無線測位システム、基地局装置、測位方法、及びプログラム
【課題】基準信号の衝突発生を防止することによって基準局装置の複数設置を可能とする。
【解決手段】複数の基地局装置１０を含み、被測位物の位置を測位する無線測位システムであって、各基地局装置１０それぞれに基準信号送信の優先順位が割り当てられ、各基地局装置１０は、被測位端末装置３０から測位信号を受信し、その受信時刻を取得する測位信号受信部５０と、測位信号の受信タイミングと、当該基地局装置１０に割り当てられた優先順位と、に基づくタイミングで、基準信号を送信する基準信号送信部５３と、他の基地局装置１０が送信した基準信号を受信し、その受信時刻を取得する基準信号受信部５４と、を含み、当該無線測位システムは、各基地局装置１０において取得された測位信号及び基準信号の各受信時刻に基づいて、被測位端末装置３０の位置を決定する位置決定部２２、を含む。
【解決手段】複数の基地局装置１０を含み、被測位物の位置を測位する無線測位システムであって、各基地局装置１０それぞれに基準信号送信の優先順位が割り当てられ、各基地局装置１０は、被測位端末装置３０から測位信号を受信し、その受信時刻を取得する測位信号受信部５０と、測位信号の受信タイミングと、当該基地局装置１０に割り当てられた優先順位と、に基づくタイミングで、基準信号を送信する基準信号送信部５３と、他の基地局装置１０が送信した基準信号を受信し、その受信時刻を取得する基準信号受信部５４と、を含み、当該無線測位システムは、各基地局装置１０において取得された測位信号及び基準信号の各受信時刻に基づいて、被測位端末装置３０の位置を決定する位置決定部２２、を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線測位システム、基地局装置、測位方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
被測位物（移動局装置など）からの測位信号を３つ以上のアクセスポイント装置で受信することで測位を行う無線測位システムが知られている。具体的な例としては、室内に多数のアクセスポイント装置を設置しておき、被測位物からの測位信号をそのうち３つ以上のアクセスポイント装置で受信することにより、該被測位物の室内での位置を測位するものが挙げられる。なお、非特許文献１には、このような測位の原理についての説明が示されている。
【０００３】
非特許文献１に示されるように、上記無線測位システムは、各アクセスポイント装置の位置と、被測位物が送信した測位信号を受信するまでに要した時間のアクセスポイント装置間での差（以下、測位信号受信時間差という。）と、に基づいて被測位物の位置を算出する。
【０００４】
上記測位信号受信時間差の算出について説明する。まず、各アクセスポイント装置は、自身で保持しているクロックに基づいて、測位信号の受信時刻を測定する。上記無線測位システムは、この受信時刻の差を算出し、上記測位信号受信時間差とする。ただし、このような処理により正しく上記測位信号受信時間差を算出するためには、各アクセスポイント装置における測位信号の受信時刻を、共通のタイミングを基準とする時刻表記を用いて表す必要がある。そこで、各アクセスポイント装置は、共通のタイミングを共有するための処理（時刻同期処理という。）を行う。
【０００５】
特許文献１には、上記時刻同期処理の例が開示されている。この例では、時刻同期用の信号（基準信号という。）を送信する基準局装置が１つ設けられる。基準局装置は、アクセスポイント装置同様測位信号を受信し、測位信号を受信すると直ちに基準信号を送信する。各アクセスポイント装置は予め基準局装置との間の距離を記憶しており、基準局装置が送信した基準信号を受信して、その受信タイミングと、記憶している距離と、に基づき、上記共通のタイミングを取得する。そして、取得したタイミングを基準とする時刻表記を用いて、測位信号の受信時刻を取得する。
【非特許文献１】Rick Roberts他、「Ranging Subcommittee Final Report（測位小委員会最終報告）」、IEEE P802.15、米国、IEEE（米国に本部がある電気電子学会）、２００４年１１月２２日、P802.15、p. 3-9
【特許文献１】特開２００５−１４０６１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術による場合、基準局装置を、測位対象エリア内のどの位置からも測位信号を受信可能な位置であって、かつ基準信号が全てのアクセスポイント装置に到達可能な位置に設置しなければならないため、設置位置の選定が容易でなく、かつ測位対象エリアの広さが限定されるという問題があった。また、このような設置位置の制限があるため、一旦各装置の設置が完了した後、アクセスポイント装置を増設することもまた容易でないという問題もあった。
【０００７】
これらの問題は基準局装置を複数設置することによって解決されるようにも見えるが、上記特許文献１に記載の技術には、複数の基準局装置を設置することはできないという問題もあった。すなわち、複数の基準局装置を設置すると、１の測位信号を複数の基準局装置が受信し、結果としてアクセスポイント装置が２以上の基準信号を受信してしまうことがある（これを基準信号の衝突という。）。こうなると、各アクセスポイント装置は基準とする共通のタイミングを適切に取得できなくなってしまう。
【０００８】
従って、本発明の課題の一つは、基準信号の衝突発生を防止することによって基準局装置の複数設置を可能とする無線測位システム、基地局装置、測位方法、及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための本発明にかかる無線測位システムは、複数の基地局装置を含み、該複数の基地局装置の少なくとも一部を用いて被測位物の位置を測位する無線測位システムであって、前記各基地局装置それぞれに基準信号送信の優先順位が割り当てられ、前記各基地局装置は、当該基地局装置に割り当てられた前記優先順位を取得する優先順位取得手段と、前記被測位物から測位信号を受信し、当該基地局装置が保持しているクロックに基づき、その受信時刻を取得する測位信号受信手段と、前記測位信号受信手段による前記測位信号の受信後、前記優先順位取得手段により取得される優先順位に基づくタイミングで、前記基準信号を送信する基準信号送信手段と、他の前記基地局装置が送信した前記基準信号を受信し、前記クロックに基づき、その受信時刻を取得する基準信号受信手段と、を含み、当該無線測位システムは、前記各基地局装置において取得された前記測位信号の受信時刻と前記基準信号の受信時刻とに基づいて、前記被測位物の位置を決定する位置決定手段、を含む、ことを特徴とする。
【００１０】
これによれば、各基地局装置は優先順位に基づくタイミングで基準信号を送信しているので、基地局装置を複数設置したとしても、基準信号の衝突の発生が防止される。すなわち、基準局装置として機能する基地局装置を複数設置することが可能になる。
【００１１】
また、上記無線測位システムにおいて、前記各基地局装置は、前記基準信号受信手段により前記基準信号が受信された場合に、前記基準信号送信手段による前記基準信号の送信を制限する基準信号送信制限手段、を含む、こととしてもよい。
【００１２】
これによれば、各基地局装置は、他の基地局装置から基準信号が受信された場合には送信を制限しているので、基準信号の衝突がより確実に防止される。
【００１３】
また、上記各無線測位システムにおいて、前記各基地局装置相互間の距離を示す距離情報を取得する距離情報取得手段、を含み、前記位置決定手段は、前記各基地局装置において取得された前記基準信号及び前記測位信号の各受信時刻と、該各基地局装置と該基準信号を送信した前記基地局装置との間の距離を示す距離情報と、に基づき、前記被測位物の位置を決定する、こととしてもよい。
【００１４】
これによれば、距離情報に基づいて被測位物の位置を決定できる。
【００１５】
また、上記各無線測位システムにおいて、前記優先順位は、測位対象エリアの形状及び広さと、前記各基地局装置の設置位置と、に基づいて決定される、こととしてもよい。
【００１６】
これによれば、１つの基地局装置により送信された基準信号が到達する基地局装置の数が多くなることが期待できる。
【００１７】
また、上記各無線測位システムにおいて、前記優先順位は、前記各基地局装置が通信可能な他の基地局装置の数に基づいて決定される、こととしてもよい。
【００１８】
これによっても、１つの基地局装置により送信された基準信号が到達する基地局装置の数が多くなることが期待できる。
【００１９】
また、上記各無線測位システムにおいて、前記優先順位は、前記各基地局装置のアンテナ放射パターンに基づいて決定される、こととしてもよい。
【００２０】
これによっても、１つの基地局装置により送信された基準信号が到達する基地局装置の数が多くなることが期待できる。
【００２１】
また、上記各無線測位システムにおいて、当該無線測位システムは、複数の被測位物それぞれの位置を予め記憶する記憶手段、を含み、前記優先順位は、該各被測位物それぞれについて前記記憶手段により記憶される位置に基づいて、前記被測位物ごとに決定される、こととしてもよい。
【００２２】
これによれば、各被測位物について記憶している位置（＝各被測位物が在りそうな位置）に基づいて、被測位物ごとに優先順位が決定されるので、効率的な基準信号の送信を実現することができる。
【００２３】
また、上記各無線測位システムにおいて、前記優先順位は、前記各基地局装置のいずれかが前記測位信号を受信した場合における、前記位置決定手段による位置決定が完了する割合に基づいて決定される、こととしてもよい。
【００２４】
これによれば、過去に上手く位置決定できた割合の高い優先順位を、後に利用することができるようになる。
【００２５】
また、上記各無線測位システムにおいて、前記各基地局装置相互間で所定の試験信号を送受信し、前記優先順位は、その通信状況に基づいて決定される、こととしてもよい。
【００２６】
これによれば、例えば、試験信号を好適に送受信可能な他の基地局装置の数が多い基地局装置ほど、優先順位を上げるようにすることができる。
【００２７】
また、本発明にかかる基地局装置は、当該基地局装置に割り当てられた基準信号送信の優先順位を取得する優先順位取得手段と、被測位物から測位信号を受信し、当該基地局装置が保持しているクロックに基づき、その受信時刻を取得する測位信号受信手段と、前記測位信号受信手段による前記測位信号の受信タイミングと、前記優先順位取得手段により取得される優先順位と、に基づくタイミングで、基準信号を送信する基準信号送信手段と、を含むことを特徴とする。
【００２８】
また、本発明にかかる測位方法は、複数の基地局装置を含む無線測位システムを用いて被測位物の位置を測位するための測位方法であって、前記各基地局装置それぞれに基準信号送信の優先順位が割り当てられ、前記各基地局装置が、当該基地局装置に割り当てられた前記優先順位を取得する優先順位取得ステップと、前記各基地局装置が、前記被測位物から測位信号を受信し、当該基地局装置が保持しているクロックに基づき、その受信時刻を取得する測位信号受信ステップと、前記各基地局装置が、前記測位信号受信ステップにおける前記測位信号の受信タイミングと、前記優先順位取得ステップにおいて取得される優先順位と、に基づくタイミングで、前記基準信号を送信する基準信号送信ステップと、他の前記基地局装置が送信した前記基準信号を受信し、前記クロックに基づき、その受信時刻を取得する基準信号受信ステップと、を含むことを特徴とする。
【００２９】
また、本発明にかかるプログラムは、複数の基地局装置を含み、該複数の基地局装置の少なくとも一部を用いて被測位物の位置を測位する無線測位システムにおいて、１又は複数のコンピュータを前記各基地局装置として機能させるためのプログラムであって、前記各基地局装置それぞれに基準信号送信の優先順位が割り当てられ、前記各コンピュータを、当該基地局装置に割り当てられた前記優先順位を取得する優先順位取得手段、当該基地局装置が保持しているクロックに基づき、前記被測位物から受信される測位信号の受信時刻を取得する測位信号受信時刻取得手段、前記測位信号が受信された後、前記優先順位取得手段により取得される優先順位に基づくタイミングで、送信手段に前記基準信号を送信させる基準信号送信制御手段、及び前記クロックに基づき、他の前記基地局装置から受信される前記基準信号の受信時刻を取得する基準信号受信手段、としてさらに機能させるためのプログラムである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３１】
図１は、本実施の形態にかかる無線測位システム１のシステム構成図である。同図に示すように、無線測位システム１は、複数の基地局装置１０（図１では、基地局装置１０−１から基地局装置１０−６までの６つの基地局装置１０を示している。）、測位計算サーバ装置２０、被測位物としての被測位端末装置３０、及びネットワーク４０を含んで構成される。
【００３２】
各基地局装置１０は、ここではある部屋（本実施の形態における測位対象エリア）の中に分散設置されており、ネットワーク４０を介して測位計算サーバ装置２０と通信可能に構成されている。また、各基地局装置１０は、被測位端末装置３０が放射状に無線送信する測位信号（図１においては、この測位信号を矢印Ｒで示している。）を受信する。
【００３３】
さらに、各基地局装置１０は、相互間で無線通信を行うことができるように構成される。具体的には、基地局装置１０間の時刻同期をとるための基準信号（同期信号。図１においては、この基準信号を矢印Ｂで示している。）を、基地局装置１０相互間で無線送受信可能に構成される。
【００３４】
各基地局装置１０は現在時刻を取得するための計時手段を備えており、該計時手段を用いて測位信号受信時刻や基準信号送受信時刻を取得し、測位計算サーバ装置２０に送信する処理も行う。
【００３５】
測位計算サーバ装置２０は、各基地局装置１０から測位信号受信時刻及び基準信号送受信時刻を受信し、これらに基づいて、被測位端末装置３０の位置を算出する。
【００３６】
