JP2009135689A - 測位システムおよび測位方法 - Google Patents

Abstract

【課題】限られた領域内で移動端末に対する測位パルスの送信制御を正確に実行すること。
【解決手段】測位システム５０は、計算サーバ４００がリーダライタ６０を制御して電波を移動端末１００に送信し、パッシブ型のＲＦタグを保持する移動端末１００が送信パルスを基地局２００，３００に送信し、基地局２００，３００が移動端末の受信時刻を測定する。そして、基地局２００，３００が測定した受信時刻の差から計算サーバが位置情報を生成し、リーダライタ６０を制御して、位置情報によって、移動端末１００の移動方向情報を更新し、移動端末１００は、移動方向情報に基づいて測位パルスを送信するか否かを判定する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、位置が既知である複数の基地局にて移動端末からの測位パルスを受信し、各基地局が前記測位パルスを受信した受信時刻の差に基づいて前記移動端末の位置を測位する計算サーバを有する測位システムおよびその測位方法に関するものである。

移動端末の位置を測位する方式の１つとして、ＴＤＯＡ（Time Difference Of Arrival；到着時間差）方式がある。この方式は、移動端末が測位パルスを各基地局に送信し、測位パルスが各基地局に到着した時間差を基にして移動端末の位置を測位する方式である。図１３は、従来のＴＤＯＡ測位システムを説明するための図である。

図１３に示すように、このＴＤＯＡ測位システムは、移動端末１０と、基地局２０〜２４と、計算サーバ３０とを備え、基地局２０〜２４および計算サーバ３０は通信ケーブルで接続されている。ここで、基地局２０〜２４は、位置が既知であり、移動端末から送信される測位パルスを受信して、受信した時刻の情報（以下、受信時刻情報）を計算サーバ３０に送信する装置であり、計算サーバ３０は、各基地局２０〜２４から送信される受信時刻情報を基にして移動端末１０の位置を算出する装置である。

ＴＤＯＡ測位システムが移動端末１０の位置を測位する場合には、まず、移動端末１０が測位パルスを送信し、この送信された測位パルスを基地局にて受信する。この場合、複数（例えば、２次元の位置を測定する場合なら、最低３個）の基地局を移動端末１０の測定範囲内に配置して、送信された測位パルスの受信時刻を各基地局で測定する。

そして、計算サーバ３０が各基地局２０〜２４で測定された受信時刻に基づいて移動端末１０の位置を算出する。測位計算には各種の方式があるが、例えば、各基地局２１〜２４における受信時刻から、２基地局間の時間差（伝搬時間差）を求め、この時間差から双曲線を得て、複数の双曲線の交点を移動端末１０の位置として算出する、という方式がある。

ところで、電波の周波数帯域は限られたものであるため、国により、利用できる周波数の割り当てや条件等が細かく設定されている。例えば図１４に示すように、他の無線システムとの干渉を考慮して、屋内のみに利用を限定するという条件が課せられる場合がある（図１４は、屋内／屋外での電波（測位パルス）の利用条件を説明するための図である）。例えば、５．２ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮ（Local Area Network）やＵＷＢ（Ultra Wide Band）にそのような条件が課せられている。したがって、上記ＴＤＯＡ測位システムの利用者は、状況に応じて移動端末をオン・オフしなければならず、利用者に余計な操作を強要することになる。

そこで、利用者の負担を軽減させるべく、移動端末にＲＦタグ（ＩＣタグ）を保持させ、測位パルスの送信を制限する境界付近に単一のリーダライタを設置して、ＲＦタグに測位パルスの送信可否にかかる情報を記憶させ、移動端末がＲＦタグに記憶された情報を参照することによって、測位パルスを送信するか否かを判定するという技術が考案されている。

また、特許文献１では、リーダライタを２つ用意し、２つのリーダライタに対する移動端末（ＲＦタグ）の通過時間の差から、移動方向を識別して移動端末の測位パルスを送信させるか否かを判定するという技術が公開されている。

特開平９−２３１４２７号公報

しかしながら、上述した従来の技術では、限られた領域内で移動端末に対する測位パルスの送信制御を正確に実行することができないという問題があった。図１５および図１６は、従来技術の問題点を説明するための図である。

図１５に示すように、単一のリーダライタ４０を用いて移動端末１０の送信制御を行う場合には、正確な移動端末１０の位置を測定することができず、リーダライタ４０との通信可能エリアに移動端末（ＲＦタグ）が存在するか否かを判定できるのみである。したがって、利用者が一度通信可能エリアに入ってから引き返した場合等には、適切な情報をＲＦタグに記憶させることができず、正確に移動端末１０の送信制御を実行することができない。

