JP2018512571A - モバイルデバイスの位置特定 - Google Patents

Abstract

第１の位置システムを使用して行われる第１の位置推定に基づいて、モバイルデバイスの位置を決定する方法であって、方法は、第１の位置推定よりも粗い第２の位置推定に基づいて、モバイルデバイスの位置の最初の推定値を取得するステップと、モバイルデバイスの位置の定義された近傍内にある第１のネットワークの無線基準ノードのサブセットを選択するために最初の推定値を使用するステップと、モバイルデバイスの位置特定モジュールがモバイルデバイスの位置のより細かい推定値を計算するために、第１の位置システムのサーバ上に保存された、無線基準ノードの各々についてのそれぞれの補助データのデータベースの中から、無線基準ノードのサブセットの各々についてのそれぞれの補助データを、モバイルデバイス上の位置特定モジュールに選択的に提供するステップとを含む。

Description

本開示は、位置特定、すなわち、無線ノードのネットワークに基づいてモバイルデバイスの位置を決定するプロセスに関する。

屋内測位システムにおいて、モバイルユーザー端末等の無線デバイスの位置は、場合によりアンカーノードとも呼ばれる複数の無線基準ノードを含む位置ネットワークに関して決定することができる。これらのアンカーは、その位置が予め知られている無線ノードであり、通常、それらの位置は、ノードの位置を調べるために問い合わせ可能な位置データベースに記録されている。したがって、アンカーノードは、位置特定のための基準ノードとして機能する。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値として、例えば、それぞれの信号のＲＳＳＩ（受信機信号強度インジケータ）、ＴｏＡ（到着時間）、及び／又はＡｏＡ（到来角）が取られる。そのような測定値が３つ以上のノードから与えられると、三点測量、マルチラテレーション、又は三角測量等の技法を使用して、位置ネットワークに対するモバイル端末の位置を決定することができる。モバイル端末の相対的位置及びアンカーノードの知られている位置が与えられれば、これによりモバイルデバイスの位置を、より絶対的な観点で、例えば地球、地図、又は見取り図に対して決定することが可能になる。

別の位置特定技法は、知られている環境の「フィンガープリント」に基づいてモバイルデバイスの位置を決定することである。フィンガープリントは、対象の環境全体にわたる複数の位置のそれぞれ１つに各々対応しているデータポイントのセットを含む。各データポイントは、トレーニング段階の間に、それぞれの位置に無線デバイスを配置し、それぞれの位置で範囲内にある任意の基準ノードから、又は任意の基準ノードによって受信された信号の測定値を取り（例えば、ＲＳＳＩ等の信号強度の測定）、それぞれの位置の座標と共にこれらの測定値を位置サーバに保存することによって生成される。データポイントは、環境内の様々な位置で得られた信号測定値のフィンガープリントを構築するために、他のそのようなデータポイントと共に保存される。一旦配備されると、フィンガープリントに保存された信号測定値は、フィンガープリントのポイントの対応する座標に対するモバイルデバイスの位置を推定するために、その位置を知ることが望まれるモバイルデバイスが現在得ている信号測定値と比較することができる。例えば、これは、デバイスが、最もよく一致する信号測定値を有するデータポイントの座標に位置すると概算することによって、又はデバイスが現在得ている最もよく一致する信号測定値を有するデータポイントのサブセットの座標間を補間することによって、行うことができる。フィンガープリントは、環境内の様々な異なる位置にテストデバイスを体系的に配置することによってフィンガープリントを配備する前に、専用のトレーニング段階で事前トレーニングが可能である。代替として又はそれに加えて、フィンガープリントは、進行中のトレーニング段階で、実際のユーザーの実際のデバイスが得た信号測定値の提出を受信することによって、動的に構築されてもよい。

モバイル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」アプローチによって行うことができる。デバイス中心アプローチによれば、各アンカー又は基準ノードは、場合によりビーコン信号と呼ばれる信号をそれぞれ発する。モバイルデバイスは、基準ノードから受信した信号の測定値を取り、それらのノードについての補助データもまた位置サーバから取得する。ここで、補助データは、対象のノードのそれぞれの位置を含む。モバイルデバイスは次いで、自らの位置を決定するために、モバイルデバイス自体で計算を行うことができる。一方、ネットワーク中心アプローチによれば、モバイルデバイスから受信した信号の測定値を取るために基準ノードが使用され、位置サーバ等の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の計算を行う。例えば、モバイルデバイスが生の測定値を取るものの、その位置を計算するために測定値を位置サーバに転送する、ハイブリッドアプローチもまた可能である。

無線デバイスの位置を検出できることがなぜ望ましいかについては、位置情報に基づくサービスを提供するため等の、様々な理由が存在する。例えば、測位システムの１つの用途は、照明又は他の設備に関連付けられた特定の空間領域又は区画内にモバイルデバイスが位置すると認められることを条件に、照明システム等の設備を制御するアクセスを、無線モバイルデバイスに自動的に提供することである。例えば、デバイスが部屋内に位置すると認められ、アクセスを要求することを条件に、その部屋の照明を制御するアクセスが無線ユーザーデバイスに提供され得る。無線ユーザーデバイスが有効領域内に位置し、そのことが決定されると、照明制御ネットワークを介して、そのデバイスに制御アクセスが提供される。位置情報に基づくサービス又は機能の他の例には、屋内ナビゲーション、位置情報を対象とした宣伝広告、サービスアラート若しくは他の位置関連情報の提供、ユーザー追跡、アセット追跡、道路通行料の受け取り、又は他の位置情報に依存した支払いが含まれる。

正確に個人の位置を突き止めることができる屋内測位システム等の位置特定システムの普及に伴い、プライバシーが重要な懸念となる。利用可能な異なる測位アプローチに基づいて、デバイス中心アプローチは、ハイブリッドアプローチ及びネットワーク中心アプローチよりもプライバシーを保護するが、それはモバイルデバイス上で位置が計算されるからである。

しかしながら、デバイス中心アプローチの欠点は、補助データの必要性である。通常、補助データは、少なくとも、モバイルデバイスによって行われる位置計算で使用されることになる基準ノードの位置を含む。例えば、各ノードからのそれぞれのビーコン信号は、ノードのそれぞれのＩＤを含むことがあり、モバイルデバイスは、このＩＤを使用して、位置データベースにおいてそのノードのそれぞれの位置を調べる。このため、全データベースをオフラインで利用可能にすることは、典型的なモバイルデバイスにとっては記憶域を多量に要する、かつ／又は、全位置ネットワークについて最新のデータの記録を保持する観点から非実用的である。一方、モバイルデバイスがビーコンＩＤに基づいて補助データを求める要求を位置サーバに頻繁に行うと、これは、モバイルデバイスの位置を意図せずに位置サーバに明かすことになり、したがって、プライバシーを揺るがすことになる。

以下は、自らの位置特定を行うためにモバイルデバイスにどのような補助データを送るべきかを決定するために、代替的な粗い測位システムを使用することによって、この問題を軽減するための技法を提供する。

