JP2012522447A

JP2012522447A - 位置情報決定方法および装置

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Publication number: JP2012522447A
Application number: JP2012502584A
Authority: JP
Inventors: フオンチエン，ジアン; リウ，ペン; リヤオ，ニン; タオシー，ユイン; シアン，ジユエン; ニウ，ベン
Original assignee: Thomson Licensing SAS
Current assignee: Thomson Licensing SAS
Priority date: 2009-03-31
Filing date: 2010-03-25
Publication date: 2012-09-20
Also published as: CN102379115A; EP2237527A1; EP2415237A1; US20120021759A1; WO2010115722A1; KR20120027186A

Abstract

複数の電子機器を含む通信システムの電子機器で利用される位置情報を決定する方法であって、前記通信システムの複数の通信ネットワークを介して位置要求信号を送信するステップと、前記複数の電子機器の少なくとも１つの電子機器からそれぞれの位置情報を伴う位置応答信号を受信するステップと、受信した前記位置応答信号により前記電子機器の位置情報を決定するステップと、を有しており、前記位置要求信号は、前記電子機器の前記位置情報が前記位置応答信号に基づいて決定されるまで、前記ネットワーク間における特定の順序で前記複数のネットワークに連続的に送信される。
【選択図】図３

Description

本発明は、通信システムに関し、より詳しくは、通信システムの複数の通信ネットワークにおける位置情報を取得する方法および装置に関する。

通信システムにおける位置技術および位置を基盤にしたモバイル・サービスに対する関心が高まっている。通信ネットワークにおけるユーザまたはユーザ機器の位置は、ある機能、例えば、位置情報サービス（ＬＢＳ：ＬｏｃａｔｉｏｎＢａｓｅｄＳｅｒｖｉｃｅ）が、情報の自動配信やユーザの現在地に基づくサービスを提供するという機能を達成するためにしばしば必要とされる。

ＬＢＳには、２つの典型的なタイプがある。その１つは位置の追跡および監視であり、例えば米国特許２００８／０２４２３１９は、モバイル機器を監視し、ビデオ・ネットワーク上に送信するための通知を生成する方法を開示している。また、米国特許出願１１／４４５，７３０は、モバイル通信機器上のインタラクティブ・マップ・ディスプレイ上の個人の位置を表示する方法を提供するものである。他の１つのタイプのＬＢＳは情報共有と通知であり、例えば米国特許２００８／００８６３６８は、位置情報に基づき、かつコンテンツに的を絞ったオンライン広告サービスを開示している。地理または位置情報が、ＬＢＳの展開に必要な前提条件であることは明らかである。

自分の位置情報を検出可能な位置認識機器にとって、自分自身の位置情報は、全地球測位システム（ＧＰＳ）、補助ＧＰＳ（ＡＧＰＳ）技術または他の関連技術を含む位置決定技術による装置によって取得することができる。しかしながら、位置情報を検出できない位置非認識機器にとって、どのようにして正確な位置を入手するかが問題となる。

位置非認識機器が自分自身の位置情報を取得する１つの方法は、すぐ近くにあるもの（建物、通り、公園等）のテキスト・モード情報を手動で入力し、次いでモバイル・ネットワークの位置サーバ、例えばグーグル・マップへクエリを送信して正確な地理情報を検索することであるが、これには、ユーザは前もって周辺環境について理解していなければならいこと、および手動入力は不便であるという欠点があることは明らかである。

他の方法は、経験的信号強度測定に基づくものであり、複数の受信機位置で収集された信号強度情報を利用してルックアップ・テーブルを作成するものである。当該方法は、「オフライン」段階と「オンライン」段階とで構成され、オフライン段階では、ユーザ機器または他の測定受信機により、既知の位置での受信信号強度の測定が行われる。信号強度の他に、他の信号パターン、例えばＳＮＲ（信号対雑音比）も利用され得る。収集した信号パターンは、信号情報と既知の位置座標とを関連付けてユーザ機器の位置データベースに記憶され、それはいわゆる電波強度図と呼ばれる。オンライン段階では、アクセスポイントから実際に受信した信号強度が利用され、電波強度図を「検索」してユーザ位置が見積もられる。しかしながら、この方法は、セルラー・ネットワークのアクセスポイントや基地局からの信号検出に依存せざるを得ないが、無線ネットワークの無線周波数信号は、無線チャンネルのノイズ特性および環境からの干渉、例えば、人々が動き回ったり、ドアが開いたり閉じたり、またはそれらに似たようなものによって増減や変動を生じる。オンライン段階で測定されたサンプルは、電波強度図に記憶されたものから著しく逸脱する可能性があり、従って、ルックアップ・テーブルに基づいて正確な位置情報を取得するのは困難である。