なお、特許文献１のように、リーダライタ４０ａ，４０ｂを２つ用意し、移動方向を識別して移動端末の送信制御を行う場合には、リーダライタ４０ａ，４０ｂの通信可能エリアが重ならないようにリーダライタ４０ａ，４０ｂを設置する必要があるため、限られた領域内では特許文献１の方式を利用して移動端末１０の送信制御を実行することができない（図１６参照）。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、限られた領域内で移動端末に対する測位パルスの送信制御を正確に実行することができる測位システムおよび測位方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、この測位システムは、位置が既知である複数の基地局にて移動端末からの測位パルスを受信し、各基地局が前記測位パルスを受信した受信時刻の差に基づいて前記移動端末の位置を測位する計算サーバを有する測位システムであって、前記移動端末は、当該移動端末の移動方向を示す移動方向情報を記憶するパッシブ型のＲＦＩＤタグを保持し、前記移動方向情報に基づいて前記測位パルスの送信制御を行う送信制御手段と、リーダライタから送信された電波を受信した場合に、前記測位パルスを前記基地局に送信する送信手段とを備え、前記計算サーバは、前記移動端末の測位結果に基づいて前記移動方向情報を更新する更新情報を生成する更新情報生成手段と、前記更新情報に基づいて、前記リーダライタを制御して前記ＲＦＩＤタグの前記移動方向情報を更新するリーダライタ制御手段と、を備えたことを要件とする。

また、この測位システムは、上記の測位システムにおいて、前記更新情報生成手段は、前記リーダライタの通信範囲を複数の区画に分割し、前記移動端末の測位結果に基づいて、当該移動端末が位置する区画と前記移動端末の位置を測位した時刻とを対応付けた情報を前記更新情報として生成することを要件とする。

また、この測位システムは、上記の測位システムにおいて、前記ＲＦＩＤタグの前記移動方向情報は、前記区画と当該区画に前記移動端末が位置していた時刻とを対応付けて記憶しており、前記送信制御手段は、前記区画に前記移動端末が位置していた時刻を区画ごとに比較することにより前記移動端末の移動方向を判定し、判定結果に基づいて前記測位パルスの送信制御を行うことを要件とする。

また、この測位システムは、上記の測位システムにおいて、前記移動端末が送信する測位パルスは、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）インパルス波であることを要件とする。

また、この測位方法は、位置が既知である複数の基地局にて移動端末からの測位パルスを受信し、各基地局が前記測位パルスを受信した受信時刻の差に基づいて前記移動端末の位置を測位する計算サーバを有する測位システムの測位方法であって、前記移動端末は、当該移動端末の移動方向を示す移動方向情報を記憶するパッシブ型のＲＦＩＤタグを保持し、前記移動方向情報に基づいて前記測位パルスの送信制御を行う送信制御ステップと、リーダライタから送信された電波を受信した場合に、前記測位パルスを前記基地局に送信する送信ステップとを含み、前記計算サーバは、前記移動端末の測位結果に基づいて前記移動方向情報を更新する更新情報を生成する生成ステップと、前記更新情報に基づいて、前記リーダライタを制御して前記ＲＦＩＤタグの前記移動方向情報を更新する更新ステップと、を含んでいることを要件とする。

この測位システムによれば、移動端末が、当該移動端末の移動方向を示す移動方向情報を記憶するパッシブ型のＲＦＩＤタグを保持し、移動方向情報に基づいて測位パルスの送信制御を行うと共に、リーダライタから送信された電波を受信した場合に、測位パルスを基地局に送信する。一方、計算サーバは、移動端末の測位結果（測位結果は、各基地局から送信される受信時刻の情報によって算出される）に基づいて移動方向情報を更新する更新情報を生成し、更新情報に基づいて、リーダライタを制御し、ＲＦＩＤタグの移動方向情報を更新するので、限られた領域内で移動端末に対する測位パルスの送信制御を正確に実行することができる。

また、この測位システムによれば、リーダライタの通信範囲を複数の区画に分割し、移動端末の測位結果に基づいて、当該移動端末が位置する区画と前記移動端末の位置を測位した時刻とを対応付けた情報を前記更新情報として生成するので、ＲＦＩＤタグの移動方向情報を適切に更新することができ、効率よく測位パルスの送信制御を実行することができる。

また、この測位システムによれば、ＲＦＩＤタグの移動方向情報は、区画と当該区画に移動端末が位置していた時刻とを対応付けて記憶しており、区画に移動端末が位置していた時刻を区画ごとに比較することにより移動端末の移動方向を判定し、判定結果に基づいて測位パルスの送信制御を行うので、測位パルスの送信制御を正確に実行することができる。

以下に添付図面を参照して、この発明に係る測位システムおよび測位方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。

