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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2025005489
(43)【公開日】2025-01-17
(54)【発明の名称】位置特定システムおよび位置特定方法
(51)【国際特許分類】
G01S 5/14 20060101AFI20250109BHJP
【ＦＩ】
G01S5/14
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023105656
(22)【出願日】2023-06-28
(71)【出願人】
【識別番号】304014143
【氏名又は名称】サクサ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100098394
【弁理士】
【氏名又は名称】山川 茂樹
(72)【発明者】
【氏名】黄川田 功
【テーマコード（参考）】
5J062
【Ｆターム（参考）】
5J062AA09
5J062CC18
(57)【要約】
【課題】基地局が２つの場合であっても短い時間で無線端末の存在位置を精度よく特定する。
【解決手段】本発明の位置特定システム１０では、距離計算装置１１が、基地局Ａ，Ｂから送信された電波の受信電波強度に基づいて、基地局Ａ，Ｂと無線端末Ｔとの間の距離を計算し、位置推定装置１２が、これら距離と基地局Ａ，Ｂの設置位置とに基づいて、無線端末Ｔが存在する２つの候補位置を推定し、位置特定装置１３が、基地局Ａまたは基地局Ｂから、これら推定位置の方向へ指向性のある電波を個別に送信し、無線端末Ｔにおけるその電波の受信可否に基づいて、２つの候補位置のいずれか一方を無線端末Ｔの存在位置として特定する。
【選択図】 図１
【解決手段】本発明の位置特定システム１０では、距離計算装置１１が、基地局Ａ，Ｂから送信された電波の受信電波強度に基づいて、基地局Ａ，Ｂと無線端末Ｔとの間の距離を計算し、位置推定装置１２が、これら距離と基地局Ａ，Ｂの設置位置とに基づいて、無線端末Ｔが存在する２つの候補位置を推定し、位置特定装置１３が、基地局Ａまたは基地局Ｂから、これら推定位置の方向へ指向性のある電波を個別に送信し、無線端末Ｔにおけるその電波の受信可否に基づいて、２つの候補位置のいずれか一方を無線端末Ｔの存在位置として特定する。
【選択図】 図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
異なる位置に設置されているとともにその設置位置が既知である第１および第２の基地局と、前記第１および第２の基地局と無線通信するとともに前記第１および第２の基地局から送信された電波の受信電波強度を測定する無線端末とを備える無線システムにおける前記無線端末の位置を特定する位置特定システムであって、
前記無線端末で測定された第１および第２の基地局からの電波の受信電波強度に基づいて、前記第１の基地局と前記無線端末との間の距離を示す第１の距離と、前記第２の基地局と前記無線端末との間の距離を示す第２の距離とを計算する距離計算装置と、
前記距離計算装置で計算した前記第１および第２の距離と、前記第１および第２の基地局の設置位置を示す位置情報とに基づいて、前記無線端末が存在する２つの候補位置を推定する位置推定装置と、
前記第１の基地局および前記第２の基地局の少なくとも何れか一方に対して、前記位置推定装置で推定された２つの候補位置の方向へ、指向性を有する電波を送信するように指示し、前記無線端末における前記指向性を有する電波の受信可否に基づいて、前記２つの候補位置のいずれかを前記無線端末の存在位置として特定する位置特定装置と
を備える位置特定システム。
前記無線端末で測定された第１および第２の基地局からの電波の受信電波強度に基づいて、前記第１の基地局と前記無線端末との間の距離を示す第１の距離と、前記第２の基地局と前記無線端末との間の距離を示す第２の距離とを計算する距離計算装置と、
前記距離計算装置で計算した前記第１および第２の距離と、前記第１および第２の基地局の設置位置を示す位置情報とに基づいて、前記無線端末が存在する２つの候補位置を推定する位置推定装置と、
前記第１の基地局および前記第２の基地局の少なくとも何れか一方に対して、前記位置推定装置で推定された２つの候補位置の方向へ、指向性を有する電波を送信するように指示し、前記無線端末における前記指向性を有する電波の受信可否に基づいて、前記２つの候補位置のいずれかを前記無線端末の存在位置として特定する位置特定装置と
を備える位置特定システム。
【請求項2】
前記位置特定装置は、
