(57)【要約】【課題】妨害波やマルチパスによる干渉を受ける基地局を除いた基地局を測位に用いる測位基地局として選択する測位基地局選択方法、及び測位基地局を用いて移動局を測位する移動局測位方法、移動局測位システムを提供する。【解決手段】仮測位部５６により、基地局組が設定され、基地局組を用いて移動局１０の位置が仮測位結果として算出される。仮測位結果群抽出部６０により、仮測位結果のうち、特定の基地局を含まない基地局組に対応する仮測位結果が仮測位結果群として抽出され、ばらつき算出部６２により、各基地局１２を特定の基地局とする仮測位結果群のばらつきσが算出され、測位基地局設定部６４により、ばらつきσが最も小さい仮測位結果群の特定の基地局とされた基地局１２を除いて測位基地局が設定される。移動局位置算出部６６により、測位基地局により構成される基地局組を用いた仮測位結果に基づいて、移動局１０の位置が算出される。【選択図】図４
2010122125.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動局と複数の測位基地局のいずれか一方から送信される電波を他方が受信し、受信結果に基づいて該移動局の位置を算出する移動局測位方法であって、
複数の基地局から所定数の基地局の組み合わせである基地局組を複数設定し、該複数の基地局組を用いて移動局の位置を算出する仮測位工程と、
該仮測位工程によって該基地局組ごとに算出される前記基地局組のそれぞれに対応する仮測位結果のうち、特定の基地局を前記基地局組に含まない複数の基地局組に対応する仮測位結果を仮測位結果群として抽出する仮測位結果群抽出工程と、
前記仮測位結果群抽出工程によって、前記複数の基地局の少なくとも一部の基地局のそれぞれを前記特定の基地局とすることによって得られる仮測位結果群のそれぞれについてばらつきを算出するばらつき算出工程と、
該ばらつき算出工程によって算出される仮測位結果群のばらつきのそれぞれのうち、該ばらつきが最も小さい仮測位結果群の算出に際し前記特定の基地局とされた基地局を除いた前記測位基地局を設定する測位基地局設定工程と、
該測位基地局設定工程により設定される測位基地局により構成される基地局組を用いて得られた測位結果に基づいて、前記移動局の位置を算出する移動局位置算出工程と、
を有することを特徴とする移動局測位方法。
【請求項２】
前記移動局位置算出工程は、前記測位基地局設定工程により設定される測位基地局により構成される基地局組を用いて前記仮測位工程により得られた仮測位結果の平均を前記移動局の位置として算出すること、
を特徴とする請求項１に記載の移動局測位方法。
【請求項３】
前記ばらつき算出工程は、前記仮測位結果群の標準偏差を前記ばらつきとして算出すること、
を特徴とする請求項１または２に記載の移動局測位方法。
【請求項４】
前記ばらつき算出工程は、前記仮測位結果の平均を算出し、
前記移動局位置算出工程は、該ばらつき算出工程によって算出される前記仮測位結果の平均を用いて前記移動局の位置を算出すること、
を特徴とする請求項３に記載の移動局測位方法。
【請求項５】
前記ばらつき算出工程は、前記仮測位結果群のうちの２つの仮測位結果を結ぶ線分のうち最長の距離の値を前記ばらつきとして算出すること、
を特徴とする請求項１または２に記載の移動局測位方法。
【請求項６】
前記ばらつき算出工程は、前記仮測位結果群を包含する円もしくは球の直径を前記ばらつきとして算出すること、
を特徴とする請求項１または２に記載の移動局測位方法。
【請求項７】
前記移動局と前記複数の基地局のいずれか一方から送信される電波を他方が受信し、受信結果に基づいて前記移動局と前記複数の基地局のそれぞれとの無線通信における通信品質指標を算出し、該通信品質指標に基づいて前記移動局との通信が良好に行なわれると判断される前記基地局を選択する基地局予備選択工程を有し
前記仮測位工程は、該基地局予備選択工程によって選択された基地局から前記基地局組を設定し、該基地局組を用いて移動局の位置を算出すること
を特徴とする請求項１乃至６のいずれか１に記載の移動局測位方法。
【請求項８】
前記測位基地局設定工程は、前記基地局のそれぞれについて、それまでに前記測位基地局設定工程により測位基地局から除かれた除外回数を記憶し、前記ばらつき算出工程によって算出されるばらつきが最も小さいとされる仮測位結果群が複数存在する場合において、該複数の仮測位結果群の算出に際し前記特定の基地局とされた基地局のうち、前記除外回数が多い基地局を除いた前記測位基地局を設定すること、
を特徴とする請求項１乃至７のいずれか１に記載の移動局測位方法。
【請求項９】
前記測位基地局設定工程は、前記ばらつき算出工程によって算出されるばらつきが最も小さいとされる仮測位結果群が複数存在する場合において、該複数の仮測位結果群のそれぞれについて、該複数の仮測位結果群の算出に際し特定の基地局とされた基地局を除いた前記測位基地局をそれぞれ設定し、
前記移動局位置算出工程は、該測位基地局設定工程によってそれぞれ設定される測位基地局により構成される基地局組を用いて前記仮測位工程により算出される仮測位結果の平均を、移動局の位置として算出すること、
を特徴とする請求項２に記載の移動局測位方法。
【請求項１０】
前記基地局組は３局の前記基地局により構成されること、
を特徴とする請求項１乃至９のいずれか１に記載の移動局測位方法。
【請求項１１】
移動局と複数の測位基地局のいずれか一方から送信される電波を他方が受信し、受信結果に基づいて該移動局の位置を算出する際に、該複数の測位基地局として必要な基地局数を上回る複数の基地局から前記複数の測位基地局を選択するための測位基地局選択方法であって、
前記複数の基地局から該複数よりも小さい所定数の基地局の組み合わせである基地局組を設定し、該基地局組を用いて移動局の位置を算出する仮測位工程と、
該仮測位工程によって該基地局組ごとに算出される前記基地局組のそれぞれに対応する仮測位結果のうち、特定の基地局を前記基地局組に含まない複数の基地局組に対応する仮測位結果を仮測位結果群として抽出する仮測位結果群抽出工程と、
前記仮測位結果群抽出工程によって、前記複数の基地局の少なくとも一部の基地局のそれぞれを前記特定の基地局とすることによって得られる仮測位結果群のそれぞれについてばらつきを算出するばらつき算出工程と、
該ばらつき算出工程によって算出される仮測位結果群のばらつきのそれぞれのうち、該ばらつきが最も小さい仮測位結果群の算出に際し前記特定の基地局とされた基地局を除いた前記測位基地局を設定する測位基地局設定工程と、
を有することを特徴とする測位基地局選択方法。
【請求項１２】
移動局と複数の測位基地局のいずれか一方から送信される電波を他方が受信し、受信結果に基づいて該移動局の位置を算出する移動局測位システムであって、
複数の基地局から該複数よりも小さい所定数の基地局の組み合わせである基地局組を設定し、該基地局組を用いて移動局の位置を算出する仮測位部と、
該仮測位部によって該基地局組ごとに算出される前記基地局組のそれぞれに対応する仮測位結果のうち、特定の基地局を前記基地局組に含まない複数の基地局組に対応する仮測位結果を仮測位結果群として抽出する仮測位結果群抽出部と、
前記仮測位結果群抽出部によって、前記複数の基地局の少なくとも一部の基地局のそれぞれを前記特定の基地局とすることによって得られる仮測位結果群のそれぞれについてばらつきを算出するばらつき算出部と、
該ばらつき算出部によって算出される仮測位結果群のばらつきのそれぞれのうち、該ばらつきが最も小さい仮測位結果群の算出に際し前記特定の基地局とされた基地局を除いた前記測位基地局を設定する測位基地局設定部と、
該測位基地局設定部により設定される測位基地局により構成される基地局組を用いて得られた測位結果に基づいて、前記移動局の位置を算出する移動局位置算出部と、
を有することを特徴とする移動局測位システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動局と複数の測位基地局のいずれか一方から送信される電波を他方が受信し、受信結果に基づいて該移動局の位置を算出する移動局測位方法、移動局測位システム、および、前記測位基地局を選択するための測位基地局選択方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動局と複数の測位基地局のいずれか一方から送信される電波を他方が受信し、受信結果に基づいて該移動局の位置を算出する移動局測位システムが知られている。例えば特許文献１に記載された位置検出システムがそれである。
【０００３】
このような測位システムにおいては、移動局と複数の基地局との間における無線通信の結果が用いられるが、移動局の位置の算出（測位）に必要となる数を上回る基地局が存在する場合においては、移動局と何れの基地局との無線通信の結果を用いるかを選択することができる。かかる場合には、選択した通信結果、すなわち移動局といずれの基地局との通信結果を用いるかによって、測位の精度が左右される。具体的には、移動局と基地局との間における無線通信が反射波や妨害電波などの影響を受けることにより信頼性の乏しいものであると、その受信結果を用いた測位の結果は精度が悪化するおそれがあった。
【０００４】
特許文献１には、かかる課題を解決するための方法として、複数の基地局から送信される無線信号のうち、移動局が最大の受信レベルで受信した無線信号に対応する基地局の位置から所定の距離以内に存在する基地局を選択する技術が記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−７７９７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、受信レベルに基づいて移動局と基地局との間の無線通信を評価する場合、マルチパスや妨害波による干渉の影響によって受信レベルが影響を受けることがあるので、正しい評価がされない場合がある。すなわち、移動局と基地局との無線通信において受信レベルが高い基地局の信頼性が高くならない場合がある。
【０００７】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、妨害波やマルチパスによる干渉を受ける基地局を除いた基地局を測位に用いる基地局である測位基地局として選択する測位基地局選択方法、選択された前記測位基地局を用いて移動局の位置を算出する移動局測位方法、および移動局測位システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる目的を達成するための請求項１にかかる発明は、（ａ）移動局と複数の測位基地局のいずれか一方から送信される電波を他方が受信し、受信結果に基づいて該移動局の位置を算出する移動局測位方法であって、（ｂ）複数の基地局から該複数よりも小さい所定数の基地局の組み合わせである基地局組を設定し、該基地局組を用いて移動局の位置を算出する仮測位工程と、（ｃ）該仮測位工程によって該基地局組ごとに算出される前記基地局組のそれぞれに対応する仮測位結果のうち、特定の基地局を前記基地局組に含まない複数の基地局組に対応する仮測位結果を仮測位結果群として抽出する仮測位結果群抽出工程と、（ｄ）前記仮測位結果群抽出工程によって、前記複数の基地局の少なくとも一部の基地局のそれぞれを前記特定の基地局とすることによって得られる仮測位結果群のそれぞれについてばらつきを算出するばらつき算出工程と、（ｅ）該ばらつき算出工程によって算出される仮測位結果群のばらつきのそれぞれのうち、該ばらつきが最も小さい仮測位結果群の算出に際し前記特定の基地局とされた基地局を除いた前記測位基地局を設定する測位基地局設定工程と、（ｆ）該測位基地局設定工程により設定される測位基地局により構成される基地局組を用いて得られた測位結果に基づいて、前記移動局の位置を算出する移動局位置算出工程と、を有することