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JP2009052948A - Position measuring method - Google Patents

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JP2009052948A
JP2009052948A JP2007218212A JP2007218212A JP2009052948A JP 2009052948 A JP2009052948 A JP 2009052948A JP 2007218212 A JP2007218212 A JP 2007218212A JP 2007218212 A JP2007218212 A JP 2007218212A JP 2009052948 A JP2009052948 A JP 2009052948A
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JP
Japan
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mobile station
base station
measurement target
target base
station
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Withdrawn
Application number
JP2007218212A
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Japanese (ja)
Inventor
Hidenori Sekiguchi
英紀 関口
Akira Fujii
彰 藤井
Masafumi Asai
雅文 浅井
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a position measuring method capable of measuring an installation position of a base station having an unknown installation position, even when a radio wave does not reach between a base station having a known installation position and the base station having an unknown installation position. <P>SOLUTION: This method has the first step wherein transmission/reception of a radio ranging signal is performed between each of the base stations R1, R2 having each known installation position and a measuring object base station B1 having an unknown position and a moving station P, which is to be executed respectively when the movable moving station P is on each position P1, P2, and the position of the moving station P is determined based on a plurality of distance information between the base stations R1, R2 and the moving station P, and a distance to the measuring object base station B1 is also determined; and the second step for determining the installation position of the measuring object base station B1 based on a plurality of position information of the moving station P and a plurality of distance information between the moving station P and the measuring object base station B1 determined in a plurality of times in the first step, which is to be executed after executing the first step in a plurality of times. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数の基地局と移動局との間で、伝播所要時間の測定により互いの間の距離を測定する無線測距信号を送受信して該移動局の位置を測定する無線測位システムにおいて、設置位置が不明の基地局の位置を測定する位置測定方法に関する。   The present invention relates to a radio positioning system for measuring a position of a mobile station by transmitting and receiving a radio ranging signal for measuring a distance between the plurality of base stations and a mobile station by measuring a propagation time. The present invention relates to a position measurement method for measuring the position of a base station whose installation position is unknown.

従来、設置位置が不明の基地局の位置を測定する方法として、例えば、位置不明局のアンテナから送信された電波を2つの無線方位測定局の指向性アンテナ(ループアンテナやアドコックアンテナ等)でそれぞれ受信し、受信した電波を2つの無線方位測定局の方向測定部に出力する。2つの方向測定部は、2つのアンテナで受信された電波の到来方向をそれぞれ測定し、その測定結果を連絡線を介して測位局に送出する。測位局では、2つの方向測定部から送られてきた電波到来方向の交点を求め、その交点を位置不明局の位置として特定する位置測定方法が開示されている(特許文献1参照)。この位置測定方法では、2つの電波到来方向が交点を結ばないために位置測定ができなかったり、あるいは大きな測定誤差が生じたりして精度よい位置測定ができないなどという問題がある。   Conventionally, as a method for measuring the position of a base station whose installation position is unknown, for example, a radio wave transmitted from an antenna of an unknown position station is transmitted with directional antennas (loop antenna, Adcock antenna, etc.) of two radio direction measurement stations. Each is received, and the received radio waves are output to the direction measuring units of the two radio direction measuring stations. The two direction measuring units respectively measure the arrival directions of the radio waves received by the two antennas, and send the measurement results to the positioning station via the connection line. In the positioning station, a position measurement method is disclosed in which an intersection of radio wave arrival directions transmitted from two direction measurement units is obtained and the intersection is specified as the position of the unknown position station (see Patent Document 1). This position measurement method has a problem in that position measurement cannot be performed because the two radio wave arrival directions do not form an intersection, or a large measurement error occurs and position measurement cannot be performed accurately.

また、上記のような、電波の到来方向から位置不明局の位置を測定する方法のほかに、次に示すように、基地局どうしの間で無線測距信号を送受信し、その往復の伝播所要時間から基地局どうしの間の距離を測定する無線測位システムも知られている。   In addition to the above method of measuring the position of an unknown station from the direction of arrival of radio waves, as shown below, wireless ranging signals are transmitted and received between base stations, and the round-trip propagation required Wireless positioning systems that measure the distance between base stations from time are also known.

図14は、電波の往復時間から基地局間の距離を測定する無線測位システムの概要図である。   FIG. 14 is a schematic diagram of a wireless positioning system that measures the distance between base stations from the round-trip time of radio waves.

図14に示すように、この無線測位システムは、位置が固定の複数の基地局Rと移動自在な移動局Pとの間で無線測距信号を送受信しその往復の伝播所要時間から基地局Rと移動局Pとの距離を測定し、この距離測定を複数の基地局Rと移動局Pとの間で行うことにより、移動局Pの位置を求める。   As shown in FIG. 14, this radio positioning system transmits and receives radio ranging signals between a plurality of base stations R whose positions are fixed and a mobile station P that is movable, and base station R from the time required for the round-trip propagation. Is measured between the plurality of base stations R and the mobile stations P, and the position of the mobile station P is obtained.

この無線測位システムでは、基地局Riの位置を(Xi,Yi)、移動局Pの位置を(x,y)、基地局iの数をn、基地局Riと移動局Pとの距離をLiとすると
(Xi−x)2+(Yi−y)2=Li (i=1〜n) ・・・・・ (1)
なる連立方程式が得られる。ここで、n=2ならば厳密解、n>2ならば例えば最小二乗解を得ることができる。
In this wireless positioning system, the position of the base station Ri is (Xi, Yi), the position of the mobile station P is (x, y), the number of base stations i is n, and the distance between the base station Ri and the mobile station P is Li. (Xi−x) 2 + (Yi−y) 2 = Li (i = 1 to n) (1)
The following simultaneous equations are obtained. Here, if n = 2, an exact solution can be obtained, and if n> 2, for example, a least square solution can be obtained.

2次元測位の場合には、n=2でも連立方程式を解くことは可能であるが、移動局が基地局からの電波が届かないほど遠く離れた場所に移動した場合や、移動局と基地局との間に電波を遮る障害物が存在する場合などには、基地局の数は2つでは不十分となることがある。従って、その無線測位システムのおかれた環境条件に必要な数の基地局の位置を測定し初期設定しておく必要がある。   In the case of two-dimensional positioning, it is possible to solve the simultaneous equations even when n = 2, but when the mobile station moves to a location far enough not to receive radio waves from the base station, If there are obstacles that block radio waves between the two, the number of base stations may be insufficient. Therefore, it is necessary to measure and initialize the number of base stations necessary for the environmental conditions of the wireless positioning system.

しかし、初期設定しておくべき基地局の数が多ければ多いほど、それらの基地局の位置を測定するのは煩雑となる。そこで、次に示すような方法で位置不明の基地局の位置を初期設定することが考えられる。   However, the more base stations that should be initialized, the more complicated it becomes to measure the positions of those base stations. Therefore, it is conceivable to initialize the position of the base station whose position is unknown by the following method.

図15は、設置位置が不明の基地局の位置を初期設定する方法を示す図である。   FIG. 15 is a diagram illustrating a method of initially setting the position of a base station whose installation position is unknown.

図15には、メジャー等の手段によってその位置が予め実測され、初期設定済みの2つの基準局R1,R2のほかに、設置位置が不明の基地局B1,B2の位置を測定して、合計4つの基地局の位置を初期設定しようとする場合の例が示されている。このような場合には、図15に示すように、各基準局R1,R2および各基地局B1,B2どうしの間で無線測距信号を送受信し、その往復の伝播所要時間から各基準局および各基地局どうしの間の距離、すなわちR1−B1,R1−B2,R2−B1,R2−B2,B1−B2を測定することにより、基地局B1,B2の位置が求まり、初期設定することができる。   In FIG. 15, the positions of the base stations B1 and B2 whose installation positions are unknown are measured in addition to the two reference stations R1 and R2 that have been initially set by means such as a measure. An example is shown for attempting to initialize the location of two base stations. In such a case, as shown in FIG. 15, wireless ranging signals are transmitted and received between the reference stations R1 and R2 and the base stations B1 and B2, and each reference station and each base are determined from the round-trip propagation time. By measuring the distance between the stations, that is, R1-B1, R1-B2, R2-B1, R2-B2, and B1-B2, the positions of the base stations B1 and B2 can be obtained and initialized.

しかし、次に示すように、何らかの理由により基地局どうしの間で電波が届かない場合には、基地局の位置を初期設定することができない。   However, as described below, when the radio wave does not reach between the base stations for some reason, the position of the base station cannot be initialized.

図16は、設置位置が既知の基準局と設置位置が不明の基地局との間で電波が届かない状態を示す図である。   FIG. 16 is a diagram illustrating a state in which radio waves do not reach between a reference station whose installation position is known and a base station whose installation position is unknown.

図16(a)に示すように、設置位置が既知の基準局R1,R2と、設置位置が不明の基地局B1とが電波が届く範囲を越えて遠く離れている場合や、あるいは、図16(b)に示すように、途中に電波を遮る障碍物Hが存在する場合などには、基地局B1の位置を特定することができない。例えば、ロボットを、複数の部屋からなる建物内を自由に移動させて種々の処理を行わせるロボットシステムなどにおいて、電波を遮る障碍物Hのために、ロボットが基準局と交信できない場所へ移動したときには、ロボットの位置を特定することができなくなり、ロボットは制御不可能な状態に陥ってしまう。
特開平07−280911号公報
As shown in FIG. 16A, the reference stations R1 and R2 whose installation positions are known and the base station B1 whose installation position is unknown are far away from each other beyond the range where radio waves reach, or FIG. As shown in b), the position of the base station B1 cannot be specified when there is an obstacle H that blocks radio waves in the middle. For example, when a robot moves to a place where the robot cannot communicate with the reference station due to an obstacle H that blocks radio waves in a robot system that performs various processing by moving the robot freely in a building composed of a plurality of rooms. The position of the robot cannot be specified, and the robot falls into an uncontrollable state.
JP 07-280911 A

本発明は上記事情に鑑み、設置位置が既知の基地局と、設置位置が不明の基地局との間で電波が届かない場合でも、設置位置が不明の基地局の設置位置を測定することのできる位置測定方法を提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, the present invention measures the installation position of a base station whose installation position is unknown even when radio waves do not reach between the base station whose installation position is known and a base station whose installation position is unknown. An object is to provide a position measurement method that can be used.

上記目的を達成する本発明の第1の位置測定方法は、各設置位置に固定的に設置された複数の基地局と移動自在な移動局とを備え、上記複数の基地局と上記移動局との間で、伝播所要時間の測定により互いの間の距離を測定する無線測距信号を送受信して該移動局の位置を測定する無線測位システムにおける、設置位置が不明の基地局である測定対象基地局の設置位置を測定する位置測定方法において、上記移動局を移動させ該移動局が複数の各位置にあるときにそれぞれ実行される、上記複数の基地局のうちの設置位置が既知の複数の基準局および測定対象基地局のそれぞれと上記移動局との間で無線測距信号を送受信し、該複数の基準局と該移動局との間の複数の距離情報に基づいて該移動局の位置を求めるとともに、上記測定対象基地局との間の距離を求める第1ステップと、上記第1ステップが複数回実行された後に実行される、複数回の第1ステップで求められた、上記移動局の複数の位置情報および該移動局と上記測定対象基地局との間の複数の距離情報に基づいて該測定対象基地局の設置位置を求める第2ステップとを有することを特徴とする。   A first position measurement method of the present invention that achieves the above object comprises a plurality of base stations fixedly installed at respective installation positions and a movable mobile station, wherein the plurality of base stations, the mobile station, Measurement target that is a base station whose installation position is unknown in a wireless positioning system that measures the position of the mobile station by transmitting and receiving wireless ranging signals that measure the distance between each other by measuring the time required for propagation In the position measurement method for measuring the installation position of a base station, a plurality of installation positions of the plurality of base stations that are each executed when the mobile station is moved and the mobile station is at each of a plurality of positions. Wireless ranging signals are transmitted and received between each of the reference station and the measurement target base station and the mobile station, and the position of the mobile station is determined based on a plurality of distance information between the plurality of reference stations and the mobile station. The above measurement target base A first step for obtaining a distance between the mobile station, a plurality of position information of the mobile station, and the mobile station obtained after the first step is executed a plurality of times And a second step of obtaining an installation position of the measurement target base station based on a plurality of distance information between the measurement target base station and the measurement target base station.

