無線測位方法
受信ノードで送信ノードとの距離を求めて位置を測位する方法であって、送信ノードから測位信号を受信して遅延タブを測定し、遅延タブを用いて受信ノードと送信ノードとの間の距離を臨時に決定し、基準距離と比較した後、伝播遅延を用いた距離推定方法および遅延拡散を用いた距離推定方法のいずれか１つを選択して最終距離を推定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線測位方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線測位（ｌｏｃａｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）は、無線通信を用いて位置、速度またはその他事物の特徴に関する情報を取得する技術であって、衛星を利用するＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｙ）方式や、ＧＰＳ方式に他の技術を結合したハイブリッド方式により測位精度を向上させることができる。しかし、ＧＰＳ方式は、精度が高い技術であるにもかかわらず、衛星において直線可視経路（Ｌｉｎｅ Ｏｆ Ｓｉｇｈｔ、ＬＯＳ）に位置しない領域、特に、室内ではＧＰＳ信号を受信できないことがある。地上で信号を再送しても、信号干渉、遠近問題（ｎｅａｒ−ｆａｒ ｐｒｏｂｌｅｍ）、同期問題などが発生することがある。しかも、ＧＰＳ受信機を装着したノードしかその信号を受信することができない。このようなＧＰＳ方式の限界を解決するために、多様な無線測位方法が研究されている。
【０００３】
無線測位方法には、受信角度を用いるＡＯＡ（Ａｎｇｌｅ Ｏｆ Ａｒｒｉｖａｌ）方法、受信信号強度を用いるＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）方法、伝播の到達時刻を用いるＴＯＡ（Ｔｉｍｅ Ｏｆ Ａｒｒｉｖａｌ）方法、伝播の到達時間差を用いるＴＤＯＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ Ｏｆ Ａｒｒｉｖａｌ）方法、伝播の遅延拡散を用いるＤＳＯＡ（Ｄｅｌａｙ Ｓｐｒｅａｄ Ｏｆ Ａｒｒｉｖａｌ）方法などがある。このうち、ＴＯＡおよびＴＤＯＡ方法は、伝播遅延（ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ｄｅｌａｙ）を用いた方法で、ＤＳＯＡ方法は、遅延拡散（ｄｅｌａｙ ｓｐｒｅａｄ）を用いた方法であって、距離を推定するのに多く用いられる。しかし、ＴＯＡおよびＴＤＯＡ方法は、送受信ノードが遠く位置する場合、受信した信号の強度が弱く、チャネルフェージングが加えられ、正確な距離を推定するのに限界があった。ＤＳＯＡ方法は、送受信ノードが近く位置する場合、拡散がわずかで分解能（ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）の限界がある受信ノードで正確な距離を推定しにくいことがあった。したがって、送受信ノード間の距離が近ければ、伝播遅延を用いたＴＯＡおよびＴＤＯＡ方法の方が測位精度が高く、送受信ノード間の距離が遠ければ、ＤＳＯＡ方法の方が測位精度が高いことがある。したがって、１つの測位方法のみを用いる場合には、距離に応じて測位精度が低下するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３４５２７３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする技術的課題は、測位精度を向上させることができる無線測位方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態にかかる、受信ノードで前記受信ノードと送信ノードとの間の距離を求め、前記受信ノードおよび前記送信ノードのいずれか１つの位置を測位する方法であって、前記送信ノードから測位信号を受信するステップと、前記測位信号に基づいて遅延タブを測定するステップと、前記遅延タブを用いて前記受信ノードと前記送信ノードとの間の距離を臨時に決定するステップと、臨時に決定した距離と基準距離とを比較するステップと、前記比較結果に応じて、伝播遅延を用いた距離推定方法および遅延拡散を用いた距離推定方法のいずれか１つを選択するステップと、前記選択した推定方法により前記受信ノードと前記送信ノードとの間の最終距離を推定するステップとを含む。
【０００７】
前記臨時に決定するステップは、到達時刻方法、到達時刻差方法、到達遅延拡散方法のいずれか１つを用いて前記距離を臨時に決定するステップを含むことができる。
【０００８】
前記選択するステップは、前記臨時に決定した距離が前記基準距離以下であれば、前記伝播遅延を用いた距離推定方法を選択するステップと、前記臨時に決定した距離が前記基準距離より長ければ、前記遅延拡散を用いた距離推定方法を選択するステップとを含むことができる。
【０００９】
前記最終距離を推定するステップは、前記遅延タブを用いて前記最終距離を推定するステップを含むことができる。
【００１０】
前記方法は、前記最終距離を用いて前記受信ノードおよび前記送信ノードのいずれか１つの位置を決定するステップをさらに含むことができる。
【００１１】
前記位置を決定するステップは、三角測量に基づく方法を用いて前記位置を決定するステップを含むことができる。
【００１２】
本発明の他の実施形態にかかる、受信ノードで前記受信ノードと送信ノードとの間の距離を求め、前記受信ノードおよび前記送信ノードのいずれか１つの位置を測位する方法であって、前記送信ノードから測位信号を受信するステップと、前記測位信号に基づいて遅延タブを測定するステップと、前記遅延タブを用いて前記受信ノードと前記送信ノードとの間の複数の距離を推定するステップと、前記複数の距離の分布に基づいて前記受信ノードと前記送信ノードとの間の最終距離を推定するステップとを含む。
【００１３】
前記複数の距離は、伝播遅延を用いて推定した少なくとも１つの距離と、遅延拡散を用いて推定した少なくとも１つの距離とを含むことができる。
【００１４】
前記伝播遅延を用いた推定距離は、前記遅延タブのうち、所定タブの遅延時刻を用いて推定した距離を含むことができる。
【００１５】
前記最終距離を推定するステップは、前記複数の距離の平均を前記最終距離として推定するステップを含むことができる。
【００１６】
前記平均は、前記複数の距離それぞれに設定された加重値を考慮した加重平均であり得る。
【００１７】
前記最終距離を推定するステップは、前記複数の距離間の差に基づいて前記最終距離を推定するステップを含むことができる。
【００１８】
前記最終距離を推定するステップは、前記複数の距離間の最大距離差と第１基準値とを比較するステップと、前記最大距離差が前記第１基準値以下の場合に、前記複数の距離を用いて前記最終距離を推定するステップと、前記受信ノードの位置を測位する場合に、前記最大距離差が前記第１基準値より大きければ、前記送信ノードを前記測位から除外するステップとを含むことができる。
【００１９】
