移動局測位システム、移動局測位システムに適用可能な移動局および基地局
【課題】移動局の送信電力を制御することができるとともに、測位信号の送信電力が一定でない場合においても移動局の測位を精度よく行なうことができる移動局測位システムを提供する。
【解決手段】測定された準備信号の受信電力に基づいて送信電力決定部により測位信号の送信電力が決定され、移動局の測位信号送信部により測位信号が決定された送信電力により送信されるので、準備信号の受信電力の大きさに基づいて測位信号の送信電力を制御することができる。また、送信された測位信号が、基地局の測位信号受信部により受信されるとともにその受信電力が測定され、測位部により、複数の基地局から複数の基地局対が選択され、選択された該基地局対を構成する２つの基地局の測位信号受信部においてそれぞれ測定される測位信号の受信電力の比に基づいて移動局の位置が算出される。
【解決手段】測定された準備信号の受信電力に基づいて送信電力決定部により測位信号の送信電力が決定され、移動局の測位信号送信部により測位信号が決定された送信電力により送信されるので、準備信号の受信電力の大きさに基づいて測位信号の送信電力を制御することができる。また、送信された測位信号が、基地局の測位信号受信部により受信されるとともにその受信電力が測定され、測位部により、複数の基地局から複数の基地局対が選択され、選択された該基地局対を構成する２つの基地局の測位信号受信部においてそれぞれ測定される測位信号の受信電力の比に基づいて移動局の位置が算出される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動局が発信する電波を複数の基地局が受信し、その受信結果である受信電力に基づいて移動局の位置の推定を行なう移動局測位システムに関するものであり、特に、測位信号の送信出力を制御することにより消費電力の低減を行なうことを可能とする技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
移動局が送信する電波を複数の基地局で受信し、これらの複数の基地局のそれぞれにおける受信電力に基づいて移動局の位置の推定を行なう方法が提案されている。この方法においては、例えば、前記電波の受信電力と送信局と受信局との距離、すなわち移動局と基地局との距離との関係を予め算出しておき、例えばＲＳＳＩ値などとして測定される受信電力と前記関係とに基づいて前記受信電力を測定した基地局と電波の発信源である移動局との距離を算出し、算出される前記複数の基地局と移動局との距離に基づいて移動局の位置が推定される。
【０００３】
ところで、移動局は可搬性を向上させるため、電池などの電源により電気が供給されて駆動される。そのため電池が消耗した場合には交換したりあるいは充電しなければならない。逆に言えば、電池の交換や充電を行なうことなく長時間駆動させるためには、移動局における消費電力を低減することにより、電源の消耗を抑えることが求められる。
【０００４】
移動局においては電波の送信に要する電力は、移動局における最も大きい消費電力を要する作動の一つであるので、送信電力を低減することができれば、電池の消耗を抑えることができる。しかしながら、どの程度送信電力を低減するかの判断を誤ると、例えば移動局の位置の算出（測位）に必要となる数の基地局において移動局から送信された電波を受信することができず、移動局の測位ができなくなるおそれがあった。
【０００５】
なお、特許文献１においては、干渉波の影響を低減するために、干渉源となる無線基地局あるいは移動局の送信電力を制御する技術が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２２５８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述のように、測定された受信電力と、予め得られる受信電力と距離との関係に基づいて移動局と基地局との距離を算出し、移動局の測位を行なう方法においては、例えば移動局から送信される電波は同一の出力により送信されることが必要とされる。また、電波の伝搬距離が長くなると、伝搬距離に対する電波の受信電力の減衰が小さくなるため、電波の受信電力を検出可能な分解能が同一である場合には、伝搬距離が長くなるほど検出可能な伝搬距離の分解能が低下する。そのため、移動局と基地局との距離の測定を精度よく行なうためには、移動局における電波の送信電力を、目的とする測位精度に見合う伝搬距離の分解能を得られる程度に大きくする必要があり、そのため消費電力が大きくなるという課題があった。
【０００８】
かかる場合において、消費電力を低減するためには、移動局測位システムの作動を間欠的に行なうことや、あるいは充電量など電池の状態に応じて複数の測位方式を切り替えて測位を行なう移動局測位システムが提案されている。かかる方法によれば、一定の消費電力の低減は見込めるものの、測位のための処理に時間を要したり、あるいは複数の測位方式に応じた演算プログラムなどの測位エンジンを搭載しておく必要があり、機構が複雑となるなどの問題があった。
【０００９】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、移動局から発信された電波を複数の基地局が受信し、該基地局がそれぞれ受信した電波の受信電力に関する値と該基地局の位置とに基づいて前記移動局の位置を推定する移動局測位システムにおいて、移動局における電波の送信電力を制御することにより、移動局の測位の精度を落とすことなく移動局における消費電力を低減することの可能な移動局測位システム、およびその移動局測位システムに適用可能な移動局を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる目的を達成するための請求項１にかかる発明は、（ａ）移動局から送信された測位信号を複数の基地局により受信し、その受信結果に基づいて該移動局の位置を算出する移動局測位システムにおいて、（ｂ）前記基地局は、所定の出力により準備信号を送信する準備信号送信部と、（ｃ）前記移動局から送信される前記測位信号を受信し、受信された該測位信号の受信電力を測定する測位信号受信部と、を有し、（ｄ）前記移動局は、前記準備信号を受信し、受信された該準備信号の受信電力を測定する準備信号受信部と、（ｅ）該準備信号受信部により測定された前記準備信号の受信電力に基づいて測位信号の送信電力を決定する送信電力決定部と、（ｆ）該送信電力決定部によって決定された送信電力により前記測位信号の送信を行なう測位信号送信部と、を有し、（ｇ）前記複数の基地局から複数の基地局対を選択し、選択された該基地局対を構成する２つの基地局の前記測位信号受信部においてそれぞれ測定される前記測位信号の受信電力の比に基づいて前記移動局の位置を算出する測位部を有すること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１にかかる発明によれば、前記複数の基地局の前記準備信号送信部により所定の出力により送信された準備信号が、それぞれ移動局の準備信号受信部により受信されるとともにその受信電力が測定され、前記送信電力決定部により、測定された準備信号の受信電力に基づいて測位信号の送信電力が決定され、決定された送信電力により移動局の前記測位信号送信部により前記測位信号が送信されるので、前記準備信号の受信電力のそれぞれの大きさに基づいて測位信号の送信電力を制御することができる。また、送信された測位信号が、基地局の前記測位信号受信部により受信されるとともにその受信電力が測定され、そして、前記測位部により、前記複数の基地局から複数の基地局対が選択され、選択された該基地局対を構成する２つの基地局の前記測位信号受信部においてそれぞれ測定される前記測位信号の受信電力の比に基づいて前記移動局の位置が算出されるので、移動局による測位信号の送信電力が一定でない場合においても移動局の測位を精度よく行なうことができる。
【００１２】
好適には、請求項２にかかる移動局測位システムは、前記送信電力決定部は、前記複数の基地局の準備信号送信部によりそれぞれ送信される準備信号について前記準備信号受信部によって測定される受信電力のうち、前記移動局の測位範囲に応じて予め定められた所定順位の値に基づいて前記測位信号の送信電力を決定すること、を特徴とする。このようにすれば、前記測位信号の送信電力を、前記準備信号受信部によって測定される前記複数の基地局の準備信号送信部によりそれぞれ送信される準備信号の受信電力のうち、前記移動局の測位範囲に応じて予め定められた所定順位の値に基づいて決定することができる。
【００１３】
さらに好適には、請求項３にかかる移動局測位システムは、前記送信電力決定部は、前記移動局の位置の測位範囲が平面である場合において、前記複数の基地局の準備信号送信部によりそれぞれ送信される準備信号について前記準備信号受信部によって測定される受信電力のうち、大きい順に４番目の受信電力の値に基づいて前記測位信号の送信電力を決定すること、を特徴とする。このようにすれば、前記測位信号の送信電力を、移動局の測位範囲が平面である場合に必要となる少なくとも４つの基地局において移動局から送信される測位信号が受信され、その受信電力が測定されるように決定することができる。
【００１４】
また好適には、請求項４にかかる移動局測位システムは、前記送信電力決定部は、前記移動局の位置の測位範囲が３次元空間である場合において、記複数の基地局の準備信号送信部によりそれぞれ送信される準備信号について前記準備信号受信電力測定部によって測定される受信電力のうち、大きい順に５番目の受信電力の値に基づいて前記測位信号の送信電力を決定すること、を特徴とする。このようにすれば、前記測位信号の送信電力を、移動局の測位範囲が３次元空間である場合に必要となる少なくとも５つの基地局において移動局から送信される測位信号が受信され、その受信電力が測定されるように決定することができる。
【００１５】
好適には、請求項５にかかる移動局測位システムは、前記複数の基地局の準備信号送信部は、それぞれ同一の出力により前記準備信号を出力すること、を特徴とする。このようにすれば、前記複数の基地局からされる準備信号を移動局において受信した際の受信電力は、移動局と前記複数の基地局のそれぞれとの距離に応じた値となるので、前記準備信号の受信電力に応じて前記複数の基地局のそれぞれについて、前記移動局からの距離を相対的に評価することができる。
【００１６】
好適には、請求項６にかかる移動局測位システムは、前記基地局は、前記準備信号送信部による前記準備信号の出力の大きさを前記移動局に通知する準備信号送信出力通知部を有すること、を特徴とする。このようにすれば、前記基地局が複数の出力により前記準備信号を送信可能とされる場合において、前記移動局は何れの出力により前記準備信号が送信されたかを知ることができる。
【００１７】
また、請求項７にかかる発明は、（ａ）前記準備信号を受信し、受信された前記準備信号の受信電力を測定する準備信号受信部と、（ｂ）該準備信号受信部により測定された前記準備信号の受信電力に基づいて測位信号の送信電力を決定する送信電力決定部と、（ｃ）該送信電力決定部によって決定された送信電力により前記測位信号の送信を行なう測位信号送信部と、を有し、（ｄ）請求項１乃至６のいずれか１に記載の移動局測位システムに適用可能であることを特徴とする移動局である。このようにすれば、前記準備信号の受信電力のそれぞれの大きさに基づいて測位信号の送信電力を制御することができる。
【００１８】
また、請求項８にかかる発明は、（ａ）移動局から送信された測位信号を複数の基地局により受信し、その受信結果に基づいて該移動局の位置を算出する移動局測位システムにおいて、（ｂ）前記基地局は、前記移動局から送信される準備信号および測位信号をそれぞれ受信し、受信された前記準備信号および測位信号の受信電力をそれぞれ測定する受信部と、（ｃ）該受信部により測定された前記準備信号の受信電力に基づいて、前記移動局における測位信号の送信電力の要求値である送信電力要求値を算出し、該送信電力要求値による測位信号の送信を前記移動局に要求する送信電力要求部と、を有し、（ｄ）前記移動局は、予め定められた所定の出力により準備信号を送信する準備信号送信部と、（ｅ）前記複数の基地局の送信電力要求部によりそれぞれ要求された送信電力要求値の大きさに基づいて、前記測位信号の送信電力を決定する送信電力決定部と、（ｆ）該送信電力決定部によって決定された送信電力により前記測位信号の送信を行なう測位信号送信部とを有し、（ｇ）前記複数の基地局から複数の基地局対を選択し、選択された該基地局対を構成する２つの基地局の前記受信部においてそれぞれ測定される前記測位信号の受信電力の比に基づいて前記移動局の位置を算出する測位部を有すること、を特徴とする。このようにすれば、前記移動局の準備信号送信部により所定の出力で送信される準備信号は、前記基地局の受信部により受信されるとともにその受信電力が測定され、その測定された準備信号の受信電力に基づいて、前記移動局における測位信号の送信電力の要求値である送信電力要求値が算出され、該送信電力要求値による測位信号の送信が前記移動局に指示される。そして、前記移動局の送信電力決定部により、前記複数の基地局からそれぞれ要求された送信電力要求値の大きさに基づいて前記測位信号の送信電力が決定され、前記測位信号送信部により、決定された送信電力により前記測位信号の送信が行なわれるので、前記準備信号の受信電力のそれぞれの大きさに基づいて測位信号の送信電力を制御することができる。また、前記測位信号は、前記基地局のそれぞれにおける受信部により受信されるとともにその受信電力が測定され、前記測位部により、前記複数の基地局から複数の基地局対が選択され、選択された該基地局対を構成する２つの基地局の前記受信部においてそれぞれ測定される前記測位信号の受信電力の比に基づいて前記移動局の位置が算出されるので、移動局による測位信号の送信電力が一定でない場合においても移動局の測位を精度よく行なうことができる。
【００１９】
好適には、請求項９にかかる移動局測位システムは、前記送信電力決定部は、前記複数の基地局の前記受信部によってそれぞれ測定される前記移動局の準備信号送信部により送信される準備信号の受信電力のうち、前記移動局の測位範囲に応じて予め定められた所定順位の値に基づいて前記測位信号の送信電力を決定すること、を特徴とする。このようにすれば、前記測位信号の送信電力を、前記受信部によって測定される前記準備信号の受信電力のうち、前記移動局の測位範囲に応じて予め定められた所定順位の値に基づいて決定することができる。
【００２０】
さらに好適には、請求項１０にかかる移動局測位システムは、前記送信電力決定部は、前記移動局の位置の測位範囲が平面である場合において、前記移動局の準備信号送信部により送信される準備信号について前記受信部によって測定される受信電力のうち、大きい順に４番目の受信電力の値に基づいて前記測位信号の送信電力を決定すること、を特徴とする。このようにすれば、前記測位信号の送信電力を、移動局の測位範囲が平面である場合に必要となる少なくとも４つの基地局において移動局から送信される測位信号が受信され、その受信電力が測定されるように決定することができる。
【００２１】
また好適には、請求項１１にかかる移動局測位システムは、前記送信電力決定部は、前記移動局の位置の測位範囲が３次元空間である場合において、前記移動局の準備信号送信部により送信される準備信号について前記受信部によって測定される受信電力のうち、大きい順に５番目の受信電力の値に基づいて前記測位信号の送信電力を決定すること、を特徴とする。このようにすれば、前記測位信号の送信電力を、移動局の測位範囲が３次元空間である場合に必要となる少なくとも５つの基地局において移動局から送信される測位信号が受信され、その受信電力が測定されるように決定することができる。
【００２２】
また、請求項１２にかかる発明は、（ａ）所定の出力により準備信号を送信する準備信号送信部と、（ｂ）前記複数の基地局の送信電力要求部によりそれぞれ要求された送信電力要求値の大きさに基づいて、前記測位信号の送信電力を決定する送信電力決定部と、（ｃ）該送信電力決定部によって決定された送信電力により前記測位信号の送信を行なう測位信号送信部とを有し、（ｄ）前記移動局測位システムに適用可能な移動局である。このようにすれば、前記複数の基地局のそれぞれから指示される送信電力要求値の大きさに基づいて測位信号の送信電力を制御することができる。
【００２３】
また、請求項１３にかかる発明は、（ａ）前記移動局から送信される準備信号および測位信号をそれぞれ受信し、受信された該準備信号および測位信号の受信電力をそれぞれ測定する受信部と、（ｂ）該受信部により測定された前記準備信号の受信電力に基づいて、前記移動局における測位信号の送信電力の要求値である送信電力要求値を算出し、該送信電力要求値による測位信号の送信を前記移動局に指示する送信電力要求部と、を有し、（ｃ）前記移動局測位システムに適用可能な基地局である。このようにすれば、基地局において受信した信号の受信強度を測定することができるので、準備信号の受信電力に基づいて、測位信号の送信電力の要求値を算出し、移動局にその送信電力要求値により測位信号の送信を指示することができるとともに、移動局の測位に必要となる測位信号の受信強度を測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の一実施例について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【実施例１】
【００２５】
図１は本発明の移動局測位システム８の概要を表わす図である。図１において移動局測位システム８は、例えば図と平行な平面内を移動可能とされた１局の移動局１０と、既知の位置に設置された４局の基地局１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ（以下、基地局のそれぞれを区別しない場合、「基地局１２」という。）、およびこれら基地局１２と例えば通信ケーブル１８で接続されるなどにより情報通信可能とされたサーバ１４を含んで構成されている。なお、移動局測位システム８においては例えば図１に示すような座標が定義されることにより、移動局１０、基地局１２の位置などを表わすことができるようにされている。
【００２６】
移動局１０と基地局１２とは相互に無線通信が可能とされている。また複数の基地局１２のそれぞれも同様に相互に無線通信が可能とされている。例えば、移動局１０および基地局１２のそれぞれが送信する電波に含まれる識別符号などにより、その電波を受信した場合に移動局１０またはいずれの基地局１２によって送信された電波であるかが識別可能とされている。また、共通する符号化および復号化の手順を有することにより、移動局１０と基地局１２との間、および複数の基地局１２の相互間において情報の受け渡しが可能とされている。
【００２７】
図２は、移動局１０の有する機能の要部を説明する機能ブロック図である。図２に示すように、移動局１０は電波を送受信するためのアンテナ２２を有し、また、電波の送受信のための機能を有する無線部２４と前記無線部２４を制御するための制御部３０とを機能的に有する。
【００２８】
無線部２４は、送受信切換部２５、可変ゲインアンプ２６、送受信回路２８、ローノイズアンプ２７などを含んで構成される。送受信切換部２５は無線部２４における電波の送信状態と受信状態とを選択的に切り換える。なお送受信切換部２５による切換には、送信状態および受信状態に加え、その何れでもない状態、すなわち、移動局１０が電波の送信も受信も行なわない状態が選択可能とされてもよい。
【００２９】
可変ゲインアンプ２６は、無線部２４が電波の送信状態である場合に、後述する送受信回路２８によって生成される送信波を増幅し、アンテナ２２により送信する。このとき、可変ゲインアンプ２６におけるゲイン（増幅率）は変更可能とされており、具体的には後述する制御部３０によって設定される出力となるように増幅率が設定される。
【００３０】
ローノイズアンプ２７は、無線部２４が電波の受信状態である場合に、アンテナ２２により受信した電波を増幅する低雑音増幅器である。ローノイズアンプ２７により増幅された受信波は、後述する送受信回路２８に送られ、所定の選局動作、復調処理などが行なわれる。
【００３１】
送受信回路２８は、無線部２４が電波の送信状態である場合には送信波を生成するとともに、電波の受信状態である場合には受信波から信号を取り出す。具体的には送受信回路２８は、後述する制御部３０により生成される送信信号に対し、例えば拡散処理などの所定の変調処理を加えた後、所定の周波数の搬送波により変調を行ない送信波を生成する。また、ローノイズアンプ２７により増幅された受信波に対し、所定の復号処理を行なうことにより受信波に含まれる信号波を取り出す。送受信回路２８は、後述する準備信号受信部３４が検出するための信号強度に対応する強度信号を生成するＲＳＳＩ検出部２９を含んでいる。
【００３２】
制御部３０は、前記無線部２４の作動を制御するものであって、後述する測位信号送信部３２、送信電力決定部３３、準備信号受信部３４などを含んで構成される。具体的には制御部３０は例えば既知のマイコンなどによって実装され、タイマー、メモリ、演算ユニットなどを要素として構成されている。
【００３３】
このうち、準備信号受信部３４は、基地局１２から送信され、移動局１０の無線部２４により受信された準備信号からＲＳＳＩ検出部２９により生成された強度信号の強度を検出する。この信号強度は例えば受信電力（ｄＢｍ）により表現される。
【００３４】
送信電力決定部３３は、複数の基地局１２のそれぞれから送信され移動局１０の無線部２４により受信された準備信号について前記準備信号受信部３４により検出された受信強度の値に基づいて、移動局１０の無線部２４から送信する測位信号の送信電力の大きさＰｗを決定する。具体的には、４局以上の基地局１２のそれぞれから送信され移動局１０の無線部２４により受信された準備信号について前記準備信号受信部３４により検出された受信強度の値のうち、予め定められた所定順位である４番めに大きい値Ｐｒｅｆの値、各基地局１２が準備信号を送信する際の送信電力Ｐ０、および、後述する測位部６４において移動局１０の位置の算出（測位）を行なうために必要となる測位信号の受信強度の最小値Ｐｔｈに基づいて、送信電力Ｐｗの値を
Ｐｗ＝Ｐｒｅｆ＋Ｐｔｈ−Ｐ０・・・（１）
