JP2012103223A - 移動端末の位置情報判別方法および装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】位置情報判別装置20は、移動端末10が基地局から受信した無線信号の受信電力の所定値からの変化量と当該変化量の継続時間とに依存する判別値を算出する判別値算出部(判別式生成部207,制御部208)と、判別値を所定値と比較することで移動端末10の位置が建物内か建物外かを判定する判定部(制御部208)と、を有する。
【選択図】図2
Description
図1に示すように、ユーザが携帯する測定端末10は測定情報を取得する手段であり、GPS衛星11からのGPS信号および/または移動通信システムの基地局(BS)からの信号をそれぞれ受信する機能を有する。また、測定端末10は、有線あるいは無線の通信ネットワーク12を通して位置情報判別装置20と通信を行う通信機能を有し、その他、ユーザがデータや各種設定を入力するための操作部やモニタなど(図示せず)を有するものとする。ユーザが携帯する携帯電話等の移動通信端末に測定端末10と同じ機能を搭載することも可能である。なお、ここでは通信ネットワーク12に移動通信システムも含まれるものとする。
測定情報取得部103は、制御部101の制御に従って、GPS衛星11および基地局(BS)から受信する無線信号の有無を検出するとともに、ある時刻tでのGPS情報(測定端末10の緯度経度情報)と、基地局BSから受信する無線信号の受信電力Prと、を取得する。
上述した本実施形態によるシステムでは、測定端末10の測定が建物の内部あるいは建物の外部で行われたことが事前に分かっている場合には、ユーザが測定端末10を操作することで測定情報を学習用データとして指定し、位置情報判別装置20において学習用データとして測定情報DB203に蓄積される。
3.1)判別式決定処理
次に述べるように、蓄積された学習用データが判別処理時の判別式構築に利用される。
D=a1*(t−t0)+a2*(Pr0−Pr)+a3*Fb+a4*Fg (1)
ここで、Dは建物内外判別用の計算値、t、Pr、FbおよびFgは、抽出された学習用データの情報取得時刻、受信電力、基地局情報有無フラグおよびGPS情報有無フラグをそれぞれ示す。
学習用データにおいて屋外から屋内にあるいは屋内から屋外に変化した時刻t0は特定できる。受信電力の閾値を超えた状態(あるいは下回った状態)が継続する時間は「t−t0」で表現される。上記判別式(1)において、t−t0は建物内から建物外へあるいは他点の屋外から建物内へ測定端末が移動したと判定するために必要な時間の意味をもつ。Pr0をt=t0のときの受信電力とすれば、測定端末10が屋外から屋内に移動したことは、t−t0とPr0−Prの変化量をそれぞれ計測して屋外/屋内の状態へ変化した後どの程度その状態が継続するかを線形結合による定式化することにより、判別考慮できる。
上記判別式(1)をあるエリアで適用する場合、建物の存在率により屋外と屋内の分布比率は必ずしも50%ずつではない。例えば都市部と郊外では異なる。そのため、t、Prを変数として定式化を行うよりもt−t0とPr0-Prにより定式化を行う方が実際の適用において精緻に判別可能となる。
たとえば、係数a1〜a4をいずれも正の定数、基地局情報およびGPS情報が「有」の場合にフラグFb、Fgが共に“1”とすれば、測定端末10が屋外にある場合、通常、Fb、Fgは“1”、受信電力PrはPr0を超えており、その継続時間もt0を超えているので、建物内外判別計算値Dは大きな値を示す。これに対して、測定端末10が屋内に移動すると、FbとFgが共に“0”になり受信電力PrがPr0を下回る継続時間がt0を超える可能性があるので、建物内外判別計算値Dはより小さな値を示す。このように建物内外判別計算値Dは、測定端末10が位置する環境に応じて細かく変化するので、周辺の建物の状況や建物の種類(たとえば大きなビル、木造建物、アーケードなど)をある程度判定することも可能である。
続いて、制御部208は、まず測定情報DB203から測定端末10から受信した判別用データを抽出し(ステップ501)、その判定用データの測定情報(t、Pr、Fb、Fg)と判別情報DB204に登録された係数a1〜a4および閾値情報(t0、Pr0)とを上記判別式(1)に代入し、建物内外判別計算値Dを算出する。そして、制御部208は、算出した建物内外判別計算値Dと閾値DTHと比較し(ステップ502)、ここではD<DTHであれば(ステップ502:YES)、建物内(Dt=1)と判別し(ステップ503)、DがDTH以上であれば(ステップ502:NO)、建物外(Dt=0)と判別する(ステップ504)。なお、閾値DTHは0.8など0.5以上の値に設定しておけばよい。
