携帯端末、基地局及び携帯端末の位置検出方法
【課題】信号が伝播する環境に応じて他の信号の通信可能距離を算出することによって従来より高精度に位置を検出することが出来きる携帯端末、基地局及び携帯端末の位置検出方法を提供することを目的とする。
【解決手段】３つ以上の基地局と所定の変調方式で変調した信号を送受信する通信部と、前記信号の伝播環境を示す伝播モデルを前記基地局の組み合わせ毎に複数記憶すると共に前記基地局の位置情報を記憶する記憶部と、前記通信部及び前記記憶部を制御する制御部と、を具備し、前記制御部は、前記信号に基づいて前記基地局の組み合わせに対応する伝播モデルを特定すると共に当該伝播モデルに基づいて前記信号の通信可能距離を算出し、当該通信可能距離を半径とすると共に各基地局の位置を中心とする円をそれぞれ算出して各円が重なる重畳エリアを求め、前記重畳エリアの中心位置を携帯端末の位置として検出する。
【解決手段】３つ以上の基地局と所定の変調方式で変調した信号を送受信する通信部と、前記信号の伝播環境を示す伝播モデルを前記基地局の組み合わせ毎に複数記憶すると共に前記基地局の位置情報を記憶する記憶部と、前記通信部及び前記記憶部を制御する制御部と、を具備し、前記制御部は、前記信号に基づいて前記基地局の組み合わせに対応する伝播モデルを特定すると共に当該伝播モデルに基づいて前記信号の通信可能距離を算出し、当該通信可能距離を半径とすると共に各基地局の位置を中心とする円をそれぞれ算出して各円が重なる重畳エリアを求め、前記重畳エリアの中心位置を携帯端末の位置として検出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話器やＰＨＳ（Personal Handy-phone System）端末等の携帯端末、基地局及び携帯端末の位置検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、許容誤差を正確に推定し、また荷下ろし時間などを正確に推定することによってトラックや荷役用のパレットなどの移動機器の位置を正確に探索することができるＰＨＳによる移動機器の位置探索方法が開示されている。
【０００３】
この位置探索方法では、移動機器にＰＨＳ端末を装着し、該ＰＨＳ端末が周辺の３つ以上の基地局の信号の電波強度から各基地局との推定距離を算出し、各基地局の位置を中心とすると供に前記推定距離を半径とする複数の円を求め、これらの円の交差範囲より前記ＰＨＳ端末に装着された移動機器の位置を求める。
そして、前記移動機器の位置が予め設定された拠点位置から予め設定された許容誤差範囲内にあるときに、前記移動機器が前記拠点位置にあると判定する。
【特許文献１】特開２００７−４３３４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来技術では、信号の電波強度に基づいて各基地局との推定距離を算出することによりＰＨＳ端末の位置を検出しているが、大都市中心部と都市郊外とでは建物等の混雑度が異なる為、それぞれの場所で同じ様に単に電波強度に基づいて推定距離を算出すると、算出された推定距離に差が発生するという問題がある。
【０００５】
本発明は、上述した事情を鑑みたものであり、信号が伝播する環境に応じて携帯端末または基地局が送受信する信号の適切な通信可能距離（上記推定距離に相当）を算出することによって従来より高精度に携帯端末の位置を検出することが出来る携帯端末、基地局及び携帯端末の位置検出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明では、携帯端末に係る第１の解決手段として、３つ以上の基地局と所定の変調方式で変調した信号を送受信する通信部と、前記信号の伝播環境を示す伝播モデルを前記基地局の組み合わせ毎に複数記憶すると共に前記基地局の位置情報を記憶する記憶部と、前記通信部及び前記記憶部を制御する制御部と、を具備し、前記制御部は、前記信号に基づいて前記基地局の組み合わせに対応する伝播モデルを特定すると共に当該伝播モデルに基づいて前記信号の通信可能距離を算出し、当該通信可能距離を半径とすると共に各基地局の位置を中心とする円をそれぞれ算出して各円が重なる重畳エリアを求め、前記重畳エリアの中心位置を携帯端末の位置として検出するという手段を採用する。
【０００７】
本発明では、携帯端末に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記制御部は、前記重畳エリアがない場合には、他の伝播モデルに変更し、当該伝播モデルに基づいて前記重畳エリアを求め、当該伝播モデルを前記記憶部に記憶させるという手段を採用する。
【０００８】
本発明では、携帯端末に係る第３の解決手段として、上記第１または第２の解決手段において、前記通信部は通信状態に応じて変調方式を変更する前記信号を基地局と送受信し、前記制御部は、該信号の変調方式より通信可能範囲が狭い変調方式に基づく通信可能距離を半径とする前記円より小さい同心円を算出し、前記同心円により前記重畳エリアを限定するという手段を採用する。
【０００９】
本発明では、携帯端末に係る第４の解決手段として、上記第１〜第３いずれかの解決手段において、前記通信部は、信号の送受信を１つの基地局とは通信チャネルを介して行い、その他の基地局とは制御チャネルを介して行うという手段を採用する。
【００１０】
また、本発明では、基地局に係る第１の解決手段として、３つ以上の基地局と通信する携帯端末と所定の変調方式で変調した信号を送受信する基地局であって、
携帯端末と信号を送受信する通信部と、
前記携帯端末が送受信する信号の伝播環境を示す伝播モデルを前記携帯端末が通信する基地局の組み合わせ毎に複数記憶すると共に各基地局の位置情報を記憶する記憶部と、
前記通信部及び前記記憶部を制御する制御部と、を具備し、
前記制御部は、前記携帯端末から前記通信部を介して前記携帯端末が通信する基地局及び通信における信号の変調方式に関する通信情報を取得し、当該通信情報及び前記通信部が携帯端末と送受信する信号に基づいて、前記記憶部が記憶する携帯端末が通信する基地局の組み合わせに対応する伝播モデルを特定すると共に当該伝播モデルに基づいて前記携帯端末が各基地局と送受信する信号の通信可能距離を算出し、当該通信可能距離を半径とすると共に各基地局の位置を中心とする円をそれぞれ算出して各円が重なる重畳エリアを求め、前記重畳エリアの中心位置を携帯端末の位置として検出するという手段を採用する。
【００１１】
本発明では、基地局に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記制御部は、前記重畳エリアがない場合には、他の伝播モデルに変更し、当該伝播モデルに基づいて前記重畳エリアを求め、当該伝播モデルを前記記憶部に記憶させるという手段を採用する。
【００１２】
本発明では、基地局に係る第３の解決手段として、上記第１または第２の解決手段において、前記通信部は通信状態に応じて変調方式を変更する前記信号を携帯端末と送受信し、前記制御部は、該信号の変調方式より通信可能範囲が狭い変調方式に基づく通信可能距離を半径とする前記円より小さい同心円を算出し、前記同心円により前記重畳エリアを限定するという手段を採用する。
【００１３】
