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技術 位置検出システム

出願人 日本電信電話株式会社
発明者 諏訪敬祐古野辰男
出願日 1997年12月8日 (22年11ヶ月経過) 出願番号 1997-337479
公開日 1999年7月2日 (21年4ヶ月経過) 公開番号 1999-178044
状態 未査定
技術分野 伝送一般の監視、試験 移動無線通信システム
主要キーワード 位置検出アルゴリズム 位置検出モード 位置検出手順 基地局位置データ 通信情報処理 階層制御 データ記憶ユニット 無指向性パターン
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (10)

課題

本発明は、移動通信システムを利用する位置検出システムにおいて、位置検出時間の短縮,位置検出精度の変更などを可能にすることを主な目的とする。

解決手段

予め複数の階層に分類され各階層にそれぞれ複数備わった基地局211と、基地局と接続された電気通信網400と、基地局との間で通信が可能な移動局101と、各基地局からの電波受信レベルを検出する移動局受信レベル検出手段122と、移動局受信レベル検出手段の検出値に対応する基地局の識別符号を検出する基地局識別手段と、移動局受信レベル検出手段及び基地局識別手段が検出した情報に基づいて、基地局の階層毎に移動局の存在位置を検出する位置検出手段と、位置検出手段が位置検出を行う階層を位置検出モードに応じて制限する階層制御手段を設けた。

概要

背景

移動通信システムにおいては、様々な位置に多数分散配置された無線基地局の何れかと各移動局との間で無線通信を実施する。各移動局は、前記無線基地局を介して、それに接続された所定の電気通信網上の端末装置通信できる。このような移動通信システムにおいては、次のような方法で、移動局の存在位置を検出することが可能である。

即ち、多数の無線基地局のそれぞれが測定した、特定の移動局からの電波受信レベルを互いに比較することによって、移動局がいずれの無線基地局に最も近いかを識別する。移動局の位置は、それに最も近い無線基地局の存在位置の周辺にあると認識される。また、各々の無線基地局の存在位置は予め知ることができるので、移動局の位置を推定できる。

従って、例えば無線基地局が50mの間隔で配置されている場合には、50m程度の精度で、移動局の位置を認識できる。

概要

本発明は、移動通信システムを利用する位置検出システムにおいて、位置検出時間の短縮,位置検出精度の変更などを可能にすることを主な目的とする。

予め複数の階層に分類され各階層にそれぞれ複数備わった基地局211と、基地局と接続された電気通信網400と、基地局との間で通信が可能な移動局101と、各基地局からの電波の受信レベルを検出する移動局受信レベル検出手段122と、移動局受信レベル検出手段の検出値に対応する基地局の識別符号を検出する基地局識別手段と、移動局受信レベル検出手段及び基地局識別手段が検出した情報に基づいて、基地局の階層毎に移動局の存在位置を検出する位置検出手段と、位置検出手段が位置検出を行う階層を位置検出モードに応じて制限する階層制御手段を設けた。

目的

また反対に、無線基地局の数が少ない場合には、狭い範囲内でしか位置検出ができないか、あるいは位置検出精度が低下する。更に、利用者の要求する位置検出精度の変化に対しても、位置検出システムの位置検出精度を変えることはできないという不具合がある。本発明は、移動通信システムを利用する位置検出システムにおいて、必要に応じて、位置検出時間の短縮,位置検出精度の変更などを可能にすることを主な目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
1件

この技術が所属する分野

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請求項1

予め複数の階層に分類され、各階層にそれぞれ複数備わった無線基地局と、前記複数の無線基地局と接続された電気通信網と、前記無線基地局との間で通信が可能な移動局と、前記各無線基地局からの電波受信レベルを前記移動局の位置で検出する移動局受信レベル検出手段と、前記移動局受信レベル検出手段の検出値に対応する無線基地局の識別符号を検出する基地局識別手段と、前記移動局受信レベル検出手段及び前記基地局識別手段が検出した情報に基づいて、前記無線基地局の階層毎に、前記移動局の存在位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段が位置検出を行う階層を、位置検出モードに応じて制限する階層制御手段とを設けたことを特徴とする位置検出システム

