説明

位置推定装置及び位置推定方法

【課題】 測位機能を有する移動通信端末の、測位の繰り返しの際の電力消費を低減させる。
【解決手段】 測位サーバ10は、移動通信端末20との間で情報を送受信する送受信部12と、受信された情報に基づいて、移動通信端末20の近傍に位置する別の移動通信端末20を示す近傍端末情報を取得する近傍端末情報取得部13と、近傍端末情報によって示される別の移動通信端末20についての、受信された位置情報に基づいて、位置の推定対象となる移動通信端末20の位置を算出する位置算出部15とを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、移動通信端末の位置を推定する位置推定装置及び位置推定方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、GPS受信機が設けられた移動通信端末が利用されている(例えば、特許文献1参照)。このような移動通信端末では、GPS受信機の機能により得られた測位結果が様々なサービスや移動体通信機能の制御に利用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特願2001−359145号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記のような測位機能を有する移動通信端末では、サービスの利用や制御のために所定の時間間隔で測位を繰り返す場合がある。しかしながら、測位回数の繰り返しが多くなると電力の消費が大きくなるため、低消費電力化が求められる。
【0005】
本発明は、上記を鑑みてなされたものであり、測位機能を有する移動通信端末の、測位の繰り返しの際の電力消費を低減させること等を可能とする位置推定装置及び位置推定方法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】
【0006】
上記の目的を達成するために、本発明に係る位置推定装置は、移動通信端末の位置を推定する位置推定装置であって、移動通信端末の近傍に位置する別の移動通信端末を示す近傍端末情報を取得する近傍端末情報取得手段と、別の移動通信端末の位置を示す位置情報を取得する位置情報取得手段と、近傍端末取得手段によって取得された近傍端末情報によって示される別の移動通信端末についての、位置情報取得手段によって取得された位置情報に基づいて、位置の推定対象となる移動通信端末の位置を算出する位置算出手段と、位置算出手段によって算出された位置を示す位置情報を出力する出力手段と、を備えることを特徴とする。
【0007】
本発明に係る位置推定装置では、近傍端末情報によって示される、位置の推定対象とは別の移動通信端末の位置情報が取得され、当該位置情報に基づいて位置の推定対象となる移動通信端末の位置が算出される。従って、位置の推定対象となる移動通信端末では測位が行われることなく、当該移動通信端末の位置情報を得ることができる。即ち、本発明に係る位置推定装置によれば、測位機能を有する移動通信端末の、測位の繰り返しの際の電力消費を低減させること等ができる。
【0008】
近傍端末情報取得手段は、位置の推定対象となる移動通信端末が置かれた環境、又は当該移動通信端末によって取得された当該移動通信端末のユーザの状態を示す情報、並びに別の移動通信端末が置かれた環境、又は当該別の移動通信端末によって取得された当該移動通信端末のユーザの状態を示す情報を取得して、これらの情報に基づいて別の移動通信端末が位置の推定対象となる移動通信端末の近傍に位置するか否かを判断することが望ましい。この構成によれば、適切かつ確実に位置の推定対象となる移動通信端末の近傍に位置する別の移動通信端末の情報を取得することができ、確実に本発明を実施することができる。
【0009】
近傍端末情報取得手段は、位置の推定対象となる移動通信端末の位置を示す位置情報、及び別の移動通信端末の位置を示す位置情報を取得して、これらの位置情報に基づいて別の移動通信端末が位置の推定対象となる移動通信端末の近傍に位置するか否かを判断することが望ましい。この構成によれば、更に適切かつ確実に位置の推定対象となる移動通信端末の近傍に位置する別の移動通信端末の情報を取得することができる。
【0010】
近傍端末情報取得手段は、位置の推定対象となる移動通信端末と別の通信端末との間の距離を示す情報を取得して、この情報に基づいて別の移動通信端末が位置の推定対象となる移動通信端末の近傍に位置するか否かを判断することが望ましい。この構成によれば、適切かつ確実に位置の推定対象となる移動通信端末の近傍に位置する別の移動通信端末の情報を取得することができ、確実に本発明を実施することができる。
【0011】
近傍端末情報取得手段は、位置の推定対象となる移動通信端末と別の移動通信端末との位置関係を示す位置関係情報を取得し、位置算出手段は、近傍端末情報取得手段によって取得された位置関係情報にも基づいて、位置の推定対象となる移動通信端末の位置を算出する、ことが望ましい。この構成によれば、位置の推定対象となる移動通信端末の位置をより正確に推定することができる。
【0012】
位置関係情報には、位置の推定対象となる移動通信端末及び別の移動通信端末の少なくとも何れかの進行方向を示す情報が含まれ、位置情報取得手段は、位置情報に示される位置に別の移動通信端末が位置しているときの、位置の推定対象となる移動通信端末及び別の移動通信端末の少なくとも何れかの進行方向を示す情報も取得し、位置算出手段は、位置情報取得手段によって取得された進行方向を示す情報にも基づいて、位置の推定対象となる移動通信端末の位置を算出する、ことが望ましい。この構成によれば、位置の推定対象となる移動通信端末の位置を更に正確に推定することができる。
【0013】
位置推定装置は、近傍端末情報取得手段によって取得された近傍端末情報に基づいて、別の移動通信端末に対して、当該別の移動通信端末における測位のタイミングの指示を行う測位指示手段を更に備えることが望ましい。この構成によれば、位置の推定対象かつ上記の別の移動通信端末となる移動通信端末が複数存在していた場合に、例えば、各移動通信端末に対して、万遍なく測位の繰り返しの際の電力消費を低減させることができる。
