JP2001333444A - 位置算出方法、位置算出装置及び携帯端末 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 携帯端末の位置を精度良く簡易に算出するこ
とができる位置算出方法、位置算出装置及び自己の位置
を精度良く算出することができる携帯端末を提供する。 【解決手段】 位置情報提供システム３０において、座
標検索エンジン３３は、基地局情報データベース３２に
蓄積されたＰＨＳ端末１０が受信可能な基地局に関する
情報に基づき、その基地局の中に屋内設置の基地局があ
った場合は、優先的に屋内設置の基地局の位置情報に基
づいてＰＨＳ端末１０の位置を算出し、屋外設置の基地
局しかなかった場合は、設置高さが予め定めた高さ以上
の基地局を除く基地局の位置情報に基づいてＰＨＳ端末
１０の位置を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯端末の位置を
算出する位置算出方法、位置算出装置及び自己の位置を
算出する携帯端末に関し、特にＰＨＳ端末の現在位置を
算出する位置算出方法、位置算出装置及び自己の現在位
置を算出するＰＨＳ端末に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＰＨＳ（Personal handy phone）
端末を用いた位置情報提供サービスが提供されている。
この位置情報提供サービスとは、ＰＨＳ電話システムに
おける基地局の電波の有効範囲（いわゆる「セル」）が
比較的狭いことに着目し、ＰＨＳ電話システムにおける
センター局が位置を知りたい人物の所持するＰＨＳ端末
からそのＰＨＳ端末と通信可能な基地局の情報を受信電
界強度の情報と共に取得することにより、最も近いと予
想される１つの基地局のセルに対応する地図情報を位置
を知りたい人物の位置情報として提供するサービスであ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ＰＨＳ電話
システムにおいては、ＰＨＳ端末を建物内や地下街でも
使用可能にするために、屋外だけでなく屋内にも基地局
を設置している。しかし、従来の位置情報提供サービス
においては、ＰＨＳ端末の位置を比較的広い範囲で決定
するものであったため、ＰＨＳ端末と通信可能な基地局
が屋内に設置されているか屋外に設置されているかを考
慮した位置情報を提供していなかった。この場合、ＰＨ
Ｓ端末が屋内に存在する場合には、ＰＨＳ端末は基本的
に屋内に設置された基地局と通信することになるので、
ＰＨＳ端末と通信可能な基地局が屋内に設置された基地
局か否かを知ることができれば、ＰＨＳ端末が屋内に存
在する場合の現在位置を高い精度で検出できると考えら
れる。そこで、本発明は、上述した事情に鑑みてなされ
たものであり、携帯端末の位置を精度良く簡易に算出す
ることができる位置算出方法、位置算出装置及び自己の
位置を精度良く算出することができる携帯端末を提供す
ることを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、複数の基地局との間で通信
を行う携帯端末の位置を算出する位置算出方法であっ
て、前記携帯端末が受信した信号の送信元である少なく
とも１または複数の前記基地局を特定する特定情報を前
記信号から取得する特定情報取得工程と、前記特定情報
で特定される基地局の位置情報を予め保持した前記複数
の基地局の位置情報の中から取得する位置情報取得工程
と、前記取得した位置情報に基づいて、前記特定情報で
特定される基地局が屋内設置の基地局か屋外設置の基地
局か否かを判定する判定工程と、前記判定工程において
前記特定情報で特定される基地局の中に屋内設置の基地
局があると判定された場合は、前記屋内設置の基地局の
位置情報に基づいて前記携帯端末の位置を算出する位置
算出工程とを備えることを特徴としている。請求項２記
載の発明は、請求項１記載の位置算出方法において、前
記携帯端末における前記特定情報で特定される基地局か
ら送信される信号の受信電界強度を検出する電界強度検
出工程を有し、前記位置算出工程において、前記屋内設
置の基地局が複数ある場合は、前記複数の屋内設置の基
地局の中に前記携帯端末における前記受信電界強度が予
め定めたしきい値以上の基地局があるか否かを判定し、
前記受信電界強度が予め定めたしきい値以上の基地局の
位置情報に基づいて前記携帯端末の位置を算出すること
を特徴としている。

【０００５】請求項３記載の発明は、請求項１または２
に記載の位置算出方法において、前記位置算出工程にお
いて、前記判定工程において前記特定情報で特定される
基地局が全て屋外設置の基地局であると判定された場合
は、前記屋外設置の基地局の中に前記取得した位置情報
に含まれる基地局の設置高さが予め定めた高さ以上の基
地局があるか否かを判定し、前記設置高さが予め定めた
高さ以上の基地局を除く前記屋外設置の基地局の位置情
報に基づいて前記携帯端末の位置を算出することを特徴
としている。請求項４記載の発明は、複数の基地局との
間で通信を行う携帯端末の位置を算出する位置算出方法
であって、前記携帯端末が受信した信号の送信元である
少なくとも１または複数の前記基地局を特定する特定情
報を前記信号から取得する特定情報取得工程と、前記特
定情報で特定される基地局の位置情報を予め保持した前
記複数の基地局の位置情報の中から取得する位置情報取
得工程と、前記特定情報で特定される基地局の中に前記
取得した位置情報に含まれる基地局の設置高さが予め定
めた高さ以上の基地局があるか否かを判定する高さ判定
工程と、前記高さ判定工程において前記特定情報で特定
される基地局の中に設置高さが予め定めた高さ以上の基
地局があると判定された場合は、前記設置高さが予め定
めた高さ以上の基地局を除く前記特定情報で特定される
基地局の位置情報に基づいて前記携帯端末の位置を算出
する位置算出工程とを備えることを特徴としている。