前記第１の基地局および前記第２の基地局のうち前記無線端末に近い基地局に対して、前記指向性を有する電波の送信を指示するように構成されている
請求項１に記載の位置特定システム。
前記第１の基地局および前記第２の基地局のうち前記無線端末に近い基地局に対して、前記指向性を有する電波の送信を指示するように構成されている
請求項１に記載の位置特定システム。
【請求項3】
前記位置特定装置は、
前記第１の基地局に対して、前記２つの候補位置のうち一つの候補位置の方向に前記指向性を有する電波の送信を指示し、前記第２の基地局に対して、前記２つの候補位置のうち他の候補位置の方向に前記指向性を有する電波の送信を指示するように構成されている
請求項１に記載の位置特定システム。
前記第１の基地局に対して、前記２つの候補位置のうち一つの候補位置の方向に前記指向性を有する電波の送信を指示し、前記第２の基地局に対して、前記２つの候補位置のうち他の候補位置の方向に前記指向性を有する電波の送信を指示するように構成されている
請求項１に記載の位置特定システム。
【請求項4】
異なる位置に設置されているとともにその設置位置が既知である第１および第２の基地局と、前記第１および第２の基地局と無線通信するとともに前記第１および第２の基地局から送信された電波の受信電波強度を測定する無線端末とを備える無線システムにおいて実行される位置特定方法であって、
前記無線端末で測定された第１および第２の基地局からの電波の受信電波強度に基づいて、前記第１の基地局と前記無線端末との間の距離を示す第１の距離と、前記第２の基地局と前記無線端末との間の距離を示す第２の距離とを計算する距離計算ステップと、
前記距離計算ステップで計算した前記第１および第２の距離と、前記第１および第２の基地局の設置位置を示す位置情報とに基づいて、前記無線端末が存在する２つの候補位置を推定する位置推定ステップと、
前記第１の基地局および前記第２の基地局の少なくとも何れか一方に対して、前記位置推定ステップで推定された２つの候補位置の方向へ、指向性を有する電波を送信するように指示し、前記無線端末における前記指向性を有する電波の受信可否に基づいて、前記２つの候補位置のいずれかを前記無線端末の存在位置として特定する位置特定ステップと
を含む位置特定方法。
前記無線端末で測定された第１および第２の基地局からの電波の受信電波強度に基づいて、前記第１の基地局と前記無線端末との間の距離を示す第１の距離と、前記第２の基地局と前記無線端末との間の距離を示す第２の距離とを計算する距離計算ステップと、
前記距離計算ステップで計算した前記第１および第２の距離と、前記第１および第２の基地局の設置位置を示す位置情報とに基づいて、前記無線端末が存在する２つの候補位置を推定する位置推定ステップと、
前記第１の基地局および前記第２の基地局の少なくとも何れか一方に対して、前記位置推定ステップで推定された２つの候補位置の方向へ、指向性を有する電波を送信するように指示し、前記無線端末における前記指向性を有する電波の受信可否に基づいて、前記２つの候補位置のいずれかを前記無線端末の存在位置として特定する位置特定ステップと
を含む位置特定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電波を用いて無線端末の存在位置を特定する位置特定技術に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、電波を用いて無線端末が存在する位置を特定する技術として、それぞれ異なる位置に設置された複数の基地局の各々から送信された電波を無線端末で受信し、その電波の受信電波強度に基づいて無線端末の位置を特定する技術が提案されている。
【0003】
例えば、特許文献１には、設置位置が既知である３つの発信機（基地局）から送信された電波を受信機（無線端末）で受信して、その受信電波強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indication）を測定し、予め設定されている受信電波強度と距離との関係に基づいて、得られた受信電波強度に基づいて受信機から３つの発信機のそれぞれまでの３つの距離を計算し、既知である３つの発信機の設置位置に基づいて受信機の存在位置を３点測位法により特定する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第６７４０４８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献１に記載の従来技術では、電波を用いて受信機（無線端末）の存在位置を特定する際、少なくとも３つの発信機（基地局）が必要となるため、受信機の周囲に発信機が２つしか存在しない場合には、受信機の存在位置を特定できないという問題点があった。