請求項2

請求項1記載の位置検出システムにおいて、前記各無線基地局が、各々の通信可能ゾーンの大きさに応じて、複数の階層に分類されたことを特徴とする位置検出システム。

請求項3

請求項2記載の位置検出システムにおいて、前記位置検出手段が、前記通信可能ゾーンの大きさの大きい順に、各階層で前記移動局の存在位置を検出することを特徴とする位置検出システム。

請求項4

請求項2記載の位置検出システムにおいて、上位階層の各々の無線基地局に、それよりも通信可能ゾーンが小さい下位階層の複数の無線基地局が接続されたことを特徴とする位置検出システム。

請求項5

請求項1記載の位置検出システムにおいて、前記位置検出手段が、前記移動局受信レベル検出手段によって検出された最大の受信レベルに対応する無線基地局の存在位置を、前記移動局の位置として検出することを特徴とする位置検出システム。

請求項6

請求項1記載の位置検出システムにおいて、検出された移動局の位置を表示する表示手段を前記移動局に設け、検出された移動局の位置を含む特定範囲地図情報を所定の地図データベースから抽出して前記移動局に送信する地図情報送信手段を前記電気通信網に接続したことを特徴とする位置検出システム。

請求項7

請求項1記載の位置検出システムにおいて、検出された移動局の位置を表示する表示手段を、前記電気通信網に接続したことを特徴とする位置検出システム。

技術分野

0001

本発明は、屋内屋外等をサービスエリアとする移動通信システムを利用して移動体の現在位置を検出する位置検出システムに関する。

背景技術

0002

移動通信システムにおいては、様々な位置に多数分散配置された無線基地局の何れかと各移動局との間で無線通信を実施する。各移動局は、前記無線基地局を介して、それに接続された所定の電気通信網上の端末装置通信できる。このような移動通信システムにおいては、次のような方法で、移動局の存在位置を検出することが可能である。

0003

即ち、多数の無線基地局のそれぞれが測定した、特定の移動局からの電波受信レベルを互いに比較することによって、移動局がいずれの無線基地局に最も近いかを識別する。移動局の位置は、それに最も近い無線基地局の存在位置の周辺にあると認識される。また、各々の無線基地局の存在位置は予め知ることができるので、移動局の位置を推定できる。

0004

従って、例えば無線基地局が50mの間隔で配置されている場合には、50m程度の精度で、移動局の位置を認識できる。

発明が解決しようとする課題

0005

上記のような移動通信システムでは、各々の移動局について、全ての無線基地局で受信レベルの測定を実施する必要があるので、無線基地局の数が多い場合には、受信レベルの測定所要時間が長くなる。

0006

また反対に、無線基地局の数が少ない場合には、狭い範囲内でしか位置検出ができないか、あるいは位置検出精度が低下する。更に、利用者の要求する位置検出精度の変化に対しても、位置検出システムの位置検出精度を変えることはできないという不具合がある。本発明は、移動通信システムを利用する位置検出システムにおいて、必要に応じて、位置検出時間の短縮,位置検出精度の変更などを可能にすることを主な目的とする。

課題を解決するための手段

0007

請求項1の位置検出システムは、予め複数の階層に分類され、各階層にそれぞれ複数備わった無線基地局と、前記複数の無線基地局と接続された電気通信網と、前記無線基地局との間で通信が可能な移動局と、前記各無線基地局からの電波の受信レベルを前記移動局の位置で検出する移動局受信レベル検出手段と、前記移動局受信レベル検出手段の検出値に対応する無線基地局の識別符号を検出する基地局識別手段と、前記移動局受信レベル検出手段及び前記基地局識別手段が検出した情報に基づいて、前記無線基地局の階層毎に、前記移動局の存在位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段が位置検出を行う階層を、位置検出モードに応じて制限する階層制御手段とを設けたことを特徴とする。

0008

本発明においては、多数の無線基地局が、予め分類された階層に応じて、複数に区分されている。必要な位置検出精度などに相当する位置検出モードを前記階層制御手段に与えることにより、位置検出に利用される無線基地局の階層の制限が変更される。

