(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の送受信器（Ａ）、第２の送受信器（Ｂ）及び第３の送受信器（Ｃ）によるビーコン（Ｘ）の位置特定方法（ＭＥＴＨ）であって、前記ビーコン（Ｘ）、前記第１の送受信器（Ａ）、前記第２の送受信器（Ｂ）及び前記第３の送受信器（Ｃ）のそれぞれは、理論上は同じ基準周波数（ｆref）で発振するが、実際には周波数ドリフトのために異なる基準周波数（ｆrefA、ｆrefB、ｆrefC）で発振する局部発振器を備え、前記方法（ＭＥＴＨ）は、
−前記第１の送受信器（Ａ）によって始動信号（ＦｓｋＡ）と呼ばれる信号を送信するステップ（Ｅｔｐ＿Ｅｍ＿ＦｓｋＡ）であって、前記始動信号（ＦｓｋＡ）は、前記第２の送受信器（Ｂ）及び前記第３の送受信器（Ｃ）によって受信される、ステップ、
−前記始動信号（ＦｓｋＡ）により、前記第１の送受信器（Ａ）の前記基準周波数（ｆrefA）と前記第２の送受信器（Ｂ）及び前記第３の送受信器（Ｃ）の前記基準周波数（ｆrefB、ｆrefC）との間の誤差（ｅAB、ｅAC）を計算するステップ、
−前記ビーコン（Ｘ）により、第１のパルス信号（ＢｐｓｋＸ）を送信するステップ（Ｅｔｐ＿Ｅｍ＿ＢｐｓｋＸ）であって、前記第１のパルス信号（ＢｐｓｋＸ）は、前記第１の送受信器（Ａ）、前記第２の送受信器（Ｂ）及び前記第３の送受信器（Ｃ）によって受信される、ステップ、
−前記第１の送受信器（Ａ）により、第２のパルス信号（ＢｐｓｋＡ）を送信するステップ（Ｅｔｐ＿Ｅｍ＿ＢｐｓｋＡ）であって、前記第２のパルス信号（ＢｐｓｋＡ）は、前記第２の送受信器（Ｂ）及び前記第３の送受信器（Ｃ）によって受信される、ステップ、
−前記誤差（ｅAB、ｅAC）により、前記第１のパルス信号（ＢｐｓｋＸ）と前記第２のパルス信号（ＢｐｓｋＡ）との間の飛行時間の少なくとも３つの飛行時間差（Δｔ1、Δｔ2、Δｔ3）を計算するステップ（Ｅｔｐ＿Ｃａｌ＿Δｔ）であって、各前記飛行時間差（Δｔ1、Δｔ2、Δｔ3）は、前記第１の送受信器（Ａ）の基準時間内で計算する、ステップ、並びに
−前記飛行時間差（Δｔ1、Δｔ2、Δｔ3）により前記ビーコン（Ｘ）の位置を計算するステップ（Ｅｔｐ＿Ｃａｌ＿ＰｏｓＸ）を含み、
前記送受信器（Ａ、Ｂ、Ｃ）が受信する前記第１のパルス信号（ＢｐｓｋＸ）及び前記第２のパルス信号（ＢｐｓｋＡ）の自己相関ステップ（Ｅｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰXA、Ｅｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰXB、Ｅｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰXC、Ｅｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰAB、Ｅｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰAC）を更に含み、前記自己相関により、自己相関ピーク（ＰXA、ＰXB、ＰXC、ＰAB、ＰAC）の検出及び選択を可能にし、前記飛行時間差（Δｔ1、Δｔ2、Δｔ3）は、前記自己相関ピーク（ＰXA、ＰXB、ＰXC、ＰAB、ＰAC）により計算し、
前記第１のパルス信号及び前記第２のパルス信号（ＢｐｓｋＸ、ＢｐｓｋＡ）の各前記自己相関ステップ（Ｅｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰXA、Ｅｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰXB、Ｅｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰXC、Ｅｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰAB、Ｅｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰAC）は、
−前記第１のパルス信号及び前記第２のパルス信号（ＢｐｓｋＸ、ＢｐｓｋＡ）の周波数スペクトル（ＳｐｅｃＸ）を計算するサブステップ（Ｅｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰXA＿ＦＦＴ）、
−周波数ｆ0＋δｆSelで、前記周波数スペクトル（ＳｐｅｃＸ）と第２の周波数スペクトルとを乗じるサブステップ（Ｅｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰXA＿Ｍｕｌｔ）であって、式中、ｆ0は、前記第１のパルス信号及び前記第２のパルス信号（ＢｐｓｋＸ、ＢｐｓｋＡ）の周波数であり、δｆSelは、前記第１のパルス信号及び前記第２のパルス信号（ＢｐｓｋＸ、ＢｐｓｋＡ）を送信する前記デバイス（Ｘ、Ａ）と、前記第１のパルス信号及び前記第２のパルス信号（ＢｐｓｋＸ、ＢｐｓｋＡ）を受信する前記送受信器（Ａ、Ｂ、Ｃ）との間の基準周波数誤差であり、前記第２の周波数スペクトルを選択プロトタイプ（ＰｒｏｔｏSel）と呼ぶ、サブステップ、並びに
−乗積シーケンス（ＳｅｑProd）と呼ぶ前記乗算の結果を時間領域内で転置するサブステップ（Ｅｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰXA＿Ｔｒａｎｓ）
を含む、位置特定方法（ＭＥＴＨ）。
【請求項２】
各前記自己相関ステップ（Ｅｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰXA、Ｅｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰXB、Ｅｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰXC、Ｅｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰAB、Ｅｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰAC）は、複数の検出可能な自己相関ピークの中から、ある時間スケール上で検出した前記第１のピーク（ＰXA、ＰXB、ＰXC、ＰAB、ＰAC）の選択をすることを含む、請求項１に記載の位置特定方法（ＭＥＴＨ）。
【請求項３】