【0006】
また、特許文献１に記載の従来技術とは別個に、いわゆるビームフォーミングの技術を用いて、送信方向を変化させながら指向性を高めた電波すなわちビーム信号を１つの基地局から送信し、そのビーム信号を無線端末で受信できた送信方向と、そのとき無線端末で検出された受信電界強度から求めた基地局との距離とに基づいて、既知である基地局の設置位置から無線端末の存在位置を特定する方法も考えられる。
【0007】
しかしこの方法では、送信方向を順次変更する必要があるため、無線端末の存在位置を特定できるまでにある程度時間を要し、存在位置の特定精度を向上するために指向性を高くするほどビーム信号の送信回数が増加して、存在位置の特定までに要する所要時間が増加するという問題点があった。
【0008】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、基地局が２つの場合であっても短い時間で無線端末の存在位置を精度よく特定できる位置特定技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0009】
このような目的を達成するために、本発明にかかる位置特定システムは、異なる位置に設置されているとともにその設置位置が既知である第１および第２の基地局と、前記第１および第２の基地局と無線通信するとともに前記第１および第２の基地局から送信された電波の受信電波強度を測定する無線端末とを備える無線システムにおける前記無線端末の位置を特定する位置特定システムであって、前記無線端末で測定された第１および第２の基地局からの電波の受信電波強度に基づいて、前記第１の基地局と前記無線端末との間の距離を示す第１の距離と、前記第２の基地局と前記無線端末との間の距離を示す第２の距離とを計算する距離計算装置と、前記距離計算装置で計算した前記第１および第２の距離と、前記第１および第２の基地局の設置位置を示す位置情報とに基づいて、前記無線端末が存在する２つの候補位置を推定する位置推定装置と、前記第１の基地局および前記第２の基地局の少なくとも何れか一方に対して、前記位置推定装置で推定された２つの候補位置の方向へ、指向性を有する電波を送信するように指示し、前記無線端末における前記指向性を有する電波の受信可否に基づいて、前記２つの候補位置のいずれかを前記無線端末の存在位置として特定する位置特定装置とを備える。
【0010】
また、本発明にかかる上記位置特定システムの一構成例では、前記位置特定装置は、
前記第１の基地局および前記第２の基地局のうち前記無線端末に近い基地局に対して、前記指向性を有する電波の送信を指示するように構成されている。
前記第１の基地局および前記第２の基地局のうち前記無線端末に近い基地局に対して、前記指向性を有する電波の送信を指示するように構成されている。
【0011】
また、本発明にかかる上記位置特定システムの一構成例では、 前記位置特定装置は、前記第１の基地局に対して、前記２つの候補位置のうち一つの候補位置の方向に前記指向性を有する電波の送信を指示し、前記第２の基地局に対して、前記２つの候補位置のうち他の候補位置の方向に前記指向性を有する電波の送信を指示するように構成されている。
【0012】
本発明にかかる位置特定方法は、異なる位置に設置されているとともにその設置位置が既知である第１および第２の基地局と、前記第１および第２の基地局と無線通信するとともに前記第１および第２の基地局から送信された電波の受信電波強度を測定する無線端末とを備える無線システムにおいて実行される位置特定方法であって、
前記無線端末で測定された第１および第２の基地局からの電波の受信電波強度に基づいて、前記第１の基地局と前記無線端末との間の距離を示す第１の距離と、前記第２の基地局と前記無線端末との間の距離を示す第２の距離とを計算する距離計算ステップと、前記距離計算ステップで計算した前記第１および第２の距離と、前記第１および第２の基地局の設置位置を示す位置情報とに基づいて、前記無線端末が存在する２つの候補位置を推定する位置推定ステップと、前記第１の基地局および前記第２の基地局の少なくとも何れか一方に対して、前記位置推定ステップで推定された２つの候補位置の方向へ、指向性を有する電波を送信するように指示し、前記無線端末における前記指向性を有する電波の受信可否に基づいて、前記２つの候補位置のいずれかを前記無線端末の存在位置として特定する位置特定ステップとを含む。
