(57)【要約】【課題】簡単な構成で且つ高精度に各基地局間の同期化が可能な位置検出システムを提供する。【解決手段】基準局１０１と、基地局１０２〜１０４と、位置計算器１０５と、通信端末１０６で構成され、基準局１０１は、基地局１０２〜１０４から等距離に配置される。基準局１０１から送信される基準信号をトリガとして通信端末１０６から送信される測定信号を基地局１０２〜１０４で受信し、その到達時間差を集計して通信端末１０６の位置を計算する。基準局１０１は、基地局１０２〜１０４から等距離に位置するため、基地局１０２〜１０４が基準信号１１０を受信する時刻は各基地局間で同時刻である。したがって、各基地局１０２〜１０４において測定信号の到着時刻を正確に計時できる。【選択図】図２
2008002866.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準信号を送信する基準信号送信部を有する基準局と、
前記基準信号を受信する第１の基準信号受信部、および前記基準信号を受信した後に測定信号を送信する測定信号送信部を有する通信端末と、
前記基準信号を受信する第２の基準信号受信部、前記基準信号を受信した後に前記測定信号を受信する測定信号受信部、前記基準信号を受信してから前記測定信号を受信するまでの時間を計測して時間データ信号を生成する計時部、および前記時間データ信号を送信する時間データ信号送信部をそれぞれ有し、前記基準局からの距離がそれぞれ等しい複数の基地局と、
前記複数の基地局のそれぞれから前記時間データ信号を受信する時間データ信号受信部、および前記時間データ信号に基づき前記通信端末の位置を計算する計算部を有する位置計算器とを備えることを特徴とする位置検出システム。
【請求項２】
前記基準局の基準信号送信部は、位置検出対象の通信端末を特定する端末識別符号である端末コードと、基準信号を表す信号種別符号である基準コードとを多重化して前記基準信号を生成する第１のデータ多重化手段を備え、
前記通信端末の第１の基準信号受信部は、前記基準信号から基準コードおよび端末コードを分離する第１のデータ分離手段を備え、前記通信端末の測定信号送信部は、前記第１のデータ分離手段によって分離された端末コードが、自己の端末コードと一致した場合に前記測定信号を送信し、
前記複数の基地局の第２の基準信号受信部は、前記基準信号から基準コードおよび端末コードを分離する第２のデータ分離手段を備え、前記複数の基地局の時間データ信号送信部は、前記第２のデータ分離手段によって分離された端末コードと、時間データ信号を表す信号種別符号である時間コードとを多重化して前記時間データ信号を生成する第２のデータ多重化手段を備え、
前記位置計算器の時間データ信号受信部は、前記時間データ信号から時間コードおよび端末コードを分離する第３のデータ分離手段を備え、前記位置計算器の計算部は、前記第３のデータ分離手段によって分離された時間コードと端末コードとに基づき前記通信端末の位置を計算することを特徴とする請求項１記載の位置検出システム。
【請求項３】
前記通信端末の測定信号送信部は、前記第１のデータ分離手段によって分離された端末コードと、測定信号を表す信号種別符号である測定コードとを多重化して前記測定信号を生成する第３のデータ多重化手段を備え、
前記複数の基地局の測定信号受信部は、前記測定信号から測定コードおよび端末コードを分離する第４のデータ分離手段を備えることを特徴とする請求項２記載の位置検出システム。
【請求項４】
前記通信端末は、前記基準信号の送信要求を示す第１の測定開始信号を送信する第１の通信部をさらに備え、
前記基準局は、前記第１の測定開始信号を受信する第２の通信部をさらに備え、前記第２の通信部で前記第１の測定開始信号を受信した場合、前記基準信号送信部に前記基準信号を送信させることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の位置検出システム。
【請求項５】
前記複数の基地局は、前記基準信号の送信要求を示す第２の測定開始信号を送信する第３の通信部をさらに備え、
前記基準局は、前記第２の測定開始信号を受信する第２の通信部をさらに備え、前記第２の通信部で前記第２の測定開始信号を受信した場合、前記基準信号送信部に前記基準信号を送信させることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の位置検出システム。
【請求項６】
前記位置計算器は、前記基準信号の送信要求を示す第３の測定開始信号を送信する第４の通信部をさらに備え、
前記基準局は、前記第３の測定開始信号を受信する第２の通信部をさらに備え、前記第２の通信部で前記第３の測定開始信号を受信した場合、前記基準信号送信部に前記基準信号を送信させることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の位置検出システム。
【請求項７】
前記第１の測定開始信号に、前記端末コードが含まれていることを特徴とする請求項４記載の位置検出システム。
【請求項８】
前記第２の測定開始信号に、前記端末コードが含まれていることを特徴とする請求項５記載の位置検出システム。
【請求項９】
前記第３の測定開始信号に、前記端末コードが含まれていることを特徴とする請求項６記載の位置検出システム。
【請求項１０】
通信端末の位置を検出する位置検出方法であって、
複数の基地局から等距離に配置された基準局から基準信号を送信するステップと、
前記通信端末により前記基準信号を受信するステップと、
前記基準信号を受信した後に測定信号を送信するステップと、
前記複数の基地局により前記基準信号を受信するステップと、
前記基準信号を受信した後に前記測定信号を受信するステップと、
前記基準信号を受信してから前記測定信号を受信するまでの時間を計測して時間データ信号を生成するステップと、
前記複数の基地局から複数の時間データ信号を送信するステップと、
位置計算器により前記複数の時間データ信号を受信するステップと、
受信した複数の時間データ信号に基づき前記通信端末の位置を計算するステップとを含むことを特徴とする位置検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信端末の位置を検出する位置検出システムおよび位置検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、人や物の空間における位置を検出し、それらを追跡することは技術的に困難であり、位置の管理不足がきたす社会的不効率や社会的損失は多大なものであった。そのため、それらの位置を正確に検出し、検出した位置情報をバリューとした制御技術や管理サービス事業が各種提案されてきている。たとえば、人や物に通信端末を貼り付け、通信端末の位置を検出することによって目的とする人や物の位置を検出する方法が主流であり、その応用例としては、子供や老人などの弱者の見守り、ライフアシストロボットの制御、医療現場での医療機器や医薬品の場所管理、倉庫内の物品管理などがある。