以下、基地局装置１０のハードウェア構成について説明する。図２は、基地局装置１０のハードウェア構成図である。同図に示すように、基地局装置１０は、アンテナ１１、無線部（RF; Radio Frequency）１２、信号処理部（DSP; Digital Signal Processing unit）１３を含んで構成される。また、信号処理部１３は、その内部にマイクロコントローラ(MPU; Micro Processing Unit)１３１、記憶媒体(MEM; Memory)１３２、カウンタ(COUNT; Counter)１３３、ベースバンド信号処理部(BB; Base Band)１３４を含んで構成される。
【００３７】
信号処理部１３は、パケット生成処理、演算処理、信号処理（変復調など）、及び計時処理の各処理を行う。具体的には、マイクロコントローラ１３１は、種々の演算処理及び上記各処理中の状態遷移管理を行う。カウンタ１３３は、図示しないクロックが発振するタイミングパルスをカウントすることにより、現在時刻を取得するための計時処理を行う。
【００３８】
ベースバンド信号処理部１３４は、パケット生成処理と、データの変復調や拡散・逆拡散などベースバンドの信号処理と、を行う。このパケット生成処理に関し、記憶媒体１３２は、当該基地局装置１０の上記部屋の中における位置を示す座標、後述する基地局プライオリティ（ＢＰ）、当該基地局装置１０の識別情報（ＩＤ）などを格納しており、ベースバンド信号処理部１３４は、この記憶媒体１３２に記憶される情報に基づいてパケットを生成する。より具体的には、上記基準信号を構成するパケット（以下、基準信号パケットという。）や、上記測位信号受信時刻及び上記基準信号送受信時刻を含むパケット（以下、受信時刻パケットという。）を生成する。ここで、各パケットはプリアンブル部、ヘッダ部、及びデータ部から構成されており、基準信号パケットは、そのデータ部に当該パケットが基準信号であることを示す情報を含む。また、受信時刻パケットは、そのデータ部に各受信時刻を含む。
【００３９】
無線部１２は、信号処理部１３によって生成・変調されたパケットの入力を受け付け、増幅及び周波数変換の各処理を施した上で、アンテナ１１を介して空中に放射する。また、アンテナ１１に到来した信号の入力を受け付け、増幅及び周波数変換の各処理を施した上で、信号処理部１３に出力する。
【００４０】
以下、基地局装置１０、測位計算サーバ装置２０、及び被測位端末装置３０の機能について、各装置の機能ブロック図を参照しながら詳細に説明する。
【００４１】
図３は、基地局装置１０、測位計算サーバ装置２０、及び被測位端末装置３０の機能ブロックを示す概略ブロック図である。なお、同図では、簡単のため基地局装置１０を１つだけ記載しているが、実際には、各基地局装置１０が同様な機能ブロックを含んで構成される。
【００４２】
図３に示すように、基地局装置１０は、アンテナ１１、測位信号受信部５０、時刻送信部５１、ＢＰ記憶部５２、基準信号送信部５３、基準信号受信部５４、基準信号送信制限部５５を含んで構成される。また、測位計算サーバ装置２０は、距離情報記憶部２１、位置決定部２２を含んで構成される。さらに、被測位端末装置３０は、測位信号送信部３１及びアンテナ３２を含んで構成される。
【００４３】
測位信号送信部３１は、図示しないタイマーなどによる時間的なトリガー、もしくは基地局装置１０などからの測位開始命令などにより、アンテナ３２を用いて、測位信号を構成するパケット（以下、測位信号パケットという。）を無線送信する。ここで、測位信号パケットは、そのデータ部に当該パケットが測位信号であることを示す情報を含むパケットである。
【００４４】
測位信号受信部５０は、アンテナ１１を用いて、被測位端末装置３０が無線送信した測位信号パケットを受信する。その際、カウンタ１３３を用いてその受信時刻（測位信号受信時刻）を取得し、時刻送信部５１に出力する。時刻送信部５１は、測位信号受信部５０から入力された測位信号受信時刻を一時記憶する。
【００４５】
ＢＰ記憶部５２は、当該基地局装置１０に割り当てられているＢＰ(基準局プライオリティ)を記憶する。ＢＰは、基準信号送信の優先順位を示す情報であり、予め各基地局装置１０に割り当てられている。ＢＰの具体的な内容については後述するが、一例では、０〜２０の整数が、ＢＰとして各基地局装置１０に割り当てられる。
【００４６】
基準信号送信部５３は、ＢＰ記憶部５２から当該基地局装置１０に割り当てられたＢＰを取得し、測位信号受信部５０による測位信号パケットの受信後、該ＢＰに基づくタイミングで、アンテナ１１を用いて、基準信号パケットを無線送信する。具体的な例では、基準信号送信部５３は、ＢＰに基づいて待機時間を決定し、測位信号受信部５０により測位信号パケットが受信された後、決定した待機時間が経過したら、基準信号パケットを送信する。
【００４７】
基準信号受信部５４は、他の基地局装置１０が送信した基準信号パケットを受信する。具体的には、信号処理部１３（図２）により復調されたパケットのデータ部に基準信号であることを示す情報が含まれている場合に、基準信号受信部５４は該パケットを基準信号パケットとして受信する。その際、カウンタ１３３を用いてその受信時刻（基準信号受信時刻）を取得し、時刻送信部５１に出力する。時刻送信部５１は、当該基地局装置１０の識別情報と、基準信号受信部５４から入力された基準信号受信時刻と、一時記憶していた測位信号受信時刻と、を含む受信時刻パケットを生成し、測位計算サーバ装置２０に対して送信する。
【００４８】
なお、基準信号受信部５４は、測位信号パケット受信後一定時間内に受け取ったパケットのうち最初のものを基準信号パケットであるとみなすこととしてもよい。このようにする場合、基準信号受信部５４は、信号処理部１３の復調処理の完了を待たずに処理を進めることができるので、受信時刻パケット送信処理をより迅速に送信できるようになる。なお、この場合、基準信号パケットのデータ部に基準信号であることを示す情報を含めなくてもよい。
【００４９】
基準信号送信制限部５５は、基準信号受信部５４により基準信号パケットが受信された場合に、基準信号送信部５３による基準信号パケットの送信を制限する。すなわち、基準信号受信部５４により基準信号パケットが受信された時点で、基準信号送信部５３が未だ基準信号パケットを送信していない場合、基準信号送信部５３に、基準信号パケットの送信を中止させる。
【００５０】
距離情報記憶部２１は、各基地局装置１０相互間の距離を示す距離情報を記憶している。この距離情報は、具体的な距離であってもよいし、一方の基地局装置１０から他方の基地局装置１０に対して信号を送信した場合の信号到達に要する時間であってもよい。この距離情報は、ユーザにより、距離情報記憶部２１に書き込まれる。
【００５１】
なお、距離情報記憶部２１は、各基地局装置１０の位置を所定の座標系で表してなる基地局装置座標情報を記憶することとしてもよい。この場合、ユーザは、各基地局装置１０の基地局装置座標情報を、距離情報記憶部２１に書き込む。
【００５２】
位置決定部２２は、各基地局装置１０から測位信号受信時刻及び基準信号受信時刻を受信すると、距離情報記憶部２１から距離情報を取得し、各基地局装置１０それぞれにおける基準信号パケット及び測位信号パケットの各受信タイミングと、該各基地局装置１０と該基準信号パケットを送信した基地局装置１０との間の距離を示す距離情報と、に基づき、被測位端末装置３０の位置を決定する。
【００５３】
なお、距離情報記憶部２１が基地局装置座標情報を記憶している場合、位置決定部２２は、各基地局装置１０の基地局装置座標情報に基づいて各基地局装置１０相互間の距離を算出することにより、距離情報を取得する。
【００５４】
位置決定部２２の処理について、詳細に説明する。図４は、位置決定部２２の処理について説明するための説明図である。同図では、被測位端末装置３０がタイミングＴ１において測位信号パケットを送信し、基地局装置１０−１がタイミングＴ２において基準信号パケットを送信し、基地局装置１０−２，３，４が測位信号パケット及び基準信号パケットの受信時刻を測位計算サーバ装置２０に対して送信したものとしている。
【００５５】
以下では、被測位端末装置３０が測位信号パケットを送信したタイミングＴ１を、被測位端末装置３０のクロックに基づく時刻でｔ０と表し、位置決定部２２が基地局装置１０−ｎ（ｎ＝２，３，４）から受信した測位信号受信時刻及び基準信号受信時刻をそれぞれｔｎ及びｓｎとし、基地局装置１０−ｎと基地局装置１０−１との距離を示す距離情報を時間ｌｎで表すこととする。
【００５６】
位置決定部２２が被測位端末装置３０の位置を決定するために求めなければならないのは、被測位端末装置３０が送信した測位信号パケットを受信するまでに要した時間の基地局装置１０−ｎ間での差（測位信号受信時間差）である。これを求めるための１つの方法として、位置決定部２２が、まず被測位端末装置３０が測位信号パケットを送信してから各基地局装置１０−ｎで受信されるまでの時間Ａｎを求め、さらに基地局装置１０−ｎと基地局装置１０−ｍ（ｍ＝２，３，４。ただしｍ≠ｎ。）の間での測位信号受信時間差Ｂｍ，ｎ＝Ａｎ−Ａｍを算出する方法が考えられる。しかしながら、各測位信号受信時刻ｔｎは各基地局装置１０−ｎのクロックに基づいて表された時刻なので、図４のように被測位端末装置３０及び各基地局装置１０−ｎの間で同期が取れていない状態ではＡｎ＝ｔｎ−ｔ０の関係が成り立たない。このため、位置決定部２２は、このような計算により時間Ａｎを求めることはできない。従って、Ｂｍ，ｎを求めることもできない。
【００５７】
そこで、位置決定部２２は、次のようにしてＢｍ，ｎを算出する。すなわち、位置決定部２２は、まず、基地局装置１０−１が基準信号パケットを送信したタイミングＴ２を、各基地局装置１０−ｎのクロックに基づいて表す。具体的には、各基地局装置１０−ｎについて時刻ｓｎ−ｌｎを算出する。こうして算出された時刻ｓｎ−ｌｎは、どの基地局装置１０−ｎのものであっても、共通のタイミングＴ２を示している。
【００５８】
次に、位置決定部２２は、各基地局装置１０−ｎについて、測位信号受信時刻ｔｎから、共通のタイミングＴ２に対応する時刻ｓｎ−ｌｎまでの経過時間｛（ｓｎ−ｌｎ）−ｔｎ｝を算出する。さらに、位置決定部２２は、基地局装置１０−ｎと基地局装置１０−ｍの間での上記経過時間の差｛（ｓｎ−ｌｎ）−ｔｎ｝−｛（ｓｍ−ｌｍ）−ｔｍ｝を算出する。こうして算出された値は、Ｂｍ，ｎとなる。位置決定部２２は、こうしてＢｍ，ｎを算出し、算出した各Ｂｍ，ｎに基づいて、被測位端末装置３０の位置を決定する。
【００５９】
ただし、位置決定部２２が各Ｂｍ，ｎに基づいて被測位端末装置３０の位置を決定するためには、３つの基地局装置１０−ｎ相互間での測位信号受信時間差Ｂｍ，ｎが必要である。これが得られない場合、例えば測位信号受信時刻ｔｎと基準信号受信時刻ｓｎの両方を送信した基地局装置１０が３つに満たない場合、位置決定部２２による位置決定は失敗する。
【００６０】
以上説明した処理について、無線測位システム１の処理シーケンスを参照しながら、再度より詳細に説明する。
【００６１】
図５は、無線測位システム１の処理シーケンスを示す図である。同図に示すように、まず被測位端末装置３０が測位信号パケットを送信する（Ｓ１）。各基地局装置１０は、この測位信号パケットを受信すると、その受信時刻を測定し、一時記憶する（Ｓ２）。
【００６２】
また、基地局装置１０は、測位信号パケットを受信すると、当該基地局装置１０に割り当てられているＢＰを取得する（Ｓ３）。なお、基地局装置１０は、ＢＰを測位信号パケットが受信される前に取得しておいてもよい。また、基準信号パケットを送信するタイミングを示す情報（ＢＰに基づいて決定される待機時間）を、測位信号パケットが受信される前に取得しておいてもよい。このようにすれば、測位信号パケットを受信してからの基地局装置１０の処理を少なくすることができるので、基準信号パケットの送信遅延が抑制される。これは、測位信号パケット受信後直ちに（反射的に）基準信号を送信しようとする場合などには特に有効である。
【００６３】
次に、基地局装置１０は、ＢＰに基づいて決定した待機時間だけ基準信号パケットの送信を待機し（Ｓ４）、待機時間の経過後基準信号パケットを送信する（Ｓ５）。他の基地局装置１０から基準信号パケットを受信した基地局装置１０は、該基準信号パケットの受信時刻を測定し、一時記憶していた測位信号パケットの受信時刻とともに測位計算サーバ装置２０に対して送信する（Ｓ６）とともに、基準信号パケットの送信を取りやめる。
【００６４】
測位計算サーバ装置２０は、基地局装置１０相互間の距離を示す距離情報を取得し（Ｓ７）、該距離情報と、各基地局装置１０から受信した測位信号受信時刻及び基準信号受信時刻とに基づき、被測位端末装置３０の位置を決定する（Ｓ８）。
【００６５】
次に、基地局装置１０の処理に着目し、再度より詳細に説明する。
【００６６】
図６は、基地局装置１０の処理フローを示す図である。同図に示すように、基地局装置１０は、測位信号パケットを受信すると（Ｓ１１）、自装置内のカウンタ１３３に基づいて測位信号受信時刻を測定し、一時記憶する（Ｓ１２）。次に、基地局装置１０はＢＰに基づいて決定される待機時間t_wait_syncを取得し、該待機時間t_wait_syncが経過するまでの間、他の基地局装置１０からの基準信号パケットの到来を待つ（Ｓ１３）。なお、待機時間t_wait_syncは、ＢＰに基づいて決定される待機時間に、例えばガウス分布に従うランダム値に基づいて決定される時間（正又は負）を加算したものとしてもよい。
【００６７】
Ｓ１３の待機中に基準信号パケットが受信された場合（Ｓ１４の肯定判定）、基地局装置１０は、その受信時刻を測定し、一時記憶していた測位信号受信時刻とともに測位計算サーバ装置２０に対して送信し（Ｓ１６）、処理を終了する。一方、受信されなかった場合、基地局装置１０は基準信号パケットを送信し（Ｓ１５）、処理を終了する。なお、Ｓ１７において送信を待機するのは、測位対象エリア内に同一のＢＰが割り当てられた基地局装置１０が存在することがあるからである。ランダム値に基づいて決定される待ち時間だけ待機するのが最適であるが、この待ち時間は、ＢＰに基づいて決定される待機時間を逆転させないような範囲で設定される。
【００６８】
次に、測位計算サーバ装置２０の処理に着目し、再度より詳細に説明する。
【００６９】
図７は、測位計算サーバ装置２０の処理フローを示す図である。同図に示すように、測位計算サーバ装置２０は、まず各基地局装置１０から測位信号受信時刻及び基準信号受信時刻を受信する（Ｓ２１）。そして、１つ目の測位信号受信時刻受信タイミングから所定時間内に３つ以上の基地局装置１０から測位信号受信時刻及び基準信号受信時刻を受信したか否かを判定する（Ｓ２２）。
