(57)【要約】【課題】無線通信システムの端末位置を検出する位置検出システムで、端末周辺の複数基地局と端末間の信号到達時間を三辺測量の原理によって求める位置検出方法において、位置検出時間の短縮化を図る。【解決手段】本発明は、三辺測量の原理によって位置検出された端末の位置情報の時間履歴から端末移動速度を求める手段と、前記端末移動速度をもとに端末間の相対速度が小さいものをグループ化する手段と、前記端末位置情報、前記端末移動速度、前記グループ情報を要素とする制御用データベースと、前記制御用データベースを活用して位置検出対象の端末の検出周期を決定する手段とを有し、グループ化した複数端末のうち代表端末に対して位置検出の送信信号を送出して位置検出処理を行い、グループの代表端末以外の端末は相対速度によって位置を推測することよって、１端末あたりにかかる位置検出時間を短縮する。【選択図】図６
2005331423.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の端装置末と、該端末装置と無線通信を行える複数の基地局と、該複数の基地局とネットワークを介して接続されるサーバ装置とを有する端末位置検出システムにおける位置検出方法であって、
上記サーバ装置は、上記複数の基地局のうちの１の基地局と上記端末装置との間で送受信される信号を用いて該端末装置の位置を測定する位置測定処理を行う装置であり、
上記位置検出処理を周期的に行う場合に、検出された上記複数の端末装置の位置情報に基づいて２つ以上の端末装置を同一グループとして扱うことを判断する群構成判断を行い、該同一グループのうち少なくとも１つ以上の端末装置をグループの代表端末として選択し、上記選択された代表端末に対して上記位置測定処理を行い、上記同一グループに属する端末装置であって上記代表端末以外の端末装置については、上記代表端末との相対速度を用いて位置を推定することによって位置を検出することにより、群位置検出を行うことを特徴とする位置検出方法。
【請求項２】
請求項１記載の位置検出方法であって、２つ以上の端末装置を同一グループとして扱うことの判断は、該２つ以上の端末装置間の相対速度に基づいて行うことを特徴とする位置検出方法。
【請求項３】
請求項１記載の位置検出方法であって、上記位置計測処理は、上記１の基地局と上記端末装置との間で送受信される信号の信号到達時間差を利用する三辺測量に基づくものであることを特徴とする位置検出方法。
【請求項４】
請求項３記載の位置検出方法であって、上記１の基地局は上記代表端末とのみ上記信号到達時間差を測定するための信号の送受信を行うことを特徴とする位置検出方法。
【請求項５】
請求項１記載の位置検出方法であって、１回または複数回の上記群位置検出と上記群構成判断を繰返し行い、群構成判断を再度行うまでに行う群位置検出の回数を、群に属する端末装置の相対速度に基づいて決定することを特徴とする位置検出方法。
【請求項６】
請求項１記載の位置検出方法であって、上記グループの代表端末は、該グループに属する端末装置間の相対速度に基づいて決定されることを特徴とする位置検出方法。
【請求項７】
請求項１記載の位置検出方法であって、同一グループに属する端末装置間の相対速度が０であることが分かっている場合、上記代表端末以外の端末装置の位置検出を定期的に行うことにより、得られた位置情報から相対位置関係によって代表端末の位置を推定し、該代表端末に対して検出した位置と推定した位置の平均化によって該代表端末の位置を求める位置検出方法。
【請求項８】
端末装置と、該端末装置と無線通信を行える複数の基地局と、該複数の基地局とネットワークを介して接続されるサーバ装置とを有する端末位置検出システムにおける位置検出方法であって、
同一の基地局に従属している複数の端末装置に対して位置検出を行う場合、サーバは複数の端末装置についての位置検出要求をまとめて受け付け、複数の端末装置が従属している基地局に対してまとめて位置検出する端末装置のリストをサーバから通知し、該まとめて位置検出する端末装置についてまとめて測位準備を行い、上記基地局は端末のリストに従って位置を検出する信号を順に送受信することを特徴とする位置検出方法。
【請求項９】
請求項８記載の位置検出方法であって、
上記サーバ装置は、上記複数の基地局のうちの１の基地局と上記端末装置との間で送受信される信号を該１の基地局以外の複数の他の基地局で受信し、該受信信号の該複数の他の基地局のそれぞれにおける受信タイミング情報を上記サーバ装置において収集し、上記複数の受信タイミングと該複数の他の基地局の位置情報とを用いて該端末装置の位置を計算する処理を行い、
