JP2017509864A - 位置決めシステムにおけるビーコニングの制御 - Google Patents

Abstract

ロケーションシステムは、複数の基準ノードを含むロケーションネットワークと、少なくとも１つのコントローラとを含む。各基準ノードは、各自のビーコニング信号を送信するように動作可能であり、当該ビーコニング信号から、モバイルデバイスによって、当該モバイルデバイスの位置を決定する際に使用するための各自の測定が行われる。少なくとも１つのコントローラは、モバイルデバイスの位置を決定する際に使用されるように、ロケーションシステムの１つ以上の信号が送信されるかどうかを制御し、及び／又は、送信される頻度を制御する。当該制御は、基準ノードに対するモバイルデバイスの位置の少なくとも１つの決定からのフィードバックに基づいている。

Description

本発明は、モバイルデバイスの位置を決定するためのロケーションネットワークに関する。

屋内位置決めシステムにおいて、モバイルユーザ端末といったワイヤレスデバイスの位置は、複数のアンカーラジオを含むロケーションネットワークに対して決定できる。これらのアンカーは、その位置が事前に分かっているワイヤレスノードである。これらの位置は、通常、ロケーションデータベースに記録される。ロケーションデータベースは、ノードの位置を調べるために問い合わせされる。したがって、アンカーノードは、位置の基準ノードの役割を果たす。例えば各信号のＲＳＳＩ（受信器信号強度インジケータ）、ＴｏＡ（到着時刻）及び／又はＡｏＡ（到来角）である、モバイルデバイスと複数のアンカーノードとの間で送信される信号の測定が行われる。３つ以上のノードからこのような測定が与えられると、三辺測量、多辺測量又は三角測量といった技術を使用して、モバイル端末の位置が、ロケーションネットワークに対して決定される。モバイル端末の相対的位置とアンカーノードの既知の位置とが与えられると、今度は、モバイルデバイスの位置を、より絶対的に、例えば地球、地図又はフロアプランに対して決定できる。

屋内位置決めに加えて、衛星のネットワークが基準ノードの役割を果たすＧＰＳ又は他の衛星ベースの位置決めシステムといった他のタイプの位置決めシステムも知られている。複数の衛星からの信号測定とこれらの衛星の位置の知識とが与えられると、モバイルデバイスの位置は、同様の原理に基づいて決定される。

デバイスの位置の決定は、「デバイス中心」アプローチ、又は、「ネットワーク中心」アプローチに従って行われる。デバイス中心アプローチでは、各基準ノードが、ビーコン又はビーコニング信号と呼ばれる対応する信号を出す。モバイルデバイスが、アンカーノードから受信する信号の測定を行い、これらのノードの位置をロケーションサーバから入手し、モバイルデバイス自体において、自身の位置を決定するために計算を行う。一方で、ネットワーク中心アプローチでは、アンカーノードを使用して、モバイルデバイスから受信した信号の測定を行い、ロケーションサーバといったネットワークの要素が、モバイルデバイスの位置を決定するために計算を行う。例えばモバイルデバイスが未加工の測定を行うが、その位置を計算するために、それらをロケーションサーバに転送するハイブリッド又は「支援型」アプローチも可能である。

位置決めシステムの１つの応用は、ワイヤレスモバイルデバイスが、照明又は他のユーティリティに関連付けられている特定の空間領域又はゾーンに位置付けられていることが分かることを条件に、当該ワイヤレスモバイルデバイスに、照明システムといったユーティリティの制御へのアクセスを自動的に提供することである。例えば部屋の中の照明の制御へのアクセスは、ワイヤレスユーザデバイスが当該部屋の中に位置付けられていることが分かり、アクセスを要求することを条件に、当該デバイスに提供される。ワイヤレスユーザデバイスの位置が特定され、有効領域内にあると決定されると、制御アクセスは、照明制御ネットワークを介して、当該デバイスに提供される。位置ベースのサービス又は機能の他の例は、屋内ナビゲーション、位置ベースの広告、サービスアラート若しくは位置に関連する他の情報の提供、ユーザ追跡、資産管理、又は、道路通行料の支払い若しくは位置に依存する他の支払いの受け取りを含む。

屋内位置決めシステムが多数のアンカーノードを含む場合、モバイルデバイスは、多数のビーコン信号を受信する。信号測定の数が多いほど、位置決め精度／信頼度が向上される傾向があるが、多数のビーコン信号の受信及び処理は、モバイルデバイスのバッテリの望ましくない消費を引き起こす可能性がある。多数の信号は更に、ネットワーク負荷及び／又は遅延を増加させる可能性がある。他のタイプの位置特定システム、又は、デバイス支援型の場合に、モバイルデバイスからロケーションサーバに送信される信号測定といった位置特定のために送信される他の信号に関連して、同様のことが言える。

したがって、本開示は、位置特定システムにおいて送信される信号の発生を適応制御する（例えばシステムの１つ以上のアンカーノードの各ビーコン信号を有効及び／又は無効にする、又は、アンカーノードがそれぞれのビーコニング信号のインスタンスを出す頻度を制御する）１つ以上の機構を提供する。

本明細書に開示される１つの態様によれば、ロケーションネットワークを含むロケーションシステムが提供される。ロケーションネットワークは、複数の基準ノードを含む。各基準ノードは、各自のビーコニング信号を送信するように動作可能であり、当該ビーコニング信号から、モバイルデバイスによって、当該モバイルデバイスの位置を決定する際に使用するための各自の測定が行われる。ロケーションシステムは更に、少なくとも１つのコントローラを含み、当該少なくとも１つのコントローラは、モバイルデバイスの位置を決定する際に使用されるように、ロケーションシステムの１つ以上の信号が送信されるかどうかを制御し、及び／又は、送信される頻度を制御する。当該制御は、基準ノードに対するモバイルデバイスの位置の少なくとも１つの決定からのフィードバックに基づいている。

