特許 6965148 測定プログラム、及び測定システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6965148

(24)【登録日】2021年10月22日

(45)【発行日】2021年11月10日

(54)【発明の名称】測定プログラム、及び測定システム

(51)【国際特許分類】

   G01S 13/74 20060101AFI20211028BHJP

   G01S 11/06 20060101ALI20211028BHJP

   G01S 5/14 20060101ALI20211028BHJP

【ＦＩ】

   G01S13/74

   G01S11/06

   G01S5/14

【請求項の数】8

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2017-245623(P2017-245623)

(22)【出願日】2017年12月21日

(65)【公開番号】特開2019-113366(P2019-113366A)

(43)【公開日】2019年7月11日

【審査請求日】2020年9月2日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005223

【氏名又は名称】富士通株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】特許業務法人太陽国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100079049

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 淳

(74)【代理人】

【識別番号】100084995

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 和詳

(74)【代理人】

【識別番号】100099025

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 浩志

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 敏行

【審査官】 ▲高▼場 正光

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２０６５３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０３５８７８０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−３０６５３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１５６６５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１１４３６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０３０８６１８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１７−１４６７３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１９０２６８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｓ ５／００ − Ｇ０１Ｓ ５／１４

Ｇ０１Ｓ １１／００ − Ｇ０１Ｓ １１／１６

Ｇ０１Ｓ １３／７４ − Ｇ０１Ｓ １３／８４

Ｈ０４Ｗ ４／００ − Ｈ０４Ｗ ９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基地局によって計測された移動体からの電波強度と、前記移動体で計測された前記基地局からの電波強度との各々に対して、閾値以上の変化のカット、移動平均、及び前記移動体からの電波強度と前記基地局から電波強度とを合成するためのスケール変換の順にフィルタ処理を行い、フィルタ処理後の前記移動体からの電波強度と、フィルタ処理後の前記基地局からの電波強度とを合成し、
合成された前記電波強度の各々に基づいて、前記基地局と、前記移動体との距離を測定する、
測定プログラム。

【請求項2】

前記基地局は複数あるものとし、
複数の基地局の各々に対する距離の測定結果と、前記基地局の各々の位置とに基づいて前記移動体の位置を測定する請求項１に記載の測定プログラム。

【請求項3】

前記移動体とは異なる他の移動体により計測された前記移動体からの電波強度と、前記移動体により計測された前記他の移動体からの電波強度との各々に対して前記フィルタ処理、及び前記合成を行い、合成された前記電波強度の各々に基づいて、前記移動体と前記他の移動体との距離を測定する請求項１又は請求項２に記載の測定プログラム。

【請求項4】

前記他の移動体に対する距離の測定結果、及び前記基地局に対する距離の測定結果についての通常は３つ以上の測定結果と、前記他の移動体について測定された位置と、前記基地局の位置とに基づいて前記移動体の位置を求める請求項３に記載の測定プログラム。

【請求項5】

基地局からの電波強度を計測し、前記基地局に無線電波を発信する移動体と、
前記移動体からの電波強度を計測し、計測された前記移動体からの電波強度を測定装置に送信する基地局と、
前記基地局で計測された前記移動体からの電波強度と、前記移動体で計測された前記基地局からの電波強度との各々に対して、閾値以上の変化のカット、移動平均、及び前記移動体からの電波強度と前記基地局から電波強度とを合成するためのスケール変換の順にフィルタ処理を行い、フィルタ処理後の前記移動体からの電波強度と、フィルタ処理後の前記基地局からの電波強度とを合成するフィルタ部、及び
合成された前記電波強度の各々に基づいて、前記基地局と、前記移動体との距離を測定する測定部を備える測定装置と、
を含む測定システム。

【請求項6】

前記基地局は複数あるものとし、
前記測定部は、複数の基地局の各々に対する距離の測定結果と、前記基地局の各々の位置とに基づいて前記移動体の位置を測定する請求項５に記載の測定システム。

【請求項7】

前記測定部は、前記移動体とは異なる他の移動体により計測された前記移動体からの電波強度と、前記移動体により計測された前記他の移動体からの電波強度との各々に対して前記フィルタ処理、及び前記合成を行い、合成された前記電波強度の各々に基づいて、前記移動体と前記他の移動体との距離を測定し、
前記他の移動体に対する距離の測定結果、及び前記基地局に対する距離の測定結果についての通常は三つ以上の測定結果と、前記他の移動体について測定された位置と、前記基地局の位置とに基づいて前記移動体の位置を求める請求項５又は請求項６に記載の測定システム。

【請求項8】

前記測定装置を、前記移動体に搭載した請求項５〜請求項７の何れか１項に記載の測定システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、測定プログラム、及び測定システムに関する。

【背景技術】

【0002】

計測した無線の電波強度を用いて、移動体の位置測位や性能の判定を行う技術がある。

【0003】

例えば、携帯電話の受信電波強度と基地局の受信電波強度を保守管理局で比較し、携帯電話の性能を判定する技術がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００３−２３３８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、従来技術では、ノイズ等のゆらぎ成分による誤差を減少させるために、無線電波の電波強度のデータに対するフィルタ処理を実施する必要があるが、一定以上の回数計測した電波強度のデータを用いて誤差を収束させる必要があった。

【0006】

本発明は、一つの側面として、精度よく、かつ、効率的に、基地局と移動体との距離を測定することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

