CN103080767B - 位置估计设备、位置估计方法和计算机程序产品 - Google Patents

Abstract

一种设备、方法和计算机程序存储装置进行工作通过确定参考区域提供移动通信装置的质量位置估计。参考区域包括移动通信装置的位置以及多个发射器。被检测为位于参考区域之外的发射器被排除从而不用于位置估计。参考区域以一标准位置为中心，所述标准位置可为例如先前位置或基于GPS的位置。参考区域的范围包括考虑到发射器的射程以及GPS误差或移动通信装置的估计移动距离的分量。

Description

位置估计设备、位置估计方法和计算机程序产品

技术领域

本公开涉及位置估计设备、位置估计方法以及计算机程序产品。 

背景技术

近来，能够接收从卫星发射的无线信号的接收器设备已经安装在诸如车辆、移动电话等的移动体中。通过使用GPS（全球定位系统）定位，能够估计安装有接收器设备的移动体的位置。使用接收器设备的这种位置估计技术是在诸如导航、安全和娱乐的广范围领域中的重要基础技术。然而，基于GPS定位的位置估计技术在启动时需要较长时间进行辅助同步，并且难以在来自卫星的无线信号的射程之外的建筑物内和地下使用。 

另外，例如，如在第2008-104029号日本特开专利公布中所公开的，已经提出了一种在无线LAN（局域网）上基于从基站发送的无线信号在无线终端处的信号强度来估计无线终端的位置的方法。更具体地讲，能够基于预先登记的各个基站的位置信息以及基站和无线终端之间的距离来估计无线终端的位置，其中基站和无线终端之间的距离是根据无线信号各自的信号强度计算的。由于无线LAN上的基站也被安装在建筑物内和地下，所以通过使用这种估计方法，能够在建筑物内和地下执行位置估计，而这对于基于GPS定位的位置估计技术是困难的。 

引用列表 

专利文献 

PTL1:JP2008-104029A 

发明内容

技术问题 

然而，可想象这样的情况：由于基站的移动等，登记的基站位置信息是错误的。如果基于这种错误的基站位置信息执行位置估计，则位置估计的精度将下降。由于用户携带的移动基站的普及，近年来这种关注显著增多。 

本公开旨在提供一种能够抑制位置估计的精度降低的新颖且改进的位置估计设备、位置估计方法和计算机程序产品。 

技术方案 

根据一个实施例，一种位置估计设备，包括：参考区域确定单元，确定包括移动通信站的位置的参考区域；和位置估计单元，基于所述参考区域内的多个发射器的位置信息估计所述移动通信站的位置。 

所述设备的一个方面为所述参考区域确定单元通过将所述设备的估计移动距离与所述多个发射器中的至少一个的预定通信范围结合来确定所述参考区域。 

另一方面为所述设备包括移动检测器，该移动检测器估计所述设备的估计移动距离。 

另一方面为所述移动检测器为加速计。 

根据不同的方面，所述设备包括：基于GPS的定位装置，基于无线卫星传输检测定位信息，其中，所述参考区域确定单元通过将GPS不确定量与所述多个发射器中的至少一个的预定通信范围结合来确定参考区域。 

根据另一方面，所述装置包括：计算机可读存储装置，把所述设备的先前位置估计结果与时间相关联地存储，其中，所述参考区域确定单元通过使用先前位置估计结果作为标准来确定所述参考区域。 

根据另一方面，所述参考区域确定单元通过计算估计移动距离确定参考区域。 

根据另一方面，所述位置估计单元通过测量距所述多个发射器的传播距离来估计移动距离。 

根据另一方面，所述位置估计单元基于来自所述多个发射器中的 各个发射器的信号信息把参考区域外的发射器排除考虑。 

根据另一方面，位置估计单元通过以下计算估计移动通信站的位置： 

$O=\frac{1}{W}\·\underset{i}{\mathrm{\Σ}}(\mathrm{Wi}\·\mathrm{Ai})$

（数学公式1） 

$\mathrm{Wi}=\frac{1}{\mathrm{distS}(O,\mathrm{Ai})}$

（数学公式2） 

$W=\underset{i}{\mathrm{\Σ}}\mathrm{Wi}$

（数学公式3） 

其中，O是位置，Ai是第i发射器的位置信息，Wi是加权系数。 

根据另一方面，所述设备还包括计算机可读存储单元，其存储关于特定发射器是否已以至少预定发生频率被检测为具有低可靠性的发射器可靠性信息，并且所述位置估计单元在估计移动通信站的位置时把存储的可靠性低于预定阈值的发射器排除。 

根据另一方面，所述位置估计单元排除具有表示发射器位于参考区域外的接收信号特性的发射器。 

所述设备还可包括通信接口，该通信接口从所述移动通信站接收发射器信号信息和参考区域信息，并将所述移动通信站的位置的估计发送到所述移动通信站。 

可选地，所述设备包括移动通信站。 

在基于处理的实施例中，一种方法包括：使用处理装置确定包括移动通信站的位置的参考区域；以及基于所述参考区域内的多个发射器的位置信息估计移动通信站的位置。 

根据计算机可读存储装置实施例，所述装置具有计算机可读指令，当被处理装置执行时执行位置估计方法，该方法包括：使用处理 装置确定包括移动通信站的位置的参考区域；以及基于所述参考区域内的多个发射器的位置信息估计移动通信站的位置。 

在移动通信装置实施中，该装置包括：接收器，接收来自多个发射器的发射；参考区域确定单元，确定其中包括移动通信站的位置的参考区域；和通信接口，将来自所述多个发射器的所述发射的信号信息和所述参考区域发送到远程装置，并且在所述远程装置使用所述信号信息和参考区域通过使用来自所述多个发射器的位于所述参考区域内的子集的发射并排除来自所述多个发射器的位于所述参考区域外的子集的发射来估计所述移动通信站的位置之后，从所述远程装置接收所述移动通信站的估计位置。 