本明細書に開示される一側面によれば、第１の位置システムを使用して行われる第１の位置推定に基づいて、モバイルデバイスの位置の決定を補助するためのコントローラが提供され、第１の位置システムは、無線基準ノードの第１のネットワークを含む。コントローラは、以下の動作、すなわち、第１の位置推定よりも粗い第２の位置推定に基づいて（例えば、第２の位置システムに基づいて）、モバイルデバイスの位置の最初の推定値を取得することと、第１のネットワークの無線基準ノードのサブセットを選択するために最初の推定値を使用することであって、サブセットが、最初の推定値から決定したモバイルデバイスの位置の定義された近傍内にあることに基づいて選択される、使用することと、モバイルデバイスと無線基準ノードのサブセットの一部又は全部との間で通信される信号、及び無線基準ノードのサブセットの一部又は全部についてのそれぞれの補助データに基づいて、モバイルデバイスの位置特定モジュールが第１の位置推定を行うことによってモバイルデバイスの位置のより細かい推定値を計算するために、第１の位置システムのサーバ上に保存された、第１のネットワークの無線基準ノードの各々についてのそれぞれの補助データのデータベースの中から、無線基準ノードのサブセットについてのそれぞれの補助データを、モバイルデバイス上の位置特定モジュールに選択的に提供することと、を行うことによって、モバイルデバイスの位置の決定を補助するように構成される。

このコントローラは、第１の位置システムのサーバにおいて実行されてよい（この場合、補助データの選択的な提供は、第１の位置システムのサーバからモバイルデバイスに、無線基準ノードのサブセットの各々についてのそれぞれの補助データを選択的に報告することを含む）。代替として、コントローラは、モバイルデバイスにおいて実行されてもよい（この場合、補助データの選択的な提供は、最初の推定値に基づいて、第１の位置システムのサーバに、無線基準ノードのサブセットの各々についてのそれぞれの補助データを選択的に要求することを含む）。

いずれのやり方でも、有利なことに、モバイルデバイスは、補助データのデータベース全体をそれ自体でローカルに保存することを必要とされないだけでなく、第１のネットワークの位置サーバもまた、個々のノードの補助データの個々の要求を受信しない。むしろ、第１の位置システムの位置サーバは、（一部の実施形態では、サブセットの一部のみが第１のより細かい位置推定に使用されるように、第１の位置推定に必要とされるよりも多くの）ノードのサブセットについての要求を見るにすぎない。このサブセットは、モバイルデバイスの位置の粗い推定に基づいており、そのため、サブセットは、第１の位置システムの位置サーバが、要求される補助データからモバイルデバイスの厳密な位置の推測を可能にするには粗すぎるエリアをカバーする。

第１の位置推定及び／又は第２の位置推定は、モバイルデバイスと無線基準ノードのサブセットの一部又は全部との間で通信された信号に基づいて、三点測量、三角測量、マルチラテレーション、及び／又はフィンガープリンティングを含むことができる。好ましくは、無線基準ノードの各々についてのそれぞれの補助データが、各々の無線基準ノードのそれぞれの位置を含む。

一部の実施形態では、第１のネットワークは、屋内位置ネットワークの形態を取ることができる。第１のネットワークは、専用の位置ネットワークであってよい。

第２の位置推定は、無線基準ノードの第２のネットワークを含む第２の位置システムを使用して取得することができる。第２のネットワークは、別個の専用の位置ネットワーク（例えば、別個の屋内位置ネットワーク）であってよい。代替として、第２のネットワークは、位置特定以外の一次機能を有していてもよい（例えば、第２のネットワークは、モバイル通話を可能にする一次機能を有する既存のモバイルセルラーネットワーク、及び／又は、インターネットへの無線アクセスを提供する一次機能を有する無線アクセスポイントのネットワークを含むことができる）。

別の代替案として、第２のネットワークは、例えば、より広く間隔を空けて散らばる第１のネットワークの無線基準ノードの一部又は全部からなる、仮想の第２のネットワークを含むことができる。一部の実施形態において、第２の位置推定は、第１の位置ネットワークの無線基準ノードのうちの１つ又は複数を使用するが、第１の位置推定を行うために必要とされる最小数よりも少ない無線基準ノードを使用して、行われてよい。例えば、１つ又は複数の無線基準ノードは、１つ又は複数の無線基準ノードが位置する領域の指標をブロードキャストすることができ、指標は、第１のサーバからの如何なる補助データなしに、モバイルデバイス上のコントローラによって解釈可能である（第２のサーバにおいて調べることができる領域若しくはエリアコード、又はブロードキャスト自体に埋め込まれた位置の明示的な指標）。この場合、第２の位置推定は、モバイルデバイスがその指標を受信すること（かつ解釈すること）に基づいて、モバイルデバイスがその領域に位置すると決定することを含むことができる。

一部の実施形態において、第２の位置推定は、第２の位置システムのサーバによって行われ、最初の推定値を取得することは、第２の位置システムのサーバから最初の推定値を受信することを含む。代替として、第２の位置推定は、（モバイルデバイスにおける、又は第１の位置システムのサーバにおける）コントローラによって行われてもよい。

さらなる実施形態では、例えば、プライバシー予想、及び利用可能な記憶装置に基づいて、異なるエリアカバレッジの補助データが要求され得る。したがって、一部の実施形態では、コントローラは、モバイルデバイスが第２の位置推定の粗さ及び／又は近傍のサイズを選ぶのを可能にするように構成される。

一部の実施形態では、第１の位置システムのサーバは、（モバイルデバイスからの、又は第２の位置システムのサーバからの）要求ごとに補助データが取得できる無線基準ノードの最大数に限界を設けるポリシーを適用する。第１の位置システムの位置サーバはまた、要求ごとに提供することになる最大補助データを広告し、モバイルユーザーがプライバシーのニーズを満たす特定の位置サーバを使用したいかどうか決めるためのメカニズムを、モバイルユーザーに提供することができる。

本明細書に開示される別の側面によれば、第１の位置システムを使用して行われる第１の位置推定に基づいて、モバイルデバイスの位置を決定する方法が提供され、第１の位置システムは、無線基準ノードの第１のネットワークを含む。方法は、第１の位置推定よりも粗い第２の位置推定に基づいて、モバイルデバイスの位置の最初の推定値を取得するステップと、第１のネットワークの無線基準ノードのサブセットを選択するために最初の推定値を使用するステップであって、サブセットが、最初の推定値から決定したモバイルデバイスの位置の定義された近傍内にあることに基づいて選択される、使用するステップと、モバイルデバイスと無線基準ノードのサブセットの一部又は全部との間で通信される信号、及び無線基準ノードのサブセットの一部又は全部についてのそれぞれの補助データに基づいて、モバイルデバイスが第１の位置推定を行うことによってモバイルデバイスの位置のより細かい推定値を計算するために、第１の位置システムのサーバ上に保存された、第１のネットワークの無線基準ノードの各々についてのそれぞれの補助データのデータベースの中から、無線基準ノードのサブセットの各々についてのそれぞれの補助データを、モバイルデバイス上の位置特定モジュールに選択的に提供するステップとを含む。