【0014】
ところで、本発明は、上記のように位置推定装置の発明として記述できる他に、以下のように位置推定方法の発明としても記述することができる。これはカテゴリが異なるだけで、実質的に同一の発明であり、同様の作用及び効果を奏する。
【0015】
即ち、本発明に係る位置推定方法は、移動通信端末の位置を推定する位置推定方法であって、移動通信端末の近傍に位置する別の移動通信端末を示す近傍端末情報を取得する近傍端末情報取得ステップと、別の移動通信端末の位置を示す位置情報を取得する位置情報取得ステップと、近傍端末取得ステップにおいて取得された近傍端末情報によって示される別の移動通信端末についての、位置情報取得ステップにおいて取得された位置情報に基づいて、位置の推定対象となる移動通信端末の位置を算出する位置算出ステップと、位置算出ステップにおいて算出された位置を示す位置情報を出力する出力ステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、位置の推定対象となる移動通信端末では測位が行われることなく、当該移動通信端末の位置情報を得ることができ、測位機能を有する移動通信端末の、測位の繰り返しの際の電力消費を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明の実施形態に係る測位サーバの機能構成を示す図である。
【図2】移動通信端末における、従来の測位のタイミングと本発明に係る測位のタイミングとの例を示す図である。
【図3】同空間共有判定用データベースに格納される情報の例を示すテーブルである。
【図4】同空間共有判定用データベースに格納される情報の例を示す別のテーブルである。
【図5】乗車物における移動通信端末間の位置の差異と、進行方向との関係を示す図である。
【図6】本発明の実施形態に係る測位サーバのハードウェア構成を示す図である。
【図7】本発明の実施形態に係る測位サーバで実行される処理(位置推定方法)を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、図面と共に本発明に係る位置推定装置及び位置推定方法の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には、同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【0019】
図1に本実施形態に係る位置推定手段である測位サーバ10を示す。測位サーバ10は、移動通信端末20の位置を推定する装置である。移動通信端末20は、例えば、ユーザに携帯される携帯電話機等の装置である。移動通信端末20は、通常、複数存在しており、それらが各ユーザによって携帯されている。移動通信端末20は、移動体通信網であるネットワークNに接続して通信を行う移動体通信機能を有している。測位サーバ10は、ネットワークNに接続されており(ネットワークNに含まれていてもよい)、測位サーバ10と、移動通信端末20とは、ネットワークNを通じて互いに情報を送受信することができる。
【0020】
移動通信端末20は、ユーザの行動を自動収集して記憶する機能を有している。移動通信端末20は、ユーザの行動の自動収集の一機能として自端末20の位置を測定する機能、即ち、測位機能を有している。移動通信端末20の位置は、ユーザの位置に相当するからである。移動通信端末20による測位は、既存の方法を含む任意の方法が用いられる。具体的には、GPS(Global Positioning System)による測位、ネットワークNの基地局との間で送受信される電波の伝播遅延時間(RTT:RoundTrip Time)に基づく位置推定、自立航法測位(例:ジャイロ+加速度センサ)、及びRFIDや無線LANを用いた位置の推定等の方法が用いられる。位置情報としては、例えば、移動通信端末20の位置を示す緯度、経度及び高度の情報が取得される。
【0021】
上記の自動収集は、例えば、1分毎の一定の時間間隔で行われる。通常、上記のように一定間隔の時間間隔で自端末20の位置情報を得るには、図2の既存方式に示すように、当該時間間隔毎に移動通信端末20自身での測位が必要となっている。なお、図2においては、線が凸状になっているタイミングで移動通信端末において測位が行われることを示している。
【0022】
本実施形態においては、近傍の位置関係となっている別の移動通信端末20の測位結果を利用して、移動通信端末20の位置の推定を行う。測位サーバ10は、例えば、図2の提案方式に示すように、近傍の位置関係となっている移動通信端末20に交互に測位を行わせ、測位を行わない移動通信端末20についても測位を行った移動通信端末20の測位結果を利用して位置を推定する。
【0023】
移動通信端末20の近傍に位置する別の移動通信端末20とは、同じ乗り物内等の移動通信端末20と同じ空間に存在する移動通信端末20である。本発明では、移動通信端末20の近傍に位置する別の移動通信端末20のユーザを、位置の推定対象となるユーザと同じ空間を共有しているもの、例えば、同じ移動手段を利用しているものとして、位置の推定に利用する。移動通信端末20同士が同じ空間を共有していれば、いずれかの移動通信端末20の位置は別の移動通信端末20の位置とほぼ同じ位置となる。
【0024】
移動通信端末20は、上記の方法による当該移動通信端末20の位置の推定を行うための情報を測位サーバ10に送信する。当該情報には、自端末20を特定する情報(例えば、ユーザID)、及び自端末20の近傍に位置する別の移動通信端末20を示す近傍端末情報(例えば、別の移動通信端末20に対応付けられたユーザID)を取得(判断)するための情報が含まれる。この情報の送信は、別の移動通信端末20の測位結果を用いて、位置の推定が行われる際に行われ、後述するように、一定の時間間隔等の所定のタイミングで行われる。
【0025】