上記位置検出処理を周期的に行う場合に、検出された端末装置の位置情報の時間履歴から端末移動速度を求め、上記端末移動速度をもとに端末装置間の相対速度を調べ、相対速度が小さいものを同一グループとし、同一グループのうち少なくとも１つ以上の端末装置をグループの代表端末として選択し、代表端末又はグループに属さない端末装置である端末装置が複数従属する一つの基地局に対して、位置検出する対象代表端末のリストを送付し、このリストに従って基地局が代表端末またはグループに属さない端末装置に対して位置を検出する信号を送受信し、グループに属する代表端末以外の端末については、代表端末との相対速度によって位置を推定することによって位置を求めることを特徴とする位置検出方法。
【請求項１０】
複数の端末装置と無線通信を行える複数の基地局と、ネットワークを介して接続されるサーバ装置であって、上記複数の端末装置のうち少なくとも１の端末装置と上記基地局との間で送受信される信号の測定データを受信する通信インタフェースと、該受信された測定データを蓄積する位置測定データベースと、上記複数の端末装置の位置検出を行う処理部とを有し、
上記処理部は、上記複数の端末装置のうち少なくとも一部を同一グループとして扱い、該グループの代表端末については上記複数の基地局と該代表端末との間で送受信される信号の測定データに基づいて位置測定を行い、該グループに属する端末装置のうち代表端末以外の端末装置については、それぞれ該代表端末との相対速度を用いて位置を測定することによって位置を検出することにより群位置検出を行うことを特徴とするサーバ装置。
【請求項１１】
請求項１０記載のサーバ装置であって、上記処理部は、上記複数の端末装置の位置情報または相対速度情報に基づいて２つ以上の端末装置を同一グループとして扱うか否かを決定する群構成判断を行うことを特徴とするサーバ装置。
【請求項１２】
請求項１０記載のサーバ装置であって、上記通信インタフェースは、上記測定データとして上記端末装置と上記基地局との間で送受信される測位信号の信号到達時間差に関するデータを受信し、上記処理部は、該信号到達時間差を利用する三辺測量により該端末装置の位置を測定することを特徴とするサーバ装置。
【請求項１３】
請求項１２記載のサーバ装置であって、上記処理部は、上記グループに属する複数の端末装置のうち代表端末のみとの間で上記測位信号の送受信を行うよう上記複数の基地局を制御することを特徴とするサーバ装置。
【請求項１４】
請求項１１記載のサーバ装置であって、上記処理部は、１回または複数回の上記群位置検出と上記群構成判断とを繰返し行い、群構成判断を再度行うまでに行う群位置検出の回数を、群に属する端末装置の相対速度に基づいて決定することを特徴とするサーバ装置。
【請求項１５】
請求項１１記載のサーバ装置であって、上記グループの代表端末は、該グループに属する端末装置間の相対速度に基づいて決定されることを特徴とするサーバ装置。
【請求項１６】
請求項１０記載のサーバ装置であって、上記処理部は、同一グループに属する端末装置間の相対速度が０であることが分かっている場合、上記代表端末以外の端末装置の位置検出を定期的に行うことにより、得られた位置情報から相対位置関係によって代表端末の位置を推定し、該代表端末に対して検出した位置と推定した位置の平均化によって該代表端末の位置を求めることを特徴とするサーバ装置。
【請求項１７】
請求項１２記載のサーバ装置であって、上記処理部は、複数の端末装置についての位置検出要求を受け付け、該複数の端末装置が従属している基地局に対し、まとめて位置検出する複数の端末装置のリストおよび該まとめて位置検出する端末装置についてまとめて測位準備を行うよう該基地局に通知することを特徴とするサーバ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動端末または固定端末の位置検出を実現する無線通信システムおよびその位置検出方法に関するものである。特に、位置検出時間を短縮することのできる位置検出方法、位置検出システム、及び位置検出サーバに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の代表的な位置検出方法としては、ＧＰＳ等の衛星からの信号を用いて位置を測定する方法がある。
また、他の位置検出方法としては、複数の基地局から送信された信号を端末が受信し、その受信時刻の差から、端末の位置を算出する方法がある。
【０００３】
