(57)【要約】  【課題】  アドホックネットワーク等の無線通信網において、全地球測位システムに依存せず、また実用化が容易な、移動無線装置の位置を算出する位置算出システム、移動無線装置、及びコンピュータプログラムを提供する。  【解決手段】  夫々の移動無線装置１，１，…は自機の位置を示す位置情報及び直接的に通信した他の移動無線装置１，１，…の位置を示す位置情報を記録しておき、例えば一定時間間隔で記録している位置情報を送信する。そして送信された位置情報を直接的に受信した移動無線装置１では、受信した位置情報及び予め記録している位置情報に基づいて、自機の位置及び他の移動無線装置１の位置を算出し、算出した位置に基づいて記録している位置情報を更新する。【選択図】      図１
2005229528.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信網を形成する複数の移動無線装置を備え、該移動無線装置の位置を算出する位置算出システムにおいて、
第１の移動無線装置は、
第２の移動無線装置の位置を示す他装置位置情報を記録する手段と、
記録している他装置位置情報を送信する手段と
を備え、
前記第２の移動無線装置は、
自機の位置を示す自装置位置情報を記録する手段と、
前記第１の移動無線装置から送信された他装置位置情報を受信する手段と、
受信した他装置位置情報に基づいて、自機の位置を算出する手段と、
算出した自機の位置に基づいて、記録している自装置位置情報を更新する手段と
を備える
ことを特徴とする位置算出システム。
【請求項２】
複数の移動無線装置及び固定無線装置を備え、任意の二の装置が、直接的又は移動無線装置を経由して間接的に通信することが可能な無線通信網を形成し、該無線通信網を形成する移動無線装置の位置を算出する位置算出システムにおいて、
前記固定無線装置は、
自機の位置を示す基準位置情報を送信する手段を備え、
第１の移動無線装置は、
自機と異なる第２の移動無線装置の位置を示す第２他装置位置情報を記録する手段と、
記録している第２他装置位置情報を送信する手段と
を備え、
前記第２の移動無線装置は、
自機の位置を示す第２自装置位置情報を記録する手段と、
前記固定無線装置から送信された基準位置情報を受信する手段と、
受信した基準位置情報が経由した移動無線装置の数を示す経由装置数を検出する手段と、
基準位置情報及び経由装置数を記録する手段と、
前記第１の移動無線装置から送信された第２他装置位置情報を直接的に受信する手段と、
受信した第２他装置位置情報並びに基準位置情報及び経由装置数に基づいて、自機の位置を算出する自装置位置算出手段と、
算出した自機の位置に基づいて、記録している第２自装置位置情報を更新する手段と
を備える
ことを特徴とする位置算出システム。
【請求項３】
前記第２の移動無線装置が備える自装置位置算出手段は、
基準位置情報及び第２他装置位置情報から求まる前記固定無線装置及び自機間の距離、並びに経由装置数から求まる前記固定無線装置及び自機間の距離の差異を小さくすべく第２他装置位置情報を修正して、自機の位置を算出する
ことを特徴とする請求項２に記載の位置算出システム。
【請求項４】
前記第２の移動無線装置が備える自装置位置算出手段は、
第２他装置位置情報並びに基準位置情報及び経由装置数を用いた第１演算により第２他装置位置情報を修正する修正ベクトルを算出し、算出した修正ベクトルを用いた第２演算により第２他装置位置情報を修正して、自機の位置を算出する
ことを特徴とする請求項２に記載の位置算出システム。
【請求項５】
前記所定の第１演算は、下記式（Ａ）及び（Ｂ）による演算であり、
前記所定の第２演算は、下記式（Ｃ）による演算である
ことを特徴とする請求項４に記載の位置算出システム。
【数１】
2005229528.tif 000011
【請求項６】
前記第２の移動無線装置は、
記録している基準位置情報の数を計数する手段と、
計数した基準位置情報の数が３未満である場合に、自装置位置算出手段による自機の位置の算出及び自装置位置情報の更新を禁止する手段と
を更に備えることを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれかに記載の位置算出システム。
【請求項７】
前記第１の移動無線装置は、
自機の位置を示す第１自装置位置情報を記録する手段と、
記録している第１自装置位置情報を送信する手段と
を備え、
前記第２の移動無線装置は、
前記第１の移動無線装置から送信された第１自装置位置情報を直接的に受信する手段と、
記録している第２自装置位置情報及び受信した第１自装置位置情報に基づいて、前記第１の移動無線装置の位置を算出する他装置位置算出手段と、
算出した前記第１の移動無線装置の位置に基づいて、記録している第１他装置位置情報を更新する手段と
を備える
ことを特徴とする請求項２乃至請求項６のいずれかに記載の位置算出システム。
【請求項８】
前記第２の移動無線装置が備える他装置位置算出手段は、
第２自装置位置情報及び第１自装置位置情報から求まる前記第１の移動無線装置及び自機間の距離を、移動無線装置の通信半径を示す所定値以下にすべく、第１自装置位置情報を修正して、前記第１の移動無線装置の位置を算出する
ことを特徴とする請求項７に記載の位置算出システム。
【請求項９】
前記第２の移動無線装置が備える他装置位置算出手段は、
第２自装置位置情報及び第１自装置位置情報を用いた第３演算により第１自装置位置情報を修正する修正ベクトルを算出し、算出した修正ベクトルを用いた第４演算により第１自装置位置情報を修正して、前記第１の移動無線装置の位置を算出する
ことを特徴とする請求項７に記載の位置算出システム。
【請求項１０】
前記所定の第３演算は、下記式（Ｄ）による演算であり、
前記所定の第４演算は、下記式（Ｅ）による演算である
ことを特徴とする請求項９に記載の位置算出システム。
【数２】
2005229528.tif 000012
【請求項１１】
前記第２の移動無線装置は、
第２自装置位置情報及び第１自装置位置情報の差の絶対値を計算する手段と、
計算した差の絶対値が、所定値未満である場合に、他装置位置算出手段による前記第１の移動無線装置の位置の算出及び第１他装置位置情報の更新を禁止する手段と
を更に備えることを特徴とする請求項７乃至請求項１０のいずれかに記載の位置算出システム。
【請求項１２】
他の無線装置と通信し、自機の位置を算出する移動無線装置において、
以前に算出した自機の位置を示す位置情報を記録する手段と、
自機の位置を示す位置情報を、前記他の無線装置から受信する手段と、
受信した位置情報に基づいて、自機の位置を算出する手段と、
算出した自機の位置に基づいて、記録している位置情報を更新する手段と
を備えることを特徴とする移動無線装置。
【請求項１３】
他の無線装置と通信するコンピュータに、自機の位置を算出させるコンピュータプログラムにおいて、
コンピュータに、自機の位置を示す位置情報を、前記他の装置から受信した場合に、受信した位置情報に基づいて、自機の位置を算出させる手順と、
コンピュータに、算出した自機の位置に基づいて、予め記録している位置情報を更新させる手順と
を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の移動無線装置にて形成されるアドホックネットワーク等の無線通信網にて、該無線通信網を形成する移動無線装置の位置を算出する位置算出システム、該位置算出システムにて用いられる移動無線装置、及び該移動無線装置を実現するコンピュータプログラムに関し、特に全地球測位システムに依存せず、各移動無線装置が分散的に位置を算出する位置算出システム、移動無線装置及びコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
