JP2007187639A - Radio positioning system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線測位システムに関し、特に移動端末の位置検出に用いて好適な無線測位システムに関する。 The present invention relates to a radio positioning system, and more particularly to a radio positioning system suitable for use in detecting the position of a mobile terminal.
移動端末の位置を検出する測位方式として、移動端末から複数基地局までの到達時間差(以下TDOA:Time Difference of Arrival)を用いる方式がある。図1に、TDOAの原理図を示す。図1において、101は基地局A、102は基地局B、103は基地局C,104は移動端末Mをそれぞれ示す。移動端末M104から基地局A101、基地局B102、基地局C103までのそれぞれの距離をra、rb、rcとする。距離差(ra−rb)が求まると、基地局A101と基地局B102を焦点とした双曲線105が描ける。同様に、距離差(ra−rc)が求まると、基地局A101と基地局C103を焦点とした双曲線106が描ける。前記2つの双曲線105、106の交点が移動端末M104となる。前記の距離ra、rb、rcは、移動端末M104から同時に送信された電波が、基地局A101、基地局B102、基地局C103で受信された時刻を用いて、各距離を伝播した電波の遅延時間が求まる。移動端末M104から基地局A101までと、移動端末M104から基地局B102までの遅延時間の差により、距離差(ra−rb)が求まり、移動端末M104から基地局A101までと、移動端末M104ら基地局C103までの遅延時間の差により、距離差(ra−rc)が求まる。前記のTDOA方式により移動端末M104の位置検出を行うには、測位に必要な時間精度と同等以上の精度で、各基地局の時計(タイマー)を合わせておく必要がある。例えば、30cmの精度で測位するには、1nsec以内の精度の時計合わせが必要となる。
As a positioning method for detecting the position of a mobile terminal, there is a method using a time difference of arrival (hereinafter referred to as TDOA) from a mobile terminal to a plurality of base stations. FIG. 1 shows a principle diagram of TDOA. In FIG. 1, 101 indicates a base station A, 102 indicates a base station B, 103 indicates a base station C, and 104 indicates a mobile terminal M. The respective distances from the mobile terminal M104 to the base station A101, base station B102, and base station C103 are denoted by r a , r b , and rc. When the distance difference (r a −r b ) is obtained, a
また、携帯電話の位置を検出するために、各基地局間で時間を合せる方法として、各局がGPS信号を受信してGPSに同期させることが行われている(特許文献1参照)。 Further, as a method for adjusting the time between the base stations in order to detect the position of the mobile phone, each station receives a GPS signal and synchronizes with the GPS (see Patent Document 1).
また、特許文献2の方法を図2に示す。
Moreover, the method of
図2において、図1と同じものは同一の番号を付してある。 2, the same components as those in FIG. 1 are given the same numbers.
図2において、<1>、<2>は基地局A101から基地局B102および基地局C103への送信ルートを示す。 In FIG. 2, <1> and <2> indicate transmission routes from the base station A101 to the base station B102 and the base station C103.
基地局A101から、送信ルート<1>により電波を送信し、他の基地局B102、基地局C103で電波を受信して各基地局の時計合わせをしており、複数基地局の間でクロックの周期(時計のスケール)がずれている場合には、基地局A101から、送信ルート<1>と<2>により複数回の電波を送信してスケール合わせを行う。
先に説明したTDOAにおける時計合せとして、各基地局を1つのマスタークロックに同期させ動作させる方法が考えられるが、この方法により各基地局の時計を合せるには、遅延の保証された同軸ケーブルで各基地局を接続する必要があり、設置が煩雑となり好ましくない。 As the clock adjustment in the TDOA described above, a method of operating each base station in synchronization with one master clock can be considered. In order to synchronize the clock of each base station by this method, a coaxial cable with a guaranteed delay can be used. Each base station needs to be connected, which is not preferable because the installation is complicated.
また、各基地局がGPS信号を受信してGPSに同期させ、各基地局の時間を合せる方法は、GPS が受信できない屋内では使えないこと、およびGPSクロックの精度が数10nsecであるため、1m以下の精度で測位する場合には時間の精度が足りない。 Also, the method in which each base station receives the GPS signal and synchronizes with the GPS and sets the time of each base station cannot be used indoors where GPS cannot be received, and the accuracy of the GPS clock is several tens of nsec. When positioning with the following accuracy, the accuracy of time is insufficient.
また、図2に示した前記特許文献2の方法の問題点を説明する。
Further, problems of the method of
基地局A101から<1>、<2>の送信ルートで電波を送信し、基地局B102、基地局C103で電波を受信して各基地局の時計合わせをしており、複数基地局の間でクロックの周期(時計のスケール)がずれている場合には、基地局A101から複数回電波を送信してスケール合わせを行う。しかし、この方法では、例えば基地局A101と基地局B102の間の伝播遅延時間(A−B間を電波が伝搬する遅延時間と装置内部遅延時間の和)を事前に測定し、基地局情報として格納しておく必要がある。基地局A101、B102間の伝搬遅延時間の変化は無視できたとしても、基地局内部装置の遅延時間は温度変化等でドリフトする可能性があり、基地局A101、B102間の遅延時間が変化すると時計のずれとなる。基地局A102、C103間の遅延時間も変化する可能性がある。この結果、図2において移動端末M104から各基地局までの伝播遅延時間には、真の値からの誤差が生じ、TDOAによる位置測定の誤差となってしまう。
Radio waves are transmitted from the base station A101 through the transmission routes <1> and <2>, and the radio waves are received by the base station B102 and the base station C103. When the clock cycle (clock scale) is deviated, scale adjustment is performed by transmitting radio waves from the base station A 101 a plurality of times. However, in this method, for example, the propagation delay time between the
従って、本発明の目的の1つは移動端末の位置を正確に検出する無線測位システムを提供することである。 Accordingly, one of the objects of the present invention is to provide a wireless positioning system that accurately detects the position of a mobile terminal.
尚、上記目的に限らず、後述する発明を実施するための最良の形態に示す各構成により導かれる結果であって、従来の技術によっては得られない効果を奏することも、本発明の他の目的の1つとして位置付けることができる。 The present invention is not limited to the above-mentioned object, and is a result derived from each configuration shown in the best mode for carrying out the invention described later, and has an effect that cannot be obtained by conventional techniques. It can be positioned as one of the purposes.
(1)本発明では、第1の基地局と、少なくも2つの基地局を含む第2の基地局群との通信により、移動端末の測位を行う無線測位システムにおいて、前記第1の基地局は、前記第2の基地局群に対し少なくも2回の信号電波を送信する手段を備え、前記第2の基地局群は、前記第1の基地局に対し少なくも1回の信号電波を送信する手段を備え、前記無線測位システムは、さらに、前記各基地局において測定された信号電波の送信時刻と受信時刻とを用いて、前記第2の基地局群の、各々の時間刻みと前記第1の基地局の時間刻みの比(以下スケール)と、前記第2の基地局群の各々の時刻と前記第1の基地局の時刻のずれ(以下オフセット)を決定する手段と、前記決定したスケールとオフセットを用いて、前記第2の基地局群の時刻を前記第1の基地局の時刻に換算した時刻を決定する手段を備え、前記移動端末から同報送信された信号電波を、各基地局において受信した時刻を前記第1の基地局の時刻に換算した時刻、または、前記各基地局から前記移動端末に対し同報または所定の時間差で送信された信号電波を、移動端末で受信した時刻を前記第1の基地局の時刻に換算した時刻、または移動端末で受信した時刻のままを用い、前記移動端末への伝播遅延時間と、前記移動端末から少なくも2つの前記所定の基地局以外の基地局までの伝播遅延時間の差を決定する手段を備え、前記決定された少なくも2つの遅延時間の差と、前記第1の基地局および前記第2の基地局群の位置座標を用いて、前記移動端末の位置座標を決定する手段と、を備えたことを特徴とする無線測位システムを用いる。
(2)本発明では、無線測位システムは、第1の基地局と、少なくも2つの基地局を含む第2の基地局群と、移動端末と、測位サーバを備え、該第1の基地局と該第2の基地局群は、それぞれ、信号電波を送信した時刻と、信号電波を受信した時刻を保持する手段と、前記保持した信号電波を送信した時刻と、前記信号電波を受信した時刻を測位サーバに送信する手段と、を備え、該第1の基地局は、該第2の基地局群に対して、第1の測位期間内に少なくも2回の信号電波送信を行う手段を備え、前記第2の基地局群は、前記第1の基地局に対し前記第1の測位期間内に少なくもそれぞれ1回の信号電波を送信する手段を備え、前記移動端末は、第1の基地局に対し第2の測位期間内に少なくもそれぞれ1回の信号電波を送信する手段を備え、前記測位サーバは、前記第1の測位期間内に、前記第1の基地局と前記第2の基地局群から受信した各基地局の送信時刻と受信時刻を用いて、スケールとオフセットを決定する手段と、前記第2の測位期間内に、前記移動端末からの信号電波の受信時刻を、前記決定したスケールとオフセットを用いて、前記第1の基地局の時刻に換算した時刻を決定する手段と、前記第2の測位期間内に、前記移動端末から所定の基地局への伝播遅延時間と、前記移動端末から少なくも2つの前記所定の基地局以外の基地局までの伝播遅延時間の差を決定する手段と、前記第2の測位期間内に、前記決定された少なくも2つの遅延時間の差と、前記第1の基地局および前記第2の基地局群の位置座標を用いて、前記移動端末の位置座標を決定する手段と、を備えたことを特徴とする請求項1記載の無線測位システムを用いる。
(1) In the present invention, in the wireless positioning system that performs positioning of a mobile terminal by communication between a first base station and a second base station group including at least two base stations, the first base station Comprises means for transmitting at least one signal radio wave to the second base station group, and the second base station group transmits at least one signal radio wave to the first base station. Means for transmitting, the radio positioning system further using the transmission time and reception time of the signal radio wave measured at each base station, each time step of the second base station group and the Means for determining a time step ratio (hereinafter referred to as scale) of the first base station, a time difference between each time of the second base station group and the time of the first base station (hereinafter referred to as offset), and the determination The time of the second base station group using the scale and offset Means for determining a time converted to the time of the first base station, and converting the time of receiving the signal radio wave broadcast from the mobile terminal at each base station to the time of the first base station Or the time when the mobile terminal receives the signal radio wave transmitted from the base station to the mobile terminal at a predetermined time difference, or the time converted to the time of the first base station, or Means for determining a difference between a propagation delay time to the mobile terminal and a propagation delay time from the mobile terminal to at least two base stations other than the predetermined base station, using the time received by the mobile terminal. Means for determining a position coordinate of the mobile terminal using the difference between the determined at least two delay times and the position coordinates of the first base station and the second base station group; Wireless positioning characterized by having Use the system.
(2) In the present invention, the wireless positioning system includes a first base station, a second base station group including at least two base stations, a mobile terminal, and a positioning server, and the first base station And the second base station group, respectively, a time for transmitting a signal radio wave, a means for holding a time for receiving the signal radio wave, a time for transmitting the held signal radio wave, and a time for receiving the signal radio wave And means for transmitting the signal radio wave to the second base station group at least twice within the first positioning period. The second base station group includes means for transmitting at least one signal radio wave to the first base station within the first positioning period. Means for transmitting at least one signal radio wave to the base station within the second positioning period The positioning server determines a scale and an offset using the transmission time and the reception time of each base station received from the first base station and the second base station group within the first positioning period. And a time obtained by converting the reception time of the signal radio wave from the mobile terminal into the time of the first base station using the determined scale and offset within the second positioning period. Means, a propagation delay time from the mobile terminal to a predetermined base station, and a propagation delay time from the mobile terminal to at least two base stations other than the predetermined base station within the second positioning period. Using the means for determining the difference, the difference between the at least two delay times determined within the second positioning period, and the position coordinates of the first base station and the second base station group; And means for determining a position coordinate of the mobile terminal; The wireless positioning system according to
好ましくは、前記無線測位システムは、さらに、前記測位サーバで求められた前記移動端末位置座標を、識別された特定の移動端末のユーザに、前記基地局の少なくも1つを介して伝える手段、あるいは、識別された特定の固定端末のユーザに、測位サーバに接続されたネットワークを介して伝える手段、を備えたことを特徴とする請求項2記載の無線測位システムを用いる。
Preferably, the wireless positioning system further includes means for transmitting the mobile terminal position coordinates determined by the positioning server to a user of the identified specific mobile terminal via at least one of the base stations, Alternatively, the wireless positioning system according to
好ましくは、前記無線測位システムは、さらに、前記第1の測位期間を第1の測位周期で繰り返し、前記第2の測位期間を第2の測位周期とし、前記第1の測位周期とは独立に繰り返すことで、前記移動端末の位置座標決定と、前記識別されたユーザへの決定された移動端末位置座標の通知とを、前記第2の測位周期で繰り返すことを特徴とする請求項2記載の無線測位システムを用いる。 Preferably, the wireless positioning system further repeats the first positioning period at a first positioning period, sets the second positioning period as a second positioning period, and is independent of the first positioning period. The position coordinate determination of the mobile terminal and the notification of the determined mobile terminal position coordinate to the identified user are repeated in the second positioning cycle by repeating. Use a wireless positioning system.
好ましくは、前記無線測位システムにおける移動端末は複数とし、それぞれの移動端末が同期、あるいは、非同期でそれぞれ1回の信号電波を送信し、各基地局が受信することにより、それぞれの移動端末の位置座標を決定することを特徴とする請求項2記載の無線測位システムを用いる。
Preferably, there are a plurality of mobile terminals in the wireless positioning system, and each mobile terminal transmits a single signal radio wave synchronously or asynchronously, and each base station receives the signal radio wave so that the position of each mobile terminal is received. The wireless positioning system according to
好ましくは、前記各基地局および移動端末が送信する信号電波は、インパルス化された超広帯域無線信号であることを特徴とする請求項2記載の無線測位システムを用いる。
Preferably, the radio positioning system according to
好ましくは、前記インパルス化された信号は、所定の擬似ランダムディジタル信号が、任意のディジタル信号によりパルス位置変調され、該パルス位置変調された擬似ランダムディジタル信号のチップ幅の特定位置でインパルス化された信号であることを特徴とする請求項2記載の無線測位システムを用いる。
Preferably, the impulse signal is a pulse position modulated by a predetermined pseudo-random digital signal by an arbitrary digital signal, and is impulse-generated at a specific position of the chip width of the pulse position-modulated pseudo-random digital signal. The wireless positioning system according to
好ましくは、前記所定の擬似ランダムディジタル信号は、リードソロモン符号によりパルス位置変調された信号であることを特徴とする請求項2記載の無線測位システムを用いる。
Preferably, the wireless positioning system according to
好ましくは、前記各基地局および移動端末が送信するインパルス化された信号は、所定の帯域通過濾波器で帯域制限され送信されることを特徴とする請求項2記載の無線測位システムを用いる。
Preferably, the radio positioning system according to
好ましくは、前記無線測位システムは、前記各基地局における信号電波の送信時刻の決定を、各基地局がそれぞれ備えたタイマーを基準として行う手段と、前記各基地局における信号電波の受信時刻の決定を、各基地局で受信し検出した信号と、各基地局に備えた擬似ランダムディジタル信号との相関による時間比較において、各基地局がそれぞれ備えたタイマーを基準とした時刻決定により行う手段と、を備えたことを特徴とする請求項2記載の無線測位システムを用いる。
(3)本発明では、無線測位システムは、第1の基地局と、少なくも2つの基地局を含む第2の基地局群と、移動端末と、測位サーバを備え、該第1の基地局と該第2の基地局群は、それぞれ、信号電波を送信した時刻と、信号電波を受信した時刻を保持する手段と、前記保持した信号電波を送信した時刻と、前記信号電波を受信した時刻を測位サーバに送信する手段と、を備え、前記第1の基地局は、第1の測位期間内に、前記第2の基地局群に対して、それぞれ少なくも2回の信号電波送信を行う手段を備え、前記第2の基地局群のそれぞれは、前記第1の測位期間内に、前記第1の基地局に対して少なくも1回の信号電波を送信する手段を備え、前記第1の基地局は、前記第2の基地局群に対して、第2の測位期間内にそれぞれ少なくも2回の信号電波の同報送信を行う手段を備え、前記移動端末は、前記第1の基地局と前記第2の基地局群に、第3の測位期間内に少なくも1回の信号電波信号電波を同報送信する手段を備え、前記測位サーバは、前記第2の測位期間内に、前記第1の基地局と前記第2の基地局群から受信した各基地局の送信時刻と受信時刻を用いて、前記第2の基地局群のスケールと、オフセットを決定する手段と、前記第3の測位期間内に、前記移動端末からの信号電波の受信時刻を、前記決定したスケールと、オフセットを用いて、前記第1の基地局の時刻に換算した時刻を決定する手段と、前記第3の測位期間内に、前記移動端末から所定の基地局への伝播遅延時間と、前記移動端末から少なくも2つの前記所定の基地局以外の基地局までの伝播遅延時間の差を決定する手段と、前記第3の測位期間内に、前記決定された少なくも2つの遅延時間の差と、前記第1の基地局および前記第2の基地局群の位置座標を用いて、前記移動端末の位置座標を決定する手段と、を備えたことを特徴とする請求項1記載の無線測位システムを用いる。
好ましくは、前記無線測位システムは、さらに、前記測位サーバが、前記第2の測位期間で求める第2の基地局群のスケールとオフセットは、前記第1の測位期間内における各基地局の送信時刻と受信時刻と、前記第2の測位期間内における前記第1の基地局が、前記第2の基地局群に対して行う2回を超える同報送信における各基地局の送信時刻と受信時刻を用いて、最小2乗法により決定する手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の無線測位システムを用いる。
Preferably, the wireless positioning system determines a transmission time of the signal radio wave at each base station based on a timer provided in each base station, and determines a reception time of the signal radio wave at each base station In the time comparison based on the correlation between the signal received and detected at each base station and the pseudo-random digital signal provided in each base station, means for performing time determination based on the timer provided in each base station, The wireless positioning system according to
(3) In the present invention, the wireless positioning system includes a first base station, a second base station group including at least two base stations, a mobile terminal, and a positioning server, and the first base station And the second base station group, respectively, a time for transmitting a signal radio wave, a means for holding a time for receiving the signal radio wave, a time for transmitting the held signal radio wave, and a time for receiving the signal radio wave For transmitting to the positioning server, the first base station performs at least two signal radio wave transmissions to the second base station group within the first positioning period, respectively. Each of the second base station groups includes means for transmitting at least one signal radio wave to the first base station within the first positioning period. Each of the base stations has at least a second positioning period within the second positioning period with respect to the second base station group. Means for performing broadcast transmission of the signal radio wave twice, and the mobile terminal transmits at least one signal radio wave to the first base station and the second base station group within a third positioning period. Means for broadcasting signal radio waves, wherein the positioning server receives and transmits the transmission time and reception of each base station received from the first base station and the second base station group within the second positioning period. Using the time, the scale of the second base station group, the means for determining the offset, the time of receiving the signal radio wave from the mobile terminal within the third positioning period, the determined scale, Means for determining a time converted to the time of the first base station using an offset, a propagation delay time from the mobile terminal to a predetermined base station within the third positioning period, and the mobile terminal Propagation delay to at least two base stations other than the predetermined base station Means for determining a difference between, a difference between the determined at least two delay times, and position coordinates of the first base station group and the second base station group within the third positioning period. The wireless positioning system according to
Preferably, in the wireless positioning system, the scale and offset of the second base station group obtained by the positioning server in the second positioning period are the transmission times of the respective base stations within the first positioning period. And the reception time, and the transmission time and the reception time of each base station in the broadcast transmission more than twice performed by the first base station for the second base station group in the second positioning period. The wireless positioning system according to
好ましくは、前記無線測位システムにおける移動端末は複数とし、それぞれの移動端末が同期、あるいは、非同期でそれぞれ1回の信号電波を送信し、各基地局が受信することにより、それぞれの移動端末の位置座標を決定することを特徴とする請求項1記載の無線測位システムを用いる。
好ましくは、前記無線測位システムは、さらに、第3の測位期間内に、前記測位サーバで求められた前記移動端末位置座標を、識別された特定の移動端末のユーザに、前記基地局の少なくも1つを介して伝える手段、あるいは、識別された特定の固定端末のユーザに、測位サーバに接続されたネットワークを介して伝える手段、を備えたことを特徴とする請求項1記載の無線測位システムを用いる。
Preferably, there are a plurality of mobile terminals in the wireless positioning system, and each mobile terminal transmits a single signal radio wave synchronously or asynchronously, and each base station receives the signal radio wave so that the position of each mobile terminal is received. The wireless positioning system according to
Preferably, the wireless positioning system further transmits the mobile terminal position coordinates obtained by the positioning server to a user of the identified specific mobile terminal at least of the base station within a third positioning period. The wireless positioning system according to
好ましくは、前記無線測位システムは、さらに、前記第1の測位期間と、前記第2の測位期間との総和を第1の測位周期として繰り返し、前記第3の測位期間を第2の測位周期とし、前記第1の測位周期とは独立に繰り返すことで、前記前記移動端末の位置座標決定と、前記識別されたユーザへの該移動端末位置座標の通知とを、第2の測位周期で繰り返すことを特徴とする請求項1記載の無線測位システムを用いる。
Preferably, the wireless positioning system further repeats a sum of the first positioning period and the second positioning period as a first positioning period, and sets the third positioning period as a second positioning period. By repeating independently of the first positioning cycle, the determination of the position coordinates of the mobile terminal and the notification of the mobile terminal position coordinates to the identified user are repeated at the second positioning cycle. The wireless positioning system according to
好ましくは、前記無線測位システムは、さらに、前記第1の測位期間にて前記第2の基地局群のスケールと、オフセットの初期設定を行った後に、前記第2の測位期間を第1の測位周期で繰り返し、前記第3の測位期間を第2の測位周期とし、前記第1の測位周期とは独立に繰り返すことで、前記移動端末の位置座標決定と、前記識別されたユーザへの該移動端末位置座標の通知とを、第2の測位周期で繰り返すことを特徴とする請求項1記載の無線測位システムを用いる。
Preferably, the wireless positioning system further performs initial setting of the scale and offset of the second base station group in the first positioning period, and then sets the second positioning period to the first positioning period. It repeats in a cycle, the third positioning period is set as a second positioning cycle, and is repeated independently of the first positioning cycle, thereby determining the position coordinates of the mobile terminal and the movement to the identified user. 2. The wireless positioning system according to
好ましくは、前記無線測位システムは、さらに、前記第1の測位期間を、前記第1の測位周期の整数倍の初めに挿入した第3の測位周期を備え、該第3の測位周期ごとに第2の基地局群のそれぞれのスケールとオフセットを更新し、前記移動端末の位置座標決定と、前記識別されたユーザへの決定された移動端末位置座標の通知とを繰り返すことを特徴とする請求項1記載の無線測位システムを用いる。
(4)本発明では、無線測位システムは、第1の基地局と、少なくも2つの基地局を含む第2の基地局群と、移動端末と、測位サーバを備え、該第1の基地局と該第2の基地局群は、それぞれ、信号電波を送信した時刻と、信号電波を受信した時刻を保持する手段と、前記保持した信号電波を送信した時刻と、前記信号電波を受信した時刻を測位サーバに送信する手段と、を備え、前記第1の基地局は、第1の測位期間内に、前記第2の基地局群に対して、それぞれ少なくも2回の信号電波を送信し、該2回の信号電波の送信のうち少なくも1回を同報送信する手段を備え、前記第2の基地局群のそれぞれは、前記第1の測位期間内に、前記第1の基地局に対して少なくも1回の信号電波を送信する手段を備え、前記移動端末は、前記第1の基地局と前記第2の基地局群に、第2の測位期間内に少なくも1回の信号電波信号電波を同報送信する手段を備え、前記測位サーバは第1の測位期間内に、前記第1の基地局と前記第2の基地局群から受信した各基地局の送信時刻と受信時刻を用いて、前記第2の基地局群のスケールと、オフセットを決定する手段と、前記第2の測位期間内に、前記移動端末からの信号電波の受信時刻を、前記前記決定したスケールと、オフセットを用いて、前記第1の基地局の時刻に換算した時刻を決定する手段と、前記第2の測位期間内に、所定の基地局への伝播遅延時間と、前記移動端末から少なくも2つの前記所定の基地局以外の基地局までの伝播遅延時間の差を決定する手段と、前記第2の測位期間内に、前記決定された少なくも2つの遅延時間の差と、前記第1の基地局および前記第2の基地局群の位置座標を用いて、前記移動端末の位置座標を決定する手段と、を備えたことを特徴とする請求項1記載の無線測位システムを用いる。
好ましくは、前記無線測位システムは、さらに、前記第1の基地局は、前記第2の基地局群に対して、第3の測位期間内にそれぞれ少なくも1回の信号電波の同報送信を行う手段を備え、前記測位サーバが、前記第3の測位期間で求める第2の基地局群のスケールとオフセットは、前記第1の測位期間内における各基地局の送信時刻と受信時刻と、前記第3の測位期間内における前記第1の基地局が、前記第2の基地局群に対して行う1回を超える同報送信における各基地局の送信時刻と受信時刻を用いて、最小2乗法により決定する手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の無線測位システムを用いる。
Preferably, the wireless positioning system further includes a third positioning cycle in which the first positioning period is inserted at the beginning of an integer multiple of the first positioning cycle, and the first positioning period is changed every third positioning cycle. 2. The scale and offset of each of the two base station groups are updated, and the position coordinate determination of the mobile terminal and the notification of the determined mobile terminal position coordinate to the identified user are repeated. 1 is used.