一部の実施形態では、方法は、本明細書に開示されたモバイルデバイス、サーバ、又はシステムの特徴のうちのいずれかに従ってさらなる動作を含むことができる。

本明細書に開示される別の側面によれば、第１の位置システムを使用して行われる第１の位置推定に基づいて、モバイルデバイスの位置の決定を補助するためのコンピュータプログラム製品が提供され、第１の位置システムは、無線基準ノードの第１のネットワークを含む。コンピュータプログラム製品は、コンピュータ可読媒体上で具現化される、かつ／又はコンピュータ可読媒体からダウンロード可能であるコードを含み、コードは、実行されるとき、以下の動作、すなわち、第１の位置推定よりも粗い第２の位置推定に基づいて、モバイルデバイスの位置の最初の推定値を取得することと、第１のネットワークの無線基準ノードのサブセットを選択するために最初の推定値を使用することであって、サブセットが、最初の推定値から決定したモバイルデバイスの位置の定義された近傍内にあることに基づいて選択される、使用することと、モバイルデバイスと無線基準ノードのサブセットの一部又は全部との間で通信される信号、及び無線基準ノードのサブセットの一部又は全部についてのそれぞれの補助データに基づいて、モバイルデバイスが第１の位置推定を行うことによってモバイルデバイスの位置のより細かい推定値を計算するために、第１の位置システムのサーバ上に保存された、第１のネットワークの無線基準ノードの各々についてのそれぞれの補助データのデータベースの中から、無線基準ノードのサブセットの各々についてのそれぞれの補助データを、モバイルデバイス上の位置特定モジュールに選択的に提供することと、を行うように構成される。

一部の実施形態では、コンピュータプログラム製品は、本明細書に開示されたモバイルデバイス、サーバ、又はシステムの特徴のうちのいずれかのさらなる動作を行うように構成されてよい。

本開示の理解を補助し、実施形態が如何に実施され得るかを示すために、添付の図面を例として参照する。

屋内測位システムを含む環境の概略図である。 位置情報に基づくサービスを提供するためのシステムの概略的なブロック図である。 第１の位置ネットワークを含む測位システムの概略図である。 第１及び第２の位置システムを含む構成の概略図である。 第１及び第２の位置システムを含む別のシステムの概略図である。 第１及び第２の位置システムを含む構成の概略的なブロック図である。 第１及び第２の位置システムを含む別の構成の概略的なブロック図である。

図１は、本開示の実施形態による、環境２に設置された測位システムの例を示す。環境２は、例えば、家、オフィス、工場の作業現場、モール、レストラン、バー、倉庫、空港、駅等の、１つ若しくは複数の部屋、通路、又はホールを含む屋内空間；庭、公園、通り、若しくはスタジアム等の屋外空間；大テント（ｍａｒｑｕｅｅ）等の覆われた空間；任意の他の種類の閉鎖空間、開放空間、又は船若しくは電車のような乗り物の内部等の部分的に閉鎖された空間を含むことができる。説明として、図１の例では、対象の環境２は、ビルの内部空間を含む。

測位システムは、位置ネットワーク４を含み、位置ネットワーク４は、測位システムが動作することになる環境２内の異なるそれぞれの固定位置に各々設置されたアンカーノード６の形態の複数の基準ノードを含む。説明のために、図１は、ある部屋内のアンカーノード６のみを示すが、ネットワーク４は、例えば、ビル若しくは複合体全体に、又は複数のビル若しくは複合体にわたってさらに広がり得ることを認識されたい。一部の実施形態では、測位システムは、屋内に（１つ又は複数のビル内に）置かれた少なくともいくつかのアンカーノード６を含む屋内測位システムであり、一部の実施形態では、これは、アンカーノード６が屋内にのみ置かれた純粋な屋内測位システムであってもよい。しかし、他の実施形態では、ネットワーク４が、屋内及び／又は屋外に広がること、例えば、ビル間の空間を埋める構内、通り、又は広場等の屋外空間にわたって置かれたアンカーノード６を含むこともまた排除しない。

さらなる実施形態では、基準ノード６は、それらの位置を知ることができる限り、必ずしも固定位置に設置される、又は屋内測位システムの専用のアンカーノードである必要はない。例えば、基準ノードは代わりに、測位の二次目的に使用されるＷＬＡＮのアクセスポイント１２、若しくはセルラーネットワークの基地局であってもよく、又は、既に測位されている他のモバイルデバイスであってもよい。以下は、屋内測位システム等のアンカーノードである基準ノード６に関して説明するが、これは必ずしも全ての可能な実施形態に当てはまるわけではないことを認識されたい。

また、本開示は無線ラジオに関して説明するが、開示される技法は、可視光（例えば、符号化光）、超音波、又は他の音波等の他の信号媒体にも適用され得る。例えば、符号化光の場合、これは、実質的には人間の眼に知覚できない周波数で可視光に変調された信号を含む。そのような場合、１つの可能性は、アンカーノード６の一部又は全部が、環境２を照明する一次目的のために光を発する照明器具を各々含み、知覚できない符号化光の成分が、位置のビーコンの二次目的のために照明に埋め込まれることである。符号化光プロトコルの一例は、ＩＥＥＥ８０２．１５である。符号化光ナビゲーションシステムにおいて、光ビーコンは同様の機能を有し、部屋に対して全体的にさらに望ましく位置特定され、したがって、符号化光ビーコン識別子を受信することは、モバイルデバイスの場所の十分な指標を提供する。以下、例としてのラジオビーコンに関して説明を行うが、これは限定ではなく、符号化光等の他の搬送媒体が、代替として又はそれに加えて使用され得ることを認識されたい。

環境２には、その身のまわりに無線デバイス８を有する（例えば、手に持って、又はかばん若しくはポケットに携帯するか入れて）ユーザー１０がいる。無線デバイス８は、スマートフォン若しくは他のモバイル電話、タブレット、又はラップトップコンピュータ等のモバイルユーザー端末の形態を取る。ある時点において、モバイルデバイス８は、位置ネットワーク４を使用して決定され得る現在の物理的位置を有する。一部の実施形態では、モバイルデバイス８の位置は、ユーザー１０の位置と実質的に同じであると見なされてよく、デバイス８の位置の決定において、対象となるのは実際にはユーザー１０の位置であることがある。別の例は、追跡すべき生物又は物体のまわりに置かれた、例えば、物体に取り付けられた、又は物体の内部に配置された、モバイル追跡デバイスである。例としては、自動車若しくは他の乗り物、又は梱包用の木箱、ボックス若しくは他の容器である。以下、モバイルユーザーデバイスに関して説明を行うが、これは必ずしも全ての実施形態において限定するわけではなく、最も一般的には、デバイス８は、決定されることになる異なる位置で、又はまだ知られていない位置で発見される可能性を有するあらゆる無線デバイスであり得ることを理解されたい。また、モバイルデバイス８の位置は、モバイルデバイス８が近くに配置されている関連付けられたユーザー１０、生物又は物体の位置と同義に扱われ得る。