まず、本実施例にかかる測位システムの構成およびその概要について説明する。図１は、本実施例にかかる測位システムの構成およびその概要を説明するための図である。同図に示すように、この測位システム５０は、リーダライタ６０と、移動端末１００と、基地局２００，３００と、計算サーバ４００とを備えて構成され、リーダライタ６０、基地局２００，３００、計算サーバは通信ケーブルによって接続されている。なお、ここでは、便宜上、基地局２００，３００のみを示すが、この測位システムは、その他にも基地局を有しているものとする。

リーダライタ６０は、計算サーバ４００の制御命令に応答して、移動端末１００のＲＦタグ（パッシブ型）に対して電波を送信し、各種の情報をＲＦタグに書き込む装置である。ここで、パッシブ型のＲＦタグは、動作のための電源が不要であり、リーダライタ６０から受信した電波から発電を行って動作するタグ（ＲＦＩＤタグ）である。

移動端末１００は、携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等に対応する各種の機能を備えた装置であり、特に、本発明に密接に関連するものとしては、上述したＲＦタグを保持しており、このＲＦタグに記憶された移動端末１００の移動方向を示す情報（以下、移動方向情報）を基にして、測位パルス（例えば、ＵＷＢインパルス波）の送信制御を行う。

具体的に、この移動方向情報は、移動端末１００が位置する区画と、この区画に位置していた時刻とが対応付けられて記憶されている。そして、移動端末１００が位置していた時刻を区画ごとに比較することにより、移動方向を判定でき、測位パルスの送信制御を正確に実行することができる。

例えば、図１のように、左側が屋外（測位パルスの送信を禁止する領域）、右側が屋内（測位パルスの送信を許可する領域）である状況下において、区画Ａに移動端末１００が位置していた時刻よりも区画Ｂに移動端末１００が位置していた時刻のほうが遅い場合には、移動端末１００の移動方向は、右側となるので、移動端末１００は、測位パルスの送信を許可する。

反対に、区画Ａに移動端末１００が位置していた時刻よりも区画Ｂに移動端末１００が位置していた時刻のほうが先である場合には、移動端末１００の移動方向は、左側となるので、移動端末１００は、測位パルスの送信を禁止する。

この測位パルスの送信制御は、移動端末１００が保持する電源によって定期的に実行させる。なお、移動端末１００は、かかる送信制御とは別に、リーダライタ６０から応答要求となるブロードキャスト（電波）を受信した場合には、測位パルスを基地局２００，３００に向けて出力する。

基地局２００，３００は、移動端末１００から測位パルスを受信した場合に、測位パルスを受信した時刻を測定し、測定した受信時刻の情報（受信時刻情報）を計算サーバ４００に出力する装置である。

計算サーバ４００は、基地局２００，３００（あるいは、その他の基地局）から受信時刻情報を受信した場合に、移動端末１００が位置する区画を算出し、算出した区画と、移動端末１００が該当区画に位置していた時刻とを対応付けた位置情報を生成する装置である。そして、計算サーバ４００は、リーダライタ６０を制御することにより、位置情報を基にして、移動端末１００のＲＦタグに記憶された移動方向情報を更新する。

このように、この測位システムでは、計算サーバ４００が基地局２００，３００から受信時刻情報を取得して位置情報を生成し、移動端末１００のＲＦタグに記憶された移動方向情報をリーダライタ６０を制御して更新し、移動端末１００がＲＦタグに記憶された移動方向情報に基づいて測位パルスの送信制御を実行するので、限られた領域内で移動端末１００に対する測位パルスの送信制御を正確に実行することができる。

次に、図１に示した移動端末１００、基地局２００，３００、計算サーバ４００の構成について順に説明する。図２は、本実施例にかかる移動端末１００の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、この移動端末１００は、アンテナ１０１，１０２と、送信部１０３と、ＲＦタグ（パッシブ型ＲＦＩＤタグ）１０４と、測位制御部１０５とを備えて構成され、測位制御部１０５は、データ読み取り部１０５ａと、送信可否判定部１０５ｂと、測位パルスタイミング生成部１０５ｃとを備える。

このうち、送信部１０３は、測位パルスタイミング生成部１０５によって生成された測位パルス（例えば、ＵＷＢインパルス波）を、アンテナ１０１を利用して送信する処理部である。送信部１０３が、測位パルスを送信した後に、ＲＦタグ１０４、測位制御部１０５は、消費電力を抑えるべく、スリープ状態に移行する。

ＲＦタグ１０４は、動作のための電源が不要であり、リーダライタ６０から受信した電波から発電を行って動作するタグであり、ＲＦタグＩＤ（Identification）と、移動方向情報とを保持する。