のように算出する。なお、各基地局１２が準備信号を送信する際の送信電力Ｐ０の値は、予め設定され移動局１０と基地局１２との間で共有された値が用いられても良い。また、例えば基地局１２における送信電力が例えば予め設定された複数の送信電力の値から選択可能とされていたり、あるいは連続的に変化させることによりその送信電力を設定することができるなど、その送信電力の値が変更可能である場合においては、後述する準備信号送信部５２が準備信号送信電力通知部５９を更に有し、該準備信号送信電力通知部５９により準備信号の送信時においてその準備信号の送信出力であるＰ０の値についての情報が含めることにより準備信号の送信の度に基地局１２から移動局１０に通知されるようにしてもよい。この準備信号送信電力通知部５９が準備信号送信出力通知部に対応する。具体的には準備信号を送信する際の送信電力Ｐ０は、各基地局１２から送信された準備信号が移動局１０において識別可能な程度に受信することができる受信強度となるように設定され、より具体的には、移動局１０と基地局１２とが最も離れた距離にある場合における減衰量を考慮して設定される。
【００３５】
図５は、所定の出力により送信された電波の伝搬距離Ｄ（ｍ）とその電波の受信電力Ｖｒ（ｄＢｍ）との一般的な関係を示したものである。図５に示す関係を用いることにより、電波の受信電力Ｖｒが検出されると、その受信電力の値に基づいて電波の送信局との距離を推定することが可能である。しかしながら、図５に示す関係は、受信電力Ｖｒの値が低くなるほど勾配が緩やかな曲線で表わされるので、例えば受信電力Ｖｒの測定に一定の誤差が生ずる場合に、受信電力Ｖｒの値が小さくなるほど測定誤差が電波の伝搬距離Ｄに及ぼす影響が大きくなる。一方で、受信電力Ｖｒを測定する場合には、機器に分解能の影響により測定の誤差あるいは限界が生じうる。そのため、図５に示すような関係を用いて受信した電波の受信電力の値に基づいて電波の送信局との距離を推定する際にその距離に許容される誤差が予め設定される場合には、その誤差を満たすために後述する基地局１２の測位信号受信部５１における分解能や基地局１２の無線部４４におけるノイズ、アンテナ４２のアンテナゲインなどに基づいて、測位信号を受信する受信電力の最小値が存在する。かかる最小値が前記測位部６４において移動局１０の位置の算出（測位）を行なうために必要となる測位信号の受信強度の最小値Ｐｔｈに対応する。
【００３６】
測位信号送信部３２は、前記送信電力決定部３３により決定された送信電力Ｐｗにより測位信号が送信されるように可変ゲインアンプ２６の増幅率を制御すると共に、送受信回路２８を制御することにより無線部２４に送信信号を送信させる。また、自局の識別符号などの情報を含み送信データを生成して送受信回路２８に送出する。
【００３７】
図３は基地局１２の有する機能の要部を説明する機能ブロック図である。図３に示すように、基地局１２は電波を送受信するためのアンテナ４２を有し、また、電波の送受信のための機能を有する無線部４４と前記無線部４４を制御するための制御部５０と、通信ケーブル１８により接続されたサーバ１４や他の基地局１２と情報通信を行なうための通信インタフェース５６とを機能的に有する。
【００３８】
無線部４４は、送受信切換部４５、アンプ４６、送受信回路４８、ローノイズアンプ４７、ＲＳＳＩ検出部４９などを含んで構成される。この無線部４４は前述の移動局１０の無線部２４とほぼ同様に構成され、送受信切換部４５、アンプ４６、送受信回路４８、ローノイズアンプ４７、ＲＳＳＩ検出部４９はそれぞれ移動局１０の無線部２４における送受信切換部２５、可変ゲインアンプ２６、送受信回路２８、ローノイズアンプ２７、ＲＳＳＩ検出部２９と同様の機能を有する。なお、アンプ４６は移動局１０の可変ゲインアンプ２６と異なり、その増幅率が変更可能にされる必要はなく、少なくとも予め定められた所定の出力により準備信号を含む電波が送信されるようにその増幅率が固定されていればよい。
【００３９】
制御部５０は、前記無線部４４の作動を制御するものであって、後述する測位信号受信部５１、準備信号送信部５２などを含んで構成される。具体的には制御部５０は例えば既知のマイコンなどによって実装される。
【００４０】
このうち、準備信号送信部５２は、前記予め定められた所定の出力Ｐ０（ｄＢｍ）により前記無線部４４により所定の準備信号を送信させる。この準備信号は、基地局１２のそれぞれに固有で相互に異なる識別符号を含むなどにより、準備信号を受信した移動局１０は何れの基地局１２から送信されたものであるかを識別することができる。
【００４１】
測位信号受信部５１は、移動局１０から送信され、基地局１２の無線部４４により受信された測位信号の受信強度をＲＳＳＩ検出部４９を経由して検出する。この受信強度は例えば受信電力（ｄＢｍ）により表現される。また検出された受信強度を通信インタフェース５６を介してサーバ１４に送信する。
【００４２】
図４は、サーバ１４の有する機能の要部を説明する機能ブロック図である。図４に示すように、サーバ１４は必要な情報を記憶するための記憶部６２と、前記移動局１０の位置の算出のための演算を行なう測位部６４と、通信ケーブル１８により接続された基地局１２と情報通信を行なうための通信インタフェース６０とを機能的に有する。このサーバ１４は例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、必要な演算などを実行するようになっている。
【００４３】
以下、測位部６４による移動局１０の測位の手順について説明する。まず、測位部６４は移動局１０の無線部２４が所定の出力Ｐｗにより送信した測位信号を前記各基地局１２が受信した際の、各基地局１２の測位信号受信部５１において検出される受信強度を取得する。前述のように取得される受信強度の値は、デシベル単位で表された受信電力であり、その単位はｄＢｍを用いて表される。
【００４４】
続いて測位部６４は、前記複数の基地局１２から２つの基地局の組み合わせである基地局対を少なくとも３対生成する。例えば、図１に示すように第１基地局１２Ａ乃至第４基地局１２Ｄのうち、第１基地局１２Ａ乃至第３基地局１２Ｃの３つの基地局において前記測位信号が受信された場合には、第１基地局１２Ａと第２基地局１２Ｂ、第１基地局１２Ａと第３基地局１２Ｃ、第１基地局１２Ａと第４基地局１２Ｄの３対の基地局対を生成する。
【００４５】
続いて測位部６４は、生成した各基地局対を構成する２つの基地局における前記受信電力の比を算出する。本実施例においては、各基地局における受信電力は後述するように対数表現されたデシベル単位で表わされるので、受信電力の比は受信電力の差として表現される。例えば、前述のように第１基地局１２Ａと第２基地局１２Ｂ、第１基地局１２Ａと第３基地局１２Ｃ、第１基地局１２Ａと第４基地局１２Ｄの３つの基地局対が生成される場合においては、第１基地局１２Ａにおける測位信号の受信電力Ｖｒ１（ｄＢｍ）と第２基地局１２Ｂにおける測位信号の受信電力Ｖｒ２（ｄＢｍ）との差ΔＶｒ１２（ｄＢｍ）をΔＶｒ１２＝Ｖｒ１−Ｖｒ２、第１基地局１２Ａにおける測位信号の受信電力Ｖｒ１（ｄＢｍ）と第３基地局１２Ｃにおける測位信号の受信電力Ｖｒ３（ｄＢｍ）との差ΔＶｒ１３（ｄＢｍ）をΔＶｒ１３＝Ｖｒ１−Ｖｒ３、第１基地局１２Ａにおける測位信号の受信電力Ｖｒ１（ｄＢｍ）と第４基地局１２Ｄにおける測位信号の受信電力Ｖｒ４（ｄＢｍ）との差ΔＶｒ１４（ｄＢｍ）をΔＶｒ１４＝Ｖｒ１−Ｖｒ４、のようにそれぞれ算出する。
【００４６】
さらに測位部６４は、算出された前記各基地局対における受信電力差に基づいて、前記基地局対を構成する２つの基地局のそれぞれと、電波を送信した移動局との距離の比を算出する。この距離の比の算出は次のように行なわれる。まず、移動局からの電波を受信した基地局において、その受信電力Ｖｒ（ｄＢｍ）と移動局と基地局との距離Ｄ（ｍ）との関係は、次式（１）によって与えられる。
Ｖｒ＝−２０ｌｏｇ（４πＤｆ／ｃ）＋ＧＴＡ＋ＧＲＡ＋Ｐｔ …（１）
ここで、ＧＴＡ（ｄＢｉ）は送信アンテナゲイン、すなわち送信側である移動局１０のアンテナ２２のゲイン、ＧＲＡ（ｄＢｉ）は受信アンテナゲイン、すなわち受信側である基地局１２のアンテナ４２のゲイン、Ｐｔ（ｄＢｍ）は移動局１０における測位信号の送信電力Ｐｗ、ｆ（Ｈｚ）は測位信号を送信する電波の周波数、ｃ（ｍ／ｓ）は光速、すなわち電波の伝搬速度である。
【００４７】
この式（１）を用いて、例えば第１基地局１２Ａの受信電力Ｖｒ１と第２基地局１２Ｂの受信電力Ｖｒ２との差ΔＶｒ１２は、次式（２）で表される。
ΔＶｒ１２＝Ｖｒ１−Ｖｒ２
＝−２０ｌｏｇ（４πＤ１ｆ／ｃ）＋ＧＴＡ＋ＧＲＡ＋Ｐｔ
−（−２０ｌｏｇ（４πＤ２ｆ／ｃ）＋ＧＴＡ＋ＧＲＡ＋Ｐｔ）
＝−２０ｌｏｇ（４πＤ１ｆ／ｃ）＋２０ｌｏｇ（４πＤ２ｆ／ｃ）
＝２０ｌｏｇ（Ｄ２／Ｄ１） …（２）
ここで、Ｄ１、Ｄ２はそれぞれ、第１基地局１２Ａと基地局１０との距離および第２基地局１２Ｂと基地局１０との距離である。このように、基地局対の受信電力の差ΔＶｒ１２は、移動局１０の送信電力Ｐｔを含まないものとなり、送信電力Ｐｔの影響を受けることがない。さらに、前記（２）式より、
（Ｄ２／Ｄ１）＝ｅｘｐ（ΔＶｒ１２／２０） …（３）
となり、基地局対を構成する２つの基地局のそれぞれと、電波を送信した移動局との距離の比を算出することができる。例えば、前述のように第１基地局１２Ａと第２基地局１２Ｂ、第１基地局１２Ａと第３基地局１２Ｃ、第１基地局１２Ａと第４基地局１２Ｄの３つの基地局対が生成される場合においては、第１基地局１２Ａにおける測位信号の受信電力Ｖｒ１と第２基地局１２Ｂにおける測位信号の受信電力Ｖｒ２との差ΔＶｒ１２に基づいて第１基地局１２Ａと移動局１０との距離Ｄ１と第２基地局１２Ｂと移動局１０との距離Ｄ２との比（距離比）（Ｄ２／Ｄ１）を、第１基地局１２Ａにおける測位信号の受信電力Ｖｒ１と第３基地局１２Ｃにおける測位信号の受信電力Ｖｒ３との差ΔＶｒ１３に基づいて第１基地局１２Ａと移動局１０との距離Ｄ１と第３基地局１２Ｃと移動局１０との距離Ｄ３との比（Ｄ３／Ｄ１）を、第１基地局１２Ａの受信電力Ｖｒ１と第４基地局１２Ｄの受信電力ＶＲ４との差ΔＶｒ１４に基づいて第１基地局１２Ａと移動局１０との距離Ｄ１と第４基地局１２Ｄと移動局１０との距離Ｄ４との比（Ｄ４／Ｄ１）を、それぞれ算出する。
【００４８】
このとき、移動局１０の位置は、第１基地局１２Ａおよび第２基地局１２Ｂの位置との関係において、第１基地局１２Ａと移動局１０との距離Ｄ１と第２基地局１２Ｂと移動局１０との距離Ｄ２との比（距離比）が（Ｄ２／Ｄ１）となる条件満たす解集合Ｓ１のいずれか１点にある。同様に、移動局１０の位置は、第１基地局１２Ａと移動局１０との距離Ｄ１と第３基地局１２Ｃと移動局１０との距離Ｄ３との比（Ｄ３／Ｄ１）となる条件満たす解集合Ｓ２のいずれか１点および第１基地局１２Ａと移動局１０との距離Ｄ１と第４基地局１２Ｄと移動局１０との距離Ｄ４との比（Ｄ４／Ｄ１）となる条件満たす解集合Ｓ３のいずれか１点にある。従って、移動局１０の位置は、これらの条件を全て満たす、解集合Ｓ１、Ｓ２およびＳ３の積集合Ｓ＝Ｓ１∩Ｓ２∩Ｓ３のいずれか１点である。
【００４９】
そのため測位部６４は、このように算出された基地局対ごとの距離比を満たす解の集合である解集合Ｓ１〜Ｓ３を基地局対ごとに算出する。ここで、図６に示すように、平面上において２つの点Ｓ、Ｒからの距離がｍ：ｎ（ｎ≠１）であるような点Ｐの軌跡は、線分ＳＲを内分する点をＡ、外分する点をＢとすれば、線分ＡＢを直径とする円８２、すなわちアポロニウスの円となることから、測位部６４は、このアポロニウスの円に基づいて、算出された基地局対ごとの距離比、すなわち基地局対を構成する各基地局１２のそれぞれと移動局１０との距離の比を実現する前記移動局１０の位置を表す点の連なりである軌跡を生成する。この軌跡が解集合に対応する。具体的には、図６の点Ｓに基地局１２Ｓが、点Ｒに基地局１２Ｒが存在し、前記測位部６４によって算出される基地局１２Ｓと移動局との距離と、基地局１２Ｒと移動局との距離との比（ＤＳ／ＤＲ）が
ＤＳ／ＤＲ ＝ ｍ／ｎ
である場合には、移動局１０の位置を表す軌跡すなわち解集合は図６の円８２で表されることになる。
【００５０】
具体的に例えば、第１移動局１２Ａと第２移動局１２Ｂとからなる基地局対について、前記測位部６４によって算出される距離比（Ｄ２／Ｄ１）の値をａ、第１移動局１２Ａの座標を（Ｘ１，Ｙ１）、第２移動局１２Ｂの座標を（Ｘ２，Ｙ２）、移動局１０の座標を（ｘ，ｙ）とすると、
【数１】
となって、円の軌跡を表す式（４）が得られる。例えば、前述のように第１基地局１２Ａと第２基地局１２Ｂ、第１基地局１２Ａと第３基地局１２Ｃ、第１基地局１２Ａと第４基地局１２Ｄの３つの基地局対が生成される場合においては、同様に第１基地局１２Ａと第３基地局１２Ｃ、第１基地局１２Ａと第４基地局１２Ｄからなる基地局対のそれぞれについても、
【数２】
のように、式（５）、（６）で表される軌跡を算出する。なお、前記式（５）においてｂは第１移動局１２Ａと第３移動局１２Ｃとからなる基地局対について、前記測位部６４によって算出される距離比（Ｄ３／Ｄ１）の値であり、前記式（６）においてｃは第１移動局１２Ａと第４移動局１２Ｄとからなる基地局対について、前記測位部６４によって算出される距離比（Ｄ４／Ｄ１）の値である。これら式（４）〜（６）のそれぞれを満たす解（ｘ，ｙ）の集合である軌跡が解集合Ｓ１〜Ｓ３に対応する。
【００５１】
測位部６４は、算出された解集合Ｓ１〜Ｓ３の積集合Ｓを算出することにより、移動局１０の位置を算出する。本実施例においては、前記解集合はそれぞれ円を表す軌跡であることから、これら複数の解集合Ｓ１〜Ｓ３に対応する軌跡の交点が、積集合Ｓに対応する。具体的には、前記複数の軌跡をそれぞれ表す数式を同時に満たす点を算出することによって、その交点の位置を算出する。例えば、前述のように第１基地局１２Ａと第２基地局１２Ｂ、第１基地局１２Ａと第３基地局１２Ｃ、第１基地局１２Ａと第４基地局１２Ｄの３つの基地局対が生成される場合においては、これらの基地局対に対応する３つの軌跡８８Ａ、８８Ｂ、８８Ｃ（図７参照）のそれぞれに対応する前記式（４）乃至式（６）を同時に満たす解（ｘ，ｙ）を求めることにより、前記３つの軌跡の交点Ｐを移動局１０の位置として算出する。なお、図７においては説明の便宜上基地局１２の配置が図１とは異なっている。
【００５２】
記憶部６２は前記ＲＡＭやあるいは図示しないハードディスク装置などによって実現されるものであって、例えば前記測位信号の受信電力の差と前記距離比を表わす関係式である前記（３）式などの測位部６４における測位演算に必要となる関係式などが予め記憶されている他、基地局１２から得られた情報などが適宜記憶され、読み出される。
【００５３】
図８は、本実施例における移動局測位システム８の制御作動のうち、移動局１０と基地局１２との間における準備信号および測位信号の送受信に関する作動の概要を説明するタイムチャートである。なお、本図８においては、基地局は例として第１基地局１２Ａ乃至第４基地局１２Ｄの４つが記載されているが、基地局の数はこれに限定されるものではない。まず時刻ｔ１１乃至ｔ１４において、基地局１２のそれぞれから移動局１０に対し、準備信号の送信が行なわれる。この準備信号の送信は基地局１２の準備信号送信部５２によって予め定められた送信出力Ｐ０により送信されるよう制御される。一方、移動局１０においては、この準備信号が受信されるとともに準備信号受信部３４によってその受信強度が検出される。各基地局１２から送信出力Ｐ０により送信された準備信号は、図５に示したように各基地局１２のそれぞれと移動局１０との距離に応じて減衰して移動局１０に到達する。図８においては、例として具体的に第１基地局１２Ａ乃至第４基地局１２Ｄから送信された準備信号が移動局１０において受信され、その受信強度はそれぞれＰａ乃至Ｐｄと検出されている。なお、図８の例においては、第１基地局１２Ａ乃至第４基地局１２Ｄの順で準備信号が送信されているが、このような順序に限られない。
【００５４】
移動局１０の準備信号受信部３４による各基地局１２から送信される準備信号の受信強度の検出が終了すると、ｔ１５において送信電力Ｐｗの決定が行なわれる。この送信電力の決定は、前記ｔ１１乃至ｔ１４において検出された受信強度Ｐａ乃至Ｐｄの値のうち、４番めに大きい値であるＰｒｅｆの値、各基地局１２が準備信号を送信する際の送信電力Ｐ０、および、前記測位を行なうために必要となる測位信号の受信強度の最小値Ｐｔｈに基づいて、前述の（１）式により行なわれる。
【００５５】
続いてｔ１６においては、決定された送信電力Ｐｗにより測位信号が送信されるよう、測位信号送信部３２により移動局１０の可変ゲインアンプ２６の増幅率が設定されるとともに、測位信号が送信される。一方、各基地局１２においては、送信された測位信号が受信され、測位信号受信部５１によりその受信強度が検出される。
【００５６】
このように送信電力決定部３３により送信電力Ｐｗが決定されると、移動局１０の準備信号受信部３４において準備信号の受信電力が４番目に小さい基地局、すなわち移動局１０から４番目に遠い基地局から移動局１０までの減衰が（Ｐｒｅｆ−Ｐ０）であるので、移動局１０から送信される測位信号は同様に（Ｐｒｅｆ−Ｐ０）だけ減衰して移動局１０から４番目に遠い基地局に届く。すなわち移動局１０からＰｗで送信された測位信号は（Ｐｒｅｆ−Ｐ０）だけ減衰し、Ｐｗ−（Ｐｒｅｆ−Ｐ０）により移動局１０から４番目に遠い基地局により受信される。ここで、前記（１）式に示したようにＰｗ＝Ｐｒｅｆ＋Ｐｔｈ−Ｐ０となるように決定されるので、移動局１０から４番目に遠い基地局においては、移動局１０から送信された測位信号は、Ｐｗ−（Ｐｒｅｆ−Ｐ０）＝（Ｐｒｅｆ＋Ｐｔｈ−Ｐ０）−（Ｐｒｅｆ−Ｐ０）＝Ｐｔｈの受信強度により受信される。
【００５７】
一方、移動局１０から最も近い基地局、および移動局１０から２番目および３番目に近い基地局には、移動局１０から送信される測位信号は移動局１０から４番目に近い基地局に到達するよりも小さい減衰により到達するので、Ｐｔｈ以上の受信電力により受信される。この結果、移動局１０から送信出力Ｐｗによって送信された測位信号は、少なくとも４局の基地局によりＰｔｈ以上の大きい電力によって受信される。すなわち、測位信号をＰｔｈ以上の受信電力で受信した少なくとも４つの基地局１２における受信電力を用いることにより、測位部６４による測位を許容される誤差を満たしつつ行なうことができる。
【００５８】
逆に言えば、移動局１０からの測位信号の送信電力をＰｔｈとすることで、少なくとも４局の基地局１２によって測位を行なうのに必要な受信電力Ｐｔｈ以上の受信電力により測位信号が受信されるので、必要以上に大きい送信電力で測位信号を送信することがなく、移動局１０の消費電力を低減することができ、電池による電源の消耗を抑えることができる。さらに、前述のように測位部６４においては各基地局１２における測位信号の受信電力差に基づいて移動局１０の測位を行い、移動局１０における測位信号の送信電力は測位結果に関与しないことから、移動局１０の電源として電池が用いられる場合において電池の消耗などに伴う送信電力の変動によって測位結果が影響を受けることがない。
【００５９】
図９は、本実施例の移動局測位システム８を構成する移動局１０の制御作動の概要の一例を説明するフローチャートである。まずステップ（以下「ステップ」を省略する。）ＳＡ１においては、準備信号を受信した基地局１２の数を表わす変数ｉの値が１とされる。
【００６０】
続いてＳＡ２においては受信を行なうためのタイマーがオンとされているか否かが判定される。移動局１０は制御部３０に図示しないタイマーを有し、このタイマーが予め定められた所定の間隔によりオンとされている場合にのみ電波の受信を行なうことによりいわゆる間欠受信を実行する。このようにすれば、移動局１０は常時電波の受信を行なうことが無く、より電力消費を低減しうる。なお、このＳＡ２は本発明の移動局１０の実施において不可欠ではなく、タイマーを有さない移動局１０であって常時電波の受信を行なうようにしてもよい。タイマーがオンである場合には本ステップの判断は肯定され、続くＳＡ３が実行される。一方、タイマーがオンでない場合には本ステップの判断は否定され、タイマーがオンとなるまでＳＡ２が繰り返される。
【００６１】
電波の受信状態とされた無線部２４に対応するＳＡ３においては、基地局１２から送信される準備信号の受信が実行される。そして準備信号受信部３４に対応するＳＡ４において、準備信号を受信したか否かが判断される。すなわち、準備信号を受信した場合には本ステップの判断は肯定され、ＳＡ５が実行される。また、準備信号を受信しなかった場合には本ステップの判断は否定され、再度ＳＡ２以降が繰り返し実行される。
【００６２】
同じく準備信号受信部３４に対応するＳＡ５においては、ＳＡ４において受信した準備信号の受信電力の値が検出され、Ｐｉとして記憶される。そしてＳＡ６において受信した準備信号の数に対応する変数ｉの値が１だけ増加させられる。
【００６３】
ＳＡ７においては、変数ｉの値が予め設定された値ｉｍａｘを上回ったか否かが判断される。このｉｍａｘの値は、準備信号受信部３４において受信強度を検出する準備信号の数の上限であって、例えば移動局測位システム８に含まれる基地局１２の数である。変数ｉがｉｍａｘを上回った場合には本ステップの判断は肯定され、続くＳＡ８が実行される。一方、変数ｉがｉｍａｘを上回っていない場合には本ステップの判断は否定され、引き続き準備信号の受信を行なうべくＳＡ２以降が繰り返し実行される。
【００６４】
続くＳＡ８およびＳＡ９は送信電力決定部３３に対応する。まずＳＡ８においては、４局以上の基地局１２のそれぞれから送信され移動局１０の無線部２４により受信された準備信号について前記準備信号受信部３４により検出された受信強度の値のうち、その大きさが予め定められた所定順位である値Ｐｒｅｆとして、４番めに大きい値が選択される。そしてＳＡ９においては、ＳＡ８で選択されたＰｒｅｆの値、各基地局１２が準備信号を送信する際の送信電力Ｐ０、および、予め設定された移動局１０の位置の算出（測位）を行なうために必要となる測位信号の受信強度の最小値Ｐｔｈと前記（１）式とに基づいて、送信電力Ｐｗが算出される。
【００６５】
測位信号送信部３２に対応するＳＡ１０においては、ＳＡ９において算出された送信電力により測位信号の送信が行なわれるよう、移動局１０の可変ゲインアンプ２６の増幅率が制御されるとともに、無線部２４により測位信号が送信される。
【００６６】
図１０は、本実施例の移動局測位システム８を構成する基地局１２の制御作動の概要の一例を説明するフローチャートである。まずステップ（以下「ステップ」を省略する。）ＳＢ１においては、サーバ１４から移動局１０の測位を実行させる指令を受信したか否かが判断される。すなわち、基地局１２はサーバ１４から測位の実行のための指令を待機する状態とされており、サーバ１４から測位の実行のための指令を受信した場合には本ステップの判断が肯定され、測位のための作動を実行すべくＳＢ２以降が実行される。また、サーバ１４から測位の実行のための指令を受信しない場合は、ＳＢ１が繰り返し実行され、引き続き指令の待機が行なわれる。
【００６７】
基地局１２の準備信号送信部５２に対応するＳＢ２においては、予め定められた送信出力Ｐ０により準備信号が送信される。このとき、それぞれの基地局１２から送信された電波が干渉し合い、移動局１０の準備信号受信部３４において準備信号の受信強度の検出が正確に行なうことができないことがないよう、複数の基地局１２を協調させて制御することにより、例えば複数の基地局１２からの送信が同時に実行されず、順番に送信が行なわれる。