本発明の第1の位置測定方法によれば、設置位置が既知の複数の基準局と測定対象基地局との間に移動局を介在させて該移動局の位置を測定するとともに該移動局から測定対象基地局までの距離を測定する操作を複数回繰り返すようにしているので、中間に移動局を介在させることにより測定対象基地局の設置位置を測定することができる。   According to the first position measurement method of the present invention, a mobile station is interposed between a plurality of reference stations whose installation positions are known and a measurement target base station, and the position of the mobile station is measured and measured from the mobile station. Since the operation of measuring the distance to the target base station is repeated a plurality of times, the installation position of the measurement target base station can be measured by interposing the mobile station in the middle.

ここで、上記無線測位システムが、上記測定対象基地局の設置位置測定用に複数の移動局を用いるものであって、上記第1ステップを上記複数の移動局のそれぞれに少なくとも1回ずつ実行させ、上記第2ステップは、上記複数の移動局についての複数回の第1ステップにより求めた複数の位置情報および複数の距離情報に基づいて上記測定対象基地局の設置位置を求めるものであってもよい。   Here, the wireless positioning system uses a plurality of mobile stations for measuring the installation position of the measurement target base station, and causes each of the plurality of mobile stations to execute the first step at least once. The second step may determine the installation position of the measurement target base station based on the plurality of position information and the plurality of distance information obtained by the plurality of first steps for the plurality of mobile stations. Good.

本発明の第1の位置測定方法を上記のように構成した場合は、複数の移動局を用いて上記第1ステップおよび上記第2ステップを実行させるようにしているので、基準局と測定対象基地局との間で交信ができない場合でも、中間に複数の移動局を介在させることにより、より迅速に、あるいはより高精度に測定対象基地局の設置位置を測定することができる。   When the first position measurement method of the present invention is configured as described above, the first step and the second step are performed using a plurality of mobile stations, so that the reference station and the measurement target base station Even when communication cannot be performed with the mobile station, the installation position of the measurement target base station can be measured more quickly or with higher accuracy by interposing a plurality of mobile stations in the middle.

また、上記第2ステップで求められる上記測定対象基地局の位置測定精度が所定の精度を満たしているか否かを判定する第3ステップを有し、該第2ステップで求められる上記測定対象基地局の位置測定精度が所定の精度を満たしていないと判定されたときに、上記移動局をさらに別の位置に移動させて上記第1ステップを実行してから再度第2ステップを実行するようにしてもよい。   The measurement target base station obtained in the second step has a third step for determining whether or not the position measurement accuracy of the measurement target base station obtained in the second step satisfies a predetermined accuracy. When the position measurement accuracy is determined not to satisfy the predetermined accuracy, the mobile station is moved to another position, the first step is executed, and the second step is executed again. Also good.

本発明の第1の位置測定方法を上記のように構成した場合は、所定の精度で位置測定できないときに、移動局を別の位置に移動させて第1ステップおよび第2ステップを実行するようにしているので、所定の精度で測定対象基地局の設置位置を測定することができる。   When the first position measurement method of the present invention is configured as described above, when the position cannot be measured with a predetermined accuracy, the mobile station is moved to another position and the first step and the second step are executed. Therefore, the installation position of the measurement target base station can be measured with a predetermined accuracy.

また、上記移動局を直線的に移動させて、上記第1ステップを繰り返し、上記第3ステップは、上記第2ステップで求められた上記測定対象基地局の位置が上記第1ステップを繰り返す間の移動局の移動方向前方所定角度以内に存在するときに上記測定対象基地局の位置測定精度が所定の精度を満たしていないと判定するものであって、該第3ステップで上記測定対象基地局の位置測定精度が所定の精度を満たしていないと判定されたときに、上記移動局をこれまでの移動方向とは角度をなす方向に移動させて上記第1ステップおよび上記第2ステップを再度実行するようにしてもよい。   Further, the mobile station is moved linearly and the first step is repeated, and the third step is performed while the position of the measurement target base station obtained in the second step repeats the first step. Determining that the position measurement accuracy of the measurement target base station does not satisfy the predetermined accuracy when the mobile station exists within a predetermined angle in the forward direction of movement of the mobile station, and in the third step, When it is determined that the position measurement accuracy does not satisfy the predetermined accuracy, the mobile station is moved in a direction that forms an angle with the previous movement direction, and the first step and the second step are executed again. You may do it.

本発明の第1の位置測定方法を上記のように構成した場合は、移動局を直線的に移動させて上記第1ステップを繰り返し、測定対象基地局の位置測定精度が所定の精度を満たしていないと判定されたときには、移動局をこれまでの移動方向とは異なる角度の方向に移動させて上記第1ステップおよび上記第2ステップを再度実行するようにしているので、所定の精度で測定対象基地局の設置位置を測定することができる。   When the first position measurement method of the present invention is configured as described above, the mobile station is moved linearly and the first step is repeated, and the position measurement accuracy of the measurement target base station satisfies the predetermined accuracy. If it is determined that the mobile station does not move, the mobile station is moved in a direction different from the previous moving direction and the first step and the second step are executed again. The installation position of the base station can be measured.

また、上記目的を達成する本発明の第2の位置測定方法は、各設置位置に固定的に設置された複数の基地局と移動自在な移動局とを備え、上記複数の基地局と上記移動局との間で、伝播所要時間の測定により互いの間の距離を測定する無線測距信号を送受信して該移動局の位置を測定する無線測位システムにおける、設置位置が不明の基地局である測定対象基地局の設置位置を測定する位置測定方法において、上記移動局は無線測距信号の送受信とは無関係に移動方向および移動距離を測定するセンサを備えたものであって、上記複数の基地局と上記移動局との間で無線測距信号を送受信することにより該移動局の位置を測定する第1ステップと、上記第1ステップ実行後、複数回実行される、上記センサを作用させながら上記移動局を移動させ、上記移動局と上記測定対象基地局との間で無線測距信号を送受信することにより該移動局と該測定対象基地局との間の距離を測定する第2ステップと、上記第1ステップおよび上記第2ステップでの測定結果に基づいて、上記測定対象基地局の位置を求める第3ステップとを有することを特徴とする。   The second position measuring method of the present invention that achieves the above object comprises a plurality of base stations fixedly installed at each installation position and a movable mobile station, wherein the plurality of base stations and the mobile It is a base station whose installation position is unknown in a radio positioning system that measures the position of the mobile station by transmitting and receiving radio ranging signals that measure the distance between each other by measuring the time required for propagation with the station In the position measurement method for measuring the installation position of a measurement target base station, the mobile station includes a sensor for measuring a movement direction and a movement distance regardless of transmission / reception of a radio ranging signal, and the plurality of base stations A first step of measuring the position of the mobile station by transmitting and receiving a radio ranging signal between the station and the mobile station, and a plurality of times after the execution of the first step, while operating the sensor Move the above mobile station A second step of measuring a distance between the mobile station and the measurement target base station by transmitting and receiving a radio ranging signal between the mobile station and the measurement target base station; and the first step And a third step of determining the position of the measurement target base station based on the measurement result in the second step.

本発明の第2の位置測定方法によれば、自律センサを備えた移動局を用いて測定対象基地局の設置位置を測定するようにしているので、基準局と測定対象基地局との間で交信ができない場合でも、中間に自律センサを備えた移動局を介在させることにより、迅速に測定対象基地局の設置位置を測定することができる。   According to the second position measurement method of the present invention, since the installation position of the measurement target base station is measured using a mobile station equipped with an autonomous sensor, communication is performed between the reference station and the measurement target base station. Even if it is not possible, the installation position of the measurement target base station can be quickly measured by interposing a mobile station having an autonomous sensor in the middle.

また、上記目的を達成する本発明の第3の位置測定方法は、各設置位置に固定的に設置された複数の基地局と移動自在な移動局とを備え、上記複数の基地局と上記移動局との間で、伝播所要時間の測定により互いの間の距離を測定する無線測距信号を送受信して該移動局の位置を測定する無線測位システムにおける、設置位置が不明の基地局である測定対象基地局の設置位置を測定する位置測定方法において、上記移動局は、等速直線運動を行うものであって、上記移動局に等速直線運動をさせながら上記複数の基地局と上記移動局との間で無線測距信号を送受信することにより該移動局の位置を複数回測定することにより該移動局の位置、移動速度、および移動方向を求める第1ステップと、該移動局に等速直線運動を継続させながら該移動局と上記測定対象基地局との間で無線測距信号を送受信することにより該移動局と該測定対象基地局との間の距離を複数回測定する第2ステップとを有することを特徴とする。   The third position measuring method of the present invention that achieves the above object comprises a plurality of base stations fixedly installed at each installation position and a movable mobile station, wherein the plurality of base stations and the mobile It is a base station whose installation position is unknown in a radio positioning system that measures the position of the mobile station by transmitting and receiving radio ranging signals that measure the distance between each other by measuring the time required for propagation with the station In the position measurement method for measuring the installation position of the measurement target base station, the mobile station performs constant-velocity linear motion, and the mobile station and the plurality of base stations move while performing constant-velocity linear motion on the mobile station. A first step of determining the position, moving speed, and moving direction of the mobile station by measuring the position of the mobile station a plurality of times by transmitting and receiving radio ranging signals to and from the station; While moving in a straight line, And a second step of measuring a distance between the mobile station and the measurement target base station a plurality of times by transmitting and receiving a radio ranging signal between the station and the measurement target base station. .

本発明の第3の位置測定方法によれば、移動局に等速直線運動を行わせながら上記第1ステップおよび第2ステップにより測定対象基地局の設置位置を測定するようにしているので、精度よく、かつ、より迅速に測定対象基地局の設置位置を測定することができる。   According to the third position measurement method of the present invention, the installation position of the measurement target base station is measured by the first step and the second step while causing the mobile station to perform a constant velocity linear motion. The installation position of the measurement target base station can be measured well and more quickly.

また、上記無線測距信号としてインパルス信号を用いることが好ましい。   Moreover, it is preferable to use an impulse signal as the wireless ranging signal.

本発明の第1および第2の位置測定方法を上記のように構成した場合は、より高精度で測定対象基地局の設置位置を測定することができる。   When the first and second position measurement methods of the present invention are configured as described above, the installation position of the measurement target base station can be measured with higher accuracy.

本発明の位置測定方法によれば、設置位置が既知の基地局と、設置位置が不明の基地局との間で電波が届かない場合でも、設置位置が不明の基地局の位置を測定することのできる位置測定方法を実現することができる。   According to the position measurement method of the present invention, even when radio waves do not reach between a base station whose installation position is known and a base station whose installation position is unknown, the position of the base station whose installation position is unknown is measured. It is possible to realize a position measurement method that can

以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の位置測定方法の距離測定原理を示す図である。   FIG. 1 is a diagram showing the distance measurement principle of the position measurement method of the present invention.

図1に示すように、移動局Pは、基地局Rに無線測距信号1を送信し、無線測距信号1を受信した基地局Rから送信されてきた無線測距信号2を受信する。移動局Pは、無線測距信号1を送信してから無線測距信号2を受信するまでの往復時間を測定することにより、その往復時間から移動局Pと基地局Rの間の距離を求めることができる。   As shown in FIG. 1, the mobile station P transmits a radio ranging signal 1 to the base station R, and receives a radio ranging signal 2 transmitted from the base station R that has received the radio ranging signal 1. The mobile station P obtains the distance between the mobile station P and the base station R from the round trip time by measuring the round trip time from transmission of the radio ranging signal 1 to reception of the radio ranging signal 2. be able to.

なお、移動局Pで距離を求める代わりに、基地局Rが移動局Pに無線測距信号を送信し、その無線測距信号を受信した移動局Pから送信されてきた無線測距信号を受信し、基地局Rで距離を求めるようにしてもよい。   Instead of obtaining the distance at the mobile station P, the base station R transmits a radio ranging signal to the mobile station P, and receives the radio ranging signal transmitted from the mobile station P that has received the radio ranging signal. The base station R may obtain the distance.

通常、移動局Pと基地局Rとは時間同期されていない。そこで、例えば、時刻Tt1に移動局Pから基地局Rに無線測距信号1を送信し、時刻Tr1に基地局Rがその無線測距信号1を受信し、次に、時刻Tt2に基地局Rが移動局Pに無線測距信号2を送信し、時刻Tr2に移動局Pがその無線測距信号2を受信したとする。   Usually, the mobile station P and the base station R are not time synchronized. Thus, for example, the radio ranging signal 1 is transmitted from the mobile station P to the base station R at time Tt1, the base station R receives the radio ranging signal 1 at time Tr1, and then the base station R at time Tt2. Transmits the radio ranging signal 2 to the mobile station P, and the mobile station P receives the radio ranging signal 2 at time Tr2.

