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JP2008008780A - Position estimation system and position estimation method - Google Patents

Position estimation system and position estimation method Download PDF

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JP2008008780A
JP2008008780A JP2006180064A JP2006180064A JP2008008780A JP 2008008780 A JP2008008780 A JP 2008008780A JP 2006180064 A JP2006180064 A JP 2006180064A JP 2006180064 A JP2006180064 A JP 2006180064A JP 2008008780 A JP2008008780 A JP 2008008780A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mobile terminal
phase difference
fixed
estimation system
position estimation
Prior art date
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Pending
Application number
JP2006180064A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuo Nakajima
信生 中嶋
Hiroo Takiishi
浩生 瀧石
Shinzo Okubo
信三 大久保
Takahiro Oda
恭弘 小田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTT Docomo Inc
University of Electro Communications NUC
Original Assignee
NTT Docomo Inc
University of Electro Communications NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NTT Docomo Inc, University of Electro Communications NUC filed Critical NTT Docomo Inc
Priority to JP2006180064A priority Critical patent/JP2008008780A/en
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Abstract

【課題】屋内や地下街等の閉空間において、簡易で経済的な位置検出を実現させる。
【解決手段】無変調の電波を発信する移動端末1と、移動端末1から送信される電波を同時に受信する複数の固定受信装置2〜4と、複数の固定受信装置2〜4のうちの任意の一対の固定受信装置間に配置され、当該一対の固定受信装置において、移動端末1の移動と共に生じる電波の相対位相差を比較測定する位相比較器5,6と、位相比較器5,6に接続され、位相比較器5,6によって比較された電波の相対位相差に基づいて当該電波の到来方向を推定し、その結果から前記移動端末の位置を算出する位置算出器7とを備える。
【選択図】 図1
An object of the present invention is to realize simple and economical position detection in a closed space such as an indoor or underground mall.
A mobile terminal 1 that transmits unmodulated radio waves, a plurality of fixed receivers 2 to 4 that simultaneously receive radio waves transmitted from the mobile terminal 1, and an arbitrary one of a plurality of fixed receivers 2 to 4 Phase comparators 5 and 6 for comparing and measuring the relative phase difference of radio waves generated with the movement of the mobile terminal 1 and the phase comparators 5 and 6. A position calculator 7 is connected for estimating the arrival direction of the radio wave based on the relative phase difference of the radio wave compared by the phase comparators 5 and 6 and calculating the position of the mobile terminal from the result.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、携帯電話等の移動端末を用いて到来波方向を推定し、その位置を推定する位置推定システムおよび位置推定方法に関する。   The present invention relates to a position estimation system and a position estimation method for estimating an arrival wave direction using a mobile terminal such as a mobile phone and estimating its position.

電波を用いた位置推定で最も普及しているのはGPS(Global Positioning System)であり、GPSは、24個の衛星で世界中をカバーしている。ただし、屋外利用に限られ、また、GPS端末所有者の位置を他が知ることは、通信手段を持たない限り、不可能である。
このため、無線LANを用いて、電波の伝搬遅延から距離を求め、3角測量の原理で位置を検出する技術がある。この技術は、屋内でも利用可能であるが、特殊なシステム構成を採っており、コストが高い。
GPS (Global Positioning System) is most widely used for position estimation using radio waves, and GPS covers the world with 24 satellites. However, it is limited to outdoor use, and it is impossible for others to know the position of the GPS terminal owner unless it has communication means.
For this reason, there is a technique for obtaining a distance from the propagation delay of radio waves using a wireless LAN and detecting the position based on the principle of triangulation. Although this technology can be used indoors, it has a special system configuration and is expensive.

また、RFID(Radio Frequency IDentification)を用い、近接して電波を受信し、その位置を知る方法が検討されている。この方法によれば、離散しているポイントにおける測位だけなら有効であるが、線や面状の測位では膨大なRFIDが必要となることが分かっている。
また、特許文献1には、2つの異なる位置からなる2つの対に関して個別に、2つの異なる位置に送信側から到来する波動信号の位相の差を計測することにより、構成が大幅に複雑化することなく、確度高く安定にかつ安価にその送信端の位置を推定できる位置推定装置が記載され、特許文献2には、方向推定装置は指向性のある送信波を放射し、受信した送信波の信号レベルを比較することにより、障害物がある場所でも利用可能な方向推定システム並びに方向推定装置及び方向推定端末が記載されている。
特開2004−333252号公報 特開2005−318393号公報
Further, a method of receiving radio waves in the vicinity and knowing the position using RFID (Radio Frequency IDentification) is being studied. According to this method, it is effective only for positioning at discrete points, but it has been found that a huge amount of RFID is required for linear or planar positioning.
Further, in Patent Document 1, the configuration is greatly complicated by measuring the phase difference of the wave signal arriving from the transmission side at two different positions individually for two pairs of two different positions. A position estimation device capable of estimating the position of the transmitting end with high accuracy, stability, and low cost is described, and in Patent Document 2, the direction estimation device radiates a directional transmission wave, and the received transmission wave A direction estimation system, a direction estimation device, and a direction estimation terminal that can be used in places where there are obstacles by comparing signal levels are described.
JP 2004-333252 A JP 2005-318393 A

しかしながら、上述した特許文献1に記載された装置では、携帯電話のような受信アンテナが一本しか配置できないような小型の端末においては、受信機の形状が小さいため、物理的に複数のアンテナを配置することは困難であり、従って、電波の到来方向およびその位置を推定することはできなかった。
また、MUSIC(Multiple Signal Classificatio)法のように,信号の周波数成分を計算するために、信号または信号の相関行列からSchmidtの固有空間解析法を使って、擬似スペクトルを計算するような、処理が困難なアルゴリズムを適用する必要があり、簡単にその位置を推定することは困難であった。
However, in the device described in Patent Document 1 described above, in a small terminal in which only one receiving antenna such as a mobile phone can be arranged, the receiver has a small shape. It is difficult to arrange the radio waves, and therefore, it is impossible to estimate the arrival direction and the position of the radio wave.
Also, as in the MUSIC (Multiple Signal Classic) method, in order to calculate the frequency component of a signal, a process such as calculating a pseudo spectrum using a Schmidt eigenspace analysis method from the signal or signal correlation matrix is performed. It was necessary to apply a difficult algorithm, and it was difficult to estimate its position easily.

