(57)【要約】【課題】誤った位置が演算される確率が低い測位システム及び移動局を提供する。【解決手段】測位システム１では、３つの固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、予め決められた室内Ｒの位置に固定されている。移動局１２は室内Ｒを移動する。固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃ夫々は、指向性を有し、搬送波が高周波である無線信号を送信する。移動局１２は、固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃが送信した無線信号を受信し、受信した無線信号について、送信元から自局までの伝播距離を算出する。移動局１２は、送信元が異なる複数の無線信号に係る伝播距離に基づいて、自局の位置を演算する。【選択図】図１
2018040765.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め決められた室内の位置に固定されている複数の固定局と、
該室内を移動する移動局と
を備え、
前記複数の固定局夫々は、指向性を有し、搬送波が高周波である無線信号を送信する送信部を有し、
前記移動局は、
前記複数の固定局の該送信部が送信した無線信号を受信する受信部と、
該受信部が受信した無線信号について、送信元から前記受信部までの伝播距離を算出する距離算出部と、
該距離算出部によって算出され、送信元が相互に異なる複数の無線信号に係る前記伝播距離に基づいて、自局の位置を演算する位置演算部と
を有することを特徴とする測位システム。
【請求項２】
前記搬送波はミリ波であること
を特徴とする請求項１に記載の測位システム。
【請求項３】
２つ以上の前記固定局の送信部が同一の時間帯に前記無線信号を送信することはなく、
該無線信号を送信する送信部は、経時的に変更されること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の測位システム。
【請求項４】
前記複数の固定局夫々の前記送信部は、前記無線信号を連続して送信し、
連続して送信される前記無線信号の送信方向は相互に異なること
を特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の測位システム。
【請求項５】
前記移動局は、
前記受信部が受信した無線信号について、送信元から前記受信部までの伝播時間を算出する時間算出部と、
該時間算出部が算出した伝播時間を補正するための補正量を算出する補正量算出部と、
該補正量算出部が算出した補正量に基づいて、前記時間算出部が算出した伝播時間を補正する補正部と
を有し、
前記距離算出部は、該補正部が補正した伝播時間に基づいて前記伝播距離を算出すること
を特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の測位システム。
【請求項６】
前記移動局は、自局が所定の位置に停止したか否かを判定する判定部を有し、
前記補正量算出部は、該判定部によって自局が前記所定の位置に停止したと判定した場合に前記補正量を算出すること
を特徴とする請求項５に記載の測位システム。
【請求項７】
前記複数の固定局夫々は、
所定の符号に基づいて、ベースバンド信号のスペクトルを拡散させることによって、該ベースバンド信号を符号化する符号化部と、
該符号化部によって符号化された符号化信号を前記搬送波に重畳することによって前記無線信号を生成する生成部と
を更に有し、
前記移動局は、
前記受信部が受信した無線信号から前記符号化信号を抽出する抽出部と、
該抽出部が抽出した符号化信号のスペクトルを逆拡散することによって、該符号化信号を前記ベースバンド信号に復号する復号部と
を有することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１つに記載の測位システム。
【請求項８】
室内を移動する移動局であって、
予め決められた室内の位置に固定されている複数の固定局から送信され、搬送波が高周波である無線信号を受信する受信部と、
該受信部が受信した無線信号について、送信元から前記受信部までの伝播距離を算出する距離算出部と、
該距離算出部によって算出され、送信元が相互に異なる複数の無線信号に係る前記伝播距離に基づいて、自局の位置を演算する位置演算部と
を備えることを特徴とする移動局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動局が、複数の固定局から受信した無線信号に基づいて自局の位置を演算する測位システム、及び、該測位システムが備える移動局に関する。
【背景技術】
【０００２】
測位システムとして、ＧＰＳ(Global Positioning System：全地球測位システム)がある。ＧＰＳでは、複数の衛星が地球を周回している。これらの衛星夫々は、地球上に存在するカーナビゲーションシステム又は携帯電話機等の移動端末に無線信号を送信する。これらの無線信号には、送信元である衛星の軌道情報、及び、送信が行われた送信時刻を示す送信時刻情報等が含まれている。
【０００３】
移動端末は、無線信号を受信した場合、受信が行われた受信時刻と、受信した無線信号に含まれる送信時刻情報が示す送信時刻とに基づいて、受信した無線信号の伝播時間を算出する。そして、移動端末は、算出した伝播時間に基づいて、受信した無線信号の伝播距離を算出する。移動端末は、受信した無線信号に含まれる軌道情報に基づいて、この無線信号が送信された時点における衛星の位置を算出することができる。
【０００４】
移動端末は、複数の衛星中の少なくとも４つの衛星から送信された無線信号夫々について、伝播距離と、送信元である衛星の位置とを算出し、算出した伝播距離及び位置に基づいて自身の位置を演算する。
【０００５】
複数の衛星の代わりに、無線信号を送信する複数の固定局を室内に配置することによって、室内における測位システムを実現することが可能である。特許文献１には、室内を移動するカートが、室内に配置された複数の室内ＧＰＳによって送信された無線信号に基づいて、自身の位置を演算する測位システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１４５３８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＧＰＳにおいて、衛星の送信アンテナは、指向性を有しておらず、全方位に無線信号を同時に送信する。このため、衛星と同様に無線信号を送信する複数の固定局を室内に配置した場合、室内を移動する移動局は、壁面又は棚等の物体で反射した多数の無線信号を１つの固定局から受信する。このため、移動局は、１つの固定局から直進して自局に直接に到達した無線信号を、この固定局から受信した多数の無線信号の中から選択することは難しい。
【０００８】
当然のことながら、物体で反射して移動局に到達した無線信号の伝播距離は、送信元から直接に移動局に到達した無線信号の伝播距離よりも長い。このため、物体で反射した無線信号の伝播距離が選択された場合、誤った位置が演算される。
【０００９】
また、ＧＰＳにおいて、衛星が送信する無線信号の搬送波の周波数は、１５７５．４２ＭＨｚであり、搬送波は低周波である。このため、衛星が送信した無線信号の直進性は低い。従って、進行方向に物体が存在するために無線信号が回折した場合、無線信号は物体に沿って大きく広がる。
【００１０】
回折して移動局に到達した無線信号の伝播距離は、送信元から直進して直接に移動局に到達した無線信号の伝播距離よりも長い。ＧＰＳを室内の測位システムに適用した場合、回折した無線信号が移動局に到達する確率が高い。回折した無線信号が移動局に到達した場合、移動局の位置として、誤った位置が演算される。
以上のことから、ＧＰＳを室内の測位システムとして適用した場合、移動局の位置として、誤った位置が演算される確率が高いという問題がある。
【００１１】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、誤った位置が演算される確率が低い測位システム及び移動局を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る測位システムは、予め決められた室内の位置に固定されている複数の固定局と、該室内を移動する移動局とを備え、前記複数の固定局夫々は、指向性を有し、搬送波が高周波である無線信号を送信する送信部を有し、前記移動局は、前記複数の固定局の該送信部が送信した無線信号を受信する受信部と、該受信部が受信した無線信号について、送信元から前記受信部までの伝播距離を算出する距離算出部と、該距離算出部によって算出され、送信元が相互に異なる複数の無線信号に係る前記伝播距離に基づいて、自局の位置を演算する位置演算部とを有することを特徴とする。
【００１３】
本発明にあっては、複数の固定局夫々は予め決められた室内の位置に固定されている。移動局は、室内を移動し、複数の固定局夫々の送信部から無線信号を受信する。移動局は、受信した無線信号について、送信元から自局までの伝播距離を算出する。移動局は、送信元が相互に異なる複数の無線信号に係る伝播距離に基づいて、自局の位置を演算する。
【００１４】
