(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターゲットから所定の信号を受信した受信時刻を計測する複数の受信局から、計測した受信時刻を受信する受信部と、
前記複数の受信局により計測された受信時刻をグループ化するグループ化部と、
前記グループ化によって得られたグループに含まれる受信時刻に対して算出した受信時刻差についての異なるグループ間の相関に基づいて、前記ターゲットの測位に用いるグループを決定する決定部と、
前記決定されたグループに含まれる受信時刻に対して算出した受信時刻差に基づいて、前記ターゲットの位置を測位する測位部と、を備える、
ことを特徴とする中央局。
【請求項２】
前記グループ化部は、前記複数の受信局のそれぞれによって計測された受信時刻が所定の時間窓に含まれる場合、前記所定の時間窓に含まれる複数の受信時刻をグループ化する、
請求項１に記載の中央局。
【請求項３】
前記所定の時間窓は、前記複数の受信局間の距離のうちの最大値に応じて決定されたサイズを有する、
請求項２に記載の中央局。
【請求項４】
前記複数の受信局は、前記所定の信号の受信レベルを計測し、計測した受信レベルを前記中央局に送信し、
前記受信部は、前記複数の受信局により計測された受信時刻および受信レベルを、該受信時刻および受信レベルを計測した受信局の識別子と関連付けて保持し、
前記グループ化部は、前記複数の受信局により計測された受信時刻および受信レベルをグループ化し、
前記決定部は、前記受信時刻差についての異なるグループ間の相関の代わりに、または、該相関と共に、前記グループ化によって得られたグループに含まれる受信局ごとの受信レベルについての異なるグループ間の相関に基づいて、前記ターゲットの測位に用いるグループを決定する、
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の中央局。
【請求項５】
前記決定部は、前記受信時刻差についての異なるグループ間の相関の代わりに、または、該相関と共に、前記グループ化によって得られたグループに含まれる受信時刻を計測した受信局を受信時刻順に並べたときの順序についての異なるグループ間の相関に基づいて、前記ターゲットの測位に用いるグループを決定する、
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の中央局。
【請求項６】
前記決定部は、所定の期間の間に前記複数の受信局により計測された受信時刻または受信時刻と受信レベルをグループ化して得られた３以上のグループのうちの、受信時刻差、受信レベルおよび計測順序の少なくともいずれかについての他のグループとの相関が最も強いグループを高品質グループとして選択し、前記所定の期間の経過後に前記複数の受信局によって計測された受信時刻をグループ化して得られたグループと前記高品質グループとの相関に基づいて、前記得られたグループを前記ターゲットの測位に用いるか否かを決定する、
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の中央局。
【請求項７】
複数の受信局と中央局とを備えた測位システムであって、
前記複数の受信局は、ターゲットから所定の信号を受信した受信時刻を計測し、計測した受信時刻を前記中央局に送信し、
前記中央局は、前記複数の受信局により計測された受信時刻をグループ化するグループ化部と、
前記グループ化によって得られたグループに含まれる受信時刻に対して算出した受信時刻差についての異なるグループ間の相関に基づいて、前記ターゲットの測位に用いるグループを決定する決定部と、
前記決定されたグループに含まれる受信時刻に対して算出した受信時刻差に基づいて、前記ターゲットの位置を測位する測位部と、を有する、
ことを特徴とする測位システム。
【請求項８】
中央局が、ターゲットから所定の信号を受信した受信時刻を計測する複数の受信局から、計測した受信時刻を受信するステップと、
前記複数の受信局により計測された受信時刻をグループ化するステップと、
前記グループ化によって得られたグループに含まれる受信時刻に対して算出した受信時刻差についての異なるグループ間の相関に基づいて、前記ターゲットの測位に用いるグループを決定するステップと、
前記決定されたグループに含まれる受信時刻に対して算出した受信時刻差に基づいて、前記ターゲットの位置を測位するステップと、を含む、
ことを特徴とする測位方法。
【請求項９】
前記中央局は、前記複数の受信局のそれぞれによって計測された受信時刻が所定の時間窓に含まれる場合、前記所定の時間窓に含まれる複数の受信時刻をグループ化する、
請求項８に記載の測位方法。
【請求項１０】
ターゲットから所定の信号を受信した受信時刻を計測する複数の受信局から、計測した受信時刻を受信する処理と、
前記複数の受信局により計測された受信時刻をグループ化する処理と、
前記グループ化によって得られたグループに含まれる受信時刻に対して算出した受信時刻差についての異なるグループ間の相関に基づいて、前記ターゲットの測位に用いるグループを決定する処理と、
前記決定されたグループに含まれる受信時刻に対して算出した受信時刻差に基づいて、前記ターゲットの位置を測位する処理と、を中央局に設けられたコンピュータに実行させる、
ことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中央局、測位システム、測位方法、および、プログラムに関し、特に、マルチラテレーション(ＭＬＡＴ：Multilateration)に基づいてターゲットの測位を行う中央局、測位システム、測位方法、および、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
マルチラテレーション(ＭＬＡＴ：Multilateration)とは、位置が既知である複数の受信局を用いてターゲット（例えば、移動体）が発信する信号を受信し、各受信局における受信時刻を用いて、ターゲットの位置を測位することをいう（特許文献１）。特に、航空管制の分野では、既存の航空監視レーダである二次監視レーダ（ＳＳＲ：Secondary Surveillance Radar）システムを利用したＭＬＡＴが知られている（非特許文献１）。
【０００３】
ＳＳＲシステムが規定の質問信号を送信すると、ＳＳＲに対応したトランスポンダを有する航空機（ターゲットに相当する）は応答信号を発する。したがって、ＭＬＡＴシステムの近隣にＳＳＲシステムが存在する場合、航空機が発する応答信号により、パッシブ型ＭＬＡＴが実現される。一方、ＳＳＲシステムの応答信号に相当するフォーマットによる信号（スキッタ信号、拡張スキッタ信号と呼ばれる）を、トランスポンダが自動的に発する場合がある。この場合、トランスポンダが自動的に発する信号を利用して、パッシブ型ＭＬＡＴが実現される（非特許文献１）。
【０００４】
関連技術として、非特許文献２には、ある一定期間における受信時刻の集合を、所定のコスト関数に基づいて導出した最適な時間窓によって、グルーピングすることにより、受信時刻差（ＴＤＯＡ：Time Difference of Arrival）の品質を改善する方法が開示されている。
【０００５】
また、非特許文献３には、タイムスタンプ機能に関する受信局間の誤差の相関を考慮して、ＴＤＯＡの精度を改善する方式が開示されている。
【０００６】
さらに、非特許文献４には、グルーピングされる受信局のうち、受信品質の良い受信局だけを使用することでＴＤＯＡの品質を高める方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２０１３／１２１７０９号
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】M. L. Wood, "Multilateration system development history and performance at Dallas/Ft. Worth Airport," Digital Avionics Systems Conference, 2000, Proceedings, DASC.The 19th (Volume: 1), pages 2E1/1 - 2E1/8 vol.1.