図１及び図２を参照すると、一部の実施形態では、環境２はまた、位置サーバ１４（１つ又は複数のサイトにある１つ又は複数のサーバユニットを含む）との通信を可能にする、少なくとも１つの無線アクセスポイント又はルーター１２を含むことができる。１つ又は複数の無線アクセスポイント１２は、アンカーノード６の各々が、少なくとも１つのそのようなアクセスポイント１２の無線通信範囲内にあるように配置される。以下、１つのアクセスポイント１２に関して説明を行うが、一部の実施形態では、環境２全体にわたって分散された１つ若しくは複数のアクセスポイント１２及び／又は無線ルーターを使用して、同じ機能が実行されてもよいことを認識されたい。無線アクセスポイント１２は、ローカルの有線若しくは無線ネットワーク等のローカル接続を介して、又はインターネット等の広域ネットワーク若しくはインターネットワークを介してのいずれにしても、位置サーバ１４に結合される。無線アクセスポイント１２は、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の短距離ラジオアクセス技術に従って動作するように構成され、これらの技術を使用して、アンカーノード６の各々は、アクセスポイント１２を介して無線通信することができ、したがって位置サーバ１４と無線通信することができる。代替として、アンカーノード６が位置サーバ１４との有線接続を提供される可能性も排除されないが、以下では、アクセスポイント１２等を介する無線接続に関して説明を行う。

一部の実施形態では、モバイルデバイス８もまた、適切なラジオアクセス技術、例えばＷｉ−Ｆｉ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を使用して、無線アクセスポイント１２を介して通信することができ、それにより位置サーバ１４と通信することができる。代替として又はそれに加えて、モバイルデバイス８は、１つ又は複数の３ＧＰＰ規格に従って動作するネットワーク等の無線セルラーネットワーク等の他の手段を介して、位置サーバ１４と通信するように構成されてもよい。さらに、モバイルデバイス８は、少なくとも位置特定の目的でたまたま範囲内に居合わせたアンカーノード６のうちのいずれかにかつ／又はいずれかから、信号を直接無線で通信することができる。一部の実施形態では、この通信は、アクセスポイント１２と通信するのに使用されるのと同じラジオアクセス技術、例えばＷｉ−Ｆｉ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を介して実行され得るが、それが必ずしも全ての可能な実施形態に当てはまるわけではなく、例えば、アンカーノード６が、代替として、何らかの専用の位置特定ラジオ技術でモバイルデバイス８にブロードキャストしてもよい。

一般的に、以下で説明される通信のうちのいずれも、それぞれのエンティティ６、８、１２、１４の間で通信するための上記又は他のオプションのいずれかを使用して実行することができ、簡潔さのために、様々な可能性は必ずしもその都度繰り返されない。

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、その測定値がモバイルデバイス８の位置を決定するのに使用される信号である。デバイス中心アプローチでは、アンカーノード６が各々信号をブロードキャストし、モバイルデバイス８は待機し、範囲内で現在発見されるノード６のうちの１つ又は複数を検出し、各々の信号のそれぞれの測定値を取る。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ように構成されてもよい。検出された各アンカーノード６からのそれぞれの信号から取られたそれぞれの測定値は、例えば、信号強度（例えば、ＲＳＳＩ）、信号飛行時間（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値を含むことができる。

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は待機し、現在範囲内に存在するそれらのノード６のうちの１つ又は複数で、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から取られたそれぞれの測定値は、信号強度（例えば、ＲＳＳＩ）、信号飛行時間（ＴｏＦ）、到来角（ＡｏＡ）、及び／又は距離又は位置によって変化する任意の他の特性の測定を含むことができる。ハイブリッドアプローチの例では、ノード６が測定値を取り、その後その測定値をモバイルデバイス８に送ってもよいし、又はモバイルデバイス８が測定値を取り、その後その測定値を位置サーバ１４に送ってもよい。

そのような測定が始まり、行われるやり方には、様々なオプションが存在する。例えば、モバイルデバイスが測定の基になる送信を開始してもよいし、又はネットワークが送信を開始してもよい。どちらも可能であるが、特に信号飛行時間の測定値について、残りのプロセスがどのように実行されるかになんらかの影響を及ぼすことがある。信号飛行時間の測定値は、片道送信遅延又は往復送信遅延（ラウンドトリップタイム、すなわちＲＴＴ）を確立することによって取得され得る。片道遅延の測定は、ネットワークにおける関連する全ての要素が同期されたクロックを有するか、共通のクロックを参照できれば、十分であり得る。この場合、モバイルデバイス８は、送信のタイムスタンプ（例えば、時間又は時間と日付）をメッセージに加えて、単一のメッセージ送信で測定を開始することができる。一方、測定が同期されたクロック又は共通のクロックに基づかない場合でも、アンカー又は基準ノード６はなお、モバイルデバイス８から個々のメッセージを戻し、ラウンドトリップ信号飛行時間を求めることによって、測定を行うことができる。後者は、測定しようとしているノードからの調整を伴うことがある。

信号強度測定の場合も、測定を実行するための異なるオプションが存在する。信号強度からの距離の決定は、送信元と送信先との間、この場合は、モバイルデバイス８とアンカー又は基準ノード６との間の空間にかけての信号強度の減衰に基づく。これは、例えば、受信信号強度と、既知の送信信号強度（すなわち、ノード６又はモバイルデバイス８が常に所与の強度で送信すると知られている、又は見なされる場合）との比較、信号それ自体に埋め込まれた送信信号強度の指標との比較、又は別のチャネルを介して（例えば、位置サーバ１４を介して）測定値を取るノード６又はデバイス８に通信される送信信号強度との比較に基づくことができる。

これらの又は他のアプローチのいずれか１つ又は組み合わせを、本明細書に開示されるシステムと共に適用することができる。選ばれるアプローチを問わず、複数のアンカーノード６の各々から又は各々で、そのような信号測定値が利用可能になれば、三点測量、マルチラテレーション、三角測量、及び／又はフィンガープリントに基づく技法等の技法を使用して、位置ネットワーク４に対するモバイルデバイス８の位置を決定することが可能である。

加えて、アンカーノード６（又はより一般的には基準ノード）の「絶対的」位置は、知られており、位置サーバ１４によって保持される位置データベースに補助データとして保存されている。絶対的位置は、例えば、地球若しくは地図上の位置、ビル若しくは複合体の見取り図上の位置、又は任意の実世界の基準系等の地理的位置に関して知られている、物理的環境又は枠組みにおけるノードの物理的位置である。

モバイルデバイス８の相対的位置を、計算に使用されるアンカーノード６の知られている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「絶対的」位置を決定することが可能になる。やはり絶対的位置は、例えば、地球若しくは地図上の位置、ビル若しくは複合体の見取り図上の位置、又は位置ネットワーク４単独に対する位置を単に知っているというよりも広い意味を有する任意のより有意な実世界の基準系に関する地理的位置といった物理的環境又は枠組みにおけるデバイスの物理的位置である。

一部の実施形態では、ノード６の絶対的位置は、人間に理解可能な形式で保存されてよく、かつ／又は、モバイルデバイス８の絶対的位置は、人間に理解可能な形式で出力されてよい。例えば、これは、ユーザー１０の位置の有意な指標をユーザー１０に提供することを可能にする、かつ／又は、位置情報に基づくサービスの管理者が、サービス若しくはサービスの側面へのアクセスを許可するか又は禁止するかについての規則を定義するのを可能にすることができる。代替として、ノード６及び／又はモバイルデバイス８の位置は、例えば、位置情報に基づくサービスの論理内で内部的に使用されるように、コンピュータ可読形式でのみ常に表現されることも可能である。

