位置探索方法、情報処理システム、移動体通信端末、および情報管理装置
【課題】移動体通信端末の位置を固定基地局またはアクセスポイントから受信する信号の電界強度を用いて高精度に特定することができるようにする。
【解決手段】本実施形態に係る位置探索方法において、移動体通信端末は通信可能な基地局等から受信する無線信号の電界強度を測定し、基地局等を識別する識別情報を検出し、複数の基地局等からの電界強度と識別情報とを対応付けて情報管理装置に送信するように制御し、情報管理装置は、各基地局等に関する電界強度の等値線を示す等値線マップを作成し、識別情報により識別される複数の基地局等に関する複数の等値線マップを重畳し、重畳される複数の等値線マップを用いて、移動体通信端末と通信可能な複数の基地局等からの無線信号の電界強度に基づく各等値線の交点を測定地点候補として抽出し、複数の測定地点候補に基づいて移動体通信端末の位置を決定することができる。
【解決手段】本実施形態に係る位置探索方法において、移動体通信端末は通信可能な基地局等から受信する無線信号の電界強度を測定し、基地局等を識別する識別情報を検出し、複数の基地局等からの電界強度と識別情報とを対応付けて情報管理装置に送信するように制御し、情報管理装置は、各基地局等に関する電界強度の等値線を示す等値線マップを作成し、識別情報により識別される複数の基地局等に関する複数の等値線マップを重畳し、重畳される複数の等値線マップを用いて、移動体通信端末と通信可能な複数の基地局等からの無線信号の電界強度に基づく各等値線の交点を測定地点候補として抽出し、複数の測定地点候補に基づいて移動体通信端末の位置を決定することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は位置探索方法、情報処理システム、移動体通信端末、および情報管理装置に係り、特に、移動体通信端末の位置を固定基地局またはアクセスポイントから受信する信号の電界強度を用いて特定することができるようにした位置探索方法、情報処理システム、移動体通信端末、および情報管理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＨＳ（Personal Handy-phone system）や携帯電話機に代表される移動体通信端末は、移動体通信端末の位置をカバーする基地局を介して既設の公衆回線網に接続される。各基地局がカバーするエリアはセルと呼ばれ、予め区分される各エリアごとに基地局が設置される。移動体通信端末が接続する基地局は、移動体通信端末が位置するエリア内をカバーする基地局である。換言すれば、移動体通信端末が接続する基地局は、移動体通信端末に最も近接する基地局である。
【０００３】
移動体通信端末の位置を検出することによる位置情報提供サービスが、近年急速に普及している。移動体通信端末の位置を検出する技術として、次のような技術が知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に提案される技術によれば、移動体通信端末は、待ち受け時に移動体通信端末の周辺の基地局からの電波の受信レベルを記憶し、接続する基地局として、通信するのに際に用いることが可能な受信レベルが最大の基地局を選択し、移動体通信端末の現在位置を検出する移動管理局は、移動体通信端末から基地局を介して伝送される基地局の識別符号とその受信電界値をデータ対とする位置情報を基に、基地局の地理的位置情報を蓄積するデータベースを参照して、移動体通信端末の位置を正確に特定するために適切な位置情報を選択し、選択される位置情報の受信電界値から計算式により求めた第１の軌跡、選択される基地局が生成する等電界曲線から求めた第２の軌跡の少なくとも一方の軌跡から移動体通信端末の現在位置を特定することができる。これにより、移動体通信端末の位置精度を高めることが可能である。
【０００４】
基地局と移動体通信端末との関係を利用する移動体通信端末の位置検出方法は、ＧＰＳ測位に基づく位置情報を用いた移動体通信端末の位置検出方法と比較して位置情報の精度の点で劣るものの、ＧＰＳ波（ＧＰＳ情報）が届かない建造物内や地下鉄の構内などにおいても移動体通信端末の位置を検出することができるメリットを有する。さらに、基地局と移動体通信端末との関係を利用する移動体通信端末の位置検出方法は、消費電力を低減することができ、また、移動体通信端末の大まかな位置を絞り込むのに有用である。
【０００５】
特に、移動体通信端末がＰＨＳである場合、ＰＨＳの各基地局がカバーするエリアは大きくても数１００ｍであることから、基地局と移動体通信端末との関係を利用する移動体通信端末の位置検出方法により、ＰＨＳである移動体通信端末の位置を、移動体通信端末がＰＨＳ以外のものである場合に比べてより高精度に検出することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２５２６２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、基地局と移動体通信端末との関係を利用する移動体通信端末の位置検出方法の場合、移動体通信端末が受信する基地局からの電波の受信レベルによっては、検出される移動体通信端末の位置の誤差が数百ｍ乃至数ｋｍとなることもあり、移動体通信端末の位置の計算精度（検出精度）を高めるために種々の研究が行われている。
【０００８】
例えば移動体通信端末がＰＨＳである場合であっても、検出される移動体通信端末の位置の誤差が数百ｍとなる地域も少なくない。すなわち、移動体通信端末の位置を測定（検出）するエリアの環境によっても、基地局が送信する電波の伝搬特性が異なるために、測定地区の電波伝搬特性を考慮して移動体通信端末の位置を測定（検出）する必要がある。特に、電波伝搬特性を考慮するべき測定地区として、基地局が偏在する地区、建物が偏在する地区、土地の起伏が大きい地区、および湖畔や湾岸地区などが挙げられる。このような地区では、移動体通信端末の位置の測定（検出）に大きな誤差が生じうる。
【０００９】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、移動体通信端末の位置を固定基地局またはアクセスポイントから受信する信号の電界強度を用いて高精度に特定することができる位置探索方法、情報処理システム、移動体通信端末、および情報管理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の位置探索方法は、上述した課題を解決するために、移動体通信端末と移動体通信端末の位置を管理する情報管理装置とを備える情報処理システムの位置探索方法において、移動体通信端末は、基地局またはアクセスポイントとの間で無線通信し、移動体通信端末が通信可能な基地局またはアクセスポイントから受信する無線信号の電界強度を測定し、基地局またはアクセスポイントから受信する無線信号の中から基地局またはアクセスポイントを識別する識別情報を検出し、移動体通信端末が通信可能な複数の基地局または複数のアクセスポイントから受信する無線信号の電界強度と、複数の基地局または複数のアクセスポイントに関する識別情報とを対応付けて、情報管理装置に送信するように制御し、情報管理装置は、移動体通信端末と接続する各基地局または各アクセスポイントに関する電界強度の等値線を示す等値線マップを作成し、移動体通信端末と通信可能な複数の基地局または複数のアクセスポイントからの無線信号の電界強度と複数の基地局または複数のアクセスポイントの識別情報を、移動体通信端末から受信し、等値線マップのうち、識別情報により識別される複数の基地局または複数のアクセスポイントに関する複数の等値線マップを重畳し、重畳される複数の等値線マップを用いて、移動体通信端末と通信可能な複数の基地局または複数のアクセスポイントからの無線信号の電界強度に基づく各等値線の交点を測定地点候補として抽出し、抽出される複数の測定地点候補に基づいて、移動体通信端末の位置を決定することを特徴とする。
【００１１】
本発明の情報処理システムは、上述した課題を解決するために、移動体通信端末と、移動体通信端末の位置を管理する情報管理装置とを備える情報処理システムにおいて、移動体通信端末は、基地局またはアクセスポイントとの間で無線通信する通信手段と、移動体通信端末が通信手段を用いて通信可能な基地局またはアクセスポイントから受信する無線信号の電界強度を測定する測定手段と、通信手段が基地局またはアクセスポイントから受信する無線信号の中から基地局またはアクセスポイントを識別する識別情報を検出する検出手段と、移動体通信端末が通信手段を用いて通信可能な複数の基地局または複数のアクセスポイントから受信する無線信号の電界強度と、複数の基地局または複数のアクセスポイントに関する識別情報とを対応付けて、情報管理装置に送信するように通信手段を制御する通信制御手段とを備え、情報管理装置は、移動体通信端末と接続する各基地局または各アクセスポイントに関する電界強度の等値線を示す等値線マップを作成する等値線マップ作成手段と、移動体通信端末と通信可能な複数の基地局または複数のアクセスポイントからの無線信号の電界強度と複数の基地局または複数のアクセスポイントの識別情報を、移動体通信端末から受信する受信手段と、等値線マップ作成手段により作成される等値線マップのうち、識別情報により識別される複数の基地局または複数のアクセスポイントに関する複数の等値線マップを重畳する重畳手段と、重畳手段により重畳される複数の等値線マップを用いて、移動体通信端末と通信可能な複数の基地局または複数のアクセスポイントからの無線信号の電界強度に基づく各等値線の交点を測定地点候補として抽出する抽出手段と、抽出手段により抽出される複数の測定地点候補に基づいて、移動体通信端末の位置を決定する決定手段と、決定手段により決定される移動体通信端末の位置を記憶する記憶手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明の移動体通信端末は、上述した課題を解決するために、基地局またはアクセスポイントとの間で無線通信する通信手段と、移動体通信端末が通信手段を用いて通信可能な基地局またはアクセスポイントから受信する無線信号の電界強度を測定する測定手段と、通信手段が基地局またはアクセスポイントから受信する無線信号の中から基地局またはアクセスポイントを識別する識別情報を検出する検出手段と、移動体通信端末が通信手段を用いて通信可能な複数の基地局または複数のアクセスポイントから受信する無線信号の電界強度と、複数の基地局または複数のアクセスポイントに関する識別情報とを対応付けて、移動体通信端末の位置を管理する情報管理装置に送信するように通信手段を制御する通信制御手段とを備えることを特徴とする。 本発明の情報管理装置は、上述した課題を解決するために、移動体通信端末と接続する各基地局または各アクセスポイントに関する電界強度の等値線を示す等値線マップを作成する等値線マップ作成手段と、移動体通信端末と通信可能な複数の基地局または複数のアクセスポイントからの無線信号の電界強度と複数の基地局または複数のアクセスポイントの識別情報を、移動体通信端末から受信する受信手段と、等値線マップ作成手段により作成される等値線マップのうち、識別情報により識別される複数の基地局または複数のアクセスポイントに関する複数の等値線マップを重畳する重畳手段と、重畳手段により重畳される複数の等値線マップを用いて、移動体通信端末と通信可能な複数の基地局または複数のアクセスポイントからの無線信号の電界強度に基づく各等値線の交点を測定地点候補として抽出する抽出手段と、抽出手段により抽出される複数の測定地点候補に基づいて、移動体通信端末の位置を決定する決定手段と、決定手段により決定される移動体通信端末の位置を記憶する記憶手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、移動体通信端末の位置を固定基地局から受信する信号の電界強度を用いて高精度に特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係る情報処理システムの全体の構成を示す図。
【図２】本実施形態に係る移動体通信端末に適用可能なＰＨＳ通信端末の内部の構成を示すブロック図。
【図３】本実施形態に係る位置計算サーバの内部の構成を示すブロック図。
【図４】本実施形態に係る情報処理装置に適用可能なパーソナルコンピュータの内部の構成を示すブロック図。
【図５】本実施形態にＰＨＳ通信端末の位置検出方法の概念図。
【図６】１つの事前測定地点に位置する図２のＰＨＳ通信端末における基地局電界強度送信処理を説明するフローチャート。
【図７】ＰＨＳ通信端末の記憶部に記憶される、１つの事前測定地点に位置するＰＨＳ通信端末の周辺の各基地局からのＲＳＳＩ値と基地局ＩＤの対応関係を示す対応関係テーブルの構成例を示す図。
【図８】図３の位置計算サーバにおける等値線マップ作成処理を説明するフローチャート。
【図９】位置計算サーバの記憶部に記憶される緯度経度テーブルの構成例を示す図。
【図１０】図５に示される基地局１２−２に関する等値線マップを作成する場合に各事前測定地点α−１乃至α−１４で測定される基地局１２−２からのＲＳＳＩ値を各事前測定地点α−１乃至α−１４にプロットした図。
【図１１】位置計算サーバの制御部により作成される基地局に関する等値線マップを示す図。
【図１２】位置計算サーバの記憶部に格納される基地局位置データベースの構成例を示す図。
【図１３】測定地点に位置する図２のＰＨＳ通信端末における基地局電界強度送信処理を説明するフローチャート。
【図１４】図３の位置計算サーバにおけるＰＨＳ通信端末の位置検出処理を説明するフローチャート。
【図１５】各基地局ＩＤにより示される基地局に関する各等値線マップを重畳したマップ（重畳等値線マップ）を示す図。
【図１６】基地局１２−１乃至１２−３からのＲＳＳＩ値に基づく測定地点候補の抽出方法を示す図。
【図１７】測定地点候補を用いてＰＨＳ通信端末が位置する測定地点を決定する方法（第１の決定方法）を説明する説明図。
【図１８】（Ａ）と（Ｂ）は、２つの基地局からの電界強度の値のうちいずれかの基地局に関する電界強度がずれた場合に生ずる、２つの基地局の等値線により形成される交点のずれを示す図。
【図１９】測定地点に位置するＰＨＳ通信端末の周辺の各基地局１２に、基地局ＩＤ１乃至基地局ＩＤ３により示される基地局１２−１乃至１２−３が含まれており、かつ基地局１２−１乃至１２−３からのＲＳＳＩ値が「１８」、「２２」、および「２１」である場合において測定地点候補γ−１乃至γ−４で交差する等値線同士がなす角度を示す図。
【図２０】抽出された測定地点候補のうち、等値線同士がなす角度が基準値よりも低い測定地点候補を除外した上で残りの測定地点候補を用いてＰＨＳ通信端末が位置する測定地点を決定する方法（第２の決定方法）を説明する説明図。
【図２１】複数の等値線の交点（測定地点候補）のうち、ＰＨＳ通信端末が位置する真の位置を示す交点Ｐ、Ｑ、およびＲが近接する様子を示す図。
【図２２】互いに所定の距離内に近接する２つ以上の交点（測定地点候補）を用いてＰＨＳ通信端末が位置する測定地点を決定する方法（第３の決定方法）を説明する説明図。
【図２３】従来のＰＨＳ通信端末の位置検出方法による測定結果と、本実施形態に係る位置検出方法による測定結果との対比を示す図。
【図２４】図３の位置計算サーバと図４のパーソナルコンピュータにおける一連の処理を説明するフローチャート。
【図２５】本実施形態に係る移動体通信端末に適用可能な携帯電話機の内部の構成を示すブロック図。
【図２６】１つの事前測定地点に位置する図２のＰＨＳ通信端末における他の基地局電界強度送信処理を説明するフローチャート。
【図２７】測定地点に位置する図２のＰＨＳ通信端末における基地局電界強度送信処理を説明するフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る情報処理システム１の全体の構成を表している。情報処理システム１には、通信サービスの提供エリアを所望の大きさに分割したセル内にそれぞれ固定無線局である基地局１２−１乃至１２−ｎが設置されている。なお、本発明の実施形態の場合、基地局１２がｎ個である場合について記載したが、基地局の数ｎは１つ以上であればよい。また、基地局１２−１乃至１２−ｎは、以下においてそれぞれを個々に区別する必要がない場合、「基地局１２」と総称する。
【００１６】
これらの基地局１２−１乃至１２−ｎには、本実施形態に係る移動体通信端末に適用可能なＰＨＳ通信端末１１が無線接続される。ＰＨＳ通信端末１１は、ＰＨＳ通信端末１１と送受信可能な複数（例えば１０乃至２０箇所程度でもよいし、あるいは１０箇所以下でもよい）の基地局１２に関する基地局情報（基地局１２を識別するための基地局ＩＤなど）を保持しており、また、ＰＨＳ通信端末１１と送受信可能な複数の基地局１２からの電波の電界強度に関する情報を保持し、保持される基地局情報と電界強度に関する情報をＰＨＳ網１３に対して基地局１２を介して送信する。基地局１２−１乃至１２−ｎは、有線回線を介して公衆電話回線網としてのＰＨＳ網１３に接続する。ＰＨＳ網１３には、ＰＨＳ回線を制御するためのＰＨＳ回線制御サーバ１４が接続される。ＰＨＳ回線制御サーバ１４には、ＰＨＳ通信端末１１からＰＨＳ網１３を介して適宜送信されるＰＨＳ通信端末１１に関する位置情報を管理する位置計算サーバ１５（本実施形態に係る情報管理装置）が接続される。位置計算サーバ１５は、ＰＨＳ通信端末１１からの基地局情報と電界強度に関する情報をＰＨＳ網１３を介して受信し、受信されたこれらの情報に基づいて、基地局位置データベース（図３の基地局位置データベース７１）を参照して基地局ＩＤによるマッチングをしてＰＨＳ通信端末１１の周囲の基地局１２を特定するとともに、位置計算サーバ１５内の測位アルゴリズム（測定アルゴリズム）に関するプログラムを実行して移動体通信端末としてのＰＨＳ通信端末１１の位置を計算する。なお、ＰＨＳ回線制御サーバ１４と位置計算サーバ１５は、位置情報センターを構成する。
【００１７】
位置計算サーバ１５には、ネットワーク１６（例えば、インターネット（ＩＰ）、LAN（Local Area Network）、WAN（Wide Area Network）、その他の各種のネットワークを含む）が接続される。ネットワーク１６には、ＰＨＳ通信端末１１の位置の検出を所望するユーザが管理するパーソナルコンピュータ１７（本実施形態に係る情報処理装置）が接続される。位置計算サーバ１５は、例えばパーソナルコンピュータ１７からの取得要求（リクエスト）を根とワーク１６を介して受信すると、ＰＨＳ通信端末１１の位置に関する計算結果をパーソナルコンピュータ１７にネットワーク１６を介して送信する。
【００１８】
図２は、本実施形態に係る移動体通信端末に適用可能なＰＨＳ通信端末１１の内部の構成を表している。図２が示すように、ＰＨＳ通信端末１は、アンテナ３１、無線送受信部３２、信号処理部３３、ＲＳＳＩ測定部３４、制御部３５、記憶部３６、表示部３７、相サブ３８、バッテリ３９、電源回路４０、および時計回路４１を備える。
【００１９】
アンテナ３１は、基地局１２からＰＨＳの通信周波数帯域（１．９ＧＨｚ帯域）で送信される無線信号を空間から受信する。また、アンテナ３１は、基地局１２との間で無線通信することができるように空間に、ＰＨＳの通信周波数帯域（１．９ＧＨｚ帯域）で無線信号を放射する。無線送受信部３２は、アンテナ３１を介して、基地局１２との間で無線通信する。無線送受信部３２は、信号処理部３３にて生成された変調信号に基づいて、制御部３５から指示されるキャリア周波数の無線信号を生成する。また、無線送受信部３２は、制御部３５から指示されるキャリア周波数の無線信号を受信し、受信された無線信号に対して復調処理を施す。そして、無線送受信部３２は、復調処理後の受信結果を、信号処理部３３と制御部３５に出力する。信号処理部３３は、DSP（Digital Signal Processor）などにより構成され、無線送受信部３２からの信号に対して所定の信号処理を施す。なお、信号処理部３３は、復調処理後の受信結果から、ＰＨＳ通信端末１１の周囲に存在する基地局１２を識別するための基地局ＩＤ（基地局識別情報）を検出し、検出された基地局ＩＤを制御部３５に出力する。ＲＳＳＩ測定部３４は、無線送受信部３２が基地局１２から受信する信号の電界強度を測定し、測定された受信信号のＲＳＳＩ値（受信信号の電界強度を示す値）に関する情報を制御部３５に出力する。