【非特許文献２】Yu Lu,  Changzhong Liu,  Zhengning Wang, Zili Xu, "TOA association based on an improved fuzzy clustering method in MLAT for A-SMGCS," Fuzzy Systems and Knowledge Discovery (FSKD), 2011 Eighth International Conference on,  Volume:1, pages 554 - 558.
【非特許文献３】Woo Chan Kim,  Taek Lyul Song, Musicki, D., "Mobile emitter geolocation and tracking using correlated time difference of arrival measurements," Information Fusion (FUSION), 2012 15th International Conference on, pages 700 - 706.
【非特許文献４】Pi-Chun Chen, "A non-line-of-sight error mitigation algorithm in location estimation," Wireless Communications and Networking Conference, 1999, WCNC, 1999 IEEE, pages 316 - 320 vol.1.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記特許文献および非特許文献の全開示内容は、本書に引用をもって繰り込み記載されているものとする。以下の分析は、本発明者によってなされたものである。
【００１０】
二次監視レーダ（ＳＳＲ：Secondary Surveillance Radar）システムにおいては、トランスポンダが自発的に送信する信号以外に、ＳＳＲシステムによってトランスポンダが送信を喚起される信号として、モードＳ、モードＡ／Ｃなどの種類がある。モードＳでは、ターゲットとなる移動体に対して個別に質問を行うことができるため、特定のターゲットのみに応答信号を出力させることができる。一方、モードＡ／Ｃでは、すべてのターゲットを対象とする共通のAll Call質問しかできないため、１つのモードＡ／Ｃの質問に対して、複数のターゲットから応答信号が送信される。
【００１１】
ＳＳＲシステムでは、ビーム幅が２〜３度程度の強い指向性を有するアンテナが使用されるため、１つの質問によって応答信号を喚起されるターゲット数はある程度限定することができる。しかしながら、４００Ｈｚ程度の高頻度で質問が送信され、応答信号数は質問の頻度に従って増大する。また、通常、マルチラテレーション(ＭＬＡＴ：Multilateration)システムの受信局として、無指向性アンテナが用いられる。したがって、周囲に多数のＳＳＲシステムが存在する場合、ＭＬＡＴシステムの受信局は、それらのすべてのＳＳＲシステムによって喚起された大量の応答信号を受信する可能性がある。
【００１２】
通常、ＭＬＡＴシステムは、４局以上の受信局を備えている。各受信局は、受信した応答信号の受信時刻を中央局に送信する。中央局は、受信局間の受信時刻差（ＴＤＯＡ：Time Difference of Arrival）を利用したＭＬＡＴアルゴリズムを用いて、ターゲットの位置測位を行う。ＭＬＡＴアルゴリズムでは、各受信局から伝送される受信時刻などの応答信号の情報をもとに、ＳＳＲシステムの質問信号に対して同一のターゲットが同一の時刻に送信した応答信号を利用する。そのため、ＭＬＡＴアルゴリズムでは、各受信局で受信した応答信号の受信時刻を紐付けするグルーピングという機能が必要とされる。以下では、グルーピングによって紐付けされた受信時刻の組を「グループ」という。
【００１３】
ＳＳＲシステムでは、応答信号からターゲット（例えば、航空機などの移動体）を区別することが可能である。しかしながら、上記のように、各受信局で短時間に大量の応答信号が受信された場合、異なる質問信号に対する応答信号をグルーピングしてしまうおそれがある。また、マルチパスが発生した場合、遅延波をグルーピングしてしまう可能性も高まる。これにより、ＭＬＡＴアルゴリズムにより測位される位置に誤差が生じ、測位そのものが不可能になるおそれもある。
【００１４】
なお、非特許文献２に記載された方法によると、マルチパスが起きた場合に、受信時刻の変動に対応することができない。
【００１５】
また、非特許文献３の方式によると、各受信局にて遅延時間の異なるマルチパスが受信されるような場合の受信局間の誤差の相関を考慮することが難しいという問題がある。
【００１６】
さらに、非特許文献４に記載された方法には、次の問題がある。すなわち、移動体である多数のターゲットと受信局間の距離と、受信信号レベルの関係を一意に決定することは困難である。また、二次監視レーダ（ＳＳＲ：Secondary Surveillance Radar）システムにおいて、ターゲットが応答信号を送信する送信電力は数種類規定されている。すなわち、ターゲットがどの電力値で送信しているかを、受信信号のみから判別することは困難である。さらに、送信電力には、ある程度の誤差が存在する。これらを考慮すると、多数の移動体の位置を測位するような環境において、非特許文献４に記載された方法を適用することは難しい。
【００１７】
そこで、マルチラテレーションシステムにおいて、受信時刻のグループを適切に選択して高精度な測位を可能とすることが課題となる。本発明の目的は、かかる課題解決に寄与する中央局、測位システム、測位方法、およびプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の第１の態様に係る中央局は、ターゲットから所定の信号を受信した受信時刻を計測する複数の受信局から、計測した受信時刻を受信する受信部と、前記複数の受信局により計測された受信時刻をグループ化するグループ化部と、前記グループ化によって得られたグループに含まれる受信時刻に対して算出した受信時刻差についての異なるグループ間の相関に基づいて、前記ターゲットの測位に用いるグループを決定する決定部と、前記決定されたグループに含まれる受信時刻に対して算出した受信時刻差に基づいて、前記ターゲットの位置を測位する測位部と、を備えている。
【００１９】
本発明の第２の態様に係る測位システムは、複数の受信局と中央局とを備えた測位システムである。前記複数の受信局は、ターゲットから所定の信号を受信した受信時刻を計測し、計測した受信時刻を前記中央局に送信し、前記中央局は、前記複数の受信局により計測された受信時刻をグループ化するグループ化部と、前記グループ化によって得られたグループに含まれる受信時刻に対して算出した受信時刻差についての異なるグループ間の相関に基づいて、前記ターゲットの測位に用いるグループを決定する決定部と、前記決定されたグループに含まれる受信時刻に対して算出した受信時刻差に基づいて、前記ターゲットの位置を測位する測位部と、を有する。
【００２０】