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項１１にかかる発明は、（ａ）移動局と複数の測位基地局のいずれか一方から送信される電波を他方が受信し、受信結果に基づいて該移動局の位置を算出する際に、該複数の測位基地局として必要な基地局数を上回る複数の基地局から前記複数の測位基地局を選択するための測位基地局選択方法であって、（ｂ）前記複数の基地局から該複数よりも小さい所定数の基地局の組み合わせである基地局組を設定し、該基地局組を用いて移動局の位置を算出する仮測位工程と、（ｃ）該仮測位工程によって該基地局組ごとに算出される前記基地局組のそれぞれに対応する仮測位結果のうち、特定の基地局を前記基地局組に含まない複数の基地局組に対応する仮測位結果を仮測位結果群として抽出する仮測位結果群抽出工程と、（ｄ）前記仮測位結果群抽出工程によって、前記複数の基地局の少なくとも一部の基地局のそれぞれを前記特定の基地局とすることによって得られる仮測位結果群のそれぞれについてばらつきを算出するばらつき算出工程と、（ｅ）該ばらつき算出工程によって算出される仮測位結果群のばらつきのそれぞれのうち、該ばらつきが最も小さい仮測位結果群の算出に際し前記特定の基地局とされた基地局を除いた前記測位基地局を設定する測位基地局設定工程と、を有することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項１２にかかる発明は、（ａ）移動局と複数の測位基地局のいずれか一方から送信される電波を他方が受信し、受信結果に基づいて該移動局の位置を算出する移動局測位システムであって、（ｂ）複数の基地局から該複数よりも小さい所定数の基地局の組み合わせである基地局組を設定し、該基地局組を用いて移動局の位置を算出する仮測位部と、（ｃ）該仮測位部によって該基地局組ごとに算出される前記基地局組のそれぞれに対応する仮測位結果のうち、特定の基地局を前記基地局組に含まない複数の基地局組に対応する仮測位結果を仮測位結果群として抽出する仮測位結果群抽出部と、（ｄ）前記仮測位結果群抽出部によって、前記複数の基地局の少なくとも一部の基地局のそれぞれを前記特定の基地局とすることによって得られる仮測位結果群のそれぞれについてばらつきを算出するばらつき算出部と、（ｅ）該ばらつき算出部によって算出される仮測位結果群のばらつきのそれぞれのうち、該ばらつきが最も小さい仮測位結果群の算出に際し前記特定の基地局とされた基地局を除いた前記測位基地局を設定する測位基地局設定部と、（ｆ）該測位基地局設定部により設定される測位基地局により構成される基地局組を用いて得られた測位結果に基づいて、前記移動局の位置を算出する移動局位置算出部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の移動局測位方法によれば、前記仮測位工程により、複数の基地局から該複数よりも小さい所定数の基地局の組み合わせである基地局組が設定され、設定された基地局組を用いて移動局の位置が算出され、前記仮測位結果群抽出工程により、前記仮測位工程によって該基地局組ごとに算出される前記基地局組のそれぞれに対応する仮測位結果のうち、特定の基地局を前記基地局組に含まない複数の基地局組に対応する仮測位結果が仮測位結果群として抽出され、前記ばらつき算出工程により、前記仮測位結果群抽出工程によって前記複数の基地局の少なくとも一部の基地局のそれぞれを前記特定の基地局とすることにより得られる仮測位結果群のそれぞれについてばらつきが算出され、前記測位基地局設定工程により、前記ばらつき算出工程によって算出される仮測位結果群のばらつきのそれぞれのうち、該ばらつきが最も小さい仮測位結果群の算出に際し前記特定の基地局とされた基地局を除いて前記測位基地局が設定され、前記測位基地局設定工程により設定される測位基地局により構成される基地局組を用いて得られた測位結果に基づいて、前記移動局の位置が算出されるので、妨害波やマルチパスによる干渉を受ける基地局である前記特定の基地局を除いた基地局が測位に用いる基地局である測位基地局として選択され、それら測位基地局を用いて移動局の測位を行なうことができる。すなわち、測位結果における妨害波やマルチパスによる干渉の影響を低減することができる。
【００１２】
好適には、前記移動局位置算出工程は、前記測位基地局設定工程により設定される測位基地局により構成される基地局組を用いて前記仮測位工程により得られた仮測位結果の平均を前記移動局の位置として算出すること、を特徴とする。このようにすれば、前記ばらつきが最も小さい仮測位結果群の算出に際し前記特定の基地局とされた基地局を除いて設定される測位基地局により測位された仮測位結果の平均が前記移動局の位置として算出されるので、妨害波やマルチパスによる干渉を受ける基地局である前記特定の基地局を除いた基地局が測位に用いる基地局である測位基地局として選択され、それら測位基地局を用いて移動局の測位を行なうことができる。すなわち、測位結果における妨害波やマルチパスによる干渉の影響を低減することができる。
【００１３】
また好適には、前記ばらつき算出工程は、前記仮測位結果群の標準偏差を前記ばらつきとして算出すること、を特徴とする。このようにすれば、前記仮測位結果における誤差が大きいほど前記仮測位結果群の標準偏差である前記ばらつきが大きくなるように算出されるので、前記測位基地局設定工程が、算出されるばらつきに基づいて前記測位基地局を設定することにより、妨害波やマルチパスによる干渉を受ける基地局である前記特定の基地局を除いた基地局が測位に用いる基地局である測位基地局として選択され、それら測位基地局を用いて移動局の測位を行なうことができる。すなわち、測位結果における妨害波やマルチパスによる干渉の影響を低減することができる。
【００１４】
また好適には、前記ばらつき算出工程は、前記仮測位結果の平均を算出し、前記移動局位置算出工程は、該ばらつき算出工程によって算出される前記仮測位結果の平均を用いて前記移動局の位置を算出すること、を特徴とする。このようにすれば、前記ばらつき算出工程において前記仮測位結果群の標準偏差が算出される際に前記仮測位結果の平均が算出されるので、移動局位置算出工程において仮測位結果の平均を改めて算出する必要がなく、移動局の測位に要する演算量を低減することができ、演算にかかる時間や演算装置による消費電力の低減を図ることができる。
【００１５】
また好適には、前記ばらつき算出工程は、前記仮測位結果群のうちの２つの仮測位結果を結ぶ線分のうち最長の距離の値を前記ばらつきとして算出すること、を特徴とする。このようにすれば、前記仮測位結果における誤差が大きいほど前記仮測位結果群のうちの２つの仮測位結果を結ぶ線分のうち最長の距離の値である前記ばらつきが大きくなるように算出されるので、前記測位基地局設定工程が、算出されるばらつきに基づいて前記測位基地局を設定することにより、妨害波やマルチパスによる干渉を受ける基地局である前記特定の基地局を除いた基地局が測位に用いる基地局である測位基地局として選択され、それら測位基地局を用いて移動局の測位を行なうことができる。すなわち、測位結果における妨害波やマルチパスによる干渉の影響を低減することができる。
【００１６】
また好適には、前記ばらつき算出工程は、前記仮測位結果群を包含する円もしくは球の直径を前記ばらつきとして算出すること、を特徴とする。このようにすれば、このようにすれば、前記仮測位結果における誤差が大きいほど前記仮測位結果群を包含する円もしくは球の直径である前記ばらつきが大きくなるように算出されるので、前記測位基地局設定工程が、算出されるばらつきに基づいて前記測位基地局を設定することにより、妨害波やマルチパスによる干渉を受ける基地局である前記特定の基地局を除いた基地局が測位に用いる基地局である測位基地局として選択され、それら測位基地局を用いて移動局の測位を行なうことができる。すなわち、測位結果における妨害波やマルチパスによる干渉の影響を低減することができる。
【００１７】
さらに好適には、（ａ）前記移動局測位方法は、前記移動局と前記複数の基地局のいずれか一方から送信される電波を他方が受信し、受信結果に基づいて前記移動局と前記複数の基地局のそれぞれとの無線通信における通信品質指標を算出し、該通信品質指標に基づいて前記移動局との通信が良好に行なわれると判断される前記基地局を選択する基地局予備選択工程を有し、（ｂ）前記仮測位工程は、該基地局予備選択工程によって選択された基地局から前記基地局組を設定し、該基地局組を用いて移動局の位置を算出すること、を特徴とする。このようにすれば、前述の、妨害波やマルチパスによる干渉を受ける基地局である前記特定の基地局を除いた基地局が前記通信品質指標に基づいて測位に用いる基地局である測位基地局として選択され、それら測位基地局を用いて移動局の測位を行なうことができる、という効果に加え、通信品質指標に基づいて前記移動局との通信が良好に行なわれると判断される前記基地局が前記基地局予備選択工程によって選択され、前記基地局組選択工程は、該基地局予備選択工程によって選択された基地局から特定の基地局を除いて前記基地局組が設定されるので、前記基地局予備選択工程によって選択されない基地局を含む基地局組については前記仮測位工程による移動局の測位を行なう必要がないので、移動局の測位に要する演算量を低減することができ、演算にかかる時間や演算装置による消費電力の低減を図ることができる。
【００１８】
また好適には、前記測位基地局設定工程は、前記基地局のそれぞれについて、それまでに前記測位基地局設定工程により測位基地局から除外された回数を記憶し、前記ばらつき算出工程によって算出されるばらつきが最も小さいとされる仮測位結果群が複数存在する場合において、該複数の仮測位結果群の算出に際し前記特定の基地局とされた基地局のうち、前記除外された回数が多い基地局を前記測位基地局から除外することにより測位基地局を設定すること、を特徴とする。このようにすれば、前記ばらつきが最も小さいとされる仮測位結果群が複数存在する場合においても、妨害波やマルチパスによる干渉を受ける基地局である前記特定の基地局を除いた基地局が測位に用いる基地局である測位基地局として選択され、それら測位基地局を用いて移動局の測位を行なうことができる。
【００１９】
また好適には、（ａ）前記測位基地局設定工程は、前記ばらつき算出工程によって算出されるばらつきが最も小さいとされる仮測位結果群が複数存在する場合において、該複数の仮測位結果群のそれぞれについて、該複数の仮測位結果群の算出に際し特定の基地局とされた基地局を除外することにより測位基地局をそれぞれ設定し、（ｂ）前記移動局位置算出工程は、該測位基地局設定工程によって複数設定される測位基地局のそれぞれによって構成される基地局組を用いて前記仮測位工程により算出される仮測位結果の平均を、移動局の位置として算出すること、を特徴とする。このようにすれば、前記ばらつきが最も小さいとされる仮測位結果群が複数存在する場合においても、妨害波やマルチパスによる干渉を受ける基地局である前記特定の基地局を除いた基地局が測位に用いる基地局である測位基地局として選択され、それら測位基地局を用いて移動局の測位を行なうことができる。
【００２０】
また好適には、前記基地局組は３局の前記基地局により構成されること、を特徴とする。このようにすれば、妨害波やマルチパスによる干渉を受ける基地局である前記特定の基地局を除いた基地局が測位に用いる基地局である測位基地局として選択され、それら選択された測位基地局のいずれか３局によって構成される基地局組を用いて移動局の測位を行なうことができる。
【００２１】
