(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線送信機（２０、２０ａ、２０ｂ）から無線送信される信号を受信する無線受信部（４１）を備えた無線測位端末（４０）であって、
複数種類の通信経路により前記無線受信部が前記無線送信機から受信した信号を評価した情報であって、前記無線測位端末の位置により値が変化し、かつ、１つの前記通信経路により前記無線受信部が前記無線送信機から受信した信号に関する情報とは、前記無線測位端末の位置変化に対する変化傾向が異なる情報である複数受信情報を逐次決定する受信情報決定部（Ｓ２５６）と、
前記無線送信機から送信される信号を前記無線受信部により受信するときの前記複数受信情報と、前記無線測位端末の位置との間の複数点の対応関係が設定された情報である基準軌跡を記憶する基準記憶部（４５）と、
前記無線測位端末の位置変化量を逐次算出する位置変化量算出部（Ｓ２５４）と、
前記受信情報決定部が決定した前記複数受信情報と、前記位置変化量との間の複数点の対応関係が設定された情報である測定軌跡を生成する軌跡生成部（Ｓ２５７）と、
前記基準記憶部に記憶されている前記基準軌跡と、前記軌跡生成部が生成した前記測定軌跡とのマッチング位置に基づいて、前記測定軌跡上における現在の点の位置を、現在位置として推定する位置推定部（Ｓ２６０、Ｓ２６１）とを備えることを特徴とする無線測位端末。
【請求項２】
請求項１において、
前記受信情報決定部は、１つの前記通信経路において前記無線受信部が前記無線送信機から受信した信号に関する情報を単受信情報とし、前記複数種類の前記通信経路のそれぞれに対応する前記単受信情報に、予め設定された評価関数を適用して、前記複数受信情報を決定することを特徴とする無線測位端末。
【請求項３】
請求項２において、
前記評価関数が複素振幅を含むことを特徴とする無線測位端末。
【請求項４】
請求項２において、
前記評価関数は、前記複数種類の前記通信経路のそれぞれに対応する複数の前記単受信情報のうち、前記無線測位端末の各位置において、位置の変化に対する前記単受信情報の変化が大きい前記単受信情報に基づいて前記複数受信情報を決定する関数であることを特徴とする無線測位端末。
【請求項５】
請求項４において、
前記評価関数は、前記複数種類の前記通信経路のそれぞれに対応する複数の前記単受信情報のうち、前記無線測位端末の各位置において、位置の変化に対する前記単受信情報の変化が大きい前記単受信情報の値を、各位置に対応する前記複数受信情報とする関数であることを特徴とする無線測位端末。
【請求項６】
請求項４において、
前記評価関数は、前記複数種類の前記通信経路のそれぞれに対応する複数の前記単受信情報のうち、前記無線測位端末の各位置において、位置の変化に対する前記単受信情報の変化が大きい前記単受信情報に対応する前記通信経路を、各位置に対応する前記複数受信情報とする関数であることを特徴とする無線測位端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信により測位を行う無線測位端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信により測位を行う端末として、特許文献１に開示されている無線通信装置が知られている。特許文献１に開示されている１つの実施形態では、無線通信装置は、車両に搭載されており、基準軌跡情報を記憶している。この基準軌跡情報は、基準局付近の道路上における基点からの距離と、基準局から送信されるデータの受信信号強度（Received Signal Strength Indicator、以下、ＲＳＳＩ）との対応関係が設定された情報である。また、無線通信装置は、基準局からデータを受信して、プローブ軌跡情報を作成する。このプローブ軌跡情報は、基準局から受信したデータのＲＳＳＩと移動距離との対応関係を表す情報である。
【０００３】
さらに、無線通信装置は、基準軌跡情報と最も相関が高くなるようにプローブ軌跡情報を重ね、そのときのプローブ軌跡情報の位置から、無線通信装置が搭載された車両の現在位置を推定する。また、特許文献１には、ＲＳＳＩに代えて、ＴＯＦ（Time of Flight）や電波の到来角度を用いてもよいことも開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２５７３０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
車両の位置変化によりＲＳＳＩなどに生じる変化が少ない場合には、プローブ軌跡情報（以下、プローブ軌跡）と基準軌跡情報（以下、基準軌跡）とのマッチング精度が低下する。したがって、車両の位置変化によりＲＳＳＩなどに生じる変化が少ない場合には、位置推定精度が低下する。マッチングを判定する区間を長くすれば、プローブ軌跡と基準軌跡とのマッチング精度は向上するが、位置推定に要する時間が長くなる。
【０００６】
また、周辺環境の変化により特徴が乱れる場合には、プローブ軌跡の再現性が低下するので、プローブ軌跡と基準軌跡とのマッチングの信頼度が低下する。したがって、周辺環境の変化により特徴が乱れる場合には、推定した位置の信頼度が低下する。
【０００７】
本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、高精度、高信頼、かつ、短時間で現在位置を推定することができる無線測位端末を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的は独立請求項に記載の特徴の組み合わせにより達成され、また、下位請求項は、発明の更なる有利な具体例を規定する。特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【０００９】
上記目的を達成するための本発明は、無線送信機（２０、２０ａ、２０ｂ）から無線送信される信号を受信する無線受信部（４１）を備えた無線測位端末（４０）であって、
複数種類の通信経路により無線受信部が無線送信機から受信した信号を評価した情報であって、無線測位端末の位置により値が変化し、かつ、１つの通信経路により無線受信部が無線送信機から受信した信号に関する情報とは、無線測位端末の位置変化に対する変化傾向が異なる情報である複数受信情報を逐次決定する受信情報決定部（Ｓ２５６）と、
無線送信機から送信される信号を無線受信部により受信するときの複数受信情報と、無線測位端末の位置との間の複数点の対応関係が設定された情報である基準軌跡を記憶する基準記憶部（４５）と、
無線測位端末の位置変化量を逐次算出する位置変化量算出部（Ｓ２５４）と、
受信情報決定部が決定した複数受信情報と、位置変化量との間の複数点の対応関係が設定された情報である測定軌跡を生成する軌跡生成部（Ｓ２５７）と、