【００７０】
Ｓ２２において受信しなかったと判定した場合、測位計算サーバ装置２０は測位ＮＧと判定し（Ｓ２３）、処理を終了する。位置決定のためには３つ以上の基地局装置１０相互間について測位信号受信時間差が必要であるからである。
【００７１】
一方、Ｓ２２において受信したと判定した場合、測位計算サーバ装置２０は距離情報を取得し（Ｓ２４）、被測位端末装置３０の位置を決定し（Ｓ２５）、処理を終了する。
【００７２】
以上説明したように、無線測位システム１によれば、各基地局装置１０は優先順位ＢＰに基づくタイミングで基準信号パケットを送信しているので、基地局装置１０を複数設置したとしても、基準信号パケットの衝突の発生が防止される。すなわち、基準局装置として機能する基地局装置１０を複数設置することが可能になる。
【００７３】
また、各基地局装置１０は、他の基地局装置１０から基準信号パケットが受信された場合には送信を制限しているので、基準信号パケットの衝突がより確実に防止される。
【００７４】
さらに、無線測位システム１では、基地局装置１０をアクセスポイント装置としても機能させることができる。
【００７５】
次に、ＢＰの具体的な内容及びその決定方法について説明する。なお、以下では、０〜２０の整数をＢＰとして使用し、ＢＰ０が最も高い優先順位を示す値（最高値）であり、ＢＰの値が大きくなるに従い、基準信号送信の優先順位が下がるものとする。
【００７６】
ＢＰは、各基地局装置１０の座標、各基地局装置１０の周辺環境（通信可能な基地局装置１０の台数やこれらの基地局装置１０の座標）、アンテナ１１の指向性、及び被測位端末装置３０の予測座標、位置決定部２２による位置決定の結果（測位結果）のうちのいずれか１つ若しくはこれらの組み合わせに基づいて決定される。また、ＢＰは、少なくとも隣接する２つの基地局装置１０や互いに通信可能な２つの基地局装置１０に同一のＢＰが割り当てられることのないよう、決定される。以下、具体的に説明する。
【００７７】
図８は、ＢＰの決定処理にかかる基地局装置１０及び測位計算サーバ装置２０の機能ブロックを示す概略ブロック図である。なお、同図では、図３と同様に、簡単のため基地局装置１０を１つだけ記載しているが、実際には、各基地局装置１０が同様な機能ブロックを含んで構成される。
【００７８】
図８に示すように、基地局装置１０は、図３にも示したアンテナ１１及びＢＰ記憶部５２に加え、テスト制御部５６、試験信号送信部５７、試験信号受信部５８を含んで構成される。また、測位計算サーバ装置２０は、図３にも示した位置決定部２２に加え、測位結果情報記憶部２３、座標情報記憶部２４、通信距離情報記憶部２５、アンテナ放射パターン情報記憶部２６、位置情報記憶部２７、ＢＰ算出部２８を含んで構成される。
【００７９】
測位結果情報記憶部２３は、基地局装置１０ごとに、位置決定部２２による位置決定成功数と、同失敗数と、を示す測位結果情報を記憶する。位置決定部２２は、上述のようにして被測位端末装置３０の位置を決定するが、位置決定の都度、基準信号パケットを送信した基地局装置１０について、該位置決定の結果（成功又は失敗）に基づき、測位結果情報記憶部２３に記憶される測位結果情報を更新する。
【００８０】
座標情報記憶部２４は、測位対象エリア（部屋）の形状や広さを所定の座標系で表してなる測位対象エリア座標情報と、各基地局装置１０の位置を該座標系で表してなる基地局装置座標情報と、を記憶する。各座標情報は、ユーザにより、座標情報記憶部２４に書き込まれる。
【００８１】
通信距離情報記憶部２５は、各基地局装置１０の通信可能距離を示す通信距離情報を記憶する。通常、通信可能距離は基地局装置１０ごとに異なるものではないので、通信距離情報記憶部２５は通信距離情報を１つだけ記憶する。ただし、通信可能距離が基地局装置１０ごとに異なる場合には、通信距離情報記憶部２５は、基地局装置１０ごとに通信距離情報を記憶することが望ましい。
【００８２】
アンテナ放射パターン情報記憶部２６は、各基地局装置１０に備えられるアンテナ１１の放射パターン（アンテナ指向性）を示すアンテナ放射パターン情報を記憶する。通常、アンテナ１１の放射パターンはアンテナ１１ごとに異なるものではないので、アンテナ放射パターン情報記憶部２６はアンテナ放射パターン情報を１つだけ記憶する。ただし、アンテナ１１の放射パターンがアンテナ１１ごとに異なる場合には、アンテナ放射パターン情報記憶部２６は、基地局装置１０ごとにアンテナ放射パターン情報を記憶することが望ましい。
【００８３】
なお、座標情報記憶部２４、通信距離情報記憶部２５、及びアンテナ放射パターン情報記憶部２６に記憶される各情報は、ユーザが測位計算サーバ装置２０に書き込むこととしてもよいし、各基地局装置１０がそれぞれ自装置分について記憶している情報であることとしてもよい。後者の場合、各基地局装置１０が測位計算サーバ装置２０に上記各情報を送信する。
【００８４】
位置情報記憶部２７は、被測位端末装置３０の位置を上記座標系で表してなる被測位端末装置位置情報を記憶する。この被測位端末装置位置情報は、ユーザにより、座標情報記憶部２４に書き込まれることとしてもよい。または、位置情報記憶部２７は、過去に位置決定部２２により決定された被測位端末装置３０の位置を上記座標系で表してなる情報を、被測位端末装置位置情報として記憶することとしてもよい。
【００８５】
テスト制御部５６は、後述するＢＰ算出部２８からの指示に従い、所定の試験信号を無線送信するよう、試験信号送信部５７に指示する。試験信号送信部５７は、テスト制御部５６からの指示に従い、アンテナ１１を用いて、上記試験信号を無線送信する。
【００８６】
試験信号受信部５８は、他の基地局装置１０が送信した上記試験信号を受信し、テスト制御部５６に出力する。テスト制御部５６は、試験信号受信部５８から入力された試験信号の送信元である基地局装置１０を判定し、該基地局装置１０と当該基地局装置１０とは通信可能であると判定する。テスト制御部５６は、こうして得た判定結果をＢＰ算出部２８に出力する。
【００８７】
ＢＰ算出部２８は、測位結果情報記憶部２３に記憶される測位結果情報、座標情報記憶部２４に記憶される各座標情報、通信距離情報記憶部２５に記憶される通信距離情報、アンテナ放射パターン情報記憶部２６に記憶されるアンテナ放射パターン情報、位置情報記憶部２７に記憶される位置情報を取得する。また、ＢＰ算出部２８は、ＢＰを算出しようとする際、テスト制御部５６に対して試験信号の無線送信を指示し、その結果入力される判定結果を示す判定結果情報を取得する。そして、ＢＰ算出部２８は、このようにして取得される測位結果情報、測位対象エリア座標情報、基地局装置座標情報、通信距離情報、アンテナ放射パターン情報、被測位端末装置位置情報、判定結果情報の一部又は全てに基づき、各基地局装置１０のＢＰを算出し、算出結果に基づいて、各基地局装置１０のＢＰを決定する。
【００８８】
ＢＰ算出部２８によるＢＰの算出について、いくつかの例を挙げながら、具体的に説明する。
【００８９】
１つ目の例は、測位対象エリア座標情報及び基地局装置座標情報に基づくＢＰの算出例である。図９は、この例について説明するための説明図である。同図に示す例では、測位対象エリアは２つの長方形を結合した形状をしており、６つの頂点を有している。測位対象エリア座標情報は各頂点の座標により構成されており、ここでは、順に（０，０）、（０，１００）、（１２０，１００）、（１２０，４０）、（２００，４０）、（２００，０）である。
【００９０】
１つの例では、ＢＰ算出部２８は、上記各頂点の座標に基づき、測位対象エリアの最大辺中心位置を決定する。例えば、図９では、図面横方向の最大辺及び図面縦方向の最大辺が、それぞれ図面上側の辺及び図面上側の辺となるので、これらの中心である最大辺中心位置は図９に示される位置Ａ（１００，５０）となる。ＢＰ算出部２８は、この位置Ａと、基地局装置座標情報により示される各基地局装置１０の位置と、に基づいて、各基地局装置１０のＢＰを算出する。具体的には、位置Ａに近いほど高いＢＰが割り当てられるよう、各基地局装置１０のＢＰを算出する。
【００９１】
また、他の１つの例では、ＢＰ算出部２８は、上記各頂点の座標に基づき、測位対象エリアの隅々まで見通すことのできる位置を決定する。例えば、図９に示される位置Ｂ（１２０，４０）がこの位置に該当する。そして、ＢＰ算出部２８は、この位置Ｂと、基地局装置座標情報により示される各基地局装置１０の位置と、に基づいて、各基地局装置１０のＢＰを算出する。具体的には、位置Ｂに近いほど高いＢＰが割り当てられるよう、各基地局装置１０のＢＰを算出する。
【００９２】
また、さらに他の１つの例では、ＢＰ算出部２８は、各基地局装置１０について測位対象エリアの隅との近接度を算出し、算出した近接度に基づいて、各基地局装置１０のＢＰを算出する。具体的には、測位対象エリアの隅に近いほど高いＢＰが割り当てられるよう、各基地局装置１０のＢＰを算出する。或いは、通信においては、直接電波が到達可能、すなわち見通せることが重要となることから、ＢＰ算出部２８は、各基地局装置１０についての見通し可能な角（隅）の数に基づいてＢＰを進出することとしてもよい。
【００９３】
２つ目の例は、通信距離情報及び基地局装置座標情報に基づくＢＰの算出例である。図１０は、この例について説明するための説明図である。同図に示す例における測位対象エリアは図９のものと同様である。また、各基地局装置１０は図１０に示すように配置されており、通信距離情報により示される各基地局装置１０の通信可能距離が６０であるとする。なお、この通信可能距離は、シミュレーション検討結果や過去の実測データを踏まえて設定されるものである。
【００９４】
ＢＰ算出部２８は、基地局装置座標情報を用い、各基地局装置１０について、その位置から通信可能距離６０の範囲内にある他の基地局装置１０の数を取得する。例えば、基地局装置１０−５から通信可能距離６０の範囲（図１０では円Ｄ５で示している。）内には４つの他の基地局装置１０があるので、ＢＰ算出部２８は、基地局装置１０−５について４を取得する。同様に、基地局装置１０−７から通信可能距離６０の範囲（図１０では円Ｄ７で示している。）内には１つの他の基地局装置１０があるので、ＢＰ算出部２８は、基地局装置１０−７について１を取得する。そして、ＢＰ算出部２８は、こうして取得した基地局装置１０の数に基づいて、各基地局装置１０のＢＰを算出する。具体的には、取得した基地局装置１０の数が多いほど高いＢＰが割り当てられるよう、各基地局装置１０のＢＰを算出する。
【００９５】
３つ目の例は、アンテナ放射パターン情報及び基地局装置座標情報に基づくＢＰの算出例である。図１１は、この例について説明するための説明図である。同図に示す例における測位対象エリアは図９及び図１０のものと同様である。また、基地局装置１０の配置は図１０と同様である。
【００９６】
ＢＰ算出部２８は、アンテナ放射パターン情報及び基地局装置座標情報を用い、各基地局装置１０について、そのアンテナ１１から放射される電波の到達範囲内にある他の基地局装置１０の数を取得する。例えば、基地局装置１０−５のアンテナ１１から放射される電波の到達範囲（図１０では閉曲線Ｐ５で示している。）内には１つの他の基地局装置１０があるので、ＢＰ算出部２８は、基地局装置１０−５について１を取得する。同様に、基地局装置１０−７のアンテナ１１から放射される電波の到達範囲（図１０では閉曲線Ｐ７で示している。）内には２つの他の基地局装置１０があるので、ＢＰ算出部２８は、基地局装置１０−５について２を取得する。
【００９７】
４つ目の例は、判定結果情報に基づくＢＰの算出例である。この例では、ＢＰ算出部２８は、判定結果情報に基づき、各基地局装置１０について、通信可能な他の基地局装置１０の数を取得する。そして、ＢＰ算出部２８は、取得した基地局装置１０の数に基づいて、各基地局装置１０のＢＰを算出する。具体的には、取得した基地局装置１０の数が多いほど高いＢＰが割り当てられるよう、各基地局装置１０のＢＰを算出する。
【００９８】
５つ目の例は、被測位端末装置位置情報及び基地局装置座標情報に基づくＢＰの算出例である。この例では、ＢＰ算出部２８は、被測位端末装置位置情報及び基地局装置座標情報に基づき、各基地局装置１０について、被測位端末装置３０との距離を算出する。そして、ＢＰ算出部２８は、算出した距離に基づいて、各基地局装置１０のＢＰを算出する。具体的には、算出した距離が短いほど高いＢＰが割り当てられるよう、各基地局装置１０のＢＰを算出する。
【００９９】
６つ目の例は、測位結果情報に基づくＢＰの算出例である。この例では、ＢＰ算出部２８は、測位結果情報に基づき、過去に各基地局装置１０が基準局装置として関わった位置決定が成功した割合を基地局装置１０ごとに算出し、算出した割合に基づいて、各基地局装置１０のＢＰを算出する。具体的には、算出した割合が高いほど高いＢＰが割り当てられるよう、各基地局装置１０のＢＰを算出する。
【０１００】
７つ目の例は、上記各例の組み合わせによるＢＰの算出例である。この例では、ＢＰ算出部２８は、上記各例により算出したＢＰを基地局装置１０ごとに合計し、規格化した上で、各基地局装置１０のＢＰとする。なお、ＢＰ算出部２８は、上記各例により算出したＢＰに所定の重み付けをした上で、それらの合計を算出してもよい。
【０１０１】
なお、ＢＰ算出部２８は、以上のようにして算出したＢＰが、互いに通信可能な２つの基地局装置１０の間で同じ値となった場合、いずれか少なくとも一方のＢＰを変更し、同じ値とならないようにすることが望ましい。
【０１０２】
ＢＰ算出部２８は、以上のようにして算出した各基地局装置１０についてのＢＰを、各基地局装置１０のＢＰ記憶部５２に書き込む。なお、ＢＰ算出部２８は、ＢＰの算出及びＢＰ記憶部５２への書き込みを１度だけ行うのではなく、定期的なタイミングや基地局装置１０の配置が変更となったタイミングなど、適宜のタイミングで繰り返し行うことが望ましい。特に、判定結果情報や測位結果情報に基づくＢＰの算出を繰り返し行うことにより、ある時点からＢＰの高い基地局装置１０の周りに電波の遮蔽物が設置された場合や、なんらかの理由で特定の基地局装置１０の性能が劣化したなどに、適切にＢＰを更新していくことができるようになる。
【０１０３】
