JPH0819035A - 位置検出システム - Google Patents
位置検出システムInfo
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- JPH0819035A JPH0819035A JP6147725A JP14772594A JPH0819035A JP H0819035 A JPH0819035 A JP H0819035A JP 6147725 A JP6147725 A JP 6147725A JP 14772594 A JP14772594 A JP 14772594A JP H0819035 A JPH0819035 A JP H0819035A
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- station
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- antenna
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 無線信号を用いて人や動物などの位置を検出
するシステムに関し、小形の移動局で経済的に実現でき
ると共に、既存の移動通信システムに容易に適用するこ
とが可能な系の実現を目的とする。 【構成】 固定局が水平面内の全方向に無線信号を送出
して、移動機の呼出しを行ない、これに応じて移動局が
固定局に対して信号を返送したとき、該移動局からの受
信信号が最大になるようにアンテナの移動局からの返送
信号と指向方向を制御して、移動局に向けて送出した無
線信号と移動局の応答信号との時間関係から算出した固
定局から移動局までの距離情報と、固定局のアンテナの
指向方向の情報とから成る移動局の位置に係る情報を出
力するように構成する。
するシステムに関し、小形の移動局で経済的に実現でき
ると共に、既存の移動通信システムに容易に適用するこ
とが可能な系の実現を目的とする。 【構成】 固定局が水平面内の全方向に無線信号を送出
して、移動機の呼出しを行ない、これに応じて移動局が
固定局に対して信号を返送したとき、該移動局からの受
信信号が最大になるようにアンテナの移動局からの返送
信号と指向方向を制御して、移動局に向けて送出した無
線信号と移動局の応答信号との時間関係から算出した固
定局から移動局までの距離情報と、固定局のアンテナの
指向方向の情報とから成る移動局の位置に係る情報を出
力するように構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は移動体の位置を無線通信
を用いて把握することのできるシステムに関し、特に、
固定局と移動局とを有して成る通信システムにおいて、
固定局が移動局の位置を探索してその位置の情報を出力
することが可能なシステムに係る。
を用いて把握することのできるシステムに関し、特に、
固定局と移動局とを有して成る通信システムにおいて、
固定局が移動局の位置を探索してその位置の情報を出力
することが可能なシステムに係る。
【０００２】
【従来の技術】移動する動物等の位置を無線通信の手段
を用いて探索する方法の１つとして、動物の体に取り付
けた無線送信機の送出する電波を、強い指向性を有する
アンテナで受信して、そのアンテナの指向方向から、動
物等が存在する方向を、また、その受信レベルから、動
物等迄の距離を求める方法がある。
を用いて探索する方法の１つとして、動物の体に取り付
けた無線送信機の送出する電波を、強い指向性を有する
アンテナで受信して、そのアンテナの指向方向から、動
物等が存在する方向を、また、その受信レベルから、動
物等迄の距離を求める方法がある。
【０００３】この方法は非常に簡便であることから、野
生動物の生態調査などにしばしば用いられているが、そ
の構成上高い精度での計測は難しく、また、恒久的な系
を構成して、いつでも、誰でもが使えると言うような汎
用的なシステムを構築することは望むべくもない。
生動物の生態調査などにしばしば用いられているが、そ
の構成上高い精度での計測は難しく、また、恒久的な系
を構成して、いつでも、誰でもが使えると言うような汎
用的なシステムを構築することは望むべくもない。
【０００４】また、移動する物体等の位置を電波を用い
て計測する他の方法として、レーダ装置がある。これ
は、被測定領域をビーム状の電波で走査して照射した電
波が被測定物で反射して、戻って来たもの（反射波）を
受信して、当該電波の送信時刻と反射波の受信時刻との
時間関係から距離を、またビームの照射方向から、被測
定物の方向を特定するものである。
て計測する他の方法として、レーダ装置がある。これ
は、被測定領域をビーム状の電波で走査して照射した電
波が被測定物で反射して、戻って来たもの（反射波）を
受信して、当該電波の送信時刻と反射波の受信時刻との
時間関係から距離を、またビームの照射方向から、被測
定物の方向を特定するものである。
【０００５】このレーダ装置は航空機や船舶を対象とす
るものが数多く使われている。更に、電波を用いて移動
体の位置を検出する手段として、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ
Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）がある。
るものが数多く使われている。更に、電波を用いて移動
体の位置を検出する手段として、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ
Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）がある。
【０００６】これは、アメリカ国防総省が運用している