(4) In the present invention, the wireless positioning system includes a first base station, a second base station group including at least two base stations, a mobile terminal, and a positioning server, and the first base station And the second base station group, respectively, a time for transmitting a signal radio wave, a means for holding a time for receiving the signal radio wave, a time for transmitting the held signal radio wave, and a time for receiving the signal radio wave Means for transmitting to the positioning server, wherein the first base station transmits at least two signal radio waves to the second base station group within the first positioning period. Means for broadcasting at least one of the two transmissions of the signal radio wave, and each of the second base station groups includes the first base station within the first positioning period. Means for transmitting at least one signal radio wave for the mobile terminal. Means for broadcasting the station and the second base station group at least once in the second positioning period, the positioning server within the first positioning period, Means for determining the scale and offset of the second base station group using the transmission time and the reception time of each base station received from one base station and the second base station group; Means for determining a time in which a reception time of a signal radio wave from the mobile terminal is converted into a time of the first base station using the determined scale and an offset within a positioning period; Means for determining a difference between a propagation delay time to a predetermined base station and a propagation delay time from the mobile terminal to at least two base stations other than the predetermined base station within the positioning period of The difference between at least two delay times determined within the positioning period of 2. The wireless positioning system according to
Preferably, in the wireless positioning system, the first base station further transmits at least one signal radio wave within the third positioning period to the second base station group. A scale and offset of the second base station group determined by the positioning server in the third positioning period, the transmission time and reception time of each base station in the first positioning period, The least square method using the transmission time and reception time of each base station in the broadcast transmission more than once performed by the first base station for the second base station group in the third positioning period. The wireless positioning system according to
好ましくは、前記無線測位システムにおける移動端末は複数とし、それぞれの移動端末が同期、あるいは、非同期でそれぞれ1回の信号電波を送信し、各基地局が受信することにより、それぞれの移動端末の位置座標を決定することを特徴とする請求項1記載の無線測位システムを用いる。
好ましくは、前記無線測位システムは、さらに、第2の測位期間内に、前記測位サーバで求められた前記移動端末位置座標を、識別された特定の移動端末のユーザに、前記基地局の少なくも1つを介して伝える手段、あるいは、識別された特定の固定端末のユーザに、測位サーバに接続されたネットワークを介して伝える手段、を備えたことを特徴とする請求項1記載の無線測位システムを用いる。
Preferably, there are a plurality of mobile terminals in the wireless positioning system, and each mobile terminal transmits a single signal radio wave synchronously or asynchronously, and each base station receives the signal radio wave so that the position of each mobile terminal is received. The wireless positioning system according to
Preferably, the wireless positioning system further transmits the mobile terminal position coordinates obtained by the positioning server within a second positioning period to a user of the identified specific mobile terminal at least of the base station. The wireless positioning system according to
好ましくは、前記無線測位システムは、さらに、前記第1の測位期間を第1の測位周期で繰り返し、前記第2の測位期間を第2の測位周期とし、前記第1の測位周期とは独立に繰り返すことで、前記移動端末の位置座標決定と、前記識別されたユーザへの該移動端末位置座標の通知とを、第2の測位周期で繰り返すことを特徴とする請求項1記載の無線測位システムを用いる。
Preferably, the wireless positioning system further repeats the first positioning period at a first positioning period, sets the second positioning period as a second positioning period, and is independent of the first positioning period. 2. The wireless positioning system according to
好ましくは、前記無線測位システムは、前記第1の測位期間にて前記第2の基地局群のスケールと、オフセットの初期設定を行った後に、前記第3の測位期間を第1の測位周期で繰り返し、前記第2の測位期間を第2の測位周期とし、前記第3の測位周期とは独立に繰り返すことで、前記移動端末の位置座標決定と、前記識別されたユーザへの該移動端末位置座標の通知とを、第2の測位周期で繰り返すことを特徴とする請求項1記載の無線測位システムを用いる。
Preferably, the wireless positioning system performs initial setting of the scale and offset of the second base station group in the first positioning period, and then performs the third positioning period in the first positioning period. Repeatedly, the second positioning period is set as the second positioning period, and the position determination of the mobile terminal is determined and the mobile terminal position to the identified user is repeated independently of the third positioning period. 2. The wireless positioning system according to
好ましくは、前記無線測位システムは、前記第1の測位期間を、前記第1の測位周期の整数倍の初めに挿入した第3の測位周期を備え、該第3の測位周期ごとに第2の基地局群のそれぞれのスケールとオフセットを更新し、前記移動端末の位置座標決定と、前記識別されたユーザへの決定された移動端末位置座標の通知とを繰り返すことを特徴とする請求項1記載の無線測位システムを用いる。
また本発明では、無線測位システムは、第1の基地局と、少なくも2つの基地局を含む第2の基地局群と、移動端末と、測位サーバを備え、前記第1の基地局と該第2の基地局群は、それぞれ、信号電波を送信した時刻と、信号電波を受信した時刻を保持する手段と、それぞれ保持した信号電波を送信した時刻と、前記信号電波を受信した時刻を測位サーバに送信する手段と、を備え、前記移動端末は信号電波を受信した時刻を保持する手段と、前記保持した信号電波を受信した時刻を測位サーバに送信する手段と、を備え、前記第1の基地局は、第1の測位期間内に、前記第2の基地局群と移動端末に対して、それぞれ少なくも2回の信号電波を送信し、前記第2の基地局群のそれぞれは、前記第1の測位期間内に、前記第1の基地局に対して少なくも1回の信号電波を送信する手段を備え、前記測位サーバは、第1の測位期間内に、前記第1の基地局と前記第2の基地局群と移動端末とから受信した、各基地局の送信時刻と受信時刻と移動端末の受信時刻を用いて、前記第2の基地局群と移動端末のスケールと、オフセットを決定する手段と、前記決定した各スケールと、オフセットと、所定の繰り返し時刻を用いて、移動端末に対し各基地局が同時に、あるいは、既知の時間差を持って送信する時刻を決定し各基地局に通知する手段と、を備え、各基地局は、第2の測位期間内に、前記測位サーバから通知された、移動端末に対し各基地局が同時に、あるいは、既知の時間差を持って送信する時刻に、移動端末に対し信号電波を送信する手段を備え、移動端末は、第2の測位期間内に前記各基地局から受信したそれぞれの信号電波の受信時刻を、少なくも1つの基地局を介して、前記測位サーバに通知する手段を備え、前記測位サーバは、第2の測位期間内に、前記移動端末から通知された、前記移動端末が各基地局から信号電波を受信したそれぞれの時刻と、前記決定された移動端末のスケールを用い、前記移動端末から所定の基地局への伝播遅延時間と、前記移動端末から少なくも2つの前記所定の基地局以外の基地局までの伝播遅延時間の差を決定する手段と、前記決定された少なくも2つの遅延時間の差と、前記第1の基地局および前記第2の基地局群の位置座標を用いて、前記移動端末の位置座標を決定する手段と、を備えたことを特徴とする請求項1記載の無線測位システムを用いる。
好ましくは、前記無線測位システムは、さらに、前記第1の基地局は、前記第2の基地局群と移動端末に対して、第3の測位期間内にそれぞれ少なくも1回の信号電波の同報送信を行う手段を備え、前記測位サーバが、前記第2の基地局群と移動端末から受信した、前記第1の測位期間で求めた送信時刻と受信時刻と、前記第1の基地局が前記第2の基地局群と移動端末に対して行う1回を超える同報送信における送信時刻と受信時刻とを用いて、スケールとオフセットを最小2乗法により決定する手段を、備えたことを特徴とする請求項1記載の無線測位システムを用いる。
Preferably, the wireless positioning system includes a third positioning period in which the first positioning period is inserted at the beginning of an integer multiple of the first positioning period, and a second positioning period is provided for each third positioning period. The scale and offset of each base station group are updated, and the position coordinate determination of the mobile terminal and the notification of the determined mobile terminal position coordinate to the identified user are repeated. Using a wireless positioning system.
According to the present invention, the wireless positioning system includes a first base station, a second base station group including at least two base stations, a mobile terminal, and a positioning server. Each of the second base station groups measures the time at which the signal radio wave is transmitted, the means for holding the time at which the signal radio wave is received, the time at which the signal radio wave is transmitted, and the time at which the signal radio wave is received. Means for transmitting to the server, and the mobile terminal comprises means for holding the time of receiving the signal radio wave, and means for transmitting the time of receiving the held signal radio wave to the positioning server, The base station transmits at least two signal radio waves to the second base station group and the mobile terminal within the first positioning period, and each of the second base station group Within the first positioning period, for the first base station Means for transmitting at least one signal radio wave, and the positioning server received from the first base station, the second base station group, and the mobile terminal within a first positioning period, Using the transmission time and reception time of each base station and the reception time of the mobile terminal, the scale of the second base station group and the mobile terminal, means for determining an offset, each of the determined scale, and offset, Means for determining the time at which each base station transmits to a mobile terminal at the same time or with a known time difference and notifying each base station using a predetermined repetition time, and each base station Means for transmitting a signal radio wave to the mobile terminal at the time when each base station transmits to the mobile terminal simultaneously or with a known time difference notified from the positioning server within 2 positioning periods; The mobile terminal is in the second positioning period And means for notifying the positioning server of the reception time of each signal radio wave received from each base station via at least one base station, the positioning server within a second positioning period. Propagation delay from the mobile terminal to the predetermined base station using the time when the mobile terminal received the signal radio wave from each base station and the scale of the determined mobile terminal notified from the mobile terminal Means for determining a difference in propagation delay time from the mobile terminal to at least two base stations other than the predetermined base station; a difference between the determined at least two delay times; The wireless positioning system according to
Preferably, in the wireless positioning system, the first base station further transmits at least one signal radio wave within the third positioning period to the second base station group and the mobile terminal. Means for transmitting a report, the positioning server received from the second base station group and the mobile terminal, the transmission time and the reception time obtained in the first positioning period, and the first base station Means for determining a scale and an offset by a least-squares method using a transmission time and a reception time in broadcast transmission more than once performed for the second base station group and the mobile terminal. The wireless positioning system according to
好ましくは、前記無線測位システムにおける移動端末は複数とし、各基地局が各移動端末に対し少なくも1回の信号を各移動端末ごとに個別に、あるいは、同報的に信号電波を送信し、該各移動端末が受信した時刻と、各基地局の位置座標を用いて、測位サーバが複数移動端末の位置座標を決定することを特徴とする請求項1記載の無線測位システムを用いる。
好ましくは、前記無線測位システムは、さらに、第2の測位期間内に、前記測位サーバで求められた前記移動端末の位置座標を、識別された特定の移動端末のユーザに、前記基地局の少なくも1つを介して伝える手段あるいは、識別された特定の固定端末のユーザに、測位サーバに接続されたネットワークを介して伝える手段、を備えたことを特徴とする請求項1記載の無線測位システムを用いる。
Preferably, there are a plurality of mobile terminals in the wireless positioning system, and each base station transmits at least one signal to each mobile terminal individually for each mobile terminal or broadcasts signal radio waves, 2. The wireless positioning system according to
Preferably, in the second positioning period, the wireless positioning system further transmits the position coordinates of the mobile terminal obtained by the positioning server to a user of the identified specific mobile terminal so that the number of the base stations is small. 2. The wireless positioning system according to
好ましくは、前記無線測位システムは、さらに、前記第1の測位期間を第1の測位周期として繰り返し、前記第2の測位期間を第2の測位周期とし、前記第1の測位周期とは独立に繰り返すことで、前記移動端末の位置座標決定と、前記識別されたユーザへの該移動端末位置座標の通知とを、第2の測位周期で繰り返すことを特徴とする請求項1記載の無線測位システムを用いる。
Preferably, the wireless positioning system further repeats the first positioning period as a first positioning period, sets the second positioning period as a second positioning period, and is independent of the first positioning period. 2. The wireless positioning system according to
好ましくは、前記無線測位システムは、前記第1の測位期間にて前記第2の基地局群と前記移動端末のスケールと、オフセットの初期設定を行った後に、前記第3の測位期間を第1の測位周期で繰り返し、前記第23の測位期間を第2の測位周期とし、前記第1の測位周期とは独立に繰り返すことで、前記移動端末の位置座標決定と、前記識別されたユーザへの該移動端末位置座標の通知とを、第2の測位周期で繰り返すことを特徴とする請求項1記載の無線測位システムを用いる。
Preferably, the wireless positioning system performs initial setting of the scale and offset of the second base station group and the mobile terminal in the first positioning period, and then sets the third positioning period to the first positioning period. The positioning period of the mobile terminal is determined as a second positioning period, and the positioning period is determined independently of the first positioning period. The wireless positioning system according to
好ましくは、前記無線測位システムは、前記第1の測位期間を、前記第1の測位周期の整数倍の初めに挿入した第3の測位周期を備え、該第3の測位周期ごとに第2の基地局群と前記移動端末のそれぞれのスケールとオフセットを更新し、前記移動端末の位置座標決定と、前記識別されたユーザへの決定された移動端末位置座標の通知とを繰り返すことを特徴とする請求項1記載の無線測位システムを用いる。
Preferably, the wireless positioning system includes a third positioning period in which the first positioning period is inserted at the beginning of an integer multiple of the first positioning period, and a second positioning period is provided for each third positioning period. The scale and offset of each of the base station group and the mobile terminal are updated, and the position coordinate determination of the mobile terminal and the notification of the determined mobile terminal position coordinate to the identified user are repeated. The wireless positioning system according to
(5) 本発明では、無線測位システムは、第1の基地局と、少なくも2つの基地局を含む第2の基地局群と、移動端末と、測位サーバを備え、前記第1の基地局と該第2の基地局群は、それぞれ、信号電波を送信した時刻と、信号電波を受信した時刻を保持する手段と、それぞれ保持した信号電波を送信した時刻と、前記信号電波を受信した時刻を測位サーバに送信する手段と、を備え、前記移動端末は信号電波を受信した時刻と、第1の基地局から送信された第1の基地局の送信時刻を保持する手段を備え、前記第1の基地局は、第1の測位期間内に、前記第2の基地局群と移動端末に対して、それぞれ少なくも2回の信号電波を送信し、前記第2の基地局群のそれぞれは、前記第1の測位期間内に、前記第1の基地局に対して少なくも1回の信号電波を送信する手段を備え、前記測位サーバは、第1の測位期間内に、前記第1の基地局と前記第2の基地局群から受信した、各基地局の送信時刻と受信時刻とを用いて、前記第2の基地局群のスケールと、オフセットを決定する手段と、前記決定した各スケールと、オフセットと、所定の繰り返し時刻を用いて、移動端末に対し各基地局が同時に、あるいは、既知の時間差を持って送信する時刻を決定し各基地局に通知する手段とを備え、前記移動端末は、第1の測位期間内に、前記第1の基地局の送信時刻と該移動端末の受信時刻を用い、該移動端末のスケールを決定する手段と、を備え、各基地局は、第2の測位期間内に、前記測位サーバから通知された、移動端末に対し各基地局が同時に、あるいは、既知の時間差を持って送信する時刻に、移動端末に対し信号電波を送信する手段を備え、移動端末は、第2の測位期間内に前記各基地局から受信したそれぞれの信号電波の受信時刻と、前記決定された移動端末のスケールを用い、前記移動端末から所定の基地局への伝播遅延時間と、前記移動端末から少なくも2つの前記所定の基地局以外の基地局までの伝播遅延時間の差を決定する手段と、前記決定された少なくも2つの遅延時間の差と、前記第1の基地局および前記第2の基地局群の位置座標を用いて、前記移動端末の位置座標を決定する手段と、を備えたことを特徴とする請求項1記載の無線測位システムを用いる。
好ましくは、前記無線測位システムは、さらに、前記第1の基地局は、前記第2の基地局群と移動端末に対して、第3の測位期間内にそれぞれ少なくも1回の信号電波の同報送信を行う手段を備え、前記測位サーバが、前記第2の基地局群から受信した、前記第1の測位期間で求めた送信時刻と受信時刻と、前記第3の測位期間内における前記第1の基地局が前記第2の基地局群に対して行う1回を超える同報送信における送信時刻と受信時刻とを用いて、スケールとオフセットを最小2乗法により決定する手段を備え、前記移動端末が、前記第1の測位期間と、第3の測位時刻で求めた第1の基地局の送信時刻と、該移動端末の受信時刻とを用いて、スケールを最小2乗法により決定する手段と、を備えたことを特徴とする請求項1記載の無線測位システムを用いる。
(5) In the present invention, a wireless positioning system includes a first base station, a second base station group including at least two base stations, a mobile terminal, and a positioning server, and the first base station And the second base station group, respectively, the time when the signal radio wave is transmitted, the means for holding the time when the signal radio wave is received, the time when the held signal radio wave is transmitted, and the time when the signal radio wave is received Means for transmitting to the positioning server, and the mobile terminal comprises means for holding a time when the signal radio wave is received and a transmission time of the first base station transmitted from the first base station, One base station transmits at least two signal radio waves to the second base station group and the mobile terminal within the first positioning period, and each of the second base station group , At least once for the first base station within the first positioning period. Means for transmitting a signal radio wave, and the positioning server receives a transmission time and a reception time of each base station received from the first base station and the second base station group within a first positioning period. Each base station simultaneously with respect to the mobile terminal using the scale of the second base station group, means for determining the offset, each determined scale, offset, and a predetermined repetition time, Alternatively, the mobile terminal comprises a means for determining a time for transmission with a known time difference and notifying each base station, and the mobile terminal transmits the transmission time of the first base station and the movement within the first positioning period. Means for determining the scale of the mobile terminal using the reception time of the terminal, and each base station is notified from the positioning server to the mobile terminal during the second positioning period. Send at the same time or with a known time difference Means for transmitting a signal radio wave to the mobile terminal at a time at which the mobile terminal receives the signal radio wave received from each base station within the second positioning period, and the determined mobile terminal Means for determining a difference between a propagation delay time from the mobile terminal to a predetermined base station and a propagation delay time from the mobile terminal to at least two base stations other than the predetermined base station; Means for determining the position coordinates of the mobile terminal using the difference between the determined at least two delay times and the position coordinates of the first base station and the second base station group; The wireless positioning system according to
Preferably, in the wireless positioning system, the first base station further transmits at least one signal radio wave within the third positioning period to the second base station group and the mobile terminal. Means for transmitting a report, wherein the positioning server receives from the second base station group the transmission time and the reception time obtained in the first positioning period, and the second positioning station within the third positioning period. Means for determining a scale and an offset by a least-squares method using a transmission time and a reception time in more than one broadcast transmission performed by one base station to the second base station group; Means for the terminal to determine a scale by a least-squares method using the first positioning period, the transmission time of the first base station obtained at the third positioning time, and the reception time of the mobile terminal; The method according to
好ましくは、前記無線測位システムにおける移動端末は複数とし、各基地局が各移動端末に対し少なくも1回の信号を各端末ごとに個別に、あるいは、同報的に信号電波を送信し、該各移動端末が受信した時刻と、各基地局の位置座標を用いて、各移動端末が各々の位置座標を決定することを特徴とする請求項1記載の無線測位システムを用いる。
Preferably, there are a plurality of mobile terminals in the wireless positioning system, and each base station transmits a signal radio wave to each mobile terminal individually or in a broadcast manner to each mobile terminal, The radio positioning system according to
好ましくは、前記無線測位システムは、さらに、第2の測位期間内に、各移動端末は求めた各々の位置座標を、識別された特定の移動端末のユーザに、前記基地局の少なくも1つを介して伝える手段、あるいは、識別された特定の固定端末のユーザに、測位サーバに接続されたネットワークを介して伝える手段と、前記第1の測位期間を第1の測位周期として繰り返し、前記第2の測位期間を第2の測位周期とし、前記第1の測位周期とは独立に繰り返すことで、前記移動端末の位置座標決定と、前記識別されたユーザへの該移動端末位置座標の通知とを、第2の測位周期で繰り返す手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の無線測位システムを用いる。
Preferably, the wireless positioning system further includes, within a second positioning period, each mobile terminal obtains each position coordinate obtained by at least one of the base stations to the identified specific mobile terminal user. Means for transmitting via a network, or means for transmitting to a user of a specific identified fixed terminal via a network connected to a positioning server, and repeating the first positioning period as a first positioning period, The positioning period of 2 is set as the second positioning period and is repeated independently of the first positioning period, thereby determining the position coordinates of the mobile terminal and notifying the identified user of the position coordinates of the mobile terminal, The wireless positioning system according to
好ましくは、前記無線測位システムは、前記第1の測位期間にて前記第2の基地局群のスケールとオフセットの初期設定と、前記移動端末のスケールの初期設定を行った後に、前記第3の測位期間を第1の測位周期で繰り返し、前記第2の測位期間を第2の測位周期とし、前記第1の測位周期とは独立に繰り返すことで、前記移動端末の位置座標決定と、前記識別されたユーザへの該移動端末位置座標の通知とを、第2の測位周期で繰り返す手段と、前記第1の測位期間を、前記第1の測位周期の整数倍の初めに挿入した第3の測位周期を備え、該第3の測位周期ごとに第2の基地局群のスケールとオフセットと前記移動端末のスケールをそれぞれ更新し、前記移動端末の位置座標決定と、前記識別されたユーザへの決定された移動端末位置座標の通知とを繰り返す手段とを備えたことを特徴とする請求項1記載の無線測位システムを用いる。
好ましくは、前記無線測位システムにおいて、各基地局は、第2の測位期間内に、前記測位サーバから通知された同報の時刻、または、所定の時間差で、前記移動端末に対し信号電波を送信する手段を備え、前記移動端末は、第2の測位期間内に前記各基地局から受信したそれぞれの信号電波の受信時刻を第1の基地局の時刻に換算しないでそのまま用い、前記移動端末から所定の基地局への伝播遅延時間と、前記移動端末から少なくも2つの前記所定の基地局以外の基地局までの伝播遅延時間の差を決定する手段と、前記決定された少なくも2つの遅延時間の差と、前記第1の基地局および前記第2の基地局群の位置座標を用いて、前記移動端末の位置座標を決定する手段と、を備えたことを特徴とする請求項1記載の無線測位システムを用いる。
Preferably, the wireless positioning system performs initial setting of the scale and offset of the second base station group and initial setting of the scale of the mobile terminal in the first positioning period, and then performs the third setting. The positioning period of the mobile terminal is determined and the identification is repeated by repeating the positioning period at a first positioning period, setting the second positioning period as a second positioning period, and repeating independently of the first positioning period. Means for repeating the notification of the mobile terminal position coordinates to the user in the second positioning cycle, and the third positioning period inserted at the beginning of an integral multiple of the first positioning cycle. A positioning cycle is provided, and the scale and offset of the second base station group and the scale of the mobile terminal are updated for each of the third positioning cycles, the position coordinates of the mobile terminal are determined, and the identified user Determined mobile terminal location Using radio positioning system according to
Preferably, in the wireless positioning system, each base station transmits a signal radio wave to the mobile terminal at a broadcast time notified from the positioning server or a predetermined time difference within a second positioning period. The mobile terminal uses the reception time of each signal radio wave received from each base station within the second positioning period as it is without converting it to the time of the first base station, and from the mobile terminal. Means for determining a difference between a propagation delay time to a predetermined base station and a propagation delay time from the mobile terminal to at least two base stations other than the predetermined base station; and the determined at least two delays The means for determining the position coordinate of the said mobile terminal using the time difference and the position coordinate of the said 1st base station and the said 2nd base station group is provided. Use the wireless positioning system Yes.