複数の固定局夫々について、無線信号を送信する送信部は指向性を有する。このため、室内の壁面又は棚等の物体で反射して移動局に到達する無線信号の数が少ない。また、複数の固定局夫々が送信する無線信号の搬送波は高周波である。このため、無線信号が回折によって大きく広がることはなく、複数の固定局夫々が送信した無線信号は、直進して移動局に直接に到達する確率が高い。結果、移動局は、自局の位置として誤った位置を演算する確率は低い。
【００１５】
本発明に係る測位システムは、前記搬送波はミリ波であることを特徴とする。
【００１６】
本発明にあっては、複数の固定局夫々は、搬送波がミリ波である無線信号を移動局に送信する。
【００１７】
本発明に係る測位システムは、２つ以上の前記固定局の送信部が同一の時間帯に前記無線信号を送信することはなく、該無線信号を送信する送信部は、経時的に変更されることを特徴とする。
【００１８】
本発明にあっては、２つ以上の固定局が同一の時間帯に無線信号を送信することはなく、無線信号を送信する固定局は経時的に変更される。このため、複数の無線信号が相互に干渉することがなく、無線信号に含まれている情報、例えば、送信元である固定局を示す情報が移動局内で適切に取得される。
【００１９】
本発明に係る測位システムは、前記複数の固定局夫々の前記送信部は、前記無線信号を連続して送信し、連続して送信される前記無線信号の送信方向は相互に異なることを特徴とする。
【００２０】
本発明にあっては、複数の固定局夫々は無線信号を連続して送信する。このとき、複数の固定局夫々は、無線信号の送信方向を経時的に変更する。このため、複数の固定局夫々が送信した無線信号が移動局によって受信される確率が高い。
【００２１】
本発明に係る測位システムは、前記移動局は、前記受信部が受信した無線信号について、送信元から前記受信部までの伝播時間を算出する時間算出部と、該時間算出部が算出した伝播時間を補正するための補正量を算出する補正量算出部と、該補正量算出部が算出した補正量に基づいて、前記時間算出部が算出した伝播時間を補正する補正部とを有し、前記距離算出部は、該補正部が補正した伝播時間に基づいて前記伝播距離を算出することを特徴とする。
【００２２】
本発明にあっては、例えば、無線信号に送信が行われた時刻を示す送信時刻情報が含まれており、移動局は、無線信号を受信した時刻と、無線信号が送信された時刻とに基づいて、無線信号の伝播時間を算出する。ここで、送信時刻情報に含まれる時刻は、送信元である固定局の時計部が示した時刻であり、移動局が無線信号を受信した時刻は移動局の時計部が示した時刻である。固定局及び移動局の時計部が示す時刻が一致していない場合、移動局が算出した伝播時間に誤差が生じる。そこで、移動局は、伝播時間を補正するための補正量を算出し、この補正量に基づいて伝播時間を補正し、補正した伝播時間に基づいて無線信号の正確な伝播距離を算出する。
【００２３】
本発明に係る測位システムは、前記移動局は、自局が所定の位置に停止したか否かを判定する判定部を有し、前記補正量算出部は、該判定部によって自局が前記所定の位置に停止したと判定した場合に前記補正量を算出することを特徴とする。
【００２４】
本発明にあっては、移動局は、自局が所定の位置に停止していると判定した場合に補正量を算出する。このため、正確な補正量が算出される。
例えば、移動局は、自局が所定の位置に停止している場合において、複数の固定局夫々から自局までの伝播時間を予め記憶している。この場合、移動局は、算出した伝播時間と、予め記憶されている伝播時間との差から補正量を算出する。
【００２５】
本発明に係る測位システムは、前記複数の固定局夫々は、所定の符号に基づいて、ベースバンド信号のスペクトルを拡散させることによって、該ベースバンド信号を符号化する符号化部と、該符号化部によって符号化された符号化信号を前記搬送波に重畳することによって前記無線信号を生成する生成部とを更に有し、前記移動局は、前記受信部が受信した無線信号から前記符号化信号を抽出する抽出部と、該抽出部が抽出した符号化信号のスペクトルを逆拡散することによって、該符号化信号を前記ベースバンド信号に復号する復号部とを有することを特徴とする。
【００２６】
本発明にあっては、複数の固定局夫々は、所定の符号に基づいて、ベースバンド信号のスペクトルを拡散させることによって、ベースバンド信号を符号化し、符号化した符号化信号を搬送波に重畳することによって無線信号を生成する。移動局は、受信した無線信号から符号化信号を抽出し、抽出した符号化信号のスペクトルを逆拡散することによって、符号化信号をベースバンド信号に復号する。以上ように、複数の固定局夫々と、移動局との間ではスペクトル拡散通信が行われる。
【００２７】
本発明に係る移動局は、室内を移動する移動局であって、予め決められた室内の位置に固定されている複数の固定局から送信され、搬送波が高周波である無線信号を受信する受信部と、該受信部が受信した無線信号について、送信元から前記受信部までの伝播距離を算出する距離算出部と、該距離算出部によって算出され、送信元が相互に異なる複数の無線信号に係る前記伝播距離に基づいて、自局の位置を演算する位置演算部とを備えることを特徴とする。
【００２８】
本発明にあっては、予め決められた室内の位置に固定されている複数の固定局から送信された無線信号を受信する。受信した無線信号について、送信元から受信部までの伝播距離を算出する。送信元が相互に異なる複数の無線信号に係る伝播距離に基づいて、自局の位置を演算する。
搬送波が高周波である無線信号を複数の固定局から受信するので、送信元から直進した無線信号を受信する確率が高い。結果、自局の位置として、誤った位置が演算される確率は低い。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、誤った位置が演算される確率が低い。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施の形態１における測位システムの要部構成を示すブロック図である。
【図２】固定局の要部構成を示すブロック図である。
【図３】無線信号の生成方法の説明図である。
【図４】移動局の要部構成を示すブロック図である。
【図５】ベースバンド信号への復号の説明図である。
【図６】演算部が実行する処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】送信元に対応付けられた相関値及び伝播距離を示す図表である。
【図８】実施の形態２における移動局の要部構成を示すブロック図である。
【図９】演算部が実行する処理の手順を示すフローチャートである。
【図１０】演算部が実行する処理の手順を示すフローチャートである。
【図１１】実施の形態３における測位システムの要部構成を示すブロック図である。
【図１２】実施の形態４における測位システムの要部構成を示すブロック図である。
【図１３】移動局の要部構成を示すブロック図である。
【図１４】演算部が実行する処理の手順を示すフローチャートである。
【図１５】演算部が実行する処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１における測位システム１の要部構成を示すブロック図である。測位システム１は、室内Ｒに設けられており、３つの固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃ、制御装置１１、移動局１２及び搬送装置１３を備える。固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃ夫々は予め決められた室内Ｒの位置に固定されている。固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃの位置は、室内Ｒの隅であり、相互に異なっている。固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃは制御装置１１に有線で接続されている。
【００３２】
移動局１２は搬送装置１３に搭載されている。搬送装置１３は、例えば、溶接部品、電子部品、基板又はウェハ等のワークを搬送する。搬送装置１３は、例えば、所定のルートを移動する無人搬送車、又は、天井若しくは床に設置された軌道を移動する移動シャトル等の移動体である。搬送装置１３の動作は、ＭＥＳ(Manufacturing Execute System)と呼ばれる生産管理システムによって管理されている。室内Ｒには、無線信号を遮蔽する遮蔽物Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３が存在している。搬送装置１３は、遮蔽物Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３との接触を回避しながら室内Ｒを移動する。移動局１２は、搬送装置１３と共に、室内Ｒを移動する。
【００３３】
固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃ夫々は、制御装置１１の指示に従って、無線信号を移動局１２に送信する。移動局１２は、固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃから受信した無線信号に基づいて、自局の位置を演算し、演算した位置を示す位置情報を含む位置信号を搬送装置１３に出力する。搬送装置１３は、移動局１２から入力された位置信号に含まれている位置情報に基づいて、進行方向の変更、移動の停止、又は、移動速度の変更等を行う。