実施形態では、ロケーションシステムの１つ以上の信号は、基準ノードから発信されるビーコニング信号を含む。即ち、少なくとも１つのコントローラは、フィードバックを使用して、ビーコニング信号が発信されるかどうか、及び／又は、発信される頻度を制御する。したがって、モバイルデバイスの物理的な位置の実際の決定が使用されて、どのアンカーノードが送信すべきか、又は、どれ位の頻度で送信すべきかに関する決定が知らされる。したがって、地理的にあまり関連のない信号をブロードキャストすることを回避することによって、モバイルデバイス及び／又はロケーションネットワークへの負担が減少される。

更に、ロケーションシステムの１つ以上の信号は、モバイルデバイスからロケーションサーバに、測定又は測定の部分的に処理されたバージョンを送信するアップリンク信号を含んでもよい（ロケーションサーバにおいて使用されて、モバイルデバイスの位置が決定される）。したがって、アップリンクへの負担が減少される。

実施形態では、少なくとも１つのコントローラは、ロケーションシステム以外の追加のロケーションシステムから、フィードバックを受信してよい。例えば、追加のロケーションシステムは、モバイルデバイスを持っているユーザの位置を検出する存在検知システムを含んでもよく、当該フィードバックは、存在検知システムによって検知されるユーザの位置に基づいている。例えば、存在検知システムは、部屋又は廊下におけるユーザの位置を（ある空間的粒度で）検出する占有状態検知システムであってよい。存在検知システムは、超音波又は赤外線による存在検知技術に基づいて、ユーザの存在を検出してもよい。

更なる実施形態では、少なくとも１つのコントローラは、モバイルデバイスからフィードバックを受信してもよく、当該フィードバックは、測定を使用して、モバイルデバイスにおいて決定される位置に基づいている。

更なる実施形態では、少なくとも１つのコントローラは、ロケーションサーバからフィードバックを受信し、当該フィードバックは、モバイルデバイスから提出される測定又は測定の部分的に処理されたバージョンを使用して、ロケーションサーバにおいて決定される位置に基づいている。

更に別の実施形態では、少なくとも１つのコントローラは、モバイルデバイスの位置に依存して、モバイルデバイスに、位置ベースのサービスを提供するアプリケーションサーバからフィードバックを受信してもよく、当該フィードバックは、モバイルデバイスが、位置ベースのサービスへのアクセスが許可されることに基づいている。

ビーコニング信号の制御は、複数の基準ノードの１つ以上の基準ノードのそれぞれについて、モバイルデバイスの位置が、対応する基準ノードの付近にあることを条件に、対応するビーコニング信号をアクティブにすること、及び／又は、モバイルデバイスの位置が、対応する基準ノードの付近外にあることを条件に、対応するビーコニング信号を非アクティブにすることを含んでよい。これに代えて又は加えて、ビーコニング信号の制御は、複数の基準ノードの１つ以上の基準ノードのそれぞれについて、モバイルデバイスの位置が、対応する基準ノードの付近にあることを条件に、単位時間当たりに送信される対応するビーコニング信号のインスタンスの数を増加させること、及び／又は、モバイルデバイスの位置が、対応する基準ノードの付近外にあることを条件に、単位時間当たりに送信される対応するビーコニング信号のインスタンスの数を減少させることを含んでよい。

更なる実施形態において、基準ノードは、屋内ロケーションネットワークの専用アンカーノードであってよい。少なくとも１つのコントローラは、複数のコントローラを含んでよく、各基準ノードに対して１つのコントローラがあり、各コントローラは、対応する基準ノードから送信されるビーコン信号の発生を制御する。或いは、共有コントローラが、基準ノードの２つ以上の基準ノードに提供されてもよい。

本明細書に開示される別の態様によれば、複数の基準ノードを含み、各基準ノードは、各自のビーコニング信号を送信するように動作可能であり、ビーコニング信号から、モバイルデバイスによって、モバイルデバイスの位置を決定する際に使用するための各自の測定が行われる、ロケーションネットワークに使用するコンピュータプログラムプロダクトが提供される。コンピュータプログラムプロダクトは、コンピュータ可読記憶媒体上に具体化され、複数の基準ノードの１つの基準ノード上で実行されると、モバイルデバイスの位置を決定する際に使用されるように、基準ノードの１つ以上の信号が送信されるかどうかを制御し、及び／又は、送信される頻度を制御するように構成されるコードを含み、当該制御は、基準ノードに対するモバイルデバイスの位置の決定からのフィードバックに基づいている。

本開示の理解の助けとなるために、また、実施形態を具体化する態様を示すために、例として添付図面を参照する。

図１は、屋内位置決めシステムを含む環境の略図である。 図２は、位置ベースのサービスを提供するシステムの略ブロック図である。 図３は、屋内位置決めシステムのアンカーノードからのビーコニング信号の発信を制御するシステムの略ブロック図である。 図４は、屋内位置決めシステムのアンカーノードからのビーコニング信号の発信を制御する別のシステムの略ブロック図である。 図５は、屋内位置決めシステムのアンカーノードからのビーコニング信号の発信を制御する別のシステムの略ブロック図である。 図６は、ビーコニング信号の発信を制御するシステムの動作を示す略式シグナリングチャートである。 図７は、屋内位置決めシステムのアンカーノードからのビーコニング信号の発信を制御する更に別のシステムの略ブロック図である。 図８は、アンカーノードの略ブロック図である。

図１は、本開示の実施形態による環境２内に設置される位置決めシステムの一例を示す。環境２は、例えば家、オフィス、店舗フロア、ショッピングモール、レストラン、バー、倉庫、空港、駅等の１つ以上の部屋、廊下若しくは玄関ホールを含む屋内空間、庭、公園、通り若しくはスタジアムといった屋外空間、見晴らし台、パゴダ若しくは入口のひさしといった覆いのある空間、又は、車両内部といった任意の他のタイプの囲まれた、開放された又は部分的に囲まれた空間を含む。例示として、図１の例では、問題の環境２は、建物の内部空間を含む。