本発明によれば、複数基地局の時間合せが正確に行えることにより、移動端末の位置の検出が正確に出来る。 According to the present invention, it is possible to accurately detect the position of a mobile terminal by accurately adjusting the time of a plurality of base stations.
以下、図面を参照することにより、本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
この実施例においては、基準となる1つの基地局から他の2つの基地局群に対し、それぞれ2回の送信と、他の2つの基地局群から基準の基地局にそれぞれ1回の信号を送信することにより、3つの基地局の時間合わせを行い、各基地局が移動端末から受信した時刻を用いて移動端末の位置を検出する。 In this embodiment, two transmissions are performed from one base station serving as a reference to the other two base station groups, and one signal is transmitted from each of the other two base station groups to the reference base station. By transmitting, the time of three base stations is adjusted, and the position of the mobile terminal is detected using the time received by each base station from the mobile terminal.
・「実施例1の無線測位システムの構成」
本実施例における無線測位システムの構成を図3に示す。
・ "Configuration of Wireless Positioning System of Example 1"
The configuration of the wireless positioning system in the present embodiment is shown in FIG.
図3において、301は基準となる基地局A、302は基地局B、303は基地局C、304は移動端末M、<1>、<3>は基地局A301から基地局B302への送信ルート、<2>は基地局B302から基地局A301への送信ルート、<4>、<6>は基地局A301から基地局C303への送信ルート、<6>は基地局C303から基地局A301への送信ルート、<7>は移動端末M304から基地局A、基地局B、基地局Cへの同時送信ルートをそれぞれ示す。
In FIG. 3,
図4は、図3における基地局A301、基地局B302、移動端末M304の関係を詳細に示したもので、各遅延時間を示す。図4において、図3と同じものは同一の番号を付してある。 FIG. 4 shows in detail the relationship among the base station A301, base station B302, and mobile terminal M304 in FIG. 3, and shows each delay time. 4, the same components as those in FIG. 3 are given the same numbers.
図4において、411は基地局Aの送信アンテナ、412は基地局A301の受信アンテナ、413は基地局B302の受信アンテナ、414は基地局B302の送信アンテナ、415は移動端末M304の送信アンテナ、Tta、Traは基地局A301における内部タイマーから、送信アンテナ411までの遅延時間と受信アンテナ412までの遅延時間、Ttb、Trbは基地局B302における内部タイマーから、送信アンテナ414までの遅延時間と受信アンテナ413までの遅延時間、Ttmは移動端末M304における内部タイマーから、送信アンテナ415までの遅延時間、Tpabは基地局A301の送信アンテナから基地局B302の受信アンテナ413までの伝播遅延時間、Tpmaは移動端末M304の送信アンテナ415から基地局A301の受信アンテナ412までの伝播遅延時間、Tpmbは移動端末M304の送信アンテナ415から基地局B302の受信アンテナ413までの伝播遅延時間をそれぞれ示す。
In FIG. 4, 411 is a transmission antenna of the base station A, 412 is a reception antenna of the base station A301, 413 is a reception antenna of the base station B302, 414 is a transmission antenna of the base station B302, 415 is a transmission antenna of the mobile terminal M304, T ta, T ra is the internal timer at the base station A301, the delay time until the delay time and the receive
・「実施例1の移動端末から各基地局までの到達時間差決定方法」
図4により、各基地局で時間合せを行い、移動端末M304から、各基地局までの到達時間差を求める方法を説明する。
・ "Method of determining arrival time difference from mobile terminal to each base station in
With reference to FIG. 4, a method will be described in which time adjustment is performed at each base station and the arrival time difference from the mobile terminal M304 to each base station is obtained.
基地局A301、基地局B302、移動端末M304は、それぞれ内部にタイマーを備え、信号を送信した時刻と信号を受信した時刻を測定することが出来る。ただし、3つのタイマーは完全に同じ時刻を示すことが出来ないので、基地局A301のタイマーを基準として、基地局B302、移動端末M304のタイマーの時刻を校正することとする。 Each of the base station A301, the base station B302, and the mobile terminal M304 has a timer therein, and can measure the time when the signal is transmitted and the time when the signal is received. However, since the three timers cannot indicate the exact same time, the timer times of the base station B302 and the mobile terminal M304 are calibrated with reference to the timer of the base station A301.
ある事象が起きた時刻(同一時刻)が、基地局A301のタイマーでTbと測定され、基地局B302のタイマーでTb‘と測定されたとすると、(1)式の関係となる。
Assuming that the time (same time) when an event occurs is measured as T b by the timer of the
ただし、Sbは基地局Bタイマーの基地局Aタイマーに対するスケール(時間刻み)比、Tobは基地局Bタイマーの基地局Aタイマーに対するオフセット(絶対時刻の差)をそれぞれ示す。即ち、基地局B302で測定された時刻は、(1)式により基地局A301の時間(以下基準時間と称す)に変換される。 However, S b scale (time step) ratio to the base station A timer of the base station B timer, T ob denotes a offset (difference between the absolute time) for the base station A timer of the base station B timer. That is, the time measured at the base station B302 is converted into the time of the base station A301 (hereinafter referred to as the reference time) by the equation (1).
移動端末M304から、基地局A301と基地局B302までの到達時間差を求める。図3の送信ルート<7>により移動端末M304から、基準時間の時刻Tmで電波信号を送信し、基地局A301と基地局B302で受信すると、基地局A301で測定される(基準時間に等しい)受信時刻Tamは(2)式となる。
The arrival time difference from the mobile terminal M304 to the base station A301 and the base station B302 is obtained. From the mobile terminal M304 by sending
基地局B302で標準時間による仮想の時刻Tbmで受信したとし、(1)式により基地局B302で実際に測定された(基準時間とは異なる)受信時刻Tbm’で表すと(3)式となる。 In the base station B302 and received at virtual time T bm by standard time, expressed in (1) was actually measured at the base station B302 by formula (different from the reference time) reception time T bm '(3) formula It becomes.
(2)式から(3)式の右側2辺を引き算すると、移動端末M304から基地局A301までの遅延時間Tpmaと、移動端末M304から基地局B302までの遅延時間Tpmbの差が求まり、Tra=Trbと想定すると(4)が得られる。 (2) Subtracting (3) the right two sides from equation delay time T pma from the mobile terminal M304 to the base station A301, Motomari the difference in delay time T pmb from the mobile terminal M304 to the base station B302, Assuming that T ra = T rb , (4) is obtained.
(4)式より、求める到達時間差(Tpma−Tpmb)は、基地局A301で測定された受信時刻Tam、基地局B302で測定された受信時刻Tbm’および、基地局B302のタイマーに関する定数Sb、Tobにより求まる。
From equation (4), the required arrival time difference (T pma −T pmb ) is related to the reception time T am measured at the
同様にして、送信ルート<7>により移動端末M304から、基地局A301と基地局C303までの到達時間差(Tpma−Tpmc)が求まり、 Similarly, the arrival time difference (T pma −T pmc ) from the mobile terminal M304 to the base station A301 and the base station C303 is determined by the transmission route <7>.
ただし、Scは基地局Cタイマーの基地局Aタイマーに対するスケール(時間刻み)比、Tocは基地局Cタイマーの基地局Aタイマーに対するオフセット(絶対時刻の差)をそれぞれ示す。
(5)式より、求める到達時間差(Tpma−Tpmc)は、基地局A301で測定された受信時刻Tam、基地局C303で測定された受信時刻Tcm’および、基地局C303のタイマーに関する定数Sc、Tocにより求まる。
However, shows S c is scaled (time step) ratio to the base station A timer of the base station C timer, T oc is the offset for the base station A timer of the base station C timer (the difference in absolute time) respectively.
From the equation (5), the required arrival time difference (T pma −T pmc ) relates to the reception time T am measured at the base station A301, the reception time T cm ′ measured at the base station C303, and the timer of the base station C303. It is obtained by the constants S c and T oc .
次に、基地局B302の定数Sb、Tobおよび、基地局C303の定数Sc、Tocの決定方法を説明する。 Then, the constant S b of base station B302, T ob and constants S c of the base station C303, a method for determining the T oc is described.
まず、基地局B302の定数Sb、Tobを求める。図3の送信ルート<1>で、基地局A301から、基準時間の時刻Ta1で電波信号を送信し、基地局B302において、基地局Bの時刻Tb1’で受信したとすると、
First, the constant S b of base station B302, Request T ob. In the transmission route <1> of FIG. 3, when a radio signal is transmitted from the base station A301 at the reference time T a1 and received at the
ただし、Tdab=Tta+Tpab+Trbで基地局Aのタイマーから基地局Bのタイマーまでの伝播遅延時間の総計。
次に、図3の送信ルート<2>で、基地局B302から、基準時間の時刻Tb2’で電波信号を送信し、基地局A301において、基地局Aの時刻Ta2で受信したとすると、
Where T dab = T ta + T pab + T rb and the total propagation delay time from the base station A timer to the base station B timer.
Next, the transmitting route <2> in FIG. 3, the base station B302, transmits a radio signal at time T b2 'of the reference time, the base station A301, When received at time T a2 of the base station A,
さらに、図3の送信ルート<3>で、基地局A301から、基準時間の時刻Ta3で電波信号を送信し、基地局B302において、基地局Bの時刻Tb3’で受信したとすると、 Furthermore, transmission routes with <3> in FIG. 3, the base station A301, transmits a radio signal at a time T a3 reference time, the base station B302, assuming that received at time T b3 'of the base station B,
(6)、(7)、(8)式において、未知数はSb、Tob、Tdabの3つであり、あとはすべて各基地局の時間で測定された時刻であるから、Sb、Tobが求まり、
(9)、(10)式となる。
In the equations (6), (7), and (8), there are three unknowns, S b , T ob , and T dab , and the rest are times measured at the time of each base station, so S b , Tob is obtained,
(9) and (10).
求まったSb、Tobを(6)式に代入すれば、Tdabが決定できる。 T dab can be determined by substituting the determined S b and T ob into the equation (6).
以上により、基地局A301と基地局B302間の1往復半の通信(図3の送信ルート<1>、<2>、<3>)により、基地局B302のタイマーに関する定数、スケールSbと、オフセットTobが決定できる。決定されたSbとTobを用い、(4)式により、移動端末M304から、基地局A301までと基地局B302までの到達時間差(Tpma−Tpmb)が、各基地局で測定された時刻を用いて計算できる。
Thus, one round trip half of the communication between the base station A301 and base station B302 (
次に、基地局C303の定数Sc、Tocに対しても,前記の基地局B302に対したのと同様の解析により求まる。その結果、基地局A301と基地局C303間の1往復半(図3の送信ルート<4>、<5>、<6>)の通信により、基地局C303のタイマーに関する定数、スケールScと、オフセットTocが決定でき、(11)、(12)式で表される。
Next, the constants S c and T oc of the base station C303 are obtained by the same analysis as that for the base station B302. As a result, one reciprocation half between the base station A301 and base station C303 (
ただし、時刻のサフィックスは、前記と同様に各基地局Aと基地局Bにおける送信ルート<4>、<5>、<6>の測定を示す。 However, the time suffix indicates the measurement of the transmission routes <4>, <5>, and <6> in each base station A and base station B as described above.
以上により、基地局A301と基地局C303間の1往復半の通信(図3の送信ルート<4>、<5>、<6>)により、基地局C303のタイマーに関する定数、スケールScと、オフセットTocが決定できる。決定されたScとTocを用い、(5)式により、移動端末M304から、基地局A301までと基地局C303までの到達時間差(Tpma−Tpmc)が、各基地局で測定された時刻を用いて計算できる。 Thus, the communication of one reciprocation half between the base station A301 and base station C303 (transmission route <4> in FIG. 3, <5>, <6>) by a constant, the scale S c relates timer of the base station C303, An offset Toc can be determined. Using the determined S c and T oc , the arrival time difference (T pma −T pmc ) from the mobile terminal M304 to the base station A301 and the base station C303 was measured at each base station using Equation (5). Can be calculated using time.
・「実施例1の移動端末の位置決定方法」
図5を用いて、移動端末M304の位置を決定する方法を説明する。
・ "Mobile terminal location determination method according to the first embodiment"
A method for determining the position of the mobile terminal M304 will be described with reference to FIG.
図5において、図3と同じものは同一の番号を付してある。基地局A301、基地局B302、基地局C303および移動端末M304の位置座標を、それぞれ(xa、ya)、(xb、yb)、(xc、yc)、(xm、ym)とし、移動端末M304から、基地局A301、基地局B302、基地局C303までの距離をそれぞれ、ra、rb、rcとする。 In FIG. 5, the same components as those in FIG. The position coordinates of the base station A301, the base station B302, the base station C303, and the mobile terminal M304 are respectively represented by (x a , y a ), (x b , y b ), (x c , y c ), (x m , y m ), and the distances from the mobile terminal M304 to the base station A301, the base station B302, and the base station C303 are denoted by r a , r b , and rc, respectively.
各座標と距離の関係は、 The relationship between each coordinate and distance is
また、移動端末M304から、基地局A301までと基地局B302までの距離差dab=ra−rbは、光速をcとすれば、dab=c(Tpma−Tpmb)であるから、rbは(16)式となる。 Further, the distance difference d ab = r a −r b from the mobile terminal M304 to the base station A301 and the base station B302 is d ab = c (T pma −T pmb ), where c is the speed of light. , Rb is given by equation (16).
同様に、移動端末M304から、基地局A301までと基地局C303までの距離差dac=ra−rcは、dac=c(Tpma−Tpmc)であるから、rcは(17)式となる。 Similarly, the mobile terminal M304, the distance difference d ac = r a -r c to the base station C303 to the base station A301, since a d ac = c (T pma -T pmc), r c is (17 ).
(16)、(17)式によるrb、rcを、(14)、(15)式に代入すれば、
(13)、(14)、(15)式から、未知数xm、ym、raを含む連立方程式を表すマトリクスの式(18)が得られる。
(16), the r b, r c by equation (17), (14), by substituting in (15),
(13), (14), from (15), the unknowns x m, y m, expression of matrix representing simultaneous equations containing r a (18) is obtained.
ただし、Aは2行2列のマトリクスで、各要素は、
a11=2(xb−xa) a12=2(yb−ya)
a21=2(xc−xa) a22=2(yc−ya)
Bは2行1列のマトリクスで、各要素は、
b1=2c(Tpma−Tpmb)
b2=2c(Tpma−Tpmc)
Cは2行1列のマトリクスで、各要素は、
c1=−xa 2+xb 2−ya 2+yb 2−c2(Tpma−Tpmb)2
c2=−xa 2+xc 2−ya 2+yc 2−c2(Tpma−Tpmc)2
(18)式より、detA≠0の条件でxm、ymを求めると、Aの逆マトリクスA−1を用いて(19)式となる。
However, A is a matrix of 2 rows and 2 columns, and each element is
a 11 = 2 (x b -x a) a 12 = 2 (y b -y a)
a 21 = 2 (x c -x a) a 22 = 2 (y c -y a)
B is a matrix with 2 rows and 1 column.
b 1 = 2c (T pma −T pmb )
b 2 = 2c (T pma −T pmc )
C is a matrix with 2 rows and 1 column.
c 1 = −x a 2 + x b 2 −y a 2 + y b 2 −c 2 (T pma −T pmb ) 2
c 2 = −x a 2 + x c 2 −y a 2 + y c 2 −c 2 (T pma −T pmc ) 2
If x m and y m are obtained from the equation (18) under the condition detA ≠ 0, the equation (19) is obtained by using the inverse matrix A −1 of A.
(19)式によるxm、ymをそれぞれ、(13)式に代入すると、
未知数xm、ymを含まない、未知数raに関する2次式となり、raは、各基地局の座標と、各基地局で測定された移動局M304からの信号到着時間差により表現された解として求まる。得られた解raを、(19)式に代入すれば、求める移動局Mの座標値xmとymがそれぞれ求められ、移動局Mの位置が決定される。
(19) x m by equation respectively y m, are substituted into (13),
Unknowns x m, does not contain y m, are the secondary equation for unknowns ra, r a is the coordinates of each base station, as a solution expressed by the signal arrival time difference from the mobile station M304 measured at each base station I want. The resulting solution r a, (19) By substituting the equation, coordinate values x m and y m of the mobile station M is determined respectively for determining the position of the mobile station M is determined.
・「実施例1の無線測位システムの動作」
本実施例における無線測位システムの詳細構成を図6に示し、システムの動作を説明する。
・ "Operation of Wireless Positioning System of Example 1"
A detailed configuration of the wireless positioning system in the present embodiment is shown in FIG. 6 and the operation of the system will be described.
図6において、図3と同じものは同一の番号を付与してある。601は基地局A301の送受信アンテナ、602は基地局B302の送受信アンテナ、603は基地局C303の送受信アンテナ、604は移動端末M304の送受信アンテナ、605は基地局A301の送信部、606は基地局A301の送信時刻保持部、607は基地局A301の受信部、608は基地局A301の受信時刻保持部、609は測位サーバ、610Aは測位サーバ内の基地局Aの時刻保持部、610Bは測位サーバ内の基地局Bの時刻保持部、610Cは測位サーバ内の基地局Cの時刻保持部、611Bは基地局B時刻補正部、611Cは基地局C時刻補正部、612Bは基地局Bスケール、オフセット算出部、612Cは基地局Cスケール、オフセット算出部、613は測位計算部をそれぞれ示す。
6, the same components as those in FIG. 3 are given the same numbers.