0009

例えば、高い位置検出精度を必要としない位置検出モードにおいては、必要最小限の階層の無線基地局のみを利用して位置検出を行うので、位置検出の所要時間が短縮される。また、高い位置検出精度を必要とする位置検出モードにおいては、多くの階層の無線基地局を利用するので、位置検出の所要時間が長くなる代わりに、高い位置検出精度を確保できる。

0010

更に、階層毎に位置検出を実施することにより、高い位置検出精度を必要とする位置検出モードにおいても、必要最小限の無線基地局だけを利用して位置検出が実行されるので、比較的短い時間で位置を検出できる。つまり、位置検出手順階層化することにより、位置検出精度を段階別に分けることができ、検出精度に応じて位置検出時間が可変となる。

0011

請求項2は、請求項1記載の位置検出システムにおいて、前記各無線基地局が、各々の通信可能ゾーンの大きさに応じて、複数の階層に分類されたことを特徴とする。通信可能ゾーンが大きい階層の無線基地局を利用すると、少ない数の無線基地局で広い範囲をカバーできる。また、通信可能ゾーンが小さい階層の無線基地局を利用すると、精度の高い位置情報が得られる。

0012

請求項3は、請求項2記載の位置検出システムにおいて、前記位置検出手段が、前記通信可能ゾーンの大きさの大きい順に、各階層で前記移動局の存在位置を検出することを特徴とする。例えば、高い位置検出精度を必要としない位置検出モードにおいては、通信可能ゾーンが大きい階層の無線基地局のみを利用するので、少ない数の無線基地局のみを利用して、短時間で広い範囲について位置検出できる。

0013

また、高い位置検出精度を必要とする位置検出モードにおいても、通信可能ゾーンが大きい階層の無線基地局を利用して概略の位置を特定した後で、その位置の近傍にある通信可能ゾーンが小さい階層の少数の無線基地局のみを利用して位置検出できるので、比較的短い時間で精度の高い位置情報が得られる。請求項4は、請求項2記載の位置検出システムにおいて、上位階層の各々の無線基地局に、それよりも通信可能ゾーンが小さい下位階層の複数の無線基地局が接続されたことを特徴とする。

0014

互いに距離が近い上位階層の無線基地局と下位階層の無線基地局とを接続するので、接続が容易である。上位階層の各々の無線基地局に、下位階層の全ての無線基地局を接続する必要はない。請求項5は、請求項1記載の位置検出システムにおいて、前記位置検出手段が、前記移動局受信レベル検出手段によって検出された最大の受信レベルに対応する無線基地局の存在位置を、前記移動局の位置として検出することを特徴とする。

0015

同じ階層の無線基地局については、複数の無線基地局の送信出力がほぼ等しい。従って、複数の無線基地局のうち、移動局に到来する電波の強度が最大の1つの無線基地局が、移動局に最も近いと考えられる。つまり、受信レベルが最大の電波を発信した無線基地局の位置を移動局の位置とみなしても、大きな誤差は生じない。

0016

請求項6は、請求項1記載の位置検出システムにおいて、検出された移動局の位置を表示する表示手段を前記移動局に設け、検出された移動局の位置を含む特定範囲地図情報を所定の地図データベースから抽出して前記移動局に送信する地図情報送信手段を前記電気通信網に接続したことを特徴とする。位置を表示する場合には、その位置を含む地図を同時に表示するのが望ましい。しかし、広い範囲の地図情報を全て保持するためには、比較的大型の装置が必要である。この発明では、検出された位置の近傍の地図情報が、無線基地局を介して移動局に転送されるので、移動局に大型の装置を搭載する必要がない。

0017

請求項7は、請求項1記載の位置検出システムにおいて、検出された移動局の位置を表示する表示手段を、前記電気通信網に接続したことを特徴とする。前記電気通信網に接続された任意の装置において、移動局の位置を把握できるので、移動局の位置の監視に利用できる。

