【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は無線信号を用いて現
在位置を測定する装置に関する。The present invention relates to an apparatus for measuring a current position using a radio signal.
【０００２】[0002]
【従来の技術】特開平7-181242号公報は、セルラ電話の
信号を用いて移動端末の現在位置を算出する方法を開示
している。同公報における移動端末の現在位置測定方法
を以下に説明する。移動端末は3つのセルラ電話基地局
から送信された信号を受信する。この受信信号をもと
に、移動端末は各基地局からの信号の伝搬時間差を算出
する。移動端末は前記伝搬時間差を用いて、三角測量の
原理により、現在位置を算出する。2. Description of the Related Art Japanese Patent Laying-Open No. 7-181242 discloses a method of calculating a current position of a mobile terminal using a signal of a cellular telephone. The method for measuring the current position of a mobile terminal in the publication will be described below. The mobile terminal receives signals transmitted from three cellular telephone base stations. Based on the received signal, the mobile terminal calculates a propagation time difference between signals from each base station. The mobile terminal calculates the current position using the propagation time difference according to the principle of triangulation.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】携帯電話基地局の直近
や携帯電話基地局数の少ない郊外や山間部では、移動端
末位置において位置測定可能な受信品質を満たす携帯電
話基地局の数が減少する。これにより、位置計算に利用
できる受信品質を満たす基地局数が2以下となり、位置
計算に最低限必要な3つの基地局からの信号を利用する
ことができなくなる。このため、三角測量を用いた従来
の方法では移動端末の現在位置を計算することが不可能
となる。これにより2以下の基地局からの信号しか位置
計算に利用できないエリアにおいては、位置情報を利用
したサービスを受けられなくなる。The number of mobile phone base stations that satisfy the reception quality that can be measured at the mobile terminal position decreases in the immediate vicinity of the mobile phone base station or in a suburb or a mountainous area where the number of mobile phone base stations is small. . As a result, the number of base stations that satisfies the reception quality that can be used for position calculation becomes 2 or less, and it becomes impossible to use signals from three base stations that are minimum required for position calculation. Therefore, it is impossible to calculate the current position of the mobile terminal by the conventional method using triangulation. As a result, in an area where only signals from two or less base stations can be used for position calculation, a service using position information cannot be received.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明では、位置計算を行う装置は位置計算に使用可
能な基地局の数を算出し、該基地局の数が3以上の場合
は三角測量による位置計算を行い、該基地局の数が2の
場合は2基地局用の位置計算方法による位置計算を行
い、該基地局の数が1の場合は1基地局用の位置計算方法
を用いて位置計算を行う。更に、位置計算に使用可能な
基地局の数に応じて移動端末保持者に提供する情報を制
御する。In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, an apparatus for performing position calculation calculates the number of base stations that can be used for position calculation, and the number of base stations is three or more. Performs position calculation by triangulation.If the number of base stations is 2, performs position calculation by the position calculation method for two base stations.If the number of base stations is 1, calculates position for one base station. The position is calculated using the method. Further, it controls information provided to the mobile terminal holder according to the number of base stations available for position calculation.
【０００５】[0005]
【発明の実施の形態】本発明を実施する装置の構成を図
1に示す。信号受信部101はアンテナ100で受信されたセ
ルラ信号に対応した高/中間周波数での受信処理、ベー
スバンド信号の復調処理を行い、セルラ受信信号102を
作成する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG.
Shown in 1. The signal receiving unit 101 performs a reception process at a high / intermediate frequency corresponding to the cellular signal received by the antenna 100 and a demodulation process of a baseband signal to generate a cellular reception signal 102.
