JP2015153339A - ユーザが搭乗している移動車両を推定するプログラム、携帯端末及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基地局と通信可能な携帯端末を用いて、ユーザが搭乗している移動車両を推定するようにコンピュータを機能させるプログラムであって、移動車両毎に、観測した基地局識別子の時系列をモデル遷移として記憶したモデル記憶手段と、所定数又は所定期間、観測した基地局識別子の時系列を取得する電波監視手段と、電波監視手段によって取得された現在の基地局識別子の時系列に最も類似するモデル遷移に基づく移動車両に、当該ユーザが搭乗していると推定する移動車両推定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。モデル記憶手段は、隠れマルコフモデル又はマルコフモデルを用いることが好ましい。
【選択図】図2
Description
移動車両毎に、観測した基地局識別子の時系列をモデル遷移として記憶したモデル記憶手段と、
所定数又は所定期間、観測した基地局識別子の時系列を取得する電波監視手段と、
電波監視手段によって取得された現在の基地局識別子の時系列に最も類似するモデル遷移に基づく移動車両に、当該ユーザが搭乗していると推定する移動車両推定手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする。
モデル遷移は、Left-to-Right(L-R)型の隠れマルコフモデルであって、
1つ以上の基地局識別子の観測割合に応じて設定された複数の状態Sと、
先状態Sから後状態Sへの遷移確率Aと
からなり、
移動車両推定手段は、
電波監視手段によって取得された現在の基地局識別子の時系列y1 nに基づいて、モデル遷移の中で、初期状態から最終状態まで起こりえる複数の状態遷移xを導出し、
移動車両Mi毎に、現在の基地局識別子の時系列y1 nに基づいて、各状態遷移xが発生する確率の総和確率P(y1 n|Mi)を算出し、
総和確率Pが、所定値以上であって、且つ、最も高い確率Pmax=P(y1 n|Mi)に基づく移動車両を推定する
ようにコンピュータを機能させることも好ましい。
モデル遷移は、マルコフモデルであって、
観測された基地局識別子を設定した状態Sと、
先状態Sから後状態Sへの遷移確率Aと
からなり、
移動車両推定手段は、
電波監視手段によって取得された現在の基地局識別子の時系列y1 nに基づいて、モデル遷移の中で、状態間の遷移確率Aを乗算した利用確率P(y1 n|Mi)を算出し、
利用確率Pが、所定値以上であって、且つ、最も高い確率Pmax=P(y1 n|Mi)に基づく移動車両を推定する
ようにコンピュータを機能させることも好ましい。
モデル遷移と基地局識別子の時系列とには、基地局識別子及び電波情報の組で表されており、
電波監視手段は、観測した各基地局識別子の電波情報を取得し、
移動車両推定手段は、観測された基地局識別子及び電波情報の組を用いて、ユーザに移動車両を推定する
ようにコンピュータを機能させることも好ましい。
電波情報は、
隣接基地局の基地局識別子
RSCP (Received Signal Code Power:希望波受信電力)
Ec/No(接続局のRSCPと全受信電力の比)
RSS (Received Signal Strength:受信信号強度)
C/I (干渉波比)
Ec/Io(隣接基地局送信レベル対現行基地局送信レベル)
RSRP (基準信号受信電力)
RSRQ (基準信号受信品質)
SNR (信号対雑音比)
の中で、少なくとも1つを含む
ようにコンピュータを機能させることも好ましい。
移動車両毎に、広告情報を蓄積する広告情報蓄積手段と、
移動車両推定手段によって推定された移動車両に基づいて、広告情報蓄積手段を検索した広告情報を、当該端末のディスプレイに再生するアプリケーション手段と
してコンピュータを更に機能させることも好ましい。
アプリケーション手段は、移動車両毎に、広告情報を蓄積したサーバと通信可能であって、移動車両推定手段によって推定された移動車両の識別子をクエリとして、ネットワークを介してサーバへ、広告情報取得要求を送信し、サーバから広告情報を受信し、広告情報蓄積手段へ一時的に蓄積する