【００６８】
電波の受信状態とされた無線部４４に対応するＳＢ３においては、移動局１０から送信される測位信号の受信が行なわれる。続くＳＢ４乃至ＳＢ６は測位信号受信部５１に対応するものであって、まず、ＳＢ４においては、ＳＢ３において受信した電波が測位の対象とする移動局１０から送信された測位信号であったか否かが判断される。前述したように、例えば移動局１０や基地局１２から送信される電波に、何れの移動局１０あるいは基地局１２から送信された電波であるかを識別するための識別符号や、その電波が測位信号であるか準備信号であるかなどについての情報が含まれることにより、ＳＢ３において電波を受信した基地局１２においては、その受信した電波が測位の対象である移動局１０から送信された測位信号であるかを判断することができる。このようにすれば、移動局１０を複数含む移動局測位システム８であっても目的とする移動局１０ごとに測位を実行することができる。ＳＢ３において受信した電波が測位の対象とする移動局１０から送信されたものであった場合には本ステップの判断が肯定され、ＳＢ５が実行される。一方、ＳＢ３において受信した電波が測位の対象とする移動局１０から送信されたものでなかった場合には本ステップの判断は否定され、ＳＢ６が実行される。
【００６９】
ＳＢ５においては、ＳＢ３において受信した電波が測位の対象とする移動局１０から送信されたものであったとして、受信した電波の受信電力の値が検出される。一方ＳＢ６においては、ＳＢ３において受信した電波が測位の対象とする移動局１０から送信されたものでなく、測位の対象とする移動局１０からの電波を受信することができなかったとして、受信電力の値が０とされる。
【００７０】
ＳＢ７においては、サーバ１４から測位信号の受信強度の送信要求を受信したかが判断される。サーバ１４から測位信号の受信強度の送信要求を受信した場合には本ステップの判断が肯定されＳＢ８が実行される。一方、サーバ１４から測位信号の受信強度の送信要求を未だ受信していない場合には、引き続きサーバ１４からの送信要求が待機される。
【００７１】
基地局１２の通信インタフェース５６などに対応するＳＢ８においては、ＳＢ５において検出された測位信号の受信電力、もしくはＳＢ６において０とされた受信電力の値がサーバ１４に対し送信される。
【００７２】
図１１は、本実施例の移動局測位システム８を構成するサーバ１４の制御作動の概要を説明するフローチャートである。ＳＣ１においては、基地局１２の数を表わす変数ｉの値が１に初期化される。
【００７３】
続くＳＣ２においては、ｉ番目の基地局（基地局ｉ）に対し、移動局１０へ準備信号の送信を行なわせるための指令が送信される。そして、ＳＣ３においては、変数ｉの値が移動局測位システム８に含まれる基地局１２の総数であるｉｍａｘを上回ったか否かが判断される。すなわち、全ての基地局１２に対し準備信号の送信を指示したか否かが判断される。全ての基地局１２に対し準備信号の送信を指示した場合においては、本ステップの判断は肯定され、ＳＣ５以降が実行される。一方、全ての基地局１２に対し準備信号の送信を指示していない場合には、引き続き未だ準備信号の送信を指示していない基地局に対し指示を行なうべく、ＳＣ４において変数ｉに１を加えた後、ＳＣ２以降が再度実行される。
【００７４】
全ての基地局１２に対し準備信号の送信を指示した場合に実行されるＳＣ５においては、予め定められた一定時間の待機が行なわれる。この一定時間とは、移動局１０の準備信号受信部３４における準備信号の受信電力の検出、送信電力決定部３３による測位信号の送信電力の決定、測位信号送信部３２による測位信号の送信、各基地局１２の測位信号受信部５１における測位信号の受信電力の検出などの処理を行なうのに十分な時間として予め定められる。
【００７５】
続くＳＣ６においては、基地局１２の数を表わす変数ｉの値が再度１に初期化される。そして、サーバ１４の通信インタフェース６０などに対応するＳＣ７においては、ｉ番目の基地局（基地局ｉ）に対し、その基地局１２の測位信号受信部５１において検出された測位信号の受信電力についての情報をサーバ１４に送信させるための指令が行なわれ、その指令に対応して基地局１２から送信される測位信号の受信電力についての情報が受信され、記憶部６２などに記憶される。そして、ＳＣ８においては、変数ｉの値が移動局測位システム８に含まれる基地局１２の総数であるｉｍａｘを上回ったか否かが判断される。すなわち、全ての基地局１２に対し検出された測位信号の受信電力についての情報をサーバ１４に送信させるための指令が行なわれたか否かが判断される。全ての基地局１２に対し指令が行なわれた場合においては、本ステップの判断は肯定され、ＳＣ１０が実行される。一方、全ての基地局１２に対し指令が行なわれていない場合には、引き続き指令が行なわれていない基地局に対し指令を行なうべく、ＳＣ９において変数ｉに１を加えた後、ＳＣ７以降が再度実行される。
【００７６】
本実施例の移動局測位システム８によれば、複数の基地局１２の準備信号送信部５２により所定の出力Ｐ０により送信された準備信号が、移動局１０の準備信号受信部３４によりそれぞれ受信されるとともにその受信電力が測定され、送信電力決定部３３により、測定された準備信号の受信電力に基づいて測位信号の送信電力が決定され、決定された送信電力により移動局１０の測位信号送信部３２により測位信号が送信されるので、準備信号の受信電力のそれぞれの大きさに基づいて測位信号の送信電力を制御することができる。また、送信された測位信号が、基地局１２の測位信号受信部５１により受信されるとともにその受信電力が測定され、そして、測位部６４により、複数の基地局１２から複数の基地局対が選択され、選択された基地局対を構成する２つの基地局の測位信号受信部５１においてそれぞれ測定される測位信号の受信電力の比ΔＶｒに基づいて移動局１０の位置が算出されるので、移動局１０による測位信号の送信電力が一定でない場合においても移動局１０の測位を精度よく行なうことができる。
【００７７】
また、本実施例の移動局測位システム８によれば、送信電力決定部３３は、複数の基地局１２の準備信号送信部５２によりそれぞれ送信される準備信号について準備信号受信部３４によって測定される受信電力のうち、前記移動局１０の測位範囲に応じて予め定められた所定順位の値に基づいて前記測位信号の送信電力を決定するので、前記測位信号の送信電力Ｐｗを、準備信号受信部３４によって測定される複数の基地局１２の準備信号送信部５２によりそれぞれ送信される準備信号の受信電力のうち、移動局１０の測位範囲に応じて予め定められた所定順位の値に基づいて決定することができる。
【００７８】
さらに本実施例の移動局測位システム８によれば、送信電力決定部３３は、移動局１０の位置の測位範囲が平面である場合において、複数の基地局１２の準備信号送信部５２によりそれぞれ送信される準備信号について準備信号受信部３４によって測定される受信電力のうち、大きい順に４番目の受信電力の値Ｐｒｅｆに基づいて測位信号の送信電力Ｐｗを決定するので、測位信号の送信電力Ｐｗを、移動局１０の測位範囲が平面である場合に必要となる少なくとも４つの基地局において移動局１０から送信される測位信号が受信され、その受信電力が測定されるように決定することができる。
【００７９】
また、本実施例の移動局測位システム８によれば、複数の基地局１２の準備信号送信部５２は、それぞれ同一の出力Ｐ０により準備信号を出力するので、複数の基地局１２からされる準備信号を移動局１０において受信した際の受信電力は、移動局１０と複数の基地局１２のそれぞれとの距離に応じた値となるので、準備信号の受信電力に応じて複数の基地局１２のそれぞれについて、移動局１０からの距離を相対的に評価することができる。
【００８０】
また、本実施例の移動局測位システム８によれば、基地局１２は、準備信号送信部５２による準備信号の出力Ｐ０の大きさを移動局１０に通知する準備信号送信電力通知部５９を有すること、を特徴とする。このようにすれば、基地局１２が複数の値から準備信号を送信する出力を変更可能である場合において、移動局１０は何れの出力により準備信号が送信されたかを知ることができる。
【００８１】
本実施例の移動局１０によれば、準備信号を受信し、受信された前記準備信号の受信電力を測定する準備信号受信部３４と、準備信号受信部３４により測定された準備信号の受信電力に基づいて測位信号の送信電力Ｐｗを決定する送信電力決定部３３と、送信電力決定部３３によって決定された送信電力Ｐｗにより測位信号の送信を行なう測位信号送信部３２と、を有し、本実施例の移動局測位システム８に適用可能であるので、準備信号の受信電力のそれぞれの大きさに基づいて測位信号の送信電力Ｐｗを制御することができる。
【００８２】
前述の実施例においては、移動局１０が平面内を移動する場合の移動局測位システム８について説明したが、このような態様に限られず、移動局１０が３次元空間を移動可能とされている場合に、その移動局１０の位置を算出する移動局測位システム８も同様に構築可能である。この場合測位部６４は、基地局対における受信電力差に対応して得られる距離比を満たす集合は球となるので、その交点として１点を特定するには４つの球が必要となり、４つの基地局対における測位信号の受信電力差を得る必要がある。すなわち、移動局１０から送信される測位信号が５つの基地局１２において測位部６４において移動局１０の位置の算出（測位）を行なうために必要となる測位信号の受信強度の最小値Ｐｔｈ以上の受信強度（電力）により受信される必要がある。
【００８３】
そこで、移動局１０の送信電力決定部３３は、５局以上の基地局１２のそれぞれから送信され移動局１０の無線部２４により受信された準備信号について前記準備信号受信部３４により検出された受信強度の値のうち、予め定められた所定順位である５番めに大きい値をＰｒｅｆの値として、送信電力Ｐｗの値を算出し決定する。このようにすれば、少なくとも５局以上の基地局１２においてＰｔｈ以上の受信電力により測位信号が受信される。
【００８４】
このように、送信電力決定部３３は、移動局１０の位置の測位範囲が３次元空間である場合において、複数の基地局１２の準備信号送信部５２によりそれぞれ送信される準備信号について移動局１０の準備信号受信部３４によって測定される受信電力のうち、大きい順に５番目の受信電力の値に基づいて測位信号の送信電力Ｐ０を決定することので、測位信号の送信電力Ｐｗを、移動局１０の測位範囲が３次元空間である場合に必要となる少なくとも５つの基地局１２において移動局１０から送信される測位信号がＰｔｈ以上の受信電力により受信され、その受信電力が測定されるように決定することができる。
【００８５】
続いて、本発明の別の実施例について説明する。以下の説明において、実施例相互に共通する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【実施例２】
【００８６】
図１２は、本発明の移動局測位システム８の別の実施例における移動局１０の有する機能の要部を説明する機能ブロック図であり、前述の実施例における図２に対応する図である。図１２においては、制御部３０の構成が図２のそれとは異なる。なお、本実施例においても前述の実施例と同様に移動局１０は例えば充電池や乾電池などの図示しない電池より駆動されることができる。
【００８７】
準備信号送信部３６は、前述の実施例１における基地局１２の準備信号送信部５２に対応するもので、予め定められた所定の出力Ｐ０（ｄＢｍ）となるように可変ゲインアンプ２６の増幅率を制御し、その出力Ｐ０により無線部２４により所定の準備信号を送信させる。この準備信号は、移動局１０に固有で相互に異なる識別符号を含むなどにより、準備信号を受信した基地局１２は移動局１０が複数存在する場合であっても何れの移動局１０から送信されたものであるかを識別することができる。
【００８８】
送信電力決定部３３は、後述する複数の基地局１２のそれぞれの送信電力指示部５７から指示される送信電力要求値Ｐｗ＿ｉに基づいて、移動局１０の無線部２４から送信する測位信号の送信電力の大きさＰｗを決定する。具体的には、４局以上の基地局１２のそれぞれから送信され移動局１０の無線部２４により受信された前記送信電力要求値のうち、予め定められた所定順位である４番目に小さい値Ｐｒｅｆの値を、送信電力Ｐｗとする。
【００８９】
図１３は、本発明の移動局測位システム８の別の実施例における基地局１２の有する機能の要部を説明する機能ブロック図であり、前述の実施例における図３に対応する図である。図１３においては、制御部５０の構成が図３のそれとは異なる。
【００９０】
受信部５４は、移動局１０から送信され、基地局１２の無線部４４により受信された準備信号および測位信号の受信強度を検出する。この受信強度は例えば受信電力（ｄＢｍ）により表現される。受信部５４により検出された測位信号の受信強度についての情報は通信インタフェース５６を介してサーバ１４に送信される。
【００９１】
送信電力要求値算出部５３は、前記受信部５４により検出された準備信号の受信強度の値に基づいて、移動局１０の無線部２４から送信する測位信号の送信電力の大きさＰｗ＿ｉの要求値を決定する。具体的には、移動局１０から送信されそれぞれの基地局１２の無線部４４により受信された準備信号について前記受信部５４により検出された受信強度の値Ｐｒ＿ｉ、移動局１０が準備信号を送信する際の送信電力Ｐ０、および、後述する測位部６４において移動局１０の位置の算出（測位）を行なうために必要となる測位信号の受信強度の最小値Ｐｔｈに基づいて、送信電力Ｐｗ＿ｉの値を
Ｐｗ＿ｉ＝Ｐｒ＿ｊ−Ｐ０＋Ｐｔｈ・・・（７）
のように算出する。なお、添え字ｉは複数の基地局１２のそれぞれを識別するために用いられる自然数であって、ｉ＝１，２，…のように基地局１２のそれぞれ毎に異なる数が付される。なお、移動局１０が準備信号を送信する際の送信電力Ｐ０の値は、予め設定され移動局１０と基地局１２との間で共有された値が用いられても良い。また、例えば移動局１０における準備信号の送信電力が例えば予め設定された複数の送信電力の値から選択可能とされていたり、あるいは連続的に変化させることによりその送信電力を設定することができるなど、その送信電力の値が変更可能である場合においては、準備信号送信部３６が準備信号送信電力通知部３９を更に有し、準備信号送信電力通知部３９により準備信号の送信時においてその準備信号の送信出力であるＰ０の値についての情報が含めることにより準備信号の送信の度に移動局１０から各基地局１２に通知されるようにしてもよい。具体的には準備信号を送信する際の送信電力Ｐ０は、移動局１０から送信された準備信号が各基地局１２において識別可能な程度に受信することができる受信強度となるように設定され、より具体的には、移動局１０と基地局１２とが最も離れた距離にある場合における減衰量を考慮して設定される。
【００９２】
なお、このように送信電力要求値Ｐｗ＿ｉの値が算出されるので、移動局１０の送信電力決定部３３において、前記送信電力要求値のうち、予め定められた所定順位である４番目に小さい値に基づいて送信電力Ｐｗとすることは、各基地局１２における準備信号の受信電力が４番目に大きい値に基づいて送信電力Ｐｗを算出することでもある。
【００９３】
送信電力指示部５７は前記送信電力要求値算出部５３によって算出された送信電力要求値Ｐｗ＿ｉの値についての情報を移動局１０に送信する。これら送信電力要求値算出部５３および送信電力指示部５７が送信電力要求部に対応する。
【００９４】
なお、本実施例においては、サーバ１４は前述の実施例において説明した図４に示す構成のものが同様に用いられる。
【００９５】
図１４は、本実施例における移動局測位システム８の制御作動のうち、移動局１０と基地局１２との間における準備信号および測位信号の送受信に関する作動の概要を説明するタイムチャートである。なお、本図１４においては、基地局は例として第１基地局１２Ａ乃至第４基地局１２Ｄの４つが記載されているが、基地局の数はこれに限定されるものではない。まず時刻ｔ２１において、移動局１０から基地局１２のそれぞれに対し、準備信号の送信が行なわれる。この準備信号の送信は移動局１０の準備信号送信部３６によって予め定められた送信出力Ｐ０により送信されるよう制御される。一方、各基地局１２においては、この準備信号が受信されるとともに受信部５４によってその受信強度が検出される。移動局１０から送信出力Ｐ０により送信された準備信号は、図５に示したように移動局１０と各基地局１２のそれぞれとの距離に応じて減衰して各基地局１２に到達する。図１４においては、例として具体的に移動局１０から送信された準備信号が第１基地局１２Ａ乃至第４基地局１２Ｄにおいてそれぞれ受信され、その受信強度はそれぞれＰｒ＿１乃至Ｐｒ＿４と検出されている。なお、図１４の例において、第１基地局１２Ａ乃至第４基地局１２Ｄの受信はその順序を表わすものではない。
【００９６】
各基地局１２の受信部５４による移動局１０から送信される準備信号の受信強度の検出が終了すると、ｔ２２において送信電力要求値算出部５３による送信要求電力Ｐｗ＿ｉの算出が行なわれる。この送信電力要求値の決定は、前記ｔ２１において検出された準備信号の受信強度Ｐｒ＿ｉ（ｉ＝１〜４）、移動局１０が準備信号を送信する際の送信電力Ｐ０、および、後述する測位部６４において移動局１０の位置の算出（測位）を行なうために必要となる測位信号の受信強度の最小値Ｐｔｈに基づいて、送信電力Ｐｗ＿ｉの値を前記（７）式のように算出する。
【００９７】
ｔ２３乃至ｔ２６においては、各基地局１２の送信電力指示部５７により送信電力要求値Ｐｗ＿ｉの値についての情報が各基地局１２から移動局１０に対して送信される。なお、図１４の例においては、第１基地局１２Ａ乃至第４基地局１２Ｄの順で送信が行なわれているが、このような順序に限られない。
【００９８】
ｔ２７においては、移動局１０の送信電力決定部３３により、各基地局１２のそれぞれの送信電力指示部５７から指示される送信電力要求値Ｐｗ＿ｉに基づいて、移動局１０の無線部２４から送信する測位信号の送信電力の大きさＰｗを決定する。具体的には、４局以上の基地局１２のそれぞれから送信され移動局１０の無線部２４により受信された前記送信電力要求値Ｐｗ＿１乃至Ｐｗ＿４のうち、予め定められた所定順位である４番目に小さい値Ｐｒｅｆを、送信電力Ｐｗとする。
【００９９】
ｔ２８においては、ｔ２７において決定された送信電力Ｐｗで測位信号送信部３２により測位信号が送信される。一方、各基地局１２においては、送信された測位信号が受信され、受信部５４によりその受信強度が検出される。
【０１００】
このように送信電力決定部３３により送信電力Ｐｗが決定されると、移動局１０の準備信号受信部３４において準備信号の受信電力が４番目に大きい基地局、すなわち移動局１０から４番目に遠い基地局から移動局１０までの減衰が（Ｐｒ＿iv−Ｐ０）（ivは移動局１０から４番目に遠い基地局を表わす）であるので、移動局１０から送信される測位信号は同様に（Ｐｒ＿iv−Ｐ０）だけ減衰して移動局１０から４番目に遠い基地局に届く。すなわち移動局１０からＰｗで送信された測位信号は（Ｐｒ＿iv−Ｐ０）だけ減衰し、Ｐｗ−（Ｐｒ＿iv−Ｐ０）により移動局１０から４番目に遠い基地局により受信される。送信電力決定部３３は４番目に遠い基地局での送信電力要求値Ｐｗ＿ivを送信電力Ｐｗと決定する一方、４番目に遠い基地局１２の送信電力要求値算出部５３は送信電力要求値Ｐｗ＿ivを前記（７）式に示したようにＰｗ＿iv＝Ｐｒ＿iv−Ｐ０＋Ｐｔｈとなるように決定するので、移動局１０から４番目に遠い基地局においては、移動局１０から送信された測位信号は、Ｐｗ−（Ｐｒ＿iv−Ｐ０）＝Ｐｗ＿iv−（Ｐｒ＿iv−Ｐ０）＝（Ｐｒ＿iv−Ｐ０＋Ｐｔｈ）−（Ｐｒ＿iv−Ｐ０）＝Ｐｔｈの受信強度により受信される。
【０１０１】
一方、移動局１０から最も近い基地局、および移動局１０から２番目および３番目に近い基地局には、移動局１０から送信される測位信号は移動局１０から４番目に近い基地局に到達するよりも小さい減衰により到達するので、Ｐｔｈ以上の受信電力により受信される。この結果、移動局１０から送信出力Ｐｗによって送信された測位信号は、少なくとも４局の基地局によりＰｔｈ以上の大きい電力によって受信される。すなわち、測位信号をＰｔｈ以上の受信電力で受信した少なくとも４つの基地局１２における受信電力を用いることにより、測位部６４による測位を許容される誤差を満たしつつ行なうことができる。
【０１０２】
逆に言えば、移動局１０からの測位信号の送信電力をＰｔｈとすることで、少なくとも４局の基地局１２によって測位を行なうのに必要な受信電力Ｐｔｈ以上の受信電力により測位信号が受信されるので、必要以上に大きい送信電力で測位信号を送信することがなく、移動局１０の消費電力を低減することができ、電池による電源の消耗を抑えることができる。さらに、前述のように測位部６４においては各基地局１２における測位信号の受信電力差に基づいて移動局１０の測位を行い、移動局１０における測位信号の送信電力は測位結果に関与しないことから、移動局１０の電源として電池が用いられる場合において電池の消耗などに伴う送信電力の変動によって測位結果が影響を受けることがない。
【０１０３】
図１５は、本実施例の移動局測位システム８を構成する移動局１０の制御作動の概要の一例を説明するフローチャートである。まずステップ（以下「ステップ」を省略する。）ＳＤ１においては、基地局１２のいずれかから準備信号の送信開始指令を受信したか否かた判断される。基地局１２のいずれかから準備信号の送信開始指令を受信した場合には、本ステップの判断が肯定され、ＳＤ２以降が実行される。一方基地局１２のいずれかから準備信号の送信開始指令を受信されていない場合は、送信開始指令を待機するためＳＤ１が繰り返し実行される。
【０１０４】
準備信号送信部３６に対応するＳＤ２においては、所定の送信出力Ｐ０となるように可変ゲインアンプ２６が制御され、その送信出力Ｐ０により準備信号が送信される。
【０１０５】
ＳＤ３においては送信電力要求値を受信した基地局１２の数を表わす変数ｊの値が１とされる。
【０１０６】
ＳＤ４乃至ＳＤ７は送信電力決定部３３に対応する。まずＳＤ４においては、いずれかの基地局１２からの送信電力要求値を受信したか否かが判断される。そして、いずれかの基地局１２からの送信電力要求値を受信した場合には本ステップの判断が肯定され、ＳＤ５が実行される。また、いずれかの基地局１２からの送信電力要求値を受信していない場合には本ステップの判断は否定され、引き続き送信電力要求値の受信を待機するためＳＤ４が繰り返し実行される。
【０１０７】
ＳＤ４の判断が肯定された場合に実行されるＳＤ５においては、受信された送信電力要求値Ｐｗ＿ｊについての情報が図示しない移動局１０のメモリなどの記憶手段に記憶される。
【０１０８】
