(57)【要約】      （修正有）【課題】目標端末の測位精度を効果的に向上できる測位装置及び測位方法を提供する。【解決手段】測位装置１００は目標端末とＬＯＳ測定を行うことが可能な端末を決定する決定部１０１と、選択された少なくとも１つの端末によりＬＯＳ測定可能な基地局、目標端末、及び目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局により構成された幾何学的位置分布が所定条件を満たすように、目標端末とＬＯＳ測定を行うことが可能な端末から少なくとも１つの端末を選択する選択部１０２と、選択された少なくとも１つの端末によりＬＯＳ測定可能な基地局、目標端末、及び目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局の情報に基づいて、測位解きアルゴリズムを用いて、目標端末及び選択された少なくとも１つの端末の位置情報を取得する第１の計算部１０３と、を含む。【選択図】図１
2017026617.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標端末とＬＯＳ（Ｌｉｎｅ  ｏｆ  Ｓｉｇｈｔ）測定を行うことが可能な端末を決定する決定手段と、
選択された少なくとも１つの端末、前記少なくとも１つの端末によりＬＯＳ測定可能な基地局、前記目標端末、及び前記目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局により構成された幾何学的位置分布が所定条件を満たすように、目標端末とＬＯＳ測定を行うことが可能な端末から少なくとも１つの端末を選択する選択手段と、
選択された少なくとも１つの端末、前記少なくとも１つの端末によりＬＯＳ測定可能な基地局、前記目標端末、及び前記目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局の情報に基づいて、測位解きアルゴリズムを用いて、前記目標端末及び前記選択された少なくとも１つの端末の位置情報を取得する第１の計算手段と、を含む、測位装置。
【請求項２】
前記所定条件は、前記選択された少なくとも１つの端末、前記少なくとも１つの端末によりＬＯＳ測定可能な基地局、前記目標端末、及び前記目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局により構成された幾何学的位置分布のＧＤＯＰ（Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃａｌ  Ｄｉｌｕｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ）が所定の第１の閾値よりも小さいことを含む、請求項１に記載の測位装置。
【請求項３】
前記選択手段は、端末によりＬＯＳ測定可能な基地局の数の大きい順に、前記端末、前記端末によりＬＯＳ測定可能な基地局、前記目標端末、及び前記目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局により構成された幾何学的位置分布が前記所定条件を満たすか否かを順次判断し、前記所定条件を満たしている端末を、選択された少なくとも１つの端末とする、請求項１に記載の測位装置。
【請求項４】
前記決定手段は、前記目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局の数が所定の第２の閾値よりも小さい場合、又は前記目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局の数が所定の第２の閾値以上であり、且つ前記目標端末と前記目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局により構成された幾何学的位置分布のＧＤＯＰが所定の第３の閾値以上である場合に、目標端末とＬＯＳ測定を行うことが可能な端末を決定する、請求項１に記載の測位装置。
【請求項５】
前記目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局の数が所定の第２の閾値以上であり、且つ前記目標端末と前記目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局により構成された幾何学的位置分布のＧＤＯＰが所定の第３の閾値よりも小さい場合に、前記目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局の測定情報に基づいて前記目標端末の位置情報を計算する第２の計算手段、をさらに含む、請求項４に記載の測位装置。
【請求項６】
前記目標端末と目標端末によりＬＯＳ測定可能な端末との間のインタラクション情報は、ＬＯＳ測定可能な基地局の情報、該基地局の座標、該基地局と端末との間のＴＯＡ（ｔｉｍｅ−ｏｆ−ａｒｒｉｖａｌ）測定情報、利用可能な端末の位置情報、ＬＯＳ測定可能な端末の情報、端末のＩＤ情報、及び端末間のＴＯＡ測定情報のうち少なくとも１つを含む、請求項１に記載の測位装置。
【請求項７】
請求項１に記載の測位装置を含む電子機器。
【請求項８】
目標端末とＬＯＳ（Ｌｉｎｅ  ｏｆ  Ｓｉｇｈｔ）測定を行うことが可能な端末を決定するステップと、
選択された少なくとも１つの端末、前記少なくとも１つの端末によりＬＯＳ測定可能な基地局、前記目標端末、及び前記目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局により構成された幾何学的位置分布が所定条件を満たすように、目標端末とＬＯＳ測定を行うことが可能な端末から少なくとも１つの端末を選択するステップと、
選択された少なくとも１つの端末、前記少なくとも１つの端末によりＬＯＳ測定可能な基地局、前記目標端末、及び前記目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局の情報に基づいて、測位解きアルゴリズムを用いて、前記目標端末及び前記選択された少なくとも１つの端末の位置情報を取得するステップと、を含む、測位方法。