また、特許文献2に記載された装置では、受信機障害物等がある場所でも利用可能なだけで、さらに密閉された屋内や地下街等の閉空間においては、コストが高くなるか、別個の通信手段を必要とするなど、GPS端末所有者の位置を他が知ることは困難であった。
本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであって、携帯電話機など、受信アンテナが一本しか配置できないような小型の端末にも適用可能で、屋内や地下街等の閉空間において、簡易で経済的な位置検出を実現させることのできる到来波方向に基づく位置推定システムおよび位置推定方法を提供することを目的としている。
In addition, the device described in Patent Document 2 can be used only in places where there are obstacles such as receivers. Further, in an enclosed space such as an indoor or underground mall, the cost increases or separate communication is required. It was difficult for others to know the position of the GPS terminal owner, such as requiring a means.
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and can be applied to a small terminal such as a mobile phone in which only one receiving antenna can be arranged. An object of the present invention is to provide a position estimation system and a position estimation method based on the direction of an incoming wave that can realize economical position detection.

上記課題を解決するために、請求項1記載の位置推定システムは、
電波を送信する送信アンテナを有する移動端末と、
前記移動端末から送信される電波を同時に受信する複数の固定受信装置と、
前記複数の固定受信装置のうちの任意の一対の固定受信装置間に配置され、前記移動端末の移動と共に生じる電波の相対位相差を比較測定する複数の位相比較器と、
前記位相比較器に接続され、前記位相比較器によって比較された電波の相対位相差に基づいて当該電波の到来方向を推定し、その結果から前記移動端末の位置を算出する位置算出器と、
を備えたことを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problem, the position estimation system according to claim 1 comprises:
A mobile terminal having a transmitting antenna for transmitting radio waves;
A plurality of fixed receivers that simultaneously receive radio waves transmitted from the mobile terminal;
A plurality of phase comparators that are arranged between any pair of fixed reception devices among the plurality of fixed reception devices, and that compare and measure the relative phase difference of radio waves generated with the movement of the mobile terminal;
A position calculator connected to the phase comparator, estimating the arrival direction of the radio wave based on the relative phase difference of the radio wave compared by the phase comparator, and calculating the position of the mobile terminal from the result;
It is characterized by having.

この構成によれば、屋内の位置検出において、固定受信装置に複数のアンテナが必要ないため、低コストでインフラを形成することができるという効果が得られる。
また、請求項2記載の発明は、請求項1に記載の位置推定システムにおいて、前記位置算出器は、前記移動端末の移動後の位置を、前記複数の固定受信装置間の位相差の移動前後における相対位相差の変化に基づいて推定することを特徴としている。
この構成によれば、前記移動端末の移動後の位置を、前記複数の固定受信装置間の位相差の移動前後における相対位相差を簡単な変換式で距離に変換してその位置を推定できるという効果が得られる。
According to this configuration, in the indoor position detection, the fixed receiving device does not need a plurality of antennas, so that it is possible to form an infrastructure at a low cost.
According to a second aspect of the present invention, in the position estimation system according to the first aspect, the position calculator calculates the position of the mobile terminal after the movement of the phase difference between the plurality of fixed reception devices. It is characterized by estimating based on the change of the relative phase difference in.
According to this configuration, the position after movement of the mobile terminal can be estimated by converting the relative phase difference before and after the movement of the phase difference between the plurality of fixed reception devices into a distance using a simple conversion formula. An effect is obtained.

また、請求項3記載の発明は、請求項1に記載の位置推定システムにおいて、前記複数の固定受信装置は4台であり、前記移動端末が移動した前後における固定受信装置間の相対位相差に基づいて描かれる3つの等位相差曲線の交点が一致する条件から前記移動端末の絶対位置を求めることを特徴としている。
この構成によれば、移動端末の初期位置が分からない場合でも、移動端末の絶対位置を求めることができるという効果が得られる。
According to a third aspect of the present invention, in the position estimation system according to the first aspect, the plurality of fixed reception devices are four, and the relative phase difference between the fixed reception devices before and after the mobile terminal moves is calculated. The absolute position of the mobile terminal is obtained from the condition that the intersections of the three equiphase difference curves drawn on the basis of them match.
According to this configuration, even when the initial position of the mobile terminal is not known, the absolute position of the mobile terminal can be obtained.

また、請求項4記載の発明は、請求項3に記載の位置推定システムにおいて、前記位置算出器は、前記移動端末から各固定受信装置までの波数を未知数とし、推定した移動端末の位置と該未知数とから連立方程式をたて、移動する毎に求めた波数から3つの交点を抽出し、それらの差が最小になる条件を満たす波数を見出すことにより前記移動端末の絶対位置を推定することを特徴としている。
この構成によれば、移動端末の位置を簡単な連立方程式により絶対位置として求めることができるという効果が得られる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the position estimation system according to the third aspect, the position calculator uses the wave number from the mobile terminal to each fixed reception device as an unknown number, and the estimated position of the mobile terminal and the position Estimating the absolute position of the mobile terminal by building simultaneous equations from unknowns, extracting three intersections from the wave numbers obtained each time the vehicle moves, and finding the wave number that satisfies the condition that minimizes the difference between them. It is a feature.
According to this configuration, there is an effect that the position of the mobile terminal can be obtained as an absolute position by a simple simultaneous equation.

また、請求項5記載の発明は、請求項1に記載の位置推定システムにおいて、前記位置算出器は、前記固定受信装置間の位相差と前記移動端末の位置との関係を示すテーブルと、前記位相比較器により測定した位相差と前記テーブルに示された位相差とを照合する照合手段とを備え、それらが最も一致している位置を移動端末の位置として推定することを特徴としている。
この構成によれば、テーブルを用いるので、計算処理が早く、かつ、高精度に位置を推定することができるという効果が得られる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the position estimation system according to the first aspect, the position calculator includes a table indicating a relationship between a phase difference between the fixed reception devices and a position of the mobile terminal, Collating means for collating the phase difference measured by the phase comparator and the phase difference shown in the table is provided, and the position where they are most matched is estimated as the position of the mobile terminal.
According to this configuration, since the table is used, an effect that the calculation process is fast and the position can be estimated with high accuracy is obtained.

また、請求項6記載の発明は、請求項1に記載の位置推定システムにおいて、前記移動端末は、前記送信アンテナから無変調の電波を送信することを特徴としている。
この構成によれば、簡単なシステムで移動端末の位置を推定することができるという効果が得られる。
また、請求項7記載の発明は、請求項1に記載の位置推定システムにおいて、前記移動端末は、前記送信アンテナから携帯電話の変調波の電波を送信することを特徴としている。
この構成によれば、携帯電話等の電波を用いて簡易にその位置を推定することができるという効果が得られる。
The invention according to claim 6 is the position estimation system according to claim 1, wherein the mobile terminal transmits an unmodulated radio wave from the transmission antenna.
According to this configuration, there is an effect that the position of the mobile terminal can be estimated with a simple system.
According to a seventh aspect of the present invention, in the position estimation system according to the first aspect, the mobile terminal transmits a radio wave of a modulated wave of a cellular phone from the transmission antenna.
According to this configuration, it is possible to easily estimate the position using radio waves from a mobile phone or the like.