前記無線端末で測定された第１および第２の基地局からの電波の受信電波強度に基づいて、前記第１の基地局と前記無線端末との間の距離を示す第１の距離と、前記第２の基地局と前記無線端末との間の距離を示す第２の距離とを計算する距離計算ステップと、前記距離計算ステップで計算した前記第１および第２の距離と、前記第１および第２の基地局の設置位置を示す位置情報とに基づいて、前記無線端末が存在する２つの候補位置を推定する位置推定ステップと、前記第１の基地局および前記第２の基地局の少なくとも何れか一方に対して、前記位置推定ステップで推定された２つの候補位置の方向へ、指向性を有する電波を送信するように指示し、前記無線端末における前記指向性を有する電波の受信可否に基づいて、前記２つの候補位置のいずれかを前記無線端末の存在位置として特定する位置特定ステップとを含む。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、基地局が２つの場合であっても短い時間で無線端末の存在位置を精度よく特定できる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【発明を実施するための形態】
【0015】
次に、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
［位置特定システム］
まず、図１を参照して、本実施の形態にかかる位置特定システム１０について説明する。この位置特定システム１０は、無線システム１とインターネットなどの通信網ＮＷを介して接続されて、無線システム１内の基地局Ａ，Ｂ（第１の基地局、第２の基地局）および無線端末Ｔで得られたデータに基づいて、無線端末Ｔの存在位置を特定するように構成されている。
［位置特定システム］
まず、図１を参照して、本実施の形態にかかる位置特定システム１０について説明する。この位置特定システム１０は、無線システム１とインターネットなどの通信網ＮＷを介して接続されて、無線システム１内の基地局Ａ，Ｂ（第１の基地局、第２の基地局）および無線端末Ｔで得られたデータに基づいて、無線端末Ｔの存在位置を特定するように構成されている。
【0016】
無線システム１は、一般的な無線ＬＡＮや移動通信システムなどの無線通信システムからなり、異なる既知の設置位置に設置されている少なくとも２つの基地局Ａ，Ｂと、基地局Ａ，Ｂのそれぞれと無線回線ＬＡ，ＬＢを介して無線通信を行う少なくとも１つの無線端末Ｔを備えている。
【0017】
本発明は、位置特定システム１０が、基地局Ａ，Ｂから送信された電波の受信電波強度に基づいて、基地局Ａ，Ｂと無線端末Ｔとの間の距離を計算し、これら距離と基地局Ａ，Ｂの設置位置とに基づいて、無線端末Ｔが存在する２つの候補位置を推定し、基地局Ａまたは基地局Ｂから、これら推定位置の方向へ指向性のある電波を個別に送信し、無線端末Ｔにおけるその電波の受信可否に基づいて、２つの候補位置のいずれか一方を無線端末Ｔの存在位置として特定するように構成したものである。
【0018】
［位置特定システムの構成］
次に、図１を参照して、本実施の形態にかかる位置特定システム１０の構成について説明する。
図１に示すように、位置特定システム１０は、主な構成として、距離計算装置１１、位置推定装置１２、および位置特定装置１３を備えている。これら距離計算装置１１、位置推定装置１２、および位置特定装置１３は、互いにデータ通信可能に接続された、サーバ装置などのコンピュータでそれぞれ構成されている。この際、これら装置のいずれか２つあるいは全部を１つのコンピュータで兼用して構成してもよい。
次に、図１を参照して、本実施の形態にかかる位置特定システム１０の構成について説明する。
図１に示すように、位置特定システム１０は、主な構成として、距離計算装置１１、位置推定装置１２、および位置特定装置１３を備えている。これら距離計算装置１１、位置推定装置１２、および位置特定装置１３は、互いにデータ通信可能に接続された、サーバ装置などのコンピュータでそれぞれ構成されている。この際、これら装置のいずれか２つあるいは全部を１つのコンピュータで兼用して構成してもよい。
【0019】
［距離計算装置］
距離計算装置１１は、無線端末Ｔで測定された基地局Ａ，Ｂからの電波の受信電波強度に基づいて、基地局Ａと無線端末Ｔとの間の距離と、基地局Ｂと無線端末Ｔとの間の距離を計算するように構成されている。受信電波強度の測定には、基地局Ａ，Ｂから無指向性放射パターンで定期的に送信される、例えばビーコン信号など電波を用いればよい。これにより、基地局Ａ，Ｂと無線端末Ｔとの位置関係や測定タイミングに関する制約を排除できる。
距離計算装置１１は、無線端末Ｔで測定された基地局Ａ，Ｂからの電波の受信電波強度に基づいて、基地局Ａと無線端末Ｔとの間の距離と、基地局Ｂと無線端末Ｔとの間の距離を計算するように構成されている。受信電波強度の測定には、基地局Ａ，Ｂから無指向性放射パターンで定期的に送信される、例えばビーコン信号など電波を用いればよい。これにより、基地局Ａ，Ｂと無線端末Ｔとの位置関係や測定タイミングに関する制約を排除できる。
【0020】
ここで、基地局Ａ，Ｂと無線端末Ｔとの間の距離の計算方法について、図２を参照して詳細に説明する。
基地局Ａ，Ｂと無線端末Ｔとの間の距離ＤＡ，ＤＢ（第１の距離、第２の距離）については、電波が距離の２乗に比例して減衰するという性質を用いて計算すればよい。基地局Ａ，Ｂから送信する電波ＳＡ，ＳＢに関する基準距離１ｍにおける受信電波強度を示す基準電波強度をＲ１とすると、基地局Ａから送信された電波ＳＡの無線端末Ｔにおける受信電界強度ＲＡと距離ＤＡとの関係は、次の式（１）で表される。
ＲＡ＝Ｒ１－２×１０×ｌｏｇ１０ＤＡ …（１）
基地局Ａ，Ｂと無線端末Ｔとの間の距離ＤＡ，ＤＢ（第１の距離、第２の距離）については、電波が距離の２乗に比例して減衰するという性質を用いて計算すればよい。基地局Ａ，Ｂから送信する電波ＳＡ，ＳＢに関する基準距離１ｍにおける受信電波強度を示す基準電波強度をＲ１とすると、基地局Ａから送信された電波ＳＡの無線端末Ｔにおける受信電界強度ＲＡと距離ＤＡとの関係は、次の式（１）で表される。
ＲＡ＝Ｒ１－２×１０×ｌｏｇ１０ＤＡ …（１）
【0021】
同じく、基地局Ｂから送信された電波ＳＢの無線端末Ｔにおける受信電界強度ＲＢと距離ＤＢとの関係は、次の式（２）で表される。
ＲＢ＝Ｒ１－２×１０×ｌｏｇ１０ＤＢ …（２）
したがって、無線端末Ｔで受信電界強度ＲＡ，ＲＢが測定されれば、上記式（１），（２）に基づいて基地局Ａ，Ｂから無線端末Ｔまでの距離ＤＡ，ＤＢが計算できる。
ＲＢ＝Ｒ１－２×１０×ｌｏｇ１０ＤＢ …（２）
したがって、無線端末Ｔで受信電界強度ＲＡ，ＲＢが測定されれば、上記式（１），（２）に基づいて基地局Ａ，Ｂから無線端末Ｔまでの距離ＤＡ，ＤＢが計算できる。
【0022】
［位置推定装置］
位置推定装置１２は、距離計算装置１１で計算した２つの距離と、基地局Ａ，Ｂの設置位置を示す位置情報とに基づいて、無線端末Ｔが存在する２つの候補位置を推定するように構成されている。基地局Ａ，Ｂの位置情報については、位置推定装置１２の記憶装置に予め登録しておいてもよく、基地局Ａ，Ｂや外部データベースから通信網ＮＷを介して取得するようにしてもよい。
位置推定装置１２は、距離計算装置１１で計算した２つの距離と、基地局Ａ，Ｂの設置位置を示す位置情報とに基づいて、無線端末Ｔが存在する２つの候補位置を推定するように構成されている。基地局Ａ，Ｂの位置情報については、位置推定装置１２の記憶装置に予め登録しておいてもよく、基地局Ａ，Ｂや外部データベースから通信網ＮＷを介して取得するようにしてもよい。
【0023】
ここで、無線端末Ｔが存在する２つの候補位置の推定方法について、図３を参照して詳細に説明する。
距離計算装置１１で計算された、基地局Ａ，Ｂから無線端末Ｔまでの距離ＤＡ，ＤＢに基づけば、無線端末Ｔは、基地局Ａから距離ＤＡだけ離れた位置であって、かつ，基地局Ｂから距離ＤＢだけ離れた位置に存在していることになる。したがって、距離ＤＡ，ＤＢを半径として基地局Ａ，Ｂをそれぞれ中心とする２つの円ＣＡ，ＣＢの交点に無線端末Ｔが存在していることになる。
距離計算装置１１で計算された、基地局Ａ，Ｂから無線端末Ｔまでの距離ＤＡ，ＤＢに基づけば、無線端末Ｔは、基地局Ａから距離ＤＡだけ離れた位置であって、かつ，基地局Ｂから距離ＤＢだけ離れた位置に存在していることになる。したがって、距離ＤＡ，ＤＢを半径として基地局Ａ，Ｂをそれぞれ中心とする２つの円ＣＡ，ＣＢの交点に無線端末Ｔが存在していることになる。
【0024】
距離ＤＡ，ＤＢが等しくない場合、円ＣＡ，ＣＢは２つの交点Ｐ１，Ｐ２で交差するため、そのいずれか一方に無線端末Ｔが存在していることになるが、距離ＤＡ，ＤＢだけでは、交点Ｐ１，Ｐ２のいずれに無線端末Ｔが存在するか特定することはできない。このため、これら交点Ｐ１，Ｐ２を無線端末Ｔの候補位置Ｐ１，Ｐ２として推定する。この際、基地局Ａ，Ｂの設置位置ＰＡ，ＰＢは、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）などの基準座標系における座標データとして既知であるから、基地局Ａ，Ｂを中心とした半径ＤＡ，ＤＢの円ＣＡ，ＣＢを示す２つの式を連立方程式として、その解を求めれば、候補位置Ｐ１，Ｐ２の座標データが求められる。
【0025】
［位置特定装置］