ここで、移動局Pと基地局Rとの距離をL1、移動局Pと基地局RとのタイマのオフセットをT0、光速をVcとすると、
Tr1+T0=Tt1+L1/Vc、
Tr2−T0=Tt2+L1/Vc … (1)
であるから、
L1=Vc{(Tr2−Tt1)−(Tt2−Tr1)}/2 … (2)
なる関係が成り立ち、この(2)式から、移動局Pと基地局Rとの間の距離L1が求められる。なお、この(2)式における(Tt2−Tr1)は、基地局Rにおける送信時刻Tr1から受信時刻Tt2までの時間差を表すものであり、移動局Pが、無線測距信号1を送信し、無線測距信号2を受信して(2)式の計算を行う場合には、基地局Rから送信する無線測距信号2に、上記の時間差データ(Tt2−Tr1)を加えたものを移動局Pに送るようにすればよい。
Here, if the distance between the mobile station P and the base station R is L1, the timer offset between the mobile station P and the base station R is T0, and the speed of light is Vc,
Tr1 + T0 = Tt1 + L1 / Vc,
Tr2-T0 = Tt2 + L1 / Vc (1)
Because
L1 = Vc {(Tr2-Tt1)-(Tt2-Tr1)} / 2 (2)
Thus, the distance L1 between the mobile station P and the base station R is obtained from the equation (2). Note that (Tt2-Tr1) in the equation (2) represents a time difference from the transmission time Tr1 to the reception time Tt2 in the base station R, and the mobile station P transmits the radio ranging signal 1 and transmits the radio signal. When the distance measurement signal 2 is received and the calculation of the expression (2) is performed, the mobile station P is obtained by adding the time difference data (Tt2-Tr1) to the wireless distance measurement signal 2 transmitted from the base station R. To send to.

次に、第1の実施形態について説明する。   Next, a first embodiment will be described.

この第1の実施形態は、本発明の第1の位置測定方法の一例に相当するものである。   The first embodiment corresponds to an example of the first position measuring method of the present invention.

図2は、第1の実施形態における基地局および移動局の機器構成を示すブロック図である。   FIG. 2 is a block diagram illustrating device configurations of the base station and the mobile station in the first embodiment.

基地局と移動局は、基本的に同一の機器構成を有している。図2に示すように、この基地局および移動局には、装置100全体の制御を司るMPU(Micro Processing Unit)101、MPU101から出力される送信データのパルス位置変調(PPM)を行うPPMデータ変調部102、PPM変調されたパルス列から時間の短いインパルス列を生成するインパルス生成部103、インパルス生成部103で生成されたインパルス列に帯域制限をかける帯域通過フィルタ104、帯域通過フィルタ104を通過したインパルス列を電力増幅するパワーアンプ105、増幅された電波を空中に放出する送信アンテナ106、タイマ107、電波が送信された時の時刻を保持する送信時刻保持部108、他の基地局や移動局から送信されてきたインパルス電波を受信する受信アンテナ110、受信アンテナ110から入力されたインパルス列を濾波するバンドパスフィルタ111、インパルス列を電力増幅する低雑音アンプ112、パルスを検出する、ダイオードによる包絡線検波回路とコンパレータ等で構成されたパルス検出部113、PN(疑似ランダム信号)系列を発生させるPN系列発生部114、パルス検出部113で検出されたパルスとPN系列発生部114で発生させたPN系列とのデジタルマッチドフィルタによる比較を行う相関器115、相関器115により正規のパルス列と判定されたものを受信データに復調してMPU101に入力するPPMデータ復調部116が備えられている。また、電波の往復時間から距離を算出するために必要な、電波を受信した時の受信時刻を保持しておくための受信時刻保持部117も備えられている。   The base station and the mobile station basically have the same device configuration. As shown in FIG. 2, the base station and mobile station include an MPU (Micro Processing Unit) 101 that controls the entire apparatus 100, and PPM data modulation that performs pulse position modulation (PPM) of transmission data output from the MPU 101. Unit 102, an impulse generation unit 103 that generates an impulse sequence having a short time from a PPM-modulated pulse sequence, a bandpass filter 104 that limits a band on the impulse sequence generated by the impulse generation unit 103, and an impulse that has passed through the bandpass filter 104 From a power amplifier 105 that amplifies the power of the column, a transmission antenna 106 that emits the amplified radio wave into the air, a timer 107, a transmission time holding unit 108 that holds the time when the radio wave was transmitted, and other base stations and mobile stations Receiving antenna that receives transmitted impulse radio waves 110, a band-pass filter 111 that filters the impulse train input from the receiving antenna 110, a low-noise amplifier 112 that amplifies the impulse train power, a pulse detection that includes a pulse-detecting envelope detector circuit and a comparator, etc. 113, a PN sequence generator 114 for generating a PN (pseudorandom signal) sequence, a correlation for comparing a pulse detected by the pulse detector 113 and a PN sequence generated by the PN sequence generator 114 by a digital matched filter 115 and PPM data demodulating section 116 for demodulating received data determined by the correlator 115 into received data and inputting the received data to MPU 101. Also provided is a reception time holding unit 117 for holding the reception time when the radio wave is received, which is necessary for calculating the distance from the round trip time of the radio wave.

この第1の実施形態では、測定精度を上げるために、超広帯域(UWB)のインパルス電波を使用している。しかし、本実施形態の位置測定方法はインパルス電波に限定するものではなく、無線LAN等のスペクトル拡散信号を使用してもよい。   In the first embodiment, in order to improve measurement accuracy, an ultra-wideband (UWB) impulse radio wave is used. However, the position measurement method of the present embodiment is not limited to the impulse radio wave, and a spread spectrum signal such as a wireless LAN may be used.

次に、上記の装置100の動作について説明する。   Next, the operation of the apparatus 100 will be described.

MPU101から出力された送信データはPPMデータ変調部102に送られる。PPMデータ変調部102は、無線チャンネルごとに固有の疑似ランダム信号(PN)系列で送信データのパルス間隔を乱数化させ、さらに、データの1/0に応じてパルス位置を変えるパルス位置変調(PPM)を行う。PPM変調されたパルス列は、インパルス生成部103によって、nsオーダの非常に短いインパルス列となり、さらに、帯域通過フィルタ104で濾波されて、電波法で定められた周波数とされた後、パワーアンプ105で電力増幅され、送信アンテナ106から電波として空中に放出される。また、パルス列が送信された時の送信時刻は、送信時刻保持部108に保持される。   Transmission data output from the MPU 101 is sent to the PPM data modulation unit 102. The PPM data modulator 102 randomizes the transmission data pulse interval with a unique pseudo-random signal (PN) sequence for each wireless channel, and further changes the pulse position according to 1/0 of the pulse position modulation (PPM). )I do. The PPM-modulated pulse train is converted into an impulse train having a very short ns order by the impulse generator 103, and further filtered by the band-pass filter 104 to a frequency defined by the Radio Law, and then by the power amplifier 105. The power is amplified and emitted as radio waves from the transmitting antenna 106 into the air. The transmission time when the pulse train is transmitted is held in the transmission time holding unit 108.

一方、他の基地局又は移動局から送信されてきたインパルス電波は、受信アンテナ110で受信され、バンドパスフィルタ(BPF)111で不要な周波数成分が除去された後、低雑音アンプ112で増幅され、パルス検出部113によりパルスが検出される。検出されたパルスは、相関器115でPN系列発生部114で発生したPN系列とのデジタルマッチドフィルタによる比較が行われ、相関器115により正規のパルス列と判定されたデータは、PPMデータ復調部116により受信データとして復調され、MPU101に入力される。また、パルス列を受信した時の受信時刻は、受信時刻保持部117に保持される。   On the other hand, an impulse radio wave transmitted from another base station or mobile station is received by the receiving antenna 110, and unnecessary frequency components are removed by the band pass filter (BPF) 111, and then amplified by the low noise amplifier 112. The pulse is detected by the pulse detector 113. The detected pulse is compared with a PN sequence generated by the PN sequence generation unit 114 in the correlator 115 using a digital matched filter, and the data determined by the correlator 115 as a normal pulse train is the PPM data demodulation unit 116. Is demodulated as received data and input to the MPU 101. The reception time when the pulse train is received is held in the reception time holding unit 117.

MPU101は、送信時刻保持部108に保持された送信時刻と受信時刻保持部117に保持された受信時刻とに基づき、図1を参照して説明した距離測定原理により相手局との距離を算出する。   Based on the transmission time held in the transmission time holding unit 108 and the reception time held in the reception time holding unit 117, the MPU 101 calculates the distance to the partner station based on the distance measurement principle described with reference to FIG. .

次に、本発明の第1の実施形態の位置測定方法について説明する。   Next, the position measuring method according to the first embodiment of the present invention will be described.

図3は、本発明の第1の実施形態の位置測定方法を示す概要図である。   FIG. 3 is a schematic diagram showing a position measurement method according to the first embodiment of the present invention.

本実施形態の位置測定方法は、図3に示すように、各設置位置に固定的に設置された2つの基準局R1,R2と測定対象基地局B1とが互いに遠く離れていて直接測距できないような場合に用いられる。すなわち、移動自在な移動局Pを用いて、基準局R1,R2と移動局Pとの間で、伝播所要時間の測定により互いの間の距離を測定する無線測距信号を送受信して移動局Pの位置P1,P2を測定する無線測位システムによって、設置位置が不明の基地局である測定対象基地局B1の位置を測定するものであり、次の2つのステップから構成されている。   As shown in FIG. 3, the position measurement method of the present embodiment is such that the two reference stations R1 and R2 fixedly installed at the respective installation positions and the measurement target base station B1 are far away from each other and cannot be directly measured. Used in any case. That is, by using the mobile station P that is movable, the base station R1, R2 and the mobile station P transmit and receive a radio ranging signal that measures the distance between them by measuring the time required for propagation, thereby transmitting the mobile station P. The position of the measurement target base station B1, which is a base station whose installation position is unknown, is measured by a wireless positioning system that measures the positions P1 and P2, and includes the following two steps.

すなわち、第1ステップでは、移動局Pを移動させ、移動局Pが位置P1にあるときに、設置位置が既知の2つの基準局R1,R2および測定対象基地局B1のそれぞれと移動局Pとの間で無線測距信号を送受信し、2つの基準局R1,R2と移動局Pとの間の距離3,4に基づいて移動局Pの位置を求めるとともに、測定対象基地局B1との間の距離5を求める。次に、移動局Pを移動させ、移動局Pが位置P2にあるときに、設置位置が既知の2つの基準局R1,R2および測定対象基地局B1のそれぞれと移動局Pとの間で無線測距信号を送受信し、2つの基準局R1,R2と移動局Pとの間の距離6,7に基づいて移動局Pの位置を求めるとともに、測定対象基地局B1との間の距離8を求める。   That is, in the first step, when the mobile station P is moved and the mobile station P is at the position P1, each of the two reference stations R1 and R2 whose measurement positions are known and the measurement target base station B1 and the mobile station P A wireless ranging signal is transmitted and received between the two reference stations R1, R2 and the mobile station P, the position of the mobile station P is obtained based on the distances 3 and 4, and the distance to the measurement target base station B1 5 is determined. Next, the mobile station P is moved, and when the mobile station P is at the position P2, wireless measurement is performed between each of the two reference stations R1, R2 whose measurement positions are known and the measurement target base station B1 and the mobile station P. A distance signal is transmitted and received, and the position of the mobile station P is obtained based on the distances 6 and 7 between the two reference stations R1 and R2 and the mobile station P, and the distance 8 between the measurement target base station B1 is obtained.

第2ステップでは、第1ステップが2回実行された後に実行される、2回の第1ステップで求められた、移動局Pの位置P1および位置P2における位置情報および移動局Pと測定対象基地局B1との間の2つの距離情報5,8に基づいて測定対象基地局B1の設置位置を求める。   In the second step, after the first step is executed twice, the position information of the mobile station P at the position P1 and the position P2 obtained in the first two steps, the mobile station P and the measurement target base are obtained. The installation position of the measurement target base station B1 is obtained based on the two distance information 5 and 8 between the station B1.