また、請求項8記載の位置推定システムは、
電波を発振して分割することにより振り分ける発振分割装置と、
前記発振分割装置により振り分けられた電波を空間に放射する複数の固定送信装置と、
前記固定送信装置により送信された電波を受信した後分離し、それぞれの相対位相差または位相差を検出して、その変化量から自らの位置を推定する移動端末と、
を備えたことを特徴としている。
この構成によれば、移動端末自らがその位置を推定することができるという効果が得られる。
Moreover, the position estimation system according to claim 8 comprises:
An oscillation splitting device that divides by dividing by oscillating radio waves,
A plurality of fixed transmission devices that radiate radio waves distributed by the oscillation division device into space;
A mobile terminal that receives and separates radio waves transmitted by the fixed transmission device, detects each relative phase difference or phase difference, and estimates its own position from the amount of change,
It is characterized by having.
According to this structure, the effect that the mobile terminal itself can estimate the position is acquired.

また、請求項9記載の位置推定方法は、
移動端末から電波を送信する送信ステップと、
前記移動端末から送信される電波を複数の固定受信装置を用いて同時に受信する受信ステップと、
前記複数の固定受信装置のうちの任意の一対の固定受信装置間に配置された複数の位相比較器を用いて、前記移動端末の移動と共に生じる電波の相対位相差を比較測定する比較ステップと、
前記位相比較器に接続された位置算出器を用いて、前記位相比較器によって比較された電波の相対位相差に基づいて当該電波の到来方向を推定し、その結果から前記移動端末の位置を算出する算出ステップと、
を含むことを特徴としている。
この構成によれば、屋内の位置検出において、固定受信装置に複数のアンテナが必要ないため、低コストでインフラを形成することができるという効果が得られる。
The position estimation method according to claim 9 is:
A transmission step of transmitting radio waves from the mobile terminal;
A reception step of simultaneously receiving radio waves transmitted from the mobile terminal using a plurality of fixed reception devices;
A comparison step of comparing and measuring the relative phase difference of radio waves generated with the movement of the mobile terminal using a plurality of phase comparators arranged between any pair of fixed reception devices of the plurality of fixed reception devices;
Using a position calculator connected to the phase comparator, the arrival direction of the radio wave is estimated based on the relative phase difference of the radio wave compared by the phase comparator, and the position of the mobile terminal is calculated from the result A calculation step to
It is characterized by including.
According to this configuration, in the indoor position detection, the fixed receiving device does not need a plurality of antennas, so that it is possible to form an infrastructure at a low cost.

以上説明したように、本発明の位置推定システムおよび位置推定方法にあっては、無変調波の相対位相変化、位相差を測定することによって、位置を特定するもので、非常に簡易な装置で位置推定を行うことができる。
また、屋内の位置検出は、対象となる全てのエリアに測定装置を配備せねばならないため、膨大なインフラが必要となることが大きな問題であるが、本発明を適用することにより、低コストでインフラを形成することができる。
As described above, in the position estimation system and the position estimation method of the present invention, the position is specified by measuring the relative phase change and the phase difference of the unmodulated wave. Position estimation can be performed.
In addition, indoor position detection requires a huge amount of infrastructure because measurement devices must be installed in all areas of interest, but the application of the present invention reduces the cost. Infrastructure can be formed.

以下、図面を参照して、本発明の位置推定システムの好適な実施形態について、詳細に説明する。
[第1実施形態]
図1は、本発明の位置推定システムの基本的な構成例を示す概略図である。
この位置推定システム10は、移動端末1と、複数の固定受信装置2〜4と、位相比較器5,6と、位置算出器7とを備える。
移動端末1は、携帯電話機、車載機、モバイル等、一般の移動機のいずれにも適用できる。
固定受信装置2〜4は、移動端末1から送信される電波を、同時に同一内容の受信を行う無線通信装置である。
Hereinafter, a preferred embodiment of a position estimation system of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a basic configuration example of a position estimation system of the present invention.
The position estimation system 10 includes a mobile terminal 1, a plurality of fixed reception devices 2 to 4, phase comparators 5 and 6, and a position calculator 7.
The mobile terminal 1 can be applied to any general mobile device such as a mobile phone, an in-vehicle device, and a mobile.
The fixed reception devices 2 to 4 are wireless communication devices that simultaneously receive radio waves transmitted from the mobile terminal 1 with the same content.

位相比較器5,6は、各固定受信装置2〜4が受信した電波の位相差を測定し比較する。ここでは、位相比較器5が、固定受信装置2と固定受信装置3との間の位相を比較し、位相比較器6が、固定受信装置3と固定受信装置4との間の位相を比較する。
位置算出器7は、位相比較器5,6と接続され、位相比較器5,6によって比較された相対位相差に基づいて移動端末1の位置を算出する装置である。
The phase comparators 5 and 6 measure and compare the phase difference between the radio waves received by the fixed receiving devices 2 to 4. Here, the phase comparator 5 compares the phases between the fixed receiver 2 and the fixed receiver 3, and the phase comparator 6 compares the phases between the fixed receiver 3 and the fixed receiver 4. .
The position calculator 7 is an apparatus that is connected to the phase comparators 5 and 6 and calculates the position of the mobile terminal 1 based on the relative phase difference compared by the phase comparators 5 and 6.

図1において、移動端末1から送信された電波は、固定受信装置2〜4で受信され、位相比較器5,6において各固定受信装置が受信した電波の位相差を測定する。つまり、移動端末1の移動前に固定受信装置2で受信した電波の位相をφ2(t1)、固定受信装置3で受信した電波の位相をφ3(t1)とすると、このときの位相比較器5が検出する位相差は、φ2(t1)−φ3(t1)である。また、移動端末1の移動後に固定受信装置2で受信した電波の位相をφ2(t2)、固定受信装置3で受信した電波の位相をφ3(t2)とすると、このときの位相比較器5が検出する位相差は、φ2(t2)−φ3(t2)である。   In FIG. 1, the radio waves transmitted from the mobile terminal 1 are received by the fixed receivers 2 to 4, and the phase comparators 5 and 6 measure the phase difference between the radio waves received by the fixed receivers. That is, assuming that the phase of the radio wave received by the fixed receiver 2 before the movement of the mobile terminal 1 is φ2 (t1) and the phase of the radio wave received by the fixed receiver 3 is φ3 (t1), the phase comparator 5 at this time Detects the phase difference φ2 (t1) −φ3 (t1). If the phase of the radio wave received by the fixed receiver 2 after the movement of the mobile terminal 1 is φ2 (t2) and the phase of the radio wave received by the fixed receiver 3 is φ3 (t2), the phase comparator 5 at this time is The phase difference to be detected is φ2 (t2) −φ3 (t2).