具体的には、セルラ電話システムにおいて、基地局から移動端末に送信される信号の受信時間差（各基地局から移動端末までの信号の伝搬時間差Ｔ1−Ｔ2及びＴ3−Ｔ2）を計算し、伝搬時間差に光速を乗算することによって、移動端末から各基地局までの信号の伝搬距離の差
Ｄ1−Ｄ2＝ｃ（Ｔ1−Ｔ2）
及び
Ｄ3−Ｄ2＝ｃ（Ｔ3−Ｔ2）
を算出し、移動端末の位置を検出する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、無線ＬＡＮシステムにおいて、ノード（端末）から送信される信号を基地局で受信した時間差（各基地局の受信時間の差Ｔi−Ｔ1）を計算し、受信時間差に光速を乗算することによって、ノードから各基地局までの信号の伝搬距離の差｛｜Ｐ−Ｐi｜−｜Ｐ−Ｐ1｜｝＝ｃ（Ｔi−Ｔ1），i＝2,...,nを算出し、ノードの位置を検出する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１８１２４２号公報
【０００６】
【特許文献２】特開２００４−１０１２５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、無線通信システムにおいて、位置検出精度を保ちつつ位置検出時間を短縮することができる無線システム、そのシステムを構成するサーバ、基地局および端末、並びに、そのシステムにおける端末の位置検出方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の問題を解決し、目的を達成するために、相対速度が小さい複数の端末をグループ化し、グループ化した複数端末のうち代表端末に対して位置検出の送信信号を送出して位置測定処理を行い、グループの代表端末以外の端末は相対速度によって位置を推測する処理を行うことよって、１端末あたりにかかる位置検出時間を短縮することを特徴とする位置検出方法を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、多数の端末を位置検出するシステムの場合、全端末に対して一つずつ位置検出用の信号を送信する方法と比べ、グループの代表端末にのみ位置検出用の信号を送信すればよく、グループに所属する端末の数が多いほど、全体にかかる位置検出時間を短縮することができ、１端末あたりの検出にかかる時間を短縮することができる。
特に、イベント会場などで入場するのに待ち行列に並んでいるユーザが保有する端末に対して位置検出を行う場合、複数端末は規則的な流れに沿って移動するため、相対速度差が小さいためグループ化することができ、本発明により位置検出時間を短縮することができる。
【００１０】
また、複数端末間の相対速度があらかじめ０であることが分かっている場合、グループの代表端末のみ位置検出を行ない、相対位置関係によって残りの端末位置を推定すればよい。
また、相対速度があらかじめ０であることが分かっている場合、定期的に代表端末以外の端末に対して位置検出処理を行って、得られた位置情報から相対位置関係によって代表端末の位置を推定し、代表端末で検出した位置と平均化処理を行うことによって、代表端末の検出精度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１に、本発明にかかる無線通信システムの構成、および端末の位置検出を行なうためのシステム構成図を示す。
【００１２】
位置検出のための信号に応答する制御部１１０ａを持つ端末１０３ａと、端末１０３ａからの応答信号を位置測定データとして受信する測定部１０９ａ・１０９ｂ・１０９ｃと、位置検出のための制御動作を行う制御部１０８ａ・１０８ｂ・１０８ｃを有する複数の基地局１０２ａ・１０２ｂ・１０２ｃと、端末１０３ａの位置を計算するために測定した情報を収集した位置測定データベース１０６と端末１０３ａの位置を計算する頻度を決めるための情報として制御用データベース１０７と、代表端末（および群に属さない端末などの通常の方法による）位置測定、位置検出、群構成の決定、群位置検出回数決定などを行うためのソフトウェアを記憶装置に記憶して持ち、前記位置測定データベース１０６のデータから位置を計算する位置計算処理部１０４と前記制御用データベース１０７のデータを用いて位置検出の頻度を決めて基地局制御部１０８ａ・１０８ｂ・１０８ｃや端末制御部１１０ａとの位置検出制御動作を記憶装置に記憶されたソフトウェアに基づいて実行する制御部１０５と、基地局からの測定データの受信や測定のための制御情報（測位準備、測定対象の通知など）の送信を行う通信インタフェース１１０を有するサーバ１０１とから構成される無線通信システムである。
【００１３】