【０００３】
屋内で用いられる通信端末の位置検出方法としては、例えば、携帯電話の位置をセルラ基地局のサービスエリアとの関係から検出するセルＩＤ法（Ｃｅｌｌ−ＩＤ法）、通信端末と基地局の間の電界強度が両者間の距離に依存することを利用して位置を検出する電界強度検出法（ＲＳＳＩ法）、通信端末と基地局の間の波動到達時間が両者間の距離に依存することを利用して位置を検出する到達時間差検出法（ＴＯＡ法，ＴＤＯＡ法）が挙げられる。この中でも、波動の到達時間差を三点測量と組み合わせて位置を検出するＴＤＯＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ  Ｏｆ  Ａｒｒｉｖａｌ）法が最も高精度に位置検出ができる方法の一つとして知られている。
【０００４】
ＴＤＯＡ法は、位置検出対象の通信端末が波動を発し、建物に具備された複数の基地局における波動の到達時間差を測定する方法と、基地局側が波動を発し、通信端末における波動の到達時間差を測定する方法の二種類がある。これらの方法はアプリケーションによって使い分けられるが、システムの構成が簡単なことや精度が出しやすいことなどの理由から、前者の位置検出対象の通信端末が波動を発する方法が多く用いられる。
【０００５】
この場合、複数の基地局において一つの波動の到達時間差を測定するため、各基地局間で厳密に時計の時刻合わせを行い、受信動作の同期を取る必要がある。そのため、各基地局間で動作の同期を合わせる方法が幾つか提案されている。
【０００６】
例えば、一つの信号生成装置から発生した基準信号を各基地局に光ファイバーなどで同時伝送し、各基地局は、受信した基準信号のクロックに同期して基地局動作を行う方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、例えば、各基地局間の距離差による遅延誤差や測定時刻誤差を予め評価および記憶し、位置検出結果に対して補正を行う方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
図１４は、特許文献１に記載された従来の位置検出システムの概略構成を示す模式図である。図１４に示す位置検出システム１４００は、通信端末１４０６の位置を検出するために、基準局１４０１と、基準局１４０１と光ファイバー１４０５で接続された複数の基地局１４０２〜１４０４とで構成されている。基準局１４０１は、光ファイバー１４０５経由で各基地局に対して基準信号１４０７を送信し、各基地局は、基準信号１４０７を受信して動作タイミングを基地局間で互いに同期させる。通信端末１４０６は、位置検出のための測定信号を送信するが、測定信号が各基地局に到達する時刻は、通信端末１４０６と各基地局との間の距離に依存して各基地局間で差異が生じる。この到達時間差からＴＤＯＡ法によって通信端末１４０６の位置を算出する。各基地局では、測定信号の到達時間を正確に測定するために、基準信号１４０７によって動作タイミングを同期化することにより、各基地局での測定開始時刻の時間合わせが行われる。
【特許文献１】特開２００４−１１２５５８号公報
【特許文献２】特開２００４−２２１７０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載された従来の構成では、基準局から各基地局までの距離差や、各基地局における基準信号からクロックを再生するＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）回路の構成部品の特性ばらつきにより、各基地局間で測定開始時刻に誤差が生じ、位置検出精度のキャリブレーションに処理コストがかかるという問題がある。また、基準局と各基地局間に光ファイバーなどの通信設備を敷設する必要があり、通信インフラ構築にコストがかかるので、システム全体のコストを増大させるという問題がある。
【０００９】
また、特許文献２に記載された従来の構成では、位置検出に先立って測定誤差を取得する必要があり、その処理のためにシステムハードウエアのコストおよび誤差測定の時間コストを要するという問題や、測定誤差によって間接的に位置検出結果を補正するので、位置検出精度が悪くなるという問題がある。
【００１０】
本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされたものであり、簡単な構成で且つ高精度に各基地局間の同期化が可能な位置検出システムおよび位置検出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る位置検出システムは、基準局と、通信端末と、複数の基地局と、位置計算器とを含む。基準局は、複数の基地局から等距離に配置され、基準信号を送信する基準信号送信部を有する。通信端末は、基準信号を受信する第１の基準信号受信部、および基準信号を受信した後に測定信号を送信する測定信号送信部を有する。複数の基地局は、それぞれ、基準信号を受信する第２の基準信号受信部、基準信号を受信した後に測定信号を受信する測定信号受信部、基準信号を受信してから測定信号を受信するまでの時間を計測して時間データ信号を生成する計時部、および時間データ信号を送信する時間データ信号送信部を有する。位置計算器は、複数の基地局のそれぞれから時間データ信号を受信する時間データ信号受信部、および時間データ信号に基づき通信端末の位置を計算する計算部を有する。
【００１２】
本発明に係る位置検出方法は、通信端末の位置を検出する位置検出方法であって、複数の基地局から等距離に配置された基準局から基準信号を送信するステップと、通信端末により基準信号を受信するステップと、基準信号を受信した後に測定信号を送信するステップと、複数の基地局により基準信号を受信するステップと、基準信号を受信した後に測定信号を受信するステップと、基準信号を受信してから測定信号を受信するまでの時間を計測して時間データ信号を生成するステップと、複数の基地局から複数の時間データ信号を送信するステップと、位置計算器により複数の時間データ信号を受信するステップと、受信した複数の時間データ信号に基づき通信端末の位置を計算するステップとを含む。
【００１３】
これらの構成によれば、基準局が基準信号を送信し、各基地局と通信端末が基準信号を受信する。通信端末は、基準局が送信した基準信号を受信した後、測定信号を送信する。各基地局は、基準局の送信した基準信号を受信した後、通信端末の送信した測定信号を受信し、両信号間の時間間隔を測定し、時間データ信号を生成する。その後、各基地局は、時間データ信号を位置計算器に送信する。位置計算器は、各基地局の送信した時間データ信号に基づいて各基地局における測定信号の到達時間差を算出し、通信端末の位置を例えば三点測量法で計算する。
