測位装置、通信システム及び測位方法
【課題】測位時点での電波環境の影響による伝播誤りと伝播遅延の検知誤りの両方を考慮した上で、測位誤差を適正に補正し、測位結果の信頼性を向上させる。
【解決手段】測位サーバ１０は、移動局が位置するエリアを推定する測位部１４と、複数のエリアの各々について伝播誤り補正にて正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率を記憶した伝播誤り補正情報記憶部１９と、同一のセクタに属する複数のエリアにおいて伝播遅延誤り補正にて正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率を記憶したＰＤ誤り補正情報記憶部１６と、上記の記憶部１９、１６から読み出した、複数回の測位結果より対応付けられる正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率に基づき測位結果を補正する補正部１２と、測位結果を出力する測位結果出力部１３とを備える。
【解決手段】測位サーバ１０は、移動局が位置するエリアを推定する測位部１４と、複数のエリアの各々について伝播誤り補正にて正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率を記憶した伝播誤り補正情報記憶部１９と、同一のセクタに属する複数のエリアにおいて伝播遅延誤り補正にて正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率を記憶したＰＤ誤り補正情報記憶部１６と、上記の記憶部１９、１６から読み出した、複数回の測位結果より対応付けられる正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率に基づき測位結果を補正する補正部１２と、測位結果を出力する測位結果出力部１３とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動局の測位を行う測位装置、通信システム及び測位方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、無線通信環境において、移動局の位置を測定する（測位を行う）方式として、セクタ測位方式が知られている（特許文献１に「セルセクタ測位」として言及されている）。このセクタ測位方式では、例えば、セル内の複数のセクタのうち、測位時点で移動局からの受信信号の受信レベルが最大となるセクタが特定され、当該セクタの中心位置が移動局の位置と推定される。
【０００３】
また、セクタ内の位置を特定する方式として、いわゆるPRACH-PD測位方式が知られている。このPRACH-PD測位方式には、屋外を想定した方式と屋内を想定した方式が存在する。このうち屋外を想定した方式では、図１３に示すように、移動局７１へ向けて送信されたPRACH信号が移動局７１から折り返して基地局７０に到達するまでの伝播時間が測定され、該伝播時間に基づいてセクタ内の移動局７１の位置が特定される。また、屋内を想定した方式では、図１４に示すように基地局７０の配下の１つのセクタに、当該基地局７０に接続され屋内に設置された移動通信用多分岐光伝送装置（Multi-drop Optical Feeder（以下「ＭＯＦ」と称する））８０を割り当て、該ＭＯＦ８０に接続されたアンテナ群８１、８２から送信される無線信号により当該１つのセクタを形成する構成とされている。ここで、ＭＯＦ８０とアンテナ群８１の間に挿入する遅延線８３と、ＭＯＦ８０とアンテナ群８２の間に挿入する遅延線８４とで、長さの異なるものを用いることにより、アンテナ群８１、８２の間に伝播遅延（Propagation Delay、以下「ＰＤ」ともいう）を設ける。かかる構成において、基地局７０から送信されたPRACH信号が移動局で折り返して基地局７０に到達するまでの伝播時間が測定され、該伝播時間に基づいて伝播遅延が特定され、移動局がどのアンテナ群の近くに位置するか（即ち、セクタ内の移動局の位置）が特定される。
【特許文献１】特開２００７−３２２２３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、測位時点での電波環境の影響によって測位誤差が生じることがある。まず、屋内を想定したPRACH-PD測位方式を例にとって説明する。例えば、図４には、あるビルの屋内に設定された複数のエリア（セクタＩＤ及び伝播遅延の組合せにより区分けされたエリア）を示す。図４で、Ｓｘ−ｙとは、セクタＩＤがｘで、伝播遅延の種別がｙとされたエリアを意味する。このような図４のビル内で、対象の移動局がエリアＳ６−１に位置していた場合、当該ビルの屋内の構造（例えば吹き抜けや階段等の存在）に起因して、当該移動局の位置として、エリアＳ６−１の上の階のエリアＳ４−２と誤って判定されることや、エリアＳ６−１に隣接するエリアＳ５−１又はＳ１−２と誤って判定されることがある。このように測位時点での電波環境の影響による伝播誤りに起因した測位誤差が生じうるという課題がある。
【０００５】
また、図１４に示す構成では、アンテナ群８１とＭＯＦ８０との間に、遅延線８４よりも短い遅延線８３が挿入され、アンテナ群８１にはアンテナ群８２よりも短い伝播遅延が設けられている。このとき、基地局７０からアンテナ群８１、８２に送信された信号が、アンテナ群８１、８２から無線送信され各アンテナ群近傍の移動局で折り返して基地局７０で受信される際、アンテナ群８１、８２近傍の電波環境の影響によって、アンテナ群９６近傍の移動局で折り返した信号が、アンテナ群９６に加えて、アンテナ群９５によって受信されることがある。この場合、伝播遅延の短いアンテナ群９５近傍に位置すると誤って測位されてしまう。即ち、伝播遅延の検知誤りに起因して、誤った測位結果が得られるという課題もある。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するために成されたものであり、測位時点での電波環境の影響による伝播誤りと伝播遅延の検知誤りの両方を考慮した上で、測位誤差を適正に補正し、測位結果の信頼性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る測位装置は、セルを予め複数のセクタに区分けし且つ各セクタを異なる伝播遅延が予め設けられた複数のエリアに区分けすることで前記セクタと前記伝播遅延との組合せに対応付けて設定された複数のエリアのうち、移動局がどのエリアに位置するか、を推定することで、前記移動局の位置の測位を行う測位装置であって、前記複数のエリアの各々について、前記移動局の位置が当該エリアであるとの測位結果が得られた場合に伝播誤り補正にて正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率を記憶した伝播誤り補正情報記憶部と、同一のセクタに属する複数のエリアにて、前記移動局の位置が一のエリアであるとの測位結果が得られた場合に伝播遅延誤り補正にて正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率を記憶した伝播遅延誤り補正情報記憶部と、前記伝播誤り補正情報記憶部と前記伝播遅延誤り補正情報記憶部の両方から、複数回の測位結果より対応付けられる前記正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率を読み出し、読み出した前記正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率に基づいて、前記測位結果を補正する補正部と、補正後の測位結果を出力する測位結果出力部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
このように測位装置が、上記伝播誤り補正情報記憶部および上記伝播遅延誤り補正情報記憶部を備える構成とし、これら伝播誤り補正情報記憶部と伝播遅延誤り補正情報記憶部の両方から、複数回の測位結果より対応付けられる「正解とされるエリア」および「当該正解とされる確率」を読み出し、これら「正解とされるエリア」および「当該正解とされる確率」に基づいて測位結果を補正することで、測位時点での電波環境の影響による伝播誤りと伝播遅延の検知誤りの両方を考慮した上で、測位誤差を適正に補正し、測位結果の信頼性を向上させることができる。
【０００９】
なお、測位装置は、前記複数回の測位結果より対応付けられるエリア間移動およびエリア内滞在のうち、異なるエリア間を移動するための最短移動時間に照らして実行可能なエリア間移動およびエリア内滞在のケースを対象として、所定の手法で各対象のケースの発生確率を算出する発生確率算出部、をさらに備え、補正部は、前記発生確率算出部により算出された発生確率もさらに基礎として、前記測位結果を補正する構成とすることが望ましい。これにより、さらに上記の発生確率も考慮した上で、測位誤差を適正に補正し、測位結果の信頼性を向上させることができる。
【００１０】
また、前記補正部は、前記対象のケースについて、伝播誤り補正にて移動元のエリアが正解とされる確率、伝播遅延誤り補正にて移動元のエリアが正解とされる確率、伝播誤り補正にて移動先のエリアが正解とされる確率、伝播遅延誤り補正にて移動先のエリアが正解とされる確率、および、当該ケースの発生確率に基づいて、当該ケースに関する信頼度を算出し、算出された対象のケースそれぞれに関する信頼度に基づいて、前記測位結果を補正する構成とすることが望ましい。このとき、前記補正部は、前記信頼度が最大となるケース、又は、前記信頼度を前記求められた各ケースの信頼度の総和で割ることで得られる相対比率が所定のしきい値以上となるケース、に対応する移動元のエリアと移動先のエリアの組合せに基づいて、前記測位結果を補正する構成とすることが望ましい。
【００１１】
また、前記補正部は、複数回の測位結果を取得した際に、各回の測位結果において、前回までの測位結果から移動元が同一エリアとなる信頼度の和を算出し、算出された当該信頼度の和と、移動元のエリアから移動先のエリアへの移動の発生確率と、今回の測位結果において移動先のエリアが同一となる信頼度の和と、に基づいて、前記測位結果を補正する構成とすることが望ましい。これにより、測位結果の補正に利用する測位結果が多くなった場合に、計算量を軽減することができる。
【００１２】
また、上記の発生確率を考慮した補正を実行する測位装置として、以下のような測位装置を採用してもよい。即ち、かかる測位装置は、セルを予め複数のセクタに区分けし且つ各セクタを異なる伝播遅延が予め設けられた複数のエリアに区分けすることで前記セクタと前記伝播遅延との組合せに対応付けて設定された複数のエリアのうち、移動局がどのエリアに位置するか、を推定することで、前記移動局の位置の測位を行う測位装置であって、前記設定された複数のエリアにおける異なるエリア間を移動するための最短移動時間に照らし、前記測位の時間間隔内で実行可能なエリア間移動およびエリア内滞在のケースを対象として、所定の手法で各対象のケースの発生確率を算出する発生確率算出部と、算出された各対象のケースの発生確率に基づき求められる測位結果をもって、前記測位結果を補正する手段と、補正後の測位結果を出力する手段と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、前述した発生確率算出部は、同一のエリアに滞在するケースについては、予め定められた滞在確率を、同一のエリアに滞在するケースの発生確率として設定し、異なるエリア間を移動するケースについては、予め定められた移動確率を、移動元エリアからの最短移動時間が測位時間間隔以下のエリアの数によって割り算し、当該割り算で得られた値を、異なるエリア間を移動するケースの発生確率として設定する構成とすることが望ましい。
【００１４】
ところで、本発明は、前述したように「測位装置に係る発明」として捉えることができるとともに、後述の「通信システムに係る発明」および「測位方法に係る発明」として捉えることもでき、同様の効果を奏する。
【００１５】
本発明に係る通信システムは、ＧＰＳ測位を行う少なくとも１つの移動局と、セルを形成する少なくとも１つの基地局と、セクタ測位を行う基地局制御装置と、前記移動局の位置の測位を行う測位装置とを含んで構成された通信システムであって、前記測位装置は、測位対象の移動局の情報を含んだ測位要求を受け付け、セルを予め複数のセクタに区分けし且つ各セクタを異なる伝播遅延が予め設けられた複数のエリアに区分けすることで前記セクタと前記伝播遅延との組合せに対応付けて設定された複数のエリアのうち、前記移動局がどのエリアに位置するかを、当該移動局によるＧＰＳ測位の結果又は前記基地局制御装置によるセクタ測位の結果に基づいて、推定することで、前記移動局の位置の測位を行う測位部と、前記複数のエリアの各々について、前記移動局の位置が当該エリアであるとの測位結果が得られた場合に伝播誤り補正にて正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率を記憶した伝播誤り補正情報記憶部と、同一のセクタに属する複数のエリアにて、前記移動局の位置が一のエリアであるとの測位結果が得られた場合に伝播遅延誤り補正にて正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率を記憶した伝播遅延誤り補正情報記憶部と、前記伝播誤り補正情報記憶部と前記伝播遅延誤り補正情報記憶部の両方から、複数回の測位結果より対応付けられる前記正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率を読み出し、読み出した前記正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率に基づいて、前記測位結果を補正する補正部と、補正後の測位結果を出力する測位結果出力部と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る測位方法は、セルを予め複数のセクタに区分けし且つ各セクタを異なる伝播遅延が予め設けられた複数のエリアに区分けすることで前記セクタと前記伝播遅延との組合せに対応付けて設定された複数のエリアのうち、移動局がどのエリアに位置するか、を推定することで、前記移動局の位置の測位を行う測位装置、により実行される測位方法であって、前記測位装置により予め記憶された、前記複数のエリアの各々についての、前記移動局の位置が当該エリアであるとの測位結果が得られた場合の正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率から、前記移動局の位置の複数回の測位結果に対応する前記正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率を読み出すとともに、前記測位装置により予め記憶された、同一のセクタに属する複数のエリアにて、前記移動局の位置が一のエリアであるとの測位結果が得られた場合に伝播遅延誤り補正にて正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率から、前記移動局の位置の複数回の測位結果に対応する前記正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率を読み出すステップと、読み出した前記正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率に基づいて、前記測位結果を補正するステップと、補正後の測位結果を出力するステップと、を備えることを特徴とする。