デバイス中心アプローチでは、モバイルデバイス８が、（例えば、無線アクセスポイント１２を介して）位置サーバ１４に問い合わせることによって、関連するノード６の位置を調べる、又は代替として、各ノード６からの信号と共にそれぞれの位置を受信することができる。モバイルデバイス８はその後、デバイス８それ自体で（位置ネットワーク４に対して、かつ／又は絶対的な観点で）自らの位置を決定するために計算を行う。一方、ネットワーク中心アプローチでは、ノード６が取った信号測定値をノード６が位置サーバ１４に（例えば、無線アクセスポイント１２を介して）提出し、位置サーバ１４が、サーバ１４において（やはり位置ネットワーク４に対して、かつ／又は絶対的な観点で）デバイスの位置の計算を行う。ハイブリッドアプローチの例では、モバイルデバイス８が、ノード６からの信号の測定値を取るが、位置サーバ１４で計算が行われる、又は完了されるように、測定値を生の形式又は部分的に処理された形式で、位置サーバ１４に提出することができる。

通常、信号測定値は、少なくとも３つの基準ノードから必要とされるが、他の情報が考慮される場合は、２つのノードに基づいて、不可能な解又は考えにくい解を排除することも時に可能である。例えば、位置が単一の高さ（例えば、地表面又はビルの所与の階）に制約されると見なされる場合、いずれか１つの所与のノード６からの測定値が、モバイルデバイス８が位置し得る地点の円を定義する。２つのノードは２つの円を与え、両者の交点が、モバイルデバイス８が位置し得る２つの可能性のある地点を与える。３つのノード及び３つの円は、３つの円の交点における明確な解を与えるのに十分である（ただし、精度を高めるためにさらに多くが使用されてもよい）。しかしながら、ノードが２つしかなくても、考えにくい解又は不可能な解として、例えば、ユーザー１０がアクセスできないエリア内の地点、到達が不可能な地点、又はユーザー１０のプロットされた軌跡（経路）と矛盾する地点であるものとして、それらの地点のうちの１つを差し引くこと（「推測航法）」による排除）が時に可能である。同様な見解は、三次元測位に関しても示されることがある。明確な解を取得するためには、厳密には４つの球を定義する４つのノードが必要とされるが、追加情報を呼び出すことができる場合、時により少ないノードに基づいて推定がなされることもある。二次元問題に制約するためにユーザー１０が特定の高さに制約されると見なすことは、そのような情報の一例である。別の例として、ユーザー１０が複数の別々の階の１つで発見されると見なされてもよく、かつ／又は、ユーザーのルートにおける考えにくいジャンプを排除するために推測航法型のアプローチが使用されてもよい。

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いずれの可能性も図示するために、あらゆる方向の矢印を示していることに留意されたい。ネットワーク中心アプローチ、デバイス中心アプローチ、及びハイブリッドアプローチは、比較として説明されるが、本開示はとりわけ、少なくとも最終位置計算が、主要な位置システムの位置サーバ１４の代わりにモバイルデバイス８で行われる、モバイル中心アプローチに関する。

プライバシーは、これらの屋内位置特定システムにおいてますます重要な問題となっている。それは、ユーザーがどこを訪れるか、これらの位置をいつ訪れるか、特定の位置（例えば、特定の屋内位置）にどのくらいとどまるかに基づいて、ユーザーの行動が継続的に追跡可能だからである。したがって、消費者及び政府当局者は、位置特定の自動化手段を限定する必要性をますます表明するようになっている。位置特定に対するネットワーク中心アプローチは、ユーザーがいつ位置特定され、それが何の目的のためかを、ユーザーが簡単に制限することができないそうした一例である。

一方、デバイス中心測位システムは、ユーザーがいつ測位されるかに関する一層の制御をユーザーに提供し、サーバ１４がユーザーの位置にアクセスするのを可能にする。ただし、補助による実行及び独立した実行という、デバイス中心測位の２つの下位分類が存在する。モバイルデバイス８がデバイス中心のやり方で位置特定するためには、モバイルデバイス８は、例えば、基準ノード６の場所についての詳細を含む補助データを必要とする（その結果、上で説明したように、モバイルデバイス８は、ノード６に対して計算された場所を、なんらかの他の基準系における「絶対的」場所に変換することができる）。

以下で説明される実施形態における補助データの主要な成分は、使用される位置特定アルゴリズムに基づいて場所を計算するために必要な情報であり、したがって、補助データは、（三点測量又は三点測量アルゴリズム等のための）少なくとも基準ノード６の場所、又は（フィンガープリントに基づくアルゴリズムのための）フィンガープリンティングデータを含むことになる。しかしながら、これは必ずしも全ての可能な実施形態に限定するものではないことを認識されたい。オプションで、例えば、キャッシングがモバイルデバイス８で関与する場合に補助がどのように扱われるかに応じて、他の補助データが存在してもよい。補助データは、ノード６ごとに、バージョン管理及び／又は有効期限データ（有効期限日及び／又は有効期限時間等）を含み、モバイルデバイスがそれぞれのノードからのビーコン信号の使用を許可される制限期間を指定することができる。別の例は、認証データであり、認証データは、それぞれのビーコン信号を使用するためにモバイルデバイスが必要とする一定の認証レベル等、位置特定のためにそれぞれのノード６からのビーコン信号を使用する資格を、どのモバイルデバイス８に与えるかを指定する。場合により、モバイルデバイス８は、既に基準ノード６の場所を知っているものの、位置推定を完全なものとするために、１つ又は複数のそのような他の種類の補助データのみを必要とすることもあり得る。

対象のシステムにどのような補助データが必要とされるかを問わず、モバイルデバイス８は、測定される基準ノード６の識別子に基づいて位置サーバ１４に補助データを要求する、又はモバイル上のオフラインデータベースを使用することができる。サーバ補助による実行は、モバイルデバイス８が位置サーバ１４からの補助データを調べることを必要とし、一方、独立した実行は、モバイルデバイス上にローカルに保存されたそのような情報のデータベースのみを使用する。

これらの変形例は、異なるレベルのプライバシーを提供する。補助による事例では、モバイルデバイス８は、最終的な位置を計算することができるように、位置サーバ１４を積極的に使用する必要がある。したがって、ユーザーが位置を開示することを望まない場合でさえ、位置サーバ１４は、補助データが要求されているノード６の位置に基づいて、モバイルデバイス８の位置を潜在的に推測する可能性がある。一方、完全に独立した事例は、必然的に位置サーバ１４に少しも委ねることなく位置が計算されるので、より高いレベルのプライバシーを提供し、所望であれば、その場所は外部サービス１６にのみ公開される（所望でなければ、計算された場所はなおも、オフライン地図等と共にモバイルデバイス８上で直接使用され得る）。しかしながら、この事例は一層のプライバシーを提供するものの、データ転送要件、モバイルデバイス８上の記憶空間、及び／又は基準ノード６のネットワークが変更した場合の補助データの新しさ（例えば、１つ又は複数のノードが移動、追加、又は取り除かれた場合）に関して他の欠点が存在する。本事例ではまた、そのようなデータが、競合相手によって盗まれ、使用されやすくなる。