ＳＤ６においては、送信電力要求値を受信した基地局の数を表わす変数ｊの値が予め設定された値ｊｍａｘを上回ったか否かが判断される。このｊｍａｘの値は、送信電力決定部３３において送信電力Ｐｗを決定する際に参照する送信電力要求値Ｐｗ＿ｊの数の上限であって、例えば移動局測位システム８に含まれる基地局１２の数である。変数ｊがｊｍａｘを上回った場合には本ステップの判断は肯定され、続くＳＤ７が実行される。一方、変数ｊがｊｍａｘを上回っていない場合には本ステップの判断は否定され、引き続き準備信号の受信を行なうべくＳＤ４以降が繰り返し実行される。
【０１０９】
ＳＤ７においては、ＳＤ４で受信されＳＤ５で保存された各基地局１２のそれぞれから送信された前記送信電力要求値のうち、４番目に小さい値Ｐｒｅｆの値を、送信電力Ｐｗとする。
【０１１０】
測位信号送信部３２に対応するＳＤ８においては、ＳＤ７で決定された送信電力Ｐｗとなるように可変ゲインアンプ２６が制御され、その送信出力Ｐｗにより測位信号が送信される。
【０１１１】
図１６は、本実施例における移動局測位システム８を構成する基地局１２の制御作動の概要の一例を説明するフローチャートである。まずステップ（以下「ステップ」を省略する。）ＳＥ１においては、サーバ１４から移動局１０の測位を実行させる指令を受信したか否かが判断される。すなわち、基地局１２はサーバ１４から測位の実行のための指令を待機する状態とされており、サーバ１４から測位の実行のための指令を受信した場合には本ステップの判断が肯定され、測位のための作動を実行すべくＳＥ２以降が実行される。また、サーバ１４から測位の実行のための指令を受信しない場合は、ＳＥ１が繰り返し実行され、引き続き指令の待機が行なわれる。
【０１１２】
ＳＥ２においては、ＳＥ１でサーバ１４からの指令を受信した基地局１２から移動局１０に対し、準備信号を送信する旨の指示が行なわれる。受信部５４に対応するＳＥ３においては、移動局１０からの準備信号の受信が行なわれる。そしてＳＥ２で準備信号の送信を指示した移動局１０からの準備信号が受信された場合には本ステップの判断が肯定され、ＳＥ４以降が実行される。また、準備信号が受信されない場合には、再度移動局１０への準備信号の送信指令が失敗したとして、再度ＳＥ１が実行される。
【０１１３】
ＳＥ３の判断が肯定された場合に実行されるＳＥ４においては、移動局１０からの準備信号を受信した旨がサーバ１４に通知される。
【０１１４】
受信部５４に対応するＳＥ５においては、ＳＥ３で受信された準備信号の受信電力Ｐｒ＿ｉが検出される。
【０１１５】
送信電力要求値算出部５３および送信電力指示部５７に対応するＳＥ６においては、ＳＥ５で検出された準備信号の受信強度Ｐｒ＿ｉなどに基づいて、移動局１０から送信される測位信号の送信電力の要求値が算出され、移動局１０に対し算出された要求値が送信される。この算出は例えば前述の（７）式に基づいて行なわれる。
【０１１６】
受信部５４に対応するＳＥ７においては、移動局１０から送信される測位信号が受信され、その受信強度が算出される。
【０１１７】
ＳＥ８においては、サーバ１４から測位信号の受信強度の送信要求を受信したかが判断される。サーバ１４から測位信号の受信強度の送信要求を受信した場合には本ステップの判断が肯定されＳＥ９が実行される。一方、サーバ１４から測位信号の受信強度の送信要求を未だ受信していない場合には、引き続きサーバ１４からの送信要求が待機される。
【０１１８】
基地局１２の通信インタフェース５６などに対応するＳＥ９においては、ＳＥ８において検出された測位信号の受信電力の値がサーバ１４に対し送信される。
【０１１９】
図１７は、本実施例の移動局測位システム８を構成するサーバ１４の制御作動の概要の一例を説明するフローチャートである。ＳＦ１においては、基地局１２の数を表わす変数ｉの値が１に初期化される。
【０１２０】
続くＳＦ２においては、ｉ番目の基地局（基地局ｉ）に対し、移動局１０の測位を実行させるための指令が送信される。この指令は具体的には移動局１０に対し準備信号の送信を行なわせるための指令である。そして、ＳＦ３において予め定められた所定時間だけ待機が行なわれる。この所定時間は、基地局ｉから移動局１０に対し無線による指令を行ない、移動局１０が準備信号を送信し、基地局ｉがその準備信号を検出するのに十分な時間として設定される。
【０１２１】
そして、ＳＦ４において、基地局ｉにおいて移動局１０からの準備信号が受信されたか否かの確認が行なわれる。具体的には、前述の基地局１２の作動を説明する図１６のフローチャートにおけるステップＳＦ４の通知をサーバ１４が受信した場合に移動局１０からの準備信号が受信されたとされる。
【０１２２】
続くＳＦ５においては、ＳＦ４において基地局ｉにおいて移動局１０からの準備信号が受信されたか否かが判断される。すなわち移動局１０からの準備信号が受信された場合には本ステップの判断が肯定され、ＳＦ７が実行される。また、移動局１０からの準備信号が受信されなかった場合には、基地局ｉから移動局１０への指令が伝達されない、例えば基地局ｉと移動局１０との距離が離れすぎていたり、あるいは障害物が存在するなどにより無線通信ができない可能性があるとして、別の基地局から再度移動局１０への指令を行なうべく、ＳＦ６において変数ｉに１を加えた後、ＳＦ２以降が再度実行される。
【０１２３】
続くＳＦ７においては、基地局１２の数を表わす変数ｉの値が再度１に初期化される。そして、サーバ１４の通信インタフェース６０などに対応するＳＦ８においては、ｉ番目の基地局（基地局ｉ）に対し、その基地局１２の受信部５４において検出された測位信号の受信電力についての情報をサーバ１４に送信させるための指令が行なわれ、その指令に対応して基地局１２から送信される測位信号の受信電力についての情報が受信され、記憶部６２などに記憶される。そして、ＳＦ９においては、変数ｉの値が移動局測位システム８に含まれる基地局１２の総数であるｉｍａｘを上回ったか否かが判断される。すなわち、全ての基地局１２に対し検出された測位信号の受信電力についての情報をサーバ１４に送信させるための指令が行なわれたか否かが判断される。全ての基地局１２に対し指令が行なわれた場合においては、本ステップの判断は肯定され、ＳＦ１１が実行される。一方、全ての基地局１２に対し指令が行なわれていない場合には、引き続き指令が行なわれていない基地局に対し指令を行なうべく、ＳＦ１０おいて変数ｉに１を加えた後、ＳＦ８以降が再度実行される。
【０１２４】
本実施例の移動局測位システム８によれば、移動局１０の準備信号送信部３６により所定の出力Ｐ０で送信される準備信号は、基地局１２の受信部５４により受信されるとともにその受信電力Ｐｒ＿ｉが測定され、送信電力要求値算出部５３によりその測定された準備信号の受信電力Ｐｒ＿ｉに基づいて、移動局に１０おける測位信号の送信電力の要求値である送信電力要求値Ｐｗ＿ｉが算出され、送信電力指示部５７により該送信電力要求値Ｐｗ＿ｉによる測位信号の送信が移動局１０に指示される。そして、移動局１０の送信電力決定部３３により、複数の基地局１２からそれぞれ要求された送信電力要求値Ｐｗ＿ｉの大きさに基づいて測位信号の送信電力Ｐｗが決定され、測位信号送信部３２により、決定された送信電力Ｐｗにより測位信号の送信が行なわれるので、準備信号の受信電力のそれぞれの大きさＰｒ＿ｉに基づいて測位信号の送信電力Ｐｗを制御することができる。また、測位信号は、基地局１２のそれぞれにおける受信部５４により受信されるとともにその受信電力が測定され、測位部６４により、複数の基地局１２から複数の基地局対が選択され、選択された基地局対を構成する２つの基地局の受信部５４においてそれぞれ測定される測位信号の受信電力の比に基づいて移動局１０の位置が算出されるので、移動局１０による測位信号の送信電力が一定でない場合においても移動局１０の測位を精度よく行なうことができる。
【０１２５】
また、本実施例の移動局測位システム８によれば、送信電力決定部３３は、複数の基地局１２の受信部５４によってそれぞれ測定される移動局１０の準備信号送信部３６により送信される準備信号の受信電力Ｐｒ＿ｉのうち、移動局１０の測位範囲に応じて予め定められた所定順位の値に基づいて測位信号の送信電力Ｐｗを決定するので、測位信号の送信電力Ｐｗを、受信部５４によって測定される準備信号の受信電力Ｐｒ＿ｉのうち、移動局１０の測位範囲に応じて予め定められた所定順位の値に基づいて決定することができる。
【０１２６】
さらに本実施例の移動局測位システム８によれば、送信電力決定部３３は、移動局１０の位置の測位範囲が平面である場合において、複数の移動局１０の準備信号送信部３６により送信される準備信号について受信部５４によって測定される受信電力Ｐｒ＿ｉのうち、大きい順に４番目の受信電力の値Ｐｒｅｆに基づいて測位信号の送信電力Ｐｗを決定するので、測位信号の送信電力Ｐｗを、移動局１０の測位範囲が平面である場合に必要となる少なくとも４つの基地局１２において移動局１０から送信される測位信号が受信され、その受信電力が測定されるように決定することができる。
【０１２７】
また本実施例の移動局測位システム８においては、前述の実施例１で言及したのと同様に、送信電力決定部３３は、前記移動局１０の位置の測位範囲が３次元空間である場合において、前記移動局１０の準備信号送信部３６により送信される準備信号について前記受信部５４によって測定される受信電力Ｐｒ＿ｉのうち、大きい順に５番目の受信電力の値に基づいて測位信号の送信電力Ｐｗを決定することができる。このようにすれば、測位信号の送信電力Ｐｗを、移動局１０の測位範囲が３次元空間である場合に必要となる少なくとも４つの基地局１２において移動局１０から送信される測位信号が受信され、その受信電力が測定されるように決定することができる。
【０１２８】
また、本実施例の移動局１０は、所定の出力により準備信号を送信する準備信号送信部３６と、複数の基地局１２の送信電力指示部５７によりそれぞれ指示された送信電力要求値Ｐｗ＿ｉの大きさに基づいて、測位信号の送信電力Ｐｗを決定する送信電力決定部３３と、送信電力決定部３３によって決定された送信電力Ｐｗにより測位信号の送信を行なう測位信号送信部３２とを有し、本実施例の移動局測位システム８に適用可能であるので、複数の基地局１２のそれぞれから指示される送信電力要求値の大きさＰｗ＿ｉに基づいて測位信号の送信電力Ｐｗを制御することができる。
【０１２９】
また、本実施例の基地局１２は、移動局１０から送信される準備信号および測位信号をそれぞれ受信し、受信された準備信号および測位信号の受信電力をそれぞれ測定する受信部５４と、受信部５４により測定された準備信号の受信電力Ｐｒ＿ｉに基づいて、移動局１０における測位信号の送信電力の要求値である送信電力要求値を算出する送信電力要求値算出部５３と、送信電力要求値による測位信号の送信を移動局１０に指示する送信電力指示部５７と、を有し、本実施例の移動局測位システム８に適用可能であるので、基地局１２において受信した信号の受信強度を測定することができ、準備信号の受信電力Ｐｒ＿ｉに基づいて、測位信号の送信電力要求値Ｐｗ＿ｉを算出し、移動局１０にその送信電力要求値により測位信号の送信を指示することができるとともに、移動局１０の測位に必要となる測位信号の受信強度を測定することができる。
【０１３０】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【０１３１】
例えば、前述の実施例においては、基地局１２とサーバ１４とは通信ケーブル１８で接続されることにより情報通信可能とされていたが、これに限られず、基地局１２とサーバ１４との間で情報通信が可能な他の手段、例えば無線通信などによって情報通信可能とされてもよい。この場合、通信インタフェース５６、６０はその通信手段に応じた通信機能を有する。
【０１３２】
また、準備信号受信部３４、測位信号受信部５１、受信部５４における受信強度の値は、受信電力により表現されたが、これに限られない。例えば電波の受信強度を２５６段階などのように予め規定された指標で表わす値であるＲＳＳＩ（ｒｅｃｅｉｖｅ ｓｉｇｎａｌ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）により表現されてもよい。すなわち、前記ＲＳＳＩのような指標とデシベル表現された受信電力とが相互に変換可能であり、測位部６４において基地局対を構成する各基地局の受信電力差をデシベル表現された受信電力により表現することができれば、準備信号受信部３４、測位信号受信部５１、受信部５４において検出される受信強度を表わす指標の種類は限定されない。
【０１３３】
前述の実施例において、図９のＳＡ７、図１１のＳＣ３、ＳＣ８においては、予め定められた局数ｉｍａｘの基地局１２からの準備信号の受信強度の検出したことにより検出を終了するようにされ、ｉｍａｘは移動局測位システム８に含まれる基地局１２の総数とされたが、これに限られず、測位に必要な最小の基地局数とされても良い。また、予め定められた時間間隔が経過したことによってもよいし、これらの複数のいずれかが満たされた場合に終了してもよい。図１５のＳＤ６におけるｊｍａｘについても同様である。
【０１３４】
前述の実施例１においては、送信電力決定部３３は、複数の基地局１２の準備信号送信部５２によりそれぞれ送信される準備信号について準備信号受信部３４によって測定される受信電力のうち、移動局１０の測位範囲に応じて予め定められた所定順位の値として、移動局１０の測位範囲が平面である場合においては大きい順に４番目の値、移動局１０の測位範囲が３次元空間である場合においては大きい順に５番目の値に基づいて測位信号の送信電力が算出されたが、これは、移動局１０の測位を行なうにあたり必要となる最小の基地局１２の数に対応するものである。従って、例えば移動局１０が平面を移動する場合であって、更にその位置が制限されているため移動局１０の測位に必要な基地局１２の数が３局である場合には、送信電力決定部３３は、複数の基地局１２の準備信号送信部５２によりそれぞれ送信される準備信号について準備信号受信部３４によって測定される受信電力のうち、大きい順に３番目の値に基づいて測位信号の送信電力が算出される。実施例２についても同様である。
【０１３５】
その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１３６】
【図１】本発明の移動局測位システムの概要を説明する図である。
【図２】図１の移動局測位システムを構成する移動局の有する機能の要部を説明する機能ブロック図である。
【図３】図１の移動局測位システムを構成する基地局の有する機能の要部を説明する機能ブロック図である。
【図４】図１の移動局測位システムを構成するサーバの有する機能の要部を説明する機能ブロック図である。
【図５】電波の伝搬距離と受信電力との関係の一例を説明する図である。
【図６】基地局対を構成する２つの基地局のそれぞれと移動局との距離の比と移動局の存在する領域との関係を説明する図である。
【図７】測位部による移動局の測位の原理の概要を説明する図である。
【図８】本発明の移動局測位システムにおける移動局と基地局との電波の送受信についての処理を説明する図である。
【図９】本発明の移動局測位システムを構成する移動局の制御作動の概要を説明するフローチャートである。
【図１０】本発明の移動局測位システムを構成する基地局の制御作動の概要を説明するフローチャートである。
【図１１】本発明の移動局測位システムを構成するサーバの制御作動の概要を説明するフローチャートである。
【図１２】本発明の別の実施例における移動局測位システムを構成する移動局の有する機能の要部を説明する機能ブロック図であって図２に対応する図である。
【図１３】本発明の別の実施例における移動局測位システムを構成する基地局の有する機能の要部を説明する機能ブロック図であって、図３に対応する図である。
【図１４】本発明の別の実施例における移動局測位システムにおける移動局と基地局との電波の送受信についての処理を説明する図であって、図８に対応する図である。
【図１５】本発明の別の実施例における移動局測位システムを構成する移動局の制御作動の概要を説明するフローチャートであって、図９に対応する図である。
【図１６】本発明の別の実施例における移動局測位システムを構成する基地局の制御作動の概要を説明するフローチャートであって、図１０に対応する図である。
【図１７】本発明の別の実施例における移動局測位システムを構成するサーバの制御作動の概要を説明するフローチャートであって、図１１に対応する図である。
【符号の説明】
【０１３７】
８：移動局測位システム
１０：移動局
１２：基地局
３２：測位信号送信部
３３：送信電力決定部
３４：準備信号受信部
３６：準備信号送信部
５１：測位信号受信部
５２：準備信号送信部
５３：送信電力要求値算出部（送信電力要求部）
５４：受信部
５７：送信電力指示部（送信電力要求部）
５９：準備信号送信電力通知部（準備信号送信出力通知部）
６４：測位部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動局が発信する電波を複数の基地局が受信し、その受信結果である受信電力に基づいて移動局の位置の推定を行なう移動局測位システムに関するものであり、特に、測位信号の送信出力を制御することにより消費電力の低減を行なうことを可能とする技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
移動局が送信する電波を複数の基地局で受信し、これらの複数の基地局のそれぞれにおける受信電力に基づいて移動局の位置の推定を行なう方法が提案されている。この方法においては、例えば、前記電波の受信電力と送信局と受信局との距離、すなわち移動局と基地局との距離との関係を予め算出しておき、例えばＲＳＳＩ値などとして測定される受信電力と前記関係とに基づいて前記受信電力を測定した基地局と電波の発信源である移動局との距離を算出し、算出される前記複数の基地局と移動局との距離に基づいて移動局の位置が推定される。
【０００３】
ところで、移動局は可搬性を向上させるため、電池などの電源により電気が供給されて駆動される。そのため電池が消耗した場合には交換したりあるいは充電しなければならない。逆に言えば、電池の交換や充電を行なうことなく長時間駆動させるためには、移動局における消費電力を低減することにより、電源の消耗を抑えることが求められる。
【０００４】
移動局においては電波の送信に要する電力は、移動局における最も大きい消費電力を要する作動の一つであるので、送信電力を低減することができれば、電池の消耗を抑えることができる。しかしながら、どの程度送信電力を低減するかの判断を誤ると、例えば移動局の位置の算出（測位）に必要となる数の基地局において移動局から送信された電波を受信することができず、移動局の測位ができなくなるおそれがあった。
【０００５】
なお、特許文献１においては、干渉波の影響を低減するために、干渉源となる無線基地局あるいは移動局の送信電力を制御する技術が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２２５８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述のように、測定された受信電力と、予め得られる受信電力と距離との関係に基づいて移動局と基地局との距離を算出し、移動局の測位を行なう方法においては、例えば移動局から送信される電波は同一の出力により送信されることが必要とされる。また、電波の伝搬距離が長くなると、伝搬距離に対する電波の受信電力の減衰が小さくなるため、電波の受信電力を検出可能な分解能が同一である場合には、伝搬距離が長くなるほど検出可能な伝搬距離の分解能が低下する。そのため、移動局と基地局との距離の測定を精度よく行なうためには、移動局における電波の送信電力を、目的とする測位精度に見合う伝搬距離の分解能を得られる程度に大きくする必要があり、そのため消費電力が大きくなるという課題があった。
【０００８】
かかる場合において、消費電力を低減するためには、移動局測位システムの作動を間欠的に行なうことや、あるいは充電量など電池の状態に応じて複数の測位方式を切り替えて測位を行なう移動局測位システムが提案されている。かかる方法によれば、一定の消費電力の低減は見込めるものの、測位のための処理に時間を要したり、あるいは複数の測位方式に応じた演算プログラムなどの測位エンジンを搭載しておく必要があり、機構が複雑となるなどの問題があった。
【０００９】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、移動局から発信された電波を複数の基地局が受信し、該基地局がそれぞれ受信した電波の受信電力に関する値と該基地局の位置とに基づいて前記移動局の位置を推定する移動局測位システムにおいて、移動局における電波の送信電力を制御することにより、移動局の測位の精度を落とすことなく移動局における消費電力を低減することの可能な移動局測位システム、およびその移動局測位システムに適用可能な移動局を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる目的を達成するための請求項１にかかる発明は、（ａ）移動局から送信された測位信号を複数の基地局により受信し、その受信結果に基づいて該移動局の位置を算出する移動局測位システムにおいて、（ｂ）前記基地局は、所定の出力により準備信号を送信する準備信号送信部と、（ｃ）前記移動局から送信される前記測位信号を受信し、受信された該測位信号の受信電力を測定する測位信号受信部と、を有し、（ｄ）前記移動局は、前記準備信号を受信し、受信された該準備信号の受信電力を測定する準備信号受信部と、（ｅ）該準備信号受信部により測定された前記準備信号の受信電力に基づいて測位信号の送信電力を決定する送信電力決定部と、（ｆ）該送信電力決定部によって決定された送信電力により前記測位信号の送信を行なう測位信号送信部と、を有し、（ｇ）前記複数の基地局から複数の基地局対を選択し、選択された該基地局対を構成する２つの基地局の前記測位信号受信部においてそれぞれ測定される前記測位信号の受信電力の比に基づいて前記移動局の位置を算出する測位部を有すること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１にかかる発明によれば、前記複数の基地局の前記準備信号送信部により所定の出力により送信された準備信号が、それぞれ移動局の準備信号受信部により受信されるとともにその受信電力が測定され、前記送信電力決定部により、測定された準備信号の受信電力に基づいて測位信号の送信電力が決定され、決定された送信電力により移動局の前記測位信号送信部により前記測位信号が送信されるので、前記準備信号の受信電力のそれぞれの大きさに基づいて測位信号の送信電力を制御することができる。また、送信された測位信号が、基地局の前記測位信号受信部により受信されるとともにその受信電力が測定され、そして、前記測位部により、前記複数の基地局から複数の基地局対が選択され、選択された該基地局対を構成する２つの基地局の前記測位信号受信部においてそれぞれ測定される前記測位信号の受信電力の比に基づいて前記移動局の位置が算出されるので、移動局による測位信号の送信電力が一定でない場合においても移動局の測位を精度よく行なうことができる。
