JP2005295380A

JP2005295380A - 通信端末

Info

Publication number: JP2005295380A
Application number: JP2004110007A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Kaiwa; 政宏海和; Koichi Sawai; 浩一沢井
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2004-04-02
Filing date: 2004-04-02
Publication date: 2005-10-20
Anticipated expiration: 2024-04-02
Also published as: JP4634061B2

Abstract

【課題】測位のための専用のインフラを必要とせずに自己の位置を測定し表示する機能を備えた通信端末を提供することを目的とする。
【解決手段】任意に設置された複数の無線基地局から受信した信号の強度から特定の無線基地局との間の相対距離を含む基地局情報を取得する基地局情報取得部と、移動方向を検出する移動方向検出部と、上記相対距離の変化および上記移動方向に基づいて現在位置を算出する位置情報算出部と、算出された上記現在位置を表示する位置情報表示部とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、任意に設置された複数の無線基地局からの受信信号を利用して自己の位置を測定し表示する機能を備えた通信端末に関するものである。

携帯電話等の通信端末において、現在位置を測定して表示する機能に対するニーズは極めて高く、ＧＰＳ（Global Positioning System）機能を搭載した通信端末も市販されるに至っている。

その他に、設置位置が既知の無線基地局からの信号を受信し、三角測量の原理で通信端末の位置を検出する技術も存在する（例えば、特許文献１参照。）。
特開２０００−３４８２９７号公報

上述したように、従来は通信端末の位置を検出するため、ＧＰＳ等の大掛かりなシステムを利用したり、無線基地局側に測位のための専用の機能を設ける等、予め測位のためのインフラを整備しなければならず、相当な設備投資を行わなければならないという問題があった。

また、ＧＰＳでは衛星の電波が届かない屋内や地下では使用することができないという問題があった。

本発明は上記の従来の問題点に鑑み提案されたものであり、その目的とするところは、任意に設置された複数の無線基地局からの受信信号を利用し、測位のための専用のインフラを必要とせずに自己の位置を測定し表示する機能を備えた通信端末を提供することにある。なお、任意に設置された無線基地局としては、携帯電話やＰＨＳ（Personal Handyphone System）の無線基地局のみならず、無線ＬＡＮ（Local Area Network）やBluetooth等の無線基地局も利用することができる。

上記の課題を解決するため、本発明にあっては、請求項１に記載されるように、任意に設置された複数の無線基地局から受信した信号の強度から特定の無線基地局との間の相対距離を含む基地局情報を取得する基地局情報取得部と、移動方向を検出する移動方向検出部と、上記相対距離の変化および上記移動方向に基づいて現在位置を算出する位置情報算出部と、算出された上記現在位置を表示する位置情報表示部とを備えるようにしている。

また、請求項２に記載されるように、上記位置情報算出部は初期位置において地図上の位置と現在位置との対応付けを行うようにすることができる。

また、請求項３に記載されるように、上記移動方向検出部は加速度センサおよびコンパスにより移動方向を検出するようにすることができる。

また、請求項４に記載されるように、上記位置情報算出部により算出された現在位置を地図情報と比較してマッチングを行う地図情報比較部を備えるようにすることができる。

また、請求項５に記載されるように、上記地図情報を保持するとともに、上記地図情報のカバーするエリアを外れる場合に外部の地図情報配信装置に地図情報の配信を要求する地図情報管理部を備えるようにすることができる。

本発明にあっては、任意に設置された複数の無線基地局からの受信信号を利用することで、測位のための専用のインフラを必要とせずに自己の位置を測定し表示する機能を実現することができる。

以下、本発明の好適な実施形態につき、図面を参照して説明する。

図１は本発明の一実施形態を示す構成図である。

図１において、通信端末１はユーザが所持する携帯電話、ＰＨＳ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、パーソナルコンピュータ等の通信機能を備えた移動端末であり、無線基地局２Ａ〜２Ｃは携帯電話、ＰＨＳ、無線ＬＡＮ、Bluetooth等の任意に設置された基地局である。なお、無線基地局２Ａ〜２Ｃが設置される場所は屋外、屋内を問わない。また、地図情報配信装置３は通信端末１からの要求に基づいて地図情報を配信するための装置である。