最後に、ＢＰに基づくタイミングでの基準信号送信について、包括的な観点から再度説明を行う。図１２は、ＢＰによる基準信号送信タイミングの相違を説明するための説明図である。同図（ａ）は、ＢＰが上述した最高値である基地局装置１０の基準信号送信タイミングを、同図（ｂ）は、最高値でない基地局装置１０の基準信号送信タイミングを、それぞれ示している。
【０１０４】
例えば測位対象エリアの真ん中あたりに設置された基地局装置１０に、ＢＰの最高値０が割り当てられるとする。最高値０のＢＰを割り当てられた基地局装置１０は、測位信号パケットを受信後、反射的に基準信号パケットを送信する（図１２（ａ））。一方、最高値でないＢＰを割り当てられた基地局装置１０は、測位信号パケットを受信後、ＢＰに応じた時間内で基準信号パケットを待ち受ける。そして、基準信号パケットが受信されない場合には基準信号パケットを送信する（図１２（ｂ））が、基準信号パケットが受信された場合には、基準信号パケットを送信しない。
【０１０５】
また、最高値０のＢＰがいずれの基地局装置１０にも割り当てられない場合も考えられる。この場合にも、測位信号パケットを受信した各基地局装置１０は、ＢＰに応じた時間内で基準信号パケットを待ち受ける。そして、基準信号パケットが受信されない場合には基準信号パケットを送信する（図１２（ｂ））が、基準信号パケットが受信された場合には、基準信号パケットを送信しない。
【０１０６】
これらいずれの場合においても、ＢＰが同一の値が割り当てられた基地局装置１０が存在する場合があり得る。そこで、本実施形態では、各基地局装置１０は、ＢＰに応じた時間内で基準信号パケットを待ち受け、さらにランダム値に基づく時間だけ待った後、基準信号パケットを送信するようにしている。
【０１０７】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、被測位端末装置３０が測位信号を送信する場合に本発明を適用したが、各基地局装置１０が測位信号を送信する場合に適用することも可能である。この場合、位置決定部２２は、各基地局装置１０から各基地局装置１０のクロックに基づいて測定された測位信号送信時刻及び基準信号受信時刻を受信し、被測位端末装置３０から該被測位端末装置３０のクロックに基づいて測定された各測位信号の受信時刻を受信する。位置決定部２２は、こうして受信した各時刻に基づき、次のようにして各基地局装置１０間での測位信号受信時間差を算出し、算出した測位信号受信時間差に基づいて、被測位端末装置３０の位置を決定する。
【０１０８】
すなわち、位置決定部２２は、基地局装置１０−ｎと基地局装置１０−ｍ（ｍ≠ｎ）の間での測位信号受信時間差Ｂｍ，ｎを、｛（ｓｎ−ｌｎ）−ｔｎｓ｝−｛（ｓｍ−ｌｍ）−ｔｍｓ｝−（ｔｎｒ−ｔｍｒ）により算出する。ただし、基地局装置１０−ｎについての測位信号送信時刻をｔｎｓ、同基準信号受信時刻をｓｎ、同測位信号の受信時刻をｔｎｒ、基地局装置１０−ｎと基準信号パケットを送信した基地局装置１０との距離を示す距離情報を時間の単位でｌｎとし、基地局装置１０−ｍについての測位信号送信時刻をｔｍｓ、同基準信号受信時刻をｓｍ、同測位信号の受信時刻をｔｍｒ、基地局装置１０−ｍと基準信号パケットを送信した基地局装置１０との距離を示す距離情報を時間の単位でｌｍとする。このように、各基地局装置１０が測位信号を送信する場合についても、本発明を適用することができる。
【０１０９】
また、上記実施形態では被測位端末装置３０は１つであるとして説明したが、実際には複数の被測位端末装置３０があることが多い。このような場合、位置情報記憶部２７は、上記被測位端末装置位置情報を、被測位端末装置３０ごとに記憶する。ＢＰ算出部２８は、被測位端末装置３０ごとに、該被測位端末装置３０について位置情報記憶部２７に記憶される被測位端末装置位置情報に基づいてＢＰを算出し、ＢＰ記憶部５２も被測位端末装置３０ごとにＢＰを記憶する。そして、基準信号送信部５３は、測位信号を送信した被測位端末装置３０を判定し、該被測位端末装置３０についてＢＰ記憶部５２に記憶されるＢＰに基づいて、基準信号送信タイミングを決定する。
【０１１０】
また、上記実施形態では測位信号送信時刻と基準信号受信時刻の両方を１つのパケットにまとめて送信したが、別々のパケットに含めて送信することとしてもよい。
【０１１１】
また、上記実施形態では、各基地局装置１０に割り当てるＢＰの算出を測位計算サーバ装置２０で行ったが、いずれかの基地局装置１０で行うこととしてもよい。この場合、ＢＰの算出を行った基地局装置１０は、算出したＢＰを測位計算サーバ装置２０に対し送信し、測位計算サーバ装置２０は、受信したＢＰを他の基地局装置１０のＢＰ記憶部５２に書き込むようにすることが好適である。
【０１１２】
また、基地局装置１０、測位計算サーバ装置２０、被測位端末装置３０の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、上記各処理を行ってもよい。
【０１１３】
ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。また、この「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
【０１１４】
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
【０１１５】
さらに、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」には、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【０１１６】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
【０１１７】
さらに、上記プログラムは、上述した各機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上述した各機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】本発明の実施の形態にかかる無線測位システムのシステム構成図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかる基地局装置のハードウェア構成図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかる基地局装置、測位計算サーバ装置、及び被測位端末装置の機能ブロックを示す概略ブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態にかかる位置決定部の処理について説明するための説明図である。
【図５】本発明の実施の形態にかかる無線測位システムの処理シーケンスを示す図である。
【図６】本発明の実施の形態にかかる基地局装置の処理フローを示す図である。
【図７】本発明の実施の形態にかかる測位計算サーバ装置の処理フローを示す図である。
【図８】本発明の実施の形態にかかるＢＰの決定処理にかかる基地局装置及び測位計算サーバ装置の機能ブロックを示す概略ブロック図である。
【図９】本発明の実施の形態にかかる位対象エリア座標情報及び基地局装置座標情報に基づくＢＰの算出例について説明するための説明図である。
【図１０】本発明の実施の形態にかかる通信距離情報及び基地局装置座標情報に基づくＢＰの算出例について説明するための説明図である。
【図１１】本発明の実施の形態にかかるアンテナ放射パターン情報及び基地局装置座標情報に基づくＢＰの算出例について説明するための説明図である。
【図１２】本発明の実施の形態にかかるＢＰによる基準信号送信タイミングの相違を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【０１１９】
１ 無線測位システム、
１０ 基地局装置、
１１ アンテナ、
１２ 無線部、
１３ 信号処理部、
２０ 測位計算サーバ装置、
２１ 距離情報記憶部、
２２ 位置決定部、
２３ 測位結果情報記憶部、
２４ 座標情報記憶部、
２５ 通信距離情報記憶部、
２６ アンテナ放射パターン情報記憶部、
２７ 位置情報記憶部、
２８ ＢＰ算出部、
３０ 被測位端末装置、
３１ 測位信号送信部、
３２ アンテナ、
４０ ネットワーク、
５０ 測位信号受信部、
５１ 時刻送信部、
５２ ＢＰ記憶部、
５３ 基準信号送信部、
５４ 基準信号受信部、
５５ 基準信号送信制限部、
５６ テスト制御部、
５７ 試験信号送信部、
５８ 試験信号受信部、
１３１ マイクロコントローラ、
１３２ 記憶媒体、
１３３ カウンタ、
１３４ ベースバンド信号処理部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線測位システム、基地局装置、測位方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
被測位物（移動局装置など）からの測位信号を３つ以上のアクセスポイント装置で受信することで測位を行う無線測位システムが知られている。具体的な例としては、室内に多数のアクセスポイント装置を設置しておき、被測位物からの測位信号をそのうち３つ以上のアクセスポイント装置で受信することにより、該被測位物の室内での位置を測位するものが挙げられる。なお、非特許文献１には、このような測位の原理についての説明が示されている。
【０００３】
非特許文献１に示されるように、上記無線測位システムは、各アクセスポイント装置の位置と、被測位物が送信した測位信号を受信するまでに要した時間のアクセスポイント装置間での差（以下、測位信号受信時間差という。）と、に基づいて被測位物の位置を算出する。
【０００４】
上記測位信号受信時間差の算出について説明する。まず、各アクセスポイント装置は、自身で保持しているクロックに基づいて、測位信号の受信時刻を測定する。上記無線測位システムは、この受信時刻の差を算出し、上記測位信号受信時間差とする。ただし、このような処理により正しく上記測位信号受信時間差を算出するためには、各アクセスポイント装置における測位信号の受信時刻を、共通のタイミングを基準とする時刻表記を用いて表す必要がある。そこで、各アクセスポイント装置は、共通のタイミングを共有するための処理（時刻同期処理という。）を行う。
【０００５】
特許文献１には、上記時刻同期処理の例が開示されている。この例では、時刻同期用の信号（基準信号という。）を送信する基準局装置が１つ設けられる。基準局装置は、アクセスポイント装置同様測位信号を受信し、測位信号を受信すると直ちに基準信号を送信する。各アクセスポイント装置は予め基準局装置との間の距離を記憶しており、基準局装置が送信した基準信号を受信して、その受信タイミングと、記憶している距離と、に基づき、上記共通のタイミングを取得する。そして、取得したタイミングを基準とする時刻表記を用いて、測位信号の受信時刻を取得する。
【非特許文献１】Rick Roberts他、「Ranging Subcommittee Final Report（測位小委員会最終報告）」、IEEE P802.15、米国、IEEE（米国に本部がある電気電子学会）、２００４年１１月２２日、P802.15、p. 3-9
【特許文献１】特開２００５−１４０６１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術による場合、基準局装置を、測位対象エリア内のどの位置からも測位信号を受信可能な位置であって、かつ基準信号が全てのアクセスポイント装置に到達可能な位置に設置しなければならないため、設置位置の選定が容易でなく、かつ測位対象エリアの広さが限定されるという問題があった。また、このような設置位置の制限があるため、一旦各装置の設置が完了した後、アクセスポイント装置を増設することもまた容易でないという問題もあった。
【０００７】
これらの問題は基準局装置を複数設置することによって解決されるようにも見えるが、上記特許文献１に記載の技術には、複数の基準局装置を設置することはできないという問題もあった。すなわち、複数の基準局装置を設置すると、１の測位信号を複数の基準局装置が受信し、結果としてアクセスポイント装置が２以上の基準信号を受信してしまうことがある（これを基準信号の衝突という。）。こうなると、各アクセスポイント装置は基準とする共通のタイミングを適切に取得できなくなってしまう。
【０００８】
従って、本発明の課題の一つは、基準信号の衝突発生を防止することによって基準局装置の複数設置を可能とする無線測位システム、基地局装置、測位方法、及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための本発明にかかる無線測位システムは、複数の基地局装置を含み、該複数の基地局装置の少なくとも一部を用いて被測位物の位置を測位する無線測位システムであって、前記各基地局装置それぞれに基準信号送信の優先順位が割り当てられ、前記各基地局装置は、当該基地局装置に割り当てられた前記優先順位を取得する優先順位取得手段と、前記被測位物から測位信号を受信し、当該基地局装置が保持しているクロックに基づき、その受信時刻を取得する測位信号受信手段と、前記測位信号受信手段による前記測位信号の受信後、前記優先順位取得手段により取得される優先順位に基づくタイミングで、前記基準信号を送信する基準信号送信手段と、他の前記基地局装置が送信した前記基準信号を受信し、前記クロックに基づき、その受信時刻を取得する基準信号受信手段と、を含み、当該無線測位システムは、前記各基地局装置において取得された前記測位信号の受信時刻と前記基準信号の受信時刻とに基づいて、前記被測位物の位置を決定する位置決定手段、を含む、ことを特徴とする。
【００１０】
これによれば、各基地局装置は優先順位に基づくタイミングで基準信号を送信しているので、基地局装置を複数設置したとしても、基準信号の衝突の発生が防止される。すなわち、基準局装置として機能する基地局装置を複数設置することが可能になる。
【００１１】
また、上記無線測位システムにおいて、前記各基地局装置は、前記基準信号受信手段により前記基準信号が受信された場合に、前記基準信号送信手段による前記基準信号の送信を制限する基準信号送信制限手段、を含む、こととしてもよい。
【００１２】
これによれば、各基地局装置は、他の基地局装置から基準信号が受信された場合には送信を制限しているので、基準信号の衝突がより確実に防止される。
【００１３】
