JP2014132711A - Area management server, program, and method for specifying target area from mobile terminal position information based on multiple positioning schemes - Google Patents
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Description
本発明は、移動端末の位置情報から対象エリアを特定する技術に関する。 The present invention relates to a technique for specifying a target area from position information of a mobile terminal.
無線通信システムにおける移動端末の無線通信品質は、基地局との間の遮蔽物のような周辺通信環境に大きく影響を受ける。従来、通信事業者の調査員が自ら、基地局との間の無線通信品質を測定するために、各地域を訪れる必要があった。このとき、通信事業者は、無線通信品質及び位置情報を対応付けて管理するために、その位置情報の正確性が極めて重要となる。 The wireless communication quality of a mobile terminal in a wireless communication system is greatly affected by the surrounding communication environment such as a shield with the base station. Conventionally, a researcher of a telecommunications carrier had to visit each area in order to measure the quality of wireless communication with a base station. At this time, in order for the communication carrier to manage the wireless communication quality and the position information in association with each other, the accuracy of the position information is extremely important.
従来、位置情報の算出や、位置情報の正確性の判断について、様々な技術がある。 Conventionally, there are various techniques for calculating position information and determining the accuracy of position information.
現在位置を算出するシステムについて、車両の現在位置を正確に判定する技術がある(例えば特許文献1及び2参照)。この技術によれば、車両の進行方位や走行距離、道路データを用いて、特に分岐点のような信頼度の高い候補点を算出する。また、相対変位を更に用いて候補点を算出する技術もある(例えば特許文献3及び4参照)。更に、車両が所定角度以上旋回したか否かの判定結果を、マップマッチングに基づいて信頼度の高い候補点を算出する技術もある(例えば特許文献5参照)。
There is a technique for accurately determining the current position of a vehicle for a system for calculating the current position (see, for example,
また、携帯電話システムの基地局からの電界強度を複数回測定し、平滑化した測定電界強度から携帯電話機の移動方向を同定することによって、現在位置を推定するマップマッチングの技術がある(例えば特許文献6参照)。この技術によれば、電界−座標変換を用いた電界強度データと、移動方向に基づく移動トレースとに基づいて、現在位置を推定する。 Further, there is a map matching technique for estimating the current position by measuring the electric field strength from the base station of the mobile phone system a plurality of times and identifying the moving direction of the mobile phone from the smoothed measured electric field strength (for example, patents) Reference 6). According to this technique, the current position is estimated based on electric field intensity data using electric field-coordinate conversion and a moving trace based on the moving direction.
更に、GPS(Global Positioning System)測位における信頼度を判定し、車両位置を修正する技術もある(例えば特許文献7参照)。この技術によれば、自立航法によって得られる所定区間の走行距離と、GPSによって得られるその所定区間に相当する区間の距離とを比較し、その差分値に応じてGPS測位の信頼度を算出する。 Furthermore, there is a technique for determining the reliability in GPS (Global Positioning System) positioning and correcting the vehicle position (see, for example, Patent Document 7). According to this technology, the travel distance of a predetermined section obtained by self-contained navigation is compared with the distance of a section corresponding to the predetermined section obtained by GPS, and the reliability of GPS positioning is calculated according to the difference value. .
更に、地図表示装置について、測位データの信頼度を判定する技術もある(例えば特許文献8参照)。この技術によれば、地殻変動等によって同一基準電圧における位置が、経時変化している事実を用いる。過去の複数回の測位データについて、その取得時刻の変化と共に、一定の方向に向かっているか否かによって、その信頼度を判定する。また、新たに取得された測位データについて、その過去の複数回の測定データ値の一定方向に合致するか否かによって、その信頼度を判定する。 Furthermore, there is a technique for determining the reliability of positioning data for a map display device (see, for example, Patent Document 8). According to this technique, the fact that the position at the same reference voltage changes with time due to crustal movement or the like is used. The reliability of a plurality of past positioning data is determined depending on whether or not it is moving in a certain direction along with the change in the acquisition time. Further, the reliability of the newly acquired positioning data is determined depending on whether or not the measured data values in the past match a certain direction.
更に、現在位置表示装置について、環状道路を走行中でも、車両の現在位置を確実に環状道路上に表示する技術もある(例えば特許文献9参照)。この技術によれば、環状道路に形成されたリンクのリンクデータと、車両の走行距離及び進行方位の測定値とを用いて、現在位置を算出する。 Furthermore, there is a technique for displaying the current position of the vehicle on the ring road with certainty even while traveling on the ring road (see, for example, Patent Document 9). According to this technique, the current position is calculated using the link data of the link formed on the ring road and the measured values of the travel distance and traveling direction of the vehicle.
更に、位置情報検出システムについて、当該移動端末の位置情報を地図画面上に表示する際に、表示する地点の大きさを、位置情報の確度に応じた大きさとして表示する技術もある(例えば特許文献10参照)。この技術によれば、携帯電話網、無線LAN、GPSのような複数種類の移動体無線通信システムから得られる位置情報を用いる。そして、各種の位置情報の推定精度に基づく重みと、位置情報の頻度分布とから、補正頻度分布を作成する。この補正頻度分布の平均位置は、移動端末の位置情報として判定される。そして、この補正頻度の分布に基づいて、当該位置情報の確度を決定する。 Further, regarding the position information detection system, there is a technique for displaying the size of a point to be displayed as a size corresponding to the accuracy of the position information when displaying the position information of the mobile terminal on the map screen (for example, patents). Reference 10). According to this technology, position information obtained from a plurality of types of mobile radio communication systems such as a mobile phone network, a wireless LAN, and GPS is used. Then, a correction frequency distribution is created from the weight based on the estimation accuracy of various position information and the frequency distribution of the position information. The average position of this correction frequency distribution is determined as position information of the mobile terminal. Then, the accuracy of the position information is determined based on the correction frequency distribution.
更に、位置特定装置について、距離センサや、方位センサ、高度センサなどを用いて、歩行者の歩行挙動を判定し、歩行者の位置を推定する技術もある(例えば特許文献11参照)。 Furthermore, there is a technique for determining the walking behavior of a pedestrian and estimating the position of the pedestrian using a distance sensor, an orientation sensor, an altitude sensor, or the like (for example, see Patent Document 11).
前述した特許文献1〜11に記載された技術によれば、測位された位置情報と、無線通信品質とを対応付けて管理することによって、無線通信品質の劣化箇所を検出することができる。尚、他の技術として、携帯端末を所持したユーザの有意位置を推定する技術もある(例えば非特許文献2〜4参照)。「有意位置」とは、例えば「自宅と最寄り駅周辺一帯」のようにユーザにとって意味のある位置範囲をいう。この技術によれば、携帯端末における連続・非連続な位置情報を取得し、それら取得時間の近接度合いからクラスタリングしている。これによって、ユーザの行動をモデル化し且つトレース化し、滞在時間が比較的長い地域範囲(有意位置)を抽出する。
According to the techniques described in
前述したような技術に対して、移動端末がサーバへ位置情報を送信することによって、無線通信品質の劣化箇所(不感地帯)を測定する技術がある(例えば特許文献12及び14参照)。この技術によれば、移動端末は、基地局のサービスエリアから外れたことを検出した際に、GPS機能によって測位し、その位置情報を記憶する。その後、移動端末は、再び、基地局のサービスエリアに進入したことを検出した際に、既に記憶している位置情報を、ネットワークを介してサーバへ送信する。これによって、そのサーバを運用する通信事業者は、無線通信品質の劣化箇所の位置情報を収集することができる。
In contrast to the technique described above, there is a technique in which a mobile terminal transmits location information to a server to measure a degradation point (dead zone) of wireless communication quality (see, for example,
また、無線通信品質に基づくエリアマップを作成する技術がある(例えば特許文献13参照)。この技術によれば、通信システムの種別に応じて、移動端末がサーバへ送信する無線通信品質の範囲を変更することによって、移動端末からの情報送信数/量及びネットワーク負荷を低減することができる。例えばセルラシステムのような広域システムについては、移動端末は、所定品質以下に無線通信品質が劣化した際に、無線通信品質及び位置情報を取得する。また、無線LANのような狭域システムについては、所定品質以上に無線通信品質が上回った際に、無線通信品質及び位置情報を取得する。移動端末は、これら取得した無線通信品質及び位置情報をサーバへ送信し、サーバは、異なる通信システムにおけるエリアマップを作成する。 There is also a technique for creating an area map based on wireless communication quality (see, for example, Patent Document 13). According to this technique, it is possible to reduce the number / amount of information transmission from the mobile terminal and the network load by changing the range of wireless communication quality transmitted from the mobile terminal to the server according to the type of the communication system. . For example, for a wide area system such as a cellular system, a mobile terminal acquires wireless communication quality and location information when wireless communication quality deteriorates below a predetermined quality. Also, for a narrow area system such as a wireless LAN, when the wireless communication quality exceeds a predetermined quality, the wireless communication quality and position information are acquired. The mobile terminal transmits the acquired wireless communication quality and position information to the server, and the server creates area maps in different communication systems.