前記最終距離を推定するステップは、前記複数の距離間の最大距離差と第１基準値とを比較するステップと、前記最大距離差が前記第１基準値以下の場合に、前記複数の距離を用いて前記最終距離を推定するステップと、前記最大距離差が前記第１基準値より大きい場合、前記複数の距離のうち、距離の差が前記第１基準値より小さい第２基準値以下に該当する２以上の距離が存在するかを判断するステップと、前記２以上の距離が存在する場合、前記２以上の距離を用いて前記最終距離を推定するステップと、前記受信ノードの位置を測位する場合に、前記２以上の距離が存在しなければ、前記送信ノードを前記測位から除外するステップとを含むことができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の実施形態によれば、送受信ノード間の距離にかかわらず、測位精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態にかかる無線測位方法を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる遅延タブを示す図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる無線測位方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明の他の実施形態にかかる無線測位方法を示すフローチャートである。
【図５】本発明の他の実施形態にかかる無線測位方法を示す図である。
【図６】本発明の他の実施形態にかかる無線測位方法を示すフローチャートである。
【図７】本発明の他の実施形態にかかる無線測位方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付した図面を参考にして、本発明の実施形態について、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、本発明は、種々の異なる形態で実現可能であり、ここで説明する実施形態に限定されない。そして、図面において、本発明を明確に説明するために、説明上不必要な部分は省略し、明細書全体にわたり、類似の部分については類似の図面符号を付した。
【００２３】
明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とする時、これは、特に反対となる記載がない限り、他の構成要素を除外するのではなく、他の構成要素をさらに包含できることを意味する。
【００２４】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態にかかる無線測位方法について詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本発明の一実施形態にかかる無線測位方法を示す図である。
【００２６】
図１を参照すれば、測位対象ノード１００の位置は、測位対象ノード１００と複数の参照ノード（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｎｏｄｅ）との間の距離を用いて決定される。複数の参照ノード２００〜４００をそれぞれ中心とし、参照ノード２００〜４００と測位対象ノード１００との間の距離を半径とする複数の円を描く時、複数の円が重なる位置が測位対象ノード１００の位置として決定できる。複数の円が重なる位置は、測位対象ノード１００と各参照ノード２００〜４００との間の距離を知っていれば、三角測量に基づく最小二乗法などのアルゴリズムを用いて求めることができる。この時、測位対象ノード１００と各参照ノード２００〜４００との間の距離は、アップリンク測位またはダウンリンク測位で求めることができる。アップリンク測位は、測位対象ノード１００が測位信号を送信する送信ノード、参照ノード２００〜４００が測位信号を受信する受信ノードの測位方法であり、ダウンリンク測位は、参照ノード２００〜４００が測位信号を送信する送信ノード、測位対象ノード１００が測位信号を受信する受信ノードの測位方法である。以下、本発明では、測位対象ノード１００が受信ノードのダウンリンク測位を中心に説明するが、アップリンク測位にも適用可能である。次に、測位対象ノード１００と各参照ノード２００〜４００との間の距離を求める方法について説明する。
【００２７】
図２は、本発明の一実施形態にかかる遅延タブを示す図である。
【００２８】
図２を参照すれば、測位対象ノード（図１の１００）で測位信号を受信して伝播の遅延タブ（ｄｅｌａｙ ｔａｂ）を求める。遅延タブの横軸は、伝播の到達時刻で、伝播の遅延時刻を示し、縦軸は、信号の強度を示す。測位対象ノード１００は、このような遅延タブの分布により、最初の遅延タブ１１と、信号の強度が最大の最大遅延タブ１２とを含む遅延タブの遅延時刻を知ることができ、さらに、遅延が拡散した程度である遅延拡散値を求めることができる。遅延タブにより求めた遅延時刻または遅延拡散値は距離に比例するため、これを用いて送受信ノード間の距離を推定することができる。
【００２９】
遅延時刻を用いた距離の推定は、伝播遅延特性を利用した方法であって、到達時刻（Ｔｉｍｅ Ｏｆ Ａｒｒｉｖａｌ、ＴＯＡ）方法または到達時刻差（Ｔｉｍｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ Ａｒｒｉｖａｌ、ＴＤＯＡ）方法で求めることができる。この時、遅延タブでどのタブの到達時刻を基準として距離を推定するかによって測位精度が変化し得る。仮に、参照ノード（例えば、図１の２００）からの最初の遅延タブの信号強度が最大であれば、測位対象ノード１００と当該参照ノード２００とが直線可視経路に位置する場合であるため、最初の遅延タブの到達時刻を用いて距離を推定すればよい。しかし、伝播の反射または回折などにより、図２のように最初の遅延タブ１１の大きさが最大でない遅延タブの分布を示すことができる。この場合、直線可視経路にない測位対象ノード１００と参照ノード２００との間の距離推定のためにどの遅延タブを選択するかが重要である。この時、遅延タブの最初の遅延タブ１１の遅延時刻、信号の強度が最大の最大遅延タブ１２の遅延時刻、または閾値（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）を超える遅延タブのうち、最も先に到達したタブの遅延時刻などを用いて距離を推定することができる。あるいは、統計的な計算方法、例えば、遅延時刻の平均を用いて距離を求めることができる。
【００３０】
遅延拡散を用いた距離の推定は、到達遅延拡散（Ｄｅｌａｙ Ｓｐｒｅａｄ Ｏｆ Ａｒｉｖａｌ、ＤＳＯＡ）方法で求めることができる。遅延拡散値は、最小遅延時刻と最大遅延時刻との差により求めるか、閾値以上の遅延タブのうち、最小遅延時刻と最大遅延時刻との差により求めることができる。あるいは、統計的な計算方法、例えば、各遅延タブの遅延時刻の二乗平均平方根（Ｒｏｏｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ、ＲＭＳ）または各遅延タブの遅延時刻の標準偏差を反映して遅延拡散値を求めることができる。
【００３１】
このように、遅延タブの伝播遅延または遅延拡散情報を用いて距離を求めることができるが、各方法は、距離に応じて精度が変化するため、いずれか１つの方法で距離を推定すると、測位精度が低下することがある。したがって、以下、距離に応じて選択的に伝播遅延および遅延拡散を用いた距離推定方法を使用するか、複合的に２つの方法を使用して誤差を低減する測位方法について説明する。