ＲＦタグＩＤは、ＲＦタグ１０４を一意に識別する情報である。移動方向情報は、移動端末１００の移動方向に関わる情報を示す。図３は、移動方向情報の一例を示す図である。同図に示すように、この移動方向情報は、区画識別情報と時刻（移動端末１００が区画に位置していた時刻）とから構成される。

例えば、図１に示すように、区画Ａおよび区画Ｂが分割されており、区画Ａの時刻よりも区画Ｂの時刻のほうが遅い場合には、移動端末１００の移動方向は、区画Ａから区画Ｂの方向（図１では右方向）となる。反対に区画Ｂの時刻よりも区画Ａの時刻のほうが遅い場合には、移動端末１００の移動方向は、区画Ｂから区画Ａの方向（図１では左方向）となる。

データ読み取り部１０５ａは、ＲＦタグ１０４に記憶されたＲＦタグＩＤと、移動方向情報とを読み出し、読み出した各情報を送信可否判定部１０５ｂに出力する処理部である。なお、このデータ読み取り部１０５ａは、移動端末１００が保持する電源によって定期的に起動する場合と、ＲＦタグ１０４が、リーダライタ６０から受信した電波によって起動した際に起動する場合がある（後述する送信可否判定部１０５ｂおよび測位パルスタイミング生成部も同様）。

データ読み取り部１０５ａは、リーダライタ６０から受信した電波によってＲＦタグ１０４が起動し、計算サーバ４００からの応答要求を受信した場合には、かかる応答要求の情報を送信可否判定部１０５ｂに出力する。

送信可否判定部１０５ｂは、移動方向情報を基にして測位パルスを送信するか否かを判定する処理部である。具体的に、この送信可否判定部１０５ｂは、まず、移動方向情報に含まれる各区画の時刻を比較することによって、移動方向を判定する。そして、送信可否判定部１０５ｂは、判定した移動方向と、判定基準情報とを比較して、測位パルスを送信するか否かを判定する。送信可否判定部１０５ｂは、判定結果とＲＦタグＩＤとを測位パルスタイミング生成部１０５ｃに出力する。

ここで、判定基準情報は、測位パルスを送信するか否かを判定するための情報である。図４は、判定基準情報の一例を示す図である。同図に示すように、この判定基準情報は、移動方向と、判定基準とが対応付けられており、移動方向が区画Ａから区画Ｂの場合には、測位パルスの送信を許可し、移動方向が区画Ｂから区画Ａの場合には、測位パルスの送信を不可とする旨が記憶されている。この判定基準情報は、送信可否判定部１０５ｂが保持しているものとする。

なお、送信可否判定部１０５ｂは、データ読み取り部１０５ａから応答要求の情報を取得した場合には、無条件で、測位パルスを送信する旨の判定結果と、ＲＦタグＩＤとを測位パルスタイミング生成部１０５ｃに出力する。

測位パルスタイミング生成部１０５ｃは、送信可否判定部１０５ｂから出力された判定結果に基づいて、測位パルスの送信が許可されている場合に、ＲＦタグＩＤを含んだ測位パルスを生成し、生成した測位パルスを送信部１０３に出力する処理部である。

なお、後述の図１０、図１１において説明するが、移動端末１００は、所定の条件に応じて、スリープ状態に移行し、所定の条件に応じてスリープ状態を解除する。また、移動端末１００が測位パルスを送信する場合には、ＲＦタグ１０４がリーダライタ６０から電波を受信して発電,応答の電波を送信する場合とは異なり, 端末が動作するための電池によって供給される電力で測位パルスを生成し、生成した測位パルスを送信する。

次に、図１に示した基地局２００の構成について説明する。なお、基地局３００（あるいはその他の基地局）の構成は、基地局２００と同様であるため、ここでは説明を省略する。図５は、本実施例にかかる基地局２００の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、この基地局２００は、アンテナ２０１と、受信部２０２と、タイマ２０３と、受信時間測定部２０４と、受信時刻保持部２０５と、受信データ保持部２０６と、通信部２０７とを備えて構成される。

このうち、受信部２０２は、アンテナ２０１を利用して測位パルスを受信した場合に、受信した測位パルスを受信時間測定部２０４に出力すると共に、測位パルスに含まれるＲＦタグＩＤを抽出し、抽出したＲＦタグＩＤを受信データ保持部２０６に出力する。

受信時間測定部２０４は、基地局２００が測位パルスを受信した時刻を測定する処理部である。例えば、受信時間測定部２０４は、常時、タイマ２０３から現在の時刻情報を取得し、受信部２０２から測位パルスを取得した時点の時刻を受信時刻として測定し、この受信時刻の情報（受信時刻情報）を受信時刻保持部２０５に出力する。