本発明の第３の態様に係る測位方法は、中央局が、ターゲットから所定の信号を受信した受信時刻を計測する複数の受信局から、計測した受信時刻を受信するステップと、前記複数の受信局により計測された受信時刻をグループ化するステップと、前記グループ化によって得られたグループに含まれる受信時刻に対して算出した受信時刻差についての異なるグループ間の相関に基づいて、前記ターゲットの測位に用いるグループを決定するステップと、前記決定されたグループに含まれる受信時刻に対して算出した受信時刻差に基づいて、前記ターゲットの位置を測位するステップと、を含む。
【００２１】
本発明の第４の態様に係るプログラムは、ターゲットから所定の信号を受信した受信時刻を計測する複数の受信局から、計測した受信時刻を受信する処理と、前記複数の受信局により計測された受信時刻をグループ化する処理と、前記グループ化によって得られたグループに含まれる受信時刻に対して算出した受信時刻差についての異なるグループ間の相関に基づいて、前記ターゲットの測位に用いるグループを決定する処理と、前記決定されたグループに含まれる受信時刻に対して算出した受信時刻差に基づいて、前記ターゲットの位置を測位する処理と、を中央局に設けられたコンピュータに実行させる。なお、プログラムは、非一時的なコンピュータ可読記録媒体（non-transitory computer-readable storage medium）に記録されたプログラム製品として提供することもできる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る測位システム、中央局、測位方法、および、プログラムによると、マルチラテレーションシステムにおいて、受信時刻のグループを適切に選択して高精度な測位を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】一実施形態に係る測位システムの構成を例示する図である。
【図２】一実施形態に係る測位システムにおける中央局の構成を例示するブロック図である。
【図３】第１の実施形態における移動体の構成を例示するブロック図である。
【図４】第１の実施形態における受信局の構成を例示するブロック図である。
【図５】第１の実施形態における中央局の構成を例示するブロック図である。
【図６】第１の実施形態に係る測位システムの動作を例示するシーケンス図である。
【図７】第１の実施形態における中央局に設けられた受信部の構成を例示するブロック図である。
【図８】第１の実施形態における中央局に設けられたＴＤＯＡ選択部の構成を例示するブロック図である。
【図９】第１の実施形態における中央局に設けられたグループ化部の動作について説明するための図である。
【図１０】第１の実施形態におけるＴＤＯＡを例示する図である。
【図１１】第１の実施形態における中央局に設けられたＴＤＯＡ決定部の動作について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
はじめに、一実施形態の概要について説明する。なお、この概要に付記する図面参照符号は、専ら理解を助けるための例示であり、本発明を図示の態様に限定することを意図するものではない。
【００２５】
マルチラテレーション（ＭＬＡＴ：Maltilateration）システムは、ターゲット（例えば、移動体）が発信する信号を、位置が既知である複数の受信局で受信し、各受信局における受信時刻を用いて、ターゲットの位置を測位するシステムである。本発明の一実施形態では、ＭＬＡＴアルゴリズムで利用する受信時刻差（ＴＤＯＡ：Time Difference of Arrival）を算出するための受信時刻のグループを、各受信局における受信時刻差、受信レベル、または、受信時刻の順序の時間相関を利用して決定する方法を提供する。
【００２６】
図１は、一実施形態の測位システムの構成を例示する図である。図１を参照すると、測位システムは、複数の受信局２０−１〜２０−４と中央局３０とを備えている。複数の受信局２０−１〜２０−４は、ターゲット（移動体１０）から所定の信号を受信した受信時刻を計測し、計測した受信時刻を中央局３０に送信する。
【００２７】
図２は、一実施形態の測位システム（図１）における中央局３０の構成を例示するブロック図である。図２を参照すると、中央局３０は、受信部６０、グループ化部６１、決定部６２、および、測位部６３を備えている。
【００２８】
受信部６０は、ターゲット（移動体１０）から所定の信号を受信した受信時刻を計測する複数の受信局２０−１〜２０−４から、計測した受信時刻を受信する。受信部６０は、複数の受信局２０−１〜２０−４により計測された受信時刻を、該受信時刻を計測した受信局の識別子（受信局ＩＤ（Identifier））と関連付けて保持する。グループ化部６１は、複数の受信局２０−１〜２０−４により計測された受信時刻をグループ化する。決定部６２は、グループ化によって得られたグループに含まれる受信時刻に対して算出した受信時刻差についての異なるグループ間の相関に基づいて、ターゲットの測位に用いるグループを決定する。測位部６３は、決定されたグループに含まれる受信時刻に対して算出した受信時刻差に基づいて、ターゲットの位置を測位する。
【００２９】
なお、複数の受信局２０−１〜２０−４は、上記所定の信号の受信レベルを計測し、計測した受信レベルを中央局３０に送信するようにしてもよい。このとき、受信部６０は、複数の受信局２０−１〜２０−４により計測された受信時刻および受信レベルを、当該受信時刻および受信レベルを計測した受信局の識別子と関連付けて保持する。また、グループ化部６１は複数の受信局２０−１〜２０−４により計測された受信時刻および受信レベルをグループ化する。さらに、決定部６２は、受信時刻差についての異なるグループ間の相関の代わりに、または、当該相関と共に、グループ化によって得られたグループに含まれる受信局ごとの受信レベルについての異なるグループ間の相関に基づいて、ターゲットの測位に用いるグループを決定するようにしてもよい。
【００３０】
さらに、決定部６２は、受信時刻差についての異なるグループ間の相関の代わりに、または、当該相関と共に、グループ化によって得られたグループに含まれる受信時刻を計測した受信局を受信時刻順に並べたときの順序についての異なるグループ間の相関に基づいて、ターゲットの測位に用いるグループを決定するようにしてもよい。
【００３１】
かかる測位システムによると、マルチラテレーションシステムにおいて、受信時刻のグループを適切に選択して高精度な測位を行うことが可能となる。その理由は、受信時刻差、受信レベル、または、受信局の順序に関する相関を用いることにより、品質の高い受信時刻差（ＴＤＯＡ）に相当する受信時刻のグループを選択することができ、ＭＬＡＴアルゴリズムにおいて、品質の高いＴＤＯＡを用いて高精度な測位が実現されるからである。
【００３２】
＜実施形態１＞
次に、第１の実施形態に係る測位システムについて、図面を参照して説明する。本実施形態では、一例として、測位システムがマルチラテレーション(ＭＬＡＴ：Multilateration)システムである場合について説明する。ここでは、ＭＬＡＴシステムとして、航空管制の分野で使用される航空監視レーダであるＳＳＲ（ＳＳＲ：Secondary Surveillance Radar：二次監視レーダ）システムを想定する。ただし、本発明の適用対象は、航空管制の分野やＳＳＲシステムに限定されない。
【００３３】