前記第１のパルス信号及び前記第２のパルス信号（ＢｐｓｋＸ、ＢｐｓｋＡ）の各前記自己相関ステップ（Ｅｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰXA、Ｅｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰXB、Ｅｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰXC、Ｅｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰAB、Ｅｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰAC）は、前記乗積シーケンス（ＳｅｑProd）を内挿するサブステップ（Ｅｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰXA＿ＡｊＭ）を含む、請求項１または２に記載の位置特定方法（ＭＥＴＨ）。
【請求項４】
前記各自己相関ステップ（Ｅｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰXA、Ｅｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰXB、Ｅｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰXC、Ｅｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰAB、Ｅｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰAC）は、前記選択プロトタイプ（ＰｒｏｔｏSel）を選択するサブステップ（Ｅｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰXA＿Ｓｅｌ）を含み、前記サブステップ（Ｅｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰXA＿Ｓｅｌ）は、
−前記周波数スペクトル（ＳｐｅｃＸ）に、Ｒ個のプロトタイプ（Ｐｒｏｔｏi）i=1…Rの中からの各プロトタイプ（Ｐｒｏｔｏi）を乗算するサブステップ（Ｅｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰXA＿Ｓｅｌ＿Ｍｕｌｔ）であって、前記Ｒは、２を超える整数であり、前記プロトタイプ（Ｐｒｏｔｏi）は、周波数ｆ0＋δｆiにおける信号の周波数スペクトルであり、式中、ｆ0は、前記パルス信号（ＢｐｓｋＸ、ＢｐｓｋＡ）の周波数であり、δｆiは、１ｋＨｚ未満であり、前記乗算によりＲ個の乗積信号（Ｓｇｐi）i=1…Rを生成する、サブステップ、
−時間領域内で各前記乗積信号（Ｓｇｐi）i=1…Rを転置するサブステップ（Ｅｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰXA＿Ｓｅｌ＿Ｔｒａｎｓ）、及び
−前記乗積信号（Ｓｇｐi）i=1…Rの最大値（Ｐｃi）i=1…Rの振幅を比較するサブステップ（Ｅｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰXA＿Ｓｅｌ＿Ｃｏｍｐ）であって、前記プロトタイプは、最高の最大値（ＰｃSel）が前記選択プロトタイプ（ＰｒｏｔｏSel）であることを示す、サブステップ
を含む、請求項１から３のうちいずれか一項に記載の位置特定方法（ＭＥＴＨ）。
【請求項５】
前記ビーコン（Ｘ）による前記始動信号（ＦｓｋＡ）の受信時に実施する、
−前記ビーコン（Ｘ）によって、３つの送受信器（Ａ、Ｂ、Ｃ）の受信モジュール（ＲｃＡ＿Ｂｐｓｋ、ＲｃＢ＿Ｂｐｓｋ  ＲｃＣ＿Ｂｐｓｋ）の起動要求（ＲｑＡｃｔ）を含む起動信号（ＦｓｋＸ）と呼ぶ信号を送信するステップ（Ｅｔｐ＿Ｅｍ＿ＦｓｋＸ）であって、前記受信モジュールは、前記第１のパルス信号（ＢｐｓｋＸ）及び前記第２のパルス信号（ＢｐｓｋＡ）を取得するように構成する、ステップ、並びに
−前記始動信号（ＦｓｋＡ）により、前記ビーコン（Ｘ）の前記基準周波数（ｆrefX）と前記３つの送受信器（Ａ、Ｂ、Ｃ）の前記基準周波数（ｆrefA、ｆrefB、ｆrefC）との間の誤差（ｅXA、ｅXB、ｅXC）を計算するステップ、
を含む、請求項１から４のうちいずれか一項に記載の位置特定方法（ＭＥＴＨ）。
【請求項６】
前記始動信号（ＦｓｋＡ）又は前記起動信号（ＦｓｋＸ）を送信する前記デバイス（Ｘ、Ａ）と、前記始動信号及び前記起動信号（ＦｓｋＡ、ＦｓｋＸ）を受信する前記３つの送受信器（Ａ、Ｂ、Ｃ）との間の周波数誤差（ｅAB、ｅAC、ｅXA、ｅXB、ｅXC）を計算する前記各ステップは、
−前記始動信号（ＦｓｋＡ）の特徴線を識別するために、前記３つの送受信器（Ａ、Ｂ、Ｃ）によって受信した信号の周波数スペクトルの時間的な展開を分析すること（Ｅｔｐ＿Ｃａｌ＿ΔｅAB＿Ａｎ）、
−前記３つの送受信器（Ａ、Ｂ、Ｃ）の前記局部発振器がもたらす時間ベースにおいて、前記始動信号（ＦｓｋＡ）の変調周波数（ｆ0）と前記特徴線の周波数との間の誤差範囲（ΔｅAB、ΔｅAC、ΔｅXA、ΔｅXB、ΔｅXC）を計算すること（Ｅｔｐ＿Ｃａｌ＿ΔｅAB＿Ｅｃ）、及び
−前記誤差範囲（ΔｅAB、ΔｅAC、ΔｅXA、ΔｅXB、ΔｅXC）により、前記誤差（ｅAB、ｅAC、ｅXA、ｅXB、ｅXC）を計算すること
を含む、請求項５に記載の位置特定方法（ＭＥＴＨ）。
【請求項７】
Ｒ個の前記プロトタイプ（Ｐｒｏｔｏi）i=1…Rは、１とＲとの間に含まれる任意のｉに対して、δｆi＝ｉ／Ｒ・Δｅであり、式中、Δｅは、前記誤差範囲であり、前記デバイス（Ｘ、Ａ）は、前記第１のパルス信号及び前記第２のパルス信号（ＢｐｓｋＸ、ＢｐｓｋＡ）を送信し、３つの送受信器（Ａ、Ｂ、Ｃ）は、前記第１のパルス信号及び前記第２のパルス信号（ＢｐｓｋＸ、ＢｐｓｋＡ）を受信している、請求項４又は６に記載の位置特定方法（ＭＥＴＨ）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビーコンの位置を特定するシステム及び方法の技術分野に関する。ビーコンは、位置特定の目的で使用する任意のデバイスであり、適切な手段によって位置を特定、識別することができる。
【背景技術】
【０００２】