【００３４】
図２は、固定局１０ａの要部構成を示すブロック図である。固定局１０ａは、信号出力部２０、時計部２１、符号化部２２、符号信号発生器２３、重畳部２４、搬送波発生器２５、増幅器２６及び送信アンテナ２７を有する。
【００３５】
信号出力部２０は、時計部２１から、現在の時刻を示す時刻情報を取得する。信号出力部２０が時計部２１から時刻情報を取得した場合、信号出力部２０が取得した時刻情報が示す時刻は、取得時点の時刻と一致又は略一致する。また、信号出力部２０には、制御装置１１から無線信号の送信指示が入力される。信号出力部２０は、送信指示が入力された場合、時刻情報を時計部２１から取得する。信号出力部２０は、時計部２１から取得した時刻情報、固定局１０ａを示す送信元情報、及び、固定局１０ａの位置を座標で示す座標情報等を含むベースバンド信号を符号化部２２に出力する。信号出力部２０には、無線信号の送信の停止を指示する停止指示が入力される。信号出力部２０は、停止指示が入力された場合、ベースバンド信号の出力を停止する。
ベースバンド信号に含まれる時刻情報は、送信時刻を示す送信時刻情報である。以下では、ベースバンド信号に含まれる時刻情報を送信時刻情報と記載する。
【００３６】
符号信号発生器２３は、所定の符号に応じた送信側符号信号を符号化部２２に出力する。
符号化部２２は、符号信号発生器２３から入力された送信側符号信号を用いて、信号出力部２０から入力されたベースバンド信号のスペクトルを拡散させることによって、このベースバンド信号を符号化する。符号化部２２は、符号化した符号化信号を重畳部２４に出力する。
【００３７】
搬送波発生器２５は搬送波を重畳部２４に出力する。搬送波発生器２５が出力する搬送波は、高周波、例えば、ミリ波である。ミリ波の周波数の範囲は３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚである。
重畳部２４は、搬送波発生器２５から入力された搬送波に、符号化部２２から入力された符号化信号を重畳することによって重畳信号を生成する。重畳部２４は、生成した重畳信号を増幅器２６に出力する。
【００３８】
増幅器２６は、重畳部２４から入力された重畳信号の振幅を増幅し、振幅が増幅された重畳信号を送信アンテナ２７に出力する。送信アンテナ２７は、増幅器２６から入力された重畳信号を無線信号として移動局１２に送信する。
従って、重畳部２４は、送信アンテナ２７が送信する無線信号を生成する生成部として機能し、送信アンテナ２７は送信部として機能する。
【００３９】
送信アンテナ２７は、指向性を有し、図１に示すように、第１方向に無線信号Ａ１を送信し、第２方向に無線信号Ａ２を送信し、第３方向に無線信号Ａ３を送信する。送信アンテナ２７は、所定の時間が経過する都度、無線信号の送信方向を、第１方向、第２方向又は第３方向に切替える。送信アンテナ２７の送信方向は、第１方向、第２方向及び第３方向の順に切替えられる。
なお、送信方向の切替えは、時計部２１が示す時刻に基づいて行われてもよいし、図示しないタイマに基づいて行われてもよいし、制御装置１１の指示に従って行われてもよい。
【００４０】
信号出力部２０は、制御装置１１から送信指示が入力された場合、連続してベースバンド信号を符号化部２２に出力する。このとき、信号出力部２０は、所定の時間が経過する都度、ベースバンド信号を符号化部２２に出力する。このため、送信アンテナ２７は、無線信号を連続して送信し、送信アンテナ２７が連続して送信する３つの無線信号の送信方向は相互に異なる。
【００４１】
図３は無線信号の生成方法の説明図である。図３には、ベースバンド信号、送信側符号信号、符号化信号、搬送波及び無線信号の波形の一例が示されている。これらの縦軸及び横軸夫々には、電圧及び時間が示されている。説明を簡単にするため、ベースバンド信号、送信側符号信号及び符号化信号夫々は、「＋１」又は「−１」を示すデジタル信号であると仮定する。実際には、「＋１」は「（振幅）／２」に対応し、「−１」は「−（振幅）／２」に対応する。
【００４２】
信号出力部２０は、前述したように、送信時刻情報、送信元情報及び座標情報を含むベースバンド信号を符号化部２２に出力する。ベースバンド信号はＮＲＺ(Non-Return to Zero)信号である。符号信号発生器２３は、前述したように、送信側符号信号を符号化部２２に出力する。送信側符号信号は、符号に基づいて決まる所定の波形が周期的に繰り返される信号である。送信側符号信号の周期Ｔは、ベースバンド信号の１ビットの長さと一致又は略一致している。
【００４３】
符号化部２２は、ベースバンド信号と送信側符号信号とを乗算することによって、ベースバンド信号を符号化する。従って、ベースバンド信号が「＋１」を示す期間の符号化信号の波形は所定の波形に一致し、ベースバンド信号が「−１」を示す期間の符号化信号の波形は、所定の波形の正負を反転した波形に一致する。
【００４４】
符号化信号のパルス幅の最小値は、ベースバンド信号のパルス幅の最小値、即ち、ベースバンド信号の１ビットの期間よりも小さい。２値信号について、スペクトル幅は、パルス幅の最小値に反比例する。従って、符号化部２２が符号化を行うことによって、ベースバンド信号のスペクトルが拡散される。図３の例では、符号化信号のパルス幅の最小値は、（ベースバンド信号のパルス幅の最小値）／７である。このため、符号化信号のスペクトル幅は、ベースバンド信号のスペクトル幅の７倍である。
【００４５】
搬送波発生器２５が出力する搬送波は図３に示すように正弦波である。搬送波がミリ波である場合、搬送波の周波数は、３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚ中の１つの周波数である。
【００４６】
重畳部２４は、前述したように、搬送波発生器２５が出力した搬送波に、符号化部２２が出力した符号化信号を重畳することによって、送信アンテナ２７から無線信号として送信される重畳信号を生成する。符号化信号が「＋１」を示す期間の重畳信号の波形は搬送波の波形に一致し、符号化信号が「−１」を示す期間の重畳信号の波形は、搬送波の波形の正負を反転した波形に一致する。
前述したように、重畳部２４が生成した重畳信号の振幅は増幅器２６によって増幅され、振幅が増幅された重畳信号は無線信号として送信アンテナ２７から送信される。
【００４７】
固定局１０ｂ，１０ｃ夫々は固定局１０ａと同様に構成されている。固定局１０ａの構成の説明において、無線信号Ａ１，Ａ２，Ａ３夫々を無線信号Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３に置き換えることによって、固定局１０ｂの構成を説明することができる。同様に、固定局１０ａの構成の説明において、無線信号Ａ１，Ａ２，Ａ３夫々を無線信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３に置き換えることによって、固定局１０ｃの構成を説明することができる。
【００４８】
固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃ夫々の搬送波発生器２５が出力する搬送波の周波数は同一又は略同一である。また、固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃ夫々の符号信号発生器２３で用いられる符号は同一である。更に、固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃの時計部２１が示す時刻は同一又は略同一である。制御装置１１によって、固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃの時計部２１が示す時刻が一致するように、これらの時刻が繰り返し調整される。
【００４９】
制御装置１１は、３つの固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃ中の少なくとも２つの送信アンテナ２７が同一の時間帯に無線信号を送信することがないように、固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃに送信指示を出力し、無線信号を送信する送信アンテナ２７を経時的に変更する。従って、１日の全ての時間帯において、固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃ中の１つの固定局のみが無線信号を送信しているか、又は、固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃの全てが無線信号の送信を停止している。
【００５０】
３つの固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃの送信アンテナ２７は、例えば、以下のように無線信号を送信する。
まず、制御装置１１は、固定局１０ａの信号出力部２０に送信指示を出力し、無線信号を送信する送信アンテナを固定局１０ａの送信アンテナ２７に変更する。固定局１０ａの送信アンテナ２７は、無線信号Ａ１，Ａ２，Ａ３をこの順で送信する。
【００５１】