さらに、本発明では、位置検出方法に係る第１の解決手段として、３つ以上の基地局と所定の変調方式が用いられた信号を送受信する携帯端末の位置検出方法であって、携帯端末が各基地局と送受信する信号に基づいて、伝播モデル及び変調方式に基づいて通信可能距離を算出し、前記通信可能距離を半径とすると共に各基地局の位置を中心とすると共に複数の円を算出し、そして各円が重なる重畳エリアを求め、前記重畳エリアの中心位置を携帯端末の位置として検出するという手段を採用する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、信号が伝播する環境に応じて適切な信号の通信可能距離を算出するので従来より高精度の位置検出が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。本実施形態は、携帯端末の１つであるＰＨＳ（Personal Handy-phone System）端末及びその位置検出方法に関する。
図１は本実施形態に係るＰＨＳ端末Ａの機能ブロック図である。ＰＨＳ端末Ａは、図１に示すように、通信部１、操作部２、表示部３、記憶部４及び制御部５から構成される。
【００１６】
通信部１は、制御部５の制御に基づいて、ＰＨＳ基地局と通信チャネル及び制御チャネルを介して各種信号を送受信する。そして、本ＰＨＳ端末Ａと基地局とによって構成される通信ネットワークは、通信チャネルを介して送受信する信号（通信信号）の変調方式を通信状態に応じて変化させる適応変調方式に対応しており、通信部１は、この適応変調方式に対応している。
【００１７】
操作部２は、電源キー、テンキー、各種ファンクションキー等の各種操作キーから構成されており、これらの操作キーに対するユーザの操作指示を制御部５に出力する。
表示部３は、例えば液晶モニタまたは有機ＥＬモニタ等であり、制御部５から入力される信号に基づいて画像や文字からなる各種画面を表示する。
【００１８】
記憶部４は、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）から構成されている。ＲＯＭは、制御部５が実行する所定の制御プログラムを記憶し、ＲＡＭは、制御部５が制御プログラムを実行するときのワークエリアである。また、ＲＯＭは、基地局の組み合わせ毎に信号の伝播環境を示す伝播モデルが登録されたＣＳ選択リストを記憶する。
【００１９】
制御部５は、記憶部４のＲＯＭに予め記憶された所定の制御プログラム、操作部２が受け付けた各種の操作指示及び通信部１から入力される各種信号に基づいて、ＰＨＳ端末Ａの全体動作を統括して制御する。なお、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムは、位置検出プログラムを備えており、この位置検出プログラムに基づいて制御部５が実行する位置検出処理の詳細については、以下にＰＨＳ端末Ａの動作として説明する。
【００２０】
次に、上記構成のＰＨＳ端末Ａの位置検出処理について、図２に示すＰＨＳ端末Ａの動作のフローチャート、図３、図４、図５、図６及び図７を参照して詳しく説明する。
図３は記憶部４が記憶するＣＳ選択リストを示す模式図であり、図４は信号の変調方式毎の上り信号及び下り信号の通信可能距離を示す図である。図５は、本ＰＨＳ端末Ａ、基地局Ｂ、基地局Ｃ及び基地局Ｄによって構成される無線通信システムにおける位置検出を示す模式図である。
【００２１】
また、図６は本ＰＨＳ端末Ａが伝播モデルに大都市モデルを用いた場合に算出する基地局ＣＳ１からの通信信号の通信可能距離と基地局ＣＳ２からの制御信号の通信可能距離を示す模式図であり、図7は本ＰＨＳ端末Ａが伝播モデルに郊外モデルを用いた場合に算出する基地局ＣＳ１からの通信信号の通信可能距離と基地局ＣＳ２からの制御信号の通信可能距離を示す模式図である。
【００２２】
一般的にＰＨＳ端末は、同時に複数の基地局と制御チャネルを介して信号を送受信し、また位置登録した１つの基地局と通信チャネルを介して信号の送受信を行う。
本ＰＨＳ端末Ａでは、３つ以上の基地局と制御チャネル及び通信チャネルを介して送受信する信号の変調方式及び記憶部４が記憶するＣＳ選択リストの伝播モデルに基づいて信号の通信可能距離を算出し、この信号の通信可能距離に基づいてＰＨＳ端末Ａの位置を検出する。
【００２３】
本ＰＨＳ端末Ａの制御部５は、周辺に位置する複数の基地局から制御チャネルを介して通信部１が受信する制御信号の電界強度を測定し、基地局毎に測定した電界強度が登録されたＣＳ（Cell Station）リストを作成すると共にこのＣＳリストを記憶部４に記憶させ（ステップＳ１）、このＣＳリストに基づき最も信号受信強度の強い基地局Ｂに位置登録する為に通信部１に制御信号を送信させる。
制御部５は、ＣＳリストに基づいて電界強度の強い順に基地局をＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ３として選択する（ステップＳ２）。なお、ＣＳ１として基地局Ｂが、ＣＳ２として基地局Ｃが、ＣＳ３として基地局Ｄが選択されたものとする。
【００２４】
制御部５は、ＣＳ１、ＣＳ２及びＣＳ３である基地局Ｂ、基地局Ｃ及び基地局Ｄの位置が既に記憶部４に記憶されているか否か判定し（ステップＳ３）、ステップＳ３において「ＮＯ」と判定する場合は、基地局Ｂを介して専用サーバが記憶する基地局Ｂ、基地局Ｃ及び基地局Ｄの位置を取得すると共に、ＣＳ１、ＣＳ２及びＣＳ３として選択される基地局の組み合わせに対応する伝播モデルを取得し（ステップＳ４）、記憶部４に基地局Ｂの位置を記憶させると共にＣＳ選択リストへＣＳ２である基地局ＣとＣＳ３である基地局Ｄの位置、及び伝播モデルを登録させる（ステップＳ５）。
【００２５】
図３を参照して、ＣＳ選択リストの詳細について説明する。
図３は、ＣＳ１を基地局Ｂとする場合のＣＳ選択リストであり、ＣＳ２及びＣＳ３の各基地局の組み合わせに毎に伝播モデルが登録され、ＣＳ２及びＣＳ３には、複数の基地局のＣＳ番号およびこの各基地局の位置として緯度／経度が登録されている。
【００２６】
伝播モデルには、大都市モデル及び郊外モデルがあり、ＣＳ選択リストへは、大都市モデルの場合には「３」、郊外モデルの場合には「０」が登録される。この伝播モデルの値は、信号の通信可能距離の算出に用いられる下記式（１）に示す奥村−秦カーブ（ＰＣＳ拡張秦モデル）の公式のパラメータの一つである補正値ＣＭ［ｄＢ］に適用される。なお、式（１）に示す奥村−秦カーブ（ＰＣＳ拡張秦モデル）の公式の詳細な説明は後述する。
【００２７】
制御部５は、ステップＳ５の処理の後に、記憶部４が記憶するＣＳ１の基地局Ｂと通信部１が送受信する通信信号の変調方式に関する情報を読み込む（ステップＳ６）。なお、この変調方式に関する情報は、通信部１が送受信する通信信号に基づいて制御部５がその変調方式を記憶部４に記憶させたものであり、ステップＳ９おいて通信信号の下り信号の通信可能距離の算出時に用いられる。
【００２８】
制御部５は、ステップＳ３において「ＹＥＳ」と判定する場合は、すなわち既に基地局Ｂ、基地局Ｃ及基地局Ｄの位置、並びに伝播モデルが記憶部４のＣＳ選択リストに登録されている場合には、上記ステップＳ６の処理を実行する。
【００２９】