位置決めシステムは、アンカーノード６の形の複数の基準ノードを含むロケーションネットワーク４を含み、各アンカーノードは、位置決めシステムが動作する環境２内の異なる各固定位置に設置される。例示のために、図１は、所与の部屋の中のアンカーノード６しか示さないが、当然ながら、ロケーションネットワーク４は更に、例えば１つの建物若しくは複合施設の全体に、又は、複数の建物若しくは複合施設に亘って広がっていてもよい。実施形態では、位置決めシステムは、（１つ以上の建物内の）屋内に置かれる少なくとも幾つかのアンカーノード６を含む屋内位置決めシステムである。実施形態では、位置決めシステムは、アンカーノード６は屋内のみに置かれる完全に屋内の位置決めシステムであってよい。しかし、他の実施形態では、ロケーションネットワーク４が、屋内及び／又は屋外まで広がり、例えば建物間の空間を覆うキャンパス、通り又はプラザといった屋外空間に置かれるアンカーノード６も含むことも排除されない。

更に別の実施形態では、基準ノード６は、その位置が依然として分かるのであれば、必ずしも固定位置に設置されなくてもよい。例えば基準ノードは、ＧＰＳ、ＧＬＯＮＡＳＳ又はＧａｌｌｉｌｅｏといった衛星ベースの位置決めシステムの衛星であってもよい。以下は、屋内位置決めシステム等のアンカーノードである基準ノード６に関して説明されるが、当然ながら、すべての可能な実施形態において必ずしもそうである必要はない。更に、本開示は、ワイヤレスラジオに関して説明されるが、開示される技術は、可視光、超音波又は他の音波等といった他のモダリティにも適用できる。

環境２は、ユーザ１０によって使用される。ユーザ１０は、身体の周囲に配置される（例えば持っているか、又は、バッグ若しくはポケットの中にある）ワイヤレスデバイス８を有する。ワイヤレスデバイス８は、スマートホン若しくは他のモバイルホン、タブレット又はラップトップコンピュータといったモバイルユーザ端末の形を取る。ある時点において、モバイルデバイス８は、ロケーションネットワーク４を使用して決定可能である現在の物理的な位置を有する。実施形態では、モバイルデバイス８の位置は、ユーザ１０の位置と実質的に同じであると見なされ、デバイス８の位置を決定する際、当該位置は、実際には、関心のユーザ１０の位置である。別の例は、追跡されるべき物体の周囲に配置される（例えば物体に取り付けられる又は物体の中に配置される）モバイル追跡デバイスである。例としては、車若しくは他の車両、又は、包装用の箱、ボックス若しくは他の容器が挙げられる。以下は、モバイルユーザデバイスに関して説明されるが、当然ながら、これは、すべての実施形態において必ずしも限定されるわけではなく、より一般的には、デバイス８は、様々な位置又はまだ分かっていない決定されるべき位置において見つけられる可能性を有する任意のワイヤレスデバイスであってよい。更に、モバイルデバイス８の位置は、関連付けられるユーザ１０又はその周囲にモバイルデバイスが配置される物体の位置と、区別しないで言及される。

図１及び図２を参照するに、環境２は更に、（１つ以上の場所における１つ以上のサーバユニットを含む）ロケーションサーバ１４との通信を可能にする少なくとも１つのワイヤレスアクセスポイント又はルータ１２を含む。１つ以上のワイヤレスアクセスポイント１２は、各アンカーノード６が、少なくとも１つのそのようなアクセスポイント１２のワイヤレス通信範囲内にあるように配置される。以下は、１つのアクセスポイント１２に関して説明されるが、当然ながら、実施形態において、同じ機能が、環境２全体に分散される１つ以上のアクセスポイント１２及び／又はワイヤレスルータを使用して実施されてよい。ワイヤレスアクセスポイント１２は、ローカル有線若しくは無線ネットワークを介してといったようにローカル接続を介して、又は、インターネットのようにワイドエリアネットワーク若しくは相互接続ネットワークを介して、ロケーションサーバ１４に結合される。ワイヤレスアクセスポイント１２は、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）といった短距離無線アクセス技術に従って動作する。当該技術を使用して、各アンカーノード６は、アクセスポイント１２と、したがって、ロケーションサーバ１４とワイヤレス通信することができる。或いは、アンカーノード６がロケーションサーバ１４と有線接続されることも排除されないが、以下は、アクセスポイント１２等を介するワイヤレス接続に関して説明される。

モバイルデバイス８も、例えばＷｉ−Ｆｉ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）である関連の無線アクセス技術を使用して、ワイヤレスアクセスポイント１２を介して、通信することができ、これにより、ロケーションサーバ１４と通信する。これに代えて又は加えて、モバイルデバイス８は、１つ以上の３ＧＰＰ規格に従って動作するネットワークといったワイヤレスセルラーネットワークといった他の手段を介して、ロケーションサーバ１４と通信してもよい。更に、モバイルデバイス８は、たまたま範囲内にいるどのアンカーノード６ともワイヤレス通信することができる。実施形態では、この通信は、アクセスポイント１２と通信するために使用された無線アクセス技術（例えばＷｉ−Ｆｉ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））と同じ無線アクセス技術を介して実施されてよいが、すべての可能な実施形態において、必ずしもそうであるとは限らない。例えばアンカーノード６は、或いは、何らかの専用位置特定無線技術を用いて、モバイルデバイス８にブロードキャストしてもよい。

一般に、以下に説明される通信はいずれも、各エンティティ６、８、１２、１４間の通信のために、上記オプション等の何れかを使用して実施され、また、簡潔さのために、様々な可能性は、必ずしも毎回繰り返さない。

モバイルデバイス８は、モバイルデバイスが以下に従って動作することを可能にするロケーションモジュール９を含む。ロケーションモジュール９は、モバイルデバイス８の記憶装置に格納され、モバイルデバイス８のプロセッサ上で実行されると、説明される動作を行うように構成されるソフトウェアとして実施されてよい。或いは、ロケーションモジュール９によって可能にされる機能の幾つか又はすべてが、専用ハードウェア回路又は構成可能若しくは再構成可能な回路として実施されることも排除されない。