無線信号Ａ３が送信された後、制御装置１１は、固定局１０ａの信号出力部２０に停止指示を出力する。その後、制御装置１１は、固定局１０ｂの信号出力部２０に送信指示を出力し、無線信号を送信する送信アンテナを固定局１０ｂの送信アンテナ２７に変更する。固定局１０ｂの送信アンテナ２７は、無線信号Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３をこの順で送信する。
無線信号Ｂ３が送信された後、制御装置１１は、固定局１０ｂの信号出力部２０に停止指示を出力する。その後、制御装置１１は、固定局１０ｃの信号出力部２０に送信指示を出力し、無線信号を送信する送信アンテナを固定局１０ｃの送信アンテナ２７に変更する。固定局１０ｃの送信アンテナ２７は、無線信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３をこの順で送信する。
無線信号Ｃ３が送信された後、制御装置１１は、固定局１０ｃの信号出力部２０に停止指示を出力する。その後、制御装置１１は、固定局１０ａの信号出力部２０に送信指示を再び出力する。
【００５２】
なお、固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃ夫々の信号出力部２０は、制御装置１１から送信指示が入力されてから、前述した所定の時間の３倍が経過した場合にベースバンド信号の出力を停止するように構成されてもよい。この場合、制御装置１１は、所定の時間の３倍が経過する都度、送信指示を出力すればよい。このとき、制御装置１１は、固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃの信号出力部２０の順に送信指示を出力する。
【００５３】
図４は移動局１２の要部構成を示すブロック図である。移動局１２は、受信アンテナ３０、増幅器３１、混合器３２、発振器３３、ローパスフィルタ（以下ではＬＰＦという）３４、復号部３５、受信検出部３６、符号信号発生器３７、演算部３８、時計部３９、タイマ４０、出力部４１及び記憶部４２を有する。
【００５４】
受信アンテナ３０は、固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃの送信アンテナ２７が送信した無線信号を受信し、受信した無線信号を増幅器３１に出力する。受信アンテナ３０の無線信号の受信帯域は、高周波数帯域、例えば、ミリ波に対応する周波数帯域（３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚ）の一部又は全部である。受信アンテナ３０は受信部として機能する。
増幅器３１は、受信アンテナ３０から受信した無線信号の振幅を増幅し、振幅が増幅された無線信号を混合器３２に出力する。
発振器３３は正弦波を混合器３２に出力する。
【００５５】
混合器３２は、増幅器３１から入力された無線信号と発振器３３から出力された正弦波とを混合することによって、符号化信号が含まれる混合信号を生成する。発振器３３が出力する正弦波の周波数は、例えば、固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃの搬送波発生器２５が出力する搬送波の周波数と同じである。混合器３２は、生成した混合信号をＬＰＦ３４に出力する。
ＬＰＦ３４は、混合器３２から入力された混合信号から符号化信号を抽出し、抽出した符号化信号を、復号部３５及び受信検出部３６に出力する。混合器３２及びＬＰＦ３４は抽出部として機能する。
【００５６】
符号信号発生器３７は、所定の符号に応じた受信側符号信号を復号部３５に出力する。符号信号発生器３７で用いられる符号は、固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃの符号信号発生器２３で用いられる符号と同一である。受信側符号信号は、送信側符号信号と同様に、符号に基づいて決まる所定の波形が周期的に繰り返される信号である。受信側符号信号及び送信側符号信号夫々について、所定の波形及び周期は同一である。
符号信号発生器２３，３７で用いられる符号は、例えば、ＰＮ(Pseudo Noise：疑似雑音)符号である。
【００５７】
復号部３５は、符号信号発生器３７から入力された受信側符号信号と、ＬＰＦ３４から入力された符号化信号との位相が一致している状態で、受信側符号信号及び符号化信号を乗算することによって、ＬＰＦ３４から入力された符号化信号のスペクトルを逆拡散させる。これにより、ＬＰＦ３４によって抽出された符号化信号がベースバンド信号に復号される。
【００５８】
図５はベースバンド信号への復号の説明図である。以下では、受信側符号信号及び符号化信号の乗算によって得られる信号を乗算信号と記載する。図５には、符号化信号、受信側符号信号及び乗算信号の波形の一例が示されている。これらの縦軸及び横軸夫々には、電圧及び時間が示されている。説明を簡単にするため、受信側符号信号、受信側符号信号及び乗算信号夫々は、「＋１」又は「−１」を示すデジタル信号であると仮定する。実際には、「＋１」は「（振幅）／２」に対応し、「−１」は「−（振幅）／２」に対応する。
【００５９】
復号部３５は符号化信号及び受信側符号信号を乗算する。従って、符号化信号及び受信側符号化信号が共に「＋１」又は「−１」を示す期間、乗算信号は「＋１」を示す。また、符号化信号及び受信側符号信号の中で一方が「＋１」を示し、かつ、他方が「−１」を示す期間、乗算信号は「−１」を示す。
【００６０】
図５に示すように、符号化信号及び受信側符号信号の位相差がゼロではない場合、乗算信号はベースバンド信号と一致しない。このとき、受信側符号信号の周期Ｔに亘って積分することによって算出される積分値の絶対値、即ち、相関値は小さい。図５の例では、相関値は１である。
符号化信号及び受信側符号の位相差がゼロである場合、乗算信号はベースバンド信号と一致し、相関値は最大である。図５の例では、相関値の最大値は周期Ｔの長さと一致する。
【００６１】
復号部３５は、相関値を監視しながら、符号化信号及び受信側符号の位相差をゼロに調整する。相関値が最大である場合、位相差はゼロである。前述したように、符号化信号のパルス幅の最小値は、ベースバンド信号のパルス幅の最小値よりも小さく、スペクトル幅は、パルス幅の最小値に反比例する。従って、復号部３５が復号を行うことによって、符号化信号のスペクトルが逆拡散される。図５の例では、ベースバンド信号のパルス幅の最小値は、符号化信号のパルス幅の最小値の７倍であるため、ベースバンド信号のスペクトル幅は、（符号化信号のスペクトル幅）／７である。
【００６２】
相関値は、受信アンテナ３０が受信した無線信号の受信強度が大きい程大きい。復号部３５は、復号したベースバンド信号と、位相差がゼロである場合における相関値を示す相関値情報とを演算部３８に出力する。
なお、固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃ夫々の符号信号発生器２３が用いる符号が、移動局１２の符号信号発生器３７が用いる符号と異なる場合、位置差に無関係に相関値は小さく、符号化信号がベースバンド信号に復号されることはない。
【００６３】
図４に示す受信検出部３６は、ＬＰＦ３４から符号化信号が入力された場合、無線信号の受信を検出し、受信アンテナ３０が無線信号を受信したことを演算部３８に通知する。
【００６４】
演算部３８は、時計部３９から、現在の時刻を示す時刻情報を取得する。演算部３８は時計部３９から時刻情報を取得した場合、演算部３８が取得した時刻情報が示す時刻は、取得時点の時刻と略一致する。
タイマ４０は、演算部３８の指示に従って、計時の開始及び終了を行う。タイマ４０が計時している計時時間は演算部３８によって読み出される。
【００６５】
出力部４１は、演算部３８の指示に従って、移動局１２の位置を示す位置情報を含む位置信号を搬送装置１３に出力する。搬送装置１３は、前述したように、出力部４１から入力された位置信号に含まれている位置情報に基づいて、進行方向の変更、移動の停止、又は、移動速度の変更等を行う。
【００６６】
記憶部４２は例えば不揮発性メモリである。記憶部４２には、制御プログラムが記憶されている。演算部３８は、図示しないＣＰＵ(Central Processing Unit)を有し、制御プログラムを実行することによって、移動局１２の位置を演算する位置演算処理を含む処理を実行する。
記憶部４２には、種々のデータが演算部３８によって記憶される。また、記憶部４２に記憶されているデータは演算部３８によって読み出される。記憶部４２には、固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃの位置を示す情報が記憶されている。
【００６７】
図６は、演算部３８が実行する処理の手順を示すフローチャートである。まず、演算部３８は、タイマ４０に指示して計時を開始させ（ステップＳ１）、受信検出部３６が無線信号の受信を検出したか否かを判定する（ステップＳ２）。
【００６８】
演算部３８は、受信検出部３６が無線信号の受信を検出したと判定した場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、復号部３５から入力されたベースバンド信号に含まれている送信時刻情報及び送信元情報と、復号部３５から入力された相関値情報とを取得する（ステップＳ３）。次に、演算部３８は、時計部３９から時刻情報を取得する（ステップＳ４）。ここで、演算部３８が取得した時刻情報が示す時刻は、無線信号の受信時刻である。