図3において、位置が既知の基準局R1、R2の座標を(Xr1,Yr1)、(Xr2,Yr2)、測定対象基地局B1の座標を(xb1,yb1)、移動局の位置P1、位置P2での座標を(xp1,yp1)、(xp2,yp2)とし、移動局の位置P1での基準局R1、R2、測定対象基地局B1との距離をLrlP1、Lr2P1、Lblp1、移動局の位置P2での基準局R1、R2、測定対象基地局B1との距離をLrlp2、Lr2p2、Lblp2とすると、
(Xr1−xp1)2+(Yr1−yp1)2=Lrlp12
(Xr2−xp1)2+(Yr2−yp1)2=Lr2p12
(xb1−xp1)2+(yb1−yp1)2=Lb1P12
(Xr1−xp2)2+(Yr1−yp2)2=Lr1P22
(Xr2−xp2)2+(Yr2−yp2)2=Lr2p22
(xb1−xp2)2+(yb1−yp2)2=Lb1P22 … (3)
なる連立方程式が得られる。
In FIG. 3, the coordinates of the reference stations R1, R2 whose positions are known are (Xr1, Yr1), (Xr2, Yr2), the coordinates of the measurement target base station B1 are (xb1, yb1), and the mobile station position P1, position P2. Are (xp1, yp1), (xp2, yp2), and the distances from the reference stations R1, R2 and the measurement target base station B1 at the position P1 of the mobile station are LrlP1, Lr2P1, Lblp1, and the position at the position P2 of the mobile station When the distances from the reference stations R1, R2 and the measurement target base station B1 are Lrlp2, Lr2p2, Lblp2,
(Xr1-xp1) 2 + (Yr1-yp1) 2 = Lrlp1 2
(Xr2-xp1) 2 + (Yr2-yp1) 2 = Lr2p1 2
(Xb1-xp1) 2 + (yb1-yp1) 2 = Lb1P1 2
(Xr1-xp2) 2 + (Yr1-yp2) 2 = Lr1P2 2
(Xr2-xp2) 2 + (Yr2-yp2) 2 = Lr2p2 2
(Xb1-xp2) 2 + (yb1-yp2) 2 = Lb1P2 2 (3)
The following simultaneous equations are obtained.

この(3)式は、未知数xp1,yp1,xp2,yp2,xb1,yb1が6個であり、式が6個であるため解くことができる。   This equation (3) can be solved because there are six unknowns xp1, yp1, xp2, yp2, xb1, yb1 and six equations.

この計算は移動局のMPU101(図2参照)で実行され、測定対象基地局B1の位置が、座標(xb1,yb1)として得られる。こうして位置が特定された測定対象基地局B1は、設置位置が既知である基地局の一つとして、その位置を初期設定することにより、位置が不明の他の基地局の位置測定のための基地局として使用できるようになる。   This calculation is executed by the MPU 101 (see FIG. 2) of the mobile station, and the position of the measurement target base station B1 is obtained as coordinates (xb1, yb1). The measurement target base station B1 whose position is specified in this way is a base station for measuring the position of another base station whose position is unknown by initializing the position as one of base stations whose installation positions are known. It can be used as a station.

次に、第1の実施形態における測定対象基地局の初期設定手順について説明する。   Next, an initial setting procedure of the measurement target base station in the first embodiment will be described.

図4は、第1の実施形態の位置測定法を用いて測定対象基地局の位置を初期設定する手順を示すフローチャートである。   FIG. 4 is a flowchart illustrating a procedure for initially setting the position of the measurement target base station using the position measurement method according to the first embodiment.

図4に示すように、移動局Pが、基準局R1,R2からの電波到達範囲内の任意の位置P1に移動し(ステップS01)、移動局Pが基準局R1との距離Lrlp1を測定し(ステップS02)、続いて、移動局Pが基準局R2との距離Lr2p1を測定する(ステップS03)。次に、移動局Pが測定対象基地局B1との距離Lb1p1を測定する(ステップS04)。次に、基準局R1,R2の座標および距離Lrlp1,Lr2p1より移動局Pの位置P1における座標を計算する(ステップS05)。   As shown in FIG. 4, the mobile station P moves to an arbitrary position P1 within the radio wave reach from the reference stations R1 and R2 (step S01), and the mobile station P measures the distance Lrlp1 with the reference station R1 (step S01). Subsequently, the mobile station P measures the distance Lr2p1 from the reference station R2 (step S03). Next, the mobile station P measures the distance Lb1p1 from the measurement target base station B1 (step S04). Next, the coordinates at the position P1 of the mobile station P are calculated from the coordinates of the reference stations R1 and R2 and the distances Lrlp1 and Lr2p1 (step S05).

次に、移動局が基準局R1,R2からの電波到達範囲内の任意の位置P2に移動し(ステップS06)、移動局Pが基準局R1との距離Lrlp2を測定し(ステップS07)、続いて移動局Pが基準局R2との距離Lr2p2を測定する(ステップS08)。次に、移動局Pが測定対象基地局B1との距離Lb1p2を測定する(ステップS09)。次に、基準局R1,R2の座標および距離Lrlp2,Lr2p2より移動局Pの位置2における座標を計算する(ステップS10)。   Next, the mobile station moves to an arbitrary position P2 within the radio wave reach from the reference stations R1 and R2 (step S06), and the mobile station P measures the distance Lrlp2 with the reference station R1 (step S07), and then moves. The station P measures the distance Lr2p2 from the reference station R2 (step S08). Next, the mobile station P measures the distance Lb1p2 from the measurement target base station B1 (step S09). Next, the coordinates at the position 2 of the mobile station P are calculated from the coordinates of the reference stations R1, R2 and the distances Lrlp2, Lr2p2 (step S10).

次に、移動局Pの位置P1における座標、位置P2における座標、および距離Lblp1,Lb1p2より測定対象基地局B1の座標を計算し(ステップS11)、その座標を測定対象基地局B1の位置として初期設定する(ステップS12)。   Next, the coordinates of the measurement target base station B1 are calculated from the coordinates of the mobile station P at the position P1, the coordinates at the position P2, and the distances Lblp1 and Lb1p2 (step S11), and the initial position is set as the position of the measurement target base station B1. Set (step S12).

また、複数の測定対象基地局の座標を初期設定する場合には、図4のフローチャートによる処理を複数の測定対象基地局について繰り返し実行すればよいが、移動局Pが、位置P1(図3参照)において通信可能な全ての測定対象基地局と順次測距するようにしてもよい。   In addition, when initializing the coordinates of a plurality of measurement target base stations, the process according to the flowchart of FIG. 4 may be repeatedly executed for the plurality of measurement target base stations, but the mobile station P is located at the position P1 (see FIG. 3). The distance may be measured sequentially with all the measurement target base stations that can communicate with each other.

また、以上の説明では、平面上の2次元測位の場合について説明したが、3次元測位の場合にも同様にして高さ方向の座標を求めることができる。3次元測位の場合には、最低3個の基準局が必要であり、移動局が移動する位置も最低3個は必要となる。   In the above description, the case of two-dimensional positioning on a plane has been described. However, in the case of three-dimensional positioning, coordinates in the height direction can be obtained in the same manner. In the case of three-dimensional positioning, at least three reference stations are necessary, and at least three positions where the mobile station moves are also necessary.

また、上記第1の実施形態では、基準局R1,R2と測定対象基地局B1が離れていて直接測距できない場合の例について説明したが、2つの基準局のうち、測定対象基地局B1の測距が可能な基準局が1つでもある場合には、その測距可能な基準局から測定対象基地局までの距離を、移動局を介することなく直接測定し、他方の直接測定不可能な基準局から測定対象基地局までの距離を上記第1の実施形態で測定するようにしてもよい。   Further, in the first embodiment, the example in which the reference stations R1 and R2 and the measurement target base station B1 are separated and cannot be directly measured has been described, but the distance measurement of the measurement target base station B1 out of the two reference stations is performed. If there is at least one reference station that can measure the distance from the base station that can measure the distance to the base station to be measured without going through the mobile station, the measurement target from the other reference station that cannot be directly measured The distance to the base station may be measured in the first embodiment.

また、以上の説明では、基地局の初期設定時にこの位置測定方法を使用する例について説明したが、例えば、何らの理由で基地局の位置が変化するような場合もあるので、そのような事態の発生に対して定期的に、あるいは、異常を検出した時にその基地局の位置を初期設定するようにしてもよい。   In the above description, an example of using this position measurement method at the time of initial setting of the base station has been described. However, for example, the position of the base station may change for some reason. The position of the base station may be initialized at regular intervals with respect to the occurrence of or when an abnormality is detected.

次に、第2の実施形態について説明する。   Next, a second embodiment will be described.

この第2の実施形態は、第1の実施形態の変形例に相当するものである。この第2の実施形態では、無線測位システムが、測定対象基地局の設置位置測定用に複数の移動局を用いるものであって、上記第1ステップを複数の移動局のそれぞれに少なくとも1回ずつ実行させ、上記第2ステップは、複数の移動局についての複数回の第1ステップにより求めた複数の位置情報および複数の距離情報に基づいて測定対象基地局の設置位置を求めるようにしている。   The second embodiment corresponds to a modification of the first embodiment. In the second embodiment, the wireless positioning system uses a plurality of mobile stations for measuring the installation position of the measurement target base station, and the first step is performed at least once for each of the plurality of mobile stations. In the second step, the installation position of the measurement target base station is obtained based on a plurality of position information and a plurality of distance information obtained by a plurality of first steps for a plurality of mobile stations.

なお、この第2の実施形態では、図2を参照して説明した機器構成の基地局および移動局と同様のものが用いられる。   In the second embodiment, the same base station and mobile station as those having the device configuration described with reference to FIG. 2 are used.

図5は、第2の実施形態における位置測定方法を示す概要図である。   FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a position measurement method according to the second embodiment.

図5に示すように、この第2の実施形態では、2つの移動局P,Qを使用し、各移動局P,Qが移動する移動先の位置はそれぞれ3つづつとなっている。また、移動局P,Qは同時並行的に動作するようになっている。   As shown in FIG. 5, in this second embodiment, two mobile stations P and Q are used, and there are three destination positions to which each mobile station P and Q moves. In addition, the mobile stations P and Q operate simultaneously in parallel.

先ず、移動局Pおよび移動局Qがそれぞれ位置P1および位置Q1において第1ステップを実行し、次に、移動局Pおよび移動局Qはそれぞれ位置P2および位置Q2に移動して第1ステップを実行し、次に、移動局Pおよび移動局Qはそれぞれ位置P3および位置Q3に移動して第1ステップを実行し、その後、第2ステップを実行する。   First, mobile station P and mobile station Q perform the first step at position P1 and position Q1, respectively, and then mobile station P and mobile station Q move to position P2 and position Q2, respectively, and execute the first step. Then, the mobile station P and the mobile station Q move to the position P3 and the position Q3, respectively, and execute the first step, and then execute the second step.

図5の例で、設置位置が既知の基準局R1、R2の座標を(Xr1,Yr1)、(Xr2,Yr2)、測定対象基地局B1の座標を(xb1,yb1)、移動局Pの位置Pi(i=1〜3)での座標を(xpi,ypi)、移動局Qの位置Qi(i=1〜3)での座標を(xqi,yqi)とし、移動局Pの位置Piでの基準局R1、R2、測定対象基地局B1との距離をLrlpi、Lr2pi、Lblpi、移動局Qの位置Qiでの基準局R1、R2、測定対象基地局B1との距離をLr1qi、Lr2qi、Lb1qiとすると、
(Xr1−xpi)2+(Yr1−ypi)2=Lrlpi2 (i=1〜3)
(Xr2−xpi)2+(Yr2−ypi)2=Lr2pi2
(Xb1−xpi)2+(Yb1−ypi)2=Lrlqi2
(Xr1−xqi)2+(Yr1−yqi)2=Lr1qi2
(Xr2−xqi)2+(Yr2−yqi)2=Lr2qi2
(Xb1−xqi)2+(Yb1−yqi)2=Lblqi2 … (4)
なる連立方程式が得られる。
In the example of FIG. 5, the coordinates of the reference stations R1, R2 whose installation positions are known are (Xr1, Yr1), (Xr2, Yr2), the coordinates of the measurement target base station B1 are (xb1, yb1), and the position Pi of the mobile station P The coordinates at (i = 1 to 3) are (xpi, ypi), the coordinates at the position Qi (i = 1 to 3) of the mobile station Q are (xqi, yqi), and the reference station at the position Pi of the mobile station P When the distances from R1, R2 and the measurement target base station B1 are Lrlpi, Lr2pi, Lblpi, and the distances from the reference stations R1, R2 and the measurement target base station B1 at the position Qi of the mobile station Q are Lr1qi, Lr2qi, Lb1qi,
(Xr1-xpi) 2 + (Yr1-ypi) 2 = Lrlpi 2 (i = 1 to 3)
(Xr2-xpi) 2 + (Yr2-ypi) 2 = Lr2pi 2
(Xb1-xpi) 2 + (Yb1-ypi) 2 = Lrlqi 2
(Xr1-xqi) 2 + (Yr1-yqi) 2 = Lr1qi 2
(Xr2-xqi) 2 + (Yr2-yqi) 2 = Lr2qi 2
(Xb1-xqi) 2 + (Yb1-yqi) 2 = Lblqi 2 (4)
The following simultaneous equations are obtained.

