JP2010054450A - Positioning system, positioning method, and positioning program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、受信機の位置を推定する測位システム、測位方法及び測位プログラムに関する。 The present invention relates to a positioning system, a positioning method, and a positioning program for estimating the position of a receiver.
従来から、ＧＰＳ（Global Positioning System、全地球測位システム）を用いて受信機の測位を行う技術が知られている（例えば、非特許文献１参照）。また、移動体通信網から取得した衛星の位置等を示すアシストデータを利用して、測位を行うＡＧＰＳ（Assisted ＧＰＳ）という方式も知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a technique for positioning a receiver using GPS (Global Positioning System) is known (see, for example, Non-Patent Document 1). There is also known a method called AGPS (Assisted GPS) that performs positioning using assist data indicating the position of a satellite acquired from a mobile communication network.
ＧＰＳによる位置測位が成功しない場合（即ち、ＧＰＳによる測位結果がフィックスしない場合）、移動体通信網の信号を用いて測位を行う基地局測位やＧＰＳ衛星からの信号と移動体通信網の信号とを併用して測位を行うハイブリッド（Hybrid）と呼ばれる測位が行われることがある。
しかしながら、従来の方法では、ＧＰＳによる位置測位が成功するか否かは、実際に測位を開始してみないと判らなかった。また、上記の判断を含むＧＰＳ測位も時間がかかっていた。受信機において演算処理が行われるＵＥ−ｂａｓｅｄ ＡＧＰＳ測位方式では、特に時間がかかっていた。例えば、ＧＰＳ衛星からの信号が受信できない屋内においては、ＧＰＳ測位が不能となった後に、基地局測位等の別の測位に入るため測位全体の時間としては多くの時間がかかっていた。この場合、測位に時間がかかった割には測位精度が悪い結果しか返ってこないという結果になる。また、市街地等では、屋外であってもマルチパスの影響で、良好なＧＰＳの測位精度が出ないという問題があった。 However, in the conventional method, it has been impossible to determine whether or not the positioning by GPS is successful without actually starting the positioning. In addition, the GPS positioning including the above judgment takes time. The UE-based AGPS positioning method in which arithmetic processing is performed in the receiver is particularly time consuming. For example, in an indoor location where a signal from a GPS satellite cannot be received, after the GPS positioning is disabled, another positioning such as a base station positioning is performed, so that the entire positioning takes a long time. In this case, the result that the positioning accuracy is poor is returned for the time taken for positioning. In addition, in urban areas and the like, there was a problem that good GPS positioning accuracy could not be obtained due to the influence of multipath even outdoors.
本発明は、上記の状況を鑑みてなされたものであり、より短い時間で受信機の状態に応じた測位結果を得ることができる測位システム、測位方法及び測位プログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to provide a positioning system, a positioning method, and a positioning program that can obtain a positioning result according to the state of the receiver in a shorter time. .
上記目的を達成するために、本発明に係る測位システムは、ＧＰＳ測位に用いられる信号の受信機能を有する受信機の位置を推定する測位システムであって、受信機に係る環境を示す情報を取得する環境情報取得手段と、環境情報取得手段によって取得された環境を示す情報に基づいて、ＧＰＳ測位の有効性を推定する有効性推定手段と、有効性推定手段によって推定された有効性に基づいて、受信機のＧＰＳ測位の実行を制御するＧＰＳ測位制御手段と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a positioning system according to the present invention is a positioning system that estimates the position of a receiver having a function of receiving signals used for GPS positioning, and acquires information indicating an environment related to the receiver. Based on the effectiveness estimated by the effectiveness estimating means, the effectiveness estimating means for estimating the effectiveness of the GPS positioning based on the information indicating the environment acquired by the environment information acquiring means, and the effectiveness estimating means And GPS positioning control means for controlling execution of GPS positioning of the receiver.
本発明に係る測位システムでは、受信機に係る環境を示す情報が取得される。続いて、当該情報に基づいてＧＰＳ測位の有効性が推定されて、当該有効性に基づいて、受信機におけるＧＰＳ測位の実行が制御される。上記の受信機に係る環境を示す情報は、受信機の状態に応じたものである。従って、受信機が、ＧＰＳ測位が行いやすい状態にある場合にはＧＰＳ測位を実行させ、ＧＰＳ測位が行いにくい状態にある場合にはＧＰＳ測位を実行させない等の制御を行うことができる。また、上記のように測位システムでは、実行可否の判断に時間がかかるＧＰＳ測位を実際に行うことなく、ＧＰＳ測位の実行可否の制御を行うことができる。即ち、本発明に係る測位システムによれば、より短い時間で受信機の状態に応じた測位結果を得ることができる。 In the positioning system according to the present invention, information indicating the environment related to the receiver is acquired. Subsequently, the effectiveness of GPS positioning is estimated based on the information, and the execution of GPS positioning in the receiver is controlled based on the effectiveness. The information indicating the environment related to the receiver is in accordance with the state of the receiver. Accordingly, it is possible to perform control such as performing GPS positioning when the receiver is in a state where GPS positioning is easy to perform, and not performing GPS positioning when the receiver is in a state where GPS positioning is difficult. Further, as described above, in the positioning system, it is possible to control whether GPS positioning can be performed without actually performing GPS positioning, which takes time to determine whether it can be performed. That is, according to the positioning system according to the present invention, it is possible to obtain a positioning result corresponding to the state of the receiver in a shorter time.
受信機は、セルラ通信機能を備えており、ＧＰＳ測位制御手段は、ＧＰＳ測位の実行の制御によってＧＰＳ測位が実行されない場合に、受信機と基地局との間で送受信された信号に基づいて、当該受信機の測位を行なうように制御する、ことが望ましい。この構成によれば、ＧＰＳ測位が行われない場合であっても、受信機の測位結果を得ることができる。 The receiver has a cellular communication function, and the GPS positioning control means is based on signals transmitted and received between the receiver and the base station when GPS positioning is not executed by control of execution of GPS positioning. It is desirable to control the receiver to perform positioning. According to this configuration, the positioning result of the receiver can be obtained even when GPS positioning is not performed.