一つの態様として、基地局によって計測された移動体からの電波強度と、移動体で計測された基地局からの電波強度とに基づいて、電波強度をフィルタ処理する。フィルタ処理された電波強度に基づいて、基地局と、移動体との距離を測定する。

【発明の効果】

【0008】

一つの側面として、精度よく、かつ、効率的に、基地局と移動体との距離を測定することができる、という効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】従来の位置測位の測位方法の一例を示す図である。

【図2】従来の位置測位の測位方法の一例を示す図である。

【図3】本発明の第１実施形態に係る測定システムの概略構成を示すブロック図である。

【図4】位置測位装置の概略構成を示すブロック図である。

【図5】フィルタ部のフィルタ処理の一例を示す図である。

【図6】フィルタ部の合成処理の一例を示す図である。

【図7】３点測位により位置の測定を行う場合の一例を示す図である。

【図8】位置情報ＤＢの一例を示す図である。

【図9】位置測位装置として機能するコンピュータの概略構成を示すブロック図である。

【図10】第１実施形態の移動体の計測処理の一例を示すフローチャートである。

【図11】第１実施形態の固定基地局の計測処理の一例を示すフローチャートである。

【図12】第１実施形態の位置測位装置の位置測位処理の一例を示すフローチャートである。

【図13】本発明の第２実施形態に係る測定システムの概略構成を示すブロック図である。

【図14】第２実施形態の移動体の計測処理の一例を示すフローチャートである。

【図15】第２実施形態の固定基地局の計測処理の一例を示すフローチャートである。

【図16】第２実施形態の位置測位装置の位置測位処理の一例を示すフローチャートである。

【図17】移動体に位置測位装置を搭載する場合の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

まず、本実施形態の前提となる従来技術の問題点について説明する。なお、無線の電波強度を用いて移動体の位置測位を行う場合について説明するが、無線の電波強度を用いて性能判定等を行う場合も同様である。

【0011】

無線電波の電波強度を用いた位置の測定には、以下の２通りの測位方法がある。

【0012】

１つは、図１に示すように、移動体９０から発信される無線電波を、固定基地局９２Ａ〜９２Ｃで受信し、固定基地局９２Ａ〜９２Ｃで受信した無線電波の電波強度を利用して、位置測位装置９４で移動体の位置を測定する方法である。

【0013】

もう１つは、図２に示すように、複数の固定基地局９２Ａ〜９２Ｃから発信される無線電波を、移動体９０で受信し、移動体９０で受信した無線電波の電波強度を利用して、移動体１０で移動体の位置を測定する方法である。

【0014】

しかし、これらの方法では、一方向の電波強度を利用して位置を測定している。そのため、ノイズ等のゆらぎ成分による誤差を減少させるために、複数回計測した電波強度のデータに対するフィルタ処理を実施したデータを用いて位置測定を行わないと、十分な精度の位置測定ができないという問題があった。

【0015】

そこで、本発明の各実施形態では、移動体及び固定基地局の双方で計測した電波強度を利用して移動体と各固定基地局との距離を測定し、移動体の位置を測定する場合について説明する。このように、移動体及び固定基地局の双方で電波強度を計測することで、単位時間当たりで位置測定に利用できる電波強度のデータ量を増やすことができれば、結果として、短時間で、かつ、精度よく移動体の位置を測定することが可能になる。

【0016】

以下、図面を参照して本発明の第１実施形態の一例を詳細に説明する。

【0017】

図３に示すように、第１実施形態に係る測位システム１００は、移動体１０と、固定基地局１２Ａ〜１２Ｃと、位置測位装置１４とを有する。また、固定基地局１２Ａ〜１２Ｃとしたが、固定基地局の数は図３の例に限定されない。また、本実施形態では固定基地局１２Ａ〜１２Ｃとしたが、これに限定されるものではない。例えば、位置が固定された固定基地局ではなく、持ち運び可能な基地局であってもよいし、固定基地局と、持ち運び可能な基地局とを組み合わせてもよい。なお、測位システム１００が測定システムの一例である。位置測位装置１４が測定装置の一例である。また、以下、固定基地局１２Ａ〜１２Ｃの各々を単にＡＰ（アクセスポイント）と表記する場合もある。

【0018】

移動体１０は、スマートフォン等の持ち運びが可能な端末であり、内臓のアンテナ（図示省略）により無線電波の発信、及び受信を行う。また、移動体１０は、固定基地局１２Ａ〜１２Ｃのそれぞれからの無線電波を受信し、固定基地局１２Ａ〜１２Ｃのそれぞれについて計測した電波強度を、固定基地局１２Ａ〜１２Ｃに送信する。

【0019】

計測される電波強度ＲＳＳＩ(ｒ)は以下（１）式によって表される。

【0020】

ＲＳＳＩ(ｒ)＝Ａ−１０Ｂ×ｌｏｇ₁₀(ｒ) ・・・（１）

【0021】

ここで、Ａは、無線電波の送信元のアンテナから１ｍ付近で観測した場合の電波強度、Ｂは電波強度の減衰を表す定数(一般的には２)、ｒはアンテナから観測地点までの距離である。