受信時刻保持部２０５は、受信時刻情報を記憶する記憶部である。受信データ保持部２０６は、ＲＦタグＩＤを記憶する記憶部である。通信部２０７は、受信時刻保持部２０５に記憶された受信時刻情報および受信データ保持部２０６に記憶されたＲＦタグＩＤを取得し、取得した受信時刻情報およびＲＦタグＩＤと基地局を識別する基地局識別情報とを計算サーバ４００に出力する処理部である。

次に、図１に示した計算サーバ４００の構成について説明する。図６は、本実施例にかかる計算サーバ４００の構成を示す図である。同図に示すように、この計算サーバ４００は、通信部４０１と、受信データ保持部４０２と、受信時刻保持部４０３と、測位計算部４０４と、区画判定部４０５と、リーダライタ制御部４０６とを備えて構成される。

通信部４０１は、各基地局２００，３００（あるいはその他の基地局；以下同様）との間におけるデータ通信を制御する処理部である。そして、通信部４０１は、各基地局２００，３００から受信時刻情報、ＲＦタグＩＤ、基地局識別情報を取得した場合には、取得したＲＦタグを受信データ保持部４０２に出力すると共に、受信時刻情報、ＲＦタグＩＤ、基地局識別情報を対応付けて受信時刻保持部４０３に出力する。

受信データ保持部４０２は、ＲＦタグＩＤを記憶する記憶部である。受信時刻保持部４０３は、受信時刻情報、ＲＦタグＩＤ、基地局識別情報を対応付けた受信時刻管理情報を記憶する記憶部である。図７は、受信時刻管理情報の一例を示す図である。同図に示すように、この受信時刻管理情報は、基地局識別情報と、ＲＦタグＩＤと、受信時刻とが対応付けられて記憶されている。図７において、例えば、基地局識別情報「Ｋ０００１」が基地局２００、基地局識別情報「Ｋ０００２」が基地局３００、ＲＦタグＩＤ「Ｔ０００１」が移動端末１００に対応する。

測位計算部４０４は、受信時刻保持部４０３に記憶された受信時刻管理情報に基づいて移動端末１００の位置を計算する処理部である。なお、測位計算部４０４が、位置を計算する方法は、背景技術で説明した周知の技術を利用すればよい。測位計算部４０４は、算出結果（移動端末１００の位置の情報）を区画判定部４０５に出力する。

区画判定部４０５は、測位計算部４０４から出力される算出結果（移動端末１００の位置）と、区画管理情報とを比較して、移動端末１００の区画を判定する処理部である。図８は、区画管理情報の一例を示す図である。同図に示すように、この区画管理情報は、区画領域と区画とを対応付けて記憶している。

そして、区画判定部４０５は、判定した区画（区画Ａまたは区画Ｂ）と、移動端末１００が区画に存在していた時刻（例えば、区画判定部４０５が区画判定を行った時刻でもよい）とを対応付けた位置情報を生成し、生成した位置情報をリーダライタ制御部４０６に出力する。

リーダライタ制御部４０６は、リーダライタ６０を制御して、受信データ保持部４０２に記憶されたＲＦタグＩＤによって識別される移動端末１００のＲＦタグ１０４に位置情報を送信し、ＲＦタグ１０４の移動方向情報を更新する処理部である。また、リーダライタ制御部４０６は、リーダライタ６０を制御して、応答要求パケットをブロードキャストさせる。

次に、本実施例にかかる測位システムの処理手順について説明する。図９は、測位システムの処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、この測位システム５０は、リーダライタ６０が応答要求パケットをブロードキャストし（ステップＳ１０１）、移動端末１００がリーダライタ６０からの電波を受信し（ステップＳ１０２）、移動端末１００が測位パルスを基地局２００，３００（あるいはその他の基地局）に送信する（ステップＳ１０３）。

基地局２００，３００は、測位パルスを受信し（ステップＳ１０４）、測位パルスを受信した受信時刻を測定し（ステップＳ１０５）、受信時刻情報を計算サーバ４００に出力する（ステップＳ１０６）。

計算サーバ４００は、各基地局２００，３００等から受信時刻情報を受信し（ステップＳ１０７）、移動端末１００の位置する区画を判定し（ステップＳ１０８）、区画および当該区画に移動端末１００が存在していた時刻を含んだ位置情報をリーダライタ６０に送信する（ステップＳ１０９）。

リーダライタ６０は、計算サーバ４００から位置情報を受信し（ステップＳ１１０）、位置情報によって移動端末１００のＲＦタグ１０４の移動方向情報を更新する（ステップＳ１１１）。

次に、移動端末１００がリーダライタ６０から電波を受信した場合の処理について説明する。図１０は、電波受信処理の処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、移動端末１００は、リーダライタ６０から電波を受信し（ステップＳ２０１）、位置情報か否かを判定する（ステップＳ２０２）。