受信機は、自機に係る環境を検出するセンサを備えており、環境情報取得手段は、センサによって検出された情報を取得して、当該情報に基づいて当該受信機が屋内にいるか否かを判定して、当該判定結果を、環境を示す情報とする、ことが望ましい。この構成によれば、ＧＰＳ測位の実行できるか否かは、受信機が屋内にいるか否かに大きく係わっている。上記の構成によれば、受信機が屋内にいるか否かを適切に判定することができ、より適切に本発明を実施することができる。 The receiver includes a sensor that detects an environment related to the own device, and the environment information acquisition unit acquires information detected by the sensor and determines whether the receiver is indoors based on the information. It is desirable to determine and use the determination result as information indicating the environment. According to this configuration, whether or not GPS positioning can be performed is largely related to whether or not the receiver is indoors. According to said structure, it can be determined appropriately whether the receiver is indoors, and this invention can be implemented more appropriately.
センサは、自機に照射される紫外線の量を検出するセンサであることが望ましい。この構成によれば、確実に受信機が屋内にいるか否かを適切に判定することができ、確実に本発明を実施することができる。 It is desirable that the sensor is a sensor that detects the amount of ultraviolet rays irradiated to the device itself. According to this structure, it can be determined appropriately whether the receiver is indoors reliably, and this invention can be implemented reliably.
センサは、自機に照射される光の量を検出するセンサであることが望ましい。この構成によっても、確実に受信機が屋内にいるか否かを適切に判定することができ、確実に本発明を実施することができる。 It is desirable that the sensor is a sensor that detects the amount of light emitted to the own device. Also with this configuration, it can be properly determined whether or not the receiver is indoors, and the present invention can be reliably implemented.
測位システムは、受信機に接続される測位サーバによって構成されることが望ましい。あるいは、測位システムは、受信機によって構成されることが望ましい。これらの構成によれば、確実に本発明を実施することができる。 The positioning system is preferably configured by a positioning server connected to the receiver. Alternatively, the positioning system is preferably configured by a receiver. According to these structures, this invention can be implemented reliably.
ところで、本発明は、上記のように測位システムの発明として記述できる他に、以下のように測位方法及び測位プログラムの発明としても記述することができる。これはカテゴリ等が異なるだけで、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。 By the way, the present invention can be described as the invention of the positioning system as described above, and can also be described as the invention of the positioning method and positioning program as follows. This is substantially the same invention only in different categories and the like, and has the same operations and effects.
即ち、本発明に係る測位方法は、ＧＰＳ測位に用いられる信号の受信機能を有する受信機の位置を推定する測位方法であって、受信機に係る環境を示す情報を取得する環境情報取得ステップと、環境情報取得ステップにおいて取得された環境を示す情報に基づいて、ＧＰＳ測位の有効性を推定する有効性推定ステップと、有効性推定ステップにおいて推定された有効性に基づいて、受信機のＧＰＳ測位の実行を制御するＧＰＳ測位制御ステップと、を含むことを特徴とする。 That is, the positioning method according to the present invention is a positioning method for estimating the position of a receiver having a signal reception function used for GPS positioning, and an environment information acquiring step for acquiring information indicating an environment related to the receiver; The effectiveness estimation step for estimating the effectiveness of GPS positioning based on the information indicating the environment acquired in the environment information acquisition step, and the GPS positioning of the receiver based on the effectiveness estimated in the effectiveness estimation step And a GPS positioning control step for controlling the execution of.
また、本発明に係る測位プログラムは、コンピュータに、ＧＰＳ測位に用いられる信号の受信機能を有する受信機の位置を推定させる測位プログラムであって、受信機に係る環境を示す情報を取得する環境情報取得機能と、環境情報取得機能によって取得された環境を示す情報に基づいて、ＧＰＳ測位の有効性を推定する有効性推定機能と、有効性推定機能によって推定された有効性に基づいて、受信機のＧＰＳ測位の実行を制御するＧＰＳ測位制御機能と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。 The positioning program according to the present invention is a positioning program for causing a computer to estimate the position of a receiver having a function of receiving a signal used for GPS positioning, and acquires information indicating the environment related to the receiver. Based on the acquisition function, the effectiveness estimation function for estimating the effectiveness of GPS positioning based on the information indicating the environment acquired by the environment information acquisition function, and the receiver based on the effectiveness estimated by the effectiveness estimation function And a GPS positioning control function for controlling the execution of GPS positioning.
本発明では、受信機が、ＧＰＳ測位が行いやすい状態にある場合にはＧＰＳ測位を実行させ、ＧＰＳ測位が行いにくい状態にある場合にはＧＰＳ測位を実行させない等の制御を行うことができる。また、実行可否の判断に時間がかかるＧＰＳ測位を実際に行うことなく、ＧＰＳ測位の実行可否の制御を行うことができる。即ち、本発明によれば、より短い時間で受信機の状態に応じた測位結果を得ることができる。 In the present invention, it is possible to perform control such as performing GPS positioning when the receiver is in a state where GPS positioning is easy to perform, and not performing GPS positioning when the receiver is in a state where GPS positioning is difficult to perform. In addition, it is possible to control whether GPS positioning can be performed without actually performing GPS positioning, which takes time to determine whether it can be performed. That is, according to the present invention, a positioning result corresponding to the state of the receiver can be obtained in a shorter time.