【０００６】請求項５記載の発明は、請求項１ないし４
のいずれかに記載の位置算出方法において、前記算出し
た当該携帯端末の位置を前記携帯端末に表示させる位置
表示工程を備えることを特徴としている。請求項６記載
の発明は、複数の基地局との間で通信を行う携帯端末の
位置を算出する位置算出装置であって、前記携帯端末が
受信した信号の送信元である少なくとも１または複数の
前記基地局を特定する特定情報と、前記特定情報で特定
される基地局から送信される信号の前記携帯端末におけ
る受信電界強度の情報とを含む信号を受信する情報受信
手段と、全ての前記基地局の位置情報を保持する位置情
報保持手段と、前記位置情報保持手段に保持した位置情
報の中から前記特定情報で特定される基地局の位置情報
を取得する位置情報取得手段と、前記取得した位置情報
に基づいて、前記特定情報で特定される基地局が屋内設
置の基地局か屋外設置の基地局か否かを判定する判定手
段と、前記判定手段により前記特定情報で特定される基
地局の中に屋内設置の基地局があると判定された場合
は、前記屋内設置の基地局の位置情報に基づいて前記携
帯端末の位置を算出する位置算出手段とを備えることを
特徴としている。請求項７記載の発明は、請求項６記載
の位置算出装置において、前記位置算出手段は、前記屋
内設置の基地局が複数ある場合は、前記複数の屋内設置
の基地局の中に、その基地局から送信される信号の前記
携帯端末における受信電界強度が予め定めたしきい値以
上の基地局があるか否かを判定し、前記受信電界強度が
予め定めたしきい値以上の基地局の位置情報に基づいて
前記携帯端末の位置を算出することを特徴としている。

【０００７】請求項８記載の発明は、請求項６または７
に記載の位置算出装置において、前記位置算出手段は、
前記判定手段により前記特定情報で特定される基地局が
全て屋外設置の基地局であると判定された場合は、前記
屋外設置の基地局の中に前記取得した位置情報に含まれ
る基地局の設置高さが予め定めた高さ以上の基地局があ
るか否かを判定し、前記設置高さが予め定めた高さ以上
の基地局を除く前記屋外設置の基地局の位置情報に基づ
いて前記携帯端末の位置を算出することを特徴としてい
る。請求項９記載の発明は、複数の基地局との間で通信
を行う携帯端末の位置を算出する位置算出装置であっ
て、前記携帯端末が受信した信号の送信元である少なく
とも１または複数の前記基地局を特定する特定情報と、
前記特定情報で特定される基地局から送信される信号の
前記携帯端末における受信電界強度の情報とを含む信号
を受信する情報受信手段と、前記特定情報で特定される
基地局の位置情報を予め保持した前記複数の基地局の位
置情報の中から取得する位置情報取得手段と、前記特定
情報で特定される基地局の中に前記取得した位置情報に
含まれる基地局の設置高さが予め定めた高さ以上の基地
局があるか否かを判定する高さ判定手段と、前記高さ判
定手段により前記特定情報で特定される基地局の中に設
置高さが予め定めた高さ以上の基地局があると判定され
た場合は、前記設置高さが予め定めた高さ以上の基地局
を除く前記特定情報で特定される基地局の位置情報に基
づいて前記携帯端末の位置を算出する位置算出手段とを
備えることを特徴としている。

【０００８】請求項１０記載の発明は、請求項６ないし
９のいずれかに記載の位置算出装置において、前記位置
算出装置は、前記算出した前記携帯端末の位置を含む位
置信号を当該携帯端末に送信する位置送信手段を有する
ことを特徴としている。請求項１１記載の発明は、請求
項６ないし１０のいずれかに記載の位置算出装置におい
て、前記携帯端末であるＰＨＳ端末の位置を算出するこ
とを特徴としている。請求項１２記載の発明は、複数の
基地局との間で通信を行って自己の位置を算出する携帯
端末であって、前記基地局から送信される信号を受信す
る受信手段と、前記受信手段が受信した信号の送信元で
ある少なくとも１または複数の前記基地局を特定する特
定情報を前記信号から取得する特定情報取得手段と、全
ての前記基地局の位置情報を保持する位置情報保持手段
と、前記位置情報保持手段に保持した位置情報の中から
前記特定情報で特定される基地局の位置情報を取得する
位置情報取得手段と、前記取得した位置情報に基づい
て、前記特定情報で特定される基地局が屋内設置の基地
局か屋外設置の基地局か否かを判定する判定手段と、前
記判定手段により前記特定情報で特定される基地局の中
に屋内設置の基地局があると判定された場合は、前記屋
内設置の基地局の位置情報に基づいて前記携帯端末の位
置を算出する位置算出手段と、前記算出した当該携帯端
末の位置を表示する位置表示手段とを備えることを特徴
としている。

【０００９】請求項１３記載の発明は、請求項１２記載
の携帯端末において、前記特定情報で特定される基地局
から送信される信号の受信電界強度を検出する電界強度
検出手段を有し、前記位置算出手段は、前記屋内設置の
基地局が複数ある場合は、前記複数の屋内設置の基地局
の中に前記携帯端末における前記受信電界強度が予め定
めたしきい値以上の基地局があるか否かを判定し、前記
受信電界強度が予め定めたしきい値以上の基地局の位置
情報に基づいて当該携帯端末の位置を算出することを特
徴としている。請求項１４記載の発明は、請求項１２ま
たは１３に記載の携帯端末において、前記位置算出手段
は、前記判定手段により前記特定情報で特定される基地
局が全て屋外設置の基地局であると判定された場合は、
前記屋外設置の基地局の中に前記取得した位置情報に含
まれる基地局の設置高さが予め定めた高さ以上の基地局
があるか否かを判定し、前記設置高さが予め定めた高さ
以上の基地局を除く前記屋外設置の基地局の位置情報に
基づいて当該携帯端末の位置を算出することを特徴とし
ている。

【００１０】請求項１５記載の発明は、複数の基地局と
の間で通信を行って自己の位置を算出する携帯端末であ
って、前記基地局から送信される信号を受信する受信手
段と、前記受信手段が受信した信号の送信元である少な
くとも１または複数の前記基地局を特定する特定情報を
前記信号から取得する特定情報取得手段と、全ての前記
基地局の位置情報を保持する位置情報保持手段と、前記
位置情報保持手段に保持した位置情報の中から前記特定
情報で特定される基地局の位置情報を取得する位置情報
取得手段と、前記特定情報で特定される基地局の中に前
記取得した位置情報に含まれる基地局の設置高さが予め
定めた高さ以上の基地局があるか否かを判定する高さ判
定手段と、前記高さ判定手段により前記特定情報で特定
される基地局の中に設置高さが予め定めた高さ以上の基
地局があると判定された場合は、前記設置高さが予め定
めた高さ以上の基地局を除く前記特定情報で特定される
基地局の位置情報に基づいて前記携帯端末の位置を算出
する位置算出手段と、前記算出した当該携帯端末の位置
を表示する位置表示手段とを備えることを特徴としてい
る。請求項１６記載の発明は、請求項１２ないし１５の
いずれかに記載の携帯端末において、前記携帯端末は、
ＰＨＳ端末であることを特徴としている。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、適宜図面を参照しながら本
発明の実施形態について説明する。

【００１２】（１） 実施形態 （１−１） 実施形態の構成 図１は、本発明の実施形態に係る位置情報提供システム
の概略構成図である。この位置情報提供システム１は、
ＰＨＳ電話サービスの一つとして位置情報の提供サービ
スを行うためのシステムであり、ＰＨＳ端末１０と、Ｐ
ＨＳ端末１０の位置情報ＤＰを送信する位置情報提供サ
ーバ３０とを備えて構成される。なお、この図において
はＰＨＳ端末１０を１つしか示していないが、実際には
このＰＨＳ端末１０は複数存在する。また、図１におけ
るＰＨＳ網とは、ＰＨＳ電話システムにおけるＰＨＳ端
末１０以外の構成、つまり、公衆電話ボックスやビルに
設置された図示しない基地局ＣＳｋ（ｋ＝１〜ｎ）や基
地局ＣＳｋを制御する移動通信制御装置などを含んでい
る。

【００１３】このＰＨＳ端末１０は、通常のＰＨＳ端末
の機能の他に受信可能な基地局情報ＤＣＳを収集する機
能と、位置情報提供サーバ３０から受信した位置情報Ｄ
Ｐに基づいて現在位置を表示する機能を備えたＰＨＳ端
末である。すなわち、図２に示すように、このＰＨＳ端
末１０は、アンテナ１１と、無線電波の送受信を行う無
線部１２と、送受信の切り換えを行うスイッチ部１３
と、送信部１４と、送信データ処理部１５と、マイク１
６と、受信部１７と、受信データ処理部１８と、スピー
カ１９と、表示部２０と、キー２１と、この端末１０全
体を制御する制御部２２と、メモリ２３とを備えて構成
され、通常のＰＨＳ端末の通信機能や表示機能などの機
能に加えて、受信可能な基地局情報ＤＣＳを収集する機
能と、位置情報提供サーバ３０から受信した位置情報Ｄ
Ｐに基づいて現在位置を表示する機能を具備している。

【００１４】また、位置情報提供サーバ３０は、ＰＨＳ
端末１０が収集した基地局情報ＤＣＳを受信すると、受
信した基地局情報ＤＣＳに基づいてＰＨＳ端末１０の現
在座標Ｐ０を算出し、算出した位置を位置情報ＤＰとし
てＰＨＳ端末１０に送信するサービスを提供するサーバ
である。この位置情報提供サーバ３０は、図１に示すよ
うに、ＰＨＳ端末１０とＰＨＳ網を介して通信を行うた
めのコミュニケーションサーバ３１と、ＰＨＳ電話シス
テムにおける全ての基地局ＣＳｋの位置情報（各基地局
ＣＳｋの固有番号ＩＤｋ、緯度経度座標Ｐｋ、基地局送
信電力ＣＳＰｋ、空中線高、設置場所及び住所）を記憶
する基地局情報データベース３２と、ＰＨＳ端末１０か
ら送信された基地局情報ＤＣＳに基づき基地局情報デー
タベース３２を参照してＰＨＳ端末１０の現在座標Ｐ０
を算出する座標検索エンジン３３とを備えて構成され
る。