位置特定装置１３は、基地局Ａまたは基地局Ｂから、位置推定装置１２で推定された２つの候補位置Ｐ１，Ｐ２の方向へ、指向性を有する電波すなわちビームフォーミングパターンでビーム信号Ｓ１，Ｓ２を個別に送信し、無線端末Ｔにおけるビーム信号Ｓ１，Ｓ２の受信可否に基づいて、２つの候補位置Ｐ１，Ｐ２のいずれかを無線端末Ｔの存在位置Ｐとして特定するように構成されている。
位置特定装置１３は、基地局Ａまたは基地局Ｂから、位置推定装置１２で推定された２つの候補位置Ｐ１，Ｐ２の方向へ、指向性を有する電波すなわちビームフォーミングパターンでビーム信号Ｓ１，Ｓ２を個別に送信し、無線端末Ｔにおけるビーム信号Ｓ１，Ｓ２の受信可否に基づいて、２つの候補位置Ｐ１，Ｐ２のいずれかを無線端末Ｔの存在位置Ｐとして特定するように構成されている。
【0026】
ビームフォーミングパターンでビーム信号Ｓ１，Ｓ２を送信する技術については、例えば無線ＬＡＮや第５世代移動通信システム（５Ｇ：5th Generation Mobile Communication System）で実用化されている技術、例えばフェーズドアレイアンテナ（Phased Array Antenna）を用いた周知の技術を利用すればよい。
【0027】
ここで、候補位置Ｐ１，Ｐ２に基づく無線端末Ｔの存在位置Ｐの特定方法について、前述した図３を参照して詳細に説明する。以下では、基地局Ａからビーム信号Ｓ１，Ｓ２を送信する場合を例として説明するが、ビーム信号Ｓ１，Ｓ２を送信する基地局については、基地局Ａ，Ｂのいずれを選択してもよい。基地局Ａと基地局Ｂの両方からビーム信号Ｓ１，Ｓ２を送信して、一方の基地局から送信されたビーム信号Ｓ１，Ｓ２の受信可否に基づいて、無線端末Ｔの存在位置を特定することもできる。
【0028】
位置推定装置１２で推定された無線端末Ｔの候補位置Ｐ１，Ｐ２の方向に、基地局Ａからビーム信号Ｓ１，Ｓ２を送信する場合、送信する方向を特定する必要がある。この際、基地局Ａ，Ｂの設置場所ＰＡ，ＰＢが既知であるため、基準座標系における設置場所ＰＡ，ＰＢと候補位置Ｐ１，Ｐ２とから、基地局Ａにおける、基地局Ｂ方向から候補位置Ｐ１，Ｐ２までの送信角度Θ１，Θ２を計算できる。
【0029】
これら送信角度Θ１，Θ２に基づいて基地局Ａから候補位置Ｐ１，Ｐ２に向けて個別にビーム信号Ｓ１，Ｓ２が送信され、これら無線端末Ｔにおけるビーム信号Ｓ１，Ｓ２の受信可否に基づいて、無線端末Ｔの存在位置が特定される。図３の例では、無線端末Ｔが候補位置Ｐ１に存在しているため、無線端末Ｔにおいてビーム信号Ｓ１は受信可となるものの、ビーム信号Ｓ２は受信不可となる。これにより、無線端末Ｔの存在位置はＰ１に特定される。
【0030】
以上では、位置特定システム１０を構成する距離計算装置１１、位置推定装置１２、および位置特定装置１３を、基地局Ａ，Ｂおよび無線端末Ｔとは、別個の装置で構成した場合を例として説明したが、これに限定されるものではない。これら装置のいずれか１つ以上を基地局Ａ，Ｂや無線端末Ｔに搭載されている制御回路で構成してもよく、例えば、距離計算装置１１を基地局Ａ，Ｂや無線端末Ｔの制御回路で構成してもよい。
【0031】
この際、距離ＤＡを計算する距離計算装置１１を基地局Ａの制御回路で実現し、距離ＤＢを計算する距離計算装置１１を基地局Ｂの制御回路で実現すれば、それぞれの基地局Ａ，Ｂに固有のパラメータ、例えば基準電界強度Ｒ１を、基地局Ａ，Ｂのそれぞれで記憶しておくだけでよくなり、距離計算に要するパラメータ管理負担を軽減しつつ、距離計算精度を高めることができる。
【0032】
［本実施の形態の動作］
次に、図４を参照して、本実施の形態にかかる位置特定システム１０の動作について説明する。
次に、図４を参照して、本実施の形態にかかる位置特定システム１０の動作について説明する。
【0033】
無線端末Ｔは、基地局Ａから送信された電波ＳＡを受信した場合（ステップ１００）、その受信電波強度ＲＡを測定し（ステップ１０１）、得られた受信電波強度ＲＡを示す測定結果を、電波ＳＡから抽出した送信元情報に基づいて、無線回線ＬＡを介して基地局Ａへ通知する（ステップ１０２）。基地局Ａは、無線端末Ｔからの測定結果を、通信網ＮＷを介して距離計算装置１１へ通知する（ステップ１０３）。
【0034】
距離計算装置１１は、基地局Ａからの測定結果に含まれる無線端末Ｔで得られた受信電波強度ＲＡと、基地局Ａの設置位置ＰＡを示す位置情報とに基づいて、前述の図２に示した、基地局Ａ，Ｂと無線端末Ｔとの間の距離ＤＡ，ＤＢの計算方法により、基地局Ａと無線端末Ｔの距離ＤＡを計算し（ステップ１０４）、得られた距離ＤＡを位置推定装置１２へ通知する（ステップ１０５）。
