(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有線の通信回線網に接続された複数の基地局と、前記基地局との間で無線回線を介してデジタル通信を行う複数の端末と、前記各基地局の設置位置が登録された位置データベースを有し前記端末の現在位置を検出するセンター局と、前記基地局と前記端末との間で送受信される無線信号を中継する１乃至複数の無線中継装置とを備え、前記各端末が、当該端末の周辺に存在する１又は複数の基地局から送信された無線信号を受信する第１の受信手段と、前記第１の受信手段の受信した各基地局の無線信号から各基地局に個別に割り当てられた基地局ＩＤを取得する基地局ＩＤ取得手段と、基地局ＩＤ取得手段が取得した基地局ＩＤのリストをセンター局に送信する第１の基地局ＩＤ送信手段とを具備し、前記センター局が、前記端末より前記基地局及び前記通信回線網を介して送信された基地局ＩＤのリストと前記位置データベースに登録された前記各基地局の設置位置とから前記端末の現在位置を推定する位置推定手段を具備して成る位置検出システムにおいて、前記各無線中継装置に、当該無線中継装置の周辺に存在する１又は複数の基地局から送信された無線信号を受信する第２の受信手段と、前記第２の受信手段の受信した各基地局の無線信号から取得した各基地局の基地局ＩＤを記憶する記憶手段と、前記端末から基地局ＩＤのリストを含む信号を受信すると、受信した基地局ＩＤのリストに前記記憶手段の記憶した基地局ＩＤを付加して前記センター局に送信する第２の基地局ＩＤ送信手段とを設け、前記センター局の位置推定手段は、前記端末より前記無線中継装置を介して基地局ＩＤのリストを受信すると、基地局ＩＤのリストに含まれる全ての基地局ＩＤと、前記位置データベースに登録された前記各基地局の設置位置とをもとに前記端末の現在位置を推定することを特徴とする位置検出システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、位置検出システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＰＨＳ（Personal Handyphone System）のようなデジタル無線通信システムが急速に普及している。図１２はＰＨＳの概略構成図であり、このシステムは、公衆電話回線のような通信回線網１に接続された複数の基地局ＣＳ１…と、基地局ＣＳ１…との間で無線回線を介してデジタル通信を行う複数の端末ＰＳ１…と、各基地局ＣＳ１…に個別に割り当てられた基地局ＩＤやその設置位置を示す位置情報（例えば緯度や経度など）や送信出力などの情報が登録された位置データベース３を有し各端末ＰＳ１…の現在位置を推定する位置情報センター２とを備えている。
【０００３】
端末ＰＳ１は、周辺に存在する複数の基地局ＣＳ１…の内、電波の受信レベルが最も高い基地局（例えば基地局ＣＳ１）との間に無線回線が設定され、この基地局ＣＳ１を介して通信回線網１に接続されるのであるが、端末ＰＳ１では基地局ＣＳ１の電波からこの基地局ＣＳ１に割り当てられた基地局ＩＤを抽出することができる。従って、端末ＰＳ１が抽出した基地局ＣＳ１の基地局ＩＤを位置情報センター２に送信し、位置情報センター２のサーバ４が基地局ＣＳ１の基地局ＩＤを元に位置データベース３を検索して、基地局ＣＳ１の設置位置を読み出すことにより、端末ＰＳ１がこの基地局ＣＳ１の設置位置の周辺に存在していると推定できるから、各基地局ＣＳ１…の設置間隔程度の検出精度で端末ＰＳ１の現在位置を検出することができる。
【０００４】
また、端末ＰＳ１の検出精度を高めるために、端末ＰＳ１が周辺に存在する複数の基地局ＣＳ１…からの電波を受信して、これらの基地局ＣＳ１…の基地局ＩＤを抽出すると共に、各基地局ＣＳ１…からの電波の受信レベルを検出し、電波を受信した基地局ＣＳ１…の基地局ＩＤとその電波の受信レベルを位置情報センター２に出力した位置検出システムも提案されている。図１４に示すように電波の受信レベルは基地局ＣＳ１…からの距離に応じて減衰するので、位置情報センター２のサーバ４では、端末ＰＳ１…が受信した電波の受信レベルから基地局ＣＳ１…と端末ＰＳ１…との間の大凡の距離を推定することができ、複数の基地局ＣＳ１…と端末ＰＳ１との間の距離から三点測量の要領で端末ＰＳ１の現在位置を推定することができる（例えば、特開平１０−２３９４１６号公報参照）。
【０００５】