【００１５】（１−２） 実施形態の動作 次に、位置情報提供システム１の動作を説明する。ま
ず、位置情報提供システム１において、ユーザが位置情
報ＤＰを取得するためにＰＨＳ端末１０の所定のキー２
１を操作すると、ＰＨＳ端末１０は、制御部２２により
受信状態に制御され、各基地局ＣＳｋから送信される信
号のうち受信できた基地局ＣＳｊ（ｊ＝１〜ｍ）から送
信される信号をアンテナ１１、無線部１２、スイッチ部
１３及び受信部１７を介して受信データ処理部１８に取
り込む。このとき、ＰＨＳ端末１０は、受信可能な基地
局ＣＳｊから送信される信号をそれぞれ１秒間隔で５回
受信し、各回毎に受信電界強度を検出し、その平均の受
信電界強度Ｅｊを算出する。また、ＰＨＳ端末１０は、
受信データ処理部１８により受信可能な基地局ＣＳｊか
ら送信される信号からその基地局ＣＳｊの固有番号ＩＤ
ｊを抽出し、固有番号ＩＤｊと受信電界強度Ｅｊを基地
局情報ＤＣＳとしてメモリ２３に登録する。なお、受信
可能な基地局ＣＳｊの数は、このＰＨＳ端末１０周辺に
おける基地局ＣＳｋの数や建物の内外若しくは建物の影
響等によって変化するが、このＰＨＳ端末１０は、少な
くとも最大３つ以上の基地局ＣＳｊからの信号を受信し
て、受信可能な全ての基地局ＣＳｊの固有番号ＩＤｊと
受信電界強度Ｅｊを含む基地局情報ＤＣＳをメモリ２３
に登録するようになっている。そして、ＰＨＳ端末１０
は、基地局情報ＤＣＳをメモリ２３に登録すると、制御
部２２により送信状態に制御され、メモリ２３に保持し
た基地局情報ＤＣＳを送信データ処理部１５、送信部１
４、スイッチ部１３、無線部１２及びアンテナ１１を介
して位置情報提供サーバ３０に送信するようになってい
る。

【００１６】位置情報提供サーバ３０においては、コミ
ュニケーションサーバ３１がＰＨＳ端末１０から送信さ
れた基地局情報ＤＣＳをＰＨＳ網を介して受信すると、
座標検索エンジン３３により基地局データーベース３２
が参照され、基地局情報ＤＣＳに含まれる各固有番号Ｉ
Ｄｊに対応する基地局ＣＳｊの緯度経度座標Ｐｊ、基地
局送信電力ＣＳＰｊ、空中線高、設置場所及び住所を取
得する。そして、この位置情報提供サーバ３０は、ＰＨ
Ｓ端末１０が受信可能な基地局ＣＳｊに関して取得した
各種情報に基づいて後述する算出方法によりＰＨＳ端末
１０の現在座標Ｐ０を算出するようになっている。この
とき、この位置情報提供サーバ３０は、取得した基地局
ＣＳｊに関する情報に含まれる「設置場所」の情報に基
づいて基地局ＣＳｊの中に屋内に設置された基地局があ
るか否かを判定し、この判定結果に基づいてＰＨＳ端末
１０の現在座標Ｐ０の算出に使用する基地局を選択する
ようになっている。

【００１７】すなわち、位置情報提供サーバ３０は、ま
ず、取得したＰＨＳ端末１０が受信可能な基地局ＣＳｊ
の設置場所の情報から基地局ＣＳｊの中に屋内に設置さ
れた基地局があるか否かを判定する。具体的には、設置
場所の情報が、「ＸＸビル３Ｆ」や「ＸＸ地下街」等の
ように建物の中や地下を示す情報の場合には、屋内に設
置された基地局であると判定する。そして、位置情報提
供サーバ３０は、ＰＨＳ端末１０が受信可能な基地局Ｃ
Ｓｊの中に屋内に設置された基地局があると判定した場
合は、屋内に設置された基地局のみに基づいてＰＨＳ端
末１０の現在座標Ｐ０を算出する。すなわち、屋内に設
置された基地局は基本的に低出力であるため、その基地
局と通信できるＰＨＳ端末１０は、その基地局の近距離
に存在すると容易に予想できるので、屋内に設置された
基地局のみに基づいてＰＨＳ端末１０の現在座標Ｐ０を
算出することにより、ＰＨＳ端末１０が屋内に存在する
場合の現在座標Ｐ０を精度良く算出できるようになって
いる。これに対して、ＰＨＳ端末１０が受信可能な基地
局ＣＳｊの中に屋内に設置された基地局がないと判定し
た場合は、これら基地局ＣＳｊに基づいてＰＨＳ端末１
０の現在座標Ｐ０を算出することとしている。

【００１８】より具体的には、位置情報提供サーバ３０
は、ＰＨＳ端末１０が受信可能な基地局ＣＳｊの中に屋
内に設置された基地局が１つだけ存在した場合、例え
ば、基地局ＣＳ１だけの場合には、座標検索エンジン３
３により以下の式（ｊ＝１とする）に受信電界強度Ｅ１
と基地局送信電力ＣＳＰ１とを代入してＰＨＳ端末１０
の現在座標Ｐ０と基地局ＣＳ１との距離ｒ１を算出する
ことにより、基地局ＣＳ１の緯度経度座標Ｐ１を中心と
する半径ｒ１の範囲をＰＨＳ端末１０の現在座標Ｐ０と
して算出する。また、位置情報提供サーバ３０は、ＰＨ
Ｓ端末１０が受信可能な基地局ＣＳｊの中に屋内設置の
基地局が複数存在し、かつ、受信電界強度Ｅが予め定め
たレベルＭ以上の基地局が１以上存在する場合は、これ
ら基地局が設置される屋内における受信電界強度Ｅが最
大の基地局の近くにＰＨＳ端末１０が存在すると予想さ
れるため、受信電界強度Ｅが最大の基地局に基づいて、
上述と同様の方法によりＰＨＳ端末１０の現在座標Ｐ０
を算出する。