制御部５は、ステップＳ６の処理の後に、ＣＳ２である基地局Ｃ及びＣＳ３である基地局Ｄと通信部１が送受信する制御信号の下り信号の通信可能距離を、ＣＳ選択リストに登録されている伝播モデルの値及び変調方式に基づいて算出する（ステップＳ７）。なお、制御チャネルの変調方式は、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）であり、変化しない。
【００３０】
上記ステップＳ７における制御信号の下り信号の通信可能距離は、下記式（１）に示す奥村−秦カーブ（ＰＣＳ拡張秦モデル）の公式に基づいて算出する。
Ｌｐ＝４６．３＋３３．９ｌｏｇｆ−１３．８２ｈｂ−ａ（ｈｍ）＋（４４．９−６．５５ｌｏｇｈｂ）ｌｏｇｄ＋ＣＭ （１）
なお、上記式（１）のＬｐは伝播損失［ｄＢ］、ｆは周波数［ＭＨｚ］、ｈｂは基地局アンテナ高［ｍ］、ｈｍは移動局アンテナ高［ｍ］、ｄは通信距離［ｋｍ］、ａ（ｈｍ）は移動局アンテナ高に対する補正項、ＣＭは伝搬モデルの補正値［ｄＢ］である。
【００３１】
ステップＳ７において制御部５は、伝播損失を上記式（１）の伝搬損失Ｌｐへ代入することにより、通信距離ｄを算出する。なお、この通信距離ｄが本実施形態における通信可能距離である。
【００３２】
なお、上記公式（１）に代入される伝播損失は、以下に示す式（２）に変調方式に基づく受信感度をパラメータが代入されることにより制御部５によって算出される。
Ｌｐ＝等価等方放射電力−変調方式に基づく受信感度＋受信アンテナ利得 （２）
以下は、変調方式により受信感度が異なることを示す一例である。
変調方式 受信感度（ｄＢｕＶ）
ＢＰＳＫ １２．５
ＱＰＳＫ １６.０
８ＰＳＫ ２０．０
１６ＱＡＭ ２２．０
３２ＱＡＭ ２６．０
６４ＱＡＭ ２８．０
そして、上記式（１）及び式（２）に基づいて、伝播モデルが郊外モデルである場合に、それぞれの変調方式毎に算出された通信可能距離が図４に示す図である。
【００３３】
制御部５は、ステップＳ７の処理の後に、ＣＳ２である基地局Ｃ及びＣＳ３である基地局Ｄの位置をそれぞれを中心とすると共にステップＳ７において算出した制御信号の下り信号の通信可能距離を半径とする円を算出し、その２つの円の第１重畳エリアを算出（ステップＳ８）。
【００３４】
なお、ステップＳ８におけるＣＳ２である基地局Ｃの位置を中心とする円は、図５における円Ｃ２であり、ＣＳ３である基地局Ｄの位置を中心とする円は、図５の円Ｃ３であり、制御部５はこの円Ｃ２と円Ｃ３が重なるエリアを第１重畳エリアとして算出する。
【００３５】
制御部５は、ステップＳ６において記憶部４から読み込んだ通信信号の変調方式及び記憶部４が記憶するＣＳ選択リストに登録されている伝播モデルの値に基づいて、上記式（１）及び式（２）から通信信号の下り信号の通信可能距離を算出し、その通信可能距離を半径とすると共に基地局Ｂの位置を中心とする円（以下外円）を算出し、かつ、現在の通信信号の変調方式より通信可能距離が狭い変調方式及び記憶部４が記憶するＣＳ選択リストに登録されている伝播モデルの値に基づいて、上記式（１）及び式（２）から通信可能距離を算出し、この通信可能距離を半径とする上記外円の同心円である円（以下内円）を算出する（ステップＳ９）。
【００３６】
なお、ステップ９において算出された外円は、図５の円Ｔ１であり、内円は図５の円Ｔ２である。なお、図５に示した円Ｔ１は通信信号の変調方式が１６ＱＡＭであり、かつ伝播モデルが郊外モデルである場合に、制御部５によって算出される外円を示す。そして図５の円Ｔ２は、通信信号の変調方式が１６ＱＡＭである為、この１６ＱＡＭより通信可能距離が狭い変調方式３２ＱＡＭ及び伝播モデルが郊外モデルであることに基づいて、制御部５によって算出される内円を示す。
【００３７】
制御部５は、ステップＳ９の後に、ステップＳ８において算出した第１重畳エリアと、上記外円から上記内円に囲まれたエリアを引いた限定エリアとが重なるエリア（第２重畳エリア）が存在するか否かを判定する（ステップＳ１０）。
制御部５は、ステップＳ１０において「ＮＯ」と判定する場合、伝播モデルを大都市モデルから郊外モデルに変更し（ステップＳ１１）、この郊外モデルの値である「０」に基づいてステップＳ９において外円及び内円を算出し直し、この算出し直した外円及び内円に基づいて、再びステップＳ１０を実行する。
なお、第２重畳エリアとは、図５の斜線で示すエリアである。
【００３８】
上記ステップＳ１０の処理について図６を参照し、詳細に説明する。
例えば、通信信号の変調方式が１６QAMである場合において、制御部５がステップＳ１０の処理で「ＮＯ」と判定する場合とは、伝播モデルが大都市モデルである為に、図６に示す１６ＱＡＭのＣＳ１からの通信信号の通信可能距離が狭くなり、この通信信号の通信可能距離と図６において点線矢印で示すＣＳ２からの制御信号の通信可能距離が重ならず、第２重畳エリアが存在しない場合である。
【００３９】
その為、制御部５は、ステップＳ１１において伝播モデルを郊外モデルに変更し、この郊外モデルに基づいて算出される図７に示す１６ＱＡＭのＣＳ１からの通信信号の通信可能距離と、点線矢印で示すＣＳ２からの制御信号の通信可能距離が重なり、その為、ステップＳ１０において第２重畳エリアを求める。
【００４０】
しかし、郊外モデルを用いて外円の半径となる通信信号の通信可能距離を算出した場合、必要以上に広い第２重畳エリアが算出されてしまうことがあり、ステップＳ１３においてこの第２重畳エリアの中心位置をＰＨＳ端末Ａの位置として検出した場合に、実際のＰＨＳ端末Ａの位置と差が大きくなってしまう。
【００４１】
制御部５は、ステップ１０において「ＹＥＳ」と判定する場合は、ＣＳ選択リストにステップＳ９において外円及び内円の算出に用いられた伝播モデルを記録し（ステップＳ１２）、第２重畳エリアの中心位置をＰＨＳ端末Ａの位置として算出し、ＰＨＳ端末Ａの位置をユーザが視覚的に認識し易いように地図を用いて表示部３に表示させる。（ステップＳ１３）。なお、ステップＳ１３において算出されるＰＨＳ端末Ａの位置とは、図５において斜線で示す第２重畳エリアの中心の点Ｐ１である。
そして、制御部５は、記憶部４に記憶されているＣＳ選択リストを通信部１を介して外部の専用サーバに出力する（ステップＳ１４）。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態によれば、通信部１が信号を送受信する基地局の組み合わせ毎に伝播モデルが登録されたＣＳ選択リストを記憶部４が記憶し、制御部５が、記この伝播モデルの値に基づいて制御信号の通信可能距離を算出し、この制御信号の通信可能距離を半径とすると共にＣＳ２の基地局Ｃ及びＣＳ３の基地局Ｄを中心とする円が重なる第１重畳エリアを求め、そして当該伝播モデルに基づいてＣＳ１の基地局Ｂを中心とする上記外円及び内円を算出すると共に外円及び内円に基づいて第２重畳エリアを求め、この第２重畳エリアの中心位置を本ＰＨＳ端末Ａの位置として検出する為、信号が伝播する環境に応じて適切な信号の通信可能距離を算出することによって従来より高精度の位置を検出することが出来きる。
【００４３】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、例えば以下のような変形が考えられる。
【００４４】
（１）上記実施形態では、伝播モデルとして大都市モデル及び郊外モデルを用いて信号の通信可能距離を算出したが、本発明はこれに限定されない。
