JP3607161B2

JP3607161B2 - 移動体通信システムにおける測位システム及び位置算出方法

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Publication number: JP3607161B2
Application number: JP2000109145A
Authority: JP
Inventors: 毅佐藤
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc; Kokusai Denki Electric Inc
Current assignee: Kokusai Denki Electric Inc
Priority date: 2000-04-11
Filing date: 2000-04-11
Publication date: 2005-01-05
Anticipated expiration: 2020-04-11
Also published as: JP2001289933A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体通信システムにおける測位システムに係り、特に最初は３つの基地局からの位置情報に基づいて移動局の位置を特定し、以降は２つの基地局からの位置情報に基づいて移動局の位置を特定できる移動体通信システムにおける測位システム及び位置算出方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、移動体通信システムにおいて、移動局自体の位置を知るための手段として、人工衛星を利用したＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）による測位システムがある。
また、現在のＰＤＣ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＣｅｌｌｕｌａｒ）やＰＨＳ（ＰｅｒｓｏｎａｌＨａｎｄｙ−ｐｈｏｎｅＳｙｓｔｅｍ）の移動体通信システムには、基地局から位置を取得し、他者に位置情報を提供するサービスはあるものの、移動局装置自身がその位置を測定する手段を備えているものはない。
【０００３】
但し、ＣＤＭＡ（ＣｏｄｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ：符号分割多元接続）移動体通信システムにおいては、基地局からの位置情報を基に、移動局装置がその位置情報を取得する従来技術がある。
この従来技術は、平成７年（１９９５年）７月２１日公開の特開平７−１８１２４２号「測位システム」（出願人：ソニー株式会社、発明者：杉田武弘）である。
【０００４】
この従来技術は、ＣＤＭＡ方式ディジタル移動通信システムにおいて、４つの基地局の座標と送信される信号の伝搬時間とを用いて、移動機が４つの基地局のＰＮ符号の送信時の時間差を得て、移動機の位置を算出するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＧＰＳによる測位システムでは、ＧＰＳを利用するためには専用の受信器と、人工衛星からの電波を受信するための専用のアンテナが必要であるため、装置が高価で大きなものになるという問題点があった。
【０００６】
また、上記特開平７−１８１２４２号の「測位システム」では、その明細書中の［００３４］で、「移動局の所在を特定するには最低３つの基地局からの信号を受信しなければならい。しかし、受信できる基地局が多ければそれだけ推定精度は向上する。」として、４つの基地局からの座標を得ることで移動機の位置を特定することの説明に終始し、３つの基地局だけを用いて移動機の位置を算出する手法が説明されていない。
従って、４つの基地局の座標を使用するため、移動機の位置情報を算出するにはインフラ整備が大変であり、また、位置算出の計算が複雑となって移動機の消費電力を増大させるという問題点があった。
【０００７】