【0022】

固定基地局１２Ａ〜１２Ｃは、無線通信が行われるエリアに設置された基地局であり、アンテナ（図示省略）により無線電波の発信、及び受信を行う。固定基地局１２Ａ〜１２Ｃは、移動体１０の無線電波を受信し、移動体１０からの電波強度を計測する。また、固定基地局１２Ａ〜１２Ｃは、移動体１０で計測された自局の電波強度を、移動体１０から受信する。また、固定基地局１２Ａ〜１２Ｃは、移動体１０について計測した電波強度、及び移動体１０で計測された自局の電波強度、並びに自局の位置を位置測位装置１４に送信する。なお、移動体１０で計測されたＡＰの電波強度は、当該ＡＰから位置測位装置１４に送信する場合に限定されるものではなく、他のＡＰやＡＰ以外のインターネット等により位置測位装置１４に送信するようにしてもよい。この場合には、移動体１０から自局の電波強度を受信しなくてもよい。

【0023】

位置測位装置１４は、固定基地局１２Ａ〜１２Ｃから受信した電波強度、及び固定基地局１２Ａ〜１２Ｃの位置を用いて、固定基地局１２Ａ〜１２Ｃの各々と、移動体１０との距離を測定し、移動体１０の位置を求める。

【0024】

位置測位装置１４は、図４に示すように、機能的には、通信部２０と、フィルタ部２２と、位置測定部２４と、位置情報ＤＢ３０とを含む。なお、位置測定部２４が、測定部の一例である。

【0025】

通信部２０は、固定基地局１２Ａ〜１２Ｃから、固定基地局１２Ａ〜１２Ｃで計測された移動体１０の電波強度、及び移動体１０で計測された固定基地局１２Ａ〜１２Ｃの電波強度の少なくとも一つ、並びに固定基地局１２Ａ〜１２Ｃの位置を受信する。

【0026】

フィルタ部２２は、固定基地局１２Ａ〜１２Ｃの各々によって計測された移動体１０からの電波強度と、移動体１０で計測された固定基地局１２Ａ〜１２Ｃの各々からの電波強度との各々に対してフィルタ処理を行う。図５に具体的なフィルタ処理の一例を示す。フィルタ処理は、固定基地局１２Ａ〜１２ＣであるＡＰの各々について、当該ＡＰによって計測された移動体１０からの電波強度に対して行うと共に、移動体１０で計測された当該ＡＰからの電波強度に対して行う。また、単位時間当たりに計測された電波強度に対してフィルタ処理を行う。図５に示すように、まず、計測された電波強度について、電波強度のうち予め定められた閾値以上の変化をカットする。次に、カット後の電波強度について移動平均を計算する。移動平均の計算は、前後４単位の電波強度の平均を計算するなど所定の単位で行えばよい。次に、移動平均の計算結果について、移動体１０から当該ＡＰへの電波強度と、当該ＡＰから移動体１０への電波強度とを合成するためのスケール変換を行う。スケール変換は、例えば、予め定めた値で電波強度を除する等により行う。ここまでのフィルタ処理を、移動体１０からの電波強度、及び当該ＡＰからの電波強度のそれぞれについて行う。

【0027】

以上が、フィルタ部２２のフィルタ処理の一例である。

【0028】

そして、図６に示すように、移動体１０と固定基地局１２Ａ〜１２ＣであるＡＰの各々のとの組み合わせの各々について、スケール変換後の移動体１０からの電波強度と、スケール変換後の当該ＡＰからの電波強度とを合成する。ここでの合成は、同時点に電波強度同士を平均する処理とする。なお、合成を行わずに、後述する位置測定部２４でそれぞれの電波強度の各々を用いて距離を測定し、平均の距離を算出するようにしてもよい。

【0029】

また、フィルタ部２２は、上記フィルタ処理にあたって、３つ以上のＡＰから移動体１０からの電波強度を受信したかを判定する。また、ＡＰの各々について、移動体１０で計測された当該ＡＰからの電波強度を受信したかを判定する。当該ＡＰからの電波強度を受信していない場合には、上記のフィルタ処理を、移動体１０からの電波強度についてのみ、閾値以上の変化のカット、移動平均、及びスケール変換のフィルタ処理を行う。なお、３つ以上のＡＰから電波強度を受信するものとしたが、計測環境によっては３つ必要ない場合もある。

【0030】

位置測定部２４は、移動体１０と固定基地局１２Ａ〜１２ＣであるＡＰの各々との組み合わせの各々について、フィルタ部２２で合成された電波強度に基づいて、固定基地局１２Ａ〜１２Ｃの各々と、移動体１０との距離を測定する。また、位置測定部２４は、固定基地局１２Ａ〜１２Ｃの各々に対する距離の測定結果と、固定基地局１２Ａ〜１２Ｃの各々の位置とに基づいて移動体１０の位置を測定する。

【0031】

以下に、位置測定部２４の距離の測定の原理について説明する。

【0032】

移動体１０とＡＰとの距離は、以下（２）式の距離と電波強度ＲＳＳＩ(ｒ)との関係により求める。

【数1】

・・・（２）

【0033】

電波強度ＲＳＳＩ(ｒ)はフィルタ処理したものを用いる。Ｎは測定回数、ｐ及びｑは実験の測定値から対数近似を用いて求める定数である。（２）式によりＮ回測定した結果を用いて距離と電波強度ＲＳＳＩ(ｒ)を近似し、距離Ｄを測定する。