基準記憶部に記憶されている基準軌跡と、軌跡生成部が生成した測定軌跡とのマッチング位置に基づいて、測定軌跡上における現在の点の位置を、現在位置として推定する位置推定部（Ｓ２６０、Ｓ２６１）とを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明の無線測位端末は、複数受信情報を決定する。この複数受信情報は、複数種類の通信経路により無線受信部が無線送信機から受信した信号を評価した情報であって、無線測位端末の位置により値が変化する情報である。しかも、複数受信情報は、１つの通信経路により無線受信部が無線送信機から受信した信号に関する情報とは、無線測位端末の位置変化に対する変化傾向が異なる情報である。したがって、複数受信情報と位置変化量との間の複数点の対応関係が設定された情報である測定軌跡は、１つの通信経路により無線受信部が無線送信機から受信した信号に関する情報と位置変化量との対応関係を表す軌跡（以下、単一軌跡）とは異なる形状となる。
【００１１】
単一軌跡とは異なる形状となることから、本発明の測定軌跡は、単一軌跡では特徴が小さい箇所でも、形状に大きな特徴を生じさせることができる。したがって、本発明の測定軌跡は、高精度に基準軌跡とのマッチング位置を決定することができる。よって、高精度に基準軌跡とのマッチング位置を決定することができる。また、形状に大きな特徴を生じさせることができれば、マッチングに用いる区間を短くすることができ、かつ、マッチングしたと判断する閾値を高くしても、マッチングしたと判断できる場合が多くなる。したがって、短時間、かつ、高い信頼度で現在位置を推定することができる。  
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態の無線測位システム１０の全体構成図である。
【図２】図１の基準測定端末３０の構成図である。
【図３】図１の無線測位端末４０の構成図である。
【図４】第１実施形態の基準測定端末３０、無線測位端末４０が備えるアンテナ３１ａ、３１ｂ、４１ａ、４１ｂの配置を示す図である。
【図５】図１の管理サーバ５０の構成図である。
【図６】第１実施形態の基準測定端末３０の制御部３６が実行する処理を示すフローチャートである。
【図７】第１実施形態の管理サーバ５０の制御部５３が実行する処理を示すフローチャートである。
【図８】ＲＳＳＩ１から生成したプローブ軌跡である。
【図９】ＲＳＳＩ２から生成したプローブ軌跡である。
【図１０】図８に示すプローブ軌跡と、図９に示すプローブ軌跡から生成した複数基準軌跡ｆｍ（ｓ）である。
【図１１】第１実施形態の無線測位端末４０の制御部４６が実行する処理を示すフローチャートである。
【図１２】図１１のステップＳ２５０の測位処理を詳しく示すフローチャートである。
【図１３】第２実施形態の基準測定端末３０、無線測位端末４０が備えるアンテナ３１ａ、３１ｂ、４１ａ、４１ｂの配置を示す図である。
【図１４】第２実施形態において管理サーバ５０の制御部５３が実行する処理を示すフローチャートである。
【図１５】第１アンテナ３１ａ、第２アンテナ３１ｂでそれぞれ受信した信号から生成されるプローブ軌跡の一例である。
【図１６】図１５の２つのプローブ軌跡から生成した複数プローブ軌跡である。
【図１７】第２実施形態における無線測位端末４０の制御部４６が実行する処理を示すフローチャートである。
【図１８】第３実施形態の無線測位システム３１０の全体構成図である。
【図１９】第３実施形態における複数基準軌跡の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
＜第１実施形態＞
（無線測位システム１０の構成の概要）
第１実施形態の無線測位システム１０は、図１に示すように、基地局２０と、基準測定端末３０と、無線測位端末４０と、管理サーバ５０とを備える。
【００１５】
基地局２０は、図１には１つしか示していないが、基地局２０は、無線測位端末４０を用いた位置推定を行う位置推定エリア毎に設置される。位置推定エリアの大きさは、基地局２０の通信エリアの大きさを意味する。
【００１６】
基地局２０は、無線送信機に相当しており、基地局２０自身の識別情報を含む電波を、この基地局２０の通信エリア内に定期的に送信する。基地局２０が送信する電波を、以下、基地局電波という。
【００１７】
基地局２０は、たとえば、路側に設置された通信機（以下、路側機）である。また、ラジオ局やテレビ局などの放送局を基地局２０として用いることもできる。基地局２０が路側機である場合には、位置推定エリアは、たとえば、半径数百メートルである。基地局２０が放送局であれば、位置推定エリアは、たとえば、半径数１０ｋｍである。
【００１８】
基地局電波を送信する方式は、通信相手を特定しない送信、すなわち、放送でもよいし、通信相手を特定する方式でもよい。なお、本明細書における通信には、放送方式による通信も含む。
【００１９】
放送方式による通信および通信相手を特定する方式のいずれにおいても、直接通信と中継通信とを用いることができる。直接通信とは、中継局などの他の装置を介さずに通信を行うことを意味する。中継通信は、再送信設備を利用する通信である。
【００２０】
また、基地局２０は、携帯電話通信網などの広域無線通信網ＮＷを介して管理サーバ５０と通信可能に構成されている。
【００２１】
基準測定端末３０は、後述する複数基準軌跡を生成するための受信状況情報を生成するための装置であり、車両６０に搭載される。基準測定端末３０の数にも特に制限はない。基準測定端末３０は、基地局２０と直接無線通信を行い、また、広域無線通信網ＮＷを介して管理サーバ５０と通信する。
【００２２】
無線測位端末４０は、後述する複数プローブ軌跡を生成する。この無線測位端末４０は、車両６０に搭載されており、複数プローブ軌跡と複数基準軌跡との比較に基づいて、この無線測位端末４０が搭載された車両６０の現在位置を推定する。この無線測位端末４０も、基準測定端末３０と同様、基地局２０と直接無線通信を行い、また、広域無線通信網ＮＷを介して管理サーバ５０と通信する。
【００２３】
管理サーバ５０は、無線測位端末４０の現在位置を推定するために用いる複数基準軌跡を管理する。具体的には、管理サーバ５０は、この複数基準軌跡の生成、更新、無線測位端末４０への送信を行う。なお、この複数基準軌跡を基地局２０を介して無線測位端末４０に送信してもよい。
【００２４】
（基準測定端末３０の構成）
図２に示すように、基準測定端末３０は、無線通信機３１、車速センサ３２、ジャイロセンサ３３、広域無線通信機３４、位置検出器３５、制御部３６を備える。
【００２５】
無線通信機３１は、基地局電波を受信する。車速センサ３２は、この車速センサ３２が搭載されている車両６０の速度、すなわち、車速を検出する。車速センサ３２が検出した車速は制御部３６に入力される。
【００２６】
ジャイロセンサ３３は、このジャイロセンサ３３が搭載されている車両６０に生じる角速度を検出する。ジャイロセンサ３３は、たとえば、ヨー角、ロール角、ピッチ角の変化速度を検出する３軸ジャイロセンサである。車速センサ３２、ジャイロセンサ３３は、ある時点を基準とした車両６０の位置変化を算出するためのセンサである。
【００２７】
広域無線通信機３４は、広域無線通信網ＮＷを介して、管理サーバ５０との間で通信を行う。