更に、複数の位置情報から、所定の信頼水準値に基づく信頼楕円エリアを抽出し、測位誤差を軽減する技術がある(例えば特許文献16参照)。この技術によれば、端末識別子毎に位置情報を蓄積し、それら位置情報のうち、所定の範囲内にある複数の位置情報から、所定の信頼水準で実際の測位点の範囲を推定する。また、所定の範囲内にあることに加えて、測位精度(例えば「良」「悪」)毎に位置情報を分類し、分類毎に所定の信頼水準で実際の測位点の範囲を推定する。これは、測位場所の環境(例えば屋外なのか、地下なのか、ビル内なのか等)によって、測位精度がある程度決まってくることに基づいている。 Furthermore, there is a technique for reducing a positioning error by extracting a confidence ellipse area based on a predetermined confidence level value from a plurality of position information (see, for example, Patent Document 16). According to this technique, position information is accumulated for each terminal identifier, and the range of actual positioning points is estimated with a predetermined confidence level from a plurality of position information within the predetermined range among the position information. In addition to being within a predetermined range, position information is classified for each positioning accuracy (for example, “good” or “bad”), and the range of actual positioning points is estimated with a predetermined confidence level for each classification. This is based on the fact that the positioning accuracy is determined to some extent depending on the environment of the positioning location (for example, whether it is outdoor, underground, or in a building).
前述した特許文献12〜14に記載された技術によれば、広域無線通信システムについて所定閾値以上の無線劣化が発生したエリアや、狭域無線通信システムについて無線通信可能なエリアを、大まかには特定することができる。
According to the techniques described in
ここで、移動端末に実装されている測位方式には、例えば以下のような2通りのものがある。
「GPS測位方式」 :衛星からの測位電波に基づくものであって、
測位誤差は比較的小さい
「ネットワーク測位方式」:基地局からの通信用電波に基づくものであって、
測位誤差は比較的大きい
(以下では位置指紋に基づく位置検出技術を用いたものとする)
Here, there are, for example, the following two types of positioning methods implemented in the mobile terminal.
"GPS positioning system": Based on positioning radio waves from satellites,
Positioning error is relatively small “Network positioning method”: Based on communication radio waves from the base station,
Positioning error is relatively large
(Hereafter, it is assumed that position detection technology based on position fingerprint is used.)
「GPS測位方式」では、測位精度は比較的高く、木造建物の屋内等のGPS衛星からの信号を受信しづらい環境でも、測位誤差は〜100m程度である。一方、「ネットワーク測位」では、移動端末によって取得されたその場所における信号の特徴量(接続先基地局識別子やRSS(Received Signal Strength:受信信号強度))を、位置管理サーバ上のデータベースとパターンマッチングすることによって、その位置を推定する(例えば非特許文献7参照)。 In the “GPS positioning method”, the positioning accuracy is relatively high, and the positioning error is about ˜100 m even in an environment where it is difficult to receive signals from GPS satellites such as indoors of wooden buildings. On the other hand, in the “network positioning”, the feature quantity of the signal at the location acquired by the mobile terminal (connected base station identifier or RSS (Received Signal Strength)) is pattern-matched with the database on the location management server. By doing so, the position is estimated (for example, refer nonpatent literature 7).
位置管理サーバのデータベースの構築に関しては、様々な技術がある。データベースは、例えば、ある端末AがGPS測位をして得られた結果である位置情報アを、その際に得られる接続先基地局識別子α(及びRSS1)と共に記録する。GPS測位不能な端末Bが基地局Aに接続しているときに、接続先基地局識別子α(及びRSS1’)をクエリとして測位を要求した場合、位置管理サーバは、そのデータベースを探索し、パターンマッチングによって抽出された位置情報アを、端末Bへ返信する。この場合、ネットワーク測位の測位誤差は、基地局密度やデータベースの充実度合いに大きく依存する。例えば非特許文献8の記載における計4つの環境(場所)の実験によれば、中央値で約150〜約550m程度、80%値で約400〜約900m程度である。
There are various techniques for constructing the database of the location management server. The database records, for example, the location information a that is obtained as a result of GPS positioning by a certain terminal A together with the connected base station identifier α (and RSS 1 ) obtained at that time. When a terminal B that is unable to perform GPS positioning is connected to the base station A, if the positioning is requested by using the connected base station identifier α (and RSS 1 ′) as a query, the location management server searches the database, The position information A extracted by pattern matching is returned to the terminal B. In this case, the positioning error of the network positioning greatly depends on the base station density and the degree of database enhancement. For example, according to experiments in a total of four environments (places) described in Non-Patent
しかしながら、特許文献12〜14に記載された技術によれば、無線通信品質の劣化箇所の位置情報を取得することを目的としたものであって、位置情報にどの程度の誤差が含まれているかを推定することは極めて困難である。
However, according to the techniques described in
また、特許文献10に記載された技術によれば、1回の測位について、携帯電話網や、無線LAN、GPSのような複数種類の移動体無線通信システムから得られる複数の位置情報を用いて、補正頻度分布を作成する。そして、その補正頻度分布に基づく位置情報の確度に従って、地図画面上に表示する地点の大きさを変化させて、ユーザに相対的な確度を理解させている。
Moreover, according to the technique described in
更に、特許文献16に記載された技術によれば、複数の位置情報から、所定の信頼水準値に基づく信頼楕円エリアを抽出し、実際の測位場所を推定する。 Furthermore, according to the technique described in Patent Document 16, a confidence ellipse area based on a predetermined confidence level value is extracted from a plurality of pieces of position information, and an actual positioning location is estimated.
図1は、無線劣化が発生した際に、移動端末から通知された位置情報を表す地図である。 FIG. 1 is a map showing location information notified from a mobile terminal when radio degradation occurs.
広域無線通信システムについて、移動端末は、所定閾値以上の無線劣化(無線通信品質の低下)を検出する。そして、移動端末は、無線劣化が発生した際の位置情報を、基地局を介して「エリア管理サーバ」へ送信する。これによって、エリア管理サーバでは、移動端末の無線劣化の位置を、地図上にプロットすることができる。 For a wide area radio communication system, the mobile terminal detects radio degradation (decrease in radio communication quality) equal to or greater than a predetermined threshold. Then, the mobile terminal transmits the location information when the radio degradation has occurred to the “area management server” via the base station. Thereby, in the area management server, the position of the radio degradation of the mobile terminal can be plotted on the map.
図1によれば、測位された移動端末の無線劣化の位置が、●で表されている。また、その●の中の数字は、測位結果を識別する識別子を意味する(但し、必ずしも、識別子の数字の順番で測位されたものではない)。数字が"x〜y"となっている●は、それら識別子の示す測位結果が同一の緯度・経度(・高度)となっていることを意味する。また、図1によれば、移動端末と通信する基地局の位置も、基地局識別子A、B、Cとして表されている。 According to FIG. 1, the position of the radio degradation of the mobile terminal that has been positioned is represented by ●. In addition, the number in the ● means an identifier for identifying a positioning result (however, the positioning is not necessarily performed in the order of the number of the identifier). The numbers “x to y” indicate that the positioning results indicated by these identifiers have the same latitude / longitude (.altitude). Moreover, according to FIG. 1, the position of the base station that communicates with the mobile terminal is also represented as base station identifiers A, B, and C.
ネットワーク測位によれば、詳細なデータベースを構築しなければ、良好な精度を得ることができない(例えば非特許文献7参照)。例えば、接続先基地局とRSS値による測位データベースについて、基地局Aに関連した位置情報が1つしか登録されていない場合がある。この場合における結果は、RSS値によらず、登録済み位置情報の1つになる。
According to network positioning, good accuracy cannot be obtained unless a detailed database is constructed (see
また、非特許文献8に記載された実験結果によれば、携帯端末がある経路に沿って移動しながら測位しているにも関わらず、ネットワーク測位の結果は、かなり離散的であり、その密度も場所によって異なっている。このように、ネットワーク測位では、同様の環境にて測位した場合、何度も同じ測位結果となることが起こりうる(図1参照)。
Further, according to the experimental results described in
移動端末から通知される位置情報には、以下のものが対応付けられている。
測位方式(GPS測位方式又はネットワーク測位方式)
接続先基地局識別子
RSS
また、図1における各測位結果は、例えば以下のようなものである。
測位結果1〜5(5個) :GPS測位方式
測位結果6〜40(35個):ネットワーク測位
The following information is associated with the position information notified from the mobile terminal.
Positioning method (GPS positioning method or network positioning method)
Connected base station identifier RSS
Moreover, each positioning result in FIG. 1 is as follows, for example.
測位方式が、GPS測位方式ではなくネットワーク測位方式になる原因としては、移動端末が、ビル内部や地下街等のGPS衛星の電波を十分に受信できない環境で利用されている場合がある。また、ユーザが移動端末の設定メニュー等でGPS測位機能を無効にしている(GPSをオフにする)場合もある。特に、移動端末のバッテリの消費電力を低減するために、通常はGPSをオフにすることが推奨される場合もある(例えば非特許文献9参照)。例えば場所検索サービスや地図サービスの利用時に、ユーザにとって精度の高い測位が必要になる時のみGPSをオンにし、当該サービス利用終了後は、再度GPSオフにするという場合が少なくないと考えられる。この場合、GPS衛星の電波を受信し測位可能な環境での利用にも関わらず、測位方式がネットワーク測位方式となる。 The reason why the positioning method becomes the network positioning method instead of the GPS positioning method is that the mobile terminal is used in an environment where the radio wave of a GPS satellite such as the inside of a building or an underground mall cannot be sufficiently received. In some cases, the user disables the GPS positioning function (turns off GPS) in the setting menu of the mobile terminal. In particular, in order to reduce the power consumption of the battery of the mobile terminal, it is usually recommended to turn off the GPS (see, for example, Non-Patent Document 9). For example, when using a location search service or a map service, it is considered that there are not a few cases where GPS is turned on only when accurate positioning is required for the user, and GPS is turned off again after the use of the service is completed. In this case, the positioning method is the network positioning method regardless of the use in an environment where the GPS satellite radio wave is received and positioning is possible.