【００２０】
制御部３５は、CPU（Central Processing Unit）、ROM（Read Only Memory）、およびRAM（Random Access Memory）などからなり、CPUは、ROMに記憶されているプログラムまたは記憶部３６からRAMにロードされた、オペレーティングシステム（OS）を含む各種のアプリケーションプログラムや制御プログラムに従って各種の処理を実行するとともに、種々の制御信号を生成し、各部に供給することにより移動無線端末１を統括的に制御する。具体的には、制御部３５は、種々の通信処理システムによるデータ通信を実現する制御機能を備えており、無線送受信部３２が用いるキャリア周波数を制御し、無線送受信部３２での受信結果に基づいて基地局から送信される無線フレームとの同期の確立を行う。RAMは、CPUが各種の処理を実行する上において必要なデータなどを適宜記憶する。
【００２１】
記憶部３６は、例えば、電気的に書換えや消去が可能な不揮発性メモリであるフラッシュメモリ素子やHDD（Hard Disc Drive）などからなり、制御部３５のCPUにより実行される種々のアプリケーションプログラムや種々のデータ群、ＰＨＳ通信端末１１の制御プログラムや制御データ、ＰＨＳ通信端末１１に固有に割り当てられた端末識別情報を格納する。この他にも、記憶部３６は、データ通信により取得したデータやダウンロードしたデータを適宜記憶する。表示部３７は、例えばＬＣＤや有機ＥＬなどからなる。操作部３８は、操作キーやボタンなどからなる。電源回路４０は、バッテリ３９の出力を基に所定の動作電源電圧Ｖｃｃを生成して各回路部に供給する。ＰＨＳ通信端末１１は、現在の時刻を測定する時計回路（タイマ）４１を備える。
【００２２】
なお、図２の表示部３７と操作部３８は省略するようにしてもよい。
【００２３】
図３は、本実施形態に係る位置計算サーバ１５の内部の構成を表している。図３が示すように、位置計算サーバ１５は、制御部５０、入出力インタフェース５５、入力部５６、出力部５７、記憶部５８、通信部５９、およびドライブ６０により構成される。これらは、バス５４を介して相互に接続される。制御部５０は、ＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、およびＲＡＭ５３を備える。制御部５０のＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２が記憶するプログラム、または記憶部５８からＲＡＭ５３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。ＲＡＭ５３にはまた、ＣＰＵ５１が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。ＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、およびＲＡＭ５３には、バス５４を介して相互に接続されている。バス５４にはまた、入出力インタフェース５５が接続される。入出力インタフェース５５には、キーボード、マウスなどによりなる入力部５６、ＣＲＴ(Cathode Ray Tube)、ＬＣＤ(Liquid Crystal Display)などよりなるディスプレイ並びにスピーカなどよりなる出力部５７、ハードディスクなどより構成される記憶部５８、モデム、ターミナルアダプタ、およびネットワークインタフェースなどより構成される通信部５９が接続される。通信部５９は、ネットワーク１６などを介しての通信処理を行う。記憶部５８は、緯度経度により示される基地局１２の位置と基地局ＩＤとが対応付けられて登録される基地局位置データベース７１を有する。
【００２４】
入出力インタフェース５５には、必要に応じてドライブ６０が接続され、磁気ディスク６１（フロッピディスクを含む）、光ディスク６２（ＣＤ−ＲＯＭ(Compact Disk-Read Only Memory）、ＤＶＤ(Digital Versatile Disk)を含む)、光磁気ディスク６３(ＭＤ(Mini-Disk)を含む)、あるいは半導体メモリ６４などが適宜装着され、それから読み出しコンピュータプログラムが、必要に応じて記憶部５８にインストールされる。
【００２５】
図４は、本実施形態に係る情報処理装置に適用可能なパーソナルコンピュータ１７の内部の構成を表している。なお、図４を用いて説明するパーソナルコンピュータ１７の内部の構成は、図３を用いて説明した位置計算サーバ１５の内部の構成と基本的には同様であり、その説明は繰り返しになるので省略する。
【００２６】
本実施形態に係る情報処理システム１は、移動体通信端末に適用可能なＰＨＳ通信端末１１が取得する周辺の基地局１２からの電波レベルとその基地局１２の基地局ＩＤを用いて、ＰＨＳ通信端末１１の位置を特定する。これにより、本実施形態に係る情報処理システム１は、移動体通信端末の位置の測定（検出）に大きな誤差が生じうる測定地区（電波伝搬特性を考慮するべき測定地区）であっても、ＰＨＳ通信端末１１の位置を高精度に特定することが可能となる。図５は、本実施形態にＰＨＳ通信端末１１の位置検出方法の概念を表している。図５が示すように、本実施形態は、ＰＨＳ通信端末１１の位置を測定（検出）する測定地域内に含まれる複数の地点（事前測定地点）で予め周辺の基地局１２からの電波強度（電界強度）を測定しておき、測定結果を基に、測定地域内における周辺基地局１２からの電波の伝搬特性を等値線によって表す。図５の場合、３つの基地局１２（基地局１２−１乃至１２−３）が近接する測定地域において、事前測定地点α−１乃至α−１４で予め周辺の基地局１２−１乃至１２−３からの電界強度をそれぞれ測定しておき、その測定結果を基に、測定地域内における周辺基地局１２−１乃至１２−３からの電波の伝搬特性を等値線によってそれぞれ表す。
【００２７】
次に、情報処理システム１が特定しようとするＰＨＳ通信端末１１の位置が測定地点（未知の測定地点）βである場合、情報処理システム１は、ＰＨＳ通信端末１１が取得する周辺の基地局１２−１乃至１２−３からの電界強度とその基地局１２−１乃至１２−３の基地局ＩＤを用いて、測定地域内における周辺基地局１２−１乃至１２−３からの電波の伝搬特性を示す等値線を参照して、ＰＨＳ通信端末１１の現在の位置（新規測定地点β）を特定する。すなわち、情報処理システム１は、ＰＨＳ通信端末１１が取得する周辺の基地局１２−１乃至１２−３からの電界強度を示す等値線の交点を用いて、ＰＨＳ通信端末１１の現在の位置を特定する。
【００２８】
このように、本実施形態に係る移動体通信端末の位置検出方法は、基地局１２の位置と基地局地点での想定される基地局１２からの電界強度と、予め各基地局１２からの電界強度を測定した事前測定地点の位置とその測定値を用いて測定値の補間を行うことにより、基地局１２ごとに描いた基地局１２からの電界強度の等値線図を用いた移動体通信端末の位置検出方法である。以下、この移動体通信端末の位置検出方法を用いた処理の詳細について説明する。まず、位置計算サーバ１５が測定地域内における周辺基地局１２からの電波の伝搬特性を示す等値線マップを作成する等値線マップ作成処理の前提として行われる、事前測定地点に位置するＰＨＳ通信端末１１における基地局電界強度送信処理について説明する。なお、事前測定地点に位置するＰＨＳ通信端末１１における基地局電界強度送信処理が実行される場合、測定地域内の各事前測定地点にそれぞれＰＨＳ通信端末１１が予め配置されているものとする。
【００２９】
図６のフローチャートを参照して、１つの事前測定地点に位置する図２のＰＨＳ通信端末１１における基地局電界強度送信処理について説明する。ＰＨＳ通信端末１１は、いずれかの基地局１２に対して待ち受けているものとする。また、ＰＨＳ通信端末１１は、測定地域内のいずれかの事前測定地点に配置される。位置計算サーバ１５は、基地局電界強度送信処理を実行するＰＨＳ通信端末１１が位置する事前測定地点を示す経度緯度に関する情報を、ＰＨＳ通信端末１１を識別するための端末識別情報とともに予め取得しているものとする。
【００３０】
ステップＳ１において、ＰＨＳ通信端末１１の制御部３５は、オペレータが操作部３８を操作することにより基地局電界強度送信処理を開始するとの指示が受け付けられたか否かを判定し、基地局電界強度送信処理を開始するとの指示が受け付けられたと判定するまで待機する。ステップＳ１においてＰＨＳ通信端末１１が、基地局電界強度送信処理を開始するとの指示が受け付けられたと判定した場合、ＰＨＳ通信端末１１の制御部３５はステップＳ２で、無線送受信部３２およびＲＳＳＩ測定部３４を制御し、１つの事前測定地点に位置するＰＨＳ通信端末１１の周辺の基地局１２（ＰＨＳ通信端末１１が信号を送受信可能な基地局１２であり、待ち受けしている基地局１２以外の他の複数の基地局１２であっても信号が送受信可能であれば含まれる）からの所定の周波数のＲＳＳＩ値を測定する。すなわち、制御部３５は、ＰＨＳの通信周波数帯域に存在するキャリア周波数を無線送受信部３２に順次割り当て、割り当てられたキャリア周波数を有する信号を無線送受信部３２に順次受信させる。無線送受信部３２は、制御部３５によって割り当てられたキャリア周波数を有する信号を順次受信し、受信信号をＲＳＳＩ測定部３４に出力する。ＲＳＳＩ測定部３４は、無線送受信部３２からの各周波数の受信信号に関するＲＳＳＩ値（受信信号の電界強度を示す値）を測定し、測定されたＲＳＳＩ値に関する情報を制御部３５に出力する。また、このとき、無線送受信部３２が割り当てられたキャリア周波数を有する信号を受信する場合に、無線送受信部３２は、ＰＨＳ網１３に接続される基地局１２からの制御チャネル情報を含む信号を受信し、受信された制御チャネル情報を含む信号に対して復調処理を施し、復調処理後の受信結果を制御部３５に出力する。制御部３５は、受信結果に含まれる制御チャネル情報に基づいて、受信信号がＰＨＳ網１３に接続される基地局１２からの信号であると認識する。
【００３１】
ステップＳ３において、信号処理部３３は、制御部３５の制御に従い、復調処理後の受信結果に対して所定の信号処理を施し、受信結果に含まれる制御チャネル情報から、１つの事前測定地点に位置するＰＨＳ通信端末１１の周囲に存在する基地局１２を識別するための基地局ＩＤ（基地局識別情報）を順次検出し、検出された基地局ＩＤを順次制御部３５に出力する。なお、ステップＳ２とステップＳ３の処理は本実施系において時系列的に記載しているが、基本的には並列的な処理である。
【００３２】
ステップＳ４において、制御部３５は、ステップＳ２とステップＳ３の処理によって順次取得される、ＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩ値と基地局ＩＤを対応付けて記憶部３６に記憶する。図７は、記憶部３６に記憶される、１つの事前測定地点に位置するＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩ値と基地局ＩＤの対応関係を示す対応関係テーブルである。図７が示すように、「基地局ＩＤ１」と基地局ＩＤ１によって識別される基地局１２からの信号のＲＳＳＩ値「ａ」とが対応付けられて記憶される。「基地局ＩＤ２」と基地局ＩＤ１によって識別される基地局１２からの信号のＲＳＳＩ値「ｂ」とが対応付けられて記憶される。その他についても同様である。
【００３３】
ステップＳ５において、制御部３５は、記憶部３６に記憶される対応関係テーブルを読み出し、無線送受信部３２および信号処理部３３を制御し、読み出された対応関係テーブルを用いて、１つの事前測定地点に位置するＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩ値と基地局ＩＤを、ＰＨＳ通信端末１１を識別するための端末識別情報とともに待ち受けている基地局１２を介してＰＨＳ網１３を経由して位置計算サーバ１５に送信する。その後、処理は終了する。
【００３４】
なお、図６の基地局電界強度送信処理の場合、ＰＨＳ通信端末１１が基地局電界強度送信処理を開始するとの指示が受け付けられたと判定した場合に、ＰＨＳ通信端末１１が、１つの事前測定地点に位置するＰＨＳ通信端末１１の周辺の基地局１２からの所定の周波数のＲＳＳＩ値を測定し、１つの事前測定地点に位置するＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩ値と基地局ＩＤを、ＰＨＳ通信端末１１を識別するための端末識別情報とともに待ち受けている基地局１２を介してＰＨＳ網１３を経由して位置計算サーバ１５に逐次送信するようにしたが、このような場合に限られない。例えば図２６が示すように、ＰＨＳ通信端末１１が、予め設定された所定の時間（例えば１．２秒間など）ごとに、１つの事前測定地点に位置するＰＨＳ通信端末１１の周辺の基地局１２からの所定の周波数のＲＳＳＩ値を測定しつつ（ステップＳ３０１乃至Ｓ３０２）、その後、前回ＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩ値と基地局ＩＤを位置計算サーバ１５に送信してから所定の時間（例えば１０分から１日）経過した場合に、ＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩちと基地局ＩＤのデータ群をまとめて位置計算サーバ１５に送信するようにしてもよい（ステップＳ３０５乃至Ｓ３０６）。これにより、ＰＨＳ通信端末１１における送信処理よる電力消費を抑えることができるとともに、後述する基地局１２の等値線を示す等値線マップをより効率的に更新することができる。また、ＰＨＳ通信端末１１は、例えば位置計算サーバ１５からの取得要求に従い、ＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩ値と基地局ＩＤを位置計算サーバ１５に送信するようにしてもよい。
【００３５】
なお、図６の基地局電界強度送信処理の場合、位置計算サーバ１５は、基地局電界強度送信処理を実行するＰＨＳ通信端末１１が位置する事前測定地点を示す経度緯度に関する情報を、ＰＨＳ通信端末１１を識別するための端末識別情報とともに予め取得しているものとしたが、このような場合に限られず、例えばＰＨＳ通信端末１１がＧＰＳ受信部を備え、ＧＰＳ受信部を用いてＰＨＳ通信端末１１の経度緯度に関する情報を取得した上で、ＰＨＳ通信端末１１の経度緯度に関する情報を、１つの事前測定地点に位置するＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩ値と基地局ＩＤ、およびＰＨＳ通信端末１１を識別するための端末識別情報ととともに位置計算サーバ１５に送信するようにしてもよい。
【００３６】
また、ある測定地域内に設けられる他の複数の事前測定地点に位置する他の複数のＰＨＳ通信端末１１もそれぞれ、同様の基地局電界強度送信処理を行って、各事前測定地点に位置する各ＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩ値と基地局ＩＤを、位置計算サーバ１５に送信する。なお、本実施形態は、測定地域内の各事前測定地点に位置するＰＨＳ通信端末１１を用いて、各事前測定地点に位置する各ＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩ値を測定し、各事前測定地点における各ＲＳＳＩ値を位置計算サーバ１５に送信するようにしたが、このような場合に限られず、例えばＰＨＳ通信端末１１以外の専用の端末を用いて、予め、各事前測定地点に位置する各ＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩ値を測定し、各事前測定地点における各ＲＳＳＩ値を位置計算サーバ１５に送信するようにしてもよい。
【００３７】
図８のフローチャートを参照して、図３の位置計算サーバ１５における等値線マップ作成処理について説明する。なお、位置計算サーバ１５は、等値線マップ作成処理に際し、基地局電界強度送信処理を実行するＰＨＳ通信端末１１が位置する事前測定地点を示す経度緯度に関する情報を、ＰＨＳ通信端末１１を識別するための端末識別情報とともに予め取得しているものとする。
【００３８】
ステップＳ２１において、位置計算サーバ１５の通信部５９は、各事前測定地点に位置するＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩ値と基地局ＩＤを、ＰＨＳ通信端末１１の端末識別情報とともに順次受信し、受信されたこれらの情報を制御部５０に順次供給する。ステップＳ２２において、制御部５０は、各基地局からのＲＳＳＩ値と基地局ＩＤを送信する各ＰＨＳ通信端末１１の端末識別情報に基づいて、予めＰＨＳ通信端末１１の端末識別情報とＰＨＳ通信端末１１が位置する事前測定地点における経度緯度が対応付けられて登録される経度緯度テーブルを参照して、ＰＨＳ通信端末１１の位置する事前測定地点における経度緯度を抽出する。制御部５０は、図９は、位置計算サーバ１５の記憶部５８に記憶される緯度経度テーブルの構成例を表している。図９が示すように、各事前測定地点に位置するＰＨＳ通信端末１１の端末識別情報と、各事前測定地点における経度緯度が対応付けられて登録されている。例えば事前測定地点α−１に位置するＰＨＳ通信端末１１の「端末識別情報１」、事前測定地点α−１における経度緯度「経度ｍ１緯度ｎ１」が対応付けられて登録されている。以下、同様である。
【００３９】
ステップＳ２３において、制御部５０は、抽出された各ＰＨＳ通信端末１１が位置する各事前測定地点における経度緯度と、各事前測定地点に位置する各ＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩ値と基地局ＩＤに基づいて、特定の基地局に関する等値線マップを作成する。このとき、特定の基地局に関する等値線マップを作成する際に、制御部５０は、各事前測定地点に位置する各ＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩ値を各事前測定地点にプロットする。図１０は、図５に示される基地局１２−２に関する等値線マップを作成する場合に各事前測定地点α−１乃至α−１４で測定される基地局１２−２からのＲＳＳＩ値を各事前測定地点α−１乃至α−１４にプロットした図である。図１０の場合、事前測定地点α−１でＰＨＳ通信端末１１（端末識別情報１により識別されるＰＨＳ通信端末１１）により予め測定されたＲＳＳＩ値は「２１（ｄＢμＶ／ｍ）」である。また、事前測定地点α−２でＰＨＳ通信端末１１（端末識別情報２により識別されるＰＨＳ通信端末１１）により予め測定されたＲＳＳＩ値は「２４（ｄＢμＶ／ｍ）」である。他の事前測定地点についても同様である。なお、図１０の場合、事前測定地点α−８においては、基地局１２−２からのＲＳＳＩ値が測定できていない。
【００４０】
なお、基地局１２の位置における基地局からの電波の電界強度を測定することは不可能であることから、制御部５０は、基地局１２の位置における基地局からの電波に関する仮想のＲＳＳＩ値（電界強度を示す値）として、ＰＨＳ通信端末１１において測定可能な最大値に設定する。図１０の場合、基地局１２−２の位置における基地局からの電波に関する仮想のＲＳＳＩ値は「４０（ｄＢμＶ／ｍ）」である。
【００４１】