【0034】

次に、位置測定部２４の位置の測定の原理について説明する。

【0035】

図７を参照して、３点測位により位置の測定を行う場合について説明する。図７において、各ＡＰは固定されており、位置が特定されているものとする。電波強度から測定された距離Ｄを用いて、各ＡＰからの距離Ｄを半径とした円の方程式を作り、円の交差する部分の中心を移動体の位置とする。なお３点以上の場合であっても位置測定の方法は同様である。なお、位置測定部２４は、位置測定部２４で測定された距離について、距離が短いほど精度がよいものとして重み付けする等のフィルタ処理をするようにしてもよい（非特許文献１参照）。

【0036】

［非特許文献１］古舘 達也,豊瀬 冬実,堀川 三好,菅原 光政,"受信電波強度を用いた位置測定手法の提案",2014

【0037】

以上のように、位置測定部２４は移動体１０の位置の測定を行い、測定した移動体１０の位置を位置情報ＤＢ３０に保存する。

【0038】

位置情報ＤＢ３０には、図８に示すように、位置情報テーブル３０Ａに、移動体番号、位置、測定時刻が保存される。

【0039】

位置測位装置１４は、例えば図９に示すコンピュータ４０で実現することができる。コンピュータ４０は、Central Processing Unit（ＣＰＵ）４１と、一時記憶領域としてのメモリ４２と、不揮発性の記憶部４３とを備える。また、コンピュータ４０は、入出力装置４４と、記憶媒体４９に対するデータの読み込み及び書き込みを制御するRead/Write（Ｒ／Ｗ）部４５と、インターネット等のネットワークに接続される通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）４６とを備える。ＣＰＵ４１、メモリ４２、記憶部４３、入出力装置４４、Ｒ／Ｗ部４５、及び通信Ｉ／Ｆ４６は、バス４７を介して互いに接続される。

【0040】

記憶部４３は、Hard Disk Drive（ＨＤＤ）、Solid State Drive（ＳＳＤ）、フラッシュメモリ等によって実現できる。記憶媒体としての記憶部４３には、コンピュータ４０を位置測位装置１４として機能させるための測位プログラム５０が記憶される。測位プログラム５０は、通信プロセス５１と、フィルタプロセス５２と、位置測定プロセス５３とを有する。また、記憶部４３は、位置情報ＤＢ３０に保持される情報を記憶する情報記憶領域５９を有する。なお、測位プログラム５０が測定プログラムの一例である。

【0041】

ＣＰＵ４１は、測位プログラム５０を記憶部４３から読み出してメモリ４２に展開し、測位プログラム５０が有するプロセスを順次実行する。ＣＰＵ４１は、通信プロセス５１を実行することで、図４に示す通信部２０として動作する。また、ＣＰＵ４１は、フィルタプロセス５１を実行することで、図４に示すフィルタ部２２として動作する。また、ＣＰＵ４１は、位置測定プロセス５３を実行することで、図４に示す位置測定部２４として動作する。これにより、測位プログラム５０を実行したコンピュータ４０が、位置測位装置１４として機能することになる。なお、プログラムを実行するＣＰＵ４１はハードウェアである。

【0042】

なお、測位プログラム５０により実現される機能は、例えば半導体集積回路、より詳しくはApplication Specific Integrated Circuit（ＡＳＩＣ）等で実現することも可能である。

【0043】

次に、本実施形態に係る測位システム１００の作用について説明する。

【0044】

まず、移動体１０において実行される計測処理について図１０を参照して説明する。

【0045】

ステップＳ１００で、移動体１０は、固定基地局１２Ａ〜１２ＣのいずれかのＡＰからの無線電波を受信したかを判定する。受信していればステップＳ１０２へ移行し、受信していなければステップＳ１０６へ移行する。

【0046】

ステップＳ１０２で、移動体１０は、無線電波を受信した各ＡＰについて、当該ＡＰの電波強度を計測する。

【0047】

ステップＳ１０４で、移動体１０は、ステップＳ１０２で計測した各ＡＰの電波強度を、電波強度を計測したＡＰに対して送信する。

【0048】

ステップＳ１０６で、移動体１０は、一定時間ウェイトし、ステップＳ１００に戻って計測処理を繰り返す。なお、ウェイト時間は任意に定めた時間でよく、０であってもよい（以下、ウェイト時間について同様）。

【0049】

次に、固定基地局１２Ａ〜１２Ｃの各ＡＰにおいて実行される計測処理について図１１を参照して説明する。なお、以下では一つのＡＰについての動作について説明する。

【0050】

ステップＳ２００で、ＡＰは、移動体１０からの無線電波を受信したかを判定する。受信していればステップＳ２０２へ移行し、受信していなければステップＳ２１０へ移行する。

【0051】

ステップＳ２０２で、ＡＰは、無線電波を受信した移動体１０の電波強度を計測する。

【0052】

ステップＳ２０４では、ＡＰは、移動体１０で計測された当該ＡＰの電波強度を受信したかを判定する。受信していればステップＳ２０６へ移行し、受信していなければステップＳ２０８へ移行する。