図１３（ａ）はこの位置検出システムの動作アルゴリズムを示すフローチャートであり、端末ＰＳ１を所持する使用者が端末ＰＳ１の操作釦を操作して、自局の位置情報を位置情報センター２に要求する自局位置情報要求イベントを発生すると（ステップＳ３１）、端末ＰＳ１では制御チャネルをサーチし、例えば端末ＰＳ１の周辺に存在する４つの基地局ＣＳ１〜ＣＳ４からの制御信号を取得する（ステップＳ３２）。端末ＰＳ１は取得した制御信号から各基地局ＣＳ１〜ＣＳ４の基地局ＩＤを抽出すると共に、各基地局ＣＳ１〜ＣＳ４からの電波の受信レベルＬ１〜Ｌ４を検出し、基地局ＩＤと電波の受信レベルＬ１〜Ｌ４のデータを含む周辺基地局リストを作成した後、電波の受信レベルが最も高い基地局（例えば基地局ＣＳ４）を介して作成した周辺基地局リストを位置情報センター２に送信する（ステップＳ３３）。この時、位置情報センター２のサーバ４は、端末ＰＳ１より送信された周辺基地局リストの基地局ＩＤを元に位置データベース３から各基地局ＣＳ１〜ＣＳ４の位置情報及び送信出力を読み出し、図１４に示す電波の減衰特性に基づいて各基地局ＣＳ１〜ＣＳ４の電波の受信レベルＬ１〜Ｌ４より端末ＰＳ１と各基地局ＣＳ１〜ＣＳ４との間の距離Ｘ１〜Ｘ４を推定する。そして、サーバ４では、端末ＰＳ１と各基地局ＣＳ１〜ＣＳ４との間の距離Ｘ１〜Ｘ４の推定値と、各基地局ＣＳ１〜ＣＳ４の設置位置の位置情報（経度や緯度など）とから、図１５に示すように三点測量の要領で端末ＰＳ１の現在位置を推定し（ステップＳ３４）、推定した端末ＰＳ１の位置を通信回線網１及び基地局ＣＳ４を介して端末ＰＳ１に送信する（ステップＳ３５）。
【０００６】
上述のように位置情報センター２では端末ＰＳ１の現在位置を検出することができるので、位置情報センター２から端末ＰＳ１にその現在位置を通知するだけではなく、端末ＰＳ１の現在位置から最も近い駅や周辺にあるレストランなどの店舗の情報を端末ＰＳ１側に通知するようなサービスを行うこともできる。またこの位置検出システムを、通信事業者と契約した第三者が端末ＰＳ１を持っている人の現在位置を知るためにも利用することができ、例えば端末ＰＳ１…を子供や徘徊者などの追跡対象者に持たせてその居場所を把握したり、工場や事業所内などで従業員に端末ＰＳ１…を持たせてその居場所を把握するといった用途にも利用できる。図１３（ｂ）のフローチャートは、第三者が端末ＰＳ１を所持する人の現在位置を検出する際の位置検出システムの動作アルゴリズムを示しており、第三者（オペレータ）が通信回線網１に接続された端末装置５を操作して、端末ＰＳ１の現在位置を検出するよう要求する端末位置検出要求メッセージを位置情報センター２に送信すると（ステップＳ３６）、位置情報センター２のサーバ４が端末ＰＳ１に対して周辺基地局リストを送信するよう要求する基地局リスト送信要求メッセージを送信する（ステップＳ３７）。端末ＰＳ１では基地局リスト送信要求メッセージを受信すると、制御チャネルをサーチして（ステップＳ３８）、制御信号から周辺に存在する各基地局ＣＳ１…の基地局ＩＤを抽出すると共に、各基地局ＣＳ１…からの電波の受信レベルを検出して、周辺基地局リストを作成した後、作成した周辺基地局リストを位置情報センター２に送信する（ステップＳ３９）。この時、位置情報センター２のサーバ４は、端末ＰＳ１より送信された周辺基地局リストの情報と位置データベース３に登録された各基地局ＣＳ１…の位置情報とから端末ＰＳ１の現在位置を検出し（ステップＳ４０）、その検出結果を端末装置５に送信し、第三者に対して追跡対象者の所持する端末ＰＳ１…の現在位置を通知する（ステップＳ４１）。
【０００７】
また、ＰＨＳを用いた位置検出システムとしては図１６に示すようなシステムも提案されている。本システムでは各基地局ＣＳ１…が、初期設置時に通信回線網１を介して位置情報センター２との間で通信を行い、自局の設置位置に関する位置情報（例えば緯度や経度など）を取得して、内部のメモリに記憶させており、取得した位置情報や送信出力などの情報を制御チャネルの無線報知情報メッセージの空き領域を利用して常時間欠送信している。すなわち基地局ＣＳ１…は、図１９に示すように、制御チャネルを約１００msecの間隔で送信しており、その内のＰＣＨ（一斉呼出チャネル）領域では着呼が無い場合、通常アイドルデータを送信しているが、その代わりに自局の位置情報及び送信出力などの情報をＰＣＨ領域のフォーマットで送信している。そして、各端末ＰＳ１…では各基地局ＣＳ１…から受信した位置情報に基づいて自己の現在位置を推定している。尚、各基地局ＣＳ１…にＧＰＳ受信機を搭載すれば、位置情報センター２から位置情報を取得しなくても、ＧＰＳ受信機を用いて自局の位置情報を取得することができる。
【０００８】
図１８のフローチャートは端末ＰＳ１…において自己の現在位置を検出する際の動作アルゴリズムを示しており、端末ＰＳ１を所持する使用者が端末ＰＳ１の操作釦を操作して、自局の位置情報を検出する自局位置情報要求イベントを発生すると（ステップＳ４２）、端末ＰＳ１では制御チャネルをサーチし（ステップＳ４３）、例えば端末ＰＳ１の周辺に存在する４つの基地局ＣＳ１〜ＣＳ４からの制御信号を取得し、各基地局ＣＳ１〜ＣＳ４の位置情報（経度及び緯度）やその送信出力などの情報を各基地局ＣＳ１〜ＣＳ４から直接取得する（ステップＳ４４）。端末ＰＳ１の内部メモリには、各基地局ＣＳ１〜ＣＳ４からの電波の距離減衰特性が予め設定されており、端末ＰＳ１では各基地局ＣＳ１〜ＣＳ４の電波の受信レベルから各基地局ＣＳ１〜ＣＳ４と端末ＰＳ１との間の距離を推定し、各基地局ＣＳ１〜ＣＳ４の設置位置と各基地局ＣＳ１〜ＣＳ４までの距離とから、三点測量の要領で自己の現在位置を推定する（ステップＳ４５）。