なお、サーバ１０１の位置測定データベース１０６、制御用データ１０７と位置計算処理部１０４を端末１０３または基地局１０２ａ・１０２ｂ・１０２ｃのいずれかに持つシステム構成もあり、必ずしもサーバ１０１を必要とするものではない。基地局は、端末装置と無線通信を行う装置であり、たとえば、無線LAN、セルラ通信、GPS衛星などである。
【００１４】
本発明にかかる無線通信システムでは、後に述べる複数端末の位置検出時に複数端末をグループ化して代表端末のみ位置測定制御動作を行い、代表端末以外の端末を相対位置によって補正することにより、位置検出時間の短縮化を可能とすることを特徴とする。
図２に、位置検出処理部１０４の位置計算方法の原理説明図を示す。端末１０３ａは、基地局１０２ａから送信された測位信号を受信すると測位信号応答を基地局１０２ａに返す。仮に、基地局１０２ａと基地局１０２ｂが同期した時計で端末１０３からの測位信号応答の到達時間を計測できたとすると、端末１０３から基地局１０２ｂまでの到達時間T2と端末１０３から基地局１０２ｃまでの到達時間T3の到達時間差T3‐T2を求めることができる。端末１０３から基地局１０２ｂまでの距離をD2、基地局１０２ｃまでの距離をD3とすると、次式（１）が成立する。
【００１５】
【数１】
2005331423.tif 000003
【００１６】
基地局１０２ｃ・１０２ｄに対しても同様に考えて、次式（２）が成立する。
【００１７】
【数２】
2005331423.tif 000004
【００１８】
端末の座標を（X，Y，Z）とし、基地局iの座標を（Xi，Yi，Zi）とすると、基地局iと端末の距離Diは、次式（３）で求められる。
【００１９】
【数３】
2005331423.tif 000005
【００２０】
よって、式（１）（２）に対して（３）式を代入することによって、連立方程式を解くことによって端末１０３ａの座標（X，Y，Z）を求めることができる。
【００２１】
図３に、サーバ１０１・基地局１０２ａ・１０２ｂ・１０２ｃ・端末１０３ａの各制御部間で送受される制御信号の流れを示した位置測定制御動作のフロー図を示す。以下の説明において、端末１０３ａとサーバ１０１は基地局１０２ａ（基準基地局と呼ぶ）を介して通信を行い、基地局１０２ｂ・１０２ｃ・１０２ｄ（測定基地局と呼ぶ）において、端末１０３ａと基準基地局１０２ａ間で送受信される信号を受信して受信タイミングを測定することとする。端末１０３ａからの位置要求をサーバ１０１が受け取ると、サーバ１０１は端末１０３ａが通信している基準基地局１０２ａの周波数チャネルの情報を含む測位準備要求の制御信号を端末周辺の測定基地局１０２ｂ・１０２ｃ・１０２ｄに対して送信する。
【００２２】
各測定基地局１０２ｂ・１０２ｃ・１０２ｄは、測位準備要求を受信すると、測位準備要求に記載された周波数チャネルに切替えて、測位信号と測位信号応答を受信できる状態になったら測位準備完了をサーバ１０１に通知する。
サーバは、対象となる全ての測定基地局１０２ｂ・１０２ｃ・１０２ｄから測位準備完了を受け取ると、測位信号を端末１０３ａに対して送信する。端末１０３ａは、測位信号を受信すると、サーバ１０１に対して測位信号応答を返信する。端末周辺の測定基地局１０２ｂ・１０２ｃ・１０２ｄは、測位信号と測位信号応答信号を受信したら、受信時刻と受信信号を信号到達時間情報としてサーバに通知する。
【００２３】
サーバ１０１では、上記に述べた式（１）から（３）の連立方程式を解くことによって端末位置を計算する。求まった座標を位置情報通知として端末１０３ａに通知する。
図４に、複数端末に対して位置検出する場合のシステム構成図を示す。例として、端末１０３ａ・１０３ｂ・１０３ｃ・１０３ｄの４台の端末全てについて位置検出を行うものとする。
【００２４】
図５に、複数端末に対して位置検出する場合の位置検出制御フロー図を示す。最も単純な方法として、前記図３の制御動作フローの処理を端末１０３ａに対して行ない端末１０３ａの位置を計算した後、次いで端末１０３ｂ・１０３ｃ・１０３ｄに対して同様の処理を順次行なう方法である。この方法によれば、位置検出の対象となる端末数が増大するに連れて、端末数に比例して位置検出時間が増加するという問題があげられる。
【００２５】