【0035】
また、無線端末Ｔは、基地局Ｂから送信された電波ＳＢを受信した場合（ステップ１１０）、その受信電波強度ＲＢを測定し（ステップ１１１）、得られた受信電波強度ＲＢを示す測定結果を、電波ＳＢから抽出した送信元情報に基づいて、無線回線ＬＢを介して基地局Ｂへ通知する（ステップ１１２）。基地局Ｂは、無線端末Ｔからの測定結果を、通信網ＮＷを介して距離計算装置１１へ通知する（ステップ１１３）。
【0036】
距離計算装置１１は、基地局Ｂからの測定結果に含まれる無線端末Ｔで得られた受信電波強度ＲＢと、基地局Ｂの設置位置ＰＢを示す位置情報とに基づいて、前述の図２に示した、基地局Ａ，Ｂと無線端末Ｔとの間の距離ＤＡ，ＤＢの計算方法により、基地局Ｂと無線端末Ｔの距離ＤＢを計算し（ステップ１１４）、得られた距離ＤＢを計算結果として位置推定装置１２へ通知する（ステップ１１５）。
【0037】
位置推定装置１２は、距離計算装置１１から通知された距離ＤＡ，ＤＢと、基地局Ａ，Ｂの設置位置ＰＡ，ＰＢを示す位置情報に基づいて、前述の図３に示した、無線端末Ｔが存在する２つの候補位置の推定方法により、無線端末Ｔが存在する２つの候補位置Ｐ１，Ｐ２を推定し（ステップ１２０）、得られた候補位置Ｐ１，Ｐ２を推定結果として位置特定装置１３へ通知する（ステップ１２１）。
【0038】
位置特定装置１３は、位置推定装置１２から通知された推定位置Ｐ１，Ｐ２と、基地局Ａの設置位置ＰＡを示す位置情報に基づいて、前述の図３に示した、候補位置Ｐ１，Ｐ２に基づく無線端末Ｔの存在位置Ｐの特定方法により、基地局Ａにおける、候補位置Ｐ１，Ｐ２の方向を示す送信角度Θ１，Θ２を計算する（ステップ１２２）。
続いて、位置特定装置１３は、得られた送信角度Θ１，Θ２を含むビーム送信指示を、通信網ＮＷを介して基地局Ａへ通知する（ステップ１２３）。
続いて、位置特定装置１３は、得られた送信角度Θ１，Θ２を含むビーム送信指示を、通信網ＮＷを介して基地局Ａへ通知する（ステップ１２３）。
【0039】
基地局Ａは、位置特定装置１３からのビーム送信指示に応じて、指示された送信角度Θ１の方向へ、指向性を有する電波すなわちビームフォーミングパターンでビーム信号Ｓ１を送信する（ステップ１２４）。また、基地局Ａは、指示された送信角度Θ２の方向へ、指向性を有する電波すなわちビームフォーミングパターンでビーム信号Ｓ２を送信する（ステップ１２５）。
【0040】
無線端末Ｔは、基地局Ａから送信されたビーム信号Ｓ１，Ｓ２のいずれかを受信した場合、受信したビーム信号Ｓ１，Ｓ２を示す受信結果を、ビーム信号Ｓ１，Ｓ２から抽出した送信元情報に基づいて、無線回線ＬＡを介して基地局Ａへ通知する（ステップ１２６）。基地局Ａは、無線端末Ｔからの受信結果を、通信網ＮＷを介して位置特定装置１３へ通知する（ステップ１２７）。
【0041】
位置特定装置１３は、ビーム信号Ｓ１，Ｓ２に関する無線端末Ｔからの受信結果に基づいて、候補位置Ｐ１，Ｐ２のいずれか一方を無線端末Ｔの存在位置Ｐとして特定し（ステップ１２８）、一連の位置特定処理を終了する。
【0042】
したがって、例えば無線端末Ｔが候補位置Ｐ１に存在していた場合、無線端末Ｔではビーム信号Ｓ１が受信できるもののビーム信号Ｓ２は受信できないことになる。これにより、無線端末Ｔから基地局Ａを介して位置特定装置１３に、ビーム信号Ｓ１の受信可を示す受信結果が通知され、位置特定装置１３でビーム信号Ｓ１に対応する候補位置Ｐ１が無線端末Ｔの存在位置Ｐとして特定される。
【0043】
［本実施の形態の効果］
このように、本実施の形態にかかる位置特定システム１０は、距離計算装置１１が、基地局Ａ，Ｂから送信された電波ＳＡ，ＳＢの受信電波強度ＲＡ，ＲＢに基づいて、基地局Ａ，Ｂと無線端末Ｔとの間の距離ＤＡ，ＤＢを計算し、位置推定装置１２が、これら距離ＤＡ，ＤＢと基地局Ａ，Ｂの設置位置ＰＡ，ＰＢとに基づいて、無線端末Ｔが存在する２つの候補位置Ｐ１，Ｐ２を推定し、位置特定装置１３が、基地局Ａまたは基地局Ｂから、これら推定位置Ｐ１，Ｐ２の方向へ指向性のある電波すなわちビーム信号Ｓ１，Ｓ２を個別に送信し、無線端末Ｔにおけるこれらビーム信号Ｓ１，Ｓ２の受信可否に基づいて、２つの候補位置Ｐ１，Ｐ２のいずれか一方を無線端末Ｔの存在位置Ｐとして特定するように構成したものである。
このように、本実施の形態にかかる位置特定システム１０は、距離計算装置１１が、基地局Ａ，Ｂから送信された電波ＳＡ，ＳＢの受信電波強度ＲＡ，ＲＢに基づいて、基地局Ａ，Ｂと無線端末Ｔとの間の距離ＤＡ，ＤＢを計算し、位置推定装置１２が、これら距離ＤＡ，ＤＢと基地局Ａ，Ｂの設置位置ＰＡ，ＰＢとに基づいて、無線端末Ｔが存在する２つの候補位置Ｐ１，Ｐ２を推定し、位置特定装置１３が、基地局Ａまたは基地局Ｂから、これら推定位置Ｐ１，Ｐ２の方向へ指向性のある電波すなわちビーム信号Ｓ１，Ｓ２を個別に送信し、無線端末Ｔにおけるこれらビーム信号Ｓ１，Ｓ２の受信可否に基づいて、２つの候補位置Ｐ１，Ｐ２のいずれか一方を無線端末Ｔの存在位置Ｐとして特定するように構成したものである。