位置情報である場合（応答要求パケットのブロードキャストでない場合）には（ステップＳ２０３，Ｙｅｓ）、位置情報によって移動方向情報を更新し（ステップＳ２０４）、ステップＳ２０７に移行する。

一方、位置情報でない場合（応答要求パケットのブロードキャストの場合）には（ステップＳ２０３，Ｎｏ）、スリープ状態を解除し（ステップＳ２０５）、測位パルスを送信し（ステップＳ２０６）、スリープ状態に移行する（ステップＳ２０７）。

次に、移動端末１００が自律的に測位パルスを送信する送信制御の処理手順について説明する。図１１は、送信制御の処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、移動端末１００は、所定時間経過したか否かを判定し（ステップＳ３０１）、所定時間経過していない場合には（ステップＳ３０２，Ｎｏ）、所定時間スリープ状態を継続した後（ステップＳ３０３）、ステップＳ３０１に移行する。

一方、所定時間経過している場合には（ステップＳ３０２，Ｙｅｓ）、スリープ状態を解除し（ステップＳ３０４）、ＲＦタグ１０４から移動方向情報を読み込み（ステップＳ３０５）、区画Ａの時刻は区画Ｂの時刻よりも遅いか否かを判定する（ステップＳ３０６）。

そして、移動端末１００は、区画Ａの時刻は区画Ｂの時刻よりも遅い場合には（ステップＳ３０７，Ｙｅｓ）、測位パルスを送信することなくステップＳ３０１に移行する。一方、区画Ａの時刻は区画Ｂの時刻よりも遅くない場合には（ステップＳ３０７，Ｎｏ）、測位パルスを送信し（ステップＳ３０８）、ステップＳ３０１に移行する。

上述してきたように、本実施例にかかる測位システム５０は、計算サーバ４００がリーダライタ６０を制御して電波を移動端末１００に送信し、パッシブ型のＲＦタグを保持する移動端末１００が測位パルスを基地局２００，３００に送信し、基地局２００，３００が移動端末の受信時刻を測定する。そして、基地局２００，３００が測定した受信時刻の差から計算サーバが位置情報を生成し、リーダライタ６０を制御して、位置情報によって、移動端末１００の移動方向情報を更新し、移動端末１００は、移動方向情報に基づいて測位パルスを送信するか否かを判定するので、限られた領域内で移動端末１００に対する測位パルスの送信制御を正確に実行することができる。

また、従来のＴＯＤＡ測位システムを導入している建物内において、かかるＴＯＤＡ測位システムの一部の基地局を利用して移動端末１００の測位を実行し、計算サーバ４００が位置情報を生成して移動端末１００の移動方向情報を更新すれば、コストを大幅に抑えることもできる。

ところで、本実施例において説明した各処理のうち、自動的に行われるものとして説明した処理の全部または一部を手動的に行うこともでき、あるいは、手動的に行われるものとして説明した処理の全部あるいは一部を公知の方法で自動的に行うこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。

また、図２、図５、図６に示した移動端末１００、基地局２００，３００、計算サーバ４００の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行われる各処理機能は、その全部または任意の一部がＣＰＵおよび当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。

図１２は、実施例にかかる計算サーバを構成するコンピュータのハードウェア構成を示す図である。図１２に示すように、このコンピュータ（計算サーバ）７０は、入力装置７１、モニタ７２、ＲＡＭ（Random Access Memory）７３、ＲＯＭ（Read Only Memory）７４、記憶媒体からデータを読み取る媒体読取装置７５、他の装置（リーダライタ６０、基地局２００，３００）との間でデータの送受信を行うインターフェース７６、ＣＰＵ（Central Processing Unit）７７、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）７８をバス７９で接続して構成される。

そして、ＨＤＤ７８には、上記した計算サーバ４００の機能と同様の機能を発揮する区画判定プログラム７８ｂ、リーダライタ制御プログラム７８ｃが記憶されている。ＣＰＵ７７が区画判定プログラム７８ｂ、リーダライタ制御プログラム７８ｃを読み出して実行することにより、区画判定プロセス７７ａ、リーダライタ制御プロセス７７ｂが起動される。区画判定プロセス７７ａは、上記した測位計算部４０４および区画判定部４０５が実行する処理に対応し、リーダライタ制御プログラム７７ｂは、リーダライタ制御部４０６が実行する処理に対応する。

また、ＨＤＤ７８は、受信データ保持部４０２および受信時刻保持部４０３が保持する各種データ７８ａを記憶する。ＣＰＵ７７は、ＨＤＤ７８に格納された各種データ７８ａを読み出してＲＡＭ７３に格納し、ＲＡＭ７３に格納された各種データ７３ａを用いて、位置情報を算出し、算出した位置情報によって移動端末１００の移動方向情報を更新する。