以下、図面とともに本発明に係る測位システム及び測位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。 Hereinafter, preferred embodiments of a positioning system and a positioning method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図１に、本実施形態に係る測位システムである測位サーバ１０を示す。測位サーバ１０は、本実施形態に係る受信機であるセルラ端末２０の位置を推定する装置である。測位サーバ１０によるセルラ端末２０の測位（の制御）は、セルラ通信システム（移動通信システム）の枠組みを利用して行われる。測位サーバ１０は、セルラ通信システムに含まれる複数のセルラ基地局３０と接続されており各セルラ基地局３０との間で情報を送受信することができ、また、セルラ基地局３０を介してセルラ端末２０との間で通信を行うことができる。また、測位サーバ１０は、セルラ通信システムに含まれていてもよい。
FIG. 1 shows a
本実施形態に係る測位サーバ１０を詳細に説明する前に、測位対象であるセルラ端末２０について説明する。セルラ端末２０は、ＧＰＳ測位に用いられる信号の受信機能を有する装置であり、具体的には、図１に示すようにセンサ２１と、セルラ通信部２２と、ＧＰＳ受信部２３と、データ蓄積部２４とを備えて構成されている。
Before describing the
センサ２１は、自端末２０に係る環境を検出する手段である。本実施形態においてセンサ２１が検出する情報は、セルラ端末２０が屋内にいるか否かを判断するための情報である。具体的には、例えば、セルラ端末２０に照射される紫外線の量である。紫外線の量は屋内では屋外に比べて減少するため、その特徴を利用することとしたものである。その場合、センサ２１として紫外線センサが利用される。
The
また、センサ２１が検出する情報は、セルラ端末２０に照射される光の量である。光の量は、屋内外によって変化するため、その特徴を利用することとしたものである。その場合、具体的には、センサ２１としてカメラを利用することができ、カメラによって検出される露出係数を上記の情報として利用することができる。なお、カメラによる露出係数の取得は、カメラによる撮像が実際に行われる必要はなく、カメラが撮像可能状態となっていればよい。また、センサ２１は、複数の情報を検出する構成となっていてもよい。例えば、上記の紫外線センサとカメラとの両方によってセンサ２１が構成されていてもよい。センサ２１は、検出した情報をデータ蓄積部２４に蓄積させる。
The information detected by the
セルラ通信部２２は、セルラ通信システムのセルラ通信網（移動体通信網）に含まれる複数のセルラ基地局３０との間で無線通信することにより、セルラ通信（移動体通信）を行う手段である。セルラ通信部２２には、セルラ通信用のアンテナが設けられており、そのアンテナが用いられてセルラ通信が行われる。セルラ通信部２２は、電話通信等の通常のセルラ通信を行うと共に、測位サーバ１０における自端末２０の測位のために用いられるセルラ通信による情報を取得する。具体的にどのような情報を取得するのかについては後述する。セルラ通信部２２は、取得した情報をデータ蓄積部２４に蓄積させる。
The
また、セルラ通信部２２は、セルラ基地局３０（セルラ通信網）を介して測位サーバ１０との間で情報の送受信を行う。セルラ通信部２２は、データ蓄積部２４に蓄積されている、測位サーバ１０において測位のために用いられる情報を、測位サーバ１０に送信する。セルラ通信部２２から測位サーバ１０に送信される情報には、後述するＧＰＳ測位や基地局測位に用いられる情報と、ＧＰＳ測位の制御に用いられる情報（センサ２１によって検出された情報）とが含まれる。この送信は、セルラ端末２０の測位が行われる際に、例えば測位サーバ１０からの要求又は自端末２０に対してのユーザからの操作をトリガとして行われる。
Moreover, the
ＧＰＳ受信部２３は、ＧＰＳ衛星４０から送信される、測位に用いられる信号を受信する手段である。ＧＰＳ受信部２３には、ＧＰＳ衛星からの信号を受信するためのアンテナが設けられており、そのアンテナが用いられて受信が行われる。ＧＰＳ受信部２３は、ＧＰＳ測位の演算に用いられる、受信したＧＰＳ衛星４０からの信号に関する情報をデータ蓄積部２４に蓄積させる。なお、ＧＰＳ測位の演算自体は、測位サーバ１０にて行われる。
The GPS receiver 23 is a means for receiving a signal used for positioning transmitted from the
上記のＧＰＳ衛星４０は、時刻に応じて所定の場所に位置しており、当該位置から測位に用いられる測位用の信号を送信している。具体的には、ＧＰＳ衛星４０は、高度約２万ｋｍの６個の周回軌道上に４〜５個ずつ配置されており、時間の経過に伴って周回軌道上を移動する。ＧＰＳ衛星４０が送信する測位用の信号には、ＧＰＳ衛星４０を区別して特定するための識別情報、ＧＰＳ衛星４０の軌道を示す情報、及び信号を送信した時刻を示す情報が含まれている。
The
データ蓄積部２４は、センサ２１、セルラ通信部２２及びＧＰＳ受信部２３各々によって取得された測位及び測位の制御に用いられる情報が格納される。以上が、セルラ端末２０の機能構成である。
The
引き続いて、図２に本実施形態に係るセルラ端末２０のハードウェア構成を示す。図２に示すように、セルラ端末２０は、センサ２１、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０１、ＲＡＭ（Random Access Memory）２０２、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０３、操作部２０４、ディスプレイ２０５、セルラ通信モジュール２０６、セルラ通信用アンテナ２０７、ＧＰＳ受信モジュール２０８及びＧＰＳ受信用アンテナ２０９等のハードウェアにより構成されている。これらの構成要素が動作することにより、上述した機能が発揮される。以上が、セルラ端末２０の構成である。
Subsequently, FIG. 2 shows a hardware configuration of the
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、送受信部１１と、ＧＰＳ測位演算部１２と、基地局測位演算部１３と、環境情報取得部１４と、有効性推定部１５と、ＧＰＳ測位制御部１６とを備えて構成される。
Next, the
送受信部１１は、セルラ基地局３０を介してセルラ端末２０との間で情報の送受信を行う手段である。送受信部１１は、セルラ端末２０から受信した情報を、情報に応じてＧＰＳ測位演算部１２、基地局測位演算部１３及び環境情報取得部１４に出力する。
The transmission /