また、請求項１１に係る発明によれば、前記仮測位工程により、複数の基地局から該複数よりも小さい所定数の基地局の組み合わせである基地局組が設定され、設定された基地局組を用いて移動局の位置が算出され、前記仮測位結果群抽出工程により、前記仮測位工程によって該基地局組ごとに算出される前記基地局組のそれぞれに対応する仮測位結果のうち、特定の基地局を前記基地局組に含まない複数の基地局組に対応する仮測位結果が仮測位結果群として抽出され、前記ばらつき算出工程により、前記仮測位結果群抽出工程によって前記複数の基地局の少なくとも一部の基地局のそれぞれを前記特定の基地局とすることにより得られる仮測位結果群のそれぞれについてばらつきが算出され、前記測位基地局設定工程により、前記ばらつき算出工程によって算出される仮測位結果群のばらつきのそれぞれのうち、該ばらつきが最も小さい仮測位結果群の算出に際し前記特定の基地局とされた基地局を除いて前記測位基地局が設定されるので、妨害波やマルチパスによる干渉を受ける基地局である前記特定の基地局を除いた基地局を測位に用いる基地局である測位基地局として選択することができる。
【００２２】
また、請求項１２の移動局測位システムによれば、前記仮測位部により、複数の基地局から該複数よりも小さい所定数の基地局の組み合わせである基地局組が設定され、設定された基地局組を用いて移動局の位置が算出され、前記仮測位結果群抽出部により、前記仮測位部によって該基地局組ごとに算出される前記基地局組のそれぞれに対応する仮測位結果のうち、特定の基地局を前記基地局組に含まない複数の基地局組に対応する仮測位結果が仮測位結果群として抽出され、前記ばらつき算出部により、前記仮測位結果群抽出部によって前記複数の基地局の少なくとも一部の基地局のそれぞれを前記特定の基地局とすることにより得られる仮測位結果群のそれぞれについてばらつきが算出され、前記測位基地局設定部により、前記ばらつき算出部によって算出される仮測位結果群のばらつきのそれぞれのうち、該ばらつきが最も小さい仮測位結果群の算出に際し前記特定の基地局とされた基地局を除いて前記測位基地局が設定され、前記測位基地局設定部により設定される測位基地局により構成される基地局組を用いて得られた測位結果に基づいて、前記移動局の位置が算出されるので、妨害波やマルチパスによる干渉を受ける基地局である前記特定の基地局を除いた基地局が測位に用いる基地局である測位基地局として選択され、それら測位基地局を用いて移動局の測位を行なうことができる。すなわち、測位結果における妨害波やマルチパスによる干渉の影響を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の一実施例について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【実施例１】
【００２４】
図１は、本発明の移動局測位システム８の概要を表わす図である。図１において移動局測位システム８は、例えば図と平行な平面内を移動可能とされた移動局１０と、その位置が既知とされた複数の基地局である、第１基地局１２Ａ、第２基地局１２Ｂ、第３基地局１２Ｃ、第４基地局１２Ｄ、第５基地局１２Ｅ、第６基地局１２Ｆ、第７基地局１２Ｇ（以下、基地局のそれぞれを区別しない場合、「基地局１２」という。）、およびこれら基地局１２と例えば通信ケーブル１８で接続されるなどにより情報通信可能とされたサーバ１４を含んで構成されている。移動局測位システム８においては、移動局１０の測位を行なうのに必要な最小の数を上回る数の基地局１２が含まれている。なお、移動局測位システム８においては例えば図１に示すような座標が定義されることにより、移動局１０、基地局１２の位置などを表わすことができるようにされている。以下の説明においては、移動局１０の座標を（ｘ，ｙ）、第１基地局１２Ａの座標を（ｘａ，ｙａ）、第２基地局１２Ｂの座標を（ｘｂ，ｙｂ）、第３基地局１２Ｃの座標を（ｘｃ，ｙｃ）、第４基地局１２Ｄの座標を（ｘｄ，ｙｄ）、のように表わす。
【００２５】
移動局１０と基地局１２とは相互に無線通信が可能とされている。また複数の基地局１２のそれぞれも同様に相互に無線通信が可能とされている。例えば、移動局１０および基地局１２のそれぞれが送信する電波に含まれる識別符号（ＩＤ）や固有の拡散符号などにより、その電波を受信した場合に移動局１０またはいずれの基地局１２によって送信された電波であるかが識別可能とされている。また、共通する符号化および復号化の手順を有することにより、移動局１０と基地局１２との間、および複数の基地局１２の相互間において情報の受け渡しが可能とされている。
【００２６】
図２は、移動局１０の有する機能の要部を説明する機能ブロック図である。図２に示すように、移動局１０は電波を送受信するためのアンテナ２２を有し、また、電波の送受信のための機能を有する無線部２４と前記無線部２４を制御するための制御部２６とを機能的に有する。
【００２７】
ここで、移動局１０から送信される電波を受信する基地局１２においては、移動局１０から等しい距離にある基地局１２は移動局１０からの方向に関わらず等しい受信強度によりその電波を受信することが好ましく、従ってアンテナ２２は指向性のないアンテナが好適に用いられる。
【００２８】
無線部２４は、移動局１０における電波の送受信を行なうものであり、後述する制御部２６により送信状態と受信状態とが切り換えられる。電波の送信時には、無線部２４は制御部２６によって指示される制御内容、すなわち信号波の内容、搬送波の周波数、送信出力などにより、前記アンテナ２２により電波を送信する。このように、無線部２４は、搬送波生成回路、変調機、送信アンプ等を含んで構成されている。また無線部２４は、電波の受信時にはアンテナ２２によって受信された電波を増幅し、所定の復調処理などを行なうことにより信号波を取り出す。すなわち、無線部２４は、受信アンプ、復調機などをも含んで構成される。無線部２４は、各基地局１２に対し測位のための電波を送信する際には、予め定められた所定の送信出力により電波を送信するものとされている。
【００２９】
制御部２６は、移動局１０の作動を制御するものであって、具体的には無線部２４により受信された情報を処理したり、前記無線部２４の作動、より具体的には送信出力や送信周波数などの制御や、無線により送信される信号波の生成などを行なう。制御部２６は例えば既知のマイコンなどによって実装される。前記無線部２４および制御部２６などが送信機としての機能を有する。
【００３０】
図３は基地局１２の有する機能の要部を説明する機能ブロック図である。図３に示すように、基地局１２は電波を送受信するためのアンテナ３２を有している。また基地局１２は、前記アンテナ３２を介して電波の送受信を行なう無線部３４、制御部３６、測位情報検出部４０、通信状態検出部４２、時計４４などを含んで構成されている。基地局１２は例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、これらの機能を行なうようにされている。さらに基地局１２は通信インタフェース４６を備えて構成されている。
【００３１】
アンテナ３２は、前述の移動局１０のアンテナ２２と同様に、電波の送受信に用いられるものであって、好適には指向性のないアンテナが用いられる。無線部３４は、前述の移動局１０の無線部２４と同様に、基地局１２における電波の送受信を行なうものであり、後述する制御部３６により送信状態と受信状態とが切り換えられる。電波の送信時には、無線部３４は制御部３６によって指示される制御内容、すなわち信号波の内容、搬送波の周波数、送信出力などにより、無線部３４のそれぞれに対応するアンテナ３２により電波を送信する。このように、無線部３４は、搬送波生成回路、変調機、送信アンプ等を含んで構成されている。また無線部３４は、電波の受信時にはアンテナ３２によって受信された電波を増幅し、所定の復調処理などを行なうことにより信号波を取り出す。すなわち、無線部３４は、受信アンプ、復調機などをも含んで構成される。
【００３２】
制御部３６は、基地局１２の作動を制御するものであって、具体的には無線部３４により取り出されたり、後述するサーバ１４から得られる情報を処理したり、指令に従って基地局１２の作動を変更したりする。前記無線部３４の作動、より具体的には送信出力や送信周波数などの制御や、無線により送信される信号波の生成などを行なう。制御部３６は例えば既知のマイコンなどによって実装される。
【００３３】
測位情報検出部４０は、移動局１０から送信される測位のための電波を無線部３４が受信した際の受信結果であって、後述するサーバ１４の仮測位部５６が移動局１０の位置の算出に用いるための情報である測位情報を検出する。本実施例においては、この測位情報は例えば受信した電波の受信強度であり、例えば受信した電波の強度を数値化した指標であるＲＳＳＩ（ｒｅｃｅｉｖｅ  ｓｉｇｎａｌ  ｓｔｒｅｎｇｔｈ  ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）が用いられる。測位情報検出部４０による受信強度の値の検出は、例えば予め定められた一定時間である受信時間区間において行なわれ、その平均が用いられる。
【００３４】
通信状態検出部４２は、移動局１０から送信される測位のための電波を基地局１２の無線部３４において受信した際における、電波の通信状態を表わす指標を検出する。本実施例においては、この指標は受信した電波の受信強度であり、例えば前述の測位情報検出部４０において検出されるＲＳＳＩが用いられる。このようにすれば、電波の通信状態を表わす指標であるＲＳＳＩが大きいほど、電波を強い強度で受信できる、すなわち良好な通信状態であると推定することができる。なお、上述のように測位情報検出部４０と通信状態検出部４２とが検出する対象が同一である場合には、これら測位情報検出部４０と通信状態検出部４２とが区別して設けられる必要はなく、実質的に同一であってもよい。前記電波の通信状態を表わす指標が通信品質指標に対応する。
【００３５】
時計４４は、制御部３６に時刻情報を供給する。制御部３６は、前述の測位情報検出部４０によって検出される測位情報や、通信状態検出部４２によって検出される通信状態を表わす指標を時刻ごとに検出することができる。通信インタフェース４６は、基地局１２からサーバ１４や他の基地局１２に対して通信ケーブル１８を介して情報の送受信を行なう。例えば各基地局１２からサーバ１４へは測位情報検出部４０によって検出される測位情報や、通信状態検出部４２によって検出れる通信状態を表わす指標についての情報などが通信インタフェース４６を介して送信される。またサーバ１４から基地局１２へは基地局１２や移動局１０の作動に関する指令などが送信され、通信インタフェース４６を介して受信される。
【００３６】
図４はサーバ１４の有する機能の要部を説明する機能ブロック図である。図４に示すように、サーバ１４は必要な情報を記憶するための記憶部５８、基地局予備選択部５４、仮測位部５６、仮測位結果群抽出部６０、ばらつき算出部６２、測位基地局設定部６４、移動局位置算出部６６、通信インタフェース５２などを機能的に有して構成される。このサーバ１４は例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、必要な演算などを実行するようになっている。
【００３７】
通信インタフェース５２は、前述の基地局１２の通信インタフェース４６と同様に通信ケーブル１８を介して情報の送受信を行なうものであって、具体的にはサーバ１４から基地局１２に対して情報の送受信を行なう。例えば基地局１２に対しその作動を制御するための指令を送信したり、基地局１２の測位情報検出部４０によって検出される測位情報や、通信状態検出部４２によって検出される通信状態を表わす指標などを基地局１２から受信したりする。
【００３８】