【0053】

ステップＳ２０６で、ＡＰは、ステップＳ２０２で計測した移動体１０の電波強度と、移動体１０で計測された当該ＡＰの電波強度とを位置測位装置１４に送信する。

【0054】

ステップＳ２０８で、ＡＰは、ステップＳ２０２で計測した移動体１０の電波強度を位置測位装置１４に送信する。

【0055】

ステップＳ２１０で、ＡＰは、一定時間ウェイトし、ステップＳ２００に戻って計測処理を繰り返す。

【0056】

次に、位置測位装置１４の各部において実行される位置測定処理について図１２を参照して説明する。

【0057】

ステップＳ３００で、フィルタ部２２は、通信部２０により、３箇所以上のＡＰから、ＡＰで計測された移動体１０からの電波強度を受信したかを判定する。受信していればステップＳ３０２へ移行し、受信していなければステップＳ３２２へ移行する。

【0058】

ステップＳ３０２で、フィルタ部２２は、電波強度を受信したＡＰのうち、処理対象とするＡＰを選択する。

【0059】

ステップＳ３０４で、フィルタ部２２は、移動体１０で計測された当該ＡＰからの電波強度を受信したかを判定し、受信していればステップＳ３０６へ移行し、受信していなければステップＳ３１４へ移行する。

【0060】

ステップＳ３０６で、フィルタ部２２は、当該ＡＰで計測された移動体１０からの電波強度をフィルタ処理する。具体的には、閾値以上の変化をカット、移動平均、及びスケール変換を行う。

【0061】

ステップＳ３０８で、フィルタ部２２は、移動体１０で計測された当該ＡＰからの電波強度をフィルタ処理する。具体的には、閾値以上の変化をカット、移動平均、及びスケール変換を行う。

【0062】

ステップＳ３１０で、フィルタ部２２は、ステップＳ３０６及びＳ３０８のフィルタ処理で得られた、移動体１０からの電波強度、及び当該ＡＰからの電波強度を合成する。

【0063】

ステップＳ３１２で、位置測定部２４は、ステップＳ３０６〜Ｓ３１０で合成された電波強度に基づいて、当該ＡＰと、移動体１０との距離を測定する。距離は、例えば上記（２）式に従って測定する。

【0064】

ステップＳ３１４で、フィルタ部２２は、当該ＡＰで計測された移動体１０からの電波強度をフィルタ処理する。具体的には、閾値以上の変化をカット、移動平均、及びスケール変換を行う。

【0065】

ステップＳ３１６で、位置測定部２４は、ステップＳ３１４でフィルタ処理された電波強度に基づいて、当該ＡＰと、移動体１０との距離を測定する。

【0066】

ステップＳ３１８で、位置測定部２４は、全てのＡＰについて距離の測定が完了したかを判定し、完了していればステップＳ３２０へ移行し、完了していなければステップＳ３０２に戻って未測定のＡＰを選択し、処理を繰り返す。

【0067】

ステップＳ３２０で、位置測定部２４は、ＡＰの各々に対する距離の測定結果と、各ＡＰの位置とに基づいて、移動体１０の位置を測定する。測定した位置は位置情報ＤＢ３０に保存する。

【0068】

ステップＳ３２２で、位置測定部２４は、一定時間ウェイトし、ステップＳ３００に戻って位置測位処理を繰り返す。

【0069】

以上説明したように、第１実施形態に係る測位システムによれば、基地局の各々によって計測された移動体からの電波強度と、移動体で計測された基地局の各々からの電波強度とに基づいて、電波強度をフィルタ処理する。フィルタ処理された電波強度に基づいて、基地局の各々と、移動体との距離を測定する。距離の測定結果と、基地局の位置とに基づいて、移動体の位置を測定する。このため、精度よく、かつ、効率的に、移動体の位置を測定することができる。

【0070】

次に、本発明の第２実施形態の一例を詳細に説明する。なお、第１実施形態と同様となる箇所については同一符号を付して説明を省略する。

【0071】

第２実施形態では、既に位置が測定された移動体の電波強度も用いる点が第１実施形態と異なっている。このように、より多くの電波強度のデータを用いることで、位置測定の精度、及び効率が高まる。

【0072】

図１３に示すように、第２実施形態に係る測位システム２００は、移動体１０Ａと、移動体１０Ｂと、固定基地局１２Ａ〜１２Ｃと、位置測位装置２１４とを有する。

【0073】

移動体１０Ａ及び１０Ｂは、スマートフォン等の持ち運びが可能な端末であり、内臓のアンテナ（図示省略）により無線電波の発信、及び受信を行う。ここで、移動体１０Ａについては、既に上記第１の実施の形態の手法により位置が測定されているものとする。なお、移動体１０Ａが、本発明における他の移動体の一例である。

【0074】

移動体１０Ｂは、移動体１０Ａからの無線電波を受信し、移動体１０Ａの電波強度を計測し、移動体１０Ａに送信する。

【0075】

移動体１０Ａは、移動体１０Ｂからの無線電波を受信し、移動体１０Ａの電波強度を計測する。また、移動体１０Ａは、移動体１０Ｂから、移動体１０Ｂで計測された移動体１０Ａ自体の電波強度を受信する。移動体１０Ａは、計測した移動体１０Ｂからの電波強度、及び移動体１０Ｂで計測された移動体１０Ａ自体の電波強度の各々を含む移動体間の電波強度を、固定基地局１２Ａ〜１２Ｃのうち最も近い固定基地局（図１３の例では、固定基地局１２Ｂ）に対して送信する。

【0076】

固定基地局１２Ａ〜１２Ｃは、上記第１実施形態で送信したＡＰ及び移動体間の電波強度に加え、移動体間で計測された電波強度を受信した場合には、移動体間で計測された電波強度についても位置測位装置２１４に送信する。