人工衛星を使用した航法システムである。該航法システ
ムでは、高度約２万ｋｍ、傾斜角５５°、約１２時間で
地球を１周する衛星が、６つの異なる軌道に４基ずつ、
合計２４基の衛星（予備６基を含む）が配置されてい
て、衛星に搭載された高精度の原子時計を利用し、端末
側で、複数の衛星からの遅延時間を基に距離を算出する
ことにより現在位置が認識できる。
人工衛星を使用した航法システムである。該航法システ
ムでは、高度約２万ｋｍ、傾斜角５５°、約１２時間で
地球を１周する衛星が、６つの異なる軌道に４基ずつ、
合計２４基の衛星（予備６基を含む）が配置されてい
て、衛星に搭載された高精度の原子時計を利用し、端末
側で、複数の衛星からの遅延時間を基に距離を算出する
ことにより現在位置が認識できる。
【０００７】衛星から発信される航法信号には、Ｐコー
ド（Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｃｏｄｅ）と、Ｃ／Ａコード
（Ｃｌｅａｒ ａｎｄ Ａｃｑｕｉｓｔｉｏｎ Ｃｏｄ
ｅ）とがある。使用周波数は、Ｌ１として、１５７５．
４２ＭＨｚ、Ｌ２として、１２２７．６０ＭＨｚの２波
が使用されている。
ド（Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｃｏｄｅ）と、Ｃ／Ａコード
（Ｃｌｅａｒ ａｎｄ Ａｃｑｕｉｓｔｉｏｎ Ｃｏｄ
ｅ）とがある。使用周波数は、Ｌ１として、１５７５．
４２ＭＨｚ、Ｌ２として、１２２７．６０ＭＨｚの２波
が使用されている。
【０００８】そして、Ｌ１ではＰコードとＣ／Ａコード
が、またＬ２ではＰコードだけが送られてくる。Ｃ／Ａ
コードだけが民間に内容が公開されており、現在、市販
されているシステムの多くは、このコードを利用してい
る。すべての衛星が同じ周波数を使用し、変調方式はス
ペクトラム拡散変調方式が採用されている。
が、またＬ２ではＰコードだけが送られてくる。Ｃ／Ａ
コードだけが民間に内容が公開されており、現在、市販
されているシステムの多くは、このコードを利用してい
る。すべての衛星が同じ周波数を使用し、変調方式はス
ペクトラム拡散変調方式が採用されている。
【０００９】衛星からの航法信号を、地上の受信機で受
けて、衛星の時刻情報と軌道要素を解読し、衛星の位置
と各衛星から受信機までの距離を計算する。３基の衛星
からの信号を受信し、衛星を中心として地球上に描かれ
る３つの球の交点が受信機の位置（緯度と経度）とな
り、さらに４基の信号では受信機の高度（海抜）も算出
できる。
けて、衛星の時刻情報と軌道要素を解読し、衛星の位置
と各衛星から受信機までの距離を計算する。３基の衛星
からの信号を受信し、衛星を中心として地球上に描かれ
る３つの球の交点が受信機の位置（緯度と経度）とな
り、さらに４基の信号では受信機の高度（海抜）も算出
できる。
【００１０】この航法システムでは、２４基の衛星のう
ちの４基以上の衛星からの信号が捕捉できる場所であれ
ば、地球上の海上のほか、陸上、上空の全ての地点で測
位ができる。汎用性が高く、短時間に、時間と天候の影
響を受けずに測位が可能であり、また、３０〜１００ｍ
（公称１００ｍ）の精度で比較的高い精度で測定が可能
なシステムである。
ちの４基以上の衛星からの信号が捕捉できる場所であれ
ば、地球上の海上のほか、陸上、上空の全ての地点で測
位ができる。汎用性が高く、短時間に、時間と天候の影
響を受けずに測位が可能であり、また、３０〜１００ｍ
（公称１００ｍ）の精度で比較的高い精度で測定が可能
なシステムである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】前述したレーダ装置
は、レーダ装置と被測定物との間に電波を反射あるいは
吸収する大きな障害物がある場合には使用できない。従
って、建造物の多い街の中で、地表の特定の被測定物の
位置を測定するような系を構成することは、不可能であ
る。
は、レーダ装置と被測定物との間に電波を反射あるいは
吸収する大きな障害物がある場合には使用できない。従
って、建造物の多い街の中で、地表の特定の被測定物の
位置を測定するような系を構成することは、不可能であ
る。
【００１２】また、レーダ装置は高価であり経済的にも
成り立たない。一方、ＧＰＳでは、移動局が少なくとも
３つの人工衛星から電波を受信して、それぞれの遅延時
間を検出し、それらから各人工衛星との距離を算出する
手段を備えなければならないから、電源の消費量も多
く、移動局を小形化することが困難である。
成り立たない。一方、ＧＰＳでは、移動局が少なくとも
３つの人工衛星から電波を受信して、それぞれの遅延時
間を検出し、それらから各人工衛星との距離を算出する
手段を備えなければならないから、電源の消費量も多
く、移動局を小形化することが困難である。
【００１３】また、固定局側で移動局の位置を知るため
には、例えば固定局から移動局に対して、測位を指示
し、これに基づいて移動局が測位を行ない、その結果を
固定局に報告するようになるが、固定局と移動局間の情
報の転送量も多く制御も複雑になるので得策ではない。
には、例えば固定局から移動局に対して、測位を指示
し、これに基づいて移動局が測位を行ない、その結果を
固定局に報告するようになるが、固定局と移動局間の情
報の転送量も多く制御も複雑になるので得策ではない。
【００１４】本発明は、このような従来の問題に鑑み、
移動局を大形化することなく経済的に構築できる“移動
局の位置検出システム”を実現することを目的としてい
る。更に本発明の他の目的は、既存の移動通信システム
に若干の変更を加えるのみで、該移動通信システムを移
動局の位置の検出を行なうことのできる機能を有するシ
ステムと成し得る方法を提供することにある。