多くの位置特定方法が存在するが、そのうち、最も公知であるのは、ＧＰＳ（全地球測位システム）に基づくものである。ＧＰＳは、いくつかの同期させた人工衛星を含み、これらの人工衛星は原子時計を備える。こうした人工衛星は、前記原子時計により正確に時間を算定する擬似ランダム符号変調信号を永続的に送信する。したがって、これらの人工衛星のうち少なくとも４つから信号を受信した送受信器は、信号伝播時間を計算し、この伝播時間から、人工衛星から送受信器までの距離を推定し、次に三角測量によって送受信器の位置を推定することができる。しかし、このシステムは、多大な安定性のために製造が非常に高価である原子時計の使用を必要とするという欠点を有する。更に、このシステムは、様々な人工衛星からデータを受信するには天空への見通し線を必要とするため、内部で使用することができず、超高層ビルを伴う非常に密集した環境では利用が困難であることも多い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、本発明は、人工衛星からの安定した周波数基準の使用を必要としない位置特定方法を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
したがって、本発明は、第１の送受信器、第２の送受信器及び第３の送受信器により、ビーコンを位置特定する方法に関し、ビーコン、第１の送受信器、第２の送受信器及び第３の送受信器のそれぞれは、理論上は同じ基準周波数で発振するが、実際には周波数ドリフトのために異なる基準周波数で発振する局部発振器を備え、方法は、
−第１の送受信器によって始動信号を送信するステップであって、上記始動信号は、第２の送受信器及び第３の送受信器によって受信する、ステップ、
−始動信号により、第１の送受信器の基準周波数と第２の送受信器及び第３の送受信器の基準周波数との間の誤差を計算するステップ、
−ビーコンにより、第１のパルス信号を送信するステップであって、第１のパルス信号は、第１の送受信器、第２の送受信器及び第３の送受信器によって受信する、ステップ、
−第１の送受信器により、第２のパルス信号を送信するステップであって、第２のパルス信号は、第２の送受信器及び第３の送受信器によって受信する、ステップ、
−周波数基準の誤差により、第１のパルス信号と第２のパルス信号との間の飛行時間の少なくとも３つの差を計算するステップであって、各時間差は、第１の送受信器の局部発振器がもたらす時間ベース内で計算する、ステップ、並びに
−飛行時間差により、ビーコンの位置を計算するステップを含む。
【０００５】
個別とみなされるか又は技術的に可能な組合せにおける位置特定方法の特定のステップは、従属請求項２から９において定義する。
【０００６】
有利には、方法は、第１のパルス信号及び第２のパルス信号の飛行時間の差と、ビーコンと３つの送受信器との間の距離との間の関係を表す少なくとも３つの式の系を解くことによって、ビーコンの位置を計算可能にする。しかし、送受信器の基準周波数は、理論上の基準周波数と比較するとドリフトする可能性があるため、これらの飛行時間は、単一の時間ベース内で表さなければならない。このことは、様々な送受信器の基準周波数の間の誤差を知ることによって可能になる。したがって、３つの送受信器は、測位計算を歪ませることがなければ、安定性の低い発振器、例えば非温度補償型水晶発振器を備えることができる。
【０００７】
ビーコン位置特定方法の目的、利点及び特徴は、図面を参照する以下の説明においてより明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の非限定実施形態による方法を実施する位置特定システムの概略図である。
【図２】図１の位置特定システムの送受信器の概略図である。
【図３】本発明の非限定実施形態による方法のステップを示すブロック図である。
【図４】図３の方法のステップを実施する図１の位置特定システムの概略図である。
【図５】図３の方法のステップを実施する図１の位置特定システムの概略図である。
【図６】図３の方法の間の、図１の位置特定システムの送受信器の状態を表す時間図である。
【図７】図３の方法のステップで位置特定すべきビーコンが送信する信号の概略図である。
【図８】図３の方法のステップのサブステップを示すブロック図である。
【図９】図３の方法の間に送信する信号の送受信を示す時間図である。
【図１０】図３の方法のステップを実施する図１の位置特定システムの概略図である。
【図１１】図３の方法のステップを実施する図１の位置特定システムの概略図である。
【図１２】図３の方法のステップを実施する図１の位置特定システムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下の説明では、当業者に周知である自己同期ビーコンの位置特定システムの全ての要素は、簡単にしか説明しない。
【００１０】
図１は、２Ｄビーコン位置特定システム、即ち、地表に位置するビーコンを位置特定するシステムの概略図である。ジオローカライゼーションとも呼ばれる２Ｄ位置特定により、ビーコンをマップ上で測位することができる。２Ｄ位置特定システムは、ビーコンＸ、第１の送受信器Ａ、第２の送受信器Ｂ及び第３の送受信器を含み、ビーコンＸの位置は、未知であり、送受信器の位置は既知である。
【００１１】
第１の送受信器Ａ、第２の送受信器Ｂ、第３の送受信器Ｃ及びビーコンＸはそれぞれ、局部発振器を備え、局部発振器は、基準周波数ｆref、例えば局部発振器の電子構成要素に時間ベースを与えるのに使用する２６ＭＨｚで発振する。理論上、この基準周波数ｆrefは、４つのデバイスＡ、Ｂ、Ｃ、Ｘに共通である。実際には、局部発振器は、周波数ドリフトを受け、この周波数ドリフトが大きいと、発振器の質を低下させることになる。周波数ｆrefAは、第１の送受信器Ａの基準周波数、ｆrefBは、第２の送受信器Ｂの基準周波数、ｆrefCは、第３の送受信器Ｃの基準周波数、ｆrefXは、ビーコンＸの基準周波数を指す。位置特定システムは、こうした周波数ドリフトにもかかわらず、以下で説明するように、ビーコンの正確な位置特定を可能にする。
【００１２】
図１に示すように、第１の送受信器Ａ、第２の送受信器Ｂ、第３の送受信器Ｃ及びビーコンＸはそれぞれ、信号を受信するモジュールＲｃＡ＿Ｆｓｋ、ＲｃＢ＿Ｆｓｋ、ＲｃＣ＿Ｆｓｋ、ＲｃＸ＿Ｆｓｋを含み、このモジュールは、周波数シフト・キーイング（ＦＳＫ）によって変調される。読みやすくするため、これらのモジュールをＦＳＫ受信モジュールと呼び、ＦＳＫ変調の原理を使用してデジタル・シーケンスにより周波数を変調した搬送波をＦＳＫ信号と呼ぶ。例えば、周波数ｆ0の搬送波を１の状態のバイナリ・デジタル・シーケンスによって変調した場合、得られる信号は、周波数ｆ0＋Δｆ0のものである。搬送波を０の状態のバイナリ・シーケンスによって変調した場合、得られる信号は、周波数ｆ0−Δｆ0のものである。搬送波周波数ｆ0は、ＦＳＫ変調の中心周波数であるといわれている。送受信器Ａ、Ｂ、ＣのＦＳＫ受信モジュール及びビーコンＸのＦＳＫ受信モジュールは、例えば、欧州特許第２２３９８６０Ｂ１号明細書に記載の、低速モードで構成したＦＳＫ変調信号送受信器と同様のものである。
【００１３】