また、上記各無線測位システムにおいて、前記各基地局装置相互間の距離を示す距離情報を取得する距離情報取得手段、を含み、前記位置決定手段は、前記各基地局装置において取得された前記基準信号及び前記測位信号の各受信時刻と、該各基地局装置と該基準信号を送信した前記基地局装置との間の距離を示す距離情報と、に基づき、前記被測位物の位置を決定する、こととしてもよい。
【００１４】
これによれば、距離情報に基づいて被測位物の位置を決定できる。
【００１５】
また、上記各無線測位システムにおいて、前記優先順位は、測位対象エリアの形状及び広さと、前記各基地局装置の設置位置と、に基づいて決定される、こととしてもよい。
【００１６】
これによれば、１つの基地局装置により送信された基準信号が到達する基地局装置の数が多くなることが期待できる。
【００１７】
また、上記各無線測位システムにおいて、前記優先順位は、前記各基地局装置が通信可能な他の基地局装置の数に基づいて決定される、こととしてもよい。
【００１８】
これによっても、１つの基地局装置により送信された基準信号が到達する基地局装置の数が多くなることが期待できる。
【００１９】
また、上記各無線測位システムにおいて、前記優先順位は、前記各基地局装置のアンテナ放射パターンに基づいて決定される、こととしてもよい。
【００２０】
これによっても、１つの基地局装置により送信された基準信号が到達する基地局装置の数が多くなることが期待できる。
【００２１】
また、上記各無線測位システムにおいて、当該無線測位システムは、複数の被測位物それぞれの位置を予め記憶する記憶手段、を含み、前記優先順位は、該各被測位物それぞれについて前記記憶手段により記憶される位置に基づいて、前記被測位物ごとに決定される、こととしてもよい。
【００２２】
これによれば、各被測位物について記憶している位置（＝各被測位物が在りそうな位置）に基づいて、被測位物ごとに優先順位が決定されるので、効率的な基準信号の送信を実現することができる。
【００２３】
また、上記各無線測位システムにおいて、前記優先順位は、前記各基地局装置のいずれかが前記測位信号を受信した場合における、前記位置決定手段による位置決定が完了する割合に基づいて決定される、こととしてもよい。
【００２４】
これによれば、過去に上手く位置決定できた割合の高い優先順位を、後に利用することができるようになる。
【００２５】
また、上記各無線測位システムにおいて、前記各基地局装置相互間で所定の試験信号を送受信し、前記優先順位は、その通信状況に基づいて決定される、こととしてもよい。
【００２６】
これによれば、例えば、試験信号を好適に送受信可能な他の基地局装置の数が多い基地局装置ほど、優先順位を上げるようにすることができる。
【００２７】
また、本発明にかかる基地局装置は、当該基地局装置に割り当てられた基準信号送信の優先順位を取得する優先順位取得手段と、被測位物から測位信号を受信し、当該基地局装置が保持しているクロックに基づき、その受信時刻を取得する測位信号受信手段と、前記測位信号受信手段による前記測位信号の受信タイミングと、前記優先順位取得手段により取得される優先順位と、に基づくタイミングで、基準信号を送信する基準信号送信手段と、を含むことを特徴とする。
【００２８】
また、本発明にかかる測位方法は、複数の基地局装置を含む無線測位システムを用いて被測位物の位置を測位するための測位方法であって、前記各基地局装置それぞれに基準信号送信の優先順位が割り当てられ、前記各基地局装置が、当該基地局装置に割り当てられた前記優先順位を取得する優先順位取得ステップと、前記各基地局装置が、前記被測位物から測位信号を受信し、当該基地局装置が保持しているクロックに基づき、その受信時刻を取得する測位信号受信ステップと、前記各基地局装置が、前記測位信号受信ステップにおける前記測位信号の受信タイミングと、前記優先順位取得ステップにおいて取得される優先順位と、に基づくタイミングで、前記基準信号を送信する基準信号送信ステップと、他の前記基地局装置が送信した前記基準信号を受信し、前記クロックに基づき、その受信時刻を取得する基準信号受信ステップと、を含むことを特徴とする。
【００２９】
また、本発明にかかるプログラムは、複数の基地局装置を含み、該複数の基地局装置の少なくとも一部を用いて被測位物の位置を測位する無線測位システムにおいて、１又は複数のコンピュータを前記各基地局装置として機能させるためのプログラムであって、前記各基地局装置それぞれに基準信号送信の優先順位が割り当てられ、前記各コンピュータを、当該基地局装置に割り当てられた前記優先順位を取得する優先順位取得手段、当該基地局装置が保持しているクロックに基づき、前記被測位物から受信される測位信号の受信時刻を取得する測位信号受信時刻取得手段、前記測位信号が受信された後、前記優先順位取得手段により取得される優先順位に基づくタイミングで、送信手段に前記基準信号を送信させる基準信号送信制御手段、及び前記クロックに基づき、他の前記基地局装置から受信される前記基準信号の受信時刻を取得する基準信号受信手段、としてさらに機能させるためのプログラムである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３１】
図１は、本実施の形態にかかる無線測位システム１のシステム構成図である。同図に示すように、無線測位システム１は、複数の基地局装置１０（図１では、基地局装置１０−１から基地局装置１０−６までの６つの基地局装置１０を示している。）、測位計算サーバ装置２０、被測位物としての被測位端末装置３０、及びネットワーク４０を含んで構成される。
【００３２】
各基地局装置１０は、ここではある部屋（本実施の形態における測位対象エリア）の中に分散設置されており、ネットワーク４０を介して測位計算サーバ装置２０と通信可能に構成されている。また、各基地局装置１０は、被測位端末装置３０が放射状に無線送信する測位信号（図１においては、この測位信号を矢印Ｒで示している。）を受信する。
【００３３】
さらに、各基地局装置１０は、相互間で無線通信を行うことができるように構成される。具体的には、基地局装置１０間の時刻同期をとるための基準信号（同期信号。図１においては、この基準信号を矢印Ｂで示している。）を、基地局装置１０相互間で無線送受信可能に構成される。
【００３４】
各基地局装置１０は現在時刻を取得するための計時手段を備えており、該計時手段を用いて測位信号受信時刻や基準信号送受信時刻を取得し、測位計算サーバ装置２０に送信する処理も行う。
【００３５】
測位計算サーバ装置２０は、各基地局装置１０から測位信号受信時刻及び基準信号送受信時刻を受信し、これらに基づいて、被測位端末装置３０の位置を算出する。
【００３６】
以下、基地局装置１０のハードウェア構成について説明する。図２は、基地局装置１０のハードウェア構成図である。同図に示すように、基地局装置１０は、アンテナ１１、無線部（RF; Radio Frequency）１２、信号処理部（DSP; Digital Signal Processing unit）１３を含んで構成される。また、信号処理部１３は、その内部にマイクロコントローラ(MPU; Micro Processing Unit)１３１、記憶媒体(MEM; Memory)１３２、カウンタ(COUNT; Counter)１３３、ベースバンド信号処理部(BB; Base Band)１３４を含んで構成される。
【００３７】
信号処理部１３は、パケット生成処理、演算処理、信号処理（変復調など）、及び計時処理の各処理を行う。具体的には、マイクロコントローラ１３１は、種々の演算処理及び上記各処理中の状態遷移管理を行う。カウンタ１３３は、図示しないクロックが発振するタイミングパルスをカウントすることにより、現在時刻を取得するための計時処理を行う。
【００３８】
ベースバンド信号処理部１３４は、パケット生成処理と、データの変復調や拡散・逆拡散などベースバンドの信号処理と、を行う。このパケット生成処理に関し、記憶媒体１３２は、当該基地局装置１０の上記部屋の中における位置を示す座標、後述する基地局プライオリティ（ＢＰ）、当該基地局装置１０の識別情報（ＩＤ）などを格納しており、ベースバンド信号処理部１３４は、この記憶媒体１３２に記憶される情報に基づいてパケットを生成する。より具体的には、上記基準信号を構成するパケット（以下、基準信号パケットという。）や、上記測位信号受信時刻及び上記基準信号送受信時刻を含むパケット（以下、受信時刻パケットという。）を生成する。ここで、各パケットはプリアンブル部、ヘッダ部、及びデータ部から構成されており、基準信号パケットは、そのデータ部に当該パケットが基準信号であることを示す情報を含む。また、受信時刻パケットは、そのデータ部に各受信時刻を含む。
【００３９】
無線部１２は、信号処理部１３によって生成・変調されたパケットの入力を受け付け、増幅及び周波数変換の各処理を施した上で、アンテナ１１を介して空中に放射する。また、アンテナ１１に到来した信号の入力を受け付け、増幅及び周波数変換の各処理を施した上で、信号処理部１３に出力する。
【００４０】
以下、基地局装置１０、測位計算サーバ装置２０、及び被測位端末装置３０の機能について、各装置の機能ブロック図を参照しながら詳細に説明する。
【００４１】
図３は、基地局装置１０、測位計算サーバ装置２０、及び被測位端末装置３０の機能ブロックを示す概略ブロック図である。なお、同図では、簡単のため基地局装置１０を１つだけ記載しているが、実際には、各基地局装置１０が同様な機能ブロックを含んで構成される。
【００４２】
図３に示すように、基地局装置１０は、アンテナ１１、測位信号受信部５０、時刻送信部５１、ＢＰ記憶部５２、基準信号送信部５３、基準信号受信部５４、基準信号送信制限部５５を含んで構成される。また、測位計算サーバ装置２０は、距離情報記憶部２１、位置決定部２２を含んで構成される。さらに、被測位端末装置３０は、測位信号送信部３１及びアンテナ３２を含んで構成される。
【００４３】
測位信号送信部３１は、図示しないタイマーなどによる時間的なトリガー、もしくは基地局装置１０などからの測位開始命令などにより、アンテナ３２を用いて、測位信号を構成するパケット（以下、測位信号パケットという。）を無線送信する。ここで、測位信号パケットは、そのデータ部に当該パケットが測位信号であることを示す情報を含むパケットである。
【００４４】
測位信号受信部５０は、アンテナ１１を用いて、被測位端末装置３０が無線送信した測位信号パケットを受信する。その際、カウンタ１３３を用いてその受信時刻（測位信号受信時刻）を取得し、時刻送信部５１に出力する。時刻送信部５１は、測位信号受信部５０から入力された測位信号受信時刻を一時記憶する。
【００４５】
ＢＰ記憶部５２は、当該基地局装置１０に割り当てられているＢＰ(基準局プライオリティ)を記憶する。ＢＰは、基準信号送信の優先順位を示す情報であり、予め各基地局装置１０に割り当てられている。ＢＰの具体的な内容については後述するが、一例では、０〜２０の整数が、ＢＰとして各基地局装置１０に割り当てられる。
【００４６】
基準信号送信部５３は、ＢＰ記憶部５２から当該基地局装置１０に割り当てられたＢＰを取得し、測位信号受信部５０による測位信号パケットの受信後、該ＢＰに基づくタイミングで、アンテナ１１を用いて、基準信号パケットを無線送信する。具体的な例では、基準信号送信部５３は、ＢＰに基づいて待機時間を決定し、測位信号受信部５０により測位信号パケットが受信された後、決定した待機時間が経過したら、基準信号パケットを送信する。
【００４７】
基準信号受信部５４は、他の基地局装置１０が送信した基準信号パケットを受信する。具体的には、信号処理部１３（図２）により復調されたパケットのデータ部に基準信号であることを示す情報が含まれている場合に、基準信号受信部５４は該パケットを基準信号パケットとして受信する。その際、カウンタ１３３を用いてその受信時刻（基準信号受信時刻）を取得し、時刻送信部５１に出力する。時刻送信部５１は、当該基地局装置１０の識別情報と、基準信号受信部５４から入力された基準信号受信時刻と、一時記憶していた測位信号受信時刻と、を含む受信時刻パケットを生成し、測位計算サーバ装置２０に対して送信する。
【００４８】
なお、基準信号受信部５４は、測位信号パケット受信後一定時間内に受け取ったパケットのうち最初のものを基準信号パケットであるとみなすこととしてもよい。このようにする場合、基準信号受信部５４は、信号処理部１３の復調処理の完了を待たずに処理を進めることができるので、受信時刻パケット送信処理をより迅速に送信できるようになる。なお、この場合、基準信号パケットのデータ部に基準信号であることを示す情報を含めなくてもよい。
【００４９】
基準信号送信制限部５５は、基準信号受信部５４により基準信号パケットが受信された場合に、基準信号送信部５３による基準信号パケットの送信を制限する。すなわち、基準信号受信部５４により基準信号パケットが受信された時点で、基準信号送信部５３が未だ基準信号パケットを送信していない場合、基準信号送信部５３に、基準信号パケットの送信を中止させる。
【００５０】
距離情報記憶部２１は、各基地局装置１０相互間の距離を示す距離情報を記憶している。この距離情報は、具体的な距離であってもよいし、一方の基地局装置１０から他方の基地局装置１０に対して信号を送信した場合の信号到達に要する時間であってもよい。この距離情報は、ユーザにより、距離情報記憶部２１に書き込まれる。
【００５１】
なお、距離情報記憶部２１は、各基地局装置１０の位置を所定の座標系で表してなる基地局装置座標情報を記憶することとしてもよい。この場合、ユーザは、各基地局装置１０の基地局装置座標情報を、距離情報記憶部２１に書き込む。
【００５２】
位置決定部２２は、各基地局装置１０から測位信号受信時刻及び基準信号受信時刻を受信すると、距離情報記憶部２１から距離情報を取得し、各基地局装置１０それぞれにおける基準信号パケット及び測位信号パケットの各受信タイミングと、該各基地局装置１０と該基準信号パケットを送信した基地局装置１０との間の距離を示す距離情報と、に基づき、被測位端末装置３０の位置を決定する。
【００５３】
なお、距離情報記憶部２１が基地局装置座標情報を記憶している場合、位置決定部２２は、各基地局装置１０の基地局装置座標情報に基づいて各基地局装置１０相互間の距離を算出することにより、距離情報を取得する。
【００５４】