また、移動通信端末20は、別の移動通信端末20の位置の推定に用いられる、自端末20の(自端末20が備えるGPS等の測位機能による)測位結果の情報を測位サーバ10に送信する。この測位及び測位結果の情報の送信は、自端末20の測位結果を用いて別の移動通信端末20の位置の推定が行われるタイミングで行われる。後述するように、このタイミングは、測位サーバ10から制御される。但し、このタイミングは、自端末20の近傍に位置する別の移動通信端末20を示す近傍端末情報を取得するための情報の送信と同じタイミングである必要はない。
【0026】
近傍端末情報を取得(判断)するための情報として、具体的には、移動通信端末20が置かれた環境、又は移動通信端末20のユーザの状態を示す情報が用いられる。移動通信端末20が置かれた環境としては、例えば、移動通信端末20に加わる速度、加速度、音(移動通信端末20の周囲の音の大きさ)や温度(移動通信端末20の周囲の温度)の情報である。また、移動通信端末20のユーザの状態を示す情報としては、ユーザの姿勢を示す情報やユーザの脳波を示す情報である。上記の情報を用いる場合は、移動通信端末20は、それらの情報を用いるためのセンサを備えており、センサによって情報を取得する。なお、ユーザの姿勢を示す情報やユーザの脳波を示す情報も、センサから出力される数値の情報(例えば、周波数毎の脳波の強さ)として取得される。
【0027】
例えば、速度の検出は、既存の方法を含む任意の方法が用いられる。具体的には、後述する加速度センサから得られる加速度の積分、後述する測位機能により求められた自端末20の位置の時間的な差分の算出、フェージング周波数Fdを用いた測定、及びネットワークNの基地局のセルIDの切り替わり間隔から算出等の方法が用いられる。速度を示す速度情報は、例えば時速等の数値の情報として移動通信端末20に取得される。また、加速度の検出は、移動通信端末20に備えられる加速度センサにより行われる。
【0028】
近傍端末情報を取得するための情報として上記の情報を用いる場合は、複数の移動通信端末20がそれらの情報を取得する。また、上記の情報には、少なくとも何れかの情報が取得された時刻の情報を(後述する「推定時刻」として)対応付けておく。
【0029】
また、移動通信端末20の近傍に位置する別の移動通信端末20に関する近傍端末情報を取得するための情報としては、移動通信端末20と別の移動通信端末20との間の距離を示す情報が用いられてもよい。その情報を用いる場合には、移動通信端末20は、別の移動通信端末20との間の距離を測定するための機能を有している。この距離の測定には、例えば、移動通信端末20及び別の移動通信端末20に内蔵される近距離無線技術(RFID、Bluetooth、zigbee)を用いて測定する方法が用いられる。近傍端末情報を取得するための情報としてこの情報を用いる場合は、必ずしも複数の移動通信端末20がその情報を取得する必要はない。
【0030】
また、近傍端末情報を取得するための情報として、移動通信端末20の測位機能によって得られた移動通信端末20の位置を示す位置情報そのものを用いることとしてもよい。以上が、位置の推定対象となるユーザに携帯される移動通信端末20の機能である。
【0031】
引き続いて、測位サーバ10について説明する。図1に示すように測位サーバ10は、同空間共有判定用データベース11と、送受信部12と、近傍端末情報取得部13と、測位指示部14と、位置算出部15とを備えて構成される。
【0032】
同空間共有判定用データベース11は、移動通信端末20を携帯するユーザが同じ空間を共有しているかを判定するための情報、及び判定結果の情報を記憶するデータベースである。具体的には、同空間共有判定用データベース11は、図3に示すテーブルに上記の情報を格納することによって記憶する。同空間共有判定用データベース11に記憶される情報は、測位サーバ10の別の機能手段から入力されて必要に応じて参照される。
【0033】
図3に示すようにテーブルには、「データID」、「推定時刻」、「位置推定結果」、「センサ」及び「同空間判定」の情報がそれぞれ対応付けられて格納されている。当該テーブルは、ユーザ毎に用意されており、例えばそれぞれのテーブルがユーザIDに対応付けられている。各データ(1つのデータIDに対応するデータ)は、移動通信端末20から送信される1回のデータに対応している。
【0034】
「データID」は、データを一意に識別するための情報であり、新たに1つのデータがテーブルに格納される際に測位サーバ10によって自動的に付与される。「推定時刻」は、移動通信端末20が備えるセンサによって何れかの情報が取得等された時刻である。「位置推定結果」は、(移動通信端末20自身によって測位されて得られた)移動通信端末20の位置を示す緯度、経度及び高度である。「センサ」は、移動通信端末20が備えるセンサによって取得された情報である。本実施形態では、センサによる情報は、速度、加速度及び音の情報(それぞれ、図3のテーブルにおける「速度」、「加速度」及び「音」の情報)が用いられる。但し、上述したそれ以外の情報、例えば、姿勢センサや脳波センサの情報等が含まれていてもよい。
【0035】
「同空間判定」は、移動通信端末20と同じ空間に存在していると判断された別の移動通信端末20の数(「共有者数」)と、当該別の移動通信端末20を特定する情報(「ユーザID」)とからなる情報である。移動通信端末20と同じ空間に存在していると判断された別の移動通信端末20を特定する情報(「ユーザID」)は、上記の近傍端末情報である。
【0036】
上記の情報のうち「推定時刻」、「位置推定結果」及び「センサ」については、移動通信端末20から受信された情報であり、「同空間判定」については、測位サーバ10において同空間共有判定用データベース11に記憶された情報に基づいて、算出あるいは判定された情報である。
【0037】