【００１７】
なお、測位方法は、前記補正するステップの前に、前記複数回の測位結果より対応付けられるエリア間移動およびエリア内滞在のうち、異なるエリア間を移動するための最短移動時間に照らして実行可能なエリア間移動およびエリア内滞在のケースを対象として、所定の手法で各対象のケースの発生確率を算出するステップ、をさらに備え、前記補正するステップでは、前記測位装置は、前記算出された発生確率もさらに基礎として、前記測位結果を補正することが望ましい。
【００１８】
また、前記補正するステップでは、前記測位装置は、前記対象のケースについて、伝播誤り補正にて移動元のエリアが正解とされる確率、伝播遅延誤り補正にて移動元のエリアが正解とされる確率、伝播誤り補正にて移動先のエリアが正解とされる確率、伝播遅延誤り補正にて移動先のエリアが正解とされる確率、および、当該ケースの発生確率に基づいて、当該ケースに関する信頼度を算出し、算出された対象のケースそれぞれに関する信頼度に基づいて、前記測位結果を補正することが望ましい。このとき、前記補正するステップでは、前記測位装置は、前記信頼度が最大となるケース、又は、前記信頼度を前記求められた各ケースの信頼度の総和で割ることで得られる相対比率が所定のしきい値以上となるケース、に対応する移動元のエリアと移動先のエリアの組合せに基づいて、前記測位結果を補正することが望ましい。
【００１９】
また、前記補正するステップでは、前記測位装置は、複数回の測位結果を取得した際に、各回の測位結果において、前回までの測位結果から移動元が同一エリアとなる信頼度の和を算出し、算出された当該信頼度の和と、移動元のエリアから移動先のエリアへの移動の発生確率と、今回の測位結果において移動先のエリアが同一となる信頼度の和と、に基づいて、前記測位結果を補正することが望ましい。これにより、測位結果の補正に利用する測位結果が多くなった場合に、計算量を軽減することができる。
【００２０】
また、上記の発生確率を考慮した補正に係る測位方法として、以下のような測位方法を採用してもよい。即ち、かかる測位方法は、セルを予め複数のセクタに区分けし且つ各セクタを異なる伝播遅延が予め設けられた複数のエリアに区分けすることで前記セクタと前記伝播遅延との組合せに対応付けて設定された複数のエリアのうち、移動局がどのエリアに位置するか、を推定することで、前記移動局の位置の測位を行う測位装置、により実行される測位方法であって、前記設定された複数のエリアにおける異なるエリア間を移動するための最短移動時間に照らし、前記測位の時間間隔内で実行可能なエリア間移動およびエリア内滞在のケースを対象として、所定の手法で各対象のケースの発生確率を算出するステップと、算出された各対象のケースの発生確率に基づき求められる測位結果をもって、前記測位結果を補正するステップと、補正後の測位結果を出力するステップと、を備えることを特徴とする。
【００２１】
また、前述した発生確率を算出するステップでは、前記測位装置は、同一のエリアに滞在するケースについては、予め定められた滞在確率を、同一のエリアに滞在するケースの発生確率として設定し、異なるエリア間を移動するケースについては、予め定められた移動確率を、移動元エリアからの最短移動時間が測位時間間隔以下のエリアの数によって割り算し、当該割り算で得られた値を、異なるエリア間を移動するケースの発生確率として設定することが望ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、測位時点での電波環境の影響による伝播誤りと伝播遅延の検知誤りの両方を考慮した上で、測位誤差を適正に補正し、測位結果の信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明にかかる実施形態について図面を参照して説明する。
【００２４】
［通信システムの構成］
まず、本実施形態にかかる通信システムの構成について説明する。図１に示すように、本実施形態にかかる通信システム１は、ＧＰＳ（Global Positioning System）に基づく測位（以下「ＧＰＳ測位」という）を行う少なくとも１つの移動局４０と、セルを形成する少なくとも１つの基地局３０と、セクタ測位を行う基地局制御装置（Radio Network Controller、以下「ＲＮＣ」と称する）２０と、測位サーバ１０とを含んで構成されている。ここでは、移動局４０として、子供が携帯している移動局Ｂと、当該子供の親が携帯している移動局Ａとが存在する。なお、測位サーバ１０は、本発明に係る測位装置に相当する。
【００２５】
各移動局４０は、基地局３０を介した無線通信手順によって、測位対象の移動局の情報を含んだ測位要求を測位サーバ１０へ送信するとともに測位サーバ１０からの応答（測位結果）を受信する測位要求部４１と、受信された測位結果を表示する表示部４２と、ＧＰＳを利用して自己の移動局の測位を行うＧＰＳ測位部４３とを備える。
【００２６】
ＲＮＣ２０は、セクタ測位を行うセクタ測位部２１を備える。本実施形態における測位処理については、後述する。
【００２７】
測位サーバ１０は、ＲＮＣ２０との通信（各種情報の送受信）を行う通信制御部１１と、測位対象の移動局の位置の測位を行う測位部１４と、測位部１４による測位結果を記憶するための測位結果記憶部１５と、エリアごとに予め設定されたセクタＩＤ、伝播遅延および位置座標（緯度、経度、高度）を記憶したエリア属性記憶部１８と、同一のセクタに属する複数のエリアにおいて移動局の位置が一のエリアであるとの測位結果が得られた場合に伝播遅延誤り補正にて正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率を記憶したＰＤ誤り補正情報記憶部１６と、複数のエリアの各々について移動局の位置が当該エリアであるとの測位結果が得られた場合に伝播誤り補正にて正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率を記憶した伝播誤り補正情報記憶部１９と、複数回の測位結果より対応付けられるエリア間移動およびエリア内滞在のうち、異なるエリア間を移動するための最短移動時間および該エリア間の距離を記憶したエリア間移動情報記憶部１Ｂと、所定の手法で後述の発生確率を算出する発生確率算出部１Ａと、後述する手法で測位結果を補正する補正部１２と、測位結果を出力する測位結果出力部１３と、測位部１４に対し測位要求を直接行うための測位要求部１７とを備える。このうち、測位部１４は、測位対象の移動局の情報を含んだ測位要求を受け付け、後述する手順で測位対象の移動局の測位を行う。また、補正部１２は、補正に関するさまざまなパラメータが予め設定された図１１の設定ファイル１２Ａを内蔵している。この設定ファイル１２Ａ内のパラメータについては、後述の処理の説明の中で、追って説明する。
【００２８】
測位サーバ１０は、ハードウェアの観点からみると、例えば図２に示すように、オペレーティングシステムやアプリケーションプログラムなどを実行するＣＰＵ１０Ａと、ＲＯＭ及びＲＡＭで構成される主記憶部１０Ｂと、不揮発性メモリなどで構成される補助記憶部１０Ｃと、データ通信を行う通信制御部１０Ｄと、情報の表示や情報の印刷出力などを行う出力部１０Ｅと、文字・数字入力及び実行指示を行うためのキーで構成される操作部１０Ｆとを含んで構成される。なお、図１にて説明した各機能は、図２に示すＣＰＵ１０Ａ及び主記憶部１０Ｂの上に所定のソフトウェアを読み込ませて該ソフトウェアを実行するとともに、ＣＰＵ１０Ａの制御の下で通信制御部１０Ｄを動作させ、主記憶部１０Ｂや補助記憶部１０Ｃにおけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。また、ＲＮＣ２０、基地局３０および移動局４０も、図２に示すような基本的なハードウェア構成を有している。
【００２９】
本実施形態では、図４に示すように、あるビルの屋内に設定された複数のエリア（セクタＩＤ及び伝播遅延の組合せにより区分けされたエリア）を想定している。図４で、Ｓｘ−ｙとは、セクタＩＤがｘで、伝播遅延の種別がｙとされたエリアを意味する。これら図４に示す各エリアの属性については、図３に示すように、エリア属性記憶部１８に、エリアごとのセクタＩＤ、伝播遅延および位置座標（緯度、経度、高度）が対応付けられて記憶されている。
【００３０】
図５には、測位結果記憶部１５に記憶される測位結果の例を示す。図５に示すように、測位結果記憶部１５には、測位対象の移動局の識別情報（ユーザＩＤ）と、測位結果（具体的には、緯度、経度、高度、対応するエリア名）と、測位時刻とが記憶されるとともに、さらに、補正後の測位結果として補正エリア名が補正部１２によって記憶される。なお、移動局の識別情報（ユーザＩＤ）としては、移動局の電話番号を採用してもよいし、独自に設定したＩＤを採用してもよい。
【００３１】
図６には、ＰＤ誤り補正情報記憶部１６に記憶された情報の一例を示す。この図６に示すように、ＰＤ誤り補正情報記憶部１６には、同一のセクタに属する複数のエリアにおいて移動局の位置が一のエリアであるとの測位結果が得られた場合に伝播遅延誤り補正にて正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率が記憶されている。例えば、移動局の位置がエリアＳ１−１であるとの測位結果が得られた場合については、伝播遅延誤り補正にて正解とされるエリア「Ｓ１−１」と当該正解とされる確率「９０％」が記憶され、また伝播遅延誤り補正にて正解とされるエリア「Ｓ１−２」と当該正解とされる確率「１０％」が記憶されている。
【００３２】
図７には、伝播誤り補正情報記憶部１９に記憶された情報の一例を示す。この図７に示すように、伝播誤り補正情報記憶部１９には、複数のエリアの各々について、移動局の位置が当該エリアであるとの測位結果が得られた場合に伝播誤り補正にて正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率が記憶されている。なお、ここで「エリア」には、予め区分されたエリア（例えばＳ１−１）と、位置座標そのもの（例えば（N35.66983, E139.74372, 1））の両方を含む。また、正解とされる確率は、手動で設定しても良いし、事前に対象環境で測位を実施した結果に基づいて設定しても良い。このうち後者については、対象環境全体を網羅するように複数回測位を実施する。そして、測位結果としてエリアＡrが出力された際に、(1)正解か誤りかを特定し、(2)誤りの場合は、ＰＤ誤りか、伝播誤りか、ＰＤ誤り・伝播誤りの両方か、を特定する。さらに、以下の式により伝播誤り補正、ＰＤ誤り補正それぞれにおいて正解とされるエリアと、正解とされる確率とを算出する。
測位結果Ａiに対して伝播誤り補正を行った結果、正解がＡjである確率＝
（正解もしくは伝播誤りと判定されたエリアがＡiであり且つ正解エリアがＡjである測位結果数）／（正解もしくは伝播誤りと判定されたエリアがＡiである測位結果数）
測位結果Ａiに対してＰＤ誤り補正を行った結果、正解がＡjである確率＝
（正解もしくはＰＤ誤りと判定されたエリアがＡiであり且つ正解エリアがＡjである測位結果数）／（正解もしくはＰＤ誤りと判定されたエリアがＡiである測位結果数）
ここでは、例えば、測位結果としてエリアＳ１−１が得られた場合に伝播誤り補正にて該エリアＳ１−１が正解とされる確率「９０％」が記憶されており、エリアＳ２−１が正解とされる確率「１０％」が記憶されている。また、測位結果として位置座標（N35.66983, E139.74372, *）が得られた場合（即ち、高度の値を問わず、緯度が北緯35.66983度、経度が東経139.74372度の位置座標が得られた場合）に伝播誤り補正にて該位置座標が正解とされる確率「５０％」が記憶されており、エリアＳ１−１が正解とされる確率「５０％」が記憶されている。
【００３３】
さらに、測位結果のエリア欄の「(N35.66983, E139.74372, 1)〜(N35.66985, E139.74376, 1)」とは、高度が「１」で、緯度が北緯35.66983度〜35.66985度の範囲内、且つ、経度が東経139.74360度〜139.74372度の範囲内である二次元領域を意味する。ここで、測位結果として当該二次元領域内の位置座標が得られた場合に伝播誤り補正にて該測位結果の位置座標そのものが正解とされる確率「５０％」が記憶されており、エリアＳ１−１が正解とされる確率「５０％」が記憶されている。
【００３４】
図８には、エリア間移動情報記憶部１Ｂに記憶された情報の一例を示す。この図８に示すように、エリア間移動情報記憶部１Ｂには、複数回の測位結果より対応付けられるエリア間移動およびエリア内滞在のうち、異なるエリア間を移動するための最短移動時間および該エリア間の距離が記憶されている。
【００３５】
［本実施形態の処理フロー］
以下、図９のフロー図に沿って、本実施形態の通信システムにおいて実行される処理フローを説明する。ここでは、図１において、子供が携帯している移動局Ｂを対象とした測位を、親が携帯している移動局Ａから測位サーバ１０に対し要求する場面を想定している。
【００３６】
まず、移動局Ａが、測位サーバ１０に対し測位要求を行う（図９のステップＳ１）。具体的には、移動局Ａの測位要求部４１が、移動局Ａのユーザにより入力された測位対象の移動局ＢのＩＤ、連続測位条件を含んだ測位要求を測位サーバ１０あてに送信する。なお、上記の連続測位条件には、測位回数（有限の回数（例えば５回）又は無限の指定）および測位時間間隔（例えば１分間隔、５分間隔など）が含まれる。
【００３７】
次に、測位サーバ１０では、測位部１４は、通信制御部１１経由で、移動局Ａからの測位要求を受け付けると（ステップＳ２）、ＲＮＣ２０および測位対象の移動局Ｂと連携して以下のような測位を実行する（ステップＳ３）。
【００３８】
まず、測位部１４は測位要求をＲＮＣ２０へ送信する。ＲＮＣ２０では、セクタ測位部２１が、測位要求に含まれた「測位対象の移動局ＢのＩＤ」より測位対象を特定し、測位要求に含まれた「連続測位条件」より測位回数および測位時間間隔を認識し、そして、移動局Ｂを測位対象として、上記測位回数および測位時間間隔でのセクタ測位を行う。具体的には、セクタ測位部２１は、移動局Ｂが接続しているセクタと伝播遅延値とを測定し、当該セクタと伝播遅延値に基づいて、移動局Ｂのセクタ測位結果（緯度、経度、高度）を取得する。さらに、セクタ測位部２１は、移動局Ｂに対し、上記連続測位条件を含んだＧＰＳ測位の測位要求と、上記取得した移動局Ｂのセクタ測位結果（緯度、経度、高度）とを送信する。測位要求を受けた移動局Ｂでは、当該時点でＧＰＳ測位が実行可能であれば、ＧＰＳ測位部４３がＧＰＳ測位を実行し、そのＧＰＳ測位結果（緯度、経度、高度）をセクタ測位部２１へ返信する。一方、当該時点でＧＰＳ測位が実行可能でなければ、ＧＰＳ測位部４３は、上記セクタ測位結果（緯度、経度、高度）をセクタ測位部２１へ返信する。そして、セクタ測位部２１は、受信した測位結果（即ち、ＧＰＳ測位が実行可能な場合はＧＰＳ測位結果、ＧＰＳ測位が実行可能でない場合はセクタ測位結果）を測位部１４へ送信する。これにより、測位部１４は、移動局Ｂの測位結果（緯度、経度、高度）を得る。
【００３９】