図3に示した送信ルート<1>では、基地局A301から電波信号を送信した時刻Ta1を、図6の送信時刻保持部606で保持し、基地局B302では、前記電波信号を受信した時刻Tb1’を、基地局Bの受信時刻保持部(図示せず)に保持する。次に、図3に示した送信ルート<2>では、基地局B302から電波信号を送信した時刻Tb2’を、基地局Bの送信時刻保持部(図示せず)に保持し、基地局A301では、前記電波信号を受信した時刻Ta2を、基地局Aの受信時刻保持部608に保持する。さらに、図3に示した送信ルート<3>では、基地局A301から電波信号を送信した時刻Ta3を、図6の送信時刻保持部606で保持する。基地局B302では、前記電波信号を受信した時刻Tb3’を、基地局Bの受信時刻保持部(図示せず)に保持する。同様にして、図3に示した基地局A301と基地局C303との送信ルート<4>、<5>、<6>に対する、基地局A301の送信時刻、受信時刻は、基地局Aの送信時刻保持部606、受信時刻保持部608に保持され、基地局C303の送信時刻、受信時刻は基地局C303の送信時刻保持部、受信時刻保持部(図示せず)に保持される。
The transmission routes <1> shown in FIG. 3, the time the time T a1 that has transmitted the radio signal from a base station A301, held at the transmission
移動端末M304からの到達時刻は、基地局A301の受信時刻保持部608、および基地局B302、基地局C303の受信時刻保持部(図示せず)に保持される。
The arrival time from the mobile terminal M304 is held in the reception
各基地局に保持された時刻は、測位サーバ609に送られる。
The time held in each base station is sent to the
測位サーバ609では、基地局A301からの時刻データを基地局A時刻保持部610Aで保持し、基地局B302からの時刻データを基地局B時刻保持部610Bで保持し、基地局C303からの時刻データを基地局C時刻保持部610Cで保持する。
In the
送信ルート<1>、<2>、<3>の時刻データに対して、基地局Bスケール、オフセット算出部612Bは、基地局A時刻保持部610Aからの時刻データと、基地局B時刻保持部610Bからの時刻データを用いて、(9)、(10)式により、基地局BのスケールSbとオフセットTobを求める。求めたSb、Tobを用いて、基地局B時刻補正部611Bは、(4)式の計算実行における基地局B302の時刻Tbm’の補正を行う。
For the time data of the transmission routes <1>, <2>, <3>, the base station B scale and offset
同様に、送信ルート<4>、<5>、<6>の時刻データに対して、基地局Cスケール、オフセット算出部612Cは、基地局A時刻保持部610Aからの時刻データと、基地局C時刻保持部610Cからの時刻データを用いて、(11)、(12)式により、基地局CのスケールScとオフセットTocを求める。求めたSc、Tocを用いて、基地局C時刻補正部611Cは、(5)式における基地局Cの時刻Tmc’の補正を行う。
Similarly, for the time data of the transmission routes <4>, <5>, <6>, the base station C scale / offset
移動端末M304からの電波信号が、基地局A301、基地局B302、基地局C303に到達した時刻Tma、Tmb’、Tmc’は、各基地局から測位サーバ609に送られ、それぞれ、基地局A時刻保持部610A、基地局B時刻保持部610B、基地局C時刻保持部610Cに保持される。Tmb’は、基地局B時刻補正部611Bにおいて、基地局Bスケール、オフセット算出部612Bから提供されたSb、Tobにより、(4)式の補正を受ける。Tmc’は、基地局C時刻補正部611Cにおいて、基地局Cスケール、オフセット算出部612Cから提供されたSc、Tocにより、(5)式の補正を受ける。
The times T ma , T mb ′, and T mc ′ when the radio signal from the mobile terminal M304 arrives at the base station A301, the base station B302, and the base station C303 are sent from each base station to the
測位計算部613において、基地局A時刻保持部610A、基地局B時刻補正部611B、基地局C時刻補正部611Cからの補正された時刻データと、予め保存した基地局A301、基地局B302、基地局C303の位置座標データを用いて、(13)〜(19)式の計算を行い、移動端末M304の位置座標(xm、ym)を決定する。
In the
移動端末M304の位置座標(xm、ym)が決定されると、次にまた、各基地局と移動端末M304は、図3における送信ルート<1>〜<7>の通信を行い、測位サーバ609にデータを送信して移動端末Mの位置座標(xm、ym)を決定することを繰り返す。
When the position coordinates (x m , y m ) of the mobile terminal M304 are determined, each base station and the mobile terminal M304 again communicate with each other through the transmission routes <1> to <7> in FIG. The process of transmitting data to the
尚、時計合わせと移動端末Mの位置座標決定はそれぞれ非同期に行われても良く、その場合には必ずしも<1>〜<6>の時計合わせと<7>の位置座標決定はまとめて行われるわけではない。例えば、<1>〜<6>の時計合わせは一定周期で繰り返し行われ、移動端末Mの位置座標決定は必要な時のみ行い、その時に<7>の通信を行うようにしても良い。 Note that the time adjustment and the position coordinate determination of the mobile terminal M may be performed asynchronously. In this case, the time adjustment of <1> to <6> and the position coordinate determination of <7> are necessarily performed collectively. Do not mean. For example, the time adjustment of <1> to <6> may be repeatedly performed at a constant cycle, and the position coordinates of the mobile terminal M may be determined only when necessary, and communication <7> may be performed at that time.
測位サーバ609で決定された移動端末M304の位置は、識別された特定のユーザに対し提供することが出来る。移動端末のユーザには、図3における複数基地局の少なくも1つを介して通知され、固定端末のユーザには、測位サーバ609に接続されたネットワークを介して(図示せず)通知される。
The position of the mobile terminal M304 determined by the
・「実施例1の送受信時刻の測定方法」
本実施例における超広帯域無線(UWB:Ultra-Wideband)の一種であるインパルス電波を用いた高精度な送受信時刻の測定方法を、図7および図8を用いて説明する。図7に基地局のブロック図を示し、図8に送信データフォーマットを示す。
・ "Measurement method of transmission / reception time of Example 1"
A highly accurate transmission / reception time measurement method using an impulse radio wave, which is a kind of ultra-wideband (UWB) in this embodiment, will be described with reference to FIGS. FIG. 7 shows a block diagram of the base station, and FIG. 8 shows a transmission data format.
図7において、701はMPU(マイクロプロセッサーユニット)、702は送信データ、703はPPM(パルス位置変調)データ変調部、704はPN系列発生部、705は送信時刻保持部、706はタイマー、707はインパルス生成部、708は送信BPF(バンドパスフィルタ)、709はPA(電力増幅器)、710は送信アンテナ、711は受信アンテナ、712は受信BPF(バンドパスフィルタ)、713はLNA(低雑音増幅器)、714はパルス検出部、715は相関器、716は受信時刻保持部、717はPPMデータ復調部、718は受信データをそれぞれ示す。 In FIG. 7, 701 is an MPU (microprocessor unit), 702 is transmission data, 703 is a PPM (pulse position modulation) data modulation unit, 704 is a PN sequence generation unit, 705 is a transmission time holding unit, 706 is a timer, and 707 is Impulse generator, 708 is a transmission BPF (bandpass filter), 709 is a PA (power amplifier), 710 is a transmission antenna, 711 is a reception antenna, 712 is a reception BPF (bandpass filter), and 713 is an LNA (low noise amplifier) , 714 indicates a pulse detection unit, 715 indicates a correlator, 716 indicates a reception time holding unit, 717 indicates a PPM data demodulation unit, and 718 indicates reception data.
図8において、D801はプリアンブル部(無変調)、D802はデータ部(PPM変調)、811は1チップ分の位置ホッピング、812は1チップ分の位置ホッピングをそれぞれ示す。 In FIG. 8, D801 indicates a preamble part (no modulation), D802 indicates a data part (PPM modulation), 811 indicates position hopping for one chip, and 812 indicates position hopping for one chip.
図8に示す様に、データの最初の部分はプリアンブルD801の区間であり、MPU701から送られる送信データ702は、1パルス1μsecのパルスであるが、プリアンブルD801では7パルス7μsecの区間はすべて0である。
As shown in FIG. 8, the first part of the data is a section of preamble D801, and the
図7において、PPMデータ変調部703は、PN系列発生部704から入力したパルスチップの時間位置を、MPU701から送られた送信データ702が0の時は変えず、1の時は1チップ分変化する(ホッピングする)パルス位置変調を行う。
In FIG. 7, the PPM
PN系列発生部704は、PN系列の一種である8値のRS(リードソロモン)系列の符号列を生成し、1チップ100nsecのパルスを、1μsecの周期毎に、前記生成した符号に対応した時間に配置したパルス波形を発生する。例えば5763421の符号に対応し、100nsecのパルスは、最初の5に対しては最初の1μs区間の500nsecの位置に、次の7に対しては次の1μsec区間の700nsecの位置、以下6、3、・・に対応した位置に配置された波形である。 The PN sequence generation unit 704 generates an 8-level RS (Reed-Solomon) sequence code sequence, which is a kind of PN sequence, and generates a 1-chip 100 nsec pulse for each 1 μsec period corresponding to the generated code. Generate a pulse waveform placed in For example, corresponding to the code of 576421, a pulse of 100 nsec is positioned at 500 nsec in the first 1 μs interval for the first 5 and 700 nsec in the next 1 μsec interval for the next 7; This is a waveform arranged at a position corresponding to.
また、図8に示す、MPU701から送られる送信データ702は、1μsecのパルスの組み合わせ符号であり、送信データの始めのプリアンブル部D801と、これに続くデータ部D802で構成される。
Also, the
プリアンブル部D801では、送信データ702は、1周期7μsec内のパルスがすべて0である。この時、PPMデータ変調部703では、変調入力がすべて0であるから、PN系列発生部704からのパタン波形のパルス位置がそのままとなって出力し、図8のプリアンブル部D801に示されたパルス信号波形となる。
In the preamble part D801, the
プリアンブル部D801の後にデータ部D802が続く。 A data part D802 follows the preamble part D801.
データ部D802では、送信データは所定の周期内に任意の符号を有している。例えば送信データが0110・・・の場合、PPMデータ変調部703では、PN系列発生部704からのパタン波形5763421・・・(通常プリアンブル部の7符合より多くなる)により、チップのパルス位置が0110・・・に対応して、符号1で1チップ分ホッピングし(図8の811、812に示す)、5873・・・と変調され、500nsec、800nsec、700nsec、300nsec ・・・の位置にホッピングされ、図8のデータ部D802に示されたパルス信号波形となる。
In the data part D802, the transmission data has an arbitrary code within a predetermined period. For example, when the transmission data is 0110..., The PPM
PPM変調されたパルス信号は、インパルス生成部707に送られ、ステップリカバリダイオードにより、パルスの立ち上がり部で非常に細いインパルスが生成される。生成されたままのインパルスは、非常に広い周波数帯域のスペクトラムを有しているが、BPF708(帯域通過濾波器で、例えば、3.1GHz〜10.6GHzの通過帯域)を通すことで、許容帯域外(例えば、3.1GHz以下および10.6GHz以上)のスペクトラム成分を除去することが出来る。BPF通過後、PA709(電力増幅器)で増幅し、送信アンテナ710から電波が放射される。送信データ702を送信する時に、プリアンブル後の最初のデータ部パルスを発生した時刻を、タイマー706の時間により判定し、送信時刻保持部705に保存する。
The PPM-modulated pulse signal is sent to the impulse generator 707, and a very thin impulse is generated at the rising edge of the pulse by the step recovery diode. The generated impulse has a very wide frequency band spectrum, but it is allowed to pass through a BPF 708 (a band-pass filter, for example, a pass band of 3.1 GHz to 10.6 GHz). Outside (for example, 3.1 GHz or less and 10.6 GHz or more) spectral components can be removed. After passing through the BPF, it is amplified by a PA 709 (power amplifier), and a radio wave is radiated from the transmitting
一方、受信側では、受信アンテナ711から受信されたインパルス電波は、受信BPF712で干渉雑音となる不要な周波数成分を除去後、LNA713(低雑音増幅器)で増幅され、パルス検出部714でパルス信号波形が検出される。パルス検出部714は、高周波ダイオードによる包絡線検波回路とコンパレータ等で実現される。検出されたパルス信号は、PN系列発生部704で発生したRS系列の符号列と、デジタルマッチドフィルタによる相関器715で比較される。相関器715によりプリアンブル部D801が検出されたならば同期が確立されたとし、データ部D802の最初のパルスの検出時刻をタイマー706の時間により判定し、受信時刻保持部716に保持する。また、次に続くデータ部D802の受信PPM信号を、PPMデータ復調部717で復調して送信データ702を再生し、受信データ718としてMPU701に送る。
On the other hand, on the reception side, the impulse radio wave received from the reception antenna 711 is amplified by the LNA 713 (low noise amplifier) after removing unnecessary frequency components that cause interference noise by the
この実施例においては、基準となる1つの基地局から他の2つ以上の基地局との間で、それぞれ1往復半の信号電波の送信を最初に行った後は、基準となる1つの基地局から他の2つ以上の基地局に、同報的に信号を繰り返し送信することにより、複数基地局の時間合わせを行い、移動端末から複数基地局が受信した時刻から移動端末の位置を検出する。
・「実施例2の無線測位システムの構成」
実施例2における無線測位システムの構成を図9に示す。
In this embodiment, after one round trip of signal waves is first transmitted from one base station serving as a reference to two or more other base stations, one base station serving as a reference is used. By repeatedly transmitting signals from a station to two or more other base stations, multiple base stations are timed, and the position of the mobile terminal is detected from the time received by the base station from the mobile terminal To do.
・ "Configuration of Wireless Positioning System of Example 2"
FIG. 9 shows the configuration of the wireless positioning system in the second embodiment.
実施例2は、基地局が4局あること、および各基地局間の送信ルートの構成が、実施例1と異なる。 The second embodiment is different from the first embodiment in that there are four base stations and the configuration of the transmission route between the base stations.
図9において、901は基準となる基地局A、902は基地局B、903は基地局C、904は基地局D、905は移動端末M、<1>、<3>は基地局A901から基地局B902への送信ルート、<2>は基地局B902から基地局A901への送信ルート、<4>、<6>は基地局A901から基地局C903への送信ルート、<5>は基地局C903から基地局A901への送信ルート、<7>、<9>は基地局A901から基地局D904への送信ルート、<8>は基地局D904から基地局A901への送信ルート、<10>、<11>、<12>は基地局A901から基地局B902、基地局C903、基地局D904への同報送信ルート、<13>は移動端末M905から基地局A901、基地局B902、基地局C903、基地局D904への同報送信ルートをそれぞれ示す。
In FIG. 9, 901 is a base station A serving as a reference, 902 is a base station B, 903 is a base station C, 904 is a base station D, 905 is a mobile terminal M, <1> and <3> are base stations from the
TDOAによる2次元測位では、基地局は最低3局あれば良いが、電波遮蔽等で移動端末からの電波が受信できない基地局が発生することがあるため、4基地局以上の冗長構成を取ることが現実的である。その場合、基地局B902以外に基地局C903、D904、・・・と多数の基地局を基地局A901に時間合わせする必要があるが、移動端末M905から信号を受信している間に、基地局A901−基地局B902間、基地局A901−基地局C903間、基地局A901−基地局D904間・・・・で1往復半の電波を送受信すると時間がかかり過ぎる場合がある。実施例2は、1往復半の電波の送受信は初期的に行い、後は基地局A901から他の基地局へ同報送信することにより、素早く各基地局の時間あわせを更新し、測位できる。
In two-dimensional positioning by TDOA, at least three base stations are sufficient. However, base stations that cannot receive radio waves from mobile terminals may be generated due to radio wave shielding, etc., so take a redundant configuration of 4 base stations or more. Is realistic. In that case, in addition to the base station B902, the base stations C903, D904,... And a large number of base stations need to be time aligned with the base station A901, but while receiving signals from the mobile terminal M905, the base station It may take too much time to transmit and receive one and a half rounds of radio waves between A901 and base station B902, between base station A901 and base station C903, between base station A901 and base station D904,. In the second embodiment, transmission / reception of one round and a half of radio waves is initially performed, and thereafter, the
実施例2は、図9に示すように基地局が4局の場合である。 In the second embodiment, there are four base stations as shown in FIG.
・「実施例2の移動端末から各基地局までの到達時間差決定方法」
各基地局時刻の初期設定として、実施例1で示した方法により、最初に基地局A901と他の基地局間を1往復半して固定遅延分を求めておく。その後、時間の経過で固定遅延分は変化しないが、タイマーのスケール(クロックの発信周波数)やオフセットは変化するため、移動端末M905の測位時には、継続的に、基地局A901から同報的に他の基地局に同期電波を送信し、初期設定で求めておいた固定遅延分と、基地局A901が同期電波を送信した時刻、基地局B902、基地局C903、基地局D904が同期電波を受信した時刻から、基地局B902、基地局C903、基地局D904の時間合わせする方法を説明する。
・ "Method of determining arrival time difference from mobile terminal to base station in
As an initial setting of each base station time, first, a fixed delay is obtained by performing one and a half round trips between the
実施例1と同様にして、図9における<1>、<2>、<3>の送信ルートにより基地局A901−基地局B902間で1往復半すると、基地局B902のスケールSb、オフセットTobが(9)、(10)式で求められ、基地局A901から基地局B902までの伝播遅延時間の総計Tdabが求められる。 In the same manner as in Example 1, <1> in FIG. 9, <2>, when one reciprocation half between the base station A901- base station B902 by sending route of <3>, the scale S b of base station B902, offset T ob is (9), obtained in (10), total T dab propagation delay time from the base station A901 to the base station B902 is determined.
また、図9における<4>、<5>、<6>の送信ルートにより基地局A901−基地局C903間で1往復半すると、基地局C903のスケールSc、オフセットTocが(11)、(12)式で求められ、基地局A901から基地局C903までの伝播遅延時間の総計Tdacが求められる。
Further, <4> in FIG. 9, <5>, when one reciprocation half between the base station A901- base station C903 by sending route <6>, the scale S c of the base station C903, offset T oc is (11), The total propagation delay time T dac from the
さらに、実施例1では無かった基地局D904に対しても全く同様に、基地局A901−基地局D904間で1往復半すると、基地局D904のスケールSd、オフセットTodおよび、基地局A901から基地局D904までの伝播遅延時間の総計Tdadが求められる。
Furthermore, in exactly the same for the
以上で求められた基地局A901と他の各基地局間の伝播遅延時間Tdab、Tdac、Tdadを初期設定値とする。各基地局のスケールSb、Sc、Sd、オフセットTob、Toc、Todは、変化するため、以下に説明する方法により継続的に更新する。
The propagation delay times T dab , T dac , and T dad between the
基地局A901から同期電波を各基地局に継続して同報的に送信する。
A synchronized radio wave is continuously transmitted from the
まず基地局A901からが基地局B902への送信について説明する。基地局A901が信号電波を送信する時刻を、図9の<10>、<11>、<12>の送信ルートに対応して、Ta10、Ta11、Ta12とし、基地局B902が電波を受信した時刻を、基地局B902の時間による時刻Tb10’、 Tb11’、 Tb12’とすると、
First, transmission from the
Tdabは初期設定で求まっているので、Sb、Tobについて求める。未知数はSb、Tobの2つであるから、式は2つで求まるが、測定精度を上げるため、(20)、(21)、(22)の3式を用い最小2乗法により計算し、Sb、Tobを求める。 Since T dab is obtained by initial setting, it is obtained for S b and Tob . Since there are two unknowns, S b and Tob, the two equations can be obtained, but in order to increase the measurement accuracy, calculation is performed by the least square method using the three equations (20), (21), and (22). , S b , Tob are obtained.
図9では、同報の同期用信号電波の送信は、<10>、<11>、<12>の3回を示したが、適当な多数回数行い、Sb、Tobの更新精度を上げることが出来る。 In FIG. 9, the transmission of the synchronization signal radio wave for broadcast is shown three times, <10>, <11>, and <12>. However, it is performed appropriately many times to increase the update accuracy of S b and Tob. I can do it.
他の基地局C903、基地局D904についても、基地局Bが受信したのと同じ同報の同期信号電波を、<10>、<11>、<12>の送信ルートにより受信し、受信時刻を測定するので、基地局C903はSc、Tocを、基地局D904はSd、Todを精度よく更新することが出来る。
For the other base stations C 903 and
次に、移動端末M905から、各基地局が送信ルート<13>により信号電波を同報受信すると、更新したSb、Tob、Sc、Tocを用いて、(4)式および(5)式により到着時間差Tpma−Tpmb、Tpma−Tpmcを求める。また更新したSd、Todを用いて、上記と同様にして基地局D904に対する到着時間差Tpma−Tpmdを求めることが出来る。 Next, when each base station broadcasts a signal radio wave from the mobile terminal M905 via the transmission route <13>, using the updated S b , T ob , S c , and T oc , the equations (4) and (5) ) The arrival time differences T pma -T pmb and T pma -T pmc are obtained from the equation (1). The updated S d, using the T od, the and can be determined the arrival time difference T pma -T pmd to the base station D904 in the same manner.
実施例1で説明したように、基準基地局A901と他の基地局の位置座標および、移動端M905から基地局A901への信号電波到着時間に対する、移動端M905から他の2つの基地局における到着時間の差が求まれば、(13)〜(19)式を用いて移動端末M905の位置座標(xm、ym)が決定できる。従って、例えば移動端末M905からの信号電波が、基地局A901で受信され、他の基地局B902、基地局C903、基地局D904のうち少なくも2局で受信されれば、移動端末M905の位置が決定できる。 As described in the first embodiment, the arrival at the other two base stations from the mobile end M905 with respect to the position coordinates of the reference base station A901 and other base stations and the signal radio wave arrival time from the mobile end M905 to the base station A901. If the time difference is obtained, the position coordinates (x m , y m ) of the mobile terminal M905 can be determined using equations (13) to (19). Therefore, for example, if a signal radio wave from the mobile terminal M905 is received by the base station A901 and received by at least two of the other base stations B902, C903, and D904, the position of the mobile terminal M905 is Can be determined.
実施例2の測位システムの構成、基地局のブロック図、送信データフォーマットは実施例1と同じであり、それぞれ、図6、図7、図8に示す。 The configuration of the positioning system of the second embodiment, the block diagram of the base station, and the transmission data format are the same as those of the first embodiment, and are shown in FIGS. 6, 7, and 8, respectively.
以上で移動端末Mの位置座標(xm、ym)が決定されるが、時計合わせと移動端末M905の位置座標決定はそれぞれ非同期に行われても良く、その場合には、時計合わせは一定周期で継続して行われる。例えば、<10>と同様の同報送信ルート<14>(図示せず)の通信を行い、直近の3個の同報送信信号<11>、<12>、<14>を用いて、(20)、(21)、(22)の3式と同様の式により、最小2乗法により計算し、Sb、Tobを更新し、これを繰り返すようにしても良い。この間に、移動端末M905から<13>の同報送信信号があれば、その時のSb、Tobを用いて移動端末M905の位置座標(xm、ym)を決定する。 The position coordinates (x m , y m ) of the mobile terminal M are determined as described above. However, the time adjustment and the position coordinate determination of the mobile terminal M905 may be performed asynchronously. In this case, the time adjustment is constant. It is performed continuously in a cycle. For example, the same broadcast transmission route <14> (not shown) as <10> is communicated, and the latest three broadcast transmission signals <11>, <12>, <14> are used ( 20), (21), and (22) may be calculated by the method of least squares using the same equation as the three equations, S b and T ob may be updated, and this may be repeated. During this time, if there is a broadcast transmission signal of <13> from the mobile terminal M905, S b at that time, T ob position coordinates of the mobile terminal M905 with (x m, y m) to determine.
また、基地局A901と他の各基地局間の伝播遅延時間Tdab、Tdac、Tdadは、初期設定後は、変動しないものとして説明したが、実際には温度変化等で変化する場合がある。その場合には、初期設定で行った、基地局A901と他の各基地局との間で行った、1往復半の信号電波の送信を定期的に行い、伝播遅延時間Tdab、Tdac、Tdadを更新しても良い。
Further, the propagation delay times T dab , T dac , and T dad between the
測位サーバ609で決定された移動端末M905の位置は、識別された特定のユーザに対し提供することが出来る。移動端末のユーザには、図9における複数基地局の少なくも1つを介して通知され、固定端末のユーザには、測位サーバ609に接続されたネットワーク(図示せず)を介して通知される。
The position of the mobile terminal M905 determined by the
この実施例においては、基準となる基地局から他の2以上の基地局への複数回の信号電波の送信において、一部または全部を同報的に行い、該他の2以上の基地局から基準となる基地局への送信はそれぞれ個別に行うことにより、複数基地局の時間合わせを行い、移動端末から複数基地局が受信した時刻から移動端末の位置を検出する。
・「実施例3の無線測位システムの構成」
図10、図11、図12に本実施例の構成例を示す。
In this embodiment, part or all of the transmission of signal radio waves from the reference base station to the other two or more base stations is performed in a broadcast manner, and from the other two or more base stations. Transmission to the base station serving as a reference is performed individually to time-match the plurality of base stations, and the position of the mobile terminal is detected from the time received by the plurality of base stations from the mobile terminal.