更に、第１の送受信器Ａ、第２の送受信器Ｂ、及び第３の送受信器Ｃ並びにビーコンＸはそれぞれ、ＦＳＫ信号を送信するモジュールＥｍＡ＿Ｆｓｋ、ＥｍＢ＿Ｆｓｋ、ＥｍＣ＿Ｆｓｋ、ＥｍＸ＿Ｆｓｋを備え、これらのモジュールをＦＳＫ送信モジュールと呼ぶ。ＦＳＫ送信モジュール及びＦＳＫ受信モジュールは一緒に通信システムを形成する。第２の送受信器Ｂ及び第３の送受信器ＣのモジュールＥｍＢ＿Ｆｓｋ、ＥｍＣ＿Ｆｓｋは、送受信器Ｂ及び送受信器Ｃ内で算出した相互関係の中間結果を送受信器Ａに伝達する。ＦＳＫ変調を基準とする搬送波周波数を通信周波数ｆ0と呼ぶ。通信周波数ｆ0は、例えば２．４ＧＨｚであり、０又は１の状態のバイナリ・シーケンスを符号化する周波数偏差は、５０ｋＨｚである。
【００１４】
更に、第１の送受信器Ａ、第２の送受信器Ｂ及び第３の送受信器はそれぞれ、バイナリ位相シフト・キー信号を受信するモジュールＲｃＡ＿Ｂｐｓｋ、ＲｃＢ＿Ｂｐｓｋ、ＲｃＣ＿Ｂｐｓｋを備える。この変調はＢＰＳＫとして公知である。読みやすくするため、これらのモジュールをＢＰＳＫ受信モジュールと呼び、ＢＰＳＫ変調の原理を使用してバイナリ・シーケンスにより位相を変調した搬送波をＢＰＳＫ信号と呼ぶ。例えば、周波数ｆ0の搬送波を１の状態のバイナリ・シーケンスによって変調した場合、得られる信号は、ゼロ位相のものである。搬送波を０の状態のバイナリ・シーケンスによって変調した場合、得られる信号は、位相Πのものである。
【００１５】
更に、第１の送受信器Ａ及びビーコンＸはそれぞれ、ＢＰＳＫ信号を送信するモジュールＥｍＡ＿Ｂｐｓｋ、ＥｍＸ＿Ｂｐｓｋを備え、このモジュールをＢＰＳＫ送信モジュールと呼ぶ。ＢＰＳＫ送信モジュール及びＢＰＳＫ受信モジュールは一緒に通信システムを形成する。ＢＰＳＫ変調を基準とする搬送波周波数は、通信周波数ｆ0であり、通信周波数ｆ0は、例えば２．４ＧＨｚの値を有する。
【００１６】
図２は、第１の送受信器Ａの非限定例の概略図である。第１の送受信器Ａは、ＦＳＫ及びＢＰＳＫ無線信号を送受信するアンテナＡＮＴ、及びアンテナＡＮＴに接続したスイッチＳＷを備え、スイッチＳＷは、様々な信号の送受信を遮断又は可能にする。
【００１７】
更に、上記で示したように、第１の送受信器Ａは、ＦＳＫ送信モジュールＥｍＡ＿Ｆｓｋ及びＦＳＫ受信モジュールＲｃＡ＿Ｆｓｋを備え、ＦＳＫ信号を低速モードで高感度に送受信する。ＦＳＫ送信モジュールＥｍＡ＿Ｆｓｋ及び受信モジュールＦＳＫ  ＲｃＡ＿Ｆｓｋは、例えばＥＭ超小型電子技術送受信器ＥＭ９２０９に基づく。ＦＳＫ送信モジュールＥｍＡ＿Ｆｓｋ及び受信モジュールＦＳＫ  ＲｃＡ＿Ｆｓｋは、スイッチＳＷの第１の端子に接続し、第１の送受信器Ａの水晶発振器ＯＳＣがもたらす基準周波数ｆrefAの時間ベースとして使用する。
【００１８】
第２の送受信器Ｂ及び第３の送受信器Ｃもそれぞれ、ＦＳＫ送信モジュールＥｍＢ＿Ｆｓｋ及びＥｍＣ＿Ｆｓｋ、並びにＦＳＫ受信モジュールＲｃＢ＿Ｆｓｋ及びＲｃＣ＿Ｆｓｋを備え、ＦＳＫ信号を低速モードで高感度に送受信する。これらの送信モジュール及び受信モジュールは、ＥＭ超小型電子技術送受信器ＥＭ９２０９に基づく。
【００１９】
第１の送受信器Ａは、ＢＰＳＫ受信モジュールＲｃＡ＿Ｂｐｓｋも備える。ＢＰＳＫ受信モジュールＲｃＡ＿Ｂｐｓｋは、スイッチＳＷの第２の端子に接続した低雑音増幅器（又はＬＮＡ）ＡＭＰｆを備え、アンテナＡＮＴが受信したＢＰＳＫ信号を増幅させる。
【００２０】
次に、ＢＰＳＫ受信モジュールＲｃＡ＿Ｂｐｓｋは、着信したＢＰＳＫ信号を復調する復調段を備える。復調段は、第１の混合器ＭＬ１を備え、第１の混合器ＭＬ１の第１の入力は、ＬＮＡ  ＡＭＰｆの出力に接続し、第１の混合器ＭＬ１の第２の入力は、第１の送受信器Ａに属する低相雑音合成器ＧＥＮに接続する。復調段は、第２の混合器ＭＬ２も備え、第２の混合器ＭＬ２の第１の入力は、ＬＮＡ  ＡＭＰｆの出力に接続し、第２の混合器ＭＬ２の第２の入力は、合成器ＧＥＮに接続する。合成器ＧＥＮは、通信周波数ｆ0で第１の混合器ＭＬ１に復調信号ＬＯｉを供給し、第２の混合器ＭＬ２に、変調信号Ｌｏｉとの直交信号ＬＯｑを供給する。次に、第１の混合器ＭＬ１及び第２の混合器ＭＬ２は、有用信号と周波数２ｆ0で変調した信号との和である信号を出力する。
【００２１】
次に、復調段は、それぞれ第１の混合器ＭＬ１及び第２の混合器ＭＬ２に接続した第１のローパス・フィルタＬＰ１及び第２のローパス・フィルタＬＰ２を備える。ローパス・フィルタＬＰ１、ＬＰ２は、混合器ＭＬ１、ＭＬ２が出力した信号の２ｆ0にあるスペクトル成分をフィルタ処理する。
【００２２】
次に、ＢＰＳＫ受信モジュールＲｃＡ＿Ｂｐｓｋは、着信したＢＰＳＫ信号をサンプリングするサンプリング段を備える。サンプリング段は、それぞれ第１のローパス・フィルタＬＰ１及び第２のローパス・フィルタＬＰ２の出力に接続した第１の可変利得増幅器ＡＭＰ１及び第２の可変利得増幅器ＡＭＰ２を備える。次に、サンプリング段は、それぞれ第１の可変利得増幅器ＡＭＰ１及び第２の可変利得増幅器ＡＭＰ２に接続した第１のアナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）ＡＤ１及び第２のアナログ・デジタル変換器ＡＤ２を備える。可変利得増幅器ＡＭＰ１、ＡＭＰ２の利得は、第１の送受信器Ａに属するフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ型のプログラム可能回路ＣＬＰによって調整されることに留意されたい。可変利得増幅器ＡＭＰ１、ＡＭＰ２は、アナログ・デジタル変換器ＡＤ１、ＡＤ２の入力信号を減衰させ、アナログ・デジタル変換器ＡＤ１、ＡＤ２の動的性能に影響を与えずに、アナログ・デジタル変換器ＡＤ１、ＡＤ２の分解能を減少させるようにする。
【００２３】
更に、第１の送受信器Ａには、ＢＰＳＫ変調器を含むＢＰＳＫ送信モジュールＥｍＡ＿Ｂｐｓｋを含む。
【００２４】
最後に、第１の送受信器Ａは、デジタル信号プロセッサＰＳＣを備え、デジタル信号プロセッサＰＳＣは、例えば基準周波数誤差の計算、自己相関の計算、又はビーコンＸの測位計算を実施する。
【００２５】
非限定的な実施形態では、第２の送受信器Ｂ及び第３の送受信器Ｃは、第１の送受信器Ａと同一である。代替的に、第２の送受信器Ｂ及び第３の送受信器Ｃは、ＢＰＳＫ送信モジュール以外の第１の送受信器Ａの全ての構成要素を備える。
【００２６】
図３は、上記に提示した位置特定システムによる実施に適した、ビーコンＸの２Ｄ位置特定方法ＭＥＴＨの非限定実施形態のステップの概略図である。
【００２７】