基地局予備選択部５４は、各基地局１２の通信状態検出部４２によって検出される通信状態を表わす指標に基づいて、移動局測位システム８を構成する基地局１２のうちから、後述する仮測位部５６において移動局１０の位置の算出に用いられる基地局１２を選択する。本実施例においては、通信状態検出部４２によって検出される通信状態を表わす指標は、移動局１０から送信される測位のための電波を受信した際の受信強度を表わすＲＳＳＩであり、基地局予備選択部５４は、移動局測位システム８に含まれる基地局１２のうち、このＲＳＳＩが予め定められたしきい値を上回る基地局１２のみを選択する。前記しきい値は、例えば、後述する仮測位部５６における移動局１０の位置の算出の際の誤差が許容範囲内となるように、予め実験的に、あるいはシミュレーションにより得られる値に設定される。
【００３９】
仮測位部５６は、基地局予備選択部５４によって選択された基地局１２を用いて、移動局１０の位置の算出を行なう。具体的には仮測位部５６は、基地局予備選択部５４によって選択された基地局１２から、予め定められる所定数の基地局の組み合わせである基地局組を複数設定する。そして設定された複数の基地局組のそれぞれについて、基地局組を構成する基地局１２の測位情報検出部４０によって検出される測位情報に基づいて、移動局１０の位置を算出する。算出された移動局１０の位置についての情報は、算出に用いた基地局組についての情報とともに記憶部５８に記憶される。
【００４０】
図１に示した本実施例における移動局測位システム８を例として具体的に説明する。移動局測位システム８は第１基地局１２Ａ乃至第７基地局１２Ｇを含んで構成されている。移動局１０から送信された測位のための電波が送信され、各基地局１２の無線部３４により受信される。そして各基地局１２の通信状態検出部４２において通信状態を表わす指標であるＲＳＳＩが検出され、サーバ１４の基地局予備選択部５４により、各基地局１２のＲＳＳＩのうち、予め設定されたしきい値を上回っている基地局として、例えば、第１基地局１２Ａ乃至第５基地局１２Ｅの５つの基地局が選択される。
【００４１】
仮測位部５６において、移動局１０が平面を移動する際には、移動局１０の位置を算出するために用いる基地局１２の所定数は３とされている。したがって、仮測位部５６は、基地局予備選択部５４により選択された第１基地局１２Ａ乃至第５基地局１２Ｅの５つの基地局から、３つの基地局からなる基地局組を設定する。設定される基地局組は、第１基地局１２Ａ、第２基地局１２Ｂ、第３基地局１２Ｃからなる基地局組（以下、「基地局組（１、２、３）」と表わす。）、第１基地局１２Ａ、第２基地局１２Ｂ、第４基地局１２Ｄからなる基地局組（以下、「基地局組（１、２、４）」と表わす。）、第１基地局１２Ａ、第２基地局１２Ｂ、第５基地局１２Ｅからなる基地局組（以下、「基地局組（１、２、５）」と表わす。）、第１基地局１２Ａ、第３基地局１２Ｃ、第４基地局１２Ｄからなる基地局組（以下、「基地局組（１、３、４）」と表わす。）、第１基地局１２Ａ、第３基地局１２Ｃ、第５基地局１２Ｅからなる基地局組（以下、「基地局組（１、３、５）」と表わす。）、第１基地局１２Ａ、第４基地局１２Ｄ、第５基地局１２Ｅからなる基地局組（以下、「基地局組（１、４、５）」と表わす。）、第２基地局１２Ｂ、第３基地局１２Ｃ、第４基地局１２Ｄからなる基地局組（以下、「基地局組（２、３、４）」と表わす。）、第２基地局１２Ｂ、第３基地局１２Ｃ、第５基地局１２Ｅからなる基地局組（以下、「基地局組（２、３、５）」と表わす。）、第２基地局１２Ｂ、第４基地局１２Ｄ、第５基地局１２Ｅからなる基地局組（以下、「基地局組（２、４、５）」と表わす。）、第３基地局１２Ｃ、第４基地局１２Ｄ、第５基地局１２Ｅからなる基地局組（以下、「基地局組（３、４、５）」と表わす。）、の１０組の基地局組を設定する。
【００４２】
仮測位部５６は続いて、設定された基地局組のそれぞれについて、基地局組を構成する基地局１２の測位情報検出部４０によって検出される測位情報に基づいて、移動局１０の位置を算出する。前述のように、本実施例においては、測位情報検出部４０によって検出される測位情報は、移動局１０から送信される測位のための電波の受信強度（ＲＳＳＩ）である。所定の出力により送信された電波を受信した際の受信強度と、電波の伝搬距離Ｄ、すなわち移動局１０と基地局１２との距離とは、図５に示すように１対１の関係にある。したがって、この図５に示す関係を記憶部５８に予め記憶しておき、この関係に基づいて各基地局１２における測位情報であるＲＳＳＩをそれぞれの基地局１２と移動局１０との距離に変換することができる。このようにして、仮測位部５６は基地局組を構成する各基地局１２のそれぞれと移動局１０との距離を算出する。
【００４３】
仮測位部５６は続いて、算出された基地局組を構成する各基地局１２のそれぞれと移動局１０との距離と、予め既知とされ、例えば記憶部５８に記憶されている各基地局１２の位置についての情報とに基づいて、移動局１０の位置を算出する。例として、仮測位部５６が基地局組（１、２、３）を用いて移動局１０の位置を算出する過程について図６を用いて説明する。
【００４４】
図６は、仮測位部５６による移動局１０の位置の算出の原理を説明する図である。移動局１０の位置を表わす座標を（ｘ、ｙ）、基地局組（１、２、３）を構成する基地局である、第１基地局１２Ａの位置を表わす座標が（ｘａ，ｙａ）、第２基地局１２Ｂの位置を表わす座標が（ｘｂ，ｙｂ）、第３基地局１２Ｃの位置を表わす座標が（ｘｃ，ｙｃ）であるとすると、これらの関係は次式（１）により得られる。なお、図６における基地局１２の配置は説明を簡単にするため図１のものと異なっている。
(xa - x)2 + (ya - y)2= r12
(xb - x)2 + (yb - y)2= r22        ・・・（１）
(xc - x)2 + (yc - y)2= r32
ここで、ｒ１、ｒ２およびｒ３（ｍ）はそれぞれ、第１基地局１２Ａ、第２基地局１２Ｂ、および、第３基地局１２Ｃのそれぞれから移動局１０までの距離であって、前述のように測位情報であるＲＳＳＩと図５に示す関係とから得られる値である。そして、仮測位部５６は前記（１）式を解くことにより、移動局１０の位置（ｘ，ｙ）を算出する。このように、基地局１２の位置およびその基地局１２と移動局１０との距離に基づいて移動局１０の位置を算出する場合、前記（１）式として３本以上の式があれば、移動局１０の位置を解として算出することができる。すなわち、移動局１０から送信される測位のための電波を少なくとも３局以上の基地局１２によって受信できればよい。従って、本実施例においては、基地局組は３局の基地局によって構成される。
【００４５】
仮測位部５６によって算出される移動局１０の位置は、その算出に用いた基地局組についての情報とともに記憶部５８に記憶される。以下の説明において、基地局組（ａ，ｂ，ｃ）を用いて仮測位部５６によって算出された移動局の位置を、仮測位結果Ｓ（ａ，ｂ，ｃ）と表記し、仮測位結果Ｓ（ａ，ｂ，ｃ）を基地局組（ａ，ｂ，ｃ）に対応する仮測位結果という。
【００４６】
図４に戻って、仮測位結果群抽出部６０は、前記仮測位部５６によって算出される基地局組のそれぞれに対応する仮測位結果のうち、特定の基地局を基地局組に含まない複数の基地局組に対応する仮測位結果を仮測位結果群として抽出する。本実施例においては、仮測位部５６によって、基地局組（１、２、３）、基地局組（１、２、４）、基地局組（１、２、５）、基地局組（１、３、４）、基地局組（１、３、５）、基地局組（１、４、５）、基地局組（２、３、４）、基地局組（２、３、５）、基地局組（２、４、５）、基地局組（３、４、５）の１０組の基地局組が設定されるが、例えば、第１基地局１２Ａが前記特定の基地局とされる場合、この特定基地局である第１基地局１２Ａを含まない基地局組である、基地局組（２、３、４）、基地局組（２、３、５）、基地局組（２、４、５）、基地局組（３、４、５）のそれぞれに対応する仮測位結果Ｓ（２、３、４）、Ｓ（２、３、５）、Ｓ（２、４、５）、Ｓ（３、４、５）が、仮測位結果群として抽出される。同様に、第２基地局１２Ｂが前記特定の基地局とされる場合、仮測位結果Ｓ（１、３、４）、Ｓ（１、３、５）、Ｓ（１、４、５）、Ｓ（３、４、５）が仮測位結果群として抽出され、第３基地局１２Ｃが前記特定の基地局とされる場合、仮測位結果Ｓ（１、２、４）、Ｓ（１、２、５）、Ｓ（１、４、５）、Ｓ（２、４、５）が仮測位結果群として抽出され、第４基地局１２Ｄが前記特定の基地局とされる場合、仮測位結果Ｓ（１、２、３）、Ｓ（１、２、５）、Ｓ（１、３、５）、Ｓ（２、３、５）が仮測位結果群として、それぞれ抽出され、第５基地局１２Ｅが前記特定の基地局とされる場合、仮測位結果Ｓ（１、２、３）、Ｓ（１、２、４）、Ｓ（１、３、４）、Ｓ（２、３、４）が仮測位結果群として、それぞれ抽出される。
【００４７】
ばらつき算出部６２は、仮測位結果群抽出部６０によって抽出された各基地局１２を前記特定の基地局とした際の仮測位結果群について、ばらつきを算出する。このばらつきは、仮測位結果群に含まれる仮測位結果の分布の度合いを表わす指標であって、本実施例においては、ばらつきσは、仮測位結果群に含まれる仮測位結果の座標の標準偏差として、次式（２）で定義される。
【数１】
2010122125.tif 000003
ここで、σｘは仮測位結果群に含まれる各仮測位結果のＸ方向の座標の標準偏差であり、σｙは仮測位結果群に含まれる各仮測位結果のＹ方向の座標の標準偏差であり、次式（３）で表わされる。
【数２】
2010122125.tif 000004
（３）式において、添字ｉは仮測位結果群に含まれる各測位結果を表わし、Ｎは仮測位結果群に含まれる測位結果の総数を表わす。また、（３）式においてｘＡＶは仮測位結果群に含まれる各仮測位結果のＸ方向の座標の平均であり、ｙＡＶは仮測位結果群に含まれる各仮測位結果のＹ方向の座標の平均である。具体的には次式（４）で表わされる。
【数３】
2010122125.tif 000005
ばらつき算出部６２は、第１基地局１２Ａが前記特定の基地局とされる場合の仮測位結果群のばらつきをσ１、第２基地局１２Ｂが前記特定の基地局とされる場合の仮測位結果群のばらつきをσ２、第３基地局１２Ｃが前記特定の基地局とされる場合の仮測位結果群のばらつきをσ３、第４基地局１２Ｄが前記特定の基地局とされる場合の仮測位結果群のばらつきをσ４、第５基地局１２Ｅが前記特定の基地局とされる場合の仮測位結果群のばらつきをσ５としてそれぞれ算出する。
【００４８】
図７は、仮測位部５６が設定する基地局組と、その基地局組に対応する仮測位結果、および第１基地局１２Ａ乃至第５基地局１２Ｅのそれぞれを特定の基地局としたときの各仮測位結果群を構成する仮測位結果を説明する図である。図の第１列には仮測位部５６が設定する基地局組が、第２列には第１列の基地局組に対応する仮測位結果がそれぞれ示されており、第３列乃至第７列に、それぞれ第１基地局１２Ａ乃至第５基地局１２Ｅを前記特定の基地局とした場合の仮測位結果群を構成する基地局を示しており、各列に対応する仮測位結果群は、丸印が付された行の第２列に記載された仮測位結果により構成される。
【００４９】
図８は、第１基地局１２Ａ乃至第５基地局１２Ｅを前記特定の基地局とした場合の仮測位結果群およびばらつきの一例を表わすシミュレーション結果である。このシミュレーションにおいては、第１基地局１２Ａの位置を（２（ｍ），０（ｍ））、第２基地局１２Ｂの位置を（７，０）、第３基地局１２Ｃの位置を（０，８）、第４基地局１２Ｄの位置を（７，１０）、第５基地局１２Ｅの位置を（１０，５）とし、移動局１０の位置を（４，４）としている。また、各基地局１２における測距誤差のばらつきの値は、第１基地局１２Ａ乃至第４基地局１２Ｄについては、０．５、第５基地局１２Ｅについては−３とした。このばらつきは、移動局１０から送信される測位のための電波を各基地局１２が受信し、その強度から算出される移動局１０と各基地局１２のそれぞれとの距離の平均と、真値とのずれを表わしている。ばらつきが大きいことは、そのばらつきが大きい基地局の近傍に妨害波の送信源が存在していたり、あるいは反射波の影響を受けやすい位置にあるなどにより、妨害波やマルチパスによる干渉の影響を受けやすいことを表わしている。
【００５０】