・ "Configuration of wireless positioning system of Example 3"
FIG. 10, FIG. 11, and FIG. 12 show configuration examples of this embodiment.
実施例3は、複数基地局と移動端末の構成は実施例2と同じであるが、各基地局間の送信ルートの構成が実施例2と異なる。 In the third embodiment, the configurations of a plurality of base stations and mobile terminals are the same as those of the second embodiment, but the configuration of the transmission route between each base station is different from that of the second embodiment.
図10、図11、図12において、図9と同じものは、同じ番号を付した。 10, FIG. 11, and FIG. 12, the same components as those in FIG.
・「実施例3の図10における移動端末から各基地局までの到達時間差決定方法」
図10において、<1>は基地局A901から基地局B902への送信ルート、<2>は基地局B902から基地局A901への送信ルート、<3>は基地局A901から基地局B902、基地局C903への同報送信ルート、<4>は基地局C903から基地局A901への送信ルート、<5>は基地局A901から基地局C903、基地局D904への同報送信ルート、<6>は基地局D904から基地局A901への送信ルート、<7>は基地局A901から基地局D904への送信ルート、<8>は、移動端末M905から基地局A901、基地局B902、基地局C903、基地局D904への同報送信ルートをそれぞれ示す。
"Determination method of arrival time difference from mobile terminal to each base station in FIG. 10 of
10, <1> is a transmission route from the base station A901 to the base station B902, <2> is a transmission route from the base station B902 to the base station A901, and <3> is a base station A902 to the base station B902. Broadcast transmission route to C903, <4> is a transmission route from base station C903 to base station A901, <5> is a broadcast transmission route from base station A901 to base station C903, base station D904, and <6> is A transmission route from the base station D904 to the base station A901, <7> is a transmission route from the base station A901 to the base station D904, <8> is a base station A901, base station B902, base station C903, base station from the mobile terminal M905 Broadcast transmission routes to station D904 are shown.
図10において、基地局A901から他の3つの基地局との1往復半の通信のうち、各基地局への2回目の送信が、次の基地局との1回目の送信と共用する。これにより、基地局A901と他の各基地局の時間合せが素早く行える。
In FIG. 10, the second transmission to each base station in one round-trip communication with the other three base stations from the
図10に示した方法は、基地局A901から、基地局B902、基地局C903、基地局D904との1往復半の通信を行い、実施例1の場合と同様にして、(9)、(10)式により、基地局BのスケールSbとオフセットTobを求め、(11)、(12)式により、基地局CのスケールScとオフセットTocを求め、また同様にして基地局DのスケールSdとオフセットTodを求める。
In the method shown in FIG. 10, one round-trip communication is performed from the
次に、移動端末M905から送信ルート<8>により、各基地局が電波を同報受信すると、基地局B902、基地局C903に対しては、求めたSb、Tob、Sc、Tocを用いて、(4)、(5)式により到着時間差Tpma−Tpmb、Tpma−Tpmcを求める。また求めたSd、Todを用いて、上記と同様にして基地局D904に対しては到着時間差Tpma−Tpmdを求めることが出来る。
Then, the transmission route <8> from the mobile terminal M905, when each base station broadcasts receives radio waves, the
実施例1で説明したように、基準基地局A901と他の基地局の位置座標および、移動端M905から基地局A901への信号電波到着時間に対する、移動端M905から他の2つの基地局における到着時間の差が求まれば、測位サーバ609において、(13)〜(19)式を用いて移動端末M905の位置座標(xm、ym)が決定できる。
As described in the first embodiment, the arrival at the other two base stations from the mobile end M905 with respect to the position coordinates of the reference base station A901 and other base stations and the signal radio wave arrival time from the mobile end M905 to the base station A901. If the time difference is obtained, the
従って、例えば移動端末M905からの信号電波が、基地局A901で受信され、他の基地局B902、基地局C903、基地局D904のうち少なくも2つの局で受信されれば、図6の測位サーバ609にデータを送信して移動端末M905の位置が決定できる。 Therefore, for example, if the signal radio wave from the mobile terminal M905 is received by the base station A901 and received by at least two of the other base stations B902, C903, and D904, the positioning server of FIG. By transmitting data to 609, the position of the mobile terminal M905 can be determined.
移動端末Mの位置座標(xm、ym)が決定されると、次にまた、各基地局と移動端末M905は、図10における送信ルート<1>〜<8>の通信を行い、図6の測位サーバ609にデータを送信して移動端末M905の位置座標(xm、ym)を決定することを繰り返す。
When the position coordinates (x m , y m ) of the mobile terminal M are determined, each base station and the
尚、時計合わせと移動端末Mの位置座標決定はそれぞれ非同期に行われても良く、その場合には必ずしも<1>〜<7>の時計合わせと<8>の位置座標決定はまとめて行われるわけではない。例えば、<1>〜<7>の時計合わせは一定周期で繰り返し行われ、移動端末Mの位置座標決定は必要な時のみ行い、その時に<8>の通信を行うようにしても良い。 Note that the time adjustment and the position coordinate determination of the mobile terminal M may be performed asynchronously. In this case, the time adjustment of <1> to <7> and the position coordinate determination of <8> are necessarily performed collectively. Do not mean. For example, the time adjustment of <1> to <7> may be repeatedly performed at a constant cycle, and the position coordinates of the mobile terminal M may be determined only when necessary, and communication <8> may be performed at that time.
・「実施例3の図11における移動端末から各基地局までの到達時間差決定方法」
図11において、<1>、<3>、<5>は基地局A901から基地局B902、基地局C903、基地局D904への同報送信ルート、<2>は基地局B902から基地局A901への送信ルート、<4>は基地局C903から基地局A901への送信ルート、<6>は基地局D904から基地局A901への送信ルート、<7>は移動端末M905から基地局A901、基地局B902、基地局C903、基地局D904への同報送信ルートをそれぞれ示す。
“Determination method of arrival time difference from mobile terminal to each base station in FIG. 11 of
In FIG. 11, <1>, <3>, <5> are broadcast transmission routes from the base station A901 to the base station B902, base station C903, and base station D904, and <2> is from the base station B902 to the base station A901. <4> is a transmission route from the base station C903 to the base station A901, <6> is a transmission route from the base station D904 to the base station A901, and <7> is a base station A901 from the mobile terminal M905 to the base station A901. Broadcast transmission routes to B902, base station C903, and base station D904 are shown.
図11において、基地局A901から他の3つの基地局との1往復半の通信のうち、各基地局への2回の送信ルート<1>、<3>および次の1回の送信ルート<5>を共用し同報送信する。他の3つの基地局から基地局A901への送信はそれぞれ送信ルート<2>、<4>、<6>にて行う。該1往復半の通信により、各基地局のスケールとオフセットおよび、基地局A901から各基地局へのそれぞれの伝播遅延時間が求まるが、さらに次の1回の同報送信<5>により、実施例2におけると同様にして、該1往復半によって求めた各基地局のスケールとオフセットに対し最小二乗法等を用いて精度の良い、スケールとオフセットが決定できる。
In FIG. 11, in one round-trip communication from the
これにより、基地局A901と他の各基地局の時間合せが素早く行える。
As a result, the
図11の方法は、基地局A901から、基地局B902、基地局C903、基地局D904との1往復半の通信を行い、実施例1の場合と同様にして、(9)、(10)式により、基地局BのスケールSbとオフセットTobを求め、(11)、(12)式により、基地局CのスケールScとオフセットTocを求め、また同様にして基地局DのスケールSdとオフセットTodを求める。
In the method of FIG. 11, one round-trip communication is performed from the
次に、移動端末M905から送信ルート<7>により、各基地局が電波を同報受信すると、基地局B902、基地局C903に対しては、求めたSb、Tob、Sc、Tocを用いて、(4)、(5)式により到着時間差Tpma−Tpmb、Tpma−Tpmcを求める。また求めたSd、Todを用いて、上記と同様にして基地局D904に対しては到着時間差Tpma−Tpmdを求めることが出来る。
Then, the transmission route <7> from the mobile terminal M905, when each base station broadcasts receives radio waves, the
実施例1で説明したように、基準基地局Aと他の基地局の位置座標および、移動端M905から基地局A901への信号電波到着時間に対する、移動端M905から他の2つの基地局における到着時間の差が求まれば、測位サーバ609において、(13)〜(19)式を用いて移動端末M905の位置座標(xm、ym)が決定できる。
As described in the first embodiment, the arrival at the other two base stations from the mobile terminal M905 with respect to the position coordinates of the reference base station A and the other base stations and the signal radio wave arrival time from the mobile terminal M905 to the base station A901. If the time difference is obtained, the
従って、例えば移動端末M905からの信号電波が、基地局A901で受信され、他の基地局B902、基地局C903、基地局D904のうち少なくも2つの局で受信されれば、図6の測位サーバ609にデータを送信して移動端末M905の位置が決定できる。 Therefore, for example, if the signal radio wave from the mobile terminal M905 is received by the base station A901 and received by at least two of the other base stations B902, C903, and D904, the positioning server of FIG. By transmitting data to 609, the position of the mobile terminal M905 can be determined.
移動端末Mの位置座標(xm、ym)が決定されると、次にまた、各基地局と移動端末は、図11における送信ルート<1>〜<7>の通信を行い、図6の測位サーバ609にデータを送信して移動端末Mの位置座標(xm、ym)を決定することを繰り返す。
When the position coordinates (x m , y m ) of the mobile terminal M are determined, each base station and the mobile terminal then perform communication on the transmission routes <1> to <7> in FIG. Repeatedly transmitting data to the
尚、時計合わせと移動端末Mの位置座標決定はそれぞれ非同期に行われても良く、その場合には必ずしも<1>〜<6>の時計合わせと<7>の位置座標決定はまとめて行われるわけではないのは、他と同様である。 Note that the time adjustment and the position coordinate determination of the mobile terminal M may be performed asynchronously. In this case, the time adjustment of <1> to <6> and the position coordinate determination of <7> are necessarily performed collectively. It is not the same as others.
・「実施例3の図12における移動端末から各基地局までの到達時間差決定方法」
図12において、<1>、<5>は基地局A901から基地局B902、基地局C903、基地局D904への同報送信ルート、<2>は基地局B902から基地局A901への送信ルート、<3>は基地局C903から基地局A901への送信ルート、<4>は基地局D904から基地局A901への送信ルート、<6>は移動端末M905から基地局A901、基地局B902、基地局C903、基地局D904への同報送信ルートをそれぞれ示す。
“Determination method of arrival time difference from mobile terminal to each base station in FIG. 12 of
In FIG. 12, <1> and <5> are broadcast transmission routes from the base station A901 to the base station B902, base station C903, and base station D904, <2> is a transmission route from the base station B902 to the base station A901, <3> is a transmission route from the base station C903 to the base station A901, <4> is a transmission route from the base station D904 to the base station A901, and <6> is a mobile station M905 to the base station A901, base station B902, base station Broadcast transmission routes to C903 and base station D904 are shown.
図12において、基地局A901から他の3つの基地局との1往復半の通信のうち、各基地局への2回の送信<1>、<5>を共用し同報送信する。各基地局から基地局A901への送信ルート<2>、<3>、<4>は、受信する基地局A901において輻輳しないように、周波数分割や符号分割により同時に行うかまたは、時分割により行うことが出来る。
In FIG. 12, two transmissions <1> and <5> to each base station are shared and transmitted by broadcast in one round-trip communication from the
これらの1往復半の通信により、各基地局のスケールとオフセットおよび、基地局A901から各基地局へのそれぞれの伝播遅延時間が求まる。これにより、基地局A901と他の各基地局の時間合せが素早く行える。
By one round-trip communication, the scale and offset of each base station and the propagation delay time from the
図12の方法は、基地局A901から、基地局B902、基地局C903、基地局D904との1往復半の通信を行い、実施例1の場合と同様にして、(9)、(10)式により、基地局B902のスケールSbとオフセットTobを求め、(11)、(12)式により、基地局C903のスケールScとオフセットTocを求め、また同様にして基地局D904のスケールSdとオフセットTodを求める。
In the method of FIG. 12, one round-trip communication is performed from the
次に、移動端末M905から送信ルート<6>により、各基地局が電波を同報受信すると、基地局B902、基地局C903に対しては、求めたSb、Tob、Sc、Tocを用いて、(4)、(5)式により到着時間差Tpma−Tpmb、Tpma−Tpmcを求める。また求めたSd、Todを用いて、上記と同様にして基地局D904に対しては到着時間差Tpma−Tpmdを求めることが出来る。
Then, the transmission route <6> from the mobile terminal M905, when each base station broadcasts receives radio waves, the
実施例1で説明したように、基準基地局A901と他の基地局の位置座標および、移動端M905から基地局A901への信号電波到着時間に対する、移動端M905から他の2つの基地局における到着時間の差が求まれば、測位サーバ609において、(13)〜(19)式を用いて移動端末M905の位置座標(xm、ym)が決定できる。
As described in the first embodiment, the arrival at the other two base stations from the mobile end M905 with respect to the position coordinates of the reference base station A901 and other base stations and the signal radio wave arrival time from the mobile end M905 to the base station A901. If the time difference is obtained, the
従って、例えば移動端末M905からの信号電波が、基地局A901で受信され、他の基地局B902、基地局C903、基地局D904のうち少なくも2つの局で受信されれば、図6の測位サーバ609にデータを送信して移動端末M905の位置が決定できる。 Therefore, for example, if the signal radio wave from the mobile terminal M905 is received by the base station A901 and received by at least two of the other base stations B902, C903, and D904, the positioning server of FIG. By transmitting data to 609, the position of the mobile terminal M905 can be determined.
移動端末Mの位置座標(xm、ym)が決定されると、次にまた、各基地局と移動端末は、図12における送信ルート<1>〜<6>の通信を行い、図6の測位サーバ609にデータを送信して移動端末M905の位置座標(xm、ym)を決定することを繰り返す。
When the position coordinates (x m , y m ) of the mobile terminal M are determined, each base station and the mobile terminal again perform communication of transmission routes <1> to <6> in FIG. Repeatedly transmitting data to the
尚、時計合わせと移動端末Mの位置座標決定はそれぞれ非同期に行われても良く、その場合には必ずしも<1>〜<5>の時計合わせと<6>の位置座標決定はまとめて行われるわけではないのは、他と同様である。 Note that the time adjustment and the position coordinate determination of the mobile terminal M may be performed asynchronously. In this case, the time adjustment of <1> to <5> and the position coordinate determination of <6> are necessarily performed collectively. It is not the same as others.
以上、実施例3は図10、図11、図12による方法により測位サーバ609で決定された移動端末M905の位置は、識別された特定のユーザに対し提供することが出来る。移動端末のユーザには、図10、図11、図12における複数基地局の少なくも1つを介して通知され、固定端末のユーザには、測位サーバ609に接続されたネットワーク(図示せず)を介して通知される。
As described above, in the third embodiment, the position of the mobile terminal M905 determined by the
この実施例においては、基準となる基地局から他の基地局へ1往復半の信号電波の送信を行うことにより複数基地局の時間合わせを行った後に、時間合せ結果による同時刻に、各基地局から移動端末に対し信号電波を送り、移動端末において各基地局からの信号電波を受信した時刻の差により移動端末の位置を検出する。
・「実施例4の無線測位システムの構成」
図13に本実施例の構成例を示す。
In this embodiment, after performing time adjustment of a plurality of base stations by transmitting a signal wave of one and a half round trips from the reference base station to another base station, at the same time according to the time adjustment result, each base station A signal radio wave is transmitted from the station to the mobile terminal, and the position of the mobile terminal is detected based on a difference in time at which the mobile terminal receives the signal radio wave from each base station.
"Configuration of wireless positioning system of Example 4"
FIG. 13 shows a configuration example of this embodiment.
図13において、図12と同じものは同一の番号を付した。図12において、<1>、<5>は基地局A901から基地局B902、基地局C903、基地局D904および移動端末M905への同報送信ルート、<2>は基地局B902から基地局A901への送信ルート、<3>は基地局C903から基地局A901への送信ルート、<4>は基地局D904から基地局A901への送信ルート、<6>、<7>、<8>、<9>は、それぞれ基地局A901、基地局B902、基地局C904、基地局D903から移動端末M905への送信ルートをそれぞれ示す。
In FIG. 13, the same components as those in FIG. In FIG. 12, <1> and <5> are broadcast transmission routes from the base station A901 to the base station B902, base station C903, base station D904, and mobile terminal M905, and <2> is from the base station B902 to the base station A901. <3> is a transmission route from the base station C903 to the base station A901, <4> is a transmission route from the base station D904 to the base station A901, <6>, <7>, <8>, <9 > Indicates transmission routes from the
・「実施例4における移動端末から各基地局までの到達時間差決定方法」
各基地局の時刻合せは、実施例3と同様に、基地局Aと他の基地局とのそれぞれの1往復半の通信<1>〜<5>により行う。
・ "Method of determining arrival time difference from mobile terminal to each base station in
As in the third embodiment, the time adjustment of each base station is performed by one round trip communication <1> to <5> between the base station A and another base station.
本実施例4では、基地局A901から他の基地局および移動端末M905に対し、<1>、<5>の送信ルートにより同報で送信され、各基地局から基地局A901への送信<2>、<3>、<4>は個別に送信される。基地局A901と各基地局との間の1往復半の通信により、実施例1の場合と同様にして、(9)、(10)式により、基地局B902のスケールSbとオフセットTobを求め、(11)、(12)式により、基地局C903のスケールScとオフセットTocを求め、また同様にして基地局D904のスケールSdとオフセットTodが求まる。
In the fourth embodiment, transmission from the
本実施例4においては、移動端末M905のスケールSmが必要であり、オフセットTomは必要でないので、移動端末M905から基地局A901への測位に関する送信ルートは必要とされない。基地局A901から移動端末M905への送信<1>、<5>により、(9)式と同様にして、移動端末M905のスケールSmが求まる。
In the fourth embodiment, since the scale S m of the mobile terminal M905 is required and the offset T om is not required, a transmission route for positioning from the mobile terminal M905 to the
次に、各基地局から、標準時間(基準となる基地局A901の時間)における時刻T0で、移動端末M905に向かって、信号電波を同時に送信ルート<6>〜<9>により送信する。 Then, from each base station, at time T 0 in the standard time (time of the base station A901 as a reference), towards the mobile terminal M905, simultaneously transmits route signal waves <6> is transmitted by ~ <9>.
なお、時刻T0は測位サーバ609(図6に示す)から、各基地局に対し通知される。 The time T 0 is notified to each base station from the positioning server 609 (shown in FIG. 6).
各基地局から移動端末M905に向けて信号電波を送信する同一の時刻T0は、基地局Aでは当然T0であるが、基地局B902において、時刻T0と同時刻を示す基地局Bのタイマーによる送信時刻Tb’は、測位サーバ609(図6に示す)から通知された時刻T0を用いて、(1)式の変換式より(23)式となる。
The same time T 0 for transmitting the signal radio wave from each base station to the mobile terminal M905 is naturally T 0 in the base station A, but in the
同様にして、基地局C903において、時刻T0と同時刻を示す基地局Cのタイマーによる送信時刻Tc’は(24)式となる。
Similarly, in the
同様にして、基地局D904において、時刻T0と同時刻を示す基地局Dのタイマーによる送信時刻Td’は(25)式となる。
Similarly, at the
(23)、(24)、(25)式において、スケールSb、Sc、Sdおよび、オフセットTob、Toc、Todは求まっているので、基地局A901からの送信時刻T0に対し、各基地局が同時に送信する時刻Tb’ Tc’ Td’が決定できる。
In the equations (23), (24), and (25), the scales S b , S c , S d and the offsets T ob , T oc , Tod are obtained, so that at the transmission time T 0 from the
基地局A901からは時刻T0、その他の基地局からはそれぞれ、(23)、(24)、(25)式で表された時刻に送信された信号電波は、移動端末M905では各基地局からの距離に応じてそれぞれ異なった時刻で受信される。これらの受信時刻を移動端末M905のタイマーによる時刻で表し、基地局A901、基地局B902、基地局C903、基地局D904からの信号電波の受信時刻をそれぞれTma’、 Tmb’、 Tmc’、 Tmd’とすると、
A signal radio wave transmitted at time T 0 from the
ただし、Tpma、Tpmb、Tpmc、Tpmdは、それぞれ基地局A901、基地局B902、基地局C903、基地局D904から、移動端末M905までの伝播遅延時間を示す。
However, T pma , T pmb , T pmc , and T pmd indicate propagation delay times from the
(26)−(27)より、 From (26)-(27),
(26)−(28)より、 From (26)-(28),
(30)、(31)、(32)式により、移動端M905と基準の基地局A901との間の信号電波の遅延時間に対する、移動端M905と他の基地局との間の信号電波遅延時間の差は、移動端M905のスケールSmと、移動端M905で測定された各基地局からの信号電波の信号電波到着時間(受信時刻)を用いて決定される。 (30), (31), and (32), the signal radio wave delay time between the mobile terminal M905 and another base station with respect to the signal radio wave delay time between the mobile terminal M905 and the reference base station A901. Is determined using the scale S m of the mobile end M905 and the signal radio wave arrival time (reception time) of the signal radio wave from each base station measured at the mobile end M905.
実施例1で説明したように、基準の基地局A901と他の基地局の位置座標および、移動端M905と基地局A901との信号電波到着時間に対する、移動端M905と他の少なくも2つの基地局における到着時間の差が(30)、(31)、(32)式で求まれば、測位サーバ609において、(13)〜(19)式を用いて移動端末M905の位置座標(xm、ym)が決定できる。
As described in the first embodiment, the mobile terminal M905 and at least two other bases with respect to the position coordinates of the reference base station A901 and another base station and the signal radio wave arrival times of the mobile terminal M905 and the base station A901. If the difference in arrival time at the station is obtained by the equations (30), (31), (32), the
従って、例えば基地局A901からの信号電波と、他の基地局B902、基地局C903、基地局D904のうち少なくも2つの局からの信号電波が、移動端末M905で受信されれば、移動端末M905は、基地局A901を介して図6の測位サーバ609にデータを送信して移動端末M905の位置が決定できる。
Therefore, for example, if the mobile terminal M905 receives signal radio waves from the base station A901 and signal radio waves from at least two of the other base stations B902, C903, and D904, the mobile terminal M905 Can transmit data to the
また、図13における送信ルート<6>〜<9>により各基地局から移動端末M905に送信される信号電波は、移動端末の受信で互いに干渉しない様に、互いに異なった擬似ランダム符号でパルス位置変調され送信される。 Also, signal radio waves transmitted from each base station to the mobile terminal M905 through the transmission routes <6> to <9> in FIG. 13 are pulse positions with different pseudo-random codes so as not to interfere with each other upon reception by the mobile terminal. Modulated and transmitted.