【請求項９】
前記所定条件は、前記選択された少なくとも１つの端末、前記少なくとも１つの端末によりＬＯＳ測定可能な基地局、前記目標端末、及び前記目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局により構成された幾何学的位置分布のＧＤＯＰ（Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃａｌ  Ｄｉｌｕｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ）が所定の第１の閾値よりも小さいことを含む、請求項８に記載の測位方法。
【請求項１０】
前記選択された少なくとも１つの端末、前記少なくとも１つの端末によりＬＯＳ測定可能な基地局、前記目標端末、及び前記目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局により構成された幾何学的位置分布が所定条件を満たすように、目標端末とＬＯＳ測定を行うことが可能な端末から少なくとも１つの端末を選択するステップは、
端末によりＬＯＳ測定可能な基地局の数の大きい順に、前記端末、前記端末によりＬＯＳ測定可能な基地局、前記目標端末、及び前記目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局により構成された幾何学的位置分布が前記所定条件を満たすか否かを順次判断し、前記所定条件を満たしている端末を、選択された少なくとも１つの端末とするステップ、を含む、請求項８に記載の測位方法。
【請求項１１】
前記目標端末とＬＯＳ測定を行うことが可能な端末を決定するステップは、
前記目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局の数が所定の第２の閾値よりも小さい場合、又は前記目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局の数が所定の第２の閾値以上であり、且つ前記目標端末と前記目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局により構成された幾何学的位置分布のＧＤＯＰが所定の第３の閾値以上である場合に、目標端末とＬＯＳ測定を行うことが可能な端末を決定するステップ、を含む、請求項８に記載の測位方法。
【請求項１２】
前記目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局の数が所定の第２の閾値以上であり、且つ前記目標端末と前記目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局により構成された幾何学的位置分布のＧＤＯＰが所定の第３の閾値よりも小さい場合に、前記目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局の測定情報に基づいて前記目標端末の位置情報を計算するステップ、をさらに含む、請求項１１に記載の測位方法。
【請求項１３】
前記目標端末と目標端末によりＬＯＳ測定可能な端末との間のインタラクション情報は、ＬＯＳ測定可能な基地局の情報、該基地局の座標、該基地局と端末との間のＴＯＡ（ｔｉｍｅ−ｏｆ−ａｒｒｉｖａｌ）測定情報、利用可能な端末の位置情報、ＬＯＳ測定可能な端末の情報、端末のＩＤ情報、及び端末間のＴＯＡ測定情報のうち少なくとも１つを含む、請求項８に記載の測位方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信技術分野に関し、特に測位装置及び測位方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
セルラネットワーク、無線センサネットワーク等の最新の通信システムでは、測位サービス及び位置認識の技術はますます重要になる。測位技術は測距に基づくもの及び測距の不要なものという２種類の方法に分けられている。測距に基づく方法は、到来時間（ＴＯＡ：ｔｉｍｅ−ｏｆ−ａｒｒｉｖａｌ）、到来時間差（ＴＤＯＡ：ｔｉｍｅ  ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｆ  ａｒｒｉｖａｌ）及び到来方向（ＤＯＡ：ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ａｒｒｉｖａｌ）の測定を含む。測距の不要な測位方法に比べて、測距に基づく測位方法は、カバレッジが広く、精度が高いという利点を有する。しかし、測距に基づく測位方法は、基地局と端末との間に見通し（ＬＯＳ：Ｌｉｎｅ  ｏｆ  Ｓｉｇｈｔ）の測定を行うことができることを必要とするが、実際の通信システムでは、基地局と端末との間に多くの障害物が存在するため、基地局と端末との間の距離を直接測定するのは困難である。
【０００３】
従来は、協調メカニズムを導入して該問題を解決できる。ここで、目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局の数が必要な数よりも少ない場合に、協調端末を仮想の基地局として選択し、該協調端末の位置及び基地局の位置の両者に基づいて目標端末を測位する。
【０００４】
なお、背景技術に関する上記の説明は、単なる本発明の技術案をより明確、完全に説明するためのものであり、当業者を理解させるために説明するものであり。これら技術案が本発明の背景技術の部分に説明されているから当業者にとって周知の技術であると解釈してはならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の方法を用いて協調測位を行う場合は、協調測位のための端末の位置を予め取得する必要があり、一般的に、最も多い基地局をＬＯＳ測定可能な端末を協調測位のための端末として選択するが、該端末と目標端末及び基地局との幾何学的分布を考慮していない。協調測位のために選択された端末、目標端末、及びＬＯＳ測定可能な基地局により構成された幾何学的分布が非理想である場合に、目標端末の測位精度は著しく低下してしまう。