発明を実施するための最良の形態

0018

(第1の実施の形態)この形態の位置検出システムの構成及び動作を、図1図7に示す。この形態は、全ての請求項に対応する。

0019

図1は、位置検出システム全体の基本的な構成を示すブロック図である。図2は、図1の移動局の構成を示すブロック図である。図3は、図1基地局の構成を示すブロック図である。図4は、移動局の位置検出処理の内容を示すフローチャートである。図5は、図4のステップS11の詳細を示すフローチャートである。図6は、図4のステップS13の詳細を示すフローチャートである。図7は、回線制御局の位置検出処理を示すフローチャートである。

0020

この形態では、請求項1の無線基地局は、基地局211〜213,221〜223,231〜233及び241〜243として具体化されている。また、請求項1の移動局は、移動局101〜103として具体化されている。更に、請求項1の電気通信網,移動局受信レベル検出手段,基地局識別手段,位置検出手段及び階層制御手段は、それぞれ、電気通信網400,受信レベル検出回路122,制御ユニット118(ステップS22,S32),回線制御局300(ステップS40)及び制御ユニット118(ステップS12)として具体化されている。

0021

また、請求項6の表示手段及び地図情報送信手段は、それぞれ、表示ユニット120及び回線制御局300(ステップS43)として具体化されている。更に、請求項7の表示手段は、表示装置530として具体化されている。

0022

まず、図1を参照して位置検出システムの全体の構成を説明する。この位置検出システムには、多数の基地局211〜213,221〜223,231〜233及び241〜243が備わっている。また、これらの基地局211〜213,221〜223,231〜233及び241〜243は、第1レイヤと第2レイヤの2階層に区分されている。

0023

第1レイヤに区分される基地局211〜213は、それぞれ、回線制御局300と接続されている。基地局221〜223,231〜233及び241〜243は、第2レイヤに区分される。第2レイヤの基地局221〜223は、それぞれ、制御局310と接続されている。制御局310は、第1レイヤの基地局211と接続されている。また、第2レイヤの基地局231〜233は、それぞれ、制御局320と接続されている。制御局320は、第1レイヤの基地局212と接続されている。更に、第2レイヤの基地局241〜243は、それぞれ、制御局330と接続されている。制御局330は、第1レイヤの基地局213と接続されている。

0024

移動局101,102及び103は、それぞれが、何れかの基地局の無線ゾーン内に存在する場合に、基地局との間で無線通信できる。全ての基地局は、回線制御局300を介して電気通信網400に接続されているので、移動局101,102及び103は、何れかの基地局及び回線制御局300を介して、電気通信網400に接続される図示しない端末装置と通信できる。

0025

例えば、移動局101が第2レイヤの基地局221と通信する場合には、移動局101は、基地局221,制御局310,基地局211及び回線制御局300を介して、電気通信網400の端末装置と通信する。回線制御局300には、基地局位置データベース510及び地図データベース520が接続されている。また、回線制御局300と電気通信網400の間には、表示装置530が接続されている。

0026

基地局211〜213,221〜223,231〜233及び241〜243のそれぞれには、互いに異なる基地局識別符号が、予め割り当てられている。同様に、移動局101〜103のそれぞれには、互いに異なる移動局識別符号が、予め割り当てられている。第1レイヤの基地局211〜213の各々の無線ゾーンの大きさは、第2レイヤの基地局221〜223,231〜233及び241〜243の無線ゾーンの大きさよりも大きくなっている。

0027

また、第1レイヤの基地局211の無線ゾーンは、第2レイヤの基地局221,222及び223の無線ゾーンを全て含む範囲に形成されている。同様に、第1レイヤの基地局212の無線ゾーンは、第2レイヤの基地局231,232及び233の無線ゾーンを全て含む範囲に形成され、第1レイヤの基地局213の無線ゾーンは、第2レイヤの基地局241,242及び243の無線ゾーンを全て含む範囲に形成されている。

0028

なお、回線制御局300に接続される第1レイヤの基地局の数、並びに、制御局310,320,330に接続される第2レイヤの基地局の数は、必要に応じて増減される。また、この例ではシステムを第1レイヤと第2レイヤの2つの階層で構成してあるが、階層を3以上に拡張することも可能である。図2に示すように、移動局101は、アンテナ111,高周波回路112,変復調回路113,通信情報処理回路114,コーデック115,スピーカ116,マイク117,制御ユニット118,記憶回路119,表示ユニット120,地図データ記憶ユニット121,受信レベル検出回路122及びモードスイッチ123を備えている。なお、他の移動局102及び103の構成は、移動局101と同一である。