通信端末１には、通常の通信機能等の他に、無線基地局２Ａ〜２Ｃからの信号を受信する基地局信号受信部１１と、受信した信号の強度から特定の無線基地局との間の相対距離を含む基地局情報を取得する基地局情報取得部１２と、加速度センサおよびコンパス等により通信端末１の移動方向を検出する移動方向検出部１３と、基地局情報取得部１２によって取得された特定の無線基地局との間の相対距離の変化および移動方向検出部１３によって検出された移動方向に基づいて現在位置を算出する位置情報算出部１４と、位置情報算出部１４により算出された現在位置を地図情報と比較してマッチングを行う地図情報比較部１５と、現在位置を表示する位置情報表示部１６と、地図情報を保持するとともに、その地図情報のカバーするエリアを外れる場合に外部の地図情報配信装置３に地図情報の配信を要求する地図情報管理部１７と、地図情報配信装置３から地図情報を受信する地図情報受信部１８とが設けられている。

一方、無線基地局２Ａ〜２Ｃは任意に設置されたものであって、本発明のために特に新たな機能を付加するものではないが、一般に自己の識別情報等を送信信号の一部に含めて報知するための基地局識別情報報知部２１を備えている。また、地図情報配信装置３は通信端末１の地図情報管理部１７からの要求に応じて地図情報を配信するための地図情報配信部３１を備えている。

図２は上記の実施形態の動作を示すシーケンス図であり、以下、このシーケンス図に沿って上記実施形態の動作を説明する。

先ず、通信端末１が無線基地局２Ａ〜２Ｃの設置されるエリアに入ると、通信端末１の基地局信号受信部１１は無線基地局２Ａ〜２Ｃのいずれかもしくは複数より信号を受信する（ステップＳ１）。この信号には無線基地局２Ａ〜２Ｃの基地局識別情報報知部２１が報知する基地局識別情報が含まれている。受信された信号は基地局情報取得部１２に渡され（ステップＳ２）、基地局情報取得部１２は基地局識別情報によって無線基地局を特定した上で、その受信強度から特定の無線基地局との間の相対距離を含む基地局情報を取得し（ステップＳ３）、位置情報算出部１４に渡す（ステップＳ４）。複数の無線基地局の信号を受信している場合には、無線基地局毎の基地局情報が含まれる。ここで、無線基地局２Ａ〜２Ｃの送信電力は、携帯電話、ＰＨＳ、無線ＬＡＮ、Bluetooth等の無線基地局のタイプによって所定の値に定められているため、若干の誤差は発生するものの、受信強度から無線基地局との相対距離を知ることができる。

次いで、通信端末１の位置情報算出部１４は、無線基地局２Ａ〜２Ｃの設置されるエリアに入った最初に行うべき処理として、初期位置の地図上位置との対応付けを行う（ステップＳ５）。図３は初期位置における地図上位置との対応付けの様子を示す図であり、通信端末１が図示の位置にある場合、各無線基地局２Ａ〜２Ｃから受信した信号の電界強度に基づいて求められた相対距離ＬＡ〜ＬＣの情報を含む基地局情報と関連付けて、地図上における現在位置をユーザからの指示等により設定する。すなわち、ユーザからの指示等により地図上の現在位置を初期位置として取得し、その時点における無線基地局２Ａ〜２Ｃとの相対距離ＬＡ〜ＬＣの情報（各相対距離ＬＡ〜ＬＣは無線基地局２Ａ〜２Ｃの識別情報によって識別される）を含む基地局情報と関連付けて記憶する。図４は初期位置における通信端末１の表示画面１０の例を示す図であるが、通信端末１の現在位置を示すアイコンＩを地図上で指定等させることにより、初期位置における現在位置を地図上の特定の位置に対応付けることができる。また、通路等の所定の位置に予め非接触タグ等を設置しておき、その近傍を通過した際に自動的に初期位置における地図上位置との対応付けを行うようにすることもできる。この場合、非接触タグ等から送信される情報には、地図上の位置を特定する情報が含まれる。

次いで、図２において、通信端末１の基地局情報取得部１２は、基地局信号受信部１１を介して無線基地局２Ａ〜２Ｃから受信した信号に基づき、特定の無線基地局との間の相対距離を含む基地局情報を取得し（ステップＳ６〜Ｓ８）、位置情報算出部１４に渡す（ステップＳ９）。

一方、通信端末１の移動方向検出部１３は加速度センサおよびコンパス等により通信端末１の移動方向を逐次検出しており、位置情報算出部１４は基地局情報取得部１２から与えられた特定の無線基地局との間の相対距離の変化および移動方向検出部１３によって検出された通信端末１の移動方向に基づいて現在位置（無線基地局２Ａ〜２Ｃと通信端末１との相対位置）を算出し（ステップＳ１０）、初期位置の情報とともに位置情報算出部１４に渡す（ステップＳ１１）。