【００６９】
次に、演算部３８は、受信アンテナ３０が受信した無線信号について、ステップＳ３で取得した送信時刻情報が示す送信時刻と、ステップＳ４で取得した時刻情報が示す受信時刻とに基づいて、送信元から移動局１２の受信アンテナ３０までの伝播時間を算出する（ステップＳ５）。演算部３８は、例えば、送信時刻から受信時刻までの期間を伝播時間として算出する。演算部３８は時間算出部として機能する。
【００７０】
次に、演算部３８は、受信アンテナ３０が受信した無線信号について、ステップＳ５で算出した伝播時間に基づいて、送信元から移動局１２の受信アンテナ３０までの無線信号の伝播距離を算出する（ステップＳ６）。例えば、室内が真空であると見なす場合、演算部３８は、伝播時間に、真空中の無線信号の伝播速度を乗算することによって伝播距離を算出する。真空中の無線信号の伝播速度は３と１０の８乗との積（単位：ｍ／ｓ）で表される。演算部３８は距離算出部としても機能する。
【００７１】
次に、演算部３８は、ステップＳ３で取得した送信元情報が示す送信元に対応付けて、ステップＳ３で取得した相関情報が示す相関値と、ステップＳ６で算出した伝播距離とを記憶部４２に記憶する（ステップＳ７）。
図７は、送信元に対応付けられた相関値及び伝播距離を示す図表である。ステップＳ７では、演算部３８は、例えば、図７に示すように、送信元である固定局１０ａに対応付けて、相関値Ｍａ１と伝播距離Ｌａ１とを記憶する。
【００７２】
演算部３８は、受信検出部３６が無線信号の受信を検出していないと判定した場合（Ｓ２：ＮＯ）、又は、ステップＳ７を実行した後、タイマ４０が計時している計時時間が基準時間以上であるか否かを判定する（ステップＳ８）。演算部３８は、計時時間が基準時間未満であると判定した場合（Ｓ８：ＮＯ）、ステップＳ２を実行する。
【００７３】
演算部３８は、計時時間が基準時間以上となるまでの間に、受信アンテナ３０が受信した無線信号について、送信元に対応付けて相関値及び伝播時間を記憶する。前述したように、無線信号Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３は、固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃから所定の時間が経過する都度、順次送信される。基準時間は、例えば、所定の時間の９倍に設定される。これにより、計時時間が基準時間以上となるまでに、移動局１２の受信アンテナ３０は、無線信号Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３の全てを受信することが可能である。
【００７４】
計時時間が基準時間以上となるまでに、無線信号Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３の全てを受信した場合、図７に示すように、送信元に対応付けて９個の相関値と、９個の伝播距離とが記憶部４２に記憶される。計時時間が基準時間以上となるまでに、例えば、無線信号Ｂ３が移動局１２の受信アンテナ３０に到達しなかった場合、送信元に対応付けて８個の相関値と、８個の伝播距離とが記憶部４２に記憶される。
【００７５】
演算部３８は、計時時間が基準時間以上であると判定した場合（Ｓ８：ＹＥＳ）、タイマ４０に指示して計時を終了させ（ステップＳ９）、固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃ夫々について、相関値が最大である伝播距離を選択する（ステップＳ１０）。演算部３８は、計時時間が基準時間以上となるまでに記憶部４２に記憶された相関値及び伝播距離に基づいて、ステップＳ１０を実行する。固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃ夫々について、相関値が高い程、無線信号の受信状態が良好であるため、相関値が最大である伝播距離を選択する。
【００７６】
例えば、計時時間が基準時間以上となるまでに、図７に示すように、相関値及び伝播距離が記憶部４２に記憶されたと仮定する。演算部３８は、固定局１０ａについて、相関値Ｍａ１，Ｍａ２，Ｍａ３中の最大の相関値に対応する伝播距離を選択する。相関値Ｍａ１が最大の相関値である場合、伝播距離Ｌａ１を選択する。同様に、演算部３８は、固定局１０ｂについて、相関値Ｍｂ１，Ｍｂ２，Ｍｂ３中の最大の相関値に対応する伝播距離を選択し、固定局１０ｃについて、相関値Ｍｃ１，Ｍｃ２，Ｍｃ３中の最大の相関値に対応する伝播距離を選択する。
【００７７】
次に、演算部３８は、ステップＳ１０で選択した３つの伝播距離に基づいて、移動局１２の位置を演算する（ステップＳ１１）。演算部３８は、例えば、双曲線航法によって、移動局１２の位置を演算する。演算部３８は、ステップＳ１０で、固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃ夫々に対応する伝播距離Ｌａ１，Ｌｂ１，Ｌｃ１を選択したと仮定する。双曲線航法では、演算部３８は、固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃの位置を示す座標において、固定局１０ａ，１０ｂ夫々との距離の差が（Ｌａ１−Ｌｂ１）の絶対値となる位置を示す第１双曲線を描き、固定局１０ｂ，１０ｃ夫々との距離の差が（Ｌｂ１−Ｌｃ１）の絶対値となる位置を示す第２双曲線を描き、第１双曲線及び第２双曲線の交点を移動局１２の位置として演算する。第１双曲線は、固定局１０ａ，１０ｂの位置を２つの焦点とする双曲線である。第２双曲線は、固定局１０ｂ，１０ｃの位置を２つの焦点とする双曲線である。固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃ夫々の位置は、送信元が固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃである無線信号のベースバンド信号に含まれている座標情報が示す位置である。
【００７８】
演算部３８は、他の方法で移動局１２の位置を演算してもよい。演算部３８は、例えば、固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃの位置を示す座標において、中心が固定局１０ａの位置であり、半径が伝播距離Ｌａ１である円を描き、中心が固定局１０ｂの位置であり、半径が伝播距離Ｌｂ１である円を描き、中心が固定局１０ｃの位置であり、半径が伝播距離Ｌｃ１である円を描く。そして、演算部３８は、３つの円の交点を移動局１２の位置として算出してもよい。
演算部３８は位置演算部としても機能する。
【００７９】
次に、演算部３８は、出力部４１に指示して、ステップＳ１１で演算した位置を示す位置情報を含む位置信号を搬送装置１３に出力させる（ステップＳ１２）。
演算部３８は、ステップＳ１２を実行した後、処理を終了する。演算部３８は、処理を終了した後、再び、ステップＳ１を実行し、移動局１２の位置の演算を繰り返す。
【００８０】
以上のように構成された測位システム１では、固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃ夫々の送信アンテナ２７は、指向性を有するので、室内の壁面又は棚等の物体で反射して移動局１２の受信アンテナ３０に到達する無線信号の数が少ない。更に、固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃ夫々の送信アンテナ２７が送信する無線信号の搬送波は、高周波、例えばミリ波である。このため、無線信号が回折によって大きく広がることはなく、固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃ夫々の送信アンテナ２７から送信された無線信号は、直進して移動局１２の受信アンテナ３０に到達する確率が高い。結果、移動局１２の演算部３８は、移動局１２の位置として誤った位置を演算する確率は低い。
【００８１】
また、固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃ中の少なくとも２つの送信アンテナ２７が同一の時間帯に無線信号を送信することはなく、固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃの送信アンテナ２７の中で、無線信号を送信する送信アンテナ２７は、経時的に変更される。このため、複数の無線信号が相互に干渉することはなく、無線信号に含まれる送信時刻情報及び送信元情報等が、移動局１２の演算部３８によって適切に取得される。
【００８２】
更に、固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃ夫々の送信アンテナ２７は、無線信号を連続して送信する。このとき、送信アンテナ２７は、無線信号の送信方向を、所定の時間が経過する都度、変更する。このため、固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃ夫々の送信アンテナ２７が送信した無線信号が移動局１２の受信アンテナ３０によって受信される確率が高い。
【００８３】