本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、移動局装置が最初に任意の３つの基地局装置の位置から自身の位置を測定し、その後は任意の２つの基地局装置の位置を知ることで自身の位置を測定できる移動体通信システムにおける測位システム及び位置算出方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、固定局装置と移動局装置とを備える移動体通信システムにおける測位システムであって、固定局装置はその位置情報を移動局装置に通知し、移動局装置は、３つの固定局装置から通知された固定局装置の位置情報と測定した固定局装置間の位相差とから当該移動局装置の位置を算出して前回の位置情報として記憶し、以降は、２つの固定局装置から通知された固定局装置の位置情報と測定した固定局装置間の位相差とから移動局装置と各基地局装置間の距離の差を計算し、固定局装置の位置情報と距離の差と記憶した移動局装置の前回の位置情報とから、当該移動局装置の位置を算出し、算出した位置の情報を表示すると共に、算出した位置の情報を固定局装置に通知し、固定局装置は、通知された移動局装置の位置の情報に基づいて該当するユーザ情報を移動局装置に通知し、更に移動局装置は、固定局装置から通知されたユーザ情報を表示するものであり、当初は３つの固定局装置からの位置情報で移動局装置の位置を特定し、以降は２つの固定局装置からの位置情報だけで移動局装置の位置を特定し、更に特定された位置を移動局装置に位置の情報及びユーザ情報を用いて表示できるため、システム構成を簡易にすることができ、基地局の少ない地点においても連続して位置を測定でき、更に移動局装置の位置の情報を有効活用できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
尚、以下で説明する機能実現手段は、当該機能を実現できる手段であれば、どのような回路又は装置であっても構わず、また機能の一部又は全部をソフトウェアで実現することも可能である。更に、機能実現手段を複数の回路によって実現してもよく、複数の機能実現手段を単一の回路で実現してもよい。
【００１０】
本発明の移動体通信システムにおける測位システムは、交換局装置と基地局装置とから成る固定局装置と移動局装置とを備える移動体通信システムにおける測位システムであって、固定局装置はその位置情報を移動局装置に通知し、移動局装置は、当初は、３つの固定局装置から通知された位置情報と測定した固定局装置間の位相差とから移動局装置と各固定局装置間の距離の差を計算し、通知された位置情報と距離の差から当該移動局装置の位置を算出し、算出した位置の情報を前回の位置情報として記憶し、以降は、２つの固定局装置から通知された位置情報と測定した固定局装置間の位相差とから移動局装置と各固定局装置間の距離の差を計算し、通知された固定局装置の位置情報と距離の差と、記憶された移動局装置の前回の位置情報とから当該移動局装置の位置を算出し、算出した位置の情報を前回の位置情報として記憶し、算出した位置の情報を表示すると共に、算出した位置の情報を固定局装置に通知し、固定局装置は、通知された移動局装置の位置の情報に基づいて該当するユーザ情報を移動局装置に通知し、更に移動局装置は、固定局装置から通知されたユーザ情報を表示するものである。
【００１１】
これにより、当初は３つの固定局装置からの位置情報で移動局装置の位置を特定し、以降は２つの固定局装置からの位置情報だけで移動局装置の位置を特定し、更に特定された位置を移動局装置に位置の情報として表示し、また関連するユーザ情報を用いて表示するため、システム構成を簡易にすることができると共に、基地局の少ない地点においても連続指定して位置を測定でき、更に移動局装置の位置の情報を有効活用できるものである。
【００１２】
本発明の実施の形態に係る移動体通信システムにおける測位システム（本測位システム）の概略について、図１を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る移動体通信システムにおける測位システムの概略を説明するために概略図である。
本測位システムでは、基地局装置２０ａ、基地局装置２０ｂ、基地局装置２０ｃにおいて、自身の位置を表す位置情報（Ｘ１，Ｙ１）、（Ｘ２，Ｙ２）、（Ｘ３，Ｙ３）が、擬似乱数系列である拡散符号ｐ１またはｐ２またはｐ３によって変調されて、移動局装置３０に対して送信されている。
【００１３】