通信機能を有する無線ＬＡＮ(Local Area Network)機能付き携帯型パーソナルコンピュータ、携帯電話及びＰＤＡ(Personal Digital Assistant)等の移動無線装置の普及に伴って、移動無線装置間の情報の交換及び共有を目的としたデータ通信の需要が高まっている。しかしながら現行の無線通信網、例えば携帯電話システムでは、基地局等のインフラが必須であり、基地局の存在下でしか移動無線装置は通信機能を保持することができない。一方、通信インフラが不完全な環境下でも、各端末が自律的に無線通信網を構成することによって相互にデータ通信が行えるアドホックネットワークが提案されている。アドホックネットワークでは、移動無線装置にデータの中継機能を持たせることによって、直接的にはデータの送受信を行えない装置間でも、その間に位置する他の移動無線装置がデータの中継を繰り返すことでデータの送受信が可能になり、これにより通信インフラが不完全な環境下において無線通信網を構成することが可能であるという特徴を有する。
【０００３】
しかしながら移動無線装置は移動し、位置が変化するという特徴があるため、移動無線装置の一時的な位置を示す位置情報を利用して、効率的な通信経路を確立するルーティングプロトコルが注目されている。このようなルーティングプロトコルは、ある時点における移動無線装置の位置情報を基に、目的の移動無線装置が存在していると考えられる方向に向けて経路を探索する処理を実行するものであり、特に遠くに存在する移動無線装置との通信の効率を上げることができる。位置情報を取得する方法としては全地球測位システム（以降ＧＰＳ：Global Positioning System ）が一般的であるが、ＧＰＳは、複数個の測位衛星から受信した電波に基づき位置を算出するため、場所によっては測定が不可能な場合や、精度が低下する場合がある。
【０００４】
そこで非特許文献１には、ＧＰＳを使用せずに移動通信装置の位置を推定する分散型位置推定方法が提案されている。非特許文献１にて提案されている分散型位置推定方法は、データ中継機能を有する無線端末と、固定のアクセスポイントとで構成され、固定のアクセスポイントから一定時間毎に送信される自機の位置情報を含んだパケットを送信し、パケットを受信した無線端末では、受信したパケットが経由した装置の数に基づいて、パケットに含まれている位置情報が示す位置からの距離を、自機の位置の推定に利用する方法である。さらに非特許文献１に記載されている方法では、ｍｅｔｈｏｄ１及びｍｅｔｈｏｄ２として記載されている様に、各無線端末が、通信範囲内にある全ての無線端末装置と一斉に通信を行い、全ての無線端末が同時に位置を推定するものであり、また学習要素を採り入れ推定位置の収束を図ることにより、位置推定精度を高めている。
【非特許文献１】朝倉茂ほか，「ＳＯＭアルゴリズムを用いた移動端末の分散型位置推定方法」，電子情報通信学会論文誌，Ｖｏｌ．８５，Ｎｏ．７，Ｐ．１０４２−１０５０，２００２年７月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら非特許文献１に示された従来の方法では、通信範囲内にある全ての移動無線装置（無線端末）が一斉に通信を行う同期方式を前提としているため、夫々異なる使用者により管理された移動無線装置の処理を同期させることは困難であり、特に移動無線装置の数が増加するほど実現性は乏しいものとなる。
【０００６】
また非特許文献１に示された従来の方法では、学習要素を採り入れ推定精度を向上させるべく位置推定のための処理を所定回数繰り返す必要があり、その間、移動無線装置の移動は考慮されないという問題がある。
【０００７】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、一の移動無線装置では、自機の位置を示す位置情報及び以前に通信した他の移動無線装置の位置を示す位置情報を記録しておき、記録している位置情報を所定の時間間隔で送信する。そして送信された位置情報を受信した他の移動無線装置では、その受信した位置情報及び記録している位置情報に基づいて自機の位置及び他の装置の位置を算出し記録している情報の更新を行う。これにより全ての移動無線装置と同期させる必要がないため同期に要する基準となる装置及び処理が不要であり、このため実現性が高く、また移動無線装置の数が増加しても実用化に際しての問題とはならず、さらに学習要素を採り入れていないので移動無線装置の移動が発生しても常に新しい位置を算出し続けることが可能な位置算出システム、該位置算出システムにて用いられる移動無線装置及び該移動無線装置を実現するコンピュータプログラムの提供を本発明の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１発明に係る位置算出システムは、無線通信網を形成する複数の移動無線装置を備え、該移動無線装置の位置を算出する位置算出システムにおいて、第１の移動無線装置は、第２の移動無線装置の位置を示す他装置位置情報を記録する手段と、記録している他装置位置情報を送信する手段とを備え、前記第２の移動無線装置は、自機の位置を示す自装置位置情報を記録する手段と、前記第１の移動無線装置から送信された他装置位置情報を受信する手段と、受信した他装置位置情報に基づいて、自機の位置を算出する手段と、算出した自機の位置に基づいて、記録している自装置位置情報を更新する手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明では、アドホックネットワーク等の無線通信網を形成する無線ＬＡＮ機能付き携帯型パーソナルコンピュータ、携帯電話及びＰＤＡ等の第２の移動無線装置が、第１の移動無線装置から、他装置位置情報を受信した場合に、自機の位置を算出して更新することにより、複数の移動無線装置が位置推定に要する情報の送受信を同期させる必要がないので、同期に要する装置、機能、処理を必要とせず、ハード面及びソフト面での負担が少なく、また同期の必要がないので無線通信網を形成する移動無線装置の数が増加しても実現性の高いシステムが得られ、しかも移動無線装置が移動した場合でも常に新しい位置を算出し続けることが可能である。
【００１０】
第２発明に係る位置算出システムは、複数の移動無線装置及び固定無線装置を備え、任意の二の装置が、直接的又は移動無線装置を経由して間接的に通信することが可能な無線通信網を形成し、該無線通信網を形成する移動無線装置の位置を算出する位置算出システムにおいて、前記固定無線装置は、自機の位置を示す基準位置情報を送信する手段を備え、第１の移動無線装置は、自機と異なる第２の移動無線装置の位置を示す第２他装置位置情報を記録する手段と、記録している第２他装置位置情報を送信する手段とを備え、前記第２の移動無線装置は、自機の位置を示す第２自装置位置情報を記録する手段と、前記固定無線装置から送信された基準位置情報を受信する手段と、受信した基準位置情報が経由した移動無線装置の数を示す経由装置数を検出する手段と、基準位置情報及び経由装置数を記録する手段と、前記第１の移動無線装置から送信された第２他装置位置情報を直接的に受信する手段と、受信した第２他装置位置情報並びに基準位置情報及び経由装置数に基づいて、自機の位置を算出する自装置位置算出手段と、算出した自機の位置に基づいて、記録している第２自装置位置情報を更新する手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明では、アドホックネットワーク等の無線通信網を形成する無線ＬＡＮ機能付き携帯型パーソナルコンピュータ、携帯電話及びＰＤＡ等の第２の移動無線装置が、第１の移動無線装置から、第２他装置位置情報を受信した場合に、自機の位置を算出して更新することにより、複数の移動無線装置が位置推定に要する情報の送受信を同期させる必要がないので、同期に要する装置、機能、処理を必要とせず、そのためハード面及びソフト面での負担は少なく、また同期の必要がないので無線通信網を形成する移動無線装置の数が増加しても実現性の高いシステムを構成することができ、しかも移動無線装置が移動した場合でも常に新しい位置を算出し続けることが可能である。またアクセスポイントと呼ばれる固定無線装置から送信される基準位置情報が経由した移動無線装置の数に基づいて、正確な位置が判明している固定無線装置からの距離を加味することにより高精度に位置を算出することが可能である。
【００１２】
第３発明に係る位置算出システムは、第２発明において、前記第２の移動無線装置が備える自装置位置算出手段は、基準位置情報及び第２他装置位置情報から求まる前記固定無線装置及び自機間の距離、並びに経由装置数から求まる前記固定無線装置及び自機間の距離の差異を小さくすべく第２他装置位置情報を修正して、自機の位置を算出することを特徴とする。