【００１４】
具体的には、基地局が基準局からの基準信号を受信した時点で基地局に備えた計時部による計時をスタートさせ、通信端末からの測定信号を受信した時点で計時部による計時をストップさせることにより、基準信号の受信から測定信号の受信までの時間間隔を計時することができる。また、基準局は各基地局から等しい距離に配置されているため、基準局から送信された基準信号は、各基地局において同時刻で受信される。すなわち、各基地局における計時部による計時のスタートは同時刻において実行されるため、各基地局の各計時部は相互に同じ時間を刻むことになる。よって、各基地局における計時部による計時のストップ時点の時刻を、各基地局間における測定信号の到達時間差としてみなすことができる。これらの動作により、基地局間の同期を簡単な構成で且つ高精度に行うことができる。
【００１５】
また、上記の位置検出システムにおいて、基準局の基準信号送信部は、位置検出対象の通信端末を特定する端末識別符号である端末コードと、基準信号を表す信号種別符号である基準コードとを多重化して基準信号を生成する第１のデータ多重化手段を備え、通信端末の第１の基準信号受信部は、基準信号から基準コードおよび端末コードを分離する第１のデータ分離手段を備え、通信端末の測定信号送信部は、第１のデータ分離手段によって分離された端末コードが、自己の端末コードと一致した場合に測定信号を送信し、複数の基地局の第２の基準信号受信部は、基準信号から基準コードおよび端末コードを分離する第２のデータ分離手段を備え、複数の基地局の時間データ信号送信部は、第２のデータ分離手段によって分離された端末コードと、時間データ信号を表す信号種別符号である時間コードとを多重化して時間データ信号を生成する第２のデータ多重化手段を備え、位置計算器の時間データ信号受信部は、時間データ信号から時間コードおよび端末コードを分離する第３のデータ分離手段を備え、位置計算器の計算部は、第３のデータ分離手段によって分離された時間コードと端末コードとに基づき通信端末の位置を計算することが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、基準局は、基準コードと端末コードとを多重化して基準信号として送信するので、端末コードを含む基準信号を受信した通信端末は、自己の端末コードと一致している場合にのみ測定信号を送信することができる。したがって、複数の通信端末が存在する場合でも、特定の通信端末の位置を検出することができる。さらに、端末コードを含む基準信号を受信した基地局は、その後に続く測定信号の到達時間を測定した結果得られた時間データ信号を、端末コードと関連付けて位置計算器に送信するので、位置計算器は、特定の通信端末の位置を計算して出力することができる。
【００１７】
また、上記の位置検出システムにおいて、通信端末の測定信号送信部は、第１のデータ分離手段によって分離された端末コードと、測定信号を表す信号種別符号である測定コードとを多重化して測定信号を生成する第３のデータ多重化手段を備え、複数の基地局の測定信号受信部は、測定信号から測定コードおよび端末コードを分離する第４のデータ分離手段を備えることが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、通信端末は、測定信号に端末コードを含ませて送信するので、端末コードを含む測定信号を受信した基地局は、測定信号の到達時間の測定結果得られた時間データ信号を、端末コードと関連付けて位置計算器に送信することができ、位置計算器は、特定の通信端末の位置を計算して出力することができる。
【００１９】
また、上記の位置検出システムにおいて、通信端末は、基準信号の送信要求を示す第１の測定開始信号を送信する第１の通信部をさらに備え、基準局は、第１の測定開始信号を受信する第２の通信部をさらに備え、第２の通信部で第１の測定開始信号を受信した場合、基準信号送信部に基準信号を送信させることが好ましい。
【００２０】
この構成によれば、通信端末から基準局に対して基準信号の送信を要求でき、通信端末は任意の時間で位置検出システムの動作を開始することができる。したがって、通信端末が位置検出動作のイニシエータとなるアプリケーションに対応することができる。
【００２１】
また、上記の位置検出システムにおいて、複数の基地局は、基準信号の送信要求を示す第２の測定開始信号を送信する第３の通信部をさらに備え、基準局は、第２の測定開始信号を受信する第２の通信部をさらに備え、第２の通信部で第２の測定開始信号を受信した場合、基準信号送信部に基準信号を送信させることが好ましい。
【００２２】
この構成によれば、基地局から基準局に対して基準信号の送信を要求でき、基地局は任意の時間で位置検出システムの動作を開始することができる。したがって、基地局が位置検出動作のイニシエータとなるアプリケーションに対応することができる。
【００２３】
また、上記の位置検出システムにおいて、位置計算器は、基準信号の送信要求を示す第３の測定開始信号を送信する第４の通信部をさらに備え、基準局は、第３の測定開始信号を受信する第２の通信部をさらに備え、第２の通信部で第３の測定開始信号を受信した場合、基準信号送信部に基準信号を送信させることが好ましい。
【００２４】
この構成によれば、位置計算器から基準局に対して基準信号の送信を要求でき、位置計算器は任意の時間で位置検出システムの動作を開始することができる。したがって、位置計算器が位置検出動作のイニシエータとなるアプリケーションに対応することができる。
【００２５】
また、上記の位置検出システムにおいて、第１〜第３の測定開始信号に、端末コードが含まれていることが好ましい。
【００２６】
この構成によれば、前記イニシエータが位置検出動作を開始する際に、位置検出対象の通信端末の端末コードを測定開始信号に含めることができるので、通信端末を個別に指定することができる。したがって、複数の通信端末の中から特定の通信端末の位置を検出するアプリケーションに対応することができる。
【００２７】
なお、本発明は、以下に記述する発明を実施するための最良の形態及び図面を用いて説明されるが、これは例示を目的としており、本発明はこれに限定されることを意図するものではない。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、各基地局で受信される基準信号から各基地局で受信される測定信号までの到達時間によって通信端末の位置を計算するが、各基地局から等しい距離に配置された基準局から送信された基準信号は、各基地局で同時刻に受信されるので、各基地局における到達時間の時間測定動作を同時刻に開始することができる。したがって、基地局間の正確な同期を簡単な構成で実現することが可能であり、低コストで高精度な位置検出を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３０】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる位置検出システムの概略構成を示す模式図である。