例えば、大都市モデルを都市規模に応じて、より細分化した値を用いることによって、より適切な値に基づいて通信信号の通信可能距離を算出することが可能となり、この通信可能距離を半径とする外円を用いて算出された第２重畳エリアに基づいて検出されたＰＨＳ端末Ａの位置はより差を小さくすることが可能となる。
【００４５】
（２）上記実施形態では、ＰＨＳ端末Ａにより位置検出処理を実行したが、本発明はこれに限定せず、基地局にＰＨＳ端末Ａの位置検出を行わせてよい。
例えば、ＣＳ１である基地局Ｂが、ＰＨＳ端末ＡよりＣＳ２である基地局Ｃ及びＣＳ３である基地局Ｄの位置及び制御信号の変調方式及びＣＳ選択リストを取得し、このＣＳ２、ＣＳ３の位置及び制御信号の変調方式、ＣＳ選択リストの伝播モデル、基地局Ｂの位置及び通信信号の変調方式に基づいて、ＰＨＳ端末Ａの位置検出を行ってもよい。
【００４６】
（３）上記実施形態では、ステップ１０において「ＮＯ」と判定する場合、すなわち第２重畳エリアが存在しない場合には、伝播モデルを変更し、ＣＳ１の基地局Ｂを中心とする外円及び内円を算出し直すことにより第２重畳エリアを求めたが、本発明はこれに限定されない。
例えば、変更した伝播モデルに基づいて、ＣＳ２の基地局Ｃ及びＣ３の基地局Ｄを中心とする円を算出し、第２重畳エリアを求めてもよい。
【００４７】
（４）上記実施形態では、変調方式に基づいて信号の通信可能距離を算出し、算出した通信可能距離に基づいて位置を検出したが、本発明はこれに限定されない。
例えば、変調方式ではなく、信号の受信帯域幅及びＦＥＲ（frame error rate）等に基づいて信号の通信可能範囲を算出し、ＰＨＳ端末Ａの位置検出を行ってもよい。
【００４８】
（５）上記実施形態では、奥村−秦カーブ（ＰＣＳ拡張秦モデル）の公式を用いて通信可能距離を算出したが、本発明はこれに限定されない。
例えば、奥村−秦カーブ（ＰＣＳ拡張秦モデル）の公式ではなく、Ｗａｌｆｉｓｃｈ−池上式や坂上式を用いて通信可能距離を算出し、ＰＨＳ端末Ａの位置検出を実施してもよい。
【００４９】
（６）上記実施形態では、主に下り信号の通信可能距離を使用して位置検出を実施したが、本発明はこれに限定されない。
例えば、上り信号の変調方式から求めた通信可能距離を使用して位置検出を実施してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施形態に係るＰＨＳ端末Ａの機能ブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るＰＨＳ端末Ａの動作のフローチャートである。。
【図３】本発明の一実施形態に係るＰＨＳ端末Ａの記憶部４が記憶するＣＳ選択リストを示す模式図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るＰＨＳ端末Ａの信号の変調方式毎の上り信号及び下り信号の通信可能距離を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るＰＨＳ端末Ａ、基地局Ｂ、基地局Ｃ及び基地局Ｄによって構成される無線通信システムにおける位置検出を示す模式図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るＰＨＳ端末Ａが大都市モデルに基づいて算出する基地局ＣＳ１からの通信信号の通信可能距離と基地局ＣＳ２からの制御信号の通信可能距離を示す模式図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るＰＨＳ端末Ａが郊外モデルに基づいて算出する基地局ＣＳ１からの通信信号の通信可能距離と基地局ＣＳ２からの制御信号の通信可能距離を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５１】
Ａ…ＰＨＳ端末、Ｂ，Ｃ，Ｄ…基地局、１…通信部、２…操作部、３…表示部、４…記憶部、５…制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話器やＰＨＳ（Personal Handy-phone System）端末等の携帯端末、基地局及び携帯端末の位置検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、許容誤差を正確に推定し、また荷下ろし時間などを正確に推定することによってトラックや荷役用のパレットなどの移動機器の位置を正確に探索することができるＰＨＳによる移動機器の位置探索方法が開示されている。
【０００３】
この位置探索方法では、移動機器にＰＨＳ端末を装着し、該ＰＨＳ端末が周辺の３つ以上の基地局の信号の電波強度から各基地局との推定距離を算出し、各基地局の位置を中心とすると供に前記推定距離を半径とする複数の円を求め、これらの円の交差範囲より前記ＰＨＳ端末に装着された移動機器の位置を求める。
そして、前記移動機器の位置が予め設定された拠点位置から予め設定された許容誤差範囲内にあるときに、前記移動機器が前記拠点位置にあると判定する。
【特許文献１】特開２００７−４３３４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来技術では、信号の電波強度に基づいて各基地局との推定距離を算出することによりＰＨＳ端末の位置を検出しているが、大都市中心部と都市郊外とでは建物等の混雑度が異なる為、それぞれの場所で同じ様に単に電波強度に基づいて推定距離を算出すると、算出された推定距離に差が発生するという問題がある。
【０００５】
本発明は、上述した事情を鑑みたものであり、信号が伝播する環境に応じて携帯端末または基地局が送受信する信号の適切な通信可能距離（上記推定距離に相当）を算出することによって従来より高精度に携帯端末の位置を検出することが出来る携帯端末、基地局及び携帯端末の位置検出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明では、携帯端末に係る第１の解決手段として、３つ以上の基地局と所定の変調方式で変調した信号を送受信する通信部と、前記信号の伝播環境を示す伝播モデルを前記基地局の組み合わせ毎に複数記憶すると共に前記基地局の位置情報を記憶する記憶部と、前記通信部及び前記記憶部を制御する制御部と、を具備し、前記制御部は、前記信号に基づいて前記基地局の組み合わせに対応する伝播モデルを特定すると共に当該伝播モデルに基づいて前記信号の通信可能距離を算出し、当該通信可能距離を半径とすると共に各基地局の位置を中心とする円をそれぞれ算出して各円が重なる重畳エリアを求め、前記重畳エリアの中心位置を携帯端末の位置として検出するという手段を採用する。
【０００７】
本発明では、携帯端末に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記制御部は、前記重畳エリアがない場合には、他の伝播モデルに変更し、当該伝播モデルに基づいて前記重畳エリアを求め、当該伝播モデルを前記記憶部に記憶させるという手段を採用する。
【０００８】
本発明では、携帯端末に係る第３の解決手段として、上記第１または第２の解決手段において、前記通信部は通信状態に応じて変調方式を変更する前記信号を基地局と送受信し、前記制御部は、該信号の変調方式より通信可能範囲が狭い変調方式に基づく通信可能距離を半径とする前記円より小さい同心円を算出し、前記同心円により前記重畳エリアを限定するという手段を採用する。