【００１３】
本発明では、２通りの方法により求まる距離の差異が小さくなるように、第２他装置位置情報を修正することで、計算上の矛盾を小さくし、自機の位置の精度を高めることが可能となる。
【００１４】
第４発明に係る位置算出システムは、第２発明において、前記第２の移動無線装置が備える自装置位置算出手段は、第２他装置位置情報並びに基準位置情報及び経由装置数を用いた第１演算により第２他装置位置情報を修正する修正ベクトルを算出し、算出した修正ベクトルを用いた第２演算により第２他装置位置情報を修正して、自機の位置を算出することを特徴とする。
【００１５】
本発明では、第２の移動無線装置が自機の位置を高精度に算出することを可能とする。
【００１６】
第５発明に係る位置算出システムは、第４発明において、前記所定の第１演算は、下記式（Ａ）及び（Ｂ）による演算であり、前記所定の第２演算は、下記式（Ｃ）による演算であることを特徴とする。
【００１７】
【数１】
2005229528.tif 000003
【００１８】
本発明では、式（Ａ）及び（Ｂ）により、複数の固定無線装置から夫々送信されている基準位置情報及びそれらの経由装置数を考慮し、基準位置情報及び第２他装置位置情報から固定無線装置及び自機間の距離と、経由装置数から求まる固定無線装置及び自機間の距離との差異を小さくすべく算出した修正ベクトルを用いて、式（Ｃ）により、第２他装置位置情報を修正することで、第２の移動無線装置が自機の位置を高精度に算出することを可能とする。
【００１９】
第６発明に係る位置算出システムは、第２発明乃至第５発明のいずれかにおいて、前記第２の移動無線装置は、記録している基準位置情報の数を計数する手段と、計数した基準位置情報の数が３未満である場合に、自装置位置算出手段による自機の位置の算出及び自装置位置情報の更新を禁止する手段とを更に備えることを特徴とする。
【００２０】
本発明では、固定無線装置から送信された基準位置情報の数が３以上である場合に、正確な位置が判明している固定無線装置からの距離に基づく位置の特定ができることを考慮し、基準位置情報の数が３未満である場合には、位置の算出及び更新処理を禁止することにより、不正確な情報に基づき算出した位置にて第２自装置位置情報が更新されて精度が低下することを防止することが可能である。
【００２１】
第７発明に係る位置算出システムは、第２発明乃至第６発明のいずれかにおいて、前記第１の移動無線装置は、自機の位置を示す第１自装置位置情報を記録する手段と、記録している第１自装置位置情報を送信する手段とを備え、前記第２の移動無線装置は、前記第１の移動無線装置から送信された第１自装置位置情報を直接的に受信する手段と、記録している第２自装置位置情報及び受信した第１自装置位置情報に基づいて、前記第１の移動無線装置の位置を算出する他装置位置算出手段と、算出した前記第１の移動無線装置の位置に基づいて、記録している第１他装置位置情報を更新する手段とを備えることを特徴とする。
【００２２】
本発明では、第２の移動無線装置が、第１の移動無線装置から第１自装置位置情報を受信した場合に、第１の移動無線装置の位置を示す第１他装置位置情報を算出して更新することにより、第１他装置位置情報を第１の移動無線装置へ送信して第１の移動無線装置に第１自装置位置情報を算出させることが可能となる。
【００２３】
第８発明に係る位置算出システムは、第７発明において、前記第２の移動無線装置が備える他装置位置算出手段は、第２自装置位置情報及び第１自装置位置情報から求まる前記第１の移動無線装置及び自機間の距離を、移動無線装置の通信半径を示す所定値以下にすべく、第１自装置位置情報を修正して、前記第１の移動無線装置の位置を算出することを特徴とする。
【００２４】
本発明では、第２自装置位置情報及び第１自装置位置情報から求まる移動無線装置間の距離が、通信半径以下となるように、第１自装置位置情報を修正することで、通信半径より離れている筈の移動無線装置同士が通信を行ったという矛盾を無くし、第１の移動無線装置の位置の精度を高めることが可能となる。
【００２５】
第９発明に係る位置算出システムは、第７発明において、前記第２の移動無線装置が備える他装置位置算出手段は、第２自装置位置情報及び第１自装置位置情報を用いた第３演算により第１自装置位置情報を修正する修正ベクトルを算出し、算出した修正ベクトルを用いた第４演算により第１自装置位置情報を修正して、前記第１の移動無線装置の位置を算出することを特徴とする。
【００２６】
本発明では、第２の移動無線装置が第１の移動無線装置の位置を高精度に算出することが可能となる。
【００２７】
第１０発明に係る位置算出システムは、第９発明において、前記所定の第３演算は、下記式（Ｄ）による演算であり、前記所定の第４演算は、下記式（Ｅ）による演算であることを特徴とする。
【００２８】
【数２】
2005229528.tif 000004
【００２９】
本発明では、式（Ｄ）により算出した修正ベクトルで、式（Ｅ）により第１自装置位置情報を修正することにより、第２自装置位置情報及び第１自装置位置情報から求まる移動無線装置間の距離が、定数により示される通信半径より小さくなるので、通信半径より離れている筈の移動無線装置同士が通信を行ったという矛盾を無くし、第２の移動無線装置が第１の移動無線装置の位置を高精度に算出することが可能となる。
【００３０】
第１１発明に係る位置算出システムは、第７発明乃至第１０発明のいずれかにおいて、前記第２の移動無線装置は、第２自装置位置情報及び第１自装置位置情報の差の絶対値を計算する手段と、計算した差の絶対値が、所定値未満である場合に、他装置位置算出手段による前記第１の移動無線装置の位置の算出及び第１他装置位置情報の更新を禁止する手段とを更に備えることを特徴とする。
【００３１】
本発明では、第２自装置位置情報及び第１自装置位置情報の差の絶対値が、移動無線装置の通信半径に基づく所定値以上である場合には、直接的に通信を行った第１の移動無線装置及び第２の移動無線装置間の距離が通信半径を超えているということになり、矛盾が生じることを考慮し、第２の移動無線装置に記録されている第１他装置位置情報は精度が低いと判断して更新を行うが、所定値未満である場合には、第２の移動無線装置に記録されている第１他装置位置情報の精度は高いと判断して、位置の算出及び更新処理を禁止することにより、精度の低下を防止することが可能である。
【００３２】
第１２発明に係る移動無線装置は、他の無線装置と通信し、自機の位置を算出する移動無線装置において、以前に算出した自機の位置を示す位置情報を記録する手段と、自機の位置を示す位置情報を、前記他の無線装置から受信する手段と、受信した位置情報に基づいて、自機の位置を算出する手段と、算出した自機の位置に基づいて、記録している位置情報を更新する手段とを備えることを特徴とする。
【００３３】
本発明では、アドホックネットワーク等の無線通信網を形成する無線ＬＡＮ機能付き携帯型パーソナルコンピュータ、携帯電話、ＰＤＡ等の移動無線装置が、他の移動無線装置から位置情報を受信した場合に、自機の位置を算出することにより、複数の移動無線装置が位置推定に要する情報の送受信を同期させる必要がないので、同期に要する装置、機能、処理を必要とせず、そのためハード面及びソフト面での負担は少なく、また同期の必要がないので無線通信網を形成する移動無線装置の数が増加しても実現性の高いシステムを構築することができ、しかも移動無線装置が移動した場合でも常に新しい位置を算出し続けることが可能である。
【００３４】
第１３発明に係るコンピュータプログラムは、他の無線装置と通信するコンピュータに、自機の位置を算出させるコンピュータプログラムにおいて、コンピュータに、自機の位置を示す位置情報を、前記他の装置から受信した場合に、受信した位置情報に基づいて、自機の位置を算出させる手順と、コンピュータに、算出した自機の位置に基づいて、予め記録している位置情報を更新させる手順とを実行させることを特徴とする。
【００３５】