【００２８】
位置検出器３５は、衛星からの電波に基づいて自装置の位置を検出するＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）で用いられるＧＮＳＳ受信機を備えている。このＧＮＳＳ受信機が受信した信号に基づいて、現在位置の絶対座標を検出する。なお、以下、現在位置は、絶対座標で表現されている現在位置を意味する。この位置検出器３５は、ＧＮＳＳ受信機に加えて車速センサ３２、ジャイロセンサ３３などの種々のセンサの検出値や、道路地図データを用いて現在位置を検出してもよい。
【００２９】
制御部３６は、ＣＰＵ３７、ＲＯＭ３８、ＲＡＭ３９を備え、ＲＯＭ３８に記憶されているプログラムに基づく処理をＣＰＵ３７が実行することにより、制御部３６は、無線通信機３１、広域無線通信機３４を制御する。また、制御部３６は、無線通信機３１が受信する基地局電波に基づいて、複数基準軌跡を生成するための受信状況情報を生成し、生成した受信状況情報を、管理サーバ５０に送信する処理を実行する。この制御部３６が実行する処理は、詳しくは後述する。
【００３０】
（無線測位端末４０の構成）
図３に示すように、無線測位端末４０は、無線通信機４１、車速センサ４２、ジャイロセンサ４３、広域無線通信機４４、メモリ４５、制御部４６を備える。これらのうち、無線通信機４１、車速センサ４２、ジャイロセンサ４３、広域無線通信機４４は、それぞれ、基準測定端末３０が備える無線通信機３１、車速センサ３２、ジャイロセンサ３３、広域無線通信機３４と同じものを用いることができる。無線通信機４１は無線受信部に相当する。なお、基準測定端末３０と異なり、位置検出器３５を必ずしも備えている必要はない。
【００３１】
メモリ４５は、書き込み可能かつ不揮発性のメモリであり、複数基準軌跡が記憶されている。複数基準軌跡は、本実施形態では、管理サーバ５０が生成して、無線測位端末４０に送信されて、このメモリ４５に記憶される。複数基準軌跡は、詳しくは後述するが、請求項の基準軌跡に相当するので、この複数基準軌跡を記憶するメモリ４５は請求項の基準記憶部に相当する。
【００３２】
制御部４６は、ＣＰＵ４７、ＲＯＭ４８、ＲＡＭ４９を備え、ＲＯＭ４８に記憶されているプログラムに基づく処理をＣＰＵ４７が実行することにより、制御部４６は、無線通信機４１、広域無線通信機４４を制御する。また、制御部４６は、無線通信機４１が受信する基地局電波に基づいて複数プローブ軌跡を生成し、生成した複数プローブ軌跡と、複数基準軌跡とを用いて、無線測位端末４０が搭載された車両６０の現在位置を推定する。この制御部４６が実行する処理も、詳しくは後述する。
【００３３】
図４には、第１実施形態において、無線通信機３１が備える第１アンテナ３１ａ、第２アンテナ３１ｂの配置を示している。この図４に示すように、無線通信機３１は、２つのアンテナ３１ａ、３１ｂを備えており、これら２つのアンテナ３１ａ、３１ｂは、車両６０の前後方向に沿って配置されている。
【００３４】
また、前述したように、基準測定端末３０が備える無線通信機３１と、無線測位端末４０が備える無線通信機４１は同じ構成である。したがって、無線通信機４１が備える第１アンテナ４１ａ、第２アンテナ４１ｂは、無線測位端末４０が搭載された車両６０において、その車両６０の前後方向に沿って配置されている。
【００３５】
無線通信機３１が備える２つのアンテナ３１ａ、３１ｂ、および、無線通信機４１が備える２つのアンテナ４１ａ、４１ｂは、いずれも、基地局２０が送信する基地局電波を受信できる。
【００３６】
無線通信機３１は、２つのアンテナ３１ａ、３１ｂがそれぞれ基地局電波を受信するので、２つの通信経路（すなわち複数種類の通信経路）で基地局電波を受信することになる。以下、通信経路をリンクという。また、無線通信機４１も、２つのアンテナ４１ａ、４１ｂがそれぞれ基地局電波を受信するので、２つのリンクで基地局電波を受信する。
【００３７】
（管理サーバ５０の構成）
管理サーバ５０は、図５に示すように、広域無線通信機５１、基準軌跡データベース５２、制御部５３を備える。
【００３８】
広域無線通信機５１は、広域無線通信網ＮＷを介して、基地局２０、基準測定端末３０、無線測位端末４０との間で通信を行う。基準軌跡データベース５２は、複数の基地局２０にそれぞれ対応する複数基準軌跡が記憶されている。
【００３９】
制御部５３は、ＣＰＵ５４、ＲＯＭ５５、ＲＡＭ５６を備え、ＲＯＭ５５に記憶されているプログラムに基づく処理をＣＰＵ５４が実行することにより、制御部５３は、広域無線通信機５１を制御し、また、基準軌跡データベース５２を管理する。この制御部５３が実行する処理も、詳しくは後述する。
【００４０】
（基準測定端末３０の制御部３６の処理）
基準測定端末３０の制御部３６は、図６に示す処理を周期的に実行する。ステップＳ１０では、基地局２０が送信する基地局電波を、無線通信機３１により受信したか否かを判断する。この判断がＮＯであれば図６に示す処理を終了する。図６に示す処理を終了した場合には、図６の実行時期となった場合に、再度、図６を実行する。
【００４１】
ステップＳ１０の判断がＹＥＳとなった場合にはステップＳ２０に進む。ステップＳ２０では、ＲＳＳＩ１、ＲＳＳＩ２を、無線通信機３１から取得する。ＲＳＳＩ１は、第１アンテナ３１ａが受信した基地局電波のＲＳＳＩであり、ＲＳＳＩ２は、第２アンテナ３１ｂが受信した基地局電波のＲＳＳＩである。これらＲＳＳＩ１、ＲＳＳＩ２は請求項の単受信情報に相当する。なお、制御部３６がＲＳＳＩ１、ＲＳＳＩ２を決定する機能を備えていてもよい。
【００４２】
ステップＳ３０では、この図６を実行する毎に基地局電波を受信できている場合において、前回、この図６を実行してから、今回、この図６を実行するまでに、基準測定端末３０が搭載された車両６０の位置変化量を算出する。この位置変化量は、車速センサ３２、ジャイロセンサ３３から信号を取得して算出するものであり、距離と方向を含む情報である。
【００４３】
ステップＳ４０では、位置検出器３５から現在位置を取得して、ステップＳ２０で取得したＲＳＳＩ１、ＲＳＳＩ２、ステップＳ３０で算出した位置変化量に、現在位置すなわち絶対座標を付加した情報を受信状況情報として生成する。よって、ＲＳＳＩ１、ＲＳＳＩ２、位置変化量、現在位置は、互いに対応付けられている。
【００４４】
ステップＳ５０では、広域無線通信機３４を用いて、ステップＳ４０で生成した受信状況情報を管理サーバ５０へ送信する。
【００４５】
（管理サーバ５０の制御部５３の処理）
管理サーバ５０の制御部５３は、図７に示す処理を周期的に実行する。ステップＳ１１０では、受信状況情報を受信したか否かを判断する。受信状況情報は、図６のステップＳ５０が実行された場合に、基準測定端末３０から送信される情報である。
【００４６】
ステップＳ１１０の判断がＹＥＳであればステップＳ１２０に進む。ステップＳ１２０では、受信した受信状況情報に評価関数を適用して複数基準軌跡を生成する。ステップＳ１３０では、ステップＳ１２０で生成した複数基準軌跡を、基準軌跡データベース５２に追加する。ステップＳ１３０を実行した場合には図７の処理を終了する。