なお、測位時間間隔については、測位要求にて指定されたとおりの測位時間間隔で測位を実施しても良いが、測位結果取得に時間がかかる場合は、（前回の測位結果の取得以降であり、且つ、前回の測位要求から測位時間間隔を経過した後である）という条件を満たす場合に測位を実施するようにしても良い。また、測位回数を「無限」と設定した場合には、移動局Ａの測位要求部４１から手動で測位停止要求を送信することで測位を終了する。
【００４０】
測位後、測位部１４は、測位対象の移動局のＩＤ（移動局ＢのユーザＩＤ、ここでは「U001」）に対応付けて、測位結果（緯度、経度、高度）および測位時刻を測位結果記憶部１５に記憶する（ステップＳ４）。このとき、測位部１４は、エリア属性記憶部１８を参照して測位結果の位置座標に対応するエリアを検索し、該当のエリア名を図５の測位結果記憶部１５の「エリア名」の欄に記憶する。
【００４１】
次に、補正部１２は、図１０に示す手順で、測位結果の補正を行う（ステップＳ５）。まず、補正部１２は、内蔵した図１１の設定ファイル１２Ａを参照し、ＰＤ誤り補正、伝播誤り補正、および、エリア間移動可能性に基づく補正（以下「エリア移動補正」という）の３つの補正それぞれについて、利用する／しないを選択する（図１０のステップＳ６０）。そして、補正部１２は、設定ファイル１２Ａの「利用履歴時間」を参照し、その「利用履歴時間」に相当する過去の複数回の測位結果を測位結果記憶部１５から読み出す（ステップＳ６１）。
【００４２】
そして、ステップＳ６０でＰＤ誤り補正を利用すると選択された場合は、ステップＳ６３へ進み、上記複数回の測位結果より対応付けられる「正解とされるエリア」および「当該正解とされる確率Ｐpd」をＰＤ誤り補正情報記憶部１６から読み出す。この処理の具体例は後述する。
【００４３】
また、ステップＳ６０で伝播誤り補正を利用すると選択された場合は、ステップＳ６５へ進み、上記複数回の測位結果より対応付けられる「正解とされるエリア」および「当該正解とされる確率Ｐp」を伝播誤り補正情報記憶部１９から読み出す。
【００４４】
ここで、ステップＳ６１〜Ｓ６５の処理の具体例を説明する。ステップＳ６１では、補正部１２は、設定ファイル１２Ａの「利用履歴時間」を参照し、その「利用履歴時間」である「５分」に相当する過去の複数回の測位結果を測位結果記憶部１５から読み出す。具体的には、９時の測位結果（エリアＳ１−１）と９時５分の測位結果（エリアＳ５−１）が読み出される。
【００４５】
設定ファイル１２ＡではＰＤ誤り補正を利用すると設定されているため、ステップＳ６３へ進み、補正部１２は、上記の測位結果（エリアＳ１−１、Ｓ５−１）より対応付けられる「正解とされるエリア」および「当該正解とされる確率Ｐpd」をＰＤ誤り補正情報記憶部１６から読み出す。具体的には、図１２（ａ）に示すように、９時の測位結果（エリアＳ１−１）より対応付けられる「正解とされるエリアＳ１−１」および「当該正解とされる確率９０％」と、同じくエリアＳ１−１より対応付けられる「正解とされるエリアＳ１−２」および「当該正解とされる確率１０％」とが、ＰＤ誤り補正情報記憶部１６から読み出される。また、図１２（ｂ）に示すように、９時５分の測位結果（エリアＳ５−１）より対応付けられる「正解とされるエリアＳ５−１」および「当該正解とされる確率９０％」と、同じくエリアＳ５−１より対応付けられる「正解とされるエリアＳ５−２」および「当該正解とされる確率１０％」とが、ＰＤ誤り補正情報記憶部１６から読み出される。
【００４６】
また、設定ファイル１２Ａでは伝播誤り補正を利用すると設定されているため、ステップＳ６５へ進み、補正部１２は、上記の測位結果（エリアＳ１−１、Ｓ５−１）より対応付けられる「正解とされるエリア」および「当該正解とされる確率Ｐp」を伝播誤り補正情報記憶部１９から読み出す。具体的には、図１２（ａ）に示すように、９時の測位結果（エリアＳ１−１）より対応付けられたエリアＳ１−１から更に対応付けられる「正解とされるエリアＳ１−１」および「当該正解とされる確率９０％」と、同じく９時の測位結果より対応付けられたエリアＳ１−１から更に対応付けられる「正解とされるエリアＳ２−１」および「当該正解とされる確率１０％」とが、伝播誤り補正情報記憶部１９から読み出される。同様に、９時の測位結果（エリアＳ１−１）より対応付けられたエリアＳ１−２からは、更に対応付けられる以下４つのエリアおよび確率が伝播誤り補正情報記憶部１９から読み出される。即ち、「正解とされるエリアＳ１−２」および「当該正解とされる確率７０％」、「正解とされるエリアＳ３−１」および「当該正解とされる確率１０％」、「正解とされるエリアＳ６−１」および「当該正解とされる確率１０％」、並びに「正解とされるエリアＳ２−２」および「当該正解とされる確率１０％」が読み出される。
【００４７】
また同様に、図１２（ｂ）に示すように、９時５分の測位結果より対応付けられたエリアＳ５−１からは、更に対応付けられる「正解とされるエリアＳ５−１」および「当該正解とされる確率８０％」、「正解とされるエリアＳ１−１」および「当該正解とされる確率１０％」、並びに「正解とされるエリアＳ６−１」および「当該正解とされる確率１０％」が読み出される。同じく、９時５分の測位結果より対応付けられたエリアＳ５−２からは、更に対応付けられる「正解とされるエリアＳ５−２」および「当該正解とされる確率７０％」、「正解とされるエリアＳ４−２」および「当該正解とされる確率１０％」、「正解とされるエリアＳ１−２」および「当該正解とされる確率１０％」、並びに「正解とされるエリアＳ６−２」および「当該正解とされる確率１０％」が読み出される。
【００４８】
さて、図１０に戻ると、設定ファイル１２Ａではエリア移動補正を利用すると設定されているため、ステップＳ６７へ進み、補正部１２は、上記の測位結果（エリアＳ１−１、Ｓ５−１）より対応付けられるエリア間移動およびエリア内滞在のうち、異なるエリア間を移動するための最短移動時間に照らして実行可能なエリア間移動およびエリア内滞在のケースを対象として、発生確率算出部１Ａによって、後述の手法で各対象のケースの発生確率Ｐtを算出させる。具体的には、発生確率算出部１Ａは、９時の測位結果から対応付けられる計６つのエリアＳ１−１、Ｓ２−１、Ｓ１−２、Ｓ３−１、Ｓ６−１、Ｓ２−２の各々について、当該エリアからの最短移動時間が測位時間間隔（５分）以内であるエリアをエリア間移動情報記憶部１Ｂから読み出し、以下の式により発生確率Ｐtを算出する。
同じエリアAiに滞在する場合の発生確率Ｐt(Ai,Ai)＝滞在確率
エリアAiからエリアAjへ移動する場合の発生確率Ｐt(Ai,Aj)＝移動確率×（１／移動元Aiからの最短移動時間が測位時間間隔以下のエリアの数）
なお、上記の滞在確率および移動確率は、予め設定ファイル１２Ａに設定されている。
【００４９】
例えば、９時の測位結果から対応付けられるエリアＳ１−１については、該エリアＳ１−１からの最短移動時間が測位時間間隔（５分）以下のエリアは、Ｓ２−１、Ｓ３−１、Ｓ６−１の計３つなので、発生確率Ｐtは以下のように算出される。
発生確率Ｐt(S1-1,S1-1)＝0.5
発生確率Ｐt(S1-1,S2-1)＝発生確率Ｐt(S1-1,S3-1)＝発生確率Ｐt(S1-1, S6-1)＝0.5×１／３＝１／６
また、９時の測位結果から対応付けられるエリアＳ２−１については、該エリアＳ２−１からの最短移動時間が測位時間間隔（５分）以下のエリアは、Ｓ１−１、Ｓ３−１、Ｓ６−１、Ｓ５−１、Ｓ１−２、Ｓ４−１の計６つなので、発生確率Ｐtは以下のように算出される。
発生確率Ｐt(S2-1,S2-1)＝0.5
発生確率Ｐt(S2-1,S1-1)＝発生確率Ｐt(S2-1,S3-1)＝発生確率Ｐt(S2-1,S6-1)＝発生確率Ｐt(S2-1,S5-1)＝発生確率Ｐt(S2-1,S1-2)＝発生確率Ｐt(S2-1,S4-1)＝0.5×１／６＝１／１２
更に、９時の測位結果から対応付けられる他のエリアについても同様に、発生確率Ｐtが算出される。なお、ここでは、最短移動時間が測位時間間隔よりも大きいエリアについては、発生確率Ｐtを０とする。
【００５０】
以上のように算出された発生確率Ｐtは、発生確率算出部１Ａから補正部１２へ通知される。
【００５１】
さて、図１０に戻ると、次のステップＳ６８で補正部１２は、ステップＳ６３（ＰＤ誤り補正）で得られた確率Ｐpd、ステップＳ６５（伝播誤り補正）で得られた確率Ｐp、およびステップＳ６７で得られた発生確率Ｐtに基づいて、後述の手法で測位結果を補正する（ステップＳ６８）。
【００５２】
具体的には、補正部１２は、９時の測位結果から対応付けられるエリアから、９時５分の測位結果から対応付けられるエリアへ移動する場合の発生確率Ｐtが、０よりも大きいものについて、ＰＤ誤り補正で得られた確率Ｐpd、伝播誤り補正で得られた確率Ｐp、および発生確率Ｐtの積を算出し、算出された積を「事象発生の信頼度」とする。
【００５３】
なお、ＰＤ誤り補正を利用しないと設定されている場合は確率Ｐpd＝１００％とし、伝播誤り補正を利用しないと設定されている場合は確率Ｐp＝１００％とし、エリア移動補正を利用しないと設定されている場合は確率Ｐt＝１００％として、上記の積の算出が行われる。
【００５４】
９時の測位結果から対応付けられるエリアと、９時５分の測位結果から対応付けられるエリアの組合せのうち、（Ｓ１−１，Ｓ５−１）、（Ｓ１−１，Ｓ５−２）、（Ｓ１−１，Ｓ４−２）、（Ｓ１−１，Ｓ１−２）、（Ｓ１−１，Ｓ６−２）、（Ｓ２−１，Ｓ１−１）、（Ｓ２−１，Ｓ１−１）については、発生確率Ｐtが０であるので、積の算出の対象外とされる。このように確率的に移動する可能性が０であるエリアの組合せを除外することで、処理の効率化を図ることができる。
【００５５】
例えば、事象発生の信頼度ｒ(S1-1,S1-1)、即ち、エリアＳ１−１に滞在する事象に関する信頼度ｒは、以下のように算出される。
信頼度ｒ(S1-1,S1-1)＝0.9(9:00のＰＤ誤り補正に係る確率Ｐpd)×0.9(9:00の伝播誤り補正に係る確率Ｐp)×0.5(発生確率Ｐt)×0.9（9:05のＰＤ誤り補正に係る確率Ｐpd）×0.1（9:05の伝播誤り補正に係る確率Ｐp)＝0.032805
同様に、事象発生の信頼度ｒ(S1-1,S6-1)、事象発生の信頼度ｒ(S2-1,S5-1)、事象発生の信頼度ｒ(S2-1,S6-1)も、以下のように算出される。
信頼度ｒ(S1-1,S6-1)＝0.9(9:00のＰＤ誤り補正に係る確率Ｐpd)×0.9(9:00の伝播誤り補正に係る確率Ｐp)×0.17(発生確率Ｐt)×0.9（9:05のＰＤ誤り補正に係る確率Ｐpd）×0.1（9:05の伝播誤り補正に係る確率Ｐp)＝0.0111537
信頼度ｒ(S2-1,S5-1)＝0.9(9:00のＰＤ誤り補正に係る確率Ｐpd)×0.1(9:00の伝播誤り補正に係る確率Ｐp)×0.08(発生確率Ｐt)×0.9（9:05のＰＤ誤り補正に係る確率Ｐpd）×0.8（9:05の伝播誤り補正に係る確率Ｐp)＝0.005
信頼度ｒ(S2-1,S6-1)＝0.9(9:00のＰＤ誤り補正に係る確率Ｐpd)×0.1(9:00の伝播誤り補正に係る確率Ｐp)×0.08(発生確率Ｐt)×0.9（9:05のＰＤ誤り補正に係る確率Ｐpd）×0.1（9:05の伝播誤り補正に係る確率Ｐp)＝0.0006
上記以外の事象発生の信頼度ｒについても、同様に算出される。
【００５６】
最後に、補正部１２は、設定ファイル１２Ａに設定された補正方式を確認し、該補正方式に基づいて、前述した事象発生の信頼度ｒより、以下のように補正結果を特定する。
【００５７】
ここでは、補正方式として「最大値」（即ち、事象発生の信頼度ｒが最大値となるエリアの組合せを採用）が設定されているため、補正部１２は、事象発生の信頼度ｒが最大値となるエリアの組合せを特定する。前述の例では、事象発生の信頼度ｒ(S1-1,S1-1)が最大値であるため、補正部１２は、エリアの組合せ（Ｓ１−１，Ｓ１−１）を特定し、測位結果を「9:00にエリアＳ１−１、9:05にエリアＳ１−１」に補正する。そして、補正部１２は、この補正後のエリア名を測位結果記憶部１５の補正エリア名に記憶する。
【００５８】
なお、補正方式としては、上記以外に、事象発生の信頼度の相対比率（即ち、信頼度を各エリアの信頼度の総和で割ることで得られる相対比率）が所定のしきい値以上となるエリアの組合せを特定してもよい。
【００５９】
以上のような補正後は、測位結果出力部１３が、補正後の測位結果を出力する（図９のステップＳ６）。具体的には、測位結果出力部１３は、補正後の測位結果を移動局Ａ（測位要求を行った移動局）へ送信するとともに、該測位結果出力部１３を構成する表示装置に表示出力する。移動局Ａでは、測位要求部４１が補正後の測位結果を受信すると、受信された測位結果を表示部４２に表示出力する（ステップＳ７）。このとき、画面上に文字で例えば「測位対象はエリアＳ１−１付近にいます」といった表示をしてもよいし、画面に表示した地図上で補正エリアをプロットする形で表示をしてもよい。これにより、移動局Ａを携帯している親は、子供が携帯している移動局Ｂの位置（即ち、子供のいる位置）を認識することができる。
【００６０】
以上の実施形態によれば、測位時点での電波環境の影響による伝播誤りと伝播遅延の検知誤りの両方を考慮した上で、測位誤差を適正に補正し、測位結果の信頼性を向上させることができる。
【００６１】
また、エリア移動補正を利用することで得られるエリア間移動の発生確率も利用することで、確率的に移動する可能性の低いエリアの組を除外することができ、処理の効率化を図ることができる。仮に、ＰＤ誤り補正と伝播誤り補正を利用しない場合でも、エリア移動補正を利用すれば、エリア間移動の発生確率を得ることができ、エリア間移動の発生確率を考慮して測位誤差を適正に補正し、測位結果の信頼性を向上させることができる。
【００６２】
なお、上記実施形態では、測位対象の移動局Ｂ以外の移動局Ａ又は測位サーバ１０から測位要求を行う態様を示したが、測位対象の移動局自身から測位要求を行っても良い。また、測位サーバ１０が備える機能の全てを移動局内に搭載してもよい。このとき、当該移動局は、自己を対象とした測位および測位結果の補正を自律的に行うことができる。この場合、当該移動局は、本発明に係る測位装置に相当する。また、測位サーバ１０が備える機能のうち、一部の機能を移動局内に搭載することで、該移動局は測位サーバ１０と連携して、自己の移動局を対象とした測位および測位結果の補正を行うことができる。
【００６３】
また、上記実施形態では、発生確率算出部１Ａにおいて発生確率Ｐtを算出する際に以下の式を利用した。
同じエリアＡiに滞在する場合の発生確率Ｐt(Ａi,Ａi)＝滞在確率
エリアＡiからエリアＡjへ移動する場合の発生確率Ｐt(Ａi,Ａj)＝移動確率×（１／移動元Ａiからの最短移動時間が測位時間間隔以下のエリアの数）
ここで、エリアＡiからエリアＡjへ移動する場合の発生確率Ｐt(Ａi,Ａj)を算出する際に、エリアＡiとエリアＡj間の最短移動時間からの経過時間で重みをつけても良い。
なお、最短移動時間からの経過時間は、以下の式で算出される。
最短移動時間からの経過時間＝測位時間間隔−最短移動時間
また、経過時間による重みをつけた発生確率Ｐtの式を以下に示す。
同じエリアＡiに滞在する場合の発生確率Ｐt(Ａi,Ａi)＝滞在確率
エリアＡiからエリアＡjへ移動する場合の発生確率Ｐt(Ａi,Ａj)＝