【００３１】
図１において、位置検出システム１００は、基準局１０１と、基地局１０２、１０３、および１０４と、位置計算器１０５と、通信端末１０６とから構成される。基準局１０１は、基地局１０２〜１０４から等しい距離（Ｌ）に配置される。位置検出システム１００の機能は、通信端末１０６の位置を検出することにある。なお、本実施の形態における位置検出方法は、波動の伝送距離に依存する到達時間差を利用したものであり、基準局１０１から送信される信号をトリガとして通信端末１０６から送信される波動を基地局１０２〜１０４で受信し、波動の到達時間差を集計することにより、通信端末１０６の位置を計算する。ここでは、一例として三局の基地局１０２〜１０４を用いて、三局の基地局を測量点とする三点測量法によって通信端末１０６の位置を算出する。このとき、各基地局１０２〜１０４の座標と、各基地局１０２〜１０４への各波動到着時刻と、波動の速度がわかっていれば、波動を送信している通信端末１０６の座標が求められる。したがって、変動要素である各基地局１０２〜１０４における波動到着時刻を正確に計時すれば、正確な位置検出結果が得られる。
【００３２】
なお、位置検出のために使用する波動および各構成要素間の通信のための通信媒体は、電波、音波（超音波を含む）、光波、弾性波などいずれも使用可能であり、ここでは電波の場合を一例として例示及び説明する。
【００３３】
図２は、本発明の第１の実施の形態にかかる位置検出システムの動作を説明するための模式図である。なお、図２において、図１に示す構成要素と同じものについては同じ符号を付して、説明を省略する。
【００３４】
図２において、基準局１０１は基準信号１１０を周囲に送信し、通信端末１０６および基地局１０２〜１０４が基準信号１１０を受信する。このとき、基準局１０１と通信端末１０６の位置関係は任意であるので、通信端末１０６が基準信号１１０を受信する時刻はその位置関係に依存する。さらに、基準局１０１は、基地局１０２〜１０４から等しい距離に位置しているため、基地局１０２〜１０４が基準信号１１０を受信する時刻は各基地局で同時刻である。また、基地局１０２〜１０４は位置検出システム１００の測定エリアの隅に配置されているため、エリア内に位置する通信端末１０６における基準信号１１０の受信時刻は、基地局１０２〜１０４における基準信号１１０の受信時刻より早くなるか、等しくなる。
【００３５】
通信端末１０６は、基準信号１１０の受信に続いて測定信号１２０を送信する。基地局１０２〜１０４は、測定信号１２０を受信するが、通信端末１０６と基地局１０２〜１０４との位置関係は任意であるので、各基地局１０２〜１０４が測定信号１２０を受信する各時刻は、通信端末１０６と各基地局１０２〜１０４との位置関係に依存する。基地局１０２〜１０４は、基準信号１１０を受信した時刻から時間を計測しており、測定信号１２０を受信した時刻までを計時する。
【００３６】
各基地局１０２〜１０４における基準信号１１０の受信時刻は同時刻であるので計時開始時刻が同一の時刻となり、各基地局において測定信号１２０を受信した各時刻により、相互に時間の長短を比較することができる。すなわち、各基地局１０２〜１０４における測定信号１２０の到達時間差を、各基地局における測定信号１２０の受信時刻の単純な差分によって求めることができる。
【００３７】
基地局１０２〜１０４は、測定信号１２０の受信時刻を時間データ信号１３０、１３１、および１３２として位置計算器１０５に送信する。位置計算器１０５は、受信した時間データ信号１３０〜１３２から各基地局１０２〜１０４における測定信号１２０の到達時間差を算出し、算出した到達時間差と、既知である各基地局１０２〜１０４の座標および波動の速度とを用いて、通信端末１０６の座標を計算して出力する。
【００３８】
図３は、本発明の第１の実施の形態における基準局の内部構成を示すブロック図である。
【００３９】
図３において、基準局３００は、制御部３０１と、基準信号送信部３０２とから構成される。制御部３０１は、基準局３００内の各部の制御を行なうとともに、基準信号の元データとなる基準コードＤ３０と、位置検出対象の通信端末を特定する端末コードＤ３１とを出力し、基準信号送信部３０２は、基準信号を構成して電波として出力する。
【００４０】
基準信号送信部３０２は、多重化部３０３（第１のデータ多重化手段）と、変調部３０４と、送信部３０５とから構成される。多重化部３０３は、制御部３０１が生成した基準コードＤ３０と、端末コードＤ３１とを多重化してパケットデータを生成し、変調部３０４は、パケットデータを変調して変調信号を生成し、送信部３０５は、変調信号を周波数変換および高周波増幅してアンテナから基準信号として送信する。
【００４１】
図４は、本発明の第１の実施の形態における通信端末の内部構成を示すブロック図である。
【００４２】
図４において、通信端末４００は、制御部４０１と、基準信号受信部４０２と、測定信号送信部４０３と、切替部４１０とから構成される。制御部４０１は、通信端末４００内の各部の制御を行なうとともに、送受信信号の入出力を行う。切替部４１０は、アンテナからの受信信号とアンテナへの送信信号の切り替えを制御部４０１の指示によって行う。
【００４３】
基準信号受信部４０２は、受信部４０４と、復調部４０５と、分離部４０６（第１のデータ分離手段）とから構成される。受信部４０４は、アンテナから切替部４１０経由で入力された基準信号を高周波増幅および周波数変換して変調信号を再生し、復調部４０５は、変調信号を復調してパケットデータを再生し、分離部４０６は、パケットデータから基準コードＤ４０および端末コードＤ４１を分離して再生する。再生された基準コードＤ４０および端末コードＤ４１は、制御部４０１へ入力される。
【００４４】
測定信号送信部４０３は、多重化部４０７（第３のデータ多重化手段）と、変調部４０８と、送信部４０９とから構成される。多重化部４０７は、制御部４０１が生成した基準コードＤ４２と端末コードＤ４３を多重化してパケットデータを生成し、変調部４０８は、パケットデータを変調して変調信号を生成し、送信部４０９は、変調信号を周波数変換および高周波増幅して切替部４１０経由でアンテナから測定信号として送信する。
【００４５】
図５は、本発明の第１の実施の形態における基地局の内部構成を示すブロック図である。  
【００４６】
図５において、基地局５００は、制御部５０１と、基準信号受信部５０２と、測定信号受信部５０３と、時間データ信号送信部５０４と、計時部５０５と、切替部５１５とから構成される。制御部５０１は、基地局５００内の各部の制御を行なうとともに、送受信信号の入出力を行う。切替部５１５は、アンテナからの受信信号とアンテナへの送信信号の切り替えを制御部５０１の指示によって行う。