そして、まず、移動局装置３０では、任意の３つの基地局装置（ここでは、基地局装置２０ａ、基地局装置２０ｂ、基地局装置２０ｃ）から通知された位置情報と、各基地局装置間の位相差とから、基地局との間の距離の差を計算し、移動局装置３０がそれら位置情報と基地局装置との距離の差から自身の位置（ｘ，ｙ）を測定し、移動局装置３０内に前回の位置情報（ｘ′，ｙ′）として記憶する。
【００１４】
そして、移動局装置３０は、次回の測定以降は、任意の２つの基地局装置（例えば基地局装置２０ａ、基地局装置２０ｂ）から通知されたそれら基地局装置の位置情報と、上記記憶された前回の位置情報（ｘ′，ｙ′）とから、前回の移動局装置３０とそれら基地局装置との距離を求め、２つの基地局装置間の位相差から移動局装置３０と２つの基地局との間の距離の差を計算して、自身の移動後の位置（ｘ，ｙ）を算出することが出来る。
【００１５】
但し、位置情報は、二次元直交座標系表されているものとする。
また、各基地局装置２０は同期しているか、あるいは各基地局装置２０が非同期の場合は、その時間的な差を移動局装置３０が、例えば報知チャネルによって知ることが出来るものとするが、ここでは、各基地局装置２０は同期しており、拡散符号ｐ１、ｐ２、ｐ３の拡散符号開始時間は同一とする。なお位置情報は、例えば報知チャネルによって常に送信されている。
【００１６】
次に、本発明の実施の形態に係る移動体通信システムにおける測位システム（本測位システム）の構成について図２を用いて説明する。図２は、本発明の実施の形態に係る移動体通信システムにおける測位システムの構成ブロック図である。
本測位システムは、図２に示すように、基本的に、交換局装置１０と、基地局装置２０と、移動局装置３０とから構成され、交換局装置１０が、交換制御部１４と、回線制御部１５と、ユーザ情報記憶部１６とを備え、基地局装置２０が、アンテナ２３と、回線制御部２４と、制御部２５と、信号処理部２６と、送受信増幅部２７とを備え、移動局装置３０が、アンテナ３１と、送受信増幅部３６と、信号処理部３７と、制御部３８と、表示部３９と、記憶部４０とを備えている。
尚、図２には、基地局装置２０を１つしか描画していないが、移動局装置３０が位置を取得するには最初に他に２つの基地局装置が必要であり、それ以降は、他に１つの基地局装置が必要となる。
また、交換局装置１０のユーザ情報記憶部１６は、移動局装置３０で測定された位置情報を基に、それに関連する情報を表示するための情報内容を記憶するもので、具体例としては、移動局装置３０の位置情報を基にそれに関連する周辺の地図を表示するための地図情報を記憶している。また、別の具体例として、移動局装置３０の位置情報を基にその位置の住所を表示するための住所情報を記憶している。また、地図情報や住所情報に限定せず、位置に関連する各種情報を記憶しておくことで、位置に関連する各種サービス情報を取得して表示できるものである。
【００１７】
ここで、図２の構成と請求項の機能実現手段との対比を説明する。
基地局装置２０においては、制御部２５及び信号処理部２６及び送受信増幅部２７及び送受信用のアンテナ２３が、基地局装置自身の位置を移動局装置３０に対して通知する位置通知手段に相当し、回線制御部２４及び制御部２５及び信号処理部２６及び送受信増幅部２７が、交換局装置１０から通知されたユーザ情報を該当する移動局装置に通知するユーザ情報通知手段に相当している。
【００１８】
また、移動局装置においては、送受信用のアンテナ３１と、送受信増幅部３６と、信号処理部３７と、制御部３８の３点による位置算出手段４１と、記憶部４０とが、３点による位置測定手段に相当し、送受信用のアンテナ３１と、送受信増幅部３６と、信号処理部３７と、制御部３８の２点による位置算出手段４２と、記憶部４０とが、２点による位置測定手段に相当し、制御部３８及び信号処理部３７及び送受信増幅部３６が位置通知手段に相当し、制御部３８及び表示部３９が位置情報表示手段に相当している。
【００１９】
また、交換局装置１０においては、ユーザ情報記憶部１６が、ユーザ情報記憶手段に相当し、交換制御部１４及び回線制御部１５が、ユーザ情報通知手段に相当している。
尚、以降の説明では、測定された移動局装置の位置情報を基に、その周辺の地図情報等を表示するような場合を例に説明するが、地図情報の表示に限らず、測定された位置情報を基に、予め交換局装置１０上のユーザ情報記憶部１６に記憶されている各種ユーザ情報（例えば、地図、住所、イベント情報等）を移動局装置に送信し、送信された情報を用いて表示等を行うことができる。