【００１９】 Ｅｊ＝Ｋ・ＣＳＰｊ^1/2 ／ｒｊ ……（１） なお、Ｋは空間伝搬係数である。

【００２０】これに対して、位置情報提供サーバ３０
は、ＰＨＳ端末１０が受信可能な基地局ＣＳｊの中に屋
内設置の基地局ＣＳが複数存在するが、受信電界強度Ｅ
が予め定めたレベルＭ以上の基地局が存在しない場合
は、座標検索エンジン３３によりＰＨＳ端末１０の現在
座標Ｐ０と複数の屋内設置の基地局との距離ｒｊを式
（１）を用いて算出し、後述する２地点または３地点の
基地局に基づいて位置を算出する方法によりＰＨＳ端末
１０の現在座標Ｐ０を算出する。また、位置情報提供サ
ーバ３０は、ＰＨＳ端末１０が受信可能な基地局ＣＳｊ
の中に屋内設置の基地局が存在しなかった場合は、屋外
に設置された基地局ＣＳｊに基づき、屋内設置の基地局
が存在した場合と同様の算出方法によりＰＨＳ端末１０
の現在座標Ｐ０を算出する。このように屋外設置の基地
局のみに基づいてＰＨＳ端末１０の現在座標Ｐ０を算出
する場合には、位置情報提供サーバ３０は、取得した基
地局ＣＳｊに関する情報に含まれる「空中線高」に基づ
いて、空中線高が予め定めたしきい値（例えば４０ｍ）
以下の基地局に基づいてＰＨＳ端末１０の現在座標Ｐ０
を算出するようになっている。これにより、位置情報提
供サーバ３０は、空中線高が高い基地局を除いた基地
局、すなわち、ビルの屋上などの見晴らしの良い場所に
設置された基地局を除いた基地局からの受信電界強度を
用いて基地局とＰＨＳ端末１０の水平距離を求めてＰＨ
Ｓ端末１０の現在座標Ｐ０を算出するので、ＰＨＳ端末
１０が屋外に存在する場合でも現在座標Ｐ０を精度良く
算出できるようになっている。

【００２１】（１−２−１） ２地点の基地局に基づい
て位置を算出する方法 位置情報提供サーバ３０は、図３（Ａ）に示すように、
ＰＨＳ端末１０が受信可能な基地局ＣＳｊが２つ、例え
ば、基地局ＣＳ１、ＣＳ２の場合は、式（１）（ｊ＝
１、２とする）により算出した距離ｒ１、ｒ２と、各基
地局ＣＳ１、ＣＳ２の緯度経度座標Ｐ１、Ｐ２を以下の
式に代入することにより、ＰＨＳ端末１０の現在座標Ｐ
０を算出することができる。

【００２２】 Ｐ０＝ｒ２・Ｐ１／（ｒ１＋ｒ２）＋ｒ１・Ｐ２／（ｒ１＋ｒ２）……（２）

【００２３】従って、位置情報提供サーバ３０は、ＰＨ
Ｓ端末１０の現在座標Ｐ０と各基地局ＣＳ１、ＣＳ２と
の距離ｒ１と距離ｒ２の比に基づいて各基地局ＣＳ１、
ＣＳ２の緯度経度座標Ｐ１、Ｐ２からＰＨＳ端末１０の
現在座標Ｐ０を簡易に精度良く算出できるようになって
いる。

【００２４】（１−２−２） ３地点の基地局に基づい
て位置を算出する方法 位置情報提供サーバ３０は、図３（Ｂ）に示すように、
ＰＨＳ端末１０が受信可能な基地局ＣＳｊが３つ、例え
ば、基地局ＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ３の場合は、式（１）
（ｊ＝１、２、３とする）により算出した距離ｒ１、ｒ
２、ｒ３と各基地局ＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ３の緯度経度
座標Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を上述の式（２）に代入すること
により、基地局ＣＳ１と基地局ＣＳ２間に距離ｒ１と距
離ｒ２の比に対応する中間座標Ｐ１２と、基地局ＣＳ１
と基地局ＣＳ３間に距離ｒ１と距離ｒ３の比に対応する
中間座標Ｐ１３とを算出する。次に、位置情報提供サー
バ３０は、各中間座標Ｐ１２、Ｐ１３に基地局ＣＳ１
２、ＣＳ１３が存在すると仮定し、以下の式により各中
間座標Ｐ１２、Ｐ１３に位置する仮定の基地局ＣＳ１
２、ＣＳ１３の基地局送信電力（電界強度）ＣＳＰ１
２、ＣＳＰ１３を算出する。

【００２５】 ＣＳＰ１２＝ｒ２・ＣＳＰ１／（ｒ１＋ｒ２）＋ｒ１・ＣＳＰ２／（ｒ１＋ ｒ２）……（３） ＣＳＰ１３＝ｒ３・ＣＳＰ１／（ｒ１＋ｒ３）＋ｒ１・ＣＳＰ２／（ｒ１＋ ｒ３）……（４）

【００２６】そして、位置情報提供サーバ３０は、受信
電界強度Ｅ１及びＥ２の平均値を仮定の基地局ＣＳ１２
からの受信電界強度Ｅ１２とし、受信電界強度Ｅ１及び
Ｅ３の平均値を仮定の基地局ＣＳ１３からの受信電界強
度Ｅ１３とする。従って、位置情報提供サーバ３０は、
仮定の基地局ＣＳ１２、ＣＳ１３を用いて、上述した
「２地点の基地局を用いる算出方法」によりＰＨＳ端末
１０の現在座標Ｐ０を簡易に精度良く算出できるように
なっている。