移動端末M905の位置座標(xm、ym)<1>〜<9>通信を行い、図6の測位サーバ609にデータを送信して移動端末M905の位置座標(xm、ym)を決定することを繰り返す。
The position coordinates (x m , y m ) <1> to <9> of the mobile terminal M905 are communicated, and the data is transmitted to the
尚、時計合わせと移動端末Mの位置座標決定はそれぞれ非同期に行われても良く、その場合には必ずしも<1>〜<5>の時計合わせと<6>〜<9>の位置座標決定はまとめて行われるわけではないのは、他と同様である。 The time adjustment and the position coordinate determination of the mobile terminal M may be performed asynchronously. In this case, the time adjustment of <1> to <5> and the position coordinate determination of <6> to <9> are not necessarily performed. It is the same as the others that are not performed together.
また、各基地局から移動端末M905への送信<6>〜<9>は、必ずしも同時である必要は無く、既知の時間差があっても良い。その場合には、移動端末M905での受信時刻を送信時刻の差に応じて補正すれば良い。
また、各基地局に対する上記スケールとオフセットを用いた、移動端末M905への同時刻送信の通知は、図6の測位サーバ609が行い、移動端末M905が、該移動端末M905が各基地局から受信した時刻と、各基地局の位置座標と、基地局A901から送信された2回の信号を受信した時刻により移動動端末M905のスケールSmを求め、移動端末M905の位置座標を決定することも出来る。この場合には、各基地局座標を前もって通信する等して移動端末に伝えておく必要がある。
Also, transmissions <6> to <9> from each base station to mobile terminal M905 do not necessarily have to be simultaneous, and there may be a known time difference. In that case, the reception time at the mobile terminal M905 may be corrected according to the difference in transmission time.
In addition, the same time transmission notification to the mobile terminal M905 using the scale and offset for each base station is performed by the
また、移動端末M905が内臓するタイマーによる時間のままで、移動端末M905において各基地局からの到着時間から前記の伝播遅延時間差を求め、スケールSmを用いた補正を行わずに、移動端末M905の位置座標を決定してもよい。(30)、(31)、(32)式で示された伝播遅延時間差には、オフセットは含まれず、移動端末M905のタイマーによる遅延時間差をスケールSmで除した値である。Smは移動端末M905のタイマーと基地局A901のタイマーとの時間刻みの比であるから、移動端末M905のタイマーが基地局901のタイマーと同じほど良好な場合、この方法は、スケールSmを用いた補正をしなくても、移動端末M905の位置座標をスケールSmを用いた時と同じ高精度が得られる。さらに、各基地局から移動端末M905への送信<6>〜<9>が同時、あるいは、時間差が短い場合には、移動端末M905に到着する時間差も短いため、スケールSmの誤差は無視できるため、この場合にも、スケールSmを用いた補正をしなくても良い。これらの場合、移動端末M905は、基地局A901から同報送信された信号電波の送信ルート<1>、<5>を受信してSmを求める必要がなくなり、移動端末M905における処理が簡素化できる。
Further, while the time by timer mobile terminal M905 are built, obtains the propagation delay time difference from said arrival time from each base station in a mobile terminal M905, without correction using the scale S m, the mobile terminal M905 The position coordinates may be determined. (30), (31), (32) was the propagation delay time difference that is represented by the formula, the offset is not included, a timer by the delay time difference of the mobile terminal M905 which is a value obtained by dividing the scale S m. Since S m is the ratio of the time step between the timer of mobile
また、本実施例4では、(30)、(31)、(32)で示された伝播遅延時間差の間に、移動端末M905が移動することにより距離の誤差が生じるが、通常の移動速度では無視できる。例えば、移動端末M905と基地局Aとの距離に対する、移動端末M905と他の基地局との距離の差が100m(遅延時間差=0.33μsec)の場合、時速60kmの移動端末Mの移動距離は約0.0055mmであり、誤差は無視できるほど小さい。 In the fourth embodiment, a distance error occurs due to the movement of the mobile terminal M905 during the propagation delay time differences indicated by (30), (31), and (32). Can be ignored. For example, when the difference in the distance between the mobile terminal M905 and another base station with respect to the distance between the mobile terminal M905 and the base station A is 100 m (delay time difference = 0.33 μsec), the moving distance of the mobile terminal M at 60 km / h is About 0.0055 mm, the error is negligibly small.
実施例4において決定された移動端末M905の位置は、自分自身、あるいは、識別された特定のユーザに対し提供することが出来る。測位サーバ609を使用する場合は、自分以外の移動端末のユーザには、図13における複数基地局を介して通知され、固定端末のユーザには、測位サーバ609に接続されたネットワークを介して(図示せず)通知される。固定端末のユーザには、測位サーバ609を介してネットワーク(図示せず)により通知される。
(付記1)
第1の基地局と、少なくも2つの基地局を含む第2の基地局群との通信により、移動端末の測位を行う無線測位システムにおいて、
前記第1の基地局は、前記第2の基地局群に対し少なくも2回の信号電波を送信する手段を備え、
前記第2の基地局群は、前記第1の基地局に対し少なくも1回の信号電波を送信する手段を備え、
前記無線測位システムは、さらに、
前記各基地局において測定された信号電波の送信時刻と受信時刻とを用いて、前記第2の基地局群の、各々の時間刻みと前記第1の基地局の時間刻みの比(以下スケール)と、前記第2の基地局群の各々の時刻と前記第1の基地局の時刻のずれ(以下オフセット)を決定する手段と、
前記決定したスケールとオフセットを用いて、前記第2の基地局群の時刻を前記第1の基地局の時刻に換算した時刻を決定する手段を備え、
前記移動端末から同報送信された信号電波を、各基地局において受信した時刻を前記第1の基地局の時刻に換算した時刻、または、
前記各基地局から前記移動端末に対し同報または所定の時間差で送信された信号電波を、移動端末で受信した時刻を前記第1の基地局の時刻に換算した時刻、または移動端末で受信した時刻のままを用い、
前記移動端末への伝播遅延時間と、前記移動端末から少なくも2つの前記所定の基地局以外の基地局までの伝播遅延時間の差を決定する手段を備え、
前記決定された少なくも2つの遅延時間の差と、前記第1の基地局および前記第2の基地局群の位置座標を用いて、前記移動端末の位置座標を決定する手段と、
を備えたことを特徴とする無線測位システム。
(付記2)
付記1記載の無線測位システムは、第1の基地局と、少なくも2つの基地局を含む第2の基地局群と、移動端末と、測位サーバを備え、
該第1の基地局と該第2の基地局群は、それぞれ、信号電波を送信した時刻と、信号電波を受信した時刻を保持する手段と、
前記保持した信号電波を送信した時刻と、前記信号電波を受信した時刻を測位サーバに送信する手段と、
を備え、
該第1の基地局は、該第2の基地局群に対して、第1の測位期間内に少なくも2回の信号電波送信を行う手段を備え、
前記第2の基地局群は、前記第1の基地局に対し前記第1の測位期間内に少なくもそれぞれ1回の信号電波を送信する手段を備え、
前記移動端末は、第1の基地局に対し第2の測位期間内に少なくもそれぞれ1回の信号電波を送信する手段を備え、
前記測位サーバは、前記第1の測位期間内に
前記第1の基地局と前記第2の基地局群から受信した各基地局の送信時刻と受信時刻を用いて、スケールとオフセットを決定する手段と、
前記第2の測位期間内に
前記移動端末からの信号電波の受信時刻を、前記決定したスケールとオフセットを用いて、前記第1の基地局の時刻に換算した時刻を決定する手段と、
前記第2の測位期間内に、前記移動端末から所定の基地局への伝播遅延時間と、前記移動端末から少なくも2つの前記所定の基地局以外の基地局までの伝播遅延時間の差を決定する手段と、
前記第2の測位期間内に、前記決定された少なくも2つの遅延時間の差と、前記第1の基地局および前記第2の基地局群の位置座標を用いて、前記移動端末の位置座標を決定する手段と、
を備えたことを特徴とする付記1記載の無線測位システム。
(付記3)
付記2記載の無線測位システムは、さらに、
前記測位サーバで求められた前記移動端末位置座標を、識別された特定の移動端末のユーザに、前記基地局の少なくも1つを介して伝える手段、あるいは、
識別された特定の固定端末のユーザに、測位サーバに接続されたネットワークを介して伝える手段、
を備えたことを特徴とする付記2記載の無線測位システム。
(付記4)
付記2記載の無線測位システムは、さらに、前記第1の測位期間を第1の測位周期で繰り返し、前記第2の測位期間を第2の測位周期とし、前記第1の測位周期とは独立に繰り返すことで、
前記移動端末の位置座標決定と、前記識別されたユーザへの決定された移動端末位置座標の通知とを、前記第2の測位周期で繰り返すことを特徴とする付記2記載の無線測位システム。
(付記5)
付記2記載の無線測位システムにおける移動端末は複数とし、それぞれの移動端末が同期、あるいは、非同期でそれぞれ1回の信号電波を送信し、各基地局が受信することにより、それぞれの移動端末の位置座標を決定することを特徴とする付記2記載の無線測位システム。
(付記6)
前記各基地局および移動端末が送信する信号電波は、インパルス化された超広帯域無線信号であることを特徴とする付記2記載の無線測位システム。
(付記7)
前記インパルス化された信号は、所定の擬似ランダムディジタル信号が、任意のディジタル信号によりパルス位置変調され、該パルス位置変調された擬似ランダムディジタル信号のチップ幅の特定位置でインパルス化された信号であることを特徴とする付記2記載の無線測位システム。
(付記8)
前記所定の擬似ランダムディジタル信号は、リードソロモン符号によりパルス位置変調された信号であることを特徴とする付記2記載の無線測位システム。
(付記9)
前記各基地局および移動端末が送信するインパルス化された信号は、所定の帯域通過濾波器で帯域制限され送信されることを特徴とする付記2記載の無線測位システム。
The position of the mobile terminal M905 determined in the fourth embodiment can be provided to itself or a specific identified user. When the
(Appendix 1)
In a wireless positioning system that performs positioning of a mobile terminal by communication between a first base station and a second base station group including at least two base stations,
The first base station comprises means for transmitting at least two signal radio waves to the second base station group,
The second base station group includes means for transmitting at least one signal radio wave to the first base station,
The wireless positioning system further includes:
Using the transmission time and reception time of the signal radio wave measured at each base station, the ratio of each time step of the second base station group to the time step of the first base station (hereinafter referred to as scale) And means for determining a time lag (hereinafter referred to as offset) between each time of the second base station group and the time of the first base station,
Means for determining a time obtained by converting the time of the second base station group into the time of the first base station using the determined scale and offset;
Time when the signal radio wave broadcast from the mobile terminal is received at each base station is converted to the time of the first base station, or
A signal radio wave transmitted from each base station to the mobile terminal or transmitted at a predetermined time difference is received at a time converted from the time at the mobile terminal to the time at the first base station, or received at the mobile terminal Use time as is,
Means for determining a difference between a propagation delay time to the mobile terminal and a propagation delay time from the mobile terminal to at least two base stations other than the predetermined base station;
Means for determining the position coordinates of the mobile terminal using the determined difference between the at least two delay times and the position coordinates of the first base station and the second base station group;
A wireless positioning system comprising:
(Appendix 2)
The wireless positioning system according to
The first base station and the second base station group each have a time for transmitting a signal radio wave and a means for holding a time for receiving the signal radio wave,
Means for transmitting a time when the held signal radio wave is transmitted and a time when the signal radio wave is received to a positioning server;
With
The first base station includes means for transmitting signal radio waves to the second base station group at least twice within a first positioning period,
The second base station group includes means for transmitting at least one signal radio wave to the first base station within the first positioning period,
The mobile terminal includes means for transmitting at least one signal radio wave to the first base station within the second positioning period,
The positioning server determines a scale and an offset using a transmission time and a reception time of each base station received from the first base station and the second base station group within the first positioning period. When,
Means for determining a time in which the reception time of the signal radio wave from the mobile terminal is converted into the time of the first base station using the determined scale and offset within the second positioning period;
During the second positioning period, a difference between a propagation delay time from the mobile terminal to a predetermined base station and a propagation delay time from the mobile terminal to at least two base stations other than the predetermined base station is determined. Means to
Within the second positioning period, using the determined difference between the two delay times and the position coordinates of the first base station and the second base station group, the position coordinates of the mobile terminal Means for determining
The wireless positioning system according to
(Appendix 3)
The wireless positioning system described in
Means for conveying the mobile terminal position coordinates determined by the positioning server to a user of the identified specific mobile terminal via at least one of the base stations, or
Means to communicate to the identified fixed terminal user via a network connected to the positioning server;
The wireless positioning system according to
(Appendix 4)
The wireless positioning system according to
The wireless positioning system according to
(Appendix 5)
There are a plurality of mobile terminals in the radio positioning system described in
(Appendix 6)
The radio positioning system according to
(Appendix 7)
The impulse signal is a signal in which a predetermined pseudo-random digital signal is subjected to pulse position modulation by an arbitrary digital signal, and is impulse-generated at a specific position of the chip width of the pulse position-modulated pseudo-random digital signal. The wireless positioning system according to
(Appendix 8)
The wireless positioning system according to
(Appendix 9)
The wireless positioning system according to
(付記10)
付記2記載の無線測位システムは、
前記各基地局における信号電波の送信時刻の決定を、各基地局がそれぞれ備えたタイマーを基準として行う手段と、
前記各基地局における信号電波の受信時刻の決定を、各基地局で受信し検出した信号と、各基地局に備えた擬似ランダムディジタル信号との相関による時間比較において、各基地局がそれぞれ備えたタイマーを基準とした時刻決定により行う手段と、
を備えたことを特徴とする付記2記載の無線測位システム。
(付記11)
付記1記載の無線測位システムは、第1の基地局と、少なくも2つの基地局を含む第2の基地局群と、移動端末と、測位サーバを備え、
該第1の基地局と該第2の基地局群は、それぞれ、信号電波を送信した時刻と、信号電波を受信した時刻を保持する手段と、
前記保持した信号電波を送信した時刻と、前記信号電波を受信した時刻を測位サーバに送信する手段と、
を備え、
前記第1の基地局は、第1の測位期間内に、前記第2の基地局群に対して、それぞれ少なくも2回の信号電波送信を行う手段を備え、
前記第2の基地局群のそれぞれは、前記第1の測位期間内に、前記第1の基地局に対して少なくも1回の信号電波を送信する手段を備え、
前記第1の基地局は、前記第2の基地局群に対して、第2の測位期間内にそれぞれ少なくも2回の信号電波の同報送信を行う手段を備え、
前記移動端末は、前記第1の基地局と前記第2の基地局群に、第3の測位期間内に少なくも1回の信号電波信号電波を同報送信する手段を備え、
前記測位サーバは、
前記第2の測位期間内に
前記第1の基地局と前記第2の基地局群から受信した各基地局の送信時刻と受信時刻を用いて、前記第2の基地局群のスケールと、オフセットを決定する手段と、
前記第3の測位期間内に
前記移動端末からの信号電波の受信時刻を、前記決定したスケールと、オフセットを用いて、前記第1の基地局の時刻に換算した時刻を決定する手段と、
前記第3の測位期間内に、前記移動端末から所定の基地局への伝播遅延時間と、前記移動端末から少なくも2つの前記所定の基地局以外の基地局までの伝播遅延時間の差を決定する手段と、
前記第3の測位期間内に、前記決定された少なくも2つの遅延時間の差と、前記第1の基地局および前記第2の基地局群の位置座標を用いて、前記移動端末の位置座標を決定する手段と、
を備えたことを特徴とする付記1記載の無線測位システム。
(付記12)
付記11記載の無線測位システムは、さらに、
前記測位サーバが、
前記第2の測位期間で求める第2の基地局群のスケールとオフセットは、前記第1の測位期間内における各基地局の送信時刻と受信時刻と、前記第2の測位期間内における前記第1の基地局が、前記第2の基地局群に対して行う2回を超える同報送信における各基地局の送信時刻と受信時刻を用いて、最小2乗法により決定する手段を備えたことを特徴とする付記11記載の無線測位システム。
(付記13)
付記11記載の無線測位システムにおける移動端末は複数とし、それぞれの移動端末が同期、あるいは、非同期でそれぞれ1回の信号電波を送信し、各基地局が受信することにより、それぞれの移動端末の位置座標を決定することを特徴とする付記11記載の無線測位システム。
(付記14)
付記11記載の無線測位システムは、さらに、
第3の測位期間内に、
前記測位サーバで求められた前記移動端末位置座標を、識別された特定の移動端末のユーザに、前記基地局の少なくも1つを介して伝える手段、あるいは、
識別された特定の固定端末のユーザに、測位サーバに接続されたネットワークを介して伝える手段、
を備えたことを特徴とする付記11記載の無線測位システム。
(付記15)
付記11記載の無線測位システムは、さらに、
前記第1の測位期間と、前記第2の測位期間との総和を第1の測位周期として繰り返し、前記第3の測位期間を第2の測位周期とし、前記第1の測位周期とは独立に繰り返すことで、前記前記移動端末の位置座標決定と、前記識別されたユーザへの該移動端末位置座標の通知とを、第2の測位周期で繰り返すことを特徴とする付記11記載の無線測位システム。
(付記16)
付記11記載の無線測位システムは、さらに、
前記第1の測位期間にて前記第2の基地局群のスケールと、オフセットの初期設定を行った後に、前記第2の測位期間を第1の測位周期で繰り返し、前記第3の測位期間を第2の測位周期とし、前記第1の測位周期とは独立に繰り返すことで、前記移動端末の位置座標決定と、前記識別されたユーザへの該移動端末位置座標の通知とを、第2の測位周期で繰り返すことを特徴とする付記11記載の無線測位システム。
(付記17)
付記11記載の無線測位システムは、さらに、
前記第1の測位期間を、前記第1の測位周期の整数倍の初めに挿入した第3の測位周期を備え、該第3の測位周期ごとに第2の基地局群のそれぞれのスケールとオフセットを更新し、前記移動端末の位置座標決定と、前記識別されたユーザへの決定された移動端末位置座標の通知とを繰り返すことを特徴とする付記11記載の無線測位システム。
(付記18)
付記1記載の無線測位システムは、第1の基地局と、少なくも2つの基地局を含む第2の基地局群と、移動端末と、測位サーバを備え、
該第1の基地局と該第2の基地局群は、それぞれ、信号電波を送信した時刻と、信号電波を受信した時刻を保持する手段と、
前記保持した信号電波を送信した時刻と、前記信号電波を受信した時刻を測位サーバに送信する手段と、
を備え、
前記第1の基地局は、第1の測位期間内に、前記第2の基地局群に対して、それぞれ少なくも2回の信号電波を送信し、該2回の信号電波の送信のうち少なくも1回を同報送信する手段を備え、
前記第2の基地局群のそれぞれは、前記第1の測位期間内に、前記第1の基地局に対して少なくも1回の信号電波を送信する手段を備え、
前記移動端末は、前記第1の基地局と前記第2の基地局群に、第2の測位期間内に少なくも1回の信号電波信号電波を同報送信する手段を備え、
前記測位サーバは第1の測位期間内に、
前記第1の基地局と前記第2の基地局群から受信した各基地局の送信時刻と受信時刻を用いて、前記第2の基地局群のスケールと、オフセットを決定する手段と、
前記第2の測位期間内に
前記移動端末からの信号電波の受信時刻を、前記前記決定したスケールと、オフセットを用いて、前記第1の基地局の時刻に換算した時刻を決定する手段と、
前記第2の測位期間内に、所定の基地局への伝播遅延時間と、前記移動端末から少なくも2つの前記所定の基地局以外の基地局までの伝播遅延時間の差を決定する手段と、
前記第2の測位期間内に、前記決定された少なくも2つの遅延時間の差と、前記第1の基地局および前記第2の基地局群の位置座標を用いて、前記移動端末の位置座標を決定する手段と、
を備えたことを特徴とする付記1記載の無線測位システム。
(付記19)
付記18記載の記無線測位システムは、さらに、前記第1の基地局は、前記第2の基地局群に対して、第3の測位期間内にそれぞれ少なくも1回の信号電波の同報送信を行う手段を備え、
前記測位サーバが、
前記第3の測位期間で求める第2の基地局群のスケールとオフセットは、前記第1の測位期間内における各基地局の送信時刻と受信時刻と、前記第3の測位期間内における前記第1の基地局が、前記第2の基地局群に対して行う1回を超える同報送信における各基地局の送信時刻と受信時刻を用いて、最小2乗法により決定する手段を備えたことを特徴とする付記18記載の無線測位システム。
(付記20)
付記18記載の無線測位システムにおける移動端末は複数とし、それぞれの移動端末が同期、あるいは、非同期でそれぞれ1回の信号電波を送信し、各基地局が受信することにより、それぞれの移動端末の位置座標を決定することを特徴とする付記18記載の無線測位システム。
(付記21)
付記18記載の無線測位システムは、さらに、
第2の測位期間内に、
前記測位サーバで求められた前記移動端末位置座標を、識別された特定の移動端末のユーザに、前記基地局の少なくも1つを介して伝える手段、あるいは、
識別された特定の固定端末のユーザに、測位サーバに接続されたネットワークを介して伝える手段、
を備えたことを特徴とする付記18記載の無線測位システム。
(付記22)
付記18記載の無線測位システムは、さらに、
前記第1の測位期間を第1の測位周期で繰り返し、前記第2の測位期間を第2の測位周期とし、前記第1の測位周期とは独立に繰り返すことで、前記移動端末の位置座標決定と、前記識別されたユーザへの該移動端末位置座標の通知とを、第2の測位周期で繰り返すことを特徴とする付記18記載の無線測位システム。
(付記23)
付記18記載の無線測位システムは、
前記第1の測位期間にて前記第2の基地局群のスケールと、オフセットの初期設定を行った後に、前記第3の測位期間を第1の測位周期で繰り返し、前記第2の測位期間を第2の測位周期とし、前記第3の測位周期とは独立に繰り返すことで、前記移動端末の位置座標決定と、前記識別されたユーザへの該移動端末位置座標の通知とを、第2の測位周期で繰り返すことを特徴とする付記18記載の無線測位システム。
(付記24)
付記18記載の無線測位システムは、
前記第1の測位期間を、前記第1の測位周期の整数倍の初めに挿入した第3の測位周期を備え、該第3の測位周期ごとに第2の基地局群のそれぞれのスケールとオフセットを更新し、前記移動端末の位置座標決定と、前記識別されたユーザへの決定された移動端末位置座標の通知とを繰り返すことを特徴とする付記18記載の無線測位システム。
(Appendix 10)
The wireless positioning system described in
Means for determining the transmission time of the signal radio wave at each base station with reference to a timer provided in each base station
The determination of the reception time of the signal radio wave at each base station is provided in each base station in a time comparison based on the correlation between the signal received and detected at each base station and the pseudo-random digital signal provided in each base station. Means for performing time determination based on a timer;
The wireless positioning system according to
(Appendix 11)
The wireless positioning system according to
The first base station and the second base station group each have a time for transmitting a signal radio wave and a means for holding a time for receiving the signal radio wave,
Means for transmitting a time when the held signal radio wave is transmitted and a time when the signal radio wave is received to a positioning server;
With
The first base station comprises means for performing signal radio wave transmission at least twice for each of the second base station groups within the first positioning period,
Each of the second base station group includes means for transmitting at least one signal radio wave to the first base station within the first positioning period,
The first base station comprises means for performing broadcast transmission of signal radio waves to the second base station group at least twice within a second positioning period,
The mobile terminal comprises means for broadcasting to the first base station and the second base station group at least one signal radio signal radio wave within a third positioning period,
The positioning server
Using the transmission time and reception time of each base station received from the first base station and the second base station group within the second positioning period, the scale and offset of the second base station group Means for determining
Means for determining a time when the reception time of the signal radio wave from the mobile terminal is converted into the time of the first base station using the determined scale and offset within the third positioning period;
During the third positioning period, a difference between a propagation delay time from the mobile terminal to a predetermined base station and a propagation delay time from the mobile terminal to at least two base stations other than the predetermined base station is determined. Means to
Within the third positioning period, using the difference between the determined at least two delay times and the position coordinates of the first base station and the second base station group, the position coordinates of the mobile terminal Means for determining
The wireless positioning system according to
(Appendix 12)
The wireless positioning system according to attachment 11 further includes:
The positioning server is
The scale and offset of the second base station group obtained in the second positioning period are the transmission time and reception time of each base station in the first positioning period, and the first base station in the second positioning period. The base station comprises means for determining by the least square method using the transmission time and the reception time of each base station in the broadcast transmission performed more than twice for the second base station group. The wireless positioning system according to appendix 11.