【００１２】
好適には、請求項２にかかる移動局測位システムは、前記送信電力決定部は、前記複数の基地局の準備信号送信部によりそれぞれ送信される準備信号について前記準備信号受信部によって測定される受信電力のうち、前記移動局の測位範囲に応じて予め定められた所定順位の値に基づいて前記測位信号の送信電力を決定すること、を特徴とする。このようにすれば、前記測位信号の送信電力を、前記準備信号受信部によって測定される前記複数の基地局の準備信号送信部によりそれぞれ送信される準備信号の受信電力のうち、前記移動局の測位範囲に応じて予め定められた所定順位の値に基づいて決定することができる。
【００１３】
さらに好適には、請求項３にかかる移動局測位システムは、前記送信電力決定部は、前記移動局の位置の測位範囲が平面である場合において、前記複数の基地局の準備信号送信部によりそれぞれ送信される準備信号について前記準備信号受信部によって測定される受信電力のうち、大きい順に４番目の受信電力の値に基づいて前記測位信号の送信電力を決定すること、を特徴とする。このようにすれば、前記測位信号の送信電力を、移動局の測位範囲が平面である場合に必要となる少なくとも４つの基地局において移動局から送信される測位信号が受信され、その受信電力が測定されるように決定することができる。
【００１４】
また好適には、請求項４にかかる移動局測位システムは、前記送信電力決定部は、前記移動局の位置の測位範囲が３次元空間である場合において、記複数の基地局の準備信号送信部によりそれぞれ送信される準備信号について前記準備信号受信電力測定部によって測定される受信電力のうち、大きい順に５番目の受信電力の値に基づいて前記測位信号の送信電力を決定すること、を特徴とする。このようにすれば、前記測位信号の送信電力を、移動局の測位範囲が３次元空間である場合に必要となる少なくとも５つの基地局において移動局から送信される測位信号が受信され、その受信電力が測定されるように決定することができる。
【００１５】
好適には、請求項５にかかる移動局測位システムは、前記複数の基地局の準備信号送信部は、それぞれ同一の出力により前記準備信号を出力すること、を特徴とする。このようにすれば、前記複数の基地局からされる準備信号を移動局において受信した際の受信電力は、移動局と前記複数の基地局のそれぞれとの距離に応じた値となるので、前記準備信号の受信電力に応じて前記複数の基地局のそれぞれについて、前記移動局からの距離を相対的に評価することができる。
【００１６】
好適には、請求項６にかかる移動局測位システムは、前記基地局は、前記準備信号送信部による前記準備信号の出力の大きさを前記移動局に通知する準備信号送信出力通知部を有すること、を特徴とする。このようにすれば、前記基地局が複数の出力により前記準備信号を送信可能とされる場合において、前記移動局は何れの出力により前記準備信号が送信されたかを知ることができる。
【００１７】
また、請求項７にかかる発明は、（ａ）前記準備信号を受信し、受信された前記準備信号の受信電力を測定する準備信号受信部と、（ｂ）該準備信号受信部により測定された前記準備信号の受信電力に基づいて測位信号の送信電力を決定する送信電力決定部と、（ｃ）該送信電力決定部によって決定された送信電力により前記測位信号の送信を行なう測位信号送信部と、を有し、（ｄ）請求項１乃至６のいずれか１に記載の移動局測位システムに適用可能であることを特徴とする移動局である。このようにすれば、前記準備信号の受信電力のそれぞれの大きさに基づいて測位信号の送信電力を制御することができる。
【００１８】
また、請求項８にかかる発明は、（ａ）移動局から送信された測位信号を複数の基地局により受信し、その受信結果に基づいて該移動局の位置を算出する移動局測位システムにおいて、（ｂ）前記基地局は、前記移動局から送信される準備信号および測位信号をそれぞれ受信し、受信された前記準備信号および測位信号の受信電力をそれぞれ測定する受信部と、（ｃ）該受信部により測定された前記準備信号の受信電力に基づいて、前記移動局における測位信号の送信電力の要求値である送信電力要求値を算出し、該送信電力要求値による測位信号の送信を前記移動局に要求する送信電力要求部と、を有し、（ｄ）前記移動局は、予め定められた所定の出力により準備信号を送信する準備信号送信部と、（ｅ）前記複数の基地局の送信電力要求部によりそれぞれ要求された送信電力要求値の大きさに基づいて、前記測位信号の送信電力を決定する送信電力決定部と、（ｆ）該送信電力決定部によって決定された送信電力により前記測位信号の送信を行なう測位信号送信部とを有し、（ｇ）前記複数の基地局から複数の基地局対を選択し、選択された該基地局対を構成する２つの基地局の前記受信部においてそれぞれ測定される前記測位信号の受信電力の比に基づいて前記移動局の位置を算出する測位部を有すること、を特徴とする。このようにすれば、前記移動局の準備信号送信部により所定の出力で送信される準備信号は、前記基地局の受信部により受信されるとともにその受信電力が測定され、その測定された準備信号の受信電力に基づいて、前記移動局における測位信号の送信電力の要求値である送信電力要求値が算出され、該送信電力要求値による測位信号の送信が前記移動局に指示される。そして、前記移動局の送信電力決定部により、前記複数の基地局からそれぞれ要求された送信電力要求値の大きさに基づいて前記測位信号の送信電力が決定され、前記測位信号送信部により、決定された送信電力により前記測位信号の送信が行なわれるので、前記準備信号の受信電力のそれぞれの大きさに基づいて測位信号の送信電力を制御することができる。また、前記測位信号は、前記基地局のそれぞれにおける受信部により受信されるとともにその受信電力が測定され、前記測位部により、前記複数の基地局から複数の基地局対が選択され、選択された該基地局対を構成する２つの基地局の前記受信部においてそれぞれ測定される前記測位信号の受信電力の比に基づいて前記移動局の位置が算出されるので、移動局による測位信号の送信電力が一定でない場合においても移動局の測位を精度よく行なうことができる。
【００１９】
好適には、請求項９にかかる移動局測位システムは、前記送信電力決定部は、前記複数の基地局の前記受信部によってそれぞれ測定される前記移動局の準備信号送信部により送信される準備信号の受信電力のうち、前記移動局の測位範囲に応じて予め定められた所定順位の値に基づいて前記測位信号の送信電力を決定すること、を特徴とする。このようにすれば、前記測位信号の送信電力を、前記受信部によって測定される前記準備信号の受信電力のうち、前記移動局の測位範囲に応じて予め定められた所定順位の値に基づいて決定することができる。
【００２０】
さらに好適には、請求項１０にかかる移動局測位システムは、前記送信電力決定部は、前記移動局の位置の測位範囲が平面である場合において、前記移動局の準備信号送信部により送信される準備信号について前記受信部によって測定される受信電力のうち、大きい順に４番目の受信電力の値に基づいて前記測位信号の送信電力を決定すること、を特徴とする。このようにすれば、前記測位信号の送信電力を、移動局の測位範囲が平面である場合に必要となる少なくとも４つの基地局において移動局から送信される測位信号が受信され、その受信電力が測定されるように決定することができる。
【００２１】
また好適には、請求項１１にかかる移動局測位システムは、前記送信電力決定部は、前記移動局の位置の測位範囲が３次元空間である場合において、前記移動局の準備信号送信部により送信される準備信号について前記受信部によって測定される受信電力のうち、大きい順に５番目の受信電力の値に基づいて前記測位信号の送信電力を決定すること、を特徴とする。このようにすれば、前記測位信号の送信電力を、移動局の測位範囲が３次元空間である場合に必要となる少なくとも５つの基地局において移動局から送信される測位信号が受信され、その受信電力が測定されるように決定することができる。
【００２２】
また、請求項１２にかかる発明は、（ａ）所定の出力により準備信号を送信する準備信号送信部と、（ｂ）前記複数の基地局の送信電力要求部によりそれぞれ要求された送信電力要求値の大きさに基づいて、前記測位信号の送信電力を決定する送信電力決定部と、（ｃ）該送信電力決定部によって決定された送信電力により前記測位信号の送信を行なう測位信号送信部とを有し、（ｄ）前記移動局測位システムに適用可能な移動局である。このようにすれば、前記複数の基地局のそれぞれから指示される送信電力要求値の大きさに基づいて測位信号の送信電力を制御することができる。
【００２３】
また、請求項１３にかかる発明は、（ａ）前記移動局から送信される準備信号および測位信号をそれぞれ受信し、受信された該準備信号および測位信号の受信電力をそれぞれ測定する受信部と、（ｂ）該受信部により測定された前記準備信号の受信電力に基づいて、前記移動局における測位信号の送信電力の要求値である送信電力要求値を算出し、該送信電力要求値による測位信号の送信を前記移動局に指示する送信電力要求部と、を有し、（ｃ）前記移動局測位システムに適用可能な基地局である。このようにすれば、基地局において受信した信号の受信強度を測定することができるので、準備信号の受信電力に基づいて、測位信号の送信電力の要求値を算出し、移動局にその送信電力要求値により測位信号の送信を指示することができるとともに、移動局の測位に必要となる測位信号の受信強度を測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の一実施例について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【実施例１】
【００２５】
図１は本発明の移動局測位システム８の概要を表わす図である。図１において移動局測位システム８は、例えば図と平行な平面内を移動可能とされた１局の移動局１０と、既知の位置に設置された４局の基地局１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ（以下、基地局のそれぞれを区別しない場合、「基地局１２」という。）、およびこれら基地局１２と例えば通信ケーブル１８で接続されるなどにより情報通信可能とされたサーバ１４を含んで構成されている。なお、移動局測位システム８においては例えば図１に示すような座標が定義されることにより、移動局１０、基地局１２の位置などを表わすことができるようにされている。
【００２６】
移動局１０と基地局１２とは相互に無線通信が可能とされている。また複数の基地局１２のそれぞれも同様に相互に無線通信が可能とされている。例えば、移動局１０および基地局１２のそれぞれが送信する電波に含まれる識別符号などにより、その電波を受信した場合に移動局１０またはいずれの基地局１２によって送信された電波であるかが識別可能とされている。また、共通する符号化および復号化の手順を有することにより、移動局１０と基地局１２との間、および複数の基地局１２の相互間において情報の受け渡しが可能とされている。
【００２７】
図２は、移動局１０の有する機能の要部を説明する機能ブロック図である。図２に示すように、移動局１０は電波を送受信するためのアンテナ２２を有し、また、電波の送受信のための機能を有する無線部２４と前記無線部２４を制御するための制御部３０とを機能的に有する。
【００２８】
無線部２４は、送受信切換部２５、可変ゲインアンプ２６、送受信回路２８、ローノイズアンプ２７などを含んで構成される。送受信切換部２５は無線部２４における電波の送信状態と受信状態とを選択的に切り換える。なお送受信切換部２５による切換には、送信状態および受信状態に加え、その何れでもない状態、すなわち、移動局１０が電波の送信も受信も行なわない状態が選択可能とされてもよい。
【００２９】
可変ゲインアンプ２６は、無線部２４が電波の送信状態である場合に、後述する送受信回路２８によって生成される送信波を増幅し、アンテナ２２により送信する。このとき、可変ゲインアンプ２６におけるゲイン（増幅率）は変更可能とされており、具体的には後述する制御部３０によって設定される出力となるように増幅率が設定される。
【００３０】
ローノイズアンプ２７は、無線部２４が電波の受信状態である場合に、アンテナ２２により受信した電波を増幅する低雑音増幅器である。ローノイズアンプ２７により増幅された受信波は、後述する送受信回路２８に送られ、所定の選局動作、復調処理などが行なわれる。
【００３１】
送受信回路２８は、無線部２４が電波の送信状態である場合には送信波を生成するとともに、電波の受信状態である場合には受信波から信号を取り出す。具体的には送受信回路２８は、後述する制御部３０により生成される送信信号に対し、例えば拡散処理などの所定の変調処理を加えた後、所定の周波数の搬送波により変調を行ない送信波を生成する。また、ローノイズアンプ２７により増幅された受信波に対し、所定の復号処理を行なうことにより受信波に含まれる信号波を取り出す。送受信回路２８は、後述する準備信号受信部３４が検出するための信号強度に対応する強度信号を生成するＲＳＳＩ検出部２９を含んでいる。
【００３２】
制御部３０は、前記無線部２４の作動を制御するものであって、後述する測位信号送信部３２、送信電力決定部３３、準備信号受信部３４などを含んで構成される。具体的には制御部３０は例えば既知のマイコンなどによって実装され、タイマー、メモリ、演算ユニットなどを要素として構成されている。
【００３３】
このうち、準備信号受信部３４は、基地局１２から送信され、移動局１０の無線部２４により受信された準備信号からＲＳＳＩ検出部２９により生成された強度信号の強度を検出する。この信号強度は例えば受信電力（ｄＢｍ）により表現される。
【００３４】
送信電力決定部３３は、複数の基地局１２のそれぞれから送信され移動局１０の無線部２４により受信された準備信号について前記準備信号受信部３４により検出された受信強度の値に基づいて、移動局１０の無線部２４から送信する測位信号の送信電力の大きさＰｗを決定する。具体的には、４局以上の基地局１２のそれぞれから送信され移動局１０の無線部２４により受信された準備信号について前記準備信号受信部３４により検出された受信強度の値のうち、予め定められた所定順位である４番めに大きい値Ｐｒｅｆの値、各基地局１２が準備信号を送信する際の送信電力Ｐ０、および、後述する測位部６４において移動局１０の位置の算出（測位）を行なうために必要となる測位信号の受信強度の最小値Ｐｔｈに基づいて、送信電力Ｐｗの値を
Ｐｗ＝Ｐｒｅｆ＋Ｐｔｈ−Ｐ０・・・（１）
のように算出する。なお、各基地局１２が準備信号を送信する際の送信電力Ｐ０の値は、予め設定され移動局１０と基地局１２との間で共有された値が用いられても良い。また、例えば基地局１２における送信電力が例えば予め設定された複数の送信電力の値から選択可能とされていたり、あるいは連続的に変化させることによりその送信電力を設定することができるなど、その送信電力の値が変更可能である場合においては、後述する準備信号送信部５２が準備信号送信電力通知部５９を更に有し、該準備信号送信電力通知部５９により準備信号の送信時においてその準備信号の送信出力であるＰ０の値についての情報が含めることにより準備信号の送信の度に基地局１２から移動局１０に通知されるようにしてもよい。この準備信号送信電力通知部５９が準備信号送信出力通知部に対応する。具体的には準備信号を送信する際の送信電力Ｐ０は、各基地局１２から送信された準備信号が移動局１０において識別可能な程度に受信することができる受信強度となるように設定され、より具体的には、移動局１０と基地局１２とが最も離れた距離にある場合における減衰量を考慮して設定される。
【００３５】
図５は、所定の出力により送信された電波の伝搬距離Ｄ（ｍ）とその電波の受信電力Ｖｒ（ｄＢｍ）との一般的な関係を示したものである。図５に示す関係を用いることにより、電波の受信電力Ｖｒが検出されると、その受信電力の値に基づいて電波の送信局との距離を推定することが可能である。しかしながら、図５に示す関係は、受信電力Ｖｒの値が低くなるほど勾配が緩やかな曲線で表わされるので、例えば受信電力Ｖｒの測定に一定の誤差が生ずる場合に、受信電力Ｖｒの値が小さくなるほど測定誤差が電波の伝搬距離Ｄに及ぼす影響が大きくなる。一方で、受信電力Ｖｒを測定する場合には、機器に分解能の影響により測定の誤差あるいは限界が生じうる。そのため、図５に示すような関係を用いて受信した電波の受信電力の値に基づいて電波の送信局との距離を推定する際にその距離に許容される誤差が予め設定される場合には、その誤差を満たすために後述する基地局１２の測位信号受信部５１における分解能や基地局１２の無線部４４におけるノイズ、アンテナ４２のアンテナゲインなどに基づいて、測位信号を受信する受信電力の最小値が存在する。かかる最小値が前記測位部６４において移動局１０の位置の算出（測位）を行なうために必要となる測位信号の受信強度の最小値Ｐｔｈに対応する。
【００３６】
測位信号送信部３２は、前記送信電力決定部３３により決定された送信電力Ｐｗにより測位信号が送信されるように可変ゲインアンプ２６の増幅率を制御すると共に、送受信回路２８を制御することにより無線部２４に送信信号を送信させる。また、自局の識別符号などの情報を含み送信データを生成して送受信回路２８に送出する。
【００３７】
図３は基地局１２の有する機能の要部を説明する機能ブロック図である。図３に示すように、基地局１２は電波を送受信するためのアンテナ４２を有し、また、電波の送受信のための機能を有する無線部４４と前記無線部４４を制御するための制御部５０と、通信ケーブル１８により接続されたサーバ１４や他の基地局１２と情報通信を行なうための通信インタフェース５６とを機能的に有する。
【００３８】
無線部４４は、送受信切換部４５、アンプ４６、送受信回路４８、ローノイズアンプ４７、ＲＳＳＩ検出部４９などを含んで構成される。この無線部４４は前述の移動局１０の無線部２４とほぼ同様に構成され、送受信切換部４５、アンプ４６、送受信回路４８、ローノイズアンプ４７、ＲＳＳＩ検出部４９はそれぞれ移動局１０の無線部２４における送受信切換部２５、可変ゲインアンプ２６、送受信回路２８、ローノイズアンプ２７、ＲＳＳＩ検出部２９と同様の機能を有する。なお、アンプ４６は移動局１０の可変ゲインアンプ２６と異なり、その増幅率が変更可能にされる必要はなく、少なくとも予め定められた所定の出力により準備信号を含む電波が送信されるようにその増幅率が固定されていればよい。
【００３９】
制御部５０は、前記無線部４４の作動を制御するものであって、後述する測位信号受信部５１、準備信号送信部５２などを含んで構成される。具体的には制御部５０は例えば既知のマイコンなどによって実装される。
【００４０】
このうち、準備信号送信部５２は、前記予め定められた所定の出力Ｐ０（ｄＢｍ）により前記無線部４４により所定の準備信号を送信させる。この準備信号は、基地局１２のそれぞれに固有で相互に異なる識別符号を含むなどにより、準備信号を受信した移動局１０は何れの基地局１２から送信されたものであるかを識別することができる。
【００４１】
測位信号受信部５１は、移動局１０から送信され、基地局１２の無線部４４により受信された測位信号の受信強度をＲＳＳＩ検出部４９を経由して検出する。この受信強度は例えば受信電力（ｄＢｍ）により表現される。また検出された受信強度を通信インタフェース５６を介してサーバ１４に送信する。
【００４２】
図４は、サーバ１４の有する機能の要部を説明する機能ブロック図である。図４に示すように、サーバ１４は必要な情報を記憶するための記憶部６２と、前記移動局１０の位置の算出のための演算を行なう測位部６４と、通信ケーブル１８により接続された基地局１２と情報通信を行なうための通信インタフェース６０とを機能的に有する。このサーバ１４は例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、必要な演算などを実行するようになっている。
【００４３】
以下、測位部６４による移動局１０の測位の手順について説明する。まず、測位部６４は移動局１０の無線部２４が所定の出力Ｐｗにより送信した測位信号を前記各基地局１２が受信した際の、各基地局１２の測位信号受信部５１において検出される受信強度を取得する。前述のように取得される受信強度の値は、デシベル単位で表された受信電力であり、その単位はｄＢｍを用いて表される。
【００４４】
続いて測位部６４は、前記複数の基地局１２から２つの基地局の組み合わせである基地局対を少なくとも３対生成する。例えば、図１に示すように第１基地局１２Ａ乃至第４基地局１２Ｄのうち、第１基地局１２Ａ乃至第３基地局１２Ｃの３つの基地局において前記測位信号が受信された場合には、第１基地局１２Ａと第２基地局１２Ｂ、第１基地局１２Ａと第３基地局１２Ｃ、第１基地局１２Ａと第４基地局１２Ｄの３対の基地局対を生成する。
【００４５】
続いて測位部６４は、生成した各基地局対を構成する２つの基地局における前記受信電力の比を算出する。本実施例においては、各基地局における受信電力は後述するように対数表現されたデシベル単位で表わされるので、受信電力の比は受信電力の差として表現される。例えば、前述のように第１基地局１２Ａと第２基地局１２Ｂ、第１基地局１２Ａと第３基地局１２Ｃ、第１基地局１２Ａと第４基地局１２Ｄの３つの基地局対が生成される場合においては、第１基地局１２Ａにおける測位信号の受信電力Ｖｒ１（ｄＢｍ）と第２基地局１２Ｂにおける測位信号の受信電力Ｖｒ２（ｄＢｍ）との差ΔＶｒ１２（ｄＢｍ）をΔＶｒ１２＝Ｖｒ１−Ｖｒ２、第１基地局１２Ａにおける測位信号の受信電力Ｖｒ１（ｄＢｍ）と第３基地局１２Ｃにおける測位信号の受信電力Ｖｒ３（ｄＢｍ）との差ΔＶｒ１３（ｄＢｍ）をΔＶｒ１３＝Ｖｒ１−Ｖｒ３、第１基地局１２Ａにおける測位信号の受信電力Ｖｒ１（ｄＢｍ）と第４基地局１２Ｄにおける測位信号の受信電力Ｖｒ４（ｄＢｍ）との差ΔＶｒ１４（ｄＢｍ）をΔＶｒ１４＝Ｖｒ１−Ｖｒ４、のようにそれぞれ算出する。
【００４６】
さらに測位部６４は、算出された前記各基地局対における受信電力差に基づいて、前記基地局対を構成する２つの基地局のそれぞれと、電波を送信した移動局との距離の比を算出する。この距離の比の算出は次のように行なわれる。まず、移動局からの電波を受信した基地局において、その受信電力Ｖｒ（ｄＢｍ）と移動局と基地局との距離Ｄ（ｍ）との関係は、次式（１）によって与えられる。
Ｖｒ＝−２０ｌｏｇ（４πＤｆ／ｃ）＋ＧＴＡ＋ＧＲＡ＋Ｐｔ …（１）
ここで、ＧＴＡ（ｄＢｉ）は送信アンテナゲイン、すなわち送信側である移動局１０のアンテナ２２のゲイン、ＧＲＡ（ｄＢｉ）は受信アンテナゲイン、すなわち受信側である基地局１２のアンテナ４２のゲイン、Ｐｔ（ｄＢｍ）は移動局１０における測位信号の送信電力Ｐｗ、ｆ（Ｈｚ）は測位信号を送信する電波の周波数、ｃ（ｍ／ｓ）は光速、すなわち電波の伝搬速度である。