図６に、本発明の実施形態における相対速度を用いてグループ化を行う位置検出方法の原理説明図を示す。この方法では、端末１０３ａ・１０３ｂ・１０３ｃ・１０３ｄ間の相対速度の大きさによってグループを分ける。図６の例では、端末１０３ａ・１０３ｂ・１０３ｃの相対速度がある閾値以下であるため、これらを一つの群としてグループ化する。後述のアルゴリズムによって群の中心となるグループの代表端末を決定する。仮に端末１０３ｂを代表端末に決定した場合、代表端末１０３ｂに対してのみ位置測定制御フローを実施して位置計算を行い、群に属する残りの端末１０３ａ・１０３ｃに対しては、代表端末１０３ｂからの相対位置によって補正を行うことにより位置を計算して検出する。
代表端末の座標を（X，Y，Z）とし、代表端末から見た端末iの相対速度を（Vxi,Vyi,Vzi）とすると、端末iの座標（Xi,Yi,Zi）は次式（４）で求められる。
【００２６】
【数４】
2005331423.tif 000006
【００２７】
ここで、（Xi0,rYi0,rZi0）は前回の位置検出の際における代表端末から見た端末iの相対位置を表し、tは前回の代表端末の位置計算が行われた時間から、今回の代表端末の位置計算が行われるまでにかかった時間を示している。相対位置（rXi,rYi,rZi）は、位置検出を行うたびに前回の測定からの相対移動分（Vxi*t,Vyi*t,Vzi*t）を足して更新する。
【００２８】
図７に、本発明の実施形態における位置検出の制御動作のフロー図を示す。まず、図３で示した制御動作フローに従って全端末の位置を計算して求める（以降では全端末位置検出と呼ぶ）。この処理を周期的に行うことにより、端末の位置の変化を周期で割ることにより、端末の移動速度を求めることができる。
【００２９】
端末の速度が求められれば、端末間の相対速度が求まるので、相対速度の大小によって端末をグループ化する群の構成見直しと、群による位置検出を行う回数を決定する処理７０１を行う。図７では、端末１０３ａ・１０３ｂ・１０３ｃがグループ化され、群の代表として端末１０３ｂが選ばれた例を示している。
【００３０】
次に、群の情報を利用した位置検出（以降では群位置検出と呼ぶ）について説明する。群の代表である端末１０３ｂに対して図３で示した制御動作フローに従って位置を測定し、式（４）によって端末１０３ａ・１０３ｃの位置を検出する。端末１０３ｄについては、群に属さないため図３で示した制御動作フローに従って位置を計算する。サーバは、位置検出結果を各端末に通知してもよいし、端末以外の装置に通知してもよい。
【００３１】
群による位置検出回数を決定する処理７０１で求められた回数だけ、群位置検出の制御動作フローを実行し、その後は相対速度検出の処理を行うことにより全端末の位置を計算する。サーバは、端末又は他の装置からの位置測定要求を受けて、このように、全端末位置検出と群位置検出を繰り返し実行する。なお、本明細書では、便宜上、郡位置検出において、代表端末の位置を求めることを位置測定といい、位置測定により求められた代表端末の位置との関係を用いて他の端末の位置を求めることを位置検出という。
【００３２】
図８を用いて、位置検出時間の短縮について具体的な数値例により効果を示す。１台の端末を図３の制御動作フローを実行して位置を計算するのにかかる時間を0.2秒とすると、４台の端末を１００回位置検出するのにかかる時間として、全端末に対して一つずつ位置検出用の信号を送信する方法では８０秒かかる。これに対し、図７に示した本発明を適用した場合、１回の全端末位置検出に対する群位置検出回数を増加させるにつれ、検出時間が減少することができる。４台中の３台の端末が群としてグループ化できた場合、１回の全端末位置検出に対する群位置検出回数が１０回の場合、検出時間は４４秒であり従来に比べて約５５％の時間に短縮することができる。群位置検出回数が１回でも７５％に短縮することができる。
【００３３】
図９に、本発明の実施形態におけるサーバの制御用データ１０７に関する説明図を示す。端末ごとに個別のデータ９０９を保持している。各端末個別のデータは、端末位置(x,y,z)９０１と、端末の速度(vx,vy,vz)９０２と、群の候補となる端末の数９０３と、群の候補となる端末のＩＤ番号９０４、群に属する各端末との相対速度を群全体に対して二乗和をとった値９０５と、群に所属しているかどうかを表すフラグ９０６と、群に所属している場合はその端末が代表端末であるかどうかを表すフラグ９０７と、群に所属している、代表端末以外の端末の場合は、所属する群の代表端末の端末ＩＤ９０８から構成される。
【００３４】
図１０は、サーバ１０１の制御部１０５における、群構成見直しと群位置検出回数決定処理７０１の詳細を示すフローチャート図である。前提条件として、少なくとも二回以上の全端末位置検出が実行され、制御用データ１０７には端末の位置や速度が計算によって求められ、記録されているものとする。なお、二回以上の全端末位置検出というのは、一度の群構成見直し701の直前に行われる二回以上の全端末位置検出でもよいし、過去の群構成見直し等、進行中の群構成見直しとは別のタイミングで行われた全端末位置検出でもよいが、端末の相対移動が適切に把握できる程度の間隔があいていることが望ましい。