0029

モードスイッチ123は、移動局の位置検出の際の検出精度を切り替えるために用いられる。モードスイッチ123の切替により、モード1とモード2の何れかを選択できる。モード1が選択された場合には、比較的精度の低い位置検出が実施される。また、モード2が選択された場合には、比較的精度の高い位置検出が実施される。

0030

基地局211などによって発信された電波は、アンテナ111で受信され、高周波回路112で低周波信号に変換され、変復調回路113で復調され、通信情報処理回路114で復号される。移動局101の受信信号のうち、通信チャネルに含まれる音声情報はコーデック115によりD/A変換されて、アナログ信号としてスピーカ116から出力される。また、移動局101の受信信号のうち、制御チャネルに含まれる各種データは、通信情報処理回路114から制御ユニット118に入力される。

0031

制御ユニット118は、マイクロコンピュータを内蔵した装置であり、様々な制御を実施する。制御ユニット118に入力されたデータは、記憶回路119又は地図データ記憶ユニット121に記憶され、必要に応じて読み出される。地図データ記憶ユニット121には、回線制御局300から転送される特定の無線ゾーンの地図情報が保持される。この情報は、移動局101の位置が含まれる範囲の地図情報であり、移動局101の移動に伴って逐次更新される。

0032

移動局101の位置が検出されると、表示ユニット120には、移動局101の現在位置の近傍の地図と現在位置を示すマークが表示される。マイク117から入力される音声信号は、コーデック115でA/D変換され、ディジタル信号として通信情報処理回路114に印加される。このディジタル信号は、通信チャネルの信号として符号化されて、通信情報処理回路114から出力される。通信情報処理回路114が出力する信号は、変復調回路113で変調され、高周波回路112で高周波信号に変換され、アンテナ111から電波として送信される。送信する信号の制御チャネルには、制御ユニット118から出力されるデータ(例えば移動局識別符号)が含まれる。

0033

受信レベル検出回路122は、各基地局から到来する電波の受信レベルを検出し、ディジタル信号として制御ユニット118に出力する。また、受信レベル検出回路122が受信レベルを検出するのと同時に、制御ユニット118は、通信情報処理回路114から出力される基地局識別符号を取得し、受信レベルと基地局識別符号のデータを対として記憶する。このデータに基づいて、移動局101の位置が検出される。

0034

図3に示すように、基地局211には、アンテナ251,高周波回路252,変復調回路253,通信情報処理回路254,コーデック255,受信レベル検出回路256,制御ユニット257,記憶回路258及びインタフェース259が備わっている。インタフェース259は、制御局310または回線制御局300と基地局211との間で、信号を入出力するために備わっている。

0035

第1レイヤの他の基地局212及び213の構成は、基地局211と同一である。また、第2レイヤの基地局221〜223,231〜233及び241〜243の構成も、基地局211と大きな差はない。例えば、移動局101から送信された信号は、アンテナ251で受信され、高周波回路252で低周波信号に変換され、変復調回路253で復調され、通信情報処理回路254で復号される。

0036

基地局211の受信信号のうち、通信チャネルに含まれる音声情報はコーデック255によりD/A変換されて、アナログ信号として図示しないスピーカから出力される。また、基地局211の受信信号のうち、制御チャネルに含まれる各種データは、通信情報処理回路254から制御ユニット257に入力される。また、高周波回路252の一方の出力は、受信レベル検出回路256に入力される。受信レベル検出回路256は、高周波回路252の出力レベル、即ち受信電波の強度に比例する受信レベルを、ディジタル信号として制御ユニット257に出力する。受信レベル検出回路256は、信号の制御チャネル及び通信チャネルの何れか一方から受信レベルの検出を行う。

0037

制御ユニット257は、マイクロコンピュータを内蔵した装置であり、様々な制御を実施する。制御ユニット257に入力されたデータは、記憶回路258に記憶され、必要に応じて読み出される。受信レベル検出回路256が受信レベルを測定するときには、それと同時に、受信した信号の制御チャネルに含まれる移動局識別符号が、制御ユニット257によって検出される。受信レベルとそれに対応する移動局識別符号は、一対のデータとして、記憶回路258に記憶される。

