JP2004254229A - Location positioning system - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、位置特定システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
自位置を測定する方式として、全地球測位システム(GPS:Global Positioning System)が用いられている。この全地球測位システムは、4つのGPS衛星からの電波を受信して各GPS衛星からのそれぞれの距離を求めて位置を算出するものである。しかしながら、この全地球測位システムは、地球から20000km以上離れたGPS衛星からの電波を利用するため、屋内やビルの陰などGPS衛星からの電波が遮られるような場所では測位ができないという解決すべき課題があった。特に移動機といった携帯型の情報端末において全地球測位システムを用いる場合にはこの課題が顕著である。この課題を解決すべく、全地球測位システムによって測位ができない場所では移動機に対応する基地局からの電波の電界強度を利用して位置を特定する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特開2000−348297号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術では、1つの基地局から得られる情報は、その基地局から所定の距離を半径とする円上に移動機が存在することを示す情報である。従って、移動機の位置を的確に把握しようとすれば複数の基地局から情報を取得しなければならないといった解決すべき課題がある。
【0005】
そこで本発明では、全地球測位システムによる測位ができない場合に、1つの基地局から得られる情報に基づいて移動機の位置を把握できる位置特定システムを提供することを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の位置特定システムは、全地球測位システムを利用して自位置を特定できる機能を有する移動機の位置を特定するための位置特定システムであって、全地球測位システムを利用して測位が可能な領域と不可能な領域とを示す領域情報を格納する測位領域格納手段を含み、更に、移動機が全地球測位システムを利用して測位が可能か不可能かを判断する測位判断手段と、当該判断の結果が測位可能の場合には移動機が測位した位置を移動機の位置として特定し、当該判断の結果が測位不可能の場合には移動機に対応する基地局と移動機との距離を特定するための距離情報及び領域情報に基づいて移動機の位置を特定する位置特定手段と、を含む。
【0007】
本発明の位置特定システムによれば、移動機が全地球測位システムを用いて測位不可能な場合に、基地局と移動機との距離を特定するための距離情報と領域情報とに基づいて位置を特定するので、例えばビルの中といった全地球測位システムが利用できない場所でも移動機の位置を特定できる。また、全地球測位システムを利用して測位可能な領域及び不可能な領域が分散的に分布している場合には、等距離円上の領域に移動機が存在すると推定できる。
【0008】
本発明の位置特定システムでは、距離情報は、基地局から移動機に送出される電波の電界強度を示す情報を含むことも好ましい。電界強度は基地局からの距離に応じてその強度が変化するので、全地球測位システムを利用して測位可能な領域及び不可能な領域が分散的に分布している場合には、等電界強度線上の領域に移動機が存在すると推定できる。
【0009】
本発明の位置特定システムでは、距離情報は、基地局が移動機に検査信号を送信してから、当該検査信号に対して移動機から返信される応答信号を基地局が受信するまでの時間に基づいて算出される距離を示す情報を含むことも好ましい。検査信号及び応答信号の伝送媒体である電波は障害物に影響されにくく、この時間に基づいて距離を算出するとより正確に基地局と移動機との距離を把握できる。
【0010】
また本発明の位置特定システムでは、領域情報には各領域ごとに全地球測位システムの衛星が何個見通せるかを示す可視衛星情報が含まれることも好ましい。可視衛星情報に基づけば、移動機が全地球測位システムを利用して測位可能な状態かどうかを的確に判断できる。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明の知見は、例示のみのために示された添付図面を参照して以下の詳細な記述を考慮することによって容易に理解することができる。引き続いて、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
【0012】
本発明の実施形態である位置特定システムについて図1を用いて説明する。図1は位置特定システム10を説明するための図である。位置特定システム10は、ネットワーク20を介して携帯電話機(移動機)30と相互に情報通信が可能なように構成されている。携帯電話機30は、位置特定システム10を利用するユーザが使用する携帯電話機である。携帯電話機30は、GPS(全地球測位システム、Global Positioning System)を利用して自位置を測位可能なように構成されている。携帯電話機30を利用するユーザが自位置を測位する命令を入力すると、携帯電話機30は見通せるGPS衛星の個数と各GPS衛星までの距離を示す情報とを含む測位要求を位置特定システム10に送信する。この測位要求には更に携帯電話機30の通信を現時点で受け持っている基地局のIDとその基地局から送出される電波の電界強度とが含まれる。
【0013】
引き続いて位置特定システム10について説明する。位置特定システム10は、物理的には、CPU(中央処理装置)、メモリ、マウスやキーボードといった入力装置、ディスプレイといった表示装置、ハードディスクといった格納装置、モデムといった通信装置などを備えたコンピュータシステム(若しくはコンピュータシステムの集合体)として構成されている。
【0014】
位置特定システム10は、機能的な構成要素として、受信部101と、測位判断部(測位判断手段)102と、位置特定部(位置特定手段)103と、送信部104と、測位領域格納部(測位領域格納手段)110と、基地局情報格納部111と、を含む。引き続いて、各構成要素について詳細に説明する。