ここで、移動端末1の移動前後での位相差の変化を相対位相変化Δφと定義すると、
Δφ={φ2(t1)−φ3(t1)}−{φ2(t2)−φ3(t2)}
と表すことができる。この相対位相変化Δφを2π(radian)で割って波長λをかけると、距離変化Δdは、
Δd=Δφ×λ/2π
となる。例えば、固定受信装置2と固定受信装置3とで位相を測定している場合、この距離変化Δdは、移動端末1が固定受信装置2から遠ざかった距離と、固定受信装置3に近づいた距離との差に相当する。
Here, if the change in the phase difference before and after the movement of the mobile terminal 1 is defined as a relative phase change Δφ,
Δφ = {φ2 (t1) −φ3 (t1)} − {φ2 (t2) −φ3 (t2)}
It can be expressed as. When this relative phase change Δφ is divided by 2π (radian) and multiplied by wavelength λ, the distance change Δd is
Δd = Δφ × λ / 2π
It becomes. For example, when the phase is measured by the fixed receiving device 2 and the fixed receiving device 3, the distance change Δd includes the distance that the mobile terminal 1 has moved away from the fixed receiving device 2 and the distance that has approached the fixed receiving device 3. It corresponds to the difference.

次に、本構成を用いて移動端末の位置を推定する方法を以下に述べる。
移動端末1の初期位置が既知である場合において、移動端末1から固定受信装置2〜4の距離変化Δdを求め、移動端末1の位置を測定する方法について、図2を参照して、以下に述べる。
図2は、双曲線の交点から位置を推定する方法を示す図である。
移動端末1の移動前の位置(初期位置)において、移動端末1から固定受信装置2までの距離と、移動端末1から固定受信装置3までの距離との差xに、移動端末1の移動後の測定によって得られた距離変化Δdを加えると、移動後の移動端末1から固定受信装置2までの距離と、移動端末1から固定受信装置3までの距離の差(x+Δd)が求まる。この距離の差(x+Δd)より、移動端末1が存在する位置を含む双曲線101が既定される。同様の操作を固定受信装置4と固定受信装置2より双曲線102、および固定受信装置4と固定受信装置3より双曲線103を既定することにより、図2に示すように、3つの双曲線が新たに既定される。
Next, a method for estimating the position of the mobile terminal using this configuration will be described below.
When the initial position of the mobile terminal 1 is known, a method for obtaining the distance change Δd of the fixed receivers 2 to 4 from the mobile terminal 1 and measuring the position of the mobile terminal 1 will be described below with reference to FIG. State.
FIG. 2 is a diagram illustrating a method for estimating a position from the intersection of hyperbolic curves.
After the movement of the mobile terminal 1, the difference x between the distance from the mobile terminal 1 to the fixed reception device 2 and the distance from the mobile terminal 1 to the fixed reception device 3 at the position (initial position) before the movement of the mobile terminal 1 When the distance change Δd obtained by the above measurement is added, the difference (x + Δd) between the distance from the mobile terminal 1 to the fixed receiver 2 after movement and the distance from the mobile terminal 1 to the fixed receiver 3 is obtained. From this distance difference (x + Δd), a hyperbola 101 including a position where the mobile terminal 1 exists is defined. By performing the same operation by defining the hyperbola 102 from the fixed receiver 4 and the fixed receiver 2 and the hyperbola 103 from the fixed receiver 4 and the fixed receiver 3, three hyperbolas are newly defined as shown in FIG. Is done.

これらの双曲線の交点Pが、推定した移動後の移動端末1の位置である。なお、2つの双曲線でも交点は求まるが、図2に示すように交点が複数存在する場合がある。すなわち、双曲線101と双曲線102との交点は、P,Qの2点となる。従って、位置を正しく求めるためには、3つの双曲線が必要となることが分かる。
以上説明したように、移動端末1の初期位置が既知の場合は、3台の固定受信装置2〜4を用いて、上記操作を繰り返すことにより移動端末1の軌跡を求めることができる。
The intersection P of these hyperbolas is the estimated position of the mobile terminal 1 after movement. In addition, although an intersection can be obtained even with two hyperbola, there may be a plurality of intersections as shown in FIG. That is, the intersection of the hyperbola 101 and the hyperbola 102 is two points P and Q. Therefore, it can be seen that three hyperbolas are required to correctly obtain the position.
As described above, when the initial position of the mobile terminal 1 is known, the locus of the mobile terminal 1 can be obtained by repeating the above operation using the three fixed reception devices 2 to 4.

[第2実施形態]
次に、図3を参照して、移動端末の絶対位置を求める方法について述べる。
第1実施形態の方法は、初期位置が必要であったが、本方法を適用すれば、初期位置の情報は不要である。
図3は、本発明の第2実施形態に係る位置推定システムの基本原理を示す概略図である。
本実施形態では、移動端末1の絶対位置を求めるために、4台の固定受信装置が必要となる。すなわち、3台の固定受信装置2〜4に対して距離差を計算している場合において、仮に全ての固定受信装置の距離差が全く同一になってしまう移動端末の位置が存在してしまう場合には、移動端末の位置を推定することができないため、4台の固定受信装置が必要となる。
[Second Embodiment]
Next, a method for obtaining the absolute position of the mobile terminal will be described with reference to FIG.
The method according to the first embodiment requires an initial position, but if this method is applied, information on the initial position is not necessary.
FIG. 3 is a schematic diagram showing the basic principle of the position estimation system according to the second embodiment of the present invention.
In the present embodiment, four fixed reception devices are required to obtain the absolute position of the mobile terminal 1. That is, in the case where the distance difference is calculated for the three fixed receivers 2 to 4, there is a position of the mobile terminal where the distance difference of all the fixed receivers is exactly the same. Since the position of the mobile terminal cannot be estimated, four fixed receiving apparatuses are required.