【００２０】
本発明は、移動局装置３０において、基地局装置から通知される位置情報及び位相差を用いて移動局装置の位置を算出する方法が特徴的であるので、位置算出を実現する構成について説明する。
移動局装置３０において、移動局装置の位置を算出するための構成は、制御部３８内の、３点による位置算出手段４１と、２点による位置算出手段４２である。
ここで、３点による位置算出手段４１は、３つの基地局装置２０から通知された位置情報と、各基地局装置間の位相差とから、基地局との間の距離の差を計算し、それら位置情報と基地局装置との距離の差から自身の位置（ｘ，ｙ）を測定し、記憶部４０に前回の位置情報として（ｘ′，ｙ′）として格納する手段である。
【００２１】
尚、３つの基地局からの位置情報に基づき移動局装置の位置を特定する移動体通信システムにおける測位システム及び位置算出方法については、平成１１年１１月１５日出願の特願平１１−３２３７５９「移動体通信システムにおける測位システム及び位置算出方法」（出願人：国際電気株式会社、発明者：佐藤毅他）に詳しく記載されている。
また、特願平１１−３２３７５９では、３つの基地局装置から通報された３次元の位置情報から移動局装置の３次元の位置（ｘ，ｙ，ｚ）を求めるようになっているが、本発明では、求められた移動局装置の３次元の位置情報（ｘ，ｙ，ｚ）から、２次元位置情報（ｘ，ｙ）だけを用いるので、２次元位置情報（ｘ，ｙ）だけを記憶部４０に記憶するものである。
【００２２】
そして、２点による位置算出手段４２は、本発明の特徴部分で、任意の２つの基地局装置から通知されたそれら基地局装置の位置情報と、測定されたその２つの基地局装置の位相差とから、移動局装置３０とそれら基地局装置との距離の差を求め、上記記憶部４０に記憶された前回の移動局装置３０の位置情報（ｘ′，ｙ′）とから、自身の移動後の位置（ｘ，ｙ）を算出して記憶する手段である。
【００２３】
次に、移動局装置３０の制御部３８における２点による位置算出手段４２の具体的な実現方法について、前回の位置情報（ｘ′，ｙ′）と２つの基地局装置の位置情報（Ｘ１，Ｙ１）、（Ｘ２，Ｙ２）とから自身の位置（ｘ，ｙ）を測定する例で説明する。
まず、移動局装置３０は、任意の２つの基地局装置、ここでは基地局装置２０ａと基地局装置２０ｂから通知された位置情報（Ｘ１、Ｙ１）と（Ｘ２、Ｙ２）を信号処理部３７から取得し、また、拡散符号ｐ１、ｐ２との位相差ｄ１を信号処理部３７より取得する。
尚、位相差の定義については、先に示した特願平１１−３２３７５９に詳しく説明されている通りである。
【００２４】
そして、記憶部４０に記憶された移動局装置３０の前回の位置（ｘ′，ｙ′）と、基地局装置２０ａ（Ｘ１、Ｙ１）又は基地局装置２０ｂ（Ｘ２、Ｙ２）との距離Ｌ１，Ｌ２には［数１］のような関係が成立する。
【００２５】
【数１】

【００２６】
またＬ２は、Ｌ１及び拡散符号ｐ１、ｐ２の位相差ｄ１を用いて、［数２］のように表すことが出来る。但し、［数２］において、Ｖは電波の伝播速度を表し、Ｒは拡散符号の単位時間当たりのチップ区間の数を表しており、チップ区間の定義等については、先に示した特願平１１−３２３７５９に詳しく説明されている通りである。
【００２７】
【数２】

【００２８】
ここで、記憶部４０に記憶された移動局装置３０の前回の位置情報（ｘ′，ｙ′）を、求める移動局装置３０の位置（ｘ，ｙ）の仮定値として捉え、移動量（補正値）ｄｘ，ｄｙで位置（ｘ，ｙ）を表すと、
ｘ＝ｘ′＋ｄｘ、ｙ＝ｙ′＋ｄｙ
とすることができる。
そして、ｄｘ，ｄｙがｘ，ｙに比べて十分小さいものとして、テーラーの展開式によって線形化を行うと、［数１］は［数３］のように表される。
【００２９】
【数３】

【００３０】
上記［数３］をマトリックス表示すると、［数４］のように表せる。
【００３１】
【数４】

【００３２】
上記［数４］よりｄｘ，ｄｙを求め、ｘ＝ｘ′＋ｄｘ、ｙ＝ｙ′＋ｄｙ
によって移動局装置３０の算出位置（ｘ，ｙ）を求める。
そして、ｄｘ，ｄｙの絶対値がそれぞれ十分小さい所要の値（例えば、１）になるまで、上記計算を繰り返し、ｄｘ，ｄｙの絶対値が両方１より小さくなるか、又は特定回数（例えば、１０回）繰り返したなら、そのときの算出位置（ｘ，ｙ）を移動局装置３０の位置とするようになっている。