上述したように、本実施形態によれば、移動端末における受信電力の所定値からの変化量と当該変化量の継続時間とに依存する判別値を算出することで実際の環境に即して精度よく位置情報の判別を行うことができる。特に、判別精度上の課題と判別精度向上方法の課題に対して、線形判別分析を適用することにより建物内外の位置情報を判別できる機能を提供し、判別分析時に誤判別率を算出することにより所望の判別性能を容易に得ることができる。
なお、本実施形態は、Open Mobile Allianceで提唱されているような端末データ自動収集のシステムなどにおいて、エリア品質改善に必要な精度の高い位置情報の収集を可能にする。たとえば、位置に応じて広告宣伝情報やコンテンツ配信を行うデジタルサイネージ(電子広告)システムへの適用も可能である。
上述した実施形態の一部あるいは全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、これらに限定されるものではない。
移動通信システムの基地局から無線信号を受信可能な移動端末の位置情報を判別する装置であって、
前記移動端末が受信した前記無線信号の受信電力の所定値からの変化量と当該変化量の継続時間とに依存する判別値を算出する判別値算出手段と、
前記判別値を所定値と比較することで前記移動端末の位置が建物内か建物外かを判定する判定手段と、
を有することを特徴とする位置情報判別装置。
前記判別値算出手段は、前記変化量と前記継続時間とをそれぞれ定数倍した値を加算する線形判別式を用いて前記判別値を算出することを特徴とする付記1に記載の位置情報判別装置。
前記線形判別式の前記各定数の値を学習用の変化量および継続時間からなる学習用データを用いて決定する判別式生成手段をさらに有することを特徴とする付記2に記載の位置情報判別装置。
前記学習用データにより生成された線形判別式を用いた場合の前記判定手段による判定結果と当該学習用の判定結果とから誤判定率を当該学習により生成された線形判別式の判別精度として算出する判別精度算出部をさらに有することを特徴とする付記3に記載の位置情報判別装置。
前記判別式生成手段は、判別用の変化量と継続時間からなる判別用データを用いた判定結果が検証された場合、当該判定用データとその判定結果を学習用データの1つとして使用することを特徴とする付記3または4に記載の位置情報判別装置。
移動通信システムの基地局から無線信号を受信可能な移動端末の位置情報を判別する方法であって、
判別値算出手段が前記移動端末が受信した前記無線信号の受信電力の所定値からの変化量と当該変化量の継続時間とに依存する判別値を算出し、
判定手段が前記判別値を所定値と比較することで前記移動端末の位置が建物内か建物外かを判定する、
ことを特徴とする位置情報判別方法。
前記判別値算出手段が前記変化量と前記継続時間とをそれぞれ定数倍した値を加算する線形判別式を用いて前記判別値を算出することを特徴とする付記6に記載の位置情報判別方法。
判別式生成手段が前記線形判別式の前記各定数の値を学習用の変化量および継続時間からなる学習用データを用いて決定することを特徴とする付記7に記載の位置情報判別方法。
判別精度算出部が前記学習用データにより生成された線形判別式を用いた場合の前記判定手段による判定結果と当該学習用の判定結果とから誤判定率を当該学習により生成された線形判別式の判別精度として算出することを特徴とする付記8に記載の位置情報判別方法。
前記判別式生成手段は、判別用の変化量と継続時間からなる判別用データを用いた判定結果が検証された場合、当該判定用データとその判定結果を学習用データの1つとして使用することを特徴とする付記8または9に記載の位置情報判別方法。
移動通信システムの基地局から無線信号を受信可能な移動端末の位置情報を判別する装置としてプログラム制御プロセッサを機能させるためのプログラムであって、
判別値算出手段が前記移動端末が受信した前記無線信号の受信電力の所定値からの変化量と当該変化量の継続時間とに依存する判別値を算出し、
判定手段が前記判別値を所定値と比較することで前記移動端末の位置が建物内か建物外かを判定する、
ように前記プログラム制御プロセッサを機能させることを特徴とするプログラム。
前記判別値算出手段が前記変化量と前記継続時間とをそれぞれ定数倍した値を加算する線形判別式を用いて前記判別値を算出することを特徴とする付記11に記載のプログラム。
判別式生成手段が前記線形判別式の前記各定数の値を学習用の変化量および継続時間からなる学習用データを用いて決定することを特徴とする付記12に記載のプログラム。