次に、制御部５０は、各事前測定地点にプロットされる、各事前測定地点に位置する各ＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩ値を用いて、特定の基地局１２に関する等値線マップを作成する。具体的には、制御部５０は、各事前測定地点にプロットされるＲＳＳＩ値をスプライン補間法、または距離と電界強度の関係式Ｅ＝ｋ／Ｄ（ｋ：電荷、Ｄ：距離）が形成する勾配を有するように補間する方法を用いて各事前測定地点間で補間し、特定の基地局１２に関する電界強度の等値線を作成し、特定の基地局１２に関する等値線マップを作成する。図１１は、位置計算サーバ１５の制御部５０により作成される基地局１２−２に関する等値線マップを表している。
【００４２】
ステップＳ２４において、制御部５０は、作成された特定の基地局１２に関する等値線マップを記憶部５９の基地局位置データベース７１に基地局ＩＤに対応付けて記憶させる。記憶部５９は、制御部５０の制御に従い、作成された特定の基地局１２に関する等値線マップを基地局位置データベース７１に基地局ＩＤに対応付けて記憶する。図１２は、位置計算サーバ１５の記憶部５９に格納される基地局位置データベース７１の構成例を表している。図１２が示すように、「基地局ＩＤ」、基地局１２の位置を示す「緯度経度」、および基地局１２に関する電界強度の等値線を示す「等値線マップ」が対応付けられて登録される。図１２の場合、「基地局ＩＤ」、基地局１２の位置を示す「緯度経度」、および基地局１２に関する電界強度の等値線を示す「等値線マップ」が対応付けられて登録される。例えば「基地局ＩＤ１」、基地局ＩＤ１により識別される基地局１２の位置を示す「緯度ｍａ経度ｎａ」、および基地局ＩＤ１により識別される基地局１２に関する電界強度の等値線を示す「等値線マップ１」が対応付けられて登録される。他の基地局についても同様である。ステップＳ２５において、制御部５０は、各事前測定地点に位置するＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩ値と基地局ＩＤに基づいて、すべての基地局に関する等値線マップを作成したか否かを判定する。ステップＳ２５において制御部５０が、すべての基地局に関する等値線マップを作成したと判定した場合、等値線マップ作成処理は終了する。一方、ステップＳ２５において制御部５０が、すべての基地局に関する等値線マップを作成していないと判定した場合、処理はステップＳ２３に戻り、他の基地局１２に関する等値線マップが作成される。
【００４３】
なお、図８の等値線マップ作成処理により一旦作成された等値線マップは、各事前測定地点で新たに測定されたＲＳＳＩ値または新たに設置された事前測定地点で測定されたＲＳＳＩ値に基づいて適宜更新される。これにより、測定地域内で新たに建造物などが建造された場合であっても、その建造物の存在による測定地域内の基地局１２に関する電界強度の等値線への影響を考慮して、基地局１２に関する等値線マップを更新することができる。
【００４４】
また、本実施形態における基地局位置データベース７１は、「基地局ＩＤ」、基地局１２の位置を示す「緯度経度」、基地局１２ごとの電界強度の各事前測定地点における「経度緯度」、および基地局ごとの各事前測定地点に関する電界強度の値（ＲＳＳＩ値）が対応付けられて登録されるようにしてもよい。
【００４５】
次に、図１３のフローチャートを参照して、測定地点に位置する図２のＰＨＳ通信端末１１における基地局電界強度送信処理について説明する。ＰＨＳ通信端末１１は、いずれかの基地局１２に対して待ち受けているものとする。また、ＰＨＳ通信端末１１は、コンテナなどに取り付けられた上で車などによって測定地域内で移動していたり、あるいは、測定地域内の建造物内または地下鉄構内などに停止しているものとする。なお、図１３のステップＳ１０２乃至Ｓ１０５の処理は図６のステップＳ２乃至ステップＳ５の処理と基本的には同様であり、その説明は繰り返しになるので適宜省略する。
【００４６】
ステップＳ１０１において、ＰＨＳ通信端末１１の制御部３５は、時計回路４１を用いて、前回ＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局からのＲＳＳＩ値とその基地局ＩＤを位置計算サーバ１５に送信してから予め設定された所定の時間（例えば１．２秒間など）が経過したか否かを判定し、予め設定された所定の時間（例えば１．２秒間など）が経過したと判定するまで待機する。ステップＳ１０１においてＰＨＳ通信端末１１が、予め設定された所定の時間（例えば１．２秒間など）が経過したと判定した場合、処理はステップＳ１０２に進む。
【００４７】
ステップＳ１０５において、制御部３５は、記憶部３６に記憶される対応関係テーブルを読み出し、無線送受信部３２および信号処理部３３を制御し、読み出された対応関係テーブルを用いて、ＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩ値と基地局ＩＤを、ＰＨＳ通信端末１１を識別するための端末識別情報とともに、待ち受けている基地局１２を介してＰＨＳ網１３を経由して位置計算サーバ１５に送信する。その後、処理はステップＳ１０１に戻り、ステップＳ１０１以降の処理が繰り返し実行される。これにより、位置計算サーバ１５は、ＰＨＳ通信端末１１から送信されてくるＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩ値と基地局ＩＤを所定の時間ごとに受信することができる。
【００４８】
なお、本実施形態においては、タイマを用いて定期的にＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩ値と基地局ＩＤを位置計算サーバ１５に送信するようにしたが、このような場合に限られず、例えば位置計算サーバ１５からの取得要求に従い、これらの情報を位置計算サーバ１５に送信するようにしてもよい。また、図１３の基地局電界強度送信処理の場合、前回ＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩ値と基地局ＩＤを位置計算サーバ１５に送信してから予め設定された所定の時間（例えば１．２秒間など）が経過したときに、ＰＨＳ通信端末１１が、測定地点に位置するＰＨＳ通信端末１１の周辺の基地局１２からの所定の周波数のＲＳＳＩ値を測定し、１つの事前測定地点に位置するＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩ値と基地局ＩＤを、ＰＨＳ通信端末１１を識別するための端末識別情報とともに待ち受けている基地局１２を介してＰＨＳ網１３を経由して位置計算サーバ１５に送信するようにしたが、このような場合に限られない。例えば図２７が示すように、ＰＨＳ通信端末１１が、予め設定された所定の時間（例えば１．２秒間など）ごとに、１つの事前測定地点に位置するＰＨＳ通信端末１１の周辺の基地局１２からの所定の周波数のＲＳＳＩ値を測定しつつ（ステップＳ３１１乃至Ｓ３１２）、その後、前回ＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩ値と基地局ＩＤを位置計算サーバ１５に送信してから所定の時間（例えば１０分から１日）経過した場合に、ＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩちと基地局ＩＤのデータ群をまとめて位置計算サーバ１５に送信するようにしてもよい（ステップＳ３１５乃至Ｓ３１６）。これにより、ＰＨＳ通信端末１１は、ＰＨＳ通信端末１１の位置情報を位置計算サーバ１５にまとめて送信することができ、ＰＨＳ通信端末１１における送信処理よる電力消費を抑えることができる。
【００４９】
図１４のフローチャートを参照して、図３の位置計算サーバ１５におけるＰＨＳ通信端末１１の位置検出処理について説明する。
【００５０】
ステップＳ１２１において、位置計算サーバ１５の通信部５９は、測定地点に位置するＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩ値と基地局ＩＤを、ＰＨＳ通信端末１１の端末識別情報とともに受信し、受信されたこれらの情報を制御部５０供給する。例えば位置計算サーバ１５の通信部５９は、図７に示されるような基地局ＩＤとＲＳＳＩ値とが１対となるデータ群を、ＰＨＳ通信端末１１の端末識別情報とともに受信する。ステップＳ１２２において、制御部５０は、通信部５９からのＰＨＳ通信端末１１の端末識別情報に基づいて、位置を検出するＰＨＳ通信端末１１を特定する。ステップＳ１２３において、制御部５０は、測定地点に位置するＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２の基地局ＩＤに基づいて、記憶部５８の基地局位置データベース７１から、受信された各基地局ＩＤに関する各等値線マップを読み出す。例えば測定地点に位置するＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２の基地局ＩＤに「基地局ＩＤ１」乃至「基地局ＩＤ３」が含まれる場合、制御部５０は、基地局位置データベース７１から、「基地局ＩＤ１」乃至「基地局ＩＤ３」により示される基地局１２−１乃至１２−３に関する各等値線マップを読み出す。
【００５１】
ステップＳ１２４において、制御部５０は、読み出された各基地局ＩＤにより示される基地局１２に関する各等値線マップを重畳する。図１５は、各基地局ＩＤにより示される基地局１２に関する各等値線マップを重畳したマップ（重畳等値線マップ）を表している。例えば測定地点に位置するＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２に、基地局ＩＤ１乃至基地局ＩＤ３により示される基地局１２−１乃至１２−３が含まれる場合、基地局１２−１乃至１２−３に関する各等値線マップが重畳される。なお、本実施形態の場合、説明を簡略化するために、基地局１２−１乃至１２−３に関する各等値線マップが重畳される場合について明示的に説明するが、このような場合に限られない。勿論、位置計算サーバ１５は、基地局識別情報により識別される複数の基地局１２のうち、ＰＨＳ通信端末１１と通信可能な基地局１２からの無線信号に関する電界強度が基準値以上の基地局１２に関する複数の等値線マップを重畳するようにしてもよい。
【００５２】
ステップＳ１２５において、制御部５０は、重畳された等値線マップを用いて、ＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩ値に基づく各等値線の交点を測定地点候補として抽出する。具体的には、例えば測定地点に位置するＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２に、基地局ＩＤ１乃至基地局ＩＤ３により示される基地局１２−１乃至１２−３が含まれており、かつ基地局１２−１乃至１２−３からのＲＳＳＩ値が「１８」、「２２」、および「２１」である場合、制御部５０は、基地局１２−１乃至１２−３からのＲＳＳＩ値（「１８」、「２２」、および「２１」）に基づく各等値線の交点を測定地点候補として抽出する。図１６は、基地局１２−１乃至１２−３からのＲＳＳＩ値に基づく測定地点候補の抽出方法を表している。図１６が示すように、制御部５０は、基地局１２−１乃至１２−３からのＲＳＳＩ値（「１８」、「２２」、および「２１」）に基づく各等値線の４つの交点を測定地点候補γ−１乃至γ−４として抽出する。
【００５３】
ステップＳ１２６において、制御部５０は、抽出された複数の測定地点候補を用いて、ＰＨＳ通信端末１１が位置する測定地点を決定する。図１７は、測定地点候補を用いてＰＨＳ通信端末１１が位置する測定地点を決定する方法（第１の決定方法）を説明する説明図である。図１７の場合、ＰＨＳ通信端末１１が位置する測定地点の候補には、測定地点候補γ−１乃至γ−４が含まれている。そして、図１７の場合、制御部５０は、これら４つの測定地点候補の重心をＰＨＳ通信端末１１が位置する測定地点の測定結果に決定する。このとき、ＰＨＳ通信端末１１が実際に位置する測定地点と、ステップＳ１２６により決定されるＰＨＳ通信端末１１の測定結果との誤差は２８．０ｍであった。なお、御部５０は、これら４つの測定地点候補の重心以外の点をＰＨＳ通信端末１１が位置する測定地点の測定結果に決定するようにしてもよい。また、例えば測定地点候補に重み度合いを付けた上で重心を算出するようにしてもよい。
【００５４】
ステップＳ１２７において、制御部５０は、決定されたＰＨＳ通信端末１１の位置の測定結果（経度緯度により表される位置情報）をＰＨＳ通信端末１１の端末識別情報とともに対応付けて記憶部５８に記憶させる。その後、位置検出処理は終了する。
【００５５】
なお、図１７の場合、制御部５０は、これら４つの測定地点候補の重心をＰＨＳ通信端末１１が位置する測定地点の測定結果に決定するようにしたが、このような場合に限られない。例えば図１６が示すように制御部５０は、基地局１２−１乃至１２−３からのＲＳＳＩ値（「１８」、「２２」、および「２１」）に基づく各等値線の４つの交点を測定地点候補γ−１乃至γ−４として抽出するが、抽出された測定地点候補γ−１乃至γ−４のうち、等値線同士がなす角度が基準値よりも低い測定地点候補（等値線同士がなす角度が直角に近くない角度を有する測定地点候補）を除外した上で、残りの測定地点候補を用いてＰＨＳ通信端末１１が位置する測定地点の測定結果を決定するようにしてもよい。ここで、等値線の交点である測定地点候補のうち等値線同士がなす角度が基準値より低い測定地点候補を除外する理由を以下に説明する。すなわち、ＰＨＳ通信端末１１が測定する各基地局１２からの電界強度はある程度の誤差を含み、測定される電界強度により等値線がずれる場合がありうる。そのため、図１８（Ａ）と（Ｂ）が示すように、基地局Ａと基地局Ｂの２つの基地局１２からの電界強度の値のうち基地局Ｂに関する電界強度がずれた場合、基地局ＡとＢの等値線により形成される交点もずれる。その交点のずれの大きさは、図１８（Ａ）が示すように等値線同士がなす角度が低い場合よりも、図１８（Ｂ）が示すように等値線同士がなす角度が高い場合の方が小さいからである。
【００５６】
図１９は、測定地点に位置するＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２に、基地局ＩＤ１乃至基地局ＩＤ３により示される基地局１２−１乃至１２−３が含まれており、かつ基地局１２−１乃至１２−３からのＲＳＳＩ値が「１８」、「２２」、および「２１」である場合において測定地点候補γ−１乃至γ−４で交差する等値線同士がなす角度を表している。図１９が示すように、測定地点候補γ−１で交差する等値線同士がなす角度「７１°」であり、測定地点候補γ−２で交差する等値線同士がなす角度「６２°」であり、測定地点候補γ−３で交差する等値線同士がなす角度「６８°」であり、測定地点候補γ−１で交差する等値線同士がなす角度「１３°」である。このとき、測定地点候補を除外する際の等値線同士がなす角度に関する基準値を６０°とすると、図１９の場合、測定地点候補γ−１乃至γ−４の中から測定地点候補γ−４が除外される。なお、この基準値は設定可能であり、適宜変更するようにしてもよい。例えば基地局１２の間隔が十分に小さい場合には、測定地点候補を除外する際の等値線同士がなす角度に関する基準値を低くして、測定地点候補を実質的に除外しないようにしてもよい。図２０は、抽出された測定地点候補のうち、等値線同士がなす角度が基準値よりも低い測定地点候補を除外した上で残りの測定地点候補を用いてＰＨＳ通信端末１１が位置する測定地点を決定する方法（第２の決定方法）を説明する説明図である。図２０の場合、ＰＨＳ通信端末１１が位置する測定地点の候補には、測定地点候補γ−１乃至γ−４が含まれているが、測定地点候補γ−１乃至γ−４の中から測定地点候補γ−４が除外される。そして、制御部５０は、残りの３つの測定地点候補γ−１乃至γ−３の重心をＰＨＳ通信端末１１が位置する測定地点の測定結果に決定する。このとき、ＰＨＳ通信端末１１が実際に位置する測定地点と、ステップＳ１２６により決定されるＰＨＳ通信端末１１の測定結果との誤差は７４．８ｍであった。
【００５７】
また、２つの基地局１２からの電界強度のＲＳＳＩ値による等値線は、基本的に２つの交点を持つことになる。ここで、図２１が示すように、複数の等値線の交点（測定地点候補）のうち、ＰＨＳ通信端末１１が位置する真の位置を示す交点Ｐ、Ｑ、およびＲは交点同士互いに接近し、それ以外は遠く離れる。このとき、交点（測定地点）Ｐ、Ｑ、およびＲでは、交差する等値線同士がなす角度は直角に近いものとなる。そこで、等値線同士がなす角度が基準値以上である交点（測定地点候補）が複数ある場合、互いに所定の距離内に近接する２つ以上の交点（測定地点候補）以外の交点を除外しつつ、互いに所定の距離内に近接する２つ以上の交点（測定地点候補）を用いてＰＨＳ通信端末１１が位置する測定地点の測定結果を決定するようにしてもよい。図２２は、互いに所定の距離内に近接する２つ以上の交点（測定地点候補）を用いてＰＨＳ通信端末１１が位置する測定地点を決定する方法（第３の決定方法）を説明する説明図である。図２２の場合、ＰＨＳ通信端末１１が位置する測定地点の候補には、測定地点候補γ−１乃至γ−４などが含まれているが、測定地点候補γ−１乃至γ−４の中から測定地点候補γ−１とγ−４などが除外される。そして、制御部５０は、互いに所定の距離内に近接する残りの２つの測定地点候補γ−２乃至γ−３の重心をＰＨＳ通信端末１１が位置する測定地点の測定結果に決定する。このとき、ＰＨＳ通信端末１１が実際に位置する測定地点と、ステップＳ１２６により決定されるＰＨＳ通信端末１１の測定結果との誤差は１７．３ｍであった。なお、図２２の場合、測定地点候補γ−１乃至γ−４以外で除外される測定地点候補は図２２上に表されていない。
【００５８】
図２３は、従来のＰＨＳ通信端末の位置検出方法による測定結果と、本実施形態に係る位置検出方法による測定結果との対比を表している。図２３が示すように、複数の測定地点候補を用いた第１の決定方法による測位結果はδ−１により示される地点であり、複数の測定地点候補を用いた第２の決定方法による測位結果はδ−２により示される地点であり、複数の測定地点候補を用いた第３の決定方法による測位結果はδ−３により示される地点である。そして、上述したように、第１の決定方法による実際の測定地点との測位結果の誤差は２８．０ｍであり、第２の決定方法による実際の測定地点との測位結果の誤差は７４．８ｍであり、第３の決定方法による実際の測定地点との測位結果の誤差は１７．３ｍである。一方、測定地点に位置するＰＨＳ通信端末１１が待ち受けしている基地局１２−２の位置（緯度経度）をＰＨＳ通信端末１１の位置の測定結果とする従来の方法では、実際の測定地点との測位結果の誤差は２２４ｍであり、また、送受信可能な基地局１２−１乃至１２−３の位置の重心をＰＨＳ通信端末１１の位置の測定結果とする従来の方法であっても、測位結果の誤差は２１６ｍである。従って、本実施形態に係る第１乃至第３の決定方法による位置検出の場合、従来に比べて高精度にＰＨＳ通信端末１１の位置を検出することができる。
【００５９】
また、第２の決定方法を用いてＰＨＳ通信端末１１が位置する測定地点を決定する場合に、等値線同士がなす角度が最も高い交点（図２０の場合、測定地点候補γ−１）をＰＨＳ通信端末１１の位置とするようにしてもよい。
【００６０】
図２４のフローチャートを参照して、図３の位置計算サーバ１５と図４のパーソナルコンピュータ１７における一連の処理について説明する。
【００６１】