【0015】
受信部101は、携帯電話機30から送信される測位要求を受信し、測位判断部102に出力する部分である。既に説明したようにこの測位要求は携帯電話機30のユーザが入力するものであって、見通せるGPS衛星の個数と各GPS衛星までの距離を示す情報とを含む。この測位要求には更に携帯電話機30の通信を現時点で受け持っている基地局のIDとその基地局から送出される電波の電界強度とが含まれる。
【0016】
測位判断部102は、携帯電話機30がGPS測位可能かどうかを判断する部分である。より具体的には、受信部101から出力される測位要求に含まれる、携帯電話機30が見通せるGPS衛星の個数に基づいてその携帯電話機30がGPS測位可能かどうかを判断する。例えば、見通せるGPS衛星の個数が3個以上であればGPS測位可能であると判断し、2個以下であればGPS測位不可能であると判断する。測位判断部102は、この判断結果を測位要求と共に位置特定部103に出力する。
【0017】
位置特定部103は、測位判断部102から出力される判断結果がGPS測位可能である旨の場合には、測位要求に含まれる各GPS衛星までの距離を示す情報に基づいて携帯電話機30の位置を特定する。一方、測位判断部102から出力される判断結果がGPS測位不可能である旨の場合には、測位領域格納部110に格納されている領域情報と、基地局情報格納部111に格納されている基地局情報とに基づいて携帯電話機30の位置を特定する。測位領域格納部110に格納されている領域情報は、GPSを用いて測位が可能な領域と不可能な領域とを示す情報である。基地局情報格納部111に格納されている基地局情報は、各基地局の位置を示す情報である。
【0018】
図2に領域情報の例を示す。領域情報40は、地図上においてGPS測位が可能な領域と不可能な領域とを特定する情報である。図2の例に拠れば、建物50、建物51、建物54、及び建物55の中はGPS測位不可能であるから、地図上では黒く塗りつぶした状態で認識されている。建物50の近傍ではGPS衛星が3個見通すことができる領域52が、建物51の近傍ではGPS衛星が2個しか見通すことができない領域53が、建物54の近傍ではGPS衛星が3個見通すことができる領域56が、建物55の近傍ではGPS衛星が2個しか見通すことができない領域57がそれぞれ存在する。尚、図2の例の場合には、建物以外の場所で特に領域が明示されていない領域はGPS衛星が4個見通すことできる領域である。
【0019】
図3に基地局情報の例を示す。図3の例に拠れば、基地局IDと位置情報とが対応して格納されている。従って、携帯電話機30に対応している基地局のIDが001であれば、その位置は東経135°20′30″、北緯38°20′55″となる。この基地局IDは携帯電話機30から電界強度と共に送られてくるので、図2に示すように基地局60とその基地局60を中心とする等電界強度線60aを描くことができる。従って、携帯電話機30が見通せるGPS衛星の数が2個以下であれば、領域53か領域57にいることになるが、等電界強度線60aとの関係から領域53にいることが特定される。この特定された携帯電話機30の位置を示す情報は送信部104に出力される。
【0020】
送信部104は、位置特定部104から出力された携帯電話機30の位置を示す情報を携帯電話機30に送信する部分である。
【0021】
引き続いて、位置特定システム10を用いて位置の特定を行う方法について、図4に示すフローチャートを用いて説明する。携帯電話機30を使用するユーザは、測位要求を位置特定システム10に送信する。この測位要求は位置特定システム10の受信部101が受信する(ステップS01)。受信部101は受信した測位要求を測位判断部102に出力する。
【0022】
測位判断部102は、携帯電話機30が見通せるGPS衛星の個数に基づいてその携帯電話機30がGPS測位可能かどうかを判断する(ステップS02)。測位判断部102は、この判断結果を測位要求と共に位置特定部103に出力する。位置特定部103は、ステップS02での判断結果がGPS測位可能である場合には、測位要求に含まれる各GPS衛星までの距離を示す情報に基づいて携帯電話機30の位置を特定する(ステップS03)。位置特定部103は特定した携帯電話機30の位置を示す情報を送信部104に出力する。送信部104は、携帯電話機30にこの情報を送信する(ステップS08)。
【0023】
位置特定部103は、ステップS02での判断結果がGPS測位不可能である場合には、携帯電話機30から送信される基地局IDに基づいて携帯電話機30に現に対応している基地局を特定する(ステップS04)。位置特定部103は更に、携帯電話機30から送信される電界強度に基づいて、対応する基地局からの等電界強度線を特定する(ステップS05)。
【0024】
位置特定部103は、携帯電話機30から送信される見通し可能なGPS衛星の個数に基づいて、携帯電話機30が存在する領域を特定する(ステップS06)。位置特定部103は、図2で例示したようにステップS04〜S06までの結果に基づいて携帯電話機30の位置を特定する(ステップS07)。位置特定部103は特定した携帯電話機30の位置を示す情報を送信部104に出力する。送信部104は、携帯電話機30にこの情報を送信する(ステップS08)。
【0025】
コンピュータを、本実施形態の位置特定システムとして機能させるための位置特定プログラム92及びそれが記録されているコンピュータ読取可能な記録媒体9について説明する。図5は、位置特定プログラム92が記録されている記録媒体9の構成を示した図である。記録媒体9としては、例えば、磁気ディスク、光ディスク、CD−ROM、コンピュータに内蔵されたメモリなどが該当する。
【0026】
記録媒体9は、図5に示すように、プログラムを記録するプログラム領域91と、データを記録するデータ領域93とを備えている。データ領域93には、図1を用いて説明した測位領域格納部110と同様の測位領域データベース931、基地局情報格納部111と同様の基地局情報データベース932がそれぞれ格納されている。
【0027】