図１は、本実施形態に係る測位システム全体の構成を例示する図である。図１を参照すると、測位システムは、複数の受信局２０−１〜２０−４と、中央局３０を備えている。
【００３４】
移動体１０は、測位の対象（ターゲット）となる装置である。受信局２０−１〜２０−４は、移動体１０からの信号を受信し、受信時刻などの受信信号に関する情報を出力する。なお、受信局２０−１〜２０−４のそれぞれの位置は既知であるものとする。中央局３０は、受信局２０−１〜２０−４から情報を取得し、測位計算を実施する。
【００３５】
図１では、１つの移動体１０を記載しているが、複数の移動体１０が存在してもよい。また、図１では、４つの受信局２０−１〜２０−４を示しているが、ＭＬＡＴ計算が可能な受信局数以上であればよく、４つ以上の受信局が存在してもよい。さらに、図１では、１つの中央局３０のみを記載しているが、複数の中央局３０が存在してもよい。
【００３６】
図３は、本実施形態における移動体１０の構成を例示するブロック図である。図３を参照すると、移動体１０は、アンテナ１１とトランスポンダ１２を備えている。
【００３７】
アンテナ１１は、電波の取り込みと出力を行う。トランスポンダ１２は、アンテナ１１から入力された質問信号である電波を受信してデコードし、デコード結果に応じて応答信号を生成し、電波信号としてアンテナ１１に出力する。
【００３８】
図４は、本実施形態における受信局２０の構成を例示するブロック図である。図４を参照すると、受信局２０は、アンテナ２１、ＲＦ信号処理部２２、時刻カウンタ２３、受信データ処理部２４、タイムスタンプ部２５、メッセージ作成部２６、および、メッセージ送信部２７を備えている。
【００３９】
アンテナ２１は、移動体１０が出力する応答信号に相当する電波信号を取り込み、ＲＦ信号処理部２２に出力する。ＲＦ信号処理部２２は、アンテナ２１から入力される電波信号から振幅情報、位相情報等の信号情報を取り出す等のＲＦ処理を行う。時刻カウンタ２３は、他の受信局や中央局３０など他の構成との間で時刻を一致させるために、ＧＰＳ（Global Positioning System）等を利用して受信局２０内のシステム時刻を生成する。受信データ処理部２４は、ＲＦ信号処理部２２から入力される信号情報から質問信号のデータのデコードを行う。タイムスタンプ部２５は、ＲＦ信号処理部２２から入力される信号情報から応答信号の受信時刻を決定する。メッセージ作成部２６は、受信データ処理部２４、タイムスタンプ部２５から入力されるデータを伝送するために、規定インターフェースによるフォーマットに従ってデータを加工する。メッセージ伝送部２７は、メッセージ作成部２６から入力される加工データを規定インターフェースに従って中央局３０に伝送する。
【００４０】
図５は、本実施形態における中央局３０の構成を例示するブロック図である。図５を参照すると、中央局３０は、受信部３１、ＴＤＯＡ選択部３２、および、ＭＬＡＴ測位部３３を備えている。
【００４１】
受信部３１は、受信局２０−１〜２０−４からのメッセージを受信し、必要に応じてデータの並べ替え、データの削除などのフィルタリングを実施し、ＴＤＯＡ選択部３２にデータを出力する。ＴＤＯＡ選択部３２は、受信部３１から入力されるデータを、特定のターゲットが同一の時刻に出力したと推測される応答信号ごとに各受信局からのデータの紐付け（グルーピング）を実施し、ＭＬＡＴ測位部３３にデータを出力する。ここでは、グルーピングによって紐付けされた受信時刻の組みを「グループ」という。ＭＬＡＴ測位部３３は、ＴＤＯＡ選択部３２から入力されるグループを利用してＭＬＡＴ計算を実施し、ターゲットの測位結果を出力する。
【００４２】
次に、本実施形態の測位システム（図１〜図５）の動作について、図面を参照して説明する。図６は、本実施形態に係る測位システムの動作を例示するシーケンス図である。まず、図６を参照して、本実施形態の測位システム全体の動作例について説明する。
【００４３】
図６を参照すると、移動体１０は自発的または本実施形態の測位システムとは別のＳＳＲシステムからの質問信号に応答するように応答信号を電波として送信する（ステップＳ１）。受信局２０−１〜２０−４は、移動体１０から送信され、空間を伝搬した電波を受信する。受信局２０−１〜２０−４は、到着した電波信号である応答信号を受信処理する（ステップＳ２）。受信局２０−１〜２０−４は、例えばＬＡＮ（Local Area Network）などの通信媒体により、中央局３０へ処理データを送信する（ステップＳ３）。すると、中央局３０は、受信局２０−１〜２０−４からのデータを受信する（ステップＳ４）。次に、中央局３０は、受信処理を施し（ステップＳ５）、グルーピングに基づくＴＤＯＡの選択処理（ステップＳ６）と、ＭＬＡＴ計算（ステップＳ７）を実施する。これにより、中央局３０は、ターゲットである移動体１０の位置を測位する。移動体１０が次の応答信号（ステップＳ８）を送出すると、測位システムは、同様に、ステップＳ２〜Ｓ７の処理を繰り返す。
【００４４】
図７は、図５に示した中央局３０に設けられた受信部３１の詳細な構成を例示するブロック図である。図７を参照すると、受信部３１は、バッファ４１、ターゲットＩＤ区別部４２、データ種類区別部４３、および、メモリ４４を備えている。
【００４５】
バッファ４１は、受信局２０−１〜２０−４からのデータを受信してバッファ（一時蓄積）する。ターゲットＩＤ区別部４２は、バッファ４１に蓄積されたデータに対して、ターゲットＩＤでデータを区別する。データ種類区別部４３は、ターゲットＩＤで区別されたデータを、さらにデータ種類（例えば、モードＳ、モードＡ／Ｃなど）によって区別する。メモリ４４は、ターゲットＩＤ、データ種類ごとに区別しつつ、受信局ＩＤごとに応答信号の受信時刻を保持する。メモリ４４は、保持した情報をＴＤＯＡ選択部３２に出力する。
【００４６】
このように、受信部３１は、ターゲットＩＤおよびデータ種類によるふるい分けの機能を有する。ただし、最終的にメモリ４４に保存したいデータは、特定の応答信号に対する各受信局での受信時刻と受信局ＩＤとが紐付けされたデータである。次段のＴＤＯＡ選択部３２におけるグルーピング処理では、特定された応答信号の各受信局における受信時刻と受信局ＩＤのみが使用される。
【００４７】
本実施形態では、グルーピングを行う前に、各受信局からのデータのうち、データを出力したターゲットとデータ種類が特定されている必要がある。したがって、複数のターゲットとデータ種類が存在し、受信信号のみに基づいてターゲットとデータ種類を判別できない場合、本実施形態の方式を適用することはできない。ただし、ＳＳＲシステムにおいては、応答信号のデコードが正常であれば、通常は、データを出力したターゲットとデータ種類が特定できるため、本実施形態の方式を問題なく適用することができる。また、信号状態によりデコードがうまくいっていないと判断された応答信号データについては、グルーピング機能に入力する前に除外するようにしてもよい。
【００４８】
図８は、図５に示した中央局３０に設けられたＴＤＯＡ選択部３２の詳細な構成を例示するブロック図である。図８を参照すると、ＴＤＯＡ選択部３２は、グループ化部５１とＴＤＯＡ決定部５２を備えている。
【００４９】