図３は、典型的なデバイス中心の補助による位置特定を示す。ステップ１００で、位置サーバ１４は、位置ネットワーク構成を基準ノード６のネットワーク４に送る。このステップは、最初の試運転ステップにおいて行われてもよいし、かつ／又はノード６を最新に保つ進行中のプロセスであってもよい。これは、ノード６ごとにＩＤを設定するのと同じくらい単純であってよい。

ステップ１０２で、モバイルデバイスは、複数のノード６から受信した信号から、それらのノードのＩＤを読み取り、ＲＳＳＩ等のこれらの信号の特性も測定する。ＩＤに基づいて、ステップ１０４で、モバイルデバイス８は、位置サーバ１４に適切な補助データを要求する。それに応じて、ステップ１０６で、位置サーバ１４が、要求された補助データをモバイルデバイス８に報告して返し、モバイルデバイス８は、集められた信号測定値、及びサーバ１４から報告されたノード位置に基づいて、モバイルデバイス８自体の位置を計算する。

測定値及び補助データに基づいて、モバイルデバイス８上で場所が計算されたとしても、特定の基準ノード６の特定のＩＤについて補助データが要求されたという事実により、モバイルデバイス８の場所の十分な推定を既に位置サーバ１４に提供している。一方、全ての補助データをオフラインで保存することは、モバイル記憶空間の観点からかなり非効率なので、サーバ１４を完全に抜きにすることは非実用的である。したがって、補助データは、必要とされるノードＩＤについてのみ提供される。完全な補助データベースをモバイルデバイスに提供しない他の理由は、補助データが最新である必要があること、及びこの有益なデータが公衆又は競合相手に漏れるのを防ぐことが望ましいからである。

以下に提供するのは、全ての補助データがモバイルデバイス８上にオフラインで保存されることを必要としないのに加えて、要求されている補助データからモバイルデバイス８の明らかな位置を位置サーバ１４に簡単に推測させない効率的なやり方で、補助によるデバイス中心測位システムにおいて、プライバシーを保護するための技法である。

図４及び図５に示すように、主要な（第１の）位置システム４、１４に加えて、本開示の実施形態に従って変更された技法は、同じ環境（例えば、同じ屋内空間）内で動作する、代替的な粗い位置システム１８、２０を利用する。この第２の位置システム１８、２０は、モバイルデバイス８の粗い測位、すなわち、第１の位置システム４、１４によって提供される測位よりも粗い測位を提供する。

第２の（補佐的な）位置システム１８、２０によって提供される粗い位置は、モバイルデバイス８に対して一定の近傍内にある、第１の位置システム４、１４の基準ノード６の一部又は全部を特定するために使用される。モバイルデバイス８が補助データを必要とする基準ノード６の個々のＩＤを提出する代わりに、第２の位置システム１８、２０を使用して決定された粗い位置に基づいて、モバイルデバイス８からの、又は第２の位置システムのサーバ２０からの組み合わされた要求に応答して、第１の（主要な）位置システムの位置サーバ１４は、第１のネットワークのこれらの基準ノード６についての補助データをモバイルデバイス８に提供する。

一部の実施形態では、第２の位置システムは、第２のネットワーク１８の基準ノードと通信する第２の位置サーバ２０を含む。第２のサーバ２０は、少なくとも別個の論理サーバであり、第１のサーバ１４と同じサーバユニットのうちの１つ若しくは複数上で、又は１つ若しくは複数の別個のサーバユニット上で動作することができる。

第１のネットワーク４の基準ノード６のように、第２の位置ネットワーク１８の基準ノードもまた、少なくとも位置特定の目的のために、モバイルデバイス８にかつ／又はモバイルデバイス８から、信号を通信するように動作可能である。第１のシステム４、８、１４に関して論じたのと同様の通信オプション（Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）等）を、第２のシステムに関与する要素８、１８、２０間のこれらの通信に適用することができる。又は、他のオプション（例えば、ＲＦＩＤタグ等の近距離無線通信、すなわち、ＮＦＣ技術）が使用されてもよい。第１のシステム４、８、１４における通信のいずれかを実行する手段は、第２のシステム８、１８、２０における通信のいずれかを実行する手段のいずれかと同じであっても、異なっていてもよい。また、位置特定を行う手段（受信信号強度、信号飛行時間、及び／又は到来角等の測定値に基づいた三角測量、三点測量、マルチラテレーション、及び／又はフィンガープリンティング）は、第１及び第２の位置システムで同じであっても、異なっていてもよい。例えば、第２の位置システムは、より粗い位置推定を行うことから、モバイルデバイス８に最も近い第２のネットワーク１８のノードを単に検出することによって作動してもよい。

第２の位置システム１８、２０は、モバイルデバイス８の粗い位置を取得する目的で導入される第２の基準ノードの別個のネットワーク１８を含む、専用の位置システムであってよい。例えば、第２の位置ネットワーク１８は、ＲＦＩＤタグのネットワークを含んでよく、モバイルデバイスはＲＦＩＤタグをスワイプして、その隣にあるタグのＩＤを求めることができる。モバイルデバイス８はその後、タグＩＤをそれぞれのタグの位置にマッピングするデータベースにおいて（例えば、第２のサーバ２０から、又はモバイルデバイス８上のローカル記憶装置からこのデータベースにアクセスすることによって）、タグのＩＤを調べることができる。代替として、タグは、搬送する信号においてその位置を明示的に（すなわち、調べることを必要とせず）指し示すことができる。例えば、テキスト文字列等のモバイルデバイス８に理解可能な、なんらかのフォーマットの「ホーム用家具のデパート、Ｂｏｂ’ｓメガストア」等のラベルである（したがって、これはまた人間にも読める可能性がある）。いずれのやり方でも、モバイルデバイス８はその後、少なくともある時間の間、例えば、モバイルデバイス８が第２のネットワーク１８の別のタグを次にスワイプするまで、又は場合によって有効期限時間が切れるまで、スワイプしたタグの位置であるものとしてモバイルデバイスの粗い位置を推定する。同様の技法は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、符号化光、又はＩＲビーコン等の、（ＲＦタグ又は他のそのようなＮＦＣノードだけでなく）他の種類の短距離基準ノードの第２のネットワークを使用して利用され得る。

別の可能性は、第２のサーバ２０で行われる三角測量、三点測量、マルチラテレーション、又はフィンガープリンティング等に基づいて、専用の第２のシステム１８、２０が、第１のシステム４、１４と同様のやり方でモバイルデバイスが位置特定されるのを可能にするものの、この推定が、第１のシステムによって行われる推定よりも粗いことである。例えば、その理由は、第２のネットワーク１８のノードが、第１のネットワーク４のノードよりも実質的に個数が少ないため、又は、位置計算が第２のサーバで意図的に規制される（実質的に粗い量子化に意図的に制限される）ためである。

代替として、第２のネットワーク１８が別個のネットワークではなくて、第２の位置ネットワーク１８は、実際には第１のネットワーク４と同じ物理基準ノード６の一部又は全部からなる、仮想的に別個の位置ネットワークであってもよい。この場合、第２の位置システムは、第１のシステム４、１４とは異なるシステムのノード６の識別子を使用することができる。例えば、第２の位置ネットワークのノードとしても機能することになる各ノード６は、追加として（第１の位置システム４、１４に使用されるＩＤに加えて）人間が読めるラベル等の二次ＩＤを割り当てられてもよく、これは第２のネットワークのノードの間で一意である。例えば、ノードは、別個のＩＤを発することができ、モバイルデバイス８は、そのＩＤを、第２のサーバ２０上に保存されたデータベース、又はモバイルデバイス８上のローカルデータベースで調べて、第２のネットワークのノードの粗い位置を調べることができる。又は、それぞれのノードの位置は、第２のネットワーク１８のノードからの信号において明示的にシグナリングされることも可能である。