在与远程装置（可选地可提供为云资源）通信的以设备为中心的实施例中，一种方法包括：接收来自多个发射器的发射；使用处理装置确定在其中包括移动通信站的位置的参考区域；将来自所述多个发射的所述发射的信号信息发送到远程装置；将所述参考区域发送到所述远程装置；以及在所述远程装置使用所述信号信息和参考区域通过使用来自所述多个发射器的位于所述参考区域内的子集的发射并排除来自所述多个发射器的位于所述参考区域外的子集的发射来估计所述移动通信站的位置之后，从所述远程装置接收所述移动通信站的估计位置。 

在与远程装置（可选地可提供为云资源）通信的以设备为中心的实施例中，指令存储在计算机可读介质上，所述指令当被处理装置执行时执行位置估计方法，该方法包括：接收来自多个发射器的发射；使用处理装置确定在其中包括移动通信站的位置的参考区域；将来自所述多个发射的所述发射的信号信息发送到远程装置；将所述参考区域发送到所述远程装置；以及在所述远程装置使用所述信号信息和参考区域通过使用来自所述多个发射器的位于所述参考区域内的子集的发射并排除来自所述多个发射器的位于所述参考区域外的子集的发射来估计所述移动通信站的位置之后，从所述远程装置接收所述移动通信站的估计位置。 

本发明的有益效果 

根据以上描述的本公开的实施例，能够抑制位置估计的精度的降低。 

附图说明

图1是用于解释根据本公开的实施例的位置估计系统的构造的图。 

图2是用于解释无线终端存储的基站的位置信息的具体示例的图。 

图3是用于解释测量信息的具体示例的图。 

图4是用于示出不同估计方法的估计结果的示例的图。 

图5是示出根据本公开的第一实施例的无线终端的构造的功能框图。 

图6是用于解释估计结果存储单元存储的位置估计结果的具体示例的图。 

图7是用于解释参考区域的具体示例的图。 

图8是示出根据第一实施例的无线终端的操作的流程图。 

图9是示出根据本公开的第二实施例的无线终端的构造的功能框图。 

图10是用于解释参考区域的具体示例的图。 

图11是示出根据第二实施例的无线终端的操作的流程图。 

图12是示出根据本公开的第三实施例的无线终端的构造的功能框图。 

图13是用于示出低可靠性基站信息存储单元存储的低可靠性基站信息的具体示例的图。 

图14是用于示出移动基站信息存储单元存储的移动基站信息的具体示例的图。 

图15是示出根据第三实施例的无线终端的示例操作的流程图。 

图16是示出根据第三实施例的无线终端的示例操作的流程图。 

图17是用于解释根据第四实施例的位置估计系统的构造的图。 

图18是示出根据第四实施例的位置估计设备的构造的功能框图。 

图19是示出根据第四实施例的位置估计系统的操作的序列图。 

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细地描述本公开的优选实施例。需要注意的是，在本说明书和附图中，具有基本相同功能和结构的构成要素用相同的标号表示，并省略对这些构成要素的重复解释。 

另外，在本说明书和附图中，在一些情况下，在效果上具有相同功能构造的多个构成要素通过在相同标号后面附加不同的字母来相互区分。例如，按需要将在效果上具有相同功能构造的多个构成要素区分为“基站30A、30B和30C”。然而，当不是特别需要在效果上具有相同功能构造的多个构成要素之间进行区分时，使用相同的标号。例如，当不是特别需要在它们之间进行区分时，基站30A、30B和30C被简单地称为“基站30”。 

现在将按照下面指示的顺序描述本公开的实施例。 

1.位置估计系统的基本构造 

2.第一实施例 

2-1.根据第一实施例的无线终端的构造 

2-2.根据第一实施例的无线终端的操作 

3.第二实施例 

3-1.根据第二实施例的无线终端的构造 

3-2.根据第二实施例的无线终端的操作 

4.第三实施例 

4-1.根据第三实施例的无线终端的构造 

4-2.根据第三实施例的无线终端的操作 

5.第四实施例 

5-1.根据第四实施例的位置估计系统的构造 

5-2.根据第四实施例的位置估计设备的构造 

5-3.根据第四实施例的位置估计系统的操作 

6总结 

1.位置估计系统的基本构造 

例如，如下面在“2.第一实施例”至“5.第四实施例”部分所详细描述的，本公开具有各种可能的实施方式。根据这些实施例的“位置估计设备20”或“无线终端40”包括： 

（1）基站信息存储单元（216，416），存储基站的位置信息；和 

（2）位置估计单元（236，436），基于其存储在基站信息存储单元中的位置信息在限制范围内的基站的位置信息以及从这样的基站发送的无线信号的信号强度的测量信息来估计无线信号的测量位置。 

首先，将参照图1至图3描述各个实施例共用的基础构造。 

图1是用于解释根据本公开的实施例的位置估计系统1的构造的图。如图1所示，根据本公开实施例的位置估计系统1包括多个基站30和无线终端40。 

每个基站30控制空间上分布的通信设备之间的通信。作为示例，基站30能够控制均位于基站30的对应信号范围内的无线终端40与另一无线终端（未示出）之间的无线通信和/或控制无线终端40与通过线连接到基站30的通信设备之间的通信。更具体地讲，基站30可为基于WiFi（无线保真）标准的无线LAN（局域网）上的基站、LTE（长期演进）基站、GSM（全球移动通信系统）基站或蓝牙（注册商标）基站。 

此外，例如，基站30通过定期地发射信标信号而形成无线网络。这里，表述“信标信号”包括包含识别每个基站30的基站ID的信标信号。这意味着无线终端40能够根据包括在信标信号中的基站ID向基站30指明发射的信标信号已被接收。 