【０００９】
本発明では、携帯端末に係る第４の解決手段として、上記第１〜第３いずれかの解決手段において、前記通信部は、信号の送受信を１つの基地局とは通信チャネルを介して行い、その他の基地局とは制御チャネルを介して行うという手段を採用する。
【００１０】
また、本発明では、基地局に係る第１の解決手段として、３つ以上の基地局と通信する携帯端末と所定の変調方式で変調した信号を送受信する基地局であって、
携帯端末と信号を送受信する通信部と、
前記携帯端末が送受信する信号の伝播環境を示す伝播モデルを前記携帯端末が通信する基地局の組み合わせ毎に複数記憶すると共に各基地局の位置情報を記憶する記憶部と、
前記通信部及び前記記憶部を制御する制御部と、を具備し、
前記制御部は、前記携帯端末から前記通信部を介して前記携帯端末が通信する基地局及び通信における信号の変調方式に関する通信情報を取得し、当該通信情報及び前記通信部が携帯端末と送受信する信号に基づいて、前記記憶部が記憶する携帯端末が通信する基地局の組み合わせに対応する伝播モデルを特定すると共に当該伝播モデルに基づいて前記携帯端末が各基地局と送受信する信号の通信可能距離を算出し、当該通信可能距離を半径とすると共に各基地局の位置を中心とする円をそれぞれ算出して各円が重なる重畳エリアを求め、前記重畳エリアの中心位置を携帯端末の位置として検出するという手段を採用する。
【００１１】
本発明では、基地局に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記制御部は、前記重畳エリアがない場合には、他の伝播モデルに変更し、当該伝播モデルに基づいて前記重畳エリアを求め、当該伝播モデルを前記記憶部に記憶させるという手段を採用する。
【００１２】
本発明では、基地局に係る第３の解決手段として、上記第１または第２の解決手段において、前記通信部は通信状態に応じて変調方式を変更する前記信号を携帯端末と送受信し、前記制御部は、該信号の変調方式より通信可能範囲が狭い変調方式に基づく通信可能距離を半径とする前記円より小さい同心円を算出し、前記同心円により前記重畳エリアを限定するという手段を採用する。
【００１３】
さらに、本発明では、位置検出方法に係る第１の解決手段として、３つ以上の基地局と所定の変調方式が用いられた信号を送受信する携帯端末の位置検出方法であって、携帯端末が各基地局と送受信する信号に基づいて、伝播モデル及び変調方式に基づいて通信可能距離を算出し、前記通信可能距離を半径とすると共に各基地局の位置を中心とすると共に複数の円を算出し、そして各円が重なる重畳エリアを求め、前記重畳エリアの中心位置を携帯端末の位置として検出するという手段を採用する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、信号が伝播する環境に応じて適切な信号の通信可能距離を算出するので従来より高精度の位置検出が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。本実施形態は、携帯端末の１つであるＰＨＳ（Personal Handy-phone System）端末及びその位置検出方法に関する。
図１は本実施形態に係るＰＨＳ端末Ａの機能ブロック図である。ＰＨＳ端末Ａは、図１に示すように、通信部１、操作部２、表示部３、記憶部４及び制御部５から構成される。
【００１６】
通信部１は、制御部５の制御に基づいて、ＰＨＳ基地局と通信チャネル及び制御チャネルを介して各種信号を送受信する。そして、本ＰＨＳ端末Ａと基地局とによって構成される通信ネットワークは、通信チャネルを介して送受信する信号（通信信号）の変調方式を通信状態に応じて変化させる適応変調方式に対応しており、通信部１は、この適応変調方式に対応している。
【００１７】
操作部２は、電源キー、テンキー、各種ファンクションキー等の各種操作キーから構成されており、これらの操作キーに対するユーザの操作指示を制御部５に出力する。
表示部３は、例えば液晶モニタまたは有機ＥＬモニタ等であり、制御部５から入力される信号に基づいて画像や文字からなる各種画面を表示する。
【００１８】
記憶部４は、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）から構成されている。ＲＯＭは、制御部５が実行する所定の制御プログラムを記憶し、ＲＡＭは、制御部５が制御プログラムを実行するときのワークエリアである。また、ＲＯＭは、基地局の組み合わせ毎に信号の伝播環境を示す伝播モデルが登録されたＣＳ選択リストを記憶する。
【００１９】
制御部５は、記憶部４のＲＯＭに予め記憶された所定の制御プログラム、操作部２が受け付けた各種の操作指示及び通信部１から入力される各種信号に基づいて、ＰＨＳ端末Ａの全体動作を統括して制御する。なお、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムは、位置検出プログラムを備えており、この位置検出プログラムに基づいて制御部５が実行する位置検出処理の詳細については、以下にＰＨＳ端末Ａの動作として説明する。
【００２０】
次に、上記構成のＰＨＳ端末Ａの位置検出処理について、図２に示すＰＨＳ端末Ａの動作のフローチャート、図３、図４、図５、図６及び図７を参照して詳しく説明する。
図３は記憶部４が記憶するＣＳ選択リストを示す模式図であり、図４は信号の変調方式毎の上り信号及び下り信号の通信可能距離を示す図である。図５は、本ＰＨＳ端末Ａ、基地局Ｂ、基地局Ｃ及び基地局Ｄによって構成される無線通信システムにおける位置検出を示す模式図である。
【００２１】
また、図６は本ＰＨＳ端末Ａが伝播モデルに大都市モデルを用いた場合に算出する基地局ＣＳ１からの通信信号の通信可能距離と基地局ＣＳ２からの制御信号の通信可能距離を示す模式図であり、図7は本ＰＨＳ端末Ａが伝播モデルに郊外モデルを用いた場合に算出する基地局ＣＳ１からの通信信号の通信可能距離と基地局ＣＳ２からの制御信号の通信可能距離を示す模式図である。
【００２２】
一般的にＰＨＳ端末は、同時に複数の基地局と制御チャネルを介して信号を送受信し、また位置登録した１つの基地局と通信チャネルを介して信号の送受信を行う。
本ＰＨＳ端末Ａでは、３つ以上の基地局と制御チャネル及び通信チャネルを介して送受信する信号の変調方式及び記憶部４が記憶するＣＳ選択リストの伝播モデルに基づいて信号の通信可能距離を算出し、この信号の通信可能距離に基づいてＰＨＳ端末Ａの位置を検出する。
【００２３】
本ＰＨＳ端末Ａの制御部５は、周辺に位置する複数の基地局から制御チャネルを介して通信部１が受信する制御信号の電界強度を測定し、基地局毎に測定した電界強度が登録されたＣＳ（Cell Station）リストを作成すると共にこのＣＳリストを記憶部４に記憶させ（ステップＳ１）、このＣＳリストに基づき最も信号受信強度の強い基地局Ｂに位置登録する為に通信部１に制御信号を送信させる。
制御部５は、ＣＳリストに基づいて電界強度の強い順に基地局をＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ３として選択する（ステップＳ２）。なお、ＣＳ１として基地局Ｂが、ＣＳ２として基地局Ｃが、ＣＳ３として基地局Ｄが選択されたものとする。