【００３３】
ここで、２点による位置算出手段４２の具体的な処理内容について図３を用いて説明する。図３は、移動局装置の制御部における２点による位置算出手段の処理を示すフローチャート図である。
制御部３８における２点による位置算出手段の処理は、信号処理部３７から２つの基地局装置２０の位置情報（Ｘ１，Ｙ１）（Ｘ２，Ｙ２）と、２つの基地局装置２０間の位相差ｄ１を入力し（Ｓ１）、記憶部４０から前回の位置情報（ｘ′，ｙ′）を読み込み（Ｓ２）、ループ回数をカウントする変数ｎに初期値０（ゼロ）を代入する（Ｓ３）。
【００３４】
そして、記憶部４０から読み込んだ前回の位置情報（ｘ′，ｙ′）を、求める位置（ｘ，ｙ）の仮定位置として用い、［数１］により移動局装置３０と基地局装置２０ａとの仮定距離Ｌ１を計算で求め（Ｓ４）、［数２］を用いて移動局装置３０と基地局装置２０ｂとの仮定距離Ｌ２ ′を計算で求める（Ｓ５）。
そして、記憶部４０から読み込んだ前回の位置情報（ｘ′，ｙ′）を、求める位置（ｘ，ｙ）の推定位置（ｘ′，ｙ′）として用い、これらＸ１，Ｙ１，Ｘ２，Ｙ２，ｘ′，ｙ′、Ｌ１およびＬ２ ′より、［数４］を用いてｄｘ，ｄｙを計算で求め（Ｓ７）、求めたｄｘ，ｄｙをｘ′，ｙ′に加えることによって、算出位置（ｘ，ｙ）を求める（Ｓ８）。
【００３５】
そして、カウンタｎをインクリメントし（Ｓ９）、ｎが１０より小さいか判断し（Ｓ１０）、小さい場合は（Ｙｅｓ）、ｄｘ，ｄｙの絶対値が１より小さいか判断し（Ｓ１１）、両方が小さいわけではない場合（Ｎｏ）は、Ｓ８で求めた算出位置（ｘ，ｙ）を推定位置（ｘ′，ｙ′）に代入して（Ｓ１３）、Ｓ４に戻り、計算を繰り返す。
【００３６】
一方、Ｓ１０において、カウンタｎが１０以上になった場合（Ｎｏ）、及びＳ１１において、ｄｘ，ｄｙの絶対値が両方とも１より小さくなった場合（Ｙｅｓ）は、算出位置（ｘ，ｙ）を移動局装置の位置として、表示などを行うと共に、次の位置測定に用いるために記憶部４０に記憶して（Ｓ１２）、２点による位置測定処理を終了する。
【００３７】
次に、本測位システムの構成における処理動作を図１，図２を用いて説明する。
図１、図２において、基地局装置２０ａ、基地局装置２０ｂ、及び基地局装置２０ｃでは、自身の位置（Ｘ１、Ｙ１）、（Ｘ２、Ｙ２）、又は（Ｘ３、Ｙ３）を、位置情報として制御部２５から信号処理部２６を経て、信号処理部２６において擬似乱数系列である拡散符号ｐ１又はｐ２又はｐ３によって変調し、送受信増幅部２９で増幅してからアンテナ２３で電波によって移動局装置３０に対して送信している。
【００３８】
そして、移動局装置３０では、任意の３つの基地局装置（ここでは、基地局装置２０ａ、基地局装置２０ｂ、基地局装置２０ｃ）から通知された位置情報をアンテナ３１、送受信増幅部３６、信号処理部３７とを介して制御部３８が取得し、また信号処理部３７で求められた各基地局装置間の位相差を制御部３８が取得し、３点による位置算出手段４１の動作として、まず特願平１１−３２３７５９に記載された方法で、当該取得した各基地局装置の位置情報と位相差とから、移動局装置と各基地局装置との間の距離の差を計算し、移動局装置３０がそれら位置情報と基地局装置との距離の差から自身の位置（ｘ，ｙ）を測定し、記憶部４０に記憶する。
【００３９】
そして、移動局装置３０は、次回の測定以降は、記憶部４０に記憶された位置情報を前回の位置情報（ｘ′，ｙ′）とし、任意の２つの基地局装置から通知されたそれら基地局装置の位置情報と、移動局装置３０とそれら基地局装置との距離の差から自身の位置（ｘ，ｙ）を測定し、測定結果を記憶部４０に記憶するようになっている。
【００４０】
そして、本発明の方法で測定された移動局装置３０の位置を、表示部３９に出力して自身の位置の表示を行い、また、信号処理部３７に出力して、基地局装置２０を経由して交換局装置１０に送信し、交換局装置１０より取得した位置周辺の関連する地図情報の表示、又は交換局装置１０より取得した住所等の表示を移動局装置３０上で行うことが出来る。
【００４１】