移動確率×（エリアＡiからエリアＡjへの最短移動時間からの経過時間／移動元Ａiからの最短移動時間が測位時間間隔以下のエリアにおける最短移動時間からの経過時間の総和）
又は、経過時間による重みをつけた発生確率Ｐtの式は、以下であってもよい。
エリアＡiからエリアＡjへ移動もしくは滞在する場合の発生確率Ｐt(Ａi,Ａj)＝
（エリアＡiからエリアＡjへの最短移動時間からの経過時間）／（移動元Ａiからの最短移動時間が測位時間間隔以下のエリアにおける最短移動時間からの経過時間の総和）
【００６４】
また、上記実施形態では、補正部１２において各ケースにおける信頼度を算出し、推定結果を補正していた。以下に、１回目の測位結果でエリア１に存在し、２回目の測位結果でエリア２に存在するケースの信頼度（信頼度ｒ(エリア１，エリア２)と表記する）の算出方法を示す。
信頼度ｒ(エリア１，エリア２)＝
（１回目の測位結果においてＰＤ誤り補正の結果、エリア１となる確率Ｐpd）×
（１回目の測位結果において伝播誤り補正の結果、エリア１となる確率Ｐp）×
（１回目の測位結果においてエリア１で２回目の測位結果においてエリア２となる発生確率Ｐt）×
（２回目の測位結果においてＰＤ誤り補正の結果、エリア２となる確率Ｐpd）×
（２回目の測位結果において伝播誤り補正の結果、エリア２となる確率Ｐp）
ここで、補正部１２において、ある時刻tでエリアnに存在する信頼度を算出しても良い。t回目の測位結果Artに対して補正した結果、最終的にエリアnとなることをAt,nと記載する。また、PD誤り補正の結果、エリアAt,1からAt,2へと補正される確率をPpd(At,1, At,2)と記載し、伝搬誤り補正の結果、エリアAt,1からエリアAt,2へと補正される確率をPp(At,1,At,2)と記載し、エリアAt,1からエリアAt+1,2への移動に関する発生確率をPp(At,1, At+1,2)と記載すると、ある時刻tでエリアnに存在する信頼度r（At,n）は、以下の式で表現される。
【数１】
上記の信頼度算出方法を用いない場合には、信頼度を算出する回数が、最悪の場合、（エリア数のＴ乗）回（ただしＴは、測位結果の補正に利用する測位結果履歴数）となってしまうのに対し、上記の信頼度算出方法を用いた場合には、信頼度を算出する回数が、最悪の場合でも、（エリア数の２乗）のＴ倍程度に抑えることができる。これにより、多くの測位結果履歴を利用する場合でも、計算負荷を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施形態にかかる通信システムの構成図である。
【図２】測位サーバのハードウェア構成図である。
【図３】エリア属性記憶部に記憶された情報を示す図である。
【図４】あるビルの屋内に設定された通信エリアの例を示す図である。
【図５】測位結果記憶部に記憶された情報を示す図である。
【図６】ＰＤ誤り補正情報記憶部に記憶された情報を示す図である。
【図７】伝播誤り補正情報記憶部に記憶された情報を示す図である。
【図８】エリア間移動情報記憶部に記憶された情報を示す図である。
【図９】本実施形態の通信システムにおいて実行される処理フローを示す図である。
【図１０】測位結果の補正処理のサブルーチンを示す図である。
【図１１】設定ファイルに予め設定された情報を示す図である。
【図１２】測位結果の補正処理を説明するための図である。
【図１３】PRACH-PD測位方式を説明するための図である。
【図１４】PRACH-PD測位方式の屋内への適用例を示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
１…通信システム、１０…測位サーバ、１０Ａ…ＣＰＵ、１０Ｂ…主記憶部、１０Ｃ…補助記憶部、１０Ｄ…通信制御部、１０Ｅ…出力部、１０Ｆ…操作部、１１…通信制御部、１２…補正部、１３…測位結果出力部、１４…測位部、１５…測位結果記憶部、１６…ＰＤ誤り補正情報記憶部、１７…測位要求部、１８…エリア属性記憶部、１９…伝播誤り補正情報記憶部、１Ａ…発生確率算出部、１Ｂ…エリア間移動情報記憶部、２０…ＲＮＣ、２１…セクタ測位部、３０…基地局、４０…移動局、４１…測位要求部、４２…表示部、４３…ＧＰＳ測位部、７０…基地局、７１…移動局、８０…ＭＯＦ、８１、８２…アンテナ群、８３、８４…遅延線。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動局の測位を行う測位装置、通信システム及び測位方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、無線通信環境において、移動局の位置を測定する（測位を行う）方式として、セクタ測位方式が知られている（特許文献１に「セルセクタ測位」として言及されている）。このセクタ測位方式では、例えば、セル内の複数のセクタのうち、測位時点で移動局からの受信信号の受信レベルが最大となるセクタが特定され、当該セクタの中心位置が移動局の位置と推定される。
【０００３】
また、セクタ内の位置を特定する方式として、いわゆるPRACH-PD測位方式が知られている。このPRACH-PD測位方式には、屋外を想定した方式と屋内を想定した方式が存在する。このうち屋外を想定した方式では、図１３に示すように、移動局７１へ向けて送信されたPRACH信号が移動局７１から折り返して基地局７０に到達するまでの伝播時間が測定され、該伝播時間に基づいてセクタ内の移動局７１の位置が特定される。また、屋内を想定した方式では、図１４に示すように基地局７０の配下の１つのセクタに、当該基地局７０に接続され屋内に設置された移動通信用多分岐光伝送装置（Multi-drop Optical Feeder（以下「ＭＯＦ」と称する））８０を割り当て、該ＭＯＦ８０に接続されたアンテナ群８１、８２から送信される無線信号により当該１つのセクタを形成する構成とされている。ここで、ＭＯＦ８０とアンテナ群８１の間に挿入する遅延線８３と、ＭＯＦ８０とアンテナ群８２の間に挿入する遅延線８４とで、長さの異なるものを用いることにより、アンテナ群８１、８２の間に伝播遅延（Propagation Delay、以下「ＰＤ」ともいう）を設ける。かかる構成において、基地局７０から送信されたPRACH信号が移動局で折り返して基地局７０に到達するまでの伝播時間が測定され、該伝播時間に基づいて伝播遅延が特定され、移動局がどのアンテナ群の近くに位置するか（即ち、セクタ内の移動局の位置）が特定される。
【特許文献１】特開２００７−３２２２３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、測位時点での電波環境の影響によって測位誤差が生じることがある。まず、屋内を想定したPRACH-PD測位方式を例にとって説明する。例えば、図４には、あるビルの屋内に設定された複数のエリア（セクタＩＤ及び伝播遅延の組合せにより区分けされたエリア）を示す。図４で、Ｓｘ−ｙとは、セクタＩＤがｘで、伝播遅延の種別がｙとされたエリアを意味する。このような図４のビル内で、対象の移動局がエリアＳ６−１に位置していた場合、当該ビルの屋内の構造（例えば吹き抜けや階段等の存在）に起因して、当該移動局の位置として、エリアＳ６−１の上の階のエリアＳ４−２と誤って判定されることや、エリアＳ６−１に隣接するエリアＳ５−１又はＳ１−２と誤って判定されることがある。このように測位時点での電波環境の影響による伝播誤りに起因した測位誤差が生じうるという課題がある。
【０００５】
また、図１４に示す構成では、アンテナ群８１とＭＯＦ８０との間に、遅延線８４よりも短い遅延線８３が挿入され、アンテナ群８１にはアンテナ群８２よりも短い伝播遅延が設けられている。このとき、基地局７０からアンテナ群８１、８２に送信された信号が、アンテナ群８１、８２から無線送信され各アンテナ群近傍の移動局で折り返して基地局７０で受信される際、アンテナ群８１、８２近傍の電波環境の影響によって、アンテナ群９６近傍の移動局で折り返した信号が、アンテナ群９６に加えて、アンテナ群９５によって受信されることがある。この場合、伝播遅延の短いアンテナ群９５近傍に位置すると誤って測位されてしまう。即ち、伝播遅延の検知誤りに起因して、誤った測位結果が得られるという課題もある。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するために成されたものであり、測位時点での電波環境の影響による伝播誤りと伝播遅延の検知誤りの両方を考慮した上で、測位誤差を適正に補正し、測位結果の信頼性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る測位装置は、セルを予め複数のセクタに区分けし且つ各セクタを異なる伝播遅延が予め設けられた複数のエリアに区分けすることで前記セクタと前記伝播遅延との組合せに対応付けて設定された複数のエリアのうち、移動局がどのエリアに位置するか、を推定することで、前記移動局の位置の測位を行う測位装置であって、前記複数のエリアの各々について、前記移動局の位置が当該エリアであるとの測位結果が得られた場合に伝播誤り補正にて正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率を記憶した伝播誤り補正情報記憶部と、同一のセクタに属する複数のエリアにて、前記移動局の位置が一のエリアであるとの測位結果が得られた場合に伝播遅延誤り補正にて正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率を記憶した伝播遅延誤り補正情報記憶部と、前記伝播誤り補正情報記憶部と前記伝播遅延誤り補正情報記憶部の両方から、複数回の測位結果より対応付けられる前記正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率を読み出し、読み出した前記正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率に基づいて、前記測位結果を補正する補正部と、補正後の測位結果を出力する測位結果出力部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
このように測位装置が、上記伝播誤り補正情報記憶部および上記伝播遅延誤り補正情報記憶部を備える構成とし、これら伝播誤り補正情報記憶部と伝播遅延誤り補正情報記憶部の両方から、複数回の測位結果より対応付けられる「正解とされるエリア」および「当該正解とされる確率」を読み出し、これら「正解とされるエリア」および「当該正解とされる確率」に基づいて測位結果を補正することで、測位時点での電波環境の影響による伝播誤りと伝播遅延の検知誤りの両方を考慮した上で、測位誤差を適正に補正し、測位結果の信頼性を向上させることができる。
【０００９】
なお、測位装置は、前記複数回の測位結果より対応付けられるエリア間移動およびエリア内滞在のうち、異なるエリア間を移動するための最短移動時間に照らして実行可能なエリア間移動およびエリア内滞在のケースを対象として、所定の手法で各対象のケースの発生確率を算出する発生確率算出部、をさらに備え、補正部は、前記発生確率算出部により算出された発生確率もさらに基礎として、前記測位結果を補正する構成とすることが望ましい。これにより、さらに上記の発生確率も考慮した上で、測位誤差を適正に補正し、測位結果の信頼性を向上させることができる。
【００１０】
また、前記補正部は、前記対象のケースについて、伝播誤り補正にて移動元のエリアが正解とされる確率、伝播遅延誤り補正にて移動元のエリアが正解とされる確率、伝播誤り補正にて移動先のエリアが正解とされる確率、伝播遅延誤り補正にて移動先のエリアが正解とされる確率、および、当該ケースの発生確率に基づいて、当該ケースに関する信頼度を算出し、算出された対象のケースそれぞれに関する信頼度に基づいて、前記測位結果を補正する構成とすることが望ましい。このとき、前記補正部は、前記信頼度が最大となるケース、又は、前記信頼度を前記求められた各ケースの信頼度の総和で割ることで得られる相対比率が所定のしきい値以上となるケース、に対応する移動元のエリアと移動先のエリアの組合せに基づいて、前記測位結果を補正する構成とすることが望ましい。
【００１１】
また、前記補正部は、複数回の測位結果を取得した際に、各回の測位結果において、前回までの測位結果から移動元が同一エリアとなる信頼度の和を算出し、算出された当該信頼度の和と、移動元のエリアから移動先のエリアへの移動の発生確率と、今回の測位結果において移動先のエリアが同一となる信頼度の和と、に基づいて、前記測位結果を補正する構成とすることが望ましい。これにより、測位結果の補正に利用する測位結果が多くなった場合に、計算量を軽減することができる。
【００１２】
また、上記の発生確率を考慮した補正を実行する測位装置として、以下のような測位装置を採用してもよい。即ち、かかる測位装置は、セルを予め複数のセクタに区分けし且つ各セクタを異なる伝播遅延が予め設けられた複数のエリアに区分けすることで前記セクタと前記伝播遅延との組合せに対応付けて設定された複数のエリアのうち、移動局がどのエリアに位置するか、を推定することで、前記移動局の位置の測位を行う測位装置であって、前記設定された複数のエリアにおける異なるエリア間を移動するための最短移動時間に照らし、前記測位の時間間隔内で実行可能なエリア間移動およびエリア内滞在のケースを対象として、所定の手法で各対象のケースの発生確率を算出する発生確率算出部と、算出された各対象のケースの発生確率に基づき求められる測位結果をもって、前記測位結果を補正する手段と、補正後の測位結果を出力する手段と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、前述した発生確率算出部は、同一のエリアに滞在するケースについては、予め定められた滞在確率を、同一のエリアに滞在するケースの発生確率として設定し、異なるエリア間を移動するケースについては、予め定められた移動確率を、移動元エリアからの最短移動時間が測位時間間隔以下のエリアの数によって割り算し、当該割り算で得られた値を、異なるエリア間を移動するケースの発生確率として設定する構成とすることが望ましい。
【００１４】
ところで、本発明は、前述したように「測位装置に係る発明」として捉えることができるとともに、後述の「通信システムに係る発明」および「測位方法に係る発明」として捉えることもでき、同様の効果を奏する。
【００１５】