【００３５】
まず、ある端末iの制御用データを選択するために、そのデータが格納されている先頭アドレスを取得する（ステップ１００１）。
次に、端末iを中心として一定距離内にある端末jを選び、端末jとの相対速度を求め、全ての端末jに対して相対速度の二乗和を求める（ステップ１００２）。
【００３６】
全ての端末について、前記ステップ１００２を行っていなければ前記ステップ１００１に戻り、そうでなければ次のステップ１００４に進む。（ステップ１００３）
端末iの制御用データを選択するために、そのデータが格納されている先頭アドレスを取得する（ステップ１００１）。
【００３７】
端末iを中心とする群に属する複数端末の中から、本来群の中心とすべき端末jを選択する（ステップ１００５）。
端末jを中心とする群の相対速度二乗和に対応した群位置検出回数を決定する（ステップ１００６）。
【００３８】
全ての端末について、前記ステップ１００５とステップ１００６を行っていなければ、前記ステップ１００４に戻り、そうでなければ群位置検出の制御動作フローに入る。
図１１に、前記ステップ１００２の群の相対速度二乗和を求める手順の詳細説明図を示す。まず、端末iの制御用データ要素の一部を初期化する（ステップ１１０１）。具体的には、群の候補数９０３と、群の相対速度二乗和９０５と、群への所属フラグ９０６を０にする。
【００３９】
次に、端末iとは異なる別の端末jの制御用データを選択するために、データが格納されている先頭アドレスを取得する（ステップ１１０２）。
端末iの位置 (xi,yi,zi) ９０１と端末jの位置(xj,yj,zj) ９０１から距離dijを次式（５）によって求める（ステップ１１０３）。
【００４０】
【数５】
2005331423.tif 000007
【００４１】
端末iと端末jの距離dijがあらかじめ定められた閾値以下ならば次のステップ１１０５に進む。そうでなければ、後述のステップ１１０９に進む。
端末iの速度(vxi,vyi,vzi)９０２と端末jの位置(vxj,vyj,vzj)９０２から相対速度vijを次式（６）によって求める（ステップ１１０５）。
【００４２】
【数６】
2005331423.tif 000008
【００４３】
端末iと端末jの相対速度vijがあらかじめ定められた閾値以下ならば群の候補となり、次のステップ１１０７に進む。そうでなければ、後述のステップ１１０９に進む。
端末jを端末iの群候補として登録する（ステップ１１０７）。具体的には、端末iの制御用データで群候補の端末ＩＤ９０４に端末jのＩＤを記録し、群の候補数９０３を一つ増やす。
【００４４】
また、端末iの制御用データの群の相対速度二乗和９０５に、求めた相対速度vijの二乗を加算する（ステップ１１０８）。
端末i以外のすべての端末jについて上記の処理を行っていなければ、ステップ１１０２に戻り、そうでなければ群の相対速度二乗和を求める手順１００２は終了する。
【００４５】
図１２に、前記ステップ１００５の群の中心とすべき端末jを決定する手順の詳細説明図を示す。まず、端末iの制御用データの群への所属フラグ９０６を調べ、所属フラグ９０６が１でなければ次のステップ１２０２に進む（ステップ１２０１）。所属フラグ９０６が１ならば端末iは既にどこかの群に所属しているので、群の中心を決定する必要はなく手順１００５を終了する。
【００４６】
次に、端末iの制御用データの群の候補数９０３が０より大きければ次のステップ１２０３に進む（ステップ１２０２）。そうでなければ、端末iには群となる候補がないため、群の中心を決定する必要はなく、群への所属フラグ９０６、代表のフラグ９０７を０とし、代表端末の端末ＩＤ９０８も記録せずに手順１００５を終了する（図６の例では端末１０３ｄ）。
【００４７】
相対速度二乗和の最大値v2_maxとして、端末iの制御用データの群の相対速度二乗和９０５を代入する（ステップ１２０３）。
端末iの制御用データに登録されている群候補の端末ＩＤ９０４より端末jを選び、端末jの制御用データを選択するため、データを格納した先頭アドレスを取得する（ステップ１２０４）。
端末jの制御用データの群の相対速度二乗和９０５をv2_jとする（ステップ１２０５）。
【００４８】