また、以上のように構成された移動局１２においては、受信アンテナ３０は、搬送波が高周波である無線信号を受信する。このため、受信アンテナ３０は、送信元から直進した無線信号を受信する確率が高い。結果、演算部３８が、移動局１２の位置として、誤った位置を演算する確率は低い。
【００８４】
（実施の形態２）
図８は、実施の形態２における移動局１２の要部構成を示すブロック図である。
以下では、実施の形態２について、実施の形態１と異なる点を説明する。後述する構成を除く他の構成については、実施の形態１と共通しているため、実施の形態１と共通する構成部には実施の形態１と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００８５】
実施の形態２における測位システム１では、実施の形態１における測位システム１と比較して、移動局１２及び搬送装置１３の構成が異なる。
実施の形態２における搬送装置１３は、実施の形態１と同様に動作する。搬送装置１３は、更に、所定の位置、例えば、室内Ｒの入口近傍の位置に停止する。搬送装置１３は、所定の位置に停止している間、所定の位置に停止していることを示す停止信号を移動局１２に出力し続ける。実施の形態１の説明で述べたように、移動局１２は搬送装置１３に搭載されている。従って、搬送装置１３が所定の位置に停止している場合、移動局１２も所定の位置に停止している。
【００８６】
実施の形態２における移動局１２は、実施の形態１における移動局１２が有する構成部に加えて、入力部４３を有する。入力部４３には、搬送装置１３から停止信号が入力される。入力部４３は、搬送装置１３から停止信号が入力された場合、その旨を演算部３８に通知する。
【００８７】
測位システム１では、固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃ夫々の時計部２１が示す時刻と、移動局１２の時計部３９が示す時刻とが一致していない可能性がある。時計部２１，３９が示す時刻が互いに異なっている場合、演算部３８が算出する伝播時間に誤差が生じる。このため、記憶部４２には、演算部３８が算出した伝播時間を補正するための補正量を示す補正量情報が記憶されている。
【００８８】
演算部３８は、補正量を算出し、補正量情報が示す補正量を変更する。演算部３８は補正量算出部としても機能する。また、記憶部４２には補正フラグの値が記憶されている。補正フラグの値はゼロ又は１である。補正フラグの値がゼロであることは、補正量を演算しないことを意味する。補正フラグの値が１であることは、補正量を演算することを意味する。補正フラグの値も演算部３８によって変更される。
【００８９】
図９及び図１０は、演算部３８が実行する処理の手順を示すフローチャートである。演算部３８はこの処理を繰り返し実行する。
実施の形態２における演算部３８が実行するステップＳ２５〜Ｓ２９，Ｓ３１〜Ｓ３５，Ｓ３９，Ｓ４０夫々は、実施の形態１における演算部３８が実行するステップＳ１〜Ｓ５，Ｓ６〜Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ１２と同様である。このため、ステップＳ２５〜Ｓ２９，Ｓ３１〜Ｓ３５，Ｓ３９，Ｓ４０の詳細な説明を省略する。
【００９０】
演算部３８は、移動局１２が所定の位置に停止したか否かを判定する（ステップＳ２１）。ステップＳ２１では、演算部３８は、入力部４３に停止信号が入力されている場合、移動局１２が所定の位置に停止したと判定し、入力部４３に停止信号が入力されていない場合、移動局１２が所定の位置に停止していないと判定する。演算部３８は判定部としても機能する。
【００９１】
演算部３８は、移動局１２が所定の位置に停止していないと判定したと判定した場合（Ｓ２１：ＮＯ）、補正フラグの値をゼロに設定する（ステップＳ２２）。演算部３８は、移動局１２が所定の位置に停止したと判定した場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）、補正量情報が示す補正量をゼロに変更し（ステップＳ２３）、補正フラグの値を１に設定する（ステップＳ２４）。演算部３８は、ステップＳ２２又はステップＳ２４を実行した後、ステップＳ２５を実行する。
【００９２】
演算部３８は、ステップＳ２９を実行した後、補正量情報が示す補正量に基づいて、ステップＳ２９で算出した伝播時間を補正する（ステップＳ３０）。例えば、演算部３８は、ステップＳ２９で算出した伝播時間に、正又は負の値である補正量を加算することによって補正を行う。演算部３８は補正部としても機能する。
演算部３８は、ステップＳ３０を実行した後、ステップＳ３１を実行する。ステップＳ３１では、演算部３８は、ステップＳ３０で補正された伝播時間に基づいて、伝播距離を算出する。演算部３８は、例えば、ステップＳ３０で補正された伝播時間に無線信号の伝播速度を乗算することによって伝播距離を算出する。
【００９３】
演算部３８が補正量を演算する場合、即ち、補正フラグの値が１である場合、補正情報が示す補正量はゼロであるため、ステップＳ３０で伝播時間が補正されることはない。
【００９４】
演算部３８は、ステップＳ３５を実行した後、補正フラグの値が１であるか否かを判定する（ステップＳ３６）。演算部３８は、補正フラグの値が１であると判定した場合（Ｓ３６：ＹＥＳ）、補正量を算出する（ステップＳ３７）。
【００９５】
１つの例では、記憶部４２には、固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃ夫々の送信アンテナ２７から、所定の位置に停止している移動局１２の受信アンテナ３０までの無線信号の伝播時間が記憶されている。固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃ夫々について、相関値が最大である伝播距離に対応する伝播時間と、記憶部４２に記憶されている伝播時間との差から補正量を算出する。
他の例では、ステップＳ３５で選択した３つの伝播距離夫々を、演算結果が所定の位置を示すように、同一の距離だけ増減させ、距離の変化量に対応する伝播時間から補正量を算出する。
【００９６】
演算部３８は、ステップＳ３７を実行した後、補正量情報が示す補正量を、ステップＳ３７で算出した補正量に変更する（ステップＳ３８）。
演算部３８は、補正フラグの値が１ではない、即ち、補正フラグの値がゼロであると判定した場合（Ｓ３６：ＮＯ）、ステップＳ３９を実行する。
【００９７】
演算部３８は、ステップＳ３８又はステップＳ４０を実行した後、処理を終了する。演算部３８は、処理を終了した後、再び、ステップＳ２１を実行し、移動局１２の位置の演算を繰り返す。
補正フラグの値が１である場合、移動局１２の位置が所定の位置であることは自明である。このため、演算部３８は、ステップＳ３８を実行した後に、移動局１２の位置の演算、及び、移動局１２の位置を示す位置信号の出力を行う必要はない。
【００９８】
実施の形態２における測位システム１では、移動局１２の演算部３８は、補正された伝播時間に基づいて無線信号の正確な伝播距離を算出する。また、演算部３８は、移動局１２が所定の位置に停止している判定した場合に補正量を算出する。このため、正確な補正量が算出される。
実施の形態２における固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃが実施の形態１と同様に構成されており、実施の形態２における移動局１２には、実施の形態１における移動局１２と同様の構成が含まれている。このため、実施の形態２における測位システム１及び移動局１２は実施の形態１と同様の効果を奏する。
【００９９】
（実施の形態３）
図１１は、実施の形態３における測位システム１の要部構成を示すブロック図である。
以下では、実施の形態３について、実施の形態１と異なる点を説明する。後述する構成を除く他の構成については、実施の形態１と共通しているため、実施の形態１と共通する構成部には実施の形態１と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【０１００】
実施の形態３における測位システム１は、実施の形態１における測位システム１が備える構成部に加えて、固定局１０ｄを備えている。固定局１０ｄも、予め決められた室内Ｒの位置に固定され、制御装置１１に有線で接続されている。固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄの位置は相互に異なっている。固定局１０ｄも制御装置１１の指示に従って、無線信号を移動局１２に送信する。移動局１２は、固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄから受信した無線信号に基づいて、自局の位置を演算する。
【０１０１】
固定局１０ｄは固定局１０ａと同様に構成されている。実施の形態１における固定局１０ａの構成の説明において、無線信号Ａ１，Ａ２，Ａ３夫々を無線信号Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３に置き換えることによって、固定局１０ｄの構成を説明することができる。
【０１０２】