0038

図4に示す位置検出処理は、移動局101の制御ユニット118によって実行される。図4の各ステップの内容について、以下に説明する。制御ユニット118は、最初のステップS10で、モードスイッチ123の状態を読み取る。次のステップS11では、「第1レイヤ基地局検出処理」を実行する。「第1レイヤ基地局検出処理」では、第1レイヤに含まれる基地局について、受信レベルの検出と基地局識別符号の検出を実施する。処理の詳細は、図5に示されている。

0039

「第1レイヤ基地局検出処理」が終了した後、制御ユニット118は、ステップS12で位置検出モードを識別する。すなわち、ステップS10で検出したモードスイッチ123の状態から把握される、指定された位置検出モードに応じて処理を実行する。位置検出モードがモード1なら、ステップS12の次にステップS14に進み、モード2なら、ステップS12の次にステップS13に進む。つまり、モード1の場合には、ステップS13の実行が省略される。位置検出モードの違いによって、位置検出精度と位置検出の所要時間が変化する。

0040

ステップS13では、「第2レイヤ基地局検出処理」を実行する。「第2レイヤ基地局検出処理」では、第1レイヤに含まれる基地局のうち、「第1レイヤ基地局検出処理」で検出される特定基地局に接続される基地局について、受信レベルの検出と基地局識別符号の検出を実施する。処理の詳細は、図6に示されている。

0041

ステップS14では、移動局101に予め割り当てられた移動局識別符号と、ステップS11の「第1レイヤ基地局検出処理」、又はステップS13の「第2レイヤ基地局検出処理」で検出される特定基地局に予め割り当てられた基地局識別符号のデータを、前記特定基地局を介して、回線制御局300に転送する。ステップS14で転送したデータに基づいて、回線制御局300が移動局の位置を検出する。検出された位置の座標情報が、回線制御局300から移動局101に転送される。

0042

検出された位置の情報が移動局101に到来すると、制御ユニット118の処理は、ステップS15からステップS16に進む。ステップS16では、検出された移動局101の位置を、表示ユニット120に表示する。また、検出された位置の近傍の地図情報が、位置情報と共に、回線制御局300から移動局101に転送されるので、制御ユニット118は、ステップS16で、表示ユニット120上に地図も表示する。

0043

前記「第1レイヤ基地局検出処理」について、図5を参照して説明する。基地局からの電波を受信すると、ステップS20からステップS21に進む。ステップS21では、受信レベル検出回路122から出力される受信レベルを検出する。それとほぼ同時に、ステップS22が実行される。ステップS22では、受信した信号の制御チャネルに含まれる基地局識別符号を通信情報処理回路114から入力する。次のステップS23では、ステップS22で検出した基地局識別符号が、第1レイヤの基地局か否かを識別する。第1レイヤの基地局識別符号で有れば、次にステップS24に進む。第1レイヤの基地局識別符号でなければ、ステップS25に進む。

0044

ステップS24では、ステップS21で検出された受信レベルと、ステップS22で検出された基地局識別符号を、対にして、記憶回路119に保存する。ステップS25では、第1レイヤに含まれる基地局のうち、検出可能な全ての基地局に関する受信レベル及び基地局識別符号の検出が完了したか否かを識別する。完了してなければ、ステップS25からステップS20に戻り、上記検出処理を繰り返す。所定時間を経過した場合には、完了したものとみなす

0045

ステップS26では、ステップS24の処理によって記憶回路119に保存されているデータを参照し、検出された第1レイヤの基地局の中で、受信レベルが最大の基地局を特定基地局として識別する。つまり、移動局101は、特定基地局の近傍に存在することになる。ステップS27では、ステップS26で検出された特定基地局に接続される、第2レイヤの基地局のリストを取得する。例えば、基地局211が特定基地局の場合には、制御局310を介して基地局211に接続される基地局221,222及び223の各々の基地局識別符号を入力する。