専用のネットワークに関して論じた同様のオプションを適用することができる。例えば、モバイルデバイスは、単に自らに最も近い第２のネットワーク１８のノードを決定し、そのノードの位置を、モバイルデバイス自体の位置の粗い推定と見なすことができる。例えば、第２のネットワーク１８の各ノードは、「ホーム用家具、Ｂｏｂ’ｓメガストア」等のラベルを割り当てられてよく、これは、モバイルデバイス８に（及び、オプションで人間にも）理解可能である。また、ユーザーに対し、人間が読めるラベルをモバイルデバイス８上に表示することもでき、それにより二重の機能が存在する。代替として、ビーコンＩＤ及び人間が読めるラベルを使用する代わりに、第１及び第２のシステムが共に、アドレス階層を実行することができ、これは、例えばＩＰアドレス又は同様のアドレスのようにし、そこでは、最上位部分が、第２の、より粗いシステム１８、２０を提供するための全体的なエリアを指し示し、最下位部分が、第１の、より細かいシステム４に必要とされる正確なビーコンＩＤを指し示す。例えば、アドレスは、１４：１２３．２５３．１０２．ｘｘｘの形態を取ることができ、ここで、最初の部分は、最後の「ｘｘｘ」のノード６の変換を得るための「粗い」識別子として使用される。

或いはさらに別の可能性は、第２のサーバ２０で行われる三角測量、三点測量、マルチラテレーション、又はフィンガープリンティング等に基づいて、第２のシステム１８、２０が、第１のシステム４、１４と同様のやり方でモバイルデバイスが位置特定されるのを可能にするものの、この推定が、第１のシステムによって行われる推定よりも粗いことである。例えば、その理由は、仮想の第２のネットワーク１８にノード６のまばらなサブセットのみが使用されているため、又は、位置計算が第２のサーバ２０で意図的に規制されているためである。

さらに別の代替として、第２の位置システムが、第１のネットワーク４とは別個であり、モバイルデバイス８の粗い位置を取得する目的のために活用される既存のシステムであってもよく、位置特定の目的のために、又は別の目的のために既存していてよい。例えば、第２の位置ネットワーク１８のノードは、その主要な目的がモバイル通話をすること、ＳＭＳメッセージを送ること等である、モバイルセルラーネットワークの基地局（セルタワー）、及び／又は、その主要な目的がインターネットへの無線アクセスを提供することである、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）アクセスポイント等の無線アクセスポイントを含むことができる。

第２の位置特定ネットワークによって提供される粗い位置特定は、ネットワーク中心のやり方で実行されても、又はデバイス中心のやり方で実行されてもよい。

第２の位置システムに対するネットワーク中心アプローチが、図４及び図６に示されている。ここでは、補助データを報告するための、第１のネットワーク４の基準ノード６についての選択が、第１の位置システムのサーバ１４で実行されるコントローラ２６によって行われ、選択された補助データは、第１の位置ネットワーク４のサーバ１４から、モバイルデバイス８上の位置特定モジュール２２に報告される。これらのモジュールは、サーバ１４及びモバイルデバイス８でそれぞれ動作するように保存され、構成されたソフトウェアで実行されても、ハードウェアで実行されても、又はハードウェアとソフトウェアの任意の組み合わせで実行されてもよい。

ステップ１１０で、第２の位置システムの位置サーバ２０は、位置ネットワーク構成を、第２の位置ネットワーク１８の基準ノードに送る。これは、第２の位置ネットワーク１８の各ノードに、ＩＤ又はラベル（例えば、「ホーム用家具、Ｂｏｂ’ｓメガストア」）を割り当てるステップを含む。ステップ１００のように、このステップは、最初の試運転ステップにおいて行われてもよく、かつ／又はノード６を最新に保つ進行中のプロセスであってもよい。一部の実施形態では、このステップは、ステップ１００と同じステップの一部であってもよいし（例えば、階層アドレスのシステムが使用される場合）、又は別個のステップであってもよい。

ステップ１１２で、第２の位置ネットワーク１８の１つ又は複数の基準ノードは、モバイルデバイス８から発せられた信号を受信し、受信信号強度、信号飛行時間、及び／又は到来角等のその信号の測定値を取る。ステップ１１４で、第２のネットワーク１８の関連するノードは、これらの１つ又は複数の測定値を第２の位置システムのサーバ２０に送信し、サーバ２０は、これらの測定値を使用して、モバイルデバイス８の現在の位置についての粗い位置推定を決定する。例えば、サーバ２０は、三角測量、三点測量、マルチラテレーション、及び／又はフィンガープリンティング型の位置推定を行い、しかしその後、計算されたよりも低い分解能に、又は意図的なエラーを加えて、結果を出力することができる。代替として、第２の位置システムのサーバ２０は、その性質により、第１の位置システム４、１４によって使用される位置推定よりももともと粗い代替型の位置特定技術又はモダリティに基づいて、その位置推定を行うことができる。例えば、これは、単にモバイルデバイス８に最も近い第２の位置ネットワーク１８のノードのうちの１つを検出することによって、かつそのノードの位置をモバイルデバイスの位置の粗い推定と見なすことによって行うことができる。代替として又はそれに加えて、第２の位置ネットワーク１８が符号化光に基づく一方で、第１の位置ネットワーク４は、ＲＦ信号に基づいて動作することができる。粗い位置推定は、実質的により大きなエラー、又はより低い分解能、粒度、正確性若しくは精度を何らかの形で有することによって、最終的な細かい推定よりも粗くなり得ることに留意されたい。

ステップ１１８で、第２の位置システムの位置サーバ２０は、粗い位置推定を第１の位置システムのサーバ１４に送る。この通信は、インターネット上で、又は環境２におけるローカルな有線若しくは無線ネットワークを介して等の、任意の手段によるものでよい。

第１の位置システムのサーバ１４は、第１の位置ネットワーク４の無線基準ノード６の各々についての補助データを保存するデータベース２４を含む。ステップ１１６で、第１の位置システムのサーバ１４のコントローラ２６が次いで、第２の位置システム１８、２０によって提供された粗い位置を使用して、モバイルデバイス８に対して一定の定義された近傍内にある、第１の位置システム４、１４の基準ノード６を特定する。定義された近傍内は、予め定められた近傍内、又は動的に決定された近傍内を問わない。これは、モバイルデバイス８の粗い位置推定に基づいた任意のやり方で定義されてよく、例えば、粗い位置推定の一定の半径内、粗い位置推定に対して経路に沿った一定の距離内であることによって、又はモバイルデバイス８と同じビル内、部屋内、若しくは区画内であることに基づいて定義されてよい。第１のシステムの位置サーバ１４のコントローラ２６は次に、そのデータベース２４におけるデータの中から第１のネットワーク４の全ての選択されたノード６についての補助データを調べ、この選択された補助データをモバイルデバイス８に報告する。モバイルデバイス８は次いで、モバイルデバイス８それ自体が第１の位置ネットワーク４の基準ノード６から取った測定値（ステップ１０２）と共に、受信した補助データを使用して、それ自体の位置を（第２の位置システム１８、２０によって提供された粗い推定よりも細かい度合いまで）計算することができる。