本発明では、無線ＬＡＮ機能付き携帯型パーソナルコンピュータ等のコンピュータにて実行することにより、コンピュータが、アドホックネットワーク等の無線通信網を形成する移動無線装置として動作し、他の移動無線装置から位置情報を受信した場合に、自機の位置を算出することにより、複数の移動無線装置が位置推定に要する情報の送受信を同期させる必要がないので、同期に要する装置、機能、処理を必要とせず、そのためハード面及びソフト面での負担は少なく、また同期の必要がないので無線通信網を形成する移動無線装置の数が増加しても実現性の高いシステムを構成することができ、しかも移動無線装置が移動した場合でも常に新しい位置を算出し続けることが可能である。
【発明の効果】
【００３６】
本発明に係る位置算出システム、移動無線装置及びコンピュータプログラムでは、送受信される情報を中継する機能を有する複数の移動無線装置を用い、任意の二の移動無線装置が、直接的又は他の移動無線装置を経由して間接的に通信するアドホックネットワークを形成させ、夫々の移動無線装置は自機の位置を示す位置情報及び直接的に通信した他の移動無線装置の位置を示す位置情報を記録しておき、例えば一定時間間隔で記録している位置情報を送信する。そして送信された位置情報を直接的に受信した移動無線装置では、受信した位置情報及び予め記録している位置情報に基づいて、自機の位置及び他の移動無線装置の位置を算出し、算出した位置に基づいて記録している位置情報を更新する。
【００３７】
この構成により、移動無線装置は、ＧＰＳ用の測位衛星から送信される位置情報を正常に受信することができない場所においても、位置の算出が可能であり、このため移動無線装置の一時的な位置を示す位置情報を利用して通信経路を確立するルーティングプロトコルを用いることができるので、距離が離れた移動無線装置間でも効率的に通信することが可能な無線通信網を形成することが可能となる等、優れた効果を奏する。
【００３８】
しかも移動無線装置を操作する利用者にとっても移動しながら現在地を確認することができるので、様々な用途に利用することが可能である等、優れた効果を奏する。
【００３９】
そして夫々の移動無線装置は、他の移動無線装置の処理状況に関係になく、位置情報を受信した場合に位置情報の算出及び更新を行うので、全ての移動無線装置の位置情報の算出及び更新時期を同期させる必要が無く、したがって実現性の高いシステムを構成することができ、また移動無線装置の数が増加しても実用化に際しての問題とはならない。さらに同期の必要がないので同期に要するハード面及びソフト面での負担は少なく、例えば測位衛星から送信される時刻情報を用いた時刻同期処理を行う必要がないので、完全にＧＰＳフリーな無線通信網を実現することが可能である等、優れた効果を奏する。
【００４０】
しかも学習要素を採り入れていないので移動無線装置の移動が発生しても常に新しい位置を算出し続けることが可能である等、優れた効果を奏する。
【００４１】
本発明の位置算出システム等では、アクセスポイントと呼ばれる固定無線装置から送信される基準位置情報を直接的又は間接的に受信し、受信した基準位置情報が示す固定無線装置の位置及び経由した移動無線装置の数を加味して、移動無線装置の位置の算出及び位置情報の更新を行う。
【００４２】
この構成により、移動無線装置の数に基づいて、正確な位置が判明している固定無線装置からの距離を算出し、算出した固定無線装置からの距離を加味して移動無線装置の位置を算出することとなるので、高精度に位置の算出を行うことが可能である等、優れた効果を奏する。
【００４３】
本発明の位置算出システム等では、移動無線装置において、固定無線装置から受信し記録した基準位置情報の数が３以上である場合に自機の位置の算出及び更新を行い、３未満である場合には、自機の位置の算出及び更新を禁止する。即ち固定無線装置から送信された基準位置情報の数が３以上である場合に、固定無線装置からの距離に基づく位置の特定ができ、基準位置情報の数が３未満である場合には、位置を特定することができないということを考慮することとなり、固定無線装置からの距離に基づく位置の特定をすることができない場合には、位置の算出及び更新処理を禁止することにより、不正確な情報に基づき算出した位置にて位置情報が更新されて精度が低下することを防止することが可能である等、優れた効果を奏する。
【００４４】
本発明の位置算出システム等では、移動無線装置において、固定無線装置の位置を示す基準位置情報及び自機の位置を示す位置情報から求まる固定無線装置及び自機間の距離、並びに受信した基準位置情報の経由装置数から求まる固定無線装置及び自機間の距離の差異が小さくなるように自機の位置を算出する。即ち２通りの方法により求まる距離は本来同じ値をとる筈であるという前提に基づき、これらの差が小さくなる様に自機の位置を示す位置情報を修正することで、自機の位置の精度を高めることが可能である等、優れた効果を奏する。
【００４５】
本発明の位置算出システム等では、移動無線装置において、他の移動無線装置から受信した送信元の装置の位置を示す位置情報及び受信した装置の位置を示す位置情報の差の絶対値が、移動無線装置の通信半径に基づく所定値以上である場合には、他の移動無線装置の位置の算出及び更新を実行するが、所定値未満である場合には、位置の算出及び更新を禁止する。即ち位置情報の差の絶対値が所定値以上である場合には、直接的に通信を行った移動無線装置間の距離が通信半径を超えているということになり、矛盾が生じることを考慮し、他の移動無線装置に記録されている位置情報は精度が低いと判断して更新を行うが、所定値未満である場合には、位置情報の精度が高いと判断して、位置の算出及び更新処理を禁止することにより、精度の低下を防止することが可能である等、優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
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。
【００４７】
図１は本発明の位置算出システムが適用される無線通信網を概念的に示す説明図である。図１中１，１，…は、無線ＬＡＮ機能付き携帯型パーソナルコンピュータ、携帯電話、ＰＤＡ等の装置を用いた本発明の移動無線装置である。各移動無線装置１，１，…は、送受信される情報の中継機能を有しており、直接的には情報を送受信することができない遠い位置にある移動無線装置１，１，…間でも、その間に存在する移動無線装置１，１，…が情報の中継を繰り返すことにより、情報を送受信することが可能となるアドホックネットワーク等の無線通信網１００を形成している。
【００４８】
即ち複数の移動無線装置１，１，…にて形成される無線通信網１００では、任意の二の移動無線装置１，１が、直接的又は他の移動無線装置１，１，…を経由して間接的に通信することが可能である。例えば図１では、直接通信することが不可能な左上に示す移動無線装置１―１及び右下に示す移動無線装置１―６が、他の移動無線装置１―２，１−３，１−４，１−５を経由することにより、間接的に通信することを可能としている。
【００４９】
さらに無線通信網１００では、アクセスポイントと呼ばれる固定無線装置２，２，…が用いられており、夫々の固定無線装置２，２，…は、直接的又は間接的に移動無線装置１，１，…と情報を送受信することが可能である。
【００５０】
図２は本発明の位置算出システムにて用いられる各装置の構成を示すブロック図である。図２では、無線ＬＡＮ機能付き携帯型パーソナルコンピュータ等のコンピュータを移動無線装置１として用いた形態を示している。移動無線装置１は、装置全体を制御するＣＰＵ等の制御手段１１、本発明のコンピュータプログラム２００及びデータ等の各種情報を記録したＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体から、各種情報を読み取るＣＤ−ＲＯＭドライブ等の補助記憶手段１２、補助記憶手段１２により読み取った各種情報を記録するハードディスク等の記録手段１３、並びに一時的に発生する情報を記憶するＲＡＭ等の記憶手段１４を備えている。
【００５１】
そして記録手段１３に記録されている本発明のコンピュータプログラムを記憶手段１４に記憶させて制御手段１１にて実行することにより、コンピュータは本発明の移動無線装置１として動作する。さらに移動無線装置１は、無線通信を行う無線ＬＡＮカード、無線ＬＡＮチップ等の通信手段１５、各種ポインティングデバイス、キーボード等の入力手段１６、及び液晶ディスプレイ等の表示手段１７を備えている。