図７に示した受信部３１によると、応答信号に対するターゲットとデータ種類が特定され、各受信局の受信時刻とＩＤとの関係が生成される。しかし、各受信時刻が同一のターゲットによって送信された同一の応答信号に対する受信時刻であるか否かは依然として不明である。そこで、グループ化部５１は、受信局間の距離に応じて決まる受信時刻差（ＴＤＯＡ：Time Difference of Arrival）に対して、時間窓を適用する。ところで、ＴＤＯＡの最大値は、全受信局２０−１〜２０−４における受信局間距離の最大値に相当する距離を、電波が伝搬する時間以下である。本実施形態では、かかる事実に基づいて、適切なサイズの時間窓を設定する。
【００５０】
図９は、時間窓について説明するための図である。グループ化部５１は、時間窓によりフィルタリングしたグループをＴＤＯＡ決定部５２に出力する。図９の点線は、２つの時間窓Ｗ１、Ｗ２を示す。
【００５１】
図９を参照すると、受信局２０−１〜２０−４のうちの、受信局２０−２による受信時刻が最も早く、受信局２０−３による受信時刻が最も遅い。最も早い受信時刻に時間窓Ｗ１の左端を合わせたときに、時間窓Ｗ１のグループは、４つの受信局２０−１〜２０−４からの応答信号がいずれも時間窓Ｗ１に入っている。このとき、グループ化部５１は、時間窓Ｗ１内のすべてのデータを使用可能なデータとしてＴＤＯＡ決定部５２に送信する。一方、時間窓Ｗ２では、受信局２０−３のデータが時間窓Ｗ２の外にはみ出している。このとき、グループ化部５１は、受信局２０−１〜２０−４のデータを使用できないものとし、ＴＤＯＡ決定部５２に送信することなく除去する。
【００５２】
図１０は、ＴＤＯＡの時間相関を例示する図である。図１０に示すように、特定のターゲットからの受信信号のＴＤＯＡは、短期間内（図１０に示す期間TH_init_time）であれば、ほとんど変動しない。ＴＤＯＡ決定部５２は、かかる事実に基づいて、以下に詳述する動作を行う。ここで、短期間というときの期間の長さは、ターゲットの状況に応じて変動しうるものの、ＳＳＲシステムにおいては、数ミリ秒ないし数秒以内のデータであれば、ＴＤＯＡが時間相関を有する可能性が高いものと考えられる。
【００５３】
ＴＤＯＡ決定部５２が各受信局組み合わせ(i,j)に対するＴＤＯＡを決定する動作は、初期フェーズと定常フェーズに分けられる。図１１は、ＴＤＯＡ決定部５２の動作を例示するフロー図である。初期フェーズとは、設定された期間TH_init_timeに入力された複数のグループを利用して、ＴＤＯＡを決定するフェーズである。ＴＤＯＡ決定部５２は、初期フェーズでは、入力されるグループの指標データを計算しながら、ＴＤＯＡを決定するためのデータを集める。なお、初期フェーズでは、ＴＤＯＡ決定部５２が期間TH_init_timeに相当する期間中のデータを集めた後、ＴＤＯＡを決定する方法も考えられる。ただし、ここでは、一例として、ＴＤＯＡ決定部５２が、データを収集しつつ逐次的にＴＤＯＡを計算する動作について説明する。
【００５４】
ＴＤＯＡ決定部５２は、以下の式（１）により各受信局間のＴＤＯＡを比較する。
【００５５】
|TDOA(i, j, t) - TDOA_c_n(i, j)| =< TH_tdoa_diff      式（１）
【００５６】
式（１）において、TDOA(i, j, t)はグループのサンプル番号tにおける受信局i, jの各組み合わせのＴＤＯＡの測定値を表す。また、TDOA_c_n(i, j)は受信局i, jの各組み合わせについて求めた高品質ＴＤＯＡの候補を示す。なお、添字nは候補の番号を表す。さらに、TH_tdoa_diffはグループ間のＴＤＯＡの差に対する閾値を表す。式（１）の左辺の絶対値が小さいほど、グループ間に強い相関があるものとみなす。
【００５７】
比較するグループの順番は、特に制限されない。ここでは、一例として、時刻の早いデータから順番に比較するものとする。すなわち、サンプル番号tはＴＤＯＡ選択部３２への入力時刻の早い順とする。
【００５８】
ＴＤＯＡ決定部５２は、期間TH_init_time内のグループのうち、式（２）のように最も時刻の早いグループについて算出したデータTDOA(i, j, 0)を初期候補値とする。
【００５９】
TDOA_c_1(i, j) = TDOA(i, j, 0)      式（２）
【００６０】
次に、ＴＤＯＡ決定部５２は、t = 1のグループに対して、式（１）により比較を行う。
【００６１】
|TDOA(i, j, 1) - TDOA_c_1(i, j)| =< TH_tdoa_diff      式（３）
【００６２】
ＴＤＯＡ決定部５２は、式（３）が満たされた場合、ＴＤＯＡの候補TDOA_c_1(i, j)に対するグループの個数としてカウントする。一方、ＴＤＯＡ決定部５２は、式（３）が満たされない場合、TDOA(i, j, 1)をＴＤＯＡの別の候補としてTDOA_c_2(i, j)に設定し、以降のグループに対しては、TDOA_c_1(i, j)とTDOA_c_2(i, j)の双方について式（１）の比較を行う。ここで、ＴＤＯＡ決定部５２は、TDOA_c_2(i, j)について、以下の式（４）を用いて比較を行う。
【００６３】
|TDOA(i, j, t) - TDOA_c_2(i, j)| =< TH_tdoa_diff      式（４）
【００６４】
ＴＤＯＡ決定部５２は、TDOA_c_1(i, j)に基づく比較（式（３））と、TDOA_c_2(i, j)に基づく比較（式（４））の両方が満たされた場合、両方の候補に対してグループの個数をカウントする。
【００６５】
ＴＤＯＡ決定部５２は、以上の比較を全受信局の組み合わせi, jに対して、同様のフローに基づいて独立に実施する。ＴＤＯＡ決定部５２は、期間TH_init_time内の全グループを比較した後、グループの個数が最多の候補TDOA_c_n(i, j)を最も品質の高い高品質ＴＤＯＡを有するグループ（高品質グループ）として決定し、ＴＤＯＡ候補グループの中の最も新しいデータを高品質ＴＤＯＡ(以下、TDOA_hq(i, j)と表す。)とする。なお、ＴＤＯＡ決定部５２は、ＴＤＯＡ候補グループの中のグループ間の相関が非常に強い場合は、平均値を高品質ＴＤＯＡとしてもよい。
【００６６】
ＴＤＯＡ決定部５２は、定常フェーズでは、初期フェーズで決定した高品質ＴＤＯＡ TDOA_hq(i, j)を利用して、次の式（５）の比較を行う。
【００６７】
|TDOA(i, j, t) - TDOA_hq(i, j)| =< TH_tdoa_diff      式（５）
【００６８】
式（５）において、ＴＤＯＡ TDOA(i, j, t)は定常フェーズに新しく受信したグループについて算出したＴＤＯＡを表す。式（５）が満たされた場合、ＴＤＯＡ決定部５２は、高品質ＴＤＯＡを次式（６）によって更新する。
【００６９】
TDOA_hq(i, j) = TDOA(i, j, t)      式（６）
【００７０】
一方、式（５）が満たされない場合、ＴＤＯＡ決定部５２はＴＤＯＡ TDOA(i, j, t)を棄却し、現状のTDOA_hq(i, j)をそのまま保持する。
【００７１】
ＴＤＯＡ決定部５２は、図１１に示すようにＴＤＯＡ TDOA(i, j, t)のサンプル時刻と高品質ＴＤＯＡ TDOA_hq(i, j)の生成時刻を記憶しておく。ＴＤＯＡ決定部５２は、２つの時刻差が期間TH_time_diff以上になった場合、受信局組み合わせ(i, j)については初期フェーズに戻り、高品質ＴＤＯＡ TDOA_hq(i, j)をクリアし、新しく受信したデータのＴＤＯＡ TDOA(i, j, t)に対して、初期フェーズの動作を行う。なぜなら、時刻差が大きくなると、高品質ＴＤＯＡ TDOA_hq(i, j)と新しいデータTDOA(i, j, t)との相関が小さくなり、高品質ＴＤＯＡ TDOA_hq(i, j)の妥当性が失われるからである。ここで、期間TH_time_diffは、ＴＤＯＡの時間相関性に関する閾値を表す。