ようにコンピュータを機能させることも好ましい。
移動車両毎に、観測した基地局識別子の時系列をモデル遷移として記憶したモデル記憶手段と、
所定数又は所定期間、観測した基地局識別子の時系列を取得する電波監視手段と、
電波監視手段によって取得された現在の基地局識別子の時系列に最も類似するモデル遷移に基づく移動車両に、当該ユーザが搭乗していると推定する移動車両推定手段と
を有することを特徴とする。
移動車両毎に、観測した基地局識別子の時系列をモデル遷移として記憶したモデル記憶部を有し、
所定数又は所定期間、観測した基地局識別子の時系列を取得する第1のステップと、
電波監視手段によって取得された現在の基地局識別子の時系列に最も類似するモデル遷移に基づく移動車両に、当該ユーザが搭乗していると推定する第2にステップと
を有することを特徴とする。
モデル記憶部22は、移動車両i毎に、観測した基地局識別子の時系列yをモデル遷移として記憶したものである。各移動車両は、電車やバス、自動車等であって、路線や系統によってそれぞれ記憶される。モデルとしては、<隠れマルコフモデル>について説明し、最後に、他の実施形態として<マルコフモデル>についても説明する。
図3は、モデル記憶部に記憶された隠れマルコフモデルを表す説明図である。
Mi(i=1,2,・・・,L、Lは最大移動手段数)
モデル遷移が、隠れマルコフモデルである場合、以下の状態Sと遷移確率Aとから構成される。
状態S :1つ以上の基地局識別子の観測割合に応じて設定
遷移確率A:先状態Sから後状態Sへ遷移する確率
隠れマルコフモデルによれば、それぞれの出力確率分布の間には重なりがあるために、マルコフモデルのように基地局識別子の系列から、遷移先の状態が一意に決定しない。
状態数 =3個(S1、S2、S3)
基地局識別子数=2個(10、12)
(状態S1)基地局10の観測確率b1(10)=0.8
基地局12の観測確率b1(12)=0.2
(状態S2)基地局10の観測確率b2(10)=0.6
基地局12の観測確率b2(12)=0.4
(状態S3)基地局10の観測確率b3(10)=0.2
基地局12の観測確率b3(12)=0.8
(S1->S1の遷移確率)A11=0.50
(S1->S2の遷移確率)A12=0.45
(S1->S3の遷移確率)A13=0.05
(S2->S2の遷移確率)A22=0.30
(S2->S3の遷移確率)A23=0.70
この隠れマルコフモデルMiは、移動車両i毎に、試験装置を載せて、実際に観測できる基地局識別子の時系列から構築される。
図4は、携帯端末によって実際に観測された基地局識別子を表す説明図である。
y1 4=(10,10,12,12)
観測された基地局識別子の時系列yは、移動車両推定部24へ出力される。
隣接基地局の基地局識別子
RSCP (Received Signal Code Power:希望波受信電力)
Ec/No(接続局のRSCPと全受信電力の比)
RSS (Received Signal Strength:受信信号強度)
C/I (干渉波比)
Ec/Io(隣接基地局送信レベル対現行基地局送信レベル)
RSRP (基準信号受信電力)
RSRQ (基準信号受信品質)
SNR (信号対雑音比)
移動車両推定部24は、電波監視部23によって取得された現在の基地局識別子の時系列に最も類似するモデル遷移に基づく移動車両に、当該ユーザが搭乗していると推定する。移動車両推定部24は、以下の3つのステップを実行する。
観測基地局識別子 10 10 12 12
状態遷移1:x1=[初期S1]->S1->S2->[最終S3]
状態遷移2:x2=[初期S1]->S2->S2->[最終S3]
状態遷移3:x3=[初期S1]->S1->S1->[最終S3]
P(y1|M1)=ΣP(y1|xi,M1)
=ΣP(y1|xi)P(xi|M1)
P(x1|M1)=a11×a12×a23
=0.5×0.45×0.7=0.1575
P(y1|x1)=b1(10)×b1(10)×b2(12)×b3(12)
=0.8×0.8×0.4×0.8=0.2048
P(y1|x1,M1)=0.1575×0.2048
=0.0322560