相対速度二乗和の最大値v2_maxが、前記v2_jよりも大きければステップ１２０７に進む。そうでなければ後述のステップ１２０８に進む。
相対速度二乗和の最大値v2_maxに前記v2_jを代入し、端末jを群の中心候補とする（ステップ１２０７）。
端末iの制御用データの群の候補数９０３の数に相当する群候補の端末ＩＤ９０４の端末すべてについて処理をしたならば、ステップ１２０９に進む。そうでなければステップ１２０４に戻る。
【００４９】
ステップ１２０７で相対速度二乗和の最大値v2_maxの値を最後に更新した端末jを、端末iを含む群の中心端末とする（ステップ１２０９）。また、端末jの制御用データの群候補の端末ＩＤ９０４すべてについて、その端末の制御用データの群への所属フラグ９０６を１にセットし、端末j（図６の例では端末１０３ｂ）については代表フラグ９０７を１にセットして代表端末の端末ID９０８にはなにも記録せず、群に属する端末j以外の端末（図６の例では端末１０３ａ・ｃ）については代表フラグ９０７を０にセットして代表端末の端末IDを端末jとして、端末jを中心とする群に所属していることを記録する。
【００５０】
図１３に、前記ステップ１００６の群位置検出回数を決定する方法の説明図を示す。群に属するそれぞれの端末の動きが似ているほど、群位置検出による位置検出精度が高くなることが期待でき、また、群構成の見直しを頻繁に行う必要がなくなりより効率よく位置検出を行うことができる。そこで、群に属する端末間の相対移動が少なければ群構成の見直しをせずに連続して行う群位置検出回数Nを大きく設定しても精度良く位置検出を行うことができる。群位置検出回数をＮとし、群の中心端末jの相対速度二乗和をv2_jとすると、Ｎはv2_jの関数f(v2_j)として表現できる。関数の例として、次式（７）をあげる。
【００５１】
【数７】
2005331423.tif 000009
【００５２】
ここで、kは定数とし、[x]はxを超えない整数値をとるものとする。
もしくは、あらかじめ群位置検出回数を検索するためのテーブル１３０１を用意し、端末jの相対速度二乗和v2_jの値が入るレンジによって、群位置検出回数を一意に決定する方法もある。
【００５３】
図１４に、本発明の別の実施形態における位置検出制御動作フローの説明図を示す。この例では、端末１０３ｂと端末１０３ｄが基地局１０２ａに従属している場合の例を示す。基地局１０２ａは、端末１０３ｂと端末１０３ｄが基地局１０２ａに従属していることを、サーバ１０１に事前に通知しているものとする。
【００５４】
まず、端末１０３ｂと端末１０３ｄからの位置要求がサーバ１０１に上がってくると、まとめて受け付ける。または、端末１０３ｂと端末１０３ｄについての位置要求あるいは端末１０３ａ−ｄについての位置要求を端末以外の装置から受け付けてもよい。端末１０３ａ−ｄについての位置要求を受け付けた場合は、端末１０３ａ−ｄのうちいずれについて測位信号を用いた位置測定を行うかを、制御用データ１０７を参照して決定する。具体的には、端末１０３ａ−ｄについて所属フラグ９０６、および代表フラグ９０７を参照する。所属フラグが０である端末は群に属していないので測位信号を用いた位置測定を行う。また、所属フラグ、代表フラグともに１である端末は代表端末なので測位信号を用いた位置測定を行う。
【００５５】
次に、サーバ１０１で端末１０３ｂと端末１０３ｄの従属している基地局が基地局１０２ａであることを調べ、基地局１０２ａの周囲の基地局１０２ｂ・１０２ｃ・１０２ｄに基地局１０２ａの周波数チャネル情報を載せて測位準備要求を通知する。
基地局１０２ｂ・１０２ｃ・１０２ｄは、測位準備要求に記載された基地局１０２ａの周波数チャネルに切り替えてから、測位準備完了をサーバに通知する。
【００５６】
サーバは、測位準備完了を受け取ると、まとめて測位を行なう端末１０３ｂ・１０３ｄのリストを作成し、測位リストとして基地局１０２ａに通知する。
基地局１０２ａは、測位リストに記載された順にて、まず端末１０３ｂに測位信号を送信し、端末１０３ｂは測位信号応答を基地局１０２ａに返す。次に、端末１０３ｄに測位信号を送信し、端末１０３ｄは測位信号応答を基地局１０２ａに返す。
【００５７】
基地局１０２ｂ・１０２ｃ・１０２ｄは、これらの測位信号と測位応答信号の受信時刻と受信信号を信号到達時間情報としてサーバ１０１に通知する。
サーバ１０１では、上記に述べた式（１）から（３）の連立方程式を解くことによって端末位置を計算する。求まった座標を位置情報通知として端末１０３ｂ・１０３ｄにそれぞれ通知する。端末１０３ａ・１０３ｃの位置を検出するためには、制御用データ１０７の個別データの代表端末ＩＤ９０８を参照して所属する群の代表端末を特定し、その代表端末の位置を利用し、数式４を用いて各端末の位置をけいさんする。