【００４７】
基準信号受信部５０２は、受信部５０６と、復調部５０７と、分離部５０８（第２のデータ分離手段）とから構成される。受信部５０６は、アンテナから切替部５１５経由で入力された基準信号を高周波増幅および周波数変換して変調信号を再生し、復調部５０７は、変調信号を復調してパケットデータを再生し、分離部５０８は、パケットデータから基準コードＤ５０および端末コードＤ５１を分離して再生する。再生された基準コードＤ５０および端末コードＤ５１は、制御部５０１へ入力される。
【００４８】
測定信号受信部５０３は、受信部５０９と、復調部５１０と、分離部５１１（第４のデータ分離手段）とから構成される。受信部５０９は、アンテナから切替部５１５経由で入力された測定信号を高周波増幅および周波数変換して変調信号を再生し、復調部５１０は、変調信号を復調してパケットデータを再生し、分離部５１１は、パケットデータから測定コードＤ５２および端末コードＤ５３を分離して再生する。再生された測定コードＤ５２および端末コードＤ５３は、制御部５０１へ入力される。
【００４９】
時間データ信号送信部５０４は、多重化部５１２（第２のデータ多重化手段）と、変調部５１３と、送信部５１４とから構成される。多重化部５１２は、制御部５０１が生成した時間コードＤ５４と、基地コードＤ５５と、端末コードＤ５６を多重化してパケットデータを生成し、変調部５１３は、パケットデータを変調して変調信号を生成し、送信部５１４は、変調信号を周波数変換および高周波増幅して切替部５１５経由でアンテナから測定信号として送信する。
【００５０】
計時部５０５は、たとえば水晶発振器を内蔵した自走式のクロックカウンタなどで構成され、制御部５０１からのリセット信号Ｓ５０がアサートされるとカウンタ値をゼロにリセットし、リセット信号Ｓ５０がネゲートされると計時を開始して、カウンタ値を計時結果Ｓ５１として制御部５０１へ出力する。
【００５１】
図６は、本発明の第１の実施の形態における位置計算器の内部構成を示すブロック図である。
【００５２】
図６において、位置計算器６００は、制御部６０１と、時間データ信号受信部６０２と、計算部６０３と、入出力部６０７とから構成される。制御部６０１は、位置計算器６００内の各部の制御を行なうとともに、受信信号の入力、通信端末の位置計算、およびユーザーを含む上位制御系との入出力制御を行う。
【００５３】
時間データ信号受信部６０２は、受信部６０４と、復調部６０５と、分離部６０６（第３のデータ分離手段）とから構成される。受信部６０４は、アンテナから入力された時間データ信号を高周波増幅および周波数変換して変調信号を再生し、復調部６０５は、変調信号を復調してパケットデータを再生し、分離部６０６は、パケットデータから時間コードＤ６０と、基地コードＤ６１と、端末コードＤ６２を分離して再生する。再生された時間コードＤ６０と、基地コードＤ６１と、端末コードＤ６２は、制御部６０１へ入力される。
【００５４】
計算部６０３は、位置計算のための数値演算を含む位置計算アルゴリズムを実行する演算ユニットであり、制御部６０１から位置計算のための時間データと必要なパラメータを受け取り、位置計算処理後、位置計算結果を制御部６０１に戻す。
【００５５】
入出力部６０７は、上位制御系やユーザーからの制御コマンドを受けて、制御部６０１へ渡す入力処理と、制御部６０１からの位置検出結果を上位制御系やユーザーへ渡す出力処理を行う。
【００５６】
図７（Ａ）は、本発明の第１の実施の形態における基準信号のフォーマット図である。
【００５７】
図７（Ａ）において、基準信号７００はデータパケットとして構成され、同期符号７０１と、信号種別符号７０２と、端末コード７０３と、誤り訂正符号７０４とから構成される。
【００５８】
同期符号７０１は、基準信号７００のパケット先頭を示すデータ列であり、受信側のＰＬＬを引き込むためのプリアンブルビットと、データのバイトアライン先頭を示す同期コードから構成される。
【００５９】
信号種別符号７０２は、当該データパケットの種類（基準信号、測定信号、時間データ信号のいずれかで、図７（Ａ）では基準信号）を示す識別符号である。
【００６０】
端末コード７０３は、位置検出対象の通信端末を特定するための通信端末に固有の識別符号である。
【００６１】
誤り訂正符号７０４は、当該データパケットの伝送誤りを検出および訂正するための検査符号であり、たとえばリードソロモン符号などである。
【００６２】
図７（Ｂ）は、本発明の第１の実施の形態における測定信号のフォーマット図である。
【００６３】
図７（Ｂ）において、測定信号７１０はデータパケットとして構成され、同期符号７１１と、信号種別符号７１２と、端末コード７１３と、誤り訂正符号７１４とから構成される。それぞれの構成要素の機能は、基準信号７００の構成要素と同様である。
【００６４】
図７（Ｃ）は、本発明の第１の実施の形態における時間データ信号のフォーマット図である。
【００６５】
図７（Ｃ）において、時間データ信号７２０はデータパケットとして構成され、同期符号７２１と、信号種別符号７２２と、基地コード７２３と、端末コード７２４と、誤り訂正符号７２５とから構成される。基地コード７２３は、時間データ信号７２０を送信した基地局を特定するための基地局に固有の識別符号である。他の構成要素の機能は、基準信号７００の構成要素と同様である。
【００６６】
図８は、本発明の第１の実施の形態にかかる位置検出システムの動作タイミング図である。
【００６７】
図８において、基準局１０１、通信端末１０６、基地局１０２〜１０４、および位置計算器１０５の各構成要素の送受信タイミングを、横軸を時間軸として示す。
【００６８】
基準局１０１は、基準信号Ｓ８００を送信する（時刻Ｔ０）。通信端末１０６は基準信号Ｓ８００を受信する（時刻Ｔ１）。その後、基地局１０２〜１０４が基準信号Ｓ８００を受信する（時刻Ｔ２）。ここで、時刻Ｔ１は基準局１０１と通信端末１０６との距離に依存するため、時刻Ｔ１と時刻Ｔ２の時間関係は、Ｔ１＜Ｔ２、Ｔ１＝Ｔ２、Ｔ１＞Ｔ２のいずれの関係もとり得る。ただし、基準局１０１は各基地局１０２〜１０４に対して等距離に配置されているため、各基地局１０２〜１０４が基準局１０１の送信した基準信号Ｓ８００を受信する時刻は同時刻（時刻Ｔ２）である。
【００６９】
通信端末１０６は、基準信号Ｓ８００を受信すると（時刻Ｔ１）、所定の時間Ｔｍ後に測定信号Ｓ８１０を送信する（時刻Ｔ３）。基地局１０２は、通信端末１０６との距離に依存した遅延を含む時間Ｔｍ＋Δｔ１後に測定信号Ｓ８１０を受信する（時刻Ｔ４）。ここで、時間Δｔ１は、通信端末１０６から基地局１０２までの電波伝達時間である。
【００７０】
基地局１０３は、通信端末１０６との距離に依存した遅延を含む時間Ｔｍ＋Δｔ２後に測定信号Ｓ８１０を受信する（時刻Ｔ５）。ここで、時間Δｔ２は、通信端末１０６から基地局１０３までの電波伝達時間である。