プログラム領域91には、位置特定プログラム92が記録されている。位置特定プログラム92は、処理を統括するメインモジュール921と、受信モジュール922と、測位判断モジュール923と、位置特定モジュール924と、送信モジュール925とを備える。ここで、受信モジュール922、測位判断モジュール923、位置特定モジュール924、送信モジュール925のそれぞれを動作させることによって実現する機能は、上記位置特定システム10の受信部101、測位判断部102、位置特定部103、送信部104のそれぞれの機能と同様である。
【0028】
本実施形態によれば、移動機がGPSを用いて測位不可能な場合に、基地局からの電波の電界強度と領域情報とに基づいて位置を特定するので、例えばビルの中といった全地球測位システムが利用できない場所でも携帯電話機30の位置を特定できる。また、電界強度は基地局からの距離に応じてその強度が変化するので、図2に示すようにGPSを利用して測位可能な領域及び不可能な領域が分散的に分布している場合には、等電界強度線上の領域に携帯電話機30が存在すると推定できる。
【0029】
本実施形態の場合には基地局と携帯電話機30との距離を電界強度に基づいて特定しているが、本発明の実施形態はこれに限られるものではない。例えば、基地局から携帯電話機30に検査信号を送信してから、この検査信号に対して携帯電話機30から返信される応答信号を基地局が受信するまでの時間に基づいて基地局と携帯電話機30との距離を求めてもよい。検査信号及び応答信号の伝送媒体である電波は障害物に影響されにくく、この時間に基づいて距離を算出するとより正確に基地局と携帯電話機30との距離を把握できる。
【0030】
領域情報には各領域ごとに全地球測位システムの衛星が何個見通せるかを示す可視衛星情報が含まれることも好ましい。可視衛星情報に基づけば、移動機が全地球測位システムを利用して測位可能な状態かどうかを的確に判断できる。
【0031】
【発明の効果】
本発明によれば、移動機が全地球測位システムを用いて測位不可能な場合に、基地局と移動機との距離を特定するための距離情報と領域情報とに基づいて位置を特定するので、例えばビルの中といった全地球測位システムが利用できない場所でも移動機の位置を特定できる。また、全地球測位システムを利用して測位可能な領域及び不可能な領域が分散的に分布している場合には、等距離円上の領域に移動機が存在すると推定できる。従って本発明の目的とする、全地球測位システムによる測位ができない場合に、1つの基地局から得られる情報に基づいて移動機の位置を把握できる位置特定システム、及び位置特定プログラムを提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態である位置特定システムを説明するための図である。
【図2】図1の測位領域格納部に格納されている情報の例を示す図である。
【図3】図1の基地局情報格納部に格納されている情報の例を示す図である。
【図4】位置特定システムを用いて携帯電話機の位置を特定する方法を示したフローチャートである。
【図5】本発明の実施形態である位置特定プログラムを説明するための図である。
【符号の説明】
10…位置特定システム、101…受信部、102…測位判断部、103…位置特定部、104…送信部、110…測位領域格納部、111…基地局情報格納部、20…ネットワーク、30…携帯電話機。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a position identification system.
[0002]
[Prior art]
As a method of measuring the own position, a global positioning system (GPS) is used. This global positioning system receives radio waves from four GPS satellites, calculates the distance from each GPS satellite, and calculates the position. However, since this global positioning system uses radio waves from GPS satellites at a distance of more than 20,000 km from the earth, positioning cannot be performed in places where radio waves from GPS satellites are blocked such as indoors or behind buildings. There were challenges. In particular, this problem is remarkable when the global positioning system is used in a portable information terminal such as a mobile device. In order to solve this problem, there has been proposed a method of specifying a position in a place where positioning cannot be performed by the global positioning system by using the electric field strength of a radio wave from a base station corresponding to a mobile device (for example, Patent Document 1). reference.).
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2000-348297 A
[Problems to be solved by the invention]