ゆえに、無線通信ネットワークにおける位置情報を取得するための改良された方法が必要である。

本発明は、複数の電子機器を含む通信システムの電子機器で利用される位置情報決定方法に関するものであり、前記通信システムの複数の通信ネットワークを介して位置要求信号を送信するステップと、前記複数の通信機器の少なくとも１つの通信機器からそれぞれの位置情報を伴う位置応答信号を受信するステップと、受信した前記位置応答信号の関数として前記電子機器の位置情報を決定するステップと、を有し、前記位置要求信号は、前記電子機器の前記位置情報が前記位置応答信号に基づいて決定されるまで、前記ネットワーク間における特定の順序で前記複数のネットワークに連続的に送信されることを特徴とする、前記方法である。

本発明はまた、複数の電子機器を含む通信システムの電子機器に関するものであり、前記通信システムの複数の通信ネットワークと接続するための複数の通信インターフェースと、前記複数の通信インターフェースを介して位置要求信号を送信する送信機と、前記複数の電子機器の少なくとも１つの電子機器からそれぞれの位置情報を伴う位置応答信号を受信する受信機と、受信した前記位置応答信号により前記電子機器の位置情報を決定する処理装置と、を有し、前記位置要求信号は、前記電子機器の前記位置情報が前記位置応答信号に基づいて決定されるまで、前記ネットワーク間における特定の順序で前記複数のネットワークに連続的に送信されることを特徴とする、前記電子機器である。

本発明のこれらおよび他の態様、特徴および利点は、以下の詳細な説明を添付の図面とともに参照すれば明らかとなるであろう。
図１は、本発明の実施形態を説明するために使用される通信システムを示す図である。図２は、本発明の実施形態による電子機器を示すブロック図である。図３は、本発明の実施形態による位置情報を取得するためのメッセージ・フローを示す図である。図４は、本発明の実施形態による位置レポートを示すテーブルである。図５は、本発明の実施形態による位置情報を取得する方法を示すフロー・チャートである。

図１は、複数のモバイル機器１０２Ａ〜Ｃ、基地局１０６およびアクセスポイント１０８を有する通信システム１００を示す図である。参照番号１０４は、全地球測位システム（ＧＰＳ）衛星を表し、それ自体は通信システムの一部を構成しない。説明の便宜のために、限られた数の要素しか図示していないが、通信システム１００には、ここに記載された実施形態に従ってさらなる要素が含まれてもよい。通信システム１００は、セルラー・ネットワーク、例えば、対応する基地局１０６を含むＧＳＭ（登録商標）／ＣＤＭＡ／ＵＭＴＳ／ＷｉＭＡＸ（登録商標）／ＬＴＥ（登録商標）ネットワークであってもよい。セルラー・ネットワークは、アクセスポイント１０８を備えるＷｉＦｉ（登録商標）／センサ・ネットワークをさらに含んでいてもよい。加えて、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信ネットワークを、短距離のピアツーピア通信に利用してもよい。

モバイル機器１０２は、携帯電話、携帯端末（ＰＤＡ）および任意の他のタイプの装置または無線コンピュータ装置として実装され得る。通信システム１００において、例えば、モバイル機器１０２−Ａは、ＧＰＳまたはＡＧＰＳ機能のコンポーネントを備えた位置認識機器であり、つまり、ＧＰＳ技術に基づくＧＰＳシステム１０４により提供される信号を解析することにより、自分の位置が変化した場合に、例えば、高度、緯度、経度を含む位置情報を取得することができるものである。ＧＰＳ技術は、本技術分野においては周知であるので、ここでは詳細な説明は省略する。

他方で、位置非認識機器１０２−Ｂが自分自身の位置情報を知りたい場合には、種々の通信インターフェースを利用して、他の位置認識機器、例えば、モバイル機器１０２−Ａまたは自分の位置を知っている通信システム１００の他の任意の電子機器、例えば、基地局やアクセスポイントから位置情報を得ることができる。ここで、当該他の電子機器は、１つの場所に固定された機器であり、その位置情報も固定されたものであってもよいが、たとえ当該電子機器が自分自身の位置を知っていても、位置認識機器のように、その位置が変化した場合に自分で自分自身の位置情報を決定または計算できなければ、位置認識機器としては定義されない。従って、そのような電子機器のことを位置非認識機器と呼ぶ。