【０００９】
この位置検出システムでは、位置情報センター２のサーバ４にアクセスすることなく、端末ＰＳ１単独で自己の現在位置を検出することができるから、前述の位置検出システムと比較して、位置検出に要する処理時間が短くなり、また位置情報センター２側のシステム構成を簡略化でき、さらに位置情報センター２との間の通信コストを削減することもできる。また、この位置検出システムでは、第三者に端末ＰＳ１…の現在位置を通知するサービスを行わない場合、位置情報センター２を無くすこともでき、システムのコストを大幅に削減できる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＰＨＳのように基地局ＣＳ１…の送信出力が弱い場合、屋内やビルの谷間などでは基地局ＣＳ１…の電波が端末ＰＳ１…に届かず、端末ＰＳ１…と基地局ＣＳ１…との間の無線通信ができないため、例えば窓際などに端末ＰＳ１…と基地局ＣＳ１…との間の電波信号を中継する無線中継装置６を設置し、無線中継装置６が基地局ＣＳ１…から送信された制御チャネルを屋内側に送信することによって、屋内においても端末ＰＳ１…と基地局ＣＳ１…との間の無線通信を可能にしている。
【００１１】
ここで、図１２に示す位置検出システムにおいて端末ＰＳ２が屋内にある場合、端末ＰＳ２は無線中継装置６を介して基地局ＣＳ１と無線通信を行っており、無線中継装置６の電波しか直接受信できないので、位置情報センター２から基地局リスト要求メッセージが入力された場合、端末ＰＳ２では周辺に存在する基地局ＣＳ１…の位置情報を検出することはできず、そのため無線中継装置６に個別に割り当てられた中継装置ＩＤのみを送信する。しかしながら、無線中継装置６は可搬型であり、設置場所を容易に変更できるため、位置情報センター２で無線中継装置６の設置場所を管理するのは実際上無理があり、端末ＰＳ２…の位置を検出することはできなかった。
【００１２】
また、屋内に存在する端末ＰＳ２が、無線中継装置６以外の基地局ＣＳ１…の電波を直接受信できたとしても、建物の外壁等によって基地局ＣＳ１…からの電波が著しく減衰されるため、電波の受信レベルから基地局ＣＳ１…までの距離を推定すると、実際の距離よりも推定結果が大きくなり、しかも最も近傍に存在する基地局の位置情報を利用できない場合があり、検出精度が悪化するという問題があった。尚、このような問題は、端末ＰＳ２が屋内に設置された場合だけではなく、屋外において例えばビルの谷間などの電波の届きにくい地域に無線中継装置６を設置した場合にも同様の問題が発生する虞がある。
【００１３】
さらに、図１７に示す位置検出システムは、上述した図１６の位置検出システムにおいて例えば窓際などに無線中継装置６を設置し、屋内の端末ＰＳ２と基地局ＣＳ１…との間での無線通信を可能にしたシステムであるが、無線中継装置６では、無線中継装置６に最も近い（すなわち電波の受信レベルが最も高い）基地局ＣＳ１から送信される位置情報や送信出力などの報知情報ＳＧ１…を受信し、受信した報知情報ＳＧ１…を基地局ＣＳ１の送信タイミングとは異なるタイミングで端末ＰＳ２に送信している（図２０参照）。ここで、無線中継装置６から送信される報知情報ＳＧ１…は、基地局ＣＳ１から送信される報知情報ＳＧ１…と同一であり、基地局ＣＳ１が自己の位置情報を報知情報として送信した場合、無線中継装置６では基地局ＣＳ１の位置情報をそのまま送信してしまうため、無線中継装置６の信号を受信した端末ＰＳ２では、無線中継装置６の位置を基地局ＣＳ１の位置と誤認識し、自己の現在位置を正確に検出できないという問題があった。
【００１４】
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、端末の現在位置の検出精度を向上させた位置検出システムを提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、有線の通信回線網に接続された複数の基地局と、前記基地局との間で無線回線を介してデジタル通信を行う複数の端末と、前記各基地局の設置位置が登録された位置データベースを有し前記端末の現在位置を検出するセンター局と、前記基地局と前記端末との間で送受信される無線信号を中継する１乃至複数の無線中継装置とを備え、前記各端末が、当該端末の周辺に存在する１又は複数の基地局から送信された無線信号を受信する第１の受信手段と、前記第１の受信手段の受信した各基地局の無線信号から各基地局に個別に割り当てられた基地局ＩＤを取得する基地局ＩＤ取得手段と、基地局ＩＤ取得手段が取得した基地局ＩＤのリストをセンター局に送信する第１の基地局ＩＤ送信手段とを具備し、前記センター局が、前記端末より前記基地局及び前記通信回線網を介して送信された基地局ＩＤのリストと前記位置データベースに登録された前記各基地局の設置位置とから前記端末の現在位置を推定する位置推定手段を具備して成る位置検出システムにおいて、前記各無線中継装置に、当該無線中継装置の周辺に存在する１又は複数の基地局から送信された無線信号を受信する第２の受信手段と、前記第２の受信手段の受信した各基地局の無線信号から取得した各基地局の基地局ＩＤを記憶する記憶手段と、前記端末から基地局ＩＤのリストを含む信号を受信すると、受信した基地局ＩＤのリストに前記記憶手段の記憶した基地局ＩＤを付加して前記センター局に送信する第２の基地局ＩＤ送信手段とを設け、前記センター局の位置推定手段は、前記端末より前記無線中継装置を介して基地局ＩＤのリストを受信すると、基地局ＩＤのリストに含まれる全ての基地局ＩＤと、前記位置データベースに登録された前記各基地局の設置位置とをもとに前記端末の現在位置を推定することを特徴とする。
【００１６】
このように、無線中継装置では、第２の受信手段が受信した無線信号から周辺に存在する基地局の基地局ＩＤを取得して、記憶手段に記憶させており、この無線中継装置を介して基地局との間で無線通信を行う端末から基地局ＩＤのリストを含む信号を受信すると、受信した基地局ＩＤのリストに記憶手段に記憶させた基地局ＩＤを付加して、第２の基地局ＩＤ送信手段がセンター局に送信しているので、センター局で端末の現在位置を推定する際に用いる情報を増やすことができ、端末の位置の推定精度を向上させることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２０】
（基本構成）
先ず本発明に係る位置検出システムの基本構成を図１乃至図４を参照して説明する。図１は基本構成の位置検出システムをＰＨＳに適用した例の概略構成図であり、公衆電話回線のような通信回線網１に接続された複数の基地局ＣＳ１…と、基地局ＣＳ１…との間で無線回線を介してデジタル通信を行う複数の端末ＰＳ１…と、各基地局ＣＳ１…の設置位置を示す位置情報（例えば緯度や経度など）や送信出力などの情報が登録された位置データベース３、及び、端末ＰＳ１…からの信号と位置データベース３に登録された各基地局ＣＳ１…の設置位置とに基づいて端末ＰＳ１…の現在位置を推定するサーバ（第１の位置推定手段）４からなる位置情報センター（センター局）２と、例えば建物の窓際などに設置され、端末ＰＳ１…と基地局ＣＳ１…との間の無線信号を中継する可搬型の無線中継装置６とを備えている。
【００２１】
図４は端末ＰＳ１のブロック図であり、端末ＰＳ１は、周辺に存在する基地局ＣＳ１…や無線中継装置６から送信された無線信号をアンテナ１９を介して受信する受信部（第１の受信手段）２０と、アンテナ１９を介して無線信号を送信する送信部２２と、受信部２０及び送信部２１の動作を制御する制御部２１と、動作プルグラムや各種のデータを記憶するメモリ２３とで構成される。
【００２２】
図３は無線中継装置６のブロック図であり、基地局ＣＳ１…から端末ＰＳ１…への信号を中継する際は、アンテナ１１ａを介して受信した基地局ＣＳ１…からの信号をＲＦ部１２ａで周波数変換し、モデム部１３ａで復調した後、ＴＤＭＡ処理部１４ａでデコードして、ＣＰＵ１５で受信した情報を解析した後、ＴＤＭＡ処理部１４ｂでコード化し、モデム部１３ｂで変調した後、ＲＦ部１２ｂで周波数変換し、アンテナ１１ｂを介して外部に送信する。一方、端末ＰＳ１…から基地局ＣＳ１…への信号を中継する際は、上述と逆の信号経路で信号を中継し、アンテナ１１ａを介して基地局ＣＳ１…に信号を送信する。尚、図２中の１６は動作プログラムやパラメータなどのデータを記憶するＲＯＭ、１７は演算データなどのデータや各基地局ＣＳ１…からの無線信号からＣＰＵ１５が取得した各基地局ＣＳ１…の基地局ＩＤを記憶する記憶手段としてのＲＡＭ、１８は商用電源から電源供給され内部回路の動作電源を生成する電源部である。ここに、ＲＦ部１２ａやＭＯＤＥＭ部１３ａやＴＤＭＡ処理部１４ａなどから、基地局ＣＳ１…から送信された無線信号を受信する第２の受信手段や、ＲＡＭに記憶させた基地局ＩＤを位置情報センター２に送信する第２の基地局ＩＤ送信手段が構成される。
【００２３】
無線中継装置６は、例えばこの無線中継装置６に最も近い（すなわち電波の受信レベルが最も高い）基地局ＣＳ１との間に無線回線が設定され、基地局ＣＳ１の制御チャネルに含まれる位置報知情報を常時受信して、受信した位置報知情報と同一の情報を基地局ＣＳ１の送信タイミングとは異なるタイミングで端末ＰＳ２に間欠送信している。端末ＰＳ１が屋内にある場合、端末ＰＳ１では屋外に設置された基地局ＣＳ１…からの電波を直接受信することはできないが、無線中継装置６を例えば窓際に設置することによって、無線中継装置６を介して端末ＰＳ１と基地局ＣＳ１…との間の無線通信を可能にしている。
【００２４】