【００３２】
図３は、本発明の一実施形態にかかる無線測位方法を示すフローチャートである。
【００３３】
図３を参照すれば、ダウンリンク測位の場合、測位対象ノード（図１の１００）が参照ノード（例えば、図１の２００）から測位信号を受信して遅延タブを測定する（Ｓ３１０）。
【００３４】
測位対象ノード１００は、遅延タブを用いて距離を推定し、推定した距離を臨時推定距離として決定する（Ｓ３２０）。臨時推定距離は、伝播遅延を用いた推定方法および遅延拡散を用いた推定方法を選択するための情報として利用される。この臨時推定距離は、遅延タブを用いた多様な方法で決定可能であり、多様な方法は、ＴＯＡ、ＴＤＯＡ、ＤＳＯＡ方法のいずれか１つの方法であり得る。
【００３５】
測位対象ノード１００は、臨時推定距離と基準距離とを比較する（Ｓ３３０）。基準距離は、伝播遅延を用いた推定方法および遅延拡散を用いた推定方法を使用する時、距離に応じて発生する誤差を考慮して決定することができる。
【００３６】
臨時推定距離と基準距離とを比較した結果、臨時推定距離が基準距離以下であれば、測位対象ノード１００は、伝播遅延を用いた推定方法で最終距離を推定する（Ｓ３４０）。臨時推定距離が基準距離より長ければ、測位対象ノード１００は、遅延拡散を用いた推定方法で最終距離を推定する（Ｓ３５０）。測位対象ノード１００は、伝播遅延または遅延拡散を用いて最終距離を推定する時、遅延タブを用いることができる。特に、伝播遅延を用いる場合、ＴＯＡまたはＴＤＯＡ方法で求めることができ、遅延拡散を用いる場合、ＤＳＯＡ方法で求めることができる。
【００３７】
位置を決定するためには、複数の参照ノードとの距離情報が必要になるため、測位対象ノード１００は、１つ以上の他の参照ノード（図１の３００、４００）との距離を推定し、測位対象ノード１００の位置を計算する（Ｓ３６０）。位置を計算する方法は多様であり、例えば、三角測量に基づく方法を用いて求めることができる。
【００３８】
図４〜図７は、本発明の他の実施形態にかかる無線測位方法を示すフローチャートおよび図である。
【００３９】
図４を参照すれば、測位対象ノード（図１の１００）が参照ノード（例えば、図１の２００）から測位信号を受信して遅延タブを測定する（Ｓ４１０）。
【００４０】
測位対象ノード１００は、遅延タブを用いて複数の距離を推定する（Ｓ４２０）。各推定距離は、伝播遅延を用いた推定方法および遅延拡散を用いた推定方法のいずれか１つの方法を用いて求めることができ、複数の推定距離は、それぞれ異なる情報を用いて求める。例えば、複数の推定距離は、最初の遅延タブの遅延時刻で推定した距離、最大信号強度を示す遅延タブの遅延時刻で推定した距離、そして、遅延拡散値を用いて推定した距離であり得る。
【００４１】
測位対象ノード１００は、複数の推定距離の分布を考慮して最終距離を推定する（Ｓ４３０）。最終距離は、統計的な計算方法、例えば、複数の推定距離の平均または各距離の加重値を考慮した加重平均により決定することができる。この時、複数の推定距離間の差が大きい場合、統計的な計算方法を用いて補正しても誤差が大きくなり得るため、誤差を低減するための方法を以下に説明する。
【００４２】
図５を参照すれば、遅延タブを用いて測位対象ノード（図１の１００）と参照ノード（例えば、図１の２００）との間の複数の推定距離、例えば、３つの推定距離Ｒ１〜Ｒ３を求める。そして、測位対象ノード１００と参照ノード２００との間の最終距離を決定する時、複数の推定距離間の距離の差を考慮する。複数の推定距離Ｒ１〜Ｒ３が類似して分布している場合、複数の推定距離Ｒ１〜Ｒ３をすべて用いて距離を推定すれば測位精度を向上できるのに対し、複数の推定距離Ｒ１〜Ｒ３間の差が大きい場合、複数の推定距離Ｒ１〜Ｒ３を用いれば測位精度が低下し得るからである。
【００４３】
測位対象ノード１００は、複数の推定距離Ｒ１〜Ｒ３間の最大距離差が基準値以下であれば、複数の推定距離Ｒ１〜Ｒ３をすべて考慮して最終距離を推定する。しかし、最大距離差が基準値を超えると、これは、複数の推定距離Ｒ１〜Ｒ３間の誤差が大きいため、参照ノード２００を測位から除外することができる。あるいは、最大距離差が基準値を超えても、複数の推定距離Ｒ１〜Ｒ３で類似の分布を示す推定距離Ｒ２、Ｒ３のみを最終距離を求めるのに使用することができる。類似の分布であるかの判断は、前述した基準値とは異なる基準値を設定して行うことができ、推定距離Ｒ２、Ｒ３間の距離が他の基準値以下の場合に、当該推定距離Ｒ２、Ｒ３を類似の分布を示す推定距離と判断することができる。
【００４４】
図６を参照すれば、測位対象ノード（図１の１００）が参照ノード（例えば、図１の２００）から測位信号を受信して遅延タブを測定する（Ｓ６１０）。
【００４５】
測位対象ノード１００は、遅延タブを用いて複数の距離（例えば、図５のＲ１〜Ｒ３）を推定する（Ｓ６２０）。各推定距離は、伝播遅延を用いた推定方法および遅延拡散を用いた推定方法のいずれか１つの方法を使用して求めることができる。
【００４６】
測位対象ノード１００は、複数の推定距離Ｒ１〜Ｒ３間の最大距離差と基準値とを比較する（Ｓ６３０）。
【００４７】
測位対象ノード１００は、最大距離差が基準値以下の場合に、複数の推定距離Ｒ１〜Ｒ３を用いて最終距離を推定する（Ｓ６４０）。最終距離は、複数の推定距離Ｒ１〜Ｒ３を用いた統計的な計算方法で求めることができ、例えば、複数の推定距離の平均または各距離に加重値を考慮した加重平均により求めることができる。
【００４８】
測位対象ノード１００は、最大距離差が基準値より大きい場合に、参照ノード２００を測位から除外する（Ｓ６５０）。最大距離差が基準値より大きい参照ノードを測位に用いると、測位に誤差が発生し得るからである。
【００４９】
この方法により他の参照ノード（図１の３００、４００）との距離も推定し、測位対象ノードの位置を計算する（Ｓ６６０）。この時、最大距離差が基準値を超える場合、参照ノード２００を無条件に測位から除外すると、測位に必要な参照ノードの個数を確保できないことがある。この場合、複数の推定距離Ｒ１〜Ｒ３間の最大距離差が基準値を超える参照ノード２００を除外する代わりに、複数の推定距離Ｒ１〜Ｒ３のうち、類似の分布を示す推定距離のみを選択して測位に用いることができる。
【００５０】
図７を参照すれば、複数の推定距離の分布を考慮して最終距離を推定する方法として、測位対象ノード（図１の１００）は、参照ノード（例えば、図１の２００）との複数の推定距離（例えば、図５のＲ１〜Ｒ３）を求め（Ｓ７１０）、複数の推定距離Ｒ１〜Ｒ３の最大距離差と基準値とを比較する（Ｓ７２０）。
【００５１】
測位対象ノード１００は、最大距離差が基準値以下の場合に、複数の推定距離Ｒ１〜Ｒ３を用いて最終距離を推定する（Ｓ７３０）。
【００５２】
測位対象ノード１００は、最大距離差が基準値より大きい場合、最大距離差と比較した基準値とは異なる基準値を設定し、他の基準値より小さい２以上の推定距離が存在するかを判断する（Ｓ７４０）。
【００５３】
測位対象ノード１００は、２以上の推定距離が存在する場合、当該推定距離を用いて最終距離を推定する（Ｓ７５０）。
【００５４】
測位対象ノード１００は、２以上の推定距離が存在しない場合、参照ノード２００を測位から除外する（Ｓ７６０）。