【００２４】
制御部５は、ＣＳ１、ＣＳ２及びＣＳ３である基地局Ｂ、基地局Ｃ及び基地局Ｄの位置が既に記憶部４に記憶されているか否か判定し（ステップＳ３）、ステップＳ３において「ＮＯ」と判定する場合は、基地局Ｂを介して専用サーバが記憶する基地局Ｂ、基地局Ｃ及び基地局Ｄの位置を取得すると共に、ＣＳ１、ＣＳ２及びＣＳ３として選択される基地局の組み合わせに対応する伝播モデルを取得し（ステップＳ４）、記憶部４に基地局Ｂの位置を記憶させると共にＣＳ選択リストへＣＳ２である基地局ＣとＣＳ３である基地局Ｄの位置、及び伝播モデルを登録させる（ステップＳ５）。
【００２５】
図３を参照して、ＣＳ選択リストの詳細について説明する。
図３は、ＣＳ１を基地局Ｂとする場合のＣＳ選択リストであり、ＣＳ２及びＣＳ３の各基地局の組み合わせに毎に伝播モデルが登録され、ＣＳ２及びＣＳ３には、複数の基地局のＣＳ番号およびこの各基地局の位置として緯度／経度が登録されている。
【００２６】
伝播モデルには、大都市モデル及び郊外モデルがあり、ＣＳ選択リストへは、大都市モデルの場合には「３」、郊外モデルの場合には「０」が登録される。この伝播モデルの値は、信号の通信可能距離の算出に用いられる下記式（１）に示す奥村−秦カーブ（ＰＣＳ拡張秦モデル）の公式のパラメータの一つである補正値ＣＭ［ｄＢ］に適用される。なお、式（１）に示す奥村−秦カーブ（ＰＣＳ拡張秦モデル）の公式の詳細な説明は後述する。
【００２７】
制御部５は、ステップＳ５の処理の後に、記憶部４が記憶するＣＳ１の基地局Ｂと通信部１が送受信する通信信号の変調方式に関する情報を読み込む（ステップＳ６）。なお、この変調方式に関する情報は、通信部１が送受信する通信信号に基づいて制御部５がその変調方式を記憶部４に記憶させたものであり、ステップＳ９おいて通信信号の下り信号の通信可能距離の算出時に用いられる。
【００２８】
制御部５は、ステップＳ３において「ＹＥＳ」と判定する場合は、すなわち既に基地局Ｂ、基地局Ｃ及基地局Ｄの位置、並びに伝播モデルが記憶部４のＣＳ選択リストに登録されている場合には、上記ステップＳ６の処理を実行する。
【００２９】
制御部５は、ステップＳ６の処理の後に、ＣＳ２である基地局Ｃ及びＣＳ３である基地局Ｄと通信部１が送受信する制御信号の下り信号の通信可能距離を、ＣＳ選択リストに登録されている伝播モデルの値及び変調方式に基づいて算出する（ステップＳ７）。なお、制御チャネルの変調方式は、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）であり、変化しない。
【００３０】
上記ステップＳ７における制御信号の下り信号の通信可能距離は、下記式（１）に示す奥村−秦カーブ（ＰＣＳ拡張秦モデル）の公式に基づいて算出する。
Ｌｐ＝４６．３＋３３．９ｌｏｇｆ−１３．８２ｈｂ−ａ（ｈｍ）＋（４４．９−６．５５ｌｏｇｈｂ）ｌｏｇｄ＋ＣＭ （１）
なお、上記式（１）のＬｐは伝播損失［ｄＢ］、ｆは周波数［ＭＨｚ］、ｈｂは基地局アンテナ高［ｍ］、ｈｍは移動局アンテナ高［ｍ］、ｄは通信距離［ｋｍ］、ａ（ｈｍ）は移動局アンテナ高に対する補正項、ＣＭは伝搬モデルの補正値［ｄＢ］である。
【００３１】
ステップＳ７において制御部５は、伝播損失を上記式（１）の伝搬損失Ｌｐへ代入することにより、通信距離ｄを算出する。なお、この通信距離ｄが本実施形態における通信可能距離である。
【００３２】
なお、上記公式（１）に代入される伝播損失は、以下に示す式（２）に変調方式に基づく受信感度をパラメータが代入されることにより制御部５によって算出される。
Ｌｐ＝等価等方放射電力−変調方式に基づく受信感度＋受信アンテナ利得 （２）
以下は、変調方式により受信感度が異なることを示す一例である。
変調方式 受信感度（ｄＢｕＶ）
ＢＰＳＫ １２．５
ＱＰＳＫ １６.０
８ＰＳＫ ２０．０
１６ＱＡＭ ２２．０
３２ＱＡＭ ２６．０
６４ＱＡＭ ２８．０
そして、上記式（１）及び式（２）に基づいて、伝播モデルが郊外モデルである場合に、それぞれの変調方式毎に算出された通信可能距離が図４に示す図である。
【００３３】
制御部５は、ステップＳ７の処理の後に、ＣＳ２である基地局Ｃ及びＣＳ３である基地局Ｄの位置をそれぞれを中心とすると共にステップＳ７において算出した制御信号の下り信号の通信可能距離を半径とする円を算出し、その２つの円の第１重畳エリアを算出（ステップＳ８）。
【００３４】
なお、ステップＳ８におけるＣＳ２である基地局Ｃの位置を中心とする円は、図５における円Ｃ２であり、ＣＳ３である基地局Ｄの位置を中心とする円は、図５の円Ｃ３であり、制御部５はこの円Ｃ２と円Ｃ３が重なるエリアを第１重畳エリアとして算出する。
【００３５】
制御部５は、ステップＳ６において記憶部４から読み込んだ通信信号の変調方式及び記憶部４が記憶するＣＳ選択リストに登録されている伝播モデルの値に基づいて、上記式（１）及び式（２）から通信信号の下り信号の通信可能距離を算出し、その通信可能距離を半径とすると共に基地局Ｂの位置を中心とする円（以下外円）を算出し、かつ、現在の通信信号の変調方式より通信可能距離が狭い変調方式及び記憶部４が記憶するＣＳ選択リストに登録されている伝播モデルの値に基づいて、上記式（１）及び式（２）から通信可能距離を算出し、この通信可能距離を半径とする上記外円の同心円である円（以下内円）を算出する（ステップＳ９）。
【００３６】
なお、ステップ９において算出された外円は、図５の円Ｔ１であり、内円は図５の円Ｔ２である。なお、図５に示した円Ｔ１は通信信号の変調方式が１６ＱＡＭであり、かつ伝播モデルが郊外モデルである場合に、制御部５によって算出される外円を示す。そして図５の円Ｔ２は、通信信号の変調方式が１６ＱＡＭである為、この１６ＱＡＭより通信可能距離が狭い変調方式３２ＱＡＭ及び伝播モデルが郊外モデルであることに基づいて、制御部５によって算出される内円を示す。
【００３７】
制御部５は、ステップＳ９の後に、ステップＳ８において算出した第１重畳エリアと、上記外円から上記内円に囲まれたエリアを引いた限定エリアとが重なるエリア（第２重畳エリア）が存在するか否かを判定する（ステップＳ１０）。
制御部５は、ステップＳ１０において「ＮＯ」と判定する場合、伝播モデルを大都市モデルから郊外モデルに変更し（ステップＳ１１）、この郊外モデルの値である「０」に基づいてステップＳ９において外円及び内円を算出し直し、この算出し直した外円及び内円に基づいて、再びステップＳ１０を実行する。
なお、第２重畳エリアとは、図５の斜線で示すエリアである。
【００３８】
上記ステップＳ１０の処理について図６を参照し、詳細に説明する。
例えば、通信信号の変調方式が１６QAMである場合において、制御部５がステップＳ１０の処理で「ＮＯ」と判定する場合とは、伝播モデルが大都市モデルである為に、図６に示す１６ＱＡＭのＣＳ１からの通信信号の通信可能距離が狭くなり、この通信信号の通信可能距離と図６において点線矢印で示すＣＳ２からの制御信号の通信可能距離が重ならず、第２重畳エリアが存在しない場合である。
【００３９】