移動局を大形化することなく経済的に構築できる“移動
局の位置検出システム”を実現することを目的としてい
る。更に本発明の他の目的は、既存の移動通信システム
に若干の変更を加えるのみで、該移動通信システムを移
動局の位置の検出を行なうことのできる機能を有するシ
ステムと成し得る方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上述の
課題は前記特許請求の範囲に記載した手段により達成さ
れる。
課題は前記特許請求の範囲に記載した手段により達成さ
れる。
【００１６】すなわち、請求項１の発明は、固定局と移
動局とを有して成る通信システムにおいて、固定局に、
与えられた制御信号によって水平面内の指向方向、また
は、指向特性を変化させることのできるアンテナ装置
と、アンテナ装置の指向方向、または、指向特性を制御
するための制御信号を生成する手段と、移動局に向け
て、送出した信号と、
動局とを有して成る通信システムにおいて、固定局に、
与えられた制御信号によって水平面内の指向方向、また
は、指向特性を変化させることのできるアンテナ装置
と、アンテナ装置の指向方向、または、指向特性を制御
するための制御信号を生成する手段と、移動局に向け
て、送出した信号と、
【００１７】これに対して移動局から返送された信号と
の時間関係から移動局までの距離を算出する手段とを設
けると共に、移動局に、固定局からの自局に対する信号
を受信したとき、一定時間後に固定局に向けて、自局の
識別番号を含む信号を送出する手段を設け、固定局が水
平面内の全方向に無線信号を送出して、移動機の呼出し
を行ない、
の時間関係から移動局までの距離を算出する手段とを設
けると共に、移動局に、固定局からの自局に対する信号
を受信したとき、一定時間後に固定局に向けて、自局の
識別番号を含む信号を送出する手段を設け、固定局が水
平面内の全方向に無線信号を送出して、移動機の呼出し
を行ない、
【００１８】これに応じて、移動局が固定局に対して信
号を返送したとき、該移動局からの受信信号が最大にな
るようにアンテナの指向方向を制御して、移動局からの
返送信号と前記移動局に向けて送出した無線信号との時
間関係から算出した固定局から移動局までの距離情報
と、アンテナの指向方向の情報とから成る移動局の位置
に係る情報を出力するように構成した位置検出システム
である。
号を返送したとき、該移動局からの受信信号が最大にな
るようにアンテナの指向方向を制御して、移動局からの
返送信号と前記移動局に向けて送出した無線信号との時
間関係から算出した固定局から移動局までの距離情報
と、アンテナの指向方向の情報とから成る移動局の位置
に係る情報を出力するように構成した位置検出システム
である。
【００１９】請求項２の発明は、固定局と移動局とを有
して成る通信システムにおいて、固定局に、与えられた
制御信号によって水平面内の指向方向、または、指向特
性を変化させることのできるアンテナ装置と、アンテナ
装置の指向方向、または、指向特性を制御するための制
御信号を生成する手段と、移動局に向けて、送出した信
号と、
して成る通信システムにおいて、固定局に、与えられた
制御信号によって水平面内の指向方向、または、指向特
性を変化させることのできるアンテナ装置と、アンテナ
装置の指向方向、または、指向特性を制御するための制
御信号を生成する手段と、移動局に向けて、送出した信
号と、
【００２０】これに対して移動局から返送された信号と
の時間関係から移動局までの距離を算出する手段とを設
けると共に、移動局に、固定局からの自局に対する信号
を受信したとき、一定時間後に固定局に向けて、自局の
識別番号を含む信号を送出する手段を設け、固定局が水
平面内の全方向に無線信号を送出して、移動機の呼出し
を行ない、
の時間関係から移動局までの距離を算出する手段とを設
けると共に、移動局に、固定局からの自局に対する信号
を受信したとき、一定時間後に固定局に向けて、自局の
識別番号を含む信号を送出する手段を設け、固定局が水
平面内の全方向に無線信号を送出して、移動機の呼出し
を行ない、
【００２１】これに応じて移動局が固定局に対して信号
を返送したとき、該移動局からの受信信号が最大になる
ようにアンテナの指向方向を制御して、再度、移動局に
向けて無線信号を送出し、該無線信号と、これに対する
移動局からの返送信号との時間関係から、算出した固定
局から移動局までの距離情報と、アンテナの指向方向の
情報とから成る移動局の位置に係る情報を出力する位置
検出システムである。
を返送したとき、該移動局からの受信信号が最大になる
ようにアンテナの指向方向を制御して、再度、移動局に
向けて無線信号を送出し、該無線信号と、これに対する
移動局からの返送信号との時間関係から、算出した固定
局から移動局までの距離情報と、アンテナの指向方向の
情報とから成る移動局の位置に係る情報を出力する位置
検出システムである。
【００２２】請求項３の発明は、前記請求項１あるいは
請求項２の発明におけるアンテナ装置を、アンテナ素子
を機械的に水平方向に円運動をさせて、その指向方向を
変化させるように構成したものである。
請求項２の発明におけるアンテナ装置を、アンテナ素子
を機械的に水平方向に円運動をさせて、その指向方向を
変化させるように構成したものである。
【００２３】請求項４の発明は、前記請求項１あるいは
請求項２の発明におけるアンテナ装置を複数のアンテナ
素子と、各アンテナ素子にそれぞれ接続された移相器
と、移相器の移相量を制御してアンテナの指向特性を変
化させるビーム制御回路とによって構成したものであ
る。
請求項２の発明におけるアンテナ装置を複数のアンテナ
素子と、各アンテナ素子にそれぞれ接続された移相器
と、移相器の移相量を制御してアンテナの指向特性を変