【００５５】
この方法により複数の参照ノード（図１の３００、４００）との最終距離を推定し、測位対象ノード１００の位置を計算する（Ｓ７７０）。
【００５６】
以上、図７では、複数の距離間の差を比較する基準値として２つの値を設定したが、推定した複数の距離の個数を考慮して基準値の個数を増やすことで、距離の差と基準値とを段階的に比較することができる。
【００５７】
このように、測位対象ノード１００が測位信号を受信して参照ノード２００〜４００との距離を計算するダウンリンク測位として説明したが、２つのノード間の距離を求める方法は、アップリンク測位にも適用可能である。そして、測位対象ノード１００で遅延タブを測定し、これを用いて距離を求める方法を説明したが、測位対象ノード１００は、直接自身の位置を計算する代わりに、参照ノード２００〜４００から測位に必要な情報を収集し、他の装置、例えば、測位サーバ（図示せず）または参照ノード２００〜４００に伝送し、他の装置で自身の位置を計算するようにしてもよい。
【００５８】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、下記の請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の様々な変形および改良形態も本発明の権利範囲に属する。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線測位方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線測位（ｌｏｃａｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）は、無線通信を用いて位置、速度またはその他事物の特徴に関する情報を取得する技術であって、衛星を利用するＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｙ）方式や、ＧＰＳ方式に他の技術を結合したハイブリッド方式により測位精度を向上させることができる。しかし、ＧＰＳ方式は、精度が高い技術であるにもかかわらず、衛星において直線可視経路（Ｌｉｎｅ Ｏｆ Ｓｉｇｈｔ、ＬＯＳ）に位置しない領域、特に、室内ではＧＰＳ信号を受信できないことがある。地上で信号を再送しても、信号干渉、遠近問題（ｎｅａｒ−ｆａｒ ｐｒｏｂｌｅｍ）、同期問題などが発生することがある。しかも、ＧＰＳ受信機を装着したノードしかその信号を受信することができない。このようなＧＰＳ方式の限界を解決するために、多様な無線測位方法が研究されている。
【０００３】
無線測位方法には、受信角度を用いるＡＯＡ（Ａｎｇｌｅ Ｏｆ Ａｒｒｉｖａｌ）方法、受信信号強度を用いるＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）方法、伝播の到達時刻を用いるＴＯＡ（Ｔｉｍｅ Ｏｆ Ａｒｒｉｖａｌ）方法、伝播の到達時間差を用いるＴＤＯＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ Ｏｆ Ａｒｒｉｖａｌ）方法、伝播の遅延拡散を用いるＤＳＯＡ（Ｄｅｌａｙ Ｓｐｒｅａｄ Ｏｆ Ａｒｒｉｖａｌ）方法などがある。このうち、ＴＯＡおよびＴＤＯＡ方法は、伝播遅延（ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ｄｅｌａｙ）を用いた方法で、ＤＳＯＡ方法は、遅延拡散（ｄｅｌａｙ ｓｐｒｅａｄ）を用いた方法であって、距離を推定するのに多く用いられる。しかし、ＴＯＡおよびＴＤＯＡ方法は、送受信ノードが遠く位置する場合、受信した信号の強度が弱く、チャネルフェージングが加えられ、正確な距離を推定するのに限界があった。ＤＳＯＡ方法は、送受信ノードが近く位置する場合、拡散がわずかで分解能（ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）の限界がある受信ノードで正確な距離を推定しにくいことがあった。したがって、送受信ノード間の距離が近ければ、伝播遅延を用いたＴＯＡおよびＴＤＯＡ方法の方が測位精度が高く、送受信ノード間の距離が遠ければ、ＤＳＯＡ方法の方が測位精度が高いことがある。したがって、１つの測位方法のみを用いる場合には、距離に応じて測位精度が低下するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３４５２７３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする技術的課題は、測位精度を向上させることができる無線測位方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態にかかる、受信ノードで前記受信ノードと送信ノードとの間の距離を求め、前記受信ノードおよび前記送信ノードのいずれか１つの位置を測位する方法であって、前記送信ノードから測位信号を受信するステップと、前記測位信号に基づいて遅延タブを測定するステップと、前記遅延タブを用いて前記受信ノードと前記送信ノードとの間の距離を臨時に決定するステップと、臨時に決定した距離と基準距離とを比較するステップと、前記比較結果に応じて、伝播遅延を用いた距離推定方法および遅延拡散を用いた距離推定方法のいずれか１つを選択するステップと、前記選択した推定方法により前記受信ノードと前記送信ノードとの間の最終距離を推定するステップとを含む。
【０００７】
前記臨時に決定するステップは、到達時刻方法、到達時刻差方法、到達遅延拡散方法のいずれか１つを用いて前記距離を臨時に決定するステップを含むことができる。
【０００８】
前記選択するステップは、前記臨時に決定した距離が前記基準距離以下であれば、前記伝播遅延を用いた距離推定方法を選択するステップと、前記臨時に決定した距離が前記基準距離より長ければ、前記遅延拡散を用いた距離推定方法を選択するステップとを含むことができる。
【０００９】
前記最終距離を推定するステップは、前記遅延タブを用いて前記最終距離を推定するステップを含むことができる。
【００１０】
前記方法は、前記最終距離を用いて前記受信ノードおよび前記送信ノードのいずれか１つの位置を決定するステップをさらに含むことができる。
【００１１】
前記位置を決定するステップは、三角測量に基づく方法を用いて前記位置を決定するステップを含むことができる。
【００１２】
本発明の他の実施形態にかかる、受信ノードで前記受信ノードと送信ノードとの間の距離を求め、前記受信ノードおよび前記送信ノードのいずれか１つの位置を測位する方法であって、前記送信ノードから測位信号を受信するステップと、前記測位信号に基づいて遅延タブを測定するステップと、前記遅延タブを用いて前記受信ノードと前記送信ノードとの間の複数の距離を推定するステップと、前記複数の距離の分布に基づいて前記受信ノードと前記送信ノードとの間の最終距離を推定するステップとを含む。
【００１３】
前記複数の距離は、伝播遅延を用いて推定した少なくとも１つの距離と、遅延拡散を用いて推定した少なくとも１つの距離とを含むことができる。
【００１４】
前記伝播遅延を用いた推定距離は、前記遅延タブのうち、所定タブの遅延時刻を用いて推定した距離を含むことができる。
【００１５】