判別精度算出部が前記学習用データにより生成された線形判別式を用いた場合の前記判定手段による判定結果と当該学習用の判定結果とから誤判定率を当該学習により生成された線形判別式の判別精度として算出することを特徴とする付記13に記載のプログラム。
前記判別式生成手段は、判別用の変化量と継続時間からなる判別用データを用いた判定結果が検証された場合、当該判定用データとその判定結果を学習用データの1つとして使用することを特徴とする付記13または14に記載のプログラム。
前記移動端末はGPS情報を取得するGPS受信手段を有し、前記線形判別式では基地局情報の有無およびGPS情報の有無をそれぞれ定数倍した値をさらに加算することを特徴とする付記1−5のいずれかに記載の位置情報判別装置。
前記移動端末はGPS情報を取得するGPS受信手段を有し、前記線形判別式では基地局情報の有無およびGPS情報の有無をそれぞれ定数倍した値をさらに加算することを特徴とする付記6−10のいずれかに記載の位置情報判別方法。
前記移動端末はGPS情報を取得するGPS受信手段を有し、前記線形判別式では基地局情報の有無およびGPS情報の有無をそれぞれ定数倍した値をさらに加算することを特徴とする付記11−15のいずれかに記載のプログラム。
11 GPS衛星
12 通信ネットワーク
20 位置情報判別装置
101 制御部
102 送受信部
103 測定情報取得部
104 モード設定部
201 送受信部
202 測定情報登録部
203 測定情報データベース
204 判別情報データベース
205 判別閾値設定部
206 判別精度算出部
207 判別式生成部
208 制御部
209 測定情報編集部
Claims (10)
- 移動通信システムの基地局から無線信号を受信可能な移動端末の位置情報を判別する装置であって、
前記移動端末が受信した前記無線信号の受信電力の所定値からの変化量と当該変化量の継続時間とに依存する判別値を算出する判別値算出手段と、
前記判別値を所定値と比較することで前記移動端末の位置が建物内か建物外かを判定する判定手段と、
を有することを特徴とする位置情報判別装置。 - 前記判別値算出手段は、前記変化量と前記継続時間とをそれぞれ定数倍した値を加算する線形判別式を用いて前記判別値を算出することを特徴とする請求項1に記載の位置情報判別装置。
- 前記線形判別式の前記各定数の値を学習用の変化量および継続時間からなる学習用データを用いて決定する判別式生成手段をさらに有することを特徴とする請求項2に記載の位置情報判別装置。
- 前記学習用データにより生成された線形判別式を用いた場合の前記判定手段による判定結果と当該学習用の判定結果とから誤判定率を当該学習により生成された線形判別式の判別精度として算出する判別精度算出部をさらに有することを特徴とする請求項3に記載の位置情報判別装置。
- 前記判別式生成手段は、判別用の変化量と継続時間からなる判別用データを用いた判定結果が検証された場合、当該判定用データとその判定結果を学習用データの1つとして使用することを特徴とする請求項3または4に記載の位置情報判別装置。
- 移動通信システムの基地局から無線信号を受信可能な移動端末の位置情報を判別する方法であって、
判別値算出手段が前記移動端末が受信した前記無線信号の受信電力の所定値からの変化量と当該変化量の継続時間とに依存する判別値を算出し、
判定手段が前記判別値を所定値と比較することで前記移動端末の位置が建物内か建物外かを判定する、
ことを特徴とする位置情報判別方法。 - 前記判別値算出手段が前記変化量と前記継続時間とをそれぞれ定数倍した値を加算する線形判別式を用いて前記判別値を算出することを特徴とする請求項6に記載の位置情報判別方法。
- 判別式生成手段が前記線形判別式の前記各定数の値を学習用の変化量および継続時間からなる学習用データを用いて決定することを特徴とする請求項7に記載の位置情報判別方法。
- 判別精度算出部が前記学習用データにより生成された線形判別式を用いた場合の前記判定手段による判定結果と当該学習用の判定結果とから誤判定率を当該学習により生成された線形判別式の判別精度として算出することを特徴とする請求項8に記載の位置情報判別方法。
- 前記判別式生成手段は、判別用の変化量と継続時間からなる判別用データを用いた判定結果が検証された場合、当該判定用データとその判定結果を学習用データの1つとして使用することを特徴とする請求項8または9に記載の位置情報判別方法。
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