また、移動通信端末20を携帯するユーザが同じ空間を共有しているかを判定するための情報として、同空間共有判定用データベース11は、図4に示すテーブルに上記の情報を格納することによって記憶する。図4に示すようにテーブルには、「ユーザID」及び「距離」の情報がそれぞれ対応付けられて格納されている。当該テーブルは、ユーザ及び上記のデータID毎に用意されており、例えばそれぞれのテーブルがユーザID及びデータIDに対応付けられている。各データ(1つのユーザID及びデータIDに対応するデータ)は、移動通信端末20から送信される1回のデータに対応している。
【0038】
「ユーザID」は、(データを送信した移動通信端末20とは異なる)別の移動通信端末を示している。「距離」は、データを送信した移動通信端末20と当該別の移動通信端末との間の距離を示す値である。この情報は、上述したように、例えば、移動通信端末20及び別の移動通信端末に内蔵される近距離無線技術(RFID、Bluetooth、zigbee)が用いられて測定されたものである。
【0039】
送受信部12は、移動通信端末20との間で通信を行い、情報の送受信を行う手段である。送受信部12は、移動通信端末20から、当該移動通信端末20の測位結果である位置を示す位置情報を取得する位置情報取得手段である。この位置情報は、上述したように別の移動通信端末20の位置の推定に用いられる。送受信部12は、受信した位置情報を位置算出部15に出力する。
【0040】
また、送受信部12は、移動通信端末20から、当該移動通信端末20の近傍に位置する移動通信端末に関する近傍端末情報を取得(判断)するための情報を受信する近傍端末情報取得手段の一機能である。近傍端末情報を取得(判断)するための情報としては、具体的には上記の図3のテーブルにおける「推定時刻」に対応付けられた「位置推定結果」及び「センサ」の情報である。
【0041】
また、移動通信端末20の近傍に位置する移動通信端末に関する近傍端末情報を取得(判断)するための情報として、移動通信端末20から受信する要求には、図4に示す移動通信端末20と当該別の移動通信端末20との間の距離を示す情報が含まれる。
【0042】
また、移動通信端末20から受信する情報には当該移動通信端末20のユーザIDが含まれている。送受信部12は、移動通信端末20から受信した上記の情報を同空間共有判定用データベース11に出力し、ユーザIDに対応する同空間共有判定用データベース11のテーブルに格納させる。また、送受信部12は、移動通信端末20からそれらの情報を受信すると、近傍端末情報取得部13にユーザIDと共にその旨を通知する。
【0043】
送受信部12は、位置算出部15によって推定された移動通信端末20の位置情報を移動通信端末20に送信することによって出力する出力手段である。
【0044】
近傍端末情報取得部13は、送受信部12からユーザIDの通知を受けると、当該ユーザIDにより示される移動通信端末20の近傍に、別の移動通信端末20が位置するかを判断する。近傍端末情報取得部13は、上記の判断を情報が取得された全ての別の移動通信端末20に対して行う。近傍端末情報取得部13は、移動通信端末20の近傍に位置すると判断した別の移動通信端末20を特定する情報を取得する。上記のように、近傍端末情報取得部13は、近傍端末情報を取得する近傍端末情報取得手段(の一機能)である。また、その際、移動通信端末20の近傍に位置すると判断した別の移動通信端末20の数をカウントして、近傍に位置する別の移動通信端末の数を示す情報を取得してもよい。
【0045】
近傍端末情報取得部13は、情報を同空間共有判定用データベース11に格納された情報を参照して上記の判断を行う。近傍端末情報取得部13は、移動通信端末20の近傍に別の移動通信端末20が位置する可能性を示す指標値を算出して、当該指標値と閾値とを比較して、指標値の方が閾値よりも大きいと判断された場合に近傍に位置すると判断する。閾値は、適切に近傍と判断できる値を予め設定して、近傍端末情報取得部13に記憶させておく。
【0046】
図3のテーブルに示す情報を用いる場合は、別の(ユーザIDの)移動通信端末20の情報を用いて判断を行う。上記の判断に用いる情報は、図3における最新の1以上のデータである。判断に用いる情報の数は、予め定められている。後述するように変化量を判断に用いる場合は、複数のデータが用いられる。比較対象となる別の移動通信端末20についても同じ数のデータを用いる。
【0047】
ここで、位置の推定対象となる移動通信端末20のデータの「推定時刻」と、比較対象となる別の移動通信端末20の対応するデータの「推定時刻」とを比較してそれらの時刻の差が予め定めた一定値以内であった場合のみに比較を行うこととしてもよい。上記の判断(指標値の算出)は、具体的には以下のように行う。
【0048】
「位置推定結果」の情報から移動通信端末20間の距離を算出して、当該距離から指標値を算出する。距離は、移動通信端末20間が近いほど小さな値となるので、例えば正負を逆転させたり逆数をとったりすることによって指標値を算出する。また、複数の「位置推定結果」から、推定位置の複数の変化量を算出して、当該変化量の移動通信端末20間の相関値(相関係数)を算出して、当該相関値を指標値としてもよい。
【0049】
また、移動通信端末20に設けられたセンサの情報である「速度」、「加速度」及び「音」についての複数のセンサの値や複数の値の変化量を算出して、それらの相関値(相関係数)を算出して指標値としてもよい。移動通信端末20同士が近傍に位置しており、同じ空間に位置しているものとすれば、上記の値や値の傾向が同様になるからである。更に、センサの情報としては、上記のものに加えて、ユーザの姿勢を示す情報やユーザの脳波を示す情報等を上記の指標値の算出に用いてもよい(その場合、「速度」等の情報と同様に相関値を算出する)。
【0050】
図4のテーブルに示す情報を用いる場合は、別の移動通信端末20の情報を用いる必要はない。その場合、別のユーザID毎に当該距離から指標値を算出する。上記と同様に、距離は、移動通信端末20間が近いほど小さな値となるので、例えば正負を逆転させたり逆数をとったりすることによって指標値を算出する。また、複数の(時系列の)距離の情報が利用できる場合は、距離の変化量の移動通信端末20間の相関値を算出して、当該相関値を指標値としてもよい。
【0051】