ステップＳ２１１において、パーソナルコンピュータ１７の制御部９０は、ユーザによりＰＨＳ通信端末１１の位置情報を取得するとの指示を受け付けると、通信部９９を制御し、位置を取得するＰＨＳ通信端末１１の端末識別情報とともに、位置情報取得要求を位置計算サーバ１５にネットワーク１６を介して送信させる。通信部９９は、制御部９０の制御に従い、位置を取得するＰＨＳ通信端末１１の端末識別情報とともに、位置情報取得要求を位置計算サーバ１５にネットワーク１６を介して送信する。ステップＳ２０１において、位置計算サーバ１５の通信部５９は、位置を取得するＰＨＳ通信端末１１の端末識別情報とともに位置情報取得要求をネットワーク１５を介して受信し、受信されたＰＨＳ通信端末１１の端末識別情報とともに位置情報取得要求を制御部５０に供給する。ステップＳ２０２において、位置計算サーバ１５の制御部５０は、ＰＨＳ通信端末１１の端末識別情報に基づいて、位置情報の取得が要求されるＰＨＳ通信端末１１を特定する。ステップＳ２０３において、位置計算サーバ１５の制御部５０は、特定されたＰＨＳ通信端末１１の位置情報を記憶部５８から読み出す。ステップＳ２０４において、位置計算サーバ１５の制御部５０は、通信部５９を制御し、ＰＨＳ通信端末の位置情報をパーソナルコンピュータ１７にネットワーク１５を介して送信する。ステップＳ２１２において、パーソナルコンピュータ１７の通信部９９は、ＰＨＳ通信端末１１の位置情報（経度緯度により表される位置情報）を受信し、受信されたＰＨＳ通信端末１１の位置情報を制御部９０に供給する。ステップＳ２１３において、制御部９０は、ＰＨＳ通信端末１１の位置情報を出力部９７に出力させる。これにより、ユーザは、ＰＨＳ通信端末１１の現在の高精度な位置を把握することができる。
【００６２】
なお、本実施形態に係る移動体通信端末としてＰＨＳ通信端末１１を適用するようにしたが、このような場合に限られず、例えば携帯電話機を用いて携帯電話機用の基地局を介して位置計算サーバ１５と通信するようにしもよい。また、本実施形態に係る移動体通信端末として、WLAN（Wireless Local Area Network）やWiMAXなどの無線通信方法により通信可能な端末を使用し、移動体通信端末が、これらの無線通信方法によるアクセスポイントなどを介して位置計算サーバ１５と通信するようにしもよい。このとき、基地局の場合と同様に、アクセスポイントごとに等値線マップが作成される。
【００６３】
図２５は、本実施形態に係る移動体通信端末に適用可能な携帯電話機１３０の内部の構成を表している。なお、図２５の場合、例えばW-CDMAと呼ばれる符号分割多元接続方式によって無線接続される場合を想定した携帯電話機の内部の構成を示しているが、勿論、他の無線接続方式を用いるようにしてもよい。例えばＧＳＭの接続方式を用いた場合、ディジタル変調方式としてＧＭＳＫ（Gaussian Filtered Minimum Shift Keying）が用いられる。また、W-CDMAの無線接続方式やＧＳＭの無線接続方式などのいずれの接続方式による処理も行うことができるようにしておき、適宜、W-CDMAの無線接続方式やＧＳＭの無線接続方式などのいくつかの無線接続方式を選択的に使用するようにしてもよい。
【００６４】
図２５に示されるように、基地局から送信されてきた無線信号は、アンテナ１３１で受信された後、アンテナ共用器（ＤＵＰ）１３２を介して受信回路（ＲＸ）１３３に入力される。受信回路１３３は、受信された無線信号を周波数シンセサイザ（ＳＹＮ）１３４から出力された局部発振信号とミキシングして中間周波数信号に周波数変換（ダウンコンバート）する。そして、受信回路１３３は、このダウンコンバートされた中間周波数信号を直交復調して受信ベースバンド信号を出力する。なお、周波数シンセサイザ１３４から発生される局部発振信号の周波数は、制御部１３８から出力される制御信号ＳＹＣによって指示される。
【００６５】
受信回路１３３からの受信ベースバンド信号は、信号処理部１３６に入力される。信号処理部１３６は、図示せぬＲＡＫＥ受信機を備える。このＲＡＫＥ受信機では、受信ベースバンド信号に含まれる複数のパスがそれぞれの拡散符号（すなわち、拡散された受信信号の拡散符号と同一の拡散符号）で逆拡散処理される。そして、この逆拡散処理された各パスの信号は、位相が調整された後、コヒーレントＲａｋｅ合成される。Ｒａｋｅ合成後のデータ系列は、デインタリーブおよびチャネル復号（誤り訂正復号）が行われた後、２値のデータ判定が行われる。これにより、所定の伝送フォーマットの受信パケットデータが得られる。この受信パケットデータは、圧縮伸張処理部１３７に入力される。
【００６６】
圧縮伸張処理部１３７は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）などにより構成され、信号処理部１３６から出力された受信パケットデータを図示せぬ多重分離部によってメディアごとに分離し、分離されたメディアごとのデータに対してそれぞれ復号処理を行う。
【００６７】
圧縮伸張処理部１３７は、制御部１３８からのＧＰＳ測位に基づく位置情報を含むデータを図示せぬ多重分離部で所定の伝送フォーマットに従って多重化した後にパケット化し、パケット化後の送信パケットデータを信号処理部１３６に出力する。
【００６８】
信号処理部１３６は、圧縮伸張処理部１３７から出力された送信パケットデータに対し、送信チャネルに割り当てられた拡散符号を用いてスペクトラム拡散処理を施し、スペクトラム拡散処理後の出力信号を送信回路（ＴＸ）１３５に出力する。送信回路１３５は、制御部１３８の制御に従い、スペクトラム拡散処理後の信号を例えばＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）方式などのディジタル変調方式を使用して変調する。送信回路１３５は、ディジタル変調後の送信信号を、周波数シンセサイザ３４から発生される局部発振信号と合成して無線信号に周波数変換（アップコンバート）する。そして、送信回路１３５は、制御部１３８により指示される送信電力レベルとなるように、このアップコンバートにより生成された無線信号を高周波増幅する。この高周波増幅された無線信号は、アンテナ共用器１３２を介してアンテナ１３１に供給され、このアンテナ１３１から基地局に向けて送信される。
【００６９】
制御部１３８は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、およびＲＡＭ（Random Access Memory）などからなり、ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されているプログラムまたは記憶部１３９からＲＡＭにロードされた、オペレーティングシステム（ＯＳ）を含む各種のアプリケーションプログラムに従って各種の処理を実行するとともに、種々の制御信号を生成し、各部に供給することにより通信端末２を統括的に制御する。ＲＡＭは、ＣＰＵが各種の処理を実行する上において必要なデータなどを適宜記憶する。
【００７０】
記憶部１３９は、例えば、電気的に書換えや消去が可能な不揮発性メモリであるフラッシュメモリ素子やＨＤＤ（Hard Disc Drive）などからなり、制御部１３８のＣＰＵにより実行される種々のアプリケーションプログラムや種々のデータ群を格納している。記憶部１３９は、コマンドにより構成されるコマンドプログラムや各種ファームウェアなどをそれぞれのメモリ領域に記憶している。また、記憶部１３９は、各携帯電話機１３０に一意に割り当てられた各識別情報（例えば識別番号）を記憶している。さらに、携帯電話機１３０には、現在の正確な現在の時刻を測定する時計回路（タイマ）１４４が設けられている。表示部１４０は、例えばＬＣＤや有機ＥＬなどからなる。操作部１４１は、操作キーやボタンなどからなる。電源回路１４３は、バッテリ１４２の出力を基に所定の動作電源電圧Ｖｃｃを生成して各回路部に供給する。なお、図２の表示部１４０と操作部１４１は省略するようにしてもよい。
【００７１】
なお、図５乃至図２４において説明した概念および処理については、本実施形態に係る移動体通信端末が携帯電話機１３０であっても基本的には同様であり、その説明は繰り返しになるので省略する。
【００７２】
本実施形態に係る情報処理システム１は、移動体通信端末（ＰＨＳ通信端末１１または携帯電話機１３０）と、移動体通信端末の位置を管理する情報管理装置（位置計算サーバ１５）とを備える情報処理システム１において、移動体通信端末は、基地局１２との間で無線通信し、移動体通信端末が通信可能な基地局１２から受信する無線信号の電界強度を測定し、基地局１２から受信する無線信号の中から基地局を識別する基地局識別情報を検出し、移動体通信端末が通信可能な複数の基地局１２から受信する無線信号の電界強度と、複数の基地局１２に関する基地局識別情報とを対応付けて、情報管理装置に送信するように制御し、情報管理装置は、移動体通信端末と接続する各基地局１２に関する電界強度の等値線を示す等値線マップを作成し、移動体通信端末と通信可能な複数の基地局１２からの無線信号の電界強度と複数の基地局１２の基地局識別情報を、移動体通信端末から受信し、作成される等値線マップのうち、基地局識別情報により識別される複数の基地局１２に関する複数の等値線マップを重畳し、重畳される複数の等値線マップを用いて、移動体通信端末と通信可能な複数の基地局１２からの無線信号の電界強度に基づく各等値線の交点を測定地点候補として抽出し、抽出される複数の測定地点候補に基づいて、移動体通信端末の位置を決定し、決定される移動体通信端末の位置を記憶することができる。これにより、移動体通信端末や基地局１２の種類や特性、および建造物などによる基地局からの電波の伝搬特性の変化によらず、高精度に移動体通信端末の位置を測定することができ、移動体通信端末の位置を固定基地局から受信する信号の電界強度を用いて高精度に特定することができる。
【００７３】
なお、本発明の実施形態において説明した一連の処理は、ソフトウェアにより実行させることもできるが、ハードウェアにより実行させることもできる。
【００７４】
また、本発明の実施形態では、フローチャートのステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理の例を示したが、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別実行される処理をも含むものである。
【符号の説明】
【００７５】
１…情報処理システム、１１…ＰＨＳ通信端末、１２（１２−１乃至１２−ｎ）…基地局、１３…ＰＨＳ網、１４…ＰＨＳ回線制御サーバ、１５…位置計算サーバ、１６…ネットワーク、１７…パーソナルコンピュータ、３１…アンテナ、３２…無線送受信部、３３…信号処理部、３４…ＲＳＳＩ測定部、３５…制御部、３６…記憶部、３７…表示部、３８…操作部、３９…バッテリ、４０…電源回路、４１…時計回路、５０…制御部、５１…ＣＰＵ、５２…ＲＯＭ、５３…ＲＡＭ、５４…バス、５５…入出力インタフェース、５６…入力部、５７…出力部、５８…記憶部、５９…通信部、６０…ドライブ、６１…磁気ディスク、６２…光ディスク、６３…光磁気ディスク、６４…半導体メモリ、７１…基地局位置データベース、９０…制御部、９１…ＣＰＵ、９２…ＲＯＭ、９３…ＲＡＭ、９４…バス、９５…入出力インタフェース、９６…入力部、９７…出力部、９８…記憶部、９９…通信部、１００…ドライブ、１０１…磁気ディスク、１０２…光ディスク、１０３…光磁気ディスク、１０４…半導体メモリ、１３１…アンテナ、１３２…アンテナ共用器（ＤＵＰ）、１３３…受信回路（ＲＸ）、１３４…周波数シンセサイザ（ＳＹＮ）、１３５…送信回路（ＴＸ）、１３６…信号処理部、１３７…圧縮伸張処理部、１３８…制御部、１３９…記憶部、１４０…表示部、１４１…操作部、１４２…バッテリ、１４３…電源回路、１４４…時計回路、１４５…ＲＳＳＩ測定部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は位置探索方法、情報処理システム、移動体通信端末、および情報管理装置に係り、特に、移動体通信端末の位置を固定基地局またはアクセスポイントから受信する信号の電界強度を用いて特定することができるようにした位置探索方法、情報処理システム、移動体通信端末、および情報管理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＨＳ（Personal Handy-phone system）や携帯電話機に代表される移動体通信端末は、移動体通信端末の位置をカバーする基地局を介して既設の公衆回線網に接続される。各基地局がカバーするエリアはセルと呼ばれ、予め区分される各エリアごとに基地局が設置される。移動体通信端末が接続する基地局は、移動体通信端末が位置するエリア内をカバーする基地局である。換言すれば、移動体通信端末が接続する基地局は、移動体通信端末に最も近接する基地局である。
【０００３】
移動体通信端末の位置を検出することによる位置情報提供サービスが、近年急速に普及している。移動体通信端末の位置を検出する技術として、次のような技術が知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に提案される技術によれば、移動体通信端末は、待ち受け時に移動体通信端末の周辺の基地局からの電波の受信レベルを記憶し、接続する基地局として、通信するのに際に用いることが可能な受信レベルが最大の基地局を選択し、移動体通信端末の現在位置を検出する移動管理局は、移動体通信端末から基地局を介して伝送される基地局の識別符号とその受信電界値をデータ対とする位置情報を基に、基地局の地理的位置情報を蓄積するデータベースを参照して、移動体通信端末の位置を正確に特定するために適切な位置情報を選択し、選択される位置情報の受信電界値から計算式により求めた第１の軌跡、選択される基地局が生成する等電界曲線から求めた第２の軌跡の少なくとも一方の軌跡から移動体通信端末の現在位置を特定することができる。これにより、移動体通信端末の位置精度を高めることが可能である。
【０００４】
基地局と移動体通信端末との関係を利用する移動体通信端末の位置検出方法は、ＧＰＳ測位に基づく位置情報を用いた移動体通信端末の位置検出方法と比較して位置情報の精度の点で劣るものの、ＧＰＳ波（ＧＰＳ情報）が届かない建造物内や地下鉄の構内などにおいても移動体通信端末の位置を検出することができるメリットを有する。さらに、基地局と移動体通信端末との関係を利用する移動体通信端末の位置検出方法は、消費電力を低減することができ、また、移動体通信端末の大まかな位置を絞り込むのに有用である。
【０００５】
特に、移動体通信端末がＰＨＳである場合、ＰＨＳの各基地局がカバーするエリアは大きくても数１００ｍであることから、基地局と移動体通信端末との関係を利用する移動体通信端末の位置検出方法により、ＰＨＳである移動体通信端末の位置を、移動体通信端末がＰＨＳ以外のものである場合に比べてより高精度に検出することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２５２６２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、基地局と移動体通信端末との関係を利用する移動体通信端末の位置検出方法の場合、移動体通信端末が受信する基地局からの電波の受信レベルによっては、検出される移動体通信端末の位置の誤差が数百ｍ乃至数ｋｍとなることもあり、移動体通信端末の位置の計算精度（検出精度）を高めるために種々の研究が行われている。
【０００８】
例えば移動体通信端末がＰＨＳである場合であっても、検出される移動体通信端末の位置の誤差が数百ｍとなる地域も少なくない。すなわち、移動体通信端末の位置を測定（検出）するエリアの環境によっても、基地局が送信する電波の伝搬特性が異なるために、測定地区の電波伝搬特性を考慮して移動体通信端末の位置を測定（検出）する必要がある。特に、電波伝搬特性を考慮するべき測定地区として、基地局が偏在する地区、建物が偏在する地区、土地の起伏が大きい地区、および湖畔や湾岸地区などが挙げられる。このような地区では、移動体通信端末の位置の測定（検出）に大きな誤差が生じうる。
【０００９】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、移動体通信端末の位置を固定基地局またはアクセスポイントから受信する信号の電界強度を用いて高精度に特定することができる位置探索方法、情報処理システム、移動体通信端末、および情報管理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の位置探索方法は、上述した課題を解決するために、移動体通信端末と移動体通信端末の位置を管理する情報管理装置とを備える情報処理システムの位置探索方法において、移動体通信端末は、基地局またはアクセスポイントとの間で無線通信し、移動体通信端末が通信可能な基地局またはアクセスポイントから受信する無線信号の電界強度を測定し、基地局またはアクセスポイントから受信する無線信号の中から基地局またはアクセスポイントを識別する識別情報を検出し、移動体通信端末が通信可能な複数の基地局または複数のアクセスポイントから受信する無線信号の電界強度と、複数の基地局または複数のアクセスポイントに関する識別情報とを対応付けて、情報管理装置に送信するように制御し、情報管理装置は、移動体通信端末と接続する各基地局または各アクセスポイントに関する電界強度の等値線を示す等値線マップを作成し、移動体通信端末と通信可能な複数の基地局または複数のアクセスポイントからの無線信号の電界強度と複数の基地局または複数のアクセスポイントの識別情報を、移動体通信端末から受信し、等値線マップのうち、識別情報により識別される複数の基地局または複数のアクセスポイントに関する複数の等値線マップを重畳し、重畳される複数の等値線マップを用いて、移動体通信端末と通信可能な複数の基地局または複数のアクセスポイントからの無線信号の電界強度に基づく各等値線の交点を測定地点候補として抽出し、抽出される複数の測定地点候補に基づいて、移動体通信端末の位置を決定することを特徴とする。
【００１１】
本発明の情報処理システムは、上述した課題を解決するために、移動体通信端末と、移動体通信端末の位置を管理する情報管理装置とを備える情報処理システムにおいて、移動体通信端末は、基地局またはアクセスポイントとの間で無線通信する通信手段と、移動体通信端末が通信手段を用いて通信可能な基地局またはアクセスポイントから受信する無線信号の電界強度を測定する測定手段と、通信手段が基地局またはアクセスポイントから受信する無線信号の中から基地局またはアクセスポイントを識別する識別情報を検出する検出手段と、移動体通信端末が通信手段を用いて通信可能な複数の基地局または複数のアクセスポイントから受信する無線信号の電界強度と、複数の基地局または複数のアクセスポイントに関する識別情報とを対応付けて、情報管理装置に送信するように通信手段を制御する通信制御手段とを備え、情報管理装置は、移動体通信端末と接続する各基地局または各アクセスポイントに関する電界強度の等値線を示す等値線マップを作成する等値線マップ作成手段と、移動体通信端末と通信可能な複数の基地局または複数のアクセスポイントからの無線信号の電界強度と複数の基地局または複数のアクセスポイントの識別情報を、移動体通信端末から受信する受信手段と、等値線マップ作成手段により作成される等値線マップのうち、識別情報により識別される複数の基地局または複数のアクセスポイントに関する複数の等値線マップを重畳する重畳手段と、重畳手段により重畳される複数の等値線マップを用いて、移動体通信端末と通信可能な複数の基地局または複数のアクセスポイントからの無線信号の電界強度に基づく各等値線の交点を測定地点候補として抽出する抽出手段と、抽出手段により抽出される複数の測定地点候補に基づいて、移動体通信端末の位置を決定する決定手段と、決定手段により決定される移動体通信端末の位置を記憶する記憶手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明の移動体通信端末は、上述した課題を解決するために、基地局またはアクセスポイントとの間で無線通信する通信手段と、移動体通信端末が通信手段を用いて通信可能な基地局またはアクセスポイントから受信する無線信号の電界強度を測定する測定手段と、通信手段が基地局またはアクセスポイントから受信する無線信号の中から基地局またはアクセスポイントを識別する識別情報を検出する検出手段と、移動体通信端末が通信手段を用いて通信可能な複数の基地局または複数のアクセスポイントから受信する無線信号の電界強度と、複数の基地局または複数のアクセスポイントに関する識別情報とを対応付けて、移動体通信端末の位置を管理する情報管理装置に送信するように通信手段を制御する通信制御手段とを備えることを特徴とする。 本発明の情報管理装置は、上述した課題を解決するために、移動体通信端末と接続する各基地局または各アクセスポイントに関する電界強度の等値線を示す等値線マップを作成する等値線マップ作成手段と、移動体通信端末と通信可能な複数の基地局または複数のアクセスポイントからの無線信号の電界強度と複数の基地局または複数のアクセスポイントの識別情報を、移動体通信端末から受信する受信手段と、等値線マップ作成手段により作成される等値線マップのうち、識別情報により識別される複数の基地局または複数のアクセスポイントに関する複数の等値線マップを重畳する重畳手段と、重畳手段により重畳される複数の等値線マップを用いて、移動体通信端末と通信可能な複数の基地局または複数のアクセスポイントからの無線信号の電界強度に基づく各等値線の交点を測定地点候補として抽出する抽出手段と、抽出手段により抽出される複数の測定地点候補に基づいて、移動体通信端末の位置を決定する決定手段と、決定手段により決定される移動体通信端末の位置を記憶する記憶手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、移動体通信端末の位置を固定基地局から受信する信号の電界強度を用いて高精度に特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係る情報処理システムの全体の構成を示す図。