ところで、図１２に示した区画判定プログラム７８ｂ、リーダライタ制御プログラム７８ｃは、必ずしも最初からＨＤＤ７８に記憶させておく必要はない。たとえば、コンピュータに挿入されるフレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤディスク、光磁気ディスク、ＩＣカードなどの「可搬用の物理媒体」、または、コンピュータの内外に備えられるハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などの「固定用の物理媒体」、さらには、公衆回線、インターネット、ＬＡＮ、ＷＡＮなどを介してコンピュータに接続される「他のコンピュータ（またはサーバ）」などに区画判定プログラム７８ｂ、リーダライタ制御プログラム７８ｃを記憶しておき、コンピュータがこれらから区画判定プログラム７８ｂ、リーダライタ制御プログラム７８ｃを読み出して実行するようにしてもよい。

（付記１）位置が既知である複数の基地局にて移動端末からの測位パルスを受信し、各基地局が前記測位パルスを受信した受信時刻の差に基づいて前記移動端末の位置を測位する計算サーバを有する測位システムであって、
前記移動端末は、当該移動端末の移動方向を示す移動方向情報を記憶するパッシブ型のＲＦＩＤタグを保持し、前記移動方向情報に基づいて前記測位パルスの送信制御を行う送信制御手段と、
リーダライタから送信された電波を受信した場合に、前記測位パルスを前記基地局に送信する送信手段とを備え、
前記計算サーバは、前記移動端末の測位結果に基づいて前記移動方向情報を更新する更新情報を生成する更新情報生成手段と、
前記更新情報に基づいて、前記リーダライタを制御して前記ＲＦＩＤタグの前記移動方向情報を更新するリーダライタ制御手段と、
を備えたことを特徴とする測位システム。

（付記２）前記更新情報生成手段は、前記リーダライタの通信範囲を複数の区画に分割し、前記移動端末の測位結果に基づいて、当該移動端末が位置する区画と前記移動端末の位置を測位した時刻とを対応付けた情報を前記更新情報として生成することを特徴とする付記１に記載の測位システム。

（付記３）前記ＲＦＩＤタグの前記移動方向情報は、前記区画と当該区画に前記移動端末が位置していた時刻とを対応付けて記憶しており、前記送信制御手段は、前記区画に前記移動端末が位置していた時刻を区画ごとに比較することにより前記移動端末の移動方向を判定し、判定結果に基づいて前記測位パルスの送信制御を行うことを特徴とする付記２に記載の測位システム。

（付記４）前記移動端末が送信する測位パルスは、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）インパルス波であることを特徴とする付記１、２または３に記載の測位システム。

（付記５）位置が既知である複数の基地局にて移動端末からの測位パルスを受信し、各基地局が前記測位パルスを受信した受信時刻の差に基づいて前記移動端末の位置を測位する計算サーバを有する測位システムの測位方法であって、
前記移動端末は、当該移動端末の移動方向を示す移動方向情報を記憶するパッシブ型のＲＦＩＤタグを保持し、前記移動方向情報に基づいて前記測位パルスの送信制御を行う送信制御ステップと、
リーダライタから送信された電波を受信した場合に、前記測位パルスを前記基地局に送信する送信ステップとを含み、
前記計算サーバは、前記移動端末の測位結果に基づいて前記移動方向情報を更新する更新情報を生成する生成ステップと、
前記更新情報に基づいて、前記リーダライタを制御して前記ＲＦＩＤタグの前記移動方向情報を更新する更新ステップと、
を含んでいることを特徴とする測位方法。

（付記６）前記生成ステップは、前記リーダライタの通信範囲を複数の区画に分割し、前記移動端末の測位結果に基づいて、当該移動端末が位置する区画と前記移動端末の位置を測位した時刻とを対応付けた情報を前記更新情報として生成することを特徴とする付記５に記載の測位方法。

（付記７）前記ＲＦＩＤタグの前記移動方向情報は、前記区画と当該区画に前記移動端末が位置していた時刻とを対応付けて記憶しており、前記送信制御ステップは、前記区画に前記移動端末が位置していた時刻を区画ごとに比較することにより前記移動端末の移動方向を判定し、判定結果に基づいて前記測位パルスの送信制御を行うことを特徴とする付記６に記載の測位方法。

以上のように、本発明にかかる測位システムおよび測位方法は、移動端末が送信する測位パルスを受信して移動端末の位置を測位するシステムなどに有用であり、特に、状況に応じて移動端末の測位パルスに対する送信制御を実行する必要がある場合に適している。