ＧＰＳ測位演算部１２は、セルラ端末２０の位置をＧＰＳ測位によって算出する手段である。具体的には、ＧＰＳ測位演算部１２は、（セルラ端末２０のＧＰＳ受信部２３によって受信されて）セルラ端末２０から測位サーバ１０に送信された、セルラ端末２０がＧＰＳ衛星４０から受信した信号の情報を受信する。続いて、ＧＰＳ測位演算部１２は、その情報からＧＰＳ衛星４０の位置、セルラ端末２０からＧＰＳ衛星４０までの距離等を算出して、セルラ端末２０の位置を算出する。また、この算出には、セルラ端末２０によってセルラ通信システムから取得されて測位サーバ１０に送信された、ＧＰＳ衛星４０の位置等を示すアシストデータが用いられてもよい。ＧＰＳ測位演算部１２は、後述するようにＧＰＳ測位制御部１６からＧＰＳ測位の実行可否の制御を受けて、ＧＰＳ測位（演算）を行う。ＧＰＳ測位演算部１２は、算出したセルラ端末２０の位置を示す情報を測位結果の情報として、例えばセルラ端末２０に出力する。ＧＰＳ測位演算部１２は、ＧＰＳ測位によるセルラ端末２０の位置の算出が失敗した場合、その旨を基地局測位演算部１３に通知する。
The GPS
基地局測位演算部１３は、セルラ端末２０の位置を基地局測位によって算出する手段である。基地局測位とは、具体的には、以下に示すような処理である。基地局測位演算部１３は、セルラ端末２０から測位サーバ１０に送信された、基地局測位測位用の情報を受信する。基地局測位測位用の情報は、例えば、セルラ端末２０のセルラ通信部２２によって測定されて取得される、セルラ端末２０とセルラ基地局３０との間で送受信される電波の伝送遅延（例えばＲＴＴ：Round Trip Time）や電波の減衰量を示す情報（あるいはそれらの情報を算出するために測定された情報でもよい）、及びセルラ基地局３０やセクタを特定する情報（基地局ＩＤ，セクタＩＤ）である。基地局測位演算部１３は、上記の電波の伝送遅延等の情報に基づいて、セルラ端末２０とセルラ基地局３０との間の距離を算出して、セルラ基地局３０の位置情報等を参照して、セルラ端末２０の位置を算出する。ここで、測位サーバ１０には、セルラ基地局３０の位置やセクタの方向を示す情報を、予め記憶している。
The base station positioning
基地局測位演算部１３は、後述するようにＧＰＳ測位制御部１６からＧＰＳ測位の実行可否の制御を受けて、基地局測位（演算）を行う。また、ＧＰＳ測位演算部１２からＧＰＳ測位によるセルラ端末２０の位置の算出が失敗した旨の通知がなされた場合にも、基地局測位（演算）を行う。基地局測位演算部１３は、算出したセルラ端末２０の位置を示す情報を測位結果の情報として、例えばセルラ端末２０に出力する。なお、基地局測位については、ＧＰＳ測位と比べて相対的に速い時間で測位処理を行うことができる。
The base station positioning
環境情報取得部１４及び有効性推定部１５は、ＧＰＳ測位によるセルラ端末２０の位置の算出を行うか否かを判定するための手段である。この判定は、セルラ端末２０のセンサ２１によって検出された情報による、セルラ端末２０が屋内にいるか否かの判別結果に基づいて行われる。
The environment
環境情報取得部１４は、セルラ端末２０に係る環境（セルラ端末２０がおかれた環境）を示す情報を取得する環境情報取得手段である。セルラ端末２０に係る環境は、ＧＰＳ測位によるセルラ端末２０の位置の算出を行うか否かを判定するための情報である。
The environment
具体的には、環境情報取得部１４は、セルラ端末２０（のセンサ２１）によって検出された情報に基づいて、セルラ端末２０が屋内にいるか否かを判定して、当該判定結果を、環境を示す情報とする。
Specifically, the environment
例えば、セルラ端末２０（のセンサ２１）によって検出された紫外線の量に基づいて屋内外を判定する。具体的には、環境情報取得部１４は、予め紫外線の量に関する閾値を記憶しておき、セルラ端末２０によって検出された紫外線の量がその閾値を下回っているか否かを判断して、下回っていると判断される場合にはセルラ端末２０が屋内にいると判断する。なお、屋外における（太陽光による）紫外線の量は、時刻、季節、緯度等によって変化するので、それらの情報に基づいて調整されることが望ましい。この場合、環境情報取得部１４は、時刻、季節、緯度等の情報に応じた閾値（あるいは、閾値を補正する値）を予め記憶しておき、時刻、季節、緯度等の情報を取得してそれらの情報に基づいた閾値を自動的に設定することとするのがよい。また、紫外線の量は天気によっても変化するので、上記と同様に天気に応じた閾値を設定してもよい。
For example, indoors / outdoors are determined based on the amount of ultraviolet rays detected by the cellular terminal 20 (the sensor 21). Specifically, the environment
また、（屋外に設けられている）セルラ基地局３０に紫外線センサを設けておき、セルラ端末２０と無線通信を行っているセルラ基地局３０（の紫外線センサ）によって検出された紫外線の量を示す値を取得して、当該値に基づいて閾値を設定（補正）することとしてもよい。例えば、セルラ基地局３０によって検出された紫外線の量が予め定められた所定の閾値以上であると判断された場合、屋内外を判定するための閾値に予め定められた値を上乗せする等をしてもよい。これにより、セルラ端末２０が位置している位置の屋外の環境をより適切に反映させた判定が可能になる。
In addition, an ultraviolet sensor is provided in the cellular base station 30 (provided outdoors), and the amount of ultraviolet rays detected by the cellular base station 30 (the ultraviolet sensor) that is performing wireless communication with the
また、夜は屋内であっても蛍光灯の光がセルラ端末２０に照射される場合がある。通常、蛍光灯は５０／６０ＭＨｚで点滅している。このため、セルラ端末２０（のセンサ２１）による紫外線の量の検出を（ある一点の時刻でなく）所定の長さの時間において行うようにしておき、環境情報取得部１４がセルラ端末２０から送信される情報から上記の点滅の有無を判定して、紫外線の量が閾値以上となる場合であっても点滅があると判定された場合には屋内にいると判定してもよい。
Further, there is a case where the
例えば、また、セルラ端末２０（のセンサ２１）によって検出された光の量（検出された露出係数の値）に基づいて屋内外を判定してもよい。具体的には、環境情報取得部１４は、予め露出係数に関する閾値を記憶しておき、セルラ端末２０によって検出された露出係数がその閾値を下回っているか否かを判断して、下回っていると判断される場合にはセルラ端末２０が屋内にいると判断する。なお、屋外における露出係数の値は、時刻、季節、緯度等によって変化するので、それらの情報に基づいて調整されることが望ましい。この場合、環境情報取得部１４は、時刻、季節、緯度等の情報に応じた閾値（あるいは、閾値を補正する値）を予め記憶しておき、時刻、季節、緯度等の情報を取得してそれらの情報に基づいた閾値を自動的に設定することとするのがよい。また、紫外線の量は天気によっても変化するので、上記と同様に天気に応じた閾値を設定してもよい。また、夜は通常、屋内にいる場合の方が照明により明るいので、露出係数が閾値を上回っていると判断される場合にはセルラ端末２０が屋内にいると判断することとするのがよい。