図４に示すＥｔｐ＿Ｅｍ＿ＦｓｋＡでは、第１の送受信器ＡのＦＳＫ送信モジュールＥｍＡ＿Ｆｓｋは、第１の長距離低速ＦＳＫ信号ＦｓｋＡを送信する（この速度は、例えば毎秒１０Ｋビット未満である）。この信号を「始動信号」と呼ぶ。あらゆる他の種類の変調を使用できることに留意されたい。始動信号ＦｓｋＡは、ビーコンＸを位置特定する要求、続いて第１の送受信器Ａの識別アドレス（例えばヘキサデシマル・アドレス）を含む。「ＦＳＫ要求／アドレス信号」は、ＦＳＫでデジタル符号化要求／アドレスにより変調した搬送波を意味する。始動信号ＦｓｋＡは、ビーコンＸにより受信するだけでなく、第２の送受信器Ｂ及び第３の送受信器Ｃによっても受信する。実際には、ビーコンＸの受信モジュールＦＳＫ  ＲｃＸ＿Ｆｓｋ、及び３つの送受信器Ａ、Ｂ及びＣの受信モジュールＲｃＡ＿Ｆｓｋ、ＲｃＢ＿Ｆｓｋ、ＲｃＣ＿Ｆｓｋは、最初に検出モードにある。このモードでは、ＦＳＫ受信モジュールＲｃＸ＿Ｆｓｋ、ＲｃＡ＿Ｆｓｋ、ＲｃＢ＿Ｆｓｋ、ＲｃＣ＿Ｆｓｋは、受信モジュールに到達したＦＳＫ信号、特にあらゆる近くの干渉デバイスからの信号を連続的に受信し、始動信号ＦｓｋＡ等の特定のＦＳＫ信号の識別を試みる。このシナリオは限定的ではないことに留意されたい。ビーコンＸがわずかなエネルギーしか使用しないことが望ましい場合、異なるモードで動作させることができる。このモードでは、始動信号ＦｓｋＡは、一定の瞬間でビーコンＸから送信され、この信号は、パルスＢＰＳＫ（又は他の種類の変調）信号によって直接追跡される。したがって、ビーコンＸは、永続的に待機モードにあり、（例えば内部タイマ又はイベントに基づき）時間ごとに起動するだけであり、送信モードのみの状態に置かれる（これにより有利には受信モードでのエネルギー消費をなくす）。
【００２８】
ステップＥｔｐ＿Ｃａｌ＿ΔｅABでは、第２の送受信器Ｂは、着信した始動信号ＦｓｋＡを使用して、第２の送受信器Ｂの基準周波数ｆrefBと第１の送受信器Ａの基準周波数ｆrefAとの間の誤差ΔｅABの範囲を計算する。このことを達成するために、ステップＥｔｐ＿Ｃａｌ＿ΔｅABは、以下のサブステップを含む。
【００２９】
−サブステップＥｔｐ＿Ｃａｌ＿ΔｅAB＿Ａｎでは、第２の送受信器Ｂは、そのＦＳＫ受信モジュールＲｃＢ＿Ｆｓｋによって連続的に受信した信号の周波数スペクトルの動的な展開を分析し、上記周波数スペクトルは、上述の通信周波数ｆ0の中心をなす。周波数スペクトルは、有利には、着信信号の離散フーリエ変換によって得られる。（例えばほぼ数キロヘルツの）特徴的な周波数ホッピングを受けた線を識別した場合、この線は、起動信号ＦｓｋＡに帰する。
【００３０】
−サブステップＥｔｐ＿Ｃａｌ＿ΔｅAB＿Ｅｃでは、第２の送受信器Ｂは、この特徴線と周波数スペクトルの中心周波数との間の偏差を計算する。実際には、第１の送受信器Ａの基準周波数及び第２の送受信器Ｂの基準周波数が完全に同期した場合、特徴線は、周波数スペクトルの中心にあることになる。しかし、周波数スペクトルの分解能は制限されるため、偏差を正確に計算することができず、偏差の範囲のみを計算することが可能である。この偏差範囲は、第２の送受信器Ｂの基準周波数ｆrefBと第１の送受信器Ａの基準周波数ｆrefAとの間の誤差ΔｅABの範囲である。
【００３１】
ステップＥｔｐ＿Ｃａｌ＿ΔｅACでは、第３の送受信Ｃは、着信した始動信号ＦｓｋＡを使用して、第３の送受信器Ｃの基準周波数ｆrefCと第１の送受信器Ａの基準周波数ｆrefAとの間の誤差ΔｅACの範囲を計算する。このステップは、ステップＥｔｐ＿Ｃａｌ＿ΔｅABと同様に実施する。
【００３２】
図５及び図６に示すステップＥｔｐ＿Ｅｍ＿ＦｓｋＸでは、ビーコンＸのＦＳＫ送信モジュールＥｍＸ＿Ｆｓｋは、第２の長距離低速ＦＳＫ信号ＦｓｋＸを送信する（この速度は、例えば毎秒１０Ｋビット未満である）。この信号を「起動信号」と呼ぶ。起動信号ＦｓｋＸは、送信器Ａ、Ｂ、ＣのＢＰＳＫ受信手段ＲｃＡ＿Ｂｐｓｋ、ＲｃＢ＿Ｂｐｓｋ、ＲｃＣ＿Ｂｐｓｋの起動要求ＲｑＡｃｔ、続いて、ビーコンＸの識別アドレスＡｄｒｅＸ（例えばヘキサデシマル・アドレス）を含む。例示的起動信号ＦｓｋＸを図７に概略的に示す。図示の例では、起動信号ＦｓｋＸの送信は３０ミリ秒継続する。起動信号ＦｘｋＸの最初の１４ミリ秒は、起動要求ＲｑＡｃｔを含む一方で、最後の１６ミリ秒は、識別アドレスＡｄｒＸを含む。図６に示すように、起動信号ＦｓｋＸは、３つの送受信器Ａ、Ｂ及びＣのＦＳＫ受信モジュールＲｃＡ＿Ｆｓｋ、ＲｃＢ＿Ｆｓｋ、ＲｃＣ＿Ｆｓｋが依然として検出モードＭｄ＿Ｄｅｔ＿Ｆｓｋにあるときに送受信器Ａ、Ｂ及びＣのそれぞれによって受信される。
【００３３】
ステップＥｔｐ＿Ｃａｌ＿ΔｅXAでは、第１の送受信器Ａは、着信した起動信号ＦｓｋＸを使用して、第１の送受信器Ａの基準周波数ｆrefAとビーコンＸの基準周波数ｆrefXとの間の誤差ΔｅXAの範囲を計算する。このステップは、ステップＥｔｐ＿Ｃａｌ＿ΔｅABと同様に実施する。
【００３４】
ステップＥｔｐ＿Ｃａｌ＿ΔｅXBでは、第２の送受信器Ｂは、着信した起動信号ＦｓｋＸを使用して、第２の送受信器Ｂの基準周波数ｆrefBとビーコンＸの基準周波数ｆrefXとの間の誤差ΔｅXBの範囲を計算する。このステップは、ステップＥｔｐ＿Ｃａｌ＿ΔｅABと同様に実施する。
【００３５】
ステップＥｔｐ＿Ｃａｌ＿ΔｅXCでは、第３の送受信器Ｃは、着信した起動信号ＦｓｋＸを使用して、第３の送受信器Ｃの基準周波数ｆrefCとビーコンＸの基準周波数ｆrefXとの間の誤差ΔｅXCの範囲を計算する。このステップは、ステップＥｔｐ＿Ｃａｌ＿ΔｅABと同様に実施する。
【００３６】
ステップＥｔｐ＿Ａｃｔ＿Ｂｐｓｋでは、起動要求ＲｑＡｃｔの受信に応答して、送受信器Ａ、Ｂ、Ｃは、これらのＢＰＳＫ受信モジュールＲｃＡ＿Ｂｐｓｋ、ＲｃＢ＿Ｂｐｓｋ、ＲｃＣ＿Ｂｐｓｋを起動し、この時、ＢＰＳＫ受信モジュールＲｃＡ＿Ｂｐｓｋ、ＲｃＢ＿Ｂｐｓｋ、ＲｃＣ＿Ｂｐｓｋは、図６に示すように検出モードＭｄ＿Ｄｅｔ＿Ｂｐｓｋにある。このモードでは、ＢＰＳＫ受信モジュールＲｃＡ＿Ｂｐｓｋ、ＲｃＢ＿Ｂｐｓｋ、ＲｃＣ＿Ｂｐｓｋは、受信モジュールに到達したＢＰＳＫ信号、特にあらゆる近くの干渉デバイスからの信号を連続的に受信し、特定のＢＰＳＫ信号の識別を試みる。
【００３７】
図５及び図６に示すステップＥｔｐ＿Ｅｍ＿ＢｐｓｋＸでは、ビーコンＸのＢＰＳＫ送信モジュールＥｍＸ＿Ｂｐｓｋは、第１のパルス信号ＢｐｓｋＸを高速（例えば毎秒１Ｍｂ）且つ狭帯域（例えばブルートゥース（登録商標）周波数帯幅）内で送信する。第１のパルス信号ＢｐｓｋＸは、擬似ランダム信号シーケンスによって同相で変調した（ビーコンＸの時間ベース内の）通信周波数ｆ0で搬送波の形態を取る。擬似ランダム・シーケンスは、ある期間内にランダムな値を有する周期的なバイナリ・シーケンスである。第１のパルス信号ＢｐｓｋＸの例を図７に概略的に示す。あらゆる他の種類の変調（例えばＱＰＳＫ、ＦＳＫ、ＧＦＳＫ又はＯＯＫ）を想定できることに留意されたい。図示の例では、第１のパルス信号ＢｐｓｋＸは、起動信号ＦｓｋＸの後、０．５ミリ秒送信され、１ミリ秒持続する。したがって、第１のパルス信号ＢｐｓｋＸは、起動信号ＦｓｋＸと比較すると非常に短い。第１のパルス信号ＢｐｓｋＸは、３つの送受信器Ａ、Ｂ及びＣのそれぞれによって受信され、図６に示すように、送受信器Ａ、Ｂ及びＣのＢＰＳＫ受信モジュールＲｃＡ＿Ｂｐｓｋ、ＲｃＢ＿Ｂｐｓｋ、ＲｃＣ＿Ｂｐｓｋは、検出モードＭｄ＿Ｄｅｔ＿Ｂｐｓｋにある。