【0077】

位置測位装置２１４は、上記図４に示すように、機能的には、通信部２０と、フィルタ部２２２と、位置測定部２２４と、位置情報ＤＢ３０とを含む。なお、位置情報ＤＢ３０には、既に測定された移動体１０Ａの位置が記憶されているものとする。ただし、位置情報ＤＢ３０に記憶されている移動体１０Ａの位置を用いるのではなく、移動体１０Ａの位置を、移動体１０Ａから都度、送信するようにしてもよい。

【0078】

フィルタ部２２２は、上記第１の実施の形態でフィルタ処理したＡＰ及び移動体間の電波強度に加えて、移動体間で計測された電波強度を受信した場合には、移動体間で計測された電波強度もフィルタ処理を行う。フィルタ処理は、閾値以上の変化のカット、移動平均、スケール変換を行い、スケール変換した電波強度の各々を合成すればよい。

【0079】

位置測定部２２４は、フィルタ部２２２でフィルタ処理されたＡＰ及び移動体間の電波強度に基づいて、固定基地局１２Ａ〜１２Ｃの各々と、移動体１０Ｂとの距離を測定する。また、位置測定部２２４は、フィルタ部２２２でフィルタ処理された移動体間の電波強度に基づいて、移動体１０Ａと、移動体１０Ｂとの距離を測定する。

【0080】

また、位置測定部２２４は、ＡＰの各々に対する距離の測定結果と、ＡＰの各々の位置と、移動体間の距離の測定結果と、位置情報ＤＢ３０に記憶されている移動体１０Ａの位置に基づいて移動体１０Ｂの位置を測定する。

【0081】

位置測位装置２１４は、例えば上記図９に示すコンピュータ４０で実現することができる。コンピュータ４０は、ＣＰＵ４１と、一時記憶領域としてのメモリ４２と、不揮発性の記憶部４３とを備える。また、コンピュータ４０は、入出力装置４４と、記憶媒体４９に対するデータの読み込み及び書き込みを制御するＲ／Ｗ部４５と、インターネット等のネットワークに接続される通信Ｉ／Ｆ４６とを備える。ＣＰＵ４１、メモリ４２、記憶部４３、入出力装置４４、Ｒ／Ｗ部４５、及び通信Ｉ／Ｆ４６は、バス４７を介して互いに接続される。

【0082】

記憶部４３は、ＨＤＤ、ＳＳＤ、フラッシュメモリ等によって実現できる。記憶媒体としての記憶部４３には、コンピュータ４０を位置測位装置２１４として機能させるための測位プログラム２５０が記憶される。測位プログラム２５０は、通信プロセス５１と、フィルタプロセス２５２と、位置測定プロセス２５３とを有する。また、記憶部４３は、位置情報ＤＢ３０に保持される情報記憶領域５９を有する。なお、測位プログラム２５０が測定プログラムの一例である。

【0083】

ＣＰＵ４１は、測位プログラム２５０を記憶部４３から読み出してメモリ４２に展開し、測位プログラム２５０が有するプロセスを順次実行する。ＣＰＵ４１は、通信プロセス５１を実行することで、図４に示す通信部２０として動作する。また、ＣＰＵ４１は、フィルタプロセス２５１を実行することで、図４に示すフィルタ部２２２として動作する。また、ＣＰＵ４１は、位置測定プロセス２５３を実行することで、図４に示す位置測定部２２４として動作する。これにより、測位プログラム２５０を実行したコンピュータ４０が、位置測位装置２１４として機能することになる。なお、プログラムを実行するＣＰＵ４１はハードウェアである。

【0084】

なお、測位プログラム２５０により実現される機能は、例えば半導体集積回路、より詳しくはＡＳＩＣ等で実現することも可能である。

【0085】

次に、本実施形態に係る測位システム２００の作用について説明する。

【0086】

まず、移動体１０Ａ及び１０Ｂの各々において実行される計測処理について図１４を参照して説明する。以下は位置が測定済みの移動体１０Ａの場合について説明する。ステップＳ１００〜Ｓ１０６については第１実施形態と同様であるため説明を省略する。ステッＳ１０４を処理した後、以下のステップＳ１１００を処理する。

【0087】

ステップＳ１１００で、移動体１０Ａは、移動体１０Ｂの無線電波、及び移動体１０Ｂで計測された移動体１０Ａの電波強度を受信したかを判定する。受信していればステップＳ１１０２へ移行し、受信していなければステップＳ１０６へ移行する。

【0088】

ステップＳ１１０２で、移動体１０Ａは、移動体１０Ｂの電波強度を計測する。

【0089】

ステップＳ１１０４で、移動体１０Ａは、ステップＳ１１０２で計測した移動体１０Ｂの電波強度と、移動体１０Ｂで計測された移動体１０Ａの電波強度とを、最も近いＡＰに対して送信する。

【0090】

次に、固定基地局１２Ａ〜１２Ｃの各ＡＰにおいて実行される計測処理について図１５を参照して説明する。なお、以下では一つのＡＰについての動作について説明する。ステップＳ２００〜Ｓ２１０については第１実施形態と同様であるため説明を省略する。ステップＳ２０６（又はＳ２０８）を処理した後、以下のステップＳ２２００を処理する。

【0091】

ステップＳ２２００で、ＡＰは、移動体１０で計測された移動体間の電波強度を受信したかを判定する。受信していればステップＳ２２０２へ移行し、受信していなければステップＳ２１０へ移行する。