図1によれば、更に、所定閾値以上の無線劣化が発生している位置が、★で表されている。計40回の所定閾値以上の無線劣化の発生のうち、5回はGPSがオンであったものである。 According to FIG. 1, the position where the radio deterioration exceeding the predetermined threshold is further indicated by ★. Of the total 40 occurrences of radio deterioration above the predetermined threshold, 5 were the cases where GPS was on.
ここで、真の無線劣化場所を発見するためには、測位結果1〜40全てが★の場所になるのが理想的である。しかしながら、現実的には、図1のように、測位された位置情報が、無線劣化場所(★)と同一場所にならない。これは、測位誤差が要因となっているためである。
Here, in order to find a true wireless degradation place, it is ideal that all the
前述した従来技術によれば、測位誤差の影響によって、所定閾値以上の無線劣化が1カ所のエリアで発生している場合であっても、現実の無線劣化のエリアを特定することは難しい。 According to the above-described prior art, it is difficult to specify an actual wireless deterioration area even if wireless deterioration exceeding a predetermined threshold occurs in one area due to the influence of positioning errors.
また、前述した特許文献1〜11及び非特許文献2〜3に記載された技術であっても、1つの移動端末で連続した複数の位置情報を必要とし、1回の測位で1つの位置情報しか収集しないことを想定していない。特許文献10に記載された技術によれば、1回の測位で1つの位置情報しか得られなければ、補正頻度分布を作成することもできない。また、複数種類の移動体無線通信システムから得られる複数の位置情報に付随する推定精度に基づいて算出される各位置情報の重みを、ネットワーク測位方式から求めるのは困難である。その理由は、ネットワーク測位の場合、当該推定精度が中央値で約150〜約550m程度、80%値で約400〜約900m程度と非常に偏差が大きいためである。
In addition, even the techniques described in
図2は、図1の複数の位置情報から、所定の信頼水準値に基づく信頼楕円エリアを表す地図である。 FIG. 2 is a map showing a confidence ellipse area based on a predetermined confidence level value from a plurality of pieces of position information of FIG.
特許文献16に記載の技術によれば、多数の位置情報を収集し且つ集約することによって対象エリアを推定している。しかしながら、前述した図1の複数の位置情報の例によれば、ネットワーク測位の結果に大きく影響される。即ち、図2のような位置に信頼楕円エリアが決定されてしまう。測位プロットが集約された信頼楕円エリアは、実際の無線劣化場所から乖離してしまっている。 According to the technique described in Patent Document 16, a target area is estimated by collecting and collecting a large number of pieces of position information. However, according to the example of the plurality of position information in FIG. 1 described above, the result of network positioning is greatly affected. That is, the confidence ellipse area is determined at a position as shown in FIG. The confidence ellipse area where the positioning plots are aggregated has deviated from the actual wireless degradation location.
図3は、GPS測位方式とネットワーク測位方式とを別々に推定した2つのエリアを表す地図である。 FIG. 3 is a map showing two areas in which the GPS positioning method and the network positioning method are estimated separately.
図3によれば、測位精度が良いGPS測位方式の第1の位置情報の群と、測位精度が悪いネットワーク測位方式の第2の位置情報の群とを分類し、それぞれの位置情報からエリアを推定したものである。この場合、実際の無線劣化場所は1カ所であるにも拘わらず、第1の位置情報の群に基づく推定エリアは、実際の無線劣化場所にかなり近いが、一方で、第2の位置情報の群に基づく推定エリアは、実際の無線劣化場所から乖離してしまう。特許文献16に記載の技術によれば、測位精度は、測位場所の環境に基づいて決定されることを前提としている。即ち、ユーザの操作によって異なるGPS測位又はネットワーク測位が実行されることによって、同一の場所であっても、測位精度が大きく変わることが想定されていない。 According to FIG. 3, the group of the first position information of the GPS positioning method with good positioning accuracy and the group of the second position information of the network positioning method with poor positioning accuracy are classified, and the area is determined from each position information. Estimated. In this case, the estimated area based on the group of the first position information is quite close to the actual wireless deteriorated place even though the actual wireless deteriorated place is one place. The estimated area based on the group deviates from the actual wireless degradation location. According to the technique described in Patent Document 16, it is assumed that the positioning accuracy is determined based on the environment of the positioning location. That is, it is not assumed that the positioning accuracy changes greatly even at the same place by executing different GPS positioning or network positioning depending on the user's operation.
そこで、本発明によれば、少なくとも1つ以上の移動端末から、異なる2つ以上の測位方式に基づく複数の位置情報を取得した場合であっても、できる限り正確な対象エリアを推定することができるエリア管理サーバ、プログラム及び方法を提供することを目的とする。 Therefore, according to the present invention, even when a plurality of pieces of position information based on two or more different positioning methods are acquired from at least one or more mobile terminals, the target area can be estimated as accurately as possible. An object of the present invention is to provide an area management server, program and method.
本発明によれば、移動端末の位置情報に基づいて対象エリアを特定するエリア管理サーバであって、
移動端末の位置情報と共に、第1の測位方式か又は第2の測位方式かを対応付けて蓄積した位置情報蓄積手段と、
複数の位置情報を、第1又は第2の測位方式毎のグループに分類する位置情報分類手段と、
第2の測位方式のグループに含まれる複数の位置情報について、同一の位置情報となる複数の測位結果を1つの測位結果として扱う同一測位結果除外手段と、
第1の測位方式のグループに含まれる複数の位置情報について、代表点を算出する代表点算出手段と、
代表点を中心として、同一測位結果除外手段に基づく第2の測位方式のグループに含まれる複数の位置情報と、第1の測位方式のグループに含まれる複数の位置情報とを用いて、所定の信頼水準値に基づく信頼楕円エリアを抽出するエリア抽出手段と
を有することを特徴とする。
According to the present invention, an area management server that identifies a target area based on location information of a mobile terminal,
Position information storage means for storing the first positioning method or the second positioning method in association with the position information of the mobile terminal,
Position information classification means for classifying a plurality of pieces of position information into groups for each of the first or second positioning methods;
For the plurality of position information included in the second positioning method group, the same positioning result exclusion means that handles a plurality of positioning results that are the same position information as one positioning result;
Representative point calculating means for calculating representative points for a plurality of pieces of position information included in the first positioning method group;
Centering on the representative point, a plurality of position information included in the second positioning method group based on the same positioning result exclusion means and a plurality of position information included in the first positioning method group And an area extracting means for extracting a confidence ellipse area based on the confidence level value.
本発明のエリア管理サーバにおける他の実施形態によれば、第2の測位方式は、第1の測位方式よりも測位誤差が大きいものであることも好ましい。 According to another embodiment of the area management server of the present invention, it is also preferable that the second positioning method has a positioning error larger than that of the first positioning method.
本発明のエリア管理サーバにおける他の実施形態によれば、
第1の測位方式は、衛星からの測位電波に基づくGPS(Global Positioning System)測位方式であり、
第2の測位方式は、基地局からの通信用電波に基づくネットワーク測位方式である
ことも好ましい。
According to another embodiment of the area management server of the present invention,
The first positioning method is a GPS (Global Positioning System) positioning method based on positioning radio waves from satellites,
The second positioning method is also preferably a network positioning method based on communication radio waves from the base station.
本発明のエリア管理サーバにおける他の実施形態によれば、位置情報分類手段は、測位方式毎に指定された所定位置範囲に基づいて、複数の位置情報を分類することも好ましい。 According to another embodiment of the area management server of the present invention, it is also preferable that the position information classification unit classifies a plurality of pieces of position information based on a predetermined position range designated for each positioning method.
本発明のエリア管理サーバにおける他の実施形態によれば、位置情報蓄積手段は、位置情報に、更に当該移動端末の接続先基地局識別子及び/又は無線品質情報を対応付けて蓄積し、
位置情報分類手段は、更に、接続先基地局識別子及び/又は無線品質情報の組(特徴量)毎に、複数の位置情報を分類することも好ましい
According to another embodiment of the area management server of the present invention, the location information storage means further stores the location information in association with the connection destination base station identifier and / or radio quality information of the mobile terminal,
It is also preferable that the location information classifying unit further classifies a plurality of location information for each set (feature amount) of the connected base station identifier and / or the radio quality information.
本発明のエリア管理サーバにおける他の実施形態によれば、位置情報分類手段は、更に、移動端末の識別子毎に、複数の位置情報を分類することも好ましい。 According to another embodiment of the area management server of the present invention, it is also preferable that the location information classification means further classifies a plurality of location information for each identifier of the mobile terminal.
本発明のエリア管理サーバにおける他の実施形態によれば、エリア抽出手段は、信頼楕円エリアを、2次元正規分布に基づく母集団の代表値の範囲で推定するものであって、信頼水準値は、楕円内部に母集団の代表値が含まれる確率であることも好ましい。 According to another embodiment of the area management server of the present invention, the area extracting means estimates the confidence ellipse area within a range of representative values of a population based on a two-dimensional normal distribution, and the confidence level value is It is also preferable that the probability is that the representative value of the population is included inside the ellipse.