【0044】
これにより、無線端末Ｔと無線通信可能な基地局Ａ，Ｂが２つの場合には、基地局Ａ，Ｂと無線端末Ｔとの間の距離ＤＡ，ＤＢから無線端末Ｔの候補位置Ｐ１，Ｐ２しか推定できないが、指向性のあるビーム信号Ｓ１，Ｓ２に基づいて、候補位置Ｐ１，Ｐ２のいずれかが無線端末Ｔの存在位置Ｐとして特定されることになる。
【0045】
したがって、無線端末Ｔと無線通信可能な基地局Ａ，Ｂが２つの場合であっても、無線端末Ｔの存在位置Ｐを精度よく特定することができる。また、ビーム信号Ｓ１，Ｓ２は、２つの候補位置Ｐ１，Ｐ２のそれぞれに向けて送信するだけでよいため、例えば基地局Ａから全周にわたってビーム信号を送信する場合と比較して、短い時間で無線端末Ｔの存在位置Ｐを特定することができる。
【0046】
［実施の形態の拡張］
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。
【0047】
前述の実施形態では、ビーム信号Ｓ１，Ｓ２を送信する基地局については、基地局Ａ，Ｂのいずれを選択してもよいと説明したが、これに限定されるものではなく、基地局Ａ，Ｂのうち無線端末Ｔに近い基地局からビーム信号Ｓ１，Ｓ２を送信するようにしてもよい。
【0048】
例えば、位置特定装置１３が、基地局Ａ，Ｂのうち無線端末Ｔとの距離ＤＡ，ＤＢのうち、距離が短いほうの基地局を選択し、その基地局における候補位置Ｐ１，Ｐ２への送信角度Θ１，Θ２を計算し、これら送信角度Θ１，Θ２を含むビーム送信指示をその基地局へ通知すればよい。
【0049】
これにより、より無線端末Ｔに近い基地局からビーム信号Ｓ１，Ｓ２が送信されるため、ビーム信号Ｓ１，Ｓ２を無線端末Ｔでより確実に受信することができる。
【0050】
また、前述の実施形態では、ビーム信号Ｓ１，Ｓ２を基地局Ａ，Ｂのうちいずれ一方の基地局から送信する場合を例として説明したが、これに限定されるものではなく、ビーム信号Ｓ１，Ｓ２をそれぞれ別個に基地局Ａ，Ｂから送信するようにしてもよい。
【0051】
例えば、位置特定装置１３が、基地局Ａにおける候補位置Ｐ１への送信角度Θ１を計算し、送信角度Θ１を含むビーム送信指示を基地局Ａへ通知し、基地局Ｂにおける候補位置Ｐ２への送信角度Θ２を計算し、送信角度Θ２を含むビーム送信指示を基地局Ｂへ通知するようにしてもよい。
【0052】
これにより、基地局Ａから候補位置Ｐ１の方向へビーム信号Ｓ１が送信されるとともに、基地局Ｂから候補位置Ｐ２の方向へビーム信号Ｓ２が送信されることになる。無線端末Ｔは、基地局Ａから送信されたビーム信号Ｓ１を受信した場合、受信したビーム信号Ｓ１を示す受信結果を、ビーム信号Ｓ１から抽出した送信元情報に基づいて、無線回線ＬＡを介して基地局Ａへ通知する。基地局Ａは、無線端末Ｔからの受信結果を、通信網ＮＷを介して位置特定装置１３へ通知する。
【0053】
また、無線端末Ｔは、基地局Ｂから送信されたビーム信号Ｓ２を受信した場合、受信したビーム信号Ｓ２を示す受信結果を、ビーム信号Ｓ２から抽出した送信元情報に基づいて、無線回線ＬＢを介して基地局Ｂへ通知する。基地局Ｂは、無線端末Ｔからの受信結果を、通信網ＮＷを介して位置特定装置１３へ通知する。
【0054】
これにより、位置特定装置１３には、ビーム信号Ｓ１，Ｓ２の受信可を示す受信結果が基地局Ａ，Ｂのいずれか一方から通知されることになり、その受信結果に基づいて、候補位置Ｐ１，Ｐ２のいずれか一方が無線端末Ｔの存在位置Ｐとして特定される。
【0055】
したがって、無線端末Ｔに向けてビーム信号を送信する処理動作を、１つの基地局に集中せず、複数の基地局に分散することができる。これにより、無線システム１においてリソースを効率よく利用することができ、リソースの偏りによる無線システム１での無線通信への影響を抑制することが可能となる。
【符号の説明】
【0056】
１０…位置特定システム、１１…距離計算装置、１２…位置推定装置、１３…位置特定装置、１…無線システム、Ａ…基地局、Ｂ…基地局、Ｔ…無線端末、Ｗ…通信網、ＳＡ，ＳＢ…電波、ＲＡ，ＲＢ…受信電界強度、ＤＡ，ＤＢ…距離、ＰＡ，ＰＢ…設置位置、Ｐ…存在位置、Θ１，Θ２…送信角度、Ｓ１，Ｓ２…ビーム信号。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】