【０００６】位置計算情報生成部103はセルラ受信信号1
02から位置計算に必要な位置計算情報104を生成し、使
用基地局選択部105へ出力する。ここで位置計算に必要
な情報としては、例えば各基地局からのセルラ信号の受
信タイミングや各基地局からのセルラ信号の受信信号品
質等が挙げられる。受信タイミングは、例えばマッチト
フィルタを用いて受信信号の遅延プロファイルを作成す
ることで求めることができる。受信信号品質は前記遅延
プロファイルの相関値から求めることができる。[0006] The position calculation information generation unit 103 receives the cellular reception signal 1
From position 02, position calculation information 104 necessary for position calculation is generated and output to base station selection section 105 for use. Here, the information required for the position calculation includes, for example, the reception timing of the cellular signal from each base station, the received signal quality of the cellular signal from each base station, and the like. The reception timing can be obtained, for example, by creating a delay profile of the received signal using a matched filter. The received signal quality can be obtained from the correlation value of the delay profile.
【０００７】使用基地局選択部105は入力された位置計
算情報104をもとに、位置計算に使用可能な基地局を選
択し、選択された基地局の位置計算情報106を基地局数
算出部200と位置計算部400へ出力する。基地局数の選択
方法としては例えば、受信信号の信号対雑音電力比が予
め定められた閾値を超えた基地局のみを選択する方法を
用いれば良い。[0007] Based on the input position calculation information 104, the base station selection unit 105 selects a base station that can be used for position calculation, and converts the position calculation information 106 of the selected base station into a base station number calculation unit. Output to 200 and position calculation unit 400. As a method of selecting the number of base stations, for example, a method of selecting only base stations whose signal-to-noise power ratio of a received signal exceeds a predetermined threshold may be used.
【０００８】基地局数算出部200は使用基地局選択部105
で選択された基地局数をカウントし、選択された基地局
数201を位置計算方法制御部300へ出力する。The number-of-base-stations calculating section 200 includes a base station selecting section 105 for use.
The number of base stations selected in is counted, and the number 201 of selected base stations is output to the position calculation method control unit 300.
【０００９】位置計算方法制御部300は、選択された基
地局数201に応じて位置計算部400での位置計算方法を制
御するための制御信号301を位置計算部400と位置情報利
用部500へ出力する。ここで本実施例では、選択された
基地局数201が1の場合は制御信号301を1とし、選択され
た基地局数201が2の場合は制御信号301を2とし、選択さ
れた基地局数201が3以上の場合は制御信号301を3とす
る。[0009] The position calculation method control section 300 sends a control signal 301 for controlling the position calculation method in the position calculation section 400 to the position calculation section 400 and the position information utilization section 500 in accordance with the selected number of base stations 201. Output. Here, in this embodiment, when the number of selected base stations 201 is 1, the control signal 301 is set to 1, and when the number of selected base stations 201 is 2, the control signal 301 is set to 2, and the selected base station When the number 201 is 3 or more, the control signal 301 is set to 3.
【００１０】位置計算部400は制御信号301の制御に従っ
て位置計算方法を選択し、使用基地局選択部105におい
て選択された基地局の位置計算情報106を用いて移動端
末の現在位置を算出し、位置計算結果401を出力する。
位置計算部400の動作フローを図2を用いて説明する。位
置計算部400はまず制御信号301が「3」で有るか否かを
判定する(ステップ410)。制御信号301が「3」である場
合、位置計算部400は三角測量による位置計算を行う(ス
テップ411)。制御信号301が「3」で無い場合、位置計算
部400は制御信号301が「2」で有るか否かを判定する(ス
テップ420)。制御信号301が「2」である場合、位置計算
部400は2基地局用位置計算方法を用いた位置計算を行う
(ステップ421)。ステップ420における判定で制御信号30
1が「2」で無い場合、すなわち制御信号301が「1」であ
る場合、位置計算部400は1基地局用位置計算方法を用い
た位置計算を行う(ステップ431)。位置計算部400は制御
信号301に応じて選択された位置計算方法の位置計算結
果412、422及び432を位置計算結果401として出力する
(ステップ440)。The position calculating section 400 selects a position calculating method according to the control of the control signal 301, calculates the current position of the mobile terminal using the position calculating information 106 of the base station selected by the used base station selecting section 105, The position calculation result 401 is output.