本発明の実施の形態の移動体通信システムにおける測位システム及び位置算出方法によれば、最初の一回だけ３つ以上の基地局装置２０からの位置情報及び位相差を用いて移動局装置３０の位置を測定し、測定結果を記憶部４０に記憶し、以降は、記憶された前回の移動局装置３０の位置情報と、２つの基地局装置２０からの位置情報及び位相差を用いて移動局装置３０の位置を算出しているので、最初の一回だけ３つ以上の基地局装置が捕捉できる都市部等の地域で自分の位置が測定出来れば、その後は同時に２つ以上の基地局装置が捕捉できる郊外の地域においても、連続して自分の位置を測定することができる効果がある。
【００４２】
そして、上記方法で測定した移動体装置の位置情報を、基地局装置２０を介して交換局装置１０に送信し、交換局装置１０において、伝送された位置情報に対応するユーザ情報が取得され、移動局装置３０に送信されて、移動局装置の表示部３９に地図情報や住所情報又は各種サービス情報が表示されるので、移動局装置の位置の情報を有効活用できる効果がある。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、固定局装置と移動局装置とを備える移動体通信システムにおける測位システムであって、固定局装置はその位置情報を移動局装置に通知し、移動局装置は、３つの固定局装置から通知された位置情報と測定した固定局装置間の位相差とから当該移動局装置の位置を算出して前回の位置情報として記憶し、以降は、２つの固定局装置から通知された位置情報と測定した固定局装置間の位相差とから移動局装置と各基地局装置間の距離の差を計算し、固定局装置の位置情報と距離の差と記憶した移動局装置の前回の位置情報とから、当該移動局装置の位置を算出し、算出した位置の情報を表示すると共に、算出した位置の情報を固定局装置に通知し、固定局装置は、通知された移動局装置の位置の情報に基づいて該当するユーザ情報を移動局装置に通知し、更に移動局装置は、固定局装置から通知されたユーザ情報を表示するものであり、当初は３つの固定局装置からの位置情報で移動局装置の位置を特定し、以降は２つの固定局装置からの位置情報だけで移動局装置の位置を特定し、更に特定された位置を移動局装置に位置の情報及びユーザ情報を用いて表示できるため、システム構成を簡易にすることができ、基地局の少ない地点においても連続してして位置を測定でき、更に移動局装置の位置の情報を有効活用できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る移動体通信システムにおける測位システムの概略を説明するために概略図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る移動体通信システムにおける測位システムの構成ブロック図である。
【図３】移動局装置の制御部における２点による位置算出手段の処理を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
１０…交換局装置、１４…交換制御部、１５…回線制御部、１６…ユーザ情報記憶部、２０…基地局装置、２３…アンテナ、２４…回線制御部、２５…制御部、２６…信号処理部、２７…送受信増幅部、３０…移動局装置、３１…アンテナ、３６…送受信増幅部、３７…信号処理部、３８…制御部、３９…表示部、４０…記憶部、４１…３点による位置算出手段、
４２…２点による位置算出手段

Claims

固定局装置と移動局装置とを備える移動体通信システムにおける測位システムであって、
前記固定局装置はその位置情報を前記移動局装置に通知し、
前記移動局装置は、３つの固定局装置から通知された固定局装置の位置情報と、測定した前記固定局装置間の位相差とから前記移動局装置と前記各固定局装置間の距離の差を計算し、前記固定局装置の位置情報と前記距離の差から当該移動局装置の位置を算出し、前記算出した移動局装置の位置の情報を前回の位置情報として記憶し、以降は、２つの固定局装置から通知された固定局装置の位置情報と、測定した前記２つの固定局装置間の位相差とから前記移動局装置と前記２つの固定局装置の距離の差を計算し、前記固定局装置の位置情報と前記距離の差と前記記憶した移動局装置の前回の位置情報とから当該移動局装置の位置を算出し、前記算出した位置の情報を前回の位置情報として記憶することを特徴とする移動体通信システムにおける測位システム。
移動局装置は、算出した位置の情報を固定局装置に通知し、