化させるビーム制御回路とによって構成したものであ
る。
【００２４】請求項５の発明は前記請求項１〜請求項４
の発明における固定局が、移動通信システムの無線基地
局であって、それが電話交換網に接続されているように
構成したものである。
の発明における固定局が、移動通信システムの無線基地
局であって、それが電話交換網に接続されているように
構成したものである。
【００２５】
【作用】請求項１の発明においては、固定局がアンテナ
装置の水平面内の全方向に無線信号を送出して移動機の
呼出しを行ない、これに応じて該当する移動局が信号を
返送したとき、その受信レベルが最大になるように、ア
ンテナの指向方向を制御する。
装置の水平面内の全方向に無線信号を送出して移動機の
呼出しを行ない、これに応じて該当する移動局が信号を
返送したとき、その受信レベルが最大になるように、ア
ンテナの指向方向を制御する。
【００２６】すなわち、移動局は、固定局のアンテナの
指向する方向に居ることになる。また、固定局が当該移
動局を呼出したとき、これを検出した移動局は一定時間
（Ａ）経過後に信号を返送するので、固定局では、信号
送出時刻（Ｔ）、移動局からの受号受信時刻（Ｒ）、光
速（Ｃ）とから移動局までの距離（Ｌ）を、次式により
求める。
指向する方向に居ることになる。また、固定局が当該移
動局を呼出したとき、これを検出した移動局は一定時間
（Ａ）経過後に信号を返送するので、固定局では、信号
送出時刻（Ｔ）、移動局からの受号受信時刻（Ｒ）、光
速（Ｃ）とから移動局までの距離（Ｌ）を、次式により
求める。
【００２７】Ｌ＝Ｃ｛（Ｒ−Ｔ−Ａ）／２｝ このとき、移動局が一定時間（Ａ）を経過してから信号
を送出するのは移動局が受信信号を確認して送信動作を
開始する迄の時間の確保と信号の授受を明確にして計測
動作を確実なものとし、精度を高めるためである。固定
局はこれらの情報（移動局の方向、と固定局からの距
離）を出力する。
を送出するのは移動局が受信信号を確認して送信動作を
開始する迄の時間の確保と信号の授受を明確にして計測
動作を確実なものとし、精度を高めるためである。固定
局はこれらの情報（移動局の方向、と固定局からの距
離）を出力する。
【００２８】請求項２の発明は、上記請求項１の発明に
おいて、固定局が全方向に電波を送出し、これに応じて
移動局から信号を送出したとき、その受信レベルが最大
になるように固定局のアンテナの指向方向を定めてか
ら、再び移動局に対して電波を送出し、その送出時刻と
これに対する移動局からの返送信号の到達時刻とを用い
て、前式により距離を算出する。
おいて、固定局が全方向に電波を送出し、これに応じて
移動局から信号を送出したとき、その受信レベルが最大
になるように固定局のアンテナの指向方向を定めてか
ら、再び移動局に対して電波を送出し、その送出時刻と
これに対する移動局からの返送信号の到達時刻とを用い
て、前式により距離を算出する。
【００２９】請求項３の発明は、請求項１および請求項
２の発明において、固定局のアンテナを機械的に水平面
で円運動（回転）させるようにしたもので、これにより
水平面内の全方向（３６０°）を走査し、また移動局か
らの受信レベルが最大になる方向にアンテナを指向させ
るように動作する。
２の発明において、固定局のアンテナを機械的に水平面
で円運動（回転）させるようにしたもので、これにより
水平面内の全方向（３６０°）を走査し、また移動局か
らの受信レベルが最大になる方向にアンテナを指向させ
るように動作する。
【００３０】請求項４の発明は、請求項１および請求項
２の発明における、アンテナ装置を複数のアンテナ素子
と、各アンテナ素子にそれぞれ接続された移相器と、移
相器の移相量を制御してアンテナの指向特性を変化させ
るビーム制御回路とによって構成してその指向特性を電
気的に制御することによって、アンテナの指向方向を制
御する。
２の発明における、アンテナ装置を複数のアンテナ素子
と、各アンテナ素子にそれぞれ接続された移相器と、移
相器の移相量を制御してアンテナの指向特性を変化させ
るビーム制御回路とによって構成してその指向特性を電
気的に制御することによって、アンテナの指向方向を制
御する。
【００３１】請求項５の発明は、請求項１〜請求項４の
発明において、固定局として、既存の移動通信システム
の無線基地局（電話交換網との接続関係を有する）を用
いたもので、この方法によれば、既存の移動通信システ
ムに本発明を容易に適用できる。
発明において、固定局として、既存の移動通信システム
の無線基地局（電話交換網との接続関係を有する）を用
いたもので、この方法によれば、既存の移動通信システ
ムに本発明を容易に適用できる。
【００３２】
【実施例】図１は本発明の一実施例を示す図であって、
数字符号１は無線基地局、２はビーム制御部、３は通信
距離測定部、４は無線基地局１の無線ゾーン、５はビー
ム制御アンテナ、６−１〜６−ｎはビーム、７は移動局
を表わしている。
数字符号１は無線基地局、２はビーム制御部、３は通信
距離測定部、４は無線基地局１の無線ゾーン、５はビー
ム制御アンテナ、６−１〜６−ｎはビーム、７は移動局
を表わしている。
【００３３】図２は距離算出の手順の例を示す流れ図で
あって、Ｓ−１〜Ｓ−６はそれぞれ動作のステップを表
わしている。以下図１および図２を参照して実施例の動
作について説明する。
あって、Ｓ−１〜Ｓ−６はそれぞれ動作のステップを表
わしている。以下図１および図２を参照して実施例の動
作について説明する。
【００３４】図１において、無線基地局（固定局）１が
移動局７の位置を探索する場合を考える。無線基地局１
はビーム制御部２によってビーム制御アンテナ５を制御
して、先ず無線基地局１の無線ゾーン４内の総ての移動
局に向けて、呼出し信号を送るため、３６０度の全方向