For example, indoors or outdoors may be determined based on the amount of light detected by the cellular terminal 20 (the sensor 21) (the value of the detected exposure coefficient). Specifically, the environment
また、（屋外に設けられている）セルラ基地局３０に露出係数を検出するセンサを設けておき、セルラ端末２０と無線通信を行っているセルラ基地局３０（のセンサ）によって検出された露出係数の値を取得して、当該値に基づいて閾値を設定（補正）することとしてもよい。例えば、セルラ基地局３０によって検出された露出係数が予め定められた所定の閾値以上であると判断された場合、屋内外を判定するための閾値に予め定められた値を上乗せする等をしてもよい。これにより、セルラ端末２０が位置している位置の屋外の環境をより適切に反映させた判定が可能になる。
In addition, a sensor for detecting an exposure coefficient is provided in the cellular base station 30 (provided outdoors), and the exposure coefficient detected by the (the sensor of) the
環境情報取得部１４は、セルラ端末２０の屋内外の判定を示す情報を、セルラ端末２０に係る環境を示す情報として有効性推定部１５に出力する。なお、セルラ端末２０の屋内外の判定については、上記のＧＰＳ測位や基地局測位と比べて相対的に速い時間で処理を行うことができる。また、上記のセルラ端末２０の屋内外の各判定結果の情報は、それぞれが単独で用いられてもよいが、各情報を組み合わせて総合的にセルラ端末２０の屋内外の判定を行ってもよい。例えば、それぞれの屋内外の判定を示す情報を点数化して、点数の合計が所定の閾値を超えている場合に屋内にいると判定してもよい。
The environment
また、セルラ端末２０の屋内外の判定は、上述したセルラ端末２０のセンサ２１によって検出された情報に加えて、セルラ通信部２２による無線通信に係る情報にも基づいて行うこととしてもよい。具体的には、例えば、無線通信によって受信された電波の強度や無線通信の通信相手が屋内外のどちらに位置しているか等の情報を上記の判断の材料に加えてもよい。
In addition, the indoor / outdoor determination of the
有効性推定部１５は、環境情報取得部１４によって取得されたセルラ端末２０に係る環境を示す情報に基づいて、ＧＰＳ測位の有効性を推定する有効性推定手段である。有効性推定部１５は、環境情報取得部１４から、上記の環境を示す情報としてセルラ端末２０が屋内にいるか屋外にいるかを示す情報が入力されると当該情報に基づいてＧＰＳ測位の有効性を推定する。例えば、セルラ端末２０が屋外にあるとされた場合は、ＧＰＳ測位は有効であると推定し、セルラ端末２０が屋内にあるとされた場合は、ＧＰＳ測位は有効でないと推定される。これは、セルラ端末２０が屋外にない場合、ＧＰＳ衛星４０からの電波を受信できないため測位不能となるためである。有効性推定部１５は、推定したＧＰＳ測位の有効性を示す情報をＧＰＳ測位制御部１６に出力する。上記が、セルラ端末２０が屋内にいるか否かの判別結果に基づいてＧＰＳ測位の有効性を判定するための構成である。
The
また、有効性推定部１５は、上記の有効性の判断に加えて、セルラ端末２０における無線通信（セルラ通信）に関する情報を取得して、当該情報からＧＰＳ測位の精度を特定して、その精度からＧＰＳ測位の有効性を推定してもよい。この有効性の推定は、具体的には、例えば、以下のように行う。予め、測位位置に応じたＧＰＳ測位の精度を示す情報を記憶した測位精度データベースを保持しておく。セルラ端末２０が通信を行っているセルラ基地局３０やセクタを特定する情報を、セルラ端末２０から受信して、その情報からセルラ端末２０の概算位置を算出する。測位精度データベースを参照して、算出したセルラ端末２０の概算位置に応じたＧＰＳ測位の精度を特定する。特定されたＧＰＳ測位の精度が、予め定められた所定の値よりも大きいと判断された場合、有効性推定部１５は、ＧＰＳ測位は有効であると推定する。
In addition to the above-described validity determination, the
ＧＰＳ測位制御部１６は、有効性推定部１５によって推定された有効性に基づいて、セルラ端末２０のＧＰＳ測位の実行を制御するＧＰＳ測位制御手段である。具体的には、ＧＰＳ測位制御部１６は、ＧＰＳ測位が有効であるとされた場合、ＧＰＳ測位演算部１２に対して、ＧＰＳ測位を実行させるように制御する。一方、ＧＰＳ測位が有効でないとされた場合、基地局測位演算部１３に対して基地局測位を実行させるように制御する（ＧＰＳ測位演算部１２に対してはＧＰＳ測位の実行は指示しない、あるいはＧＰＳ測位の実行を禁止する）。以上が、測位サーバ１０の機能構成である。
The GPS
図３に測位サーバ１０のハードウェア構成を示す。図３に示すように測位サーバ１０は、ＣＰＵ１０１、主記憶装置であるＲＡＭ１０２及びＲＯＭ１０３、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。
FIG. 3 shows a hardware configuration of the
引き続いて、図４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で実行される測位処理（測位方法）を説明する。この処理は、例えば、測位サーバ１０によって、セルラ端末２０からセルラ通信網を介して測位要求が受信されることによって開始される。なお、上記以外をトリガとして測位処理が開始されてもよい。
Subsequently, a positioning process (positioning method) executed by the
まず、セルラ端末２０において、センサ２１によって検知された情報が測位サーバ１０に送信される。測位サーバ１０では、送受信部１１を介して環境情報取得部１４によって当該情報が受信される。受信された情報に基づいて、環境情報取得部１４によって、セルラ端末２０に係る環境を示す情報が取得される（Ｓ０１、環境情報取得ステップ）。環境を示す情報は、上述したようにセルラ端末２０が屋内にいるか否かの判定情報である。取得された上記の判定情報は、環境情報取得部１４から有効性推定部１５に出力される。
First, in the
続いて、有効性推定部１５によって、セルラ端末２０が屋内にいるか否かの判定情報からＧＰＳ測位の有効性が推定される（Ｓ０２、有効性推定ステップ）。上記からＧＰＳ測位が有効であると推定された場合、即ち、セルラ端末２０が屋外にいると判定されていた場合、その旨が有効性推定部１５からＧＰＳ測位制御部１６に入力される。