固定局１０ｄの搬送波発生器２５が出力する搬送波の周波数は、固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃ夫々の搬送波発生器２５が出力する周波数と同一又は略同一である。また、固定局１０ｄの符号信号発生器２３で用いられる符号も、固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃ夫々の符号信号発生器２３で用いられる符号と同一である。制御装置１１によって、固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄの時計部２１が示すと時刻が一致するように、これらの時刻が繰り返し調整されている。
【０１０３】
実施の形態１と同様に、制御装置１１は、４つの固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ中の少なくとも２つの送信アンテナ２７が同一の時間帯に無線信号を送信することがないように、固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄに送信指示を出力し、無線信号を送信する送信アンテナ２７を経時的に変更する。従って、１日の全ての時間帯において、固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ中の１つの固定局のみが無線信号を送信しているか、又は、固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄの全てが無線信号の送信を停止している。
移動局１２の受信アンテナ３０は、固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄの送信アンテナ２７が送信した無線信号を受信し、受信した無線信号は増幅器３１に出力される。
【０１０４】
移動局１２の演算部３８は実施の形態１と同様の処理を行う。基準時間は、例えば、所定の時間の１２倍に設定される。これにより、タイマ４０が計時している計時時間が基準時間以上となるまでに、移動局１２の受信アンテナ３０は、無線信号Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３の全てを受信することが可能である。
【０１０５】
ステップＳ１０では、演算部３８は、固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ夫々について、相関値が最大である伝播距離を選択する。ステップＳ１１では、演算部３８は、ステップＳ１０で選択した４つの伝播時間に基づいて、移動局１２の位置を演算する。ここで、演算部３８は、４つの伝播距離を用いるため、２次元の位置、即ち、図１１の上下及び左右に係る位置だけではなく、３次元の位置、即ち、上下、左右及び高低に係る位置を演算することができる。高低に係る位置は、図１１の紙面に垂直な方向の位置である。
実施の形態３における測位システム１及び移動局１２は、実施の形態１と同様の効果を奏する。
【０１０６】
なお、実施の形態３において、演算部３８が演算する位置が２次元の位置で十分である場合、演算部３８は、固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ中の３つ夫々について、相関値が最大である伝播距離を選択し、選択した３つの伝播距離に基づいて、移動局１２の位置を演算してもよい。この構成では、固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ中の１つの送信アンテナ２７が連続して送信した全ての無線信号を、移動局１２の受信アンテナ３０が受信することができなかった場合であっても、移動局１２の位置が演算される。
【０１０７】
また、固定局の数はＫ（Ｋ：５以上の整数）個であってもよい。演算部３８が演算する位置が２次元の位置で十分である場合、演算部３８は、Ｋ個の固定局中の３つ夫々について、相関値が最大である伝播距離を選択し、選択した３つの伝播距離に基づいて、移動局１２の位置を演算してもよい。この構成では、Ｋ個の固定局中の（Ｋ−３）個の固定局の送信アンテナ２７が連続して送信した全ての無線信号が、移動局１２の受信アンテナ３０が受信されなかった場合であっても、移動局１２の位置が演算される。
【０１０８】
演算部３８が演算すべき位置が３次元の位置である場合、演算部３８は、Ｋ個の固定局中の４つ夫々について、相関値が最大である伝播距離を選択し、選択した４つの伝播距離に基づいて、移動局１２の位置を演算してもよい。この構成では、Ｋ個の固定局中の（Ｋ−４）個の固定局の送信アンテナ２７が連続して送信した全ての無線信号を、移動局１２の受信アンテナ３０が受信することができなかった場合であっても、移動局１２の位置が演算される。
固定局の数がＫ個である場合、基準時間は、例えば、所定の時間の３・Ｋ倍に設定される。「・」は積を表す。
また、演算部３８が演算する位置が１次元の位置で十分である場合には、固定局の数は２つであってもよい。この場合、基準時間は、例えば、所定の時間の６倍に設定される。
【０１０９】
更に、搬送装置１３が所定の位置で停止する場合おいては、移動局１２の演算部３８は、移動局１２が所定の位置に停止したときに、実施の形態２と同様に、補正量を算出し、算出した補正量に基づいて、算出した伝播時間を補正してもよい。
【０１１０】
（実施の形態４）
図１２は、実施の形態４における測位システム１の要部構成を示すブロック図である。
以下では、実施の形態４について、実施の形態１と異なる点を説明する。後述する構成を除く他の構成については、実施の形態１と共通しているため、実施の形態１と共通する構成部には実施の形態１と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【０１１１】
実施の形態４における測位システム１は、実施の形態１における測位システム１が備える構成部を同様に備える。実施の形態４では、実施の形態１と比較して、室内Ｒの環境が異なる。実施の形態４では、遮蔽物Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３の代わりに、遮蔽物Ｏ４，Ｏ５が存在している。遮蔽物Ｏ４，Ｏ５は、互いに対向するように配置されている。遮蔽物Ｏ４，Ｏ５の間の領域を、搬送装置１３は移動することが可能である。移動局１２は、搬送装置１３に搭載されているので、遮蔽物Ｏ４，Ｏ５の間の領域を移動する可能性がある。
【０１１２】
遮蔽物Ｏ４，Ｏ５の間の領域に移動局１２が位置している場合、図１２に示すように、固定局１０ｂ，１０ｃの送信アンテナ２７が送信した無線信号が直接に移動局１２に到達することはない。以下では、遮蔽物Ｏ４，Ｏ５の間の領域を遮蔽領域と記載する。
【０１１３】
実施の形態４における測位システム１では、遮蔽領域に位置している移動局１２に無線信号を到達させるため、実施の形態４における測位システム１は、無線信号を反射するリフレクタ１４を更に備える。リフレクタ１４は、例えば、三角柱状をなす。リフレクタ１４は、固定局１０ｂ，１０ｃの送信アンテナ２７が送信した無線信号を反射する。リフレクタ１４で反射した無線信号は遮蔽領域を伝播する。遮蔽領域に移動局１２が位置する場合、移動局１２の受信アンテナ３０は、リフレクタ１４で反射した無線信号を受信する。
【０１１４】
図１３は移動局１２の要部構成を示すブロック図である。実施の形態４における移動局１２は、実施の形態１における移動局１２が有する構成部に加えて、ドップラー計測器４４を更に有する。移動局１２が移動している間に移動局１２の受信アンテナ３０が無線信号を受信した場合、受信アンテナ３０が受信する無線信号の搬送波は、この無線信号が送信された時点における無線信号の搬送波とは異なる。この現象は、所謂ドップラー効果である。
【０１１５】
移動局１２の進行方向が無線信号の伝播方向と同一の方向である場合、受信アンテナ３０が受信する無線信号の搬送波の周波数は、送信時点における搬送波の周波数よりも低く、移動局１２の移動速度が速い程、これらの周波数の差は大きい。
また、移動局１２の進行方向が無線信号の伝播方向の反対方向である場合、受信アンテナ３０が受信する無線信号の搬送波の周波数は、送信時点における搬送波の周波数よりも高く、移動局１２の移動速度が速い程、これらの周波数の差は大きい。
【０１１６】
以上のことから、移動局１２が遮蔽領域に位置している場合、受信アンテナ３０が受信する無線信号の搬送波の周波数と、固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃの搬送波発生器２５が出力する搬送波の周波数との差に基づいて、移動局１２の進行方向及び移動速度とを検知することができる。
【０１１７】
増幅器３１は、受信アンテナ３０から受信した無線信号の振幅を増幅し、振幅が増幅された無線信号を混合器３２及びドップラー計測器４４に出力する。
【０１１８】
ドップラー計測器４４は、移動局１２が遮蔽領域に位置している場合、固定局１０ｂ，１０ｃの送信アンテナ２７が送信した無線信号夫々について、増幅器３１から入力された無線信号の搬送波の周波数と、搬送波発生器２５が出力する搬送波の周波数との差に基づいて、移動局１２の進行方向及び移動速度を検知する。搬送波発生器２５が出力する搬送波の周波数は記憶部４２に予め記憶されている。ドップラー計測器４４は、検知した進行方向及び移動速度を演算部３８に通知する。ドップラー計測器４４は、進行方向として、リフレクタ１４に接近していること、又は、リフレクタ１４から遠ざかっていることを演算部３８に通知する。
【０１１９】