根据基站30的控制，无线终端40能够无线地发送和接收各种数据。例如，无线终端40能够从内容分发服务器（未示出）接收内容数据和/或经基站30将电子邮件发送到另一无线终端或从另一终端接收电子邮件。要注意的是，可给出各种数据作为内容数据的示例，例如，音频数据（诸如音乐、表演或无线电广播节目）、图像数据（诸如电影、电视节目、视频节目、照片、艺术作品或图画）、游戏和软件。 

作为示例，无线终端40可为信息处理设备，诸如PC（个人计算机）、家庭视频处理设备（DVD记录器、录像机等）、移动电话、PHS（个人手持电话系统）、移动音乐播放器、移动视频处理设备、PDA（个人数字助理）、家庭游戏控制台、移动游戏控制台或家用电器。 

当接收到从基站30发送的无线信号（例如，信标信号）时，无线终端40也能够测量这种无线信号的信号强度。无线终端40还存储各个基站30的位置信息并能够基于各个基站30的位置信息和无线信号的测量信息来估计无线终端40的位置。现在将描述测量信息和无线终端40存储的各个基站30的位置信息的具体示例。 

图2是用于解释无线终端40存储的基站30的位置信息的具体示例的图。如图2所示，无线终端40存储多个基站30的基站信息，基站信息由基站ID和位置信息组成。要注意的是，在本说明书中，为了易于解释，假定分配给每个基站的代码和基站ID相同。 

尽管以如图2中的“位置信息A”和“位置信息B”的简化形式示出了位置信息，但是可通过使用纬度和经度的格式、使用x坐标和y坐标的格式、使用绝对坐标的格式、使用向量的格式等来表示位置信息。 

图3是用于示出测量信息的具体示例的图。如图3所示，测量信息包括每个基站30的信号强度信息。例如，在图3中示出的示例中，从基站30A发送的无线信号在无线终端40处的信号强度为“-90dBm”。 

根据本公开实施例的无线终端40基于之前描述的测量信息和每个基站30的位置信息估计无线终端40的位置信息。例如，无线终端40根据下面示出的数学公式估计无线终端40的位置O。 

$O=\frac{1}{W}\·\underset{i}{\mathrm{\Σ}}(\mathrm{Wi}\·\mathrm{Ai})$

（数学公式1） 

$\mathrm{Wi}=\frac{1}{\mathrm{distS}(O,\mathrm{Ai})}$

（数学公式2） 

$W=\underset{i}{\mathrm{\Σ}}\mathrm{Wi}$

（数学公式3） 

要注意的是，公式1中的“Ai”表示在无线终端40中登记的第i基站的位置信息。因此，当用经度和纬度表示基站的位置信息时，无线终端40将公式1应用于经度和纬度。另外，如公式2所示，“Wi”是基于distS(O,Ai)获得的加权系数，其中，distS(O,Ai)表示根据信号强度估计的无线终端40和第i基站之间的距离。如公式3所示，W是加权系数Wi之和。 

要注意的是，估计无线终端40的位置的方法不限于使用上面给出的公式1的方法，并且例如无线终端40可使用发送了无线终端40接收的具有最高信号强度的信号的基站30的位置作为无线终端40的位置的估计。或者，无线终端40可使用位于发送了无线终端40以指定值以上的信号强度接收的信号的多个基站30的中心的位置作为无线终端40的位置的估计。还能够通过应用最小二乘法来实现位置的高鲁棒估计。 

然而，可想象这样一种情况：由于基站30的移动等，基站30的登记的位置信息是错误的。如果基于这样的错误的位置信息来执行位置估计，则位置估计的精度将降低。现在将参照图4来详细对此进行描述。 

图4是用于示出不同估计方法的估计结果的示例的图。在图4中，想象这样一种情形：表示位置A至C和位置X的“位置信息A”至“位 置信息C”和“位置信息X”已经登记为基站30A至基站30C和基站30X的位置信息。在这种情形下，考虑如下的情况：位于位置U的无线终端40从基站30A至基站30C和基站30X接收无线信号，并基于各个无线信号的信号强度信息执行无线终端40的位置估计。 

要注意的是，当与基站30的距离增大时，基站30发送的无线信号的信号强度依照特定的规则降低。即，无线终端40处的无线信号的信号强度可被转换成发送该无线信号的基站30与无线终端40之间的距离。出于此原因，在图4中，在括号内示出了信号强度的转换距离值。另外，假定基站30X实际上不是位于位置X处，而是已经移动到位置X’处。 

这里，当无线终端40临时使用基站30A至基站30C和基站30X的登记位置的重心作为无线终端40的位置的估计时，尽管无线终端40实际上位于位置U，但是无线终端40将使用位置S作为无线终端40的位置的估计。此外，通过使用很少受误差影响的鲁棒中值法，例如无线终端40能够获得比位置S更靠近无线终端40的实际位置U的位置T。 

然而，如果使用基站30X的位置信息执行无线终端40的位置估计，则可预计的是，无论使用什么估计方法，位置估计结果都将远离实际位置。这里，尽管能想到可以在不使用远离基站30A至基站30C的基站30X的位置信息的情况下执行位置估计，但是在现实中还可以想象如下的情况：基站30X的位置信息是正确的，而基站30A至基站30C的位置信息是错误的。出于此原因，在仅基于基站30X与其它基站30相距非常远这一事实而不使用基站30X的位置信息执行位置估计将是不适当的。 

通过聚焦于上述情形，想到了本公开的实施例。通过使用高度可靠基站30的位置信息执行位置估计，根据本公开实施例的无线终端40或位置估计设备20能够抑制位置估计的精度的下降。现在将详细描述本公开的这些实施例。 