The operation flow of the position calculator 400 will be described with reference to FIG. First, position calculating section 400 determines whether or not control signal 301 is "3" (step 410). If the control signal 301 is “3”, the position calculator 400 performs position calculation by triangulation (step 411). If the control signal 301 is not “3”, the position calculation unit 400 determines whether or not the control signal 301 is “2” (step 420). When the control signal 301 is “2”, the position calculator 400 performs position calculation using the position calculation method for two base stations.
(Step 421). The control signal 30 is determined by the determination in step 420.
If 1 is not “2”, that is, if control signal 301 is “1”, position calculating section 400 performs position calculation using the position calculation method for one base station (step 431). The position calculation unit 400 outputs the position calculation results 412, 422, and 432 of the position calculation method selected according to the control signal 301 as the position calculation result 401.
(Step 440).
【００１１】2基地局用位置計算ステップ421の構成の第
一例を図3に示す。本例では使用基地局選択部105におい
て選択された基地局の位置計算情報106のうち、第1及び
第2基地局位置(X1, Y1)及び(X2, Y2)が位置計算に使用
される。基地局位置平均化部600は前記(X1, Y1)及び
(X2, Y2)のX成分及びY成分それぞれの平均値を算出し、
移動端末位置(X, Y)として出力する。FIG. 3 shows a first example of the configuration of the position calculation step 421 for two base stations. Of position calculation information 106 of the base station selected in use base station selection section 105 in this embodiment, the first and second base station position (X1, Y1) and (X2, Y2) in the position calculation used. The base station position averaging unit 600 includes the (X1 , Y1 ) and
Calculate the average value of each of the X and Y components of (X2 , Y2 ),
Output as the mobile terminal position (X, Y).
【００１２】2基地局用位置計算ステップ421の構成の第
二例を図4に示す。本例では使用基地局選択部105におい
て選択された基地局の位置計算情報106のうち、第1及び
第2基地局位置(X1, Y1)及び(X2, Y2)と、第1及び第2基
地局からの受信信号の受信品質W1及びW2が位置計算に使
用される。ここで本実施例では受信信号の受信品質とし
て、信号対雑音電力比SNRを用いる。受信品質としては
他に、例えば受信信号の受信電力を用いても良い。基地
局位置平均化部600は、前記(X1, Y1)及び(X2,Y2)のX成
分及びY成分それぞれを、受信品質W1及びW2を重みとし
て平均した重み付け平均値を算出し、移動端末位置(X,
Y)として出力する。FIG. 4 shows a second example of the configuration of the position calculation step 421 for two base stations. In this example, among the position calculation information 106 of the base station selected by the used base station selection unit 105, the first and second base station positions (X1 , Y1 ) and (X2 , Y2 ) and the first and reception quality W1 and W2 of the received signal from the second base station is used for position calculation. Here, in this embodiment, the signal-to-noise power ratio SNR is used as the reception quality of the received signal. Alternatively, for example, the reception power of the reception signal may be used as the reception quality. The base station position averaging unit 600 calculates a weighted average value obtained by averaging the X components and the Y components of (X1 , Y1 ) and (X2 , Y2 ) with the reception quality W1 and W2 as weights. Calculate the mobile terminal position (X,
Output as Y).
【００１３】2基地局用位置計算ステップ421の構成の第
三例を図5に示す。使用基地局選択部105において選択さ
れた基地局の位置計算情報106は三角測量計算部602と基
地局情報保持部603に入力される。基地局情報保持部603
は過去の位置計算で使用した位置計算情報を保持する。
本例では使用基地局選択部105で選択された基地局は第1
基地局と第2基地局の2局であり、三角測量を行うために
は基地局が1局不足する。そこで、使用基地局保持部603
は、過去の位置計算で使用した位置計算情報のうち、前
記第1基地局及び第2基地局とは異なる第3基地局の位置
計算情報604を選出し、三角測量計算部602へ出力する。
ここで第3基地局の選出方法としては、例えば現在に最
も近い時点で位置計算に使用された基地局のうち、第1
基地局及び第2基地局と異なる基地局を選出すれば良
い。またこのような基地局が複数存在する場合は、例え
ばその中から最も受信品質の良いものを選出すれば良
い。三角測量計算部は使用基地局選択部105から入力さ
れる第1及び第2基地局の位置計算情報と、基地局情報保
持部603から入力される第3基地局の位置計算情報を用い
て、三角測量の原理による位置計算を行い、移動端末位
置422を出力する。FIG. 5 shows a third example of the configuration of the position calculation step 421 for two base stations. The position calculation information 106 of the base station selected by the used base station selection unit 105 is input to the triangulation calculation unit 602 and the base station information holding unit 603. Base station information holding unit 603
Holds the position calculation information used in the past position calculation.