位置決定部２２の処理について、詳細に説明する。図４は、位置決定部２２の処理について説明するための説明図である。同図では、被測位端末装置３０がタイミングＴ１において測位信号パケットを送信し、基地局装置１０−１がタイミングＴ２において基準信号パケットを送信し、基地局装置１０−２，３，４が測位信号パケット及び基準信号パケットの受信時刻を測位計算サーバ装置２０に対して送信したものとしている。
【００５５】
以下では、被測位端末装置３０が測位信号パケットを送信したタイミングＴ１を、被測位端末装置３０のクロックに基づく時刻でｔ０と表し、位置決定部２２が基地局装置１０−ｎ（ｎ＝２，３，４）から受信した測位信号受信時刻及び基準信号受信時刻をそれぞれｔｎ及びｓｎとし、基地局装置１０−ｎと基地局装置１０−１との距離を示す距離情報を時間ｌｎで表すこととする。
【００５６】
位置決定部２２が被測位端末装置３０の位置を決定するために求めなければならないのは、被測位端末装置３０が送信した測位信号パケットを受信するまでに要した時間の基地局装置１０−ｎ間での差（測位信号受信時間差）である。これを求めるための１つの方法として、位置決定部２２が、まず被測位端末装置３０が測位信号パケットを送信してから各基地局装置１０−ｎで受信されるまでの時間Ａｎを求め、さらに基地局装置１０−ｎと基地局装置１０−ｍ（ｍ＝２，３，４。ただしｍ≠ｎ。）の間での測位信号受信時間差Ｂｍ，ｎ＝Ａｎ−Ａｍを算出する方法が考えられる。しかしながら、各測位信号受信時刻ｔｎは各基地局装置１０−ｎのクロックに基づいて表された時刻なので、図４のように被測位端末装置３０及び各基地局装置１０−ｎの間で同期が取れていない状態ではＡｎ＝ｔｎ−ｔ０の関係が成り立たない。このため、位置決定部２２は、このような計算により時間Ａｎを求めることはできない。従って、Ｂｍ，ｎを求めることもできない。
【００５７】
そこで、位置決定部２２は、次のようにしてＢｍ，ｎを算出する。すなわち、位置決定部２２は、まず、基地局装置１０−１が基準信号パケットを送信したタイミングＴ２を、各基地局装置１０−ｎのクロックに基づいて表す。具体的には、各基地局装置１０−ｎについて時刻ｓｎ−ｌｎを算出する。こうして算出された時刻ｓｎ−ｌｎは、どの基地局装置１０−ｎのものであっても、共通のタイミングＴ２を示している。
【００５８】
次に、位置決定部２２は、各基地局装置１０−ｎについて、測位信号受信時刻ｔｎから、共通のタイミングＴ２に対応する時刻ｓｎ−ｌｎまでの経過時間｛（ｓｎ−ｌｎ）−ｔｎ｝を算出する。さらに、位置決定部２２は、基地局装置１０−ｎと基地局装置１０−ｍの間での上記経過時間の差｛（ｓｎ−ｌｎ）−ｔｎ｝−｛（ｓｍ−ｌｍ）−ｔｍ｝を算出する。こうして算出された値は、Ｂｍ，ｎとなる。位置決定部２２は、こうしてＢｍ，ｎを算出し、算出した各Ｂｍ，ｎに基づいて、被測位端末装置３０の位置を決定する。
【００５９】
ただし、位置決定部２２が各Ｂｍ，ｎに基づいて被測位端末装置３０の位置を決定するためには、３つの基地局装置１０−ｎ相互間での測位信号受信時間差Ｂｍ，ｎが必要である。これが得られない場合、例えば測位信号受信時刻ｔｎと基準信号受信時刻ｓｎの両方を送信した基地局装置１０が３つに満たない場合、位置決定部２２による位置決定は失敗する。
【００６０】
以上説明した処理について、無線測位システム１の処理シーケンスを参照しながら、再度より詳細に説明する。
【００６１】
図５は、無線測位システム１の処理シーケンスを示す図である。同図に示すように、まず被測位端末装置３０が測位信号パケットを送信する（Ｓ１）。各基地局装置１０は、この測位信号パケットを受信すると、その受信時刻を測定し、一時記憶する（Ｓ２）。
【００６２】
また、基地局装置１０は、測位信号パケットを受信すると、当該基地局装置１０に割り当てられているＢＰを取得する（Ｓ３）。なお、基地局装置１０は、ＢＰを測位信号パケットが受信される前に取得しておいてもよい。また、基準信号パケットを送信するタイミングを示す情報（ＢＰに基づいて決定される待機時間）を、測位信号パケットが受信される前に取得しておいてもよい。このようにすれば、測位信号パケットを受信してからの基地局装置１０の処理を少なくすることができるので、基準信号パケットの送信遅延が抑制される。これは、測位信号パケット受信後直ちに（反射的に）基準信号を送信しようとする場合などには特に有効である。
【００６３】
次に、基地局装置１０は、ＢＰに基づいて決定した待機時間だけ基準信号パケットの送信を待機し（Ｓ４）、待機時間の経過後基準信号パケットを送信する（Ｓ５）。他の基地局装置１０から基準信号パケットを受信した基地局装置１０は、該基準信号パケットの受信時刻を測定し、一時記憶していた測位信号パケットの受信時刻とともに測位計算サーバ装置２０に対して送信する（Ｓ６）とともに、基準信号パケットの送信を取りやめる。
【００６４】
測位計算サーバ装置２０は、基地局装置１０相互間の距離を示す距離情報を取得し（Ｓ７）、該距離情報と、各基地局装置１０から受信した測位信号受信時刻及び基準信号受信時刻とに基づき、被測位端末装置３０の位置を決定する（Ｓ８）。
【００６５】
次に、基地局装置１０の処理に着目し、再度より詳細に説明する。
【００６６】
図６は、基地局装置１０の処理フローを示す図である。同図に示すように、基地局装置１０は、測位信号パケットを受信すると（Ｓ１１）、自装置内のカウンタ１３３に基づいて測位信号受信時刻を測定し、一時記憶する（Ｓ１２）。次に、基地局装置１０はＢＰに基づいて決定される待機時間t_wait_syncを取得し、該待機時間t_wait_syncが経過するまでの間、他の基地局装置１０からの基準信号パケットの到来を待つ（Ｓ１３）。なお、待機時間t_wait_syncは、ＢＰに基づいて決定される待機時間に、例えばガウス分布に従うランダム値に基づいて決定される時間（正又は負）を加算したものとしてもよい。
【００６７】
Ｓ１３の待機中に基準信号パケットが受信された場合（Ｓ１４の肯定判定）、基地局装置１０は、その受信時刻を測定し、一時記憶していた測位信号受信時刻とともに測位計算サーバ装置２０に対して送信し（Ｓ１６）、処理を終了する。一方、受信されなかった場合、基地局装置１０は基準信号パケットを送信し（Ｓ１５）、処理を終了する。なお、Ｓ１７において送信を待機するのは、測位対象エリア内に同一のＢＰが割り当てられた基地局装置１０が存在することがあるからである。ランダム値に基づいて決定される待ち時間だけ待機するのが最適であるが、この待ち時間は、ＢＰに基づいて決定される待機時間を逆転させないような範囲で設定される。
【００６８】
次に、測位計算サーバ装置２０の処理に着目し、再度より詳細に説明する。
【００６９】
図７は、測位計算サーバ装置２０の処理フローを示す図である。同図に示すように、測位計算サーバ装置２０は、まず各基地局装置１０から測位信号受信時刻及び基準信号受信時刻を受信する（Ｓ２１）。そして、１つ目の測位信号受信時刻受信タイミングから所定時間内に３つ以上の基地局装置１０から測位信号受信時刻及び基準信号受信時刻を受信したか否かを判定する（Ｓ２２）。
【００７０】
Ｓ２２において受信しなかったと判定した場合、測位計算サーバ装置２０は測位ＮＧと判定し（Ｓ２３）、処理を終了する。位置決定のためには３つ以上の基地局装置１０相互間について測位信号受信時間差が必要であるからである。
【００７１】
一方、Ｓ２２において受信したと判定した場合、測位計算サーバ装置２０は距離情報を取得し（Ｓ２４）、被測位端末装置３０の位置を決定し（Ｓ２５）、処理を終了する。
【００７２】
以上説明したように、無線測位システム１によれば、各基地局装置１０は優先順位ＢＰに基づくタイミングで基準信号パケットを送信しているので、基地局装置１０を複数設置したとしても、基準信号パケットの衝突の発生が防止される。すなわち、基準局装置として機能する基地局装置１０を複数設置することが可能になる。
【００７３】
また、各基地局装置１０は、他の基地局装置１０から基準信号パケットが受信された場合には送信を制限しているので、基準信号パケットの衝突がより確実に防止される。
【００７４】
さらに、無線測位システム１では、基地局装置１０をアクセスポイント装置としても機能させることができる。
【００７５】
次に、ＢＰの具体的な内容及びその決定方法について説明する。なお、以下では、０〜２０の整数をＢＰとして使用し、ＢＰ０が最も高い優先順位を示す値（最高値）であり、ＢＰの値が大きくなるに従い、基準信号送信の優先順位が下がるものとする。
【００７６】
ＢＰは、各基地局装置１０の座標、各基地局装置１０の周辺環境（通信可能な基地局装置１０の台数やこれらの基地局装置１０の座標）、アンテナ１１の指向性、及び被測位端末装置３０の予測座標、位置決定部２２による位置決定の結果（測位結果）のうちのいずれか１つ若しくはこれらの組み合わせに基づいて決定される。また、ＢＰは、少なくとも隣接する２つの基地局装置１０や互いに通信可能な２つの基地局装置１０に同一のＢＰが割り当てられることのないよう、決定される。以下、具体的に説明する。
【００７７】
図８は、ＢＰの決定処理にかかる基地局装置１０及び測位計算サーバ装置２０の機能ブロックを示す概略ブロック図である。なお、同図では、図３と同様に、簡単のため基地局装置１０を１つだけ記載しているが、実際には、各基地局装置１０が同様な機能ブロックを含んで構成される。
【００７８】
図８に示すように、基地局装置１０は、図３にも示したアンテナ１１及びＢＰ記憶部５２に加え、テスト制御部５６、試験信号送信部５７、試験信号受信部５８を含んで構成される。また、測位計算サーバ装置２０は、図３にも示した位置決定部２２に加え、測位結果情報記憶部２３、座標情報記憶部２４、通信距離情報記憶部２５、アンテナ放射パターン情報記憶部２６、位置情報記憶部２７、ＢＰ算出部２８を含んで構成される。
【００７９】
測位結果情報記憶部２３は、基地局装置１０ごとに、位置決定部２２による位置決定成功数と、同失敗数と、を示す測位結果情報を記憶する。位置決定部２２は、上述のようにして被測位端末装置３０の位置を決定するが、位置決定の都度、基準信号パケットを送信した基地局装置１０について、該位置決定の結果（成功又は失敗）に基づき、測位結果情報記憶部２３に記憶される測位結果情報を更新する。
【００８０】
座標情報記憶部２４は、測位対象エリア（部屋）の形状や広さを所定の座標系で表してなる測位対象エリア座標情報と、各基地局装置１０の位置を該座標系で表してなる基地局装置座標情報と、を記憶する。各座標情報は、ユーザにより、座標情報記憶部２４に書き込まれる。
【００８１】
通信距離情報記憶部２５は、各基地局装置１０の通信可能距離を示す通信距離情報を記憶する。通常、通信可能距離は基地局装置１０ごとに異なるものではないので、通信距離情報記憶部２５は通信距離情報を１つだけ記憶する。ただし、通信可能距離が基地局装置１０ごとに異なる場合には、通信距離情報記憶部２５は、基地局装置１０ごとに通信距離情報を記憶することが望ましい。
【００８２】
アンテナ放射パターン情報記憶部２６は、各基地局装置１０に備えられるアンテナ１１の放射パターン（アンテナ指向性）を示すアンテナ放射パターン情報を記憶する。通常、アンテナ１１の放射パターンはアンテナ１１ごとに異なるものではないので、アンテナ放射パターン情報記憶部２６はアンテナ放射パターン情報を１つだけ記憶する。ただし、アンテナ１１の放射パターンがアンテナ１１ごとに異なる場合には、アンテナ放射パターン情報記憶部２６は、基地局装置１０ごとにアンテナ放射パターン情報を記憶することが望ましい。
【００８３】
なお、座標情報記憶部２４、通信距離情報記憶部２５、及びアンテナ放射パターン情報記憶部２６に記憶される各情報は、ユーザが測位計算サーバ装置２０に書き込むこととしてもよいし、各基地局装置１０がそれぞれ自装置分について記憶している情報であることとしてもよい。後者の場合、各基地局装置１０が測位計算サーバ装置２０に上記各情報を送信する。
【００８４】
位置情報記憶部２７は、被測位端末装置３０の位置を上記座標系で表してなる被測位端末装置位置情報を記憶する。この被測位端末装置位置情報は、ユーザにより、座標情報記憶部２４に書き込まれることとしてもよい。または、位置情報記憶部２７は、過去に位置決定部２２により決定された被測位端末装置３０の位置を上記座標系で表してなる情報を、被測位端末装置位置情報として記憶することとしてもよい。
【００８５】
テスト制御部５６は、後述するＢＰ算出部２８からの指示に従い、所定の試験信号を無線送信するよう、試験信号送信部５７に指示する。試験信号送信部５７は、テスト制御部５６からの指示に従い、アンテナ１１を用いて、上記試験信号を無線送信する。
【００８６】
試験信号受信部５８は、他の基地局装置１０が送信した上記試験信号を受信し、テスト制御部５６に出力する。テスト制御部５６は、試験信号受信部５８から入力された試験信号の送信元である基地局装置１０を判定し、該基地局装置１０と当該基地局装置１０とは通信可能であると判定する。テスト制御部５６は、こうして得た判定結果をＢＰ算出部２８に出力する。
【００８７】
ＢＰ算出部２８は、測位結果情報記憶部２３に記憶される測位結果情報、座標情報記憶部２４に記憶される各座標情報、通信距離情報記憶部２５に記憶される通信距離情報、アンテナ放射パターン情報記憶部２６に記憶されるアンテナ放射パターン情報、位置情報記憶部２７に記憶される位置情報を取得する。また、ＢＰ算出部２８は、ＢＰを算出しようとする際、テスト制御部５６に対して試験信号の無線送信を指示し、その結果入力される判定結果を示す判定結果情報を取得する。そして、ＢＰ算出部２８は、このようにして取得される測位結果情報、測位対象エリア座標情報、基地局装置座標情報、通信距離情報、アンテナ放射パターン情報、被測位端末装置位置情報、判定結果情報の一部又は全てに基づき、各基地局装置１０のＢＰを算出し、算出結果に基づいて、各基地局装置１０のＢＰを決定する。
【００８８】
ＢＰ算出部２８によるＢＰの算出について、いくつかの例を挙げながら、具体的に説明する。
【００８９】
１つ目の例は、測位対象エリア座標情報及び基地局装置座標情報に基づくＢＰの算出例である。図９は、この例について説明するための説明図である。同図に示す例では、測位対象エリアは２つの長方形を結合した形状をしており、６つの頂点を有している。測位対象エリア座標情報は各頂点の座標により構成されており、ここでは、順に（０，０）、（０，１００）、（１２０，１００）、（１２０，４０）、（２００，４０）、（２００，０）である。