【００４７】
なお、複数の基準測定端末３０から送信され、同じ道路区間を表す受信状況情報から生成した複数の複数基準軌跡を平均して、基準軌跡データベース５２に記憶されている複数基準軌跡を更新してもよいし、複数の複数基準軌跡を取捨選択して更新してもよい。同じ道路区間かどうかは、受信状況情報に含まれている現在位置から判断し、車線も区別して、同じ道路区間であるかどうかを判断することが好ましい。
【００４８】
複数基準軌跡を図８−図１０を用いて説明する。図８は、ＲＳＳＩ１から生成したプローブ軌跡、図９は、ＲＳＳＩ２から生成したプローブ軌跡である。これら図８、図９において、横軸は位置変化量ｓ、縦軸はＲＳＳＩである。また、図示していないが、位置変化量ｓには現在位置が対応付けられている。
【００４９】
本実施形態では、複数基準軌跡と複数プローブ軌跡とのマッチングに基づいて、無線測位端末４０の現在位置を推定する。ここで、基準軌跡をｆ（ｓ）とし、プローブ軌跡をｇ（ｓ）とした場合のマッチングを考える。このマッチングは、式１において、Ｒｆｇ（τ）が最大となるτを探索するものである。プローブ軌跡ｇ（ｓ）は、１つのリンクから生成したＲＳＳＩと位置変化量ｓとの関係を、複数の位置変化量ｓとＲＳＳＩの組み合わせにより表す軌跡である。基準軌跡ｆ（ｓ）は、プローブ軌跡ｇ（ｓ）をそのまま、あるいは、複数の基準測定端末３０から取得したプローブ軌跡ｇ（ｓ）を平均等して生成した軌跡である。
【数１】
0006361577.tif 000002
【００５０】
複数リンクで基地局電波を受信可能な状況では、式２に示す合成関数Ｒｍｕｌｔｉ（τ）を用いることでマッチング精度が向上する場合が多い。なお、式２において、Ｒｆ１ｇ１は、ＲＳＳＩ１に対応する基準軌跡を表す関数ｆ１と、ＲＳＳＩ１から生成したプローブ軌跡を表す関数ｇ１との相関を表す関数である。また、Ｒｆ２ｇ２は、ＲＳＳＩ２に対応する基準軌跡を表す関数ｆ２と、ＲＳＳＩ２から生成したプローブ軌跡を表す関数ｇ２との相関を表す関数である。
【数２】
0006361577.tif 000003
【００５１】
しかし、ＲＳＳＩ１から生成したプローブ軌跡と、ＲＳＳＩ２から生成したプローブ軌跡とが類似している場合、換言すれば、これらのプローブ軌跡の相関が高い場合、合成関数Ｒｍｕｌｔｉ（τ）を用いてもマッチング精度はそれほど向上しない。
【００５２】
マッチング精度がそれほど向上しない理由は以下の通りである。プローブ軌跡間の相関は式３で表すことができる。
【数３】
0006361577.tif 000004
【００５３】
このＲｇ１ｇ２が高い場合、式２は式４となる。
【数４】
0006361577.tif 000005
【００５４】
また、式５に示す自己相関関数Ｒｇ１ｇ１（τ）において、ピークを複数持つ場合、マッチング精度が不十分となる。
【数５】
0006361577.tif 000006
【００５５】
式５に自己相関関数Ｒｇ１ｇ１（τ）がピークを複数持つ場合には、マッチングを行うために用いる区間が狭いと、式４でも複数のピークを持つことになる。したがって、合成関数Ｒｍｕｌｔｉ（τ）を基準軌跡として用いてもマッチング精度はそれほど向上しないのである。マッチングを行うために用いる区間を長くすれば、プローブ軌跡に、局所的には基準軌跡と似ている部分が複数あるとしても、区間全体では、基準軌跡に似ている部分が一つのみとなる可能性が高くなる。したがって、マッチング精度を向上させることはできる。しかし、マッチングを行うために用いる区間を長くすると、その区間分を無線測位端末４０が走行するのに要する時間が長くなるので、現在位置推定を行うのに要する時間が長くなってしまう。
【００５６】
そこで、本実施形態では、複数のリンクで受信した信号に関する情報を含んでいる受信状況情報に評価関数を適用して複数基準軌跡を生成する。本実施形態における評価関数はｇ１（ｓ）−ｇ２（ｓ）であり、この評価関数を適用して生成した軌跡を複数プローブ軌跡とする。この複数プローブ軌跡を表す関数をｇｍ（ｓ）とし、この関数ｇｍ（ｓ）を基準軌跡として用いる場合には、基準軌跡の関数であることを示すｆを用いてｆｍ（ｓ）とする。ｆｍ（ｓ）により示される軌跡が複数基準軌跡である。複数基準軌跡は、請求項の基準軌跡に相当する。また、複数プローブ軌跡や複数基準軌跡における縦軸の値は請求項の複数受信情報に相当する。また、図８−図１０における横軸は位置変化量ｓであるが、図６のステップＳ４０で説明したように、位置変化量ｓには絶対座標が対応付けられている。したがって、複数基準軌跡における横軸としては絶対座標も存在する。
【００５７】
複数基準軌跡ｆｍ（ｓ）は、ｇ１（ｓ）−ｇ２（ｓ）により得られる。したがって、プローブ軌跡ｇ１（ｓ）とプローブ軌跡ｇ２（ｓ）の相関が高い場合、複数基準軌跡ｆｍ（ｓ）は、プローブ軌跡ｇ１（ｓ）あるいはプローブ軌跡ｇ２（ｓ）の一次導関数に近い形状となる。図１０には、図８に示すプローブ軌跡をｇ１（ｓ）とし、図９に示すプローブ軌跡をｇ２（ｓ）として、ｇ１（ｓ）−ｇ２（ｓ）により生成した複数基準軌跡ｆｍ（ｓ）が示されている。
【００５８】
複数基準軌跡ｆｍ（ｓ）は、２つのリンクにより無線通信機３１が受信した基地局電波をＲＳＳＩにより評価した情報である。また、ＲＳＳＩを評価した情報であることから、複数基準軌跡ｆｍ（ｓ）は、基準測定端末３０の位置により値が変化する。また、図８や図９と図１０の比較から分かるように、１つのリンクにより無線通信機３１が受信した基地局電波のＲＳＳＩとは、基準測定端末３０の位置変化に対する変化傾向が異なる。
【００５９】
そして、無線通信機３１と無線通信機４１は同じ構成である。したがって、複数基準軌跡ｆｍ（ｓ）は、２つのリンクにより無線通信機４１が受信した基地局電波をＲＳＳＩで評価した情報であるとみなすことができる。また、複数基準軌跡ｆｍ（ｓ）は、無線測位端末４０の位置により値が変化し、かつ、１つのリンクにより無線通信機４１が受信した基地局電波のＲＳＳＩとは、無線測位端末４０の位置変化に対する変化傾向が異なる。
【００６０】
この複数基準軌跡ｆｍ（ｓ）と、ＲＳＳＩ１から生成したプローブ軌跡ｇ１（ｓ）をそのまま基準軌跡とした基準軌跡ｆ１（ｓ）との相関は、式６で表される。
【数６】
0006361577.tif 000007
【００６１】
図８、図９と図１０の比較からも分かるように、本実施形態の評価関数を適用すると、２つのプローブ軌跡ｇ１（ｓ）、ｇ２（ｓ）の相関が高いほど、式６で表される相関関数の最大値は小さくなる。すなわち、２つのプローブ軌跡ｇ１（ｓ）、ｇ２（ｓ）の相関が高いほど、複数基準軌跡ｆｍ（ｓ）と、プローブ軌跡ｇ１（ｓ）、ｇ２（ｓ）との相関は低くなる。
【００６２】
また、本実施形態の複数基準軌跡ｆｍ（ｓ）は、プローブ軌跡ｇ１（ｓ）、ｇ２（ｓ）の一次導関数に近い形状となることから、これらプローブ軌跡ｇ１（ｓ）、ｇ２（ｓ）の変動成分を抽出した関数と考えることもできる。
【００６３】