【００２７】このようにして位置情報提供システム１に
おいては、位置情報提供サーバ３０がＰＨＳ端末１０の
現在座標Ｐ０を取得すると、コミュニケーションサーバ
３１がこの取得した現在座標Ｐ０を位置情報ＤＰとして
ＰＨＳ端末１０に送信し、ＰＨＳ端末１０は受信した位
置情報ＤＰに基づいて現在位置を表示できるようになっ
ている。

【００２８】（２） 実施形態の効果 以上の構成によれば、位置情報提供システム１は、ＰＨ
Ｓ端末１０が受信可能な基地局ＣＳｊの設置場所の情報
に基づいて屋内設置の基地局があるか否かを判定し、屋
内設置の基地局があった場合は、優先的に屋内設置の基
地局のみに基づいてＰＨＳ端末１０の現在座標Ｐ０を算
出することにより、ＰＨＳ端末１０が屋内に存在する場
合の現在座標Ｐ０を精度良く算出することができる。ま
た、位置情報提供システム１は、ＰＨＳ端末１０が受信
可能な基地局ＣＳｊの中に屋外設置の基地局しかなかっ
た場合は、基地局ＣＳｊの空中線高が予め定めたしきい
値以下の基地局のみに基づいてＰＨＳ端末１０の現在座
標Ｐ０を算出することにより、ＰＨＳ端末１０が屋外に
存在する場合の現在座標Ｐ０を精度良く算出することが
できる。

【００２９】（３） 変形例 （３−１） 第１変形例 上述の各実施形態においては、ＰＨＳ端末１０が受信可
能な基地局ＣＳｊが全て屋外設置の基地局の場合にのみ
基地局ＣＳｊのうち、空中線高が予め定めたしきい値以
下の基地局のみに基づいてＰＨＳ端末１０の現在座標Ｐ
０を算出する場合について述べたが、本発明はこれに限
らず、ＰＨＳ端末１０が受信可能な基地局ＣＳｊの中に
屋内設置の基地局があるか否かの判定処理を省略して、
基地局ＣＳｊのうち、空中線高が予め定めたしきい値以
下の基地局のみに基づいてＰＨＳ端末１０の現在座標Ｐ
０を算出するようにしてもよい。

【００３０】（３−２） 第２変形例 上述の各実施形態においては、ＰＨＳ端末１０が受信可
能な基地局ＣＳｊに関する情報に含まれる「設置場所」
や「空中線高」の情報を利用してＰＨＳ端末１０の現在
座標Ｐ０の算出に使用する基地局を選択する場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、さらに予めシミュ
レーションなどにより求めた全ての基地局ＣＳｋの電波
伝搬状態の情報を基地局情報データベース３２に記憶さ
せ、この電波伝搬状態の情報を用いて、例えば、受信可
能な基地局ＣＳｊの中に電波の伝搬方向がビルなどによ
って限定されている基地局や指向性を有する電波を出力
する基地局がある場合は、その基地局を優先的に選択し
てＰＨＳ端末１０の現在座標Ｐ０の算出精度を向上させ
てもよい。

【００３１】（３−３） 第３変形例 上述の実施形態においては、ＰＨＳ端末１０の現在座標
Ｐ０の情報をその端末１０に提供する位置情報提供シス
テムに本発明を適用する場合について述べたが、本発明
はこれに限らず、ＰＨＳ端末を携帯する子供などの位置
を知りたい親などにＦＡＸや固定電話を介して位置情報
を提供する位置情報提供システムに本発明を適用しても
よい。この場合、ＰＨＳ端末１０は、通常のＰＨＳ端末
の機能の他に受信可能な基地局情報ＤＣＳを収集する機
能があれば良く、現在位置を表示する機能はなくてもよ
く、また、動物などの位置を把握するための専用端末で
あってもよい。

【００３２】（３−４） 第４変形例 上述の実施形態においては、ＰＨＳ端末１０の現在座標
Ｐ０の情報のみをそのＰＨＳ端末１０や親などにＦＡＸ
や固定電話を介して提供する場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、現在座標Ｐ０を含む地図情報を提
供してもよく、現在座標Ｐ０の周辺の店情報や観光情報
などの他の情報を提供するようにしてもよい。

【００３３】（３−５） 第５変形例 上述の実施形態においては、ＰＨＳ端末を利用した位置
情報提供システムに本発明を適用する場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、携帯電話端末や、ＰＨＳ
電話システムまたは携帯電話システムにおける基地局と
の間で通信可能な一般にＰＤＡ（Personal Digital Ass
istants）と呼ばれるこの種の携帯端末に本発明を広く
適用することができる。

【００３４】

【発明の効果】上述したように本発明によれば、ＰＨＳ
端末などの携帯端末が受信可能な基地局の中に屋内設置
の基地局があった場合は、優先的に屋内設置の基地局の
みに基づいて携帯端末の位置を算出するので、携帯端末
が屋内に存在する場合の位置を精度良く算出することが
できる。また、屋外設置の基地局しかなかった場合は、
比較的地上に近い高さに設置された基地局のみに基づい
て携帯端末の位置を算出するので、携帯端末が屋外に存
在する場合の位置を精度良く算出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態に係る位置情報提供システ
ムの概略構成図である。

【図２】 前記位置情報提供システムのＰＨＳ端末の構
成を示すブロック図である。

【図３】 図３（Ａ）は、２地点の基地局に基づいて位
置を算出する方法の説明に供する図であり、図３（Ｂ）
は、３地点の基地局に基づいて位置を算出する方法の説
明に供する図である。