【００５２】
また記録手段１３の記録領域の一部は、移動無線装置１，１，…の位置に関する情報を記録する移動無線装置データベース（移動無線装置ＤＢ）１３ａ、固定無線装置２，２，…の位置に関する情報を記録する固定無線装置位置データベース（固定無線装置ＤＢ）１３ｂ等の各種データベースとして用いられている。なお記録手段１３の記録領域の一部を移動無線装置データベース１３ａ、固定無線装置データベース１３ｂ等の各種データベースとして用いるのではなく、記憶手段１４に各種データベースを形成するようにしても良い。
【００５３】
また固定無線装置２は、制御手段２１、記録手段２２、記憶手段２３及び通信手段２４を備え、自機が設置されている位置を示す基準位置情報を記録手段２２に記録しており、記録している基準位置情報を所定の時間間隔で通信手段２４から送信する機能を有する。
【００５４】
次に本発明の位置算出システムにて用いられる移動無線装置１が備える各種データベースについて説明する。図３は本発明の位置算出システムにて用いられる移動無線装置１が備える移動無線装置データベース１３ａの記録内容を概念的に示す説明図である。移動無線装置データベース１３ａには、移動無線装置１，１，…を識別するＩＰアドレス等の識別情報に対応付けて、時刻を示す時刻情報、移動無線装置１，１，…の位置を示す座標等の位置情報、及びシーケンス番号が記録されている。
【００５５】
移動無線装置データベース１３ａに識別情報及び位置情報が記録されている移動無線装置１，１，…とは、自機及び直接的に通信することが可能な移動無線装置１，１，…である。時刻情報が示す時刻は位置情報を受信した時刻を示しており、時刻情報が示す時刻から所定時間が経過するまでに当該他の移動無線装置１から次に位置情報を受信しなかった場合には、当該他の移動無線装置１との接続が切断されたと判断して、当該他の移動無線装置１に関する情報を記録したレコードを削除する。また記録されている位置情報は、後述する処理により算出した推定位置を示している。シーケンス番号とは位置の算出の基になった、当該他の移動無線装置１から受信した位置情報の順序を示しており、以前に位置情報を受信して移動無線装置データベース１３ａに情報が記録されている移動無線装置１から再度位置情報を受信した場合に、シーケンス番号を比較して、受信した位置情報が以前に受信した位置情報より新しいと判定した場合に情報の更新を行う。なお図３及び以降の説明においては、必要に応じて、自機の位置情報を自装置位置情報、他の移動無線装置１，１，…の位置情報を他装置位置情報として語句を使い分けている。
【００５６】
図４は本発明の位置算出システムにて用いられる移動無線装置１が備える固定無線装置データベース１３ｂの記録内容を概念的に示す説明図である。固定無線装置データベース１３ｂには、固定無線装置２，２，…を識別するＩＰアドレス等の識別情報に対応付けて、時刻を示す時刻情報、固定無線装置２，２，…の位置を示す座標等の基準位置情報、シーケンス番号、及び経由装置数等の情報がレコードとして記録されており、これらの記録されている情報は、固定無線装置２，２，…から受信した基準位置情報に基づく情報である。
【００５７】
識別情報は基準位置情報の送信元となる固定無線装置２，２，…を示している。時刻情報が示す時刻は基準位置情報を受信した時刻を示しており、時刻情報が示す時刻から所定時間が経過するまでに当該固定無線装置２から次の基準位置情報を受信しなかった場合には、当該固定無線装置２との接続が切断されたと判断して、当該固定無線装置２に関する情報を記録したレコードを削除する。基準位置情報が示す固定無線装置２，２，…の位置とは算出して求められた推定位置ではなく、ＧＰＳ等の機能を用いて測定された正確な位置であり、移動無線装置１，１，…の位置の算出に際しての基準となる。シーケンス番号とは基準位置情報の順序を示しており、以前に基準位置情報を受信して固定無線装置データベース１３ｂに情報が記録されている固定無線装置２から再度基準位置情報を受信した場合に、シーケンス番号を比較して、受信した基準位置情報が以前に受信した基準位置情報より新しいと判定した場合に情報の更新を行う。経由装置数は、ホップ数とも呼ばれ、固定無線装置２，２，…から送信された基準位置情報を一の移動無線装置１が受信するまでに経由した他の移動無線装置１，１，…の数を示しており、固定無線装置２，２，…から直接的に基準位置情報を受信した場合には、経由装置数は「０」となる。
【００５８】
次に本発明の位置算出システムにて用いられる各装置の処理について説明する。図５は本発明の位置算出システムにて用いられる固定無線装置２の基準位置情報送信処理を示すフローチャートである。固定無線装置２には、設置されている位置の座標等の基準位置情報が記録されており、また基準位置情報を送信する時間間隔が予め設定されている。固定無線装置２では、制御手段２１の制御により、前回基準位置情報を送信してから送信時間間隔として予め設定されている所定時間が経過したか否かを判定し（Ｓ１０１）、所定時間が経過していると判定した場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、基準位置情報を送信すべく基準位置情報パケット（ＡＰフラッディングパケット）を生成し（Ｓ１０２）、生成した基準位置情報パケットを通信手段２４から送信する（Ｓ１０３）。ステップＳ１０１にて所定時間が経過していないと判定した場合（Ｓ１０１：ＮＯ）、所定時間が経過するまでステップＳ１０１の処理を繰り返す。またステップＳ１０３における送信とは、基準位置情報を基準位置情報パケットとしてブロードキャストに送信することを示す。
【００５９】
図６は本発明の位置算出システムにて用いられる固定無線装置２から送信される基準位置情報パケットのパケットフォーマットを示す概念図である。基準位置情報パケットには、送信元の固定無線装置２を識別するＩＰアドレス等の識別情報、データ長、最大経由装置数（ＴＴＬ）、経由装置数（ホップ数）、タイプ、シーケンス番号、及び基準位置情報が示されている。当該無線通信網１００においては、一の移動無線装置１が、受信した情報を中継して他の移動無線装置１，１，…へ送信するため、経由装置数及び最大経由装置数の設定がなされている。経由装置数は、中継を行った移動無線装置１，１，…の数であり、固定無線装置２から送信される基準位置情報パケットの場合、その値は「０」となっている。最大経由装置数は、中継する移動無線装置１，１，…の上限を示しており、例えばパケットのタイプ毎に予め設定されている。シーケンス番号は、送信する基準位置情報の順序を示しており、基準位置情報パケット毎に異なる値が付与される。例えば「０」、「１」、「２」、…の順で付与され、それにより順序が示される。
【００６０】
図７は本発明の位置算出システムにて用いられる移動無線装置１の基準位置情報送受信処理を示すフローチャートである。移動無線装置１では、記憶手段１４に記憶されたコンピュータプログラム２００を実行する制御手段１１の制御により、所定の時間間隔で、通信手段１５が、基準位置情報パケットとして基準位置情報を受信しているか否かを判定し（Ｓ２０１）、基準位置情報を受信していると判定した場合（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、基準位置情報パケットに示されている送信元の固定無線装置２を識別する識別情報と、自機の識別情報とを照合し（Ｓ２０２）、夫々の識別情報が合致すると判定した場合（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、自機が送信元である基準位置情報パケットであると判断して、基準位置情報パケットを破棄し（Ｓ２０３）、基準位置情報送受信処理を終了する。なおステップＳ２０１にて基準位置情報を受信していないと判定した場合（Ｓ２０１：ＮＯ）、以降の処理は実行せず、基準位置情報送受信処理を終了する。また基準位置情報パケットは、固定無線装置２から直接受信する場合と、他の移動無線装置１が中継したものを受信する場合とがある。
【００６１】