別車線等に移動体が存在していると、その移動体により受信が妨害されて、基地局電波のＲＳＳＩが低下することがある。したがって、基準軌跡の生成に用いた基地局電波を受信したときには存在していなかった移動体により受信が妨害されると、プローブ軌跡ｇ１（ｓ）、ｇ２（ｓ）は、基準軌跡生成時のプローブ軌跡ｇ１（ｓ）、ｇ２（ｓ）とは形状が大きく異なる恐れが生じる。
【００６４】
移動体により受信が妨害されると、距離に対するＲＳＳＩの変化量は全体的には小さくなるが、ＲＳＳＩの変化傾向は、移動体が存在している場合と、存在していない場合とで、それほど変化しない。すなわち、移動体により受信が妨害されても、プローブ軌跡ｇ１（ｓ）、ｇ２（ｓ）の変動成分の形状はそれほど変化しない。したがって、本実施形態の評価関数を適用して生成した複数基準軌跡ｆｍ（ｓ）を用いると、現在位置推定精度が、移動体による電波妨害に対してロバストになる。
【００６５】
次にステップＳ１１０の判断がＮＯになった場合を説明する。ステップＳ１１０の判断がＮＯになった場合、ステップＳ１４０に進む。ステップＳ１４０では、基準軌跡要求があったか否かを判断する。この基準軌跡要求は、無線測位端末４０が次に説明する図１１のステップＳ２３０で送信するものである。ステップＳ１４０の判断がＮＯであれば図７の処理を終了し、ＹＥＳであればステップＳ１５０に進む。
【００６６】
ステップＳ１５０では、基準軌跡データベース５２から、基準軌跡要求に基づいて定まる複数基準軌跡ｆｍ（ｓ）を抽出する。ステップＳ１６０では、ステップＳ１５０で抽出した複数基準軌跡ｆｍ（ｓ）を、広域無線通信機５１から、基準軌跡要求を送信した無線測位端末４０に送信する。
【００６７】
（無線測位端末４０の制御部４６の処理）
無線測位端末４０の制御部４６は、図１１に示す処理を周期的に実行する。ステップＳ２１０では、メモリ４５に、走行中の道路の現在位置から進行方向の複数基準軌跡ｆｍ（ｓ）が記憶されているか否かを判断する。メモリ４５に記憶されている複数基準軌跡ｆｍ（ｓ）が、走行中の道路の現在位置から進行方向の複数基準軌跡ｆｍ（ｓ）か否かは、走行中の現在位置の変化から決定する無線測位端末４０の移動軌跡と、複数基準軌跡ｆｍ（ｓ）に含まれている複数の座標の軌跡とを比較して判断する。
【００６８】
なお、道路地図データを備え、複数基準軌跡ｆｍ（ｓ）が道路地図データにおいてどの道路に対する複数基準軌跡ｆｍ（ｓ）であるかを記憶しておき、無線測位端末４０の移動軌跡を道路地図データに当てはめて、ステップＳ２１０の判断を行なってもよい。
【００６９】
ステップＳ２１０の判断がＹＥＳであればステップＳ２２０へ進み、メモリ４５から、走行中の道路の現在位置から進行方向の複数基準軌跡ｆｍ（ｓ）をＲＡＭ４９に読み出す。一方、ステップＳ２１０の判断がＮＯであればステップＳ２３０に進む。
【００７０】
ステップＳ２３０では、管理サーバ５０へ、基準軌跡要求を送信する。この基準軌跡要求は、現在位置、進行方向、複数基準軌跡ｆｍ（ｓ）を要求すること意味するメッセージを含んでいる。管理サーバ５０がこの基準軌跡要求を受信すると、前述したステップＳ１５０、Ｓ１６０が実行されて、無線測位端末４０に、複数基準軌跡ｆｍ（ｓ）が送信される。
【００７１】
ステップＳ２４０では、管理サーバ５０から送信された複数基準軌跡ｆｍ（ｓ）を受信してＲＡＭ４９に記憶するとともに、その複数基準軌跡ｆｍ（ｓ）をメモリ４５にも記憶する。
【００７２】
ステップＳ２５０では、測位処理を行う。この測位処理の詳細は図１２に示す。図１２において、ステップＳ２５１では、基地局電波を受信したか否かを判断する。基地局電波を受信していない場合には、ステップＳ２５２に進む。
【００７３】
ステップＳ２５２では、最後に決定した現在位置と、その現在位置を決定した時点からの移動軌跡とを用いる周知の推測航法により、現在位置を更新する。ステップＳ２５２を実行したら、図１２の処理を終了する。
【００７４】
ステップＳ２５１の判断がＹＥＳの場合にはステップＳ２５３に進む。ステップＳ２５３では、第１アンテナ４１ａで受信した基地局電波のＲＳＳＩであるＲＳＳＩ１と、第２アンテナ４１ｂで受信した基地局電波のＲＳＳＩであるＲＳＳＩ２を取得する。
【００７５】
位置変化量算出部に相当するステップＳ２５４では、前回、ステップＳ２５１をＹＥＳと判断してからの位置変化量ｓを算出する。位置変化量ｓは、距離と方向を含む情報である。距離は車速センサ４２から取得した信号が示す車速に、前回、このステップＳ２５４を実行してから、今回、このステップＳ２５４を実行するまでの時間を乗じて算出する。方位は、ジャイロセンサ３３から取得した信号が示す方位とする。
【００７６】
ステップＳ２５５では、今回のステップＳ２５３、Ｓ２５４で決定したＲＳＳＩ１と位置変化量ｓを組とし、これまでに決定したＲＳＳＩ１と位置変化量ｓの組み合わせから、プローブ軌跡を生成する。また、今回のステップＳ２５３、Ｓ２５４で決定したＲＳＳＩ２と位置変化量ｓを組とし、これまでに決定したＲＳＳＩ２と位置変化量ｓの組み合わせからも、プローブ軌跡を生成する。
【００７７】
ステップＳ２５６では、ＲＳＳＩ１から生成したプローブ軌跡をｇ１（ｓ）とし、ＲＳＳＩ２から生成したプローブ軌跡をｇ２（ｓ）として、前述した評価関数を適用する。評価関数を適用して得た値は、請求項の複数受信情報に相当し、このステップＳ２５６は請求項の受信情報決定部に相当する。
【００７８】
ステップＳ２５７では、ステップＳ２５６で評価関数を適用して得た値を縦軸、位置変化量ｓを横軸とする軌跡である複数プローブ軌跡を表す関数ｇｍ（ｓ）を生成する。複数プローブ軌跡における位置変化量ｓの区間は予め設定された区間以上とする。この区間の距離はたとえば数十メートルである。予め設定された区間以上の情報が蓄積されていない場合には、複数プローブ軌跡の生成および以下のステップは実行しない。この複数プローブ軌跡は、請求項の測定軌跡に相当し、ステップＳ２５７は請求項の軌跡生成部に相当する。
【００７９】
ステップＳ２５８では、ステップＳ２５７で生成した複数プローブ軌跡と、図１１のステップＳ２２０またはステップＳ２４０でＲＡＭに記憶した複数基準軌跡との相関の最大値を、τを変化させつつ探索する。
【００８０】
ステップＳ２５９では、ステップＳ２５８で決定した相関の最大値が、予め設定された閾値以上であるか否かを判断する。この判断がＮＯである場合、前述したステップＳ２５２に進み、推測航法により現在位置を更新する。一方、ステップＳ２５９の判断がＹＥＳとなった場合にはステップＳ２６０に進む。
【００８１】
ステップＳ２６０では、基準軌跡上の点、たとえば、最大値、最小値、極大値、極小値となる点を基準点として、その基準点から複数プローブ軌跡における現在位置までの位置変化量ｓを決定する。
【００８２】
ステップＳ２６１では、ステップＳ２６０において基準とした基準点の位置に、位置変化量ｓを加算した位置を現在位置として推定する。ステップＳ２６０、Ｓ２６１は請求項の位置推定部に相当する。
【００８３】
（第１実施形態の効果）