【００５８】
この方法によれば、基地局１０２ｂ・１０２ｃ・１０２ｄに通知する測位準備要求を複数の端末に対してまとめることができるため、制御プロトコルによるオーバーヘッドを低減し、位置検出時間の短縮が可能となる。
また、この方法を図７にて説明した全端末位置検出と群位置検出に適用することにより、さらに位置検出時間の短縮を図ることもできる。群位置検出では、複数の群の代表端末が従属している基地局に対して、まとめて群の代表端末を測位リストとして通知することにより実現する。
【００５９】
以上では信号到達時間差情報を用いる三辺測量を用いて説明を行ったが、群の代表端末や群に属さない端末の位置測定の原理・方法はこれに限られるものではない。無線信号を使う位置測定方法であれば他の方法でもよい。
また、群構成の決定をサーバにおいて行う方法を説明したが、この他に、端末の１つまたは複数に、上記で説明したサーバの機能を持たせてもよい。
また、複数端末間の相対速度が略０であることがあらかじめ分かっている場合、グループの代表端末のみ位置測定を行ない、相対位置関係によって残りの端末位置を推定すればよい。
【００６０】
また、相対速度が略０であることがあらかじめ分かっている場合、定期的に代表端末以外の端末に対して位置検出処理を行って、得られた位置情報から相対位置関係によって代表端末の位置を推定し、代表端末で検出した位置と平均化処理を行うことによって、代表端末の位置検出精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明にかかる無線通信システムの構成、および端末の位置検出を行なうためのシステム構成図。
【図２】位置計算方法の原理説明図。
【図３】位置検出方法の制御フロー図。
【図４】複数端末に対して位置検出する場合のシステム構成図。
【図５】複数端末に対して位置検出する場合の位置検出制御フロー図。
【図６】本発明の実施形態における位置検出方法の原理説明図。
【図７】本発明の実施形態における位置検出方法の制御フロー図。
【図８】本発明の実施形態による効果の説明図。
【図９】本発明の実施形態におけるサーバの制御用データに関する説明図。
【図１０】本発明の実施形態におけるサーバの群構成見直しと群位置検出回数決定処理の詳細を示すフローチャート図。
【図１１】本発明の実施形態におけるサーバの群構成見直し時における群相対速度二乗和を求める手順の詳細説明図。
【図１２】本発明の実施形態におけるサーバの群構成見直し時における群中心とすべき端末を決定する手順の詳細説明図。
【図１３】本発明の実施形態におけるサーバの群位置検出回数を決定する方法の説明図。
【図１４】本発明の別の実施形態における位置検出方法の制御フロー図。
【符号の説明】
【００６２】
１０１  サーバ、１０２a・１０２ｂ・１０２ｃ・１０２ｄ  基地局、１０３  端末、１０４  位置計算処理部、１０５  制御部、１０６  位置測定データ、１０７  制御用データ、１０８  基地局制御部、１０９  測定部、１１０  通信インタフェース、
３０１  位置計算、
５０１  端末１位置計算、５０２  端末２位置計算、５０３  端末３位置計算、５０４  端末４位置計算、
７０１  群構成見直し/群位置検出回数決定、７０２  端末１・２・３位置計算、
９０１  位置、９０２  速度、９０３  群の候補数、９０４  群候補の端末ＩＤ、９０５  群の相対速度二乗和、９０６  群への所属フラグ、９０７  代表のフラグ、９０８  代表端末の端末ＩＤ、９０９  端末の個別データ、
１３０１  群位置検出回数決定テーブル。
【図１】
2005331423.tif 000010
【図２】
2005331423.tif 000011
【図３】
2005331423.tif 000012
【図４】
2005331423.tif 000013
【図５】
2005331423.tif 000014
【図６】
2005331423.tif 000015
【図７】
2005331423.tif 000016
【図８】
2005331423.tif 000017
【図９】
2005331423.tif 000018
【図１０】
2005331423.tif 000019
【図１１】
2005331423.tif 000020
【図１２】
2005331423.tif 000021
【図１３】
2005331423.tif 000022
【図１４】
2005331423.tif 000023