【００３８】
図８に示すステップＥｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰXAでは、第１の送受信器Ａは、そのＢＰＳＫ受信モジュールＲｃＡ＿Ｂｐｓｋによって受信した第１のパルス信号ＢｐｓｋＸの自己相関を実施し、第１の相関ピークＰXAを検出する。第１の自己相関ピークＰXAを特に図９に示す。ステップＥｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰXAは、以下のサブステップを含む。
【００３９】
−第１のサブステップＥｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰXA＿Ｄｅｍでは、受信した第１のパルス信号ＢｐｓｋＸを復調する。
【００４０】
−サブステップＥｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰXA＿Ｅｃｈでは、第１の復調パルス信号をあるサンプリング周波数でサンプリングし、Ｎ個のサンプルを含むパルス・シーケンスＳｅｑＸを生成するようにし、ここで、Ｎは正の整数である。上記パルス・シーケンスＳｅｑＸは、例えば１９，５００個のサンプルを含む。
【００４１】
−サブステップＥｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰXA＿ＡｊＮでは、ゼロ値をもつＮ個のサンプルをパルス・シーケンスＳｅｑＸの最後に追加し、２Ｎ個のサンプルの拡張シーケンスを生成する。例えば、Ｎが１９，５００の値を有する場合、拡張シーケンスは３９，０００個のサンプルを有する。ゼロパディングとして公知であるこのサブステップにより、最大値を見つけるために、第１のパルス信号ＢｐｓｋＸの周波数スペクトルの精密さを高めることが可能になる。
【００４２】
−サブステップＥｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰXA＿ＦＦＴでは、例えば高速フーリエ変換（ＦＦＴ）アルゴリズムを使用するＤＦＴによって、拡張シーケンスの周波数スペクトルＳｐｅｃＸを計算する。周波数スペクトルＳｐｅｃＸは長さ２Ｎのものであることに留意されたい
【００４３】
−ステップＥｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰXA＿Ｓｅｌでは、プロトタイプＰｒｏｔｏSelをＲ個のプロトタイプ（Ｐｒｏｔｏi）i=1…Rの中から選択し、Ｒは２を超える整数である。プロトタイプＰｒｏｔｏiは、あるサンプリング周波数でサンプリングしたＢＰＳＫ信号の周波数スペクトルであり、周波数スペクトルにゼロ値をもつＮ個のサンプルを追加してある。上記ＢＰＳＫ信号は、上述の擬似ランダム信号シーケンスによって変調した周波数ｆ0＋δｆiの搬送波の形態を取る。一実施形態では、プロトタイプ（Ｐｒｏｔｏi）i=1…Rは、第１の送受信器Ａのレジスタ内に事前に記憶する。そのような場合、周波数ｆ0＋δｆiは所定のものである。代替的に、プロトタイプ（Ｐｒｏｔｏi）i=1…Rは、第１の送受信器Ａの基準周波数ｆrefAとビーコンＸの基準周波数ｆrefXとの間の誤差範囲ΔｅXAの関数として、第１のパルス信号ＢｐｓｋＸの受信時に生成し、上記誤差範囲ΔｅXAは、ステップＥｔｐ＿Ｃａｌ＿ΔｅXAで計算してある。そのような場合、周波数偏差（δｆi）i=1…Rは、誤差範囲ΔｅXA内に含まれるように選択し、そのため、前記誤差範囲ΔｅXAは、様々な周波数偏差（δｆi）i=1…Rによって完全に含まれる。例えば、１とＲとの間に含まれる全てのｉに関して、δｆi＝ｉ／Ｒ・ΔｅXAである。
【００４４】
どちらの場合も、プロトタイプ選択サブステップＥｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰXA＿Ｓｅｌは、以下のサブステップを含む：
【００４５】
−サブステップＥｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰXA＿Ｓｅｌ＿Ｍｕｌｔでは、周波数スペクトルＳｐｅｃＸに、Ｒ個のプロトタイプ（Ｐｒｏｔｏi）i=1…Rのそれぞれを掛け、これにより、Ｒ個の乗積信号（Ｓｇｐi）i=1…Rが生成される。
【００４６】
−サブステップＥｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰXA＿Ｓｅｌ＿Ｔｒａｎｓでは、各乗積信号（Ｓｇｐi）i=1…Rを時間領域内で転置する。各乗積信号（Ｓｇｐi）i=1…Rは、現実には自己相関ピーク（Ｐｃi）i=1…Rであるピークを表す。実際、周波数領域内での乗算は、時間領域内での相関に等しい。更に、時間領域内での相関を実施する計算よりも、周波数領域内での乗算を実行する計算をより少なく実施する必要があることに留意されたい。時間領域内の相関アルゴリズムの複雑さは、Ｏ（ｎ2）である一方で、周波数領域内では、Ｏ（ｎ・ｌｏｇ（ｎ））である。
【００４７】
−サブステップＥｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰXA＿Ｓｅｌ＿Ｃｏｍｐでは、自己相関ピーク（Ｐｃi）i=1…Rの振幅を比較する。その乗積信号ＳｇｐSelが最高の自己相関ピークＰｃSelを表すプロトタイプＰｒｏｔｏSelを選択する。したがって、選択したプロトタイプＰｒｏｔｏSelは、最も確実で可能な自己相関ピーク識別に対して自己相関ピーク・トゥ・ノイズ比を最大にするものである。選択したプロトタイプＰｒｏｔｏSelの周波数偏差δｆSelは、ビーコンの基準周波数ｆrefXと第１の送受信器Ａの基準周波数ｆrefAの間の誤差ｅXAの推定値であることに留意されたい。この推定値は、Ｒがより多いほどより正確である。
【００４８】
−サブステップＥｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰXA＿ＡｊＭでは、ゼロパディングの原理に従ってゼロ値をもつＭ個のサンプルを周波数スペクトルＳｐｅｃＸの中心に追加し、Ｎ＋Ｍ＋Ｎ個のサンプルを含む拡張周波数スペクトルを作成するようにし、ここで、Ｍは正の整数である。このサブステップにより、第１のパルス信号のサンプリング周波数ＢｐｓｋＸを人工的に増大可能にし、信号を時間領域に内挿するようにする。例えば、Ｎが１９０００の値を有する場合、Ｍ＝１０４８５７６−３９０００点が追加される。内挿により、周波数スペクトルに対応する時間信号の最大値の形状を微細に決定することを可能にする。
【００４９】
−サブステップＥｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰXA＿Ｍｕｌｔでは、拡張周波数スペクトルに、拡張選択プロトタイプを掛け、これにより乗積シーケンスＳｅｑProdを生成する。拡張選択プロトタイプは、選択プロトタイプＰｒｏｔｏSelであり、選択プロトタイプＰｒｏｔｏSelの中心に、ゼロ値をもつＭ個のサンプルを追加してある。
【００５０】
−サブステップＥｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰXA＿Ｔｒａｎｓでは、例えば逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）によって乗積シーケンスを時間領域内に転置する。乗積シーケンスは、自己相関ピークである、第１の自己相関ピークＰXAを示す。第１の自己相関ピークＰXAは、サブステップＥｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰXA＿ＡｊＭのために高分解能であり、サブステップＥｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰXA＿Ｓｅｌのために低振幅である。転置された乗積シーケンスは、マルチパス無線信号伝搬に起因して、特に、ビーコンＸと第１の送受信器Ａとの間の様々な障害に対する第１の信号ＢｐｘｋＸの屈折又は反射のために、いくつかの自己相関ピークを有し得ることに留意されたい。この時、第１の自己相関ピークＰXAは、時間内に検出された１番目のピークである。
【００５１】
ステップＥｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰXBでは、第２の送受信器Ｂは、受信した第１のパルス信号ＢｐｓｋＸの自己相関を実施し、第２の相関ピークＰXBを検出する。第２の自己相関ピークＰXBを特に図９に示す。このステップは、ステップＥｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰXAと同様に実施する。当然、第１の送受信器Ａの基準周波数ｆrefAとビーコンＸの基準周波数ｆrefXとの間の誤差範囲ΔｅXAは、第２の送受信器Ｂの基準周波数ｆrefBとビーコンＸの基準周波数ｆrefXとの間の誤差範囲ΔｅXBに取って代わる。
【００５２】
ステップＥｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰXCでは、第３の送受信器Ｃは、受信した第１のパルス信号ＢｐｓｋＸの自己相関を実施し、第３の相関ピークＰXCを検出する。第３の自己相関ピークＰXCを図９に示す。このステップは、ステップＥｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰXAと同様に実施する。当然、第１の送受信器Ａの基準周波数ｆrefAとビーコンＸの基準周波数ｆrefXとの間の誤差範囲ΔｅXAは、第３の送受信器Ｃの基準周波数ｆrefcとビーコンＸの基準周波数ｆrefXとの間の誤差範囲ΔｅXCに取って代わる。
【００５３】
図１０に示すステップＥｔｐ＿Ｅｍ＿ＢｐｓｋＡでは、第１の送受信器Ａは、第２の高速狭帯域パルスＢＰＳＫ信号ＢｐｓｋＡを送信する。第２のパルス信号ＢｐｓｋＡは、上述の擬似ランダム信号シーケンスによって同相に変調した（第１の送受信器Ａの局部発振器がもたらす時間ベース内の）通信周波数ｆ0で搬送波の形態を取る。第２のパルス信号ＢｐｓｋＡは、第２の送受信器Ｂ及び第３の送受信器Ｃによって受信され、図６に示すように、送受信器Ｂ及びＣのＢＰＳＫ受信モジュールＲｃＢ＿Ｂｐｓｋ、ＲｃＣ＿Ｂｐｓは、依然として検出モードＭｄ＿Ｄｅｔ＿Ｂｐｓｋにある。
【００５４】
ステップＥｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰABでは、第２の送受信器Ｂは、受信した第２のパルス信号ＢｐｓｋＡの自己相関を実施し、第４の相関ピークＰABを検出する。第４の自己相関ピークＰABを図９に示す。このステップは、ステップＥｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰXAと同様に実施する。当然、第１の送受信器Ａの基準周波数ｆrefAとビーコンＸの基準周波数ｆrefXとの間の誤差範囲ΔｅXAは、第１の送受信器Ａの基準周波数ｆrefAと第２の送受信器Ｂの基準周波数ｆrefBとの間の誤差範囲ΔｅABに取って代わる。このステップでは、より具体的にはサブステップＥｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰAB＿Ｓｅｌ＿Ｃｏｍｐでは、第１の送受信器Ａの基準周波数ｆrefAと第２の送受信器Ｂの基準周波数ｆrefBとの間の誤差ｅABを推定することに留意されたい。
【００５５】
ステップＥｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰACでは、第３の送受信器Ｃは、受信した第２のパルス信号ＢＰＳＫ信号ＢｐｓｋＡの自己相関を実施し、第５の相関ピークＰACを検出する。第５の自己相関ピークＰACを図９に示す。このステップは、ステップＥｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰXAと同様に実施する。当然、第１の送受信器Ａの基準周波数ｆrefAとビーコンＸの基準周波数ｆrefXとの間の誤差範囲ΔｅXAは、第１の送受信器Ａの基準周波数ｆrefAと第３の送受信器Ｃの基準周波数ｆrefCとの間の誤差範囲ΔｅABに取って代わる。このステップ、より具体的にはサブステップＥｔｐ＿Ａｕｔ＿ＰAC＿Ｓｅｌ＿Ｃｏｍｐでは、第１の送受信器Ａの基準周波数ｆrefAと第３の送受信器Ｃの基準周波数ｆrefCとの間の誤差ｅACを推定することに留意されたい。
【００５６】
ステップＥｔｐ＿Ｃａｌ＿ＴAでは、第１の送受信器Ａは、第１の自己相関ピークＰXAに関連する時間（第１の送受信器Ａによる、ビーコンＸが送信した第１のパルス信号ＢｐｓｋＸの受信時間である）と、第１の送受信器Ａによる第２のパルス信号ＢｐｓｋＡの送信時間との間の時間差ＴAを計算する。時間差ＴAを図９に示す。