地図情報比較部１５は、位置情報算出部１４により渡された現在位置を地図情報管理部１７の保持する地図情報と比較してマッチングを行い、地図上の現在位置を特定する（ステップＳ１２）。この際、距離測定の誤差により通路等から外れる場合、移動範囲が通路内に収まるよう、補正が行われる。図５は通信端末１の移動のトレースの様子を示す図であり、通信端末１が移動経路Ｒに沿って移動したものとすると、通信端末１の移動は逐次に検出され、図６に示すように、通路等に沿って通信端末１の移動が行われるよう、その都度にマップマッチングが行われる。

次いで、図２において、マップマッチングした結果は地図情報比較部１５から位置情報表示部１６に渡され（ステップＳ１３）、位置情報表示部１６は地図情報管理部１７に対して地図情報を要求し（ステップＳ１４）、地図情報管理部１７は地図情報を読み出す（ステップＳ１５）。ここで、通信端末１内に保持された地図情報で足りる場合には、地図情報管理部１７から位置情報表示部１６に地図情報が渡され（ステップＳ１６）、位置情報表示部１６は表示画面上に地図情報とともに現在位置を表示する（ステップＳ１７）。図７は移動後の表示画面の例を示す図であり、表示画面１０上にアイコンＩによって通信端末１の現在位置が表示される。

一方、通信端末１の移動により地図情報管理部１７が保持する地図情報ではカバーできなくなった場合、地図情報管理部１７は外部の地図情報配信装置３に対して地図情報の要求を行い（ステップＳ１８）、これを受けて地図情報配信装置３の地図情報配信部３１は必要な地図情報を切り出し（ステップＳ１９）、通信端末１に向けて配信する（ステップＳ２０）。通信端末１の地図情報受信部１８は地図情報配信装置３から地図情報を受信すると、これを地図情報管理部１７を介して位置情報表示部１６に渡し（ステップＳ２１、Ｓ１６）、位置情報表示部１６は表示画面上に地図情報とともに現在位置を表示する（ステップＳ１７）。図８は保持する地図情報の限界に達した場合の地図情報の取得の様子を示す図であり、通信端末１が図示の位置に移動した時点で、保持する地図情報でカバーできなくなると、地図情報配信装置３から地図情報Ｄの配信を受けるものである。

以上のように、任意に設置された複数の無線基地局２Ａ〜２Ｃからの受信信号を利用することで、測位のための専用のインフラを必要とせずに自己の位置を測定し表示することができる。特に、無線基地局として無線ＬＡＮ、Bluetooth等を使用する場合、従来は困難であった屋内での位置検出を容易に行うことができる。

以上、本発明の好適な実施の形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範な趣旨および範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正および変更を加えることができることは明らかである。すなわち、具体例の詳細および添付の図面により本発明が限定されるものと解釈してはならない。

本発明の一実施形態を示す構成図である。実施形態の動作を示すシーケンス図である。初期位置における地図上位置との対応付けの様子を示す図である。初期位置における表示画面の例を示す図である。通信端末の移動のトレースの様子を示す図である。マップマッチングの様子を示す図である。移動後の表示画面の例を示す図である。保持する地図情報の限界に達した場合の地図情報の取得の様子を示す図である。

符号の説明

１通信端末
１１基地局信号受信部
１２基地局情報取得部
１３移動方向検出部
１４位置情報算出部
１５地図情報比較部
１６位置情報表示部
１７地図情報管理部
１８地図情報受信部
２Ａ〜２Ｃ無線基地局
２１基地局識別情報報知部
３地図情報配信装置
３１地図情報配信部

Claims

任意に設置された複数の無線基地局から受信した信号の強度から特定の無線基地局との間の相対距離を含む基地局情報を取得する基地局情報取得部と、
移動方向を検出する移動方向検出部と、
上記相対距離の変化および上記移動方向に基づいて現在位置を算出する位置情報算出部と、
算出された上記現在位置を表示する位置情報表示部とを備えたことを特徴とする通信端末。
上記位置情報算出部は初期位置において地図上の位置と現在位置との対応付けを行うことを特徴とする請求項１に記載の通信端末。
上記移動方向検出部は加速度センサおよびコンパスにより移動方向を検出することを特徴とする請求項１または２のいずれか一項に記載の通信端末。
上記位置情報算出部により算出された現在位置を地図情報と比較してマッチングを行う地図情報比較部を備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の通信端末。
上記地図情報を保持するとともに、上記地図情報のカバーするエリアを外れる場合に外部の地図情報配信装置に地図情報の配信を要求する地図情報管理部を備えたことを特徴とする請求項４に記載の通信端末。