本発明のエリア管理サーバにおける他の実施形態によれば、
エリア抽出手段は、信頼楕円エリア内に収まるように、第1及び第2の測位方式のグループに含まれる複数の位置情報を補正し、
補正後の位置情報、又は当該位置情報に基づくヒートマップを、視覚的に明示するように地図上に出力する地図出力手段を更に有することも好ましい。
According to another embodiment of the area management server of the present invention,
The area extraction means corrects a plurality of pieces of position information included in the first and second positioning method groups so as to be within the confidence ellipse area,
It is also preferable to further include a map output means for outputting the corrected position information or the heat map based on the position information on the map so as to be clearly shown.
本発明のエリア管理サーバにおける他の実施形態によれば、位置情報蓄積手段は、所定条件に達した移動端末の位置情報を蓄積したものであることも好ましい。 According to another embodiment of the area management server of the present invention, the location information storage means preferably stores location information of a mobile terminal that has reached a predetermined condition.
本発明のエリア管理サーバにおける他の実施形態によれば、
位置情報蓄積手段は、
所定条件に達した際における移動端末の接続先基地局識別子及び/若しくは無線品質情報、
測位時における移動端末の接続先基地局識別子及び/若しくは無線品質情報、又は、
それら両方
を蓄積したものであることも好ましい。
According to another embodiment of the area management server of the present invention,
The location information storage means
The connected base station identifier and / or radio quality information of the mobile terminal when the predetermined condition is reached,
The connected base station identifier and / or radio quality information of the mobile terminal at the time of positioning, or
It is also preferable that both of them are accumulated.
本発明のエリア管理サーバにおける他の実施形態によれば、
位置情報蓄積手段は、所定条件として、
(トリガ1)無線通信品質が所定閾値以下となった際、
(トリガ2)所定のデータ通信が実行された際、又は、
(トリガ3)所定期間のデータ通信量が所定閾値以上となった際
における移動端末に係る位置情報を蓄積したものであることも好ましい。
According to another embodiment of the area management server of the present invention,
The position information accumulating means is a predetermined condition:
(Trigger 1) When the wireless communication quality falls below a predetermined threshold,
(Trigger 2) When predetermined data communication is executed, or
(Trigger 3) It is also preferable that the location information related to the mobile terminal when the data communication amount in a predetermined period is equal to or greater than a predetermined threshold is accumulated.
本発明によれば、装置に搭載されたコンピュータを、移動端末の位置情報に基づいて対象エリアを特定するように機能させるエリア管理用のプログラムであって、
移動端末の位置情報と共に、第1の測位方式か又は第2の測位方式かを対応付けて蓄積した位置情報蓄積手段と、
複数の位置情報を、第1又は第2の測位方式毎のグループに分類する位置情報分類手段と、
第2の測位方式のグループに含まれる複数の位置情報について、同一の位置情報となる複数の測位結果を1つの測位結果として扱う同一測位結果除外手段と、
第1の測位方式のグループに含まれる複数の位置情報について、代表点を算出する代表点算出手段と、
代表点を中心として、同一測位結果除外手段に基づく第2の測位方式のグループに含まれる複数の位置情報と、第1の測位方式のグループに含まれる複数の位置情報とを用いて、所定の信頼水準値に基づく信頼楕円エリアを抽出するエリア抽出手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする。
According to the present invention, an area management program that causes a computer installed in an apparatus to function to identify a target area based on position information of a mobile terminal,
Position information storage means for storing the first positioning method or the second positioning method in association with the position information of the mobile terminal,
Position information classification means for classifying a plurality of pieces of position information into groups for each of the first or second positioning methods;
For the plurality of position information included in the second positioning method group, the same positioning result exclusion means that handles a plurality of positioning results that are the same position information as one positioning result;
Representative point calculating means for calculating representative points for a plurality of pieces of position information included in the first positioning method group;
Centering on the representative point, a plurality of position information included in the second positioning method group based on the same positioning result exclusion means and a plurality of position information included in the first positioning method group The computer is made to function as an area extraction means for extracting a confidence ellipse area based on the confidence level value.
本発明によれば、装置を用いて、移動端末の位置情報に基づいて対象エリアを特定するエリア管理方法であって、
当該装置は、移動端末の位置情報と共に、第1の測位方式か又は第2の測位方式かを対応付けて蓄積した位置情報蓄積部を有し、
複数の位置情報を、第1又は第2の測位方式毎のグループに分類する第1のステップと、
第2の測位方式のグループに含まれる複数の位置情報について、同一の位置情報となる複数の測位結果を1つの測位結果として扱う第2のステップと、
第1の測位方式のグループに含まれる複数の位置情報について、代表点を算出する第3のステップと、
代表点を中心として、同一測位結果除外手段に基づく第2の測位方式のグループに含まれる複数の位置情報と、第1の測位方式のグループに含まれる複数の位置情報とを用いて、所定の信頼水準値に基づく信頼楕円エリアを抽出する第4のステップと
を有することを特徴とする。
According to the present invention, an area management method for specifying a target area based on position information of a mobile terminal using an apparatus,
The apparatus has a location information storage unit that stores the location information of the mobile terminal in association with the first positioning method or the second positioning method,
A first step of classifying the plurality of pieces of position information into groups for each of the first or second positioning methods;
A second step of handling a plurality of positioning results as the same position information as one positioning result for a plurality of position information included in the second positioning method group;
A third step of calculating representative points for a plurality of pieces of position information included in the first positioning method group;
Centering on the representative point, a plurality of position information included in the second positioning method group based on the same positioning result exclusion means and a plurality of position information included in the first positioning method group And a fourth step of extracting a confidence ellipse area based on the confidence level value.
本発明のエリア管理サーバ、プログラム及び方法によれば、少なくとも1つ以上の移動端末から、異なる2つ以上の測位方式に基づく複数の位置情報を取得した場合であっても、できる限り正確な対象エリアを推定することができる。即ち、各測位方式における測位誤差の偏りが大きい場合であっても、測位方式に応じて分析することによって、できる限り正確な対象エリアを推定することができる。 According to the area management server, the program and the method of the present invention, even when a plurality of pieces of position information based on two or more different positioning methods are acquired from at least one or more mobile terminals, the target is as accurate as possible. The area can be estimated. In other words, even if the bias of the positioning error in each positioning method is large, the target area as accurate as possible can be estimated by analyzing according to the positioning method.
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図4は、本発明におけるシステム構成図である。 FIG. 4 is a system configuration diagram according to the present invention.
図4によれば、複数の基地局3が配置されており、各基地局3は、そのサービスエリア内に位置する移動端末1と通信する。全ての基地局3は、通信事業者の移動通信網に接続される。移動通信網は、例えば広域をカバーする携帯電話網(3G(3rd Generation)やLTE(Long Term Revolution))であって、移動端末1は、例えばスマートフォンやタブレット端末であってもよい。
According to FIG. 4, a plurality of
通信事業者は、複数の基地局3を、不感地帯が生じないように、そのサービスエリアが重畳するように配置する。しかしながら、移動端末と基地局との間に、ビルのような建造物が介在することによって電波が遮断され、一部で不感地帯が生じてしまう。通信事業者としては、このような不感地帯をできる限り検出したいと考える。
The communication carrier arranges a plurality of
尚、以下では、本発明によって特定すべき「対象エリア」を、通信事業者における「無線劣化」エリアとして説明するが、勿論、これに限られるものではない。例えば、特定のアプリケーションが多く利用されている場所や、データ通信量の多い場所、カメラの撮影が多い場所のように、様々な対象エリアを特定するために用いることができる。 In the following description, the “target area” to be specified by the present invention will be described as the “wireless degradation” area in the communication carrier, but it is of course not limited thereto. For example, it can be used to specify various target areas such as a place where a lot of specific applications are used, a place where there is a large amount of data communication, and a place where there is a lot of camera shooting.
図4によれば、2次元の地図(エリアマップ)上に、無線通信品質が表されている。無線通信品質を表すz軸は、高い値になるほど、無線通信品質が良い状態を表す。図4によれば、無線通信品質は、基地局3を中心に、ピラミッド状の階層的に表されている。これは、移動端末1の位置が基地局3に近いほど、無線通信品質が良いことを表している。
According to FIG. 4, wireless communication quality is represented on a two-dimensional map (area map). The higher the value of the z-axis representing the wireless communication quality, the better the wireless communication quality. According to FIG. 4, the wireless communication quality is represented hierarchically in a pyramid shape with the
また、図4によれば、移動通信網には、移動端末の位置情報を蓄積したエリア管理サーバ(LAS−DB (Location information and Available System information DataBase))2が接続されている。エリア管理サーバ2は、移動端末1から、位置情報及び無線通信品質を受信することによって、対象エリアを特定したエリアマップを作成することができる。
Further, according to FIG. 4, an area management server (LAS-DB (Location Information and Available System Information DataBase)) 2 storing location information of mobile terminals is connected to the mobile communication network. The
スマートフォンのような移動端末1は、測位部を搭載しており、現在位置を測位することができる。測位部は、複数の異なる測位方式を用いることができ、例えばGPS(Global Positioning System)測位方式及びネットワーク測位方式がある。測位部は、測位された位置情報に、その測位方式を対応付ける。
The
測位方式が異なる理由の一つに、ユーザ操作がある。ユーザは、通常、移動端末のバッテリの消費電力を低減するために、GPS測位部の電源をオフにしている場合が多い。この場合に取得される位置情報は、測位精度が低い(測位誤差が大きい)「ネットワーク測位方式」となる。一方で、ユーザは、例えば場所検索サービスや地図サービスを利用する時、測位精度が高い(測位誤差が小さい)「GPS測位方式」を利用するべく、GPS測位部の電源がオンにされる。この場合に取得される位置情報は、「GPS測位方式」となる。 One reason for the different positioning methods is user operation. In many cases, the user usually turns off the power of the GPS positioning unit in order to reduce the power consumption of the battery of the mobile terminal. The position information acquired in this case is a “network positioning method” with low positioning accuracy (large positioning error). On the other hand, when the user uses, for example, a location search service or a map service, the power of the GPS positioning unit is turned on to use the “GPS positioning method” with high positioning accuracy (small positioning error). The position information acquired in this case is “GPS positioning method”.
