することによって、基地局又は衛星のいずれも必要とせずに、自動車同士の相対位置を検出することができる。さらに、相対位置を検出した移動体同士が、相手を識別することができる。あるいは、第 1の実施形態における第 2の移動体 1 0 2を人が持つことによって、人と自動車等との相対位置を検出することが可能となる。

Claims

請求の範囲請求項 1. 第 1無線局及び第 2無線局の相対位置を検出する相対位置検出システムであって、

Stit己第 1無線局は、無線信号を殺信する第 1送受信機と、無線信号を受信する第 1受信機と、 tin己第 1送受信機及び sfrtE第 1受信機に接続される第 1計算装置と、を備え、

前記第 2無線局は、無線信号を殺信する第 2送受信機を備え、

fit己第 1送受信機は、測距信号を言し、

lift己第 2 信機は、測距信号を受信すると、所定の時間後に、返信信号を^言し、

StilE第 1送受信機は、 ΙίΐΙΕ返信信号を受信し、

編己第 1受信機は、 Ιίί Ε測距信号及び Ι ΙΒ返信信号を受信し、

m ι計算装置は、編己第 ι送受信機が I&IB測距信号を言してから ΙΞ返信信号を受信するまでの第 1時間、及び、廳己第 1受信機が ΙΒ測距信号を受信してから前記返信信号を受信するまでの第 2時間に基づレ、て、前記第 1無線局に対する ΙΞ第 2無線局の相対位置を計算することを特徴とする相対位置検出システム。請求項 2. 前記第 1計算装置は、

fflt己第 1時間及び ¾ίΠ己所定の時間に基づいて、 tiff己第 1 信機から前記第 2 送受信機までの距離を計算し、

編己第 1時間、 IB第 2時間、及び、嫌己第 1送受信機から^ IB第 1受信機までの距離に基づいて、前記第 1送受信機から前記第 2送受信機までの距離と、前記第 1受信機から Mt己第 2送受信機までの »と、の差を計算し、

計算された薩及び前記計算された差をいずれも満足する位置を、嫌己第 1無線局に対する前記第 2無線局の相対位置として計算することを特徴とする請求項 1に記載の相対位置検出システム。請求項 3 · tfrt己第 1 信機は、無線信号を送受信する第 1アンテナを備え、 tillH第 1受信機は、無線信号を受信する第 2アンテナを備え、

前記第 1ァンテナ及び前記第 2ァンテナは、前記第 1無線局内の互 V、に異なる位置に設置されることを «とする請求項 1に記載の相対位置検出システム。請求項 4 . tin己第 1無線局は、さらに、嫌己第 1計算装置に接続される第 2受信機を備え、

前記第 2受信機は、前記測距信号及び前記返信信号を受信し、

IE第 1計算装置は、 ¾ϋΙΞ第 1時間、前記第 2時間、及び、前記第 2受信機が flit己測距信号を受信してから前記返信信号を受信するまでの第 3時間に基づいて、編己第 1無線局に対する前記第 2無線局の相対位置を計算することを特徴とする請求項 1に記載の相対位置検出システム。請求項 5 . 前記第 1計算装置は、

前記第 1時間及び IB所定の時間に基づいて、前記第 1送受信機から前記第 2 送受信機までの距離を計算し、

前記第 1時間、前記第 2時間、及び、前記第 1送受信機から前記第 1受信機までの «に基づいて、前記第 1送受信機から前記第 2送受信機までの «と、前記第 1受信機から Sirt己第 2送受信機までの «と、の差を計算し、

編己第 1時間、 ΙΞ第 3時間、及び、 ΙίίΙΕ第 1送受信機から前記第 2受信機までの距離に基づいて、 tiif己第 1送受信機から第 2送受信機までの距離と、前記第 2受信機から lift己第 2送受信機までの «と、の差を計算し、