に向けて（例えばアンテナを無指向性とする）電波を発
射する。（図２のＳ−１）
移動局７の位置を探索する場合を考える。無線基地局１
はビーム制御部２によってビーム制御アンテナ５を制御
して、先ず無線基地局１の無線ゾーン４内の総ての移動
局に向けて、呼出し信号を送るため、３６０度の全方向
に向けて（例えばアンテナを無指向性とする）電波を発
射する。（図２のＳ−１）
【００３５】移動局７は、基地局からの呼出し信号を受
信すると、それが自局に対するものであるか否かを識別
して、自局に向けてのものであれば、応答信号を発出す
る。（図２のＳ−２） 無線基地局１では、ビーム制御部２によって、ビーム制
御アンテナ５を制御して移動局７からの信号が最も強く
受信できる方向にビームを指向させ固定する。（図２の
Ｓ−３）
信すると、それが自局に対するものであるか否かを識別
して、自局に向けてのものであれば、応答信号を発出す
る。（図２のＳ−２） 無線基地局１では、ビーム制御部２によって、ビーム制
御アンテナ５を制御して移動局７からの信号が最も強く
受信できる方向にビームを指向させ固定する。（図２の
Ｓ−３）
【００３６】この状態で再び無線基地局１から移動局７
に向けて電波を発射する（図２のＳ−４） 移動局７は無線基地局１からの電波を受信すると一定時
間（Ａ）経過後に無線基地局１に対して電波を発射する
（図２のＳ−５）
に向けて電波を発射する（図２のＳ−４） 移動局７は無線基地局１からの電波を受信すると一定時
間（Ａ）経過後に無線基地局１に対して電波を発射する
（図２のＳ−５）
【００３７】無線基地局１では、通信距離測定部３が、
無線基地局１から電波を発射した時刻と、これに対する
移動局７からの応答信号の到達時刻とから遅延時間を求
め更に、これから先の一定時間（Ａ）を引いた値の１／
２の値を算出して、これと光速とから移動局７までの距
離（Ｌ）を算出する。（図２のＳ−６）
無線基地局１から電波を発射した時刻と、これに対する
移動局７からの応答信号の到達時刻とから遅延時間を求
め更に、これから先の一定時間（Ａ）を引いた値の１／
２の値を算出して、これと光速とから移動局７までの距
離（Ｌ）を算出する。（図２のＳ−６）
【００３８】図３は無線基地局のビーム制御アンテナの
構成の例を示す図であって、数字符号２は図１のビーム
制御部を示しており、更に、９はビーム制御回路、１０
−１〜１０−ｎはそれぞれ移相器、１１−１〜１１−ｎ
はアンテナ素子、１２はビームを表わしている。
構成の例を示す図であって、数字符号２は図１のビーム
制御部を示しており、更に、９はビーム制御回路、１０
−１〜１０−ｎはそれぞれ移相器、１１−１〜１１−ｎ
はアンテナ素子、１２はビームを表わしている。
【００３９】同図において、アンテナ素子１１−１〜１
１−ｎには、それぞれ移相器１０−１〜１０−ｎが接続
されていて、該移相器の移相をビーム制御回路９によっ
て制御することにより、アンテナ素子１１−１〜１１−
ｎからなるビーム制御アンテナ５の指向特性やビーム１
２の指向方向を変えることができる。
１−ｎには、それぞれ移相器１０−１〜１０−ｎが接続
されていて、該移相器の移相をビーム制御回路９によっ
て制御することにより、アンテナ素子１１−１〜１１−
ｎからなるビーム制御アンテナ５の指向特性やビーム１
２の指向方向を変えることができる。
【００４０】本実施例では先に説明したように、最初
に、アンテナの指向方向を３６０度（無指向性）にし
て、電波を発射し、これに対して移動局が応答したとき
該移動局の発射する電波の受信レベルが最大になるよう
に、ビームを絞り込むように制御している。
に、アンテナの指向方向を３６０度（無指向性）にし
て、電波を発射し、これに対して移動局が応答したとき
該移動局の発射する電波の受信レベルが最大になるよう
に、ビームを絞り込むように制御している。
【００４１】また、図３のようなビーム制御アンテナで
は、各素子の位相を一定の規則に従って電気的に高速ス
イッチングすることにより放射ビームを走査することが
できるから、移動局からの応答信号をビームを走査する
ことによりその位置を検出することもできる。
は、各素子の位相を一定の規則に従って電気的に高速ス
イッチングすることにより放射ビームを走査することが
できるから、移動局からの応答信号をビームを走査する
ことによりその位置を検出することもできる。
【００４２】このようなビーム制御アンテナとしては公
知のフェイズドアレイアンテナや、アダプティブアレイ
アンテナなどがある。図４は本発明の他の実施例を示す
図であって、本発明を位置検出サービスとして既存の移
動通信システムに適用する場合について示している。
知のフェイズドアレイアンテナや、アダプティブアレイ
アンテナなどがある。図４は本発明の他の実施例を示す
図であって、本発明を位置検出サービスとして既存の移
動通信システムに適用する場合について示している。
【００４３】同図において、数字符号１３は公衆電話
網、１４−１，１４−２は交換機、１５はエンドオフィ
ス（図ではＥＯと記載）、１６は加入者宅、１７は電話
機、１８はインタフェース加入者モジュール（図ではＩ
ＳＭと記載）、１９はＩＳＭアダプタ（図ではＩＳＭＡ
と記載）、２０は無線基地局（図ではＢＳと記載）、２
１は無線ゾーン、２２は移動局を示している。
網、１４−１，１４−２は交換機、１５はエンドオフィ
ス（図ではＥＯと記載）、１６は加入者宅、１７は電話
機、１８はインタフェース加入者モジュール（図ではＩ
ＳＭと記載）、１９はＩＳＭアダプタ（図ではＩＳＭＡ
と記載）、２０は無線基地局（図ではＢＳと記載）、２
１は無線ゾーン、２２は移動局を示している。
【００４４】利用者が電話機を通じて、移動局の現在位
置を確認しようとする場合について図４を参照して説明