【図２】本実施形態に係る移動体通信端末に適用可能なＰＨＳ通信端末の内部の構成を示すブロック図。
【図３】本実施形態に係る位置計算サーバの内部の構成を示すブロック図。
【図４】本実施形態に係る情報処理装置に適用可能なパーソナルコンピュータの内部の構成を示すブロック図。
【図５】本実施形態にＰＨＳ通信端末の位置検出方法の概念図。
【図６】１つの事前測定地点に位置する図２のＰＨＳ通信端末における基地局電界強度送信処理を説明するフローチャート。
【図７】ＰＨＳ通信端末の記憶部に記憶される、１つの事前測定地点に位置するＰＨＳ通信端末の周辺の各基地局からのＲＳＳＩ値と基地局ＩＤの対応関係を示す対応関係テーブルの構成例を示す図。
【図８】図３の位置計算サーバにおける等値線マップ作成処理を説明するフローチャート。
【図９】位置計算サーバの記憶部に記憶される緯度経度テーブルの構成例を示す図。
【図１０】図５に示される基地局１２−２に関する等値線マップを作成する場合に各事前測定地点α−１乃至α−１４で測定される基地局１２−２からのＲＳＳＩ値を各事前測定地点α−１乃至α−１４にプロットした図。
【図１１】位置計算サーバの制御部により作成される基地局に関する等値線マップを示す図。
【図１２】位置計算サーバの記憶部に格納される基地局位置データベースの構成例を示す図。
【図１３】測定地点に位置する図２のＰＨＳ通信端末における基地局電界強度送信処理を説明するフローチャート。
【図１４】図３の位置計算サーバにおけるＰＨＳ通信端末の位置検出処理を説明するフローチャート。
【図１５】各基地局ＩＤにより示される基地局に関する各等値線マップを重畳したマップ（重畳等値線マップ）を示す図。
【図１６】基地局１２−１乃至１２−３からのＲＳＳＩ値に基づく測定地点候補の抽出方法を示す図。
【図１７】測定地点候補を用いてＰＨＳ通信端末が位置する測定地点を決定する方法（第１の決定方法）を説明する説明図。
【図１８】（Ａ）と（Ｂ）は、２つの基地局からの電界強度の値のうちいずれかの基地局に関する電界強度がずれた場合に生ずる、２つの基地局の等値線により形成される交点のずれを示す図。
【図１９】測定地点に位置するＰＨＳ通信端末の周辺の各基地局１２に、基地局ＩＤ１乃至基地局ＩＤ３により示される基地局１２−１乃至１２−３が含まれており、かつ基地局１２−１乃至１２−３からのＲＳＳＩ値が「１８」、「２２」、および「２１」である場合において測定地点候補γ−１乃至γ−４で交差する等値線同士がなす角度を示す図。
【図２０】抽出された測定地点候補のうち、等値線同士がなす角度が基準値よりも低い測定地点候補を除外した上で残りの測定地点候補を用いてＰＨＳ通信端末が位置する測定地点を決定する方法（第２の決定方法）を説明する説明図。
【図２１】複数の等値線の交点（測定地点候補）のうち、ＰＨＳ通信端末が位置する真の位置を示す交点Ｐ、Ｑ、およびＲが近接する様子を示す図。
【図２２】互いに所定の距離内に近接する２つ以上の交点（測定地点候補）を用いてＰＨＳ通信端末が位置する測定地点を決定する方法（第３の決定方法）を説明する説明図。
【図２３】従来のＰＨＳ通信端末の位置検出方法による測定結果と、本実施形態に係る位置検出方法による測定結果との対比を示す図。
【図２４】図３の位置計算サーバと図４のパーソナルコンピュータにおける一連の処理を説明するフローチャート。
【図２５】本実施形態に係る移動体通信端末に適用可能な携帯電話機の内部の構成を示すブロック図。
【図２６】１つの事前測定地点に位置する図２のＰＨＳ通信端末における他の基地局電界強度送信処理を説明するフローチャート。
【図２７】測定地点に位置する図２のＰＨＳ通信端末における基地局電界強度送信処理を説明するフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る情報処理システム１の全体の構成を表している。情報処理システム１には、通信サービスの提供エリアを所望の大きさに分割したセル内にそれぞれ固定無線局である基地局１２−１乃至１２−ｎが設置されている。なお、本発明の実施形態の場合、基地局１２がｎ個である場合について記載したが、基地局の数ｎは１つ以上であればよい。また、基地局１２−１乃至１２−ｎは、以下においてそれぞれを個々に区別する必要がない場合、「基地局１２」と総称する。
【００１６】
これらの基地局１２−１乃至１２−ｎには、本実施形態に係る移動体通信端末に適用可能なＰＨＳ通信端末１１が無線接続される。ＰＨＳ通信端末１１は、ＰＨＳ通信端末１１と送受信可能な複数（例えば１０乃至２０箇所程度でもよいし、あるいは１０箇所以下でもよい）の基地局１２に関する基地局情報（基地局１２を識別するための基地局ＩＤなど）を保持しており、また、ＰＨＳ通信端末１１と送受信可能な複数の基地局１２からの電波の電界強度に関する情報を保持し、保持される基地局情報と電界強度に関する情報をＰＨＳ網１３に対して基地局１２を介して送信する。基地局１２−１乃至１２−ｎは、有線回線を介して公衆電話回線網としてのＰＨＳ網１３に接続する。ＰＨＳ網１３には、ＰＨＳ回線を制御するためのＰＨＳ回線制御サーバ１４が接続される。ＰＨＳ回線制御サーバ１４には、ＰＨＳ通信端末１１からＰＨＳ網１３を介して適宜送信されるＰＨＳ通信端末１１に関する位置情報を管理する位置計算サーバ１５（本実施形態に係る情報管理装置）が接続される。位置計算サーバ１５は、ＰＨＳ通信端末１１からの基地局情報と電界強度に関する情報をＰＨＳ網１３を介して受信し、受信されたこれらの情報に基づいて、基地局位置データベース（図３の基地局位置データベース７１）を参照して基地局ＩＤによるマッチングをしてＰＨＳ通信端末１１の周囲の基地局１２を特定するとともに、位置計算サーバ１５内の測位アルゴリズム（測定アルゴリズム）に関するプログラムを実行して移動体通信端末としてのＰＨＳ通信端末１１の位置を計算する。なお、ＰＨＳ回線制御サーバ１４と位置計算サーバ１５は、位置情報センターを構成する。
【００１７】
位置計算サーバ１５には、ネットワーク１６（例えば、インターネット（ＩＰ）、LAN（Local Area Network）、WAN（Wide Area Network）、その他の各種のネットワークを含む）が接続される。ネットワーク１６には、ＰＨＳ通信端末１１の位置の検出を所望するユーザが管理するパーソナルコンピュータ１７（本実施形態に係る情報処理装置）が接続される。位置計算サーバ１５は、例えばパーソナルコンピュータ１７からの取得要求（リクエスト）を根とワーク１６を介して受信すると、ＰＨＳ通信端末１１の位置に関する計算結果をパーソナルコンピュータ１７にネットワーク１６を介して送信する。
【００１８】
図２は、本実施形態に係る移動体通信端末に適用可能なＰＨＳ通信端末１１の内部の構成を表している。図２が示すように、ＰＨＳ通信端末１は、アンテナ３１、無線送受信部３２、信号処理部３３、ＲＳＳＩ測定部３４、制御部３５、記憶部３６、表示部３７、相サブ３８、バッテリ３９、電源回路４０、および時計回路４１を備える。
【００１９】
アンテナ３１は、基地局１２からＰＨＳの通信周波数帯域（１．９ＧＨｚ帯域）で送信される無線信号を空間から受信する。また、アンテナ３１は、基地局１２との間で無線通信することができるように空間に、ＰＨＳの通信周波数帯域（１．９ＧＨｚ帯域）で無線信号を放射する。無線送受信部３２は、アンテナ３１を介して、基地局１２との間で無線通信する。無線送受信部３２は、信号処理部３３にて生成された変調信号に基づいて、制御部３５から指示されるキャリア周波数の無線信号を生成する。また、無線送受信部３２は、制御部３５から指示されるキャリア周波数の無線信号を受信し、受信された無線信号に対して復調処理を施す。そして、無線送受信部３２は、復調処理後の受信結果を、信号処理部３３と制御部３５に出力する。信号処理部３３は、DSP（Digital Signal Processor）などにより構成され、無線送受信部３２からの信号に対して所定の信号処理を施す。なお、信号処理部３３は、復調処理後の受信結果から、ＰＨＳ通信端末１１の周囲に存在する基地局１２を識別するための基地局ＩＤ（基地局識別情報）を検出し、検出された基地局ＩＤを制御部３５に出力する。ＲＳＳＩ測定部３４は、無線送受信部３２が基地局１２から受信する信号の電界強度を測定し、測定された受信信号のＲＳＳＩ値（受信信号の電界強度を示す値）に関する情報を制御部３５に出力する。
【００２０】
制御部３５は、CPU（Central Processing Unit）、ROM（Read Only Memory）、およびRAM（Random Access Memory）などからなり、CPUは、ROMに記憶されているプログラムまたは記憶部３６からRAMにロードされた、オペレーティングシステム（OS）を含む各種のアプリケーションプログラムや制御プログラムに従って各種の処理を実行するとともに、種々の制御信号を生成し、各部に供給することにより移動無線端末１を統括的に制御する。具体的には、制御部３５は、種々の通信処理システムによるデータ通信を実現する制御機能を備えており、無線送受信部３２が用いるキャリア周波数を制御し、無線送受信部３２での受信結果に基づいて基地局から送信される無線フレームとの同期の確立を行う。RAMは、CPUが各種の処理を実行する上において必要なデータなどを適宜記憶する。
【００２１】
記憶部３６は、例えば、電気的に書換えや消去が可能な不揮発性メモリであるフラッシュメモリ素子やHDD（Hard Disc Drive）などからなり、制御部３５のCPUにより実行される種々のアプリケーションプログラムや種々のデータ群、ＰＨＳ通信端末１１の制御プログラムや制御データ、ＰＨＳ通信端末１１に固有に割り当てられた端末識別情報を格納する。この他にも、記憶部３６は、データ通信により取得したデータやダウンロードしたデータを適宜記憶する。表示部３７は、例えばＬＣＤや有機ＥＬなどからなる。操作部３８は、操作キーやボタンなどからなる。電源回路４０は、バッテリ３９の出力を基に所定の動作電源電圧Ｖｃｃを生成して各回路部に供給する。ＰＨＳ通信端末１１は、現在の時刻を測定する時計回路（タイマ）４１を備える。
【００２２】
なお、図２の表示部３７と操作部３８は省略するようにしてもよい。
【００２３】
図３は、本実施形態に係る位置計算サーバ１５の内部の構成を表している。図３が示すように、位置計算サーバ１５は、制御部５０、入出力インタフェース５５、入力部５６、出力部５７、記憶部５８、通信部５９、およびドライブ６０により構成される。これらは、バス５４を介して相互に接続される。制御部５０は、ＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、およびＲＡＭ５３を備える。制御部５０のＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２が記憶するプログラム、または記憶部５８からＲＡＭ５３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。ＲＡＭ５３にはまた、ＣＰＵ５１が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。ＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、およびＲＡＭ５３には、バス５４を介して相互に接続されている。バス５４にはまた、入出力インタフェース５５が接続される。入出力インタフェース５５には、キーボード、マウスなどによりなる入力部５６、ＣＲＴ(Cathode Ray Tube)、ＬＣＤ(Liquid Crystal Display)などよりなるディスプレイ並びにスピーカなどよりなる出力部５７、ハードディスクなどより構成される記憶部５８、モデム、ターミナルアダプタ、およびネットワークインタフェースなどより構成される通信部５９が接続される。通信部５９は、ネットワーク１６などを介しての通信処理を行う。記憶部５８は、緯度経度により示される基地局１２の位置と基地局ＩＤとが対応付けられて登録される基地局位置データベース７１を有する。
【００２４】
入出力インタフェース５５には、必要に応じてドライブ６０が接続され、磁気ディスク６１（フロッピディスクを含む）、光ディスク６２（ＣＤ−ＲＯＭ(Compact Disk-Read Only Memory）、ＤＶＤ(Digital Versatile Disk)を含む)、光磁気ディスク６３(ＭＤ(Mini-Disk)を含む)、あるいは半導体メモリ６４などが適宜装着され、それから読み出しコンピュータプログラムが、必要に応じて記憶部５８にインストールされる。
【００２５】
図４は、本実施形態に係る情報処理装置に適用可能なパーソナルコンピュータ１７の内部の構成を表している。なお、図４を用いて説明するパーソナルコンピュータ１７の内部の構成は、図３を用いて説明した位置計算サーバ１５の内部の構成と基本的には同様であり、その説明は繰り返しになるので省略する。
【００２６】
本実施形態に係る情報処理システム１は、移動体通信端末に適用可能なＰＨＳ通信端末１１が取得する周辺の基地局１２からの電波レベルとその基地局１２の基地局ＩＤを用いて、ＰＨＳ通信端末１１の位置を特定する。これにより、本実施形態に係る情報処理システム１は、移動体通信端末の位置の測定（検出）に大きな誤差が生じうる測定地区（電波伝搬特性を考慮するべき測定地区）であっても、ＰＨＳ通信端末１１の位置を高精度に特定することが可能となる。図５は、本実施形態にＰＨＳ通信端末１１の位置検出方法の概念を表している。図５が示すように、本実施形態は、ＰＨＳ通信端末１１の位置を測定（検出）する測定地域内に含まれる複数の地点（事前測定地点）で予め周辺の基地局１２からの電波強度（電界強度）を測定しておき、測定結果を基に、測定地域内における周辺基地局１２からの電波の伝搬特性を等値線によって表す。図５の場合、３つの基地局１２（基地局１２−１乃至１２−３）が近接する測定地域において、事前測定地点α−１乃至α−１４で予め周辺の基地局１２−１乃至１２−３からの電界強度をそれぞれ測定しておき、その測定結果を基に、測定地域内における周辺基地局１２−１乃至１２−３からの電波の伝搬特性を等値線によってそれぞれ表す。
【００２７】
次に、情報処理システム１が特定しようとするＰＨＳ通信端末１１の位置が測定地点（未知の測定地点）βである場合、情報処理システム１は、ＰＨＳ通信端末１１が取得する周辺の基地局１２−１乃至１２−３からの電界強度とその基地局１２−１乃至１２−３の基地局ＩＤを用いて、測定地域内における周辺基地局１２−１乃至１２−３からの電波の伝搬特性を示す等値線を参照して、ＰＨＳ通信端末１１の現在の位置（新規測定地点β）を特定する。すなわち、情報処理システム１は、ＰＨＳ通信端末１１が取得する周辺の基地局１２−１乃至１２−３からの電界強度を示す等値線の交点を用いて、ＰＨＳ通信端末１１の現在の位置を特定する。
【００２８】
このように、本実施形態に係る移動体通信端末の位置検出方法は、基地局１２の位置と基地局地点での想定される基地局１２からの電界強度と、予め各基地局１２からの電界強度を測定した事前測定地点の位置とその測定値を用いて測定値の補間を行うことにより、基地局１２ごとに描いた基地局１２からの電界強度の等値線図を用いた移動体通信端末の位置検出方法である。以下、この移動体通信端末の位置検出方法を用いた処理の詳細について説明する。まず、位置計算サーバ１５が測定地域内における周辺基地局１２からの電波の伝搬特性を示す等値線マップを作成する等値線マップ作成処理の前提として行われる、事前測定地点に位置するＰＨＳ通信端末１１における基地局電界強度送信処理について説明する。なお、事前測定地点に位置するＰＨＳ通信端末１１における基地局電界強度送信処理が実行される場合、測定地域内の各事前測定地点にそれぞれＰＨＳ通信端末１１が予め配置されているものとする。
【００２９】
図６のフローチャートを参照して、１つの事前測定地点に位置する図２のＰＨＳ通信端末１１における基地局電界強度送信処理について説明する。ＰＨＳ通信端末１１は、いずれかの基地局１２に対して待ち受けているものとする。また、ＰＨＳ通信端末１１は、測定地域内のいずれかの事前測定地点に配置される。位置計算サーバ１５は、基地局電界強度送信処理を実行するＰＨＳ通信端末１１が位置する事前測定地点を示す経度緯度に関する情報を、ＰＨＳ通信端末１１を識別するための端末識別情報とともに予め取得しているものとする。
【００３０】
ステップＳ１において、ＰＨＳ通信端末１１の制御部３５は、オペレータが操作部３８を操作することにより基地局電界強度送信処理を開始するとの指示が受け付けられたか否かを判定し、基地局電界強度送信処理を開始するとの指示が受け付けられたと判定するまで待機する。ステップＳ１においてＰＨＳ通信端末１１が、基地局電界強度送信処理を開始するとの指示が受け付けられたと判定した場合、ＰＨＳ通信端末１１の制御部３５はステップＳ２で、無線送受信部３２およびＲＳＳＩ測定部３４を制御し、１つの事前測定地点に位置するＰＨＳ通信端末１１の周辺の基地局１２（ＰＨＳ通信端末１１が信号を送受信可能な基地局１２であり、待ち受けしている基地局１２以外の他の複数の基地局１２であっても信号が送受信可能であれば含まれる）からの所定の周波数のＲＳＳＩ値を測定する。すなわち、制御部３５は、ＰＨＳの通信周波数帯域に存在するキャリア周波数を無線送受信部３２に順次割り当て、割り当てられたキャリア周波数を有する信号を無線送受信部３２に順次受信させる。無線送受信部３２は、制御部３５によって割り当てられたキャリア周波数を有する信号を順次受信し、受信信号をＲＳＳＩ測定部３４に出力する。ＲＳＳＩ測定部３４は、無線送受信部３２からの各周波数の受信信号に関するＲＳＳＩ値（受信信号の電界強度を示す値）を測定し、測定されたＲＳＳＩ値に関する情報を制御部３５に出力する。また、このとき、無線送受信部３２が割り当てられたキャリア周波数を有する信号を受信する場合に、無線送受信部３２は、ＰＨＳ網１３に接続される基地局１２からの制御チャネル情報を含む信号を受信し、受信された制御チャネル情報を含む信号に対して復調処理を施し、復調処理後の受信結果を制御部３５に出力する。制御部３５は、受信結果に含まれる制御チャネル情報に基づいて、受信信号がＰＨＳ網１３に接続される基地局１２からの信号であると認識する。