2.第一实施例 

2-1.根据第一实施例的无线终端的构造 

图5是示出根据本公开的第一实施例的无线终端40-1的构造的功能框图。如图5所示，根据第一实施例的无线终端40-1包括通信单元412、测量单元414、基站信息存储单元416、加速计420、移动距离计算单元424、估计结果存储单元428、参考区域确定单元432和位置估计单元436。尽管后面将详细描述，但是根据第一实施例的无线终端40-1包含作为估计无线终端40-1的位置的位置估计设备的功能。 

通信单元412是针对无线终端40-1的周边的基站30的接口，并用作接收从基站30发送的无线信号的接收单元和将无线信号发送到基站30的发送单元。 

测量单元414对每个发射基站30单独地测量通信单元412从对应基站30接收的无线信号的信号强度。通过使用测量单元414测量信号强度，获得如参照图3所描述的测量信息作为一个示例测量信息。 

例如如参照图2所描述的，基站信息存储单元416存储各个基站30的由基站ID和位置信息组成的基站信息。要注意的是，作为示例，基站信息存储单元416可为诸如非易失性存储器、磁盘、光盘或MO（磁光）盘的存储介质。这里，可给出EEPROM（电可擦除可编程只读存储器）和EPROM（可擦除可编程ROM）作为非易失性存储器的示例。可给出硬盘、盘形磁盘等作为磁盘的示例。可给出CD（压缩盘）、DVD-R（数字多功能盘-可记录）和BD（蓝光盘（注册商标））等作为光盘的示例。另外，尽管在图5中将基站信息存储单元416和估计结果存储单元428示出为不同的功能块，但是可由同一存储介质或不同的存储介质来提供这两个存储单元的功能。 

加速计420用作检测无线终端40-1的加速度（移动）的运动检测单元。移动距离计算单元424由加速计420获得的无线终端40-1的加速度的历史计算无线终端40-1在给定时间段内的移动速度。移动距离计算单元424还能够通过对在指定时间段内的移动速度求积分来计算移动距离。要注意的是，对加速计420的以上描述仅作为运动检测单元的一个示例，而本公开的“运动检测单元”不限于加速计420。例如， 能够使用指南针、陀螺传感器或其它类型的传感器作为运动检测单元。 

估计结果存储单元428存储位置估计单元436产生的无线终端40-1的先前位置估计结果。现在将参照图6详细描述估计结果存储单元428存储的位置估计结果的具体示例。 

图6是用于解释估计结果存储单元428存储的位置估计结果的具体示例的图。如图6所示，估计结果存储单元428把位置估计单元436过去估计的无线终端40-1的位置信息与进行这种估计的时刻相关联地存储。 

参考区域确定单元（限制范围确定单元）432从估计结果存储单元428读取先前估计的位置信息并确定参考区域（限制范围），该参考区域（限制范围）使用由估计的位置信息表示的位置作为标准。位置估计单元436基于存储在基站信息存储单元416中的其位置信息位于参考区域内的基站30的位置信息和从这些基站30发送的无线信号的信号强度信息，来估计无线终端40-1的位置。现在将参照图7详细描述参考区域。 

图7是用于解释参考区域的具体示例的图。图7中示出的位置N是先前位置估计结果。无线终端40-1被认为位于这样的范围（图7中的虚线示出的范围）内，其中，该范围在无线终端40从位置N、从移动距离计算单元424计算前一位置估计的时刻起移动的估计距离内。 

因此，在当前时刻发送无线终端40-1能接收到的无线信号的基站被认为位于以位置N为中心并且半径为估计的移动距离与基站30的信号范围之和的区域内。出于此原因，如果基站30的通常信号范围（区域范围）为300m，如图7所示，则参考区域确定单元432将以位置N为中心且估计的移动距离加上300m得到的值作为半径的区域确定为参考区域。 

在这种情况下，位置A至位置C在参考区域内，而位置X在参考区域外。出于此原因，例如，位置估计单元436基于存储在基站信 息存储单元416中的表示位置A至位置C的基站30A至30C的位置信息A至位置信息C以及从基站30A至30C发送的无线信号的信号强度信息，根据上述的公式1来估计无线终端40-1的位置U。 

同时，位置估计单元436在无线终端40-1的位置估计中不使用存储在基站信息存储单元416中的表示位置X的基站30X的位置信息X以及从基站30X发送的无线信号的信号强度信息。按照这种方式，根据本公开的第一实施例，通过在位置估计中不使用错误概率高的基站30的位置信息以及来自这样的基站30的无线信号的信号强度信息，能够抑制位置估计的精度的下降。 

2-2.根据第一实施例的无线终端的操作 

以上已经描述了根据本公开第一实施例的无线终端40-1的构造。接下来，将参照图8描述根据第一实施例的无线终端40-1的操作。 

图8是示出根据第一实施例的无线终端40-1的操作的流程图。如图8所示，首先，无线终端40-1的测量单元414测量通信单元412从周边的基站30接收的无线信号的信号强度（S304）。 

此外，参考区域确定单元432在估计结果存储单元428中搜索无线终端40-1的最新的位置估计结果（S308），然后移动距离计算单元424计算无线终端40-1从执行位置估计的最近时刻起的移动距离（S312）。 

接下来，参考区域确定单元432基于无线终端40-1的最新位置估计结果和移动距离计算单元424计算的移动距离确定参考区域（S316）。 

之后，位置估计单元436在基站信息存储单元416中搜索发送信号强度已经被测量单元414测量到的无线信号的基站的位置信息（S320）。然后，位置估计单元436在已经找到的多个位置信息之中确定作为位于参考区域外的位置信息的离群值（outlier）（S324）。接下来，位置估计单元436基于位于参考区域内的基站30的位置信息估计无线终端40-1的位置信息（S328）。 