【００９０】
１つの例では、ＢＰ算出部２８は、上記各頂点の座標に基づき、測位対象エリアの最大辺中心位置を決定する。例えば、図９では、図面横方向の最大辺及び図面縦方向の最大辺が、それぞれ図面上側の辺及び図面上側の辺となるので、これらの中心である最大辺中心位置は図９に示される位置Ａ（１００，５０）となる。ＢＰ算出部２８は、この位置Ａと、基地局装置座標情報により示される各基地局装置１０の位置と、に基づいて、各基地局装置１０のＢＰを算出する。具体的には、位置Ａに近いほど高いＢＰが割り当てられるよう、各基地局装置１０のＢＰを算出する。
【００９１】
また、他の１つの例では、ＢＰ算出部２８は、上記各頂点の座標に基づき、測位対象エリアの隅々まで見通すことのできる位置を決定する。例えば、図９に示される位置Ｂ（１２０，４０）がこの位置に該当する。そして、ＢＰ算出部２８は、この位置Ｂと、基地局装置座標情報により示される各基地局装置１０の位置と、に基づいて、各基地局装置１０のＢＰを算出する。具体的には、位置Ｂに近いほど高いＢＰが割り当てられるよう、各基地局装置１０のＢＰを算出する。
【００９２】
また、さらに他の１つの例では、ＢＰ算出部２８は、各基地局装置１０について測位対象エリアの隅との近接度を算出し、算出した近接度に基づいて、各基地局装置１０のＢＰを算出する。具体的には、測位対象エリアの隅に近いほど高いＢＰが割り当てられるよう、各基地局装置１０のＢＰを算出する。或いは、通信においては、直接電波が到達可能、すなわち見通せることが重要となることから、ＢＰ算出部２８は、各基地局装置１０についての見通し可能な角（隅）の数に基づいてＢＰを進出することとしてもよい。
【００９３】
２つ目の例は、通信距離情報及び基地局装置座標情報に基づくＢＰの算出例である。図１０は、この例について説明するための説明図である。同図に示す例における測位対象エリアは図９のものと同様である。また、各基地局装置１０は図１０に示すように配置されており、通信距離情報により示される各基地局装置１０の通信可能距離が６０であるとする。なお、この通信可能距離は、シミュレーション検討結果や過去の実測データを踏まえて設定されるものである。
【００９４】
ＢＰ算出部２８は、基地局装置座標情報を用い、各基地局装置１０について、その位置から通信可能距離６０の範囲内にある他の基地局装置１０の数を取得する。例えば、基地局装置１０−５から通信可能距離６０の範囲（図１０では円Ｄ５で示している。）内には４つの他の基地局装置１０があるので、ＢＰ算出部２８は、基地局装置１０−５について４を取得する。同様に、基地局装置１０−７から通信可能距離６０の範囲（図１０では円Ｄ７で示している。）内には１つの他の基地局装置１０があるので、ＢＰ算出部２８は、基地局装置１０−７について１を取得する。そして、ＢＰ算出部２８は、こうして取得した基地局装置１０の数に基づいて、各基地局装置１０のＢＰを算出する。具体的には、取得した基地局装置１０の数が多いほど高いＢＰが割り当てられるよう、各基地局装置１０のＢＰを算出する。
【００９５】
３つ目の例は、アンテナ放射パターン情報及び基地局装置座標情報に基づくＢＰの算出例である。図１１は、この例について説明するための説明図である。同図に示す例における測位対象エリアは図９及び図１０のものと同様である。また、基地局装置１０の配置は図１０と同様である。
【００９６】
ＢＰ算出部２８は、アンテナ放射パターン情報及び基地局装置座標情報を用い、各基地局装置１０について、そのアンテナ１１から放射される電波の到達範囲内にある他の基地局装置１０の数を取得する。例えば、基地局装置１０−５のアンテナ１１から放射される電波の到達範囲（図１０では閉曲線Ｐ５で示している。）内には１つの他の基地局装置１０があるので、ＢＰ算出部２８は、基地局装置１０−５について１を取得する。同様に、基地局装置１０−７のアンテナ１１から放射される電波の到達範囲（図１０では閉曲線Ｐ７で示している。）内には２つの他の基地局装置１０があるので、ＢＰ算出部２８は、基地局装置１０−５について２を取得する。
【００９７】
４つ目の例は、判定結果情報に基づくＢＰの算出例である。この例では、ＢＰ算出部２８は、判定結果情報に基づき、各基地局装置１０について、通信可能な他の基地局装置１０の数を取得する。そして、ＢＰ算出部２８は、取得した基地局装置１０の数に基づいて、各基地局装置１０のＢＰを算出する。具体的には、取得した基地局装置１０の数が多いほど高いＢＰが割り当てられるよう、各基地局装置１０のＢＰを算出する。
【００９８】
５つ目の例は、被測位端末装置位置情報及び基地局装置座標情報に基づくＢＰの算出例である。この例では、ＢＰ算出部２８は、被測位端末装置位置情報及び基地局装置座標情報に基づき、各基地局装置１０について、被測位端末装置３０との距離を算出する。そして、ＢＰ算出部２８は、算出した距離に基づいて、各基地局装置１０のＢＰを算出する。具体的には、算出した距離が短いほど高いＢＰが割り当てられるよう、各基地局装置１０のＢＰを算出する。
【００９９】
６つ目の例は、測位結果情報に基づくＢＰの算出例である。この例では、ＢＰ算出部２８は、測位結果情報に基づき、過去に各基地局装置１０が基準局装置として関わった位置決定が成功した割合を基地局装置１０ごとに算出し、算出した割合に基づいて、各基地局装置１０のＢＰを算出する。具体的には、算出した割合が高いほど高いＢＰが割り当てられるよう、各基地局装置１０のＢＰを算出する。
【０１００】
７つ目の例は、上記各例の組み合わせによるＢＰの算出例である。この例では、ＢＰ算出部２８は、上記各例により算出したＢＰを基地局装置１０ごとに合計し、規格化した上で、各基地局装置１０のＢＰとする。なお、ＢＰ算出部２８は、上記各例により算出したＢＰに所定の重み付けをした上で、それらの合計を算出してもよい。
【０１０１】
なお、ＢＰ算出部２８は、以上のようにして算出したＢＰが、互いに通信可能な２つの基地局装置１０の間で同じ値となった場合、いずれか少なくとも一方のＢＰを変更し、同じ値とならないようにすることが望ましい。
【０１０２】
ＢＰ算出部２８は、以上のようにして算出した各基地局装置１０についてのＢＰを、各基地局装置１０のＢＰ記憶部５２に書き込む。なお、ＢＰ算出部２８は、ＢＰの算出及びＢＰ記憶部５２への書き込みを１度だけ行うのではなく、定期的なタイミングや基地局装置１０の配置が変更となったタイミングなど、適宜のタイミングで繰り返し行うことが望ましい。特に、判定結果情報や測位結果情報に基づくＢＰの算出を繰り返し行うことにより、ある時点からＢＰの高い基地局装置１０の周りに電波の遮蔽物が設置された場合や、なんらかの理由で特定の基地局装置１０の性能が劣化したなどに、適切にＢＰを更新していくことができるようになる。
【０１０３】
最後に、ＢＰに基づくタイミングでの基準信号送信について、包括的な観点から再度説明を行う。図１２は、ＢＰによる基準信号送信タイミングの相違を説明するための説明図である。同図（ａ）は、ＢＰが上述した最高値である基地局装置１０の基準信号送信タイミングを、同図（ｂ）は、最高値でない基地局装置１０の基準信号送信タイミングを、それぞれ示している。
【０１０４】
例えば測位対象エリアの真ん中あたりに設置された基地局装置１０に、ＢＰの最高値０が割り当てられるとする。最高値０のＢＰを割り当てられた基地局装置１０は、測位信号パケットを受信後、反射的に基準信号パケットを送信する（図１２（ａ））。一方、最高値でないＢＰを割り当てられた基地局装置１０は、測位信号パケットを受信後、ＢＰに応じた時間内で基準信号パケットを待ち受ける。そして、基準信号パケットが受信されない場合には基準信号パケットを送信する（図１２（ｂ））が、基準信号パケットが受信された場合には、基準信号パケットを送信しない。
【０１０５】
また、最高値０のＢＰがいずれの基地局装置１０にも割り当てられない場合も考えられる。この場合にも、測位信号パケットを受信した各基地局装置１０は、ＢＰに応じた時間内で基準信号パケットを待ち受ける。そして、基準信号パケットが受信されない場合には基準信号パケットを送信する（図１２（ｂ））が、基準信号パケットが受信された場合には、基準信号パケットを送信しない。
【０１０６】
これらいずれの場合においても、ＢＰが同一の値が割り当てられた基地局装置１０が存在する場合があり得る。そこで、本実施形態では、各基地局装置１０は、ＢＰに応じた時間内で基準信号パケットを待ち受け、さらにランダム値に基づく時間だけ待った後、基準信号パケットを送信するようにしている。
【０１０７】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、被測位端末装置３０が測位信号を送信する場合に本発明を適用したが、各基地局装置１０が測位信号を送信する場合に適用することも可能である。この場合、位置決定部２２は、各基地局装置１０から各基地局装置１０のクロックに基づいて測定された測位信号送信時刻及び基準信号受信時刻を受信し、被測位端末装置３０から該被測位端末装置３０のクロックに基づいて測定された各測位信号の受信時刻を受信する。位置決定部２２は、こうして受信した各時刻に基づき、次のようにして各基地局装置１０間での測位信号受信時間差を算出し、算出した測位信号受信時間差に基づいて、被測位端末装置３０の位置を決定する。
【０１０８】
すなわち、位置決定部２２は、基地局装置１０−ｎと基地局装置１０−ｍ（ｍ≠ｎ）の間での測位信号受信時間差Ｂｍ，ｎを、｛（ｓｎ−ｌｎ）−ｔｎｓ｝−｛（ｓｍ−ｌｍ）−ｔｍｓ｝−（ｔｎｒ−ｔｍｒ）により算出する。ただし、基地局装置１０−ｎについての測位信号送信時刻をｔｎｓ、同基準信号受信時刻をｓｎ、同測位信号の受信時刻をｔｎｒ、基地局装置１０−ｎと基準信号パケットを送信した基地局装置１０との距離を示す距離情報を時間の単位でｌｎとし、基地局装置１０−ｍについての測位信号送信時刻をｔｍｓ、同基準信号受信時刻をｓｍ、同測位信号の受信時刻をｔｍｒ、基地局装置１０−ｍと基準信号パケットを送信した基地局装置１０との距離を示す距離情報を時間の単位でｌｍとする。このように、各基地局装置１０が測位信号を送信する場合についても、本発明を適用することができる。
【０１０９】
また、上記実施形態では被測位端末装置３０は１つであるとして説明したが、実際には複数の被測位端末装置３０があることが多い。このような場合、位置情報記憶部２７は、上記被測位端末装置位置情報を、被測位端末装置３０ごとに記憶する。ＢＰ算出部２８は、被測位端末装置３０ごとに、該被測位端末装置３０について位置情報記憶部２７に記憶される被測位端末装置位置情報に基づいてＢＰを算出し、ＢＰ記憶部５２も被測位端末装置３０ごとにＢＰを記憶する。そして、基準信号送信部５３は、測位信号を送信した被測位端末装置３０を判定し、該被測位端末装置３０についてＢＰ記憶部５２に記憶されるＢＰに基づいて、基準信号送信タイミングを決定する。
【０１１０】
また、上記実施形態では測位信号送信時刻と基準信号受信時刻の両方を１つのパケットにまとめて送信したが、別々のパケットに含めて送信することとしてもよい。
【０１１１】
また、上記実施形態では、各基地局装置１０に割り当てるＢＰの算出を測位計算サーバ装置２０で行ったが、いずれかの基地局装置１０で行うこととしてもよい。この場合、ＢＰの算出を行った基地局装置１０は、算出したＢＰを測位計算サーバ装置２０に対し送信し、測位計算サーバ装置２０は、受信したＢＰを他の基地局装置１０のＢＰ記憶部５２に書き込むようにすることが好適である。
【０１１２】
また、基地局装置１０、測位計算サーバ装置２０、被測位端末装置３０の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、上記各処理を行ってもよい。
【０１１３】
ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。また、この「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
【０１１４】
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
【０１１５】
さらに、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」には、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【０１１６】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
【０１１７】
さらに、上記プログラムは、上述した各機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上述した各機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】本発明の実施の形態にかかる無線測位システムのシステム構成図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかる基地局装置のハードウェア構成図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかる基地局装置、測位計算サーバ装置、及び被測位端末装置の機能ブロックを示す概略ブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態にかかる位置決定部の処理について説明するための説明図である。
【図５】本発明の実施の形態にかかる無線測位システムの処理シーケンスを示す図である。
【図６】本発明の実施の形態にかかる基地局装置の処理フローを示す図である。
【図７】本発明の実施の形態にかかる測位計算サーバ装置の処理フローを示す図である。
【図８】本発明の実施の形態にかかるＢＰの決定処理にかかる基地局装置及び測位計算サーバ装置の機能ブロックを示す概略ブロック図である。
【図９】本発明の実施の形態にかかる位対象エリア座標情報及び基地局装置座標情報に基づくＢＰの算出例について説明するための説明図である。
【図１０】本発明の実施の形態にかかる通信距離情報及び基地局装置座標情報に基づくＢＰの算出例について説明するための説明図である。
【図１１】本発明の実施の形態にかかるアンテナ放射パターン情報及び基地局装置座標情報に基づくＢＰの算出例について説明するための説明図である。