【００３１】
ステップＳ３において、信号処理部３３は、制御部３５の制御に従い、復調処理後の受信結果に対して所定の信号処理を施し、受信結果に含まれる制御チャネル情報から、１つの事前測定地点に位置するＰＨＳ通信端末１１の周囲に存在する基地局１２を識別するための基地局ＩＤ（基地局識別情報）を順次検出し、検出された基地局ＩＤを順次制御部３５に出力する。なお、ステップＳ２とステップＳ３の処理は本実施系において時系列的に記載しているが、基本的には並列的な処理である。
【００３２】
ステップＳ４において、制御部３５は、ステップＳ２とステップＳ３の処理によって順次取得される、ＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩ値と基地局ＩＤを対応付けて記憶部３６に記憶する。図７は、記憶部３６に記憶される、１つの事前測定地点に位置するＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩ値と基地局ＩＤの対応関係を示す対応関係テーブルである。図７が示すように、「基地局ＩＤ１」と基地局ＩＤ１によって識別される基地局１２からの信号のＲＳＳＩ値「ａ」とが対応付けられて記憶される。「基地局ＩＤ２」と基地局ＩＤ１によって識別される基地局１２からの信号のＲＳＳＩ値「ｂ」とが対応付けられて記憶される。その他についても同様である。
【００３３】
ステップＳ５において、制御部３５は、記憶部３６に記憶される対応関係テーブルを読み出し、無線送受信部３２および信号処理部３３を制御し、読み出された対応関係テーブルを用いて、１つの事前測定地点に位置するＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩ値と基地局ＩＤを、ＰＨＳ通信端末１１を識別するための端末識別情報とともに待ち受けている基地局１２を介してＰＨＳ網１３を経由して位置計算サーバ１５に送信する。その後、処理は終了する。
【００３４】
なお、図６の基地局電界強度送信処理の場合、ＰＨＳ通信端末１１が基地局電界強度送信処理を開始するとの指示が受け付けられたと判定した場合に、ＰＨＳ通信端末１１が、１つの事前測定地点に位置するＰＨＳ通信端末１１の周辺の基地局１２からの所定の周波数のＲＳＳＩ値を測定し、１つの事前測定地点に位置するＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩ値と基地局ＩＤを、ＰＨＳ通信端末１１を識別するための端末識別情報とともに待ち受けている基地局１２を介してＰＨＳ網１３を経由して位置計算サーバ１５に逐次送信するようにしたが、このような場合に限られない。例えば図２６が示すように、ＰＨＳ通信端末１１が、予め設定された所定の時間（例えば１．２秒間など）ごとに、１つの事前測定地点に位置するＰＨＳ通信端末１１の周辺の基地局１２からの所定の周波数のＲＳＳＩ値を測定しつつ（ステップＳ３０１乃至Ｓ３０２）、その後、前回ＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩ値と基地局ＩＤを位置計算サーバ１５に送信してから所定の時間（例えば１０分から１日）経過した場合に、ＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩちと基地局ＩＤのデータ群をまとめて位置計算サーバ１５に送信するようにしてもよい（ステップＳ３０５乃至Ｓ３０６）。これにより、ＰＨＳ通信端末１１における送信処理よる電力消費を抑えることができるとともに、後述する基地局１２の等値線を示す等値線マップをより効率的に更新することができる。また、ＰＨＳ通信端末１１は、例えば位置計算サーバ１５からの取得要求に従い、ＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩ値と基地局ＩＤを位置計算サーバ１５に送信するようにしてもよい。
【００３５】
なお、図６の基地局電界強度送信処理の場合、位置計算サーバ１５は、基地局電界強度送信処理を実行するＰＨＳ通信端末１１が位置する事前測定地点を示す経度緯度に関する情報を、ＰＨＳ通信端末１１を識別するための端末識別情報とともに予め取得しているものとしたが、このような場合に限られず、例えばＰＨＳ通信端末１１がＧＰＳ受信部を備え、ＧＰＳ受信部を用いてＰＨＳ通信端末１１の経度緯度に関する情報を取得した上で、ＰＨＳ通信端末１１の経度緯度に関する情報を、１つの事前測定地点に位置するＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩ値と基地局ＩＤ、およびＰＨＳ通信端末１１を識別するための端末識別情報ととともに位置計算サーバ１５に送信するようにしてもよい。
【００３６】
また、ある測定地域内に設けられる他の複数の事前測定地点に位置する他の複数のＰＨＳ通信端末１１もそれぞれ、同様の基地局電界強度送信処理を行って、各事前測定地点に位置する各ＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩ値と基地局ＩＤを、位置計算サーバ１５に送信する。なお、本実施形態は、測定地域内の各事前測定地点に位置するＰＨＳ通信端末１１を用いて、各事前測定地点に位置する各ＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩ値を測定し、各事前測定地点における各ＲＳＳＩ値を位置計算サーバ１５に送信するようにしたが、このような場合に限られず、例えばＰＨＳ通信端末１１以外の専用の端末を用いて、予め、各事前測定地点に位置する各ＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩ値を測定し、各事前測定地点における各ＲＳＳＩ値を位置計算サーバ１５に送信するようにしてもよい。
【００３７】
図８のフローチャートを参照して、図３の位置計算サーバ１５における等値線マップ作成処理について説明する。なお、位置計算サーバ１５は、等値線マップ作成処理に際し、基地局電界強度送信処理を実行するＰＨＳ通信端末１１が位置する事前測定地点を示す経度緯度に関する情報を、ＰＨＳ通信端末１１を識別するための端末識別情報とともに予め取得しているものとする。
【００３８】
ステップＳ２１において、位置計算サーバ１５の通信部５９は、各事前測定地点に位置するＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩ値と基地局ＩＤを、ＰＨＳ通信端末１１の端末識別情報とともに順次受信し、受信されたこれらの情報を制御部５０に順次供給する。ステップＳ２２において、制御部５０は、各基地局からのＲＳＳＩ値と基地局ＩＤを送信する各ＰＨＳ通信端末１１の端末識別情報に基づいて、予めＰＨＳ通信端末１１の端末識別情報とＰＨＳ通信端末１１が位置する事前測定地点における経度緯度が対応付けられて登録される経度緯度テーブルを参照して、ＰＨＳ通信端末１１の位置する事前測定地点における経度緯度を抽出する。制御部５０は、図９は、位置計算サーバ１５の記憶部５８に記憶される緯度経度テーブルの構成例を表している。図９が示すように、各事前測定地点に位置するＰＨＳ通信端末１１の端末識別情報と、各事前測定地点における経度緯度が対応付けられて登録されている。例えば事前測定地点α−１に位置するＰＨＳ通信端末１１の「端末識別情報１」、事前測定地点α−１における経度緯度「経度ｍ１緯度ｎ１」が対応付けられて登録されている。以下、同様である。
【００３９】
ステップＳ２３において、制御部５０は、抽出された各ＰＨＳ通信端末１１が位置する各事前測定地点における経度緯度と、各事前測定地点に位置する各ＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩ値と基地局ＩＤに基づいて、特定の基地局に関する等値線マップを作成する。このとき、特定の基地局に関する等値線マップを作成する際に、制御部５０は、各事前測定地点に位置する各ＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩ値を各事前測定地点にプロットする。図１０は、図５に示される基地局１２−２に関する等値線マップを作成する場合に各事前測定地点α−１乃至α−１４で測定される基地局１２−２からのＲＳＳＩ値を各事前測定地点α−１乃至α−１４にプロットした図である。図１０の場合、事前測定地点α−１でＰＨＳ通信端末１１（端末識別情報１により識別されるＰＨＳ通信端末１１）により予め測定されたＲＳＳＩ値は「２１（ｄＢμＶ／ｍ）」である。また、事前測定地点α−２でＰＨＳ通信端末１１（端末識別情報２により識別されるＰＨＳ通信端末１１）により予め測定されたＲＳＳＩ値は「２４（ｄＢμＶ／ｍ）」である。他の事前測定地点についても同様である。なお、図１０の場合、事前測定地点α−８においては、基地局１２−２からのＲＳＳＩ値が測定できていない。
【００４０】
なお、基地局１２の位置における基地局からの電波の電界強度を測定することは不可能であることから、制御部５０は、基地局１２の位置における基地局からの電波に関する仮想のＲＳＳＩ値（電界強度を示す値）として、ＰＨＳ通信端末１１において測定可能な最大値に設定する。図１０の場合、基地局１２−２の位置における基地局からの電波に関する仮想のＲＳＳＩ値は「４０（ｄＢμＶ／ｍ）」である。
【００４１】
次に、制御部５０は、各事前測定地点にプロットされる、各事前測定地点に位置する各ＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩ値を用いて、特定の基地局１２に関する等値線マップを作成する。具体的には、制御部５０は、各事前測定地点にプロットされるＲＳＳＩ値をスプライン補間法、または距離と電界強度の関係式Ｅ＝ｋ／Ｄ（ｋ：電荷、Ｄ：距離）が形成する勾配を有するように補間する方法を用いて各事前測定地点間で補間し、特定の基地局１２に関する電界強度の等値線を作成し、特定の基地局１２に関する等値線マップを作成する。図１１は、位置計算サーバ１５の制御部５０により作成される基地局１２−２に関する等値線マップを表している。
【００４２】
ステップＳ２４において、制御部５０は、作成された特定の基地局１２に関する等値線マップを記憶部５９の基地局位置データベース７１に基地局ＩＤに対応付けて記憶させる。記憶部５９は、制御部５０の制御に従い、作成された特定の基地局１２に関する等値線マップを基地局位置データベース７１に基地局ＩＤに対応付けて記憶する。図１２は、位置計算サーバ１５の記憶部５９に格納される基地局位置データベース７１の構成例を表している。図１２が示すように、「基地局ＩＤ」、基地局１２の位置を示す「緯度経度」、および基地局１２に関する電界強度の等値線を示す「等値線マップ」が対応付けられて登録される。図１２の場合、「基地局ＩＤ」、基地局１２の位置を示す「緯度経度」、および基地局１２に関する電界強度の等値線を示す「等値線マップ」が対応付けられて登録される。例えば「基地局ＩＤ１」、基地局ＩＤ１により識別される基地局１２の位置を示す「緯度ｍａ経度ｎａ」、および基地局ＩＤ１により識別される基地局１２に関する電界強度の等値線を示す「等値線マップ１」が対応付けられて登録される。他の基地局についても同様である。ステップＳ２５において、制御部５０は、各事前測定地点に位置するＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩ値と基地局ＩＤに基づいて、すべての基地局に関する等値線マップを作成したか否かを判定する。ステップＳ２５において制御部５０が、すべての基地局に関する等値線マップを作成したと判定した場合、等値線マップ作成処理は終了する。一方、ステップＳ２５において制御部５０が、すべての基地局に関する等値線マップを作成していないと判定した場合、処理はステップＳ２３に戻り、他の基地局１２に関する等値線マップが作成される。
【００４３】
なお、図８の等値線マップ作成処理により一旦作成された等値線マップは、各事前測定地点で新たに測定されたＲＳＳＩ値または新たに設置された事前測定地点で測定されたＲＳＳＩ値に基づいて適宜更新される。これにより、測定地域内で新たに建造物などが建造された場合であっても、その建造物の存在による測定地域内の基地局１２に関する電界強度の等値線への影響を考慮して、基地局１２に関する等値線マップを更新することができる。
【００４４】
また、本実施形態における基地局位置データベース７１は、「基地局ＩＤ」、基地局１２の位置を示す「緯度経度」、基地局１２ごとの電界強度の各事前測定地点における「経度緯度」、および基地局ごとの各事前測定地点に関する電界強度の値（ＲＳＳＩ値）が対応付けられて登録されるようにしてもよい。
【００４５】
次に、図１３のフローチャートを参照して、測定地点に位置する図２のＰＨＳ通信端末１１における基地局電界強度送信処理について説明する。ＰＨＳ通信端末１１は、いずれかの基地局１２に対して待ち受けているものとする。また、ＰＨＳ通信端末１１は、コンテナなどに取り付けられた上で車などによって測定地域内で移動していたり、あるいは、測定地域内の建造物内または地下鉄構内などに停止しているものとする。なお、図１３のステップＳ１０２乃至Ｓ１０５の処理は図６のステップＳ２乃至ステップＳ５の処理と基本的には同様であり、その説明は繰り返しになるので適宜省略する。
【００４６】
ステップＳ１０１において、ＰＨＳ通信端末１１の制御部３５は、時計回路４１を用いて、前回ＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局からのＲＳＳＩ値とその基地局ＩＤを位置計算サーバ１５に送信してから予め設定された所定の時間（例えば１．２秒間など）が経過したか否かを判定し、予め設定された所定の時間（例えば１．２秒間など）が経過したと判定するまで待機する。ステップＳ１０１においてＰＨＳ通信端末１１が、予め設定された所定の時間（例えば１．２秒間など）が経過したと判定した場合、処理はステップＳ１０２に進む。
【００４７】
ステップＳ１０５において、制御部３５は、記憶部３６に記憶される対応関係テーブルを読み出し、無線送受信部３２および信号処理部３３を制御し、読み出された対応関係テーブルを用いて、ＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩ値と基地局ＩＤを、ＰＨＳ通信端末１１を識別するための端末識別情報とともに、待ち受けている基地局１２を介してＰＨＳ網１３を経由して位置計算サーバ１５に送信する。その後、処理はステップＳ１０１に戻り、ステップＳ１０１以降の処理が繰り返し実行される。これにより、位置計算サーバ１５は、ＰＨＳ通信端末１１から送信されてくるＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩ値と基地局ＩＤを所定の時間ごとに受信することができる。
【００４８】
なお、本実施形態においては、タイマを用いて定期的にＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩ値と基地局ＩＤを位置計算サーバ１５に送信するようにしたが、このような場合に限られず、例えば位置計算サーバ１５からの取得要求に従い、これらの情報を位置計算サーバ１５に送信するようにしてもよい。また、図１３の基地局電界強度送信処理の場合、前回ＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩ値と基地局ＩＤを位置計算サーバ１５に送信してから予め設定された所定の時間（例えば１．２秒間など）が経過したときに、ＰＨＳ通信端末１１が、測定地点に位置するＰＨＳ通信端末１１の周辺の基地局１２からの所定の周波数のＲＳＳＩ値を測定し、１つの事前測定地点に位置するＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩ値と基地局ＩＤを、ＰＨＳ通信端末１１を識別するための端末識別情報とともに待ち受けている基地局１２を介してＰＨＳ網１３を経由して位置計算サーバ１５に送信するようにしたが、このような場合に限られない。例えば図２７が示すように、ＰＨＳ通信端末１１が、予め設定された所定の時間（例えば１．２秒間など）ごとに、１つの事前測定地点に位置するＰＨＳ通信端末１１の周辺の基地局１２からの所定の周波数のＲＳＳＩ値を測定しつつ（ステップＳ３１１乃至Ｓ３１２）、その後、前回ＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩ値と基地局ＩＤを位置計算サーバ１５に送信してから所定の時間（例えば１０分から１日）経過した場合に、ＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩちと基地局ＩＤのデータ群をまとめて位置計算サーバ１５に送信するようにしてもよい（ステップＳ３１５乃至Ｓ３１６）。これにより、ＰＨＳ通信端末１１は、ＰＨＳ通信端末１１の位置情報を位置計算サーバ１５にまとめて送信することができ、ＰＨＳ通信端末１１における送信処理よる電力消費を抑えることができる。
【００４９】
図１４のフローチャートを参照して、図３の位置計算サーバ１５におけるＰＨＳ通信端末１１の位置検出処理について説明する。
【００５０】
ステップＳ１２１において、位置計算サーバ１５の通信部５９は、測定地点に位置するＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩ値と基地局ＩＤを、ＰＨＳ通信端末１１の端末識別情報とともに受信し、受信されたこれらの情報を制御部５０供給する。例えば位置計算サーバ１５の通信部５９は、図７に示されるような基地局ＩＤとＲＳＳＩ値とが１対となるデータ群を、ＰＨＳ通信端末１１の端末識別情報とともに受信する。ステップＳ１２２において、制御部５０は、通信部５９からのＰＨＳ通信端末１１の端末識別情報に基づいて、位置を検出するＰＨＳ通信端末１１を特定する。ステップＳ１２３において、制御部５０は、測定地点に位置するＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２の基地局ＩＤに基づいて、記憶部５８の基地局位置データベース７１から、受信された各基地局ＩＤに関する各等値線マップを読み出す。例えば測定地点に位置するＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２の基地局ＩＤに「基地局ＩＤ１」乃至「基地局ＩＤ３」が含まれる場合、制御部５０は、基地局位置データベース７１から、「基地局ＩＤ１」乃至「基地局ＩＤ３」により示される基地局１２−１乃至１２−３に関する各等値線マップを読み出す。
【００５１】
ステップＳ１２４において、制御部５０は、読み出された各基地局ＩＤにより示される基地局１２に関する各等値線マップを重畳する。図１５は、各基地局ＩＤにより示される基地局１２に関する各等値線マップを重畳したマップ（重畳等値線マップ）を表している。例えば測定地点に位置するＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２に、基地局ＩＤ１乃至基地局ＩＤ３により示される基地局１２−１乃至１２−３が含まれる場合、基地局１２−１乃至１２−３に関する各等値線マップが重畳される。なお、本実施形態の場合、説明を簡略化するために、基地局１２−１乃至１２−３に関する各等値線マップが重畳される場合について明示的に説明するが、このような場合に限られない。勿論、位置計算サーバ１５は、基地局識別情報により識別される複数の基地局１２のうち、ＰＨＳ通信端末１１と通信可能な基地局１２からの無線信号に関する電界強度が基準値以上の基地局１２に関する複数の等値線マップを重畳するようにしてもよい。