In the related art, information obtained from one base station is information indicating that the mobile station exists on a circle having a radius equal to a predetermined distance from the base station. Therefore, there is a problem to be solved such that information must be acquired from a plurality of base stations in order to accurately grasp the position of the mobile device.
[0005]
In view of the above, an object of the present invention is to provide a position specifying system that can grasp the position of a mobile device based on information obtained from one base station when positioning cannot be performed by the global positioning system.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The position specifying system of the present invention is a position specifying system for specifying the position of a mobile device having a function of specifying its own position using a global positioning system. Positioning area storing means for storing area information indicating an available area and an impossible area; and a positioning judging means for judging whether the mobile station can perform positioning using the global positioning system. If the result of the determination is that positioning is possible, the position determined by the mobile device is specified as the position of the mobile device.If the result of the determination is that positioning is not possible, the base station and mobile device corresponding to the mobile device are identified. And position specifying means for specifying the position of the mobile device based on the distance information and the area information for specifying the distance of the mobile device.
[0007]
According to the position specifying system of the present invention, when the mobile device cannot perform positioning using the global positioning system, the position is determined based on the distance information and the region information for specifying the distance between the base station and the mobile device. Is specified, the position of the mobile device can be specified even in a place where the global positioning system cannot be used, such as in a building. In addition, when a region that can be positioned and a region that cannot be positioned using the global positioning system are dispersedly distributed, it can be estimated that the mobile device exists in a region on an equidistant circle.
[0008]
In the position specifying system of the present invention, it is preferable that the distance information includes information indicating the electric field strength of a radio wave transmitted from the base station to the mobile device. Since the electric field strength changes according to the distance from the base station, if the area that can be located and the area that cannot be located using the global positioning system are dispersedly distributed, It can be estimated that the mobile device exists in the area on the line.