ステップＳ２０２において、送信元の固定無線装置２を識別する識別情報と、自機の識別情報が異なると判定した場合（Ｓ２０２：ＮＯ）、移動無線装置１では、基準位置情報パケットに示されている経由装置数及び最大経由装置数を比較し（Ｓ２０４）、経由装置数が最大経由装置数以上であると判定した場合（Ｓ２０４：ＹＥＳ）、当該基準位置情報パケットは、最大経由装置数に達しており、これ以上の中継処理は不要であると判断して、基準位置情報パケットを破棄し（Ｓ２０３）、基準位置情報送受信処理を終了する。
【００６２】
ステップＳ２０４において、経由装置数が最大経由装置数未満であると判定した場合（Ｓ２０４：ＮＯ）、移動無線装置１では、受信した基準位置情報パケットに示されている送信元の固定無線装置２を示す識別情報が、固定無線装置データベース１３ｂに記録されているか否かを判定し（Ｓ２０５）、受信した基準位置情報パケットに示されている識別情報と合致する識別情報が固定無線装置データベース１３ｂに記録されていないと判定した場合（Ｓ２０５：ＮＯ）、今まで接続が確立されていなかった固定無線装置２との接続が確立されたと判断し、受信した基準位置情報パケットに示されている基準位置情報及び経由装置数を検出し（Ｓ２０６）、識別情報、基準位置情報、シーケンス番号、経由装置数、及び受信した時刻を対応付けて固定無線装置データベース１３ｂに新たに記録する（Ｓ２０７）。
【００６３】
ステップＳ２０５において、受信した基準位置情報パケットに示されている識別情報と合致する識別情報が固定無線装置データベース１３ｂに記録されていると判定した場合（Ｓ２０５：ＹＥＳ）、移動無線装置１では、以前に基準位置情報を受信している固定無線装置２から受信した基準位置情報パケットであると判断し、受信した基準位置情報パケットに示されているシーケンス番号を、受信した基準位置情報パケットに示されている識別情報と合致する識別情報に対応付けて固定無線装置データベース１３ｂに記録されているシーケンス番号と比較する（Ｓ２０８）。
【００６４】
ステップＳ２０８の比較にて、受信した基準位置情報パケットに示されているシーケンス番号が、固定無線装置データベース１３ｂに記録されているシーケンス番号より、順序が後であることを示すシーケンス番号であると判定した場合（Ｓ２０８：ＹＥＳ）、移動無線装置１では、受信した基準位置情報パケットに示されている基準位置情報及び経由装置数を検出し（Ｓ２０９）、識別情報、基準位置情報、シーケンス番号、経由装置数、及び受信した時刻を対応付けて固定無線装置データベース１３ｂに記録する更新処理を行う（Ｓ２１０）。
【００６５】
ステップＳ２０８の比較にて、受信した基準位置情報パケットに示されているシーケンス番号が、固定無線装置データベース１３ｂに記録されているシーケンス番号と、順序が同じ又は前であることを示すシーケンス番号であると判定した場合（Ｓ２０８：ＮＯ）、移動無線装置１では、受信した基準位置情報は、以前に受信した基準位置情報と同じ又はそれより前に送信された基準位置情報であるため更新は不要であると判断して、基準位置情報パケットを破棄し（Ｓ２０３）、基準位置情報送受信処理を終了する。
【００６６】
ステップＳ２０７又はＳ２１０にて固定無線装置データベース１３ｂに、受信した基準位置情報等の情報を記録又は更新した後、移動無線装置１では、受信した基準位置情報パケットの経由装置数を「１」増加させ（Ｓ２１１）、経由装置数を増加させた基準位置情報パケットを、通信手段１５からブロードキャストに送信し（Ｓ２１２）、基準位置情報送受信処理を終了する。
【００６７】
上述した様に、固定無線装置２から基準位置情報パケットとして送信された基準位置情報は、基準位置情報送受信処理により、各移動無線装置１，１，…にて、直接的又は間接的に受信され、最大経由装置数の範囲内で転送が繰り返される。
【００６８】
図８は本発明の位置算出システムにて用いられる移動無線装置１の位置情報送信処理を示すフローチャートである。移動無線装置１では、移動無線装置データベース１３ａに記録されている位置情報を送信する時間間隔が予め設定されている。移動無線装置１では、前回位置情報を送信してから送信時間間隔として予め設定されている所定時間が経過したか否かを判定し（Ｓ３０１）、所定時間が経過していると判定した場合（Ｓ３０１：ＹＥＳ）、自機の位置を示す自装置位置情報及び他の移動無線装置１，１，…の位置を示す他装置位置情報を送信すべく、移動無線装置データベース１３ａの記録内容に基づいて位置情報パケット（ハローパケット）を生成し（Ｓ３０２）、位置情報パケットとして自装置位置情報及び他装置位置情報を通信手段１５からブロードキャスト送信する（Ｓ３０３）。ステップＳ３０３にて所定時間が経過していないと判定した場合（Ｓ３０１：ＮＯ）、所定時間が経過するまでステップＳ３０１の処理を繰り返す。
【００６９】
図９は本発明の位置算出システムにて用いられる移動無線装置１から送信される位置情報パケットのパケットフォーマットを示す概念図である。位置情報パケットには、パケットフォーマットのバージョンを示すバージョン情報、最大経由装置数、当該パケットの総データ長、送信元となる移動無線装置１のＩＰアドレス及びＭＡＣアドレスを示す識別情報、シーケンス番号、自機の位置を示す座標等の自装置位置情報、直接通信することが可能な移動無線装置１，１，…の数、及び直接通信することが可能な移動無線装置１，１，…の夫々の識別情報が示されている。最大経由装置数は、「１」が設定されるため、位置情報パケットは送信元の移動無線装置１から直接受信した場合にのみ有効であり、送信元の移動無線装置１から他の装置を経由して位置情報パケットを受信することはできない。直接通信することが可能な移動無線装置１，１，…とは、以前に位置情報パケットを受信している場合に、当該位置情報パケットの送信元の移動無線装置１を、直接通信することが可能な移動無線装置１として示したものであり、常にその装置と通信可能であるか否かを監視してその結果を示しているものではない。さらに位置情報パケットには、直接通信することが可能な夫々の移動無線装置１，１，…について、識別情報及び位置を示す座標等の他装置位置情報が示されており、またこれらの識別情報及び他装置位置情報を示す全データのデータ長が示されている。
【００７０】
図１０は本発明の位置算出システムにて用いられる移動無線装置１の位置算出処理を示すフローチャートである。移動無線装置１では、記憶手段１４に記憶されたコンピュータプログラム２００を実行する制御手段１１の制御により、所定の時間間隔で、通信手段１５が、位置情報パケットとして自装置位置情報及び他装置位置情報を受信しているか否かを判定し（Ｓ４０１）、自装置位置情報及び他装置位置情報を受信していると判定した場合（Ｓ４０１：ＹＥＳ）、受信した位置情報パケットに基づいて移動無線装置データベース１３ａに新たなレコードの記録又は記録されているレコードの更新を行う移動無線装置データベース更新処理を行う（Ｓ４０２）。移動無線装置データベース更新処理の後、移動無線装置１では、受信した位置情報パケットに示されている送信元の移動無線装置１の位置を示す自装置位置情報及び移動無線装置データベース１３ａに記録している自機の位置を示す自装置位置情報に基づいて、位置情報パケットの送信元の移動無線装置１の位置を算出し、算出した位置に基づいて、移動無線装置データベース１３ａに記録している他装置位置情報を更新する他装置位置情報算出及び更新処理を行う（Ｓ４０３）。そして他装置位置情報算出及び更新処理の後、移動無線装置１では、受信した位置情報パケットに示されている自機の位置を示す他装置位置情報に基づいて、自機の位置を算出し、算出した位置に基づいて移動無線装置データベース１３ａに記録している自装置位置情報を更新する自装置位置情報算出及び更新処理を行い（Ｓ４０４）、位置算出処理を終了する。なおステップＳ４０１に、自装置位置情報及び他装置位置情報を受信していないと判定した場合（Ｓ４０１：ＮＯ）、以降の処理は実行せず、位置算出処理を終了する。
【００７１】