【０００６】
本発明の実施例は、協調測位のための端末の位置を予め取得することなく、目標端末の測位を実現でき、幾何学的位置分布に基づいて協調測位のための端末を選択することで、目標端末の測位精度を効果的に向上できる、測位装置及び測位方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施例の第１の態様では、目標端末とＬＯＳ（Ｌｉｎｅ  ｏｆ  Ｓｉｇｈｔ）測定を行うことが可能な端末を決定する決定手段と、選択された少なくとも１つの端末、前記少なくとも１つの端末によりＬＯＳ測定可能な基地局、前記目標端末、及び前記目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局により構成された幾何学的位置分布が所定条件を満たすように、目標端末とＬＯＳ測定を行うことが可能な端末から少なくとも１つの端末を選択する選択手段と、選択された少なくとも１つの端末、前記少なくとも１つの端末によりＬＯＳ測定可能な基地局、前記目標端末、及び前記目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局の情報に基づいて、測位解きアルゴリズムを用いて、前記目標端末及び前記選択された少なくとも１つの端末の位置情報を取得する第１の計算手段と、を含む、測位装置を提供する。
【０００８】
本発明の実施例の第２の態様では、本発明の実施例の第１の態様に記載の測位装置を含む電子機器を提供する。
【０００９】
本発明の実施例の第３の態様では、目標端末とＬＯＳ（Ｌｉｎｅ  ｏｆ  Ｓｉｇｈｔ）測定を行うことが可能な端末を決定するステップと、選択された少なくとも１つの端末、前記少なくとも１つの端末によりＬＯＳ測定可能な基地局、前記目標端末、及び前記目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局により構成された幾何学的位置分布が所定条件を満たすように、目標端末とＬＯＳ測定を行うことが可能な端末から少なくとも１つの端末を選択するステップと、選択された少なくとも１つの端末、前記少なくとも１つの端末によりＬＯＳ測定可能な基地局、前記目標端末、及び前記目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局の情報に基づいて、測位解きアルゴリズムを用いて、前記目標端末及び前記選択された少なくとも１つの端末の位置情報を取得するステップと、を含む、測位方法を提供する。
【００１０】
本発明の有益な効果としては、協調測位のための端末の位置を予め取得することなく、目標端末の測位を実現でき、幾何学的位置分布に基づいて協調測位のための端末を選択することで、目標端末の測位精度を効果的に向上できる。
【００１１】
下記の説明及び図面に示すように、本発明の特定の実施形態が詳細に開示され、本発明の原理を採用できる方式が示される。なお、本発明の実施形態の範囲はこれらに限定されない。本発明の実施形態は、添付される特許請求の範囲の要旨及び項目の範囲内において、変更されたもの、修正されたもの及び均等的なものを含む。
【００１２】
１つの実施形態に記載された特徴及び／又は示された特徴は、同一又は類似の方式で１つ又はさらに多くの他の実施形態で用いられてもよいし、他の実施形態における特徴と組み合わせてもよいし、他の実施形態における特徴に代わってもよい。
【００１３】
なお、本文では、用語「包括／含む」は、特徴、部材、ステップ又はコンポーネントが存在することを指し、一つ又は複数の他の特徴、部材、ステップ又はコンポーネントの存在又は付加を排除しない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
ここで含まれる図面は、本発明の実施例を理解させるためのものであり、本明細書の一部を構成し、本発明の実施例を例示するためのものであり、文言の記載と合わせて本発明の原理を説明する。なお、ここに説明される図面は、単なる本発明の実施例を説明するためのものであり、当業者にとって、これらの図面に基づいて他の図面を容易に得ることができる。
【図１】本発明の実施例１の測位装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施例１の端末ＭＳ＿ＬＯＳ０、目標端末ＭＳｋ、及びＬＯＳ測定可能な基地局により構成された幾何学的位置分布を示す１つの図である。
【図３】本発明の実施例１の端末ＭＳ＿ＬＯＳ０、目標端末ＭＳｋ、及びＬＯＳ測定可能な基地局により構成された幾何学的位置分布を示すもう１つの図である。
【図４】本発明の実施例１の端末ＭＳ＿ＬＯＳ１、ＭＳ＿ＬＯＳ２、目標端末ＭＳｋ、及びＬＯＳ測定可能な基地局により構成された幾何学的位置分布を示す１つの図である。
【図５】本発明の実施例２の電子機器の構成を示す図である。
【図６】本発明の実施例２の電子機器のシステム構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施例３の測位方法のフローチャートである。
【図８】本発明の実施例４の測位方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の上記及びその他の特徴は、図面及び下記の説明により理解できるものである。明細書及び図面では、本発明の特定の実施形態、即ち本発明の原則に従う一部の実施形態を表すものを公開している。なお、本発明は説明される実施形態に限定されず、本発明は、特許請求の範囲内の全ての修正、変更されたもの、及び均等なものを含む。
【００１６】
＜実施例１＞
図１は本発明の実施例１の測位装置の構成を示す図である。図１に示すように、測位装置１００は、決定部１０１、選択部１０２、及び第１の計算部１０３を含む。
【００１７】
決定部１０１は、目標端末とＬＯＳ測定を行うことが可能な端末を決定する。
【００１８】
選択部１０２は、選択された少なくとも１つの端末、該少なくとも１つの端末によりＬＯＳ測定可能な基地局、目標端末、及び目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局により構成された幾何学的位置分布が所定条件を満たすように、目標端末とＬＯＳ測定を行うことが可能な端末から少なくとも１つの端末を選択する。