P(x2|M1)=a12×a22×a23
=0.45×0.3×0.7=0.0945
P(y1|x2)=b1(10)×b2(10)×b2(12)×b3(12)
=0.8×0.6×0.4×0.8=0.1536
P(y1|x2,M1)=0.0945×0.1536
=0.0145152
P(x3|M1)=a11×a11×a13=
=0.5×0.5×0.05=0.0125
P(y1|x3)=b1(10)×b1(10)×b1(12)×b3(12)
=0.8×0.8×0.2×0.8=0.1024
P(y1|x3,M1)=0.0125×0.1024
=0.0012800
P(y1|M1)=ΣP(y1|xi,M1)
=P(y1|x1,M1)+P(y1|x2,M1)+P(y1|x3,M1)
=0.0322560+0.0145152+0.0012800
=0.0480512
このように、全てのモデルMiについて、P(y1|Mi)を算出する。
広告情報蓄積部213は、移動車両毎に、広告情報を蓄積する。例えば電車用の広告情報やバス用の広告情報を予め蓄積したものである。
アプリケーション部212は、移動車両推定部24によって推定された移動車両に基づいて、広告情報蓄積部213を検索した広告情報を、当該端末のディスプレイに再生する。例えば広告情報として、移動車両毎の電子クーポンであってもよい。電車やバスを利用したユーザのみに提供されるものであってもよい。
図6は、モデル記憶部に記憶されたマルコフモデルを表す説明図である。
状態S :観測された基地局識別子を設定
遷移確率A:先状態Sから後状態Sへ遷移する確率
10->12への遷移確率P(12|10)=0.9
10->11への遷移確率P(11|10)=0.1
11->12への遷移確率P(12|11)=0.5
12->14への遷移確率P(14|12)=1.0
y1 3=(10,12,14)
この場合、モデル遷移の中で、状態間の遷移確率Aを乗算した利用確率P(y1 n|Mi)を、以下のように算出する。
利用確率P(Mi|y1 n)=P(12|10)×P(14|12)
=0.9×1.0
=0.9
全てのモデルに対して利用確率Pを算出し、利用確率Pが、所定値以上であって、且つ、最も高い確率Pmax=P(y1 n|Mi)に基づく移動車両を推定する。逆に、利用確率 Pの最大値が所定値未満の場合は、いずれの移動車両にも搭乗していないと推定する。
2 携帯端末
201 無線通信インタフェース
202 ディスプレイ
211 データ送受信部
212 アプリケーション部
213 広告情報蓄積部
22 モデル記憶部
23 電波監視部
24 移動車両推定部
3 移動車両
Claims (9)
- 基地局と通信可能な携帯端末を用いて、ユーザが搭乗している移動車両を推定するようにコンピュータを機能させるプログラムであって、
前記移動車両毎に、観測した基地局識別子の時系列をモデル遷移として記憶したモデル記憶手段と、
所定数又は所定期間、観測した基地局識別子の時系列を取得する電波監視手段と、
前記電波監視手段によって取得された現在の基地局識別子の時系列に最も類似するモデル遷移に基づく移動車両に、当該ユーザが搭乗していると推定する移動車両推定手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。 - 前記モデル遷移は、Left-to-Right(L-R)型の隠れマルコフモデルであって、
1つ以上の基地局識別子の観測割合に応じて設定された複数の状態Sと、
先状態Sから後状態Sへの遷移確率Aと
からなり、
前記移動車両推定手段は、
前記電波監視手段によって取得された現在の基地局識別子の時系列y1 nに基づいて、前記モデル遷移の中で、初期状態から最終状態まで起こりえる複数の状態遷移xを導出し、
移動車両Mi毎に、現在の基地局識別子の時系列y1 nに基づいて、各状態遷移xが発生する確率の総和確率P(y1 n|Mi)を算出し、
前記総和確率Pが、所定値以上であって、且つ、最も高い確率Pmax=P(y1 n|Mi)に基づく移動車両を推定する
ようにコンピュータを機能させることを特徴とする請求項1に記載のプログラム。 - 前記モデル遷移は、マルコフモデルであって、
観測された基地局識別子を設定した状態Sと、