本発明に係る通信システムは、ＧＰＳ測位を行う少なくとも１つの移動局と、セルを形成する少なくとも１つの基地局と、セクタ測位を行う基地局制御装置と、前記移動局の位置の測位を行う測位装置とを含んで構成された通信システムであって、前記測位装置は、測位対象の移動局の情報を含んだ測位要求を受け付け、セルを予め複数のセクタに区分けし且つ各セクタを異なる伝播遅延が予め設けられた複数のエリアに区分けすることで前記セクタと前記伝播遅延との組合せに対応付けて設定された複数のエリアのうち、前記移動局がどのエリアに位置するかを、当該移動局によるＧＰＳ測位の結果又は前記基地局制御装置によるセクタ測位の結果に基づいて、推定することで、前記移動局の位置の測位を行う測位部と、前記複数のエリアの各々について、前記移動局の位置が当該エリアであるとの測位結果が得られた場合に伝播誤り補正にて正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率を記憶した伝播誤り補正情報記憶部と、同一のセクタに属する複数のエリアにて、前記移動局の位置が一のエリアであるとの測位結果が得られた場合に伝播遅延誤り補正にて正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率を記憶した伝播遅延誤り補正情報記憶部と、前記伝播誤り補正情報記憶部と前記伝播遅延誤り補正情報記憶部の両方から、複数回の測位結果より対応付けられる前記正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率を読み出し、読み出した前記正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率に基づいて、前記測位結果を補正する補正部と、補正後の測位結果を出力する測位結果出力部と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る測位方法は、セルを予め複数のセクタに区分けし且つ各セクタを異なる伝播遅延が予め設けられた複数のエリアに区分けすることで前記セクタと前記伝播遅延との組合せに対応付けて設定された複数のエリアのうち、移動局がどのエリアに位置するか、を推定することで、前記移動局の位置の測位を行う測位装置、により実行される測位方法であって、前記測位装置により予め記憶された、前記複数のエリアの各々についての、前記移動局の位置が当該エリアであるとの測位結果が得られた場合の正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率から、前記移動局の位置の複数回の測位結果に対応する前記正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率を読み出すとともに、前記測位装置により予め記憶された、同一のセクタに属する複数のエリアにて、前記移動局の位置が一のエリアであるとの測位結果が得られた場合に伝播遅延誤り補正にて正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率から、前記移動局の位置の複数回の測位結果に対応する前記正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率を読み出すステップと、読み出した前記正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率に基づいて、前記測位結果を補正するステップと、補正後の測位結果を出力するステップと、を備えることを特徴とする。
【００１７】
なお、測位方法は、前記補正するステップの前に、前記複数回の測位結果より対応付けられるエリア間移動およびエリア内滞在のうち、異なるエリア間を移動するための最短移動時間に照らして実行可能なエリア間移動およびエリア内滞在のケースを対象として、所定の手法で各対象のケースの発生確率を算出するステップ、をさらに備え、前記補正するステップでは、前記測位装置は、前記算出された発生確率もさらに基礎として、前記測位結果を補正することが望ましい。
【００１８】
また、前記補正するステップでは、前記測位装置は、前記対象のケースについて、伝播誤り補正にて移動元のエリアが正解とされる確率、伝播遅延誤り補正にて移動元のエリアが正解とされる確率、伝播誤り補正にて移動先のエリアが正解とされる確率、伝播遅延誤り補正にて移動先のエリアが正解とされる確率、および、当該ケースの発生確率に基づいて、当該ケースに関する信頼度を算出し、算出された対象のケースそれぞれに関する信頼度に基づいて、前記測位結果を補正することが望ましい。このとき、前記補正するステップでは、前記測位装置は、前記信頼度が最大となるケース、又は、前記信頼度を前記求められた各ケースの信頼度の総和で割ることで得られる相対比率が所定のしきい値以上となるケース、に対応する移動元のエリアと移動先のエリアの組合せに基づいて、前記測位結果を補正することが望ましい。
【００１９】
また、前記補正するステップでは、前記測位装置は、複数回の測位結果を取得した際に、各回の測位結果において、前回までの測位結果から移動元が同一エリアとなる信頼度の和を算出し、算出された当該信頼度の和と、移動元のエリアから移動先のエリアへの移動の発生確率と、今回の測位結果において移動先のエリアが同一となる信頼度の和と、に基づいて、前記測位結果を補正することが望ましい。これにより、測位結果の補正に利用する測位結果が多くなった場合に、計算量を軽減することができる。
【００２０】
また、上記の発生確率を考慮した補正に係る測位方法として、以下のような測位方法を採用してもよい。即ち、かかる測位方法は、セルを予め複数のセクタに区分けし且つ各セクタを異なる伝播遅延が予め設けられた複数のエリアに区分けすることで前記セクタと前記伝播遅延との組合せに対応付けて設定された複数のエリアのうち、移動局がどのエリアに位置するか、を推定することで、前記移動局の位置の測位を行う測位装置、により実行される測位方法であって、前記設定された複数のエリアにおける異なるエリア間を移動するための最短移動時間に照らし、前記測位の時間間隔内で実行可能なエリア間移動およびエリア内滞在のケースを対象として、所定の手法で各対象のケースの発生確率を算出するステップと、算出された各対象のケースの発生確率に基づき求められる測位結果をもって、前記測位結果を補正するステップと、補正後の測位結果を出力するステップと、を備えることを特徴とする。
【００２１】
また、前述した発生確率を算出するステップでは、前記測位装置は、同一のエリアに滞在するケースについては、予め定められた滞在確率を、同一のエリアに滞在するケースの発生確率として設定し、異なるエリア間を移動するケースについては、予め定められた移動確率を、移動元エリアからの最短移動時間が測位時間間隔以下のエリアの数によって割り算し、当該割り算で得られた値を、異なるエリア間を移動するケースの発生確率として設定することが望ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、測位時点での電波環境の影響による伝播誤りと伝播遅延の検知誤りの両方を考慮した上で、測位誤差を適正に補正し、測位結果の信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明にかかる実施形態について図面を参照して説明する。
【００２４】
［通信システムの構成］
まず、本実施形態にかかる通信システムの構成について説明する。図１に示すように、本実施形態にかかる通信システム１は、ＧＰＳ（Global Positioning System）に基づく測位（以下「ＧＰＳ測位」という）を行う少なくとも１つの移動局４０と、セルを形成する少なくとも１つの基地局３０と、セクタ測位を行う基地局制御装置（Radio Network Controller、以下「ＲＮＣ」と称する）２０と、測位サーバ１０とを含んで構成されている。ここでは、移動局４０として、子供が携帯している移動局Ｂと、当該子供の親が携帯している移動局Ａとが存在する。なお、測位サーバ１０は、本発明に係る測位装置に相当する。
【００２５】
各移動局４０は、基地局３０を介した無線通信手順によって、測位対象の移動局の情報を含んだ測位要求を測位サーバ１０へ送信するとともに測位サーバ１０からの応答（測位結果）を受信する測位要求部４１と、受信された測位結果を表示する表示部４２と、ＧＰＳを利用して自己の移動局の測位を行うＧＰＳ測位部４３とを備える。
【００２６】
ＲＮＣ２０は、セクタ測位を行うセクタ測位部２１を備える。本実施形態における測位処理については、後述する。
【００２７】
測位サーバ１０は、ＲＮＣ２０との通信（各種情報の送受信）を行う通信制御部１１と、測位対象の移動局の位置の測位を行う測位部１４と、測位部１４による測位結果を記憶するための測位結果記憶部１５と、エリアごとに予め設定されたセクタＩＤ、伝播遅延および位置座標（緯度、経度、高度）を記憶したエリア属性記憶部１８と、同一のセクタに属する複数のエリアにおいて移動局の位置が一のエリアであるとの測位結果が得られた場合に伝播遅延誤り補正にて正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率を記憶したＰＤ誤り補正情報記憶部１６と、複数のエリアの各々について移動局の位置が当該エリアであるとの測位結果が得られた場合に伝播誤り補正にて正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率を記憶した伝播誤り補正情報記憶部１９と、複数回の測位結果より対応付けられるエリア間移動およびエリア内滞在のうち、異なるエリア間を移動するための最短移動時間および該エリア間の距離を記憶したエリア間移動情報記憶部１Ｂと、所定の手法で後述の発生確率を算出する発生確率算出部１Ａと、後述する手法で測位結果を補正する補正部１２と、測位結果を出力する測位結果出力部１３と、測位部１４に対し測位要求を直接行うための測位要求部１７とを備える。このうち、測位部１４は、測位対象の移動局の情報を含んだ測位要求を受け付け、後述する手順で測位対象の移動局の測位を行う。また、補正部１２は、補正に関するさまざまなパラメータが予め設定された図１１の設定ファイル１２Ａを内蔵している。この設定ファイル１２Ａ内のパラメータについては、後述の処理の説明の中で、追って説明する。
【００２８】
測位サーバ１０は、ハードウェアの観点からみると、例えば図２に示すように、オペレーティングシステムやアプリケーションプログラムなどを実行するＣＰＵ１０Ａと、ＲＯＭ及びＲＡＭで構成される主記憶部１０Ｂと、不揮発性メモリなどで構成される補助記憶部１０Ｃと、データ通信を行う通信制御部１０Ｄと、情報の表示や情報の印刷出力などを行う出力部１０Ｅと、文字・数字入力及び実行指示を行うためのキーで構成される操作部１０Ｆとを含んで構成される。なお、図１にて説明した各機能は、図２に示すＣＰＵ１０Ａ及び主記憶部１０Ｂの上に所定のソフトウェアを読み込ませて該ソフトウェアを実行するとともに、ＣＰＵ１０Ａの制御の下で通信制御部１０Ｄを動作させ、主記憶部１０Ｂや補助記憶部１０Ｃにおけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。また、ＲＮＣ２０、基地局３０および移動局４０も、図２に示すような基本的なハードウェア構成を有している。
【００２９】
本実施形態では、図４に示すように、あるビルの屋内に設定された複数のエリア（セクタＩＤ及び伝播遅延の組合せにより区分けされたエリア）を想定している。図４で、Ｓｘ−ｙとは、セクタＩＤがｘで、伝播遅延の種別がｙとされたエリアを意味する。これら図４に示す各エリアの属性については、図３に示すように、エリア属性記憶部１８に、エリアごとのセクタＩＤ、伝播遅延および位置座標（緯度、経度、高度）が対応付けられて記憶されている。
【００３０】
図５には、測位結果記憶部１５に記憶される測位結果の例を示す。図５に示すように、測位結果記憶部１５には、測位対象の移動局の識別情報（ユーザＩＤ）と、測位結果（具体的には、緯度、経度、高度、対応するエリア名）と、測位時刻とが記憶されるとともに、さらに、補正後の測位結果として補正エリア名が補正部１２によって記憶される。なお、移動局の識別情報（ユーザＩＤ）としては、移動局の電話番号を採用してもよいし、独自に設定したＩＤを採用してもよい。
【００３１】
図６には、ＰＤ誤り補正情報記憶部１６に記憶された情報の一例を示す。この図６に示すように、ＰＤ誤り補正情報記憶部１６には、同一のセクタに属する複数のエリアにおいて移動局の位置が一のエリアであるとの測位結果が得られた場合に伝播遅延誤り補正にて正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率が記憶されている。例えば、移動局の位置がエリアＳ１−１であるとの測位結果が得られた場合については、伝播遅延誤り補正にて正解とされるエリア「Ｓ１−１」と当該正解とされる確率「９０％」が記憶され、また伝播遅延誤り補正にて正解とされるエリア「Ｓ１−２」と当該正解とされる確率「１０％」が記憶されている。
【００３２】
図７には、伝播誤り補正情報記憶部１９に記憶された情報の一例を示す。この図７に示すように、伝播誤り補正情報記憶部１９には、複数のエリアの各々について、移動局の位置が当該エリアであるとの測位結果が得られた場合に伝播誤り補正にて正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率が記憶されている。なお、ここで「エリア」には、予め区分されたエリア（例えばＳ１−１）と、位置座標そのもの（例えば（N35.66983, E139.74372, 1））の両方を含む。また、正解とされる確率は、手動で設定しても良いし、事前に対象環境で測位を実施した結果に基づいて設定しても良い。このうち後者については、対象環境全体を網羅するように複数回測位を実施する。そして、測位結果としてエリアＡrが出力された際に、(1)正解か誤りかを特定し、(2)誤りの場合は、ＰＤ誤りか、伝播誤りか、ＰＤ誤り・伝播誤りの両方か、を特定する。さらに、以下の式により伝播誤り補正、ＰＤ誤り補正それぞれにおいて正解とされるエリアと、正解とされる確率とを算出する。
測位結果Ａiに対して伝播誤り補正を行った結果、正解がＡjである確率＝
（正解もしくは伝播誤りと判定されたエリアがＡiであり且つ正解エリアがＡjである測位結果数）／（正解もしくは伝播誤りと判定されたエリアがＡiである測位結果数）
測位結果Ａiに対してＰＤ誤り補正を行った結果、正解がＡjである確率＝
（正解もしくはＰＤ誤りと判定されたエリアがＡiであり且つ正解エリアがＡjである測位結果数）／（正解もしくはＰＤ誤りと判定されたエリアがＡiである測位結果数）
ここでは、例えば、測位結果としてエリアＳ１−１が得られた場合に伝播誤り補正にて該エリアＳ１−１が正解とされる確率「９０％」が記憶されており、エリアＳ２−１が正解とされる確率「１０％」が記憶されている。また、測位結果として位置座標（N35.66983, E139.74372, *）が得られた場合（即ち、高度の値を問わず、緯度が北緯35.66983度、経度が東経139.74372度の位置座標が得られた場合）に伝播誤り補正にて該位置座標が正解とされる確率「５０％」が記憶されており、エリアＳ１−１が正解とされる確率「５０％」が記憶されている。
【００３３】
さらに、測位結果のエリア欄の「(N35.66983, E139.74372, 1)〜(N35.66985, E139.74376, 1)」とは、高度が「１」で、緯度が北緯35.66983度〜35.66985度の範囲内、且つ、経度が東経139.74360度〜139.74372度の範囲内である二次元領域を意味する。ここで、測位結果として当該二次元領域内の位置座標が得られた場合に伝播誤り補正にて該測位結果の位置座標そのものが正解とされる確率「５０％」が記憶されており、エリアＳ１−１が正解とされる確率「５０％」が記憶されている。
【００３４】
図８には、エリア間移動情報記憶部１Ｂに記憶された情報の一例を示す。この図８に示すように、エリア間移動情報記憶部１Ｂには、複数回の測位結果より対応付けられるエリア間移動およびエリア内滞在のうち、異なるエリア間を移動するための最短移動時間および該エリア間の距離が記憶されている。
【００３５】
［本実施形態の処理フロー］