図２は電源投入時における無線中継装置６の動作アルゴリズムを示しており、無線中継装置６に電源が投入されると（ステップＳ１）、無線中継装置６は制御チャネルをサーチし、周辺に存在する全ての基地局ＣＳ１…からの制御信号を取得する（ステップＳ２）。無線中継装置６のＣＰＵ１５は、受信した制御信号から基地局ＩＤを抽出すると共に、受信した信号の受信レベルを検出し、周辺に存在する基地局ＣＳ１…の基地局ＩＤと、その電波の受信レベルのデータとで構成される周辺基地局リストを作成し、ＲＡＭ１７に記憶させる（ステップＳ３）。そして、ＣＰＵ１５は、ＲＦ部１２ａやＭＯＤＥＭ部１３ａやＴＤＭＡ処理部１４ａを用いて、ＲＡＭ１７に記憶させた周辺基地局リストを位置登録要求メッセージと共に基地局ＣＳ１及び通信回線網１を介して位置情報センター２に送信させる（ステップＳ４）。
【００２５】
位置情報センター２内のサーバ４は、無線中継装置６から位置登録要求メッセージを受信すると、同時に受信した周辺基地局リストに含まれる基地局ＩＤと電波の受信レベルのデータを取得し、基地局ＩＤをもとに位置データベース３から周辺に存在する基地局ＣＳ１〜ＣＳ４の位置情報及びその送信出力の情報を検索する。またサーバ４では、電波の受信レベルと内部メモリに記憶している電波の減衰特性とから、周辺に存在する基地局ＣＳ１〜ＣＳ４と無線中継装置６との間の距離をそれぞれ推定し、それらの推定結果と各基地局ＣＳ１〜ＣＳ４の位置情報とを用いて三点測量の要領で無線中継装置６の設置位置を推定し、この無線中継装置６に割り当てられた中継装置ＩＤとその位置情報とを位置データベース３に登録する（ステップＳ５）。尚、この無線中継装置６の位置情報が位置データベース３に既に登録されている場合、サーバ４は位置データベース３に登録されている位置情報を書き換える。その後、例えば位置情報センター２から無線中継装置６に運用開始信号が送信され、無線中継装置６が運用状態に移行する（ステップＳ６）。
【００２６】
ここで、屋内にある端末ＰＳ１が自己の現在位置を検出する場合、端末ＰＳ１が屋外の基地局ＣＳ１…からの電波を全く受信できない場合でも、無線中継装置６からの電波を受信できれば、受信部２０の受信した電波から基地局ＩＤ取得手段としての制御部２１が無線中継装置６の中継装置ＩＤを取得し、取得した中継装置ＩＤをメモリ２３に記憶させると共に、この中継装置ＩＤを位置要求メッセージと共に第１の基地局ＩＤ送信手段としての送信部２２から位置情報センター２に送信する。位置情報センター２内のサーバ４では、無線中継装置６から送信された位置情報要求メッセージと中継装置ＩＤとを受信すると、この中継装置ＩＤをもとに位置データベース３から無線中継装置６の設置位置を示す位置情報を検索し、無線中継装置６の位置情報を端末ＰＳ１に送信しており、端末ＰＳ１では無線中継装置６の設置位置から大凡の現在位置を検出することができる。
【００２７】
尚、無線中継装置６の設置位置が通信事業者や無線中継装置６の位置情報を管理する管理者に無断で変更された場合でも、電源投入時に無線中継装置６が位置情報センター２へ位置登録要求メッセージを送信することによって、位置データベース３に登録されている位置情報が更新されるから、端末ＰＳ１の現在位置の誤検出を防止できる。
【００２８】
（実施形態）
次に本発明の実施の形態を図５及び図６を参照して説明する。図５は本実施形態の位置検出システムをＰＨＳに適用した例の概略構成図である。尚、無線中継装置６の動作以外は基本構成で説明した位置検出システムと同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。また、端末ＰＳ１…及び無線中継装置６の構成は基本構成で説明した位置検出システムと同様であるので、図示及び説明は省略する。
【００２９】
図６（ａ）は電源投入時における無線中継装置６の動作アルゴリズムを示しており、無線中継装置６に電源が投入されると（ステップＳ７）、無線中継装置６は制御チャネルをサーチし、周辺に存在する全ての基地局ＣＳ１…からの制御信号を取得する（ステップＳ８）。無線中継装置６のＣＰＵ１５は、受信した制御信号から基地局ＩＤを抽出すると共に、受信した信号の受信レベルを検出し、周辺に存在する基地局ＣＳ１…の基地局ＩＤと、その電波の受信レベルのデータとで構成される周辺基地局リストを作成して、記憶手段としてのＲＡＭ１７に周辺基地局リストを記憶させた後（ステップＳ９）、運用状態へ移行する（ステップＳ１０）。
【００３０】
また図６（ｂ）は屋内の端末ＰＳ１が自局の現在位置を検出する際の動作アルゴリズムを示しており、端末ＰＳ１を所持する使用者が現在位置の検出操作を行うと、端末ＰＳ１にて自局の位置情報を要求するイベントが発生し（ステップＳ１１）、従来の位置検出システムと同様に端末ＰＳ１の制御部（基地局ＩＤ取得手段）２１が制御チャネルをサーチして、周辺に存在する各基地局ＣＳ１…の基地局ＩＤを取得すると共に、各基地局ＣＳ１…からの電波の受信レベルを検出し、周辺基地局リストを作成した後（ステップＳ１２）、作成した周辺基地局リストを位置情報要求メッセージとともに送信部２２から無線中継装置６に送信させる（ステップＳ１３）。