図８の（ａ）乃至（ｅ）は、それぞれ、前記特定の基地局を第１基地局１２Ａ乃至第５基地局１２Ｅとした場合に対応する図である。各図において、前記特定基地局以外の基地局１２は黒四角のプロットで表わされている。すなわち、黒四角で表わされた位置にある基地局１２から基地局組が設定されて、その基地局組を用いて仮測位部５６による移動局１０の仮測位が行なわれる。また、図８の（ａ）乃至（ｅ）のそれぞれにおいて、設定される基地局組のそれぞれを用いて行なわれる仮測位結果が黒丸のプロットにより表わされている。すなわち、図８の（ａ）乃至（ｅ）のそれぞれにおいて、複数の黒丸で表わされた点の集合が仮測位結果群に対応する。具体的には例えば、第１基地局１２Ａを特定の基地局とした場合図８（ａ）については、前記特定の基地局以外の基地局である第２基地局１２Ｂ乃至第５基地局１２Ｅが黒四角のプロットで表わされ、これら第２基地局１２Ｂ乃至第５基地局１２Ｅから設定される基地局組（２、３、４）、基地局組（２、３、５）、基地局組（２、４、５）、基地局組（３、４、５）のそれぞれに対応する仮測位結果Ｓ（２、３、４）、Ｓ（２、３、５）、Ｓ（２、４、５）、Ｓ（３、４、５）が黒丸のプロットで表わされている。図８の（ａ）乃至（ｅ）のそれぞれにおいて、ばらつき算出部６２によりばらつきとしての標準偏差σの値が算出される際に算出される仮測位結果群の平均（ｘＡＶ，ｙＡＶ）は白丸のプロットにより表わされ、移動局１０の実際の位置はプラス記号のプロットで表わされている。
【００５１】
ばらつき算出部６２により算出されるばらつきσは、第１基地局１２Ａを特定の基地局とした場合図８（ａ）についてはσ１＝１．０７、第２基地局１２Ｂを特定の基地局とした場合図８（ｂ）についてはσ２＝０．９９、第３基地局１２Ｃを特定の基地局とした場合図８（ｃ）についてはσ３＝１．１９、第４基地局１２Ｄを特定の基地局とした場合図８（ｄ）についてはσ４＝１．１５、第５基地局１２Ｅを特定の基地局とした場合図８（ｅ）についてはσ＝０．３４、となる。
【００５２】
図４に戻って、測位基地局設定部６４は、ばらつき算出部６２によって算出される仮測位結果群のばらつきσのそれぞれのうち、ばらつきσが最も小さい仮測位結果群の算出に際し前記特定の基地局とされた基地局を除いた前記測位基地局を設定する。本実施例においては、ばらつき算出部６２によって算出されるばらつきσ１乃至σ５の大きさが比較され、最も小さいばらつきが選択される。そして、選択された最も小さいばらつきに対応する仮測位結果群を抽出する際に前記特定の基地局を除いて、測位基地局が設定される。すなわち、測位基地局は、前記基地局予備選択部５４によって選択された基地局のうち、前記特定の基地局を含まない基地局として設定される。
【００５３】
前述の図８の例においては、ばらつきσ５がσ１乃至σ５のうちで最も小さい。そのばらつきσ５に対応する仮測位結果群は、第５基地局１２Ｅを特定の基地局とした際の仮測位結果群である。従って、前記基地局予備選択部５４によって選択された基地局である第１基地局１２Ａ乃至第５基地局１２Ｅのうち、前記特定の基地局である第５基地局１２Ｅを除く基地局、すなわち第１基地局１２Ａ乃至第４基地局１２Ｄが測位基地局設定部６４により測位基地局として設定される。なお、このシミュレーション例によれば、測距誤差のばらつきが大きいとされた第５基地局１２Ｅを前記特定の基地局とした場合のばらつきσ５が最も小さくなっており、シミュレーション結果が妥当なものであるとされる。また、ばらつきσと、仮測位結果群との関係において、ばらつきσが小さい程、移動局１０の実際の位置と、仮測位結果群の平均（ｘＡＶ，ｙＡＶ）との距離が小さくなっているので、ばらつきσが小さくなるように前記特定の基地局を選択し、その特定の基地局以外の基地局を測位基地局として移動局１０の測位を行なうことによりその測位の精度を高めることができる。
【００５４】
このように、測位基地局設定部６４においては、基地局予備選択部５４によって選択された基地局のうち、測位基地局とされない基地局が発生する。そこで、測位基地局設定部６４は、測位基地局となる基地局を設定する毎に、測位基地局から除かれた基地局について、その除外回数を基地局ごとに記憶する。具体的には、前述のようにばらつきσ５が最も小さい場合には、測位基地局設定部６４は、前記特定の基地局である第５基地局１２Ｅを除く基地局、すなわち第１基地局１２Ａ乃至第４基地局１２Ｄを測位基地局として設定するとともに、第５基地局１２Ｅが測位基地局から除外された回数を１回加算する。
【００５５】
また、測位基地局設定部６４は、ばらつき算出部６２によって算出される仮測位結果群のばらつきσのそれぞれのうち、最も小さいばらつきσが複数ある場合には、次のようにして測位基地局を設定する。なお、前記最も小さいばらつきσが複数ある場合とは、最も小さい値である等しい値のばらつきσが複数ある場合に限られず、最も小さい値であるばらつきσの値に対して、仮測位部５６における測定誤差などを考慮した所定の範囲内に他のばらつきの値が含まれる場合であってもよい。このような場合において、測位基地局設定部６４は、複数ある最も小さいばらつきσを算出した仮測位結果群のそれぞれについて、前記特定の基地局とされた基地局を抽出する。そして、これら特定の基地局とされた基地局のそれぞれについて、測位基地局設定部６４において計数される測位基地局から除外された回数を比較する。測位基地局設定部６４は、複数ある最も小さいばらつきσのそれぞれに対応して、特定の基地局とされた基地局のうち、測位基地局から除外された回数の多い基地局を除いて、測位基地局を設定する。
【００５６】
具体的な例として、ばらつき算出部６２によって算出されるばらつきσ１乃至σ５の大きさが比較され、ばらつきσ１およびσ２が最も小さいばらつきであった場合について説明する。この場合、最も小さい複数のばらつきσ１およびσ２に対応する仮測位結果群はそれぞれ、第１基地局１２Ａおよび第２基地局１２Ｂを特定の基地局とした際の仮測位結果群である。そこで測位基地局設定部６４は、第１基地局１２Ａおよび第２基地局１２Ｂのそれぞれについて、それまでに測位基地局から除外された回数を比較する。そして、第１基地局１２Ａが測位基地局から除外された回数が第２基地局１２Ｂが測位基地局から除外された回数よりも多い場合には、前記基地局予備選択部５４によって選択された基地局である第１基地局１２Ａ乃至第５基地局１２Ｅのうち、第１基地局１２Ａを除く基地局、すなわち第２基地局１２Ｂ乃至第５基地局１２Ｅを測位基地局として設定する。測位基地局設定部６４を含む移動局測位システム８における測位基地局の設定方法が、本願発明の測位基地局選択方法に対応する。したがって、移動局測位システム８は測位基地局選択システム９を包含する。
【００５７】
図４に戻って、移動局位置算出部６６は、前記測位基地局設定部６４によって設定された測位基地局により行なわれた仮測位結果に基づいて、移動局１０の位置を算出する。具体的には、移動局位置算出部６６は、前記測位基地局設定部６４によって測位基地局と設定された基地局により構成される基地局組のそれぞれを用いて、前記仮測位部５６によって行なわれた測位結果を平均を算出し、その平均を移動局１０の位置とする。
【００５８】
具体的には例えば、前述のように、前記測位基地局設定部６４により、第５基地局１２Ｅが前記特定の基地局とされ、第５基地局１２Ｅを含まない基地局、すなわち第１基地局１２Ａ乃至第４基地局１２Ｄを測位基地局と設定される場合には、その測位基地局によって構成される基地局組である基地局組（１、２、３）、基地局組（１、２、４）、基地局組（１、３、４）、基地局組（２、３、４）のそれぞれについて前記仮測位部５６によって算出された仮測位結果Ｓ（１、２、３）、Ｓ（１、２、４）、Ｓ（１、３、４）、Ｓ（２、３、４）が仮測位結果群が記憶部５８から読み出され、その平均である、仮測位結果群の平均（ｘＡＶ，ｙＡＶ）が算出され、移動局１０の位置とされる。
【００５９】
本実施例においては、ばらつき算出部６２において、各基地局１２を特定の基地局とした場合のばらつきσを算出する際に、仮測位結果群の平均（ｘＡＶ，ｙＡＶ）が算出されていることから、ばらつき算出部６２におけるばらつきσの算出過程において算出される仮測位結果群の平均（ｘＡＶ，ｙＡＶ）を記憶部５８などに記憶しておき、移動局位置算出部６６は、測位基地局設定部６４により設定される測位基地局に対応した測位結果群の平均（ｘＡＶ，ｙＡＶ）を、記憶部５８に記憶された測位結果群の平均（ｘＡＶ，ｙＡＶ）から選択して読み出すことができる。このようにすれば、測位結果群の平均（ｘＡＶ，ｙＡＶ）を改めて行なう必要がなく、計算量の低減を図ることができ、測位に要する所要時間や消費電力を低減させることができる。移動局測位システム８における移動局１０の測位の方法が、本願発明の移動局測位方法に対応する。
【００６０】
図９は本実施例の移動局測位システム８における制御作動の一例を説明するフローチャートである。まず、ステップ（以下「ステップ」を省略する。）ＳＡ１においてはサーバ１４から各基地局１２のそれぞれに対し、移動局１０の測位を実行するための指令が行なわれる。この指令は、（１）複数の基地局１２のいずれか１つ（以下「代表基地局」という。）に対し、移動局１０に測位のための電波を送信させるための指令を基地局１２の無線部３４から移動局１０に送信させる指令と、（２）複数の基地局１２のそれぞれに対し、移動局１０から送信される測位のための電波を受信し、測位情報検出部４０において前記測位情報を測定させ、また、通信状態検出部４２により移動局１０と各基地局１２との間の電波の通信状態を表わす指標を検出させる指令とを含む。このうち、前記（１）の指令は、サーバ１４は無線通信のための電波の送受信などについての機能を有していないために、サーバ１４から移動局１０への指令はいずれかの基地局１２の有する無線部３４を介して行なわれることによるものであって、前記いずれか１つの基地局１２である代表基地局は、例えば、任意に選択される基地局１２とされる。
【００６１】
ＳＡ２においては、各基地局１２において、サーバ１４からのＳＡ１の指令が受信されたか否かが待機される。サーバ１４からのＳＡ１の指令が受信される場合には、本ステップの判断が肯定され、続くＳＡ３が実行される。一方サーバ１４からのＳＡ１の指令が受信されない場合には、本ステップの判断が否定され、繰り返しＳＡ１が実行されて、サーバ１４からのＳＡ１の指令が受信されるまで待機が行なわれる。
【００６２】
ＳＡ３は、ＳＡ２の判断が肯定された場合に実行されるステップであって、ＳＡ２で受信されたサーバ１４から前記（１）の指令を受信したか否かが判断される。前記（１）の指令を受信した基地局１２、すなわち代表基地局においては本ステップの判断が肯定され、ＳＡ４が実行される。また、前記（１）の指令を受信せず、（２）の指令のみを受信した基地局１２においては、本ステップの判断が否定され、ＳＡ４が実行されることなく、移動局１０から送信される測位のための電波の受信が行なわれる。
【００６３】
ＳＡ４においては、移動局１０に測位のための電波を送信させるための指令が無線により移動局１０に対して送信される。この移動局１０への指令の送信が行なわれた後、移動局１０から送信される測位のための電波の受信が行なわれる。
【００６４】
ＳＡ５においては、移動局１０において、測位のための電波の送信を行なうための指令（ＳＡ４の指令）が受信されたか否かが待機される。移動局１０において測位のための電波の送信を行なうための指令が受信された場合には本ステップの判断が肯定され、続くＳＡ６が実行される。一方、測位のための電波の送信を行なうための指令が受信されない場合には本ステップの判断が否定され、繰り返しＳＡ５が実行されて、測位のための電波の送信を行なうための指令が受信されるまで待機が行なわれる。
【００６５】
移動局１０の無線部２４などに対応するＳＡ６においては、移動局１０から測位のための電波の送信が行なわれる。この測位のための電波の送信は予め定められた出力により行なわれる。