【符号の説明】

１……位置情報提供システム、 １０……ＰＨＳ端末、 ３０……位置情報提供サーバ、 ３１……コミュニケーションサーバ、 ３２……基地局情報データベース、 ３３……座標検索エンジン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J062 AA08 BB05 CC18 FF01 5K067 AA33 AA42 BB04 BB36 DD19 DD43 DD44 EE02 EE10 EE16 EE24 HH22 HH23 HH24 JJ53 JJ54 JJ66 LL11

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の基地局との間で通信を行う携帯端
   末の位置を算出する位置算出方法であって、 前記携帯端末が受信した信号の送信元である少なくとも
   １または複数の前記基地局を特定する特定情報を前記信
   号から取得する特定情報取得工程と、 前記特定情報で特定される基地局の位置情報を予め保持
   した前記複数の基地局の位置情報の中から取得する位置
   情報取得工程と、 前記取得した位置情報に基づいて、前記特定情報で特定
   される基地局が屋内設置の基地局か屋外設置の基地局か
   否かを判定する判定工程と、 前記判定工程において前記特定情報で特定される基地局
   の中に屋内設置の基地局があると判定された場合は、前
   記屋内設置の基地局の位置情報に基づいて前記携帯端末
   の位置を算出する位置算出工程とを備えることを特徴と
   する位置算出方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の位置算出方法において、 前記携帯端末における前記特定情報で特定される基地局
   から送信される信号の受信電界強度を検出する電界強度
   検出工程を有し、 前記位置算出工程において、 前記屋内設置の基地局が複数ある場合は、前記複数の屋
   内設置の基地局の中に前記携帯端末における前記受信電
   界強度が予め定めたしきい値以上の基地局があるか否か
   を判定し、 前記受信電界強度が予め定めたしきい値以上の基地局の
   位置情報に基づいて前記携帯端末の位置を算出すること
   を特徴とする位置算出方法。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の位置算出方法
   において、 前記位置算出工程において、 前記判定工程において前記特定情報で特定される基地局
   が全て屋外設置の基地局であると判定された場合は、前
   記屋外設置の基地局の中に前記取得した位置情報に含ま
   れる基地局の設置高さが予め定めた高さ以上の基地局が
   あるか否かを判定し、 前記設置高さが予め定めた高さ以上の基地局を除く前記
   屋外設置の基地局の位置情報に基づいて前記携帯端末の
   位置を算出することを特徴とする位置算出方法。
4. 【請求項４】 複数の基地局との間で通信を行う携帯端
   末の位置を算出する位置算出方法であって、 前記携帯端末が受信した信号の送信元である少なくとも
   １または複数の前記基地局を特定する特定情報を前記信
   号から取得する特定情報取得工程と、 前記特定情報で特定される基地局の位置情報を予め保持
   した前記複数の基地局の位置情報の中から取得する位置
   情報取得工程と、 前記特定情報で特定される基地局の中に前記取得した位
   置情報に含まれる基地局の設置高さが予め定めた高さ以
   上の基地局があるか否かを判定する高さ判定工程と、 前記高さ判定工程において前記特定情報で特定される基
   地局の中に設置高さが予め定めた高さ以上の基地局があ
   ると判定された場合は、前記設置高さが予め定めた高さ
   以上の基地局を除く前記特定情報で特定される基地局の
   位置情報に基づいて前記携帯端末の位置を算出する位置
   算出工程とを備えることを特徴とする位置算出方法。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかに記載の位
   置算出方法において、 前記算出した当該携帯端末の位置を前記携帯端末に表示
   させる位置表示工程を備えることを特徴とする位置算出
   方法。
6. 【請求項６】 複数の基地局との間で通信を行う携帯端
   末の位置を算出する位置算出装置であって、 前記携帯端末が受信した信号の送信元である少なくとも
   １または複数の前記基地局を特定する特定情報と、前記
   特定情報で特定される基地局から送信される信号の前記
   携帯端末における受信電界強度の情報とを含む信号を受
   信する情報受信手段と、 全ての前記基地局の位置情報を保持する位置情報保持手
   段と、 前記位置情報保持手段に保持した位置情報の中から前記
   特定情報で特定される基地局の位置情報を取得する位置
   情報取得手段と、 前記取得した位置情報に基づいて、前記特定情報で特定
   される基地局が屋内設置の基地局か屋外設置の基地局か
   否かを判定する判定手段と、 前記判定手段により前記特定情報で特定される基地局の
   中に屋内設置の基地局があると判定された場合は、前記
   屋内設置の基地局の位置情報に基づいて前記携帯端末の
   位置を算出する位置算出手段とを備えることを特徴とす
   る位置算出装置。
7. 【請求項７】 請求項６記載の位置算出装置において、 前記位置算出手段は、 前記屋内設置の基地局が複数ある場合は、前記複数の屋
   内設置の基地局の中に、その基地局から送信される信号
   の前記携帯端末における受信電界強度が予め定めたしき
   い値以上の基地局があるか否かを判定し、 前記受信電界強度が予め定めたしきい値以上の基地局の
   位置情報に基づいて前記携帯端末の位置を算出すること
   を特徴とする位置算出装置。
8. 【請求項８】 請求項６または７に記載の位置算出装置