【図１２】本発明の実施の形態にかかるＢＰによる基準信号送信タイミングの相違を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【０１１９】
１ 無線測位システム、
１０ 基地局装置、
１１ アンテナ、
１２ 無線部、
１３ 信号処理部、
２０ 測位計算サーバ装置、
２１ 距離情報記憶部、
２２ 位置決定部、
２３ 測位結果情報記憶部、
２４ 座標情報記憶部、
２５ 通信距離情報記憶部、
２６ アンテナ放射パターン情報記憶部、
２７ 位置情報記憶部、
２８ ＢＰ算出部、
３０ 被測位端末装置、
３１ 測位信号送信部、
３２ アンテナ、
４０ ネットワーク、
５０ 測位信号受信部、
５１ 時刻送信部、
５２ ＢＰ記憶部、
５３ 基準信号送信部、
５４ 基準信号受信部、
５５ 基準信号送信制限部、
５６ テスト制御部、
５７ 試験信号送信部、
５８ 試験信号受信部、
１３１ マイクロコントローラ、
１３２ 記憶媒体、
１３３ カウンタ、
１３４ ベースバンド信号処理部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基地局装置を含み、該複数の基地局装置の少なくとも一部を用いて被測位物の位置を測位する無線測位システムであって、
前記各基地局装置それぞれに基準信号送信の優先順位が割り当てられ、
前記各基地局装置は、
当該基地局装置に割り当てられた前記優先順位を取得する優先順位取得手段と、
前記被測位物から測位信号を受信し、当該基地局装置が保持しているクロックに基づき、その受信時刻を取得する測位信号受信手段と、
前記測位信号受信手段による前記測位信号の受信後、前記優先順位取得手段により取得される優先順位に基づくタイミングで、前記基準信号を送信する基準信号送信手段と、
他の前記基地局装置が送信した前記基準信号を受信し、前記クロックに基づき、その受信時刻を取得する基準信号受信手段と、
を含み、
当該無線測位システムは、
前記各基地局装置において取得された前記測位信号の受信時刻と前記基準信号の受信時刻とに基づいて、前記被測位物の位置を決定する位置決定手段、
を含む、
ことを特徴とする無線測位システム。
【請求項２】
請求項１に記載の無線測位システムにおいて、
前記各基地局装置は、
前記基準信号受信手段により前記基準信号が受信された場合に、前記基準信号送信手段による前記基準信号の送信を制限する基準信号送信制限手段、
を含む、
ことを特徴とする無線測位システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の無線測位システムにおいて、
前記各基地局装置相互間の距離を示す距離情報を取得する距離情報取得手段、
を含み、
前記位置決定手段は、前記各基地局装置において取得された前記基準信号及び前記測位信号の各受信時刻と、該各基地局装置と該基準信号を送信した前記基地局装置との間の距離を示す距離情報と、に基づき、前記被測位物の位置を決定する、
ことを特徴とする無線測位システム。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれかに記載の無線測位システムにおいて、
前記優先順位は、測位対象エリアの形状及び広さと、前記各基地局装置の設置位置と、に基づいて決定される、
ことを特徴とする無線測位システム。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれかに記載の無線測位システムにおいて、
前記優先順位は、前記各基地局装置が通信可能な他の基地局装置の数に基づいて決定される、
ことを特徴とする無線測位システム。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれかに記載の無線測位システムにおいて、
前記優先順位は、前記各基地局装置のアンテナ放射パターンに基づいて決定される、
ことを特徴とする無線測位システム。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれかに記載の無線測位システムにおいて、
当該無線測位システムは、
複数の被測位物それぞれの位置を予め記憶する記憶手段、
を含み、
前記優先順位は、該各被測位物それぞれについて前記記憶手段により記憶される位置に基づいて、前記被測位物ごとに決定される、
ことを特徴とする無線測位システム。
【請求項８】
請求項１から７までに記載の無線測位システムにおいて、
前記優先順位は、前記各基地局装置のいずれかが前記測位信号を受信した場合における、前記位置決定手段による位置決定が完了する割合に基づいて決定される、
ことを特徴とする無線測位システム。
【請求項９】
請求項１から８までに記載の無線測位システムにおいて、
前記各基地局装置相互間で所定の試験信号を送受信し、前記優先順位は、その通信状況に基づいて決定される、
ことを特徴とする無線測位システム。
【請求項１０】
基地局装置であって、
当該基地局装置に割り当てられた基準信号送信の優先順位を取得する優先順位取得手段と、
被測位物から測位信号を受信し、当該基地局装置が保持しているクロックに基づき、その受信時刻を取得する測位信号受信手段と、
前記測位信号受信手段による前記測位信号の受信タイミングと、前記優先順位取得手段により取得される優先順位と、に基づくタイミングで、基準信号を送信する基準信号送信手段と、
を含むことを特徴とする基地局装置。
【請求項１１】
複数の基地局装置を含む無線測位システムを用いて被測位物の位置を測位するための測位方法であって、
前記各基地局装置それぞれに基準信号送信の優先順位が割り当てられ、
前記各基地局装置が、当該基地局装置に割り当てられた前記優先順位を取得する優先順位取得ステップと、
前記各基地局装置が、前記被測位物から測位信号を受信し、当該基地局装置が保持しているクロックに基づき、その受信時刻を取得する測位信号受信ステップと、
前記各基地局装置が、前記測位信号受信ステップにおける前記測位信号の受信タイミングと、前記優先順位取得ステップにおいて取得される優先順位と、に基づくタイミングで、前記基準信号を送信する基準信号送信ステップと、
他の前記基地局装置が送信した前記基準信号を受信し、前記クロックに基づき、その受信時刻を取得する基準信号受信ステップと、
を含むことを特徴とする測位方法。
【請求項１２】
複数の基地局装置を含み、該複数の基地局装置の少なくとも一部を用いて被測位物の位置を測位する無線測位システムにおいて、１又は複数のコンピュータを前記各基地局装置として機能させるためのプログラムであって、
前記各基地局装置それぞれに基準信号送信の優先順位が割り当てられ、
前記各コンピュータを、
当該基地局装置に割り当てられた前記優先順位を取得する優先順位取得手段、
当該基地局装置が保持しているクロックに基づき、前記被測位物から受信される測位信号の受信時刻を取得する測位信号受信時刻取得手段、
前記測位信号が受信された後、前記優先順位取得手段により取得される優先順位に基づくタイミングで、送信手段に前記基準信号を送信させる基準信号送信制御手段、及び
前記クロックに基づき、他の前記基地局装置から受信される前記基準信号の受信時刻を取得する基準信号受信手段、
としてさらに機能させるためのプログラム。
【請求項１】
複数の基地局装置を含み、該複数の基地局装置の少なくとも一部を用いて被測位物の位置を測位する無線測位システムであって、
前記各基地局装置それぞれに基準信号送信の優先順位が割り当てられ、
前記各基地局装置は、
当該基地局装置に割り当てられた前記優先順位を取得する優先順位取得手段と、
前記被測位物から測位信号を受信し、当該基地局装置が保持しているクロックに基づき、その受信時刻を取得する測位信号受信手段と、
前記測位信号受信手段による前記測位信号の受信後、前記優先順位取得手段により取得される優先順位に基づくタイミングで、前記基準信号を送信する基準信号送信手段と、
他の前記基地局装置が送信した前記基準信号を受信し、前記クロックに基づき、その受信時刻を取得する基準信号受信手段と、
を含み、
当該無線測位システムは、
前記各基地局装置において取得された前記測位信号の受信時刻と前記基準信号の受信時刻とに基づいて、前記被測位物の位置を決定する位置決定手段、
を含む、
ことを特徴とする無線測位システム。
【請求項２】
請求項１に記載の無線測位システムにおいて、
前記各基地局装置は、
前記基準信号受信手段により前記基準信号が受信された場合に、前記基準信号送信手段による前記基準信号の送信を制限する基準信号送信制限手段、
を含む、
ことを特徴とする無線測位システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の無線測位システムにおいて、
前記各基地局装置相互間の距離を示す距離情報を取得する距離情報取得手段、
を含み、
前記位置決定手段は、前記各基地局装置において取得された前記基準信号及び前記測位信号の各受信時刻と、該各基地局装置と該基準信号を送信した前記基地局装置との間の距離を示す距離情報と、に基づき、前記被測位物の位置を決定する、
ことを特徴とする無線測位システム。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれかに記載の無線測位システムにおいて、
前記優先順位は、測位対象エリアの形状及び広さと、前記各基地局装置の設置位置と、に基づいて決定される、
ことを特徴とする無線測位システム。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれかに記載の無線測位システムにおいて、
前記優先順位は、前記各基地局装置が通信可能な他の基地局装置の数に基づいて決定される、
ことを特徴とする無線測位システム。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれかに記載の無線測位システムにおいて、
前記優先順位は、前記各基地局装置のアンテナ放射パターンに基づいて決定される、
ことを特徴とする無線測位システム。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれかに記載の無線測位システムにおいて、
当該無線測位システムは、
複数の被測位物それぞれの位置を予め記憶する記憶手段、
を含み、
前記優先順位は、該各被測位物それぞれについて前記記憶手段により記憶される位置に基づいて、前記被測位物ごとに決定される、
ことを特徴とする無線測位システム。
【請求項８】
請求項１から７までに記載の無線測位システムにおいて、
前記優先順位は、前記各基地局装置のいずれかが前記測位信号を受信した場合における、前記位置決定手段による位置決定が完了する割合に基づいて決定される、
ことを特徴とする無線測位システム。
【請求項９】
請求項１から８までに記載の無線測位システムにおいて、
前記各基地局装置相互間で所定の試験信号を送受信し、前記優先順位は、その通信状況に基づいて決定される、
ことを特徴とする無線測位システム。
【請求項１０】
基地局装置であって、
当該基地局装置に割り当てられた基準信号送信の優先順位を取得する優先順位取得手段と、
被測位物から測位信号を受信し、当該基地局装置が保持しているクロックに基づき、その受信時刻を取得する測位信号受信手段と、
前記測位信号受信手段による前記測位信号の受信タイミングと、前記優先順位取得手段により取得される優先順位と、に基づくタイミングで、基準信号を送信する基準信号送信手段と、
を含むことを特徴とする基地局装置。
【請求項１１】
複数の基地局装置を含む無線測位システムを用いて被測位物の位置を測位するための測位方法であって、
前記各基地局装置それぞれに基準信号送信の優先順位が割り当てられ、
前記各基地局装置が、当該基地局装置に割り当てられた前記優先順位を取得する優先順位取得ステップと、
前記各基地局装置が、前記被測位物から測位信号を受信し、当該基地局装置が保持しているクロックに基づき、その受信時刻を取得する測位信号受信ステップと、
前記各基地局装置が、前記測位信号受信ステップにおける前記測位信号の受信タイミングと、前記優先順位取得ステップにおいて取得される優先順位と、に基づくタイミングで、前記基準信号を送信する基準信号送信ステップと、
他の前記基地局装置が送信した前記基準信号を受信し、前記クロックに基づき、その受信時刻を取得する基準信号受信ステップと、
を含むことを特徴とする測位方法。
【請求項１２】
複数の基地局装置を含み、該複数の基地局装置の少なくとも一部を用いて被測位物の位置を測位する無線測位システムにおいて、１又は複数のコンピュータを前記各基地局装置として機能させるためのプログラムであって、
前記各基地局装置それぞれに基準信号送信の優先順位が割り当てられ、
前記各コンピュータを、
当該基地局装置に割り当てられた前記優先順位を取得する優先順位取得手段、
当該基地局装置が保持しているクロックに基づき、前記被測位物から受信される測位信号の受信時刻を取得する測位信号受信時刻取得手段、
前記測位信号が受信された後、前記優先順位取得手段により取得される優先順位に基づくタイミングで、送信手段に前記基準信号を送信させる基準信号送信制御手段、及び
前記クロックに基づき、他の前記基地局装置から受信される前記基準信号の受信時刻を取得する基準信号受信手段、
としてさらに機能させるためのプログラム。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００８−１３１２３２（Ｐ２００８−１３１２３２Ａ）
【公開日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３１２６５１（Ｐ２００６−３１２６５１）
【出願日】平成１８年１１月２０日（２００６．１１．２０）
【出願人】（３９７０６５１３６）株式会社横須賀テレコムリサーチパーク (28)
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月２０日（２００６．１１．２０）
【出願人】（３９７０６５１３６）株式会社横須賀テレコムリサーチパーク (28)
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
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