【００１９】
第１の計算部１０３は、選択された少なくとも１つの端末、少なくとも１つの端末によりＬＯＳ測定可能な基地局、目標端末、及び目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局の情報に基づいて、測位解きアルゴリズムを用いて、目標端末及び選択された少なくとも１つの端末の位置情報を取得する。
【００２０】
上記実施例によれば、協調測位のための端末の位置を予め取得することなく、目標端末の測位を実現でき、幾何学的位置分布に基づいて協調測位のための端末を選択することで、目標端末の測位精度を効果的に向上できる。
【００２１】
本実施例では、決定部１０１は、目標端末とＬＯＳ測定を行うことが可能な端末を決定する。ここで、従来の方法を用いて、目標端末とＬＯＳ測定を行うことが可能な端末を決定してもよい。
【００２２】
例えば、目標端末と観測可能な端末との間の到来時間（ＴＯＡ：ｔｉｍｅ−ｏｆ−ａｒｒｉｖａｌ）又は伝搬チャネル特徴ｈ（ｔ）等を測定し、従来の仮定検証方法を用いて、目標端末と他の端末との間の到来時間の測定分散又は伝搬チャネル特徴ｈ（ｔ）のピーク係数に基づいて、測定された端末のうち、目標端末とＬＯＳ測定を行うことが可能な端末に属するものを判断する。例えば、目標端末ＭＳｋによりＬＯＳ測定可能な端末が４つあり、ＭＳ＿ＬＯＳ０、ＭＳ＿ＬＯＳ１、ＭＳ＿ＬＯＳ２、及びＭＳ＿ＬＯＳ３でそれぞれ示されている。
【００２３】
本実施例では、目標端末と目標端末によりＬＯＳ測定可能な端末との間のインタラクション情報は、ＬＯＳ測定可能な基地局の情報、該基地局の座標、該基地局と端末との間のＴＯＡ測定情報、利用可能な端末の位置情報、ＬＯＳ測定可能な端末の情報、端末のＩＤ情報、及び端末間のＴＯＡ測定情報のうち少なくとも１つを含んでもよい。
【００２４】
本実施例では、選択部１０２は、選択された少なくとも１つの端末、少なくとも１つの端末によりＬＯＳ測定可能な基地局、目標端末、及び目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局により構成された幾何学的位置分布が所定条件を満たすように、目標端末とＬＯＳ測定を行うことが可能な端末から少なくとも１つの端末を選択する。
【００２５】
本実施例では、該所定条件は実際の要求に応じて設定されてもよく、例えば、該所定条件は、選択された少なくとも１つの端末、少なくとも１つの端末によりＬＯＳ測定可能な基地局、目標端末、及び目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局により構成された幾何学的位置分布の幾何学的精度低下率（ＧＤＯＰ：Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃａｌ  Ｄｉｌｕｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ）が所定の第１の閾値よりも小さいことである。ここで、該所定の第１の閾値は実際の要求に応じて設定されてもよい。例えば、該第１の閾値は、２〜３の数値に設定されてもよい。
【００２６】
例えば、該所定条件は、ＧＤＯＰに関連するパラメータが所定閾値よりも小さいこと、又は少なくとも１つの端末、少なくとも１つの端末によりＬＯＳ測定可能な基地局、目標端末及び目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局の単位方向ベクトル端点を連結して構成された多面体の体積が所定条件を満たしていることであってもよい。
【００２７】
本実施例では、選択部１０２は、端末によりＬＯＳ測定可能な基地局の数の大きい順に、該端末、該端末によりＬＯＳ測定可能な基地局、目標端末、及び目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局により構成された幾何学的位置分布が該所定条件を満たすか否かを順次判断し、該所定条件を満たしている端末を、選択された少なくとも１つの端末としてもよい。
【００２８】
本実施例では、端末によりＬＯＳ測定可能な基地局の数は、従来方法を用いて取得されてもよい。例えば、該端末と基地局との間の到来時間又は伝搬チャネル特徴ｈ（ｔ）等を測定し、従来の仮定検証方法を用いて、該端末と他の基地局との間の到来時間の測定分散又は伝搬チャネル特徴ｈ（ｔ）のピーク係数に基づいて、測定された基地局のうち、該端末とＬＯＳ測定を行うことが可能な基地局に属するものを判断する。
【００２９】
本実施例では、目標端末、及び近傍の端末によりＬＯＳ測定可能な基地局の数を取得した後に、ＬＯＳ測定可能な基地局の数の大きい順に、近傍の端末を選別し、該所定条件を満たしている端末を、選択された少なくとも１つの端末とする。
【００３０】
例えば、目標端末ＭＳｋによりＬＯＳ測定可能な端末はＭＳ＿ＬＯＳ０、ＭＳ＿ＬＯＳ１、ＭＳ＿ＬＯＳ２、及びＭＳ＿ＬＯＳ３であり、そのうち、ＭＳ＿ＬＯＳ０によりＬＯＳ測定可能な基地局の数は３であり、ＭＳ＿ＬＯＳ１及びＭＳ＿ＬＯＳ２のそれぞれによりＬＯＳ測定可能な基地局の数は２であり、ＭＳ＿ＬＯＳ３によりＬＯＳ測定可能な基地局の数は１である。
【００３１】
本実施例では、ＬＯＳ測定可能な基地局の数の大きい順に選別を行う。目標端末ＭＳｋ、端末ＭＳ＿ＬＯＳ０、並びに目標端末ＭＳｋ及び端末ＭＳ＿ＬＯＳ０によりＬＯＳ測定可能な基地局により構成された幾何学的位置分布が所定条件を満たしている場合に、端末ＭＳ＿ＬＯＳ０を選択された端末とする。目標端末ＭＳｋ、端末ＭＳ＿ＬＯＳ０、並びに目標端末ＭＳｋ及び端末ＭＳ＿ＬＯＳ０によりＬＯＳ測定可能な基地局により構成された幾何学的位置分布が所定条件を満たしていない場合に、端末ＭＳ＿ＬＯＳ０を選択された端末とせず、目標端末ＭＳｋ、端末ＭＳ＿ＬＯＳ１、端末ＭＳ＿ＬＯＳ２、並びに目標端末ＭＳｋ、端末ＭＳ＿ＬＯＳ１、及び端末ＭＳ＿ＬＯＳ２によりＬＯＳ測定可能な基地局により構成された幾何学的位置分布が所定条件を満たしているか否かを判断し続ける。