また、移動端末1は、基地局3に対する無線通信部によって、無線通信品質を測定する。無線通信品質としては、例えば、受信品質、再送回数又はデータ誤り率、スループット、遅延時間がある。受信品質としては、例えばRSS(Received Signal Strength:受信信号強度)、C/I(搬送波対干渉波比)、Ec/Io(PNチップ当たりの平均エネルギー対全受信パワースペクトル密度)がある。
Further, the
「良い状態の無線通信品質」としては、受信信号強度が大きく、信号対干渉雑音比が大きく、再送回数が少なく、データ誤り率が低く、スループットが高く、又は、遅延時間が小さい場合である。 “Good wireless communication quality” is when the received signal strength is high, the signal-to-interference noise ratio is large, the number of retransmissions is small, the data error rate is low, the throughput is high, or the delay time is short.
「悪い状態の無線通信品質」としては、受信信号強度が小さく、信号対干渉雑音比が小さく、再送回数が多く、データ誤り率が高く、スループットが低く、又は、遅延時間が大きい場合である。 “Poor wireless communication quality” is when the received signal strength is low, the signal-to-interference noise ratio is small, the number of retransmissions is large, the data error rate is high, the throughput is low, or the delay time is large.
図4によれば、移動端末1は、無線通信品質が所定閾値以下に劣化した時に、測位部を起動し、その位置情報を記憶する。そして、移動端末1は、所定のタイミング(例えば無線通信品質が良好な状態に戻った際や所定の時間帯)に、以下の情報を、エリア管理サーバ2へ送信する。
[位置情報、測位方式、無線通信品質情報、補足基地局情報]
According to FIG. 4, the
[Location information, positioning method, wireless communication quality information, supplementary base station information]
通信事業者としては、図4のようなエリアマップを作成することによって、移動端末の位置に対応する無線通信品質が把握でき、設備設計やサービス品質向上に役立てることができる。 As a communication carrier, by creating an area map as shown in FIG. 4, the wireless communication quality corresponding to the position of the mobile terminal can be grasped, which can be used for facility design and service quality improvement.
図5は、本発明におけるシーケンス図である。 FIG. 5 is a sequence diagram in the present invention.
図5によれば、移動端末1は、基地局3のサービスエリアから不感地帯へ移動したとする。
According to FIG. 5, it is assumed that the
[S11]移動端末1は、所定条件に達したことをトリガとして、現在の位置情報を取得する。ここで、所定条件とは、抽出しようとしている対象エリアの用途に応じて、例えば以下のようなものがある。
(トリガ1)無線通信品質が所定閾値以下となったこと
(トリガ2)所定のデータ通信が実行されたこと
(トリガ3)所定期間のデータ通信量が所定閾値以上となったこと
(トリガ4)所定のユーザ操作が実行されたこと
[S11] The
(Trigger 1) The wireless communication quality is equal to or less than a predetermined threshold (Trigger 2) The predetermined data communication is executed (Trigger 3) The data communication amount in the predetermined period is equal to or higher than the predetermined threshold (Trigger 4) The specified user operation was executed
図5によれば、無線通信品質の劣化箇所を抽出しようとするものであるので、(トリガ1)が適用される。移動端末1は、不感地帯に入ることによって無線通信品質が所定閾値以下となった際に、測位部を起動し、現在位置を測位する。
According to FIG. 5, the
また、抽出しようとしている対象エリアの他の用途として、携帯ゲーム端末による「すれ違い通信」が多く行われている場所を抽出しようとする場合、(トリガ2)が適用される。「すれ違い通信」とは、携帯型ゲーム機が、ゲームの進行等に影響する他のプレイヤのゲーム機との間で、無線LANを用いて自動且つ瞬時に通信する機能をいう。移動端末1は、すれ違い通信が実行された際に、測位部を起動し、現在位置を測位する。また、所定のアプリケーションが使われている場所を抽出しようとする場合にも、(トリガ2)が適用される。
As another use of the target area to be extracted, (trigger 2) is applied when trying to extract a place where a lot of “passing communication” is performed by the mobile game terminal. “Passing communication” refers to a function in which a portable game machine automatically and instantaneously communicates with a game machine of another player that affects the progress of the game using a wireless LAN. When the passing communication is executed, the
更に、データ通信量の多いエリアを抽出しようとする場合、(トリガ3)が適用される。 Furthermore, when trying to extract an area with a large amount of data communication, (trigger 3) is applied.
更に、抽出しようとしている対象エリアの他の用途として、特定の写真が多く撮影されている場所を抽出しようとする場合、(トリガ4)が適用される。移動端末1は、アプリケーションを用いて特定の写真がカメラによって撮影された際に、測位部を起動し、現在位置を測位する。
Further, as another application of the target area to be extracted, (trigger 4) is applied when trying to extract a place where a lot of specific photographs are taken. The
ここで、移動端末1は、位置情報の取得に利用された測位方式(例えばGPS測位方式/ネットワーク測位方式)を更に取得する。
Here, the
[S12]その後、移動端末1は、更に移動し、所定のタイミング(例えば基地局3との通信が回復した際や所定の時間帯)に、以下の情報を、エリア管理サーバ2へ送信する。
[位置情報、測位方式、無線通信品質情報、補足基地局情報]
無線通信品質情報及び補足基地局情報は、トリガ発生時に取得したものか、測位時に取得したものか、又は、その両方か、のいずれかである。以下では、測位時に取得したものとする。
[S12] After that, the
[Location information, positioning method, wireless communication quality information, supplementary base station information]
The wireless communication quality information and the supplementary base station information are either acquired at the occurrence of a trigger, acquired at the time of positioning, or both. In the following, it is assumed that it was acquired at the time of positioning.
[S20]エリア管理サーバ2は、移動端末の位置情報と共に、第1の測位方式か又は第2の測位方式かを対応付けて蓄積している。例えば以下の情報を、位置情報蓄積部に蓄積する。
[位置情報、測位方式、無線通信品質情報、補足基地局情報]
位置情報 :緯度・経度(・高度)
測位方式 :例えばGPS測位方式/ネットワーク測位方式
無線通信品質情報:例えば受信強度
補足基地局情報 :接続基地局及び隣接基地局の基地局識別子
勿論、測位方式は、2つの限られず、3つ以上であってもよい。
[S20] The
[Location information, positioning method, wireless communication quality information, supplementary base station information]
Location information: Latitude / longitude (altitude)
Positioning method: For example, GPS positioning method / network positioning method
Wireless communication quality information: for example, reception strength
Supplementary base station information: Base station identifier of connected base station and adjacent base station
Of course, the positioning method is not limited to two, and may be three or more.
ここで、図5の実施形態によれば、移動端末の位置情報等は、移動端末によって測位及び検出され、エリア管理サーバ2へ送信されている。しかしながら、本発明のエリア管理サーバ2は、移動端末1から位置情報等を受信することに限られない。即ち、移動端末の位置情報等は、通信事業者網によって予め取得されたものであってもよい。
Here, according to the embodiment of FIG. 5, the location information and the like of the mobile terminal is measured and detected by the mobile terminal and transmitted to the
また、前述したS11によれば、移動端末1の測位部が、「GPS測位方式」又は「ネットワーク測位方式」を用いて、位置情報を取得している。一方で、他の実施形態によれば、無線基地局が、携帯電話機からの電波の到着時間及び到着方向の情報を測定し、これら情報を用いて通信事業者網内のサービスノードが、移動端末1の位置を測位する技術もある(例えば特許文献15参照)。従って、本発明における移動端末の位置情報は、移動端末自体によって測位されたものに限られず、通信事業者網内で測位された位置情報を用いることもできる。この場合、移動端末1が測位部を有することも不要となる。また、この場合、測位発動のトリガは、通信事業者網側、例えばサービスノードから発出することも好ましい。これには、サービスノードが、基地局と移動端末との間の通信品質を監視し、所定閾値以下に品質が劣化することをトリガとする。この場合も、エリア管理サーバが、位置情報と合わせて測位方式も記録する。
Moreover, according to S11 mentioned above, the positioning part of the
尚、移動端末の位置情報等は、通信事業者網によって取得して蓄積しているものである場合、対象エリアの用途に基づくトリガは、前述の(トリガ4)を除き、例えば以下の3つとなる。
(トリガ1)無線通信品質が所定閾値以下となったこと
(トリガ2)所定のデータ通信が実行されたこと
(トリガ3)所定期間のデータ通信量が所定閾値以上となったこと
If the location information of the mobile terminal is acquired and accumulated by the telecommunications carrier network, the trigger based on the use of the target area is, for example, the following three, except for (Trigger 4) described above: Become.