前記計算された距離及び肅己計算された差に基づいて、前記第 1無線局に対する lift己第 2無線局の相対位置を計算することを特徴とする請求項 4に記載の相対位置検出システム。請求項 6. 編己第 1殺信機は、無線信号を送受信する第 1アンテナを備え、前記第 1受信機は、無線信号を受信する第 2アンテナを備え、

前記第 2受信機は、無線信号を受信する第 3ァンテナを備え、

前記第 1アンテナ、前記第 2アンテナ及び前記第 3アンテナは、前記第 1無線局内の互いに異なる位置に、一つの上に位置しないように設置されることを特徴とする請求項 4に記載の相対位置検出システム。請求項 7. 前記測距信号は、 ΙίίΙΕ第 1無線局を ijする情報を含み、

前記返信信号は、肅己第 2無線局をリする情報を含むことを特徴とする請求項 1に記載の相対位置検出システム。請求項 8. 前記第 1送受信機は、所定のタイミングで、前記第 1無線局を識別する情報を含む第 1 1』信号を言し、

己第 2送受信機は、歸己第 1 信号を受信すると、測距要求信号を難し、 IB第 1送受信機は、 l己測距要求信号を受信すると、前記測距信号を言することを特徴とする請求項 1に記載の相対位置検出システム。請求項 9. fiilE第 2送受信機は、所定のタイミングで、 tfHE第 2無線局をリする情報を含む第 2識別信号を送信し、

第 1送受信機は、 ΙίίΐΕ第 2 IJ信号を受信すると、前記測距信号を縮することを特徴とする請求項 1に記載の相対位置検出システム。請求項 1 0. 前記第 2無線局は、さらに、第 3受信機と、前記第 2送受信機及び前記第 3受信機に接続される第 2計算装置と、を備え、

第 3受信機は、編己測距信号及び ill己返信信号を受信し、

前記第 1送受信機は、前記第 1時間を示す情報を送信し、

前記第 2計算装置は、 rn ι送受信機から受信した前記第 ι時間を示す情報、及び、 ΙίίΙΞ第 3受信機が ff!lB測距信号を受信してから編己返信信号を受信するまでの第 4時間に基づいて、前記第 2無線局に対する前記第 1無線局の相対位置を計算することを,とする請求項 1に記載の相対位置検出システム。請求項 1 1. 觸己第 2無線局は、さらに、第 3受信機と、第 4受信機と、前記第 2送受信機、 ffllB第 3受信機及び編己第 4受信機に接続される第 2計算装置と、を備え、

前記第 3受信機及び前記第 4受信機は、前記測距信号及び前記返信信号を受信し、

l己第 2計算装置は、 ΙίίΙ己第 3受信機が fiilS測距信号を受信してから前記返信信号を受信するまでの第 4時間、及び、 ήίίΙΞ第 4受信機が測距信号を受信してから前記返信信号を受信するまでの第 5時間に基づレ、て、前記第 2無線局に対する l己第 1無線局の相対位置を計算することを特徴とする請求項 1に記載の相対位置検出システム。請求項 1 2. 前記第 2計算装置は、

嫌己所定の時間、 lift己第 4時間、及び、前記第 2送受信機から前記第 3受信機までの距離に基づレ、て、 m 2送受信機から前記第 ι送受信機までの薩と、前記第 3受信機から ΙίίΙΕ第 1送受信機までの satと、の差を計算し、

肅己所定の時間、嫌己第 5時間、及び、 ΙίίΐΕ第 2送受信機から編己第 4受信機までの距離に基づレ、て、肅己第 2送受信機から前記第 1送受信機までの距離と、前記第 4受信機から藤己第 1送受信機までの距離と、の差を計算し、前記計算された二つの差をいずれも満足する位置を、前記第 2無線局に対する編己第 1無線局の相対位置として計算することを特徴とする請求項 1 1に記載の相対位置検出システム。請求項 1 3. 無線信号を送受信する送受信機と、無線信号を受信する第 1受信機と、前記送受信機及び前記第 1受信機に接続される計算装置と、を備える無線局であって、