【００７２】
ＴＤＯＡ決定部５２は、新しいグループを受信し、各受信局組み合わせ(i,j)に対するTDOA_hq(i, j)を更新後、その時点において存在するTDOA_hq(i, j)を構成する受信局数がTH_tdoa_rec以上のとき、TDOA_hq(i, j)をＭＬＡＴ測位部に送信し、ＭＬＡＴ計算を実行させる。ここで、TH_tdoa_recは、ＭＬＡＴ計算が成立するための最小受信局数に対する閾値を表す。
【００７３】
本実施形態の測位システムによると、ＴＤＯＡの品質が高くなる。その理由は、相関があると考えられる一定時間内の複数のグループに対して、高頻度のデータに基づいてＴＤＯＡを決定することから、統計的な効果により、品質の高いＴＤＯＡが選択される可能性が高まるからである。
【００７４】
また、本実施形態の測位システムによると、ＭＬＡＴ計算処理の負荷が軽減される。その理由は、ＭＬＡＴ計算に入力する前にグループに対しフィルタリングを施すからである。
【００７５】
さらに、本実施形態の測位システムによると、マルチパスによる影響を低減することができる。その理由は、相関があると考えられる一定時間内の複数のグループのサンプルに対して、高頻度のデータに基づいてＴＤＯＡを決定することから、統計的な効果により、品質の高いＴＤＯＡが選択される可能性が高まるからである。
【００７６】
また、本実施形態の測位システムによると、ＭＬＡＴ計算の精度が向上する。その理由は、品質の高いＴＤＯＡが選択される可能性が高いからである。
【００７７】
＜第１の実施形態の変形例＞
第１の実施形態の測位システムでは、一定期間内に取得した複数のグループの最頻値としたが、平均値または中央値を用いることも可能である。
【００７８】
また、第１の実施形態の測位システムでは、初期フェーズにおいて観測時間内のデータをすべて受信した後に高品質ＴＤＯＡを決定している。この代わりに、高品質ＴＤＯＡを決定する条件として、グループ間の相関の高いグループが２回以上連続で到来する等の条件を採用してもよい。かかる条件に基づいて高品質ＴＤＯＡを決定することにより、初期フェーズの時間を短縮することが可能となる。
【００７９】
さらに、第１の実施形態の測位システムでは、グループ間の相関を調べる際、サンプル値間の差を検討する方法を採用した。ただし、複数のＴＤＯＡが存在し、かつ、ＴＤＯＡを構成する受信局が一致している場合には、相関係数を利用することもできる。
【００８０】
また、第１の実施形態の測位システムでは、ＴＤＯＡのみを考慮したが、応答信号の受信局への到着順序、受信レベル、または、ＴＤＯＡ、到着順序および受信レベルのうちの少なくとも２つ以上の組み合わせの相関を考慮することもできる。特に、受信レベルが距離に依存すると考えられる場合、受信レベルのレベル順と受信局への到着順序の相関のみを参照することで、ＴＤＯＡの品質を高めることが可能となる。
【００８１】
＜実施形態２＞
次に、第２の実施形態に係る測位システムについて説明する。第１の実施形態の測位システムでは、指標データとして受信時刻差（ＴＤＯＡ：Time Difference of Arrival）の相関を考慮した。本実施形態の測位システムでは、ＴＤＯＡの代わりに、または、ＴＤＯＡと共に、各受信局における受信レベルや応答信号の到着順を考慮する。
【００８２】
本実施形態の測位システムにおいても、初期フェーズで高品質ＴＤＯＡを決定し、定常フェーズでＴＤＯＡを更新するフローとＭＬＡＴ測位部３３へのＴＤＯＡデータを送信するタイミングについては、第１の実施形態の測位システムと同様である。なお、本実施複数の受信局２０−１〜２０−４は、移動体１０から受信した応答信号の受信レベルを計測し、計測した受信レベルを中央局３０に送信する。また、中央局３０は、複数の受信局２０−１〜２０−４により計測された受信時刻および受信レベルと受信時刻および受信レベルを計測した受信局の識別子とを関連付けて保持している（例えば、図７のメモリ４４において、受信局ＩＤと受信時刻および受信レベルとを紐付けて保持する）ものとする。
【００８３】
本実施形態の測位システムにおいても、第１の実施形態の測位システムの式（１）と同様の方法により、グループ間の受信レベルの差に基づいて相関の有無を決定する方法が考えられる。すなわち、ＴＤＯＡ決定部５２は、以下の式（７）のように、グループ間の受信レベルの差に基づいて、グループ間の相関の有無を決定する方法が考えられる。
【００８４】
|Lvl(i, t) - Lvl_c_n(i)| =< TH_lvl_diff      式（７）
【００８５】
式（７）において、受信レベルLvl(i, t)はサンプル時刻tにおける受信局iの受信レベルを表す。また、受信レベルLvl_c_n(i)は受信局iに対する候補番号nの受信レベルを示す。さらに、TH_lvl_diffはグループ間の受信レベルに相関があると判断されるレベル差に関する閾値を表す。
【００８６】
ＴＤＯＡ決定部５２は、候補値Lvl_c_n(i)を決める方法として、第１の実施形態における式（２）と同様に、最も時刻の早いグループとすることができる。また、ＴＤＯＡ決定部５２は、初期状態における以降のフローも、第１の実施形態と同様に、式（７）が満たされない場合、候補値Lvl_c_n(i)の数を増やして同様の比較を実施する。ＴＤＯＡ決定部５２は、期間TH_init_time内のデータについて最頻値である受信レベル候補を、高品質受信レベルLvl_hq(i)として各受信局について求める。
【００８７】
ＴＤＯＡ決定部５２は、高品質受信レベルが決まった後の定常フェーズにある受信局については、式（６）と同様に、受信レベルLvl(i, t)によって高品質受信レベルLvl_hq(i)を更新する。ＴＤＯＡ決定部５２は、各グループデータを受信した時点で高品質受信レベルLvl_hq(i)の受信局数が閾値TH_tdoa_recに達したときに、それらの受信局の組み合わせから計算されるＴＤＯＡ値をＭＬＡＴ測位部３３へ送信し、ＭＬＡＴ計算を実施させる。
【００８８】
また、式（７）の代わりに、異なる指標データを統合的に扱う方法として、相関係数を利用する方法について説明する。すなわち、本実施形態では、ＴＤＯＡ決定部５２は、以下の式（８）に基づいて、相関係数を利用して相関の有無を判定する。
【００８９】
r_lvl(t) >= TH_lvl_corr      式（８）
【００９０】
式（８）において、相関係数r_lvl(t)はサンプル時刻tにおける各受信局の受信レベルと、各受信局の受信レベル候補値との間の相関係数を表す。また、TH_lvl_corrは比較するグループ間における相関の有無を判断するための閾値を表す。
【００９１】
ＴＤＯＡ決定部５２は、データ列
0005892214.tif 000002
に対する相関係数を、以下の式（９）に基づいて算出する。
【００９２】
0005892214.tif 000003
【００９３】
式（９）において、iは受信局ＩＤを表す。また、tはサンプル時刻を表し、Nは相関係数計算に使用する受信局の数を表す。さらに、