【0092】

ステップＳ２２０２で、ＡＰは、移動体１０（ここでは、移動体１０Ａ）で計測された移動体間の電波強度を位置測位装置２１４に送信する。

【0093】

次に、位置測位装置２１４の各部において実行される位置測定処理について図１６を参照して説明する。ステップＳ３００〜Ｓ３２２については第１実施形態と同様であるため説明を省略する。

【0094】

ステップＳ３３００で、フィルタ部２２２は、通信部２０により、３箇所以上のＡＰ、及び移動体で計測された電波強度を受信したかを判定する。受信していればステップＳ３０２へ移行し、受信していなければステップＳ３２２へ移行する。そして、ステップＳ３０２〜Ｓ３１８を処理した後、ステップＳ３３０２を処理する。このように３箇所以上のＡＰ、及び移動体で判定すれば、例えば、固定基地局１２Ｃで電波強度を計測できなかった場合であっても、固定基地局１２Ｂを経由して位置が既知の移動体から送信された移動体間の電波強度を受信できれば、位置の測定が可能となる。

【0095】

ステップＳ３１８を処理した後、以下のステップＳ３３０２を処理する。

【0096】

ステップＳ３３０２で、フィルタ部２２２は、移動体間で計測された電波強度を受信したかを判定する。受信していればステップＳ３３０４へ移行し、受信していなければステップＳ３３１０へ移行する。

【0097】

ステップＳ３３０４で、フィルタ部２２２は、移動体間で計測された電波強度をフィルタ処理する。具体的には、フィルタ処理は、移動体１０Ａで計測された移動体１０Ｂからの電波強度、及び移動体１０Ｂで計測された移動体１０Ａからの電波強度の各々について、閾値以上の変化のカット、移動平均、スケール変換を行う。

【0098】

ステップＳ３３０６で、フィルタ部２２２は、ステップＳ３３０４でフィルタ処理された電波強度の各々を合成する。

【0099】

ステップＳ３３０８で、位置測定部２２４は、ステップ３３０６で合成された移動体間の電波強度に基づいて、移動体１０Ａと、移動体１０Ｂとの距離を測定する。

【0100】

ステップＳ３３１０で、ＡＰの各々に対する距離の測定結果と、ＡＰの各々の位置と、移動体間の距離の測定結果と、位置情報ＤＢ３０に記憶されている移動体１０Ａの位置に基づいて移動体の位置を測定する。

【0101】

以上説明したように、第２実施形態に係る測位システムによれば、基地局の各々によって計測された移動体からの電波強度と、移動体で計測された基地局の各々からの電波強度とに基づいて、電波強度をフィルタ処理する。フィルタ処理された電波強度に基づいて、基地局の各々と、移動体との距離を測定する。基地局又は移動体の距離の測定結果と、基地局又は移動体の位置とに基づいて、移動体の位置を測定する。このため、精度よく、かつ、効率的に、移動体の位置を測定することができる。

【0102】

次に上述した各実施形態の変形例を説明する。

【0103】

上述した各実施形態では、測位システムにおいて、位置測位装置を独立して設ける場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図１７に示すように、移動体１０に位置測位装置１４を搭載するようにしてもよい。この場合には、固定基地局１２Ａ〜１２Ｃの各々が、移動体１０から受信した無線電波の電波強度を移動体１０に送信する。そして、移動体１０が、固定基地局１２Ａ〜１２Ｃから受信した移動体１０から固定基地局１２Ａ〜１２Ｃの各々への電波強度と、移動体１０で計測した固定基地局１２Ａ〜１２Ｃの各々から移動体１０への電波強度とを、搭載した位置測位装置１４に入力する。搭載された位置測定装置１２は、上記各実施形態と同様に位置測位を行う。

【0104】

また、上述した各実施形態では、測位システムにおいて、位置の測定を行う場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、位置の測定を行うのではなく、測定した距離を用いて移動体の性能判定等を行うようにしてもよい。

【0105】

以上の各実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。

【0106】

（付記１）
基地局によって計測された移動体からの電波強度と、前記移動体で計測された前記基地局からの電波強度との各々に対してフィルタ処理を行い、
フィルタ処理された前記電波強度の各々に基づいて、前記基地局と、前記移動体との距離を測定する、
測定プログラム。

【0107】

（付記２）
フィルタ処理された前記電波強度の各々を合成し、前記合成した電波強度に基づいて、前記基地局と、前記移動体との距離を測定する付記１に記載の測定プログラム。

【0108】

（付記３）
前記基地局は複数あるものとし、
複数の基地局の各々に対する距離の測定結果と、前記基地局の各々の位置とに基づいて前記移動体の位置を測定する付記１又は付記２に記載の測定プログラム。

【0109】

（付記４）
前記移動体とは異なる他の移動体により計測された前記移動体からの電波強度と、前記移動体により計測された前記他の移動体からの電波強度との各々に対してフィルタ処理を行い、フィルタ処理された前記電波強度の各々に基づいて、前記移動体と前記他の移動体との距離を測定する付記１〜付記３の何れかに記載の測定プログラム。

【0110】

（付記５）
前記他の移動体に対する距離の測定結果、及び前記基地局に対する距離の測定結果についての通常は三つ以上の測定結果と、前記他の移動体について測定された位置と、前記基地局の位置とに基づいて前記移動体の位置を求める付記４に記載の測定プログラム。