前記最終距離を推定するステップは、前記複数の距離の平均を前記最終距離として推定するステップを含むことができる。
【００１６】
前記平均は、前記複数の距離それぞれに設定された加重値を考慮した加重平均であり得る。
【００１７】
前記最終距離を推定するステップは、前記複数の距離間の差に基づいて前記最終距離を推定するステップを含むことができる。
【００１８】
前記最終距離を推定するステップは、前記複数の距離間の最大距離差と第１基準値とを比較するステップと、前記最大距離差が前記第１基準値以下の場合に、前記複数の距離を用いて前記最終距離を推定するステップと、前記受信ノードの位置を測位する場合に、前記最大距離差が前記第１基準値より大きければ、前記送信ノードを前記測位から除外するステップとを含むことができる。
【００１９】
前記最終距離を推定するステップは、前記複数の距離間の最大距離差と第１基準値とを比較するステップと、前記最大距離差が前記第１基準値以下の場合に、前記複数の距離を用いて前記最終距離を推定するステップと、前記最大距離差が前記第１基準値より大きい場合、前記複数の距離のうち、距離の差が前記第１基準値より小さい第２基準値以下に該当する２以上の距離が存在するかを判断するステップと、前記２以上の距離が存在する場合、前記２以上の距離を用いて前記最終距離を推定するステップと、前記受信ノードの位置を測位する場合に、前記２以上の距離が存在しなければ、前記送信ノードを前記測位から除外するステップとを含むことができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の実施形態によれば、送受信ノード間の距離にかかわらず、測位精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態にかかる無線測位方法を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる遅延タブを示す図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる無線測位方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明の他の実施形態にかかる無線測位方法を示すフローチャートである。
【図５】本発明の他の実施形態にかかる無線測位方法を示す図である。
【図６】本発明の他の実施形態にかかる無線測位方法を示すフローチャートである。
【図７】本発明の他の実施形態にかかる無線測位方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付した図面を参考にして、本発明の実施形態について、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、本発明は、種々の異なる形態で実現可能であり、ここで説明する実施形態に限定されない。そして、図面において、本発明を明確に説明するために、説明上不必要な部分は省略し、明細書全体にわたり、類似の部分については類似の図面符号を付した。
【００２３】
明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とする時、これは、特に反対となる記載がない限り、他の構成要素を除外するのではなく、他の構成要素をさらに包含できることを意味する。
【００２４】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態にかかる無線測位方法について詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本発明の一実施形態にかかる無線測位方法を示す図である。
【００２６】
図１を参照すれば、測位対象ノード１００の位置は、測位対象ノード１００と複数の参照ノード（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｎｏｄｅ）との間の距離を用いて決定される。複数の参照ノード２００〜４００をそれぞれ中心とし、参照ノード２００〜４００と測位対象ノード１００との間の距離を半径とする複数の円を描く時、複数の円が重なる位置が測位対象ノード１００の位置として決定できる。複数の円が重なる位置は、測位対象ノード１００と各参照ノード２００〜４００との間の距離を知っていれば、三角測量に基づく最小二乗法などのアルゴリズムを用いて求めることができる。この時、測位対象ノード１００と各参照ノード２００〜４００との間の距離は、アップリンク測位またはダウンリンク測位で求めることができる。アップリンク測位は、測位対象ノード１００が測位信号を送信する送信ノード、参照ノード２００〜４００が測位信号を受信する受信ノードの測位方法であり、ダウンリンク測位は、参照ノード２００〜４００が測位信号を送信する送信ノード、測位対象ノード１００が測位信号を受信する受信ノードの測位方法である。以下、本発明では、測位対象ノード１００が受信ノードのダウンリンク測位を中心に説明するが、アップリンク測位にも適用可能である。次に、測位対象ノード１００と各参照ノード２００〜４００との間の距離を求める方法について説明する。
【００２７】
図２は、本発明の一実施形態にかかる遅延タブを示す図である。
【００２８】
図２を参照すれば、測位対象ノード（図１の１００）で測位信号を受信して伝播の遅延タブ（ｄｅｌａｙ ｔａｂ）を求める。遅延タブの横軸は、伝播の到達時刻で、伝播の遅延時刻を示し、縦軸は、信号の強度を示す。測位対象ノード１００は、このような遅延タブの分布により、最初の遅延タブ１１と、信号の強度が最大の最大遅延タブ１２とを含む遅延タブの遅延時刻を知ることができ、さらに、遅延が拡散した程度である遅延拡散値を求めることができる。遅延タブにより求めた遅延時刻または遅延拡散値は距離に比例するため、これを用いて送受信ノード間の距離を推定することができる。
【００２９】
遅延時刻を用いた距離の推定は、伝播遅延特性を利用した方法であって、到達時刻（Ｔｉｍｅ Ｏｆ Ａｒｒｉｖａｌ、ＴＯＡ）方法または到達時刻差（Ｔｉｍｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ Ａｒｒｉｖａｌ、ＴＤＯＡ）方法で求めることができる。この時、遅延タブでどのタブの到達時刻を基準として距離を推定するかによって測位精度が変化し得る。仮に、参照ノード（例えば、図１の２００）からの最初の遅延タブの信号強度が最大であれば、測位対象ノード１００と当該参照ノード２００とが直線可視経路に位置する場合であるため、最初の遅延タブの到達時刻を用いて距離を推定すればよい。しかし、伝播の反射または回折などにより、図２のように最初の遅延タブ１１の大きさが最大でない遅延タブの分布を示すことができる。この場合、直線可視経路にない測位対象ノード１００と参照ノード２００との間の距離推定のためにどの遅延タブを選択するかが重要である。この時、遅延タブの最初の遅延タブ１１の遅延時刻、信号の強度が最大の最大遅延タブ１２の遅延時刻、または閾値（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）を超える遅延タブのうち、最も先に到達したタブの遅延時刻などを用いて距離を推定することができる。あるいは、統計的な計算方法、例えば、遅延時刻の平均を用いて距離を求めることができる。