【００３１】
無線中継装置６は端末ＰＳ１から位置情報要求メッセージと周辺基地局リストを受信すると、受信した位置情報要求メッセージと周辺基地局リストをそのまま位置情報センター２側に送信するのではなく、ＲＡＭ１７に記憶させた周辺基地局リストの内容を受信した周辺基地局リストに追加した後、ＲＦ部１２ａやＭＯＤＥＭ部１３ａやＴＤＭＡ処理部１４ａを用いて位置情報センター２へ送信させる（ステップＳ１４）。位置情報センター２内のサーバ４では位置情報要求メッセージを受信すると、同時に受信した周辺基地局リストに含まれる基地局ＩＤと電波の受信レベルのデータを取得し、基地局ＩＤをもとに位置データベース３から周辺に存在する基地局ＣＳ１〜ＣＳ４の位置情報及びその送信出力の情報を検索する。またサーバ４では、電波の受信レベルと内部メモリに記憶している電波の減衰特性とから、周辺に存在する基地局ＣＳ１〜ＣＳ４と無線中継装置６との間の距離をそれぞれ推定し、それらの推定結果と各基地局ＣＳ１〜ＣＳ４の位置情報とを用いて三点測量の要領で端末ＰＳ１の位置を推定し（ステップＳ１５）、その推定結果を通信回線網１、基地局ＣＳ１…及び無線中継装置６を介して端末ＰＳ１に送信する（ステップＳ１６）。
【００３２】
ここで、位置情報センター２のサーバ４が受け取った周辺基地局リストには、端末ＰＳ１が受信した基地局の情報と、無線中継装置６が受信した基地局の情報とが全て含まれている。端末ＰＳ１が屋内にある場合、建物の壁面などによって基地局ＣＳ１…からの電波が減衰されるため、端末ＰＳ１では周辺にある基地局ＣＳ１…の内ごく一部の基地局の電波しか受信できないが、無線中継装置６は例えば窓際などに設置されているため、屋内にある端末ＰＳ１よりも多くの基地局ＣＳ１…の電波を受信することができる。従って、端末ＰＳ１が受信した基地局の情報のみから端末ＰＳ１の現在位置を検出する場合に比べて、端末ＰＳ１の現在位置をより高い精度で検出することができる。
【００３３】
また本実施形態の位置検出システムでは、上述した図１２の位置検出システムにおいて無線中継装置６の構成を変更しているだけなので、基本構成で説明した位置検出システムのように位置情報センター２内のサーバ４やデータベース３を変更する必要がなく、従来の位置検出システムから本実施形態の位置検出システムへの移行が容易に行える。
【００３４】
（参考例１）
本発明に係る位置検出システムの参考例１を図７及び図８を参照して説明する。図８は参考例１の位置検出システムをＰＨＳに適用した例の概略構成図である。尚、本システムの構成は基本構成の位置検出システムと同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。また、端末ＰＳ１…及び無線中継装置６の構成は基本構成で説明した位置検出システムと略同様であるので、図示及び説明は省略する。
【００３５】
位置情報センター２の位置データベース３には各基地局ＣＳ１…の設置位置を示す位置情報が予め設定されており、各基地局ＣＳ１…の位置情報取得部３０は初期設置時に通信回線網１を介して位置情報センター２のサーバ４にアクセスして、位置データベース３に書き込まれた自局の位置情報を取得し、取得した自局の位置情報を内部メモリ（図示せず）に記憶させている。そして、各基地局ＣＳ１…の報知情報送信部（第１の報知情報送信手段）３２は、取得した位置情報（すなわち設置位置の経度と緯度）や送信出力などの情報を制御チャネルの無線報知情報メッセージの空き領域を利用して常時間欠送信している。尚、各基地局ＣＳ１…に位置情報取得手段としてＧＰＳ受信機を搭載すれば、位置情報センター２から自局の設置位置を示す位置情報を取得しなくても、ＧＰＳ受信機を用いて自局の設置位置を取得することができる。
【００３６】
ここで、屋外の端末ＰＳ２では、各基地局ＣＳ１…から送信される位置情報や送信出力などの情報を利用して、自己の現在位置を検出している。即ち、端末ＰＳ２の受信部２０は制御チャネルをサーチし、周辺に存在する全ての基地局ＣＳ１…からの制御信号を取得する。第２の位置情報抽出手段たる制御部２１は、受信部２０の受信した制御信号から各基地局ＣＳ１…の位置情報や送信出力等の報知情報を抽出すると共に、受信した信号の受信レベルを検出する。端末ＰＳ２のメモリ２３には基地局ＣＳ１…からの距離と電波の受信レベルとの関係を示すデータが格納されており、第２の位置推定手段としての制御部２１は各基地局ＣＳ１…の送信出力と受信した電波の受信レベルから各基地局ＣＳ１…までの距離を推定し、各基地局ＣＳ１…の位置情報と各基地局ＣＳ１…までの距離とから、三点測量の要領で自己の現在位置を推定する。
【００３７】
また、基地局ＣＳ１…からの電波が届きにくい地域で、基地局ＣＳ１…と端末ＰＳ１…との間の無線通信を中継する無線中継装置６においても、上述と同様の方法で自局の設置位置を推定することができる。図８は無線中継装置６の動作アルゴリズムを示しており、無線中継装置６に電源を投入すると（ステップＳ１７）、無線中継装置６では制御チャネルをサーチし（ステップＳ１８）、無線中継装置６の周辺に存在する全ての基地局ＣＳ１…からの制御信号を取得する。