以上、説明した第１実施形態によれば、無線測位端末４０の制御部４６は、複数プローブ軌跡を生成する（Ｓ２５７）。この複数プローブ軌跡の縦軸は、ＲＳＳＩ１−ＲＳＳＩ２であり、ＲＳＳＩが無線測位端末４０の位置により値が変化するので、ＲＳＳＩ１−ＲＳＳＩ２も、無線測位端末４０の位置により値が変化する。
【００８４】
しかも、図８−図１０を用いて説明したように、ＲＳＳＩ１−ＲＳＳＩ２は、ＲＳＳＩ１、ＲＳＳＩ２とは無線測位端末４０の位置変化に対する変化傾向が異なるので、複数プローブ軌跡（図１０）は、単一のプローブ軌跡（図８、図９）とは異なる形状となる。
【００８５】
単一のプローブ軌跡とは異なる形状となることから、複数プローブ軌跡は、単一のプローブ軌跡では特徴が小さい箇所でも、形状に大きな特徴を生じることがある。したがって、複数プローブ軌跡は、高精度に複数基準軌跡とのマッチング位置を決定することができる。よって、高精度に現在位置を推定することができる。
【００８６】
また、形状に大きな特徴を生じさせることができるので、マッチングに用いる区間を短くすることができる。また、ステップＳ２５９において用いる、マッチングしたと判断する閾値を高くしても、マッチングしたと判断できる場合が多くなる。したがって、短時間、かつ、高い信頼度で現在位置を推定することができる。
【００８７】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態を説明する。この第２実施形態以下の説明において、それまでに使用した符号と同一番号の符号を有する要素は、特に言及する場合を除き、それ以前の実施形態における同一符号の要素と同一である。また、構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分については先に説明した実施形態を適用できる。
【００８８】
第２実施形態では、基準測定端末３０が備える第１アンテナ３１ａ、第２アンテナ３１ｂ、無線測位端末４０が備える第１アンテナ４１ａ、第２アンテナ４１ｂの位置が、第１実施形態と異なる。第２実施形態では、図１３に示すように、第１アンテナ３１ａ、４１ａ、第２アンテナ３１ｂ、４１ｂは、車両６０の幅方向に平行に配置されている。
【００８９】
管理サーバ５０は、図７に代えて、図１４のフローチャートに示す処理を実行する。図１４において、図７と違う点は、ステップＳ１１２が追加されている点、および、ステップＳ１６０に代えてステップＳ１６２を実行する点である。
【００９０】
ステップＳ１１２は、ステップＳ１１０においてＹＥＳと判断した場合に実行する。この第２実施形態では、評価関数は予め決定されておらず、このステップＳ１１２において、複数プローブ軌跡に特徴的な形状が生じるように、評価関数を決定する。また、この第２実施形態では、評価関数は複素振幅を含む演算を行う。
【００９１】
式７は、第１アンテナ３１ａで受信した信号のＲＳＳＩであるＲＳＳＩ１と、第２アンテナ３１ｂで受信した信号のＲＳＳＩであるＲＳＳＩ２の和を複素表現した式である。なお、式７においてｒはＲＳＳＩ、Ａは振幅である。
【数７】
0006361577.tif 000008
【００９２】
この式７は、時間ｔの項と位置変化量ｓの項に分けられている。時間ｔの項は一定時間であれば一定値となる。また、ＲＳＳＩはキャリヤ周波数の周期で変動する振幅を時間平均した値である。したがって、式７により表される２つのリンクのＲＳＳＩの和は、位置変化量ｓには依存する（すなわち位置には依存する）が、時間ｔには依存しないことが分かる。
【００９３】
ここで、アンテナ間距離をＤとすると、図１３に示すように、基地局２０から、アンテナ３１ａ、３１ｂの方向が同一となる位置（以下、正面位置）では、第１アンテナ３１ａが受信する信号の複素振幅は式８で表される。また、第２アンテナ３１ｂが受信する信号の複素振幅は式９で表される。
【数８】
0006361577.tif 000009
【数９】
0006361577.tif 000010
【００９４】
なお、車両６０の位置が基地局２０の正面位置から、車両６０の前後方向に大きく離れている場合には、第１アンテナ３１ａ、第２アンテナ３１ｂが受信する信号の位相差は無視できる。この場合、第１アンテナ３１ａ、第２アンテナ３１ｂが受信する信号の複素振幅は、いずれも、式１０で表される。
【数１０】
0006361577.tif 000011
【００９５】
式８と式９の位相差は２πＤ／λである。アンテナ間距離Ｄをλ／２とすると、位相差はπとなる。位相差がπのとき、２つの複素振幅は、大きさが同じ、かつ、反対方向となる。したがって、位相差がπ（２ｎ−１）（ｎ＝１、２・・・）のとき、２つの複素振幅の和は最小となる。式１０のように、２つの複素振幅の位相差がない場合には、２つ複素振幅の和は最大となる。以上より、２つの複素振幅の和を評価関数として用いると、複数プローブ軌跡に最大値や最小値が生じるので、複素プローブ軌跡に特徴的な形状を生じさせることができる。
【００９６】
図１５には、第１アンテナ３１ａ、第２アンテナ３１ｂでそれぞれ受信した信号から生成されるプローブ軌跡の一例を示している。これらのプローブ軌跡には、大きな特徴的な形状はない。これに対して、図１６において下側に向かう大きな凸形状を持つ波形は、図１５の２つのプローブ軌跡から生成した複数プローブ軌跡である。
【００９７】
このように、単一のプローブ軌跡は大きな特徴的な形状がない信号であっても、２つの複素振幅の和を評価関数として用いて生成した複数プローブ軌跡には、特徴的な形状を生じさせることができる。
【００９８】
２つの複素振幅の和を評価関数とする以外にも、２つの複素振幅の差を評価関数としたり、各複素振幅に重み係数を乗じた上で和や差を算出する評価関数とすることもできる。そして、評価関数が異なれば、その評価関数を適用して生成する複数プローブ軌跡の形状が異なる。
【００９９】
そこで、ステップＳ１１２では、予め用意しておいた複数の評価関数の候補から、複数プローブ軌跡に特徴的な形状を生じさせることができる評価関数を採用する。特徴的な形状が生じているかどうかの判断は、たとえば、予め設定した区間内に極小値があり、その極小値と立ち下がり点との間の縦軸値の差が所定値以上である場合に、特徴的な形状が生じていると判断する。また、予め設定した区間内に極大値があり、その極大値と立ち上がり点との間の縦軸値の差が所定値以上である場合に、特徴的な形状が生じていると判断してもよい。また、それらに加えて、あるいは、それらに代えて、極大値や極小値の数により、特徴的な形状が生じているか否かを判断してもよい。
【０１００】
ステップＳ１１２で評価関数を決定した後は、第１実施形態と同じであり、ステップＳ１２０では、ステップＳ１１２で決定した評価関数を適用して複数基準軌跡ｆｍ（ｓ）を生成する。ステップＳ１３０では、ステップＳ１２０で生成した複数基準軌跡ｆｍ（ｓ）を、基準軌跡データベース５２に追加する。
【０１０１】
また、ステップＳ１４０で基準軌跡要求ありと判断した場合には、ステップＳ１５０で、基準軌跡データベース５２から、基準軌跡要求に基づいて定まる複数基準軌跡ｆｍ（ｓ）を抽出する。ステップＳ１６２では、ステップＳ１５０で抽出した複数基準軌跡ｆｍ（ｓ）と、その複数基準軌跡ｆｍ（ｓ）を生成するために用いた評価関数を、広域無線通信機５１から、基準軌跡要求を送信した無線測位端末４０に送信する。