【0111】

（付記６）
基地局からの電波強度を計測し、前記基地局に無線電波を発信する移動体と、
前記移動体からの電波強度を計測し、計測された前記移動体からの電波強度を測定装置に送信する基地局と、
前記基地局で計測された前記移動体からの電波強度と、前記移動体で計測された前記基地局からの電波強度との各々に対してフィルタ処理を行うフィルタ部、及び
フィルタ処理された前記電波強度の各々に基づいて、前記基地局と、前記移動体との距離を測定する測定部を備える測定装置と、
を含む測定システム。

【0112】

（付記７）
前記測定部は、フィルタ処理された前記電波強度の各々を合成し、前記合成した電波強度に基づいて、前記基地局と、前記移動体との距離を測定する付記６に記載の測定システム。

【0113】

（付記８）
前記基地局は複数あるものとし、
前記測定部は、複数の基地局の各々に対する距離の測定結果と、前記基地局の各々の位置とに基づいて前記移動体の位置を測定する付記６又は付記７に記載の測定システム。

【0114】

（付記９）
前記測定部は、前記移動体とは異なる他の移動体により計測された前記移動体からの電波強度と、前記移動体により計測された前記他の移動体からの電波強度との各々に対してフィルタ処理を行い、フィルタ処理された前記電波強度の各々に基づいて、前記移動体と前記他の移動体との距離を測定し、
前記他の移動体に対する距離の測定結果、及び前記基地局に対する距離の測定結果についての通常は三つ以上の測定結果と、前記他の移動体について測定された位置と、前記基地局の位置とに基づいて前記移動体の位置を求める付記６〜付記８の何れかに記載の測定システム。

【0115】

（付記１０）
前記測定装置を、前記移動体に搭載した付記６〜付記９の何れかに記載の測定システム。

【0116】

（付記１１）
基地局によって計測された移動体からの電波強度と、前記移動体で計測された前記基地局からの電波強度との各々に対してフィルタ処理を行うフィルタ部と、
フィルタ処理された前記電波強度の各々に基づいて、前記基地局と、前記移動体との距離を測定する測定部と、
を備える測定装置。

【0117】

（付記１２）
前記フィルタ部は、フィルタ処理された前記電波強度の各々を合成し、前記合成した電波強度に基づいて、前記基地局と、前記移動体との距離を測定する付記１１に記載の測定装置。

【0118】

（付記１３）
前記基地局は複数あるものとし、
前記測定部は、複数の基地局の各々に対する距離の測定結果と、前記基地局の各々の位置とに基づいて前記移動体の位置を測定する付記１１又は付記１２に記載の測定装置。

【0119】

（付記１４）
前記測定部は、前記移動体とは異なる他の移動体により計測された前記移動体からの電波強度と、前記移動体により計測された前記他の移動体からの電波強度との各々に対してフィルタ処理を行い、フィルタ処理された前記電波強度の各々に基づいて、前記移動体と前記他の移動体との距離を測定する付記１１〜付記１３に記載の測定装置。

【0120】

（付記１５）
前記他の移動体に対する距離の測定結果、及び前記基地局に対する距離の測定結果についての通常は三つ以上の測定結果と、前記他の移動体について測定された位置と、前記基地局の位置とに基づいて前記移動体の位置を求める付記４に記載の測定装置。

【0121】

（付記１６）
基地局によって計測された移動体からの電波強度と、前記移動体で計測された前記基地局からの電波強度との各々に対してフィルタ処理を行い、
フィルタ処理された前記電波強度の各々に基づいて、前記基地局と、前記移動体との距離を測定する、
測定方法。

【0122】

（付記１７）
フィルタ処理された前記電波強度の各々を合成し、前記合成した電波強度に基づいて、前記基地局と、前記移動体との距離を測定する付記１６に記載の測定方法。

【0123】

（付記１８）
前記基地局は複数あるものとし、
複数の基地局の各々に対する距離の測定結果と、前記基地局の各々の位置とに基づいて前記移動体の位置を測定する付記１６又は付記１７に記載の測定方法。

【0124】

（付記１９）
前記移動体とは異なる他の移動体により計測された前記移動体からの電波強度と、前記移動体により計測された前記他の移動体からの電波強度との各々に対してフィルタ処理を行い、フィルタ処理された前記電波強度の各々に基づいて、前記移動体と前記他の移動体との距離を測定する付記１６〜付記１８の何れかに記載の測定方法。

【0125】

（付記２０）
前記他の移動体に対する距離の測定結果、及び前記基地局に対する距離の測定結果についての通常は三つ以上の測定結果と、前記他の移動体について測定された位置と、前記基地局の位置とに基づいて前記移動体の位置を求める付記１９に記載の測定方法。

【符号の説明】

【0126】

１０、１０Ａ、１０Ｂ、９０ 移動体
１２Ａ〜１２Ｃ、９２Ａ〜９２Ｃ 固定基地局
１４、９４、２１４ 位置測位装置
２０ 通信部
２２、２２２ フィルタ部
２４、２２４ 位置測定部
３０ 位置情報ＤＢ
４０ コンピュータ
４１ ＣＰＵ
４２ メモリ
４３ 記憶部
４９ 記憶媒体
５０、２５０ 測位プログラム
１００、２００ 測位システム

【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】