前記固定局装置は、前記通知された前記移動局装置の位置の情報に基づいて該当するユーザ情報を前記移動局装置に通知し、
前記移動局装置は、前記固定局装置から通知されたユーザ情報を表示することを特徴とする請求項１記載の移動体通信システムにおける測位システム。
交換局装置と、基地局装置と、移動局装置とを備える移動体通信システムにおける測位システムであって、
前記基地局装置は、移動局装置に向けて当該基地局装置の位置情報を送信する基地局装置であり、
前記移動局装置は、３つの基地局装置から送信された基地局装置の位置情報と、測定した前記各基地局装置間の位相差とから前記移動局装置と前記各基地局装置間の距離の差を計算し、前記基地局装置の位置情報と前記距離の差とから当該移動局装置の位置を算出し、前記算出した移動局装置の位置の情報を前回の位置情報として記憶し、以降は、２つの基地局装置から通知された基地局装置の位置情報と測定した前記２つの基地局装置間の位相差とから前記移動局装置と前記２つの基地局装置間の距離の差を計算し、前記基地局装置の位置情報と前記距離の差と前記記憶した移動局装置の前回の位置情報とから当該移動局装置の位置を算出し、前記算出した位置の情報を前回の位置情報として記憶し、当該算出した位置の情報を前記交換局宛に送信すると共に、受信したユーザ情報を表示する移動局装置であり、
前記交換局装置は、前記移動局装置からの位置情報に関連付けられるユーザ情報を記憶しており、前記移動局装置から送信された位置の情報に基づいて前記記憶するユーザ情報から該当するユーザ情報を取得して前記移動局装置宛に送信する交換局装置であることを特徴とする移動体通信システムにおける測位システム。
交換局装置と、基地局装置と、移動局装置とを備える移動体通信システムにおける測位システムであって、
前記基地局装置は、前記移動局装置に向けて当該基地局装置の位置情報を通知する位置通知手段と、前記交換局装置から通知されたユーザ情報を該当する移動局装置に通知するユーザ情報通知手段とを備える基地局装置であり、
前記移動局装置は、３つの基地局装置から通知された基地局装置の位置情報と、測定した前記各基地局装置間の位相差とから前記移動局装置と前記各基地局装置間の距離の差を計算し、前記位置情報と前記距離の差とから当該移動局装置の位置を算出して前回の位置情報として記憶する３点による位置測定手段と、２つの基地局装置から通知された基地局装置の位置情報と、測定した前記２つの基地局装置間の位相差とから前記移動局装置と前記２つの基地局装置間の距離の差を計算し、前記基地局装置の位置情報と前記距離の差と前記記憶した移動局装置の前回の位置情報とから当該移動局装置の位置を算出して前回の位置情報として記憶する２点による位置測定手段と、当該算出した位置の情報を表示用として出力すると共に前記交換局宛に通知する位置通知手段と、前記表示用として出力された位置の情報を表示すると共に前記交換局装置から通知されたユーザ情報を表示するユーザ情報表示手段とを備える移動局装置であり、
前記交換局装置は、ユーザ情報を記憶するユーザ情報記憶手段と、前記移動局装置から通知された位置の情報に基づいて前記ユーザ情報記憶手段から該当するユーザ情報を取得して前記基地局装置を介して前記移動局装置宛に通知する交換局装置であることを特徴とする移動体通信システムにおける測位システム。
交換局装置と、基地局装置と、移動局装置とを備える移動体通信システムにおける測位システムであって、
前記基地局装置は、当該基地局装置の位置を表す位置情報を出力すると共に前記移動局装置からの当該移動局装置の位置の情報を取得する制御部と、前記移動局装置の位置の情報を前記交換局装置に送信すると共に前記交換局装置からユーザ情報を受信する回線制御部と、当該基地局装置の位置情報及び前記ユーザ情報を拡散符号によって変調すると共に受信した前記移動局装置の位置の情報を前記拡散符号によって復調する信号処理部と、前記変調された信号を送信すると共に前記移動局装置からの位置の情報を受信する送受信増幅部とを備える基地局装置であり、