モバイル機器１０２−Ｂは、通信システム１００の複数の通信ネットワークと接続するための複数の通信インターフェース（図示せず）、例えば、ＧＳＭネットワーク、ＷｉＭＡＸネットワーク、ＷｉＦｉネットワーク、ＷＬＡＮネットワーク等と接続するための異なる通信インターフェースを有していてもよい。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈネットワークは、ディジタル機器の短距離送信のためのオープン・スタンダードを利用する。それは、受信可能範囲が１０メートルで、最大７２０Ｋｂｐｓのデータ転送速度を提供する。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈは、壁や他の非金属障壁を透過できる全方向電波を利用する。

さらに、アクセスポイント１０８を含む無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）には、受信可能範囲が５０〜３００メートルで、１１Ｍｂｐｓのデータ転送速度を持つＩＥＥＥＥ８０２．１１ｂ規格を適用することができる。基地局１０６を有するＷｉＭＡＸネットワークは、受信可能範囲が２Ｋｍで、最大７０Ｍｂｐｓのデータ転送速度を提供する。

図２は、電子機器１０２を示すブロック図であり、図３は、本発明の実施形態による位置情報を取得するためのメッセージ・フローを示す図である。電子機器１０２は、処理装置２０４、送信機２０２、受信機２０８およびデータ記憶装置２０６を有する。処理装置２０４は、種々のネットワークとのハンドル通信に適合しており、それぞれの通信インターフェースを介して通信システム１００の他の電子機器とデータをやり取りし、プロセス・フローを実行して電子機器１０２の位置情報を決定する。送信機２０２と受信機２０８とは、通信システム１００における信号およびデータの送受信に適合している。記憶装置２０６は、処理装置２０４によって処理されるべきデータの記憶に適合している。好ましくは、通信インターフェース、処理装置２０４、送信機２０２、受信機２０８およびメモリ２０６は、全部または一部を統合して集積回路として組み込まれてもよい。

本実施形態によれば、位置非認識機器１０２−Ｂは、複数の通信ネットワークの受信可能範囲の特定の順序に従って、通信ネットワーク１００の他の電子機器、例えば、モバイル機器１０２−Ａや１０２−Ｃに位置要求信号を送信する。当該特定の順序は、受信可能範囲の小さいものから大きいものへと、つまり、複数の通信ネットワークの受信可能範囲の昇順とすることができる。例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈは受信可能範囲が短いので、電子機器１０２−Ｂは、最初にＢｌｕｅｔｏｏｔｈネットワークの受信可能範囲の内側にある隣接機器に、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈネットワークを介して位置要求信号を送信する。本実施形態によれば、位置要求信号は、メッセージ・ヘッダとメッセージ・ペイロードとを含む、ＭＡＣやＩＰ層で実行可能な任意のタイプの通信メッセージのメッセージ・フォーマットを有することができる。

位置要求信号のメッセージ・ヘッダには、一般にソース・アドレス、宛先アドレスおよびメッセージ・タイプが含まれている。ここで、例えば、ソース・アドレスは位置非認識機器１０２−ＢのＩＰアドレスであり、宛先アドレスはＢｌｕｅｔｏｏｔｈネットワークのブロードキャスト・アドレスであり、メッセージ・タイプは位置要求のために０×０１に既定されている。位置要求信号のメッセージ・ペイロードはインターフェースのタイプを含み、ここでは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈインターフェース用に０×０１に設定されている。さらに、ＷｉＦｉインターフェース用に０×０２を、ＷｉＭＡＸインターフェース用に０×０３を、ＧＳＭインターフェース用に０×０４をそれぞれ設定することができる。

Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈネットワークの他の電子機器が、位置非認識機器１０２−Ｂから送信された位置要求信号を受信した場合、それらは、位置応答信号を送信することによってそれらの位置情報を共有し得る。位置情報には、全地球測位システム座標の位置座標、例えば、高度、緯度および経度を含む地理情報が含まれている。そして、位置非認識機器１０２−Ｂは、この受信した位置情報を自分の位置情報として使用して、位置情報サービスを享受する。