【００３０】
遅延拡散を用いた距離の推定は、到達遅延拡散（Ｄｅｌａｙ Ｓｐｒｅａｄ Ｏｆ Ａｒｉｖａｌ、ＤＳＯＡ）方法で求めることができる。遅延拡散値は、最小遅延時刻と最大遅延時刻との差により求めるか、閾値以上の遅延タブのうち、最小遅延時刻と最大遅延時刻との差により求めることができる。あるいは、統計的な計算方法、例えば、各遅延タブの遅延時刻の二乗平均平方根（Ｒｏｏｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ、ＲＭＳ）または各遅延タブの遅延時刻の標準偏差を反映して遅延拡散値を求めることができる。
【００３１】
このように、遅延タブの伝播遅延または遅延拡散情報を用いて距離を求めることができるが、各方法は、距離に応じて精度が変化するため、いずれか１つの方法で距離を推定すると、測位精度が低下することがある。したがって、以下、距離に応じて選択的に伝播遅延および遅延拡散を用いた距離推定方法を使用するか、複合的に２つの方法を使用して誤差を低減する測位方法について説明する。
【００３２】
図３は、本発明の一実施形態にかかる無線測位方法を示すフローチャートである。
【００３３】
図３を参照すれば、ダウンリンク測位の場合、測位対象ノード（図１の１００）が参照ノード（例えば、図１の２００）から測位信号を受信して遅延タブを測定する（Ｓ３１０）。
【００３４】
測位対象ノード１００は、遅延タブを用いて距離を推定し、推定した距離を臨時推定距離として決定する（Ｓ３２０）。臨時推定距離は、伝播遅延を用いた推定方法および遅延拡散を用いた推定方法を選択するための情報として利用される。この臨時推定距離は、遅延タブを用いた多様な方法で決定可能であり、多様な方法は、ＴＯＡ、ＴＤＯＡ、ＤＳＯＡ方法のいずれか１つの方法であり得る。
【００３５】
測位対象ノード１００は、臨時推定距離と基準距離とを比較する（Ｓ３３０）。基準距離は、伝播遅延を用いた推定方法および遅延拡散を用いた推定方法を使用する時、距離に応じて発生する誤差を考慮して決定することができる。
【００３６】
臨時推定距離と基準距離とを比較した結果、臨時推定距離が基準距離以下であれば、測位対象ノード１００は、伝播遅延を用いた推定方法で最終距離を推定する（Ｓ３４０）。臨時推定距離が基準距離より長ければ、測位対象ノード１００は、遅延拡散を用いた推定方法で最終距離を推定する（Ｓ３５０）。測位対象ノード１００は、伝播遅延または遅延拡散を用いて最終距離を推定する時、遅延タブを用いることができる。特に、伝播遅延を用いる場合、ＴＯＡまたはＴＤＯＡ方法で求めることができ、遅延拡散を用いる場合、ＤＳＯＡ方法で求めることができる。
【００３７】
位置を決定するためには、複数の参照ノードとの距離情報が必要になるため、測位対象ノード１００は、１つ以上の他の参照ノード（図１の３００、４００）との距離を推定し、測位対象ノード１００の位置を計算する（Ｓ３６０）。位置を計算する方法は多様であり、例えば、三角測量に基づく方法を用いて求めることができる。
【００３８】
図４〜図７は、本発明の他の実施形態にかかる無線測位方法を示すフローチャートおよび図である。
【００３９】
図４を参照すれば、測位対象ノード（図１の１００）が参照ノード（例えば、図１の２００）から測位信号を受信して遅延タブを測定する（Ｓ４１０）。
【００４０】
測位対象ノード１００は、遅延タブを用いて複数の距離を推定する（Ｓ４２０）。各推定距離は、伝播遅延を用いた推定方法および遅延拡散を用いた推定方法のいずれか１つの方法を用いて求めることができ、複数の推定距離は、それぞれ異なる情報を用いて求める。例えば、複数の推定距離は、最初の遅延タブの遅延時刻で推定した距離、最大信号強度を示す遅延タブの遅延時刻で推定した距離、そして、遅延拡散値を用いて推定した距離であり得る。
【００４１】
測位対象ノード１００は、複数の推定距離の分布を考慮して最終距離を推定する（Ｓ４３０）。最終距離は、統計的な計算方法、例えば、複数の推定距離の平均または各距離の加重値を考慮した加重平均により決定することができる。この時、複数の推定距離間の差が大きい場合、統計的な計算方法を用いて補正しても誤差が大きくなり得るため、誤差を低減するための方法を以下に説明する。
【００４２】
図５を参照すれば、遅延タブを用いて測位対象ノード（図１の１００）と参照ノード（例えば、図１の２００）との間の複数の推定距離、例えば、３つの推定距離Ｒ１〜Ｒ３を求める。そして、測位対象ノード１００と参照ノード２００との間の最終距離を決定する時、複数の推定距離間の距離の差を考慮する。複数の推定距離Ｒ１〜Ｒ３が類似して分布している場合、複数の推定距離Ｒ１〜Ｒ３をすべて用いて距離を推定すれば測位精度を向上できるのに対し、複数の推定距離Ｒ１〜Ｒ３間の差が大きい場合、複数の推定距離Ｒ１〜Ｒ３を用いれば測位精度が低下し得るからである。
【００４３】
測位対象ノード１００は、複数の推定距離Ｒ１〜Ｒ３間の最大距離差が基準値以下であれば、複数の推定距離Ｒ１〜Ｒ３をすべて考慮して最終距離を推定する。しかし、最大距離差が基準値を超えると、これは、複数の推定距離Ｒ１〜Ｒ３間の誤差が大きいため、参照ノード２００を測位から除外することができる。あるいは、最大距離差が基準値を超えても、複数の推定距離Ｒ１〜Ｒ３で類似の分布を示す推定距離Ｒ２、Ｒ３のみを最終距離を求めるのに使用することができる。類似の分布であるかの判断は、前述した基準値とは異なる基準値を設定して行うことができ、推定距離Ｒ２、Ｒ３間の距離が他の基準値以下の場合に、当該推定距離Ｒ２、Ｒ３を類似の分布を示す推定距離と判断することができる。
【００４４】
図６を参照すれば、測位対象ノード（図１の１００）が参照ノード（例えば、図１の２００）から測位信号を受信して遅延タブを測定する（Ｓ６１０）。
【００４５】
測位対象ノード１００は、遅延タブを用いて複数の距離（例えば、図５のＲ１〜Ｒ３）を推定する（Ｓ６２０）。各推定距離は、伝播遅延を用いた推定方法および遅延拡散を用いた推定方法のいずれか１つの方法を使用して求めることができる。
【００４６】
測位対象ノード１００は、複数の推定距離Ｒ１〜Ｒ３間の最大距離差と基準値とを比較する（Ｓ６３０）。
【００４７】
測位対象ノード１００は、最大距離差が基準値以下の場合に、複数の推定距離Ｒ１〜Ｒ３を用いて最終距離を推定する（Ｓ６４０）。最終距離は、複数の推定距離Ｒ１〜Ｒ３を用いた統計的な計算方法で求めることができ、例えば、複数の推定距離の平均または各距離に加重値を考慮した加重平均により求めることができる。
【００４８】
測位対象ノード１００は、最大距離差が基準値より大きい場合に、参照ノード２００を測位から除外する（Ｓ６５０）。最大距離差が基準値より大きい参照ノードを測位に用いると、測位に誤差が発生し得るからである。
【００４９】
この方法により他の参照ノード（図１の３００、４００）との距離も推定し、測位対象ノードの位置を計算する（Ｓ６６０）。この時、最大距離差が基準値を超える場合、参照ノード２００を無条件に測位から除外すると、測位に必要な参照ノードの個数を確保できないことがある。この場合、複数の推定距離Ｒ１〜Ｒ３間の最大距離差が基準値を超える参照ノード２００を除外する代わりに、複数の推定距離Ｒ１〜Ｒ３のうち、類似の分布を示す推定距離のみを選択して測位に用いることができる。