次に図１０を用いて説明した位置算出処理に含まれる各種処理の詳細について説明する。図１１は本発明の位置算出システムにて用いられる移動無線装置１の移動無線装置データベース更新処理を示すフローチャートである。移動無線装置データベース更新処理とは、図１０を用いて説明した位置算出処理のステップＳ４０２に対応する処理である。移動無線装置１では、受信した位置情報パケットに示されている送信元の移動無線装置１を識別する識別情報と、自機の識別情報とを照合し（Ｓ５０１）、夫々の識別情報が合致すると判定した場合（Ｓ５０１：ＹＥＳ）、自機が送信元である位置情報パケットであると判断して、位置情報パケットを破棄し（Ｓ５０２）、位置算出処理のステップＳ４０３以降の処理を中止し（Ｓ５０３）、移動無線装置データベース更新処理を終了する。
【００７２】
ステップＳ５０１において、送信元の移動無線装置１を識別する識別情報と、自機の識別情報が異なると判定した場合（Ｓ５０１：ＮＯ）、移動無線装置１では、受信した位置情報パケットに示されている送信元の移動無線装置を示す識別情報が、移動無線装置データベース１３ａに記録されているか否かを判定する（Ｓ５０４）。ステップＳ５０４において、受信した基準位置情報パケットに示されている識別情報と合致する識別情報が移動無線装置データベース１３ａに記録されていないと判定した場合（Ｓ５０４：ＮＯ）、移動無線装置１では、今まで通信することができなかった移動無線装置１と通信することが可能になったと判断し、受信した位置情報パケットに示されている識別情報、自装置位置情報、シーケンス番号及び受信した時刻を対応付けて移動無線装置データベース１３ａに新たに記録し（Ｓ５０５）、移動無線装置データベース更新処理を終了する。なおステップＳ５０５において、送信元の移動無線装置１の自装置位置情報は、受信した移動無線装置１の移動無線装置データベース１３ａに他装置位置情報として記録される。
【００７３】
ステップＳ５０４において、受信した位置情報パケットに示されている識別情報と合致する識別情報が移動無線装置データベース１３ａに記録されていると判定した場合（Ｓ５０４：ＹＥＳ）、移動無線装置１では、以前に位置情報パケットを受信している移動無線装置１から受信した位置情報パケットであると判断し、受信した位置情報パケットに示されているシーケンス番号を、受信した位置情報パケットに示されている識別情報と合致する識別情報に対応付けて移動無線装置データベース１３ａに記録されているシーケンス番号と比較する（Ｓ５０６）。
【００７４】
ステップＳ５０６の比較にて、受信した位置情報パケットに示されているシーケンス番号が、移動無線装置データベース１３ａに記録されているシーケンス番号より、順序が後であることを示すシーケンス番号であると判定した場合（Ｓ５０６：ＹＥＳ）、移動無線装置１では、受信した位置情報パケットに示されている識別情報、自装置位置情報、シーケンス番号及び受信した時刻を対応付けて移動無線装置データベース１３ａに記録する更新処理を行い（Ｓ５０７）、移動無線装置データベース更新処理を終了する。なおステップＳ５０７において、送信元の移動無線装置１の自装置位置情報は、受信した移動無線装置１の移動無線装置データベース１３ａに他装置位置情報として記録される。
【００７５】
ステップＳ５０６の比較にて、受信した位置情報パケットに示されているシーケンス番号が、移動無線装置データベース１３ａに記録されているシーケンス番号と、順序が同じ又は前であることを示すシーケンス番号であると判定した場合（Ｓ５０６：ＮＯ）、移動無線装置１では、受信した位置情報は、以前に受信した位置情報と同じ又はそれより前に送信された位置情報であるため更新は不要であると判断して、ステップＳ５０２へ進み、位置情報パケットの破棄及び位置算出処理の中止処理を行った上で、移動無線装置データベース更新処理を終了する。
【００７６】
図１２は本発明の位置算出システムにて用いられる移動無線装置１の他装置位置情報算出及び更新処理を示すフローチャートである。他装置位置情報算出及び更新処理とは、図１０を用いて説明した位置算出処理のステップＳ４０３に対応する処理である。図１１を用いて説明した移動無線装置データベース更新処理のステップＳ５０５又はＳ５０７にて移動無線装置データベース１３ａに、受信した位置情報等の情報を記録した後、移動無線装置１では、移動無線装置データベース１３ａに記録されている自機の位置を示す自装置位置情報及び受信した位置情報パケットに示されている送信元の移動無線装置１の位置を示す自装置位置情報の差の絶対値を計算し（Ｓ６０１）、計算した差の絶対値を移動無線装置１，１，…の通信半径を示す所定値と比較する（Ｓ６０２）。
【００７７】
位置情報パケットは、送信元の移動無線装置１から直接的に受信しているので、送信元の移動無線装置の位置と、送信先の移動無線装置１との間の距離は、以下の式１に示す様に通信半径以下となる筈であり、式２の関係にある場合には、直接的に通信することができた移動無線装置１，１間の距離が通信半径より大きいということになり矛盾が生じる。従って式２の関係にある場合には、自機の位置を示す自装置位置情報及び位置情報パケットの送信元の移動無線装置１の位置を示す自装置位置情報から求まる移動無線装置１，１間の距離が、通信半径以下となるように、位置情報パケットの送信元の移動無線装置１の位置を示す自装置位置情報の修正が必要であると判断する。
【００７８】
【数３】
2005229528.tif 000005
【００７９】
ステップＳ６０２の比較にて、位置情報の差の絶対値が所定値より大きい上記式２の関係にあると判定した場合（Ｓ６０２：ＹＥＳ）、移動無線装置１では、位置情報パケットに示されている送信元の移動無線装置１の位置を示す自装置位置情報及び位置情報パケットに示されている自機の位置を示す他装置位置情報を用いた以下の式３に示す演算により、送信元の移動無線装置１の位置を示す位置情報を修正する修正ベクトルを算出し（Ｓ６０３）、算出した修正ベクトルを用いた以下の式４に示す演算により、位置情報パケットに示されている送信元の移動無線装置１の位置を示す自装置位置情報を修正して、送信元の移動無線装置１の位置を算出し（Ｓ６０４）、算出した送信元の移動無線装置１の位置に基づいて、移動無線装置データベース１３ａに記録している他装置位置情報を更新し（Ｓ６０５）、他装置位置情報算出及び更新処理を終了する。
【００８０】
【数４】
2005229528.tif 000006
【００８１】
なお式４において、α及びｑは、位置算出に関わるパラメータであり、ここではα＝０．６、ｑ＝０．５とする。
【００８２】
ここで式４は、λ＝α・（１−ｑ）＝０．３を用いて以下の式５に示すように簡略化することができる。式５に示されるように式３及び式４は、自装置位置情報により示される自機の位置と、位置情報パケットの送信元の移動無線装置１の位置と間の距離を縮めるように、位置情報パケットの送信元の移動無線装置１の位置を修正する演算である。
【００８３】
【数５】
2005229528.tif 000007
【００８４】
ステップＳ６０２の比較にて、位置情報の差の絶対値が所定値以下であると判定した場合（Ｓ６０２：ＮＯ）、位置情報の修正は不要であると判断し、ステップＳ６０３〜Ｓ６０５に示した送信元の移動無線装置１の位置の算出及び他装置位置情報の更新処理を禁止し、他装置位置情報算出及び更新処理を終了する。
【００８５】
図１３は本発明の位置算出システムにて用いられる移動無線装置１の自装置位置情報算出及び更新処理を示すフローチャートである。自装置位置情報算出及び更新処理とは、図１０を用いて説明した位置算出処理のステップＳ４０４に対応する処理である。図１２を用いて説明した他装置位置情報算出及び更新処理を行った後、移動無線装置１では、受信した位置情報パケットに示されている直接通信することが可能な移動無線装置１，１，…の識別情報の中に、自機を示す識別情報が存在するか否かを判定し（Ｓ７０１）、自機を示す識別情報が存在すると判定した場合（Ｓ７０１：ＹＥＳ）、移動無線装置データベース１３ａに記録している自機の位置を示す自装置位置情報を、位置情報パケットに示されている自機を示す識別情報に対応付けられた自機の位置を示す他装置位置情報に更新する（Ｓ７０２）。
【００８６】
なおステップＳ７０１において、受信した位置情報パケットに、自機を示す識別情報が存在しないと判定した場合（Ｓ７０１：ＮＯ）、更新すべき他装置位置情報は存在しないと判断して、ステップＳ７０１に示した自装置位置情報の更新処理を禁止する。
【００８７】