アンカーノード６とモバイルデバイス８との間の信号は、その測定結果が、モバイルデバイス８の位置を決定するために使用される信号である。デバイス中心アプローチでは、各アンカーノード６が、信号をブロードキャストし、モバイルデバイス８が傾聴し、現在、範囲内に見つけられるアンカーノードのうちの１つ以上を検出し、各アンカーノードの信号測定を行う。各アンカーノード６は、その信号を繰り返し、例えば周期的に（一定間隔で）ブロードキャストする。検出された各アンカーノード６からの各信号に行われる各測定は、例えば信号強度（例えばＲＳＳＩ）、飛行時間（ＴｏＦ）、到来角（ＡｏＡ）及び／又は距離若しくは位置によって変化する任意の他の特性の測定を含む。ネットワーク中心アプローチでは、モバイルデバイス８が、信号をブロードキャストし、アンカーノード６が傾聴し、現在、範囲内にあるノード６のうちの１つ以上において、信号のインスタンスを検出する。この場合、モバイルデバイス８が、その信号を繰り返し、例えば周期的に（一定間隔で）ブロードキャストしてもよい。モバイルデバイス８からの信号の各インスタンスで行われる各測定は、信号強度（例えばＲＳＳＩ）、飛行時間（ＴｏＦ）、到来角（ＡｏＡ）及び／又は距離若しくは位置によって変化する任意の他の特性の尺度を含む。ハイブリッドアプローチの一例では、ノード６が測定を行うが、次に、測定結果は、モバイルデバイス８に送信される。

複数のアンカーノード６のそれぞれから上記信号測定結果が入手可能である場合、三辺測量、多辺測量又は三角測量といった技術を使用して、モバイルデバイス８のロケーションネットワーク４に対する位置を決定することができる。次に、この相対的な位置を、計算に使用されるアンカーノード６の既知の位置と組み合わせることによって、モバイルデバイス８の「絶対」位置を決定することができる。絶対位置は、例えば地球又は地図上の位置という観点での、地理的な位置、又は、建物若しくは複合施設のフロアプラン上の位置、又は、単にロケーションネットワーク４に対する位置を知るだけよりも広い意味を有する任意の現実世界の基準フレームを指す。デバイス中心アプローチでは、モバイルデバイスは、（例えばワイヤレスアクセスポイント１２を介して）ロケーションサーバ１４に問い合わせることによって関連のノード６の位置を調べる。或いは、モバイルデバイスは、各ノード６から、信号と共に各自の位置を受信してもよい。モバイルデバイス８は次に、デバイス８自体の絶対位置を決定するように計算を行う。その一方で、ネットワーク中心アプローチでは、ノード６は、ノードが行った信号測定の結果を、（例えばワイヤレスアクセスポイント１２を介して）ロケーションサーバ１４に提出する。ロケーションサーバ１４は、ロケーションサーバ１４において、絶対位置の計算を行う。支援型又はハイブリッドアプローチの一例では、モバイルデバイス８が、ノード６からの信号の測定を行うが、測定結果は、ロケーションサーバ１４に、ロケーションサーバ１４において行われる又は完了される計算のために、未加工又は部分的に加工された形式で提出される。

通常、信号測定は、少なくとも３つの基準ノードから必要であるが、他の情報が考慮される場合には、時に、２つのノードに基づいて、あり得ない又は可能性の低い解を排除することが可能である。例えば位置が１つの階（例えば建物の１階又は所与の階）に制限されると仮定される場合、任意の１つの所与のノード６からの測定結果は、そこにモバイルデバイス８が見つけられる可能性のある点の円を規定する。２つのノードは、２つの円を与え、その交差点が、モバイルデバイス８が見つけられる可能性のある２つの可能な点を与える。３つのノード及び３つの円が、これらの３つの円の交差点における明白な解を与えるのに十分である（が、正確さを向上させるために、より多くのノード及び円を使用してもよい）。しかし、２つのノードだけで、特に、これらの点のうちの１つを、可能性の低い又はあり得ない解として、例えばユーザ１０がアクセスできない領域内の点又はユーザ１０のプロットされた軌道（経路）と一貫していない点として、考慮に入れない（「デッドレコニング」による排除）ことが可能である。３次元位置決めに関しても同様のことが言える。明白な解を得るためには、４つの球体を画成する厳密に４つのノードが必要であるが、時に、追加の情報を呼び出すことができるのであれば、より少ないノードに基づいて推定することができる。２次元問題に制限するために、ユーザ１０は特定の階に制限されると仮定することは、このような情報の一例である。別の例として、ユーザ１０は複数の別個の階のうちの１つで見つけられると仮定されてもよいし、及び／又は、デッドレコニング式アプローチを使用して、ユーザの経路における起こりそうにもない急転は排除されてもよい。

どの技術によって位置が決定されようとも、当該位置は、モバイルデバイス８が、何らかの位置ベースのサービス又は他のそのような機能へのアクセスが許可されているかどうかを評価するために使用される。このために、モバイルデバイス８の絶対位置に依存して、サービスへのアクセスを条件付きで許可するサービスアクセスシステム１６が提供される。デバイス中心アプローチでは、モバイルデバイスが、サービスアクセスシステム１６に、ワイヤレスアクセスポイント１２を介する接続又はセルラー接続といった他の手段を介して、（例えば地球座標、地図座標又はフロアプランの座標の観点から）その決定された絶対位置を提出する。次に、サービスアクセスシステム１６は、この位置を評価し、当該位置が、サービスの提供（及び偶然に実施される任意の他のアクセスルール（例えばユーザ１０の身元も確認する））に一致していることを条件に、モバイルデバイス８にサービスへのアクセスを許可する。ネットワーク中心アプローチでは、ロケーションサーバ１４が、モバイルデバイス８の決定された絶対位置を、例えばローカル有線若しくは無線ネットワーク及び／又はインターネットといったワイドエリアネットワーク若しくは相互接続ネットワークを介する接続を介して、サービスアクセスシステム１６に提出する。或いは、ロケーションサーバ１４は、絶対位置をモバイルデバイス８に送信してもよく、この場合、モバイルデバイスが、当該絶対位置を、サービスアクセスシステム１６に転送する。別の代替例では、サービスは、ロケーションサーバ１４から直接的に提供されても、又は、モバイルデバイス８自体で実行されるアプリケーションとして実施されてもよい。

なお、図２は、デバイス中心アプローチ又はネットワーク中心アプローチの可能性を例示するために、あらゆる方向における矢印を有する様々な通信を示すが、任意の所与の実施態様では、図示されるすべての通信が必ずしも双方向性である又は存在している必要はない。