[0009]
In the position specifying system of the present invention, the distance information is a time interval between the time when the base station transmits the inspection signal to the mobile station and the time when the base station receives a response signal returned from the mobile station in response to the inspection signal. It is also preferable to include information indicating a distance calculated based on the information. Radio waves, which are transmission media for test signals and response signals, are not easily affected by obstacles, and if the distance is calculated based on this time, the distance between the base station and the mobile device can be grasped more accurately.
[0010]
In the position specifying system of the present invention, it is preferable that the area information includes visible satellite information indicating how many satellites of the global positioning system can be seen for each area. Based on the visible satellite information, it is possible to accurately determine whether or not the mobile device is in a state where positioning is possible using the global positioning system.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The findings of the present invention can be readily understood by considering the following detailed description with reference to the accompanying drawings shown by way of example only. Subsequently, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. When possible, the same parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
[0012]
A position identification system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram for explaining the
[0013]
Subsequently, the
[0014]
The
[0015]
The
[0016]
The
[0017]
If the determination result output from positioning determining
[0018]
FIG. 2 shows an example of the area information. The
[0019]
FIG. 3 shows an example of base station information. According to the example of FIG. 3, the base station ID and the position information are stored in correspondence. Therefore, if the ID of the base station corresponding to the
[0020]
The transmitting
[0021]
Subsequently, a method for specifying a position using the
[0022]
The
[0023]
If the result of the determination in step S02 is that GPS positioning is not possible, the
[0024]
The
[0025]
A
[0026]
As shown in FIG. 5, the
[0027]
In the
[0028]
According to the present embodiment, when the mobile device cannot perform positioning using the GPS, the position is specified based on the electric field strength of the radio wave from the base station and the area information. The position of the
[0029]
In the case of the present embodiment, the distance between the base station and the
[0030]
Preferably, the area information includes visible satellite information indicating how many satellites of the global positioning system can be seen for each area. Based on the visible satellite information, it is possible to accurately determine whether or not the mobile device is in a state where positioning is possible using the global positioning system.
[0031]
【The invention's effect】
According to the present invention, when the mobile device cannot perform positioning using the global positioning system, the position is specified based on the distance information and the area information for specifying the distance between the base station and the mobile device. For example, the position of the mobile device can be specified even in a place where the global positioning system is not available, such as in a building. In addition, when a region that can be positioned and a region that cannot be positioned using the global positioning system are distributed in a distributed manner, it can be estimated that the mobile device exists in a region on an equidistant circle. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a position specifying system and a position specifying program that can grasp the position of a mobile device based on information obtained from one base station when positioning by a global positioning system cannot be performed. did it.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining a position identification system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of information stored in a positioning area storage unit in FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of information stored in a base station information storage unit in FIG. 1;
FIG. 4 is a flowchart showing a method for specifying the position of the mobile phone using the position specifying system.
FIG. 5 is a diagram for explaining a position specifying program according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記移動機が全地球測位システムを利用して測位が可能か不可能かを判断する測位判断手段と、
当該判断の結果が測位可能の場合には前記移動機が測位した位置を前記移動機の位置として特定し、当該判断の結果が測位不可能の場合には前記移動機に対応する基地局と前記移動機との距離を特定するための距離情報及び前記領域情報に基づいて前記移動機の位置を特定する位置特定手段と、
を含む位置特定システム。A location identification system for identifying the position of a mobile device having a function of identifying its own position using a global positioning system, and an area where positioning is possible and an area where positioning is impossible using a global positioning system And positioning area storage means for storing area information indicating
Positioning determination means for determining whether positioning is possible or impossible using the global positioning system by the mobile device,
If the result of the determination is that positioning is possible, the position determined by the mobile device is specified as the position of the mobile device.If the result of the determination is that positioning is not possible, the base station corresponding to the mobile device and the Position specifying means for specifying the position of the mobile device based on the distance information and the area information for specifying the distance to the mobile device,
Positioning system including.
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