ステップＳ７０１及びＳ７０２の処理により、必要に応じて自装置位置情報を更新した後、移動無線装置１では、固定無線装置データベース１３ｂに記録している基準位置情報の数を計数し（Ｓ７０３）、計数した基準位置情報の数を３と比較する（Ｓ７０４）。
【００８８】
本発明の位置算出システムでは、基準位置情報及び経由装置数に基づいて、正確な位置が判明している固定無線装置２，２，…からの距離を推定する。ただし固定無線装置２，２，…から送信された基準位置情報の数が３以上である場合には、固定無線装置２，２，…からの距離に基づく位置の特定が可能であるが、基準位置情報の数が３未満である場合には、基準位置情報及び経由装置数から移動無線装置１の位置を特定することができない。即ちステップＳ７０３〜Ｓ７０４は基準位置情報に基づく位置の特定の可否を判定する処理である。
【００８９】
ステップＳ７０４にて、基準位置情報の数が３以上であると判定した場合（Ｓ７０４：ＹＥＳ）、移動無線装置１では、移動無線装置データベース１３ａに記録している自機の位置を示す自装置位置情報、並びに固定無線装置データベース１３ｂに記録している基準位置情報及び経由装置数を用いた以下の式６乃至式８に示す演算により、自装置位置情報を修正する修正ベクトルを算出する（Ｓ７０５）。なおステップＳ７０５における固定無線装置データベース１３ａに記録している自装置位置情報とは、ステップＳ７０２にて更新が行われている場合、受信した位置情報パケットに示されている自機を示す他装置位置情報ということになる。
【００９０】
【数６】
2005229528.tif 000008
【００９１】
式６において、Ｇとは、固定無線装置データベース１３ｂに記録している基準位置情報の数であり、夫々の基準位置情報は、Ωk(k ＝１，２，…，Ｇ) となる。式６の右辺の分数の形式で示した項の分子は、基準位置情報及び第２自装置位置情報（第２他装置位置情報に基づく）から求まる固定無線装置２及び自機間の距離を示し、同項の分母は経由装置数から求まる固定無線装置２及び自機間の距離を示している。従って本来分子と分母とは同じ値を取るため式６の右辺は０となるはずである。また式６の左辺に示した修正情報は、夫々の基準位置情報にて示される固定無線装置２の位置までの夫々の距離を修正する夫々の修正情報である。なお個々の基準位置情報に対する修正情報は、基準位置情報にて示される固定無線装置２の位置までの距離を加減するものであって、その方向を変化させるものではない。
【００９２】
【数７】
2005229528.tif 000009
【００９３】
式７において、Ｗ(cork ) とは、以下の式８にて定義される修正情報に対する重み関数である。また式８において、ａとは正の実数をとる調整パラメータであり、ここではａ＝１とする。式７及び式８は、式６として示した修正情報を算出する演算を、記録している夫々の基準位置情報に対して行い、夫々の基準位置情報に対して算出された夫々の修正情報の平均を計算するものである。
【００９４】
即ち式６乃至式８にて算出される修正ベクトルとは、全ての基準位置情報に対して、式６の右辺の分数項の分子及び分母の２通りの方法により求まる距離の差が小さくなるように、自機の位置を修正するためのパラメータである。
【００９５】
そして移動無線装置１では、算出した修正ベクトルを用いた以下の式９に示す演算により、移動無線装置データベース１３ａに記録している自機の位置を示す自装置位置情報を修正して、自機の位置を算出し（Ｓ７０６）、算出した自機の位置に基づいて、移動無線装置データベース１３ａに記録している自装置位置情報を更新し（Ｓ７０７）、自装置位置情報算出及び更新処理を終了する。
【００９６】
【数８】
2005229528.tif 000010
【００９７】
なお式９において、ｓとは、基準位置情報による修正の影響を調整するパラメータであり、１以上の定数値で初期パラメータとして与えられる。
【００９８】
ステップＳ７０４にて、基準位置情報が３未満であると判定した場合（Ｓ７０４：ＮＯ）、基準位置情報及び経由装置数から自機の位置を特定することができないと判断して、ステップＳ７０５〜Ｓ７０７に示した自機の位置の算出及び自装置位置情報の更新処理を禁止し、自装置位置情報算出及び更新処理を終了する。
【００９９】
図１０乃至図１３を用いて説明したように位置算出処理は、移動無線装置１において、位置情報パケットとして自装置位置情報及び他装置位置情報を受信する都度実行する。また位置の算出に先立ち、自装置位置情報の初期値を決定する必要が生じるが、これは固定無線装置データベース１３ｂに記録されている基準位置情報及び経由装置数から求めた位置の平均値とする。
【０１００】
前記実施の形態では、固定無線装置２から基準位置情報を送信する形態を示したが、本発明はこれに限らず、移動無線装置１，１，…に予めＧＰＳ機能を搭載し、搭載したＧＰＳ機能により正確な位置を特定することができた場合、特定した位置に基づいて、その移動無線装置１，１，…から基準位置情報を送信するようにしても良い。
【０１０１】
また前記実施の形態では、固定無線装置２から送信される基準位置情報に基づいて絶対的な位置を算出する形態を示したが、本発明はこれに限らず、移動無線装置１，１，…のみを用い、相対的な位置を算出する形態に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の位置算出システムが適用される無線通信網を概念的に示す説明図である。
【図２】本発明の位置算出システムにて用いられる各装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の位置算出システムにて用いられる移動無線装置が備える移動無線装置データベースの記録内容を概念的に示す説明図である。
【図４】本発明の位置算出システムにて用いられる移動無線装置が備える固定無線装置データベースの記録内容を概念的に示す説明図である。
【図５】本発明の位置算出システムにて用いられる固定無線装置の基準位置情報送信処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明の位置算出システムにて用いられる固定無線装置から送信される基準位置情報パケットのパケットフォーマットを示す概念図である。
【図７】本発明の位置算出システムにて用いられる移動無線装置の基準位置情報送受信処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明の位置算出システムにて用いられる移動無線装置の位置情報送信処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明の位置算出システムにて用いられる移動無線装置から送信される位置情報パケットのパケットフォーマットを示す概念図である。
【図１０】本発明の位置算出システムにて用いられる移動無線装置の位置算出処理を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の位置算出システムにて用いられる移動無線装置の移動無線装置データベース更新処理を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の位置算出システムにて用いられる移動無線装置の他装置位置情報算出及び更新処理を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の位置算出システムにて用いられる移動無線装置の自装置位置情報算出及び更新処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０３】
１  移動無線装置
１１  制御手段
１２  補助記憶手段
１３  記録手段
１３ａ  移動無線装置データベース
１３ｂ  固定無線装置データベース
１４  入力手段
１５  表示手段
２  固定無線装置
２１  制御手段
２２  記録手段
２３  記憶手段
２４  通信手段
１２２  記憶手段
１００  無線通信網
２００  コンピュータプログラム
１３０  接続手段
１００  送信装置
２００  受信装置
【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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