Subsequently, the
ＧＰＳ測位が有効である旨がＧＰＳ測位制御部１６に入力されると、ＧＰＳ測位制御部１６からＧＰＳ測位演算部１２に対して、セルラ端末２０のＧＰＳ測位を実行させる制御が行われる。続いて、制御を受けたＧＰＳ測位演算部１２によって、ＧＰＳ測位演算が行われる（Ｓ０３、ＧＰＳ測位制御ステップ）。なお、ＧＰＳ測位演算を行うための、セルラ端末２０によるＧＰＳ衛星４０からの測位用信号の受信に係る情報は、この時点で測位サーバ１０からセルラ端末２０に要求されて取得してもよいし、セルラ端末２０からこの時点までに送信するようにされていてもよい。
When the GPS
ＧＰＳ測位演算部１２によるＧＰＳ測位演算が成功した場合（Ｓ０４）、ＧＰＳ測位演算部１２によって、算出したセルラ端末２０の位置を示す情報を測位結果の情報として、例えばセルラ端末２０に出力し、測位処理が終了する。
When the GPS positioning calculation by the GPS
Ｓ０２で、ＧＰＳ測位が有効でないと推定された場合、即ち、セルラ端末２０が屋内にいると判定された場合、その旨が有効性推定部１５からＧＰＳ測位制御部１６に入力される。ＧＰＳ測位が有効でない旨がＧＰＳ測位制御部１６に入力されると、ＧＰＳ測位制御部１６から基地局測位演算部１３に対して、セルラ端末２０の基地局測位を実行させる制御を行う（ＧＰＳ測位演算部１２に対して測位演算を行う制御は行われない）。続いて、制御を受けた基地局測位演算部１３によって、基地局測位演算が行われる（Ｓ０５、ＧＰＳ測位制御ステップ）。また、ＧＰＳ測位演算部１２によるＧＰＳ測位演算が成功しなかった場合も（Ｓ０４）、基地局測位演算部１３によって、基地局測位演算が行われる（Ｓ０５）。
In S02, when it is estimated that GPS positioning is not effective, that is, when it is determined that the
なお、基地局測位演算を行うための、セルラ端末２０によるセルラ基地局３０との間の信号の送受信に係る情報は、この時点で測位サーバ１０からセルラ端末２０に要求されて取得してもよいし、セルラ端末２０からこの時点までに送信するようにされていてもよい。
Note that information related to signal transmission / reception between the
基地局測位演算部１３による基地局測位演算が成功した場合（Ｓ０６）、基地局測位演算部１３によって、算出したセルラ端末２０の位置を示す情報を測位結果の情報として、例えばセルラ端末２０に出力し、測位処理が終了する。また、基地局測位演算部１３による基地局測位演算が失敗した場合（Ｓ０６）、測位処理が失敗した旨を測位結果の情報として、例えばセルラ端末２０に出力し、測位処理が終了する。以上が本実施形態に係る測位サーバ１０で実行される測位処理である。
When the base station positioning calculation by the base station positioning
引き続いて、図５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で実行される測位処理（測位方法）の別の例を説明する。上記の例では、ＧＰＳ測位演算は、ＧＰＳ測位が有効であると推定された後に行われていたが、測位サーバ１０における処理の開始時点からＧＰＳ測位を開始させるものである。
Subsequently, another example of the positioning process (positioning method) executed by the
上述した処理と同様に測位サーバ１０では、環境情報取得部１４によって、セルラ端末２０に係る環境を示す情報が取得される（Ｓ１１、環境情報取得ステップ）。取得された上記の環境を示す情報は、環境情報取得部１４から有効性推定部１５に出力される。その一方で、ＧＰＳ測位演算部１２によってＧＰＳ測位演算が開始される（Ｓ１２）。
Similar to the processing described above, in the
続いて、環境を示す情報が入力された有効性推定部１５によって、セルラ端末２０が屋内にいるか否かの判定情報からＧＰＳ測位の有効性が推定される（Ｓ１３、有効性推定ステップ）。上記からＧＰＳ測位が有効であると推定された場合、即ち、セルラ端末２０が屋外にいると判定されていた場合、その旨が有効性推定部１５からＧＰＳ測位制御部１６に入力される。その場合、ＧＰＳ測位制御部１６からＧＰＳ測位演算部１２に対して、特段の制御は行われず、ＧＰＳ測位演算部１２によるＧＰＳ測位の演算処理は継続される。
Subsequently, the
Ｓ１３で、ＧＰＳ測位が有効でないと推定された場合、即ち、セルラ端末２０が屋内にいると判定された場合、その旨が有効性推定部１５からＧＰＳ測位制御部１６に入力される。ＧＰＳ測位が有効でない旨がＧＰＳ測位制御部１６に入力されると、ＧＰＳ測位制御部１６からＧＰＳ測位演算部１２に対して、ＧＰＳ測位演算を中止させる制御が行われる。制御を受けたＧＰＳ測位演算部１２は、ＧＰＳ演算処理を中止する（Ｓ１４、ＧＰＳ測位制御ステップ）。
When it is estimated that the GPS positioning is not effective in S13, that is, when it is determined that the
ＧＰＳ測位の中止の制御が行われずに、ＧＰＳ測位演算部１２によるＧＰＳ測位演算が成功した場合（Ｓ１５）、ＧＰＳ測位演算部１２によって、算出したセルラ端末２０の位置を示す情報を測位結果の情報として、例えばセルラ端末２０に出力し、測位処理が終了する。
When the GPS
また、ＧＰＳ測位演算を中止させる制御が行われた際、併せて、ＧＰＳ測位制御部１６から基地局測位演算部１３に対して、セルラ端末２０の基地局測位を実行させる制御を行う。続いて、制御を受けた基地局測位演算部１３によって、基地局測位演算が行われる（Ｓ１６、ＧＰＳ測位制御ステップ）。また、ＧＰＳ測位演算部１２によるＧＰＳ測位演算が成功しなかった場合も（Ｓ１５）、基地局測位演算部１３によって、基地局測位演算が行われる（Ｓ１６）。
Further, when the control for stopping the GPS positioning calculation is performed, the GPS
基地局測位演算部１３による基地局測位演算が成功した場合（Ｓ１７）、基地局測位演算部１３によって、算出したセルラ端末２０の位置を示す情報を測位結果の情報として、例えばセルラ端末２０に出力し、測位処理が終了する。また、基地局測位演算部１３による基地局測位演算が失敗した場合（Ｓ１７）、測位処理が失敗した旨を測位結果の情報として、例えばセルラ端末２０に出力し、測位処理が終了する。以上が本実施形態に係る測位サーバ１０で実行される測位処理の別の例である。
When the base station positioning calculation by the base station positioning