【００３２】
図２は本発明の実施例１の端末ＭＳ＿ＬＯＳ０、目標端末ＭＳｋ、及びＬＯＳ測定可能な基地局により構成された幾何学的位置分布を示す１つの図である。図２に示すように、目標端末ＭＳｋによりＬＯＳ測定可能な基地局はＢＳ１及びＢＳ２であり、端末ＭＳ＿ＬＯＳ０によりＬＯＳ測定可能な基地局はＢＳ３、ＢＳ４及びＢＳ５であり、ここで、端末ＭＳ＿ＬＯＳ０、目標端末ＭＳｋ、及び基地局ＢＳ１〜ＢＳ５により構成された幾何学的位置分布が所定条件を満たし、端末ＭＳ＿ＬＯＳ０を選択された端末とする。
【００３３】
図３は本発明の実施例１の端末ＭＳ＿ＬＯＳ０、目標端末ＭＳｋ、及びＬＯＳ測定可能な基地局により構成された幾何学的位置分布を示すもう１つの図である。図３に示すように、目標端末ＭＳｋによりＬＯＳ測定可能な基地局はＢＳ１及びＢＳ２であり、端末ＭＳ＿ＬＯＳ０によりＬＯＳ測定可能な基地局はＢＳ３、ＢＳ４及びＢＳ５であるが、端末ＭＳ＿ＬＯＳ０、目標端末ＭＳｋ、及び基地局ＢＳ１〜ＢＳ５により構成された幾何学的位置分布が所定条件を満たしておらず、端末ＭＳ＿ＬＯＳ０を選択された端末としない。
【００３４】
図４は本発明の実施例１の端末ＭＳ＿ＬＯＳ１、ＭＳ＿ＬＯＳ２、目標端末ＭＳｋ、及びＬＯＳ測定可能な基地局により構成された幾何学的位置分布を示す１つの図である。図４に示すように、目標端末ＭＳｋによりＬＯＳ測定可能な基地局はＢＳ１及びＢＳ２であり、端末ＭＳ＿ＬＯＳ１によりＬＯＳ測定可能な基地局はＢＳ３及びＢＳ４であり、端末ＭＳ＿ＬＯＳ２によりＬＯＳ測定可能な基地局はＢＳ５及びＢＳ６であり、ここで、端末ＭＳ＿ＬＯＳ１、ＭＳ＿ＬＯＳ２、目標端末ＭＳｋ、及び基地局ＢＳ１〜ＢＳ６により構成された幾何学的位置分布が所定条件を満たし、端末ＭＳ＿ＬＯＳ１、ＭＳ＿ＬＯＳ２を選択された端末とする。
【００３５】
本実施例では、ＧＤＯＰが所定の第１の閾値よりも小さいことを該所定条件の一例にして、図２に示す幾何学的位置分布に基づいて例示的に説明する。
【００３６】
図２に示すように、目標端末ＭＳｋによりＬＯＳ測定可能な基地局はＢＳ１及びＢＳ２であり、端末ＭＳ＿ＬＯＳ０によりＬＯＳ測定可能な基地局はＢＳ３、ＢＳ４及びＢＳ５であり、ここで、基地局ＢＳ１と目標端末ＭＳｋとの距離はＤ１であり、基地局ＢＳ２と目標端末ＭＳｋとの距離はＤ２であり、基地局ＢＳ３と端末ＭＳ＿ＬＯＳ０との距離はＤ３であり、基地局ＢＳ４と端末ＭＳ＿ＬＯＳ０との距離はＤ４であり、基地局ＢＳ５と端末ＭＳ＿ＬＯＳ０との距離はＤ５であり、端末ＭＳ＿ＬＯＳ０と目標端末ＭＳｋとの距離はＤ６である。
【００３７】
本実施例では、下記の式（１）に従って上記の各距離Ｄ１〜Ｄ６を計算してもよい。
【数１】
2017026617.tif 000003
【００３８】
ここで、ｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４、ｘ５は基地局ＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ３、ＢＳ４、ＢＳ５のｘ方向座標をそれぞれ表し、ｙ１、ｙ２、ｙ３、ｙ４、ｙ５は基地局ＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ３、ＢＳ４、ＢＳ５のｙ方向座標をそれぞれ表し、ｘｕ、ｙｕ、ｚｕは目標端末ＭＳＫのｘ、ｙ、ｚ方向の座標をそれぞれ表し、ｘｕ＿ｌｏｓ０、ｙｕ＿ｌｏｓ０、ｚｕ＿ｌｏｓ０は端末ＭＳ＿ＬＯＳ０のｘ、ｙ、ｚ方向の座標をそれぞれ表す。
【００３９】
本実施例では、下記の式（２）に従って端末ＭＳ＿ＬＯＳ０、目標端末ＭＳｋ及び基地局ＢＳ１〜ＢＳ５により構成された幾何学的位置分布のＧＤＯＰを計算してもよい。
【数２】
2017026617.tif 000004
【００４０】
ここで、Ｃｏ＿ＧＤＯＰは、目標端末ＭＳｋ及び基地局ＢＳ１〜ＢＳ５により構成された幾何学的位置分布のＧＤＯＰを表し、Ｈ行列は下記の式（３）に従って計算されてもよい。
【数３】
2017026617.tif 000005
【００４１】
ここで、ｘｕ、ｙｕ、ｚｕは目標端末ＭＳＫのｘ、ｙ、ｚ方向の座標をそれぞれ表し、ｘｕ＿ｌｏｓ０、ｙｕ＿ｌｏｓ０、ｚｕ＿ｌｏｓ０は端末ＭＳ＿ＬＯＳ０のｘ、ｙ、ｚ方向の座標をそれぞれ表す。
【００４２】
本実施例では、上記の式（２）及び（３）に従ってＧＤＯＰを算出した後に、該ＧＤＯＰが所定の第１の閾値よりも小さいか否かを判断する。該ＧＤＯＰが所定の第１の閾値よりも小さい場合に、端末ＭＳ＿ＬＯＳ０を少なくとも１つの端末として選択する。
【００４３】
本実施例では、図４に示す幾何学的位置分布について、類似の方法を用いてＧＤＯＰを計算してもよいが、ここでその説明が省略される。
【００４４】
本実施例では、第１の計算部１０３は、選択された少なくとも１つの端末、少なくとも１つの端末によりＬＯＳ測定可能な基地局、目標端末、及び目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局の情報に基づいて、測位解きアルゴリズムを用いて、目標端末及び少なくとも１つの端末の位置情報を取得する。
【００４５】
本実施例では、従来の測位解きアルゴリズムを用いて目標端末及び少なくとも１つの端末の位置情報を計算してもよい。例えば、最大尤度法又は最小二乗法を用いて計算を行ってもよい。
【００４６】
本実施例では、最小二乗法を用いて目標端末及び少なくとも１つの端末の位置情報を計算することを一例にして例示的に説明する。
【００４７】
上記の式（１）におけるｘｕ、ｙｕ、ｚｕ、ｘｕ＿ｌｏｓ０、ｙｕ＿ｌｏｓ０、ｚｕ＿ｌｏｓ０を以下のように定義する。
【数４】
2017026617.tif 000006
【００４８】
上記の式（１）について
（外１）
2017026617.tif 000007
で一次テイラー級数展開を行い、下記の式（５）に示す線形化方程式の組を取得する。
【数５】
2017026617.tif 000008
【００４９】
ここで、
【数６】
2017026617.tif 000009
【００５０】
式（５）で示す線形化方程式の組について最小二乗推定を行い、下記の式（６）で表されてもよい。