0046

続いて、前記「第2レイヤ基地局検出処理」について、図6を参照して説明する。基地局からの電波を受信すると、ステップS30からステップS31に進む。ステップS31では、受信レベル検出回路122から出力される受信レベルを検出する。それとほぼ同時に、ステップS32が実行される。ステップS32では、受信した信号の制御チャネルに含まれる基地局識別符号を通信情報処理回路114から入力する。次のステップS33では、ステップS22で検出した基地局識別符号が、検出すべき基地局リストに存在するか否かを識別する。

0047

ここで参照する基地局リストは、図5のステップS27で入力したデータである。すなわち、「第1レイヤ基地局検出処理」で検出された特定基地局に接続された下位レイヤの基地局か否かが、ステップS33で識別される。特定基地局に接続される第2レイヤの基地局識別符号であれば、次にステップS34に進む。それ以外の基地局識別符号であれば、ステップS35に進む。

0048

ステップS34では、ステップS31で検出された受信レベルと、ステップS32で検出された基地局識別符号を、対にして、記憶回路119に保存する。ステップS35では、特定基地局に接続された第2レイヤの基地局のうち、検出可能な全ての基地局に関する受信レベル及び基地局識別符号の検出が完了したか否かを識別する。完了してなければ、ステップS35からステップS30に戻り、上記検出処理を繰り返す。所定時間を経過した場合には、完了したものとみなす。

0049

ステップS36では、ステップS34の処理によって記憶回路119に保存されているデータを参照し、検出された第2レイヤの基地局の中で、受信レベルが最大の基地局を、最終的な特定基地局として識別する。つまり、移動局101は、ステップS36で検出された特定基地局の近傍に存在する。移動局101が、図4のステップS14で、移動局101の移動局識別符号と特定基地局の識別符号を回線制御局300に転送すると、回線制御局300は、図7に示す位置検出処理を実行する。

0050

図7のステップS40では、基地局位置データベース510を参照する。基地局位置データベース510上には、回線制御局300に接続された多数の基地局の各々の基地局識別符号と、各基地局識別符号に対応付けられた基地局の位置座標の情報が、予め登録されている。従って、ステップS40では、移動局101から転送された特定基地局の基地局識別符号と一致する基地局識別符号を基地局位置データベース510から探しだし、その基地局識別符号に対応付けられた基地局の位置座標のデータを入力する。そして、その位置座標を、移動局101の検出位置に定める。

0051

ステップS41では、ステップS40で検出された移動局の位置と移動局識別符号のデータを、互いに対応付けて回線制御局300上のメモリに保存する。次のステップS42では、地図データベース520にアクセスし、ステップS40で検出された移動局の位置の近傍の地図データのみを抽出する。ステップS43では、ステップS42で抽出した地図データと、ステップS40で検出された移動局の位置座標のデータを、前記特定基地局を介して、移動局に転送する。

0052

また、ステップS43で電気通信網400に接続された表示装置530にも、移動局の位置と地図データが転送される。従って、表示装置530上にも移動局の位置と地図が表示される。なお、この例ではモードスイッチで位置検出モードを選択しているが、移動局毎に位置検出モード(位置検出精度)を予め割り当てるようにシステムを構成してもよい。その場合には、各移動局の位置検出モードと移動局識別符号との関係を、回線制御局300上のメモリに登録しておき、位置検出を実施する場合に、位置検出モードの情報を、回線制御局300から各基地局及び移動局に転送して、検出対象のレイヤを通知すればよい。

0053

なお、図7のステップS43で、回線制御局300から移動局に対して、基地局の座標データを転送し、最終的な位置の検出を移動局で行ってもよい。その場合にも、移動局が検出した位置データを、基地局を介して回線制御局300に転送すれば、電気通信網400に接続された表示装置530にも、移動局の位置を表示できる。

0054

また、この例では、検出された電波の受信レベルが最大の基地局の位置を移動局の位置として検出しているが、他の位置検出アルゴリズムを用いてもよい。
(第2の実施の形態)図1の位置検出システムにおける、基地局及び制御局の配置の具体例を、第2の実施の形態として、図8に示す。