以下、図９のフロー図に沿って、本実施形態の通信システムにおいて実行される処理フローを説明する。ここでは、図１において、子供が携帯している移動局Ｂを対象とした測位を、親が携帯している移動局Ａから測位サーバ１０に対し要求する場面を想定している。
【００３６】
まず、移動局Ａが、測位サーバ１０に対し測位要求を行う（図９のステップＳ１）。具体的には、移動局Ａの測位要求部４１が、移動局Ａのユーザにより入力された測位対象の移動局ＢのＩＤ、連続測位条件を含んだ測位要求を測位サーバ１０あてに送信する。なお、上記の連続測位条件には、測位回数（有限の回数（例えば５回）又は無限の指定）および測位時間間隔（例えば１分間隔、５分間隔など）が含まれる。
【００３７】
次に、測位サーバ１０では、測位部１４は、通信制御部１１経由で、移動局Ａからの測位要求を受け付けると（ステップＳ２）、ＲＮＣ２０および測位対象の移動局Ｂと連携して以下のような測位を実行する（ステップＳ３）。
【００３８】
まず、測位部１４は測位要求をＲＮＣ２０へ送信する。ＲＮＣ２０では、セクタ測位部２１が、測位要求に含まれた「測位対象の移動局ＢのＩＤ」より測位対象を特定し、測位要求に含まれた「連続測位条件」より測位回数および測位時間間隔を認識し、そして、移動局Ｂを測位対象として、上記測位回数および測位時間間隔でのセクタ測位を行う。具体的には、セクタ測位部２１は、移動局Ｂが接続しているセクタと伝播遅延値とを測定し、当該セクタと伝播遅延値に基づいて、移動局Ｂのセクタ測位結果（緯度、経度、高度）を取得する。さらに、セクタ測位部２１は、移動局Ｂに対し、上記連続測位条件を含んだＧＰＳ測位の測位要求と、上記取得した移動局Ｂのセクタ測位結果（緯度、経度、高度）とを送信する。測位要求を受けた移動局Ｂでは、当該時点でＧＰＳ測位が実行可能であれば、ＧＰＳ測位部４３がＧＰＳ測位を実行し、そのＧＰＳ測位結果（緯度、経度、高度）をセクタ測位部２１へ返信する。一方、当該時点でＧＰＳ測位が実行可能でなければ、ＧＰＳ測位部４３は、上記セクタ測位結果（緯度、経度、高度）をセクタ測位部２１へ返信する。そして、セクタ測位部２１は、受信した測位結果（即ち、ＧＰＳ測位が実行可能な場合はＧＰＳ測位結果、ＧＰＳ測位が実行可能でない場合はセクタ測位結果）を測位部１４へ送信する。これにより、測位部１４は、移動局Ｂの測位結果（緯度、経度、高度）を得る。
【００３９】
なお、測位時間間隔については、測位要求にて指定されたとおりの測位時間間隔で測位を実施しても良いが、測位結果取得に時間がかかる場合は、（前回の測位結果の取得以降であり、且つ、前回の測位要求から測位時間間隔を経過した後である）という条件を満たす場合に測位を実施するようにしても良い。また、測位回数を「無限」と設定した場合には、移動局Ａの測位要求部４１から手動で測位停止要求を送信することで測位を終了する。
【００４０】
測位後、測位部１４は、測位対象の移動局のＩＤ（移動局ＢのユーザＩＤ、ここでは「U001」）に対応付けて、測位結果（緯度、経度、高度）および測位時刻を測位結果記憶部１５に記憶する（ステップＳ４）。このとき、測位部１４は、エリア属性記憶部１８を参照して測位結果の位置座標に対応するエリアを検索し、該当のエリア名を図５の測位結果記憶部１５の「エリア名」の欄に記憶する。
【００４１】
次に、補正部１２は、図１０に示す手順で、測位結果の補正を行う（ステップＳ５）。まず、補正部１２は、内蔵した図１１の設定ファイル１２Ａを参照し、ＰＤ誤り補正、伝播誤り補正、および、エリア間移動可能性に基づく補正（以下「エリア移動補正」という）の３つの補正それぞれについて、利用する／しないを選択する（図１０のステップＳ６０）。そして、補正部１２は、設定ファイル１２Ａの「利用履歴時間」を参照し、その「利用履歴時間」に相当する過去の複数回の測位結果を測位結果記憶部１５から読み出す（ステップＳ６１）。
【００４２】
そして、ステップＳ６０でＰＤ誤り補正を利用すると選択された場合は、ステップＳ６３へ進み、上記複数回の測位結果より対応付けられる「正解とされるエリア」および「当該正解とされる確率Ｐpd」をＰＤ誤り補正情報記憶部１６から読み出す。この処理の具体例は後述する。
【００４３】
また、ステップＳ６０で伝播誤り補正を利用すると選択された場合は、ステップＳ６５へ進み、上記複数回の測位結果より対応付けられる「正解とされるエリア」および「当該正解とされる確率Ｐp」を伝播誤り補正情報記憶部１９から読み出す。
【００４４】
ここで、ステップＳ６１〜Ｓ６５の処理の具体例を説明する。ステップＳ６１では、補正部１２は、設定ファイル１２Ａの「利用履歴時間」を参照し、その「利用履歴時間」である「５分」に相当する過去の複数回の測位結果を測位結果記憶部１５から読み出す。具体的には、９時の測位結果（エリアＳ１−１）と９時５分の測位結果（エリアＳ５−１）が読み出される。
【００４５】
設定ファイル１２ＡではＰＤ誤り補正を利用すると設定されているため、ステップＳ６３へ進み、補正部１２は、上記の測位結果（エリアＳ１−１、Ｓ５−１）より対応付けられる「正解とされるエリア」および「当該正解とされる確率Ｐpd」をＰＤ誤り補正情報記憶部１６から読み出す。具体的には、図１２（ａ）に示すように、９時の測位結果（エリアＳ１−１）より対応付けられる「正解とされるエリアＳ１−１」および「当該正解とされる確率９０％」と、同じくエリアＳ１−１より対応付けられる「正解とされるエリアＳ１−２」および「当該正解とされる確率１０％」とが、ＰＤ誤り補正情報記憶部１６から読み出される。また、図１２（ｂ）に示すように、９時５分の測位結果（エリアＳ５−１）より対応付けられる「正解とされるエリアＳ５−１」および「当該正解とされる確率９０％」と、同じくエリアＳ５−１より対応付けられる「正解とされるエリアＳ５−２」および「当該正解とされる確率１０％」とが、ＰＤ誤り補正情報記憶部１６から読み出される。
【００４６】
また、設定ファイル１２Ａでは伝播誤り補正を利用すると設定されているため、ステップＳ６５へ進み、補正部１２は、上記の測位結果（エリアＳ１−１、Ｓ５−１）より対応付けられる「正解とされるエリア」および「当該正解とされる確率Ｐp」を伝播誤り補正情報記憶部１９から読み出す。具体的には、図１２（ａ）に示すように、９時の測位結果（エリアＳ１−１）より対応付けられたエリアＳ１−１から更に対応付けられる「正解とされるエリアＳ１−１」および「当該正解とされる確率９０％」と、同じく９時の測位結果より対応付けられたエリアＳ１−１から更に対応付けられる「正解とされるエリアＳ２−１」および「当該正解とされる確率１０％」とが、伝播誤り補正情報記憶部１９から読み出される。同様に、９時の測位結果（エリアＳ１−１）より対応付けられたエリアＳ１−２からは、更に対応付けられる以下４つのエリアおよび確率が伝播誤り補正情報記憶部１９から読み出される。即ち、「正解とされるエリアＳ１−２」および「当該正解とされる確率７０％」、「正解とされるエリアＳ３−１」および「当該正解とされる確率１０％」、「正解とされるエリアＳ６−１」および「当該正解とされる確率１０％」、並びに「正解とされるエリアＳ２−２」および「当該正解とされる確率１０％」が読み出される。
【００４７】
また同様に、図１２（ｂ）に示すように、９時５分の測位結果より対応付けられたエリアＳ５−１からは、更に対応付けられる「正解とされるエリアＳ５−１」および「当該正解とされる確率８０％」、「正解とされるエリアＳ１−１」および「当該正解とされる確率１０％」、並びに「正解とされるエリアＳ６−１」および「当該正解とされる確率１０％」が読み出される。同じく、９時５分の測位結果より対応付けられたエリアＳ５−２からは、更に対応付けられる「正解とされるエリアＳ５−２」および「当該正解とされる確率７０％」、「正解とされるエリアＳ４−２」および「当該正解とされる確率１０％」、「正解とされるエリアＳ１−２」および「当該正解とされる確率１０％」、並びに「正解とされるエリアＳ６−２」および「当該正解とされる確率１０％」が読み出される。
【００４８】
さて、図１０に戻ると、設定ファイル１２Ａではエリア移動補正を利用すると設定されているため、ステップＳ６７へ進み、補正部１２は、上記の測位結果（エリアＳ１−１、Ｓ５−１）より対応付けられるエリア間移動およびエリア内滞在のうち、異なるエリア間を移動するための最短移動時間に照らして実行可能なエリア間移動およびエリア内滞在のケースを対象として、発生確率算出部１Ａによって、後述の手法で各対象のケースの発生確率Ｐtを算出させる。具体的には、発生確率算出部１Ａは、９時の測位結果から対応付けられる計６つのエリアＳ１−１、Ｓ２−１、Ｓ１−２、Ｓ３−１、Ｓ６−１、Ｓ２−２の各々について、当該エリアからの最短移動時間が測位時間間隔（５分）以内であるエリアをエリア間移動情報記憶部１Ｂから読み出し、以下の式により発生確率Ｐtを算出する。
同じエリアAiに滞在する場合の発生確率Ｐt(Ai,Ai)＝滞在確率
エリアAiからエリアAjへ移動する場合の発生確率Ｐt(Ai,Aj)＝移動確率×（１／移動元Aiからの最短移動時間が測位時間間隔以下のエリアの数）
なお、上記の滞在確率および移動確率は、予め設定ファイル１２Ａに設定されている。
【００４９】
例えば、９時の測位結果から対応付けられるエリアＳ１−１については、該エリアＳ１−１からの最短移動時間が測位時間間隔（５分）以下のエリアは、Ｓ２−１、Ｓ３−１、Ｓ６−１の計３つなので、発生確率Ｐtは以下のように算出される。
発生確率Ｐt(S1-1,S1-1)＝0.5
発生確率Ｐt(S1-1,S2-1)＝発生確率Ｐt(S1-1,S3-1)＝発生確率Ｐt(S1-1, S6-1)＝0.5×１／３＝１／６
また、９時の測位結果から対応付けられるエリアＳ２−１については、該エリアＳ２−１からの最短移動時間が測位時間間隔（５分）以下のエリアは、Ｓ１−１、Ｓ３−１、Ｓ６−１、Ｓ５−１、Ｓ１−２、Ｓ４−１の計６つなので、発生確率Ｐtは以下のように算出される。
発生確率Ｐt(S2-1,S2-1)＝0.5
発生確率Ｐt(S2-1,S1-1)＝発生確率Ｐt(S2-1,S3-1)＝発生確率Ｐt(S2-1,S6-1)＝発生確率Ｐt(S2-1,S5-1)＝発生確率Ｐt(S2-1,S1-2)＝発生確率Ｐt(S2-1,S4-1)＝0.5×１／６＝１／１２
更に、９時の測位結果から対応付けられる他のエリアについても同様に、発生確率Ｐtが算出される。なお、ここでは、最短移動時間が測位時間間隔よりも大きいエリアについては、発生確率Ｐtを０とする。
【００５０】
以上のように算出された発生確率Ｐtは、発生確率算出部１Ａから補正部１２へ通知される。
【００５１】
さて、図１０に戻ると、次のステップＳ６８で補正部１２は、ステップＳ６３（ＰＤ誤り補正）で得られた確率Ｐpd、ステップＳ６５（伝播誤り補正）で得られた確率Ｐp、およびステップＳ６７で得られた発生確率Ｐtに基づいて、後述の手法で測位結果を補正する（ステップＳ６８）。
【００５２】
具体的には、補正部１２は、９時の測位結果から対応付けられるエリアから、９時５分の測位結果から対応付けられるエリアへ移動する場合の発生確率Ｐtが、０よりも大きいものについて、ＰＤ誤り補正で得られた確率Ｐpd、伝播誤り補正で得られた確率Ｐp、および発生確率Ｐtの積を算出し、算出された積を「事象発生の信頼度」とする。
【００５３】
なお、ＰＤ誤り補正を利用しないと設定されている場合は確率Ｐpd＝１００％とし、伝播誤り補正を利用しないと設定されている場合は確率Ｐp＝１００％とし、エリア移動補正を利用しないと設定されている場合は確率Ｐt＝１００％として、上記の積の算出が行われる。
【００５４】
９時の測位結果から対応付けられるエリアと、９時５分の測位結果から対応付けられるエリアの組合せのうち、（Ｓ１−１，Ｓ５−１）、（Ｓ１−１，Ｓ５−２）、（Ｓ１−１，Ｓ４−２）、（Ｓ１−１，Ｓ１−２）、（Ｓ１−１，Ｓ６−２）、（Ｓ２−１，Ｓ１−１）、（Ｓ２−１，Ｓ１−１）については、発生確率Ｐtが０であるので、積の算出の対象外とされる。このように確率的に移動する可能性が０であるエリアの組合せを除外することで、処理の効率化を図ることができる。
【００５５】
例えば、事象発生の信頼度ｒ(S1-1,S1-1)、即ち、エリアＳ１−１に滞在する事象に関する信頼度ｒは、以下のように算出される。
信頼度ｒ(S1-1,S1-1)＝0.9(9:00のＰＤ誤り補正に係る確率Ｐpd)×0.9(9:00の伝播誤り補正に係る確率Ｐp)×0.5(発生確率Ｐt)×0.9（9:05のＰＤ誤り補正に係る確率Ｐpd）×0.1（9:05の伝播誤り補正に係る確率Ｐp)＝0.032805
同様に、事象発生の信頼度ｒ(S1-1,S6-1)、事象発生の信頼度ｒ(S2-1,S5-1)、事象発生の信頼度ｒ(S2-1,S6-1)も、以下のように算出される。
信頼度ｒ(S1-1,S6-1)＝0.9(9:00のＰＤ誤り補正に係る確率Ｐpd)×0.9(9:00の伝播誤り補正に係る確率Ｐp)×0.17(発生確率Ｐt)×0.9（9:05のＰＤ誤り補正に係る確率Ｐpd）×0.1（9:05の伝播誤り補正に係る確率Ｐp)＝0.0111537
信頼度ｒ(S2-1,S5-1)＝0.9(9:00のＰＤ誤り補正に係る確率Ｐpd)×0.1(9:00の伝播誤り補正に係る確率Ｐp)×0.08(発生確率Ｐt)×0.9（9:05のＰＤ誤り補正に係る確率Ｐpd）×0.8（9:05の伝播誤り補正に係る確率Ｐp)＝0.005
信頼度ｒ(S2-1,S6-1)＝0.9(9:00のＰＤ誤り補正に係る確率Ｐpd)×0.1(9:00の伝播誤り補正に係る確率Ｐp)×0.08(発生確率Ｐt)×0.9（9:05のＰＤ誤り補正に係る確率Ｐpd）×0.1（9:05の伝播誤り補正に係る確率Ｐp)＝0.0006
上記以外の事象発生の信頼度ｒについても、同様に算出される。
【００５６】
最後に、補正部１２は、設定ファイル１２Ａに設定された補正方式を確認し、該補正方式に基づいて、前述した事象発生の信頼度ｒより、以下のように補正結果を特定する。
【００５７】
ここでは、補正方式として「最大値」（即ち、事象発生の信頼度ｒが最大値となるエリアの組合せを採用）が設定されているため、補正部１２は、事象発生の信頼度ｒが最大値となるエリアの組合せを特定する。前述の例では、事象発生の信頼度ｒ(S1-1,S1-1)が最大値であるため、補正部１２は、エリアの組合せ（Ｓ１−１，Ｓ１−１）を特定し、測位結果を「9:00にエリアＳ１−１、9:05にエリアＳ１−１」に補正する。そして、補正部１２は、この補正後のエリア名を測位結果記憶部１５の補正エリア名に記憶する。
【００５８】
なお、補正方式としては、上記以外に、事象発生の信頼度の相対比率（即ち、信頼度を各エリアの信頼度の総和で割ることで得られる相対比率）が所定のしきい値以上となるエリアの組合せを特定してもよい。
【００５９】
以上のような補正後は、測位結果出力部１３が、補正後の測位結果を出力する（図９のステップＳ６）。具体的には、測位結果出力部１３は、補正後の測位結果を移動局Ａ（測位要求を行った移動局）へ送信するとともに、該測位結果出力部１３を構成する表示装置に表示出力する。移動局Ａでは、測位要求部４１が補正後の測位結果を受信すると、受信された測位結果を表示部４２に表示出力する（ステップＳ７）。このとき、画面上に文字で例えば「測位対象はエリアＳ１−１付近にいます」といった表示をしてもよいし、画面に表示した地図上で補正エリアをプロットする形で表示をしてもよい。これにより、移動局Ａを携帯している親は、子供が携帯している移動局Ｂの位置（即ち、子供のいる位置）を認識することができる。
【００６０】