近傍端末情報取得部13は、判断可能な全ての別の移動通信端末20に対しての判断が終了したら、位置の推定対象の移動通信端末20の近傍に位置すると判断した別の移動通信端末20の数を、同空間共有判定用データベース11の図3に示すテーブルの「共有者数」の欄に格納する。また、近傍端末情報取得部13は、移動通信端末20の近傍に位置すると判断した別の移動通信端末20のユーザIDを同空間共有判定用データベース11の図3に示すテーブルの「ユーザID」の欄に格納する。また、近傍端末情報取得部13は、近傍端末情報の取得がされた旨を移動通信端末20のユーザIDと共に測位指示部14に通知する。
【0052】
なお、上記では、近傍の判断に、複数の指標値について説明したが何れか一つの指標値が用いられて判断されればよい。また、複数の指標値が用いられる場合は、例えば、5つの指標値のうち、3つ以上の指標値が閾値より大きな値である場合に近傍であると判断してもよい。また、複数の指標値を合計して1つの指標値として扱うこととしてもよい。
【0053】
近傍端末情報取得部13は、また、近傍関係にあるとされた移動通信端末20間の位置関係を示す位置関係情報を取得することとしてもよい。位置関係は、例えば、移動通信端末20の位置の差異であり、各移動通信端末20の「位置推定結果」から算出される。例えば、図5に示すように移動通信端末20aと移動通信端末20bとが、乗車物(バス、電車及び自動車等の移動手段)30内に位置しているものとする。近傍端末情報取得部13は、一方の移動通信端末20aを基準として、もう一方の移動通信端末20bの位置の差分を、それぞれの移動通信端末20a,20bの「位置推定結果」の情報に基づいて、算出する。位置の差分|X|,|Y|は、絶対的な座標軸(図5に示す「北」の方向の軸であり、「位置推定結果」の座標軸と同じものである)に対する角度αによって示される乗車物の進行方向に対するそれぞれの移動通信端末20a,20bの位置の差である。|X|は、進行方向に対して直角な方向の差であり、|Y|は、進行方向に対して平行な方向の差である。
【0054】
図5に示すように、時刻に応じて乗車物30の進行方向は変化するため、各時刻の絶対的な座標軸における補正ベクトル(図5に示すベクトルx,ベクトルy)は変化する。しかし、乗車物30内でそれぞれの移動通信端末20a,20bのユーザが移動しなければ、|X|,|Y|は不変である。図5に示すような関係である場合、移動通信端末20aの位置から移動通信端末20bの位置までの補正ベクトルは、以下の数式で表される。
【数1】

【0055】
なお、進行方向を示す情報は、上記の位置関係情報に含まれることとし、例えば、移動通信端末20a,20bの何れかの「位置推定結果」の時間変化から算出される。近傍端末情報取得部13は、算出した位置関係情報についても同空間共有判定用データベース11に記憶させる(図示せず)。また、移動通信端末20a,20b何れかに内蔵された方向センサ(ジャイロ等)の出力値を、進行方向を示す情報として取得してもよい。
【0056】
測位指示部14は、同空間共有判定用データベース11を参照して、近傍端末情報取得部13によって取得された近傍端末情報に基づいて、近傍関係にあると判断された各移動通信端末20に対して、各移動通信端末20における測位のタイミングの指示を行う測位指示手段である。測位指示部14は、図2の提案方式に示すように近傍関係にあると判断された各移動通信端末20の測位のタイミングが互いに重ならないように、各移動通信端末20における測位のタイミングを指示する。例えば、測位の間隔毎に順次、各移動通信端末20において測位が行われるように指示する。測位のタイミングの指示は、測位指示部14から(送受信部12を介して)、近傍関係にあると判断された各移動通信端末20に対して制御信号が送信されることによって行われる。
【0057】
位置算出部15は、移動通信端末20bの位置を算出する位置算出手段である。位置算出部15は、近傍端末情報取得部13によって取得され、同空間共有判定用データベース11に格納されている近傍端末情報に基づいて、移動通信端末20bの位置を算出する。位置算出部15は、送受信部12によって受信され位置算出部15に入力された、近傍端末情報によって示される別の移動通信端末20aについての位置情報から、位置の推定対象となる移動通信端末20bの位置を算出する。ここでは、便宜上、移動通信端末20aを位置情報が取得されている移動通信端末20、移動通信端末20bを位置の推定対象の移動通信端末20とする。なお、通常、各移動通信端末20は何れも、位置情報が取得されている移動通信端末20a、及び位置の推定対象となる移動通信端末20の両方になりえる。
【0058】
具体的には、位置算出部15は、近傍の位置関係にある移動通信端末20aの位置情報を、位置の推定対象となる移動通信端末20bの位置情報とする。即ち、近傍の位置関係にある移動通信端末20aの位置を、推定対象となる移動通信端末20bの位置とする。
【0059】
上記の位置の推定方法では、移動通信端末20a,20b間の位置の差異が考慮されていないが、近傍の位置関係にある移動通信端末20aの位置情報に対して補正を行って、推定対象となる移動通信端末20bの位置を推定することもできる。即ち、近傍端末情報取得部13によって取得され、同空間共有判定用データベース11に記憶された位置関係情報から補正を行う。具体的には、図5に示すように乗車物30の進行方向αと、近傍端末情報取得部13によって算出された位置の差分|X|,|Y|とから、上記の式(1)に基づいて補正ベクトルを算出して行われる。乗車物30の進行方向αは、例えば、移動通信端末20aの位置の時間変化により求められる。なお、位置算出部15は、移動通信端末20bの位置を推定するための式やルールを予め記憶しており、当該記憶した情報に従って位置の推定を行う。
【0060】
なお、進行方向についての情報は、進行方向による移動通信端末20間の位置関係の変化が生じないと考えられる場合には、必ずしも取得され補正に利用される必要はない。その場合、位置の差分のみが取得され、補正に利用されればよい。
【0061】