する。
置を確認しようとする場合について図４を参照して説明
する。
【００４５】図４において、加入者宅１６内の利用者が
電話機１７をフックオフするとエンドオフィス１５に接
続される。利用者が電話機から、位置検出サービスの識
別コードと移動局２２の電話番号を入力すると、該情報
は、エンドオフィス１５、交換機１４−１、交換機１４
−２、インタフェース加入者モジュール１８、インタフ
ェース加入者モジュールアダプタ１９を経て無線基地局
２０に伝えられる。
電話機１７をフックオフするとエンドオフィス１５に接
続される。利用者が電話機から、位置検出サービスの識
別コードと移動局２２の電話番号を入力すると、該情報
は、エンドオフィス１５、交換機１４−１、交換機１４
−２、インタフェース加入者モジュール１８、インタフ
ェース加入者モジュールアダプタ１９を経て無線基地局
２０に伝えられる。
【００４６】無線基地局２０では、これを受けて、アン
テナを無指向性の状態にして移動局２２を呼び出す。移
動局２２は、自局の呼出しであることを知ると無線基地
局２０に対して応答信号を送出する。
テナを無指向性の状態にして移動局２２を呼び出す。移
動局２２は、自局の呼出しであることを知ると無線基地
局２０に対して応答信号を送出する。
【００４７】無線基地局２０はアンテナのビームを絞っ
て該応答信号の受信レベルが最大になるようにアンテナ
のビームを移動局２２の方向に指向させる。そして、再
び、移動局２２に対して信号を送出する。移動局２２は
この信号を受けると、一定時間経過後に応答信号を送出
する。
て該応答信号の受信レベルが最大になるようにアンテナ
のビームを移動局２２の方向に指向させる。そして、再
び、移動局２２に対して信号を送出する。移動局２２は
この信号を受けると、一定時間経過後に応答信号を送出
する。
【００４８】無線基地局２０はこの応答信号を受ける
と、先の信号の発生時刻と、応答信号の到達時刻と、移
動局２２における遅延時間（一定時間）と、光速とよ
り、無線基地局２０と移動局２２との距離Ｌを算出す
る。
と、先の信号の発生時刻と、応答信号の到達時刻と、移
動局２２における遅延時間（一定時間）と、光速とよ
り、無線基地局２０と移動局２２との距離Ｌを算出す
る。
【００４９】そして、アンテナの指向方向の情報と上記
距離の値をＩＳＭアダプタ１９、交換機１４−２、交換
機１４−１を通じて、エンドオフィス１５に転送する。
エンドオフィス１５では、転送を受けた上記情報に基づ
いて音声を合成して、移動局２２の所在位置を電話機１
７の受話器を通じて音声により利用者に通知する。
距離の値をＩＳＭアダプタ１９、交換機１４−２、交換
機１４−１を通じて、エンドオフィス１５に転送する。
エンドオフィス１５では、転送を受けた上記情報に基づ
いて音声を合成して、移動局２２の所在位置を電話機１
７の受話器を通じて音声により利用者に通知する。
【００５０】上記実施例では、１つの無線基地局が単一
のオムニゾーンを構成する移動通信システムに本発明を
適用する場合について述べているが本発明はこれに限る
ものではなく、無線ゾーンを複数のセクタで構成する場
合や、サービスエリアを複数ゾーンで構成する場合に
も、本発明が適用できることは明らかである。
のオムニゾーンを構成する移動通信システムに本発明を
適用する場合について述べているが本発明はこれに限る
ものではなく、無線ゾーンを複数のセクタで構成する場
合や、サービスエリアを複数ゾーンで構成する場合に
も、本発明が適用できることは明らかである。
【００５１】また、移動局の呼出しを専用のアンテナ素
子で行ない、回線が設定されてからの信号の授受を通話
用のアンテナ素子で行なうように構成した移動通信シス
テムへの適用も可能である。
子で行ない、回線が設定されてからの信号の授受を通話
用のアンテナ素子で行なうように構成した移動通信シス
テムへの適用も可能である。
【００５２】上記説明では、移動局の距離の計測を、無
線基地局よりの信号の送出時刻と、これに対する移動局
の応答の到達時刻とを基にして、信号の遅延時間から求
めている。この遅延時間は、本来、搬送波（無線信号）
の遅延時間ではあるが、これは、搬送波の遅延時間が測
定できるならば、変調信号で検出しても結果は同じであ
る。
線基地局よりの信号の送出時刻と、これに対する移動局
の応答の到達時刻とを基にして、信号の遅延時間から求
めている。この遅延時間は、本来、搬送波（無線信号）
の遅延時間ではあるが、これは、搬送波の遅延時間が測
定できるならば、変調信号で検出しても結果は同じであ
る。
【００５３】本発明は、同一周波数を用いて交互に通信
を行なうような、上り下りの伝送路が可逆性を有する場
合には、特に高い精度での移動局の位置検出が可能であ
る。
を行なうような、上り下りの伝送路が可逆性を有する場
合には、特に高い精度での移動局の位置検出が可能であ
る。
【００５４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の位置検出
システムによれば、移動局の位置を無線基地局（固定
局）で容易に検出することが可能であり、高い精度で移
動局の現存する位置に係る情報を得ることができる利点
がある。
システムによれば、移動局の位置を無線基地局（固定
局）で容易に検出することが可能であり、高い精度で移
動局の現存する位置に係る情報を得ることができる利点
がある。
【００５５】本発明は、例えば位置検出専用の超小形の
移動局を作って、これを幼児や、記憶能力の低下した老
人などに携行せしめることにより、該幼児や、老人が、
迷子になったとき等に、その居場所を容易に特定するこ
とができる。
移動局を作って、これを幼児や、記憶能力の低下した老
人などに携行せしめることにより、該幼児や、老人が、