3.第二实施例 

以上已经描述了本公开的第一实施例。接下来，将描述本公开的第二实施例。如下面将详细描述的，本公开的第二实施例与第一实施例的不同之处在于根据通过与位置估计单元436不同的方法产生的位置确定结果来确定参考区域。 

3-1.根据第二实施例的无线终端的构造 

图9是示出根据本公开的第二实施例的无线终端40-2的构造的功能框图。如图9所示，根据第二实施例的无线终端40-2包括通信单元412、测量单元414、基站信息存储单元416、GPS定位单元440和参考区域确定单元444。要注意的是，由于诸如通信单元412、测量单元414和基站信息存储单元416的功能块与第一实施例中描述的功能块相同，所以在此省略对它们的详细描述。 

GPS定位单元440从卫星接收导航消息并从包括在导航消息中的星历信息计算无线终端40-2的当前位置。要注意的是，GPS定位单元440仅是根据与位置估计单元436不同的方法确定位置的位置确定单元的一个示例，并且这种“位置确定单元”可通过各种实施方式来实现。 

参考区域确定单元444（限制范围确定单元）以由GPS定位单元440计算的无线终端40-2的当前位置作为标准来确定参考区域。位置估计单元436基于存储在基站信息存储单元416中的位置信息在参考区域内的基站30的位置信息以及从这样的基站30发送的无线信号的信号强度信息来估计无线终端40-2的位置。现在将参照图10更详细地描述参考区域。 

图10是示出参考区域的具体示例的图。图10中示出的位置O是GPS定位单元440产生的定位结果。无线终端40-2被认为位于距离位置O GPS定位误差范围内的区域中（即，在由图10中示出的虚线表示的区域中）。 

因此，发送了无线终端40-2当前能接收到的无线信号的基站被认为位于以位置O为中心且以GPS定位误差和基站30的信号范围之和为半径的区域中。出于此原因，如果基站30的通常信号范围（区域 范围）为300m，如图10所示，则参考区域确定单元444将以位置O为中心且以GPS定位误差加上300m得到的值为半径的区域确定为参考区域。 

在这种情况下，位置A至位置C在参考区域内，而位置X在参考区域外。出于此原因，例如，位置估计单元436基于存储在基站信息存储单元416中的表示位置A至位置C的基站30A至30C的位置信息A至位置信息C以及从基站30A至30C发送的无线信号的信号强度信息，根据上述的公式1来估计无线终端40-2的位置U。 

同时，位置估计单元436在无线终端40-2的位置估计中不使用存储在基站信息存储单元416中的表示位置X的基站30X的位置信息X以及从基站30X发送的无线信号的信号强度信息。这样，根据本公开的第二实施例，按照以与第一实施例相同的方式，通过在位置估计中不使用错误概率高的基站30的位置信息以及来自这样的基站30的无线信号的信号强度信息，能够抑制位置估计的精度的下降。 

3-2.根据第二实施例的无线终端的操作 

以上已经描述了根据本公开第二实施例的无线终端40-2的构造。接下来，将参照图11描述根据第二实施例的无线终端40-2的操作。 

图11是示出根据第二实施例的无线终端40-2的操作的流程图。如图11所示，首先，无线终端40-2的测量单元414测量通信单元412从周边的基站30接收的无线信号的信号强度（S344）。此外，GPS定位单元440计算无线终端40-2的当前位置（S348）。要注意的是，可并行执行S344和S348中的处理。 

然后，参考区域确定单元444基于GPS定位单元440产生的定位结果确定参考区域（S352）。之后，位置估计单元436从基站信息存储单元416搜索发送了信号强度已经被测量单元414测量到的无线信号的基站的位置信息（S356）。 

接下来，位置估计单元436在已经找到的多个位置信息之中确定作为位于参考区域外的位置信息的离群值（S360）。然后，位置估计单元436基于位于参考区域内的基站30的位置信息估计无线终端 40-2的位置信息（S364）。 

4.第三实施例 

以上已经描述了本公开的第二实施例。接下来，将参照图12至图16详细描述根据本公开的第三实施例的无线终端40-3。 

4-1.根据第三实施例的无线终端的构造 

图12是示出根据本公开的第三实施例的无线终端40-3的构造的功能框图。如图12所示，根据第三实施例的无线终端40-3包括通信单元412、测量单元414、基站信息存储单元416、GPS定位单元440、参考区域确定单元444、低可靠性基站信息存储单元448、移动基站确定单元452和移动基站信息存储单元456。 

要注意的是，由于诸如通信单元412、测量单元414、基站信息存储单元416、GPS定位单元440和参考区域确定单元444的功能块与第二实施例中描述的功能块相同，所以在此省略对它们的详细描述。 

如以上在第二实施例等中所述，位置估计单元436从基站信息存储单元416搜索发送了信号强度已经被测量单元414测量到的无线信号的基站的位置信息，并在已经找到的多个位置信息之中确定作为位于参考区域外的位置信息的离群值。 

这里，由位置估计单元436确定为离群值的位置信息被认为是在登记在基站信息存储单元416中之后已移动的基站30的位置信息。这意味着存在具有被位置估计单元436确定为离群值的位置信息的基站30是用户携带的移动基站的可能性。然而，还存在这样的情况：即使是家庭基站也会由于用户的移动而移动。为此，在本实施例中，基于位置信息被确定为离群值的频率或次数来指定基站30是否为移动基站。这在下面进行详细描述。 

低可靠性基站信息存储单元448存储具有已经被位置估计单元436确定为离群值的位置信息的基站的基站ID。现在将参照图13描述低可靠性基站信息存储单元448存储的低可靠性基站信息的具体示例。 