【００７１】
基地局１０４は、通信端末１０６との距離に依存した遅延を含む時間Ｔｍ＋Δｔ３後に測定信号Ｓ８１０を受信する（時刻Ｔ６）。ここで、時間Δｔ３は、通信端末１０６から基地局１０４までの電波伝達時間である。
【００７２】
このとき、Δｔ１〜Δｔ３の時間関係は、通信端末１０６と各基地局１０２〜１０４との位置関係に依存し、図８に示すΔｔ１〜Δｔ３の時間関係は、例えば図２に示す通信端末１０６と基地局１０２〜１０６との位置関係を元にした一例である。
【００７３】
基地局１０２は、基準信号Ｓ８００を受信した時刻Ｔ２から計時部（図５の計時部５０５に相当）に計時動作を開始させ、測定信号Ｓ８１０を受信した時刻Ｔ４で計時部の計時動作を停止させて、時間Ｔｍ＋Δｔ１（図５の計時結果Ｓ５１に相当）を得る。
【００７４】
基地局１０３は、基準信号Ｓ８００を受信した時刻Ｔ２から計時部に計時動作を開始させ、測定信号Ｓ８１０を受信した時刻Ｔ５で計時部の計時動作を停止させて、時間Ｔｍ＋Δｔ２を得る。
【００７５】
基地局１０４は、基準信号Ｓ８００を受信した時刻Ｔ２から計時部に計時動作を開始させ、測定信号Ｓ８１０を受信した時刻Ｔ６で計時部の計時動作を停止させて、時間Ｔｍ＋Δｔ３を得る。
【００７６】
次に、基地局１０２は、計時したＴｍ＋Δｔ１を示す時間コード（図５の時間コードＤ５４に相当）、基地局１０２に固有の基地コード（図５の基地コードＤ５５に相当）、端末コードなどから時間データを生成し、時間データ信号Ｓ８２０を送信する。位置計算器１０５は、時間データ信号Ｓ８２０を受信し、基地コードと時間データを抽出して基地局１０２における時間データを位置計算データの一部として記憶する。
【００７７】
基地局１０３は、計時したＴｍ＋Δｔ２を示す時間コード、基地局１０３に固有の基地コード、端末コードなどから時間データを生成し、時間データ信号Ｓ８２１を送信する。位置計算器１０５は、時間データ信号Ｓ８２１を受信し、基地コードと時間データを抽出して基地局１０３における時間データを位置計算データの一部として記憶する。
【００７８】
基地局１０４は、計時したＴｍ＋Δｔ３を示す時間コード、基地局１０４に固有の基地コード、端末コードなどから時間データを生成し、時間データ信号Ｓ８２２を送信する。位置計算器１０５は、時間データ信号Ｓ８２２を受信し、基地コードと時間データを抽出して基地局１０４における時間データを位置計算データの一部として記憶する。
【００７９】
位置計算器１０５は、以下のような計算によって通信端末１０６の位置を計算する。
【００８０】
空間座標Ｐを（ｘ，ｙ，ｚ）と表記し、通信端末の座標Ｐ０は、Ｐ０＝（ｘ０，ｙ０，ｚ０）、基地局１０２の座標Ｐ１は、Ｐ１＝（ｘ１，ｙ１，ｚ１）、基地局１０３の座標Ｐ２は、Ｐ２＝（ｘ２，ｙ２，ｚ２）、基地局１０４の座標Ｐ３は、Ｐ３＝（ｘ３，ｙ３，ｚ３）とする。
【００８１】
ここで、基地局１０２への測定信号Ｓ８１０の到着時刻はＴ４、基地局１０３への測定信号Ｓ８１０の到着時刻はＴ５、基地局１０４への測定信号Ｓ８１０の到着時刻はＴ６であるので、波動の速度をｖとすれば、通信端末の位置は、以下の連立方程式の解Ｐ０となる。
【００８２】
｜Ｐ０−Ｐ２｜−｜Ｐ０−Ｐ１｜＝ｖ（Ｔ５−Ｔ４）
｜Ｐ０−Ｐ３｜−｜Ｐ０−Ｐ１｜＝ｖ（Ｔ６−Ｔ４）
以上、本実施の形態の構成によれば、基準局が基準信号を送信し、各基地局と通信端末が基準信号を受信する。通信端末は、基準局が送信した基準信号を受信した後、測定信号を送信する。各基地局は、基準局の送信した基準信号を受信した後、通信端末の送信した測定信号を受信し、両信号間の時間間隔を測定し、時間データ信号を生成する。その後、各基地局は、時間データ信号を位置計算器に送信する。位置計算器は、各基地局の送信した時間データ信号に基づいて各基地局における測定信号の到達時間差を算出し、通信端末の位置を三点測量法で計算する。
【００８３】
具体的には、基地局が基準局からの基準信号を受信した時点で基地局に備えた計時部による計時をスタートさせ、通信端末からの測定信号を受信した時点で計時部による計時をストップさせることにより、基準信号の受信から測定信号の受信までの時間間隔を計時することができる。また、基準局は各基地局から等しい距離に配置されているため、基準局から送信された基準信号は、各基地局において同時刻で受信される。すなわち、各基地局における計時部による計時のスタートは同時刻において実行されるため、各基地局の各計時部は相互に同じ時間を刻むことになる。よって、各基地局における計時部による計時のストップ時点の時刻を、各基地局間における測定信号の到達時間差としてみなすことができる。これらの動作により、基地局間の同期を簡単な構成で且つ高精度に行うことができる。
【００８４】
また、基準局３００（図３）は、基準信号に端末コードＤ３１（図３）を含ませて送信するので、端末コード３１が含まれた基準信号を受信した通信端末４００（図４）は、端末コードＤ３１と同内容の端末コードＤ４１（図４）を再生し、自己の端末コードと一致している場合にのみ測定信号を送信することができる。したがって、複数の通信端末が存在しても、特定の通信端末の位置を検出することができる。
【００８５】
さらに、端末コードＤ３１が含まれた基準信号を受信した基地局５００（図５）は、その後に続く測定信号の到達時間を測定した結果得られた時間コードＤ５４（図５）を、基地コードＤ５５と、端末コードＤ３１と同内容の端末コードＤ５６（図５）とに関連付けて位置計算器６００（図６）に送信するので、位置計算器６００は、再生した時間コードＤ６０、基地コードＤ６１、および端末コードＤ６２に基づいて、特定の通信端末４００の位置を計算して出力することができる。
【００８６】
また、通信端末４００は、測定信号に自己の端末コードである端末コードＤ４３を含ませて送信するので、端末コードＤ４３が含まれた測定信号を受信した基地局５００は、測定信号の到達時間を測定した結果得られた時間コードＤ５４を、基地コードＤ５５と、端末コードＤ４３と同内容の端末コードＤ５６と、基地コードＤ５５と関連付けて位置計算器６００に送信することができ、位置計算器６００は、再生した時間コードＤ６０、基地コードＤ６１、および端末コードＤ６２に基づいて、特定の通信端末４００の位置を計算して出力することができる。
【００８７】
（第２の実施の形態）
図９は、本発明の第２の実施の形態における基準局の内部構成を示すブロック図である。なお、図９において、図３に示す構成要素と同じものについては同じ符号を付して、説明を省略する。
【００８８】
図９において、基準局９００は、図３に示す構成に加えて、通信部９０２（第２の通信部）を備える。なお、制御部９０１は、図３に示す制御部３０１の機能に加えて、通信部９０２との間で通信データＤ９０の送受を行う機能を有する。通信部９０２は、変復調部９０３と送受信部９０４とから構成され、制御部９０１との間で送受される通信データＤ９０を変復調部９０３で変復調し、送受信部９０４で通信信号（第１の測定開始信号、第２の測定開始信号（第３の実施の形態で説明）、および第３の測定開始信号（第４の実施の形態で説明））をアンテナ経由で送受信する。