迷子になったとき等に、その居場所を容易に特定するこ
とができる。
【００５６】また、動物の生態調査などに際して、動物
の身体に移動局を装着せしめれば、その行動などを容易
に調査することができる。
の身体に移動局を装着せしめれば、その行動などを容易
に調査することができる。
【図１】本発明の一実施例を示す図である。
【図２】距離算出の手順の例を示す流れ図である。
【図３】ビーム制御アンテナの構成の例を示す図であ
る。
る。
【図４】本発明の他の実施例を示す図である。
１，２０ 無線基地局 ２ ビーム制御部 ３ 通信距離測定部 ４，２１ 無線ゾーン ５ ビーム制御アンテナ ６−１〜６−ｎ ビーム ７，２２ 移動局 ９ ビーム制御回路 １０−１〜１０−ｎ 移相器 １１−１〜１１−ｎ アンテナ素子 １２ ビーム １３ 公衆電話網 １４−１，１４−２ 交換機 １５ エンドオフィス １６ 加入者宅 １７ 電話機 １８ インタフェース加入者モジュール １９ ＩＳＭアダプタ
Claims (5)
- 【請求項１】 固定局と移動局とを有して成る通信シス
テムにおいて、 固定局に、 与えられた制御信号によって水平面内の指向方向、また
は、指向特性を変化させることのできるアンテナ装置
と、 アンテナ装置の指向方向、または、指向特性を制御する
ための制御信号を生成する手段と、 移動局に向けて、送出した信号と、これに対して移動局
から返送された信号との時間関係から移動局までの距離
を算出する手段とを設けると共に、 移動局に、 固定局からの自局に対する信号を受信したとき、一定時
間後に、固定局に向けて、自局の識別番号を含む信号を
送出する手段を設け、 固定局が水平面内の全方向に無線信号を送出して、移動
機の呼出しを行ない、 これに応じて移動局が固定局に対して信号を返送したと
き、 該移動局からの受信信号が最大になるようにアンテナの
指向方向を制御して、 移動局からの返送信号と前記移動局に向けて送出した無
線信号との時間関係から算出した固定局から移動局まで
の距離情報と、アンテナの指向方向の情報とから成る移
動局の位置に係る情報を出力することを特徴とする位置
検出システム。 - 【請求項２】 固定局と移動局とを有して成る通信シス
テムにおいて、 固定局に、 与えられた制御信号によって水平面内の指向方向、また
は、指向特性を変化させることのできるアンテナ装置
と、 アンテナ装置の指向方向、または、指向特性を制御する
ための制御信号を生成する手段と、 移動局に向けて、送出した信号と、これに対して移動局
から返送された信号との時間関係から移動局までの距離
を算出する手段とを設けると共に、 移動局に、固定局からの自局に対する信号を受信したと
き、一定時間後に固定局に向けて、自局の識別番号を含
む信号を送出する手段を設け、 固定局が水平面内の全方向に無線信号を送出して、移動
機の呼出しを行ない、 これに応じて移動局が固定局に対して信号を返送したと
き、 該移動局からの受信信号が最大になるようにアンテナの
指向方向を制御して、再度、移動局に向けて無線信号を
送出し、 該無線信号と、これに対する移動局からの返送信号との
時間関係から、算出した固定局から移動局までの距離情
報と、アンテナの指向方向の情報とから成る移動局の位
置に係る情報を出力することを特徴とする位置検出シス
テム。 - 【請求項３】 アンテナ装置は、アンテナ素子を機械的
に水平方向に円運動をさせて、その指向方向を変化させ
るものである請求項１あるいは請求項２記載の位置検出
システム。 - 【請求項４】 アンテナ装置は複数のアンテナ素子と、
各アンテナ素子にそれぞれ接続された移相器と、移相器
の移相量を制御してアンテナの指向特性を変化させるビ
ーム制御回路とからなる請求項１あるいは請求項２記載
の位置検出システム。 - 【請求項５】 固定局は、移動通信システムの無線基地
局であって、該無線基地局は、電話交換網に接続されて
いるものである請求項１〜請求項４記載の位置検出シス
テム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6147725A JPH0819035A (ja) | 1994-06-29 | 1994-06-29 | 位置検出システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6147725A JPH0819035A (ja) | 1994-06-29 | 1994-06-29 | 位置検出システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0819035A true JPH0819035A (ja) | 1996-01-19 |
Family
ID=15436768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6147725A Pending JPH0819035A (ja) | 1994-06-29 | 1994-06-29 | 位置検出システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0819035A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000031999A1 (fr) * | 1998-11-26 | 2000-06-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Station de base et procede de regulation de puissance d'emission |