图13是用于示出低可靠性基站信息存储单元448存储的低可靠性基站信息的具体示例的图。如图13所示。低可靠性基站信息存储单元448把表示低可靠性基站的基站ID与报告时间相关联地存储，所述报告时间显示何时这种基站曾被报告（添加）为低可靠性基站。例如，在图13中，示出了在“2010/7/1410:34:56”基站30X被报告为低可靠性基站。按照这种方式，低可靠性基站信息存储单元448用作存储已经报告的每条低可靠性基站信息的历史信息的历史信息存储单元。 

移动基站确定单元452参考低可靠性基站信息存储单元448并确定已经高频率地被报告为低可靠性基站的基站30是移动基站。例如，移动基站确定单元452可确定在指定时间段内（诸如一周、一个月或三个月）被报告为低可靠性基站超过设定次数（诸如两次、五次或十次）的基站30是移动基站。 

更具体地讲，对于图13中示出的示例，由于在从“2010/7/14”至“2010/7/18”的时间段内基站30X已经四次被报告为低可靠性基站，所以移动基站确定单元452可确定基站30X为移动基站。 

关于移动基站确定单元452确定基站30为移动基站的信息被添加到移动基站信息存储单元456。例如，当基站30X已经被移动基站确定单元452确定为移动基站时，如图14所示，基站30X的基站ID被添加到移动基站信息存储单元456。要注意的是，基于用户报告的基站ID和/或来自销售者或运送者的信息，基站ID可以以离线的方式被添加到移动基站信息存储单元456。 

可从基站信息存储单元416中删除关于基站30被移动基站确定单元452确定为移动基站的信息。例如，当基站30X已经被移动基站确定单元452确定为移动基站时，可从基站信息存储单元416删除基站30X的诸如位置信息等的基站信息。 

由于如上所述移动基站并不位于固定的位置，所以如果当估计无线终端40-3的位置时使用了关于这样的移动基站的信息，则将会出现降低位置估计的精度的风险。 

为此，无线终端40-3的位置估计单元436可通过选择性地使用位置信息表示位于参考区域内并且未作为移动基站存储在移动基站信息存储单元456中的基站30的信号强度信息还有这种基站30的位置信息来估计无线终端40-3的位置。根据该构造，能够提高无线终端40的位置估计的精度。 

4-2.根据第三实施例的无线终端的操作 

以上已经描述了根据本公开的第三实施例的无线终端40-3的构造。接下来，将参照图15和图16来描述根据第三实施例的无线终端40-3的操作。 

图15和图16是示出根据第三实施例的无线终端40-3的示例操作的流程图。如图15所示，首先，当无线终端40-3的测量单元414已经获取了无线信号的测量信息时，位置估计单元436从基站信息存储单元416获取发送了这种无线信号的基站的基站信息（S504）。 

之后，无线终端40-3对在S504获取的每条基站信息S执行S508至S520中的处理。更具体地讲，位置估计单元436参考移动基站信息存储单元456并确定基站信息S是否是登记为移动基站的基站30的基站信息（S508）。 

另外，位置估计单元436确定包括在基站信息S中的位置信息是否在参考区域内（S512）。之后，如果已确定包括在基站信息S中的位置信息位于参考区域外，则无线终端40-3将基站信息S添加到低可靠性基站信息存储单元448（S516）并在位置估计中不使用这个基站信息S（S520）。另外，如果在S508已经确定基站信息S是登记为移动基站的基站30的基站信息，则无线终端40-3在位置估计中不使用这个基站信息S（S520）。 

然后，位置估计单元436使用剩余的基站信息和测量信息来估计无线终端40-3的位置信息（S524）。 

同时，移动基站确定单元452在任意时间执行图16中示出的S528至S536中的处理，所述任意时间诸如为当经过了指定间隔时或者当新的信息已经被添加到低可靠性基站信息存储单元448时。 

更具体地讲，移动基站确定单元452参照低可靠性基站信息存储单元448（S528）并确定基站30是否已经被高频率地报告为低可靠性基站（S532）。之后，移动基站确定单元452将与已经被高频率地报告为低可靠性基站的基站30相关的信息添加到移动基站信息存储单元456（S536）。要注意的是，移动基站确定单元452可将与已经被高频率地报告为低可靠性基站的基站30相关的信息从基站信息存储单元416中删除。 

5.第四实施例 

以上已经描述了本公开的第一至第三实施例。在本公开的第一至第三实施例中，已经描述了这样的示例：已经在无线终端40中实现了确定基站30中的离群值的功能、位置估计功能、确定移动基站的功能等。然而，如下面的第四实施例所述，还能在位置估计设备20中实现这些功能。 

5-1.根据第四实施例的位置估计系统的构造 

图17是用于示出根据第四实施例的位置估计系统2的图。如图17所示，根据第四实施例的位置估计系统2包括位置估计设备20、多个基站30和无线终端40。 

在接收到基站30发送的无线信号（例如，信标信号）时，无线终端40能够测量无线信号的信号强度。之后，无线终端40将包括测量的信号强度信息的测量信息和基站30的基站ID发送到位置估计设备20。无线终端40还发送能够使位置估计设备20指定参考区域的参考区域信息。要注意的是，可以给出在第一实施例中描述的先前估计的位置和估计的移动距离以及在第二实施例中描述的GPS产生的定位结果作为参考区域信息的示例。 

要注意的是，对用于表示信号强度信息的格式没有特别的限制。作为示例，可以以“Dbm”为单位或用作为表示为设定值（例如，信号强度的饱和值）的比例的测量值的值（诸如“40%”或“80%”）表示信号强度信息，或者信号强度信息可为信号强度的转换距离值。 

位置估计设备20存储每个基站30的位置信息并能够基于各个基 站30的位置信息和从无线终端40接收的测量信息来估计无线终端40的位置信息。然后，位置估计设备20将估计的位置信息发送到无线终端40。 