図１４及び図１５は、演算部３８が実行する処理の手順を示すフローチャートである。演算部３８はこの処理を繰り返し実行する。記憶部４２には、遮蔽フラグの値が記憶されている。遮蔽フラグの値は、ゼロ又は１である。遮蔽フラグの値がゼロであることは、移動局１２が遮蔽領域に位置していないことを意味する。遮蔽フラグの値が１であることは、移動局１２が遮蔽領域に位置していることを意味する。また、記憶部４２には、室内Ｒにおいて固定されている物体の位置を示す配置図が記憶されている。
実施の形態３における演算部３８が実行するステップＳ５１〜Ｓ６０夫々は実施の形態１における演算部３８が実行するステップＳ１〜Ｓ１０と同様である。このため、ステップＳ１〜Ｓ１０の詳細な説明を省略する。
【０１２０】
演算部３８は、ステップＳ６０を実行した後、ステップＳ６０で選択した３つの伝播距離を記憶部４２に記憶する（ステップＳ６１）。これらの３つの伝播距離夫々には、固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃの１つが対応付けられている。前述したように、図１４及び図１５に示す処理は繰り返し実行される。このため、固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃ夫々について、伝播距離の推移が記憶部４２に記憶されている。
【０１２１】
次に、演算部３８は、遮蔽フラグの値がゼロであるか否かを判定する（ステップＳ６２）。演算部３８は、遮蔽フラグの値がゼロであると判定した場合（Ｓ６２：ＹＥＳ）、移動局１２が遮蔽領域に侵入したか否かを判定する（ステップＳ６３）。リフレクタ１４によって反射して移動局１２の受信アンテナ３０に到達した無線信号の伝播距離は、送信元から移動局１２の受信アンテナ３０に直接に到達した無線信号の伝播距離よりも長い。このため、移動局１２が遮蔽領域に侵入した場合、固定局１０ｂ，１０ｃの送信アンテナ２７が送信した無線信号の伝播距離が突然に大きく変化する。従って、固定局１０ｂ，１０ｃの送信アンテナ２７が送信した無線信号について、今回のステップＳ６０で選択した伝播距離が、前回のステップＳ６０で選択した伝播距離よりも長く、かつ、これらの伝播距離の差が所定の第１基準距離以上である場合、演算部３８は、移動局１２が遮蔽領域に侵入したと判定する。他の場合、演算部３８は、移動局１２が遮蔽領域に侵入していないと判定する。
【０１２２】
演算部３８は、移動局１２が遮蔽領域に侵入していないと判定した場合（Ｓ６３：ＮＯ）、ステップＳ６０で選択した３つの伝播距離に基づいて、実施の形態１におけるステップＳ１１と同様に移動局１２の位置を演算する（ステップＳ６４）。
【０１２３】
演算部３８は、移動局１２が遮蔽領域に侵入したと判定した場合（Ｓ６３：ＹＥＳ）、遮蔽フラグの値を１に設定する（ステップＳ６５）。ステップＳ６７の説明で述べるように、図１４及び図１５に示す処理では、演算部３８が演算した移動局１２の位置が記憶部４２に記憶される。また、図１４及び図１５に示す処理は繰り返し実行されるので、演算部３８が演算した移動局１２の位置の推移が記憶部４２に記憶されている。
【０１２４】
演算部３８は、ステップＳ６５を実行した後、過去の移動局１２の位置、ドップラー計測器４４から入力された通知結果、及び、室内Ｒの配置図等に基づいて移動局１２の位置を演算する（ステップＳ６６）。ドップラー計測器４４から入力された通知結果は、前述した移動局１２の進行方向及び移動速度である。
【０１２５】
演算部３８は、ステップＳ６４又はステップＳ６６を実行した後、演算した移動局１２の位置を記憶部４２に記憶する（ステップＳ６７）。その後、演算部３８は、出力部４１に指示して、ステップＳ６４又はステップＳ６６で演算した位置を示す位置情報を含む位置信号を搬送装置１３に出力させる（ステップＳ６８）。
演算部３８は、ステップＳ６８を実行した後、処理を終了する。演算部３８は、処理を終了した後、再び、ステップＳ１を実行し、移動局１２の位置の演算を繰り返す。
【０１２６】
演算部３８は、遮蔽フラグの値がゼロではない、即ち、遮蔽フラグの値が１であると判定した場合（Ｓ６２：ＮＯ）、移動局１２が遮蔽領域から離脱したか否かを判定する（ステップＳ６９）。前述したように、リフレクタ１４によって反射して移動局１２の受信アンテナ３０に到達した無線信号の伝播距離は、送信元から移動局１２の受信アンテナ３０に直接に到達した無線信号の伝播距離よりも長い。このため、移動局１２が遮蔽領域から離脱した場合、固定局１０ｂ，１０ｃの送信アンテナ２７が送信した無線信号の伝播距離が突然に大きく変化する。従って、固定局１０ｂ，１０ｃが送信した無線信号について、今回のステップＳ６０で選択した伝播距離が、前回のステップＳ６０で選択した伝播距離よりも短く、かつ、これらの伝播距離の差が所定の第２基準距離以上である場合、演算部３８は、移動局１２が遮蔽領域から離脱したと判定する。他の場合、演算部３８は、移動局１２が遮蔽領域から離脱していないと判定する。
【０１２７】
演算部３８は、移動局１２が遮蔽領域から離脱していないと判定した場合（Ｓ６９：ＮＯ）、ステップＳ６６を実行し、引き続き、過去の移動局１２の位置、ドップラー計測器４４から入力された通知結果、及び、室内Ｒの配置図等に基づいて移動局１２の位置を演算する。
演算部３８は、移動局１２が遮蔽領域から離脱したと判定した場合（Ｓ６９：ＹＥＳ）、遮蔽フラグの値をゼロに設定し（ステップＳ７０）、ステップＳ６４を実行する。演算部３８は、位置の演算方法を、ステップＳ６０で選択した３つの伝播距離に基づいて行う演算方法に戻す。
【０１２８】
実施の形態４における測位システム１では、移動局１２が遮蔽領域に位置している場合であっても、固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃの送信アンテナ２７が送信した無線信号が移動局１２に到達する。更に、移動局１２が遮蔽領域に位置している場合であっても、演算部３８は、ドップラー計測器４４が通知する通知結果に基づいて、移動局１２の位置を演算することができる。
【０１２９】
実施の形態４における固定局１０ａ，１０ｂ，１０ｃが実施の形態１と同様に構成されており、実施の形態４における移動局１２には、実施の形態１における移動局１２と同様の構成が含まれている。このため、実施の形態４における測位システム１及び移動局１２は実施の形態１と同様の効果を奏する。
【０１３０】
なお、搬送装置１３が所定の位置で停止する場合においては、移動局１２の演算部３８は、移動局１２が所定の位置に停止したときに、実施の形態２と同様に、補正量を算出し、算出した補正量に基づいて、算出した伝播時間を補正してもよい。
また、実施の形態４において、固定局の数はＭ（Ｍ：４以上の整数）個であってもよい。演算部３８は、Ｍ個の固定局中の３つ夫々について、相関値が最大である伝播距離を選択し、選択した３つの伝播距離に基づいて、移動局１２の位置を演算してもよい。この構成では、Ｍ個の固定局中の（Ｍ−３）個の固定局の送信アンテナ２７が連続して送信した全ての無線信号が、移動局１２の受信アンテナ３０によって受信されなかった場合であっても、移動局１２の位置が演算される。
【０１３１】
なお、実施の形態１〜４において、固定局の送信アンテナ２７が送信する無線信号の送信方向の数は、３に限定されず、２又は４以上であってもよい。また、この送信方向の数は、全ての固定局について同じでなくてもよい。更に、固定局の送信アンテナ２７は連続して無線信号を送信しなくてもよい。また、固定局の位置は、相互に異なる室内Ｒの位置であればよいので、室内Ｒの隅に限定されない。
【０１３２】
また、伝播時間の算出方法は、無線信号の送信時刻及び受信時刻に基づく算出方法に限定されない。例えば、１つの固定局の符号信号発生器２３が行う送信側符号信号の出力と、移動局１２の符号信号発生器３７が行う受信側符号信号の出力とを同一時刻に行い、移動局１２内において、符号化信号及び受信側符号信号の位相差（図５を参照）を伝播時間として算出してもよい。
更に、復号部３５が出力する相関値情報が示す相関値は、符号化信号及び受信側符号信号の位相差がゼロである場合における相関値に限定されず、符号化信号及び受信側符号信号の位相差がゼロではない場合における相関値であってもよい。
【０１３３】
開示された実施の形態１〜４はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１３４】
１  測位システム
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ  固定局
１２  移動局
２２  符号化部
２４  重畳部（生成部）
２７  送信アンテナ（送信部）
３０  受信アンテナ（受信部）
３２  混合器（抽出部の一部）
３４  ＬＰＦ（抽出部の一部）
３５  復号部
３８  演算部（距離算出部、位置演算部、時間算出部、補正量算出部、補正部、判定部）
Ｒ  室内
【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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【図１４】
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【図１５】
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