この(4)式には、14個の未知数xpi,ypi,xqi,yqi,xb1,yb1があり、18個の式があるため冗長な式となっている。これは、実際の測距結果には誤差が含まれるため、この冗長な式を二乗誤差を最小とする最小二乗法を用いて解くことにより、測定対象基地局の位置測定誤差を低減させるためである。   This equation (4) has 14 unknowns xpi, ypi, xqi, yqi, xb1, yb1, and is a redundant equation because there are 18 equations. This is because an error is included in the actual distance measurement result, so that the position measurement error of the measurement target base station is reduced by solving this redundant expression using the least square method that minimizes the square error. is there.

なお、使用する移動局の数や、移動局が測距を行う位置の数はそれぞれ、2個、3個に限定されるものではなく、それらの数を多くすることにより、時間は長くはなるが、より高精度で基地局の位置を測定することができる。   Note that the number of mobile stations to be used and the number of positions at which the mobile stations perform distance measurement are not limited to two and three, respectively. Increasing the number increases the time. However, the position of the base station can be measured with higher accuracy.

図6は、第2の実施形態の位置測定法を用いて測定対象基地局の位置を初期設定する手順を示すフローチャートである。   FIG. 6 is a flowchart illustrating a procedure for initially setting the position of the measurement target base station using the position measurement method according to the second embodiment.

図6に示すように、移動局Pが基準局R1,R2からの電波到達範囲内の任意の位置P1に移動し(ステップS21)、移動局Pが基準局R1,R2との距離Lrlp1,Lr2p1、および測定対象基地局B1との距離Lb1p1を測定し(ステップS22)、次に、基準局R1、R2の座標および距離Lrlp1,Lr2p1より移動局Pの位置P1における座標を計算する(ステップS23)。   As shown in FIG. 6, the mobile station P moves to an arbitrary position P1 within the radio wave reach from the reference stations R1 and R2 (step S21), and the mobile station P has distances Lrlp1 and Lr2p1 from the reference stations R1 and R2, and The distance Lb1p1 with the measurement target base station B1 is measured (step S22), and then the coordinates at the position P1 of the mobile station P are calculated from the coordinates of the reference stations R1 and R2 and the distances Lrlp1 and Lr2p1 (step S23).

次に、移動局Pが基準局R1、R2からの電波到達範囲内の任意の位置P2に移動し(ステップS24)、移動局Pが基準局R1,R2との距離Lrlp2,Lr2p2および測定対象基地局B1との距離Lb1p2を測定し(ステップS25)、次に、基準局R1、R2の座標および距離Lrlp2,Lr2p2より移動局Pの位置P2における座標を計算する(ステップS26)。   Next, the mobile station P moves to an arbitrary position P2 within the radio wave arrival range from the reference stations R1 and R2 (step S24), and the mobile station P has distances Lrlp2 and Lr2p2 from the reference stations R1 and R2 and the measurement target base station B1. The distance Lb1p2 is measured (step S25), and then the coordinates at the position P2 of the mobile station P are calculated from the coordinates of the reference stations R1 and R2 and the distances Lrlp2 and Lr2p2 (step S26).

次に、移動局Pが基準局R1、R2からの電波到達範囲内の任意の位置P3に移動し(ステップS27)、移動局Pが基準局R1,R2との距離Lrlp3,Lr2p3および測定対象基地局B1との距離Lb1p3を測定し(ステップS28)、次に、基準局R1、R2の座標および距離Lrlp3,Lr2p3より移動局Pの位置P3における座標を計算する(ステップS29)。   Next, the mobile station P moves to an arbitrary position P3 within the radio wave arrival range from the reference stations R1 and R2 (step S27), and the mobile station P has distances Lrlp3 and Lr2p3 from the reference stations R1 and R2 and the measurement target base station B1. The distance Lb1p3 is measured (step S28), and then the coordinates at the position P3 of the mobile station P are calculated from the coordinates of the reference stations R1 and R2 and the distances Lrlp3 and Lr2p3 (step S29).

一方、移動局Qが基準局R1,R2からの電波到達範囲内の任意の位置Q1に移動し(ステップS31)、移動局Qが基準局R1,R2との距離Lrlq1,Lr2q1および測定対象基地局B1との距離Lb1q1を測定し(ステップS32)、次に、基準局R1、R2の座標および距離Lrlq1,Lr2q1より移動局Qの位置Q1における座標を計算する(ステップS33)。   On the other hand, the mobile station Q moves to an arbitrary position Q1 within the radio wave reachable range from the reference stations R1 and R2 (step S31), and the mobile station Q is separated from the reference stations R1 and R2 by the distances Lrlq1 and Lr2q1 and the measurement target base station B1. Distance Lb1q1 is measured (step S32), and then the coordinates at the position Q1 of the mobile station Q are calculated from the coordinates of the reference stations R1 and R2 and the distances Lrlq1 and Lr2q1 (step S33).

次に、移動局Qが基準局R1、R2からの電波到達範囲内の任意の位置Q2に移動し(ステップS34)、移動局Qが基準局R1,R2との距離Lrlq2,Lr2q2および測定対象基地局B1との距離Lb1p2を測定し(ステップS35)、次に、基準局R1、R2の座標および距離Lrlq2,Lr2q2より移動局Qの位置Q2における座標を計算する(ステップS36)。   Next, the mobile station Q moves to an arbitrary position Q2 within the radio wave reach from the reference stations R1 and R2 (step S34), and the mobile station Q has distances Lrlq2 and Lr2q2 from the reference stations R1 and R2 and the measurement target base station B1. The distance Lb1p2 is measured (step S35), and then the coordinates at the position Q2 of the mobile station Q are calculated from the coordinates of the reference stations R1 and R2 and the distances Lrlq2 and Lr2q2 (step S36).

次に、移動局Qが基準局R1、R2からの電波到達範囲内の任意の位置Q3に移動し(ステップS37)、移動局Qが基準局R1,R2との距離Lrlq3,Lr2q3および測定対象基地局B1との距離Lb1q3を測定し(ステップS38)、次に、基準局R1、R2の座標および距離Lrlq3,Lr2q3より移動局Qの位置Q3における座標を計算する(ステップS39)。   Next, the mobile station Q moves to an arbitrary position Q3 within the radio wave reach from the reference stations R1 and R2 (step S37), and the mobile station Q has distances Lrlq3 and Lr2q3 from the reference stations R1 and R2 and the measurement target base station B1. The distance Lb1q3 is measured (step S38), and then the coordinates of the mobile station Q at the position Q3 are calculated from the coordinates of the reference stations R1 and R2 and the distances Lrlq3 and Lr2q3 (step S39).

次に、位置P1,P2,P3,Q1,Q2,Q3の座標および距離Lblp1,Lb1p2,Lblp3,Lblq1,Lb1q2,Lblq3より測定対象基地局B1の座標を計算し、(ステップS40)、その座標を測定対象基地局B1の位置として初期設定する(ステップS41)。   Next, the coordinates of the measurement target base station B1 are calculated from the coordinates of the positions P1, P2, P3, Q1, Q2, Q3 and the distances Lblp1, Lb1p2, Lblp3, Lblq1, Lb1q2, Lblq3 (step S40). Initially set as the position of the measurement target base station B1 (step S41).

このように、本実施形態によれば、複数の移動局を用いてそれぞれに少なくとも1回ずつ第1ステップを実行させ、さらに第2ステップにおいて、複数の移動局についての複数回の第1ステップで求めた複数の位置情報および複数の距離情報に基づいて測定対象基地局B1の設置位置を精度よく測定することができる。   As described above, according to the present embodiment, the first step is executed at least once for each of the plurality of mobile stations, and in the second step, the first step is performed for the plurality of mobile stations. The installation position of the measurement target base station B1 can be accurately measured based on the obtained plurality of position information and the plurality of distance information.

次に、第3の実施形態について説明する。   Next, a third embodiment will be described.

この第3の実施形態は、第1の実施形態の変形例に相当するものである。この第3の実施形態では、上記第2ステップで求められる上記測定対象基地局の位置測定精度が所定の精度を満たしているか否かを判定する第3ステップを有し、該第2ステップで求められる上記測定対象基地局の位置測定精度が所定の精度を満たしていないと判定されたときに、上記移動局をさらに別の位置に移動させて上記第1ステップを実行してから再度第2ステップを実行するようにしている。   The third embodiment corresponds to a modification of the first embodiment. The third embodiment has a third step of determining whether or not the position measurement accuracy of the measurement target base station obtained in the second step satisfies a predetermined accuracy, and is obtained in the second step. When it is determined that the position measurement accuracy of the measurement target base station does not satisfy a predetermined accuracy, the mobile station is moved to another position, the first step is performed, and then the second step is performed again. To do.

なお、この第3の実施形態では、図2を参照して説明した機器構成の基地局および移動局と同様のものが用いられる。   In the third embodiment, the same base station and mobile station as those described with reference to FIG. 2 are used.

図7は、第3の実施形態における位置測定方法を示す概要図である。   FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a position measurement method according to the third embodiment.

この第3の実施形態では、移動局を任意に移動させるのではなく、位置測定誤差が小さくなる位置に移動させる。例えば、図7において、位置P1で移動局Pと測定対象基地局B1との距離を測定した後、位置P2に移動して位置P2で移動局Pと測定対象基地局B1との距離を測定したとする。この時、たまたま、測定対象基地局B1が位置P1と位置P2を結ぶ直線の延長線付近にあったとすると、測定誤差が大きくなり測定対象基地局B1の位置を精度よく測定できなくなることがある。   In the third embodiment, the mobile station is not moved arbitrarily, but is moved to a position where the position measurement error becomes small. For example, in FIG. 7, after measuring the distance between the mobile station P and the measurement target base station B1 at the position P1, the user moves to the position P2 and measures the distance between the mobile station P and the measurement target base station B1 at the position P2. And At this time, if the measurement target base station B1 happens to be in the vicinity of an extension line of the straight line connecting the position P1 and the position P2, the measurement error may increase and the position of the measurement target base station B1 may not be accurately measured.

すなわち、位置P1における移動局Pと測定対象基地局B1との距離がr1として求まると、測定対象基地局B1は、位置P1を中心とする半径r1の弧A1上にあることが分かる。また、位置P2における移動局Pと測定対象基地局B1との距離がr2として求まると、測定対象基地局B1は位置P2を中心とする半径r2の弧A2上にあることが分かる。従って、これら2つの弧A1,A2の交点が測定対象基地局B1の位置として求まることになる。しかし、測距誤差があると弧は幅を持つようになり、2つの弧A1,A2は点とはならずに、広がりを持った領域となってしまう。   That is, when the distance between the mobile station P and the measurement target base station B1 at the position P1 is obtained as r1, it can be seen that the measurement target base station B1 is on the arc A1 with the radius r1 centered on the position P1. Further, when the distance between the mobile station P and the measurement target base station B1 at the position P2 is obtained as r2, it can be seen that the measurement target base station B1 is on the arc A2 with the radius r2 centered on the position P2. Therefore, the intersection of these two arcs A1 and A2 is obtained as the position of the measurement target base station B1. However, if there is a distance measurement error, the arc has a width, and the two arcs A1 and A2 do not become points but a wide area.

図8は、第3の実施形態の位置測定方法の効果を示す図である。   FIG. 8 is a diagram illustrating the effect of the position measurement method according to the third embodiment.

移動局Pの移動後の位置P1、位置P2、および測定対象基地局B1が、図7に示すようにほぼ一直線上に並んだ場合には、測距誤差のために、図8(a)に示すように、弧A1は2本の弧11,12となり、弧A2は2本の弧21,22となる。その結果、これら4つの弧11,12,21,22は細長い三日月状の領域Dを形成するようになる。この領域Dの長さが長ければ長いほど、測定対象基地局B1の位置を特定することが難しくなる。   When the position P1, the position P2, and the measurement target base station B1 after the movement of the mobile station P are arranged substantially in a straight line as shown in FIG. 7, due to the ranging error, FIG. As shown, the arc A1 becomes two arcs 11 and 12, and the arc A2 becomes two arcs 21 and 22. As a result, these four arcs 11, 12, 21, 22 form an elongated crescent-shaped region D. The longer the area D is, the more difficult it is to specify the position of the measurement target base station B1.

そこで、このような場合には、第3ステップは、第2ステップで求められた測定対象基地局の位置が第1ステップを繰り返す間の移動局の移動方向前方所定角度以内に存在するときに測定対象基地局の位置測定精度が所定の精度を満たしていないと判定するものであって、第3ステップで測定対象基地局の位置測定精度が所定の精度を満たしていないと判定されたときに、移動局をこれまでの移動方向とは角度をなす方向に移動させて第1ステップおよび第2ステップを再度実行するようにする。   Therefore, in such a case, the third step is measured when the position of the measurement target base station obtained in the second step is within a predetermined angle in the forward direction of the mobile station during the repetition of the first step. When it is determined that the position measurement accuracy of the target base station does not satisfy the predetermined accuracy, and it is determined in the third step that the position measurement accuracy of the measurement target base station does not satisfy the predetermined accuracy, The mobile station is moved in a direction that forms an angle with the previous moving direction, and the first step and the second step are executed again.