【００５７】
ステップＥｔｐ＿Ｃａｌ＿ＴBでは、第２の送受信器Ｂは、第２の自己相関ピークＰXBに関連する時間（第２の送受信器Ｂによる、ビーコンＸが送信した第１のパルス信号ＢｐｓｋＸの受信時間である）と、第４の自己相関ピークＰABに関連する時間（第２の送受信器Ｂによる、第１の送受信器Ａが送信した第２のパルス信号ＢｐｓｋＡの受信時間である）との間の時間差ＴBを計算する。当然、この時間差ＴAは、第２の送受信器Ｂの局部発振器がもたらす時間ベース内で表される。時間差ＴBを図９に示す。
【００５８】
ステップＥｔｐ＿Ｃａｌ＿ＴB'では、第２の送受信器Ｂは、第１の送受信器Ａの局部発振器がもたらす時間ベースにおける時間差ＴBの転置に対応する時間差ＴB'を計算する。時間差ＴB'は、時間差ＴBに、第１の送受信器Ａの基準周波数ｆrefAと第２の送受信器Ｂの基準周波数ｆrefBとの間の誤差ｅABを掛けたもの等しい。
ＴB'＝ＴB・ｅAB
【００５９】
図１１に示すステップＥｔｐ＿Ｔｒ＿ＴB'では、第２の送受信器Ｂは、第１の送受信器Ａに時間差ＴB'を送信する。代替的に、第２の送受信器Ｂは、第１の送受信器Ａに時間差ＴB、及び第１の送受信器Ａの基準周波数ｆrefAと第２の送受信器Ｂの基準周波数ｆrefBとの間の誤差ｅABを送信する。この場合、時間差ＴABの計算を実施するのは第１の送受信器Ａである。
【００６０】
ステップＥｔｐ＿Ｃａｌ＿ＴCでは、第３の送受信器Ｃは、第３の自己相関ピークＰXCに関連する時間（第３の送受信器Ｃによる、ビーコンＸが送信した第１のパルス信号ＢｐｓｋＸの受信時間である）と、第５の自己相関ピークＰACに関連する時間（第３の送受信器Ｃによる、第１の送受信器Ａが送信した第２のパルス信号ＢｐｓｋＡの受信時間である）との間の時間差ＴＣを計算する。当然、この時間差ＴCは、第３の送受信器Ｃの局部発振器がもたらす時間ベース内で表される。時間差ＴCを図９に示す。
【００６１】
ステップＥｔｐ＿Ｃａｌ＿ＴC'では、第３の送受信器Ｃは、第１の送受信器Ａの局部発振器がもたらす時間ベースにおける時間差ＴCの転置に対応する時間差ＴC'を計算する。時間差ＴC'は、時間差ＴCに、第１の送受信器Ａの基準周波数ｆrefAと第３の送受信器Ｃの基準周波数ｆrefCとの間の誤差ｅACを掛けたものに等しい。
ＴC'＝ＴＣ・ｅAC
【００６２】
図１１に示すステップＥｔｐ＿Ｔｒ＿ＴC'では、第３の送受信器Ｃは、第１の送受信器Ａに時間差ＴC'を送信する。代替的に、第３の送受信器Ｃは、第１の送受信器Ａに時間差ＴC、及び第１の送受信器Ａの基準周波数ｆrefAと第３の送受信器Ｃの基準周波数ｆrefCとの間の誤差ｅＡＣを送信する。この場合、時間差ＴC'の計算を実施するのは第１の送受信器Ａである。
【００６３】
ステップＥｔｐ＿Ｃａｌ＿Δｔでは、第１の送受信器Ａは、以下の関係によって定義した飛行時間Δｔ1、Δｔ2及びΔｔ3を計算する：
ＸＡ−ＡＢ＝Δｔ1・ｃ0
ＸＡ−ＸＣ＝Δｔ2・ｃ0
ＸＢ−ＸＣ＝Δｔ3・ｃ0
式中、ＸＡは、ビーコンＸと第１の送受信器Ａとを隔てる（未知の）距離であり、ＸＢは、ビーコンＸと第２の送受信器Ｂとを隔てる（未知の）距離であり、ＸＣは、ビーコンＸと第３の送受信器Ｃとを隔てる（未知の）距離であり、ＡＢは、ビーコンＸと第２の送受信器Ｂとを隔てる（送受信器Ａによって既知の）距離であり、ｃ0は、様々なデバイスＡ、Ｂ、Ｃ、Ｘの間で交換した信号の伝搬速度である。
【００６４】
したがって、飛行時間差Δｔ1は、ビーコンＸによる第１のパルス信号ＢｐｓｋＸの送信と第１の送受信器Ａによる第１のパルス信号ＢｐｓｋＸの受信との間の時間差、及び第１の送受信器Ａによる第２のパルス信号ＢｐｓｋＡの送信と第２の送受信器Ｂによる第２のパルス信号ＢｐｓｋＡの受信との間の時間差に対応する。更に、飛行時間差Δｔ2は、ビーコンＸによる第１のパルス信号ＢｐｓｋＸの送信と第１の送受信器Ａによる第１のパルス信号ＢｐｓｋＸの受信との間の時間差、及びビーコンＸによる第１のパルス信号ＢｐｓｋＸの送信と第３の送受信器Ｃによる第１のパルス信号ＢｐｓｋＸの受信との間の時間差に対応する。最後に、飛行時間差Δｔ3は、ビーコンＸによる第１のパルス信号ＢｐｓｋＸの送信と第２の送受信器Ｂによる第１のパルス信号ＢｐｓｋＸの受信との間の時間差、及びビーコンＸによる第１のパルス信号ＢｐｓｋＸの送信と第３の送受信器Ｃによる第１のパルス信号ＢｐｓｋＸの受信との間の時間差に対応する。
【００６５】
飛行時間差Δｔ1、Δｔ2及びΔｔ3は、以下の式に従って第１の送受信器Ａによって計算する。
Δｔ1＝ＴA−（ＴB’−ＡＢ／ｃ0）
Δｔ2＝ＴA−（ＴC’−ＡＣ／ｃ0）
Δｔ3＝ＴB’−ＡＢ／ｃ0−（ＴC’−ＡＣ／ｃ0）
【００６６】
ステップＥｔｐ＿Ｃａｌ＿ＰｏｓＸでは、第１の送受信器Ａは、３つの未知数（ＸＡ、ＸＢ、ＸＣ）により以下の系の３つの式：
ＸＡ＝Δｔ1・ｃ0＋ＡＢ
ＸＣ＝ＸＡ−Δｔ2・ｃ0
ＸＢ＝Δｔ3・ｃ0＋ＸＣ
を解き、ビーコンＸの位置ＰｏｓＸを推定する。
【００６７】
上記のステップの全ては、第１の送受信器ＡがビーコンＸの少なくとも２つの位置を有するように再度実施することができる。次に、方法ＭＥＴＨは、例えば平均値により、少なくとも２つの位置から最後の位置を計算する更なるステップＥｔｐ＿Ｆｉｌｔ＿ＰｏｓＸを含む。
【００６８】
図１２に示すステップＥｔｐ＿Ｔｒ＿ＰｏｓＸでは、Ａは、Ｘの位置ＰｏｓＸを第２の送受信器Ｂ、第３の送受信器Ｃ、ビーコンＸ及び集中ユニットに送信する。代替的に、第１の送受信器Ａは、Ｘの位置Ｐｏｓ＿Ｘをこれらのデバイスのうち１つ、２つ又は３つのみに送信する。
【００６９】
当然、上記に示したステップの順番は、ステップをあらゆる他の技術的に可能な順番で実施することができるため、限定するものではない。
【００７０】
たった今示した説明から、当業者は、特許請求の範囲によって定義する本発明の範囲から逸脱することなく、ビーコンの位置特定方法及びシステムのいくつかの変形形態を考案することができる。例えば、３つの送受信器Ａ、Ｂ、Ｃを備える２Ｄ位置特定システムを提示した。しかし、更なる送受信器を位置特定システム内に統合することにより、ビーコンの３Ｄ位置特定、即ち、必ずしも高度がゼロではないビーコンの位置特定を達成することが可能である。しかし、基本的な位置特定の原理は、依然として同じである。
【符号の説明】
【００７１】
Ａ  第１の送受信器
Ｂ  第２の送受信器
Ｃ  第３の送受信器
Ｘ  ビーコン
【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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