In this example, the base station selected by the used base station selection unit 105 is the first base station.
There are two base stations, a base station and a second base station, and one base station is insufficient for triangulation. Therefore, the used base station holding unit 603
Selects the position calculation information 604 of the third base station different from the first base station and the second base station from the position calculation information used in the past position calculation, and outputs it to the triangulation calculation unit 602.
Here, as a method of selecting the third base station, for example, among the base stations used for position calculation at the time closest to the present,
A base station different from the base station and the second base station may be selected. When there are a plurality of such base stations, for example, one having the highest reception quality may be selected from among them. The triangulation calculation unit uses the position calculation information of the first and second base stations input from the use base station selection unit 105, and the position calculation information of the third base station input from the base station information holding unit 603, The position calculation based on the principle of triangulation is performed, and the mobile terminal position 422 is output.
【００１４】1基地局用位置計算ステップ431の構成の第
一例を図6に示す。本例では使用基地局選択部105におい
て選択された第1基地局の位置計算情報106のうち、第1
基地局位置(X1, Y1)が位置計算に使用される。基地局位
置出力部700は前記(X1, Y1)をそのまま移動端末位置(X,
Y)として出力する。FIG. 6 shows a first example of the configuration of the position calculation step 431 for one base station. In this example, of the position calculation information 106 of the first base station selected by the used base station selection unit 105, the first
The base station position (X1 , Y1 ) is used for position calculation. Base station position output unit 700 is the (X1, Y1) as it is the mobile terminal position (X,
Output as Y).
【００１５】1基地局用位置計算ステップ431の構成の第
二例を図7に示す。使用基地局選択部105において選択さ
れた基地局の位置計算情報106は三角測量計算部701と基
地局情報保持部702に入力される。基地局情報保持部702
は過去の位置計算で使用した位置計算情報を保持する。
本実施例では使用基地局選択部105で選択された基地局
は第1基地局のみの1局であり、三角測量を行うためには
基地局が2局不足する。そこで、使用基地局保持部702
は、過去の位置計算で使用した位置計算情報のうち、前
記第1基地局とは異なる第2基地局及び第3基地局の位置
計算情報703を選出し、三角測量計算部701へ出力する。
ここで第3基地局の選出方法としては、例えば現在に最
も近い時点で位置計算の使用された基地局のうち、第1
基地局と異なる2つの基地局を選出すれば良い。またこ
のような基地局が複数存在する場合は、例えばその中か
ら最も受信品質の良い2つの基地局を選出すれば良い。
三角測量計算部は使用基地局選択部105から入力される
第1基地局の位置計算情報と、基地局情報保持部702から
入力される第2及び第3基地局の位置計算情報を用いて、
三角測量の原理による位置計算を行い、移動端末位置43
2を出力する。FIG. 7 shows a second example of the configuration of the position calculation step 431 for one base station. The position calculation information 106 of the base station selected by the used base station selection unit 105 is input to the triangulation calculation unit 701 and the base station information holding unit 702. Base station information holding unit 702
Holds the position calculation information used in the past position calculation.
In the present embodiment, the base station selected by the used base station selecting unit 105 is only one of the first base stations, and two base stations are insufficient for performing triangulation. Therefore, the used base station holding unit 702
Selects the position calculation information 703 of the second base station and the third base station different from the first base station from the position calculation information used in the past position calculation, and outputs the same to the triangulation calculation unit 701.
Here, as a method of selecting the third base station, for example, among the base stations for which the position calculation was
What is necessary is just to select two base stations different from the base station. When there are a plurality of such base stations, for example, two base stations having the best reception quality may be selected from the base stations.