その為、制御部５は、ステップＳ１１において伝播モデルを郊外モデルに変更し、この郊外モデルに基づいて算出される図７に示す１６ＱＡＭのＣＳ１からの通信信号の通信可能距離と、点線矢印で示すＣＳ２からの制御信号の通信可能距離が重なり、その為、ステップＳ１０において第２重畳エリアを求める。
【００４０】
しかし、郊外モデルを用いて外円の半径となる通信信号の通信可能距離を算出した場合、必要以上に広い第２重畳エリアが算出されてしまうことがあり、ステップＳ１３においてこの第２重畳エリアの中心位置をＰＨＳ端末Ａの位置として検出した場合に、実際のＰＨＳ端末Ａの位置と差が大きくなってしまう。
【００４１】
制御部５は、ステップ１０において「ＹＥＳ」と判定する場合は、ＣＳ選択リストにステップＳ９において外円及び内円の算出に用いられた伝播モデルを記録し（ステップＳ１２）、第２重畳エリアの中心位置をＰＨＳ端末Ａの位置として算出し、ＰＨＳ端末Ａの位置をユーザが視覚的に認識し易いように地図を用いて表示部３に表示させる。（ステップＳ１３）。なお、ステップＳ１３において算出されるＰＨＳ端末Ａの位置とは、図５において斜線で示す第２重畳エリアの中心の点Ｐ１である。
そして、制御部５は、記憶部４に記憶されているＣＳ選択リストを通信部１を介して外部の専用サーバに出力する（ステップＳ１４）。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態によれば、通信部１が信号を送受信する基地局の組み合わせ毎に伝播モデルが登録されたＣＳ選択リストを記憶部４が記憶し、制御部５が、記この伝播モデルの値に基づいて制御信号の通信可能距離を算出し、この制御信号の通信可能距離を半径とすると共にＣＳ２の基地局Ｃ及びＣＳ３の基地局Ｄを中心とする円が重なる第１重畳エリアを求め、そして当該伝播モデルに基づいてＣＳ１の基地局Ｂを中心とする上記外円及び内円を算出すると共に外円及び内円に基づいて第２重畳エリアを求め、この第２重畳エリアの中心位置を本ＰＨＳ端末Ａの位置として検出する為、信号が伝播する環境に応じて適切な信号の通信可能距離を算出することによって従来より高精度の位置を検出することが出来きる。
【００４３】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、例えば以下のような変形が考えられる。
【００４４】
（１）上記実施形態では、伝播モデルとして大都市モデル及び郊外モデルを用いて信号の通信可能距離を算出したが、本発明はこれに限定されない。
例えば、大都市モデルを都市規模に応じて、より細分化した値を用いることによって、より適切な値に基づいて通信信号の通信可能距離を算出することが可能となり、この通信可能距離を半径とする外円を用いて算出された第２重畳エリアに基づいて検出されたＰＨＳ端末Ａの位置はより差を小さくすることが可能となる。
【００４５】
（２）上記実施形態では、ＰＨＳ端末Ａにより位置検出処理を実行したが、本発明はこれに限定せず、基地局にＰＨＳ端末Ａの位置検出を行わせてよい。
例えば、ＣＳ１である基地局Ｂが、ＰＨＳ端末ＡよりＣＳ２である基地局Ｃ及びＣＳ３である基地局Ｄの位置及び制御信号の変調方式及びＣＳ選択リストを取得し、このＣＳ２、ＣＳ３の位置及び制御信号の変調方式、ＣＳ選択リストの伝播モデル、基地局Ｂの位置及び通信信号の変調方式に基づいて、ＰＨＳ端末Ａの位置検出を行ってもよい。
【００４６】
（３）上記実施形態では、ステップ１０において「ＮＯ」と判定する場合、すなわち第２重畳エリアが存在しない場合には、伝播モデルを変更し、ＣＳ１の基地局Ｂを中心とする外円及び内円を算出し直すことにより第２重畳エリアを求めたが、本発明はこれに限定されない。
例えば、変更した伝播モデルに基づいて、ＣＳ２の基地局Ｃ及びＣ３の基地局Ｄを中心とする円を算出し、第２重畳エリアを求めてもよい。
【００４７】
（４）上記実施形態では、変調方式に基づいて信号の通信可能距離を算出し、算出した通信可能距離に基づいて位置を検出したが、本発明はこれに限定されない。
例えば、変調方式ではなく、信号の受信帯域幅及びＦＥＲ（frame error rate）等に基づいて信号の通信可能範囲を算出し、ＰＨＳ端末Ａの位置検出を行ってもよい。
【００４８】
（５）上記実施形態では、奥村−秦カーブ（ＰＣＳ拡張秦モデル）の公式を用いて通信可能距離を算出したが、本発明はこれに限定されない。
例えば、奥村−秦カーブ（ＰＣＳ拡張秦モデル）の公式ではなく、Ｗａｌｆｉｓｃｈ−池上式や坂上式を用いて通信可能距離を算出し、ＰＨＳ端末Ａの位置検出を実施してもよい。
【００４９】
（６）上記実施形態では、主に下り信号の通信可能距離を使用して位置検出を実施したが、本発明はこれに限定されない。
例えば、上り信号の変調方式から求めた通信可能距離を使用して位置検出を実施してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施形態に係るＰＨＳ端末Ａの機能ブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るＰＨＳ端末Ａの動作のフローチャートである。。
【図３】本発明の一実施形態に係るＰＨＳ端末Ａの記憶部４が記憶するＣＳ選択リストを示す模式図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るＰＨＳ端末Ａの信号の変調方式毎の上り信号及び下り信号の通信可能距離を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るＰＨＳ端末Ａ、基地局Ｂ、基地局Ｃ及び基地局Ｄによって構成される無線通信システムにおける位置検出を示す模式図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るＰＨＳ端末Ａが大都市モデルに基づいて算出する基地局ＣＳ１からの通信信号の通信可能距離と基地局ＣＳ２からの制御信号の通信可能距離を示す模式図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るＰＨＳ端末Ａが郊外モデルに基づいて算出する基地局ＣＳ１からの通信信号の通信可能距離と基地局ＣＳ２からの制御信号の通信可能距離を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５１】
Ａ…ＰＨＳ端末、Ｂ，Ｃ，Ｄ…基地局、１…通信部、２…操作部、３…表示部、４…記憶部、５…制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３つ以上の基地局と所定の変調方式で変調した信号を送受信する通信部と、
前記信号の伝播環境を示す伝播モデルを前記基地局の組み合わせ毎に複数記憶すると共に前記基地局の位置情報を記憶する記憶部と、
前記通信部及び前記記憶部を制御する制御部と、を具備し、
前記制御部は、前記信号に基づいて前記基地局の組み合わせに対応する伝播モデルを特定すると共に当該伝播モデルに基づいて前記信号の通信可能距離を算出し、当該通信可能距離を半径とすると共に各基地局の位置を中心とする円をそれぞれ算出して各円が重なる重畳エリアを求め、前記重畳エリアの中心位置を携帯端末の位置として検出することを特徴とする携帯端末。
【請求項２】
前記制御部は、前記重畳エリアがない場合には、他の伝播モデルに変更し、当該伝播モデルに基づいて前記重畳エリアを求め、当該伝播モデルを前記記憶部に記憶させることを特徴とする請求項１記載の携帯端末。