【数７】
2017026617.tif 000010
【００５１】
上記の式（６）に従って取得された計算結果を用いて上記の式（４）を更新し、複数回の反復により、目標端末及び選択された端末の位置情報を取得し、下記の（７）で表されてもよい。
【数８】
2017026617.tif 000011
【００５２】
ここで、Ｐは目標端末及び選択された端末の座標行列の転置行列を表し、ｘｕ、ｙｕ、ｚｕは目標端末ＭＳＫのｘ、ｙ、ｚ方向の座標をそれぞれ表し、ｘｕ＿ｌｏｓ０、ｙｕ＿ｌｏｓ０、ｚｕ＿ｌｏｓ０は端末ＭＳ＿ＬＯＳ０のｘ、ｙ、ｚ方向の座標をそれぞれ表す。
【００５３】
本実施例では、該装置は第１の判断部１０４及び第２の判断部１０５をさらに含んでもよく、第１の判断部１０４は、目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局の数が所定の第２の閾値以上であるか否かを判断し、第２の判断部１０５は、目標端末及び目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局により構成された幾何学的位置分布の幾何学的精度低下率（ＧＤＯＰ）が所定の第３の閾値よりも小さいか否かを判断する。
【００５４】
本実施例では、第１の判断部１０４及び第２の判断部１０５は測位装置１００内に個別に設けられてもよいし、決定部１０１内に設けられてもよいが、本発明の実施例は第１の判断部１０４及び第２の判断部１０５の設けられる位置を限定しない。
【００５５】
本実施例では、目標端末及び目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局により構成された幾何学的位置分布のＧＤＯＰは従来の方法を用いて計算されてもよく、例えば、上記の式（２）を用いて計算されてもよいが、ここでその説明が省略される。
【００５６】
本実施例では、第２の閾値及び第３の閾値は実際の要求に応じて設定されてもよい。例えば、第２の閾値を３以上の整数に設定し、第３の閾値を４〜６の数値に設定する。
【００５７】
本実施例では、決定部１０１は、目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局の数が所定の第２の閾値よりも小さい場合、又は目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局の数が所定の第２の閾値以上であり、且つ目標端末と目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局により構成された幾何学的位置分布のＧＤＯＰが所定の第３の閾値以上である場合に、目標端末とＬＯＳ測定を行うことが可能な端末を決定する。
【００５８】
本実施例では、該装置は第２の計算部１０６をさらに含む。
【００５９】
第２の計算部１０６は、目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局の数が所定の第２の閾値以上であり、且つ目標端末と目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局により構成された幾何学的位置分布のＧＤＯＰが所定の第３の閾値よりも小さい場合に、目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局の測定情報に基づいて目標端末の位置情報を計算する。
【００６０】
本実施例では、第１の判断部１０４、第２の判断部１０５及び第２の計算部１０６はオプションの構成部であり、図１において破線で示される。
【００６１】
本実施例では、従来の方法を用いて、目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局の測定情報に基づいて目標端末の位置情報を計算してもよい。例えば、目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局の到来時間に基づいて、目標端末の位置を推定する。
【００６２】
このように、目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局に基づいて目標端末の位置情報を計算でき、且つ目標端末と目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局により構成された幾何学的位置分布の幾何学的精度低下率が所定の第３の閾値よりも小さい場合に、目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局に基づいて目標端末の位置情報を直接計算することで、目標端末及び目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局により構成された幾何学的位置分布が比較的によい場合に、目標端末を簡単、迅速に測位でき、測位の精度を確保できる。
【００６３】
上記実施例によれば、協調測位のための端末の位置を予め取得することなく、目標端末の測位を実現でき、幾何学的位置分布に基づいて協調測位のための端末を選択することで、目標端末の測位精度を効果的に向上できる。
【００６４】
＜実施例２＞
本発明の実施例は電子機器をさらに提供し、図５は本発明の実施例２の電子機器の構成を示す図である。図５に示すように、電子機器５００は測位装置５０１を含み、測位装置５０１の構成及び機能は実施例１に記載されたものと同様であり、ここでその説明が省略される。
【００６５】
図６は本発明の実施例２の電子機器のシステム構成を示すブロック図である。図６に示すように、電子機器６００は、中央処理装置６０１及び記憶装置６０２を含んでもよく、記憶装置６０２は中央処理装置６０１に接続される。なお、該図は単なる例示的なものであり、電気通信機能又は他の機能を実現するように、他の種類の構成を用いて、該構成を補充又は代替してもよい。該電子機器は、個別に製造、使用される装置であってもよいし、端末又は基地局に統合されるモジュールであってもよい。
【００６６】