位置算出部15は、位置情報が取得された移動通信端末20aの位置情報から、当該移動通信端末20aと近傍関係にある全ての移動通信端末20bについて、位置の推定を行う。推定される位置の情報は、同空間共有判定用データベース11の「位置推定結果」と同様に位置を示す緯度、経度及び高度である。位置算出部15は、推定した各移動通信端末20bの位置情報を、各移動通信端末20bに送信するために送受信部12に出力する。以上が、測位サーバ10の機能構成である。
【0062】
図6に測位サーバ10のハードウェア構成を示す。図6に示すように測位サーバ10は、CPU101、主記憶装置であるRAM(Random Access Memory)102及びROM(Read Only Memory)103、通信を行うための通信モジュール104、並びにハードディスク等の補助記憶装置105等のハードウェアを備えるコンピュータを含むものとして構成される。これらの構成要素がプログラム等により動作することにより、上述した測位サーバ10の機能が発揮される。以上が、測位サーバ10の説明である。
【0063】
引き続いて、図7のフローチャートを用いて、本実施形態に係る測位サーバ10により実行される処理(位置推定方法)を説明する。本処理では、位置の推定対象となる移動通信端末20とは別の移動通信端末20からも測位サーバ10に図3のテーブルに示す情報が送信されて、測位サーバ10の同空間共有判定用データベース11に格納されている。なお、各移動通信端末20は何れも、位置の推定対象となる移動通信端末20、及び別の移動通信端末20の両方になりえる。位置の推定対象となる移動通信端末20から測位サーバ10に対して、近傍端末情報を判断するための情報が送信される。この情報は、上述したように、当該移動通信端末20が備えるセンサ等によって取得された情報である。
【0064】
まず、測位サーバ10では、送受信部12によって移動通信端末20からの情報が受信される(S01、近傍端末情報取得ステップ)。受信された各情報は、送受信部12によって同空間共有判定用データベース11に格納される(S02)。続いて、送受信部12から近傍端末情報取得部13に、移動通信端末20からの情報が受信された旨が通知される。
【0065】
ここで、近傍端末情報取得部13によって位置の推定対象となる移動通信端末20の近傍に位置する別の移動通信端末20の数(同空間共有数n)が初期化(n=0)される。続いて、近傍端末情報取得部13によって、以下のように近傍端末情報の特定が行われる。まず、近傍端末情報取得部13によって、同空間共有判定用データベース11に格納された情報が参照されて、位置の推定対象となる移動通信端末20と何れかの別の移動通信端末20との間の上記の指標値が算出される(S03、近傍端末情報取得ステップ)。
【0066】
続いて、近傍端末情報取得部13によって、算出された指標値と閾値とが比較される(S04、近傍端末情報取得ステップ)。当該比較によって指標値の方が閾値よりも大きいと判断された場合、当該別の移動通信端末20は移動通信端末20の近傍に位置すると判断される。このように判断されると、近傍端末情報取得部13によって、当該別の移動通信端末20のユーザIDが近傍端末情報として記憶される(S05、近傍端末情報取得ステップ)。また、同空間共有数nが1増加される(n=n+1とされる)。当該比較によって指標値の方が閾値よりも大きくないと判断された場合、当該別の移動通信端末20は移動通信端末20の近傍に位置すると判断されず、当該別の移動通信端末20のユーザIDが近傍端末情報として記憶されない。なお、上述したように同空間共有判定用データベース11に格納された複数の種別の情報に基づいて、複数の指標値が算出されて上記の判断が行われてもよい。
【0067】
また、別の移動通信端末20が、移動通信端末20の近傍に位置すると判断された場合、近傍端末情報取得部13によって、これらの移動通信端末20間の位置関係を示す位置関係情報が算出されてもよい。位置関係情報は、上述したように各移動通信端末の位置情報が取得されている場合に、算出することができる。算出された位置関係情報は、それぞれの移動通信端末20のユーザIDの組に対応付けて同空間共有判定用データベース11に格納される。
【0068】
続いて、指標値を算出しえる全ての別の移動通信端末20との間で上記の判断(S03〜S05)が終了したかが、近傍端末情報取得部13によって判断される(S06、近傍端末情報取得ステップ)。全ての別の移動通信端末20との間で上記の判断が終了されていないと、近傍端末情報取得部13によって判断されると、他の移動通信端末20に対して上記と同様に、指標値の算出(S03)、指標値を用いた判断(S04,S05)が行われ、再度、全ての別の移動通信端末20との間で上記の判断(S03〜S05)が終了したかが判断される(S06)。
【0069】
全ての別の移動通信端末20との間で上記の判断が終了されたと、近傍端末情報取得部13によって判断されると、同空間共有判定用データベース11にその結果が反映される。即ち、近傍端末情報取得部13によって、同空間共有判定用データベース11のテーブルの「同空間判定」の「共有者数」の欄にカウントされた同空間共有数nが、「ユーザID」の欄に近傍と判断された別の移動通信端末20のユーザIDが、それぞれ格納される。続いて、近傍端末情報取得部13から測位指示部14に近傍端末情報の取得がされた旨が通知される。
【0070】
続いて、測位指示部14によって、近傍端末情報に基づいて、各移動通信端末20に対して測位のタイミングの指示が行われる(S07、測位指示ステップ)。ここで指示される測位のタイミングは、図2の提案方式に示すように、予め定められた各測位のタイミングで、近傍関係にある複数の移動通信端末20の何れかが測位を行うようなタイミングである。従って、指示が行われる各移動通信端末20では、それぞれ測位のタイミングが異なる。上記の予め定められたタイミングは、例えば、移動通信端末20において上述したユーザの行動が自動収集される一定間隔のタイミングである(例えば、1分毎)。なお、同じ空間を共有していると判断された移動通信端末20が多いほど、1台当たりの測位回数を減少させることができる。