【請求項３】
前記通信部は通信状態に応じて変調方式を変更する前記信号を基地局と送受信し、
前記制御部は、該信号の変調方式より通信可能範囲が狭い変調方式に基づく通信可能距離を半径とする前記円より小さい同心円を算出し、前記同心円により前記重畳エリアを限定することを特徴とする請求項１及び２記載の携帯端末。
【請求項４】
前記通信部は、信号の送受信を１つの基地局とは通信チャネルを介して行い、その他の基地局とは制御チャネルを介して行うことを特徴とする請求項１または２記載の携帯端末。
【請求項５】
３つ以上の基地局と通信する携帯端末と所定の変調方式で変調した信号を送受信する基地局であって、
携帯端末と信号を送受信する通信部と、
前記携帯端末が送受信する信号の伝播環境を示す伝播モデルを前記携帯端末が通信する基地局の組み合わせ毎に複数記憶すると共に各基地局の位置情報を記憶する記憶部と、
前記通信部及び前記記憶部を制御する制御部と、を具備し、
前記制御部は、前記携帯端末から前記通信部を介して前記携帯端末が通信する基地局及び通信における信号の変調方式に関する通信情報を取得し、当該通信情報及び前記通信部が携帯端末と送受信する信号に基づいて、前記記憶部が記憶する携帯端末が通信する基地局の組み合わせに対応する伝播モデルを特定すると共に当該伝播モデルに基づいて前記携帯端末が各基地局と送受信する信号の通信可能距離を算出し、当該通信可能距離を半径とすると共に各基地局の位置を中心とする円をそれぞれ算出して各円が重なる重畳エリアを求め、前記重畳エリアの中心位置を携帯端末の位置として検出することを特徴とする基地局。
【請求項６】
前記制御部は、前記重畳エリアがない場合には、他の伝播モデルに変更し、当該伝播モデルに基づいて前記重畳エリアを求め、当該伝播モデルを前記記憶部に記憶させることを特徴とする請求項５記載の基地局。
【請求項７】
前記通信部は通信状態に応じて変調方式を変更する前記信号を携帯端末と送受信し、
前記制御部は、該信号の変調方式より通信可能範囲が狭い変調方式に基づく通信可能距離を半径とする前記円より小さい同心円を算出し、前記同心円により前記重畳エリアを限定することを特徴とする請求項５及び６記載の基地局。
【請求項８】
３つ以上の基地局と所定の変調方式が用いられた信号を送受信する携帯端末の位置検出方法であって、
携帯端末が各基地局と送受信する信号に基づいて、伝播モデル及び変調方式に基づいて通信可能距離を算出し、前記通信可能距離を半径とすると共に各基地局の位置を中心とすると共に複数の円を算出し、そして各円が重なる重畳エリアを求め、前記重畳エリアの中心位置を携帯端末の位置として検出することを特徴とする位置検出方法。
【請求項１】
３つ以上の基地局と所定の変調方式で変調した信号を送受信する通信部と、
前記信号の伝播環境を示す伝播モデルを前記基地局の組み合わせ毎に複数記憶すると共に前記基地局の位置情報を記憶する記憶部と、
前記通信部及び前記記憶部を制御する制御部と、を具備し、
前記制御部は、前記信号に基づいて前記基地局の組み合わせに対応する伝播モデルを特定すると共に当該伝播モデルに基づいて前記信号の通信可能距離を算出し、当該通信可能距離を半径とすると共に各基地局の位置を中心とする円をそれぞれ算出して各円が重なる重畳エリアを求め、前記重畳エリアの中心位置を携帯端末の位置として検出することを特徴とする携帯端末。
【請求項２】
前記制御部は、前記重畳エリアがない場合には、他の伝播モデルに変更し、当該伝播モデルに基づいて前記重畳エリアを求め、当該伝播モデルを前記記憶部に記憶させることを特徴とする請求項１記載の携帯端末。
【請求項３】
前記通信部は通信状態に応じて変調方式を変更する前記信号を基地局と送受信し、
前記制御部は、該信号の変調方式より通信可能範囲が狭い変調方式に基づく通信可能距離を半径とする前記円より小さい同心円を算出し、前記同心円により前記重畳エリアを限定することを特徴とする請求項１及び２記載の携帯端末。
【請求項４】
前記通信部は、信号の送受信を１つの基地局とは通信チャネルを介して行い、その他の基地局とは制御チャネルを介して行うことを特徴とする請求項１または２記載の携帯端末。
【請求項５】
３つ以上の基地局と通信する携帯端末と所定の変調方式で変調した信号を送受信する基地局であって、
携帯端末と信号を送受信する通信部と、
前記携帯端末が送受信する信号の伝播環境を示す伝播モデルを前記携帯端末が通信する基地局の組み合わせ毎に複数記憶すると共に各基地局の位置情報を記憶する記憶部と、
前記通信部及び前記記憶部を制御する制御部と、を具備し、
前記制御部は、前記携帯端末から前記通信部を介して前記携帯端末が通信する基地局及び通信における信号の変調方式に関する通信情報を取得し、当該通信情報及び前記通信部が携帯端末と送受信する信号に基づいて、前記記憶部が記憶する携帯端末が通信する基地局の組み合わせに対応する伝播モデルを特定すると共に当該伝播モデルに基づいて前記携帯端末が各基地局と送受信する信号の通信可能距離を算出し、当該通信可能距離を半径とすると共に各基地局の位置を中心とする円をそれぞれ算出して各円が重なる重畳エリアを求め、前記重畳エリアの中心位置を携帯端末の位置として検出することを特徴とする基地局。
【請求項６】
前記制御部は、前記重畳エリアがない場合には、他の伝播モデルに変更し、当該伝播モデルに基づいて前記重畳エリアを求め、当該伝播モデルを前記記憶部に記憶させることを特徴とする請求項５記載の基地局。
【請求項７】
前記通信部は通信状態に応じて変調方式を変更する前記信号を携帯端末と送受信し、
前記制御部は、該信号の変調方式より通信可能範囲が狭い変調方式に基づく通信可能距離を半径とする前記円より小さい同心円を算出し、前記同心円により前記重畳エリアを限定することを特徴とする請求項５及び６記載の基地局。
【請求項８】
３つ以上の基地局と所定の変調方式が用いられた信号を送受信する携帯端末の位置検出方法であって、
携帯端末が各基地局と送受信する信号に基づいて、伝播モデル及び変調方式に基づいて通信可能距離を算出し、前記通信可能距離を半径とすると共に各基地局の位置を中心とすると共に複数の円を算出し、そして各円が重なる重畳エリアを求め、前記重畳エリアの中心位置を携帯端末の位置として検出することを特徴とする位置検出方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−８１６８６（Ｐ２００９−８１６８６Ａ）
【公開日】平成２１年４月１６日（２００９．４．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２４９７３７（Ｐ２００７−２４９７３７）
【出願日】平成１９年９月２６日（２００７．９．２６）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月１６日（２００９．４．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月２６日（２００７．９．２６）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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