【００４７】
この式（１）を用いて、例えば第１基地局１２Ａの受信電力Ｖｒ１と第２基地局１２Ｂの受信電力Ｖｒ２との差ΔＶｒ１２は、次式（２）で表される。
ΔＶｒ１２＝Ｖｒ１−Ｖｒ２
＝−２０ｌｏｇ（４πＤ１ｆ／ｃ）＋ＧＴＡ＋ＧＲＡ＋Ｐｔ
−（−２０ｌｏｇ（４πＤ２ｆ／ｃ）＋ＧＴＡ＋ＧＲＡ＋Ｐｔ）
＝−２０ｌｏｇ（４πＤ１ｆ／ｃ）＋２０ｌｏｇ（４πＤ２ｆ／ｃ）
＝２０ｌｏｇ（Ｄ２／Ｄ１） …（２）
ここで、Ｄ１、Ｄ２はそれぞれ、第１基地局１２Ａと基地局１０との距離および第２基地局１２Ｂと基地局１０との距離である。このように、基地局対の受信電力の差ΔＶｒ１２は、移動局１０の送信電力Ｐｔを含まないものとなり、送信電力Ｐｔの影響を受けることがない。さらに、前記（２）式より、
（Ｄ２／Ｄ１）＝ｅｘｐ（ΔＶｒ１２／２０） …（３）
となり、基地局対を構成する２つの基地局のそれぞれと、電波を送信した移動局との距離の比を算出することができる。例えば、前述のように第１基地局１２Ａと第２基地局１２Ｂ、第１基地局１２Ａと第３基地局１２Ｃ、第１基地局１２Ａと第４基地局１２Ｄの３つの基地局対が生成される場合においては、第１基地局１２Ａにおける測位信号の受信電力Ｖｒ１と第２基地局１２Ｂにおける測位信号の受信電力Ｖｒ２との差ΔＶｒ１２に基づいて第１基地局１２Ａと移動局１０との距離Ｄ１と第２基地局１２Ｂと移動局１０との距離Ｄ２との比（距離比）（Ｄ２／Ｄ１）を、第１基地局１２Ａにおける測位信号の受信電力Ｖｒ１と第３基地局１２Ｃにおける測位信号の受信電力Ｖｒ３との差ΔＶｒ１３に基づいて第１基地局１２Ａと移動局１０との距離Ｄ１と第３基地局１２Ｃと移動局１０との距離Ｄ３との比（Ｄ３／Ｄ１）を、第１基地局１２Ａの受信電力Ｖｒ１と第４基地局１２Ｄの受信電力ＶＲ４との差ΔＶｒ１４に基づいて第１基地局１２Ａと移動局１０との距離Ｄ１と第４基地局１２Ｄと移動局１０との距離Ｄ４との比（Ｄ４／Ｄ１）を、それぞれ算出する。
【００４８】
このとき、移動局１０の位置は、第１基地局１２Ａおよび第２基地局１２Ｂの位置との関係において、第１基地局１２Ａと移動局１０との距離Ｄ１と第２基地局１２Ｂと移動局１０との距離Ｄ２との比（距離比）が（Ｄ２／Ｄ１）となる条件満たす解集合Ｓ１のいずれか１点にある。同様に、移動局１０の位置は、第１基地局１２Ａと移動局１０との距離Ｄ１と第３基地局１２Ｃと移動局１０との距離Ｄ３との比（Ｄ３／Ｄ１）となる条件満たす解集合Ｓ２のいずれか１点および第１基地局１２Ａと移動局１０との距離Ｄ１と第４基地局１２Ｄと移動局１０との距離Ｄ４との比（Ｄ４／Ｄ１）となる条件満たす解集合Ｓ３のいずれか１点にある。従って、移動局１０の位置は、これらの条件を全て満たす、解集合Ｓ１、Ｓ２およびＳ３の積集合Ｓ＝Ｓ１∩Ｓ２∩Ｓ３のいずれか１点である。
【００４９】
そのため測位部６４は、このように算出された基地局対ごとの距離比を満たす解の集合である解集合Ｓ１〜Ｓ３を基地局対ごとに算出する。ここで、図６に示すように、平面上において２つの点Ｓ、Ｒからの距離がｍ：ｎ（ｎ≠１）であるような点Ｐの軌跡は、線分ＳＲを内分する点をＡ、外分する点をＢとすれば、線分ＡＢを直径とする円８２、すなわちアポロニウスの円となることから、測位部６４は、このアポロニウスの円に基づいて、算出された基地局対ごとの距離比、すなわち基地局対を構成する各基地局１２のそれぞれと移動局１０との距離の比を実現する前記移動局１０の位置を表す点の連なりである軌跡を生成する。この軌跡が解集合に対応する。具体的には、図６の点Ｓに基地局１２Ｓが、点Ｒに基地局１２Ｒが存在し、前記測位部６４によって算出される基地局１２Ｓと移動局との距離と、基地局１２Ｒと移動局との距離との比（ＤＳ／ＤＲ）が
ＤＳ／ＤＲ ＝ ｍ／ｎ
である場合には、移動局１０の位置を表す軌跡すなわち解集合は図６の円８２で表されることになる。
【００５０】
具体的に例えば、第１移動局１２Ａと第２移動局１２Ｂとからなる基地局対について、前記測位部６４によって算出される距離比（Ｄ２／Ｄ１）の値をａ、第１移動局１２Ａの座標を（Ｘ１，Ｙ１）、第２移動局１２Ｂの座標を（Ｘ２，Ｙ２）、移動局１０の座標を（ｘ，ｙ）とすると、
【数１】
となって、円の軌跡を表す式（４）が得られる。例えば、前述のように第１基地局１２Ａと第２基地局１２Ｂ、第１基地局１２Ａと第３基地局１２Ｃ、第１基地局１２Ａと第４基地局１２Ｄの３つの基地局対が生成される場合においては、同様に第１基地局１２Ａと第３基地局１２Ｃ、第１基地局１２Ａと第４基地局１２Ｄからなる基地局対のそれぞれについても、
【数２】
のように、式（５）、（６）で表される軌跡を算出する。なお、前記式（５）においてｂは第１移動局１２Ａと第３移動局１２Ｃとからなる基地局対について、前記測位部６４によって算出される距離比（Ｄ３／Ｄ１）の値であり、前記式（６）においてｃは第１移動局１２Ａと第４移動局１２Ｄとからなる基地局対について、前記測位部６４によって算出される距離比（Ｄ４／Ｄ１）の値である。これら式（４）〜（６）のそれぞれを満たす解（ｘ，ｙ）の集合である軌跡が解集合Ｓ１〜Ｓ３に対応する。
【００５１】
測位部６４は、算出された解集合Ｓ１〜Ｓ３の積集合Ｓを算出することにより、移動局１０の位置を算出する。本実施例においては、前記解集合はそれぞれ円を表す軌跡であることから、これら複数の解集合Ｓ１〜Ｓ３に対応する軌跡の交点が、積集合Ｓに対応する。具体的には、前記複数の軌跡をそれぞれ表す数式を同時に満たす点を算出することによって、その交点の位置を算出する。例えば、前述のように第１基地局１２Ａと第２基地局１２Ｂ、第１基地局１２Ａと第３基地局１２Ｃ、第１基地局１２Ａと第４基地局１２Ｄの３つの基地局対が生成される場合においては、これらの基地局対に対応する３つの軌跡８８Ａ、８８Ｂ、８８Ｃ（図７参照）のそれぞれに対応する前記式（４）乃至式（６）を同時に満たす解（ｘ，ｙ）を求めることにより、前記３つの軌跡の交点Ｐを移動局１０の位置として算出する。なお、図７においては説明の便宜上基地局１２の配置が図１とは異なっている。
【００５２】
記憶部６２は前記ＲＡＭやあるいは図示しないハードディスク装置などによって実現されるものであって、例えば前記測位信号の受信電力の差と前記距離比を表わす関係式である前記（３）式などの測位部６４における測位演算に必要となる関係式などが予め記憶されている他、基地局１２から得られた情報などが適宜記憶され、読み出される。
【００５３】
図８は、本実施例における移動局測位システム８の制御作動のうち、移動局１０と基地局１２との間における準備信号および測位信号の送受信に関する作動の概要を説明するタイムチャートである。なお、本図８においては、基地局は例として第１基地局１２Ａ乃至第４基地局１２Ｄの４つが記載されているが、基地局の数はこれに限定されるものではない。まず時刻ｔ１１乃至ｔ１４において、基地局１２のそれぞれから移動局１０に対し、準備信号の送信が行なわれる。この準備信号の送信は基地局１２の準備信号送信部５２によって予め定められた送信出力Ｐ０により送信されるよう制御される。一方、移動局１０においては、この準備信号が受信されるとともに準備信号受信部３４によってその受信強度が検出される。各基地局１２から送信出力Ｐ０により送信された準備信号は、図５に示したように各基地局１２のそれぞれと移動局１０との距離に応じて減衰して移動局１０に到達する。図８においては、例として具体的に第１基地局１２Ａ乃至第４基地局１２Ｄから送信された準備信号が移動局１０において受信され、その受信強度はそれぞれＰａ乃至Ｐｄと検出されている。なお、図８の例においては、第１基地局１２Ａ乃至第４基地局１２Ｄの順で準備信号が送信されているが、このような順序に限られない。
【００５４】
移動局１０の準備信号受信部３４による各基地局１２から送信される準備信号の受信強度の検出が終了すると、ｔ１５において送信電力Ｐｗの決定が行なわれる。この送信電力の決定は、前記ｔ１１乃至ｔ１４において検出された受信強度Ｐａ乃至Ｐｄの値のうち、４番めに大きい値であるＰｒｅｆの値、各基地局１２が準備信号を送信する際の送信電力Ｐ０、および、前記測位を行なうために必要となる測位信号の受信強度の最小値Ｐｔｈに基づいて、前述の（１）式により行なわれる。
【００５５】
続いてｔ１６においては、決定された送信電力Ｐｗにより測位信号が送信されるよう、測位信号送信部３２により移動局１０の可変ゲインアンプ２６の増幅率が設定されるとともに、測位信号が送信される。一方、各基地局１２においては、送信された測位信号が受信され、測位信号受信部５１によりその受信強度が検出される。
【００５６】
このように送信電力決定部３３により送信電力Ｐｗが決定されると、移動局１０の準備信号受信部３４において準備信号の受信電力が４番目に小さい基地局、すなわち移動局１０から４番目に遠い基地局から移動局１０までの減衰が（Ｐｒｅｆ−Ｐ０）であるので、移動局１０から送信される測位信号は同様に（Ｐｒｅｆ−Ｐ０）だけ減衰して移動局１０から４番目に遠い基地局に届く。すなわち移動局１０からＰｗで送信された測位信号は（Ｐｒｅｆ−Ｐ０）だけ減衰し、Ｐｗ−（Ｐｒｅｆ−Ｐ０）により移動局１０から４番目に遠い基地局により受信される。ここで、前記（１）式に示したようにＰｗ＝Ｐｒｅｆ＋Ｐｔｈ−Ｐ０となるように決定されるので、移動局１０から４番目に遠い基地局においては、移動局１０から送信された測位信号は、Ｐｗ−（Ｐｒｅｆ−Ｐ０）＝（Ｐｒｅｆ＋Ｐｔｈ−Ｐ０）−（Ｐｒｅｆ−Ｐ０）＝Ｐｔｈの受信強度により受信される。
【００５７】
一方、移動局１０から最も近い基地局、および移動局１０から２番目および３番目に近い基地局には、移動局１０から送信される測位信号は移動局１０から４番目に近い基地局に到達するよりも小さい減衰により到達するので、Ｐｔｈ以上の受信電力により受信される。この結果、移動局１０から送信出力Ｐｗによって送信された測位信号は、少なくとも４局の基地局によりＰｔｈ以上の大きい電力によって受信される。すなわち、測位信号をＰｔｈ以上の受信電力で受信した少なくとも４つの基地局１２における受信電力を用いることにより、測位部６４による測位を許容される誤差を満たしつつ行なうことができる。
【００５８】
逆に言えば、移動局１０からの測位信号の送信電力をＰｔｈとすることで、少なくとも４局の基地局１２によって測位を行なうのに必要な受信電力Ｐｔｈ以上の受信電力により測位信号が受信されるので、必要以上に大きい送信電力で測位信号を送信することがなく、移動局１０の消費電力を低減することができ、電池による電源の消耗を抑えることができる。さらに、前述のように測位部６４においては各基地局１２における測位信号の受信電力差に基づいて移動局１０の測位を行い、移動局１０における測位信号の送信電力は測位結果に関与しないことから、移動局１０の電源として電池が用いられる場合において電池の消耗などに伴う送信電力の変動によって測位結果が影響を受けることがない。
【００５９】
図９は、本実施例の移動局測位システム８を構成する移動局１０の制御作動の概要の一例を説明するフローチャートである。まずステップ（以下「ステップ」を省略する。）ＳＡ１においては、準備信号を受信した基地局１２の数を表わす変数ｉの値が１とされる。
【００６０】
続いてＳＡ２においては受信を行なうためのタイマーがオンとされているか否かが判定される。移動局１０は制御部３０に図示しないタイマーを有し、このタイマーが予め定められた所定の間隔によりオンとされている場合にのみ電波の受信を行なうことによりいわゆる間欠受信を実行する。このようにすれば、移動局１０は常時電波の受信を行なうことが無く、より電力消費を低減しうる。なお、このＳＡ２は本発明の移動局１０の実施において不可欠ではなく、タイマーを有さない移動局１０であって常時電波の受信を行なうようにしてもよい。タイマーがオンである場合には本ステップの判断は肯定され、続くＳＡ３が実行される。一方、タイマーがオンでない場合には本ステップの判断は否定され、タイマーがオンとなるまでＳＡ２が繰り返される。
【００６１】
電波の受信状態とされた無線部２４に対応するＳＡ３においては、基地局１２から送信される準備信号の受信が実行される。そして準備信号受信部３４に対応するＳＡ４において、準備信号を受信したか否かが判断される。すなわち、準備信号を受信した場合には本ステップの判断は肯定され、ＳＡ５が実行される。また、準備信号を受信しなかった場合には本ステップの判断は否定され、再度ＳＡ２以降が繰り返し実行される。
【００６２】
同じく準備信号受信部３４に対応するＳＡ５においては、ＳＡ４において受信した準備信号の受信電力の値が検出され、Ｐｉとして記憶される。そしてＳＡ６において受信した準備信号の数に対応する変数ｉの値が１だけ増加させられる。
【００６３】
ＳＡ７においては、変数ｉの値が予め設定された値ｉｍａｘを上回ったか否かが判断される。このｉｍａｘの値は、準備信号受信部３４において受信強度を検出する準備信号の数の上限であって、例えば移動局測位システム８に含まれる基地局１２の数である。変数ｉがｉｍａｘを上回った場合には本ステップの判断は肯定され、続くＳＡ８が実行される。一方、変数ｉがｉｍａｘを上回っていない場合には本ステップの判断は否定され、引き続き準備信号の受信を行なうべくＳＡ２以降が繰り返し実行される。
【００６４】
続くＳＡ８およびＳＡ９は送信電力決定部３３に対応する。まずＳＡ８においては、４局以上の基地局１２のそれぞれから送信され移動局１０の無線部２４により受信された準備信号について前記準備信号受信部３４により検出された受信強度の値のうち、その大きさが予め定められた所定順位である値Ｐｒｅｆとして、４番めに大きい値が選択される。そしてＳＡ９においては、ＳＡ８で選択されたＰｒｅｆの値、各基地局１２が準備信号を送信する際の送信電力Ｐ０、および、予め設定された移動局１０の位置の算出（測位）を行なうために必要となる測位信号の受信強度の最小値Ｐｔｈと前記（１）式とに基づいて、送信電力Ｐｗが算出される。
【００６５】
測位信号送信部３２に対応するＳＡ１０においては、ＳＡ９において算出された送信電力により測位信号の送信が行なわれるよう、移動局１０の可変ゲインアンプ２６の増幅率が制御されるとともに、無線部２４により測位信号が送信される。
【００６６】
図１０は、本実施例の移動局測位システム８を構成する基地局１２の制御作動の概要の一例を説明するフローチャートである。まずステップ（以下「ステップ」を省略する。）ＳＢ１においては、サーバ１４から移動局１０の測位を実行させる指令を受信したか否かが判断される。すなわち、基地局１２はサーバ１４から測位の実行のための指令を待機する状態とされており、サーバ１４から測位の実行のための指令を受信した場合には本ステップの判断が肯定され、測位のための作動を実行すべくＳＢ２以降が実行される。また、サーバ１４から測位の実行のための指令を受信しない場合は、ＳＢ１が繰り返し実行され、引き続き指令の待機が行なわれる。
【００６７】
基地局１２の準備信号送信部５２に対応するＳＢ２においては、予め定められた送信出力Ｐ０により準備信号が送信される。このとき、それぞれの基地局１２から送信された電波が干渉し合い、移動局１０の準備信号受信部３４において準備信号の受信強度の検出が正確に行なうことができないことがないよう、複数の基地局１２を協調させて制御することにより、例えば複数の基地局１２からの送信が同時に実行されず、順番に送信が行なわれる。
【００６８】
電波の受信状態とされた無線部４４に対応するＳＢ３においては、移動局１０から送信される測位信号の受信が行なわれる。続くＳＢ４乃至ＳＢ６は測位信号受信部５１に対応するものであって、まず、ＳＢ４においては、ＳＢ３において受信した電波が測位の対象とする移動局１０から送信された測位信号であったか否かが判断される。前述したように、例えば移動局１０や基地局１２から送信される電波に、何れの移動局１０あるいは基地局１２から送信された電波であるかを識別するための識別符号や、その電波が測位信号であるか準備信号であるかなどについての情報が含まれることにより、ＳＢ３において電波を受信した基地局１２においては、その受信した電波が測位の対象である移動局１０から送信された測位信号であるかを判断することができる。このようにすれば、移動局１０を複数含む移動局測位システム８であっても目的とする移動局１０ごとに測位を実行することができる。ＳＢ３において受信した電波が測位の対象とする移動局１０から送信されたものであった場合には本ステップの判断が肯定され、ＳＢ５が実行される。一方、ＳＢ３において受信した電波が測位の対象とする移動局１０から送信されたものでなかった場合には本ステップの判断は否定され、ＳＢ６が実行される。
【００６９】
ＳＢ５においては、ＳＢ３において受信した電波が測位の対象とする移動局１０から送信されたものであったとして、受信した電波の受信電力の値が検出される。一方ＳＢ６においては、ＳＢ３において受信した電波が測位の対象とする移動局１０から送信されたものでなく、測位の対象とする移動局１０からの電波を受信することができなかったとして、受信電力の値が０とされる。
【００７０】
ＳＢ７においては、サーバ１４から測位信号の受信強度の送信要求を受信したかが判断される。サーバ１４から測位信号の受信強度の送信要求を受信した場合には本ステップの判断が肯定されＳＢ８が実行される。一方、サーバ１４から測位信号の受信強度の送信要求を未だ受信していない場合には、引き続きサーバ１４からの送信要求が待機される。
【００７１】
基地局１２の通信インタフェース５６などに対応するＳＢ８においては、ＳＢ５において検出された測位信号の受信電力、もしくはＳＢ６において０とされた受信電力の値がサーバ１４に対し送信される。
【００７２】
図１１は、本実施例の移動局測位システム８を構成するサーバ１４の制御作動の概要を説明するフローチャートである。ＳＣ１においては、基地局１２の数を表わす変数ｉの値が１に初期化される。
【００７３】
続くＳＣ２においては、ｉ番目の基地局（基地局ｉ）に対し、移動局１０へ準備信号の送信を行なわせるための指令が送信される。そして、ＳＣ３においては、変数ｉの値が移動局測位システム８に含まれる基地局１２の総数であるｉｍａｘを上回ったか否かが判断される。すなわち、全ての基地局１２に対し準備信号の送信を指示したか否かが判断される。全ての基地局１２に対し準備信号の送信を指示した場合においては、本ステップの判断は肯定され、ＳＣ５以降が実行される。一方、全ての基地局１２に対し準備信号の送信を指示していない場合には、引き続き未だ準備信号の送信を指示していない基地局に対し指示を行なうべく、ＳＣ４において変数ｉに１を加えた後、ＳＣ２以降が再度実行される。
【００７４】
全ての基地局１２に対し準備信号の送信を指示した場合に実行されるＳＣ５においては、予め定められた一定時間の待機が行なわれる。この一定時間とは、移動局１０の準備信号受信部３４における準備信号の受信電力の検出、送信電力決定部３３による測位信号の送信電力の決定、測位信号送信部３２による測位信号の送信、各基地局１２の測位信号受信部５１における測位信号の受信電力の検出などの処理を行なうのに十分な時間として予め定められる。
【００７５】
続くＳＣ６においては、基地局１２の数を表わす変数ｉの値が再度１に初期化される。そして、サーバ１４の通信インタフェース６０などに対応するＳＣ７においては、ｉ番目の基地局（基地局ｉ）に対し、その基地局１２の測位信号受信部５１において検出された測位信号の受信電力についての情報をサーバ１４に送信させるための指令が行なわれ、その指令に対応して基地局１２から送信される測位信号の受信電力についての情報が受信され、記憶部６２などに記憶される。そして、ＳＣ８においては、変数ｉの値が移動局測位システム８に含まれる基地局１２の総数であるｉｍａｘを上回ったか否かが判断される。すなわち、全ての基地局１２に対し検出された測位信号の受信電力についての情報をサーバ１４に送信させるための指令が行なわれたか否かが判断される。全ての基地局１２に対し指令が行なわれた場合においては、本ステップの判断は肯定され、ＳＣ１０が実行される。一方、全ての基地局１２に対し指令が行なわれていない場合には、引き続き指令が行なわれていない基地局に対し指令を行なうべく、ＳＣ９において変数ｉに１を加えた後、ＳＣ７以降が再度実行される。
【００７６】
本実施例の移動局測位システム８によれば、複数の基地局１２の準備信号送信部５２により所定の出力Ｐ０により送信された準備信号が、移動局１０の準備信号受信部３４によりそれぞれ受信されるとともにその受信電力が測定され、送信電力決定部３３により、測定された準備信号の受信電力に基づいて測位信号の送信電力が決定され、決定された送信電力により移動局１０の測位信号送信部３２により測位信号が送信されるので、準備信号の受信電力のそれぞれの大きさに基づいて測位信号の送信電力を制御することができる。また、送信された測位信号が、基地局１２の測位信号受信部５１により受信されるとともにその受信電力が測定され、そして、測位部６４により、複数の基地局１２から複数の基地局対が選択され、選択された基地局対を構成する２つの基地局の測位信号受信部５１においてそれぞれ測定される測位信号の受信電力の比ΔＶｒに基づいて移動局１０の位置が算出されるので、移動局１０による測位信号の送信電力が一定でない場合においても移動局１０の測位を精度よく行なうことができる。
【００７７】
また、本実施例の移動局測位システム８によれば、送信電力決定部３３は、複数の基地局１２の準備信号送信部５２によりそれぞれ送信される準備信号について準備信号受信部３４によって測定される受信電力のうち、前記移動局１０の測位範囲に応じて予め定められた所定順位の値に基づいて前記測位信号の送信電力を決定するので、前記測位信号の送信電力Ｐｗを、準備信号受信部３４によって測定される複数の基地局１２の準備信号送信部５２によりそれぞれ送信される準備信号の受信電力のうち、移動局１０の測位範囲に応じて予め定められた所定順位の値に基づいて決定することができる。
【００７８】
さらに本実施例の移動局測位システム８によれば、送信電力決定部３３は、移動局１０の位置の測位範囲が平面である場合において、複数の基地局１２の準備信号送信部５２によりそれぞれ送信される準備信号について準備信号受信部３４によって測定される受信電力のうち、大きい順に４番目の受信電力の値Ｐｒｅｆに基づいて測位信号の送信電力Ｐｗを決定するので、測位信号の送信電力Ｐｗを、移動局１０の測位範囲が平面である場合に必要となる少なくとも４つの基地局において移動局１０から送信される測位信号が受信され、その受信電力が測定されるように決定することができる。
【００７９】
また、本実施例の移動局測位システム８によれば、複数の基地局１２の準備信号送信部５２は、それぞれ同一の出力Ｐ０により準備信号を出力するので、複数の基地局１２からされる準備信号を移動局１０において受信した際の受信電力は、移動局１０と複数の基地局１２のそれぞれとの距離に応じた値となるので、準備信号の受信電力に応じて複数の基地局１２のそれぞれについて、移動局１０からの距離を相対的に評価することができる。