ここで、移動端末1の絶対位置を求めるために4台の固定受信装置が必要な理由について以下に詳細に説明する。
同図において、R(t1)は、時刻t1における移動端末の位置(初期位置)、R(t2)は、時刻t2における移動端末の位置(移動後の位置)とする。
ここで、「固定受信装置AとR(t1)との間の距離=固定受信装置BとR(t1)との間の距離=x」と定義すると、時刻変化に伴う固定受信装置と移動端末の距離の差は、以下の通りになる。
・「R(t1)からR(t2)へ移動端末が移動したときの固定受信装置Aに対する距離の変化」と、「R(t1)からR(t2)へ移動端末が移動したときの固定受信装置Bに対する距離の変化」との差は、
Here, the reason why four fixed reception devices are required to obtain the absolute position of the mobile terminal 1 will be described in detail below.
In the figure, R (t1) is the position (initial position) of the mobile terminal at time t1, and R (t2) is the position of the mobile terminal (position after movement) at time t2.
Here, defining “distance between fixed reception device A and R (t1) = distance between fixed reception device B and R (t1) = x”, the fixed reception device and the mobile terminal according to the time change The difference in distance is as follows.
“Change in distance to the fixed receiver A when the mobile terminal moves from R (t1) to R (t2)” and “Fixed reception when the mobile terminal moves from R (t1) to R (t2)” The difference from “change in distance to device B” is

Figure 2008008780
Figure 2008008780

・「R(t1)からR(t2)へ移動端末が移動したときの固定受信装置Bに対する距離の変化」と、「R(t1)からR(t2)へ移動端末が移動したときの固定受信装置Cに対する距離の変化」との差は、 “Change in distance to fixed receiver B when mobile terminal moves from R (t1) to R (t2)” and “Fixed reception when mobile terminal moves from R (t1) to R (t2)” The difference from “change in distance to device C” is

Figure 2008008780
Figure 2008008780

・「R(t1)」からR(t2)へ移動端末が移動したときの固定受信装置Cに対する距離の変化」と、「R(t1)からR(t2)へ移動端末が移動したときの固定受信装置Aに対する距離の変化」との差は、 “Change in distance to the fixed receiver C when the mobile terminal moves from“ R (t1) ”to R (t2)” and “Fixed when the mobile terminal moves from R (t1) to R (t2)” The difference from the “change in distance to the receiving device A” is

Figure 2008008780
Figure 2008008780

となる。
一方、第2実施形態では、時刻t1における移動端末の位置(初期位置)が未知であるので、S(t1´)の位置が初期位置である可能性がある。
ここで、図3において、S(t1´)を、時刻t1における移動端末の位置(初期位置)、S(t2´)を、時刻t2における移動端末の位置(移動後の位置)とし、S(t2´)と固定受信装置Cとの間の距離をa´、S(t1´)と固定受信装置Cとの間の距離をb´とし、かつ、
固定受信装置AとS(t1´)との距離=x−y、
固定受信装置BとS(t1´)との距離=x+y、
固定受信装置BとS(t2´)との距離=z、
固定受信装置AとS(t2´)との距離=z2と定義する。
It becomes.
On the other hand, in the second embodiment, since the position (initial position) of the mobile terminal at time t1 is unknown, there is a possibility that the position of S (t1 ′) is the initial position.
Here, in FIG. 3, S (t1 ′) is the position (initial position) of the mobile terminal at time t1, and S (t2 ′) is the position of the mobile terminal (position after movement) at time t2. the distance between t2 ′) and the fixed receiver C is a ′, the distance between S (t1 ′) and the fixed receiver C is b ′, and
Distance between fixed receiver A and S (t1 ′) = xy
Distance between fixed receiver B and S (t1 ′) = x + y,
Distance between fixed receiver B and S (t2 ′) = z,
The distance between the fixed receiver A and S (t2 ′) is defined as z 2 .

このとき、時刻変化に伴う固定受信装置と移動端末の距離の差は、以下の通りとなる。
・「S(t1´)からS(t2´)へ移動端末が移動したときの固定受信装置A に対する距離の変化」と、「S(t1´)からS(t2´)へ移動端末が移動 したときの固定受信装置Bに対する距離の変化」との差は、
={z2−(x−y)}−{z−(x+y)}=2y−z+z2…(4)
・「S(t1´)からS(t2´)へ移動端末が移動したときの固定受信装置B に対する距離の変化」と、「S(t1´)からS(t2´)へ移動端末が移動 したときの固定受信装置Cに対する距離の変化」との差は、
={z−(x+y)}−(a´−b´)=−x−y+z−a´+b´…(5)
・「S(t1´)からS(t2´)へ移動端末が移動したときの固定受信装置C に対する距離の変化」と、「S(t1´)からS(t2´)へ移動端末が移動 したときの固定受信装置Aに対する距離の変化」との差は、
=(a´−b´)−{z2−(x−y)}=x−y−z2+a´−b´…(6)
となる。以上の式において、
式(1)=式(4)、すなわち、
At this time, the difference in the distance between the fixed reception device and the mobile terminal accompanying the change in time is as follows.
・ "Change in distance to fixed receiver A when the mobile terminal moves from S (t1 ') to S (t2')" and "The mobile terminal moves from S (t1 ') to S (t2') The difference with "change in distance with respect to the fixed receiver B when"
= {Z 2 - (x- y)} - {z- (x + y)} = 2y-z + z 2 ... (4)
・ "Change in distance to fixed receiver B when the mobile terminal moves from S (t1 ') to S (t2')" and "The mobile terminal moves from S (t1 ') to S (t2') The difference with "change in distance with respect to the fixed receiver C when"
= {Z− (x + y)} − (a′−b ′) = − x−y + z−a ′ + b ′ (5)
・ "Change in distance to the fixed receiver C when the mobile terminal moves from S (t1 ') to S (t2')" and "The mobile terminal moves from S (t1 ') to S (t2') The difference with the “change in distance relative to the fixed receiver A” is
= (A′−b ′) − {z 2 − (xy)} = xy−z 2 + a′−b ′ (6)
It becomes. In the above formula,
Formula (1) = Formula (4), that is,

Figure 2008008780
Figure 2008008780

式(2)=式(5)、すなわち、   Formula (2) = Formula (5), that is,

Figure 2008008780
Figure 2008008780

式(3)=式(6)、すなわち、   Formula (3) = Formula (6), that is,

Figure 2008008780
Figure 2008008780

となってしまう条件が仮に存在してしまう場合には、時刻t1における2個の移動端末の位置(R(t1)とS(t1))のどちらが初期位置であるかを判断することができない。つまり、3台の固定受信装置A,B,Cでは、時刻t1の位置を判断することができないということである。
そこで、固定受信装置がもう1台増えると、そのどちらかの初期位置であるかを判定することができる。
If there is a condition that becomes as follows, it cannot be determined which of the positions (R (t1) and S (t1)) of the two mobile terminals at the time t1 is the initial position. That is, the three fixed receivers A, B, and C cannot determine the position at time t1.
Therefore, when one more fixed receiving apparatus is added, it can be determined which of the initial positions is.