0005892214.tif 000004
はサンプル時刻tにおける受信局iの受信レベルを表し、
0005892214.tif 000005
はサンプル時刻tにおけるiに関する
0005892214.tif 000006
の相加平均を表す。
【００９４】
ＴＤＯＡ決定部５２は、受信レベルに関する相関係数r_lvl(t)を求めるために、式（９）において以下の代入を行う。
【００９５】
x(i, t) = Lvl(i, t)
xc(i, t) = Lvl_c_n(i)
【００９６】
式（９）から明らかなように、相関係数を利用する場合、比較するグループ間において、少なくとも２つ以上の受信局が重複して存在しなければならない。また、グループ間相関を取る受信局数、ＩＤを予め一致させておく必要がある。したがって、相関係数を利用する方式は、多くの受信局が定常フェーズにあり、相関を取るグループ間の受信局数、ＩＤが安定しているような場合に適用することが好ましい。
【００９７】
ＴＤＯＡ決定部５２は、候補値Lvl_c_n(i)を決める方法として、第１の実施形態における式（２）と同様に、最も時刻の早いグループとすることができる。また、ＴＤＯＡ決定部５２は、初期状態における以降のフローも、第１の実施形態と同様に、式（８）が満たされない場合、候補値Lvl_c_n(i)の数を増やして同様の比較を実施する。ＴＤＯＡ決定部５２は、期間TH_init_time内のデータについて最頻値である受信レベル候補を、高品質受信レベルLvl_hq(i)として各受信局について求める。
【００９８】
ＴＤＯＡ決定部５２は、受信レベルのみで高品質ＴＤＯＡを決定する場合、この時点の受信局数が閾値TH_tdoa_recに達したときに、各受信局に対する高品質受信レベルを決定するフェーズは定常フェーズに移行する。ＴＤＯＡ決定部５２は、高品質受信レベルが決まった後の定常フェーズでは、高品質受信レベルLvl_hq(i)と受信レベルLvl(i, t)との相関係数を計算し、式（８）が満たされる場合、受信レベルLvl(i, t)によって高品質受信レベルLvl_hq(i) を更新する。
【００９９】
ＴＤＯＡ決定部５２は、応答信号の到着順番に対する相関係数r_ao(t)についても、式（９）のx(i, t)をサンプル時刻tにおける受信局iの到着順番とすることで、同様に求めることができる。なお、電波の状況により、あるグループでは受信できなかった受信局が存在する場合、ＴＤＯＡ決定部５２は、その受信局を除いた複数の受信局の順番を比較する。ＴＤＯＡ決定部５２は、グループ間で比較する受信局の組を一致させた上で、受信局の順番を比較する。ＴＤＯＡ決定部５２は、以下の式（１０）に基づいて、相関の有無を判定する。
【０１００】
r_ao(t) => TH_ao_corr      式（１０）
【０１０１】
式（１０）において、r_aoは、同一の複数受信局での応答信号の到着順番に関するグループ間の相関係数である。ＴＤＯＡ決定部５２は、式（９）を用いて相関係数r_aoを求める。
【０１０２】
一方、ＴＤＯＡ決定部５２は、受信時刻差TDOA(i, j, t) については、受信局(i, j)の組に対して新たに番号を振り（例えば、i’とする）、式（９）のx(i, t)をx(i’, t)とすることで、受信時刻差TDOA(i, j, t) の相関係数r_tdoa(t)を計算することができる。ＴＤＯＡ決定部５２は、相関係数に基づいて相関の有無を判定するために、以下の式（１１）を用いることができる。
【０１０３】
r_tdoa(t) => TH_tdoa_corr      式（１１）
【０１０４】
なお、ＴＤＯＡ決定部５２は、式（８）、（１０）、（１１）を用いて、次式（１２）により、ＴＤＯＡ、受信レベル、および、到着順序を同時に考慮することができる。
【０１０５】
r_total =  r_tdoa(t) + r_lvl(t) + r_ao(t) 
>= TH_tdoa_corr + TH_lvl_corr + TH_ao_corr      式（１２）
【０１０６】
また、ＴＤＯＡ決定部５２は、式（１２）のように、ＴＤＯＡ、受信レベル、および、到着順序の３つを同時に考慮する代わりに、これらのうちの２つを同時に考慮するようにしてもよい。
【０１０７】
相関係数を用いた方法では、グループ間で複数の同一の受信局を共有している必要がある。また、ＭＬＡＴ計算に移るためには、「ＭＬＡＴ計算で必要とされる最小受信局数以上」の同一の受信局がグループに存在する必要がある。したがって、相関係数の計算を実行する際の条件として、グループ間で共有する受信局数が「ＭＬＡＴ計算で必要とされる最小受信局数以上」であるという場合、相関係数を用いた方式が有効に動作する。
【０１０８】
本実施形態の測位システムにおいても、第１の実施形態の測位システムと同様の効果がもたらされる。また、本実施形態の測位システムによると、受信時刻差のみならず、受信レベルや応答信号の到着順序を併せて考慮することにより、マルチラテレーションシステムにおいて、第１の実施形態と比較して、さらに適切な受信時刻のグループの選択が可能となり、ターゲットに対するより高精度な測位が実現される。
【０１０９】
なお、本発明において、下記の形態が可能である。
［形態１］
上記第１の態様に係る中央局のとおりである。
［形態２］
前記受信部は、前記複数の受信局により計測された受信時刻を、該受信時刻を計測した受信局の識別子と関連付けて保持する、
形態１に記載の中央局。
［形態３］
前記グループ化部は、前記複数の受信局のそれぞれによって計測された受信時刻が所定の時間窓に含まれる場合、前記所定の時間窓に含まれる複数の受信時刻をグループ化する、
形態２に記載の中央局。
［形態４］
前記所定の時間窓は、前記複数の受信局間の距離のうちの最大値に応じて決定されたサイズを有する、
形態３に記載の中央局。
［形態５］
前記複数の受信局は、前記所定の信号の受信レベルを計測し、計測した受信レベルを前記中央局に送信し、
前記受信部は、前記複数の受信局により計測された受信時刻および受信レベルを、該受信時刻および受信レベルを計測した受信局の識別子と関連付けて保持し、
前記グループ化部は、前記複数の受信局により計測された受信時刻および受信レベルをグループ化し、
前記決定部は、前記受信時刻差についての異なるグループ間の相関の代わりに、または、該相関と共に、前記グループ化によって得られたグループに含まれる受信局ごとの受信レベルについての異なるグループ間の相関に基づいて、前記ターゲットの測位に用いるグループを決定する、
形態１ないし４のいずれか一に記載の中央局。
［形態６］
前記決定部は、前記受信時刻差についての異なるグループ間の相関の代わりに、または、該相関と共に、前記グループ化によって得られたグループに含まれる受信時刻を計測した受信局を受信時刻順に並べたときの順序についての異なるグループ間の相関に基づいて、前記ターゲットの測位に用いるグループを決定する、
形態１ないし５のいずれか一に記載の中央局。
［形態７］
前記決定部は、所定の期間の間に前記複数の受信局により計測された受信時刻または受信時刻と受信レベルをグループ化して得られた複数のグループのうちの、受信時刻差、受信レベルおよび計測順序の少なくともいずれかについての他のグループとの相関が最も強いグループを高品質グループとして選択し、前記所定の期間の経過後に前記複数の受信局によって計測された受信時刻をグループ化して得られたグループと前記高品質グループとの相関に基づいて、前記得られたグループを前記ターゲットの測位に用いるか否かを決定する、