【０１０２】
図１７に第２実施形態における無線測位端末４０の制御部４６が実行する処理を示している。第２実施形態の無線測位端末４０は、図１１に示す処理に代えて、この図１７の処理を実行する。図１７は、図１１のステップＳ２２０、Ｓ２４０に代えて、ステップＳ２２２、Ｓ２４２を実行する点が、図１１と相違する。
【０１０３】
ステップＳ２２２では、メモリ４５から、走行中の道路の現在位置から進行方向の複数基準軌跡ｆｍ（ｓ）、および、評価関数をＲＡＭ４９に読み出す。この評価関数は次に説明するステップＳ２４２で管理サーバ５０から受信したものである。
【０１０４】
ステップＳ２４２では、管理サーバ５０が図１４のステップＳ１６２を実行することで、管理サーバ５０から送信された複数基準軌跡ｆｍ（ｓ）と評価関数を受信してＲＡＭ４９に記憶するとともに、その複数基準軌跡ｆｍ（ｓ）をメモリ４５にも記憶する。
【０１０５】
（第２実施形態の効果）
この第２実施形態では、複素振幅を含む評価関数を用いて複数基準軌跡と複数プローブ軌跡を生成する。複素振幅は位相により変化し、また、基地局電波の位相は位置により変化する。そのため、位相が考慮されていないＲＳＳＩ１やＲＳＳＩ２を縦軸とする単一のプローブ軌跡には特徴的な形状が生じない場合でも、複素振幅を含む評価関数を用いて生成した複数基準軌跡および複数プローブ軌跡には特徴的な形状を生じさせることができる。これら複数基準軌跡および複数プローブ軌跡に特徴的な形状を生じさせることができるので、高精度、高信頼、かつ、短時間で現在位置を推定することができる。
【０１０６】
＜第３実施形態＞
第３実施形態の無線測位システム３１０は、図１８に示す構成を備える。図１に示す第１実施形態の無線測位システム１０との違いは、１つは、基準測定端末１３０、無線測位端末１４０の構成である。他の１つは、基準測定端末１３０、無線測位端末１４０は、同じ位置において、換言すれば移動しなくても、複数（図１８では２つ）の基地局２０ａ、２０ｂからの基地局電波を受信できる点である。
【０１０７】
基準測定端末１３０は、無線通信機３１が備えるアンテナが第１アンテナ３１ａのみであり、第２アンテナ３１ｂは備えていない。他の構成は第１実施形態の基準測定端末３０と同じである。無線測位端末１４０も、無線通信機４１が備えるアンテナが第１アンテナ４１ａのみであり、第２アンテナ４１ｂは備えていない。他の構成は第１実施形態の無線測位端末４０と同じである。
【０１０８】
（基準測定端末３０の制御部３６の処理）
第３実施形態でも、基準測定端末３０の制御部３６は、第１実施形態で示した図６の処理を行う。ただし、第１実施形態では基準測定端末３０の無線通信機３１は２つのアンテナ３１ａ、３１ｂを備えていた。これに対して、第３実施形態の無線通信機３１は第１アンテナ３１ａのみを備えており、基地局２０ａから第１アンテナ３１ａへのリンクと、基地局２０ｂから第２アンテナ３１ｂへのリンクの２つのリンクにより、基地局電波を受信する。なお、無線通信機３１は、各基地局２０ａ、２０ｂから送信される基地局電波を、その基地局電波に含まれるＩＤ等により区別して取得することができる。
【０１０９】
制御部４６は、無線通信機３１が基地局電波を受信した場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、ＲＳＳＩ１とＲＳＳＩ２を無線通信機３１から取得する。この第３実施形態では、ＲＳＳＩ１は基地局２０ａから受信した基地局電波のＲＳＳＩであり、ＲＳＳＩ２は基地局２０ｂから受信した基地局電波のＲＳＳＩである。ステップＳ３０−Ｓ５０は、第１実施形態と同じである。
【０１１０】
（管理サーバ５０の制御部５３の処理）
第３実施形態でも、管理サーバ５０の制御部５３は、第１実施形態で示した図７の処理を行う。ただし、受信状況情報に適用する評価関数は第１実施形態と異なる。第３実施形態では、式１１−１３に示す評価関数を用いる。
【数１１】
0006361577.tif 000012
【数１２】
0006361577.tif 000013
【数１３】
0006361577.tif 000014
【０１１１】
式１１に示すｆｍｉｎ（ｓ）は、ｉ＝１・・・ｎの複数の基準軌跡の中で、位置変化量ｓにおける最小値を決定する関数である。なお、前述の実施形態で説明したように位置変化量ｓに位置が対応付けられている。
【０１１２】
式１２に示すｆｍａｘ（ｓ）は、ｉ＝１・・・ｎの複数の基準軌跡の中で、位置変化量ｓにおける最大値を決定する関数である。なお、基準軌跡には、プローブ軌跡をそのまま用いる。また、位置変化量ｓにおける最小値がノイズフロアレベルＮよりも低い場合には、ノイズフロアレベルＮよりも所定値α高い値をｆｍｉｎ（ｓ）とする。同様に、位置変化量ｓにおける最大値がノイズフロアレベルＮよりも低い場合には、ノイズフロアレベルＮよりも所定値α高い値をｆｍａｘ（ｓ）とする。ＲＳＳＩがノイズレベルにあると、再現性が低いからである。
【０１１３】
式１３は、ｆｍｉｎ（ｓ）の変化量とｆｍａｘ（ｓ）の変化量を比較して、ｆｍｉｎ（ｓ）の変化量の方が大きい場合にはｆｍｉｎ（ｓ）を選択し、ｆｍａｘ（ｓ）の変化量の方が大きい場合にはｆｍａｘ（ｓ）を選択することを意味する。
【０１１４】
この評価関数を適用して生成した複数基準軌跡の一例を図１９を用いて説明する。式１１−１３により、２つの基準軌跡ｆ１（ｓ）、ｆ２（ｓ）のうち、各位置においてＲＳＳＩの変化が大きい側が選択されたものが複数基準軌跡ｆｍ（ｓ）となる。したがって、複数基準軌跡ｆｍ（ｓ）は実線で示す形状になる。
【０１１５】
この複数基準軌跡ｆｍ（ｓ）は、ｆｍｉｎ（ｓ）とｆｍａｘ（ｓ）を比較して、ＲＳＳＩの変化量の大きい方を選択するが、変化量はｆｍｉｎ（ｓ）が大きくなる場合が多い。したがって、ｆｍｉｎ（ｓ）が選択される場合が多くなる。ｆｍｉｎ（ｓ）の方が変化量が大きくなる場合が多い理由は次の通りである。すなわち、ＲＳＳＩはフェージングやシャドウイングが発生すると値が大きく低下する（すなわち、最小値が小さくなる）のに対して、最大値は、送信電力、指向性利得、複素パス利得等により定まるので、最大値が位置により大きくなる程度はそれほど大きくないからである。
【０１１６】
（無線測位端末４０の制御部４６の処理）
第３実施形態でも、無線測位端末４０の制御部４６は、第１実施形態で示した図１１、１２の処理を行う。ただし、受信状況情報に適用する評価関数は、管理サーバ５０と同様、式１１−１３に示す評価関数である。また、図１２のステップＳ２５３で取得するＲＳＳＩ１、ＲＳＳＩ２は、基準測定端末３０と同じである。すなわち、ＲＳＳＩ１は基地局２０ａから受信した基地局電波のＲＳＳＩであり、ＲＳＳＩ２は基地局２０ｂから受信した基地局電波のＲＳＳＩである。
【０１１７】
この第３実施形態では式１１−式１３に示した評価関数を適用して複数基準軌跡と複数プローブ軌跡を生成した。これにより、図１９にも例示したように、複数基準軌跡は、単一の基準軌跡よりも特徴的な形状が多くなる。したがって、高精度、高信頼、かつ、短時間で現在位置を推定することができる。