(Appendix 13)
A plurality of mobile terminals in the wireless positioning system according to appendix 11, each mobile terminal transmits one signal radio wave synchronously or asynchronously, and each base station receives the signal radio wave. The wireless positioning system according to appendix 11, wherein coordinates are determined.
(Appendix 14)
The wireless positioning system according to attachment 11 further includes:
Within the third positioning period,
Means for conveying the mobile terminal position coordinates determined by the positioning server to a user of the identified specific mobile terminal via at least one of the base stations, or
Means to communicate to the identified fixed terminal user via a network connected to the positioning server;
The wireless positioning system according to claim 11, further comprising:
(Appendix 15)
The wireless positioning system according to attachment 11 further includes:
The sum of the first positioning period and the second positioning period is repeated as a first positioning period, the third positioning period is set as a second positioning period, and is independent of the first positioning period. 12. The wireless positioning system according to claim 11, wherein the position coordinates of the mobile terminal and the notification of the position coordinates of the mobile terminal to the identified user are repeated in a second positioning cycle by repeating. .
(Appendix 16)
The wireless positioning system according to attachment 11 further includes:
After initial setting of the scale and offset of the second base station group in the first positioning period, the second positioning period is repeated at a first positioning period, and the third positioning period is set. The second positioning cycle is repeated independently of the first positioning cycle, thereby determining the position coordinates of the mobile terminal and notifying the identified user of the mobile terminal position coordinates in the second The wireless positioning system according to claim 11, wherein the wireless positioning system repeats at a positioning cycle.
(Appendix 17)
The wireless positioning system according to attachment 11 further includes:
A third positioning cycle in which the first positioning period is inserted at the beginning of an integral multiple of the first positioning cycle, and each scale and offset of the second base station group for each third positioning cycle; The wireless positioning system according to claim 11, wherein the mobile terminal position coordinate determination and the notification of the determined mobile terminal position coordinate to the identified user are repeated.
(Appendix 18)
The wireless positioning system according to
The first base station and the second base station group each have a time for transmitting a signal radio wave and a means for holding a time for receiving the signal radio wave,
Means for transmitting a time when the held signal radio wave is transmitted and a time when the signal radio wave is received to a positioning server;
With
The first base station transmits at least two signal radio waves to the second base station group within the first positioning period, and less than the two signal radio wave transmissions. Also has means to broadcast one time,
Each of the second base station group includes means for transmitting at least one signal radio wave to the first base station within the first positioning period,
The mobile terminal comprises means for broadcasting to the first base station and the second base station group at least one signal radio signal radio wave within a second positioning period,
The positioning server within the first positioning period,
Means for determining the scale and offset of the second base station group using the transmission time and reception time of each base station received from the first base station and the second base station group;
Means for determining a time at which the reception time of the signal radio wave from the mobile terminal is converted into the time of the first base station using the determined scale and offset within the second positioning period;
Means for determining a difference between a propagation delay time to a predetermined base station and a propagation delay time from the mobile terminal to at least two base stations other than the predetermined base station within the second positioning period;
Within the second positioning period, using the determined difference between the two delay times and the position coordinates of the first base station and the second base station group, the position coordinates of the mobile terminal Means for determining
The wireless positioning system according to
(Appendix 19)
The wireless positioning system according to appendix 18, wherein the first base station further transmits at least one signal radio wave to the second base station group within a third positioning period. Means for performing
The positioning server is
The scale and offset of the second base station group obtained in the third positioning period are the transmission time and reception time of each base station in the first positioning period, and the first base station in the third positioning period. The base station comprises means for determining by the least square method using the transmission time and reception time of each base station in more than one broadcast transmission to the second base station group. The wireless positioning system according to appendix 18.
(Appendix 20)
A plurality of mobile terminals in the wireless positioning system according to appendix 18, each mobile terminal transmits a signal radio wave once synchronously or asynchronously, and each base station receives the signal radio wave so that the position of each mobile terminal The wireless positioning system according to appendix 18, wherein coordinates are determined.
(Appendix 21)
The wireless positioning system according to attachment 18 further includes:
Within the second positioning period,
Means for conveying the mobile terminal position coordinates determined by the positioning server to a user of the identified specific mobile terminal via at least one of the base stations, or
Means to communicate to the identified fixed terminal user via a network connected to the positioning server;
The wireless positioning system according to claim 18, further comprising:
(Appendix 22)
The wireless positioning system according to attachment 18 further includes:
The first positioning period is repeated at a first positioning period, the second positioning period is set as a second positioning period, and the position coordinates of the mobile terminal are determined by repeating independently of the first positioning period. The wireless positioning system according to claim 18, wherein the mobile terminal position coordinate notification to the identified user is repeated at a second positioning cycle.
(Appendix 23)
The wireless positioning system described in Appendix 18 is
After initial setting of the scale and offset of the second base station group in the first positioning period, the third positioning period is repeated at a first positioning period, and the second positioning period is The second positioning cycle is repeated independently of the third positioning cycle, so that the determination of the position coordinates of the mobile terminal and the notification of the mobile terminal position coordinates to the identified user are performed in a second manner. The wireless positioning system according to appendix 18, wherein the wireless positioning system repeats at a positioning cycle.
(Appendix 24)
The wireless positioning system described in Appendix 18 is
A third positioning cycle in which the first positioning period is inserted at the beginning of an integer multiple of the first positioning cycle, and each scale and offset of the second base station group for each third positioning cycle; The wireless positioning system according to claim 18, wherein the position coordinate of the mobile terminal is updated and the notification of the determined mobile terminal position coordinate to the identified user is repeated.
(付記25)
付記1記載の無線測位システムは、第1の基地局と、少なくも2つの基地局を含む第2の基地局群と、移動端末と、測位サーバを備え、
前記第1の基地局と該第2の基地局群は、それぞれ、信号電波を送信した時刻と、信号電波を受信した時刻を保持する手段と、
それぞれ保持した信号電波を送信した時刻と、前記信号電波を受信した時刻を測位サーバに送信する手段と、
を備え、
前記移動端末は信号電波を受信した時刻を保持する手段と、
前記保持した信号電波を受信した時刻を測位サーバに送信する手段と、
を備え、
前記第1の基地局は、第1の測位期間内に、前記第2の基地局群と移動端末に対して、それぞれ少なくも2回の信号電波を送信し、
前記第2の基地局群のそれぞれは、前記第1の測位期間内に、前記第1の基地局に対して少なくも1回の信号電波を送信する手段を備え、
前記測位サーバは、第1の測位期間内に、
前記第1の基地局と前記第2の基地局群と移動端末とから受信した、各基地局の送信時刻と受信時刻と移動端末の受信時刻を用いて、前記第2の基地局群と移動端末のスケールと、オフセットを決定する手段と、
前記決定した各スケールと、オフセットと、所定の繰り返し時刻を用いて、移動端末に対し各基地局が同時に、あるいは、既知の時間差を持って送信する時刻を決定し各基地局に通知する手段と、
を備え、
各基地局は、第2の測位期間内に、前記測位サーバから通知された、移動端末に対し各基地局が同時に、あるいは、既知の時間差を持って送信する時刻に、移動端末に対し信号電波を送信する手段を備え、
移動端末は、第2の測位期間内に前記各基地局から受信したそれぞれの信号電波の受信時刻を、少なくも1つの基地局を介して、前記測位サーバに通知する手段を備え、
前記測位サーバは、第2の測位期間内に、
前記移動端末から通知された、前記移動端末が各基地局から信号電波を受信したそれぞれの時刻と、前記決定された移動端末のスケールを用い、前記移動端末から所定の基地局への伝播遅延時間と、前記移動端末から少なくも2つの前記所定の基地局以外の基地局までの伝播遅延時間の差を決定する手段と、
前記決定された少なくも2つの遅延時間の差と、前記第1の基地局および前記第2の基地局群の位置座標を用いて、前記移動端末の位置座標を決定する手段と、
を備えたことを特徴とする付記1記載の無線測位システム。
(付記26)
付記25記載の無線測位システムは、さらに、
前記第1の基地局は、前記第2の基地局群と移動端末に対して、第3の測位期間内にそれぞれ少なくも1回の信号電波の同報送信を行う手段を備え、
前記測位サーバが、
前記第2の基地局群と移動端末から受信した、前記第1の測位期間で求めた送信時刻と受信時刻と、前記第1の基地局が前記第2の基地局群と移動端末に対して行う1回を超える同報送信における送信時刻と受信時刻とを用いて、スケールとオフセットを最小2乗法により決定する手段を、備えたことを特徴とする付記25記載の無線測位システム。
(付記27)
付記25記載の無線測位システムにおける移動端末は複数とし、各基地局が各移動端末に対し少なくも1回の信号を各移動端末ごとに個別に、あるいは、同報的に信号電波を送信し、該各移動端末が受信した時刻と、各基地局の位置座標を用いて、測位サーバが複数移動端末の位置座標を決定することを特徴とする付記25記載の無線測位システム。
(付記28)
付記25記載の無線測位システムは、さらに、
第2の測位期間内に、
前記測位サーバで求められた前記移動端末の位置座標を、識別された特定の移動端末のユーザに、前記基地局の少なくも1つを介して伝える手段あるいは、
識別された特定の固定端末のユーザに、測位サーバに接続されたネットワークを介して伝える手段、
を備えたことを特徴とする付記25記載の無線測位システム。
(付記29)
付記25記載の無線測位システムは、さらに、
前記第1の測位期間を第1の測位周期として繰り返し、前記第2の測位期間を第2の測位周期とし、前記第1の測位周期とは独立に繰り返すことで、前記移動端末の位置座標決定と、前記識別されたユーザへの該移動端末位置座標の通知とを、第2の測位周期で繰り返すことを特徴とする付記25記載の無線測位システム。
(付記30)
付記25記載の無線測位システムは、
前記第1の測位期間にて前記第2の基地局群と前記移動端末のスケールと、オフセットの初期設定を行った後に、前記第3の測位期間を第1の測位周期で繰り返し、前記第23の測位期間を第2の測位周期とし、前記第1の測位周期とは独立に繰り返すことで、前記移動端末の位置座標決定と、前記識別されたユーザへの該移動端末位置座標の通知とを、第2の測位周期で繰り返すことを特徴とする付記25記載の無線測位システム。
(付記31)
付記25記載の無線測位システムは、
前記第1の測位期間を、前記第1の測位周期の整数倍の初めに挿入した第3の測位周期を備え、該第3の測位周期ごとに第2の基地局群と前記移動端末のそれぞれのスケールとオフセットを更新し、前記移動端末の位置座標決定と、前記識別されたユーザへの決定された移動端末位置座標の通知とを繰り返すことを特徴とする付記25記載の無線測位システム。
(Appendix 25)
The wireless positioning system according to
The first base station and the second base station group each have a time for transmitting a signal radio wave and a means for holding a time for receiving the signal radio wave;
Means for transmitting the time when the signal radio waves are held and the time when the signal radio waves are received to the positioning server;
With
Means for holding a time at which the mobile terminal receives a signal radio wave;
Means for transmitting the time when the held signal radio wave is received to the positioning server;
With
The first base station transmits signal radio waves at least twice each to the second base station group and the mobile terminal within the first positioning period,
Each of the second base station group includes means for transmitting at least one signal radio wave to the first base station within the first positioning period,
The positioning server within the first positioning period,
Using the transmission time and reception time of each base station and the reception time of the mobile terminal received from the first base station, the second base station group, and the mobile terminal, the second base station group and the mobile terminal A terminal scale and means for determining the offset;
Means for determining and notifying each base station of a time at which each base station transmits to the mobile terminal simultaneously or with a known time difference using each of the determined scale, offset, and predetermined repetition time; ,
With
Each base station transmits a signal radio wave to the mobile terminal at the time when each base station transmits to the mobile terminal simultaneously or with a known time difference, which is notified from the positioning server within the second positioning period. Means for transmitting
The mobile terminal comprises means for notifying the positioning server of the reception time of each signal radio wave received from each base station within the second positioning period via at least one base station,
The positioning server within the second positioning period,
Propagation delay time from the mobile terminal to the predetermined base station using the time when the mobile terminal received the signal radio wave from each base station and the scale of the determined mobile terminal notified from the mobile terminal And means for determining a difference in propagation delay time from the mobile terminal to at least two base stations other than the predetermined base station;
Means for determining a position coordinate of the mobile terminal using the determined difference between at least two delay times and the position coordinates of the first base station and the second base station group;
The wireless positioning system according to
(Appendix 26)
The wireless positioning system according to attachment 25 is further
The first base station comprises means for performing broadcast transmission of signal radio waves at least once each within a third positioning period to the second base station group and mobile terminals,
The positioning server is
The transmission time and the reception time obtained in the first positioning period, received from the second base station group and the mobile terminal, and the first base station to the second base station group and the mobile terminal 26. The radio positioning system according to appendix 25, further comprising means for determining a scale and an offset by a least square method using a transmission time and a reception time in a broadcast transmission exceeding one time.
(Appendix 27)
A plurality of mobile terminals in the wireless positioning system described in Appendix 25, and each base station transmits a signal radio wave to each mobile terminal individually or in a broadcast manner for each mobile terminal individually. 26. The wireless positioning system according to appendix 25, wherein the positioning server determines the position coordinates of a plurality of mobile terminals using the time received by each mobile terminal and the position coordinates of each base station.
(Appendix 28)
The wireless positioning system according to attachment 25 is further
Within the second positioning period,
Means for conveying the position coordinates of the mobile terminal determined by the positioning server to a user of the identified specific mobile terminal via at least one of the base stations;
Means to communicate to the identified fixed terminal user via a network connected to the positioning server;
The wireless positioning system according to claim 25, further comprising:
(Appendix 29)
The wireless positioning system according to attachment 25 is further
By repeating the first positioning period as a first positioning period, the second positioning period as a second positioning period, and repeating independently of the first positioning period, the position coordinates of the mobile terminal are determined. 26. The wireless positioning system according to appendix 25, wherein the mobile terminal position coordinate notification to the identified user is repeated at a second positioning cycle.
(Appendix 30)
The wireless positioning system described in Appendix 25 is
After the initial setting of the second base station group, the scale of the mobile terminal, and the offset in the first positioning period, the third positioning period is repeated at a first positioning cycle, and the 23rd The positioning period is determined as a second positioning period, and is repeated independently of the first positioning period, thereby determining the position coordinates of the mobile terminal and notifying the identified user of the position coordinates of the mobile terminal. The wireless positioning system according to appendix 25, wherein the wireless positioning system repeats at a second positioning cycle.
(Appendix 31)
The wireless positioning system described in Appendix 25 is
The first positioning period includes a third positioning period inserted at the beginning of an integral multiple of the first positioning period, and each of the second base station group and the mobile terminal is provided for each third positioning period. The wireless positioning system according to claim 25, wherein the scale and offset of the mobile terminal are updated, and the determination of the position coordinates of the mobile terminal and the notification of the determined mobile terminal position coordinates to the identified user are repeated.
(付記32)
付記1記載の無線測位システムは、第1の基地局と、少なくも2つの基地局を含む第2の基地局群と、移動端末と、測位サーバを備え、
前記第1の基地局と該第2の基地局群は、それぞれ、信号電波を送信した時刻と、信号電波を受信した時刻を保持する手段と、
それぞれ保持した信号電波を送信した時刻と、前記信号電波を受信した時刻を測位サーバに送信する手段と、
を備え、
前記移動端末は信号電波を受信した時刻と、第1の基地局から送信された第1の基地局の送信時刻を保持する手段を備え、
前記第1の基地局は、第1の測位期間内に、前記第2の基地局群と移動端末に対して、それぞれ少なくも2回の信号電波を送信し、
前記第2の基地局群のそれぞれは、前記第1の測位期間内に、前記第1の基地局に対して少なくも1回の信号電波を送信する手段を備え、
前記測位サーバは、第1の測位期間内に、
前記第1の基地局と前記第2の基地局群から受信した、各基地局の送信時刻と受信時刻とを用いて、前記第2の基地局群のスケールと、オフセットを決定する手段と、
前記決定した各スケールと、オフセットと、所定の繰り返し時刻を用いて、移動端末に対し各基地局が同時に、あるいは、既知の時間差を持って送信する時刻を決定し各基地局に通知する手段と、
を備え、
前記移動端末は、第1の測位期間内に、
前記第1の基地局の送信時刻と該移動端末の受信時刻を用い、該移動端末のスケールを決定する手段と、
を備え、
各基地局は、第2の測位期間内に、前記測位サーバから通知された、移動端末に対し各基地局が同時に、あるいは、既知の時間差を持って送信する時刻に、移動端末に対し信号電波を送信する手段を備え、
移動端末は、第2の測位期間内に前記各基地局から受信したそれぞれの信号電波の受信時刻と、前記決定された移動端末のスケールを用い、前記移動端末から所定の基地局への伝播遅延時間と、前記移動端末から少なくも2つの前記所定の基地局以外の基地局までの伝播遅延時間の差を決定する手段と、
前記決定された少なくも2つの遅延時間の差と、前記第1の基地局および前記第2の基地局群の位置座標を用いて、前記移動端末の位置座標を決定する手段と、
を備えたことを特徴とする付記1記載の無線測位システム。
(付記33)
付記32記載の記無線測位システムは、さらに、
前記第1の基地局は、前記第2の基地局群と移動端末に対して、第3の測位期間内にそれぞれ少なくも1回の信号電波の同報送信を行う手段を備え、
前記測位サーバが、
前記第2の基地局群から受信した、前記第1の測位期間で求めた送信時刻と受信時刻と、前記第3の測位期間内における前記第1の基地局が前記第2の基地局群に対して行う1回を超える同報送信における送信時刻と受信時刻とを用いて、スケールとオフセットを最小2乗法により決定する手段を備え、
前記移動端末が、
前記第1の測位期間と、第3の測位時刻で求めた第1の基地局の送信時刻と、該移動端末の受信時刻とを用いて、スケールを最小2乗法により決定する手段と、
を備えたことを特徴とする付記32記載の無線測位システム。
(付記34)
付記32記載の無線測位システムにおける移動端末は複数とし、各基地局が各移動端末に対し少なくも1回の信号を各端末ごとに個別に、あるいは、同報的に信号電波を送信し、該各移動端末が受信した時刻と、各基地局の位置座標を用いて、各移動端末が各々の位置座標を決定することを特徴とする付記32記載の無線測位システム。
(付記35)
付記32記載の無線測位システムは、さらに、
第2の測位期間内に、
各移動端末は求めた各々の位置座標を、識別された特定の移動端末のユーザに、前記基地局の少なくも1つを介して伝える手段、あるいは、
識別された特定の固定端末のユーザに、測位サーバに接続されたネットワークを介して伝える手段と、
前記第1の測位期間を第1の測位周期として繰り返し、前記第2の測位期間を第2の測位周期とし、前記第1の測位周期とは独立に繰り返すことで、前記移動端末の位置座標決定と、前記識別されたユーザへの該移動端末位置座標の通知とを、第2の測位周期で繰り返す手段とを備えたことを特徴とする付記32記載の無線測位システム。
(付記36)
付記32記載の無線測位システムは、
前記第1の測位期間にて前記第2の基地局群のスケールとオフセットの初期設定と、前記移動端末のスケールの初期設定を行った後に、前記第3の測位期間を第1の測位周期で繰り返し、前記第2の測位期間を第2の測位周期とし、前記第1の測位周期とは独立に繰り返すことで、前記移動端末の位置座標決定と、前記識別されたユーザへの該移動端末位置座標の通知とを、第2の測位周期で繰り返す手段と、
前記第1の測位期間を、前記第1の測位周期の整数倍の初めに挿入した第3の測位周期を備え、該第3の測位周期ごとに第2の基地局群のスケールとオフセットと前記移動端末のスケールをそれぞれ更新し、前記移動端末の位置座標決定と、前記識別されたユーザへの決定された移動端末位置座標の通知とを繰り返す手段と、
を備えたことを特徴とする付記32記載の無線測位システム。
(付記37)
付記32記載の無線測位システムにおいて、
各基地局は、第2の測位期間内に、前記測位サーバから通知された同報の時刻、または、所定の時間差で、前記移動端末に対し信号電波を送信する手段を備え、
前記移動端末は、第2の測位期間内に前記各基地局から受信したそれぞれの信号電波の受信時刻を第1の基地局の時刻に換算しないでそのまま用い、前記移動端末から所定の基地局への伝播遅延時間と、前記移動端末から少なくも2つの前記所定の基地局以外の基地局までの伝播遅延時間の差を決定する手段と、
前記決定された少なくも2つの遅延時間の差と、前記第1の基地局および前記第2の基地局群の位置座標を用いて、前記移動端末の位置座標を決定する手段と、
を備えたことを特徴とする付記32記載の無線測位システム。
(Appendix 32)
The wireless positioning system according to
The first base station and the second base station group each have a time for transmitting a signal radio wave and a means for holding a time for receiving the signal radio wave;
Means for transmitting the time when the signal radio waves are held and the time when the signal radio waves are received to the positioning server;
With
The mobile terminal includes means for holding a time when a signal radio wave is received and a transmission time of the first base station transmitted from the first base station,
The first base station transmits signal radio waves at least twice each to the second base station group and the mobile terminal within the first positioning period,
Each of the second base station group includes means for transmitting at least one signal radio wave to the first base station within the first positioning period,
The positioning server within the first positioning period,
Means for determining the scale and offset of the second base station group using the transmission time and the reception time of each base station received from the first base station and the second base station group;
Means for determining and notifying each base station of a time at which each base station transmits to the mobile terminal simultaneously or with a known time difference using each of the determined scale, offset, and predetermined repetition time; ,
With
The mobile terminal is within a first positioning period,
Means for determining the scale of the mobile terminal using the transmission time of the first base station and the reception time of the mobile terminal;
With
Each base station transmits a signal radio wave to the mobile terminal at the time when each base station transmits to the mobile terminal simultaneously or with a known time difference, which is notified from the positioning server within the second positioning period. Means for transmitting
The mobile terminal uses the reception time of each signal radio wave received from each base station within the second positioning period and the scale of the determined mobile terminal, and the propagation delay from the mobile terminal to the predetermined base station Means for determining a difference between time and a propagation delay time from the mobile terminal to at least two base stations other than the predetermined base station;
Means for determining the position coordinates of the mobile terminal using the determined difference between the at least two delay times and the position coordinates of the first base station and the second base station group;
The wireless positioning system according to
(Appendix 33)
The wireless positioning system according to attachment 32 further includes:
The first base station comprises means for performing broadcast transmission of signal radio waves at least once each within a third positioning period to the second base station group and mobile terminals,
The positioning server is
The transmission time and reception time obtained in the first positioning period, received from the second base station group, and the first base station in the third positioning period become the second base station group. Means for determining a scale and an offset by a least square method using a transmission time and a reception time in more than one broadcast transmission to be performed,
The mobile terminal is
Means for determining the scale by the least square method using the first positioning period, the transmission time of the first base station determined at the third positioning time, and the reception time of the mobile terminal;
The wireless positioning system according to supplementary note 32, comprising:
(Appendix 34)
A plurality of mobile terminals in the wireless positioning system according to attachment 32, wherein each base station transmits a signal radio wave to each mobile terminal individually or in a broadcast manner to each mobile terminal. The wireless positioning system according to supplementary note 32, wherein each mobile terminal determines each position coordinate using the time received by each mobile terminal and the position coordinates of each base station.