【００５０】
図７を参照すれば、複数の推定距離の分布を考慮して最終距離を推定する方法として、測位対象ノード（図１の１００）は、参照ノード（例えば、図１の２００）との複数の推定距離（例えば、図５のＲ１〜Ｒ３）を求め（Ｓ７１０）、複数の推定距離Ｒ１〜Ｒ３の最大距離差と基準値とを比較する（Ｓ７２０）。
【００５１】
測位対象ノード１００は、最大距離差が基準値以下の場合に、複数の推定距離Ｒ１〜Ｒ３を用いて最終距離を推定する（Ｓ７３０）。
【００５２】
測位対象ノード１００は、最大距離差が基準値より大きい場合、最大距離差と比較した基準値とは異なる基準値を設定し、他の基準値より小さい２以上の推定距離が存在するかを判断する（Ｓ７４０）。
【００５３】
測位対象ノード１００は、２以上の推定距離が存在する場合、当該推定距離を用いて最終距離を推定する（Ｓ７５０）。
【００５４】
測位対象ノード１００は、２以上の推定距離が存在しない場合、参照ノード２００を測位から除外する（Ｓ７６０）。
【００５５】
この方法により複数の参照ノード（図１の３００、４００）との最終距離を推定し、測位対象ノード１００の位置を計算する（Ｓ７７０）。
【００５６】
以上、図７では、複数の距離間の差を比較する基準値として２つの値を設定したが、推定した複数の距離の個数を考慮して基準値の個数を増やすことで、距離の差と基準値とを段階的に比較することができる。
【００５７】
このように、測位対象ノード１００が測位信号を受信して参照ノード２００〜４００との距離を計算するダウンリンク測位として説明したが、２つのノード間の距離を求める方法は、アップリンク測位にも適用可能である。そして、測位対象ノード１００で遅延タブを測定し、これを用いて距離を求める方法を説明したが、測位対象ノード１００は、直接自身の位置を計算する代わりに、参照ノード２００〜４００から測位に必要な情報を収集し、他の装置、例えば、測位サーバ（図示せず）または参照ノード２００〜４００に伝送し、他の装置で自身の位置を計算するようにしてもよい。
【００５８】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、下記の請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の様々な変形および改良形態も本発明の権利範囲に属する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信ノードで前記受信ノードと送信ノードとの間の距離を求め、前記受信ノードおよび前記送信ノードのいずれか１つの位置を測位する方法であって、
前記送信ノードから測位信号を受信するステップと、
前記測位信号に基づいて遅延タブを測定するステップと、
前記遅延タブを用いて前記受信ノードと前記送信ノードとの間の距離を臨時に決定するステップと、
前記臨時に決定した距離と基準距離とを比較するステップと、
前記比較結果に応じて、伝播遅延を用いた距離推定方法および遅延拡散を用いた距離推定方法のいずれか１つを選択するステップと、
前記選択した推定方法により前記受信ノードと前記送信ノードとの間の最終距離を推定するステップとを含むことを特徴とする無線測位方法。
【請求項２】
前記臨時に決定するステップは、
到達時刻方法、到達時刻差方法、到達遅延拡散方法のいずれか１つを用いて前記距離を臨時に決定するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の無線測位方法。
【請求項３】
前記選択するステップは、
前記臨時に決定した距離が前記基準距離以下であれば、前記伝播遅延を用いた距離推定方法を選択するステップと、
前記臨時に決定した距離が前記基準距離より長ければ、前記遅延拡散を用いた距離推定方法を選択するステップとを含むことを特徴とする請求項１に記載の無線測位方法。
【請求項４】
前記最終距離を推定するステップは、
前記遅延タブを用いて前記最終距離を推定するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の無線測位方法。
【請求項５】
前記最終距離を用いて前記受信ノードおよび前記送信ノードのいずれか１つの位置を決定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の無線測位方法。
【請求項６】
前記位置を決定するステップは、三角測量に基づく方法を用いて前記位置を決定するステップを含むことを特徴とする請求項５に記載の無線測位方法。
【請求項７】
受信ノードで前記受信ノードと送信ノードとの間の距離を求め、前記受信ノードおよび前記送信ノードのいずれか１つの位置を測位する方法であって、
前記送信ノードから測位信号を受信するステップと、
前記測位信号に基づいて遅延タブを測定するステップと、
前記遅延タブを用いて前記受信ノードと前記送信ノードとの間の複数の距離を推定するステップと、
前記複数の距離の分布に基づいて前記受信ノードと前記送信ノードとの間の最終距離を推定するステップとを含むことを特徴とする無線測位方法。
【請求項８】
前記複数の距離は、
伝播遅延を用いて推定した少なくとも１つの距離と、遅延拡散を用いて推定した少なくとも１つの距離とを含むことを特徴とする請求項７に記載の無線測位方法。
【請求項９】
前記伝播遅延を用いた推定距離は、
前記遅延タブのうち、所定タブの遅延時刻を用いて推定した距離を含むことを特徴とする請求項８に記載の無線測位方法。
【請求項１０】
前記最終距離を推定するステップは、
前記複数の距離の平均を前記最終距離として推定するステップを含むことを特徴とする請求項７に記載の無線測位方法。
【請求項１１】
前記平均は、前記複数の距離それぞれに設定された加重値を考慮した加重平均であることを特徴とする請求項１０に記載の無線測位方法。
【請求項１２】
前記最終距離を推定するステップは、
前記複数の距離間の差に基づいて前記最終距離を推定するステップを含むことを特徴とする請求項７に記載の無線測位方法。
【請求項１３】
前記最終距離を推定するステップは、
前記複数の距離間の最大距離差と第１基準値とを比較するステップと、
前記最大距離差が前記第１基準値以下の場合に、前記複数の距離を用いて前記最終距離を推定するステップと、
前記受信ノードの位置を測位する場合に、前記最大距離差が前記第１基準値より大きければ、前記送信ノードを前記測位から除外するステップとを含むことを特徴とする請求項１２に記載の無線測位方法。
【請求項１４】
前記最終距離を推定するステップは、
前記複数の距離間の最大距離差と第１基準値とを比較するステップと、
前記最大距離差が前記第１基準値以下の場合に、前記複数の距離を用いて前記最終距離を推定するステップと、
前記最大距離差が前記第１基準値より大きい場合、前記複数の距離のうち、距離の差が第２基準値以下に該当する２以上の距離が存在するかを判断するステップと、
前記２以上の距離が存在する場合、前記２以上の距離を用いて前記最終距離を推定するステップと、
前記受信ノードの位置を測位する場合に、前記２以上の距離が存在しなければ、前記送信ノードを前記測位から除外するステップとを含むことを特徴とする請求項１２に記載の無線測位方法。
【請求項１】
受信ノードで前記受信ノードと送信ノードとの間の距離を求め、前記受信ノードおよび前記送信ノードのいずれか１つの位置を測位する方法であって、