位置応答信号は、メッセージ・ヘッダとメッセージ・ペイロードとを含む、ＭＡＣやＩＰ層で実行可能な任意のタイプのメッセージ・フォーマットを有することができる。位置応答信号のメッセージ・ヘッダには、一般にソース・アドレス、宛先アドレスおよびメッセージ・タイプが含まれている。ここで、例えば、ソース・アドレスは位置認識機器１０２−ＡのＩＰアドレスであり、メッセージ・タイプは位置応答のために０×００に既定されており、宛先アドレスは位置要求を送信する位置非認識機器１０２−Ｂのアドレスである。位置応答信号のメッセージ・ペイロードはインターフェースのタイプを含み、ここは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈネットワーク用に０×０１に設定されている。さらに、ＷｉＦｉインターフェース用に０×０２、ＷｉＭＡＸインターフェース用に０×０３、およびＧＳＭインターフェース用に０×０４を設定することができる。また、ペイロードは、例えば経度２０５°２３′４４．１″と緯度５７°５５′５６．６″のような位置情報を含むであろう。

本実施形態によれば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈネットワークまたは他のネットワーク内の複数の隣接する位置認識機器から１つ以上の位置情報を受信した場合、電子機器１０２−Ｂは、例えば、これらの受信した位置情報の平均値を計算する等の方法により、この位置情報に基づいて自分の位置を決定するか、または、機器１０２−Ｂの位置情報として最大の信号強度のメッセージに相当する受信した位置情報を決定することができる。

一方で、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈネットワークから何の応答もなければ、電子機器１０２−Ｂは、位置応答信号に基づいて電子機器の位置情報が決定されるまで、ネットワーク間における特定の順序で複数のネットワークに対して位置要求信号を連続的に送信することができる。具体的には、もう１つのネットワーク、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈネットワークよりも受信可能範囲が広いがさらなるもう１つのネットワークよりも受信可能範囲が狭いＷｉＦｉネットワークを、さらなる位置要求信号を送信するために利用することができる。この場合には、位置非認識機器１０２−Ｂは、ＷｉＦｉネットワークまたはＷｉＭＡＸネットワークから応答を受信して、自分の位置を決定し得る。ＷｉＦｉおよびＷｉＭＡＸネットワークでは、アクセスポイントおよび基地局が、自身のネットワークのモバイル機器に位置要求信号を転送して、クエリの発信元の機器１０２−Ｂに位置情報を転送する。さらに、アクセスポイントと基地局とが位置情報を有している場合、それらが位置情報を機器１０２−Ｂに送信することもできる。図３に示すように、位置要求メッセージが、位置認識機器、アクセスポイントおよび基地局に異なるネットワークでそれぞれ送信され、それぞれのネットワークから応答を受信することができる。

また、位置非認識機器１０２−Ｂが位置要求信号を次のネットワークに送信できるように、または所定の存続時間内に応答がない場合に要求の再送信を開始できるように、応答を供給するそれぞれのネットワークの利用可能な存続時間を表す有効期限を予め設定することができる。

図４は、本発明の実施形態による位置レポートを示すテーブルである。図４に示すように、異なる時間に受信した異なるネットワークからの位置情報はテーブルに記録し、フラッシュメモリやＲＡＭ、ハードディスク等のメモリに記憶することができる。隣接機器のタイプ、位置情報、接続タイプ、有効期限および許容誤差が記録される。許容誤差は、ネットワークの受信可能範囲に基づく位置のエラーを示すものである。例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈネットワークの受信可能範囲の半径が１０ｍの場合、位置応答信号の位置情報は１０ｍの範囲内に存在するので、許容誤差は１０ｍである。

図５は、本発明の実施形態による位置情報を取得する方法を示すフロー・チャートである。ステップ５０１で、位置非認識機器１０２−Ｂは、送信機２０２によって、対応する通信インターフェースを介して通信ネットワークの受信可能範囲の特定の順序に従って位置要求信号を送信する。例えば、順序は接続範囲の最も狭いインターフェースから接続範囲の最も広いものとすることができ、具体的には、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈを最初のネットワークとし、ＷｉＦｉを２番目のネットワークとし、ＷｉＭＡＸを３番目のネットワークとする。次に、ステップ５０２で、位置非認識機器１０２−Ｂは、予め設定した有効期限の間、対応するネットワークの他の機器からの応答信号の受信を待機し、有効期限が経過した場合に、ステップ５０３で、受信機２０８が何の応答も受信していなければ、処理フローはステップ５０１に戻って、上で定義した特定の順序に従って、次のネットワークの範囲内の要求信号を送信する。ステップ５０３で応答があった場合には、ステップ５０４で受信した応答から位置非認識機器１０２−Ｂの位置情報を決定し、表示装置上でユーザに表示される。