上述したように本実施形態に係る測位サーバ１０では、例えばセルラ端末２０の位置等の状態に応じた、センサ２１によって検出された情報に基づくセルラ端末２０に係る環境を示す情報が取得される。続いて、当該情報に基づいてＧＰＳ測位の有効性が推定されて、当該有効性に基づいて、受信機におけるＧＰＳ測位の実行が制御される。従って、セルラ端末２０が、ＧＰＳ測位が行いやすい状態にある場合にはＧＰＳ測位を実行させ、ＧＰＳ測位が行いにくい状態にある場合にはＧＰＳ測位を実行させない等の制御を行うことができる。また、測位サーバ１０では、実行可否の判断に時間がかかるＧＰＳ測位を実際に行うことなく、ＧＰＳ測位の実行可否の制御を行うことができる。即ち、本実施形態に係る測位サーバ１０によれば、ＧＰＳ測位が不得手とするセルラ端末２０の状態の場合にＧＰＳ測位を回避することで、より短い時間でセルラ端末２０の状態に応じた測位結果を得ることができる。また、その場合、ＧＰＳ測位用の信号受信を回避、あるいはその時間を減少させることによって、セルラ端末２０における消費電力を低減することができる。
As described above, the
また、本実施形態のようにＧＰＳ測位が行われない場合に、セルラ端末２０の基地局測位を行なうように制御することが望ましい。このような構成によれば、ＧＰＳ測位が行われない場合であっても、測位サーバ１０の測位結果を得ることができる。即ち、上記のように無線通信に関する情報によって、セルラ端末２０の位置等の状態に応じて適切な測位方法が選択されて測位処理が実行される。
In addition, when GPS positioning is not performed as in the present embodiment, it is desirable to control the
ＧＰＳ測位（特にＡＧＰＳ測位）及び（ハイブリッドを含む）基地局測位のセルラ通信部２２の状態に応じた特徴を、以下の表に示す。
上記の表に示すように、屋内にセルラ端末２０がいる場合は、ＧＰＳ衛星４０の電波が受信できないため測位不能となり、基地局測位を行うことが望ましい。また、屋外にある場合でも、ＧＰＳ測位は郊外地にいる方が良好な測位精度を得ることができ、その場合にＧＰＳ測位を行うことが望ましい。従って、本実施形態に係る測位サーバ１０のように、セルラ端末２０の屋内外の判定を行い、それに基づいてＧＰＳ測位の有効性を推定することが望ましい。
Characteristics according to the state of the
As shown in the above table, when the
なお、上述したように、本実施形態では、測位演算を行う主体が測位サーバ１０であったが、測位演算を行う主体がセルラ端末２０であってもよい。即ち、その場合、本発明の機能をセルラ端末２０が全て備えている構成であってもよい。その場合、判定等に必要な情報を予めセルラ端末２０に送信しておく。また、セルラ端末２０が備えるＩＣチップに全ての機能が備えられていてもよい。また、上述した機能の何れかをセルラ端末２０が備える構成としてもよい。例えば、セルラ端末２０の屋内外の判定は、セルラ端末２０において行われてもよい。また、ＧＰＳ測位演算機能（ＧＰＳ測位演算部１２の機能）をセルラ端末２０が有していてもよい。
As described above, in this embodiment, the entity that performs the positioning calculation is the
また、上述したように測位対象となるセルラ端末２０は、必ずしもセルラ通信が行えるものでなくてもよく、無線通信が行えるものであればよい。具体的には例えば、無線タグから情報の読出しができたり、無線ＬＡＮが行えたりするものであればよい。また、上述した実施形態のセルラ通信部２２に対応する、無線通信を行う手段自体も必ずしも備えられている必要はない。
Further, as described above, the
引き続いて、上述した一連の測位サーバ１０の測位を行う処理をコンピュータに実行させるための測位プログラムを説明する。図６に示すように、測位プログラム６１は、コンピュータが備える記録媒体６０に形成されたプログラム格納領域６０ａ内に格納される。
Subsequently, a positioning program for causing a computer to execute the above-described series of
測位プログラム６１は、測位処理を統括的に制御するメインモジュール６１ａと、送受信モジュール６１ｂと、ＧＰＳ測位演算モジュール６１ｃと、基地局測位演算モジュール６１ｄと、環境情報取得モジュール６１ｅと、有効性推定モジュール６１ｆと、ＧＰＳ測位制御モジュール６１ｇとを備えて構成される。送受信モジュール６１ｂ、ＧＰＳ測位演算モジュール６１ｃ、基地局測位演算モジュール６１ｄ、環境情報取得モジュール６１ｅ、有効性推定モジュール６１ｆ及びＧＰＳ測位制御モジュール６１ｇを実行させることにより実現される機能は、上述した測位サーバ１０の送受信部１１、ＧＰＳ測位演算部１２、基地局測位演算部１３、環境情報取得部１４、有効性推定部１５及びＧＰＳ測位制御部１６の機能とそれぞれ同様である。
The
なお、測位プログラム６１は、その一部若しくは全部が、通信回線等の伝送媒体を介して伝送され、他の機器により受信されて記録（インストールを含む）される構成としてもよい。
Note that a part or all of the
１０…測位サーバ、１１…送受信部、１２…ＧＰＳ測位演算部、１３…基地局測位演算部、１４…環境情報取得部、１５…有効性推定部、１６…ＧＰＳ測位制御部、１０１…ＣＰＵ、１０２…ＲＡＭ、１０３…ＲＯＭ、１０４…通信モジュール、１０５…補助記憶装置、２０…セルラ端末、２１…センサ、２２…セルラ通信部、２３…ＧＰＳ受信部、２４…データ蓄積部、２０１…ＣＰＵ、２０２…ＲＡＭ、２０３…ＲＯＭ、２０４…操作部、２０５…ディスプレイ、２０６…セルラ通信モジュール、２０７…セルラ通信用アンテナ、２０８…受信モジュール、２０９…受信用アンテナ、３０…セルラ基地局、４０…ＧＰＳ衛星、６０…記録媒体、６０ａ…プログラム格納領域、６１…測位プログラム、６１ａ…メインモジュール、６１ｂ…送受信モジュール、６１ｃ…ＧＰＳ測位演算モジュール、６１ｄ…基地局測位演算モジュール、６１ｅ…環境情報取得モジュール、６１ｆ…有効性推定モジュール、６１ｇ…ＧＰＳ測位制御モジュール。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記受信機に係る環境を示す情報を取得する環境情報取得手段と、
前記環境情報取得手段によって取得された前記環境を示す情報に基づいて、ＧＰＳ測位の有効性を推定する有効性推定手段と、
前記有効性推定手段によって推定された前記有効性に基づいて、前記受信機のＧＰＳ測位の実行を制御するＧＰＳ測位制御手段と、
を備える測位システム。 A positioning system for estimating the position of a receiver having a function of receiving signals used for GPS positioning,
Environmental information acquisition means for acquiring information indicating an environment related to the receiver;