0055

図8は、ビルなどの屋内に、基地局及び制御局を設置する場合の例を示している。図8においては、各階の天井には、図1の第1レイヤの基地局211に対応する基地局611と、図1の第2レイヤの基地局221〜223に対応する基地局612〜618が設置されている。基地局611〜618は、それぞれ、制御局601に接続されている。

0056

基地局611については、アンテナの放射パターン無指向性パターンであるため、広い無線ゾーン621が形成される。また、基地局612〜618については、アンテナの放射パターンに指向性がある。このため、基地局612〜618の無線ゾーン622〜628は、無線ゾーン621よりも小さい。つまり、無線ゾーン622〜628は、無線ゾーン621によって覆われる。

0057

(第3の実施の形態)図1の位置検出システムにおける、基地局及び制御局の配置の変形例を、第3の実施の形態として、図9に示す。図9は、ビルなどの屋内に、基地局及び制御局を設置する場合の例を示している。図9においては、建物の1階及び2階に、基地局が設置してある。天井には、第1レイヤの基地局群に対応する基地局721,731,741及び751と、第2レイヤの基地局群に対応する基地局722〜724,732〜734,742〜744及び752〜754が設置してある。

0058

基地局721〜724は制御局711に接続され、基地局731〜734は制御局712に接続され、基地局741〜744は制御局713に接続され、基地局751〜754は制御局714に接続されている。基地局721,731,741及び751については、アンテナの放射パターンは無指向性パターンになっている。また、基地局722〜724,732〜734,742〜744及び752〜754については、アンテナの放射パターンが指向性を有する。

0059

基地局721の無線ゾーンは基地局722〜724の無線ゾーンを覆い、基地局731の無線ゾーンは基地局732〜734の無線ゾーンを覆う。また、基地局741の無線ゾーンは基地局742〜744の無線ゾーンを覆い、基地局751の無線ゾーンは基地局752〜754の無線ゾーンを覆う。第1レイヤのみで位置検出を行なう場合は、基地局721,731,741,751のみを用いて移動局が在圏するエリアを判定する。第2レイヤまで位置検出を行なう場合は、基地局721,731,741,751と、その無線ゾーン内にある基地局722〜724,基地局732〜734,基地局742〜744又は基地局752〜754を用いて移動局が在圏するエリアを判定する。

発明の効果

0060

本発明では、複数の基地局をグループ化し、位置検出手順を階層化することにより、位置検出精度を段階別に分けることができるので、位置検出の要求条件に対応した柔軟な位置判定が可能となる。また、位置検出の効率化を図ることが可能となる。

図面の簡単な説明

0061

図1位置検出システム全体の基本的な構成を示すブロック図である。
図2図1の移動局の構成を示すブロック図である。
図3図1の基地局の構成を示すブロック図である。
図4移動局の位置検出処理の内容を示すフローチャートである。
図5図4のステップS11の詳細を示すフローチャートである。
図6図4のステップS13の詳細を示すフローチャートである。
図7回線制御局の位置検出処理を示すフローチャートである。
図8第2の実施の形態における制御局及び基地局の配置を示すブロック図である。
図9第3の実施の形態における制御局及び基地局の配置を示すブロック図である。

--

0062

101,102,103移動局
111アンテナ
112高周波回路
113変復調回路
114通信情報処理回路
115コーデック
116スピーカ
117マイク
118制御ユニット
119記憶回路
120表示ユニット
121 地図データ記憶ユニット
122受信レベル検出回路
123 モードスイッチ
211,212,213基地局
221,222,223 基地局
231,232,233 基地局
241,242,243 基地局
251 アンテナ
252 高周波回路
253 変復調回路
254 通信情報処理回路
255 コーデック
256 受信レベル検出回路
257 制御ユニット
258 記憶回路
259インタフェース
300回線制御局
310,320,330制御局
400電気通信網
510基地局位置データベース
520地図データベース
530表示装置
601 制御局
611,612,613,614,615,616,617,618 基地局
621,622,623,624,625,626,627,628無線ゾーン
711,712,713,714 制御局
721,722,723,724 基地局
731,732,733,734 基地局
741,742,743,744 基地局
751,752,753,754 基地局

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