要注意的是，位置估计设备20可经包括有线或无线传输路径的通信网络与无线终端40通信。更具体地讲，通信网络可包括公共网络（诸如互联网、电话网络或卫星通信网络）、包括以太网（注册商标）的各种类型的LAN（局域网）、LTE核心网、WAN（广域网）等。通信网络还可以包括诸如IP-VPN（互联网协议-虚拟专用网）的专用网络。 

如上所述，在第四实施例中，位置估计设备20执行无线终端40的位置估计。按照相同的方式，在第四实施例中，参考区域的确定、离群值的确定、移动基站的确定等也可以由位置估计设备20执行。现在将描述根据第四实施例的位置估计设备20的构造和操作。 

5-2.根据第四实施例的位置估计设备的构造 

图18是示出根据本公开第四实施例的位置估计设备20的构造的功能框图。如图18所示，根据第四实施例的位置估计设备20包括通信单元212、基站信息存储单元216、位置估计单元236、参考区域确定单元244、低可靠性基站信息存储单元248、移动基站确定单元252和移动基站信息存储单元256。 

通信单元212是将信息发送到无线终端40并从无线终端40接收信息的接口。作为一个示例，通信单元212具有作为从无线终端40接收测量信息和参考区域信息的接收单元和作为将位置估计结果发送到无线终端40的发送单元的功能。 

按照与以上在第一至第三实施例中描述的基站信息存储单元416相同的方式，基站信息存储单元216存储由各个基站30的基站ID和位置信息组成的基站信息。 

参考区域确定单元244基于通信单元212从无线终端40接收的参考区域信息确定参考区域。由于在第一实施例和第二实施例中描述了基于参考区域信息确定参考区域的方法，所以这里省略对它的详细 描述。 

然而，当位置估计设备20存储每个无线终端40的位置估计结果的历史时，参考区域确定单元244能够基于存储在位置估计设备20中的位置估计结果的历史以及从无线终端40接收的作为参考区域信息的估计移动距离来指定参考区域。 

由于位置估计单元236、低可靠性基站信息存储单元248、移动基站确定单元252和移动基站信息存储单元256可为与在第三实施例中描述的位置估计单元436、低可靠性基站信息存储单元448、移动基站确定单元452和移动基站信息存储单元456在效果上相同的构造，因此这里省略对它们的详细描述。 

简而言之，表示作为固定基站具有低可靠性的基站30的基站ID被记录在低可靠性基站信息存储单元248中，并且移动基站确定单元252通过参考低可靠性基站信息存储单元248确定移动基站。与移动基站确定单元252确定基站30为移动基站相关的信息被添加到移动基站信息存储单元256，并被从基站信息存储单元216中删除。 

位置估计单元236通过选择性地使用具有表示位置在参考区域内的位置信息并没有作为移动基站存储在移动基站信息存储单元256中的基站30的测量信息以及还有这样的基站30的位置信息来估计无线终端40的位置。 

5-3.根据第四实施例的位置估计系统的操作 

以上已经描述了根据本公开第四实施例的位置估计设备20的构造。接下来，将参照图19描述根据第四实施例的位置估计系统2的操作。 

图19是示出根据第四实施例的位置估计系统2的操作的序列图。如图19所示，无线终端40首先测量从周边的基站30接收的无线信号的信号强度（S604）。无线终端40获取参考区域信息（S608）并将参考区域信息和在S604获取的测量信息发送到位置估计设备20（S612）。 

之后，位置估计设备20的位置估计单元236从基站信息存储单 元216搜索与从无线终端40接收的测量信息相关的基站信息（S616）。参考区域确定单元244基于从无线终端40接收的参考区域信息确定参考区域（S620）。 

另外，位置估计单元236如上所述确定移动基站并确定离群值，并且使用具有表示位置在参考区域内的位置信息并没有被存储在移动基站信息存储单元256中的基站30的测量信息以及这样的基站30的位置信息来估计无线终端40的位置（S628）。之后，通信单元212将位置估计单元236估计的无线终端40的位置信息发送到无线终端40（S632）。 

6.总结 

如上所述，根据本公开的实施例，通过基于表示位置在参考区域内的基站30的位置信息来估计无线终端40的位置，能够提高无线终端40的位置估计的精度。 

另外，根据本公开的第三实施例和第四实施例，通过不使用是移动基站的概率高的基站30的位置信息估计无线终端40的位置，能够显著地提高位置估计的精度。 

尽管已经参照附图详细描述了本公开的优选实施例，但是本公开不限于上述示例。本领域技术人员应该理解，根据设计需要和其它因素可出现各种变型、组合、子组合和替换，只要它们在权利要求或其等同物的范围内即可。 

作为一个示例，本说明书中的无线终端40或位置估计系统2的处理中的各个步骤不需要按照在序列图或流程图中给出这些步骤的顺序按时间序列执行。例如，无线终端40的处理中的各个步骤可以按照与在流程图中所写的顺序不同的顺序执行，并且/或者可以并行执行。 

还可以产生一种使得包括在位置估计设备20或无线终端40中的诸如CPU、ROM和RAM的硬件实现与之前描述的位置估计设备20或无线终端40的各个构成要素相同的功能的计算机程序。还可以提供记录有这种计算机程序的存储介质。 

标号列表 

20 位置估计设备 

30 基站 

10、40-1、40-2、40-3 无线终端 

212、412 通信单元 

216、416 基站信息存储单元 

236、436 位置估计单元 

244、432、444 参考区域确定单元 

248、448 低可靠性基站信息存储单元 

252、452 移动基站确定单元 

256、456 移动基站信息存储单元 

420 加速计 

424 移动距离计算单元 

428 估计结果存储单元 

440 GPS定位单元 

Claims (17)

