JP4724545B2 - 位置検出方法、および位置検出システム - Google Patents
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Description
周囲ノードあるいは基地局との距離を測定するために、時刻同期をとるための同期信号と、ToAのために距離を測るため、またはTDoAのために受信時刻を測るための観測信号の二種類の信号を送/受信する手段と、前記同期信号と観測信号を用いて反射物までの距離を測定する手段と、観測信号の受信振幅を測定する手段と、得られた受信振幅の情報をもとに観測信号の送信出力を制御する手段と、前記観測信号が反射物で反射して届くのか、あるいは直接届くのかを判別するのに必要な識別情報を同期信号に多重化する手段とを備えた少なくとも一つのノードと、
基地局とノード間の距離を測定するために、時刻同期をとるための同期信号と、ToAのために距離を測るため、またはTDoAのために受信時刻を測るための観測信号の二種類の信号を送/受信する手段と、前記同期信号と観測信号を用いて反射物までの距離を測定する手段と、前記ノードから送信された同期信号の識別情報を用いて観測信号が天井や壁などによって反射して届いたものか直接届いたものかを判別する手段と、ノードの位置を計算するサーバと通信する手段とを備えた基地局と、
前記基地局と通信する手段と、前記基地局、または、ノードで収集した基地局とノード間の距離情報あるいは、同期信号と観測信号の信号到達時間差の情報と、観測信号が反射物で反射して届いたか直接届いたかを表す情報を要素とする測定データベースと、基地局の位置情報を格納した基地局位置データベースと、前記測定データベースの情報を用いて、ノードと基地局間の時間または時間差情報を補正する手段と、補正された情報と前記基地局位置データベースの情報から三辺測量の原理によってノードの位置を求める手段とを有するサーバによって構成されるシステムであって、
基地局では、ノードから送信される観測信号が基地局までの到達経路で直接届いたものか天井や壁などの反射物で反射して届いたものかを判別し、
サーバでは、基地局における判別結果を用いて、各ノードと基地局間の距離情報、あるいは観測信号の信号到達時間差を補正することによって、位置検出精度を高めることを特徴とする位置検出方法を提供する。
701 アンテナ、702 同期信号送信部、703 同期信号受信部、704 スピーカ、705 観測信号送信部、706 送信出力制御部、707 マイク、708 観測信号受信部、709 受信振幅測定部、710 制御部、711 タイマ、
901 アンテナ、902 同期信号送信部、903 同期信号受信部、904 スピーカ、905 観測信号送信部、906 マイク、907 観測信号受信部、908 制御部、909 有線送信部、910 有線受信部、911 タイマ、
1101 位置計算処理部、1102 制御部、1103 有線送信部、1104 有線受信部、1105 基地局位置データ、1106 測定データ。
Claims (7)
- 無線通信システムのノード位置を検出する位置検出システムにおいて、
位置検出対象ノードとノード周囲にある基地局と、ノードと基地局間の信号到達経路上の反射物と、ノード位置を計算するサーバを有する位置検出システムであって、
ノードは、ノードと基地局間の時刻同期をとるための同期信号を送信する手段と、ノードと基地局間の距離を測定するための観測信号を送信する手段と、ノードと反射物までの距離を計算する手段と、観測信号の受信振幅を測定する手段と、観測した受信振幅からノードにおいて反射物からの反射波が拾うことのできない送信出力を決定する手段と、前記送信出力以下で観測信号を送信する場合と最大出力で観測信号を送信する場合を区別する識別情報を前記同期信号に載せる手段とを有し、
基地局は、ノードと基地局間の時刻同期をとるための同期信号を受信する手段と、ノードと基地局間の距離を測定するための観測信号を受信する手段と、基地局と反射物までの距離を計算する手段と、位置計算を行うサーバと信号を送受信する手段と、前記識別情報を利用してノードから送信された観測信号が直接波か反射波であるかを判断する手段とを有し、
サーバは、基地局と信号を送受信する手段と、基地局経由で得られたノードと基地局間の観測信号の測定データを収集する手段と、収集された測定データベースと、基地局の座標を記録したデータベースを用いて、ノードの位置を計算する手段とを有し、