この場合には、まず、移動端末1の初期位置を仮定し、その初期位置から移動後に求まる各固定受信装置間の相対位相変化により、距離の差(x+Δd)を求め、3つの双曲線を描く。仮定した初期位置が正しければ、その交点が一致する。一致しない場合には、3〜6つの交点が現れる。これらの交点のうち、3つの交点を抽出し、それらの距離の差を評価関数としてその差が最小になるように収束させ、この評価関数が最小のときの移動端末の位置が絶対位置となる。このとき、3つより多くの交点が現れた場合には、3つの交点を抽出する方法として、任意に3つの交点を抽出した後、該3点を頂点とする三角形の面積を計算し、その面積が最小となる交点を抽出する方法をとればよい。
以上の理由により、初期位置がない場合、最低4台の固定受信装置が必要である。
In this case, first, an initial position of the mobile terminal 1 is assumed, and a distance difference (x + Δd) is obtained from the relative phase change between the fixed receiving apparatuses obtained after the movement from the initial position, and three hyperbolas are drawn. If the assumed initial position is correct, the intersections coincide. If they do not match, 3-6 intersections will appear. Out of these intersections, three intersections are extracted and converged so as to minimize the difference between the distances as an evaluation function, and the position of the mobile terminal when the evaluation function is minimum is the absolute position. . At this time, when more than three intersections appear, as a method of extracting three intersections, after arbitrarily extracting three intersections, calculate the area of a triangle having the three points as vertices, What is necessary is just to take the method of extracting the intersection which the area becomes the minimum.
For the above reasons, when there is no initial position, at least four fixed receivers are required.

[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態について説明する。
本実施形態は、位置をより高精度に求める方法である。第1実施形態および第2実施形態の方法では、移動端末から各固定受信装置の距離変化Δdを相対位相変化Δφにより求めていたが、本実施形態では、位相差そのものの値には特に着目していない。ここで、位相差そのものの値に注目すると、移動端末1から固定受信装置2〜4への距離Dは、
D=(測定された位相差+2πn)×λ/2π(nは整数)
である。もし、nが求められれば、移動端末から固定受信装置への距離の誤差は、波長以下(位相差の測定誤差×λ/2π)になり、非常に正確な距離を求めることができる。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
The present embodiment is a method for obtaining the position with higher accuracy. In the method of the first embodiment and the second embodiment, the distance change Δd of each fixed reception device is obtained from the mobile terminal by the relative phase change Δφ, but in this embodiment, the value of the phase difference itself is particularly focused. Not. Here, paying attention to the value of the phase difference itself, the distance D from the mobile terminal 1 to the fixed receivers 2 to 4 is:
D = (measured phase difference + 2πn) × λ / 2π (n is an integer)
It is. If n is obtained, the error in the distance from the mobile terminal to the fixed receiver is equal to or less than the wavelength (phase difference measurement error × λ / 2π), and a very accurate distance can be obtained.

距離Dからnを逆算するとき、位相差を正確に測定でき、正確な距離Dが推定できれば、正しいnが求まる。もし、位相差の正確な測定が可能だとして、nが誤った値ならば、各固定受信装置からの距離Dに描いた円(以下、距離円)が1点で交わらない。一方、推定されたnの前後の値(例えばn+1、n−1等)をnの代わりに用いて距離を推定し、その結果、各固定受信装置からの距離円が1点で交わるようになれば、その値が正しい。しかしながら、測定には、常に誤差が含まれているから、必ずしもこのような手順で正しいnが得られるとは限らない。そこで、移動端末の移動と共にこの最適のnを探す操作を繰り返す。nが正しければ、各固定受信装置からの距離円が常にほぼ1点で交わるが、nが誤っているときは、1点に収束しない。この比較により最も正しいnの値を見出すことができる。例えば各固定受信装置からの距離が1点に収束する度合いに閾値(例えば、推定位置までの固定受信装置からの距離推定誤差が常に1/4波長以下など)を設けることでnを求める。一旦、nが求まれば、その後の位置精度は、波長以下(位相差の測定誤差×λ/2π)となる。例えば、2、45GHzで位相の測定誤差がπ/4であったとすると、位置誤差は3cm程度となる。上記方法の中でnを使用した距離Dの推定方法は、初期位置が既知でも有効である。初期位置が既知の場合には、nが既に与えられているので、移動に伴う位相の変化に応じて、例えば1周期位相が変化したら、nに1を加える(引く)というように追随させていけば、正確な測定が維持できる。   When calculating n backward from the distance D, if the phase difference can be measured accurately and the accurate distance D can be estimated, the correct n can be obtained. If accurate measurement of the phase difference is possible and n is an incorrect value, circles drawn at distance D from each fixed receiving device (hereinafter, distance circles) do not intersect at one point. On the other hand, the estimated values before and after n (eg, n + 1, n−1, etc.) are used instead of n to estimate the distance, and as a result, the distance circles from each fixed receiving device can intersect at one point. The value is correct. However, since the measurement always includes an error, the correct n is not always obtained by such a procedure. Therefore, the operation for searching for the optimum n is repeated as the mobile terminal moves. If n is correct, the distance circles from the fixed receiving apparatuses always intersect at almost one point, but if n is incorrect, it does not converge to one point. By this comparison, the most correct value of n can be found. For example, n is obtained by providing a threshold value (for example, the distance estimation error from the fixed reception device to the estimated position is always equal to or less than ¼ wavelength) to the extent that the distance from each fixed reception device converges to one point. Once n is obtained, the subsequent positional accuracy is equal to or less than the wavelength (phase difference measurement error × λ / 2π). For example, if the phase measurement error is π / 4 at 2, 45 GHz, the position error is about 3 cm. Among the above methods, the method for estimating the distance D using n is effective even if the initial position is known. If the initial position is known, n has already been given. Therefore, for example, when one phase of the phase changes in accordance with the change in the phase accompanying the movement, 1 is added to (subtracted from) n. If it goes, accurate measurements can be maintained.