以下は、本開示の実施形態にしたがって提供される位置ベースのサービス又は機能の幾つかの例である。
−モバイルデバイス８上で実行されるアプリケーションから、照明といったユーティリティの制御を許可する。ユーザは、所与の部屋又はゾーン若しくは場合によっては関連付けられているゾーン内の照明又はユーティリティを、当該部屋又はゾーン内に位置付けられていることが分かる場合にのみ、制御することができる。
−モバイルデバイス８に、屋内ナビゲーションサービスといったナビゲーションサービスを提供する（この場合、位置に関連する機能は、少なくとも、デバイスの絶対位置をモバイルデバイス８上で実行されるアプリケーションに提供することを含む。例えば当該アプリケーションは、当該絶対位置を使用して、フロアプラン又はマップ上のユーザの位置を表示する）。
−モバイルデバイス８に、位置ベースの広告、アラート又は他の情報を提供する（例えばモバイルデバイス８に、ユーザ１０が美術館内を歩き回る際に展示会に関する情報を、又は、ユーザ１０が店若しくはショッピングモール内を歩き回る際に製品に関する情報を提供する）。
−モバイルデバイス８が特定の領域内にあることを条件に、モバイルデバイスからの位置に依存する支払い（例えば店での支払い、道路通行料、「実走行距離連動型」の自動車レンタル又は開催地若しくはアトラクションの入場料の支払い）を受け取る。

例えば、実施形態において、サービスアクセスシステム１６は、環境２内に設置又は配置される照明ネットワークへのアクセスを制御する。この場合、環境２は、複数の照明器具（図示せず）と、サービスアクセスシステム１６を含む照明制御システムとを含む。照明器具は、例えば天井及び／若しくは壁に設置されても、並びに／又は、１つ以上の独立型ユニットを含んでもよい。照明器具は、コントローラから、照明制御コマンドを受信する。実施形態では、これも、例えばＷｉ−Ｆｉ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）である、アンカーノード６及び／又はモバイルデバイス８がワイヤレスアクセスポイント１２と通信するために使用する無線アクセス技術、及び／又は、位置測定を行うためにモバイルデバイス８とアンカーノード６との間で信号を通信するために使用される無線アクセス技術と同じ無線アクセス技術を使用して、ワイヤレスアクセスポイント１２を介して達成される。或いは、照明コントローラは、例えば単独の有線又は無線ネットワークである他の手段によって、照明器具と通信してもよい。どちらにしても、照明コントローラのサービスアクセスシステム１６は、１つ以上の位置に依存する制御ポリシーで設定される。例えば１つの制御ポリシーが、ユーザは、部屋といった特定の領域内又は特定の画成された付近の領域内に見つけられる場合にのみ、当該領域内の光源を制御するためにユーザのモバイルデバイス８のみ使用できると規定する。別の例示的な制御ポリシーとして、モバイルデバイス８は、ユーザの現在位置の特定の付近領域における照明器具のみを制御する。

なお、図２は、デバイス中心アプローチ又はネットワーク中心アプローチの可能性を例示するために、あらゆる方向における矢印を示すが、両方のアプローチは、本明細書において、比較として説明される。しかし、本開示は、信号測定がモバイルデバイスによって行われ、位置計算がモバイルデバイスにおいて行われるデバイス中心アプローチ、又は、信号測定がモバイルデバイスによって行われ、未加工又は部分的に加工された測定結果がモバイルデバイスからロケーションサーバに提出され、ロケーションサーバにおいてデバイスの位置を計算するために当該測定結果が使用される支援型アプローチであるデバイス支援型アプローチに特に関連する。

デバイス中心位置決めシステムでは、位置決め精度及び／又は信頼度を向上させるためには、一般に、時間（アンカーノードからのより多くの測定結果）又は空間（より多くのアンカーノードからの信号測定結果）において、より多くのビーコンを受信し、処理することが望ましい。しかし、これは、バッテリ電力を犠牲にする。更に、これは、ネットワーク回線容量に負担をかけ、ロケーションネットワークとモバイルデバイスとの間のリンク上の遅延を増加させる。

デバイス支援型位置決めシステムでは、過度の信号測定は、ロケーションネットワークとロケーションサーバとの間のリンクに負担をかける。更に、信号測定の過度の送信及び受信によって、デバイスにおける電力消費量に悪影響がある。

以下は、位置決め精度及び／又は信頼度を得るために使用される一方で、不利な量で、バッテリ電力又はネットワーク回線容量に影響を及ぼさない幾つかの例示的なビーコニングストラテジを提供する。

一実施形態では、存在検出システムが、その付近における任意のアンカーノードの各ビーコン信号を、その付近における存在の検出に応えて有効にする。例えばアンカーノードの送信は、特定のアンカーノードにマッピングされる特定の領域におけるユーザの存在を決定する占有状態システムからのフィードバックを介して制御される。別の実施形態では、モバイルユーザデバイス自体が、ノードからの最初の位置（fix）又は相対距離に基づいて、特定のアンカーノードからの送信を有効及び／若しくは無効にする、並びに／又は、送信の頻度を制御するためのフィードバックを提供する。例えばシステムは、モバイルデバイスから、どのビーコン信号を非アクティブにするかについての指示（例えばモバイルデバイスにおいて閾値を下回るＲＳＳＩを有する任意のビーコン信号を非アクティブにする）を受信する。

図８は、アンカーノード６の図を示す。ロケーションネットワーク４の各アンカーノード６は、そのビーコニング信号の１つ以上の対応するインスタンスを送信するように動作可能である対応する送信器１８を含む。各アンカーノード６は更に、当該ノードの対応する送信器に結合され、（例えば送信を有効若しくは無効にするように制御する、又は、単位時間あたりのインスタンスの数を制御するために）ノードのビーコニング信号の１つ以上の対応するインスタンスのブロードキャストを制御する対応するコントローラ２０を含む。或いは、幾つか又はすべてのアンカーノード６が、共有コントローラによって制御されてもよい。いずれにせよ、コントローラ２０は、アンカーノード６のサブセットのみが、常に、送信する（即ち、フル送信する）ように、アンカーノード６を制御する。これは、ロケーションネットワーク自体以外の外部システムからのフィードバックに基づいている。制御は、モバイルデバイス８の位置に関する次のタイプのフィードバックの何れか又はこれらの任意の組み合わせに基づいていてよい。