【００８９】
図１０は、本発明の第２の実施の形態における通信端末の内部構成を示すブロック図である。なお、図１０において、図４に示す構成要素と同じものについては同じ符号を付して、説明を省略する。
【００９０】
図１０において、通信端末１０００は、図４に示す構成に加えて、通信部１００２（第１の通信部）を備える。なお、制御部１００１は、図４に示す制御部４０１の機能に加えて、通信部１００２との間で通信データＤ１００の送受を行う機能を有する。通信部１００２は、変復調部１００３と送受信部１００４とから構成され、制御部１００１との間で送受される通信データＤ１００を変復調部１００３で変復調し、送受信部１００４により通信信号（第１の測定開始信号）をアンテナ経由で送受信する。
【００９１】
この構成によれば、通信端末１０００から基準局９００に対して基準信号の送信要求を出したい、すなわち通信端末の位置検出動作を行いたい場合、通信端末１０００が、通信信号として第１の測定開始信号を基準局９００に送信することにより、通信端末１０００の任意の時間で位置検出システムの動作を開始することができる。したがって、通信端末１０００が位置検出動作のイニシエータとなるアプリケーションに対応できる。
【００９２】
また、この構成において、制御部１００１が位置検出対象の通信端末の端末コードＤ４３を含んだ通信データＤ１００を生成することにより、端末コードＤ４３が含まれた第１の測定開始信号を送信させることもできる。また、基準局９００の制御部９０１は端末コードを通信データＤ９０から分離し、端末コードＤ３１を生成して基準コードＤ３０と多重化することができる。すなわち、位置検出動作を要求した通信端末は、自己の端末コードを基準信号に含ませることができる。これにより、基準信号で通信端末を個別に指定することができる。したがって、複数の通信端末の中から特定の通信端末の位置を検出するアプリケーションに対応できる。
【００９３】
なお、通信信号に対するアンテナおよび送受信系は他の部分と独立した構成として例示および説明したが、基準信号および測定信号に対するアンテナおよび送受信系と共通にすることもできる。
【００９４】
（第３の実施の形態）
図１１は、本発明の第３の実施の形態における基地局の内部構成を示すブロック図である。なお、図１１において、図５に示す構成要素と同じものについては同じ符号を付して、説明を省略する。
【００９５】
図１１において、基地局１１００は、図５に示す構成に加えて、通信部１１０２（第３の通信部）を備える。なお、制御部１１０１は、図５に示す制御部５０１の機能に加えて、通信部１１０２との間で通信データＤ１１０の送受を行う機能を有する。通信部１１０２は、変復調部１１０３と送受信部１１０４とから構成され、制御部１１０１との間で送受される通信データＤ１１０を変復調部１１０３で変復調し、送受信部１１０４により通信信号（第２の測定開始信号）をアンテナ経由で送受信する。
【００９６】
この構成によれば、基地局１１００から基準局９００に対して基準信号の送信要求を出したい、すなわち通信端末の位置検出動作を行いたい場合、基地局１１００が、通信信号として第２の測定開始信号を基準局９００に送信することにより、基地局１１００の任意の時間で位置検出システムの動作を開始することができる。したがって、基地局１１００が位置検出動作のイニシエータとなるアプリケーションに対応できる。
【００９７】
また、この構成において、制御部１１０１が位置検出対象の通信端末の端末コードＤ５６を含んだ通信データＤ１１０を生成することにより、端末コードＤ５６が含まれた第２の測定開始信号を送信させることもできる。また、基準局９００の制御部９０１は端末コードを通信データＤ９０から分離し、端末コードＤ３１を生成して基準コードＤ３０と多重化することができる。すなわち、基準信号で通信端末を個別に指定することができる。したがって、複数の通信端末の中から特定の通信端末の位置を検出するアプリケーションに対応できる。
【００９８】
なお、通信信号に対するアンテナおよび送受信系は他の部分と独立した構成として例示および説明したが、基準信号および測定信号に対するアンテナおよび送受信系と共通にすることもできる。
【００９９】
（第４の実施の形態）
図１２は、本発明の第４の実施の形態における位置計算器の内部構成を示すブロック図である。図１２において、図６に示す構成要素と同じものについては同じ符号を付して、説明を省略する。
【０１００】
図１２において、位置計算器１２００は、図６に示す構成に加えて、通信部１２０２（第４の通信部）を備える。通信部１２０２は、変復調部１２０３と送受信部１２０４とから構成され、制御部１２０１との間で送受される通信データＤ１２０を変復調部１２０３で変復調し、送受信部１２０４により通信信号（第３の測定開始信号）をアンテナ経由で送受信する。
【０１０１】
この構成によれば、位置計算器１２００から基準局９００に対して基準信号の送信要求を出したい、すなわち通信端末の位置検出動作を行いたい場合、位置計算器１２００が、通信信号として第３の測定開始信号を基準局９００に送信することにより、位置計算器１２００の任意の時間で位置検出システムの動作を開始することができる。したがって、位置計算器１２００が位置検出動作のイニシエータとなるアプリケーションに対応できる。
【０１０２】
また、この構成において、上位制御系またはユーザーによって入出力部６０７から位置検出対象の通信端末を指定する情報が入力され、制御部１２０１が位置検出対象の通信端末の端末コードＤ６２を含んだ通信データＤ１２０を生成することにより、端末コードＤ６２が含まれた第３の測定開始信号を送信させることもできる。すなわち、基準信号で通信端末を個別に指定することができる。したがって、複数の通信端末の中から特定の通信端末の位置を検出するアプリケーションに対応できる。
【０１０３】
なお、通信信号に対するアンテナおよび送受信系は他の部分と独立した構成として例示および説明したが、基準信号、測定信号、および時間データ信号に対するアンテナおよび送受信系と共通にすることもできる。
【０１０４】
（第５の実施の形態）
以下、本発明の第５の実施の形態について、図１３に加えて図８を参照して説明する。
【０１０５】
図１３は、本発明の第５の実施の形態にかかる位置検出方法における各工程を示すフローチャートである。
【０１０６】
図１３において、通信端末１０６、基地局１０２〜１０４、または位置計算器１０５から、通信端末１０６の位置検出動作の開始要求（第１、第２、または第３の測定開始信号）が出されると、基準局１０１は時刻Ｔ０で基準信号Ｓ８００（図８）を送信する（ステップＳ１３０１）。各基地局は位置検出エリアの周囲に配置されているので、位置検出エリア内にある通信端末１０６が各基地局に先んじて時刻Ｔ１で基準信号を受信する（ステップＳ１３０２）。