【００３８】
無線中継装置６では、第２の位置情報抽出手段たるＣＰＵ１５が、受信した制御信号から各基地局ＣＳ１…の位置情報や送信出力等の情報を抽出すると共に、受信した信号の受信レベルを検出する（ステップＳ１９）。無線中継装置６のＲＡＭ１７には基地局ＣＳ１…からの距離と電波の受信レベルとの関係を示すデータが格納されており、第３の位置推定手段たるＣＰＵ１５が各基地局ＣＳ１…の送信出力と受信した電波の受信レベルから各基地局ＣＳ１…までの距離を推定し、各基地局ＣＳ１…の位置情報と各基地局ＣＳ１…までの距離とから三点測量の要領で自己の現在位置を推定して、推定結果をＲＡＭ１７に記憶させる（ステップＳ２０）。ここで、無線中継装置６は、無線中継装置６に最も近い（すなわち電波の受信レベルが最も高い）基地局（例えば基地局ＣＳ１）との間に無線回線が設定され、基地局ＣＳ１からの無線報知情報を常時受信しており、基地局ＣＳ１から受信した情報と同じ内容の情報をＲＦ部１２ｂやＭＯＤＥＭ部１３ｂやＴＤＭＡ処理部１４ｂを用いて基地局ＣＳ１の送信タイミングとは異なるタイミングで送信しているが、基地局ＣＳ１から受信した情報に基地局ＣＳ１の位置情報が含まれている場合、この位置情報をＲＡＭ１７に記憶している自己の位置情報に置き換えて送信し（ステップＳ２１）、運用状態に移行する（ステップＳ２２）。ここに、ＲＦ部１２ｂやＭＯＤＥＭ部１３ｂやＴＤＭＡ処理部１４ｂから第２の報知情報送信手段が構成される。
【００３９】
従って、無線中継装置６を介して基地局ＣＳ１との間で無線通信を行う端末ＰＳ１が自己の現在位置を検出する場合、端末ＰＳ１では無線中継装置６から送信された無線中継装置６の位置情報に基づいて自己の現在位置を検出することができるので、無線中継装置６の送信範囲程度の誤差で自己の現在位置を推定することができる。
【００４０】
（参考例２）
本発明に係る位置検出システムの参考例２を図９乃至図１１を参照して説明する。図９は本実施形態の位置検出システムをＰＨＳに適用した例の概略構成図である。尚、無線中継装置６以外の構成は上述した参考例１と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。また、端末ＰＳ１…及び無線中継装置６の構成は基本構成で説明した位置検出システムと略同様であるので、図示及び説明は省略する。
【００４１】
図１０は無線中継装置６の動作アルゴリズムを示しており、無線中継装置６に電源を投入すると（ステップＳ２３）、無線中継装置６では制御チャネルをサーチし（ステップＳ２４）、無線中継装置６の周辺に存在する全ての基地局ＣＳ１…からの制御信号を取得する。無線中継装置６では第２の位置情報抽出手段たるＣＰＵ１５が、受信した制御信号から各基地局ＣＳ１…の基地局ＩＤ、位置情報、及び送信出力等の報知情報を抽出して、周辺基地局リストを作成し、記憶手段としてのＲＡＭ１７に記憶させる（ステップＳ２５）。
【００４２】
ここで、無線中継装置６は、無線中継装置６に最も近い（すなわち電波の受信レベルが最も高い）基地局（例えば基地局ＣＳ１）との間に無線回線が設定され、基地局ＣＳ１からの無線報知情報を常時受信しており、基地局ＣＳ１から受信した情報と同じ内容の情報を基地局ＣＳ１の送信タイミングとは異なるタイミングで送信しているが、基地局ＣＳ１から受信した情報に基地局ＣＳ１の位置情報が含まれている場合は、この情報を送信する代わりに、ＲＡＭ１７に記憶させた周辺基地局リストの情報（すなわち、周辺の基地局ＣＳ１〜ＣＳ４の基地局ＩＤ、位置情報などの情報）をリストの上から順番にＲＦ部１２ｂやＭＯＤＥＭ部１３ｂやＴＤＭＡ処理部１４ｂを用いて送信させる。
【００４３】
図１１は基地局ＣＳ１の送信データと無線中継装置６の送信データとの関係を示しており、基地局ＣＳ１では制御チャネルの無線報知情報メッセージの空き領域を利用して位置情報Ｄ１を送信している。ここで、無線中継装置６は基地局ＣＳ１からＢＣＣＨ（報知チャネル）やＳＣＣＨ（個別セル用チャネル）やＰＣＨなどの情報を受信した場合、受信した情報をそのまま送信しているが、位置情報Ｄ１を受信した場合は位置情報Ｄ１だけを送信するのではなく、ＲＡＭ１７に記憶された周辺の基地局ＣＳ１〜ＣＳ４の位置情報Ｄ１〜Ｄ４を位置情報Ｄ１から順番に送信し、位置情報Ｄ４まで送信し終えると再び位置情報Ｄ１に戻って繰り返し順番に送信する。
【００４４】
従って、無線中継装置６を介して基地局ＣＳ１との間で無線通信を行う端末ＰＳ１が自己の現在位置を検出する場合、端末ＰＳ１が実際に受信できる電波は無線中継装置６の電波のみであるが、上述のように無線中継装置６は、無線中継装置６の受信した複数の基地局ＣＳ１〜ＣＳ４の位置情報を端末ＰＳ２へ送信しているので、複数の基地局ＣＳ１〜ＣＳ４の位置情報を用いて自己の現在位置を推定することができ、現在位置の検出精度を高めることができる。