この所定角度としては、例えば15度程度に設定すればよい。測定対象基地局の位置がこの所定角度以内に存在するときには、図8(a)に示すように、領域Dの長さが長くなり、測定対象基地局の位置の特定が困難となるので、本実施形態では、この所定角度以内か否かの判定により測定対象基地局の位置測定精度を推定するようにしている。   For example, the predetermined angle may be set to about 15 degrees. When the position of the measurement target base station is within this predetermined angle, as shown in FIG. 8A, the length of the region D becomes long, and it becomes difficult to specify the position of the measurement target base station. In the embodiment, the position measurement accuracy of the measurement target base station is estimated by determining whether or not the angle is within the predetermined angle.

この所定角度以内か否かの判定の結果、所定角度以内の場合には、位置P1で求めた距離r1と位置P2で求めた距離r2とによる測定対象基地局B1の位置測定を中止し、4つの弧で形成される領域Dの長さが短くなるように、移動局Pを位置P1から位置P2までの移動方向と直角をなす方向に移動させる。言い換えると、移動局Pを、弧A1のB1における接線G1上の位置P3に移動させる。この位置P3において移動局Pと測定対象基地局B1との距離r3を測定し、この距離r3と、位置P1で求めた距離r1とから測定対象基地局B1の位置を求めることができる。この場合には、図8(b)に示すように、弧A2,A3同士がほぼ垂直に近い状態で交わるため、領域Dの長さは短くなり、測定対象基地局B1の位置測定のずれは、位置P2で測定した場合に比較して極めて小さいものとなる。   As a result of the determination as to whether or not the angle is within the predetermined angle, if the angle is within the predetermined angle, the position measurement of the measurement target base station B1 using the distance r1 obtained at the position P1 and the distance r2 obtained at the position P2 is stopped. The mobile station P is moved in a direction perpendicular to the moving direction from the position P1 to the position P2 so that the length of the region D formed by one arc is shortened. In other words, the mobile station P is moved to the position P3 on the tangent line G1 at B1 of the arc A1. The distance r3 between the mobile station P and the measurement target base station B1 is measured at the position P3, and the position of the measurement target base station B1 can be obtained from the distance r3 and the distance r1 obtained at the position P1. In this case, as shown in FIG. 8B, since the arcs A2 and A3 intersect with each other in a substantially vertical state, the length of the region D is shortened, and the position measurement deviation of the measurement target base station B1 is , It becomes extremely small as compared with the case of measurement at the position P2.

図9は、第3の実施形態の位置測定法を用いて測定対象基地局の位置を初期設定する手順を示すフローチャートである。   FIG. 9 is a flowchart illustrating a procedure for initially setting the position of the measurement target base station using the position measurement method according to the third embodiment.

図9に示すように、移動局Pが基準局R1,R2からの電波到達範囲内の任意の位置P1に移動し(ステップS51)、移動局Pが基準局R1,R2との距離Lrlp1,Lr2p1、および測定対象基地局B1との距離Lb1p1を測定し(ステップS52)、次に、基準局R1、R2の座標および距離Lrlp1,Lr2p1より移動局Pの位置P1における座標を計算する(ステップS53)。   As shown in FIG. 9, the mobile station P moves to an arbitrary position P1 within the radio wave reach from the reference stations R1 and R2 (step S51), and the mobile station P has distances Lrlp1 and Lr2p1 from the reference stations R1 and R2, and The distance Lb1p1 with the measurement target base station B1 is measured (step S52), and then the coordinates at the position P1 of the mobile station P are calculated from the coordinates of the reference stations R1 and R2 and the distances Lrlp1 and Lr2p1 (step S53).

次に、移動局Pが基準局R1、R2からの電波到達範囲内の任意の位置P2に移動し(ステップS54)、移動局Pが基準局R1,R2との距離Lrlp2,Lr2p2および測定対象基地局B1との距離Lb1p2を測定し(ステップS55)、次に、基準局R1、R2の座標および距離Lrlp2,Lr2p2より移動局Pの位置P2における座標を計算する(ステップS56)。次に、移動局Pの座標および距離Lblp1,Lb1p2より測定対象基地局B1の座標を計算する(ステップS57)。   Next, the mobile station P moves to an arbitrary position P2 within the radio wave reachable range from the reference stations R1 and R2 (step S54), and the mobile station P has distances Lrlp2 and Lr2p2 from the reference stations R1 and R2 and the measurement target base station B1. The distance Lb1p2 is measured (step S55), and then the coordinates at the position P2 of the mobile station P are calculated from the coordinates of the reference stations R1 and R2 and the distances Lrlp2 and Lr2p2 (step S56). Next, the coordinates of the measurement target base station B1 are calculated from the coordinates of the mobile station P and the distances Lblp1 and Lb1p2 (step S57).

次に、上記の測定対象基地局B1の座標が、位置P1と位置P2とを結ぶ直線の延長線から所定の角度以内か否かを判定する(ステップS58)。ここで、所定の角度としては、例えば15度程度に設定すればよい。   Next, it is determined whether or not the coordinates of the measurement target base station B1 are within a predetermined angle from the extension line of the straight line connecting the position P1 and the position P2 (step S58). Here, the predetermined angle may be set to about 15 degrees, for example.

ステップS58における判定の結果、測定対象基地局B1の座標が、位置P1と位置P2とを結ぶ直線の近傍にある場合には移動局Pが基準局R1、R2からの電波到達範囲内の接線G1(図7参照)付近の位置P3に移動し(ステップS59)、移動局Pが基準局R1,R2との距離Lrlp3,Lr2p3、および測定対象基地局B1との距離Lb1p3を測定し(ステップS60)、次に、基準局R1、R2の座標および距離Lrlp3,Lr2p3より移動局Pの位置P3における座標を計算する(ステップS61)。次に、位置P2,P3の座標および距離Lblp2,Lb1p3より測定対象基地局B1の座標を計算し(ステップS62)、次に、その座標を測定対象基地局B1の位置として初期設定し(ステップS63)、すべての処理を終了する。   As a result of the determination in step S58, if the coordinates of the measurement target base station B1 are in the vicinity of the straight line connecting the position P1 and the position P2, the mobile station P is connected to the tangent line G1 (within the radio wave arrival range from the reference stations R1 and R2). The mobile station P measures the distances Lrlp3 and Lr2p3 with the reference stations R1 and R2 and the distance Lb1p3 with the measurement target base station B1 (step S60). Then, the coordinates at the position P3 of the mobile station P are calculated from the coordinates of the reference stations R1 and R2 and the distances Lrlp3 and Lr2p3 (step S61). Next, the coordinates of the measurement target base station B1 are calculated from the coordinates of the positions P2 and P3 and the distances Lblp2 and Lb1p3 (step S62). Next, the coordinates are initialized as the position of the measurement target base station B1 (step S63). ) End all processing.

一方、ステップS58における判定の結果、測定対象基地局B1の座標が、位置P1と位置P2とを結ぶ直線の近傍にない場合には、位置P1,P2の座標および距離Lblp1,Lb1p2より測定対象基地局B1の座標を計算し(ステップS64)、次に、その座標を測定対象基地局B1位置として初期設定し(ステップS63)、すべての処理を終了する。   On the other hand, as a result of the determination in step S58, if the coordinates of the measurement target base station B1 are not in the vicinity of the straight line connecting the position P1 and the position P2, the measurement target base is determined from the coordinates of the positions P1, P2 and the distances Lblp1, Lb1p2. The coordinates of the station B1 are calculated (step S64). Next, the coordinates are initialized as the position of the measurement target base station B1 (step S63), and all the processes are terminated.

こうして、測定対象基地局B1が、位置P1と位置P2を結ぶ直線の延長線付近にあるために測定誤差が大きく、測定対象基地局B1の位置を精度よく測定できない場合でも、本実施形態によれば、測定対象基地局B1の位置を精度よく測定することができる。   Thus, even when the measurement target base station B1 is near the extension of the straight line connecting the position P1 and the position P2, the measurement error is large, and the position of the measurement target base station B1 cannot be measured with high accuracy. Thus, the position of the measurement target base station B1 can be accurately measured.

次に、第4の実施形態について説明する。   Next, a fourth embodiment will be described.

この第4の実施形態は、本発明の第2の位置測定方法の一例に相当するものである。   The fourth embodiment corresponds to an example of the second position measuring method of the present invention.

この第4の実施形態は、各設置位置に固定的に設置された複数の基地局と移動自在な移動局とを備え、上記複数の基地局と上記移動局との間で、伝播所要時間の測定により互いの間の距離を測定する無線測距信号を送受信して該移動局の位置を測定する無線測位システムにおける、設置位置が不明の基地局である測定対象基地局の設置位置を測定する位置測定方法において、移動局は無線測距信号の送受信とは無関係に移動方向および移動距離を測定するセンサを備えたものであって、複数の基地局と移動局との間で無線測距信号を送受信することにより該移動局の位置を測定する第1ステップと、第1ステップ実行後、複数回実行される、移動局と上記センサを作用させながら移動させ、移動局と測定対象基地局との間で無線測距信号を送受信することにより該移動局と該測定対象基地局との間の距離を測定する第2ステップと、第1ステップおよび第2ステップでの測定結果に基づいて、測定対象基地局の位置を求める第3ステップとを有している。   The fourth embodiment includes a plurality of base stations fixedly installed at each installation position and a mobile station that can move freely, and the propagation time required between the plurality of base stations and the mobile station is In a wireless positioning system that measures the position of the mobile station by transmitting and receiving wireless ranging signals that measure the distance between each other by measurement, the installation position of the measurement target base station that is a base station whose installation position is unknown is measured In the position measurement method, the mobile station includes a sensor for measuring a moving direction and a moving distance irrespective of transmission / reception of a radio ranging signal, and the radio ranging signal is transmitted between a plurality of base stations and the mobile station. A first step of measuring the position of the mobile station by transmitting and receiving, and a plurality of times after the execution of the first step, moving the mobile station and the sensor while acting, Wireless ranging signal between A second step of measuring the distance between the mobile station and the measurement target base station by communicating, and a position of the measurement target base station based on the measurement results in the first step and the second step 3 steps.

なお、この第4の実施形態では、自律センサを備えた移動局を用いているが、それ以外は、図2を参照して説明した機器構成の基地局および移動局と同様のものが用いられる。   In addition, in this 4th Embodiment, although the mobile station provided with the autonomous sensor is used, the thing similar to the base station of the apparatus structure demonstrated with reference to FIG. 2 and a mobile station other than that is used. .

図10は、第4の実施形態における位置測定方法を示す概要図である。   FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a position measurement method according to the fourth embodiment.

この第4の実施形態は、移動局Pが位置P1では測定対象基地局B1と通信できない場合に、ロボットや車等の移動体に備えられている自律センサを利用して位置測定を行うものである。自律センサとしては、車輪の回転数センサにより走行距離や走行速度を測定するセンサや自らの移動方向の変化を検出するジャイロセンサが広く用いられている。これらの自律センサを用いることによって、移動局Pは自らの位置の相対的移動量を得ることができる。   In the fourth embodiment, when the mobile station P cannot communicate with the measurement target base station B1 at the position P1, the position measurement is performed using an autonomous sensor provided in a moving body such as a robot or a car. is there. As an autonomous sensor, a sensor that measures a travel distance and a travel speed by a wheel speed sensor and a gyro sensor that detects a change in its own moving direction are widely used. By using these autonomous sensors, the mobile station P can obtain the relative movement amount of its own position.