| WO2000031900A1 (fr) * | 1998-11-26 | 2000-06-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Station base et procede ce commande de puissance d'emission |
| DE10226875A1 (de) * | 2002-06-12 | 2004-01-15 | Siemens Ag | Verfahren zur Bestimmung der Lokation eines mobilen Kommunikationsendgerätes (MT) eines Nutzers in einem Netzwerk |
| JP2006050368A (ja) * | 2004-08-06 | 2006-02-16 | Brother Ind Ltd | 無線受信装置 |
| JP2007251799A (ja) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Ricoh Co Ltd | 無線通信装置及び無線通信システム |
| JP2009284495A (ja) * | 1997-08-18 | 2009-12-03 | Telefon Ab L M Ericsson | 移動無線端末の位置を決定する方法およびシステム |
| US7860535B2 (en) | 2004-08-06 | 2010-12-28 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Radio-frequency receiver device |
| JP2013120993A (ja) * | 2011-12-06 | 2013-06-17 | Nec Corp | 海中ネットワーク管理システム、及び海中ネットワーク管理方法、移動体装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5373094A (en) * | 1976-12-13 | 1978-06-29 | Hitachi Denshi Ltd | Wireless station locator |
| JPS6281590A (ja) * | 1985-10-04 | 1987-04-15 | Nec Corp | 飛翔体管制装置 |
| JPH01297920A (ja) * | 1988-05-25 | 1989-12-01 | Nec Corp | 移動無線電話位置通知サービス方式 |
-
1994
- 1994-06-29 JP JP6147725A patent/JPH0819035A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5373094A (en) * | 1976-12-13 | 1978-06-29 | Hitachi Denshi Ltd | Wireless station locator |
| JPS6281590A (ja) * | 1985-10-04 | 1987-04-15 | Nec Corp | 飛翔体管制装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2000031999A1 (fr) * | 1998-11-26 | 2000-06-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Station de base et procede de regulation de puissance d'emission |
| WO2000031900A1 (fr) * | 1998-11-26 | 2000-06-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Station base et procede ce commande de puissance d'emission |
| US6628959B1 (en) | 1998-11-26 | 2003-09-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Base station and method of transmission power control |
| DE10226875A1 (de) * | 2002-06-12 | 2004-01-15 | Siemens Ag | Verfahren zur Bestimmung der Lokation eines mobilen Kommunikationsendgerätes (MT) eines Nutzers in einem Netzwerk |
| JP2006050368A (ja) * | 2004-08-06 | 2006-02-16 | Brother Ind Ltd | 無線受信装置 |
| US7860535B2 (en) | 2004-08-06 | 2010-12-28 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Radio-frequency receiver device |
| JP2007251799A (ja) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Ricoh Co Ltd | 無線通信装置及び無線通信システム |
| JP2013120993A (ja) * | 2011-12-06 | 2013-06-17 | Nec Corp | 海中ネットワーク管理システム、及び海中ネットワーク管理方法、移動体装置 |
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