Based on information indicating the environment acquired by the environment information acquisition means, effectiveness estimation means for estimating the effectiveness of GPS positioning;
GPS positioning control means for controlling execution of GPS positioning of the receiver based on the effectiveness estimated by the effectiveness estimating means;
Positioning system with
前記ＧＰＳ測位制御手段は、前記ＧＰＳ測位の実行の制御によってＧＰＳ測位が実行されない場合に、前記受信機と基地局との間で送受信された信号に基づいて、当該受信機の測位を行なうように制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載の測位システム。 The receiver has a cellular communication function,
The GPS positioning control means performs positioning of the receiver based on a signal transmitted / received between the receiver and a base station when GPS positioning is not performed by control of execution of the GPS positioning. Control,
The positioning system according to claim 1.
前記環境情報取得手段は、前記センサによって検出された情報を取得して、当該情報に基づいて当該受信機が屋内にいるか否かを判定して、当該判定結果を、前記環境を示す情報とする、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の測位システム。 The receiver includes a sensor that detects an environment related to the receiver,
The environment information acquisition unit acquires information detected by the sensor, determines whether the receiver is indoors based on the information, and uses the determination result as information indicating the environment. ,
The positioning system according to claim 1 or 2, characterized in that.
前記受信機に係る環境を示す情報を取得する環境情報取得ステップと、
前記環境情報取得ステップにおいて取得された前記環境を示す情報に基づいて、ＧＰＳ測位の有効性を推定する有効性推定ステップと、
前記有効性推定ステップにおいて推定された前記有効性に基づいて、前記受信機のＧＰＳ測位の実行を制御するＧＰＳ測位制御ステップと、
を含む測位方法。 A positioning method for estimating the position of a receiver having a function of receiving signals used for GPS positioning,
An environment information acquisition step of acquiring information indicating an environment related to the receiver;
An effectiveness estimation step of estimating the effectiveness of GPS positioning based on the information indicating the environment acquired in the environment information acquisition step;
A GPS positioning control step for controlling execution of GPS positioning of the receiver based on the effectiveness estimated in the effectiveness estimation step;
Positioning method including.
前記受信機に係る環境を示す情報を取得する環境情報取得機能と、
前記環境情報取得機能によって取得された前記環境を示す情報に基づいて、ＧＰＳ測位の有効性を推定する有効性推定機能と、
前記有効性推定機能によって推定された前記有効性に基づいて、前記受信機のＧＰＳ測位の実行を制御するＧＰＳ測位制御機能と、
をコンピュータに実行させる測位プログラム。
A positioning program for causing a computer to estimate the position of a receiver having a function of receiving signals used for GPS positioning,
An environment information acquisition function for acquiring information indicating an environment related to the receiver;
Based on information indicating the environment acquired by the environment information acquisition function, an effectiveness estimation function for estimating the effectiveness of GPS positioning;
A GPS positioning control function that controls execution of GPS positioning of the receiver based on the effectiveness estimated by the effectiveness estimation function;
A positioning program that causes a computer to execute.
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