[第4実施形態]
次に、本発明の第4実施形態について説明する。
本実施形態は、ユークリッド距離を用いて位置を推定する方法である。最初にデータベースとなるテーブルが必要であるが、テーブルを作成した後は、計算処理が早いという特徴がある。図4にデータベースの例を示す。位置に対応した要素番号として、N×M(N,Mは整数)に分割し、分割した要素毎(合計としてN×Mページ測定範囲)のテーブルを作成する。ここでは、(N,M)という位置に対して、要素番号(1,1)、(1,2)、(2,1)を例としてあげている。テーブルの縦軸は、進行方向の方位角度(0〜360度をL等分:Lは整数)を表し、横軸は、それぞれの固定受信装置間で測定される相対位相変化φが記入されている。例えば、このテーブルでは、要素番号(1,1)の場合、進行方向の方位角度0°であれば、固定受信装置2,3間では300°、固定受信装置2,4間では200°、固定受信装置3,4間では100°である。なお、このときの移動端末の移動量は単位長(例えば1mなど)としておく。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
The present embodiment is a method for estimating the position using the Euclidean distance. A table as a database is required first, but after the table is created, the calculation process is fast. FIG. 4 shows an example of the database. The element number corresponding to the position is divided into N × M (N and M are integers), and a table for each divided element (N × M page measurement range as a total) is created. Here, element numbers (1, 1), (1, 2), (2, 1) are given as an example for the position (N, M). The vertical axis of the table represents the azimuth angle in the direction of travel (0 to 360 degrees is equally divided into L: L is an integer), and the horizontal axis is filled with the relative phase change φ measured between each fixed receiver. Yes. For example, in this table, in the case of the element number (1, 1), if the azimuth angle in the traveling direction is 0 °, the fixed reception devices 2 and 3 are 300 °, the fixed reception devices 2 and 4 are 200 °, and the fixed number is fixed. The angle between the receiving devices 3 and 4 is 100 °. Note that the movement amount of the mobile terminal at this time is set to a unit length (for example, 1 m).

実測では、まず、移動端末の移動前の位置(要素)に対応したページのテーブルを用意しておく。次に、移動端末の移動後に各固定受信装置間で測定された相対位相変化φを正規化する。例えば、各相対位相変化φの絶対値の総和で、それぞれの相対位相変化φを割る。同様にして、テーブル上の相対位相変化φも正規化する。次に、これらの正規化されたテーブル上の値と実測値の、ユークリッド距離(2つの値の差をとって二乗し、その和の平方根を求める)を算出する。ユークリッド距離が最小となる方向が、移動端末が進んだ方向である。移動距離は、実測の位相量とテーブル上の位相量との比をとり、単位長をかけることにより求まる。   In actual measurement, first, a table of pages corresponding to the position (element) of the mobile terminal before moving is prepared. Next, the relative phase change φ measured between the fixed receivers after the movement of the mobile terminal is normalized. For example, each relative phase change φ is divided by the sum of absolute values of the relative phase changes φ. Similarly, the relative phase change φ on the table is also normalized. Next, the Euclidean distance (the difference between the two values is squared to obtain the square root of the sum) between the normalized table value and the actual measurement value is calculated. The direction in which the Euclidean distance is the minimum is the direction in which the mobile terminal has advanced. The movement distance is obtained by taking the ratio of the actually measured phase amount and the phase amount on the table and multiplying by the unit length.

[第5実施形態]
図5は、本発明の第5実施形態の基本的構成を示す図である。
本実施形態では、固定送信装置12〜14と、電波を振り分ける発振・分割装置15とを用い、移動端末11が自ら位置を測定する。
固定送信装置12〜14は、移動端末11に対して同時に同一内容の送信を行う無線通信装置である。
発振・分割装置15で振り分けられた電波は、各固定送信装置12、13、14より空間に放射される。移動端末11は、それらの電波を受信後分離し、それぞれの相対位相差または位相差を検出して、その変化量から位置を推定する。このように、固定送信装置12〜14で送信し、移動端末1で受信することで、移動端末11は自らの位置を知ることができる。
[Fifth Embodiment]
FIG. 5 is a diagram showing a basic configuration of the fifth embodiment of the present invention.
In the present embodiment, the mobile terminal 11 measures the position by itself using the fixed transmission devices 12 to 14 and the oscillation / division device 15 that distributes radio waves.
The fixed transmission devices 12 to 14 are wireless communication devices that simultaneously transmit the same content to the mobile terminal 11.
The radio waves distributed by the oscillating / dividing device 15 are radiated into the space from the fixed transmitting devices 12, 13, and 14. The mobile terminal 11 separates these radio waves after receiving them, detects each relative phase difference or phase difference, and estimates the position from the amount of change. In this way, the mobile terminal 11 can know its own position by transmitting with the fixed transmission devices 12 to 14 and receiving with the mobile terminal 1.

[変形例]
次に、本発明の変形例について説明する。
上述した実施形態においては、無変調波を用いる例について説明したが、変調波を用いる方法では、例えば携帯電話の電波を利用することが可能で、本測位のための特別な装置を要しないことが特徴である。
以上、本発明の好適な実施形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範な趣旨および範囲から逸脱することなく、これら具体例にさまざまな修正および変更を加えることができることは明らかである。すなわち、具体例の詳細および添付の図面により本発明が限定されるものと解釈してはならない。
[Modification]
Next, a modified example of the present invention will be described.
In the above-described embodiment, an example using an unmodulated wave has been described. However, in the method using a modulated wave, for example, a radio wave of a mobile phone can be used, and a special device for this positioning is not required. Is a feature.
The present invention has been described above by the preferred embodiments of the present invention. While the invention has been described with reference to specific embodiments, various modifications and changes may be made to these embodiments without departing from the broad spirit and scope of the invention as defined in the claims. Obviously you can. In other words, the present invention should not be construed as being limited by the details of the specific examples and the accompanying drawings.

第1実施形態に係る位置推定システムの基本的な構成例を示す概略図である。It is the schematic which shows the basic structural example of the position estimation system which concerns on 1st Embodiment. 双曲線の交点から位置を推定する図である。It is a figure which estimates a position from the intersection of a hyperbola. 第2実施形態に係る位置推定システムにおいて4台の固定受信装置が必要な理由を示す概略図である。It is the schematic which shows the reason why four fixed receivers are required in the position estimation system which concerns on 2nd Embodiment. 第4実施形態に係る位置推定システムにおいて移動方向を推定する目的でユークリッド距離を算出するためのテーブルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the table for calculating Euclidean distance in order to estimate a moving direction in the position estimation system which concerns on 4th Embodiment. 第5実施形態に係る位置推定システムにおいて固定側を発振とし、移動端末を受信とした構成例を示す概略図である。It is the schematic which shows the structural example which made the fixed side oscillate and received the mobile terminal in the position estimation system which concerns on 5th Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1,11…移動端末、2,3,4…固定受信装置、5,6…位相比較器、7…位置算出器、10…位置推定システム、12,13,14…固定送信装置、15…発振・分割装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,11 ... Mobile terminal, 2, 3, 4 ... Fixed receiver, 5, 6 ... Phase comparator, 7 ... Position calculator, 10 ... Position estimation system, 12, 13, 14 ... Fixed transmitter, 15 ... Oscillation・ Split device