【００６６】
各基地局１２の無線部３４、測位情報検出部４０、通信状態検出部４２などに対応するＳＡ７においては、移動局１０から送信される測位のための電波が受信され、その受信結果に関し、測位に用いられる値である測位情報の値が検出される。また、測位のための電波を送信した移動局１０と受信した基地局１２との間の電波の通信状態を表わす指標が検出される。本実施例においては、測位情報は、受信した電波の強度を表わすＲＳＳＩであり、また、電波の通信状態を表わす指標もまた、受信した電波の強度を表わすＲＳＳＩとされているので、このＲＳＳＩが検出される。
【００６７】
通信インタフェース４６などに対応するＳＡ８においては、ＳＡ７で検出される測位情報および電波の通信状態を表わす指標についての情報が、通信ケーブル１８等を介してサーバ１４に送信される。
【００６８】
サーバ１４の基地局予備選択部５４に対応するＳＡ９においては、ＳＡ７において各基地局１２で検出された、測位のための電波を送信した移動局１０と受信した基地局１２との間の電波の通信状態を表わす指標に基づいて、仮測位に用いる基地局を選択する。本ステップにおける仮測位に用いる基地局の選択は、例えば、前記電波の通信状態を表わす指標が予め設定されるしきい値を上回る基地局を選択することによって行なわれる。
【００６９】
仮測位部５６に対応するＳＡ１０においては、ＳＡ９において選択された基地局から、予め定められた所定数である３局の基地局の組み合わせである基地局組が複数設定され、設定された基地局組のそれぞれを用いて移動局の位置の算出、すなわち仮測位が行なわれる。具体的には、基地局組を構成する各基地局１２においてＳＡ７で検出される測位情報と、予め既知とされている各基地局１２の位置についての情報とに基づいて移動局１０の位置が算出される。具体的には、本実施例においては、ＳＡ７で検出される測位情報は、移動局１０から所定の出力により送信された電波の受信強度であることから、予め記憶されている受信強度と電波の伝搬距離との関係（例えば図５）に基づいて、各基地局１２と移動局１０との距離がそれぞれ算出される。そして、算出された値が適用された前記（１）式を解くことにより、移動局１０の位置が算出（仮測位）される。この仮測位が、ＳＡ９において選択された基地局から構成される全ての各基地局組について実行される。例えば、ＳＡ１０において第１基地局１２Ａ乃至第５基地局１２Ｅの５つの基地局が選択される場合、本ステップにおいて、基地局組（１、２、３）、基地局組（１、２、４）、基地局組（１、２、５）、基地局組（１、３、４）、基地局組（１、３、５）、基地局組（１、４、５）、基地局組（２、３、４）、基地局組（２、３、５）、基地局組（２、４、５）、基地局組（３、４、５）の１０組の基地局組が設定され、それぞれの基地局組を用いて仮測位が行なわれる。なお、基地局組（１、２、３）は前述のように、第１基地局１２Ａ、第２基地局１２Ｂ、および第３基地局１２Ｃからなる基地局組を表わす。他の基地局組についても同様である。
【００７０】
仮測位結果群抽出部６０に対応するＳＡ１１においては、ＳＡ１０で算出された基地局組のそれぞれに対応する仮測位結果のうち、特定の基地局を基地局組に含まない複数の基地局組に対応する仮測位結果が仮測位結果群として抽出される。例えば、ＳＡ１０において前記１０組の基地局組のそれぞれについての仮測位結果がで算出された場合において、第１基地局１２Ａが前記特定の基地局とされる場合、この特定基地局である第１基地局１２Ａを含まない基地局組である、基地局組（２、３、４）、基地局組（２、３、５）、基地局組（２、４、５）、基地局組（３、４、５）のそれぞれに対応する仮測位結果Ｓ（２、３、４）、Ｓ（２、３、５）、Ｓ（２、４、５）、Ｓ（３、４、５）が、仮測位結果群として抽出される。
【００７１】
ばらつき算出部６２に対応するＳＡ１２においては、ＳＡ１１において抽出された各基地局１２を前記特定の基地局とした際の仮測位結果群について、それぞればらつきが算出される。このばらつきは、仮測位結果群に含まれる仮測位結果の分布の度合いを表わす指標であって、本実施例においては仮測位結果群を構成する各仮測位結果の標準偏差とされている。例えば、ＳＡ１１において第１基地局１２Ａ乃至第５基地局１２Ｅのそれぞれが前記特定の基地局とされる場合についてＳＡ１１において抽出される仮測位結果群のそれぞれについて、ばらつきσ１乃至σ５が算出される。
【００７２】
ＳＡ１３においては、測位基地局設定部６４および移動局位置算出部６６に対応する測位基地局設定・移動局位置算出ルーチンが実行される。図１０はこの測位基地局設定・移動局位置算出ルーチンにおける制御作動の一例の概要を説明するフローチャートである。
【００７３】
ＳＢ１乃至ＳＢ３は、測位基地局設定部６４に対応するものである。まず、ＳＢ１においては、ＳＡ１２において算出される各基地局１２を前記特定の基地局とした際の各仮測位結果群についてのばらつきσが比較され、最も小さい値となるばらつきσが複数あるか否かが判断される。最も小さい値となるばらつきσが複数あるとは、最も小さい値となる複数の等しい値のばらつきσがある場合に限られず、例えば、最も小さい値となるばらつきσから予め設定された所定の範囲内であるばらつきσが存在する場合を含むようにしてもよい。最も小さい値となるばらつきσが複数ある場合には、本ステップの判断が肯定され、ＳＢ２が実行される。また、最も小さい値となるばらつきσが１つである場合には、本ステップの判断が否定され、ＳＢ３が実行される。
【００７４】
ＳＢ２は、ＳＢ１において最も小さい値となるばらつきσが複数あるとされた場合に実行されるステップである。本ステップにおいては、複数ある最も小さいばらつきσを算出した仮測位結果群のそれぞれについて、前記特定の基地局とされた基地局が抽出される。そして、これら特定の基地局とされた基地局のそれぞれについて、それまでに図９および図１０のフローチャートが実行されることにより測位基地局の設定が繰り返し行なわれた際に測位基地局から除外された回数が比較される。そして、複数ある最も小さいばらつきσのそれぞれに対応して、特定の基地局とされた基地局のうち、測位基地局から除外された回数の多い基地局が測位基地局とならない基地局として選択される。
【００７５】
一方、ＳＢ３は、ＳＢ１において最も小さい値となるばらつきσが１つだけあるとされた場合に実行されるステップである。本ステップにおいては、ＳＢ１で最も小さい値とされたばらつきσを算出した仮測位結果群について、前記特定の基地局とされた基地局が測位基地局とならない基地局として選択される。
【００７６】
なお、ＳＢ２およびＳＢ３においては、測位基地局とならない基地局が選択されたが、測位基地局はＳＡ９で選択された基地局のうち、ＳＢ２もしくはＳＢ３において選択された基地局を除いた基地局とされるので、ＳＢ２およびＳＢ３は実質的には測位基地局を選択している。
【００７７】
移動局位置算出部６６に対応するＳＢ４においては、ＳＢ２もしくはＳＢ３のいずれかにおいて選択された基地局１２を特定の基地局とした際の仮測位結果群に含まれる仮測位結果の平均（ｘＡＶ，ｙＡＶ）が移動局１０の位置として算出される。
【００７８】
ＳＢ５においては、ＳＢ２もしくはＳＢ３において測位基地局とならない基地局として選択された基地局について、測位基地局から除外された回数が更新される。この回数はＳＢ２における判断において用いられる。
【００７９】
前述の実施例によれば、移動局測位システム８において、仮測位部５６により、複数の基地局１２から該複数よりも小さい所定数の基地局１２の組み合わせである基地局組が設定され、設定された基地局組を用いて移動局１０の位置が算出され、仮測位結果群抽出部６０により、仮測位部５６によって基地局組ごとに算出される基地局組のそれぞれに対応する仮測位結果のうち、特定の基地局を前記基地局組に含まない複数の基地局組に対応する仮測位結果が仮測位結果群として抽出され、ばらつき算出部６２により、仮測位結果群抽出部６０によって複数の基地局１２の少なくとも一部の基地局１２のそれぞれを前記特定の基地局とすることにより得られる仮測位結果群のそれぞれについてばらつきσが算出され、測位基地局設定部６４により、ばらつき算出部６２によって算出される仮測位結果群のばらつきσのそれぞれのうち、ばらつきσが最も小さい仮測位結果群の算出に際し前記特定の基地局とされた基地局１２を除いて測位基地局が設定され、測位基地局設定部６４により設定される測位基地局により構成される基地局組を用いて得られた測位結果に基づいて、移動局１０の位置が算出されるので、妨害波やマルチパスによる干渉を受ける基地局である前記特定の基地局を除いた基地局が測位に用いる基地局である測位基地局として選択され、それら測位基地局を用いて移動局１０の測位を行なうことができる。すなわち、測位結果における妨害波やマルチパスによる干渉の影響を低減することができる。
【００８０】
また、前述の実施例によれば、移動局位置算出部６６は、測位基地局設定部６４により設定される測位基地局により構成される基地局組を用いて仮測位部５６により得られた仮測位結果の平均（ｘＡＶ，ｙＡＶ）を前記移動局１０の位置として算出するので、妨害波やマルチパスによる干渉を受ける基地局である特定の基地局を除いた基地局が測位に用いる基地局である測位基地局として選択され、それら測位基地局を用いて移動局１０の測位を行なうことができる。すなわち、測位結果における妨害波やマルチパスによる干渉の影響を低減することができる。
【００８１】
また、前述の実施例によれば、ばらつき算出部６２は、仮測位結果群の標準偏差をばらつきσとして算出する。仮測位結果における誤差が大きいほどばらつきが大きくなるので、測位基地局設定部６４が、算出されるばらつきσに基づいて前記測位基地局を設定することにより、妨害波やマルチパスによる干渉を受ける基地局である前記特定の基地局を除いた基地局が測位に用いる基地局である測位基地局として選択され、それら測位基地局を用いて移動局の測位を行なうことができる。すなわち、測位結果における妨害波やマルチパスによる干渉の影響を低減することができる。
【００８２】
また、前述の実施例によれば、ばらつき算出部６２は、仮測位結果の平均（ｘＡＶ，ｙＡＶ）を算出し、移動局位置算出６６は、ばらつき算出部６２によって算出される前記仮測位結果の平均（ｘＡＶ，ｙＡＶ）を用いて前記移動局１０の位置を算出する。ばらつき算出部６２における仮測位結果群の標準偏差が算出される際に仮測位結果の平均（ｘＡＶ，ｙＡＶ）が算出されるので、移動局位置算出部６６において仮測位結果の平均（ｘＡＶ，ｙＡＶ）を改めて算出する必要がなく、移動局１０の測位に要する演算量を低減することができ、演算にかかる時間や演算装置による消費電力の低減を図ることができる。
【００８３】
また、前述の実施例によれば、移動局測位システム８は、移動局１０と複数の基地局１２のいずれか一方から送信される電波を他方が受信し、受信結果に基づいて移動局１０と複数の基地局１２のそれぞれとの無線通信における通信品質指標を算出し、その通信品質指標に基づいて移動局１０との通信が良好に行なわれると判断される基地局１２を選択する基地局予備選択部５４を有し、仮測位５６は、基地局予備選択部５４によって選択された基地局１２から基地局組を設定し、設定された基地局組を用いて移動局１０の位置を算出するので、妨害波やマルチパスによる干渉を受ける基地局１２である前記特定の基地局を除いた基地局が前記通信品質指標に基づいて測位に用いる基地局である測位基地局として選択され、それら測位基地局を用いて移動局の測位を行なうことができるとともに、基地局予備選択部５４によって選択されない基地局を含む基地局組については前記仮測位部５６による移動局１０の仮測位を行なう必要がないので、移動局１０の測位に要する演算量を低減することができ、演算にかかる時間や演算装置による消費電力の低減を図ることができる。