なお、このような実施形態のいずれにおいても、モバイルデバイス８の位置の決定、フィードバック、及び、アンカーノード６からのビーコニングの制御は、例えば周期的に、時間の経過と共に繰り返されてもよく、これにより、アンカーノード６の挙動が、モバイルデバイス８の任意の動きに従うようにアップデートされる。

図３に、第１の実施形態が示される。ここでは、外部システムは、（生きている）ユーザの存在を検知する別個の存在検知システム１７である。存在検知システムは、空間におけるユーザの位置を検出するように使用されるパッシブ赤外線（ＰＩＲ）、アクティブ超音波、ＲＦ又は光ベースのセンサといった１つ以上の存在センサを含む。例えば多くの屋内空間は、部屋又は廊下における人の存在を検出する占有状態システムを含む。

第１の実施形態では、追加のロケーションシステム１７からのユーザの現在位置に関するこのような追加情報の存在を使用して、ロケーションネットワーク４のアンカーノード６からビーコニング信号を送信するかどうか又は送信する頻度に関する決定が伝えられる。つまり、第２のロケーションシステムを利用して、第１のロケーションシステムのビーコニングを知らせる。例えばこれらの２つのシステムは、単独で提供できる位置よりもより正確な位置を提供するように、協働してよい。或いは、これらの２つのシステムは、たまたま様々な目的で共存していてもよい。

この実施形態では、アンカーノード６からの送信は、（ユーザ１０及びモバイルデバイス８の位置が略同じであると仮定して）存在又は占有状態システム１７によってトリガされる。占有状態センサシステム１７は、ユーザの存在が（例えば照明システムといった外部システムの一部であってよい）１つ以上の占有状態センサによって決定されると、ロケーションサーバ１４に、又は、直接ロケーションネットワーク４に、フィードバックを提供する。このフィードバックを使用して、ユーザの位置特定に使用するのに最適であるアンカーノード６を選択的に選ぶ。

例えば、屋内位置決めシステムによってビーコニングを知らせるために使用されるＧＰＳといった別個の衛星ベースのシステムである、第２のシステムの別の例も可能である。

図４に、第２の実施形態が示される。ここでは、アンカーノード６からモバイルデバイスへのビーコニング信号に加えて、モバイルデバイス８は更に、アンカーノード６の少なくとも幾つかがそこから（ＲＳＳＩといった）信号測定を行う信号を発信する。信号測定結果は、モバイルデバイス８と各アンカーノード６との間の相対距離に関する情報を提供する。ＲＳＳＩが特定の閾値を上回る場合、アンカーノード６はトリガされて、ビーコンを送信する。アンカーノード６からの選択的な送信によって、モバイルデバイス側における受信電力及び処理電力の両方を節約することができる。

図５に、第３の実施形態が示される。この場合、ロケーションサーバ１４が、モバイルデバイス８の現在位置に関するフィードバックを提供する。モバイルデバイス８は、自身の位置を自分自身で計算する（デバイス中心）か、又は、モバイルデバイス８が行った測定の結果を、ロケーションサーバに提出して、そこで位置が計算されるようにする（支援型アプローチ）。いずれにせよ、ロケーションサーバ１４は、モバイルデバイス８の位置に関する情報を有し、ロケーションサーバ１４は、この情報を使用して、アンカーノード６からのビーコニングに関する選択を行うことができる。ロケーションサーバ１４は、モバイルデバイスの現在位置の周囲の特定の付近領域内のアンカーノードのサブグループのみからのビーコン送信をアクティブにするか、又は、特定の付近領域外のアンカーノードの送信頻度を減少させるように選択することができる。例えばモバイルデバイス８が、フィードバック期間の間、当該付近領域内を移動する場合、ビーコニングをするアンカーノード６のサブグループは、モバイルデバイス８の位置を追尾することができる。

１つの変形態様では、フィードバックは、モバイルデバイス８からロケーションネットワーク４に直接提供されてもよい。任意選択的に、処理は、位置に関する更なる情報によって知らされてもよい。例えばモバイルデバイス８は、アクティブ信号測定を使用して、最初の位置を入手し、次に、パッシブオンボードセンサ（例えばコンパス、加速度計）測定を使用して追跡してもよい。このような処理適応は、ビーコン送信を無効にする又はその頻度を減少させるという形で、ロケーションネットワーク４に伝えられる。位置がない場合、又は、所望の位置ベースのサービスにアクセスできない場合、ビーコンは、追加的に有効にされるか、又は、ビーコン送信の頻度が増加されてよい。

図６は、別の変形態様を示す。ここでは、モバイルデバイス８は、複数のアンカーノード６（例えば６ａ〜６ｄと符号が付けられたアンカーノード）からの信号を傾聴し、各アンカーノードから信号強度（例えばＲＳＳＩ）といった信号測定を行う。この場合も同様に、モバイルデバイス８の各アンカーノード６ａ〜６ｄからの相対距離に関する情報を与える。モバイルデバイス８は、これらのうち、どのアンカーノード６のサブグループがモバイルデバイス８に最も近く、したがって、位置決定に使用されるか、また、どの１つ以上のアンカーノードが離れていて、したがって、そのビーコニング信号を無効にできるか又は頻度を減少させることができるかを決定する。例えばモバイルデバイスは、現在、４つのアンカーノード６ａ〜６ｄからの４つの信号を傾聴する。このうち、アンカーノード６ａ、６ｂ及び６ｃからの信号が（モバイルデバイス８において検出される場合に）最強であり、したがって、アンカーノード６ｄは最も離れている。この例では、モバイルデバイス８は、位置特定のために３つの信号しか必要としない。従って、モバイルデバイス８は、ロケーションネットワーク４に、最も弱い（最も離れている）ノード６ｄからのビーコニング信号の送信を無効にするように、又は、ノード６ｄからの送信の頻度を減少させるように指示する（個々のアンカーノード６に直接指示するか又はロケーションサーバ１４を介して指示する）。