本実施例にかかる測位システムの構成およびその概要を説明するための図である。 本実施例にかかる移動端末の構成を示す機能ブロック図である。 移動方向情報の一例を示す図である。 判定基準情報の一例を示す図である。 本実施例にかかる基地局の構成を示す機能ブロック図である。 本実施例にかかる計算サーバの構成を示す図である。 受信時刻管理情報の一例を示す図である。 区画管理情報の一例を示す図である。 測位システムの処理手順を示すフローチャートである。 電波受信処理の処理手順を示すフローチャートである。 送信制御の処理手順を示すフローチャートである。 実施例にかかる計算サーバを構成するコンピュータのハードウェア構成を示す図である。 従来のＴＤＯＡ測位システムを説明するための図である。 屋内／屋外での電波の利用条件を説明するための図である。 従来技術の問題点を説明するための図（１）である。 従来技術の問題点を説明するための図（２）である。

符号の説明

１０，１００ 移動端末
２０，２１，２２，２３，２４，２００，３００ 基地局
３０，４００ 計算サーバ
４０，４０ａ，４０ｂ，６０ リーダライタ
５０ 測位システム
７０ コンピュータ
７１ 入力装置
７２ モニタ
７３ ＲＡＭ
７３ａ，７８ａ 各種データ
７４ ＲＯＭ
７５ 媒体読取装置
７６ インターフェース
７７ ＣＰＵ
７７ａ 区画判定プロセス
７７ｂ リーダライタ制御プロセス
７８ ＨＤＤ
７８ｂ 区画判定プログラム
７８ｃ リーダライタ制御プログラム
７９ バス
１０１，１０２，２０１ アンテナ
１０３ 送信部
１０４ ＲＦタグ
１０５ 測位制御部
１０５ａ データ読み取り部
１０５ｂ 送信可否判定部
１０５ｃ 測位パルスタイミング生成部
２０２ 受信部
２０３ タイマ
２０４ 受信時間測定部
２０５，４０３ 受信時刻保持部
２０６，４０２ 受信データ保持部
２０７，４０１ 通信部
４０４ 測位計算部
４０５ 区画判定部
４０６ リーダライタ制御部

Claims (5)

1. 位置が既知である複数の基地局にて移動端末からの測位パルスを受信し、各基地局が前記測位パルスを受信した受信時刻の差に基づいて前記移動端末の位置を測位する計算サーバを有する測位システムであって、
   前記移動端末は、当該移動端末の移動方向を示す移動方向情報を記憶するパッシブ型のＲＦＩＤタグを保持し、前記移動方向情報に基づいて前記測位パルスの送信制御を行う送信制御手段と、
   リーダライタから送信された電波を受信した場合に、前記測位パルスを前記基地局に送信する送信手段とを備え、
   前記計算サーバは、前記移動端末の測位結果に基づいて前記移動方向情報を更新する更新情報を生成する更新情報生成手段と、
   前記更新情報に基づいて、前記リーダライタを制御して前記ＲＦＩＤタグの前記移動方向情報を更新するリーダライタ制御手段と、
   を備えたことを特徴とする測位システム。
2. 前記更新情報生成手段は、前記リーダライタの通信範囲を複数の区画に分割し、前記移動端末の測位結果に基づいて、当該移動端末が位置する区画と前記移動端末の位置を測位した時刻とを対応付けた情報を前記更新情報として生成することを特徴とする請求項１に記載の測位システム。
3. 前記ＲＦＩＤタグの前記移動方向情報は、前記区画と当該区画に前記移動端末が位置していた時刻とを対応付けて記憶しており、前記送信制御手段は、前記区画に前記移動端末が位置していた時刻を区画ごとに比較することにより前記移動端末の移動方向を判定し、判定結果に基づいて前記測位パルスの送信制御を行うことを特徴とする請求項２に記載の測位システム。
4. 前記移動端末が送信する測位パルスは、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）インパルス波であることを特徴とする請求項１、２または３に記載の測位システム。
5. 位置が既知である複数の基地局にて移動端末からの測位パルスを受信し、各基地局が前記測位パルスを受信した受信時刻の差に基づいて前記移動端末の位置を測位する計算サーバを有する測位システムの測位方法であって、
   前記移動端末は、当該移動端末の移動方向を示す移動方向情報を記憶するパッシブ型のＲＦＩＤタグを保持し、前記移動方向情報に基づいて前記測位パルスの送信制御を行う送信制御ステップと、
   リーダライタから送信された電波を受信した場合に、前記測位パルスを前記基地局に送信する送信ステップとを含み、
   前記計算サーバは、前記移動端末の測位結果に基づいて前記移動方向情報を更新する更新情報を生成する生成ステップと、
   前記更新情報に基づいて、前記リーダライタを制御して前記ＲＦＩＤタグの前記移動方向情報を更新する更新ステップと、
   を含んでいることを特徴とする測位方法。

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