【００８４】
また、前述の実施例によれば、測位基地局設定部６４は、基地局１２のそれぞれについて、それまでに測位基地局設定部６４により測位基地局から除外された回数を記憶し、ばらつき算出工程６２によって算出されるばらつきが最も小さいとされる仮測位結果群が複数存在する場合において、これら複数の仮測位結果群の算出に際し特定の基地局とされた基地局１２のうち、前記除外された回数が多い基地局１２を測位基地局から除外することにより測位基地局を設定するので、ばらつきが最も小さいとされる仮測位結果群が複数存在する場合においても、妨害波やマルチパスによる干渉を受ける基地局である特定の基地局を除いた基地局１２が測位に用いる基地局である測位基地局として選択され、それら測位基地局を用いて移動局１０の測位を行なうことができる。
【００８５】
また、前述の実施例によれば、基地局組は３局の基地局１２により構成されるので、妨害波やマルチパスによる干渉を受ける基地局１２を除いた基地局１２が測位に用いる基地局１２である測位基地局として選択され、それら選択された測位基地局のいずれか３局によって構成される基地局組を用いて平面上などを移動する移動局１０の測位を行なうことができる。
【００８６】
また、前述の実施例によれば、仮測位部５６により、複数の基地局１２からその複数よりも小さい所定数の基地局１２の組み合わせである基地局組が設定され、設定された基地局組を用いて移動局１０の位置が算出され、仮測位結果群抽出部６０により、前記仮測位部５６によって基地局組ごとに算出される基地局組のそれぞれに対応する仮測位結果のうち、特定の基地局を基地局組に含まない複数の基地局組に対応する仮測位結果が仮測位結果群として抽出され、ばらつき算出部６２により、仮測位結果群抽出部６０によって複数の基地局の少なくとも一部の基地局のそれぞれを特定の基地局とすることにより得られる仮測位結果群のそれぞれについてばらつきσが算出され、測位基地局設定部６４により、ばらつき算出部６２によって算出される仮測位結果群のばらつきσのそれぞれのうち、ばらつきσが最も小さい仮測位結果群の算出に際し特定の基地局とされた基地局１２を除いて測位基地局が設定されるので、妨害波やマルチパスによる干渉を受ける基地局である前記特定の基地局を除いた基地局を測位に用いる基地局である測位基地局として選択することができる。
【００８７】
続いて、本発明の別の実施例について説明する。以下の説明において、実施例相互に共通する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【実施例２】
【００８８】
本実施例は、測位基地局設定部６４および移動局位置算出部６６の作動に関するものであって、特にばらつき算出部６２によって算出される仮測位結果群のばらつきσのそれぞれのうち、最も小さいばらつきσが複数ある場合に関するものである。
【００８９】
前述の実施例においては、測位基地局設定部６４は、ばらつき算出部６２によって算出される仮測位結果群のばらつきσのそれぞれのうち、ばらつきσが最も小さい仮測位結果群の算出に際し前記特定の基地局とされた基地局を除いた前記測位基地局を設定することとされたが、これについては本実施例においても同様である。一方、最も小さいばらつきσが複数ある場合には、前述の実施例における作動とは異なる作動を行なう。なお、前記最も小さいばらつきσが複数ある場合とは、最も小さい値である等しい値のばらつきσが複数ある場合に限られず、最も小さい値であるばらつきσの値に対して、仮測位部５６における測定誤差などを考慮した所定の範囲内に他のばらつきの値が含まれる場合であってもよいことは、前述の実施例と同様である。
【００９０】
測位基地局設定部６４および移動局位置算出部６６は、ばらつき算出部６２によって算出される仮測位結果群のばらつきσのそれぞれのうち、最も小さいばらつきσが複数ある場合には、次のようにして測位基地局を設定し、移動局１０の位置を算出する。まず、測位基地局設定部６４は、ばらつきσが最も小さいとされる複数の仮測位結果群のそれぞれについて、該複数の仮測位結果群の算出に際し特定の基地局とされた基地局を除外することにより測位基地局をそれぞれ設定する。そして、移動局位置算出部６６は、測位基地局設定部６４によって複数種類設定される測位基地局のそれぞれによって構成される基地局組を用いて仮測位部５６により算出される仮測位結果の平均を、移動局１０の位置として算出する。
【００９１】
具体的な例を用いて説明する。ばらつき算出部６２によって算出されるばらつきσ１乃至σ５の大きさが比較され、ばらつきσ１およびσ２が最も小さいばらつきであった場合について説明する。この場合、最も小さい複数のばらつきσ１およびσ２に対応する仮測位結果群はそれぞれ、第１基地局１２Ａおよび第２基地局１２Ｂを特定の基地局とした際の仮測位結果群である。そこで測位基地局設定部６４は、第１基地局１２Ａを特定の基地局とした際の仮測位結果群に対応して、第１基地局１２Ａを除いて、すなわち第２基地局１２Ｂ乃至第５基地局１２Ｅを測位基地局として設定するとともに、第２基地局１２Ｂを特定の基地局とした際の仮測位結果群に対応して、第２基地局１２Ｂを除いて、すなわち第１基地局１２Ａおよび第３基地局１２Ｃ乃至第５基地局１２Ｅを別の種類の測位基地局として設定する。
【００９２】
このうち、第２基地局１２Ｂ乃至第５基地局１２Ｅを測位基地局として設定する場合、この測位基地局から構成される基地局組は、基地局組（２、３、４）、基地局組（２、３、５）、基地局組（２、４、５）、基地局組（３、４、５）であり、第１基地局１２Ａおよび第３基地局１２Ｃ乃至第５基地局１２Ｅを測位基地局として設定する場合、この測位基地局から構成される基地局組は、基地局組（１、３、４）、基地局組（１、３、５）、基地局組（１、４、５）、基地局組（３、４、５）である。そこで、移動局位置算出部６６は、これら複数種類の測位基地局からそれぞれ構成される基地局組のそれぞれを用いて前記仮測位部５６によって算出される移動局１０の仮測位結果を平均し、その値を移動局１０の位置とする。すなわち前述の例においては、基地局組（２、３、４）に対応する測位結果Ｓ（２、３、４）、基地局組（２、３、５）に対応する測位結果Ｓ（２、３、５）、基地局組（２、４、５）に対応する測位結果Ｓ（２、４、５）、基地局組（３、４、５）に対応する測位結果Ｓ（３、４、５）、基地局組（１、３、４）に対応する測位結果Ｓ（１、３、４）、基地局組（１、３、５）に対応する測位結果Ｓ（１、３、５）、基地局組（１、４、５）に対応する測位結果Ｓ（１、４、５）の平均を、移動局１０の位置として算出する。この平均は、たとえば、各測位結果Ｓの各座標軸成分ごとの平均によって算出される。なお、基地局組（３、４、５）は、第２基地局１２Ｂ乃至第５基地局１２Ｅを測位基地局として設定する場合、および、第１基地局１２Ａおよび第３基地局１２Ｃ乃至第５基地局１２Ｅを測位基地局として設定する場合の両方において、測位基地局から構成される基地局組であるが、移動局位置算出部６６における測位結果Ｓの平均の算出においては、この基地局組（３、４、５）に対応する測位結果Ｓ（３、４、５）のように複数種類の測位基地局に重複する測位結果Ｓについて重複して平均を算出する必要はない。
【００９３】
図１１は、本実施例における測位基地局設定部６４および移動局位置算出部６６の制御作動の一例の概要を説明するフローチャートであって、測位基地局設定・移動局位置算出ルーチンとして、前述の実施例における移動局測位システム８の制御作動を説明する図９のフローチャートにおけるＳＡ１３で実行されるものである。
【００９４】
ＳＣ１およびＳＣ２は、測位基地局設定部６４に対応するものである。まず、ＳＣ１においては、ＳＡ１２において算出される各基地局１２を前記特定の基地局とした際の各仮測位結果群についてのばらつきσが比較され、最も小さい値となるばらつきσが複数あるか否かが判断される。最も小さい値となるばらつきσが複数あるとは、最も小さい値となる複数の等しい値のばらつきσがある場合に限られず、例えば、最も小さい値となるばらつきσから予め設定された所定の範囲内であるばらつきσが存在する場合を含むようにしてもよい。最も小さい値となるばらつきσが複数ある場合には、本ステップの判断が肯定され、ＳＣ２が実行される。また、最も小さい値となるばらつきσが１つである場合には、本ステップの判断が否定され、ＳＣ４が実行される。
【００９５】
ＳＣ２は、ＳＣ１において最も小さい値となるばらつきσが複数あるとされた場合に実行されるステップである。本ステップにおいては、複数ある最も小さいばらつきσを算出した仮測位結果群のそれぞれについて、複数種類の測位基地局が設定される。そして、設定される複数種類の測位基地局のそれぞれによって基地局組が構成される。さらに、このように構成された基地局組のそれぞれを用いてＳＡ１０において行なわれた仮測位の結果がそれぞれ読み出される。
【００９６】
移動局位置算出部６６に対応するＳＣ３においては、ＳＣ２で読み出された仮測位の結果の平均が算出され、移動局１０の位置であるとされる。
【００９７】
一方、ＳＣ４およびＳＣ５は、ＳＣ１において判断が否定された場合、すなわち最も小さい値となるばらつきσが１つだけあるとされた場合に実行されるステップであり、前述の実施例における図１０のＳＢ３およびＳＢ４にそれぞれ対応する。ＳＣ４においては、ＳＣ１で最も小さい値とされたばらつきσを算出した仮測位結果群について、前記特定の基地局とされた基地局が測位基地局とならない基地局として選択される。
【００９８】
また、移動局位置算出部６６に対応するＳＣ５においては、ＳＣ４において選択された基地局１２を特定の基地局とした際の仮測位結果群に含まれる仮測位結果の平均（ｘＡＶ，ｙＡＶ）が移動局１０の位置として算出される。
【００９９】
前述の実施例によれば、測位基地局設定部６４は、ばらつき算出部６２によって算出されるばらつきσが最も小さいとされる仮測位結果群が複数存在する場合において、それら複数の仮測位結果群のそれぞれについて、複数の仮測位結果群の算出に際し特定の基地局とされた基地局を除外することにより測位基地局をそれぞれ設定し、移動局位置算出部６６は、測位基地局設定部６４によって複数設定される測位基地局のそれぞれによって構成される基地局組を用いて仮測位部５６により算出される仮測位結果の平均を、移動局１０の位置として算出するので、ばらつきσが最も小さいとされる仮測位結果群が複数存在する場合においても、妨害波やマルチパスによる干渉を受ける基地局１２である前記特定の基地局を除いた基地局が測位に用いる基地局である測位基地局として選択され、それら測位基地局を用いて移動局１０の測位を行なうことができる。
【実施例３】
【０１００】
本実施例は、ばらつき算出部６２の作動に関するものである。前述の実施例においては、ばらつき算出部６２は仮測位結果群に含まれる仮測位結果の分布の度合いを表わす指標であるばらつきσを、（２）式で定義される仮測位結果群に含まれる仮測位結果の座標の標準偏差として算出した。本実施例においては、ばらつき算出部６２は次のようにばらつきσを定義し、算出する。
【０１０１】
ばらつき算出部６２は、仮測位結果群に含まれる仮測位結果のそれぞれの距離のうち、最大のものをばらつきσとして算出する。このようにすれば、ばらつきσは仮測位結果群に含まれる仮測位結果の分布の度合いを表わす指標となる。
【０１０２】