1.一种位置估计设备，包括：

参考区域确定单元，确定包括移动通信站的位置的参考区域；

基站信息存储单元，存储基站的位置信息；

位置估计单元，基于所述参考区域内的多个发射器的位置信息估计所述移动通信站的位置；

历史信息存储单元，存储具有已经被所述位置估计单元确定为离群值的位置信息的基站的历史信息；

移动基站确定单元，根据所述历史信息确定所述基站是否为移动基站；以及

移动基站信息存储单元，存储关于被所述移动基站确定单元确定为移动基站的基站的信息。

2.根据权利要求1所述的设备，其中：

所述参考区域确定单元通过将所述设备的估计移动距离与所述多个发射器中的至少一个的预定通信范围结合来确定所述参考区域。

3.根据权利要求2所述的设备，还包括：

移动检测器，估计所述设备的估计移动距离。

4.根据权利要求3所述的设备，其中

所述移动检测器为加速计。

5.根据权利要求1所述的设备，还包括：

基于GPS的定位装置，基于无线卫星传输来检测定位信息，其中

所述参考区域确定单元通过将GPS不确定量与所述多个发射器中的至少一个的预定通信范围结合来确定参考区域。

6.根据权利要求1所述的设备，还包括：

计算机可读存储装置，把所述设备的先前位置估计结果与时间相关联地存储，其中

所述参考区域确定单元通过使用先前位置估计结果作为标准来确定所述参考区域。

7.根据权利要求6所述的设备，其中：

所述参考区域确定单元通过计算估计移动距离来确定参考区域。

8.根据权利要求6所述的设备，其中

所述位置估计单元通过测量距所述多个发射器的传播距离来估计移动距离。

9.根据权利要求1所述的设备，其中

所述位置估计单元基于来自所述多个发射器中的各个发射器的信号信息把参考区域外的发射器排除考虑。

10.根据权利要求1所述的设备，其中：

位置估计单元通过以下的计算估计移动通信站的位置

$O=\frac{1}{W}\·\underset{i}{\mathrm{\Σ}}(\mathrm{Wi}\·\mathrm{Ai})$

(数学公式1)

$\mathrm{Wi}=\frac{1}{\mathrm{distS}(O,\mathrm{Ai})}$

(数学公式2)

$W=\underset{i}{\mathrm{\Σ}}\mathrm{Wi}$

(数学公式3)

其中，O是位置，Ai是第i发射器的位置信息，Wi是加权系数。

11.根据权利要求9所述的设备，其中

还包括计算机可读存储单元，其存储关于特定发射器是否已以至少预定发生频率被检测为具有低可靠性的发射器可靠性信息，并且

所述位置估计单元在估计移动通信站的位置时把存储的可靠性低于预定阈值的发射器排除。

12.根据权利要求9所述的设备，其中

所述位置估计单元排除具有表示发射器位于参考区域外的接收信号特性的发射器。

13.根据权利要求1所述的设备，还包括：

通信接口，从所述移动通信站接收发射器信号信息和参考区域信息，并将所述移动通信站的所述位置的估计发送到所述移动通信站。

14.根据权利要求1所述的设备，还包括移动通信站。

15.一种位置估计方法，包括：

使用处理装置确定包括移动通信站的位置的参考区域；

存储基站的位置信息；

基于所述参考区域内的多个发射器的位置信息估计移动通信站的位置；

存储具有已经被所述位置估计单元确定为离群值的位置信息的基站的历史信息；

根据所述历史信息确定所述基站是否为移动基站；以及

存储关于被移动基站确定单元确定为移动基站的基站的信息。

16.一种移动通信站，包括：

接收器，接收来自多个发射器的发射；

基站信息存储单元，存储基站的位置信息；

参考区域确定单元，确定其中包括该移动通信站的位置的参考区域；

计算机可读存储单元，其存储关于特定发射器是否已以至少预定发生频率被检测为具有低可靠性的发射器可靠性信息；

通信接口，将来自所述多个发射器的所述发射的信号信息和所述参考区域以及所述发射器可靠性信息发送到远程装置，并且在所述远程装置使用所述信号信息和参考区域以及所述发射器可靠性信息，通过使用来自所述多个发射器的位于所述参考区域内的子集的发射并排除来自所述多个发射器的位于所述参考区域外的子集的发射以及存储的可靠性低于预定阈值的发射器的发射，来估计所述移动通信站的位置之后，从所述远程装置接收所述移动通信站的估计位置；

历史信息存储单元，存储具有已经被所述位置估计单元确定为离群值的位置信息的基站的历史信息；

移动基站确定单元，根据所述历史信息确定所述基站是否为移动基站；以及

移动基站信息存储单元，存储关于被所述移动基站确定单元确定为移动基站的基站的信息。

17.一种位置估计方法，包括：

接收来自多个发射器的发射；

存储基站的位置信息；

使用处理装置确定在其中包括移动通信站的位置的参考区域；

存储关于特定发射器是否已以至少预定发生频率被检测为具有低可靠性的发射器可靠性信息；

将来自所述多个发射器的所述发射的信号信息发送到远程装置；

将所述参考区域发送到所述远程装置；

将所述发射器可靠性信息发送到所述远程装置；

在所述远程装置使用所述信号信息和参考区域，通过使用来自所述多个发射器的位于所述参考区域内的子集的发射并排除来自所述多个发射器的位于所述参考区域外的子集的发射以及存储的可靠性低于预定阈值的发射器的发射来估计所述移动通信站的位置之后，从所述远程装置接收所述移动通信站的估计位置；

存储具有已经被所述位置估计单元确定为离群值的位置信息的基站的历史信息；

根据所述历史信息确定所述基站是否为移动基站；以及

存储关于被移动基站确定单元确定为移动基站的基站的信息。