【0071】
各移動通信端末20では、測位サーバ10(の測位指示部14)からの指示を受け付けて、当該指示によるタイミングで自端末20が有する測位機能によって自端末20の位置を測定する。当該移動通信端末20の測位結果である位置情報は、移動通信端末20から測位サーバ10に送信される。測位サーバ10では、送受信部12によって位置情報が受信される(S08、位置情報取得ステップ)。受信された位置情報は、位置算出部15に出力される。
【0072】
続いて、位置算出部15によって、送受信部12から位置情報に基づいて、移動通信端末20の位置が推定される(S09、位置算出ステップ)。ここで、推定される位置は、位置情報に係る移動通信端末20と近傍の位置関係と判断された別の移動通信端末20の位置である。移動通信端末20間同士の近傍関係は、同空間共有判定用データベース11に格納されている近傍端末情報に基づいて判断される。近傍端末情報取得部13によって、移動通信端末20間の位置関係情報が算出されている場合には、当該位置関係情報が用いられて位置情報に対する補正が行われて、位置の推定対象の移動通信端末20の位置が算出される。
【0073】
算出された移動通信端末20の位置を示す位置情報は、位置算出部15から送受信部12に出力される。続いて、当該位置情報が、送受信部12から、位置の推定対象となった移動通信端末20に送信される(S10、出力ステップ)。以上が、本実施形態に係る測位サーバ10により実行される処理である。
【0074】
なお、位置情報の受信(S08)、位置の算出(S09)及び送信(S10)は、測位サーバ10において、何れかの移動通信端末20から位置情報が受信されるたびに行われる。また、同空間共有の判断(S01〜S07)の処理も、測位サーバ10において移動通信端末20から情報が受信されるたびに行われる。即ち、S01〜S07の処理と、S08〜S10の処理とは、図7においては一連の処理としているが、それぞれ独立している。
【0075】
本発明は、各移動通信端末20における端末自身の測位処理の回数を図2に示すように減少させることを目的としているので、位置情報の受信(S08)、位置の算出(S09)及び送信(S10)の処理の間隔の方が、同空間共有の判断(S01〜S07)の処理よりも短く設定される。例えば、位置情報の受信(S08)、位置の算出(S09)及び送信(S10)の処理は1分毎に行われ(即ち、1分毎に近傍関係にある複数の移動通信端末20の何れかから位置情報が送信され)、同空間共有の判断(S01〜S07)の処理は、5分毎に行われる(即ち、5分毎に全ての移動通信端末20から同空間共有の判断のための情報が送信される)。
【0076】
本実施形態に係る測位サーバ10では、近傍端末情報によって示される、位置の推定対象とは別の移動通信端末20の位置情報が取得され、当該位置情報に基づいて位置の推定対象となる移動通信端末20の位置が算出される。上述したように、近傍関係にある移動通信端末20のうち何れかの移動通信端末20において測位が行われ測位サーバ10に送信されれば、それ以外の移動通信端末20では測位が行われることなく、当該移動通信端末20の位置情報を得ることができる。移動通信端末20では、自端末20において測位の繰り返しを行うことなしに(測位回数を低減させて)、測位サーバ10から自端末20に係る位置情報を測位の繰り返しと同様に受信することができる。これにより、本実施形態に係る測位サーバ10によれば、測位機能を有する移動通信端末20の、測位の繰り返しの際の電力消費を低減させることができる。
【0077】
また、各移動通信端末20が自端末20の測位結果を測位サーバ10に送信する態様である場合、本実施形態では近傍関係の移動通信端末20からは何れかの移動通信端末20のみから送信されることとなるので、測位サーバ10への上りの通信量も減らせるため、ネットワークの負荷も低減可能である。即ち、図2に示す場合、既存方式では各移動通信端末20が3回、測位サーバに測位結果の送信を行うこととなるが、本発明による方法では1又は2回、送信するのみでよい。
【0078】
また、本発明による方法によれば、移動通信端末20において測位が行われなくても、同一環境と判定可能であれば位置を推定することができるので、測位機能(例えば、GPS等)を有していない端末であっても位置を推定することが可能である。また、本実施形態によれば、バスや電車といった乗り物自体に無線送信装置の付加等の特別な機能を設ける必要がなく、位置を推定することが可能になる。
【0079】
また、別の移動通信端末20が近傍に位置しているかの判断に位置情報やセンサの情報を用いることによって、適切かつ確実に位置の推定対象となる移動通信端末の近傍に別の移動通信端末が存在しているかという情報を取得することができ、確実に本発明を実施することができる。
【0080】
また、本実施形態のように、移動通信端末20及び別の移動通信端末20に内蔵される近距離無線技術が用いられて、移動通信端末20によって取得された移動通信端末20と別の移動通信端末20との間の距離の情報に基づいて、別の移動通信端末20が近傍に位置しているかの判断を行ってもよい。この方法によっても、適切かつ確実に位置の推定対象となる移動通信端末の近傍に別の移動通信端末が存在しているかという情報を取得することができ、確実に本発明を実施することができる。
【0081】
また、本実施形態のように、位置の推定を行う際に位置関係情報を用いることとすれば、位置の推定対象となる移動通信端末20の位置を正確に推定することができる。但し、正確な位置が不要である場合等には、位置関係情報による補正は必ずしも行う必要はない。
【0082】
また、本実施形態のように各移動通信端末20の測位タイミングを制御することとすれば、位置の推定対象となると共に測位を行う移動通信端末20が複数存在していた場合に、例えば、各移動通信端末20に対して、万遍なく測位の繰り返しの際の電力消費を低減させることができる。
【0083】