形態１ないし６のいずれか一に記載の中央局。
［形態８］
前記決定部は、前記得られたグループを前記ターゲットの測位に用いると決定した場合、前記得られたグループによって前記高品質グループを更新する、
形態７に記載の中央局。
［形態９］
上記第２の態様に係る測位システムのとおりである。
［形態１０］
上記第３の態様に係る測位方法のとおりである。
［形態１１］
前記中央局が、前記複数の受信局により計測された受信時刻を、該受信時刻を計測した受信局の識別子と関連付けて保持するステップを含む、
形態１０に記載の測位方法。
［形態１２］
前記中央局は、前記複数の受信局のそれぞれによって計測された受信時刻が所定の時間窓に含まれる場合、前記所定の時間窓に含まれる複数の受信時刻をグループ化する、
形態１１に記載の測位方法。
［形態１３］
前記所定の時間窓は、前記複数の受信局間の距離のうちの最大値に応じて決定されたサイズを有する、
形態１２に記載の測位方法。
［形態１４］
前記中央局が、前記所定の信号の受信レベルを計測した前記複数の受信局から、計測した受信レベルを受信するステップと、
前記複数の受信局により計測された受信時刻および受信レベルを、該受信時刻および受信レベルを計測した受信局の識別子と関連付けて保持するステップと、
前記複数の受信局により計測された受信時刻および受信レベルをグループ化するステップと、
前記受信時刻差についての異なるグループ間の相関の代わりに、または、該相関と共に、前記グループ化によって得られたグループに含まれる受信局ごとの受信レベルについての異なるグループ間の相関に基づいて、前記ターゲットの測位に用いるグループを決定するステップと、を含む、
形態１０ないし１３のいずれか一に記載の測位方法。
［形態１５］
前記中央局が、前記受信時刻差についての異なるグループ間の相関の代わりに、または、該相関と共に、前記グループ化によって得られたグループに含まれる受信時刻を計測した受信局を受信時刻順に並べたときの順序についての異なるグループ間の相関に基づいて、前記ターゲットの測位に用いるグループを決定するステップを含む、
形態１０ないし１４のいずれか一に記載の測位方法。
［形態１６］
上記第４の態様に係るプログラムのとおりである。
［形態１７］
前記複数の受信局により計測された受信時刻を、該受信時刻を計測した受信局の識別子と関連付けて保持する処理を、前記コンピュータに実行させる、
形態１６に記載のプログラム。
［形態１８］
前記複数の受信局のそれぞれによって計測された受信時刻が所定の時間窓に含まれる場合、前記所定の時間窓に含まれる複数の受信時刻をグループ化する処理を、前記コンピュータに実行させる、
形態１７に記載のプログラム。
［形態１９］
前記所定の時間窓は、前記複数の受信局間の距離のうちの最大値に応じて決定されたサイズを有する、
形態１８に記載のプログラム。
［形態２０］
前記所定の信号の受信レベルを計測した前記複数の受信局から、計測した受信レベルを受信する処理と、
前記複数の受信局により計測された受信時刻および受信レベルを、該受信時刻および受信レベルを計測した受信局の識別子と関連付けて保持する処理と、
前記複数の受信局により計測された受信時刻および受信レベルをグループ化する処理と、
前記受信時刻差についての異なるグループ間の相関の代わりに、または、該相関と共に、前記グループ化によって得られたグループに含まれる受信局ごとの受信レベルについての異なるグループ間の相関に基づいて、前記ターゲットの測位に用いるグループを決定する処理と、を前記コンピュータに実行させる、
形態１６ないし１９のいずれか一に記載のプログラム。
［形態２１］
前記受信時刻差についての異なるグループ間の相関の代わりに、または、該相関と共に、前記グループ化によって得られたグループに含まれる受信時刻を計測した受信局を受信時刻順に並べたときの順序についての異なるグループ間の相関に基づいて、前記ターゲットの測位に用いるグループを決定する処理を、前記コンピュータに実行させる、
形態１６ないし２０のいずれか一に記載のプログラム。
【０１１０】
なお、上記特許文献の全開示内容は、本書に引用をもって繰り込み記載されているものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態の変更・調整が可能である。また、本発明の全開示の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせ、ないし、選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。特に、本書に記載した数値範囲については、当該範囲内に含まれる任意の数値ないし小範囲が、別段の記載のない場合でも具体的に記載されているものと解釈されるべきである。
【符号の説明】
【０１１１】
１０    移動体（ターゲット）
１１、２１    アンテナ
１２    トランスポンダ
２０、２０−１〜２０−４    受信局
２２    ＲＦ信号処理部
２３    時刻カウンタ
２４    受信データ処理部
２５    タイムスタンプ部
２６    メッセージ作成部
２７    メッセージ伝送部
３０    中央局
３１    受信部
３２    ＴＤＯＡ選択部
３３    ＭＬＡＴ測位部
４１    バッファ
４２    ターゲットＩＤ区別部
４３    データ種類区別部
４４    メモリ
５１    グループ化部
５２    ＴＤＯＡ決定部
６０    受信部
６１    グループ化部
６２    決定部
６３    測位部
Ｗ１、Ｗ２    時間窓
【要約】
【課題】マルチラテレーションシステムにおいて、受信時刻のグループを適切に選択して高精度な測位を可能とすること。
【解決手段】中央局は、ターゲットから所定の信号を受信した受信時刻を計測する複数の受信局から、計測した受信時刻を受信する受信部と、複数の受信局により計測された受信時刻をグループ化するグループ化部と、グループ化によって得られたグループに含まれる受信時刻に対して算出した受信時刻差についての異なるグループ間の相関に基づいて、ターゲットの測位に用いるグループを決定する決定部と、決定されたグループに含まれる受信時刻に対して算出した受信時刻差に基づいてターゲットの位置を測位する測位部と、を備えている。
【選択図】図２【図１】
0005892214.tif 000007
【図２】
0005892214.tif 000008
【図３】
0005892214.tif 000009
【図４】
0005892214.tif 000010
【図５】
0005892214.tif 000011
【図６】
0005892214.tif 000012
【図７】
0005892214.tif 000013
【図８】
0005892214.tif 000014
【図９】
0005892214.tif 000015
【図１０】
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【図１１】
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