以上の実施形態によれば、測位時点での電波環境の影響による伝播誤りと伝播遅延の検知誤りの両方を考慮した上で、測位誤差を適正に補正し、測位結果の信頼性を向上させることができる。
【００６１】
また、エリア移動補正を利用することで得られるエリア間移動の発生確率も利用することで、確率的に移動する可能性の低いエリアの組を除外することができ、処理の効率化を図ることができる。仮に、ＰＤ誤り補正と伝播誤り補正を利用しない場合でも、エリア移動補正を利用すれば、エリア間移動の発生確率を得ることができ、エリア間移動の発生確率を考慮して測位誤差を適正に補正し、測位結果の信頼性を向上させることができる。
【００６２】
なお、上記実施形態では、測位対象の移動局Ｂ以外の移動局Ａ又は測位サーバ１０から測位要求を行う態様を示したが、測位対象の移動局自身から測位要求を行っても良い。また、測位サーバ１０が備える機能の全てを移動局内に搭載してもよい。このとき、当該移動局は、自己を対象とした測位および測位結果の補正を自律的に行うことができる。この場合、当該移動局は、本発明に係る測位装置に相当する。また、測位サーバ１０が備える機能のうち、一部の機能を移動局内に搭載することで、該移動局は測位サーバ１０と連携して、自己の移動局を対象とした測位および測位結果の補正を行うことができる。
【００６３】
また、上記実施形態では、発生確率算出部１Ａにおいて発生確率Ｐtを算出する際に以下の式を利用した。
同じエリアＡiに滞在する場合の発生確率Ｐt(Ａi,Ａi)＝滞在確率
エリアＡiからエリアＡjへ移動する場合の発生確率Ｐt(Ａi,Ａj)＝移動確率×（１／移動元Ａiからの最短移動時間が測位時間間隔以下のエリアの数）
ここで、エリアＡiからエリアＡjへ移動する場合の発生確率Ｐt(Ａi,Ａj)を算出する際に、エリアＡiとエリアＡj間の最短移動時間からの経過時間で重みをつけても良い。
なお、最短移動時間からの経過時間は、以下の式で算出される。
最短移動時間からの経過時間＝測位時間間隔−最短移動時間
また、経過時間による重みをつけた発生確率Ｐtの式を以下に示す。
同じエリアＡiに滞在する場合の発生確率Ｐt(Ａi,Ａi)＝滞在確率
エリアＡiからエリアＡjへ移動する場合の発生確率Ｐt(Ａi,Ａj)＝
移動確率×（エリアＡiからエリアＡjへの最短移動時間からの経過時間／移動元Ａiからの最短移動時間が測位時間間隔以下のエリアにおける最短移動時間からの経過時間の総和）
又は、経過時間による重みをつけた発生確率Ｐtの式は、以下であってもよい。
エリアＡiからエリアＡjへ移動もしくは滞在する場合の発生確率Ｐt(Ａi,Ａj)＝
（エリアＡiからエリアＡjへの最短移動時間からの経過時間）／（移動元Ａiからの最短移動時間が測位時間間隔以下のエリアにおける最短移動時間からの経過時間の総和）
【００６４】
また、上記実施形態では、補正部１２において各ケースにおける信頼度を算出し、推定結果を補正していた。以下に、１回目の測位結果でエリア１に存在し、２回目の測位結果でエリア２に存在するケースの信頼度（信頼度ｒ(エリア１，エリア２)と表記する）の算出方法を示す。
信頼度ｒ(エリア１，エリア２)＝
（１回目の測位結果においてＰＤ誤り補正の結果、エリア１となる確率Ｐpd）×
（１回目の測位結果において伝播誤り補正の結果、エリア１となる確率Ｐp）×
（１回目の測位結果においてエリア１で２回目の測位結果においてエリア２となる発生確率Ｐt）×
（２回目の測位結果においてＰＤ誤り補正の結果、エリア２となる確率Ｐpd）×
（２回目の測位結果において伝播誤り補正の結果、エリア２となる確率Ｐp）
ここで、補正部１２において、ある時刻tでエリアnに存在する信頼度を算出しても良い。t回目の測位結果Artに対して補正した結果、最終的にエリアnとなることをAt,nと記載する。また、PD誤り補正の結果、エリアAt,1からAt,2へと補正される確率をPpd(At,1, At,2)と記載し、伝搬誤り補正の結果、エリアAt,1からエリアAt,2へと補正される確率をPp(At,1,At,2)と記載し、エリアAt,1からエリアAt+1,2への移動に関する発生確率をPp(At,1, At+1,2)と記載すると、ある時刻tでエリアnに存在する信頼度r（At,n）は、以下の式で表現される。
【数１】
上記の信頼度算出方法を用いない場合には、信頼度を算出する回数が、最悪の場合、（エリア数のＴ乗）回（ただしＴは、測位結果の補正に利用する測位結果履歴数）となってしまうのに対し、上記の信頼度算出方法を用いた場合には、信頼度を算出する回数が、最悪の場合でも、（エリア数の２乗）のＴ倍程度に抑えることができる。これにより、多くの測位結果履歴を利用する場合でも、計算負荷を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施形態にかかる通信システムの構成図である。
【図２】測位サーバのハードウェア構成図である。
【図３】エリア属性記憶部に記憶された情報を示す図である。
【図４】あるビルの屋内に設定された通信エリアの例を示す図である。
【図５】測位結果記憶部に記憶された情報を示す図である。
【図６】ＰＤ誤り補正情報記憶部に記憶された情報を示す図である。
【図７】伝播誤り補正情報記憶部に記憶された情報を示す図である。
【図８】エリア間移動情報記憶部に記憶された情報を示す図である。
【図９】本実施形態の通信システムにおいて実行される処理フローを示す図である。
【図１０】測位結果の補正処理のサブルーチンを示す図である。
【図１１】設定ファイルに予め設定された情報を示す図である。
【図１２】測位結果の補正処理を説明するための図である。
【図１３】PRACH-PD測位方式を説明するための図である。
【図１４】PRACH-PD測位方式の屋内への適用例を示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
１…通信システム、１０…測位サーバ、１０Ａ…ＣＰＵ、１０Ｂ…主記憶部、１０Ｃ…補助記憶部、１０Ｄ…通信制御部、１０Ｅ…出力部、１０Ｆ…操作部、１１…通信制御部、１２…補正部、１３…測位結果出力部、１４…測位部、１５…測位結果記憶部、１６…ＰＤ誤り補正情報記憶部、１７…測位要求部、１８…エリア属性記憶部、１９…伝播誤り補正情報記憶部、１Ａ…発生確率算出部、１Ｂ…エリア間移動情報記憶部、２０…ＲＮＣ、２１…セクタ測位部、３０…基地局、４０…移動局、４１…測位要求部、４２…表示部、４３…ＧＰＳ測位部、７０…基地局、７１…移動局、８０…ＭＯＦ、８１、８２…アンテナ群、８３、８４…遅延線。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルを予め複数のセクタに区分けし且つ各セクタを異なる伝播遅延が予め設けられた複数のエリアに区分けすることで前記セクタと前記伝播遅延との組合せに対応付けて設定された複数のエリアのうち、移動局がどのエリアに位置するか、を推定することで、前記移動局の位置の測位を行う測位装置であって、
前記複数のエリアの各々について、前記移動局の位置が当該エリアであるとの測位結果が得られた場合に伝播誤り補正にて正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率を記憶した伝播誤り補正情報記憶部と、
同一のセクタに属する複数のエリアにて、前記移動局の位置が一のエリアであるとの測位結果が得られた場合に伝播遅延誤り補正にて正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率を記憶した伝播遅延誤り補正情報記憶部と、
前記伝播誤り補正情報記憶部と前記伝播遅延誤り補正情報記憶部の両方から、複数回の測位結果より対応付けられる前記正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率を読み出し、読み出した前記正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率に基づいて、前記測位結果を補正する補正部と、
補正後の測位結果を出力する測位結果出力部と、
を備える測位装置。
【請求項２】
前記測位装置は、前記複数回の測位結果より対応付けられるエリア間移動およびエリア内滞在のうち、異なるエリア間を移動するための最短移動時間に照らして実行可能なエリア間移動およびエリア内滞在のケースを対象として、所定の手法で各対象のケースの発生確率を算出する発生確率算出部、をさらに備え、
前記補正部は、前記発生確率算出部により算出された発生確率もさらに基礎として、前記測位結果を補正する、
ことを特徴とする請求項１記載の測位装置。
【請求項３】
前記補正部は、前記対象のケースについて、
伝播誤り補正にて移動元のエリアが正解とされる確率、
伝播遅延誤り補正にて移動元のエリアが正解とされる確率、
伝播誤り補正にて移動先のエリアが正解とされる確率、
伝播遅延誤り補正にて移動先のエリアが正解とされる確率、および、
当該ケースの発生確率
に基づいて、当該ケースに関する信頼度を算出し、
算出された対象のケースそれぞれに関する信頼度に基づいて、前記測位結果を補正する、
ことを特徴とする請求項２記載の測位装置。
【請求項４】
前記補正部は、前記信頼度が最大となるケース、又は、前記信頼度を前記求められた各ケースの信頼度の総和で割ることで得られる相対比率が所定のしきい値以上となるケース、に対応する移動元のエリアと移動先のエリアの組合せに基づいて、前記測位結果を補正する、
ことを特徴とする請求項３記載の測位装置。
【請求項５】
セルを予め複数のセクタに区分けし且つ各セクタを異なる伝播遅延が予め設けられた複数のエリアに区分けすることで前記セクタと前記伝播遅延との組合せに対応付けて設定された複数のエリアのうち、移動局がどのエリアに位置するか、を推定することで、前記移動局の位置の測位を行う測位装置であって、
前記設定された複数のエリアにおける異なるエリア間を移動するための最短移動時間に照らし、前記測位の時間間隔内で実行可能なエリア間移動およびエリア内滞在のケースを対象として、所定の手法で各対象のケースの発生確率を算出する発生確率算出部と、
算出された各対象のケースの発生確率に基づき求められる測位結果をもって、前記測位結果を補正する手段と、
補正後の測位結果を出力する手段と、
を備える測位装置。
【請求項６】
前記発生確率算出部は、
同一のエリアに滞在するケースについては、予め定められた滞在確率を、同一のエリアに滞在するケースの発生確率として設定し、
異なるエリア間を移動するケースについては、予め定められた移動確率を、移動元エリアからの最短移動時間が測位時間間隔以下のエリアの数によって割り算し、当該割り算で得られた値を、異なるエリア間を移動するケースの発生確率として設定する、
ことを特徴とする請求項２又は請求項５に記載の測位装置。
【請求項７】
ＧＰＳ測位を行う少なくとも１つの移動局と、セルを形成する少なくとも１つの基地局と、セクタ測位を行う基地局制御装置と、前記移動局の位置の測位を行う測位装置とを含んで構成された通信システムであって、
前記測位装置は、
測位対象の移動局の情報を含んだ測位要求を受け付け、セルを予め複数のセクタに区分けし且つ各セクタを異なる伝播遅延が予め設けられた複数のエリアに区分けすることで前記セクタと前記伝播遅延との組合せに対応付けて設定された複数のエリアのうち、前記移動局がどのエリアに位置するかを、当該移動局によるＧＰＳ測位の結果又は前記基地局制御装置によるセクタ測位の結果に基づいて、推定することで、前記移動局の位置の測位を行う測位部と、
前記複数のエリアの各々について、前記移動局の位置が当該エリアであるとの測位結果が得られた場合に伝播誤り補正にて正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率を記憶した伝播誤り補正情報記憶部と、
同一のセクタに属する複数のエリアにて、前記移動局の位置が一のエリアであるとの測位結果が得られた場合に伝播遅延誤り補正にて正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率を記憶した伝播遅延誤り補正情報記憶部と、
前記伝播誤り補正情報記憶部と前記伝播遅延誤り補正情報記憶部の両方から、複数回の測位結果より対応付けられる前記正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率を読み出し、読み出した前記正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率に基づいて、前記測位結果を補正する補正部と、
補正後の測位結果を出力する測位結果出力部と、
を備える
ことを特徴とする通信システム。
【請求項８】
セルを予め複数のセクタに区分けし且つ各セクタを異なる伝播遅延が予め設けられた複数のエリアに区分けすることで前記セクタと前記伝播遅延との組合せに対応付けて設定された複数のエリアのうち、移動局がどのエリアに位置するか、を推定することで、前記移動局の位置の測位を行う測位装置、により実行される測位方法であって、
前記測位装置により予め記憶された、前記複数のエリアの各々についての、前記移動局の位置が当該エリアであるとの測位結果が得られた場合の正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率から、前記移動局の位置の複数回の測位結果に対応する前記正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率を読み出すとともに、前記測位装置により予め記憶された、同一のセクタに属する複数のエリアにて、前記移動局の位置が一のエリアであるとの測位結果が得られた場合に伝播遅延誤り補正にて正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率から、前記移動局の位置の複数回の測位結果に対応する前記正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率を読み出すステップと、
読み出した前記正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率に基づいて、前記測位結果を補正するステップと、
補正後の測位結果を出力するステップと、
を備える測位方法。
【請求項９】
前記測位方法は、
前記補正するステップの前に、前記複数回の測位結果より対応付けられるエリア間移動およびエリア内滞在のうち、異なるエリア間を移動するための最短移動時間に照らして実行可能なエリア間移動およびエリア内滞在のケースを対象として、所定の手法で各対象のケースの発生確率を算出するステップ、をさらに備え、
前記補正するステップでは、前記測位装置は、前記算出された発生確率もさらに基礎として、前記測位結果を補正する、
ことを特徴とする請求項８記載の測位方法。
【請求項１０】
前記補正するステップでは、前記測位装置は、前記対象のケースについて、
伝播誤り補正にて移動元のエリアが正解とされる確率、
伝播遅延誤り補正にて移動元のエリアが正解とされる確率、
伝播誤り補正にて移動先のエリアが正解とされる確率、
伝播遅延誤り補正にて移動先のエリアが正解とされる確率、および、
当該ケースの発生確率
に基づいて、当該ケースに関する信頼度を算出し、
算出された対象のケースそれぞれに関する信頼度に基づいて、前記測位結果を補正する、
ことを特徴とする請求項９記載の測位方法。
【請求項１１】