【０１０７】
通信端末１０６が基準信号を受信してから所定の時間Ｔｍが経過したか否かを通信端末１０６（３００）の制御部３０１（図３）が判断し（ステップＳ１３０３）、所定の時間Ｔｍが経過したとき（ステップＳ１３０３でＹＥＳ）、通信端末１０６は時刻Ｔ３で測定信号Ｓ８１０を送信する（ステップ１３０４）。
【０１０８】
基準局は各基地局から等距離に配置されているので、全ての基地局が同時刻Ｔ２で基準信号を受信する（ステップＳ１３０５）。基準信号を同時に受信した各基地局は計時部（図５の５０５）において計時を開始させる。
【０１０９】
次に、通信端末１０６の位置に応じて、基地局１０２が時刻Ｔ４で測定信号を受信して計時部における計時を終了させ、基地局１０３が時刻Ｔ５で測定信号を受信して計時部における計時を終了させ、基地局１０４が時刻Ｔ６で測定信号を受信して計時部における計時を終了させる（ステップＳ１３０６）。
【０１１０】
基地局１０２は、時刻Ｔ２での基準信号の受信から時刻Ｔ４での測定信号の受信までの時間（Ｔ４−Ｔ２）をＴｍ＋Δｔ１として計測し、基地局１０３は、時刻Ｔ２での基準信号の受信から時刻Ｔ５での測定信号の受信までの時間（Ｔ５−Ｔ２）をＴｍ＋Δｔ２として計測し、基地局１０４は、時刻Ｔ２での基準信号の受信から時刻Ｔ６での測定信号の受信までの時間（Ｔ６−Ｔ２）をＴｍ＋Δｔ３として計測する（ステップＳ１３０７）。
【０１１１】
次いで、基地局１０２は、計時したＴｍ＋Δｔ１を示す時間コードを含む時間データ信号Ｓ８２０を位置計算器１０５に送信し、基地局１０３は、計時したＴｍ＋Δｔ２を示す時間コードを含む時間データ信号Ｓ８２１を位置計算器１０５に送信し、基地局１０４は、計時したＴｍ＋Δｔ３を示す時間コードを含む時間データ信号Ｓ８２２を位置計算器１０５に送信する（ステップＳ１３０８）。
【０１１２】
位置計算器１０５は、全ての時間データ信号Ｓ８２０、Ｓ８２１、Ｓ８２２を受信すると（ステップＳ１３０９）、全ての時間データ信号に基づいて各基地局における測定信号の到達時間差を算出し、通信端末の位置を第１の実施の形態で説明した三点測量法で計算する（ステップＳ１３１０）。
【０１１３】
なお、本実施の形態の位置検出方法は、基準局、基地局、通信端末、および位置計算器において上記位置検出方法を実行するためのプログラムおよび該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体にも適用することができる。この記録媒体に記録されたプログラムが、ＣＰＵ、メモリなどを含む装置上で実行されることにより、基準局、基地局、通信端末、および位置計算器を構成することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１４】
本発明にかかる位置検出システムおよび位置検出方法は、低コストで高精度に通信端末の位置を検出することができるという利点を有し、例えば、家庭用途における、個人ごとの家電快適制御や、子供や老人など弱者の見守りシステムや、ライフアシストロボット制御などに適用可能であり、また、ビジネス用途における、物品管理システムや、施設管理システムなどに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる位置検出システムの概略構成を示す模式図。
【図２】本発明の第１の実施の形態にかかる位置検出システムの動作を説明するための模式図。
【図３】本発明の第１の実施の形態における基準局の内部構成を示すブロック図。
【図４】本発明の第１の実施の形態における通信端末の内部構成を示すブロック図。
【図５】本発明の第１の実施の形態における基地局の内部構成を示すブロック図。
【図６】本発明の第１の実施の形態における位置計算器の内部構成を示すブロック図。
【図７】本発明の第１の実施の形態における基準信号（Ａ）、測定信号（Ｂ）、および時間データ信号（Ｃ）のフォーマット図。
【図８】本発明の第１の実施の形態にかかる位置検出システムの動作タイミング図。
【図９】本発明の第２の実施の形態における基準局の内部構成を示すブロック図。
【図１０】本発明の第２の実施の形態における通信端末の内部構成を示すブロック図。
【図１１】本発明の第３の実施の形態における基地局の内部構成を示すブロック図。
【図１２】本発明の第４の実施の形態における位置計算器の内部構成を示すブロック図。
【図１３】本発明の第５の実施の形態にかかる位置検出方法における各工程を示すフローチャート。
【図１４】特許文献１に記載された従来の位置検出システムの概略構成を示す模式図。
【符号の説明】
【０１１６】
１００    位置検出システム
１０１、３００、９００    基準局
１０２、１０３、１０４、５００、１１００    基地局
１０５、６００、１２００    位置計算器
１０６、４００、１０００    通信端末
１１０    基準信号
１２０    測定信号
１３０、１３１、１３２    時間データ信号
３０２    基準局３００の基準信号送信部
３０３    多重化部（第１のデータ多重化手段）
４０２    通信端末４００の基準信号受信部
４０３    通信端末４００の測定信号送信部
４０６    分離部（第１のデータ分離手段）
４０７    多重化部（第３のデータ多重化手段）
５０２    基地局５００の基準信号受信部
５０３    基地局５００の測定信号受信部
５０４    基地局５００の時間データ送信部
５０８    分離部（第２のデータ分離手段）
５１１    分離部（第４のデータ分離手段）
５１２    多重化部（第２のデータ多重化手段）
６０２    位置計算器６００の時間データ受信部
６０６    分離部（第３のデータ分離手段）
９０２    通信部（第２の通信部）
１００２    通信部（第１の通信部）
１１０２    通信部（第３の通信部）
１２０２    通信部（第４の通信部）
【図１】
2008002866.tif 000003
【図２】
2008002866.tif 000004
【図３】
2008002866.tif 000005
【図４】
2008002866.tif 000006
【図５】
2008002866.tif 000007
【図６】
2008002866.tif 000008
【図７】
2008002866.tif 000009
【図８】
2008002866.tif 000010
【図９】
2008002866.tif 000011
【図１０】
2008002866.tif 000012
【図１１】
2008002866.tif 000013
【図１２】
2008002866.tif 000014
【図１３】
2008002866.tif 000015
【図１４】
2008002866.tif 000016