【００４５】
【発明の効果】
上述のように、本発明は、有線の通信回線網に接続された複数の基地局と、前記基地局との間で無線回線を介してデジタル通信を行う複数の端末と、前記各基地局の設置位置が登録された位置データベースを有し前記端末の現在位置を検出するセンター局と、前記基地局と前記端末との間で送受信される無線信号を中継する１乃至複数の無線中継装置とを備え、前記各端末が、当該端末の周辺に存在する１又は複数の基地局から送信された無線信号を受信する第１の受信手段と、前記第１の受信手段の受信した各基地局の無線信号から各基地局に個別に割り当てられた基地局ＩＤを取得する基地局ＩＤ取得手段と、基地局ＩＤ取得手段が取得した基地局ＩＤのリストをセンター局に送信する第１の基地局ＩＤ送信手段とを具備し、前記センター局が、前記端末より前記基地局及び前記通信回線網を介して送信された基地局ＩＤのリストと前記位置データベースに登録された前記各基地局の設置位置とから前記端末の現在位置を推定する位置推定手段を具備して成る位置検出システムにおいて、前記各無線中継装置に、当該無線中継装置の周辺に存在する１又は複数の基地局から送信された無線信号を受信する第２の受信手段と、前記第２の受信手段の受信した各基地局の無線信号から取得した各基地局の基地局ＩＤを記憶する記憶手段と、前記端末から基地局ＩＤのリストを含む信号を受信すると、受信した基地局ＩＤのリストに前記記憶手段の記憶した基地局ＩＤを付加して前記センター局に送信する第２の基地局ＩＤ送信手段とを設け、前記センター局の位置推定手段は、前記端末より前記無線中継装置を介して基地局ＩＤのリストを受信すると、基地局ＩＤのリストに含まれる全ての基地局ＩＤと、前記位置データベースに登録された前記各基地局の設置位置とをもとに前記端末の現在位置を推定することを特徴とする。
【００４６】
而して本発明によれば、無線中継装置では、第２の受信手段が受信した無線信号から周辺に存在する基地局の基地局ＩＤを取得して、記憶手段に記憶させており、この無線中継装置を介して基地局との間で無線通信を行う端末から基地局ＩＤのリストを含む信号を受信すると、受信した基地局ＩＤのリストに記憶手段に記憶させた基地局ＩＤを付加して、第２の基地局ＩＤ送信手段がセンター局に送信しているので、センター局で端末の現在位置を推定する際に用いる情報を増やすことができ、端末の位置の推定精度が向上するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の基本構成を示す概略構成図である。
【図２】  同上の動作アルゴリズムを示すフローチャートである。
【図３】  同上に用いる無線中継装置のブロック図である。
【図４】  同上に用いる端末のブロック図である。
【図５】  本発明の実施形態を示す概略構成図である。
【図６】（ａ）（ｂ）は同上の動作アルゴリズムを示すフローチャートである。
【図７】  本発明の参考例１を示す概略構成図である。
【図８】  同上の無線中継装置の動作アルゴリズムを示すフローチャートである。
【図９】  本発明の参考例２を示す概略構成図である。
【図１０】  同上の無線中継装置の動作アルゴリズムを示すフローチャートである。
【図１１】  同上の基地局から送信される情報と無線中継装置から送信される情報との関係を示すタイミングチャートである。
【図１２】  従来の位置検出システムの概略構成図である。
【図１３】（ａ）（ｂ）は同上の動作アルゴリズムを示すフローチャートである。
【図１４】  同上の基地局と端末との間の距離と電波の受信レベルとの関係を示す図である。
【図１５】  同上の位置推定方法を説明する説明図である。
【図１６】  従来の別の位置検出システムの概略構成図である。
【図１７】  同上の位置検出システムに無線中継装置を用いた場合の概略構成図である。
【図１８】  同上の動作アルゴリズムを示すフローチャートである。
【図１９】  同上に用いる無線中継装置が位置報知情報を送信する方法の説明図である。
【図２０】  同上に用いる無線中継装置が位置報知情報を送信するタイミングを説明する説明図である。
【符号の説明】
ＣＳ１…  基地局
ＰＳ１  端末
２  位置情報センター
３  位置データベース
６  無線中継装置
【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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【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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【図２０】
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