(Trigger 1) The wireless communication quality has become a predetermined threshold value or less (Trigger 2) The predetermined data communication has been executed (Trigger 3) The data communication amount in the predetermined period has become the predetermined threshold value or more
図6は、エリア管理サーバに蓄積された位置情報のテーブルである。 FIG. 6 is a table of position information stored in the area management server.
図6によれば、40個の位置情報のログがそれぞれ、利用された測位方式と共に蓄積されている。例えばログ番号1について、緯度・経度(・高度)1が「GPS測位方式」により取得されており、測位時に「受信強度20で接続基地局Aに接続する」と共に、「受信強度11の隣接基地局C」と「受信強度7の隣接基地局B」とが見えている。
According to FIG. 6, 40 position information logs are stored together with the used positioning method. For example, for
蓄積される位置情報のログは、移動端末毎にまとめてもよいし、所定範囲毎にまとめてもよい。尚、図6に示された位置情報の蓄積ログは、移動端末毎に区分されたものである。 The accumulated location information logs may be collected for each mobile terminal or for each predetermined range. The location information accumulation log shown in FIG. 6 is classified for each mobile terminal.
[S21]エリア管理サーバ2は、複数の位置情報を、所定範囲毎にグループを作成する。ここで、「所定範囲」とは、数百メートルから数キロ程度の四方の範囲を示す。例えば図1〜3によれば、地図全体が1つの所定範囲を表しており、その中に40個の位置情報が蓄積されていることを表す。
[S21] The
その上で、エリア管理サーバ2は、そのグループに含まれる複数の位置情報を、更に、第1又は第2の測位方式毎のグループに分類する。勿論、3つ以上の測位方式について、3つ以上のグループに分類されるものであってもよい。具体的には、「GPS測位方式」のグループと、「ネットワーク測位方式」のグループとに分類する。図6によれば、以下のように分類される。
GPS測位方式のグループ :ログ番号1〜5
ネットワーク測位方式のグループ:ログ番号6〜40
In addition, the
GPS positioning method group: log number 1-5
Network positioning method group: log number 6-40
ここで、他の実施形態として、測位方式毎に、例えば以下のように異なる「所定範囲」を設定することも好ましい。
「GPS測位」の場合 :数十から数百メートル程度の範囲
「ネットワーク測位」の場合:数百メートルから数キロ程度の範囲
Here, as another embodiment, it is also preferable to set different “predetermined ranges” for each positioning method, for example, as follows.
In the case of “GPS positioning”: range from several tens to several hundreds of meters In the case of “network positioning”: range from several hundreds of meters to several kilometers
図6によれば、位置情報に、当該移動端末の接続先基地局識別子及び/又は無線品質情報を対応付けて蓄積されている。この場合、接続先基地局識別子及び/又は無線品質情報の組(特徴量)毎に、複数の位置情報を分類することもできる。この組(特徴量)は、類似度に基づいて分類されるものであってもよい。図6の所定範囲毎に含まれる位置情報(40個)は、接続基地局/隣接基地局と、その無線品質情報(例えば受信強度)との類似度によって分類することもできる。図6によれば、例えばログ番号1〜35と、ログ番号36〜40の2グループに分類される。そして、ログ番号1〜35について、測位方式に毎に、ログ番号1〜5とログ番号6〜35とに分類される。
According to FIG. 6, the location information is stored in association with the connection destination base station identifier and / or radio quality information of the mobile terminal. In this case, it is also possible to classify a plurality of pieces of position information for each set of connection destination base station identifiers and / or radio quality information (feature quantities). This set (feature amount) may be classified based on the similarity. The position information (40 pieces) included in each predetermined range in FIG. 6 can be classified according to the similarity between the connected base station / adjacent base station and the radio quality information (for example, reception strength). According to FIG. 6, for example, log
更に、移動端末の識別子毎に、複数の位置情報を分類することも好ましい。図6によれば、例えば識別子abc012の移動端末についてまとめられている。 Furthermore, it is also preferable to classify a plurality of pieces of position information for each mobile terminal identifier. According to FIG. 6, for example, the mobile terminals having the identifier abc012 are collected.
[S22]次に、エリア管理サーバ2は、第2の測位方式のグループに含まれる複数の位置情報について、同一の位置情報となる複数の測位結果を1つの測位結果として扱う。ここで、第2の測位方式は、第1の測位方式よりも測位誤差が大きいものである。即ち、GPS測位方式及びネットワーク測位方式の場合、測位誤差が小さいGPS測位方式が第1の測位方式に対応し、測位誤差が大きいネットワーク測位方式が第2の測位方式に対応する。
[S22] Next, the
図7は、図6のテーブルから、同一位置情報を除外したテーブルである。 FIG. 7 is a table in which the same position information is excluded from the table of FIG.
同一の位置情報とは、ログ間で、緯度、経度(及び高度)が共に一致することをいう。ネットワーク測位方式の場合、複数の基地局の位置に基づくものであるので、同一の位置情報となる場合が多い。この場合、1つを残して残りを除外する。ここで、「除外」とは、S24で利用しないという意味である。即ち、ログそのものを除外するのではない。図7によれば、例えば緯度・経度(高度)情報を削除することによって、「除外」を指定している。勿論、各ログに、除外フラグを立てるものであってもよい。 The same position information means that the latitude and longitude (and altitude) are the same between logs. In the case of the network positioning method, since it is based on the positions of a plurality of base stations, the same position information is often obtained. In this case, leave one and exclude the rest. Here, “excluded” means not used in S24. That is, the log itself is not excluded. According to FIG. 7, “exclusion” is designated by deleting latitude / longitude (altitude) information, for example. Of course, an exclusion flag may be set for each log.
[S23]エリア管理サーバ2は、第1の測位方式のグループに含まれる複数の位置情報について、代表点を算出する。図5によれば、具体的には、GPS測位方式のグループに含まれるログから、代表点を算出する。「代表点」は、GPS測位方式の複数のログについて、緯度方向の平均値と経度方向の平均値とする。
[S23] The
[S24]続いて、エリア管理サーバ2は、代表点を中心として、同一測位結果が除外された第2の測位方式のグループに含まれる複数の位置情報と、第1の測位方式のグループに含まれる複数の位置情報とを用いて、所定の信頼水準値に基づく信頼楕円エリアを抽出する。母代表(平均)位置を中心とし、その母代表位置が所定の確率で存在する範囲(分散値)を楕円として算出する。
[S24] Subsequently, the
(母代表位置の中心の推定)
ネットワーク測位方式の位置情報の測位誤差は大きいために、母代表位置の中心の推定は、GPS測位方式のログからのみ算出した代表点を用いる。即ち、ネットワーク測位方式のログは、母代表位置の中心の推定には利用しない。
(Estimation of center of mother representative position)
Since the positioning error of the position information of the network positioning method is large, the center point of the mother representative position is estimated using a representative point calculated only from the GPS positioning method log. That is, the network positioning method log is not used for estimating the center of the mother representative position.
(母代表位置の範囲の推定)
母代表位置の範囲の推定は、GPS測位方式のログも、S22の同一測位結果の除外処理によって除外されなかったネットワーク測位方式のログも全ての測位結果を用いる。ネットワーク測位方式のログも用いる理由として、GPS測位とならなかった理由が、ユーザ操作によるものではなく、GPS測位部の電源をオンにしたにも拘わらず、GPS衛星からの測位電波を十分に受信できなかった場合もあるからである。つまり、GPS測位方式のログとネットワーク測位方式のログとが、互いに近くても異なる場所である場合には、GPS測位方式のログのみを用いて母代表位置の範囲を推定してしまうと、ネットワーク測位方式が実行された不感地帯(エリア)が範囲外になる可能性が高いからである。一方、ネットワーク測位方式のログについて、S22の同一測位結果の除外処理によって除外されなかったログのみを用いる理由として、複数の同一位置情報を持つネットワーク測位方式のログによって、当該位置情報に関する重みが大きくなり、母代表位置の推定範囲が非常に大きくなってしまうことを防ぐ目的がある。
(Estimation of mother representative position range)
The estimation of the range of the mother representative position uses all the positioning results for both the GPS positioning method log and the network positioning method log that is not excluded by the same positioning result exclusion process of S22. The reason for not using GPS positioning as a reason for using the network positioning system log is not due to user operation, but it is sufficient to receive positioning radio waves from GPS satellites even though the GPS positioning unit is turned on. This is because there were cases where it was not possible. In other words, if the GPS positioning method log and the network positioning method log are in different locations even if they are close to each other, if the range of the mother representative position is estimated using only the GPS positioning method log, the network This is because the dead zone (area) where the positioning method is executed is likely to be out of range. On the other hand, as the reason for using only the log that has not been excluded by the exclusion processing of the same positioning result in S22, the weight related to the position information is large due to the network positioning method log having a plurality of the same position information. Therefore, there is an object to prevent the estimated range of the mother representative position from becoming very large.