   において、 前記位置算出手段は、 前記判定手段により前記特定情報で特定される基地局が
   全て屋外設置の基地局であると判定された場合は、前記
   屋外設置の基地局の中に前記取得した位置情報に含まれ
   る基地局の設置高さが予め定めた高さ以上の基地局があ
   るか否かを判定し、 前記設置高さが予め定めた高さ以上の基地局を除く前記
   屋外設置の基地局の位置情報に基づいて前記携帯端末の
   位置を算出することを特徴とする位置算出装置。
9. 【請求項９】 複数の基地局との間で通信を行う携帯端
   末の位置を算出する位置算出装置であって、 前記携帯端末が受信した信号の送信元である少なくとも
   １または複数の前記基地局を特定する特定情報と、前記
   特定情報で特定される基地局から送信される信号の前記
   携帯端末における受信電界強度の情報とを含む信号を受
   信する情報受信手段と、 前記特定情報で特定される基地局の位置情報を予め保持
   した前記複数の基地局の位置情報の中から取得する位置
   情報取得手段と、 前記特定情報で特定される基地局の中に前記取得した位
   置情報に含まれる基地局の設置高さが予め定めた高さ以
   上の基地局があるか否かを判定する高さ判定手段と、 前記高さ判定手段により前記特定情報で特定される基地
   局の中に設置高さが予め定めた高さ以上の基地局がある
   と判定された場合は、前記設置高さが予め定めた高さ以
   上の基地局を除く前記特定情報で特定される基地局の位
   置情報に基づいて前記携帯端末の位置を算出する位置算
   出手段とを備えることを特徴とする位置算出装置。
10. 【請求項１０】 請求項６ないし９のいずれかに記載の
    位置算出装置において、 前記位置算出装置は、前記算出した前記携帯端末の位置
    を含む位置信号を当該携帯端末に送信する位置送信手段
    を有することを特徴とする位置算出装置。
11. 【請求項１１】 請求項６ないし１０のいずれかに記載
    の位置算出装置において、 前記携帯端末であるＰＨＳ端末の位置を算出することを
    特徴とする位置算出装置。
12. 【請求項１２】 複数の基地局との間で通信を行って自
    己の位置を算出する携帯端末であって、 前記基地局から送信される信号を受信する受信手段と、 前記受信手段が受信した信号の送信元である少なくとも
    １または複数の前記基地局を特定する特定情報を前記信
    号から取得する特定情報取得手段と、 全ての前記基地局の位置情報を保持する位置情報保持手
    段と、 前記位置情報保持手段に保持した位置情報の中から前記
    特定情報で特定される基地局の位置情報を取得する位置
    情報取得手段と、 前記取得した位置情報に基づいて、前記特定情報で特定
    される基地局が屋内設置の基地局か屋外設置の基地局か
    否かを判定する判定手段と、 前記判定手段により前記特定情報で特定される基地局の
    中に屋内設置の基地局があると判定された場合は、前記
    屋内設置の基地局の位置情報に基づいて前記携帯端末の
    位置を算出する位置算出手段と、 前記算出した当該携帯端末の位置を表示する位置表示手
    段とを備えることを特徴とする携帯端末。
13. 【請求項１３】 請求項１２記載の携帯端末において、 前記特定情報で特定される基地局から送信される信号の
    受信電界強度を検出する電界強度検出手段を有し、 前記位置算出手段は、 前記屋内設置の基地局が複数ある場合は、前記複数の屋
    内設置の基地局の中に前記携帯端末における前記受信電
    界強度が予め定めたしきい値以上の基地局があるか否か
    を判定し、 前記受信電界強度が予め定めたしきい値以上の基地局の
    位置情報に基づいて当該携帯端末の位置を算出すること
    を特徴とする携帯端末。
14. 【請求項１４】 請求項１２または１３に記載の携帯端
    末において、 前記位置算出手段は、 前記判定手段により前記特定情報で特定される基地局が
    全て屋外設置の基地局であると判定された場合は、前記
    屋外設置の基地局の中に前記取得した位置情報に含まれ
    る基地局の設置高さが予め定めた高さ以上の基地局があ
    るか否かを判定し、 前記設置高さが予め定めた高さ以上の基地局を除く前記
    屋外設置の基地局の位置情報に基づいて当該携帯端末の
    位置を算出することを特徴とする携帯端末。
15. 【請求項１５】 複数の基地局との間で通信を行って自
    己の位置を算出する携帯端末であって、 前記基地局から送信される信号を受信する受信手段と、 前記受信手段が受信した信号の送信元である少なくとも
    １または複数の前記基地局を特定する特定情報を前記信
    号から取得する特定情報取得手段と、 全ての前記基地局の位置情報を保持する位置情報保持手
    段と、 前記位置情報保持手段に保持した位置情報の中から前記
    特定情報で特定される基地局の位置情報を取得する位置
    情報取得手段と、 前記特定情報で特定される基地局の中に前記取得した位
    置情報に含まれる基地局の設置高さが予め定めた高さ以
    上の基地局があるか否かを判定する高さ判定手段と、 前記高さ判定手段により前記特定情報で特定される基地
    局の中に設置高さが予め定めた高さ以上の基地局がある
    と判定された場合は、前記設置高さが予め定めた高さ以
    上の基地局を除く前記特定情報で特定される基地局の位
    置情報に基づいて前記携帯端末の位置を算出する位置算
    出手段と、 前記算出した当該携帯端末の位置を表示する位置表示手
    段とを備えることを特徴とする携帯端末。
16. 【請求項１６】 請求項１２ないし１５のいずれかに記
    載の携帯端末において、 前記携帯端末は、ＰＨＳ端末であることを特徴とする携
    帯端末。