【０１１８】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の変形例も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。
【０１１９】
＜変形例１＞
第３実施形態において、ｆｍｉｎ（ｓ）の変化量とｆｍａｘ（ｓ）の変化量を比較する前に、ｆｍａｘ（ｓ）の変化量が所定値以上であるかを否か判定し、ｆｍａｘ（ｓ）の変化量が所定値以上であれば、ｆｍｉｎ（ｓ）の変化量とｆｍａｘ（ｓ）の変化量を比較せずに、ｆｍａｘ（ｓ）を選択するようにしてもよい。
【０１２０】
ｆｍａｘ（ｓ）の変化量が所定値以上であるか否かの判定は、ｆｍａｘ（ｓ）が表す軌跡に十分に特徴的な形状があるかを否か判定していることになる。したがって、ｆｍａｘ（ｓ）が表す軌跡に十分に特徴的な形状があるときは、ｆｍａｘ（ｓ）を選択することになる。
【０１２１】
ｆｍａｘ（ｓ）の方が軌跡の再現性がよいので、この変形例１によれば、より高精度、高信頼、かつ、短時間で現在位置を推定することができる。
【０１２２】
＜変形例２＞
第３実施形態において、式１３に代えて式１４を用いてもよい。式１４においてＮ（ｓ）はリンク番号である。
【数１４】
0006361577.tif 000015
【０１２３】
なお、式１４のｆ０（ｓ）は式１５と定義する。
【数１５】
0006361577.tif 000016
【０１２４】
式１４は、ｉ＝１・・・ｎの複数の基準軌跡の中で、位置変化量ｓにおける最小値となっているリンク番号をｆｍ（ｓ）とする式である。したがって、この評価関数を適用して生成される複数基準軌跡は、縦軸が整数値のみをとるデジタル波形形状となる。
【０１２５】
このような形状になると、複数基準軌跡のデータサイズを削減することができるので、複数基準軌跡と複数プローブ軌跡とを比較する処理時間を短くすることができる。
【０１２６】
＜変形例３＞
第２実施形態では、複数の評価関数の候補を用意することで、複数基準軌跡に特徴的な形状が生じるようにしていたが、アンテナ間距離Ｄを調整することで、複数基準軌跡に特徴的な形状が生じるようにしてもよい。アンテナ間距離Ｄに応じて、２つのアンテナ３１ａ、３１ｂがそれぞれ受信する基地局電波の位相差が変化する。したがって、複素振幅を含んでいる評価関数を用いる場合には、アンテナ間距離Ｄを調整しても、複数基準軌跡の形状を変化させることができるのである。
【０１２７】
ここで、第２実施形態と同様に、車両６０の幅方向に平行に第１アンテナ３１ａ、第２アンテナ３１ｂを配置する場合のアンテナ間距離Ｄの調整例を説明する。複数基準軌跡に、特徴的な形状として、基地局２０の正面位置に付近において３ｄＢ以上のディップを生じさせる、すなわち、基地局２０の正面付近に３ｄＢ以上の極小値と立ち下がり点との差を生じさせるには、アンテナ間距離Ｄを式１６の範囲内とすればよい。
【数１６】
0006361577.tif 000017
【０１２８】
＜変形例４＞
第２実施形態では、基準測定端末３０、無線測位端末４０の無線通信機３１、４１がそれぞれ２つのアンテナ３１ａ、３１ｂ、４１ａ、４１ｂを備えることにより、複数リンクにおいて、基地局電波を受信していた。しかし、複数リンクにおいて基地局電波を受信する方法はこれに限られない。
【０１２９】
たとえば、第３実施形態のように、基地局電波を送信する基地局２０が複数あっても複数リンクにおいて基地局電波を受信することができる。また、１つの基地局２０が複数のアンテナから基地局電波を送信してもよい。
【０１３０】
そして、複素振幅を含んでいる評価関数を用いる場合であって、送信側および受信側の少なくともいずれかにおいて複数のアンテナがある場合、そのアンテナの位置を変更すれば、複数基準軌跡において特徴的な形状が生じる位置を変化させることができる。
【０１３１】
＜変形例５＞
複素振幅を含んでいる評価関数を用いる場合、複数リンクがあれば、複数基準軌跡に特徴的な形状を生じさせることが可能である。この複数リンクとして、基地局２０が送信する基地局電波を、建物や路面等により反射されずに受信する直接パスと、建物や路面等により反射する経路（いわゆるマルチパス）を利用してもよい。
【０１３２】
このマルチパスを生じさせるために、基地局のアンテナから一定距離に電波反射物を設置してもよい。また、無線通信機３１、４１から一定距離に電波反射物を設置してマルチパスを生じさせてもよい。
【０１３３】
＜変形例６＞
前述の実施形態では、リンクの数は２つであったが、リンクの数は３つ以上でもよい。
【０１３４】
＜変形例７＞
前述の実施形態では、基準測定端末３０は、受信状況情報を管理サーバ５０に送信していたが、この受信状況情報を基地局２０に送信してもよい。この場合、基地局２０が図７、あるいは、図１４など、管理サーバ５０が実行していた処理を行う。そして、無線測位端末４０は、基地局２０に基準軌跡要求を送信する。
【０１３５】
＜変形例８＞
また、基準測定端末３０が複数基準軌跡を生成することもできる。さらに、無線測位端末４０が基準測定端末３０の機能を備えてもよい。無線測位端末４０が基準測定端末３０の機能を備えれば、無線測位端末４０は、複数基準軌跡を記憶していない道路を走行するときは、基準測定端末３０としての機能を実行する。そして、複数基準軌跡を記憶している道路を走行するときは、前述した実施形態で説明した無線測位端末４０の機能を実行することにより、複数プローブ軌跡を生成して現在位置を推定する。また、現在位置を推定することに加えて、複数基準軌跡を再び生成して、すでに記憶済みの複数基準軌跡と平均して複数基準軌跡を更新すれば、現在位置推定精度を向上させていくことができる。
【０１３６】
＜変形例９＞
特許文献１と同じく、ＲＳＳＩに代えて、ＴＯＦや電波の到来角度を用いてもよい。
【符号の説明】
【０１３７】
１０：無線測位システム  ２０、２０ａ、２０ｂ：基地局  ３０：基準測定端末  ３１：無線通信機  ３１ａ：第１アンテナ  ３１ｂ：第２アンテナ  ３２：車速センサ  ３３：ジャイロセンサ  ３４：広域無線通信機  ３５：位置検出器  ３６：制御部  ３７：ＣＰＵ  ３８：ＲＯＭ  ３９：ＲＡＭ  ４０：無線測位端末  ４１：無線通信機  ４１ａ：第１アンテナ  ４１ｂ：第２アンテナ  ４２：車速センサ  ４３：ジャイロセンサ  ４４：広域無線通信機  ４５：メモリ  ４６：制御部  ４７：ＣＰＵ  ４８：ＲＯＭ  ４９：ＲＡＭ  ５０：管理サーバ  ５１：広域無線通信機  ５２：基準軌跡データベース  ５３：制御部  ５４：ＣＰＵ  ５５：ＲＯＭ  ５６：ＲＡＭ  ６０：車両  １３０：基準測定端末  １４０：無線測位端末  ３１０：無線測位システム
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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