基地局において、前記同期信号の識別情報によってノードから送信された観測信号が直接波か反射波かを判定し、サーバにおいて直接波か反射波かの判定結果を利用してノードと基地局間の距離を補正することを特徴とする位置検出システム。 - 請求項1記載の位置検出システムであって、前記サーバは、前記基地局と信号を送受信する手段と、基地局経由で得られたノードと基地局間の観測信号の測定データを収集する手段と、収集された測定データベースと、基地局の座標を記録したデータベースを用いて、ノードの位置を計算する手段とを有し、ノードと基地局間の観測信号到達経路が直接波か反射波か基地局での判定結果を利用して、ノードと基地局間の距離を補正してノードの位置を計算することを特徴とする位置検出システム。
- 請求項1記載の位置検出システムであって、前記基地局は、ノードと基地局間の時刻同期をとるための同期信号を送受信する手段と、ノードと基地局間の距離を測定するための観測信号を送受信する手段と、基地局と反射物までの距離を計算する手段と、位置計算を行うサーバと信号を送受信する手段と、前記識別情報を利用してノードから送信された観測信号が直接波か反射波であるかを判断する手段とを有し、前記同期信号の識別情報によってノードから送信された観測信号が直接波か反射波かを判定することを特徴とする位置検出システム。
- 請求項1記載の位置検出システムであって、前記ノードは、該ノードと基地局間の時刻同期をとるための同期信号を送受信する手段と、ノードと基地局間の距離を測定するための観測信号を送受信する手段と、ノードと反射物までの距離を計算する手段と、観測信号の受信振幅を測定する手段と、観測した受信振幅からノードにおいて反射物からの反射波が拾うことのできない送信出力を決定する手段と、前記送信出力以下で観測信号を送信する場合と最大出力で観測信号を送信する場合を区別する識別情報を前記同期信号に載せる手段とを有し、前記送信出力以下で観測信号を送信する場合と最大出力で観測信号を送信する場合を交互に繰り返すことを特徴とする位置検出システム。
- 請求項4記載の位置検出システムであって、前記ノードは、該ノードにおいて反射物からの反射波が拾うことのできない送信出力を決定する手段において、ノードと反射物までの距離を測定する際に、観測信号送信出力を最大で送信し、反射物で反射してから受信した観測信号の受信振幅を測定し、送信出力と受信振幅の関係をあらかじめ調べておき、この関係に照らし合わせることにより、観測信号を受信することが可能な受信判定閾値になる送信出力を求めることを特徴とする位置検出システム。
- 請求項4記載の位置検出システムであって、前記ノードは、観測信号を送信出力最大で送信し、反射物で反射する観測信号を受信することを確認した後、送信出力を一定値下げて送信し、観測信号の受信可否を調べ、観測信号が受信されなくなるまで、観測信号の送信出力を下げ続けることによって、反射物からの反射波を拾わなくなる送信出力を求めることを特徴とする位置検出システム。
- 無線通信システムのノード位置を検出する位置検出システムにおける位置検出方法であって、
該位置検出システムは、位置検出対象ノードとノード周囲にある基地局と、ノードと基地局間の信号到達経路上の反射物と、ノード位置を計算するサーバを有し、
ノードは、ノードと基地局間の時刻同期をとるための同期信号を送信する手段と、ノードと基地局間の距離を測定するための観測信号を送信する手段と、ノードと反射物までの距離を計算する手段と、観測信号の受信振幅を測定する手段と、観測した受信振幅からノードにおいて反射物からの反射波が拾うことのできない送信出力を決定する手段と、前記送信出力以下で観測信号を送信する場合と最大出力で観測信号を送信する場合を区別する識別情報を前記同期信号に載せる手段とを有し、
基地局は、ノードと基地局間の時刻同期をとるための同期信号を受信する手段と、ノードと基地局間の距離を測定するための観測信号を受信する手段と、基地局と反射物までの距離を計算する手段と、位置計算を行うサーバと信号を送受信する手段と、前記識別情報を利用してノードから送信された観測信号が直接波か反射波であるかを判断する手段とを有し、
サーバは、基地局と信号を送受信する手段と、基地局経由で得られたノードと基地局間の観測信号の測定データを収集する手段と、収集された測定データベースと、基地局の座標を記録したデータベースを用いて、ノードの位置を計算する手段とを有し、
基地局において、前記同期信号の識別情報によってノードから送信された観測信号が直接波か反射波かを判定し、サーバにおいて直接波か反射波かの判定結果を利用してノードと基地局間の距離を補正することを特徴とする位置検出方法。
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