The triangulation calculation unit uses the position calculation information of the first base station input from the use base station selection unit 105 and the position calculation information of the second and third base stations input from the base station information holding unit 702,
Performs position calculation based on the principle of triangulation and calculates the mobile terminal position 43
Outputs 2.
【００１６】位置情報利用部500は入力された位置計算
結果401と制御信号301を用いて、周辺店舗情報や経路案
内等の位置情報を用いたサービスを移動端末保持者に提
供する。Using the position calculation result 401 and the control signal 301, the position information using unit 500 provides the mobile terminal holder with a service using position information such as nearby store information and route guidance.
【００１７】位置情報を用いたサービスとして周辺店舗
情報を提供する場合の位置情報利用部500の動作を図8に
示す。位置計算結果401が現在位置として位置800を示し
ているとする。まず制御信号301が「3」の場合を説明す
る。この場合、位置計算に使用された基地局数は3局以
上であり、位置計算結果400の精度は良いと考えられ
る。この場合、位置情報利用部500は移動端末保持者に
周辺店舗情報として、エリア801内の店舗810及び811の
情報を提供する。次に制御信号301が「2」の場合を説明
する。この場合、位置計算に使用された基地局数は2局
であり、位置計算結果400の精度は制御信号301が「3」
の場合より悪いと考えられる。この場合、位置情報利用
部500は移動端末保持者に周辺店舗情報として、エリア8
01より広いエリア802内の店舗810、811及び812の情報を
提供する。最後に制御信号301が「3」の場合を説明す
る。この場合、位置計算に使用された基地局数は1局で
あり、位置計算結果400の精度は制御信号301が「2」の
場合より更に悪いと考えられる。この場合、位置情報利
用部500は移動端末保持者に周辺店舗情報として、エリ
ア802より広いエリア803内の店舗810、811、812及び813
の情報を提供する。FIG. 8 shows the operation of the position information utilizing unit 500 when providing peripheral store information as a service using the position information. It is assumed that the position calculation result 401 indicates the position 800 as the current position. First, a case where the control signal 301 is “3” will be described. In this case, the number of base stations used for the position calculation is three or more, and the accuracy of the position calculation result 400 is considered to be good. In this case, the location information use unit 500 provides the mobile terminal holder with information on the stores 810 and 811 in the area 801 as peripheral store information. Next, a case where the control signal 301 is “2” will be described. In this case, the number of base stations used for position calculation is two, and the accuracy of the position calculation result 400 is “3” when the control signal 301 is “3”.
Is considered worse than In this case, the location information use unit 500 provides the mobile terminal holder with the area 8
Provide information of stores 810, 811 and 812 in area 802 wider than 01. Finally, the case where the control signal 301 is “3” will be described. In this case, the number of base stations used for position calculation is one, and the accuracy of position calculation result 400 is considered to be even worse than when control signal 301 is “2”. In this case, the location information using unit 500 provides the mobile terminal holder with the stores 810, 811, 812, and 813 in the area 803 wider than the area 802 as peripheral store information.
Provide information.
【００１８】このように位置情報利用部500が位置測定
精度に応じて提供する店舗情報のエリアを制御すること
で、位置測定精度が悪い場合にも、移動端末保持者に周
辺店舗の情報を提供することが可能になる。As described above, by controlling the area of the store information provided by the position information utilization unit 500 according to the position measurement accuracy, even when the position measurement accuracy is poor, the information on the nearby stores can be provided to the mobile terminal holder. It becomes possible to do.
【００１９】[0019]
【発明の効果】本発明により、2つ以下の基地局からの
信号しか位置計算に利用できないエリアにおいても、移
動端末の現在位置を計算することができる。これにより
位置情報サービスのサービスエリアの拡大が可能とな
る。更に、位置計算に使用する基地局数に応じて、利用
者に提供する情報を制御することで、例えば1つの基地
局しか位置計算に利用できず、位置測定精度が悪い場合
においても、利用者に有益な情報を提供することができ
る。これにより位置情報サービスの利便性を向上させる
ことができる。According to the present invention, the current position of a mobile terminal can be calculated even in an area where only signals from two or less base stations can be used for position calculation. Thereby, the service area of the location information service can be expanded. Further, by controlling the information provided to the user according to the number of base stations used for position calculation, for example, when only one base station can be used for position calculation and the position measurement accuracy is poor, the user To provide useful information. Thereby, the convenience of the location information service can be improved.