【００５２】
ステップＳ１２５において、制御部５０は、重畳された等値線マップを用いて、ＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２からのＲＳＳＩ値に基づく各等値線の交点を測定地点候補として抽出する。具体的には、例えば測定地点に位置するＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２に、基地局ＩＤ１乃至基地局ＩＤ３により示される基地局１２−１乃至１２−３が含まれており、かつ基地局１２−１乃至１２−３からのＲＳＳＩ値が「１８」、「２２」、および「２１」である場合、制御部５０は、基地局１２−１乃至１２−３からのＲＳＳＩ値（「１８」、「２２」、および「２１」）に基づく各等値線の交点を測定地点候補として抽出する。図１６は、基地局１２−１乃至１２−３からのＲＳＳＩ値に基づく測定地点候補の抽出方法を表している。図１６が示すように、制御部５０は、基地局１２−１乃至１２−３からのＲＳＳＩ値（「１８」、「２２」、および「２１」）に基づく各等値線の４つの交点を測定地点候補γ−１乃至γ−４として抽出する。
【００５３】
ステップＳ１２６において、制御部５０は、抽出された複数の測定地点候補を用いて、ＰＨＳ通信端末１１が位置する測定地点を決定する。図１７は、測定地点候補を用いてＰＨＳ通信端末１１が位置する測定地点を決定する方法（第１の決定方法）を説明する説明図である。図１７の場合、ＰＨＳ通信端末１１が位置する測定地点の候補には、測定地点候補γ−１乃至γ−４が含まれている。そして、図１７の場合、制御部５０は、これら４つの測定地点候補の重心をＰＨＳ通信端末１１が位置する測定地点の測定結果に決定する。このとき、ＰＨＳ通信端末１１が実際に位置する測定地点と、ステップＳ１２６により決定されるＰＨＳ通信端末１１の測定結果との誤差は２８．０ｍであった。なお、御部５０は、これら４つの測定地点候補の重心以外の点をＰＨＳ通信端末１１が位置する測定地点の測定結果に決定するようにしてもよい。また、例えば測定地点候補に重み度合いを付けた上で重心を算出するようにしてもよい。
【００５４】
ステップＳ１２７において、制御部５０は、決定されたＰＨＳ通信端末１１の位置の測定結果（経度緯度により表される位置情報）をＰＨＳ通信端末１１の端末識別情報とともに対応付けて記憶部５８に記憶させる。その後、位置検出処理は終了する。
【００５５】
なお、図１７の場合、制御部５０は、これら４つの測定地点候補の重心をＰＨＳ通信端末１１が位置する測定地点の測定結果に決定するようにしたが、このような場合に限られない。例えば図１６が示すように制御部５０は、基地局１２−１乃至１２−３からのＲＳＳＩ値（「１８」、「２２」、および「２１」）に基づく各等値線の４つの交点を測定地点候補γ−１乃至γ−４として抽出するが、抽出された測定地点候補γ−１乃至γ−４のうち、等値線同士がなす角度が基準値よりも低い測定地点候補（等値線同士がなす角度が直角に近くない角度を有する測定地点候補）を除外した上で、残りの測定地点候補を用いてＰＨＳ通信端末１１が位置する測定地点の測定結果を決定するようにしてもよい。ここで、等値線の交点である測定地点候補のうち等値線同士がなす角度が基準値より低い測定地点候補を除外する理由を以下に説明する。すなわち、ＰＨＳ通信端末１１が測定する各基地局１２からの電界強度はある程度の誤差を含み、測定される電界強度により等値線がずれる場合がありうる。そのため、図１８（Ａ）と（Ｂ）が示すように、基地局Ａと基地局Ｂの２つの基地局１２からの電界強度の値のうち基地局Ｂに関する電界強度がずれた場合、基地局ＡとＢの等値線により形成される交点もずれる。その交点のずれの大きさは、図１８（Ａ）が示すように等値線同士がなす角度が低い場合よりも、図１８（Ｂ）が示すように等値線同士がなす角度が高い場合の方が小さいからである。
【００５６】
図１９は、測定地点に位置するＰＨＳ通信端末１１の周辺の各基地局１２に、基地局ＩＤ１乃至基地局ＩＤ３により示される基地局１２−１乃至１２−３が含まれており、かつ基地局１２−１乃至１２−３からのＲＳＳＩ値が「１８」、「２２」、および「２１」である場合において測定地点候補γ−１乃至γ−４で交差する等値線同士がなす角度を表している。図１９が示すように、測定地点候補γ−１で交差する等値線同士がなす角度「７１°」であり、測定地点候補γ−２で交差する等値線同士がなす角度「６２°」であり、測定地点候補γ−３で交差する等値線同士がなす角度「６８°」であり、測定地点候補γ−１で交差する等値線同士がなす角度「１３°」である。このとき、測定地点候補を除外する際の等値線同士がなす角度に関する基準値を６０°とすると、図１９の場合、測定地点候補γ−１乃至γ−４の中から測定地点候補γ−４が除外される。なお、この基準値は設定可能であり、適宜変更するようにしてもよい。例えば基地局１２の間隔が十分に小さい場合には、測定地点候補を除外する際の等値線同士がなす角度に関する基準値を低くして、測定地点候補を実質的に除外しないようにしてもよい。図２０は、抽出された測定地点候補のうち、等値線同士がなす角度が基準値よりも低い測定地点候補を除外した上で残りの測定地点候補を用いてＰＨＳ通信端末１１が位置する測定地点を決定する方法（第２の決定方法）を説明する説明図である。図２０の場合、ＰＨＳ通信端末１１が位置する測定地点の候補には、測定地点候補γ−１乃至γ−４が含まれているが、測定地点候補γ−１乃至γ−４の中から測定地点候補γ−４が除外される。そして、制御部５０は、残りの３つの測定地点候補γ−１乃至γ−３の重心をＰＨＳ通信端末１１が位置する測定地点の測定結果に決定する。このとき、ＰＨＳ通信端末１１が実際に位置する測定地点と、ステップＳ１２６により決定されるＰＨＳ通信端末１１の測定結果との誤差は７４．８ｍであった。
【００５７】
また、２つの基地局１２からの電界強度のＲＳＳＩ値による等値線は、基本的に２つの交点を持つことになる。ここで、図２１が示すように、複数の等値線の交点（測定地点候補）のうち、ＰＨＳ通信端末１１が位置する真の位置を示す交点Ｐ、Ｑ、およびＲは交点同士互いに接近し、それ以外は遠く離れる。このとき、交点（測定地点）Ｐ、Ｑ、およびＲでは、交差する等値線同士がなす角度は直角に近いものとなる。そこで、等値線同士がなす角度が基準値以上である交点（測定地点候補）が複数ある場合、互いに所定の距離内に近接する２つ以上の交点（測定地点候補）以外の交点を除外しつつ、互いに所定の距離内に近接する２つ以上の交点（測定地点候補）を用いてＰＨＳ通信端末１１が位置する測定地点の測定結果を決定するようにしてもよい。図２２は、互いに所定の距離内に近接する２つ以上の交点（測定地点候補）を用いてＰＨＳ通信端末１１が位置する測定地点を決定する方法（第３の決定方法）を説明する説明図である。図２２の場合、ＰＨＳ通信端末１１が位置する測定地点の候補には、測定地点候補γ−１乃至γ−４などが含まれているが、測定地点候補γ−１乃至γ−４の中から測定地点候補γ−１とγ−４などが除外される。そして、制御部５０は、互いに所定の距離内に近接する残りの２つの測定地点候補γ−２乃至γ−３の重心をＰＨＳ通信端末１１が位置する測定地点の測定結果に決定する。このとき、ＰＨＳ通信端末１１が実際に位置する測定地点と、ステップＳ１２６により決定されるＰＨＳ通信端末１１の測定結果との誤差は１７．３ｍであった。なお、図２２の場合、測定地点候補γ−１乃至γ−４以外で除外される測定地点候補は図２２上に表されていない。
【００５８】
図２３は、従来のＰＨＳ通信端末の位置検出方法による測定結果と、本実施形態に係る位置検出方法による測定結果との対比を表している。図２３が示すように、複数の測定地点候補を用いた第１の決定方法による測位結果はδ−１により示される地点であり、複数の測定地点候補を用いた第２の決定方法による測位結果はδ−２により示される地点であり、複数の測定地点候補を用いた第３の決定方法による測位結果はδ−３により示される地点である。そして、上述したように、第１の決定方法による実際の測定地点との測位結果の誤差は２８．０ｍであり、第２の決定方法による実際の測定地点との測位結果の誤差は７４．８ｍであり、第３の決定方法による実際の測定地点との測位結果の誤差は１７．３ｍである。一方、測定地点に位置するＰＨＳ通信端末１１が待ち受けしている基地局１２−２の位置（緯度経度）をＰＨＳ通信端末１１の位置の測定結果とする従来の方法では、実際の測定地点との測位結果の誤差は２２４ｍであり、また、送受信可能な基地局１２−１乃至１２−３の位置の重心をＰＨＳ通信端末１１の位置の測定結果とする従来の方法であっても、測位結果の誤差は２１６ｍである。従って、本実施形態に係る第１乃至第３の決定方法による位置検出の場合、従来に比べて高精度にＰＨＳ通信端末１１の位置を検出することができる。
【００５９】
また、第２の決定方法を用いてＰＨＳ通信端末１１が位置する測定地点を決定する場合に、等値線同士がなす角度が最も高い交点（図２０の場合、測定地点候補γ−１）をＰＨＳ通信端末１１の位置とするようにしてもよい。
【００６０】
図２４のフローチャートを参照して、図３の位置計算サーバ１５と図４のパーソナルコンピュータ１７における一連の処理について説明する。
【００６１】
ステップＳ２１１において、パーソナルコンピュータ１７の制御部９０は、ユーザによりＰＨＳ通信端末１１の位置情報を取得するとの指示を受け付けると、通信部９９を制御し、位置を取得するＰＨＳ通信端末１１の端末識別情報とともに、位置情報取得要求を位置計算サーバ１５にネットワーク１６を介して送信させる。通信部９９は、制御部９０の制御に従い、位置を取得するＰＨＳ通信端末１１の端末識別情報とともに、位置情報取得要求を位置計算サーバ１５にネットワーク１６を介して送信する。ステップＳ２０１において、位置計算サーバ１５の通信部５９は、位置を取得するＰＨＳ通信端末１１の端末識別情報とともに位置情報取得要求をネットワーク１５を介して受信し、受信されたＰＨＳ通信端末１１の端末識別情報とともに位置情報取得要求を制御部５０に供給する。ステップＳ２０２において、位置計算サーバ１５の制御部５０は、ＰＨＳ通信端末１１の端末識別情報に基づいて、位置情報の取得が要求されるＰＨＳ通信端末１１を特定する。ステップＳ２０３において、位置計算サーバ１５の制御部５０は、特定されたＰＨＳ通信端末１１の位置情報を記憶部５８から読み出す。ステップＳ２０４において、位置計算サーバ１５の制御部５０は、通信部５９を制御し、ＰＨＳ通信端末の位置情報をパーソナルコンピュータ１７にネットワーク１５を介して送信する。ステップＳ２１２において、パーソナルコンピュータ１７の通信部９９は、ＰＨＳ通信端末１１の位置情報（経度緯度により表される位置情報）を受信し、受信されたＰＨＳ通信端末１１の位置情報を制御部９０に供給する。ステップＳ２１３において、制御部９０は、ＰＨＳ通信端末１１の位置情報を出力部９７に出力させる。これにより、ユーザは、ＰＨＳ通信端末１１の現在の高精度な位置を把握することができる。
【００６２】
なお、本実施形態に係る移動体通信端末としてＰＨＳ通信端末１１を適用するようにしたが、このような場合に限られず、例えば携帯電話機を用いて携帯電話機用の基地局を介して位置計算サーバ１５と通信するようにしもよい。また、本実施形態に係る移動体通信端末として、WLAN（Wireless Local Area Network）やWiMAXなどの無線通信方法により通信可能な端末を使用し、移動体通信端末が、これらの無線通信方法によるアクセスポイントなどを介して位置計算サーバ１５と通信するようにしもよい。このとき、基地局の場合と同様に、アクセスポイントごとに等値線マップが作成される。
【００６３】
図２５は、本実施形態に係る移動体通信端末に適用可能な携帯電話機１３０の内部の構成を表している。なお、図２５の場合、例えばW-CDMAと呼ばれる符号分割多元接続方式によって無線接続される場合を想定した携帯電話機の内部の構成を示しているが、勿論、他の無線接続方式を用いるようにしてもよい。例えばＧＳＭの接続方式を用いた場合、ディジタル変調方式としてＧＭＳＫ（Gaussian Filtered Minimum Shift Keying）が用いられる。また、W-CDMAの無線接続方式やＧＳＭの無線接続方式などのいずれの接続方式による処理も行うことができるようにしておき、適宜、W-CDMAの無線接続方式やＧＳＭの無線接続方式などのいくつかの無線接続方式を選択的に使用するようにしてもよい。
【００６４】
図２５に示されるように、基地局から送信されてきた無線信号は、アンテナ１３１で受信された後、アンテナ共用器（ＤＵＰ）１３２を介して受信回路（ＲＸ）１３３に入力される。受信回路１３３は、受信された無線信号を周波数シンセサイザ（ＳＹＮ）１３４から出力された局部発振信号とミキシングして中間周波数信号に周波数変換（ダウンコンバート）する。そして、受信回路１３３は、このダウンコンバートされた中間周波数信号を直交復調して受信ベースバンド信号を出力する。なお、周波数シンセサイザ１３４から発生される局部発振信号の周波数は、制御部１３８から出力される制御信号ＳＹＣによって指示される。
【００６５】
受信回路１３３からの受信ベースバンド信号は、信号処理部１３６に入力される。信号処理部１３６は、図示せぬＲＡＫＥ受信機を備える。このＲＡＫＥ受信機では、受信ベースバンド信号に含まれる複数のパスがそれぞれの拡散符号（すなわち、拡散された受信信号の拡散符号と同一の拡散符号）で逆拡散処理される。そして、この逆拡散処理された各パスの信号は、位相が調整された後、コヒーレントＲａｋｅ合成される。Ｒａｋｅ合成後のデータ系列は、デインタリーブおよびチャネル復号（誤り訂正復号）が行われた後、２値のデータ判定が行われる。これにより、所定の伝送フォーマットの受信パケットデータが得られる。この受信パケットデータは、圧縮伸張処理部１３７に入力される。
【００６６】
圧縮伸張処理部１３７は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）などにより構成され、信号処理部１３６から出力された受信パケットデータを図示せぬ多重分離部によってメディアごとに分離し、分離されたメディアごとのデータに対してそれぞれ復号処理を行う。
【００６７】
圧縮伸張処理部１３７は、制御部１３８からのＧＰＳ測位に基づく位置情報を含むデータを図示せぬ多重分離部で所定の伝送フォーマットに従って多重化した後にパケット化し、パケット化後の送信パケットデータを信号処理部１３６に出力する。
【００６８】
信号処理部１３６は、圧縮伸張処理部１３７から出力された送信パケットデータに対し、送信チャネルに割り当てられた拡散符号を用いてスペクトラム拡散処理を施し、スペクトラム拡散処理後の出力信号を送信回路（ＴＸ）１３５に出力する。送信回路１３５は、制御部１３８の制御に従い、スペクトラム拡散処理後の信号を例えばＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）方式などのディジタル変調方式を使用して変調する。送信回路１３５は、ディジタル変調後の送信信号を、周波数シンセサイザ３４から発生される局部発振信号と合成して無線信号に周波数変換（アップコンバート）する。そして、送信回路１３５は、制御部１３８により指示される送信電力レベルとなるように、このアップコンバートにより生成された無線信号を高周波増幅する。この高周波増幅された無線信号は、アンテナ共用器１３２を介してアンテナ１３１に供給され、このアンテナ１３１から基地局に向けて送信される。
【００６９】
制御部１３８は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、およびＲＡＭ（Random Access Memory）などからなり、ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されているプログラムまたは記憶部１３９からＲＡＭにロードされた、オペレーティングシステム（ＯＳ）を含む各種のアプリケーションプログラムに従って各種の処理を実行するとともに、種々の制御信号を生成し、各部に供給することにより通信端末２を統括的に制御する。ＲＡＭは、ＣＰＵが各種の処理を実行する上において必要なデータなどを適宜記憶する。
【００７０】
記憶部１３９は、例えば、電気的に書換えや消去が可能な不揮発性メモリであるフラッシュメモリ素子やＨＤＤ（Hard Disc Drive）などからなり、制御部１３８のＣＰＵにより実行される種々のアプリケーションプログラムや種々のデータ群を格納している。記憶部１３９は、コマンドにより構成されるコマンドプログラムや各種ファームウェアなどをそれぞれのメモリ領域に記憶している。また、記憶部１３９は、各携帯電話機１３０に一意に割り当てられた各識別情報（例えば識別番号）を記憶している。さらに、携帯電話機１３０には、現在の正確な現在の時刻を測定する時計回路（タイマ）１４４が設けられている。表示部１４０は、例えばＬＣＤや有機ＥＬなどからなる。操作部１４１は、操作キーやボタンなどからなる。電源回路１４３は、バッテリ１４２の出力を基に所定の動作電源電圧Ｖｃｃを生成して各回路部に供給する。なお、図２の表示部１４０と操作部１４１は省略するようにしてもよい。
【００７１】
なお、図５乃至図２４において説明した概念および処理については、本実施形態に係る移動体通信端末が携帯電話機１３０であっても基本的には同様であり、その説明は繰り返しになるので省略する。
【００７２】
本実施形態に係る情報処理システム１は、移動体通信端末（ＰＨＳ通信端末１１または携帯電話機１３０）と、移動体通信端末の位置を管理する情報管理装置（位置計算サーバ１５）とを備える情報処理システム１において、移動体通信端末は、基地局１２との間で無線通信し、移動体通信端末が通信可能な基地局１２から受信する無線信号の電界強度を測定し、基地局１２から受信する無線信号の中から基地局を識別する基地局識別情報を検出し、移動体通信端末が通信可能な複数の基地局１２から受信する無線信号の電界強度と、複数の基地局１２に関する基地局識別情報とを対応付けて、情報管理装置に送信するように制御し、情報管理装置は、移動体通信端末と接続する各基地局１２に関する電界強度の等値線を示す等値線マップを作成し、移動体通信端末と通信可能な複数の基地局１２からの無線信号の電界強度と複数の基地局１２の基地局識別情報を、移動体通信端末から受信し、作成される等値線マップのうち、基地局識別情報により識別される複数の基地局１２に関する複数の等値線マップを重畳し、重畳される複数の等値線マップを用いて、移動体通信端末と通信可能な複数の基地局１２からの無線信号の電界強度に基づく各等値線の交点を測定地点候補として抽出し、抽出される複数の測定地点候補に基づいて、移動体通信端末の位置を決定し、決定される移動体通信端末の位置を記憶することができる。これにより、移動体通信端末や基地局１２の種類や特性、および建造物などによる基地局からの電波の伝搬特性の変化によらず、高精度に移動体通信端末の位置を測定することができ、移動体通信端末の位置を固定基地局から受信する信号の電界強度を用いて高精度に特定することができる。
【００７３】
なお、本発明の実施形態において説明した一連の処理は、ソフトウェアにより実行させることもできるが、ハードウェアにより実行させることもできる。
【００７４】
また、本発明の実施形態では、フローチャートのステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理の例を示したが、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別実行される処理をも含むものである。
【符号の説明】
【００７５】