そこで、図10に示すように、移動局Pが、測定対象基地局B1まで電波が届かない位置P1にある場合に、先ず、基準局R1,R2と測距することにより位置P1を求め、次に、移動局Pは位置P1から位置P2まで移動する。その移動の間は自律センサにより、位置P1から位置P2までの移動局Pの相対的移動量を求める。こうすることによって位置P2における移動局Pの座標が得られるので位置P2から測定対象基地局B1までの距離を測定する。次に、さらに、位置P3まで移動する。その移動の間は自律センサにより、位置P2から位置P3までの移動局Pの相対的移動量を求める。こうすることによって位置P3における移動局Pの座標が得られるので位置P3から測定対象基地局B1までの距離を測定する。こうして得られた位置P2および位置P3から測定対象基地局B1までの距離に基づいて測定対象基地局B1の位置を求め、その位置を初期設定することができる。   Therefore, as shown in FIG. 10, when the mobile station P is at the position P1 where the radio wave does not reach the measurement target base station B1, first, the position P1 is obtained by measuring the distance with the reference stations R1 and R2, and then The mobile station P moves from position P1 to position P2. During the movement, the relative movement amount of the mobile station P from the position P1 to the position P2 is obtained by an autonomous sensor. By doing this, the coordinates of the mobile station P at the position P2 are obtained, and the distance from the position P2 to the measurement target base station B1 is measured. Next, it further moves to position P3. During the movement, the relative movement amount of the mobile station P from the position P2 to the position P3 is obtained by an autonomous sensor. By doing this, the coordinates of the mobile station P at the position P3 are obtained, and the distance from the position P3 to the measurement target base station B1 is measured. The position of the measurement target base station B1 can be obtained based on the distance from the position P2 and the position P3 thus obtained to the measurement target base station B1, and the position can be initialized.

なお、このとき、位置P2および位置P3として、ともに測定対象基地局B1との間に電波が届く場所を選ぶ必要がある。   At this time, it is necessary to select a location where radio waves reach between the measurement target base station B1 as the position P2 and the position P3.

図11は、第4の実施形態の位置測定法を用いて測定対象基地局の位置を初期設定する手順を示すフローチャートである。   FIG. 11 is a flowchart illustrating a procedure for initially setting the position of the measurement target base station using the position measurement method according to the fourth embodiment.

図11に示すように、移動局Pが基準局R1,R2からの電波到達範囲内の任意の位置P1に移動し(ステップS71)、移動局Pが基準局R1,R2との距離Lr1p1,Lr2p1を測定し(ステップS72)、基準局R1,R2の座標および距離Lr1p1,Lr2p1より移動局Pの位置P1の座標を計算する(ステップS73)。   As shown in FIG. 11, the mobile station P moves to an arbitrary position P1 within the radio wave arrival range from the reference stations R1 and R2 (step S71), and the mobile station P measures distances Lr1p1 and Lr2p1 with the reference stations R1 and R2. (Step S72), the coordinates of the position P1 of the mobile station P are calculated from the coordinates of the reference stations R1 and R2 and the distances Lr1p1 and Lr2p1 (Step S73).

次に、移動局Pが自律センサにより自ら測位しながら測定対象基地局B1との電波到達範囲内の位置P2に移動し(ステップS74)、移動局Pが測定対象基地局B1との距離Lb1p2を測定する(ステップS75)。   Next, the mobile station P moves by itself to the position P2 within the radio wave reachable range with the measurement target base station B1 while positioning by the autonomous sensor (step S74), and the mobile station P sets the distance Lb1p2 with the measurement target base station B1. Measure (Step S75).

次に、移動局Pが自律センサにより自ら測位しながら位置P2から、測定対象基地局B1の電波到達範囲内の位置P3に移動し(ステップS76)、移動局Pが測定対象基地局B1との距離Lb1p3を測定する(ステップS77)。   Next, the mobile station P moves by itself from the position P2 to the position P3 within the radio wave reachable range of the measurement target base station B1 while positioning by the autonomous sensor (step S76), and the mobile station P contacts the measurement target base station B1. The distance Lb1p3 is measured (step S77).

次に、位置P2,P3の座標および距離Lblp2,Lb1p3より測定対象基地局B1の座標を計算し(ステップS78)、次に、その座標を測定対象基地局B1の位置として初期設定し(ステップS79)、すべての処理を終了する。   Next, the coordinates of the measurement target base station B1 are calculated from the coordinates of the positions P2 and P3 and the distances Lblp2 and Lb1p3 (step S78). Next, the coordinates are initialized as the position of the measurement target base station B1 (step S79). ) End all processing.

このように、本実施形態によれば、、移動局Pが位置P1では測定対象基地局B1と通信できない場合でも、自律センサを備えている移動局Pを用いることにより、その自律センサを利用して測定対象基地局B1の位置測定を行うことができる。   Thus, according to the present embodiment, even when the mobile station P cannot communicate with the measurement target base station B1 at the position P1, it uses the autonomous sensor by using the mobile station P equipped with the autonomous sensor. Thus, the position of the measurement target base station B1 can be measured.

次に、第5の実施形態について説明する。   Next, a fifth embodiment will be described.

この第5の実施形態は、本発明の第2の位置測定方法の一例に相当するものである。   The fifth embodiment corresponds to an example of the second position measuring method of the present invention.

この第5の実施形態は、各設置位置に固定的に設置された複数の基地局と移動自在な移動局とを備え、上記複数の基地局と上記移動局との間で、伝播所要時間の測定により互いの間の距離を測定する無線測距信号を送受信して該移動局の位置を測定する無線測位システムにおける、設置位置が不明の基地局である測定対象基地局の設置位置を測定する位置測定方法において、上記移動局は、等速直線運動を行うものであって、上記移動局に等速直線運動をさせながら上記複数の基地局と上記移動局との間で無線測距信号を送受信することにより該移動局の位置を複数回測定することにより該移動局の位置、移動速度、および移動方向を求める第1ステップと、該移動局に等速直線運動を継続させながら該移動局と上記測定対象基地局との間で無線測距信号を送受信することにより該移動局と該測定対象基地局との間の距離を複数回測定する第2ステップとを有している。   The fifth embodiment includes a plurality of base stations fixedly installed at each installation position and a mobile station that can move freely, and a propagation time required between the plurality of base stations and the mobile station. In a wireless positioning system that measures the position of the mobile station by transmitting and receiving wireless ranging signals that measure the distance between each other by measurement, the installation position of the measurement target base station that is a base station whose installation position is unknown is measured In the position measurement method, the mobile station performs a linear motion at a constant velocity, and transmits a radio ranging signal between the plurality of base stations and the mobile station while causing the mobile station to perform a linear motion at a constant velocity. A first step of determining a position, a moving speed, and a moving direction of the mobile station by measuring the position of the mobile station a plurality of times by transmitting and receiving, and the mobile station while continuing a constant velocity linear motion in the mobile station And the above measurement target base station And a second step multiple times measure the distance between the mobile station and the measurement target base station by transmitting and receiving lines ranging signal.

この第5の実施形態は、第4の実施形態の改良例ともいうべきものである。すなわち、第4の実施形態において用いられる、車輪の回転センサやジャイロなどの自律センサのなかには誤差が蓄積されやすいものがある。例えば、加減速や方向変化のような加速度が発生すると、車輪がスリップすることによって距離センサに誤差が生じ、そのため、自律センサで測定しながら長距離を走行すると、走行後の自律測位精度が低下することがある。   The fifth embodiment should also be referred to as an improved example of the fourth embodiment. That is, some of the autonomous sensors used in the fourth embodiment, such as a wheel rotation sensor and a gyro, are likely to accumulate errors. For example, when acceleration such as acceleration / deceleration or direction change occurs, an error occurs in the distance sensor due to slipping of the wheel. Therefore, when driving a long distance while measuring with an autonomous sensor, the autonomous positioning accuracy after traveling decreases. There are things to do.

そこで、この第5の実施形態では、上記のような第1ステップおよび第2ステップからなる位置測定を行うようにしている。   Therefore, in the fifth embodiment, position measurement including the first step and the second step as described above is performed.

なお、この第5の実施形態では、図2を参照して説明した機器構成の基地局および移動局と同様のものが用いられる。   In the fifth embodiment, the same base station and mobile station as those described with reference to FIG. 2 are used.

図12は、第5の実施形態における位置測定方法を示す概要図である。   FIG. 12 is a schematic diagram illustrating a position measurement method according to the fifth embodiment.

図12に示すように、この第5の実施形態では、移動体Pは、加速度を発生させないように等速直線運動を行う。先ず、基準局R1,R2の電波範囲内を通って測定対象基地局B1の電波の届く範囲に向かうように移動体Pは、等速直線運動を開始し、等速直線運動後、基準局R1,R2の電波範囲内の位置P1において基準局R1,R2との測距を行う。この場合、測定対象基地局B1のおおよその位置は分かっているものとする。   As shown in FIG. 12, in the fifth embodiment, the moving body P performs a constant velocity linear motion so as not to generate acceleration. First, the moving body P starts constant linear motion so that it passes through the radio wave range of the reference stations R1 and R2 and reaches the radio wave reach of the measurement target base station B1, and after the constant linear motion, the reference stations R1, R2 Ranging with reference stations R1 and R2 is performed at position P1 within the radio wave range. In this case, it is assumed that the approximate position of the measurement target base station B1 is known.

時刻T1に位置P1において基準局R1,R2との距離を求めてから等速直線運動を継続し、次に、T2時刻に位置P2において基準局R1,R2との距離を求める。さらに、移動体Pが等速直線運動を継続して測定対象基地局B1の電波範囲内に入ったら、T3時刻に測定対象基地局B1との間の測距を行い、さらにT4時刻に測定対象基地局B1との間の測距を行う。位置P1、位置P2の座標が分かっており、移動体Pの速度ベクトルが分かっているため、時刻T3、時刻T4から、位置P3と位置P4が求まる。これによって、測定対象基地局B1の位置が求まる。   The constant velocity linear motion is continued after obtaining the distances from the reference stations R1 and R2 at the position P1 at time T1, and then the distances from the reference stations R1 and R2 at the position P2 at time T2. Further, when the moving body P continues the constant-velocity linear motion and falls within the radio wave range of the measurement target base station B1, the distance measurement is performed between the measurement target base station B1 at time T3 and the measurement target is further measured at time T4. Ranging with the base station B1 is performed. Since the coordinates of the positions P1 and P2 are known and the velocity vector of the moving body P is known, the positions P3 and P4 are obtained from the times T3 and T4. Thereby, the position of the measurement target base station B1 is obtained.

図13は、第5の実施形態の位置測定法を用いて測定対象基地局の位置を初期設定する手順を示すフローチャートである。   FIG. 13 is a flowchart illustrating a procedure for initially setting the position of the measurement target base station using the position measurement method according to the fifth embodiment.

図13に示すように、移動局Pが等速直線運動を開始し(ステップS81)、時刻T1に、移動局Pが基準局R1,R2からの電波到達範囲内の特定の位置P1において基準局R1,R2との距離Lr1p1,Lr2p1を測定し(ステップS82)し、時刻T2に、移動局Pが基準局R1,R2からの電波到達範囲内の特定の位置P2において基準局R1,R2との距離Lr1p2,Lr2p2を測定し(ステップS83)、時刻T3に、移動局Pが測定対象基地局B1からの電波到達範囲内の特定の位置P3において測定対象基地局B1との距離Lb1p3を測定し(ステップS84)し、時刻T4に、移動局Pが測定対象基地局B1からの電波到達範囲内の特定の位置P4において測定対象基地局B1との距離Lb1p4を測定する(ステップS85)。   As shown in FIG. 13, the mobile station P starts constant-velocity linear motion (step S81), and at time T1, the mobile station P is at the reference station R1, R1 at a specific position P1 within the radio wave reach from the reference stations R1, R2. The distances Lr1p1 and Lr2p1 with respect to R2 are measured (step S82), and at time T2, the mobile station P has distances Lr1p2 and Lr2p2 with the reference stations R1 and R2 at a specific position P2 within the radio wave reach from the reference stations R1 and R2. (Step S83), and at time T3, the mobile station P measures the distance Lb1p3 to the measurement target base station B1 at a specific position P3 within the radio wave reach from the measurement target base station B1 (step S84). At time T4, the mobile station P measures the distance Lb1p4 from the measurement target base station B1 at a specific position P4 within the radio wave reach from the measurement target base station B1 ( Step S85).

次に、基準局R1,R2の座標および距離Lr1p1,Lr2p1,Lr1p2,Lr2p2より移動局Pの位置P1,P2の座標を計算する(ステップS86)。   Next, the coordinates of the positions P1, P2 of the mobile station P are calculated from the coordinates of the reference stations R1, R2 and the distances Lr1p1, Lr2p1, Lr1p2, Lr2p2 (step S86).

次に、位置P1,P2の座標および時刻T1,T2,T3,T4より移動局Pの位置P3,P4の座標を計算し(ステップS87)、次に、位置P3,P4の座標および距離Lb1p3,Lb1p4より測定対象基地局B1の座標を計算し(ステップS88)、次に、その座標を測定対象基地局B1の位置として初期設定し(ステップS89)、すべての処理を終了する。   Next, the coordinates of the positions P3 and P4 of the mobile station P are calculated from the coordinates of the positions P1 and P2 and the times T1, T2, T3 and T4 (step S87). Next, the coordinates of the positions P3 and P4 and the distance Lb1p3 The coordinates of the measurement target base station B1 are calculated from Lb1p4 (step S88). Next, the coordinates are initialized as the position of the measurement target base station B1 (step S89), and all the processes are terminated.