前記補正するステップでは、前記測位装置は、前記信頼度が最大となるケース、又は、前記信頼度を前記求められた各ケースの信頼度の総和で割ることで得られる相対比率が所定のしきい値以上となるケース、に対応する移動元のエリアと移動先のエリアの組合せに基づいて、前記測位結果を補正する、
ことを特徴とする請求項１０記載の測位方法。
【請求項１２】
セルを予め複数のセクタに区分けし且つ各セクタを異なる伝播遅延が予め設けられた複数のエリアに区分けすることで前記セクタと前記伝播遅延との組合せに対応付けて設定された複数のエリアのうち、移動局がどのエリアに位置するか、を推定することで、前記移動局の位置の測位を行う測位装置、により実行される測位方法であって、
前記設定された複数のエリアにおける異なるエリア間を移動するための最短移動時間に照らし、前記測位の時間間隔内で実行可能なエリア間移動およびエリア内滞在のケースを対象として、所定の手法で各対象のケースの発生確率を算出するステップと、
算出された各対象のケースの発生確率に基づき求められる測位結果をもって、前記測位結果を補正するステップと、
補正後の測位結果を出力するステップと、
を備える測位方法。
【請求項１３】
前記発生確率を算出するステップでは、前記測位装置は、
同一のエリアに滞在するケースについては、予め定められた滞在確率を、同一のエリアに滞在するケースの発生確率として設定し、
異なるエリア間を移動するケースについては、予め定められた移動確率を、移動元エリアからの最短移動時間が測位時間間隔以下のエリアの数によって割り算し、当該割り算で得られた値を、異なるエリア間を移動するケースの発生確率として設定する、
ことを特徴とする請求項９又は請求項１２に記載の測位方法。
【請求項１４】
前記補正部は、
複数回の測位結果を取得した際に、各回の測位結果において、前回までの測位結果から移動元が同一エリアとなる信頼度の和を算出し、
算出された当該信頼度の和と、移動元のエリアから移動先のエリアへの移動の発生確率と、今回の測位結果において移動先のエリアが同一となる信頼度の和と、に基づいて、前記測位結果を補正する、
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の測位装置。
【請求項１５】
前記補正するステップでは、前記測位装置は、
複数回の測位結果を取得した際に、各回の測位結果において、前回までの測位結果から移動元が同一エリアとなる信頼度の和を算出し、
算出された当該信頼度の和と、移動元のエリアから移動先のエリアへの移動の発生確率と、今回の測位結果において移動先のエリアが同一となる信頼度の和と、に基づいて、前記測位結果を補正する、
ことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の測位方法。
【請求項１】
セルを予め複数のセクタに区分けし且つ各セクタを異なる伝播遅延が予め設けられた複数のエリアに区分けすることで前記セクタと前記伝播遅延との組合せに対応付けて設定された複数のエリアのうち、移動局がどのエリアに位置するか、を推定することで、前記移動局の位置の測位を行う測位装置であって、
前記複数のエリアの各々について、前記移動局の位置が当該エリアであるとの測位結果が得られた場合に伝播誤り補正にて正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率を記憶した伝播誤り補正情報記憶部と、
同一のセクタに属する複数のエリアにて、前記移動局の位置が一のエリアであるとの測位結果が得られた場合に伝播遅延誤り補正にて正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率を記憶した伝播遅延誤り補正情報記憶部と、
前記伝播誤り補正情報記憶部と前記伝播遅延誤り補正情報記憶部の両方から、複数回の測位結果より対応付けられる前記正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率を読み出し、読み出した前記正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率に基づいて、前記測位結果を補正する補正部と、
補正後の測位結果を出力する測位結果出力部と、
を備える測位装置。
【請求項２】
前記測位装置は、前記複数回の測位結果より対応付けられるエリア間移動およびエリア内滞在のうち、異なるエリア間を移動するための最短移動時間に照らして実行可能なエリア間移動およびエリア内滞在のケースを対象として、所定の手法で各対象のケースの発生確率を算出する発生確率算出部、をさらに備え、
前記補正部は、前記発生確率算出部により算出された発生確率もさらに基礎として、前記測位結果を補正する、
ことを特徴とする請求項１記載の測位装置。
【請求項３】
前記補正部は、前記対象のケースについて、
伝播誤り補正にて移動元のエリアが正解とされる確率、
伝播遅延誤り補正にて移動元のエリアが正解とされる確率、
伝播誤り補正にて移動先のエリアが正解とされる確率、
伝播遅延誤り補正にて移動先のエリアが正解とされる確率、および、
当該ケースの発生確率
に基づいて、当該ケースに関する信頼度を算出し、
算出された対象のケースそれぞれに関する信頼度に基づいて、前記測位結果を補正する、
ことを特徴とする請求項２記載の測位装置。
【請求項４】
前記補正部は、前記信頼度が最大となるケース、又は、前記信頼度を前記求められた各ケースの信頼度の総和で割ることで得られる相対比率が所定のしきい値以上となるケース、に対応する移動元のエリアと移動先のエリアの組合せに基づいて、前記測位結果を補正する、
ことを特徴とする請求項３記載の測位装置。
【請求項５】
セルを予め複数のセクタに区分けし且つ各セクタを異なる伝播遅延が予め設けられた複数のエリアに区分けすることで前記セクタと前記伝播遅延との組合せに対応付けて設定された複数のエリアのうち、移動局がどのエリアに位置するか、を推定することで、前記移動局の位置の測位を行う測位装置であって、
前記設定された複数のエリアにおける異なるエリア間を移動するための最短移動時間に照らし、前記測位の時間間隔内で実行可能なエリア間移動およびエリア内滞在のケースを対象として、所定の手法で各対象のケースの発生確率を算出する発生確率算出部と、
算出された各対象のケースの発生確率に基づき求められる測位結果をもって、前記測位結果を補正する手段と、
補正後の測位結果を出力する手段と、
を備える測位装置。
【請求項６】
前記発生確率算出部は、
同一のエリアに滞在するケースについては、予め定められた滞在確率を、同一のエリアに滞在するケースの発生確率として設定し、
異なるエリア間を移動するケースについては、予め定められた移動確率を、移動元エリアからの最短移動時間が測位時間間隔以下のエリアの数によって割り算し、当該割り算で得られた値を、異なるエリア間を移動するケースの発生確率として設定する、
ことを特徴とする請求項２又は請求項５に記載の測位装置。
【請求項７】
ＧＰＳ測位を行う少なくとも１つの移動局と、セルを形成する少なくとも１つの基地局と、セクタ測位を行う基地局制御装置と、前記移動局の位置の測位を行う測位装置とを含んで構成された通信システムであって、
前記測位装置は、
測位対象の移動局の情報を含んだ測位要求を受け付け、セルを予め複数のセクタに区分けし且つ各セクタを異なる伝播遅延が予め設けられた複数のエリアに区分けすることで前記セクタと前記伝播遅延との組合せに対応付けて設定された複数のエリアのうち、前記移動局がどのエリアに位置するかを、当該移動局によるＧＰＳ測位の結果又は前記基地局制御装置によるセクタ測位の結果に基づいて、推定することで、前記移動局の位置の測位を行う測位部と、
前記複数のエリアの各々について、前記移動局の位置が当該エリアであるとの測位結果が得られた場合に伝播誤り補正にて正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率を記憶した伝播誤り補正情報記憶部と、
同一のセクタに属する複数のエリアにて、前記移動局の位置が一のエリアであるとの測位結果が得られた場合に伝播遅延誤り補正にて正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率を記憶した伝播遅延誤り補正情報記憶部と、
前記伝播誤り補正情報記憶部と前記伝播遅延誤り補正情報記憶部の両方から、複数回の測位結果より対応付けられる前記正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率を読み出し、読み出した前記正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率に基づいて、前記測位結果を補正する補正部と、
補正後の測位結果を出力する測位結果出力部と、
を備える
ことを特徴とする通信システム。
【請求項８】
セルを予め複数のセクタに区分けし且つ各セクタを異なる伝播遅延が予め設けられた複数のエリアに区分けすることで前記セクタと前記伝播遅延との組合せに対応付けて設定された複数のエリアのうち、移動局がどのエリアに位置するか、を推定することで、前記移動局の位置の測位を行う測位装置、により実行される測位方法であって、
前記測位装置により予め記憶された、前記複数のエリアの各々についての、前記移動局の位置が当該エリアであるとの測位結果が得られた場合の正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率から、前記移動局の位置の複数回の測位結果に対応する前記正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率を読み出すとともに、前記測位装置により予め記憶された、同一のセクタに属する複数のエリアにて、前記移動局の位置が一のエリアであるとの測位結果が得られた場合に伝播遅延誤り補正にて正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率から、前記移動局の位置の複数回の測位結果に対応する前記正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率を読み出すステップと、
読み出した前記正解とされるエリアおよび当該正解とされる確率に基づいて、前記測位結果を補正するステップと、
補正後の測位結果を出力するステップと、
を備える測位方法。
【請求項９】
前記測位方法は、
前記補正するステップの前に、前記複数回の測位結果より対応付けられるエリア間移動およびエリア内滞在のうち、異なるエリア間を移動するための最短移動時間に照らして実行可能なエリア間移動およびエリア内滞在のケースを対象として、所定の手法で各対象のケースの発生確率を算出するステップ、をさらに備え、
前記補正するステップでは、前記測位装置は、前記算出された発生確率もさらに基礎として、前記測位結果を補正する、
ことを特徴とする請求項８記載の測位方法。
【請求項１０】
前記補正するステップでは、前記測位装置は、前記対象のケースについて、
伝播誤り補正にて移動元のエリアが正解とされる確率、
伝播遅延誤り補正にて移動元のエリアが正解とされる確率、
伝播誤り補正にて移動先のエリアが正解とされる確率、
伝播遅延誤り補正にて移動先のエリアが正解とされる確率、および、
当該ケースの発生確率
に基づいて、当該ケースに関する信頼度を算出し、
算出された対象のケースそれぞれに関する信頼度に基づいて、前記測位結果を補正する、
ことを特徴とする請求項９記載の測位方法。
【請求項１１】
前記補正するステップでは、前記測位装置は、前記信頼度が最大となるケース、又は、前記信頼度を前記求められた各ケースの信頼度の総和で割ることで得られる相対比率が所定のしきい値以上となるケース、に対応する移動元のエリアと移動先のエリアの組合せに基づいて、前記測位結果を補正する、
ことを特徴とする請求項１０記載の測位方法。
【請求項１２】
セルを予め複数のセクタに区分けし且つ各セクタを異なる伝播遅延が予め設けられた複数のエリアに区分けすることで前記セクタと前記伝播遅延との組合せに対応付けて設定された複数のエリアのうち、移動局がどのエリアに位置するか、を推定することで、前記移動局の位置の測位を行う測位装置、により実行される測位方法であって、
前記設定された複数のエリアにおける異なるエリア間を移動するための最短移動時間に照らし、前記測位の時間間隔内で実行可能なエリア間移動およびエリア内滞在のケースを対象として、所定の手法で各対象のケースの発生確率を算出するステップと、
算出された各対象のケースの発生確率に基づき求められる測位結果をもって、前記測位結果を補正するステップと、
補正後の測位結果を出力するステップと、
を備える測位方法。
【請求項１３】
前記発生確率を算出するステップでは、前記測位装置は、
同一のエリアに滞在するケースについては、予め定められた滞在確率を、同一のエリアに滞在するケースの発生確率として設定し、
異なるエリア間を移動するケースについては、予め定められた移動確率を、移動元エリアからの最短移動時間が測位時間間隔以下のエリアの数によって割り算し、当該割り算で得られた値を、異なるエリア間を移動するケースの発生確率として設定する、
ことを特徴とする請求項９又は請求項１２に記載の測位方法。
【請求項１４】
前記補正部は、
複数回の測位結果を取得した際に、各回の測位結果において、前回までの測位結果から移動元が同一エリアとなる信頼度の和を算出し、
算出された当該信頼度の和と、移動元のエリアから移動先のエリアへの移動の発生確率と、今回の測位結果において移動先のエリアが同一となる信頼度の和と、に基づいて、前記測位結果を補正する、
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の測位装置。
【請求項１５】
前記補正するステップでは、前記測位装置は、
複数回の測位結果を取得した際に、各回の測位結果において、前回までの測位結果から移動元が同一エリアとなる信頼度の和を算出し、
算出された当該信頼度の和と、移動元のエリアから移動先のエリアへの移動の発生確率と、今回の測位結果において移動先のエリアが同一となる信頼度の和と、に基づいて、前記測位結果を補正する、
ことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の測位方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００９−２４６９４２（Ｐ２００９−２４６９４２Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２８０２４８（Ｐ２００８−２８０２４８）
【出願日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【出願人】（３９２０２６６９３）株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ (5,876)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【出願人】（３９２０２６６９３）株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ (5,876)
【Ｆターム（参考）】
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