前記送信ノードから測位信号を受信するステップと、
前記測位信号に基づいて遅延タブを測定するステップと、
前記遅延タブを用いて前記受信ノードと前記送信ノードとの間の距離を臨時に決定するステップと、
前記臨時に決定した距離と基準距離とを比較するステップと、
前記比較結果に応じて、伝播遅延を用いた距離推定方法および遅延拡散を用いた距離推定方法のいずれか１つを選択するステップと、
前記選択した推定方法により前記受信ノードと前記送信ノードとの間の最終距離を推定するステップとを含むことを特徴とする無線測位方法。
【請求項２】
前記臨時に決定するステップは、
到達時刻方法、到達時刻差方法、到達遅延拡散方法のいずれか１つを用いて前記距離を臨時に決定するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の無線測位方法。
【請求項３】
前記選択するステップは、
前記臨時に決定した距離が前記基準距離以下であれば、前記伝播遅延を用いた距離推定方法を選択するステップと、
前記臨時に決定した距離が前記基準距離より長ければ、前記遅延拡散を用いた距離推定方法を選択するステップとを含むことを特徴とする請求項１に記載の無線測位方法。
【請求項４】
前記最終距離を推定するステップは、
前記遅延タブを用いて前記最終距離を推定するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の無線測位方法。
【請求項５】
前記最終距離を用いて前記受信ノードおよび前記送信ノードのいずれか１つの位置を決定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の無線測位方法。
【請求項６】
前記位置を決定するステップは、三角測量に基づく方法を用いて前記位置を決定するステップを含むことを特徴とする請求項５に記載の無線測位方法。
【請求項７】
受信ノードで前記受信ノードと送信ノードとの間の距離を求め、前記受信ノードおよび前記送信ノードのいずれか１つの位置を測位する方法であって、
前記送信ノードから測位信号を受信するステップと、
前記測位信号に基づいて遅延タブを測定するステップと、
前記遅延タブを用いて前記受信ノードと前記送信ノードとの間の複数の距離を推定するステップと、
前記複数の距離の分布に基づいて前記受信ノードと前記送信ノードとの間の最終距離を推定するステップとを含むことを特徴とする無線測位方法。
【請求項８】
前記複数の距離は、
伝播遅延を用いて推定した少なくとも１つの距離と、遅延拡散を用いて推定した少なくとも１つの距離とを含むことを特徴とする請求項７に記載の無線測位方法。
【請求項９】
前記伝播遅延を用いた推定距離は、
前記遅延タブのうち、所定タブの遅延時刻を用いて推定した距離を含むことを特徴とする請求項８に記載の無線測位方法。
【請求項１０】
前記最終距離を推定するステップは、
前記複数の距離の平均を前記最終距離として推定するステップを含むことを特徴とする請求項７に記載の無線測位方法。
【請求項１１】
前記平均は、前記複数の距離それぞれに設定された加重値を考慮した加重平均であることを特徴とする請求項１０に記載の無線測位方法。
【請求項１２】
前記最終距離を推定するステップは、
前記複数の距離間の差に基づいて前記最終距離を推定するステップを含むことを特徴とする請求項７に記載の無線測位方法。
【請求項１３】
前記最終距離を推定するステップは、
前記複数の距離間の最大距離差と第１基準値とを比較するステップと、
前記最大距離差が前記第１基準値以下の場合に、前記複数の距離を用いて前記最終距離を推定するステップと、
前記受信ノードの位置を測位する場合に、前記最大距離差が前記第１基準値より大きければ、前記送信ノードを前記測位から除外するステップとを含むことを特徴とする請求項１２に記載の無線測位方法。
【請求項１４】
前記最終距離を推定するステップは、
前記複数の距離間の最大距離差と第１基準値とを比較するステップと、
前記最大距離差が前記第１基準値以下の場合に、前記複数の距離を用いて前記最終距離を推定するステップと、
前記最大距離差が前記第１基準値より大きい場合、前記複数の距離のうち、距離の差が第２基準値以下に該当する２以上の距離が存在するかを判断するステップと、
前記２以上の距離が存在する場合、前記２以上の距離を用いて前記最終距離を推定するステップと、
前記受信ノードの位置を測位する場合に、前記２以上の距離が存在しなければ、前記送信ノードを前記測位から除外するステップとを含むことを特徴とする請求項１２に記載の無線測位方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公表番号】特表２０１３−５０６１４４（Ｐ２０１３−５０６１４４Ａ）
【公表日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５３２００９（Ｐ２０１２−５３２００９）
【出願日】平成２２年９月２９日（２０１０．９．２９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２０１０／００６６３６
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０４０７５６
【国際公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【出願人】（５９６０９９８８２）エレクトロニクス アンド テレコミュニケーションズ リサーチ インスチチュート (179)
【氏名又は名称原語表記】ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＡＮＤ ＴＥＬＥＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ
【出願人】（５０９０１１８１３）インダストリー−アカデミック コーオペレーション ファンデーション，ヨンナム ユニバーシティー (2)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２９日（２０１０．９．２９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２０１０／００６６３６
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０４０７５６
【国際公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【出願人】（５９６０９９８８２）エレクトロニクス アンド テレコミュニケーションズ リサーチ インスチチュート (179)
【氏名又は名称原語表記】ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＡＮＤ ＴＥＬＥＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ
【出願人】（５０９０１１８１３）インダストリー−アカデミック コーオペレーション ファンデーション，ヨンナム ユニバーシティー (2)
【Ｆターム（参考）】
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