ビーコニング信号が無効にされている場合で、モバイルデバイス８が、後に、より近くに移動し、当該ビーコニング信号が有用となる場合に、当該ビーコニング信号を、最終的に、再び有効にするために、何らかの機構が必要である。例えば各アンカーノード６は、無効にされている場合に、別のビーコンを、ランダムな間隔で、又は、特定のタイムアウト期間後に送信するように再構成される。アンカーノード６が、モバイルデバイス８によって再び傾聴され、今度は、モバイルデバイス８が当該アンカーノード６により近くにあることにより、今度は、有用である又は価値があると見なされると、ビーコニング信号は、再び有効にされる。しかし、そうでなければ、ビーコニング信号は、は、再び無効にされる。頻度が単に減少された場合、各アンカーノード６は、そのビーコンを送信する機会が不定期にあるので、モバイルデバイス８によって、再び傾聴され、有用であると見なされると、その頻度は、再び増加される。

図７に、第４の実施形態が示される。この実施形態では、今度は、モバイルデバイス８が信号測定を行い、その後、測定結果を、デバイスの位置決定のために、ロケーションサーバ１４に送信するデバイス支援型位置決めシステムを検討する。ロケーションサーバ１４は更に、当該位置を、位置ベースのサービス１６のサーバに転送して、モバイルデバイス８がサービスへのアクセスが許可されるかどうかを決定してもよい。或いは、ロケーションサーバ１４は、当該位置を、モバイルデバイス８に戻し、モバイルデバイス８は、今度は、それ自身の位置を、位置ベースのサービス１６に提出して、アクセスを決定してもよい。このようなシステムでは、測定回数が多いほど、信号測定結果の受信及び送信の両方につき、電力消費が多くなる。

この場合、アプリケーションサーバから許可される位置ベースのサービス１６への確実なアクセスは、モバイルデバイスの位置に関する外部フィードバックを提供する。モバイルデバイス８が、位置ベースのサービス１６へのアクセスを成功裏に得ると、これは、その位置が成功裏に決定されたことを意味する。モバイルデバイス８又はロケーションサーバ１４は、アンカーノード６からのビーコニング頻度を適応させるように指示するか、又は、どのアンカーノード６を無効にするかを制御する。例えばモバイルデバイス８が位置ベースのサービスにアクセスを有する間は、更なる位置特定は不要であり、すべてのアンカーノード６はそれらの送信を無効にするか又は頻度を減少させるように指示されるように決定されてもよい。

アンカーノード６からのビーコニング信号を制御することに加えて、デバイス支援型の場合では、上記技術の何れか（又はそれらの任意の組み合わせ）を更に使用して、信号測定結果（又は部分的に処理された測定結果）を、モバイルデバイス８からロケーションサーバ１４へのアップリンクに提出するかどうか又はその頻度が制御されてもよい。例えば第４の実施形態の１つのバージョンでは、モバイルデバイス８が、位置ベースのサービス１６へのアクセスを成功裏に得ると、当該モバイルデバイス８は、任意の更なる信号測定結果をロケーションサーバ１４に転送することを停止するか、又は、当該測定結果を転送する頻度を適応させてもよい。

当然ながら、上記実施形態は、例としてのみ説明されている。

例えば開示の範囲は、屋内位置決めシステムの専用アンカーノードを、位置特定用の基準ノードとして使用することに限定されない。これに代えて又は加えて、基準ノードは、知り得る位置を有する他のノードを含んでもよい。例えば既に位置決めされている他のモバイルデバイスを、位置のための基準として使用することができる。更に、ビーコニング信号は、無線であることに限定されず、これに代えて又は加えて、超音波、変調可視光等といった他のモダリティを使用する信号を含んでもよい。

更にフィードバックは、様々な態様で実現されうる。すべての場合において、フィードバックは、モバイルデバイスの位置の実際の決定、即ち、複数のビーコニング信号に基づいて計算される位置（又は１つ以上のそのような決定）からもたらされる。しかし、これに基づいたフィードバックは、様々な形を取ってよい。

例えば、実施形態において、存在システム１７、ロケーションサーバ１４又はモバイルデバイス８が、そのモバイルデバイスの決定を行い、次に、この決定に基づいて、制御信号を、基準ノード６のうちの１つ以上に送信する。当該信号は、基準ノード６に、当該基準ノード６における対応するコントローラ２０がモバイルデバイス８の近接性を評価するために、位置を示してよい。或いは、存在システム１７、ロケーションサーバ１４又はモバイルデバイス８が、基準ノード６の近接性を評価し、制御信号が、基準ノード６はどのように挙動すべきかを指示してよい。別の実施形態では、基準ノード６にフィードバックを提供する制御信号は、存在システム１７、ロケーションサーバ１４、位置ベースのアプリケーションサーバ１６又はモバイルデバイス８が、位置を成功裏に入手したのかどうかの事実を示すか、又は、この事実に基づいて、ノード６に指示を提供する。

更に別の実施形態では、基準ノード６にフィードバックを提供する制御信号は、存在システム１７、ロケーションサーバ１４、位置ベースのアプリケーションサーバ１６又はモバイルデバイス８によって計算された位置の品質か、又は、位置の品質に基づいたノード６への指示を示す。つまり、モバイルデバイス８の位置が計算され、次に、当該位置の品質尺度が計算され、次に、当該尺度に基づいて、フィードバック及びビーコニング制御が行われる。したがって、実施形態では、ビーコニング（例えばビーコニングの頻度）は、現在達成されている位置精度の依存度によって制御される。

開示される実施形態への他の変更は、図面、開示内容及び添付の請求項を検討することにより、請求項に係る発明を実施する当業者によって理解され、実現可能である。請求項において、「含む」との用語は、他の要素又はステップを排除せず、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」は、複数形を排除しない。単一のプロセッサ又は他のユニットが、請求項に引用される幾つかのアイテムの機能を果たしてもよい。特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されることだけで、これらの手段の組み合わせを有利に使用することができないことを示すものではない。コンピュータプログラムは、他のハードウェアと共に又は他のハードウェアの一部として供給される光学記憶媒体又は固体媒体といった適切な媒体上に記憶される及び／又は分散配置されるが、インターネット又は他の有線若しくは無線通信システムを介した形態といった他の形態で分配されてもよい。請求項における任意の参照符号は、範囲を限定するものと解釈されるべきではない。