(Appendix 35)
The wireless positioning system according to attachment 32 further includes:
Within the second positioning period,
Means for each mobile terminal to communicate each determined position coordinate to the user of the identified specific mobile terminal via at least one of the base stations, or
Means for communicating to the identified fixed terminal user via a network connected to the positioning server;
By repeating the first positioning period as a first positioning period, the second positioning period as a second positioning period, and repeating independently of the first positioning period, the position coordinates of the mobile terminal are determined. And a means for repeating the notification of the mobile terminal position coordinates to the identified user at a second positioning cycle.
(Appendix 36)
The wireless positioning system described in appendix 32 is
After the initial setting of the scale and offset of the second base station group and the initial setting of the scale of the mobile terminal in the first positioning period, the third positioning period is set to the first positioning cycle. Repeatedly, the second positioning period is set as a second positioning period, and the position determination of the mobile terminal is determined and the position of the mobile terminal to the identified user is repeated independently of the first positioning period. Means for repeating the notification of coordinates at the second positioning cycle;
A third positioning period in which the first positioning period is inserted at the beginning of an integral multiple of the first positioning period, and the scale and offset of the second base station group for each third positioning period; Means for respectively updating the scale of the mobile terminal and repeating the determination of the position coordinates of the mobile terminal and the notification of the determined mobile terminal position coordinates to the identified user;
The wireless positioning system according to supplementary note 32, comprising:
(Appendix 37)
In the radio positioning system according to attachment 32,
Each base station includes means for transmitting a signal radio wave to the mobile terminal at a broadcast time notified from the positioning server within a second positioning period, or at a predetermined time difference,
The mobile terminal uses the reception time of each signal radio wave received from each base station within the second positioning period as it is without converting it to the time of the first base station, and from the mobile terminal to a predetermined base station. And a means for determining a difference between the propagation delay time and a propagation delay time from the mobile terminal to at least two base stations other than the predetermined base station;
Means for determining the position coordinates of the mobile terminal using the determined difference between the at least two delay times and the position coordinates of the first base station and the second base station group;
The wireless positioning system according to supplementary note 32, comprising:
101 基地局A
102 基地局B
103 基地局C
104 移動端末M
105 双曲線
106 双曲線
301 基地局A
302 基地局B
303 基地局C
304 移動端末M
411 基地局Aの送信アンテナ
412 基地局Aの受信アンテナ
413 基地局Bの受信アンテナ
414 基地局Bの送信アンテナ
415 移動端末Mの送信アンテナ
601 基地局A301の送受信アンテナ
602 基地局B302の送受信アンテナ
603 基地局C303の送受信アンテナ
604 移動端末M304の送受信アンテナ
605 基地局A301の送信部
606 基地局A301の送信時刻保持部
607 基地局A301の受信部
608 基地局A301の受信時刻保持部
609 測位サーバ
610A 測位サーバ内の基地局Aの時刻保持部
610B 測位サーバ内の基地局Bの時刻保持部
610C 測位サーバ内の基地局Cの時刻保持部
611B 基地局B時刻補正部
611C 基地局C時刻補正部
612B 基地局Bスケール、オフセット算出部
612C 基地局Cスケール、オフセット算出部
613 測位計算部
701 MPU(マイクロプロセッサーユニット)
702 送信データ
703 PPM(パルス位置変調)データ変調部
704 PN系列発生部
705 送信時刻保持部
706 タイマー
707 インパルス生成部
708 送信BPF(バンドパスフィルタ)
709 PA(電力増幅器)
710 送信アンテナ
711 受信アンテナ
712 受信BPF(バンドパスフィルタ)
713 LNA(低雑音増幅器)
714 パルス検出部
715 相関器
716 受信時刻保持部
717 PPMデータ復調部
718 受信データ
811 1チップ分の位置ホッピング
812 1チップ分の位置ホッピング
901 基準となる基地局A
902 基地局B
903 基地局C
904 基地局D
905 移動端末M
101 Base station A
102 Base station B
103 Base station C
104 Mobile terminal M
105
302 Base station B
303 Base station C
304 Mobile terminal M
411 base station A transmit
702
709 PA (Power Amplifier)
710 transmitting antenna 711 receiving
713 LNA (Low Noise Amplifier)
714
902 Base station B
903 Base station C
904 Base station D
905 Mobile terminal M
Claims (5)
前記第1の基地局は、前記第2の基地局群に対し少なくも2回の信号電波を送信する手段を備え、
前記第2の基地局群は、前記第1の基地局に対し少なくも1回の信号電波を送信する手段を備え、
前記無線測位システムは、さらに、
前記各基地局において測定された信号電波の送信時刻と受信時刻とを用いて、前記第2の基地局群の、各々の時間刻みと前記第1の基地局の時間刻みの比(以下スケール)と、前記第2の基地局群の各々の時刻と前記第1の基地局の時刻のずれ(以下オフセット)を決定する手段と、
前記決定したスケールとオフセットを用いて、前記第2の基地局群の時刻を前記第1の基地局の時刻に換算した時刻を決定する手段を備え、
前記移動端末から同報送信された信号電波を、各基地局において受信した時刻を前記第1の基地局の時刻に換算した時刻、または、
前記各基地局から前記移動端末に対し同報または所定の時間差で送信された信号電波を、移動端末で受信した時刻を前記第1の基地局の時刻に換算した時刻、または移動端末で受信した時刻のままを用い、
前記移動端末への伝播遅延時間と、前記移動端末から少なくも2つの前記所定の基地局以外の基地局までの伝播遅延時間の差を決定する手段を備え、
前記決定された少なくも2つの遅延時間の差と、前記第1の基地局および前記第2の基地局群の位置座標を用いて、前記移動端末の位置座標を決定する手段と、
を備えたことを特徴とする無線測位システム。 In a wireless positioning system that performs positioning of a mobile terminal by communication between a first base station and a second base station group including at least two base stations,
The first base station comprises means for transmitting at least two signal radio waves to the second base station group,
The second base station group includes means for transmitting at least one signal radio wave to the first base station,
The wireless positioning system further includes:
Using the transmission time and reception time of the signal radio wave measured at each base station, the ratio of each time step of the second base station group to the time step of the first base station (hereinafter referred to as scale) And means for determining a time lag (hereinafter referred to as offset) between each time of the second base station group and the time of the first base station,
Means for determining a time obtained by converting the time of the second base station group into the time of the first base station using the determined scale and offset;
Time when the signal radio wave broadcast from the mobile terminal is received at each base station is converted to the time of the first base station, or
A signal radio wave transmitted from each base station to the mobile terminal or transmitted at a predetermined time difference is received at a time converted from the time at the mobile terminal to the time at the first base station, or received at the mobile terminal Use time as is,
Means for determining a difference between a propagation delay time to the mobile terminal and a propagation delay time from the mobile terminal to at least two base stations other than the predetermined base station;
Means for determining a position coordinate of the mobile terminal using the determined difference between at least two delay times and the position coordinates of the first base station and the second base station group;
A wireless positioning system comprising:
該第1の基地局と該第2の基地局群は、それぞれ、信号電波を送信した時刻と、信号電波を受信した時刻を保持する手段と、
前記保持した信号電波を送信した時刻と、前記信号電波を受信した時刻を測位サーバに送信する手段と、
を備え、
該第1の基地局は、該第2の基地局群に対して、第1の測位期間内に少なくも2回の信号電波送信を行う手段を備え、
前記第2の基地局群は、前記第1の基地局に対し前記第1の測位期間内に少なくもそれぞれ1回の信号電波を送信する手段を備え、
前記移動端末は、第1の基地局に対し第2の測位期間内に少なくもそれぞれ1回の信号電波を送信する手段を備え、
前記測位サーバは、前記第1の測位期間内に
前記第1の基地局と前記第2の基地局群から受信した各基地局の送信時刻と受信時刻を用いて、スケールとオフセットを決定する手段と、
前記第2の測位期間内に
前記移動端末からの信号電波の受信時刻を、前記決定したスケールとオフセットを用いて、前記第1の基地局の時刻に換算した時刻を決定する手段と、
前記第2の測位期間内に、前記移動端末から所定の基地局への伝播遅延時間と、前記移動端末から少なくも2つの前記所定の基地局以外の基地局までの伝播遅延時間の差を決定する手段と、
前記第2の測位期間内に、前記決定された少なくも2つの遅延時間の差と、前記第1の基地局および前記第2の基地局群の位置座標を用いて、前記移動端末の位置座標を決定する手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1記載の無線測位システム。 The wireless positioning system according to claim 1 includes a first base station, a second base station group including at least two base stations, a mobile terminal, and a positioning server,
The first base station and the second base station group each have a time for transmitting a signal radio wave and a means for holding a time for receiving the signal radio wave,
Means for transmitting a time when the held signal radio wave is transmitted and a time when the signal radio wave is received to a positioning server;
With
The first base station includes means for transmitting signal radio waves to the second base station group at least twice within a first positioning period,
The second base station group includes means for transmitting at least one signal radio wave to the first base station within the first positioning period,
The mobile terminal includes means for transmitting at least one signal radio wave to the first base station within the second positioning period,
The positioning server determines a scale and an offset using a transmission time and a reception time of each base station received from the first base station and the second base station group within the first positioning period. When,
Means for determining a time in which the reception time of the signal radio wave from the mobile terminal is converted into the time of the first base station using the determined scale and offset within the second positioning period;
During the second positioning period, a difference between a propagation delay time from the mobile terminal to a predetermined base station and a propagation delay time from the mobile terminal to at least two base stations other than the predetermined base station is determined. Means to
Within the second positioning period, using the determined difference between the at least two delay times and the position coordinates of the first base station and the second base station group, the position coordinates of the mobile terminal Means for determining
The wireless positioning system according to claim 1, further comprising:
該第1の基地局と該第2の基地局群は、それぞれ、信号電波を送信した時刻と、信号電波を受信した時刻を保持する手段と、
前記保持した信号電波を送信した時刻と、前記信号電波を受信した時刻を測位サーバに送信する手段と、
を備え、
前記第1の基地局は、第1の測位期間内に、前記第2の基地局群に対して、それぞれ少なくも2回の信号電波送信を行う手段を備え、
前記第2の基地局群のそれぞれは、前記第1の測位期間内に、前記第1の基地局に対して少なくも1回の信号電波を送信する手段を備え、
前記第1の基地局は、前記第2の基地局群に対して、第2の測位期間内にそれぞれ少なくも2回の信号電波の同報送信を行う手段を備え、
前記移動端末は、前記第1の基地局と前記第2の基地局群に、第3の測位期間内に少なくも1回の信号電波信号電波を同報送信する手段を備え、
前記測位サーバは、
前記第2の測位期間内に
前記第1の基地局と前記第2の基地局群から受信した各基地局の送信時刻と受信時刻を用いて、前記第2の基地局群のスケールと、オフセットを決定する手段と、
前記第3の測位期間内に
前記移動端末からの信号電波の受信時刻を、前記決定したスケールと、オフセットを用いて、前記第1の基地局の時刻に換算した時刻を決定する手段と、
前記第3の測位期間内に、前記移動端末から所定の基地局への伝播遅延時間と、前記移動端末から少なくも2つの前記所定の基地局以外の基地局までの伝播遅延時間の差を決定する手段と、
前記第3の測位期間内に、前記決定された少なくも2つの遅延時間の差と、前記第1の基地局および前記第2の基地局群の位置座標を用いて、前記移動端末の位置座標を決定する手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1記載の無線測位システム。 The wireless positioning system according to claim 1 includes a first base station, a second base station group including at least two base stations, a mobile terminal, and a positioning server,
The first base station and the second base station group each have a time for transmitting a signal radio wave and a means for holding a time for receiving the signal radio wave,
Means for transmitting a time when the held signal radio wave is transmitted and a time when the signal radio wave is received to a positioning server;
With
The first base station comprises means for performing signal radio wave transmission at least twice for each of the second base station groups within the first positioning period,
Each of the second base station group includes means for transmitting at least one signal radio wave to the first base station within the first positioning period,
The first base station comprises means for performing broadcast transmission of signal radio waves to the second base station group at least twice within a second positioning period,
The mobile terminal comprises means for broadcasting to the first base station and the second base station group at least one signal radio signal radio wave within a third positioning period,
The positioning server
Using the transmission time and reception time of each base station received from the first base station and the second base station group within the second positioning period, the scale and offset of the second base station group Means for determining
Means for determining a time when the reception time of the signal radio wave from the mobile terminal is converted into the time of the first base station using the determined scale and offset within the third positioning period;
During the third positioning period, a difference between a propagation delay time from the mobile terminal to a predetermined base station and a propagation delay time from the mobile terminal to at least two base stations other than the predetermined base station is determined. Means to
Position coordinates of the mobile terminal using the difference between the determined at least two delay times and the position coordinates of the first base station and the second base station group within the third positioning period Means for determining
The wireless positioning system according to claim 1, further comprising:
該第1の基地局と該第2の基地局群は、それぞれ、信号電波を送信した時刻と、信号電波を受信した時刻を保持する手段と、
前記保持した信号電波を送信した時刻と、前記信号電波を受信した時刻を測位サーバに送信する手段と、
を備え、
前記第1の基地局は、第1の測位期間内に、前記第2の基地局群に対して、それぞれ少なくも2回の信号電波を送信し、該2回の信号電波の送信のうち少なくも1回を同報送信する手段を備え、
前記第2の基地局群のそれぞれは、前記第1の測位期間内に、前記第1の基地局に対して少なくも1回の信号電波を送信する手段を備え、
前記移動端末は、前記第1の基地局と前記第2の基地局群に、第2の測位期間内に少なくも1回の信号電波信号電波を同報送信する手段を備え、
前記測位サーバは第1の測位期間内に、
前記第1の基地局と前記第2の基地局群から受信した各基地局の送信時刻と受信時刻を用いて、前記第2の基地局群のスケールと、オフセットを決定する手段と、
前記第2の測位期間内に
前記移動端末からの信号電波の受信時刻を、前記前記決定したスケールと、オフセットを用いて、前記第1の基地局の時刻に換算した時刻を決定する手段と、
前記第2の測位期間内に、所定の基地局への伝播遅延時間と、前記移動端末から少なくも2つの前記所定の基地局以外の基地局までの伝播遅延時間の差を決定する手段と、
前記第2の測位期間内に、前記決定された少なくも2つの遅延時間の差と、前記第1の基地局および前記第2の基地局群の位置座標を用いて、前記移動端末の位置座標を決定する手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1記載の無線測位システム。 The wireless positioning system according to claim 1 includes a first base station, a second base station group including at least two base stations, a mobile terminal, and a positioning server,
The first base station and the second base station group each have a time for transmitting a signal radio wave and a means for holding a time for receiving the signal radio wave,
Means for transmitting a time when the held signal radio wave is transmitted and a time when the signal radio wave is received to a positioning server;
With
The first base station transmits at least two signal radio waves to the second base station group within the first positioning period, and less than the two signal radio wave transmissions. Also has means to broadcast one time,
Each of the second base station group includes means for transmitting at least one signal radio wave to the first base station within the first positioning period,
The mobile terminal comprises means for broadcasting to the first base station and the second base station group at least one signal radio signal radio wave within a second positioning period,
The positioning server within the first positioning period,
Means for determining the scale and offset of the second base station group using the transmission time and reception time of each base station received from the first base station and the second base station group;
Means for determining a time at which the reception time of the signal radio wave from the mobile terminal is converted into the time of the first base station using the determined scale and offset within the second positioning period;
Means for determining a difference between a propagation delay time to a predetermined base station and a propagation delay time from the mobile terminal to at least two base stations other than the predetermined base station within the second positioning period;
Within the second positioning period, using the determined difference between the two delay times and the position coordinates of the first base station and the second base station group, the position coordinates of the mobile terminal Means for determining
The wireless positioning system according to claim 1, further comprising:
前記第1の基地局と該第2の基地局群は、それぞれ、信号電波を送信した時刻と、信号電波を受信した時刻を保持する手段と、
それぞれ保持した信号電波を送信した時刻と、前記信号電波を受信した時刻を測位サーバに送信する手段と、
を備え、
前記移動端末は信号電波を受信した時刻と、第1の基地局から送信された第1の基地局の送信時刻を保持する手段を備え、
前記第1の基地局は、第1の測位期間内に、前記第2の基地局群と移動端末に対して、それぞれ少なくも2回の信号電波を送信し、
前記第2の基地局群のそれぞれは、前記第1の測位期間内に、前記第1の基地局に対して少なくも1回の信号電波を送信する手段を備え、
前記測位サーバは、第1の測位期間内に、
前記第1の基地局と前記第2の基地局群から受信した、各基地局の送信時刻と受信時刻とを用いて、前記第2の基地局群のスケールと、オフセットを決定する手段と、
前記決定した各スケールと、オフセットと、所定の繰り返し時刻を用いて、移動端末に対し各基地局が同時に、あるいは、既知の時間差を持って送信する時刻を決定し各基地局に通知する手段と、
を備え、
前記移動端末は、第1の測位期間内に、
前記第1の基地局の送信時刻と該移動端末の受信時刻を用い、該移動端末のスケールを決定する手段と、
を備え、
各基地局は、第2の測位期間内に、前記測位サーバから通知された、移動端末に対し各基地局が同時に、あるいは、既知の時間差を持って送信する時刻に、移動端末に対し信号電波を送信する手段を備え、
移動端末は、第2の測位期間内に前記各基地局から受信したそれぞれの信号電波の受信時刻と、前記決定された移動端末のスケールを用い、前記移動端末から所定の基地局への伝播遅延時間と、前記移動端末から少なくも2つの前記所定の基地局以外の基地局までの伝播遅延時間の差を決定する手段と、
前記決定された少なくも2つの遅延時間の差と、前記第1の基地局および前記第2の基地局群の位置座標を用いて、前記移動端末の位置座標を決定する手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1記載の無線測位システム。 The wireless positioning system according to claim 1 includes a first base station, a second base station group including at least two base stations, a mobile terminal, and a positioning server,
The first base station and the second base station group each have a time for transmitting a signal radio wave and a means for holding a time for receiving the signal radio wave;
Means for transmitting the time when the signal radio waves are held and the time when the signal radio waves are received to the positioning server;
With
The mobile terminal includes means for holding a time when a signal radio wave is received and a transmission time of the first base station transmitted from the first base station,
The first base station transmits signal radio waves at least twice each to the second base station group and the mobile terminal within the first positioning period,
Each of the second base station group includes means for transmitting at least one signal radio wave to the first base station within the first positioning period,
The positioning server within the first positioning period,
Means for determining the scale and offset of the second base station group using the transmission time and the reception time of each base station received from the first base station and the second base station group;
Means for determining and notifying each base station of a time at which each base station transmits to the mobile terminal simultaneously or with a known time difference using each of the determined scale, offset, and predetermined repetition time; ,
With
The mobile terminal is within a first positioning period,
Means for determining the scale of the mobile terminal using the transmission time of the first base station and the reception time of the mobile terminal;
With
Each base station transmits a signal radio wave to the mobile terminal at the time when each base station transmits to the mobile terminal simultaneously or with a known time difference, which is notified from the positioning server within the second positioning period. Means for transmitting
The mobile terminal uses the reception time of each signal radio wave received from each base station within the second positioning period and the scale of the determined mobile terminal, and the propagation delay from the mobile terminal to the predetermined base station Means for determining a difference between time and a propagation delay time from the mobile terminal to at least two base stations other than the predetermined base station;
Means for determining the position coordinates of the mobile terminal using the determined difference between the at least two delay times and the position coordinates of the first base station and the second base station group;
The wireless positioning system according to claim 1, further comprising:
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