Ιϋ Β送受信機は、

測距信号を送信し、

測距信号を受信した他の無線局から言された返信信号を受信し、肅己第 1受信機は、前記測距信号及び前記返信信号を受信し、

ΙίίΙ己計算装置は、 ΙίίΙΞ¾¾信機が lift己測距信号を言してから SiilE返信信号を受信するまでの第 1時間、及び、前記第 1受信機が前記測距信号を受信してから ΙίΐΙ己返信信号を受信するまでの第 2時間に基づ V、て、前記他の無線局の相対位置を計算することを赚とする無線局。請求項 1 4. 前記信機は、無線信号を信する第 1アンテナを備え、 ΙίίΙΞ第 1受信機は、無線信号を受信する第 2アンテナを備え、

ΙίίίΒ第 1ァンテナ及び前記第 2了ンテナは、前記無線局内の互レ、に異なる位置に設置されることを |¾とする請求項 1 3に記載の無線局。請求項 1 5 . 前記無線局は、さらに、前記計算装置に接続される第 2受信機を備え、

前記第 2受信機は、前記測距信号及び碰己返信信号を受信し、

前記計算装置は、第 1時間、編己第 2時間、及び、 gflE第 2受信機が前記測距信号を受信してから前記返信信号を受信するまでの第 3時間に基づレ、て、前記他の無線局の相対位置を計算することを特徴とする請求項 1 3に記載の無線局。請求項 1 6. tiifB殺信機は、無線信号を殺信する第 1アンテナを備え、、前記第 1受信機は、無線信号を受信する第 2ァンテナを備え、

前記第 2受信機は、無線信号を受信する第 3アンテナを備え、

前記第 1アンテナ、前記第 2アンテナ及び前記第 3アンテナは、前記無線局内の互いに異なる位置に、一つの上に位置しないように設置されることを特徴とする請求項 1 5に記載の無線局。請求項 1 7. 觸己送受信機は、所定のタイミングで、無線局を! ¾¾リする情報を含む第 1識別信号を送信し、

前記送受信機は、 tilt己第 1 f su信号を受信した ttiia他の無線局から言された測距要求信号を受信すると、 ttif己測距信号を言することを特徴とする請求項 1

3に記載の無線局。請求項 1 8. |B¾¾信機は、編己他の無線局を 1』する情報を含む第 2 ij信号を受信すると、 if己測距信号を言することを特徴とする請求項 1 3に記載の無線局。請求項 1 9. ^ίίΐΒ無線局は、さらに、 t&lB計算装置に接続される第 2受信機を備え、

読送受信機は、前記他の無線局から測距信号を受信すると、所定の時間後に、返信信号を言し、

前記第 1受信機及び前記第 2受信機は、 Silt己他の無線局から ¾1言された測距信号及び前記送受信機から言された返信信号を受信し、

前記計算装置は、前記第 1受信機が前記他の無線局から言された測距信号を受信してから frt己送受信機から ¾ί言された返信信号を受信するまでの第 4時間、及び、 m 2受信機が前記他の無線局から ¾f言された測距信号を受信してから MIS送受信機から言された返信信号を受信するまでの第 5時間に基づレ、て、前記他の無線局の相対位置を計算することを特徴とする請求項 1 3に記載の無線局。請求項 2 0 . 無線信号を送受信する^¾¾信機と、無線信号を受信する第 1受信機と、送受信機及び前記第 1受信機に接続される計算装置と、を備える無線局であって、

嫌己送受信機は、

他の無線局から測距信号を受信すると、所定の時間後に、返信信号を言し、 tilt己他の無線局から、 tillE他の無線局が tiff己測距信号を ¾1言してから返信信号を受信するまでの第 1時間を示す情報を受信し、

前記第 1受信機は、前記測距信号及び前記返信信号を受信し、

SiilS計算装置は、 IE第 1時間、及び、前記第 1受信機が IB測距信号を受信してから前記返信信号を受信するまでの第 2時間に基づいて、前記他の無線局の相対位置を計算することを特徴とする無線局。