前記移動局装置は、前記基地局装置から送信された信号を受信すると共に前記基地局装置に信号を送信する送受信増幅部と、受信信号の同期処理及び前記拡散符号を用いた復調処理を行い、３つ又は２つの基地局装置からの位置情報を出力し、各基地局装置間の位相差を測定すると共に計算された当該移動局装置の位置の情報を前記基地局装置を介して前記交換局装置へ送信するために前記拡散符号を用いて変調する信号処理部と、前記３つの基地局装置間の位相差から前記移動局装置と前記３つの基地局装置間の距離の差を計算し、前記３つの基地局装置の位置情報と前記距離の差から当該移動局装置の位置を計算して前回の位置情報として格納し、以降は前記２つの基地局装置間の位相差から前記移動局装置と前記２つの基地局装置間の距離の差を計算し、前記２つの基地局装置の位置情報と前記距離の差と前記前回の位置情報から当該移動局装置の位置を計算して格納する制御部と、前記計算で求められた移動局装置の位置の情報を前回の位置情報として記憶する記憶部と、前記計算された位置の情報を表示すると共に前記交換局装置から送信されたユーザ情報を表示する表示部とを備える移動局装置であり、
前記交換局装置は、ユーザ情報を記憶するユーザ情報記憶部と、前記基地局装置から前記移動局装置の位置の情報を受信すると共にユーザ情報を送信する回線制御部と、前記受信した移動局装置の位置の情報に基づいて関連するユーザ情報を前記ユーザ情報記憶部から取得し、前記回線制御部に出力する交換制御部とを備える交換局装置であることを特徴とする移動体通信システムにおける測位システム。
基地局装置と移動局装置とを備える移動体通信システムにおける測位システムの位置算出方法であって、３つの基地局装置から通知された位置情報と測定した基地局装置間の位相差とから移動局装置の位置を算出し、前記算出された位置の情報を前回の位置情報（ｘ′，ｙ′）として記憶しておき、
以降は、２つの基地局装置から通知された位置情報と測定した前記基地局装置間の位相差とから、移動局装置と各基地局装置間の距離の差を計算し、求める移動局装置の推定位置の初期値設定として、前記記憶された前回の位置情報（ｘ′，ｙ′）を用い、求める移動局装置の位置（ｘ，ｙ）に対する前記推定位置情報（ｘ′，ｙ′）からの補正値をｄｘ，ｄｙとして、
これら推定位置と前記２つの基地局装置の位置から求めた距離、及び前記測定された位相差から求めた移動局装置と各基地局装置との距離の差とから、ｄｘ，ｄｙがｘ，ｙに対して十分小さいとしてテーラー展開式によって線形化を行ってｄｘ，ｄｙを計算し、前記計算したｄｘ，ｄｙを用いて算出位置（ｘ，ｙ）を求め、前記求めたｘ，ｙを推定位置（ｘ′，ｙ′）として用い、
前記計算したｄｘ，ｄｙが特定値より小さくなるか又は特定回数計算を繰り返すまで、前記算出位置を推定位置にフィードバックしながら計算を繰り返し、ｄｘ，ｄｙが前記特定値より小さくなった時、又は、前記特定回数計算を繰り返した時の算出位置（ｘ，ｙ）を移動局装置の位置とすることを特徴とする位置算出方法。
基地局装置と移動局装置とを備える移動体通信システムにおける測位システムの位置算出方法であって、
３つの基地局装置の位置情報と前記各基地局装置間の位相差とから、求めた移動局装置の位置を前回の位置情報（ｘ′，ｙ′）として記憶しておき、第１の基地局装置の位置情報（Ｘ1 ，Ｙ1 ）と第２の基地局装置の位置情報（Ｘ2 ，Ｙ2 ）を取得し、前記各基地局装置間の位相差ｄ1 から電波の伝播速度Ｖ、拡散符号の単位時間当たりのチップ区間の数Ｒを用いて移動局装置と前記各基地局装置との距離の差Ｌ1 −Ｌ2 （＝Ｖ×ｄ1/Ｒ）を計算し、
求める移動局装置の推定位置の初期値設定として前記記憶された前回の位置情報（ｘ′，ｙ′）を用い、
求める移動局装置の位置（ｘ，ｙ）に対するｘ，ｙの補正値ｄｘ，ｄｙと前記推定位置（ｘ′，ｙ′）を用いて（ｘ，ｙ）を表すと、ｘ＝ｘ′＋ｄｘ，ｙ＝ｙ′＋ｄｙとなり、
これらｘ，ｙの式と、前記２つの基地局装置の位置及び前記推定位置（ｘ′，ｙ′）とを用いて移動局装置と前記各基地局装置との距離を表した式とから、ｄｘ，ｄｙがｘ，ｙに対して十分小さいとしてテーラー展開式によって線形化を行ってｄｘ，ｄｙを計算し、前記計算したｄｘ，ｄｙを前記ｘ＝ｘ’＋ｄｘ，ｙ＝ｙ’＋ｄｙに代入して、算出位置（ｘ，ｙ）を求め、前記計算したｄｘ，ｄｙの絶対値｜ｄｘ｜，｜ｄｙ｜が１より小さくなるか又は計算の繰り返し数が特定回数になるまで、前記求めた算出位置（ｘ，ｙ）を推定位置（ｘ′，ｙ′）として用いて上記計算を繰り返し、｜ｄｘ｜，｜ｄｙ｜が１より小さくなった時又は前記特定回数だけ計算を繰り返した時の算出位置（ｘ，ｙ）を前記移動局装置の位置とすることを特徴とする位置算出方法。