本発明の実施形態によれば、位置認識機器１０２−Ａは、位置非認識機器１０２−Ｂの位置要求信号に応答するが、自分の位置情報を知っている他の位置非認識機器、例えば、基地局またはアクセスポイントもまた、それらの位置情報を共有することができ、位置要求信号に応答することができる。つまり、自分の位置情報を知っている任意の通信機器は、位置要求信号に応答することができる。

本実施形態では、位置非認識機器１０２−Ｂが位置要求信号を送信するように記載したが、位置認識機器が要求信号を送信して、通信システムの他の通信機器からの応答に従って正確な位置情報を取得することも可能である。

本発明の他の実施形態によれば、同じ受信可能範囲を有する１つ以上の通信ネットワークが存在する場合、同じ許容誤差を有する位置情報を備える応答を獲得するために、要求信号がそれぞれのネットワークの１つずつにより送信される。他の位置取得方法と比較すると、上述の実施形態に基づく位置情報は、隣接する通信機器から素早く直接的に読み出される。

先に説明したものは、本発明の実施形態を単に説明するに過ぎないものであり、従って、ここには明示的に記載されてはいないが、当業者が、本発明の原理を具体化し、本発明の範囲および趣旨の範囲内で種々の変更を加え得ることは勿論である。

Claims

複数の通信機器を含む通信システムの電子機器で利用される位置情報決定方法であって、
前記通信システムの複数の通信ネットワークを介して位置要求信号を送信するステップと、
前記複数の通信機器の少なくとも１つの通信機器からそれぞれの位置情報を伴う位置応答信号を受信するステップと、
受信した前記位置応答信号の関数として前記電子機器の位置情報を決定するステップと、
を有し、
前記位置要求信号は、前記電子機器の前記位置情報が前記位置応答信号に基づいて決定されるまで、前記ネットワーク間における特定の順序で前記複数のネットワークに連続的に送信されることを特徴とする、前記方法。
前記ネットワーク間における特定の順序は、前記複数の通信ネットワークの受信可能範囲の昇順を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
前記通信機器は、それぞれ１つ以上の基地局、アクセスポイントおよび無線通信機器を有することを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
前記決定するステップはさらに、１つ以上の位置情報を受信した場合、前記１つ以上の位置情報を平均することにより前記電子機器の前記位置情報を取得することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
前記位置要求信号および前記位置応答信号は、無線通信を介して送信されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
前記位置情報は、全地球測位システム座標の位置座標を含むことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
複数の電子機器を含む通信システムの電子機器であって、
前記通信システムの複数の通信ネットワークと接続するための複数の通信インターフェースと、
前記複数の通信インターフェースを介して位置要求信号を送信する送信機と、
前記複数の電子機器の少なくとも１つの電子機器からそれぞれの位置情報を伴う位置応答信号を受信する受信機と、
受信した前記位置応答信号により前記電子機器の位置情報を決定する処理装置と、
を有し、
前記位置要求信号は、前記電子機器の前記位置情報が前記位置応答信号に基づいて決定されるまで、前記ネットワーク間における特定の順序で前記複数のネットワークに連続的に送信されることを特徴とする、前記電子機器。
前記ネットワーク間における前記特定の順序は、前記複数の通信ネットワークの受信可能範囲の昇順を含むことを特徴とする、請求項６に記載の電子機器。
１つ以上の位置情報を受信した場合、前記処理装置は、前記１つ以上の位置情報を平均することにより前記電子機器の前記位置情報を決定するのに適合していることを特徴とする、請求項６または７に記載の電子機器。
前記位置要求信号および前記位置応答信号は無線通信を介して送信されることを特徴とする、請求項６〜８のいずれか１項に記載の電子機器。
前記位置情報は、全地球測位システム座標の位置座標を含むことを特徴とする、請求項６〜９のいずれか１項に記載の電子機器。