図６に示すように、電子機器９００は、入力部６０３、ディスプレイ６０４及び電源６０５をさらに含んでもよい。
【００６７】
１つの態様では、実施例１の測位装置の機能は中央処理装置６０１に統合されてもよい。ここで、中央処理装置６０１は、目標端末とＬＯＳ測定を行うことが可能な端末を決定し、選択された少なくとも１つの端末、該少なくとも１つの端末によりＬＯＳ測定可能な基地局、該目標端末、及び該目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局により構成された幾何学的位置分布が所定条件を満たすように、目標端末とＬＯＳ測定を行うことが可能な端末から少なくとも１つの端末を選択し、選択された少なくとも１つの端末、該少なくとも１つの端末によりＬＯＳ測定可能な基地局、該目標端末、及び該目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局の情報に基づいて、測位解きアルゴリズムを用いて、該目標端末及び該選択された少なくとも１つの端末の位置情報を取得してもよい。
【００６８】
ここで、該所定条件は、該選択された少なくとも１つの端末、該少なくとも１つの端末によりＬＯＳ測定可能な基地局、該目標端末、及び該目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局により構成された幾何学的位置分布のＧＤＯＰが所定の第１の閾値よりも小さいことを含む。
【００６９】
ここで、該選択された少なくとも１つの端末、該少なくとも１つの端末によりＬＯＳ測定可能な基地局、該目標端末、及び該目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局により構成された幾何学的位置分布が所定条件を満たすように、目標端末とＬＯＳ測定を行うことが可能な端末から少なくとも１つの端末を選択するステップは、端末によりＬＯＳ測定可能な基地局の数の大きい順に、該端末、該端末によりＬＯＳ測定可能な基地局、該目標端末、及び該目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局により構成された幾何学的位置分布が該所定条件を満たすか否かを順次判断し、該所定条件を満たしている端末を、選択された少なくとも１つの端末とするステップ、を含む。
【００７０】
ここで、該目標端末とＬＯＳ測定を行うことが可能な端末を決定するステップは、該目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局の数が所定の第２の閾値よりも小さい場合、又は該目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局の数が所定の第２の閾値以上であり、且つ該目標端末と前記目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局により構成された幾何学的位置分布のＧＤＯＰが所定の第３の閾値以上である場合に、目標端末とＬＯＳ測定を行うことが可能な端末を決定するステップ、を含む。
【００７１】
ここで、中央処理装置６０１は、該目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局の数が所定の第２の閾値以上であり、且つ該目標端末と該目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局により構成された幾何学的位置分布のＧＤＯＰが所定の第３の閾値よりも小さい場合に、該目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局の測定情報に基づいて該目標端末の位置情報をさらに計算してもよい。
【００７２】
ここで、該目標端末と目標端末によりＬＯＳ測定可能な端末との間のインタラクション情報は、ＬＯＳ測定可能な基地局の情報、該基地局の座標、該基地局と端末との間のＴＯＡ測定情報、利用可能な端末の位置情報、ＬＯＳ測定可能な端末の情報、端末のＩＤ情報、及び端末間のＴＯＡ測定情報のうち少なくとも１つを含む。
【００７３】
もう１つの態様では、実施例１の測位装置は中央処理装置６０１とそれぞれ構成されてもよく、例えば測位装置は中央処理装置６０１に接続されたチップであり、中央処理装置６０１の制御により画像処理装置の機能を実現してもよい。
【００７４】
本実施例における電子機器６００は、図６に示されている全ての構成部を含まなくてもよい。
【００７５】
図６に示すように、中央処理装置６０１は、コントローラ又は操作制御部とも称され、マイクロプロセッサ又は他の処理装置及び／又は論理装置を含んでもよく、中央処理装置６０１は入力を受信し、電子機器６００の各部の操作を制御する。
【００７６】
記憶装置６０２は、例えばバッファ、フラッシュメモリ、ハードディスク、移動可能な媒体、発揮性メモリ、不発揮性メモリ、又は他の適切な装置の１つ又は複数であってもよい。また、中央処理装置６０１は、記憶装置６０２に記憶されたプログラムを実行し、情報の記憶又は処理などを実現してもよい。他の部材は従来技術に類似するため、ここでその説明が省略される。電子機器６００の各部は、本発明の範囲から逸脱することなく、特定のハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア又はその組み合わせによって実現されてもよい。
【００７７】
上記実施例によれば、協調測位のための端末の位置を予め取得することなく、目標端末の測位を実現でき、幾何学的位置分布に基づいて協調測位のための端末を選択することで、目標端末の測位精度を効果的に向上できる。
【００７８】
＜実施例３＞
本発明の実施例は、実施例１の測位装置に対応する測位方法をさらに提供する。図７は本発明の実施例３の測位方法のフローチャートである。図７に示すように、該方法は下記のステップを含む。
【００７９】
ステップ７０１：目標端末とＬＯＳ測定を行うことが可能な端末を決定する。
【００８０】