１…情報処理システム、１１…ＰＨＳ通信端末、１２（１２−１乃至１２−ｎ）…基地局、１３…ＰＨＳ網、１４…ＰＨＳ回線制御サーバ、１５…位置計算サーバ、１６…ネットワーク、１７…パーソナルコンピュータ、３１…アンテナ、３２…無線送受信部、３３…信号処理部、３４…ＲＳＳＩ測定部、３５…制御部、３６…記憶部、３７…表示部、３８…操作部、３９…バッテリ、４０…電源回路、４１…時計回路、５０…制御部、５１…ＣＰＵ、５２…ＲＯＭ、５３…ＲＡＭ、５４…バス、５５…入出力インタフェース、５６…入力部、５７…出力部、５８…記憶部、５９…通信部、６０…ドライブ、６１…磁気ディスク、６２…光ディスク、６３…光磁気ディスク、６４…半導体メモリ、７１…基地局位置データベース、９０…制御部、９１…ＣＰＵ、９２…ＲＯＭ、９３…ＲＡＭ、９４…バス、９５…入出力インタフェース、９６…入力部、９７…出力部、９８…記憶部、９９…通信部、１００…ドライブ、１０１…磁気ディスク、１０２…光ディスク、１０３…光磁気ディスク、１０４…半導体メモリ、１３１…アンテナ、１３２…アンテナ共用器（ＤＵＰ）、１３３…受信回路（ＲＸ）、１３４…周波数シンセサイザ（ＳＹＮ）、１３５…送信回路（ＴＸ）、１３６…信号処理部、１３７…圧縮伸張処理部、１３８…制御部、１３９…記憶部、１４０…表示部、１４１…操作部、１４２…バッテリ、１４３…電源回路、１４４…時計回路、１４５…ＲＳＳＩ測定部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体通信端末と、前記移動体通信端末の位置を管理する情報管理装置とを備える情報処理システムの位置探索方法において、
前記移動体通信端末は、
基地局またはアクセスポイントとの間で無線通信し、
前記移動体通信端末が通信可能な基地局またはアクセスポイントから受信する無線信号の電界強度を測定し、
基地局またはアクセスポイントから受信する無線信号の中から基地局またはアクセスポイントを識別する識別情報を検出し、
前記移動体通信端末が通信可能な複数の基地局または複数のアクセスポイントから受信する無線信号の前記電界強度と、前記複数の基地局または複数のアクセスポイントに関する前記識別情報とを対応付けて、前記情報管理装置に送信するように制御し、
前記情報管理装置は、
前記移動体通信端末と接続する各基地局または各アクセスポイントに関する電界強度の等値線を示す等値線マップを作成し、
前記移動体通信端末と通信可能な複数の基地局または複数のアクセスポイントからの無線信号の電界強度と前記複数の基地局または前記複数のアクセスポイントの前記識別情報を、前記移動体通信端末から受信し、
前記等値線マップのうち、前記識別情報により識別される前記複数の基地局または前記複数のアクセスポイントに関する複数の前記等値線マップを重畳し、
重畳される複数の前記等値線マップを用いて、前記移動体通信端末と通信可能な複数の基地局または複数のアクセスポイントからの無線信号の電界強度に基づく各等値線の交点を測定地点候補として抽出し、
抽出される複数の前記測定地点候補に基づいて、前記移動体通信端末の位置を決定することを特徴とする位置探索方法。
【請求項２】
移動体通信端末と、前記移動体通信端末の位置を管理する情報管理装置とを備える情報処理システムにおいて、
前記移動体通信端末は、
基地局またはアクセスポイントとの間で無線通信する通信手段と、
前記移動体通信端末が前記通信手段を用いて通信可能な基地局またはアクセスポイントから受信する無線信号の電界強度を測定する測定手段と、
前記通信手段が基地局またはアクセスポイントから受信する無線信号の中から基地局またはアクセスポイントを識別する識別情報を検出する検出手段と、
前記移動体通信端末が前記通信手段を用いて通信可能な複数の基地局または複数のアクセスポイントから受信する無線信号の前記電界強度と、前記複数の基地局または複数のアクセスポイントに関する前記識別情報とを対応付けて、前記情報管理装置に送信するように前記通信手段を制御する通信制御手段と
を備え、
前記情報管理装置は、
前記移動体通信端末と接続する各基地局または各アクセスポイントに関する電界強度の等値線を示す等値線マップを作成する等値線マップ作成手段と、
前記移動体通信端末と通信可能な複数の基地局または複数のアクセスポイントからの無線信号の電界強度と前記複数の基地局または前記複数のアクセスポイントの前記識別情報を、前記移動体通信端末から受信する受信手段と、
前記等値線マップ作成手段により作成される前記等値線マップのうち、前記識別情報により識別される前記複数の基地局または前記複数のアクセスポイントに関する複数の前記等値線マップを重畳する重畳手段と、
前記重畳手段により重畳される複数の前記等値線マップを用いて、前記移動体通信端末と通信可能な複数の基地局または複数のアクセスポイントからの無線信号の電界強度に基づく各等値線の交点を測定地点候補として抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出される複数の前記測定地点候補に基づいて、前記移動体通信端末の位置を決定する決定手段と、
前記決定手段により決定される前記移動体通信端末の位置を記憶する記憶手段とを備えることを特徴とする情報処理システム。
【請求項３】
基地局またはアクセスポイントとの間で無線通信する通信手段と、
移動体通信端末が前記通信手段を用いて通信可能な基地局またはアクセスポイントから受信する無線信号の電界強度を測定する測定手段と、
前記通信手段が基地局またはアクセスポイントから受信する無線信号の中から基地局またはアクセスポイントを識別する識別情報を検出する検出手段と、
前記移動体通信端末が前記通信手段を用いて通信可能な複数の基地局または複数のアクセスポイントから受信する無線信号の前記電界強度と、前記複数の基地局または前記複数のアクセスポイントに関する前記識別情報とを対応付けて、前記移動体通信端末の位置を管理する情報管理装置に送信するように前記通信手段を制御する通信制御手段とを備えることを特徴とする移動体通信端末。
【請求項４】
前記通信制御手段は、予め設定された所定の時間ごとに、前記移動体通信端末が前記通信手段を用いて通信可能な複数の基地局または複数のアクセスポイントから受信する無線信号の前記電界強度と、前記複数の基地局または前記複数のアクセスポイントに関する前記識別情報とを対応付けて前記情報管理装置に送信するように前記通信手段を制御することを特徴とする請求項３に記載の移動体通信端末。
【請求項５】
前記通信制御手段は、前記情報管理装置からの取得要求に従い、前記移動体通信端末が前記通信手段を用いて通信可能な複数の基地局または複数のアクセスポイントから受信する無線信号の前記電界強度と、前記複数の基地局または前記複数のアクセスポイントに関する前記識別情報とを対応付けて前記情報管理装置に送信するように前記通信手段を制御することを特徴とする請求項３に記載の移動体通信端末。
【請求項６】
移動体通信端末と接続する各基地局または各アクセスポイントに関する電界強度の等値線を示す等値線マップを作成する等値線マップ作成手段と、
前記移動体通信端末と通信可能な複数の基地局または複数のアクセスポイントからの無線信号の電界強度と前記複数の基地局または前記複数のアクセスポイントの識別情報を、前記移動体通信端末から受信する受信手段と、
前記等値線マップ作成手段により作成される前記等値線マップのうち、前記識別情報により識別される前記複数の基地局または前記複数のアクセスポイントに関する複数の前記等値線マップを重畳する重畳手段と、
前記重畳手段により重畳される複数の前記等値線マップを用いて、前記移動体通信端末と通信可能な複数の基地局または複数のアクセスポイントからの無線信号の電界強度に基づく各等値線の交点を測定地点候補として抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出される複数の前記測定地点候補に基づいて、前記移動体通信端末の位置を決定する決定手段と、
前記決定手段により決定される前記移動体通信端末の位置を記憶する記憶手段とを備えることを特徴とする情報管理装置。
【請求項７】
前記等値線マップ作成手段は、緯度経度により示される複数の測定地点で測定される基地局またはアクセスポイントからの無線信号の電界強度に基づいて、前記等値線マップを作成することを特徴とする請求項６に記載の情報管理装置。
【請求項８】
前記決定手段は、前記抽出手段により抽出される複数の前記測定地点候補の重心を、前記移動体通信端末の位置として決定することを特徴とする請求項６に記載の情報管理装置。
【請求項９】
前記決定手段は、前記抽出手段により抽出される複数の前記測定地点候補のうち、異なる２つの基地局またはアクセスポイントの電界強度に関する等値線同士がなす角度が基準値よりも低い測定地点候補を除外し、残りの前記測定地点候補を用いて前記移動体通信端末の位置を決定することを特徴とする請求項６に記載の情報管理装置。
【請求項１０】
前記決定手段は、前記抽出手段により抽出される複数の前記測定地点候補に、異なる２つの基地局またはアクセスポイントの電界強度に関する等値線同士がなす角度が基準値以上の測定地点候補が複数含まれる場合、互いに所定の距離内に近接する２つ以上の前記測定地点候補を用いて、前記移動体通信端末の位置を決定することを特徴とする請求項６に記載の情報管理装置。
【請求項１１】
前記記憶手段により記憶される前記移動体通信端末の位置を、前記情報管理装置にネットワークを介して接続される情報処理装置に送信する送信手段をさらに備えることを特徴とする請求項６に記載の情報管理装置。
【請求項１２】
前記重畳手段は、前記識別情報により識別される前記複数の基地局または前記複数のアクセスポイントのうち、前記移動体通信端末と通信可能な基地局またはアクセスポイントからの無線信号に関する電界強度が基準値以上の基地局またはアクセスポイントに関する複数の前記等値線マップを重畳することを特徴とする請求項６に記載の情報管理装置。
【請求項１】
移動体通信端末と、前記移動体通信端末の位置を管理する情報管理装置とを備える情報処理システムの位置探索方法において、
前記移動体通信端末は、
基地局またはアクセスポイントとの間で無線通信し、
前記移動体通信端末が通信可能な基地局またはアクセスポイントから受信する無線信号の電界強度を測定し、
基地局またはアクセスポイントから受信する無線信号の中から基地局またはアクセスポイントを識別する識別情報を検出し、
前記移動体通信端末が通信可能な複数の基地局または複数のアクセスポイントから受信する無線信号の前記電界強度と、前記複数の基地局または複数のアクセスポイントに関する前記識別情報とを対応付けて、前記情報管理装置に送信するように制御し、
前記情報管理装置は、
前記移動体通信端末と接続する各基地局または各アクセスポイントに関する電界強度の等値線を示す等値線マップを作成し、
前記移動体通信端末と通信可能な複数の基地局または複数のアクセスポイントからの無線信号の電界強度と前記複数の基地局または前記複数のアクセスポイントの前記識別情報を、前記移動体通信端末から受信し、
前記等値線マップのうち、前記識別情報により識別される前記複数の基地局または前記複数のアクセスポイントに関する複数の前記等値線マップを重畳し、
重畳される複数の前記等値線マップを用いて、前記移動体通信端末と通信可能な複数の基地局または複数のアクセスポイントからの無線信号の電界強度に基づく各等値線の交点を測定地点候補として抽出し、
抽出される複数の前記測定地点候補に基づいて、前記移動体通信端末の位置を決定することを特徴とする位置探索方法。
【請求項２】
移動体通信端末と、前記移動体通信端末の位置を管理する情報管理装置とを備える情報処理システムにおいて、
前記移動体通信端末は、
基地局またはアクセスポイントとの間で無線通信する通信手段と、
前記移動体通信端末が前記通信手段を用いて通信可能な基地局またはアクセスポイントから受信する無線信号の電界強度を測定する測定手段と、
前記通信手段が基地局またはアクセスポイントから受信する無線信号の中から基地局またはアクセスポイントを識別する識別情報を検出する検出手段と、
前記移動体通信端末が前記通信手段を用いて通信可能な複数の基地局または複数のアクセスポイントから受信する無線信号の前記電界強度と、前記複数の基地局または複数のアクセスポイントに関する前記識別情報とを対応付けて、前記情報管理装置に送信するように前記通信手段を制御する通信制御手段と
を備え、
前記情報管理装置は、
前記移動体通信端末と接続する各基地局または各アクセスポイントに関する電界強度の等値線を示す等値線マップを作成する等値線マップ作成手段と、
前記移動体通信端末と通信可能な複数の基地局または複数のアクセスポイントからの無線信号の電界強度と前記複数の基地局または前記複数のアクセスポイントの前記識別情報を、前記移動体通信端末から受信する受信手段と、
前記等値線マップ作成手段により作成される前記等値線マップのうち、前記識別情報により識別される前記複数の基地局または前記複数のアクセスポイントに関する複数の前記等値線マップを重畳する重畳手段と、
前記重畳手段により重畳される複数の前記等値線マップを用いて、前記移動体通信端末と通信可能な複数の基地局または複数のアクセスポイントからの無線信号の電界強度に基づく各等値線の交点を測定地点候補として抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出される複数の前記測定地点候補に基づいて、前記移動体通信端末の位置を決定する決定手段と、
前記決定手段により決定される前記移動体通信端末の位置を記憶する記憶手段とを備えることを特徴とする情報処理システム。
【請求項３】
基地局またはアクセスポイントとの間で無線通信する通信手段と、
移動体通信端末が前記通信手段を用いて通信可能な基地局またはアクセスポイントから受信する無線信号の電界強度を測定する測定手段と、
前記通信手段が基地局またはアクセスポイントから受信する無線信号の中から基地局またはアクセスポイントを識別する識別情報を検出する検出手段と、
前記移動体通信端末が前記通信手段を用いて通信可能な複数の基地局または複数のアクセスポイントから受信する無線信号の前記電界強度と、前記複数の基地局または前記複数のアクセスポイントに関する前記識別情報とを対応付けて、前記移動体通信端末の位置を管理する情報管理装置に送信するように前記通信手段を制御する通信制御手段とを備えることを特徴とする移動体通信端末。
【請求項４】
前記通信制御手段は、予め設定された所定の時間ごとに、前記移動体通信端末が前記通信手段を用いて通信可能な複数の基地局または複数のアクセスポイントから受信する無線信号の前記電界強度と、前記複数の基地局または前記複数のアクセスポイントに関する前記識別情報とを対応付けて前記情報管理装置に送信するように前記通信手段を制御することを特徴とする請求項３に記載の移動体通信端末。
【請求項５】
前記通信制御手段は、前記情報管理装置からの取得要求に従い、前記移動体通信端末が前記通信手段を用いて通信可能な複数の基地局または複数のアクセスポイントから受信する無線信号の前記電界強度と、前記複数の基地局または前記複数のアクセスポイントに関する前記識別情報とを対応付けて前記情報管理装置に送信するように前記通信手段を制御することを特徴とする請求項３に記載の移動体通信端末。
【請求項６】
移動体通信端末と接続する各基地局または各アクセスポイントに関する電界強度の等値線を示す等値線マップを作成する等値線マップ作成手段と、
前記移動体通信端末と通信可能な複数の基地局または複数のアクセスポイントからの無線信号の電界強度と前記複数の基地局または前記複数のアクセスポイントの識別情報を、前記移動体通信端末から受信する受信手段と、
前記等値線マップ作成手段により作成される前記等値線マップのうち、前記識別情報により識別される前記複数の基地局または前記複数のアクセスポイントに関する複数の前記等値線マップを重畳する重畳手段と、
前記重畳手段により重畳される複数の前記等値線マップを用いて、前記移動体通信端末と通信可能な複数の基地局または複数のアクセスポイントからの無線信号の電界強度に基づく各等値線の交点を測定地点候補として抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出される複数の前記測定地点候補に基づいて、前記移動体通信端末の位置を決定する決定手段と、
前記決定手段により決定される前記移動体通信端末の位置を記憶する記憶手段とを備えることを特徴とする情報管理装置。
【請求項７】
前記等値線マップ作成手段は、緯度経度により示される複数の測定地点で測定される基地局またはアクセスポイントからの無線信号の電界強度に基づいて、前記等値線マップを作成することを特徴とする請求項６に記載の情報管理装置。
【請求項８】
前記決定手段は、前記抽出手段により抽出される複数の前記測定地点候補の重心を、前記移動体通信端末の位置として決定することを特徴とする請求項６に記載の情報管理装置。
【請求項９】
前記決定手段は、前記抽出手段により抽出される複数の前記測定地点候補のうち、異なる２つの基地局またはアクセスポイントの電界強度に関する等値線同士がなす角度が基準値よりも低い測定地点候補を除外し、残りの前記測定地点候補を用いて前記移動体通信端末の位置を決定することを特徴とする請求項６に記載の情報管理装置。
【請求項１０】
前記決定手段は、前記抽出手段により抽出される複数の前記測定地点候補に、異なる２つの基地局またはアクセスポイントの電界強度に関する等値線同士がなす角度が基準値以上の測定地点候補が複数含まれる場合、互いに所定の距離内に近接する２つ以上の前記測定地点候補を用いて、前記移動体通信端末の位置を決定することを特徴とする請求項６に記載の情報管理装置。
【請求項１１】
前記記憶手段により記憶される前記移動体通信端末の位置を、前記情報管理装置にネットワークを介して接続される情報処理装置に送信する送信手段をさらに備えることを特徴とする請求項６に記載の情報管理装置。
【請求項１２】
前記重畳手段は、前記識別情報により識別される前記複数の基地局または前記複数のアクセスポイントのうち、前記移動体通信端末と通信可能な基地局またはアクセスポイントからの無線信号に関する電界強度が基準値以上の基地局またはアクセスポイントに関する複数の前記等値線マップを重畳することを特徴とする請求項６に記載の情報管理装置。
【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】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【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】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【公開番号】特開２０１１−７１５９９（Ｐ２０１１−７１５９９Ａ）
【公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１８７３４（Ｐ２００９−２１８７３４）
【出願日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＧＳＭ
【出願人】（５０４１３７９１２）国立大学法人 東京大学 (1,942)
【出願人】（５０７２９８１６４）ロケーション株式会社 (2)
【出願人】（５０２３６９５７３）ユーピーアール株式会社 (9)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＧＳＭ
【出願人】（５０４１３７９１２）国立大学法人 東京大学 (1,942)
【出願人】（５０７２９８１６４）ロケーション株式会社 (2)
【出願人】（５０２３６９５７３）ユーピーアール株式会社 (9)
【Ｆターム（参考）】
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