基地局予備選択部５４（図４参照）により選択された基地局が第１基地局１２Ａ乃至第５基地局１２Ｅの５つの基地局であり、特定の基地局が第５基地局１２Ｅである場合を例として説明する。図１２は本実施例におけるばらつき算出部６２によるばらつきσの算出を説明する図である。図１２には、第５基地局１２Ｅを特定の基地局とした場合の仮測位結果群、すなわち、第５基地局１２Ｅを含まない基地局組である、基地局組（１、２、３）、基地局組（１、２、４）、基地局組（１、３、４）、基地局組（２、３、４）のそれぞれを用いて算出された移動局１０の仮測位結果Ｓ（１、２、３）、Ｓ（１、２、４）、Ｓ（１、３、４）、Ｓ（２、３、４）が図示されている。基地局予備選択部５４はこれらの仮測位結果のそれぞれの距離、すなわちＳ（１、２、３）とＳ（１、２、４）との距離ｄ２、Ｓ（１、２、３）とＳ（１、３、４）との距離ｄ６、Ｓ（１、２、３）とＳ（２、３、４）との距離ｄ１、Ｓ（１、２、４）とＳ（１、３、４）との距離ｄ３、Ｓ（１、２、４）とＳ（２、３、４）との距離ｄ５、Ｓ（１、３、４）とＳ（２、３、４）との距離ｄ４、をそれぞれ算出し、これらのうち最大のものを選択し、その値ｄｍａｘをその仮測位結果群のばらつきとする。
【０１０３】
本実施例によれば、ばらつき算出部６２は、仮測位結果群のうちの２つの仮測位結果を結ぶ線分のうち最長の距離の値を前記ばらつきσとして算出するので、仮測位結果における誤差が大きいほど仮測位結果群のうちの２つの仮測位結果を結ぶ線分のうち最長の距離の値であるばらつきσが大きくなるように算出され、測位基地局設定部６４は、算出されるばらつきσに基づいて測位基地局を設定することにより、妨害波やマルチパスによる干渉を受ける基地局である特定の基地局を除いた基地局１２が測位に用いる基地局である測位基地局として選択することができ、それら測位基地局を用いた移動局１０の位置の算出を行なうことができる。すなわち、測位結果における妨害波やマルチパスによる干渉の影響を低減することができる。
【実施例４】
【０１０４】
本実施例は、ばらつき算出部６２のさらに別の作動に関するものである。本実施例においては、ばらつき算出部６２は、仮測位結果群を包含する円もしくは球の直径を前記ばらつきσとして算出する。なお、測位の対象である移動局１０が平面上を移動する場合には仮測位結果群を包含するのは円であり、測位の対象である移動局１０が３次元空間を移動する場合には球である。前記ばらつきσとして算出する。このようにすれば、ばらつきσは仮測位結果群に含まれる仮測位結果の分布の度合いを表わす指標となる。
【０１０５】
基地局予備選択部５４（図４参照）により選択された基地局が第１基地局１２Ａ乃至第５基地局１２Ｅの５つの基地局であり、特定の基地局が第５基地局１２Ｅである場合を例として説明する。図１３は本実施例におけるばらつき算出部６２によるばらつきσの算出を説明する図である。図１３には、第５基地局１２Ｅを特定の基地局とした場合の仮測位結果群、すなわち、第５基地局１２Ｅを含まない基地局組である、基地局組（１、２、３）、基地局組（１、２、４）、基地局組（１、３、４）、基地局組（２、３、４）のそれぞれを用いて算出された移動局１０の仮測位結果Ｓ（１、２、３）、Ｓ（１、２、４）、Ｓ（１、３、４）、Ｓ（２、３、４）が図示されている。前述のように、移動局１０が平面上を移動する場合には、ばらつき算出部６２は、仮測位結果群を包含する円の直径をばらつきσとして算出する。すなわち、ばらつき算出部６２は、図１３に示すように、仮測位結果Ｓ（１、２、３）、Ｓ（１、２、４）、Ｓ（１、３、４）、Ｓ（２、３、４）を全て包含する円の直径Ｒを算出し、算出された直径Ｒの値をばらつきσとする。なお、本実施例においては、移動局１０が平面上を移動する場合として仮測位結果Ｓを全て包含する円の直径Ｒをばらつきσとする例について説明したが、移動局１０が３次元空間を移動する場合についても、仮測位結果Ｓを全て包含する球の直径Ｒをばらつきσとすることにより同様の効果が得られる。
【０１０６】
本実施例によれば、ばらつき算出部６２は、仮測位結果群を包含する円もしくは球の直径を前記ばらつきとして算出するので、仮測位結果における誤差が大きいほど仮測位結果群を包含する円もしくは球の直径であるばらつきσが大きくなるように算出され、測位基地局設定部６４は、算出されるばらつきσに基づいて測位基地局を設定することにより、妨害波やマルチパスによる干渉を受ける基地局である特定の基地局を除いた基地局１２が測位に用いる基地局である測位基地局として選択することができ、それら測位基地局を用いた移動局１０の位置の算出を行なうことができる。すなわち、測位結果における妨害波やマルチパスによる干渉の影響を低減することができる。
【０１０７】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【０１０８】
例えば、前述の実施例においては移動局１０は平面上を移動するものとされたが、かかる態様に限られず、空間（３次元）を移動するものであってもよい。この場合、移動局１０の位置を表わす座標（ｘ，ｙ，ｚ）を未知数として前記（１）式に対応する式が導出されればよい。
【０１０９】
また、前述の実施例においては、測位情報検出部４０が測位情報として検出するのは、移動局１０が送信する測位のための電波を受信した際の受信強度であったが、これに限られない。具体的には、例えば測位のための電波の移動局１０における送信時刻および各基地局１２における受信時刻であってもよい。この場合、これら送信時刻および受信時刻から得られる測位のための電波の伝搬時間に電波の速度を乗ずるなどして算出される移動局１０と各基地局１２との距離に基づいて移動局１０の位置の算出が可能である。また、複数の基地局１２における電波の受信時刻差に基づいて移動局１０の位置の算出を行なうこともできる。これらの場合、好適には移動局１０が送信する測位のための電波にはＰＮ（Ｐｓｅｕｄｏ  Ｎｏｉｓｅ；疑似雑音）符号が含められる。ＰＮ符号は、相関に鋭いピークを生ずるので、受信側においてマッチドフィルタ等を用いて同期検出を行なうことにより、精度のよい受信時刻の検出が可能となるためである。
【０１１０】
また、前述の実施例においては、通信状態検出部４２が電波の通信状態を表わす指標として検出するのは、測位のための電波の受信強度（ＲＳＳＩ）だったが、これに限られない。例えば、測位のための電波に誤り検出符号が含められる場合には、該誤り検出符号に基づいて算出される受信した電波における誤り率（ＢＥＲ；ｂｉｔ  ｅｒｒｏｒ  ｒａｔｅ）とされてもよいし、あるいは測位のための電波に拡散符号が含まれる場合には、受信した電波に含まれる拡散符号と、その拡散符号と同一のレプリカ符号との相関値のピーク値であってもよい。すなわち、電波の送受信に際し、その通信状態により一定の変化をする指標であれば、これらに限られない。また、前述の実施例においては、測位情報検出部４０および通信状態検出部４２はいずれも移動局１０が送信する測位のための電波を検出の対象としたが、これにかぎられず、移動局１０は測位情報検出部４０による測位情報の検出のための電波と、通信状態検出部４２による電波の通信状態を表わす指標の検出のための電波をそれぞれ送信し、各基地局１２においては、受信した電波に応じて測位情報検出部４０による測位情報の検出と、通信状態検出部４２による電波の通信状態を表わす指標の検出とをそれぞれ行なってもよい。
【０１１１】
前述の実施例においては、基地局予備選択部５４、仮測位部５６、記憶部５８、仮測位結果群抽出部６０、ばらつき算出部６２、測位基地局設定部６４、移動局位置算出部６６などはサーバ１４の有する機能であるとされたが、これに限られない。例えばこれらをいずれかの基地局１２の有する機能とすることも可能である。このようにすれば、サーバ１４を設ける必要がない。
【０１１２】
また、前述の実施例において、位置情報検出部４０および通信状態検出部４２が検出する受信強度の値は、無線部３４において受信する電波の受信強度の瞬時値であってもよいし、予め定められた複数回だけ検出された瞬時値の平均値であってもよい。
【０１１３】
前述の実施例においては、測位のための電波は移動局１０から送信され、各基地局１２により受信されるものであったが、このような態様に限られない。すなわち、移動局１０が測位情報検出部４０、通信状態検出部４２を有し、各基地局１２の無線部３４からそれぞれ送信される測位のための電波を移動局１０の無線部２４によりそれぞれ受信し、受信した電波に対し測位情報の検出と、電波の通信状態を表わす指標の検出を行なうことも可能である。
【０１１４】
また、前述の実施例においては、基地局予備選択部５４は、各基地局１２の通信状態検出部４２によって検出される通信状態を表わす指標が予め定められたしきい値を上回る基地局１２のみを選択するものとされたが、このような態様に限られない。例えば、予め設定された基地局の数が選択されるように、各基地局１２の通信状態検出部４２によって検出される通信状態を表わす指標が大きいものから所定数の基地局を選択するようにしてもよい。
【０１１５】
また、前述の実施例においては、移動局位置算出部６６は、測位基地局設定部６４により設定される測位基地局により構成される基地局組を用いて仮測位部５６により得られた仮測位結果の平均を移動局１０の位置として算出したが、このような態様に限られない。例えば、測位基地局設定部６４により設定される測位基地局により構成される基地局組を用いて仮測位部５６により得られた仮測位結果の中間値を移動局１０の位置として算出しても、同様の効果が得られる。
【０１１６】
また、前述の実施例においては、移動局測位システム８もしくは測位基地局選択システム９は基地局予備選択部５４を含んで構成され、仮測位部５６は基地局予備選択部５４によって選択された基地局を用いて移動局１０の位置を仮測位するものとされたが、このような態様に限られない。すなわち、移動局測位システム８もしくは測位基地局選択システム９は基地局予備選択部５４を含まない構成とすることも可能であり、この場合、仮測位部５６は移動局１０からの電波を受信した全ての基地局１２の受信結果などに基づいて移動局１０の位置を仮測位するなどにより、一定の効果が得られる。
【０１１７】
その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】本発明の一実施例である移動局測位システムの概要を説明する図である。
【図２】図１の移動局測位システムを構成する移動局の有する機能の概要を説明する図である。
【図３】図１の移動局測位システムを構成する基地局の有する機能の概要を説明する図である。
【図４】図１の移動局測位システムを構成するサーバの有する機能の概要を説明する図である。
【図５】移動局から送信される測位のための電波を基地局が受信した際の受信強度の大きさと、移動局と基地局との距離との関係を説明する図である。
【図６】図４における仮測位部による基地局組を用いた移動局の位置の算出を説明する図である。
【図７】基地局組と、その基地局組を用いた仮測位結果、および各基地局を特定の基地局とした場合における仮測位結果群を構成する仮測位結果を説明する図である。
【図８】図４のばらつき算出部による仮測位結果群のばらつきの算出を各基地局を特定の基地局とするごとに説明する図である。
【図９】本発明の一実施例である移動局測位システムの制御作動の概要を説明するフローチャートである。
【図１０】図９のフローチャートにおいて実行される測位基地局設定・移動局位置算出ルーチンの制御作動を説明するフローチャートである。
【図１１】図９のフローチャートにおいて実行される測位基地局設定・移動局位置算出ルーチンの制御作動の別の例を説明するフローチャートであって図１０に対応する図である。
【図１２】図４のばらつき算出部による仮測位結果群のばらつきの算出の別の例を説明する図である。
【図１３】図４のばらつき算出部による仮測位結果群のばらつきの算出のさらに別の例を説明する図である。
【符号の説明】
【０１１９】
８：移動局測位システム
９：測位基地局選択システム
１０：移動局
１２：基地局
５４：基地局予備選択部
５６：仮測位部
６０：仮測位結果群抽出部
６２：ばらつき算出部
６４：測位基地局設定部
６６：移動局位置算出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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