ステップ７０２：選択された少なくとも１つの端末、少なくとも１つの端末によりＬＯＳ測定可能な基地局、目標端末、及び目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局により構成された幾何学的位置分布が所定条件を満たすように、目標端末とＬＯＳ測定を行うことが可能な端末から少なくとも１つの端末を選択する。
【００８１】
ステップ７０３：選択された少なくとも１つの端末、少なくとも１つの端末によりＬＯＳ測定可能な基地局、目標端末、及び目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局の情報に基づいて、測位解きアルゴリズムを用いて、目標端末及び選択された少なくとも１つの端末の位置情報を取得する。
【００８２】
本実施例では、目標端末とＬＯＳ測定を行うことが可能な端末を決定する方法、少なくとも１つの端末を選択する方法、並びに測位解きアルゴリズムを用いて目標端末及び選択された少なくとも１つの端末の位置情報を取得する方法は、実施例１に記載されたものと同様であり、ここでその説明が省略される。
【００８３】
上記実施例によれば、協調測位のための端末の位置を予め取得することなく、目標端末の測位を実現でき、幾何学的位置分布に基づいて協調測位のための端末を選択することで、目標端末の測位精度を効果的に向上できる。
【００８４】
＜実施例４＞
本発明の実施例は、実施例１の測位装置に対応する測位方法をさらに提供する。図８は本発明の実施例４の測位方法のフローチャートである。図８に示すように、該方法は下記のステップを含む。
【００８５】
ステップ８０１：目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局の数を決定する。
【００８６】
ステップ８０２：目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局の数が所定の第２の閾値以上であるか否かを判断し、判断結果が「ＹＥＳ」の場合に、ステップ８０３に進み、判断結果が「ＮＯ」の場合に、ステップ８０５に進む。
【００８７】
ステップ８０３：目標端末と目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局により構成された幾何学的位置分布のＧＤＯＰが所定の第３の閾値よりも小さいか否かを判断し、判断結果が「ＹＥＳ」の場合に、ステップ８０４に進み、判断結果が「ＮＯ」の場合に、ステップ８０５に進む。
【００８８】
ステップ８０４：目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局の測定情報に基づいて目標端末の位置情報を計算する。
【００８９】
ステップ８０５：目標端末とＬＯＳ測定を行うことが可能な端末を決定する。
【００９０】
ステップ８０６：選択された少なくとも１つの端末、少なくとも１つの端末によりＬＯＳ測定可能な基地局、目標端末、及び目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局により構成された幾何学的位置分布が所定条件を満たすように、目標端末とＬＯＳ測定を行うことが可能な端末から少なくとも１つの端末を選択する。
【００９１】
ステップ８０７：選択された少なくとも１つの端末、少なくとも１つの端末によりＬＯＳ測定可能な基地局、目標端末、及び目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局の情報に基づいて、測位解きアルゴリズムを用いて、目標端末及び選択された少なくとも１つの端末の位置情報を取得する。
【００９２】
本実施例では、目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局の数を決定する方法、ＧＤＯＰを計算する方法、目標端末によりＬＯＳ測定可能な基地局の測定情報に基づいて目標端末の位置情報を計算する方法、目標端末とＬＯＳ測定を行うことが可能な端末を決定する方法、少なくとも１つの端末を選択する方法、並びに測位解きアルゴリズムを用いて目標端末及び選択された少なくとも１つの端末の位置情報を取得する方法は、実施例１に記載されたものと同様であり、ここでその説明が省略される。
【００９３】
上記実施例によれば、協調測位のための端末の位置を予め取得することなく、目標端末の測位を実現でき、幾何学的位置分布に基づいて協調測位のための端末を選択することで、目標端末の測位精度を効果的に向上できる。
【００９４】
本発明の実施例は、測位装置又は電子機器においてプログラムを実行する際に、コンピュータに、実施例３又は実施例４に記載の測位方法を該測位装置又は電子機器において実行させる、コンピュータ読み取り可能なプログラムをさらに提供する。
【００９５】
本発明の実施例は、コンピュータに、実施例３又は実施例４に記載の測位方法を測位装置又は電子機器において実行させるためのコンピュータ読み取り可能なプログラムを記憶する、記憶媒体をさらに提供する。
【００９６】
本発明の以上の装置及び方法は、ハードウェアにより実現されてもよく、ハードウェアとソフトウェアを結合して実現されてもよい。本発明はコンピュータが読み取り可能なプログラムに関し、該プログラムはロジック部により実行される時に、該ロジック部に上述した装置又は構成要件を実現させる、或いは該ロジック部に上述した各種の方法又はステップを実現させることができる。本発明は上記のプログラムを記憶するための記憶媒体、例えばハードディスク、ディスク、光ディスク、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等にさらに関する。
【００９７】
以上、具体的な実施形態を参照しながら本発明を説明しているが、上記の説明は、例示的なものに過ぎず、本発明の保護の範囲を限定するものではない。本発明の趣旨及び原理を離脱しない限り、本発明に対して各種の変形及び修正を行ってもよく、これらの変形及び修正も本発明の範囲に属する。
【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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