【００８０】
また、本実施例の移動局測位システム８によれば、基地局１２は、準備信号送信部５２による準備信号の出力Ｐ０の大きさを移動局１０に通知する準備信号送信電力通知部５９を有すること、を特徴とする。このようにすれば、基地局１２が複数の値から準備信号を送信する出力を変更可能である場合において、移動局１０は何れの出力により準備信号が送信されたかを知ることができる。
【００８１】
本実施例の移動局１０によれば、準備信号を受信し、受信された前記準備信号の受信電力を測定する準備信号受信部３４と、準備信号受信部３４により測定された準備信号の受信電力に基づいて測位信号の送信電力Ｐｗを決定する送信電力決定部３３と、送信電力決定部３３によって決定された送信電力Ｐｗにより測位信号の送信を行なう測位信号送信部３２と、を有し、本実施例の移動局測位システム８に適用可能であるので、準備信号の受信電力のそれぞれの大きさに基づいて測位信号の送信電力Ｐｗを制御することができる。
【００８２】
前述の実施例においては、移動局１０が平面内を移動する場合の移動局測位システム８について説明したが、このような態様に限られず、移動局１０が３次元空間を移動可能とされている場合に、その移動局１０の位置を算出する移動局測位システム８も同様に構築可能である。この場合測位部６４は、基地局対における受信電力差に対応して得られる距離比を満たす集合は球となるので、その交点として１点を特定するには４つの球が必要となり、４つの基地局対における測位信号の受信電力差を得る必要がある。すなわち、移動局１０から送信される測位信号が５つの基地局１２において測位部６４において移動局１０の位置の算出（測位）を行なうために必要となる測位信号の受信強度の最小値Ｐｔｈ以上の受信強度（電力）により受信される必要がある。
【００８３】
そこで、移動局１０の送信電力決定部３３は、５局以上の基地局１２のそれぞれから送信され移動局１０の無線部２４により受信された準備信号について前記準備信号受信部３４により検出された受信強度の値のうち、予め定められた所定順位である５番めに大きい値をＰｒｅｆの値として、送信電力Ｐｗの値を算出し決定する。このようにすれば、少なくとも５局以上の基地局１２においてＰｔｈ以上の受信電力により測位信号が受信される。
【００８４】
このように、送信電力決定部３３は、移動局１０の位置の測位範囲が３次元空間である場合において、複数の基地局１２の準備信号送信部５２によりそれぞれ送信される準備信号について移動局１０の準備信号受信部３４によって測定される受信電力のうち、大きい順に５番目の受信電力の値に基づいて測位信号の送信電力Ｐ０を決定することので、測位信号の送信電力Ｐｗを、移動局１０の測位範囲が３次元空間である場合に必要となる少なくとも５つの基地局１２において移動局１０から送信される測位信号がＰｔｈ以上の受信電力により受信され、その受信電力が測定されるように決定することができる。
【００８５】
続いて、本発明の別の実施例について説明する。以下の説明において、実施例相互に共通する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【実施例２】
【００８６】
図１２は、本発明の移動局測位システム８の別の実施例における移動局１０の有する機能の要部を説明する機能ブロック図であり、前述の実施例における図２に対応する図である。図１２においては、制御部３０の構成が図２のそれとは異なる。なお、本実施例においても前述の実施例と同様に移動局１０は例えば充電池や乾電池などの図示しない電池より駆動されることができる。
【００８７】
準備信号送信部３６は、前述の実施例１における基地局１２の準備信号送信部５２に対応するもので、予め定められた所定の出力Ｐ０（ｄＢｍ）となるように可変ゲインアンプ２６の増幅率を制御し、その出力Ｐ０により無線部２４により所定の準備信号を送信させる。この準備信号は、移動局１０に固有で相互に異なる識別符号を含むなどにより、準備信号を受信した基地局１２は移動局１０が複数存在する場合であっても何れの移動局１０から送信されたものであるかを識別することができる。
【００８８】
送信電力決定部３３は、後述する複数の基地局１２のそれぞれの送信電力指示部５７から指示される送信電力要求値Ｐｗ＿ｉに基づいて、移動局１０の無線部２４から送信する測位信号の送信電力の大きさＰｗを決定する。具体的には、４局以上の基地局１２のそれぞれから送信され移動局１０の無線部２４により受信された前記送信電力要求値のうち、予め定められた所定順位である４番目に小さい値Ｐｒｅｆの値を、送信電力Ｐｗとする。
【００８９】
図１３は、本発明の移動局測位システム８の別の実施例における基地局１２の有する機能の要部を説明する機能ブロック図であり、前述の実施例における図３に対応する図である。図１３においては、制御部５０の構成が図３のそれとは異なる。
【００９０】
受信部５４は、移動局１０から送信され、基地局１２の無線部４４により受信された準備信号および測位信号の受信強度を検出する。この受信強度は例えば受信電力（ｄＢｍ）により表現される。受信部５４により検出された測位信号の受信強度についての情報は通信インタフェース５６を介してサーバ１４に送信される。
【００９１】
送信電力要求値算出部５３は、前記受信部５４により検出された準備信号の受信強度の値に基づいて、移動局１０の無線部２４から送信する測位信号の送信電力の大きさＰｗ＿ｉの要求値を決定する。具体的には、移動局１０から送信されそれぞれの基地局１２の無線部４４により受信された準備信号について前記受信部５４により検出された受信強度の値Ｐｒ＿ｉ、移動局１０が準備信号を送信する際の送信電力Ｐ０、および、後述する測位部６４において移動局１０の位置の算出（測位）を行なうために必要となる測位信号の受信強度の最小値Ｐｔｈに基づいて、送信電力Ｐｗ＿ｉの値を
Ｐｗ＿ｉ＝Ｐｒ＿ｊ−Ｐ０＋Ｐｔｈ・・・（７）
のように算出する。なお、添え字ｉは複数の基地局１２のそれぞれを識別するために用いられる自然数であって、ｉ＝１，２，…のように基地局１２のそれぞれ毎に異なる数が付される。なお、移動局１０が準備信号を送信する際の送信電力Ｐ０の値は、予め設定され移動局１０と基地局１２との間で共有された値が用いられても良い。また、例えば移動局１０における準備信号の送信電力が例えば予め設定された複数の送信電力の値から選択可能とされていたり、あるいは連続的に変化させることによりその送信電力を設定することができるなど、その送信電力の値が変更可能である場合においては、準備信号送信部３６が準備信号送信電力通知部３９を更に有し、準備信号送信電力通知部３９により準備信号の送信時においてその準備信号の送信出力であるＰ０の値についての情報が含めることにより準備信号の送信の度に移動局１０から各基地局１２に通知されるようにしてもよい。具体的には準備信号を送信する際の送信電力Ｐ０は、移動局１０から送信された準備信号が各基地局１２において識別可能な程度に受信することができる受信強度となるように設定され、より具体的には、移動局１０と基地局１２とが最も離れた距離にある場合における減衰量を考慮して設定される。
【００９２】
なお、このように送信電力要求値Ｐｗ＿ｉの値が算出されるので、移動局１０の送信電力決定部３３において、前記送信電力要求値のうち、予め定められた所定順位である４番目に小さい値に基づいて送信電力Ｐｗとすることは、各基地局１２における準備信号の受信電力が４番目に大きい値に基づいて送信電力Ｐｗを算出することでもある。
【００９３】
送信電力指示部５７は前記送信電力要求値算出部５３によって算出された送信電力要求値Ｐｗ＿ｉの値についての情報を移動局１０に送信する。これら送信電力要求値算出部５３および送信電力指示部５７が送信電力要求部に対応する。
【００９４】
なお、本実施例においては、サーバ１４は前述の実施例において説明した図４に示す構成のものが同様に用いられる。
【００９５】
図１４は、本実施例における移動局測位システム８の制御作動のうち、移動局１０と基地局１２との間における準備信号および測位信号の送受信に関する作動の概要を説明するタイムチャートである。なお、本図１４においては、基地局は例として第１基地局１２Ａ乃至第４基地局１２Ｄの４つが記載されているが、基地局の数はこれに限定されるものではない。まず時刻ｔ２１において、移動局１０から基地局１２のそれぞれに対し、準備信号の送信が行なわれる。この準備信号の送信は移動局１０の準備信号送信部３６によって予め定められた送信出力Ｐ０により送信されるよう制御される。一方、各基地局１２においては、この準備信号が受信されるとともに受信部５４によってその受信強度が検出される。移動局１０から送信出力Ｐ０により送信された準備信号は、図５に示したように移動局１０と各基地局１２のそれぞれとの距離に応じて減衰して各基地局１２に到達する。図１４においては、例として具体的に移動局１０から送信された準備信号が第１基地局１２Ａ乃至第４基地局１２Ｄにおいてそれぞれ受信され、その受信強度はそれぞれＰｒ＿１乃至Ｐｒ＿４と検出されている。なお、図１４の例において、第１基地局１２Ａ乃至第４基地局１２Ｄの受信はその順序を表わすものではない。
【００９６】
各基地局１２の受信部５４による移動局１０から送信される準備信号の受信強度の検出が終了すると、ｔ２２において送信電力要求値算出部５３による送信要求電力Ｐｗ＿ｉの算出が行なわれる。この送信電力要求値の決定は、前記ｔ２１において検出された準備信号の受信強度Ｐｒ＿ｉ（ｉ＝１〜４）、移動局１０が準備信号を送信する際の送信電力Ｐ０、および、後述する測位部６４において移動局１０の位置の算出（測位）を行なうために必要となる測位信号の受信強度の最小値Ｐｔｈに基づいて、送信電力Ｐｗ＿ｉの値を前記（７）式のように算出する。
【００９７】
ｔ２３乃至ｔ２６においては、各基地局１２の送信電力指示部５７により送信電力要求値Ｐｗ＿ｉの値についての情報が各基地局１２から移動局１０に対して送信される。なお、図１４の例においては、第１基地局１２Ａ乃至第４基地局１２Ｄの順で送信が行なわれているが、このような順序に限られない。
【００９８】
ｔ２７においては、移動局１０の送信電力決定部３３により、各基地局１２のそれぞれの送信電力指示部５７から指示される送信電力要求値Ｐｗ＿ｉに基づいて、移動局１０の無線部２４から送信する測位信号の送信電力の大きさＰｗを決定する。具体的には、４局以上の基地局１２のそれぞれから送信され移動局１０の無線部２４により受信された前記送信電力要求値Ｐｗ＿１乃至Ｐｗ＿４のうち、予め定められた所定順位である４番目に小さい値Ｐｒｅｆを、送信電力Ｐｗとする。
【００９９】
ｔ２８においては、ｔ２７において決定された送信電力Ｐｗで測位信号送信部３２により測位信号が送信される。一方、各基地局１２においては、送信された測位信号が受信され、受信部５４によりその受信強度が検出される。
【０１００】
このように送信電力決定部３３により送信電力Ｐｗが決定されると、移動局１０の準備信号受信部３４において準備信号の受信電力が４番目に大きい基地局、すなわち移動局１０から４番目に遠い基地局から移動局１０までの減衰が（Ｐｒ＿iv−Ｐ０）（ivは移動局１０から４番目に遠い基地局を表わす）であるので、移動局１０から送信される測位信号は同様に（Ｐｒ＿iv−Ｐ０）だけ減衰して移動局１０から４番目に遠い基地局に届く。すなわち移動局１０からＰｗで送信された測位信号は（Ｐｒ＿iv−Ｐ０）だけ減衰し、Ｐｗ−（Ｐｒ＿iv−Ｐ０）により移動局１０から４番目に遠い基地局により受信される。送信電力決定部３３は４番目に遠い基地局での送信電力要求値Ｐｗ＿ivを送信電力Ｐｗと決定する一方、４番目に遠い基地局１２の送信電力要求値算出部５３は送信電力要求値Ｐｗ＿ivを前記（７）式に示したようにＰｗ＿iv＝Ｐｒ＿iv−Ｐ０＋Ｐｔｈとなるように決定するので、移動局１０から４番目に遠い基地局においては、移動局１０から送信された測位信号は、Ｐｗ−（Ｐｒ＿iv−Ｐ０）＝Ｐｗ＿iv−（Ｐｒ＿iv−Ｐ０）＝（Ｐｒ＿iv−Ｐ０＋Ｐｔｈ）−（Ｐｒ＿iv−Ｐ０）＝Ｐｔｈの受信強度により受信される。
【０１０１】
一方、移動局１０から最も近い基地局、および移動局１０から２番目および３番目に近い基地局には、移動局１０から送信される測位信号は移動局１０から４番目に近い基地局に到達するよりも小さい減衰により到達するので、Ｐｔｈ以上の受信電力により受信される。この結果、移動局１０から送信出力Ｐｗによって送信された測位信号は、少なくとも４局の基地局によりＰｔｈ以上の大きい電力によって受信される。すなわち、測位信号をＰｔｈ以上の受信電力で受信した少なくとも４つの基地局１２における受信電力を用いることにより、測位部６４による測位を許容される誤差を満たしつつ行なうことができる。
【０１０２】
逆に言えば、移動局１０からの測位信号の送信電力をＰｔｈとすることで、少なくとも４局の基地局１２によって測位を行なうのに必要な受信電力Ｐｔｈ以上の受信電力により測位信号が受信されるので、必要以上に大きい送信電力で測位信号を送信することがなく、移動局１０の消費電力を低減することができ、電池による電源の消耗を抑えることができる。さらに、前述のように測位部６４においては各基地局１２における測位信号の受信電力差に基づいて移動局１０の測位を行い、移動局１０における測位信号の送信電力は測位結果に関与しないことから、移動局１０の電源として電池が用いられる場合において電池の消耗などに伴う送信電力の変動によって測位結果が影響を受けることがない。
【０１０３】
図１５は、本実施例の移動局測位システム８を構成する移動局１０の制御作動の概要の一例を説明するフローチャートである。まずステップ（以下「ステップ」を省略する。）ＳＤ１においては、基地局１２のいずれかから準備信号の送信開始指令を受信したか否かた判断される。基地局１２のいずれかから準備信号の送信開始指令を受信した場合には、本ステップの判断が肯定され、ＳＤ２以降が実行される。一方基地局１２のいずれかから準備信号の送信開始指令を受信されていない場合は、送信開始指令を待機するためＳＤ１が繰り返し実行される。
【０１０４】
準備信号送信部３６に対応するＳＤ２においては、所定の送信出力Ｐ０となるように可変ゲインアンプ２６が制御され、その送信出力Ｐ０により準備信号が送信される。
【０１０５】
ＳＤ３においては送信電力要求値を受信した基地局１２の数を表わす変数ｊの値が１とされる。
【０１０６】
ＳＤ４乃至ＳＤ７は送信電力決定部３３に対応する。まずＳＤ４においては、いずれかの基地局１２からの送信電力要求値を受信したか否かが判断される。そして、いずれかの基地局１２からの送信電力要求値を受信した場合には本ステップの判断が肯定され、ＳＤ５が実行される。また、いずれかの基地局１２からの送信電力要求値を受信していない場合には本ステップの判断は否定され、引き続き送信電力要求値の受信を待機するためＳＤ４が繰り返し実行される。
【０１０７】
ＳＤ４の判断が肯定された場合に実行されるＳＤ５においては、受信された送信電力要求値Ｐｗ＿ｊについての情報が図示しない移動局１０のメモリなどの記憶手段に記憶される。
【０１０８】
ＳＤ６においては、送信電力要求値を受信した基地局の数を表わす変数ｊの値が予め設定された値ｊｍａｘを上回ったか否かが判断される。このｊｍａｘの値は、送信電力決定部３３において送信電力Ｐｗを決定する際に参照する送信電力要求値Ｐｗ＿ｊの数の上限であって、例えば移動局測位システム８に含まれる基地局１２の数である。変数ｊがｊｍａｘを上回った場合には本ステップの判断は肯定され、続くＳＤ７が実行される。一方、変数ｊがｊｍａｘを上回っていない場合には本ステップの判断は否定され、引き続き準備信号の受信を行なうべくＳＤ４以降が繰り返し実行される。
【０１０９】
ＳＤ７においては、ＳＤ４で受信されＳＤ５で保存された各基地局１２のそれぞれから送信された前記送信電力要求値のうち、４番目に小さい値Ｐｒｅｆの値を、送信電力Ｐｗとする。
【０１１０】
測位信号送信部３２に対応するＳＤ８においては、ＳＤ７で決定された送信電力Ｐｗとなるように可変ゲインアンプ２６が制御され、その送信出力Ｐｗにより測位信号が送信される。
【０１１１】
図１６は、本実施例における移動局測位システム８を構成する基地局１２の制御作動の概要の一例を説明するフローチャートである。まずステップ（以下「ステップ」を省略する。）ＳＥ１においては、サーバ１４から移動局１０の測位を実行させる指令を受信したか否かが判断される。すなわち、基地局１２はサーバ１４から測位の実行のための指令を待機する状態とされており、サーバ１４から測位の実行のための指令を受信した場合には本ステップの判断が肯定され、測位のための作動を実行すべくＳＥ２以降が実行される。また、サーバ１４から測位の実行のための指令を受信しない場合は、ＳＥ１が繰り返し実行され、引き続き指令の待機が行なわれる。
【０１１２】
ＳＥ２においては、ＳＥ１でサーバ１４からの指令を受信した基地局１２から移動局１０に対し、準備信号を送信する旨の指示が行なわれる。受信部５４に対応するＳＥ３においては、移動局１０からの準備信号の受信が行なわれる。そしてＳＥ２で準備信号の送信を指示した移動局１０からの準備信号が受信された場合には本ステップの判断が肯定され、ＳＥ４以降が実行される。また、準備信号が受信されない場合には、再度移動局１０への準備信号の送信指令が失敗したとして、再度ＳＥ１が実行される。
【０１１３】
ＳＥ３の判断が肯定された場合に実行されるＳＥ４においては、移動局１０からの準備信号を受信した旨がサーバ１４に通知される。
【０１１４】
受信部５４に対応するＳＥ５においては、ＳＥ３で受信された準備信号の受信電力Ｐｒ＿ｉが検出される。
【０１１５】
送信電力要求値算出部５３および送信電力指示部５７に対応するＳＥ６においては、ＳＥ５で検出された準備信号の受信強度Ｐｒ＿ｉなどに基づいて、移動局１０から送信される測位信号の送信電力の要求値が算出され、移動局１０に対し算出された要求値が送信される。この算出は例えば前述の（７）式に基づいて行なわれる。
【０１１６】
受信部５４に対応するＳＥ７においては、移動局１０から送信される測位信号が受信され、その受信強度が算出される。
【０１１７】
ＳＥ８においては、サーバ１４から測位信号の受信強度の送信要求を受信したかが判断される。サーバ１４から測位信号の受信強度の送信要求を受信した場合には本ステップの判断が肯定されＳＥ９が実行される。一方、サーバ１４から測位信号の受信強度の送信要求を未だ受信していない場合には、引き続きサーバ１４からの送信要求が待機される。
【０１１８】
基地局１２の通信インタフェース５６などに対応するＳＥ９においては、ＳＥ８において検出された測位信号の受信電力の値がサーバ１４に対し送信される。
【０１１９】
図１７は、本実施例の移動局測位システム８を構成するサーバ１４の制御作動の概要の一例を説明するフローチャートである。ＳＦ１においては、基地局１２の数を表わす変数ｉの値が１に初期化される。
【０１２０】
続くＳＦ２においては、ｉ番目の基地局（基地局ｉ）に対し、移動局１０の測位を実行させるための指令が送信される。この指令は具体的には移動局１０に対し準備信号の送信を行なわせるための指令である。そして、ＳＦ３において予め定められた所定時間だけ待機が行なわれる。この所定時間は、基地局ｉから移動局１０に対し無線による指令を行ない、移動局１０が準備信号を送信し、基地局ｉがその準備信号を検出するのに十分な時間として設定される。
【０１２１】
そして、ＳＦ４において、基地局ｉにおいて移動局１０からの準備信号が受信されたか否かの確認が行なわれる。具体的には、前述の基地局１２の作動を説明する図１６のフローチャートにおけるステップＳＦ４の通知をサーバ１４が受信した場合に移動局１０からの準備信号が受信されたとされる。
【０１２２】
続くＳＦ５においては、ＳＦ４において基地局ｉにおいて移動局１０からの準備信号が受信されたか否かが判断される。すなわち移動局１０からの準備信号が受信された場合には本ステップの判断が肯定され、ＳＦ７が実行される。また、移動局１０からの準備信号が受信されなかった場合には、基地局ｉから移動局１０への指令が伝達されない、例えば基地局ｉと移動局１０との距離が離れすぎていたり、あるいは障害物が存在するなどにより無線通信ができない可能性があるとして、別の基地局から再度移動局１０への指令を行なうべく、ＳＦ６において変数ｉに１を加えた後、ＳＦ２以降が再度実行される。
【０１２３】
続くＳＦ７においては、基地局１２の数を表わす変数ｉの値が再度１に初期化される。そして、サーバ１４の通信インタフェース６０などに対応するＳＦ８においては、ｉ番目の基地局（基地局ｉ）に対し、その基地局１２の受信部５４において検出された測位信号の受信電力についての情報をサーバ１４に送信させるための指令が行なわれ、その指令に対応して基地局１２から送信される測位信号の受信電力についての情報が受信され、記憶部６２などに記憶される。そして、ＳＦ９においては、変数ｉの値が移動局測位システム８に含まれる基地局１２の総数であるｉｍａｘを上回ったか否かが判断される。すなわち、全ての基地局１２に対し検出された測位信号の受信電力についての情報をサーバ１４に送信させるための指令が行なわれたか否かが判断される。全ての基地局１２に対し指令が行なわれた場合においては、本ステップの判断は肯定され、ＳＦ１１が実行される。一方、全ての基地局１２に対し指令が行なわれていない場合には、引き続き指令が行なわれていない基地局に対し指令を行なうべく、ＳＦ１０おいて変数ｉに１を加えた後、ＳＦ８以降が再度実行される。
【０１２４】
本実施例の移動局測位システム８によれば、移動局１０の準備信号送信部３６により所定の出力Ｐ０で送信される準備信号は、基地局１２の受信部５４により受信されるとともにその受信電力Ｐｒ＿ｉが測定され、送信電力要求値算出部５３によりその測定された準備信号の受信電力Ｐｒ＿ｉに基づいて、移動局に１０おける測位信号の送信電力の要求値である送信電力要求値Ｐｗ＿ｉが算出され、送信電力指示部５７により該送信電力要求値Ｐｗ＿ｉによる測位信号の送信が移動局１０に指示される。そして、移動局１０の送信電力決定部３３により、複数の基地局１２からそれぞれ要求された送信電力要求値Ｐｗ＿ｉの大きさに基づいて測位信号の送信電力Ｐｗが決定され、測位信号送信部３２により、決定された送信電力Ｐｗにより測位信号の送信が行なわれるので、準備信号の受信電力のそれぞれの大きさＰｒ＿ｉに基づいて測位信号の送信電力Ｐｗを制御することができる。また、測位信号は、基地局１２のそれぞれにおける受信部５４により受信されるとともにその受信電力が測定され、測位部６４により、複数の基地局１２から複数の基地局対が選択され、選択された基地局対を構成する２つの基地局の受信部５４においてそれぞれ測定される測位信号の受信電力の比に基づいて移動局１０の位置が算出されるので、移動局１０による測位信号の送信電力が一定でない場合においても移動局１０の測位を精度よく行なうことができる。