Claims (9)

電波を送信する送信アンテナを有する移動端末と、
前記移動端末から送信される電波を同時に受信する複数の固定受信装置と、
前記複数の固定受信装置のうちの任意の一対の固定受信装置間に配置され、前記移動端末の移動と共に生じる電波の相対位相差を比較測定する複数の位相比較器と、
前記位相比較器に接続され、前記位相比較器によって比較された電波の相対位相差に基づいて当該電波の到来方向を推定し、その結果から前記移動端末の位置を算出する位置算出器と、
を備えたことを特徴とする位置推定システム。
A mobile terminal having a transmitting antenna for transmitting radio waves;
A plurality of fixed receivers that simultaneously receive radio waves transmitted from the mobile terminal;
A plurality of phase comparators that are arranged between any pair of fixed reception devices among the plurality of fixed reception devices, and that compare and measure the relative phase difference of radio waves generated with the movement of the mobile terminal;
A position calculator connected to the phase comparator, estimating the arrival direction of the radio wave based on the relative phase difference of the radio wave compared by the phase comparator, and calculating the position of the mobile terminal from the result;
A position estimation system comprising:
請求項1に記載の位置推定システムにおいて、前記位置算出器は、前記移動端末の移動後の位置を、前記複数の固定受信装置間の位相差の移動前後における相対位相差の変化に基づいて推定することを特徴とする位置推定システム。   The position estimation system according to claim 1, wherein the position calculator estimates the position of the mobile terminal after movement based on a change in relative phase difference before and after movement of the phase difference between the plurality of fixed reception devices. A position estimation system characterized by: 請求項1に記載の位置推定システムにおいて、前記複数の固定受信装置は4台であり、前記移動端末が移動した前後における固定受信装置間の相対位相差に基づいて描かれる3つの等位相差曲線の交点が一致する条件から前記移動端末の絶対位置を求めることを特徴とする位置推定システム。   The position estimation system according to claim 1, wherein the plurality of fixed reception apparatuses are four, and three equal phase difference curves drawn based on a relative phase difference between the fixed reception apparatuses before and after the mobile terminal moves. A position estimation system, wherein an absolute position of the mobile terminal is obtained from a condition in which intersections of the mobile terminals coincide with each other. 請求項3に記載の位置推定システムにおいて、前記位置算出器は、前記移動端末から各固定受信装置までの波数を未知数とし、推定した移動端末の位置と該未知数とから連立方程式をたて、移動する毎に求めた波数から3つの交点を抽出し、それらの差が最小になる条件を満たす波数を見出すことにより前記移動端末の絶対位置を推定することを特徴とする位置推定システム。   4. The position estimation system according to claim 3, wherein the position calculator uses the wave number from the mobile terminal to each fixed reception device as an unknown number, and creates a simultaneous equation from the estimated position of the mobile terminal and the unknown number, and moves A position estimation system, wherein three intersections are extracted from wave numbers obtained each time, and an absolute position of the mobile terminal is estimated by finding a wave number that satisfies a condition that the difference between them is minimized. 請求項1に記載の位置推定システムにおいて、前記位置算出器は、前記固定受信装置間の位相差と前記移動端末の位置との関係を示すテーブルと、前記位相比較器により測定した位相差と前記テーブルに示された位相差とを照合する照合手段とを備え、それらが最も一致している位置を移動端末の位置として推定することを特徴とする位置推定システム。   2. The position estimation system according to claim 1, wherein the position calculator includes a table indicating a relationship between a phase difference between the fixed reception apparatuses and a position of the mobile terminal, a phase difference measured by the phase comparator, and the A position estimation system comprising: a collating unit that collates with a phase difference indicated in a table, and estimating a position where they are most consistent as a position of a mobile terminal. 請求項1に記載の位置推定システムにおいて、前記移動端末は、前記送信アンテナから無変調の電波を送信することを特徴とする位置推定システム。   The position estimation system according to claim 1, wherein the mobile terminal transmits an unmodulated radio wave from the transmission antenna. 請求項1に記載の位置推定システムにおいて、前記移動端末は、前記送信アンテナから携帯電話の変調波の電波を送信することを特徴とする位置推定システム。   The position estimation system according to claim 1, wherein the mobile terminal transmits a radio wave of a modulated wave of a mobile phone from the transmission antenna. 電波を発振して分割することにより振り分ける発振分割装置と、
前記発振分割装置により振り分けられた電波を空間に放射する複数の固定送信装置と、
前記固定送信装置により送信された電波を受信した後分離し、それぞれの相対位相差または位相差を検出して、その変化量から自らの位置を推定する移動端末と、
を備えたことを特徴とする位置推定システム。
An oscillation splitting device that divides by dividing by oscillating radio waves,
A plurality of fixed transmission devices that radiate radio waves distributed by the oscillation division device into space;
A mobile terminal that receives and separates radio waves transmitted by the fixed transmission device, detects each relative phase difference or phase difference, and estimates its own position from the amount of change,
A position estimation system comprising:
移動端末から電波を送信する送信ステップと、
前記移動端末から送信される電波を複数の固定受信装置を用いて同時に受信する受信ステップと、
前記複数の固定受信装置のうちの任意の一対の固定受信装置間に配置された複数の位相比較器を用いて、前記移動端末の移動と共に生じる電波の相対位相差を比較測定する比較ステップと、
前記位相比較器に接続された位置算出器を用いて、前記位相比較器によって比較された電波の相対位相差に基づいて当該電波の到来方向を推定し、その結果から前記移動端末の位置を算出する算出ステップと、
を含むことを特徴とする位置推定方法。
A transmission step of transmitting radio waves from the mobile terminal;
A reception step of simultaneously receiving radio waves transmitted from the mobile terminal using a plurality of fixed reception devices;
A comparison step of comparing and measuring the relative phase difference of radio waves generated with the movement of the mobile terminal using a plurality of phase comparators arranged between any pair of fixed reception devices of the plurality of fixed reception devices;
Using a position calculator connected to the phase comparator, the arrival direction of the radio wave is estimated based on the relative phase difference of the radio wave compared by the phase comparator, and the position of the mobile terminal is calculated from the result A calculation step to
The position estimation method characterized by including.
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