ここで、信頼楕円エリアの算出方法について説明する。
[信頼楕円エリアの算出方法]
移動端末によって測位された位置情報は、2次元によって表される。位置情報には測位誤差が含まれるために、特にGPS測位データは、2次元正規分布(多変量正規分布(multivariate normal distribution))に近似できるという観測に基づく。ここで、信頼水準1-βで、母集団の代表(平均)値の信頼楕円エリアを推定する。尚、「100・(1-β))%の信頼楕円エリア」と称する。信頼度「100・(1-β)%」は、母集団の代表値が楕円内部に含まれる確率である。ここでは、上述の通りネットワーク測位結果のうち、位置情報がユニークな情報も用いるため、算出された楕円が信頼範囲のボーダーとなるわけではないため、例えばGPS測位数に対する位置情報がユニークなネットワーク測位ログ数に応じて用いるべきβ値を決定することも好ましい。例えば、GPS測位数の割合が大きい場合は比較的小さなβ値を、ネットワーク測位数の割合が大きい場合比較的大きなβ値を用いる。
Here, a method for calculating the confidence ellipse area will be described.
[Calculation method of trusted ellipse area]
The position information measured by the mobile terminal is represented by two dimensions. Since positioning information includes positioning errors, GPS positioning data is based on the observation that it can be approximated to a two-dimensional normal distribution (multivariate normal distribution). Here, the confidence ellipse area of the representative (average) value of the population is estimated at the confidence level 1-β. It is referred to as “100 · (1-β))% confidence ellipse area”. The reliability “100 · (1-β)%” is a probability that the representative value of the population is included in the ellipse. Here, since the position information is also unique among the network positioning results as described above, the calculated ellipse is not a border of the reliability range. For example, the network positioning with unique position information for the GPS positioning number It is also preferable to determine the β value to be used according to the number of logs. For example, a relatively small β value is used when the ratio of GPS positioning numbers is large, and a relatively large β value is used when the ratio of network positioning numbers is large.
図8は、2次元正規分布と、母集団の代表(平均)値の95%信頼楕円エリアとを表す説明図である。 FIG. 8 is an explanatory diagram showing a two-dimensional normal distribution and a 95% confidence ellipse area of the representative (average) value of the population.
当該信頼楕円は、以下の式により算出される。
(1/n)*F(2,φ,β)=(V(ly)*X^2-2*C(lx, ly)*X*Y+V(lx)*Y^2)/
2*(V(lx)*V(ly)-C(lx, ly)^2)
lx:S24で算出した経度方向の平均値
ly:S24で算出した緯度方向の平均値
X=x−lx
Y=y−ly
V(lx):グループ内のログ(図7の場合、ログ番号1〜35のうち
除外されていない計9個)の経度方向の分散
V(ly):グループ内のログ(図7の場合、ログ番号1〜35のうち
除外されていない計9個)の緯度方向の分散
C(lx,ly):グループ内のログ(図7の場合、ログ番号1〜35のうち
除外されていない計9個)の経度と経度の共分散
n:当該グループ内の除外されていないログの総数(図7の場合、ログ番号
1〜35のうち除外されていないログが9個であるので、n=9)
F(2,φ,β):第一自由度2、第二自由度φ(残差の自由度)に従う
F分布における100*β%点の値
The trust ellipse is calculated by the following equation.
(1 / n) * F (2, φ, β) = (V (ly) * X ^ 2-2 * C (lx, ly) * X * Y + V (lx) * Y ^ 2) /
2 * (V (lx) * V (ly) -C (lx, ly) ^ 2)
lx: Average value in the longitude direction calculated in S24
ly: Average value in latitude direction calculated in S24
X = x−lx
Y = y-ly
V (lx): Log in the group (in the case of FIG. 7, among
9) dispersion in longitude direction not excluded
V (ly): Log in the group (in the case of FIG. 7, among
9) (not excluded) dispersion in latitude direction
C (lx, ly): Logs in the group (in the case of FIG. 7, among
9) longitude and longitude covariance not excluded
n: Total number of logs not excluded in the group (in the case of FIG. 7, log numbers)
Since there are 9 logs that are not excluded from 1 to 35, n = 9)
F (2, φ, β): According to the first degree of
Value of 100 * β% point in F distribution
[S25]そして、エリア管理サーバ2は、信頼楕円エリアを重畳した地図画像を出力する。又は、書き換えた位置情報に基づいて、所定の矩形で構成されるヒートマップ(品質劣化数の大小を色で表示したもの)として画像を出力してもよい。
[S25] Then, the
図9は、本発明における信頼楕円エリアを重畳した地図画像である。 FIG. 9 is a map image in which the confidence ellipse area in the present invention is superimposed.
図9によれば、当該信頼楕円エリアに、当該グループ内の全ログ(S22で除外されたログを含む)が収まるように、楕円エリア内でランダムに、又は何らかのランドマークに従って位置情報を抽出し、グループ内の全ログの位置情報を書き換える。 According to FIG. 9, the position information is extracted randomly in the elliptic area or according to some landmark so that all the logs in the group (including logs excluded in S22) fit in the trust elliptic area. Rewrite the location information of all logs in the group.
これにより、監視者は、地図を一見するだけで、ネットワーク測位による測位誤差を気にすることなく、無線通信品質の低下エリアを理解することができる。 Thereby, the supervisor can understand the area where the wireless communication quality is deteriorated without looking at the positioning error due to the network positioning simply by looking at the map.
図10は、本発明の移動端末及びエリア管理サーバの機能構成図である。 FIG. 10 is a functional configuration diagram of the mobile terminal and the area management server of the present invention.
[移動端末1]
図10によれば、移動端末1は、基地局3とエアを介して通信する無線通信部101と、GPS衛星4から受信した測位電波によって現在位置を算出するGPS測位部102とを有する。ここで、無線通信部101は、ネットワーク測位機能も有する。また、移動端末1は、測位起動部11と、位置情報送信部12とを更に有する。これら機能構成部は、移動端末に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによって実現される。
[Mobile terminal 1]
According to FIG. 10, the
測位起動部11は、所定条件に達したことをトリガとして、測位を開始する。例えば、無線品質が所定閾値以下に劣化したことをトリガとするものであってもよい。測位起動部11は、GPS測位部102の電源がオンである場合、GPS測位部102を用いて現在の位置情報を取得する。逆に、GPS測位部102の電源がオンでないか、又は、GPS測位部102で測位しようとしたけれでも測位できなかった場合、無線通信部101を用いて現在の位置情報を取得する(前述した図5のS11参照)。
The
位置情報送信部12は、以下のような位置情報を、エリア管理サーバ2へ送信する(前述した図5のS12参照)。
[位置情報、測位方式、無線通信品質情報、補足基地局情報]
本発明によれば、少なくとも「位置情報+測位方式」を必須とする。
The position
[Location information, positioning method, wireless communication quality information, supplementary base station information]
According to the present invention, at least “position information + positioning method” is essential.
[エリア管理サーバ2]
エリア管理サーバ2は、ネットワーク(図4によれば移動通信網)に接続される通信インタフェース部201と、監視者へ地図を表示するディスプレイ部202とを有する。勿論、これらは必須の構成要素ではなく、通信インタフェース部201を有することなく、単に複数の位置情報を蓄積したものであればよい。また、ディスプレイ部202を有することなく、単に地図画像を生成するものであってもよい。
[Area management server 2]
The
また、エリア管理サーバ2は、位置情報蓄積部20と、位置情報分類部21と、同一測位結果除外部22と、代表点抽出部23と、エリア抽出部24と、地図出力部25とを有する。これら機能構成部は、装置に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによって実現される。
In addition, the
位置情報蓄積部20は、移動端末の位置情報と共に、第1の測位方式か又は第2の測位方式かを対応付けて蓄積する(前述した図5のS20参照)。ここで、第2の測位方式は、第1の測位方式よりも測位誤差が大きいものであるとする。具体的には、第1の測位方式はGPS測位方式であり、第2の測位方式はネットワーク測位方式であってもよい。
The location
位置情報分類部21は、複数の位置情報を、第1又は第2の測位方式毎のグループに分類する(図5のS21参照)。第1の測位方式の位置情報は、代表点抽出部24へ出力され、第2の測位方式の位置情報は、同一測位結果除外部22へ出力される。
The position
同一測位結果除外部22は、第2の測位方式のグループに含まれる複数の位置情報について、同一の位置情報となる複数の測位結果を1つの測位結果として扱う(図5のS22参照)。
The same positioning
代表点抽出部23は、第1の測位方式のグループに含まれる複数の位置情報について、代表点を算出する(前述した図5のS23参照)。
The representative
エリア抽出部24は、代表点を中心として、同一測位結果除外部22に基づく第2の測位方式のグループに含まれる複数の位置情報と、第1の測位方式のグループに含まれる複数の位置情報とを用いて、所定の信頼水準値に基づく信頼楕円エリアを抽出する(前述した図5のS24参照)。
The
地図出力部25は、信頼楕円エリアを重畳した地図画像を出力する(図5のS25参照)。
The
以上、詳細に説明したように、本発明のエリア管理サーバ、プログラム及び方法によれば、少なくとも1つ以上の移動端末から、異なる2つ以上の測位方式に基づく複数の位置情報を取得した場合であっても、できる限り正確な対象エリアを推定することができる。即ち、各測位方式における測位誤差の偏りが大きい場合であっても、測位方式に応じて分析することによって、できる限り正確な対象エリアを推定することができる。 As described above in detail, according to the area management server, program, and method of the present invention, a plurality of pieces of position information based on two or more different positioning methods are acquired from at least one mobile terminal. Even if it exists, the target area as accurate as possible can be estimated. In other words, even if the bias of the positioning error in each positioning method is large, the target area as accurate as possible can be estimated by analyzing according to the positioning method.