Claims (14)

1. 複数の基準ノードを含むロケーションネットワークと、
   少なくとも１つのコントローラと、
   を含み、
   各基準ノードは、各自のビーコニング信号を送信するように動作可能であり、前記ビーコニング信号から、モバイルデバイスによって、前記モバイルデバイスの位置を決定する際に使用するための各自の測定が行われ、
   前記少なくとも１つのコントローラは、前記モバイルデバイスの前記位置を決定する際に使用されるように、ロケーションシステムの１つ以上の信号が送信されるかどうかを制御し、及び／又は、送信される頻度を制御し、前記制御は、前記複数の基準ノードに対する前記モバイルデバイスの前記位置の少なくとも１つの決定からのフィードバックに基づき、前記ロケーションシステムの前記１つ以上の信号は、前記複数の基準ノードから発信される前記ビーコニング信号を含み、前記少なくとも１つのコントローラは、前記フィードバックに基づいて、前記ビーコニング信号が発信されるかどうかを制御し、及び／又は、発信される頻度を制御する、ロケーションシステム。
2. 前記ロケーションシステムの前記１つ以上の信号は、前記モバイルデバイスの前記位置を決定するように使用されるように、前記モバイルデバイスからロケーションサーバに、前記測定又は前記測定の部分的に処理されたバージョンを送信するアップリンク信号を含む、請求項１に記載のロケーションシステム。
3. 前記少なくとも１つのコントローラは、前記ロケーションシステム以外の追加のロケーションシステムから、前記フィードバックを受信する、請求項１又は２に記載のロケーションシステム。
4. 前記追加のロケーションシステムは、前記モバイルデバイスを持っているユーザの位置を検出する存在検知システムを含み、前記フィードバックは、前記存在検知システムによって検知される前記ユーザの前記位置に基づいている、請求項３に記載のロケーションシステム。
5. 前記存在検知システムは、部屋又は廊下における前記ユーザの前記位置を検出する占有状態検知システムである、請求項４に記載のロケーションシステム。
6. 前記存在検知システムは、超音波、赤外線又は光ベースの存在検知技術に基づいて、前記ユーザの存在を検出する、請求項４に記載のロケーションシステム。
7. 前記少なくとも１つのコントローラは、前記モバイルデバイスから前記フィードバックを受信し、前記フィードバックは、前記測定を使用して、前記モバイルデバイスにおいて決定される前記位置に基づいている、請求項１乃至６の何れか一項に記載のロケーションシステム。
8. 前記少なくとも１つのコントローラは、ロケーションサーバから前記フィードバックを受信し、前記フィードバックは、前記モバイルデバイスから提出される前記測定又は前記測定の部分的に処理されたバージョンを使用して、前記ロケーションサーバにおいて決定される前記位置に基づいている、請求項１乃至７の何れか一項に記載のロケーションシステム。
9. 前記少なくとも１つのコントローラは、前記モバイルデバイスの前記位置に依存して、前記モバイルデバイスに、位置ベースのサービスを提供するアプリケーションサーバから前記フィードバックを受信し、前記フィードバックは、前記モバイルデバイスが、前記位置ベースのサービスへのアクセスが許可されることに基づいている、請求項１乃至８の何れか一項に記載のロケーションシステム。
10. 前記ビーコニング信号の制御は、前記複数の基準ノードの１つ以上の基準ノードのそれぞれについて、
    前記モバイルデバイスの前記位置が、対応する基準ノードの付近にあることを条件に、対応するビーコニング信号をアクティブにすること、及び／又は、
    前記モバイルデバイスの前記位置が、対応する基準ノードの付近外にあることを条件に、対応するビーコニング信号を非アクティブにすることを含む、請求項１乃至９の何れか一項に記載のロケーションシステム。
11. 前記ビーコニング信号の制御は、前記複数の基準ノードの１つ以上の基準ノードのそれぞれについて、
    前記モバイルデバイスの前記位置が、対応する基準ノードの付近にあることを条件に、単位時間当たりに送信される対応するビーコニング信号のインスタンスの数を増加させること、及び／又は、
    前記モバイルデバイスの前記位置が、対応する基準ノードの付近外にあることを条件に、単位時間当たりに送信される対応するビーコニング信号のインスタンスの数を減少させることを含む、請求項１乃至１０の何れか一項に記載のロケーションシステム。
12. 前記複数の基準ノードは、屋内ロケーションネットワークの専用アンカーノードである、請求項１乃至１１の何れか一項に記載のロケーションシステム。
13. 前記少なくとも１つのコントローラは、複数のコントローラを含み、各基準ノードに対して１つのコントローラがあり、各コントローラは、対応する基準ノードから送信されるビーコン信号の発生を制御する、請求項１乃至１２の何れか一項に記載のロケーションシステム。
14. 複数の基準ノードを含み、各基準ノードは、各自のビーコニング信号を送信するように動作可能であり、前記ビーコニング信号から、モバイルデバイスによって、前記モバイルデバイスの位置を決定する際に使用するための各自の測定が行われる、ロケーションネットワークに使用するコンピュータプログラムであって、
    コンピュータ可読記憶媒体上に具体化され、前記複数の基準ノードの１つの基準ノード上で実行されると、前記モバイルデバイスの前記位置を決定する際に使用されるように、前記基準ノードの１つ以上の信号が送信されるかどうかを制御し、及び／又は、送信される頻度を制御するように構成されるコードを含み、
    前記制御は、前記複数の基準ノードに対する前記モバイルデバイスの前記位置の決定からのフィードバックに基づき、
    ロケーションシステムの１つ以上の信号は、前記複数の基準ノードから発信される前記ビーコニング信号を含み、
    少なくとも１つのコントローラは、前記フィードバックに基づいて、前記ビーコニング信号が発信されるかどうかを制御し、及び／又は、発信される頻度を制御する、コンピュータプログラム。