このように、本実施形態によれば、移動局Pが、基準局R1,R2と同時に測定対象基地局B1と通信できない場合でも、移動局Pに等速直線運動を行わせながら第1ステップおよび第2ステップを実行させることにより高精度で測定対象基地局B1の位置測定を行うことができる。   As described above, according to the present embodiment, even when the mobile station P cannot communicate with the measurement target base station B1 simultaneously with the reference stations R1 and R2, the first step and the first step are performed while causing the mobile station P to perform a uniform linear motion. By performing the two steps, the position of the measurement target base station B1 can be measured with high accuracy.

本発明の位置測定方法の距離測定原理を示す図である。It is a figure which shows the distance measurement principle of the position measuring method of this invention. 第1の実施形態における基地局および移動局の機器構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the apparatus structure of the base station and mobile station in 1st Embodiment. 本発明の第1の実施形態の位置測定方法を示す概要図である。It is a schematic diagram which shows the position measuring method of the 1st Embodiment of this invention. 第1の実施形態の位置測定法を用いて測定対象基地局の位置を初期設定する手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure which initializes the position of a measuring object base station using the position measuring method of 1st Embodiment. 第2の実施形態における位置測定方法を示す概要図である。It is a schematic diagram which shows the position measuring method in 2nd Embodiment. 第2の実施形態の位置測定法を用いて測定対象基地局の位置を初期設定する手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure which initializes the position of a measuring object base station using the position measuring method of 2nd Embodiment. 第3の実施形態における位置測定方法を示す概要図である。It is a schematic diagram which shows the position measuring method in 3rd Embodiment. 第3の実施形態の位置測定方法の効果を示す図である。It is a figure which shows the effect of the position measuring method of 3rd Embodiment. 第3の実施形態の位置測定法を用いて測定対象基地局の位置を初期設定する手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure which initializes the position of a measuring object base station using the position measuring method of 3rd Embodiment. 第4の実施形態における位置測定方法を示す概要図である。It is a schematic diagram which shows the position measuring method in 4th Embodiment. 第4の実施形態の位置測定法を用いて測定対象基地局の位置を初期設定する手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure which initializes the position of a measuring object base station using the position measuring method of 4th Embodiment. 第5の実施形態における位置測定方法を示す概要図である。It is a schematic diagram which shows the position measuring method in 5th Embodiment. 第5の実施形態の位置測定法を用いて測定対象基地局の位置を初期設定する手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure which initializes the position of a measuring object base station using the position measuring method of 5th Embodiment. 電波の往復時間から基地局間の距離を測定する無線測位システムの概要図である。It is a schematic diagram of the radio positioning system which measures the distance between base stations from the round-trip time of a radio wave. 設置位置が不明の基地局の位置を初期設定する方法を示す図である。It is a figure which shows the method of initial-setting the position of the base station whose installation position is unknown. 設置位置が既知の基準局と設置位置が不明の基地局との間で電波が届かない状態を示す図である。It is a figure which shows the state which an electromagnetic wave does not reach between the base station with a known installation position, and a base station with an unknown installation position.

符号の説明Explanation of symbols

1,2 無線測距信号
3,4,5,6,7,8 距離
11,12,21,22,31,32 弧
100 装置
101 MPU
102 PPMデータ変調部
103 インパルス生成部
104 帯域通過フィルタ
105 パワーアンプ
106 送信アンテナ
107 タイマ
108 送信時刻保持部
110 受信アンテナ
111 バンドパスフィルタ
112 低雑音アンプ
113 パルス検出部
114 PN系列発生部
115 相関器
116 PPMデータ復調部
117 受信時刻保持部
1, 2 Wireless ranging signal 3, 4, 5, 6, 7, 8 Distance 11, 12, 21, 22, 31, 32 Arc 100 Device 101 MPU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 102 PPM data modulation part 103 Impulse generation part 104 Band pass filter 105 Power amplifier 106 Transmission antenna 107 Timer 108 Transmission time holding part 110 Reception antenna 111 Band pass filter 112 Low noise amplifier 113 Pulse detection part 114 PN sequence generation part 115 Correlator 116 PPM data demodulator 117 Reception time holding unit

Claims (7)

各設置位置に固定的に設置された複数の基地局と移動自在な移動局とを備え、
前記複数の基地局と前記移動局との間で、伝播所要時間の測定により互いの間の距離を測定する無線測距信号を送受信して該移動局の位置を測定する無線測位システムにおける、設置位置が不明の基地局である測定対象基地局の設置位置を測定する位置測定方法において、
前記移動局を移動させ該移動局が複数の各位置にあるときにそれぞれ実行される、前記複数の基地局のうちの設置位置が既知の複数の基準局および測定対象基地局のそれぞれと前記移動局との間で無線測距信号を送受信し、該複数の基準局と該移動局との間の複数の距離情報に基づいて該移動局の位置を求めるとともに、前記測定対象基地局との間の距離を求める第1ステップと、
前記第1ステップが複数回実行された後に実行される、複数回の第1ステップで求められた、前記移動局の複数の位置情報および該移動局と前記測定対象基地局との間の複数の距離情報に基づいて該測定対象基地局の設置位置を求める第2ステップとを有することを特徴とする位置測定方法。
Provided with a plurality of base stations fixedly installed at each installation position and mobile stations that are movable,
Installation in a wireless positioning system that measures the position of the mobile station by transmitting and receiving wireless ranging signals that measure the distance between the plurality of base stations and the mobile station by measuring the time required for propagation In the position measurement method for measuring the installation position of the measurement target base station which is a base station whose position is unknown,
Each of the plurality of reference stations and measurement target base stations whose installation positions are known among the plurality of base stations and the mobile station, which are executed when the mobile station is moved and the mobile station is at each of a plurality of positions. A wireless ranging signal between the plurality of reference stations and the mobile station to obtain a position of the mobile station based on a plurality of distance information, and a distance to the measurement target base station A first step for determining
A plurality of position information of the mobile station and a plurality of positions between the mobile station and the measurement target base station, which are obtained in a plurality of first steps, are executed after the first step is executed a plurality of times. And a second step of obtaining an installation position of the measurement target base station based on distance information.
前記無線測位システムが、前記測定対象基地局の設置位置測定用に複数の移動局を用いるものであって、前記第1ステップを前記複数の移動局のそれぞれに少なくとも1回ずつ実行させ、
前記第2ステップは、前記複数の移動局についての複数回の第1ステップにより求めた複数の位置情報および複数の距離情報に基づいて前記測定対象基地局の設置位置を求めるものであることを特徴とする請求項1記載の位置測定方法。
The wireless positioning system uses a plurality of mobile stations for installation position measurement of the measurement target base station, and causes each of the plurality of mobile stations to execute the first step at least once,
The second step is to obtain an installation position of the measurement target base station based on a plurality of position information and a plurality of distance information obtained by a plurality of first steps for the plurality of mobile stations. The position measuring method according to claim 1.
前記第2ステップで求められる前記測定対象基地局の位置測定精度が所定の精度を満たしているか否かを判定する第3ステップを有し、
該第2ステップで求められる前記測定対象基地局の位置測定精度が所定の精度を満たしていないと判定されたときに、前記移動局をさらに別の位置に移動させて前記第1ステップを実行してから再度第2ステップを実行することを特徴とする請求項1記載の位置測定方法。
A third step of determining whether or not the position measurement accuracy of the measurement target base station obtained in the second step satisfies a predetermined accuracy;
When it is determined that the position measurement accuracy of the measurement target base station obtained in the second step does not satisfy a predetermined accuracy, the mobile station is moved to another position and the first step is executed. The position measuring method according to claim 1, wherein the second step is performed again after that.
前記移動局を直線的に移動させて、前記第1ステップを繰り返し、
前記第3ステップは、前記第2ステップで求められた前記測定対象基地局の位置が前記第1ステップを繰り返す間の移動局の移動方向前方所定角度以内に存在するときに前記測定対象基地局の位置測定精度が所定の精度を満たしていないと判定するものであって、該第3ステップで前記測定対象基地局の位置測定精度が所定の精度を満たしていないと判定されたときに、前記移動局をこれまでの移動方向とは角度をなす方向に移動させて前記第1ステップおよび前記第2ステップを再度実行することを特徴とする請求項3記載の位置測定方法。
Moving the mobile station linearly, repeating the first step,
In the third step, when the position of the measurement target base station obtained in the second step is within a predetermined angle in the moving direction of the mobile station while repeating the first step, the measurement target base station The position measurement accuracy is determined not to satisfy a predetermined accuracy, and when it is determined in the third step that the position measurement accuracy of the measurement target base station does not satisfy a predetermined accuracy, the movement 4. The position measuring method according to claim 3, wherein the station is moved in a direction that forms an angle with the moving direction so far, and the first step and the second step are performed again.
各設置位置に固定的に設置された複数の基地局と移動自在な移動局とを備え、
前記複数の基地局と前記移動局との間で、伝播所要時間の測定により互いの間の距離を測定する無線測距信号を送受信して該移動局の位置を測定する無線測位システムにおける、設置位置が不明の基地局である測定対象基地局の設置位置を測定する位置測定方法において、
前記移動局は無線測距信号の送受信とは無関係に移動方向および移動距離を測定するセンサを備えたものであって、
前記複数の基地局と前記移動局との間で無線測距信号を送受信することにより該移動局の位置を測定する第1ステップと、
前記第1ステップ実行後、複数回実行される、前記センサを作用させながら前記移動局を移動させ、前記移動局と前記測定対象基地局との間で無線測距信号を送受信することにより該移動局と該測定対象基地局との間の距離を測定する第2ステップと、
前記第1ステップおよび前記第2ステップでの測定結果に基づいて、前記測定対象基地局の位置を求める第3ステップとを有することを特徴とする位置測定方法。
Provided with a plurality of base stations fixedly installed at each installation position and mobile stations that are movable,
Installation in a wireless positioning system that measures the position of the mobile station by transmitting and receiving wireless ranging signals that measure the distance between the plurality of base stations and the mobile station by measuring the time required for propagation In the position measurement method for measuring the installation position of the measurement target base station which is a base station whose position is unknown,
The mobile station includes a sensor for measuring a moving direction and a moving distance regardless of transmission / reception of a radio ranging signal,
A first step of measuring the position of the mobile station by transmitting and receiving radio ranging signals between the plurality of base stations and the mobile station;
After the execution of the first step, the movement is performed a plurality of times by moving the mobile station while operating the sensor and transmitting / receiving a radio ranging signal between the mobile station and the measurement target base station. A second step of measuring a distance between the station and the base station to be measured;
And a third step of determining a position of the measurement target base station based on measurement results in the first step and the second step.
各設置位置に固定的に設置された複数の基地局と移動自在な移動局とを備え、
前記複数の基地局と前記移動局との間で、伝播所要時間の測定により互いの間の距離を測定する無線測距信号を送受信して該移動局の位置を測定する無線測位システムにおける、設置位置が不明の基地局である測定対象基地局の設置位置を測定する位置測定方法において、
前記移動局は、等速直線運動を行うものであって、
前記移動局に等速直線運動をさせながら前記複数の基地局と前記移動局との間で無線測距信号を送受信することにより該移動局の位置を複数回測定することにより該移動局の位置、移動速度、および移動方向を求める第1ステップと、
該移動局に等速直線運動を継続させながら該移動局と前記測定対象基地局との間で無線測距信号を送受信することにより該移動局と該測定対象基地局との間の距離を複数回測定する第2ステップとを有することを特徴とする位置測定方法。
Provided with a plurality of base stations fixedly installed at each installation position and mobile stations that are movable,
Installation in a wireless positioning system that measures the position of the mobile station by transmitting and receiving wireless ranging signals that measure the distance between the plurality of base stations and the mobile station by measuring the time required for propagation In the position measurement method for measuring the installation position of the measurement target base station which is a base station whose position is unknown,
The mobile station performs a uniform linear motion,
The position of the mobile station by measuring the position of the mobile station a plurality of times by transmitting and receiving radio ranging signals between the plurality of base stations and the mobile station while causing the mobile station to perform a linear motion at a constant speed A first step for determining a moving speed and a moving direction;
A plurality of distances between the mobile station and the measurement target base station can be obtained by transmitting and receiving a radio ranging signal between the mobile station and the measurement target base station while continuing the constant velocity linear motion of the mobile station. And a second step of measuring the number of times.
前記無線測距信号としてインパルス信号を用いることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の位置測定方法。   The position measuring method according to claim 1, wherein an impulse signal is used as the wireless ranging signal.
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