本発明によれば、特定のエリアで発生するイベントに対し、当該対象エリアを特定することができる。これは、例えば無線通信品質の劣化エリアの調査に限られず、マーケティングにも役立てることができる。例えば、携帯ゲーム端末による「すれ違い通信」が多く行われている場所を抽出することもできる。この場合、当該ゲームタイトル毎に処理されることが好ましい。また、同様に所定のアプリの利用場所の抽出などにも利用することができる。更に、所定時間内に所定のデータ量を超えるデータ通信がなされるエリアの抽出などにも利用することができる。更に、抽出しようとしている対象エリアの他の用途として、特定の写真が多く撮影されている場所を抽出することもできる。この場合、画像認識処理によって「東京タワー」「レインボーブリッジ」のように解析された特定の写真毎に処理されることが好ましい。これによって、監視者は、測位誤差に基づく本質的な対象エリアの規模を理解することができる。 According to the present invention, a target area can be specified for an event that occurs in a specific area. For example, this is not limited to the investigation of the degradation area of the wireless communication quality, and can be used for marketing. For example, a place where a lot of “passing communication” is performed by the mobile game terminal can be extracted. In this case, it is preferable to process each game title. Similarly, it can also be used for extracting a place where a predetermined application is used. Furthermore, it can also be used for extracting an area where data communication exceeding a predetermined amount of data is performed within a predetermined time. Furthermore, as another application of the target area to be extracted, a place where a lot of specific photographs are taken can be extracted. In this case, it is preferable to process each specific photograph analyzed as “Tokyo Tower” or “Rainbow Bridge” by the image recognition process. Thereby, the supervisor can understand the size of the essential target area based on the positioning error.
前述した本発明の種々の実施形態について、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、修正及び省略は、当業者によれば容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。 Various changes, modifications, and omissions of the above-described various embodiments of the present invention can be easily made by those skilled in the art. The above description is merely an example, and is not intended to be restrictive. The invention is limited only as defined in the following claims and the equivalents thereto.
1 移動端末
101 無線通信部
102 GPS測位部
11 測位起動部
12 位置情報送信部
2 エリア管理サーバ
201 通信インタフェース部
202 ディスプレイ部
20 位置情報蓄積部
21 位置情報分類部
22 同一測位結果除外部
23 代表点抽出部
24 エリア抽出部
25 地図出力部
3 基地局
4 GPS衛星
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記移動端末の位置情報と共に、第1の測位方式か又は第2の測位方式かを対応付けて蓄積した位置情報蓄積手段と、
複数の位置情報を、第1又は第2の測位方式毎のグループに分類する位置情報分類手段と、
第2の測位方式のグループに含まれる複数の位置情報について、同一の位置情報となる複数の測位結果を1つの測位結果として扱う同一測位結果除外手段と、
第1の測位方式のグループに含まれる複数の位置情報について、代表点を算出する代表点算出手段と、
前記代表点を中心として、前記同一測位結果除外手段に基づく第2の測位方式のグループに含まれる複数の位置情報と、第1の測位方式のグループに含まれる複数の位置情報とを用いて、所定の信頼水準値に基づく信頼楕円エリアを抽出するエリア抽出手段と
を有することを特徴とするエリア管理サーバ。 An area management server that identifies a target area based on location information of a mobile terminal,
Location information storage means that stores the location information of the mobile terminal in association with the first positioning method or the second positioning method,
Position information classification means for classifying a plurality of pieces of position information into groups for each of the first or second positioning methods;
For the plurality of position information included in the second positioning method group, the same positioning result exclusion means that handles a plurality of positioning results that are the same position information as one positioning result;
Representative point calculating means for calculating representative points for a plurality of pieces of position information included in the first positioning method group;
Centering on the representative point, using a plurality of position information included in the second positioning method group based on the same positioning result exclusion means, and a plurality of position information included in the first positioning method group, An area management server comprising area extraction means for extracting a confidence ellipse area based on a predetermined confidence level value.
第2の測位方式は、基地局からの通信用電波に基づくネットワーク測位方式である
ことを特徴とする請求項2に記載のエリア管理サーバ。 The first positioning method is a GPS (Global Positioning System) positioning method based on positioning radio waves from satellites,
The area management server according to claim 2, wherein the second positioning method is a network positioning method based on communication radio waves from a base station.
前記位置情報分類手段は、更に、接続先基地局識別子及び/又は無線品質情報の組(特徴量)毎に、複数の位置情報を分類する
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のエリア管理サーバ。 The location information storage means stores the location information in association with a connection destination base station identifier and / or radio quality information of the mobile terminal,
5. The position information classification means further classifies a plurality of pieces of position information for each set (feature amount) of a connection destination base station identifier and / or radio quality information. The area management server described in the section.
補正後の位置情報、又は当該位置情報に基づくヒートマップを、視覚的に明示するように地図上に出力する地図出力手段を更に有する
ことを特徴とする請求項1から7のうちいずれか1項に記載のエリア管理サーバ。 The area extraction unit corrects a plurality of pieces of position information included in the first and second positioning method groups so as to be within the confidence ellipse area,
8. The apparatus according to claim 1, further comprising map output means for outputting the corrected position information or the heat map based on the position information on the map so as to be visually specified. The area management server described in 1.
所定条件に達した際における移動端末の接続先基地局識別子及び/若しくは無線品質情報、
測位時における移動端末の接続先基地局識別子及び/若しくは無線品質情報、又は、
それら両方
を蓄積したものであることを特徴とする請求項9に記載のエリア管理サーバ。 The position information storage means includes
The connected base station identifier and / or radio quality information of the mobile terminal when the predetermined condition is reached,
The connected base station identifier and / or radio quality information of the mobile terminal at the time of positioning, or
The area management server according to claim 9, wherein both of them are accumulated.
(トリガ1)無線通信品質が所定閾値以下となった際、
(トリガ2)所定のデータ通信が実行された際、又は、
(トリガ3)所定期間のデータ通信量が所定閾値以上となった際
における移動端末に係る位置情報を蓄積したものである
ことを特徴とする請求項9又は10に記載のエリア管理サーバ。 The position information accumulating means has a predetermined condition as follows:
(Trigger 1) When the wireless communication quality falls below a predetermined threshold,
(Trigger 2) When predetermined data communication is executed, or
(Trigger 3) The area management server according to claim 9 or 10, characterized in that the location information relating to the mobile terminal when the data communication amount in a predetermined period becomes equal to or greater than a predetermined threshold is accumulated.
前記移動端末の位置情報と共に、第1の測位方式か又は第2の測位方式かを対応付けて蓄積した位置情報蓄積手段と、
複数の位置情報を、第1又は第2の測位方式毎のグループに分類する位置情報分類手段と、
第2の測位方式のグループに含まれる複数の位置情報について、同一の位置情報となる複数の測位結果を1つの測位結果として扱う同一測位結果除外手段と、
第1の測位方式のグループに含まれる複数の位置情報について、代表点を算出する代表点算出手段と、
前記代表点を中心として、前記同一測位結果除外手段に基づく第2の測位方式のグループに含まれる複数の位置情報と、第1の測位方式のグループに含まれる複数の位置情報とを用いて、所定の信頼水準値に基づく信頼楕円エリアを抽出するエリア抽出手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とするエリア管理用のプログラム。 A program for area management that causes a computer installed in a device to function to identify a target area based on position information of a mobile terminal,
Location information storage means that stores the location information of the mobile terminal in association with the first positioning method or the second positioning method,
Position information classification means for classifying a plurality of pieces of position information into groups for each of the first or second positioning methods;
For the plurality of position information included in the second positioning method group, the same positioning result exclusion means that handles a plurality of positioning results that are the same position information as one positioning result;
Representative point calculating means for calculating representative points for a plurality of pieces of position information included in the first positioning method group;
Centering on the representative point, using a plurality of position information included in the second positioning method group based on the same positioning result exclusion means, and a plurality of position information included in the first positioning method group, An area management program for causing a computer to function as an area extraction means for extracting a confidence ellipse area based on a predetermined confidence level value.
当該装置は、前記移動端末の位置情報と共に、第1の測位方式か又は第2の測位方式かを対応付けて蓄積した位置情報蓄積部を有し、
複数の位置情報を、第1又は第2の測位方式毎のグループに分類する第1のステップと、
第2の測位方式のグループに含まれる複数の位置情報について、同一の位置情報となる複数の測位結果を1つの測位結果として扱う第2のステップと、
第1の測位方式のグループに含まれる複数の位置情報について、代表点を算出する第3のステップと、
前記代表点を中心として、前記同一測位結果除外手段に基づく第2の測位方式のグループに含まれる複数の位置情報と、第1の測位方式のグループに含まれる複数の位置情報とを用いて、所定の信頼水準値に基づく信頼楕円エリアを抽出する第4のステップと
を有することを特徴とするエリア管理方法。 An area management method for specifying a target area based on location information of a mobile terminal using an apparatus,
The apparatus includes a position information storage unit that stores the position information of the mobile terminal in association with the first positioning method or the second positioning method,
A first step of classifying the plurality of pieces of position information into groups for each of the first or second positioning methods;
A second step of handling a plurality of positioning results as the same position information as one positioning result for a plurality of position information included in the second positioning method group;
A third step of calculating representative points for a plurality of pieces of position information included in the first positioning method group;
Centering on the representative point, using a plurality of position information included in the second positioning method group based on the same positioning result exclusion means, and a plurality of position information included in the first positioning method group, And a fourth step of extracting a confidence ellipse area based on a predetermined confidence level value.
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