なお、本実施形態では、移動通信端末20の位置の推定は、移動通信端末20自身で行われているが、測位サーバ10において位置の推定の演算(測位演算)が行われてもよい。即ち、移動通信端末20から測位サーバ10に対して、測位演算を行うための情報(例えば、GPS衛星からの信号の受信に関する情報や基地局との間の通信のRTTを示す情報)が送信されて、測位サーバ10においてその情報に基づいて測位演算が行われてもよい。また、測位指示部14による測位タイミングの指示には、上記の測位演算を行うための情報を取得するタイミングの指示を行うことも含む。
【0084】
また、本実施形態においては、推定された位置の情報は、移動通信端末20に送信することとされているが、別の用途に利用されてもよい。例えば、上記のように測位サーバ10において利用されてもよい。
【符号の説明】
【0085】
10…測位サーバ、11…同空間共有判定用データベース、12…送受信部、13…近傍端末情報取得部、14…測位指示部、15…位置算出部、101…CPU、102…RAM、103…ROM、104…通信モジュール、105…補助記憶装置、20…移動通信端末、30…乗車物、N…ネットワーク。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
移動通信端末の位置を推定する位置推定装置であって、
前記移動通信端末の近傍に位置する別の移動通信端末を示す近傍端末情報を取得する近傍端末情報取得手段と、
前記別の移動通信端末の位置を示す位置情報を取得する位置情報取得手段と、
前記近傍端末取得手段によって取得された近傍端末情報によって示される別の移動通信端末についての、前記位置情報取得手段によって取得された位置情報に基づいて、位置の推定対象となる移動通信端末の位置を算出する位置算出手段と、
前記位置算出手段によって算出された位置を示す位置情報を出力する出力手段と、
を備える位置推定装置。
【請求項2】
前記近傍端末情報取得手段は、前記位置の推定対象となる移動通信端末が置かれた環境、又は当該移動通信端末によって取得された当該移動通信端末のユーザの状態を示す情報、並びに前記別の移動通信端末が置かれた環境、又は当該別の移動通信端末によって取得された当該移動通信端末のユーザの状態を示す情報を取得して、これらの情報に基づいて前記別の移動通信端末が前記位置の推定対象となる移動通信端末の近傍に位置するか否かを判断することを特徴とする請求項1に記載の位置推定装置。
【請求項3】
前記近傍端末情報取得手段は、前記位置の推定対象となる移動通信端末の位置を示す位置情報、及び前記別の移動通信端末の位置を示す位置情報を取得して、これらの位置情報に基づいて前記別の移動通信端末が前記位置の推定対象となる移動通信端末の近傍に位置するか否かを判断することを特徴とする請求項2に記載の位置推定装置。
【請求項4】
前記近傍端末情報取得手段は、前記位置の推定対象となる移動通信端末と別の通信端末との間の距離を示す情報を取得して、この情報に基づいて前記別の移動通信端末が前記位置の推定対象となる移動通信端末の近傍に位置するか否かを判断することを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の位置推定装置。
【請求項5】
前記近傍端末情報取得手段は、位置の推定対象となる移動通信端末と前記別の移動通信端末との位置関係を示す位置関係情報を取得し、
前記位置算出手段は、前記近傍端末情報取得手段によって取得された前記位置関係情報にも基づいて、前記位置の推定対象となる移動通信端末の位置を算出する、
ことを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の位置推定装置。
【請求項6】
前記位置関係情報には、前記位置の推定対象となる移動通信端末及び前記別の移動通信端末の少なくとも何れかの進行方向を示す情報が含まれ、
前記位置情報取得手段は、前記位置情報に示される位置に前記別の移動通信端末が位置しているときの、前記位置の推定対象となる移動通信端末及び前記別の移動通信端末の少なくとも何れかの進行方向を示す情報も取得し、
前記位置算出手段は、前記位置情報取得手段によって取得された前記進行方向を示す情報にも基づいて、前記位置の推定対象となる移動通信端末の位置を算出する、
ことを特徴とする請求項5の何れか一項に記載の位置推定装置。
【請求項7】
前記近傍端末情報取得手段によって取得された前記近傍端末情報に基づいて、別の移動通信端末に対して、当該別の移動通信端末における測位のタイミングの指示を行う測位指示手段を更に備える請求項1〜7の何れか一項に記載の位置推定装置。
【請求項8】
移動通信端末の位置を推定する位置推定方法であって、
前記移動通信端末の近傍に位置する別の移動通信端末を示す近傍端末情報を取得する近傍端末情報取得ステップと、
前記別の移動通信端末の位置を示す位置情報を取得する位置情報取得ステップと、
前記近傍端末取得ステップにおいて取得された近傍端末情報によって示される別の移動通信端末についての、前記位置情報取得ステップにおいて取得された位置情報に基づいて、位置の推定対象となる移動通信端末の位置を算出する位置算出ステップと、
前記位置算出ステップにおいて算出された位置を示す位置情報を出力する出力ステップと、
を含む位置推定方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2010−230380(P2010−230380A)
【公開日】平成22年10月14日(2010.10.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−76375(P2009−76375)
【出願日】平成21年3月26日(2009.3.26)
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.Bluetooth
2.ZIGBEE
【出願人】(392026693)株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ (5,876)
【Fターム(参考)】