【０１２５】
また、本実施例の移動局測位システム８によれば、送信電力決定部３３は、複数の基地局１２の受信部５４によってそれぞれ測定される移動局１０の準備信号送信部３６により送信される準備信号の受信電力Ｐｒ＿ｉのうち、移動局１０の測位範囲に応じて予め定められた所定順位の値に基づいて測位信号の送信電力Ｐｗを決定するので、測位信号の送信電力Ｐｗを、受信部５４によって測定される準備信号の受信電力Ｐｒ＿ｉのうち、移動局１０の測位範囲に応じて予め定められた所定順位の値に基づいて決定することができる。
【０１２６】
さらに本実施例の移動局測位システム８によれば、送信電力決定部３３は、移動局１０の位置の測位範囲が平面である場合において、複数の移動局１０の準備信号送信部３６により送信される準備信号について受信部５４によって測定される受信電力Ｐｒ＿ｉのうち、大きい順に４番目の受信電力の値Ｐｒｅｆに基づいて測位信号の送信電力Ｐｗを決定するので、測位信号の送信電力Ｐｗを、移動局１０の測位範囲が平面である場合に必要となる少なくとも４つの基地局１２において移動局１０から送信される測位信号が受信され、その受信電力が測定されるように決定することができる。
【０１２７】
また本実施例の移動局測位システム８においては、前述の実施例１で言及したのと同様に、送信電力決定部３３は、前記移動局１０の位置の測位範囲が３次元空間である場合において、前記移動局１０の準備信号送信部３６により送信される準備信号について前記受信部５４によって測定される受信電力Ｐｒ＿ｉのうち、大きい順に５番目の受信電力の値に基づいて測位信号の送信電力Ｐｗを決定することができる。このようにすれば、測位信号の送信電力Ｐｗを、移動局１０の測位範囲が３次元空間である場合に必要となる少なくとも４つの基地局１２において移動局１０から送信される測位信号が受信され、その受信電力が測定されるように決定することができる。
【０１２８】
また、本実施例の移動局１０は、所定の出力により準備信号を送信する準備信号送信部３６と、複数の基地局１２の送信電力指示部５７によりそれぞれ指示された送信電力要求値Ｐｗ＿ｉの大きさに基づいて、測位信号の送信電力Ｐｗを決定する送信電力決定部３３と、送信電力決定部３３によって決定された送信電力Ｐｗにより測位信号の送信を行なう測位信号送信部３２とを有し、本実施例の移動局測位システム８に適用可能であるので、複数の基地局１２のそれぞれから指示される送信電力要求値の大きさＰｗ＿ｉに基づいて測位信号の送信電力Ｐｗを制御することができる。
【０１２９】
また、本実施例の基地局１２は、移動局１０から送信される準備信号および測位信号をそれぞれ受信し、受信された準備信号および測位信号の受信電力をそれぞれ測定する受信部５４と、受信部５４により測定された準備信号の受信電力Ｐｒ＿ｉに基づいて、移動局１０における測位信号の送信電力の要求値である送信電力要求値を算出する送信電力要求値算出部５３と、送信電力要求値による測位信号の送信を移動局１０に指示する送信電力指示部５７と、を有し、本実施例の移動局測位システム８に適用可能であるので、基地局１２において受信した信号の受信強度を測定することができ、準備信号の受信電力Ｐｒ＿ｉに基づいて、測位信号の送信電力要求値Ｐｗ＿ｉを算出し、移動局１０にその送信電力要求値により測位信号の送信を指示することができるとともに、移動局１０の測位に必要となる測位信号の受信強度を測定することができる。
【０１３０】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【０１３１】
例えば、前述の実施例においては、基地局１２とサーバ１４とは通信ケーブル１８で接続されることにより情報通信可能とされていたが、これに限られず、基地局１２とサーバ１４との間で情報通信が可能な他の手段、例えば無線通信などによって情報通信可能とされてもよい。この場合、通信インタフェース５６、６０はその通信手段に応じた通信機能を有する。
【０１３２】
また、準備信号受信部３４、測位信号受信部５１、受信部５４における受信強度の値は、受信電力により表現されたが、これに限られない。例えば電波の受信強度を２５６段階などのように予め規定された指標で表わす値であるＲＳＳＩ（ｒｅｃｅｉｖｅ ｓｉｇｎａｌ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）により表現されてもよい。すなわち、前記ＲＳＳＩのような指標とデシベル表現された受信電力とが相互に変換可能であり、測位部６４において基地局対を構成する各基地局の受信電力差をデシベル表現された受信電力により表現することができれば、準備信号受信部３４、測位信号受信部５１、受信部５４において検出される受信強度を表わす指標の種類は限定されない。
【０１３３】
前述の実施例において、図９のＳＡ７、図１１のＳＣ３、ＳＣ８においては、予め定められた局数ｉｍａｘの基地局１２からの準備信号の受信強度の検出したことにより検出を終了するようにされ、ｉｍａｘは移動局測位システム８に含まれる基地局１２の総数とされたが、これに限られず、測位に必要な最小の基地局数とされても良い。また、予め定められた時間間隔が経過したことによってもよいし、これらの複数のいずれかが満たされた場合に終了してもよい。図１５のＳＤ６におけるｊｍａｘについても同様である。
【０１３４】
前述の実施例１においては、送信電力決定部３３は、複数の基地局１２の準備信号送信部５２によりそれぞれ送信される準備信号について準備信号受信部３４によって測定される受信電力のうち、移動局１０の測位範囲に応じて予め定められた所定順位の値として、移動局１０の測位範囲が平面である場合においては大きい順に４番目の値、移動局１０の測位範囲が３次元空間である場合においては大きい順に５番目の値に基づいて測位信号の送信電力が算出されたが、これは、移動局１０の測位を行なうにあたり必要となる最小の基地局１２の数に対応するものである。従って、例えば移動局１０が平面を移動する場合であって、更にその位置が制限されているため移動局１０の測位に必要な基地局１２の数が３局である場合には、送信電力決定部３３は、複数の基地局１２の準備信号送信部５２によりそれぞれ送信される準備信号について準備信号受信部３４によって測定される受信電力のうち、大きい順に３番目の値に基づいて測位信号の送信電力が算出される。実施例２についても同様である。
【０１３５】
その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１３６】
【図１】本発明の移動局測位システムの概要を説明する図である。
【図２】図１の移動局測位システムを構成する移動局の有する機能の要部を説明する機能ブロック図である。
【図３】図１の移動局測位システムを構成する基地局の有する機能の要部を説明する機能ブロック図である。
【図４】図１の移動局測位システムを構成するサーバの有する機能の要部を説明する機能ブロック図である。
【図５】電波の伝搬距離と受信電力との関係の一例を説明する図である。
【図６】基地局対を構成する２つの基地局のそれぞれと移動局との距離の比と移動局の存在する領域との関係を説明する図である。
【図７】測位部による移動局の測位の原理の概要を説明する図である。
【図８】本発明の移動局測位システムにおける移動局と基地局との電波の送受信についての処理を説明する図である。
【図９】本発明の移動局測位システムを構成する移動局の制御作動の概要を説明するフローチャートである。
【図１０】本発明の移動局測位システムを構成する基地局の制御作動の概要を説明するフローチャートである。
【図１１】本発明の移動局測位システムを構成するサーバの制御作動の概要を説明するフローチャートである。
【図１２】本発明の別の実施例における移動局測位システムを構成する移動局の有する機能の要部を説明する機能ブロック図であって図２に対応する図である。
【図１３】本発明の別の実施例における移動局測位システムを構成する基地局の有する機能の要部を説明する機能ブロック図であって、図３に対応する図である。
【図１４】本発明の別の実施例における移動局測位システムにおける移動局と基地局との電波の送受信についての処理を説明する図であって、図８に対応する図である。
【図１５】本発明の別の実施例における移動局測位システムを構成する移動局の制御作動の概要を説明するフローチャートであって、図９に対応する図である。
【図１６】本発明の別の実施例における移動局測位システムを構成する基地局の制御作動の概要を説明するフローチャートであって、図１０に対応する図である。
【図１７】本発明の別の実施例における移動局測位システムを構成するサーバの制御作動の概要を説明するフローチャートであって、図１１に対応する図である。
【符号の説明】
【０１３７】
８：移動局測位システム
１０：移動局
１２：基地局
３２：測位信号送信部
３３：送信電力決定部
３４：準備信号受信部
３６：準備信号送信部
５１：測位信号受信部
５２：準備信号送信部
５３：送信電力要求値算出部（送信電力要求部）
５４：受信部
５７：送信電力指示部（送信電力要求部）
５９：準備信号送信電力通知部（準備信号送信出力通知部）
６４：測位部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動局から送信された測位信号を複数の基地局により受信し、その受信結果に基づいて該移動局の位置を算出する移動局測位システムにおいて、
前記基地局は、
所定の出力により準備信号を送信する準備信号送信部と、
前記移動局から送信される前記測位信号を受信し、受信された該測位信号の受信電力を測定する測位信号受信部と、を有し、
前記移動局は、
前記準備信号を受信し、受信された該準備信号の受信電力を測定する準備信号受信部と、
該準備信号受信部により測定された前記準備信号の受信電力に基づいて測位信号の送信電力を決定する送信電力決定部と、
該送信電力決定部によって決定された送信電力により前記測位信号の送信を行なう測位信号送信部と、を有し、
前記複数の基地局から複数の基地局対を選択し、選択された該基地局対を構成する２つの基地局の前記測位信号受信部においてそれぞれ測定される前記測位信号の受信電力の比に基づいて前記移動局の位置を算出する測位部を有すること、
を特徴とする移動局測位システム。
【請求項２】
前記送信電力決定部は、前記複数の基地局の準備信号送信部によりそれぞれ送信される準備信号について前記準備信号受信部によって測定される受信電力のうち、前記移動局の測位範囲に応じて予め定められた所定順位の値に基づいて前記測位信号の送信電力を決定すること
を特徴とする請求項１に記載の移動局測位システム。
【請求項３】
前記送信電力決定部は、前記移動局の位置の測位範囲が平面である場合において、前記複数の基地局の準備信号送信部によりそれぞれ送信される準備信号について前記準備信号受信部によって測定される受信電力のうち、大きい順に４番目の受信電力の値に基づいて前記測位信号の送信電力を決定すること
を特徴とする請求項２に記載の移動局測位システム。
【請求項４】
前記送信電力決定部は、前記移動局の位置の測位範囲が３次元空間である場合において、前記複数の基地局の準備信号送信部によりそれぞれ送信される準備信号について前記準備信号受信部によって測定される受信電力のうち、大きい順に５番目の受信電力の値に基づいて前記測位信号の送信電力を決定すること
を特徴とする請求項２に記載の移動局測位システム。
【請求項５】
前記複数の基地局の準備信号送信部は、それぞれ同一の出力により前記準備信号を出力すること
を特徴とする請求項１乃至４のいずれか１に記載の移動局測位システム。
【請求項６】
前記基地局は、前記準備信号送信部による前記準備信号の出力の大きさを前記移動局に通知する準備信号送信出力通知部を有すること
を特徴とする請求項１乃至５のいずれか１に記載の移動局測位システム。
【請求項７】
前記準備信号を受信し、受信された前記準備信号の受信電力を測定する準備信号受信部と、
該準備信号受信部により測定された前記準備信号の受信電力に基づいて測位信号の送信電力を決定する送信電力決定部と、
該送信電力決定部によって決定された送信電力により前記測位信号の送信を行なう測位信号送信部と、を有し、
請求項１乃至６のいずれか１に記載の移動局測位システムに適用可能な移動局。
【請求項８】
移動局から送信された測位信号を複数の基地局により受信し、その受信結果に基づいて該移動局の位置を算出する移動局測位システムにおいて、
前記基地局は、
前記移動局から送信される準備信号および測位信号をそれぞれ受信し、受信された該準備信号および測位信号の受信電力をそれぞれ測定する受信部と、
該受信部により測定された前記準備信号の受信電力に基づいて、前記移動局における測位信号の送信電力の要求値である送信電力要求値を算出し、該送信電力要求値による測位信号の送信を前記移動局に要求する送信電力要求部と、を有し、
前記移動局は、
予め定められた所定の出力により準備信号を送信する準備信号送信部と、
前記複数の基地局の送信電力要求部によりそれぞれ要求された送信電力要求値の大きさに基づいて、前記測位信号の送信電力を決定する送信電力決定部と、
該送信電力決定部によって決定された送信電力により前記測位信号の送信を行なう測位信号送信部とを有し、
前記複数の基地局から複数の基地局対を選択し、選択された該基地局対を構成する２つの基地局の前記受信部においてそれぞれ測定される前記測位信号の受信電力の比に基づいて前記移動局の位置を算出する測位部を有すること、
を特徴とする移動局測位システム。
【請求項９】
前記送信電力決定部は、前記複数の基地局の前記受信部によってそれぞれ測定される前記移動局の準備信号送信部により送信される準備信号の受信電力のうち、前記移動局の測位範囲に応じて予め定められた所定順位の値に基づいて前記測位信号の送信電力を決定すること
を特徴とする請求項８に記載の移動局測位システム。
【請求項１０】
前記送信電力決定部は、前記移動局の位置の測位範囲が平面である場合において、前記移動局の準備信号送信部により送信される準備信号について前記受信部によって測定される受信電力のうち、大きい順に４番目の受信電力の値に基づいて前記測位信号の送信電力を決定すること
を特徴とする請求項８に記載の移動局測位システム。
【請求項１１】
前記送信電力決定部は、前記移動局の位置の測位範囲が３次元空間である場合において、前記複数の基地局の準備信号送信部によりそれぞれ送信される準備信号について前記受信部によって測定される受信電力のうち、大きい順に５番目の受信電力の値に基づいて前記測位信号の送信電力を決定すること
を特徴とする請求項８に記載の移動局測位システム。
【請求項１２】
所定の出力により準備信号を送信する準備信号送信部と、
前記複数の基地局の送信電力要求部によりそれぞれ要求された送信電力要求値の大きさに基づいて、前記測位信号の送信電力を決定する送信電力決定部と、
該送信電力決定部によって決定された送信電力により前記測位信号の送信を行なう測位信号送信部とを有し、
請求項８乃至１１のいずれか１に記載の移動局測位システムに適用可能な移動局。
【請求項１３】
前記移動局から送信される準備信号および測位信号をそれぞれ受信し、受信された該準備信号および測位信号の受信電力をそれぞれ測定する受信部と、
該受信部により測定された前記準備信号の受信電力に基づいて、前記移動局における測位信号の送信電力の要求値である送信電力要求値を算出し、該送信電力要求値による測位信号の送信を前記移動局に要求する送信電力要求部と、を有し、
請求項８乃至１１のいずれか１に記載の移動局測位システムに適用可能な基地局。
【請求項１】
移動局から送信された測位信号を複数の基地局により受信し、その受信結果に基づいて該移動局の位置を算出する移動局測位システムにおいて、
前記基地局は、
所定の出力により準備信号を送信する準備信号送信部と、
前記移動局から送信される前記測位信号を受信し、受信された該測位信号の受信電力を測定する測位信号受信部と、を有し、
前記移動局は、
前記準備信号を受信し、受信された該準備信号の受信電力を測定する準備信号受信部と、
該準備信号受信部により測定された前記準備信号の受信電力に基づいて測位信号の送信電力を決定する送信電力決定部と、
該送信電力決定部によって決定された送信電力により前記測位信号の送信を行なう測位信号送信部と、を有し、
前記複数の基地局から複数の基地局対を選択し、選択された該基地局対を構成する２つの基地局の前記測位信号受信部においてそれぞれ測定される前記測位信号の受信電力の比に基づいて前記移動局の位置を算出する測位部を有すること、
を特徴とする移動局測位システム。
【請求項２】
前記送信電力決定部は、前記複数の基地局の準備信号送信部によりそれぞれ送信される準備信号について前記準備信号受信部によって測定される受信電力のうち、前記移動局の測位範囲に応じて予め定められた所定順位の値に基づいて前記測位信号の送信電力を決定すること
を特徴とする請求項１に記載の移動局測位システム。
【請求項３】
前記送信電力決定部は、前記移動局の位置の測位範囲が平面である場合において、前記複数の基地局の準備信号送信部によりそれぞれ送信される準備信号について前記準備信号受信部によって測定される受信電力のうち、大きい順に４番目の受信電力の値に基づいて前記測位信号の送信電力を決定すること
を特徴とする請求項２に記載の移動局測位システム。
【請求項４】
前記送信電力決定部は、前記移動局の位置の測位範囲が３次元空間である場合において、前記複数の基地局の準備信号送信部によりそれぞれ送信される準備信号について前記準備信号受信部によって測定される受信電力のうち、大きい順に５番目の受信電力の値に基づいて前記測位信号の送信電力を決定すること
を特徴とする請求項２に記載の移動局測位システム。
【請求項５】
前記複数の基地局の準備信号送信部は、それぞれ同一の出力により前記準備信号を出力すること
を特徴とする請求項１乃至４のいずれか１に記載の移動局測位システム。
【請求項６】
前記基地局は、前記準備信号送信部による前記準備信号の出力の大きさを前記移動局に通知する準備信号送信出力通知部を有すること
を特徴とする請求項１乃至５のいずれか１に記載の移動局測位システム。
【請求項７】
前記準備信号を受信し、受信された前記準備信号の受信電力を測定する準備信号受信部と、
該準備信号受信部により測定された前記準備信号の受信電力に基づいて測位信号の送信電力を決定する送信電力決定部と、
該送信電力決定部によって決定された送信電力により前記測位信号の送信を行なう測位信号送信部と、を有し、
請求項１乃至６のいずれか１に記載の移動局測位システムに適用可能な移動局。
【請求項８】
移動局から送信された測位信号を複数の基地局により受信し、その受信結果に基づいて該移動局の位置を算出する移動局測位システムにおいて、
前記基地局は、
前記移動局から送信される準備信号および測位信号をそれぞれ受信し、受信された該準備信号および測位信号の受信電力をそれぞれ測定する受信部と、
該受信部により測定された前記準備信号の受信電力に基づいて、前記移動局における測位信号の送信電力の要求値である送信電力要求値を算出し、該送信電力要求値による測位信号の送信を前記移動局に要求する送信電力要求部と、を有し、
前記移動局は、
予め定められた所定の出力により準備信号を送信する準備信号送信部と、
前記複数の基地局の送信電力要求部によりそれぞれ要求された送信電力要求値の大きさに基づいて、前記測位信号の送信電力を決定する送信電力決定部と、
該送信電力決定部によって決定された送信電力により前記測位信号の送信を行なう測位信号送信部とを有し、
前記複数の基地局から複数の基地局対を選択し、選択された該基地局対を構成する２つの基地局の前記受信部においてそれぞれ測定される前記測位信号の受信電力の比に基づいて前記移動局の位置を算出する測位部を有すること、
を特徴とする移動局測位システム。
【請求項９】
前記送信電力決定部は、前記複数の基地局の前記受信部によってそれぞれ測定される前記移動局の準備信号送信部により送信される準備信号の受信電力のうち、前記移動局の測位範囲に応じて予め定められた所定順位の値に基づいて前記測位信号の送信電力を決定すること
を特徴とする請求項８に記載の移動局測位システム。
【請求項１０】
前記送信電力決定部は、前記移動局の位置の測位範囲が平面である場合において、前記移動局の準備信号送信部により送信される準備信号について前記受信部によって測定される受信電力のうち、大きい順に４番目の受信電力の値に基づいて前記測位信号の送信電力を決定すること
を特徴とする請求項８に記載の移動局測位システム。
【請求項１１】
前記送信電力決定部は、前記移動局の位置の測位範囲が３次元空間である場合において、前記複数の基地局の準備信号送信部によりそれぞれ送信される準備信号について前記受信部によって測定される受信電力のうち、大きい順に５番目の受信電力の値に基づいて前記測位信号の送信電力を決定すること
を特徴とする請求項８に記載の移動局測位システム。
【請求項１２】
所定の出力により準備信号を送信する準備信号送信部と、
前記複数の基地局の送信電力要求部によりそれぞれ要求された送信電力要求値の大きさに基づいて、前記測位信号の送信電力を決定する送信電力決定部と、
該送信電力決定部によって決定された送信電力により前記測位信号の送信を行なう測位信号送信部とを有し、
請求項８乃至１１のいずれか１に記載の移動局測位システムに適用可能な移動局。
【請求項１３】
前記移動局から送信される準備信号および測位信号をそれぞれ受信し、受信された該準備信号および測位信号の受信電力をそれぞれ測定する受信部と、
該受信部により測定された前記準備信号の受信電力に基づいて、前記移動局における測位信号の送信電力の要求値である送信電力要求値を算出し、該送信電力要求値による測位信号の送信を前記移動局に要求する送信電力要求部と、を有し、
請求項８乃至１１のいずれか１に記載の移動局測位システムに適用可能な基地局。
【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１５】
【図１６】
【図１７】
【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１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１０−８７９３３（Ｐ２０１０−８７９３３Ａ）
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５５８００（Ｐ２００８−２５５８００）
【出願日】平成２０年９月３０日（２００８．９．３０）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月３０日（２００８．９．３０）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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