先状態Sから後状態Sへの遷移確率Aと
からなり、
前記移動車両推定手段は、
前記電波監視手段によって取得された現在の基地局識別子の時系列y1 nに基づいて、前記モデル遷移の中で、状態間の遷移確率Aを乗算した利用確率P(y1 n|Mi)を算出し、
前記利用確率Pが、所定値以上であって、且つ、最も高い確率Pmax=P(y1 n|Mi)に基づく移動車両を推定する
ようにコンピュータを機能させること特徴とする請求項1に記載のプログラム。 - 前記モデル遷移と前記基地局識別子の時系列とには、基地局識別子及び電波情報の組で表されており、
前記電波監視手段は、観測した各基地局識別子の電波情報を取得し、
前記移動車両推定手段は、観測された基地局識別子及び電波情報の組を用いて、ユーザに移動車両を推定する
ようにコンピュータを機能させることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のプログラム。 - 前記電波情報は、
隣接基地局の基地局識別子
RSCP (Received Signal Code Power:希望波受信電力)
Ec/No(接続局のRSCPと全受信電力の比)
RSS (Received Signal Strength:受信信号強度)
C/I (干渉波比)
Ec/Io(隣接基地局送信レベル対現行基地局送信レベル)
RSRP (基準信号受信電力)
RSRQ (基準信号受信品質)
SNR (信号対雑音比)
の中で、少なくとも1つを含む
ようにコンピュータを機能させることを特徴とする請求項4に記載のプログラム。 - 移動車両毎に、広告情報を蓄積する広告情報蓄積手段と、
前記移動車両推定手段によって推定された移動車両に基づいて、前記広告情報蓄積手段を検索した広告情報を、当該端末のディスプレイに再生するアプリケーション手段と
してコンピュータを更に機能させることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のプログラム。 - 前記アプリケーション手段は、移動車両毎に、広告情報を蓄積したサーバと通信可能であって、前記移動車両推定手段によって推定された移動車両の識別子をクエリとして、ネットワークを介して前記サーバへ、広告情報取得要求を送信し、前記サーバから広告情報を受信し、前記広告情報蓄積手段へ一時的に蓄積する
ようにコンピュータを機能させることを特徴とする請求項6に記載のプログラム。 - 基地局と通信可能であって、ユーザが搭乗している移動車両を推定する携帯端末であって、
前記移動車両毎に、観測した基地局識別子の時系列をモデル遷移として記憶したモデル記憶手段と、
所定数又は所定期間、観測した基地局識別子の時系列を取得する電波監視手段と、
前記電波監視手段によって取得された現在の基地局識別子の時系列に最も類似するモデル遷移に基づく移動車両に、当該ユーザが搭乗していると推定する移動車両推定手段と
を有することを特徴とする携帯端末。 - 基地局と通信可能な装置を用いて、ユーザが搭乗している移動車両を推定する方法であって、
前記移動車両毎に、観測した基地局識別子の時系列をモデル遷移として記憶したモデル記憶部を有し、
所定数又は所定期間、観測した基地局識別子の時系列を取得する第1のステップと、
前記電波監視手段によって取得された現在の基地局識別子の時系列に最も類似するモデル遷移に基づく移動車両に、当該ユーザが搭乗していると推定する第2にステップと
を有することを特徴とする装置の移動車両推定方法。
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JP2014029099A JP6249442B2 (ja) | 2014-02-19 | 2014-02-19 | ユーザが搭乗している移動車両を推定するプログラム、携帯端末及び方法 |
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2014
- 2014-02-19 JP JP2014029099A patent/JP6249442B2/ja active Active
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