【図１】本発明を実施する装置構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of an apparatus that implements the present invention.
【図２】位置計算部400の動作フロー。FIG. 2 is an operation flow of a position calculation unit 400.
【図３】2基地局用位置計算ステップ421を実現する構成
の第一例。FIG. 3 is a first example of a configuration for realizing a position calculation step 421 for two base stations.
【図４】2基地局用位置計算ステップ421を実現する構成
の第二例。FIG. 4 is a second example of a configuration for realizing the position calculation step 421 for two base stations.
【図５】2基地局用位置計算ステップ421を実現する構成
の第三例。FIG. 5 is a third example of a configuration for realizing the position calculation step 421 for two base stations.
【図６】1基地局用位置計算ステップ431を実現する構成
の第一例。FIG. 6 is a first example of a configuration for realizing a position calculation step 431 for one base station.
【図７】1基地局用位置計算ステップ431を実現する構成
の第二例。FIG. 7 is a second example of a configuration for realizing the position calculation step 431 for one base station.
【図８】周辺店舗情報サービスの場合の位置情報利用部
500の動作。FIG. 8 is a location information utilization unit in the case of a nearby store information service.
500 actions.
100…アンテナ、101…信号受信部、102…セルラ受信信
号、103…位置計算情報生成部、104…位置計算情報、10
5…使用基地局選択部、106…選択された基地局の位置計
算情報、200…基地局数算出部、201…選択された基地局
数、300…位置計算方法制御部、301…位置計算方法を制
御するための制御信号、400…位置計算部、401…位置計
算結果、410、411、420、421、431、440…位置計算部40
0の動作ステップ、412…三角測量による位置計算結果、
422…2基地局用位置計算方法による位置計算結果、432
…1基地局用位置計算方法による位置計算結果、500…位
置情報利用部、600…基地局位置平均化部、601…基地局
位置重み付き平均化部、602…三角測量計算部、603…基
地局情報保持部、604…第3基地局情報、700…基地局位
置出力部、701…三角測量計算部、702…基地局情報保持
部、703…第2及び第3基地局情報、800…位置計算結果、
801…位置計算に利用した基地局数が3以上の場合の店舗
情報提供エリア、802…位置計算に利用した基地局数が2
の場合の店舗情報提供エリア、803…位置計算に利用し
た基地局数が1の場合の店舗情報提供エリア、810、81
1、812、813…店舗。100 antenna, 101 signal receiving unit, 102 cellular reception signal, 103 position calculation information generation unit, 104 position calculation information, 10
5: base station selection unit to be used, 106: position calculation information of the selected base station, 200: base station number calculation unit, 201: number of selected base stations, 300: position calculation method control unit, 301: position calculation method Control signal for controlling the position, 400: position calculation unit, 401: position calculation result, 410, 411, 420, 421, 431, 440: position calculation unit 40
0 operation steps, 412 ... Position calculation result by triangulation,
422 ... 2 position calculation results by the base station position calculation method, 432
... Position calculation result by one base station position calculation method, 500: Position information utilization unit, 600: Base station position averaging unit, 601: Base station position weighted averaging unit, 602: Triangulation calculation unit, 603: Base Station information holding unit, 604: Third base station information, 700: Base station position output unit, 701: Triangulation calculation unit, 702: Base station information holding unit, 703: Second and third base station information, 800: Position Calculation result,
801: Store information providing area when the number of base stations used for position calculation is 3 or more, 802: Number of base stations used for position calculation is 2
803, the store information providing area when the number of base stations used for the position calculation is 1, 810, 81
1,812,813… Stores.
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| JP2017223645A (en)* | 2016-06-13 | 2017-12-21 | 株式会社東芝 | Indoor location estimation using received signal quality weights |
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