代替の、第２の位置システムに対するデバイス中心アプローチが、図５及び図７に示されている。ここでは、補助データを取り出すための、第１のネットワーク４の基準ノード６についての選択が、モバイルデバイス８上で実行されるコントローラ２６によって行われ、選択された補助データは、モバイルデバイス８上の位置特定モジュール２２に入力するために、第１の位置ネットワーク４のサーバ１４からモバイルデバイス８へと取り出される。やはり、これらのモジュールは、サーバ１４及びモバイルデバイス８でそれぞれ動作するように保存され、構成されたソフトウェアで実行されても、ハードウェアで実行されても、又はハードウェアとソフトウェアの任意の組み合わせで実行されてもよい。

ステップ１２２で、モバイルデバイス８は、第２の位置ネットワーク１８の基準ノードのうちの１つ又は複数から信号を受信し、受信信号強度、信号飛行時間、及び／又は到来角等の各信号の測定値を取る。ステップ１２４で、モバイルデバイス８は、第２の位置ネットワーク１８の関連する基準ノードの補助データ（例えば、それぞれの位置）を調べるために第２の位置サーバ２０にアクセスし、ステップ１２６で、第２のシステムのサーバ２０が、このデータをモバイルデバイス８に返す。モバイルデバイス８上の位置特定モジュール２２は次いで、第２の位置システムのサーバから調べた位置と共に、第２の位置ネットワークのノードから取られた１つ又は複数の測定値に基づいて、その粗い位置を決定することができる。例えば、位置特定モジュール２２は、三角測量、三点測量、マルチラテレーション、及び／又はフィンガープリンティング型の位置推定を行うが、その後、計算されたよりも低い分解能に、又は意図的なエラーを加えて、結果を出力することができる。代替として、位置特定モジュール２２は、その性質により、第１の位置システム４、１４によって使用される位置推定よりももともと粗い代替型の位置特定技術又はモダリティに基づいて、粗い位置推定を行うことができる。例えば、これは、単にモバイルデバイス８に最も近い第２の位置ネットワーク１８のノードのうちの１つを検出することによって、かつそのノードの位置をモバイルデバイスの位置の粗い推定と見なすことによって行うことができる。

一部の実施形態では、例えば、ネットワーク中心のやり方で推定が行われるものの意図的な粗い量子化によって「規制される」場合、第２のサーバ２０は、そのオペレータがそうすることを選べば、潜在的にモバイルデバイスの位置をさらに細かく知ることができることに留意されたい。ただし、そのような事例においても、第２のサーバ２０のオペレータが第１のサーバ１４よりも信頼できる場合には、本技法はなお有効であり得る。

ステップ１３０で、モバイルデバイス８は、粗い位置推定に基づいて、第１の位置ネットワーク４のノード６のサブセットの補助データの要求を、第１の位置システムのサーバ１４に提出する。このサブセットが、モバイルデバイス８に対して一定の定義された近傍内にある、第１の位置システム４、１４の基準ノード６と特定される。定義された近傍内は、予め定められた近傍内、又は動的に決定された近傍内を問わない。これもやはり、モバイルデバイス８の粗い位置推定に基づいた任意のやり方で定義されてよく、例えば、粗い位置推定の一定の半径内、粗い位置推定に対して経路に沿った一定の距離内であることによって、又はモバイルデバイス８と同じビル内、部屋内、若しくは区画内であることに基づいて定義されてよい。一部の実施形態では、モバイルデバイス８上のコントローラ２６が、第１の位置ネットワークのどのノード６が所望のサブセットにあるかについてこの決定を行い、サブセットを特定する組み合わされた要求を第１の位置システムの位置サーバ１４に提出する。代替として、モバイルデバイス８が、粗い位置推定を第１の位置システムの位置サーバ１４に提出し、サーバ１４がサブセットを決定する。

いずれのやり方でも、ステップ１３２で、第１の位置システムの位置サーバ１４は、そのデータベース２４において、ノード６の要求されたサブセットについての補助データを調べ、このデータを、データが位置特定モジュール２２に入力されるモバイルデバイス８に返す。モバイルデバイス８は次いで、モバイルデバイス８それ自体が第１の位置ネットワーク４の基準ノード６から取った測定値（ステップ１０２）と共に、受信した補助データを使用して、それ自体の位置を（やはり第２の位置システム１８、２０によって提供された粗い推定よりも細かい度合いまで）計算することができる。

別の代替的な実行では、粗い位置推定が、第２のセットの異なった基準ノードを含む別個の第２の位置ネットワーク１８には基づかず、むしろ、主要な（第１の）位置ネットワークのノード６のうちの１つ又は複数に基づいて行われてよく、しかし、最終的な（より細かい）位置推定に使用されるのとは異なるタイプの位置特定技術又はモダリティを使用する。例えば、ノード６の各々が、ＲＦと符号化光の両方を発することが可能な照明器具である場合、細かい位置推定は、ＲＦ信号に基づくことができ、一方、粗い推定は、符号化光に基づいて行われる。代替として又はそれに加えて、細かい位置推定は、一定の最小複数のノード６からの信号測定値を必要とする三角測量、三点測量、マルチラテレーション、及び／又はフィンガープリンティング等の技法に基づくことができ、一方、粗い推定は、１つのみのノード６、又は第１のタイプの位置推定に必要とされる最小数よりも少ないノード６に基づくことができる。例えば、粗い位置推定は、モバイルデバイス８に最も近いノード６のうちの１つを検出することによって行われてよい。別の例として、基準ノード６のうちの１つ又は複数からの信号（例えば、符号化光信号）は、それぞれのノードを特定する識別子を含むことができ、識別子の一部は、第２のサーバ２０から領域位置データを取り出すのを可能にする「領域コード」であってもよい。又は、それぞれのノード６の粗く得られた位置（それがどの領域に位置するのか等）は、ノード６のうちの１つ又は複数からの信号に明示的に符号化されることさえ可能である（それぞれの補助データなしに、モバイルデバイス８によって解釈可能であるという点において明示的である）。

次に、どのような手段によって粗い位置推定が行われるかを問わず、上記の技法のいずれかと共に使用され得る、いくつかのオプションによる追加の特徴を以下で説明する。

一部の実施形態では、モバイルデバイス８のユーザー１０が、必要なプライバシーのレベル及びモバイルデバイス８上で利用可能な記憶装置に基づいて、代替の位置システム１８、２０の粗さを選ぶことができる、かつ／又は、モバイルデバイス８のユーザー１０が、やはり必要なプライバシーのレベル及びモバイルデバイス８上で利用可能な記憶装置に基づいて、補助データが要求される粗い位置の近傍のサイズを選ぶことができる。すなわち、モバイルデバイス８は、第２のサーバ２０によって（又は、デバイス中心のやり方で行われるときはそれ自体によって）その位置がどれくらい粗く計算されるべきかを選択し、選択された粗さによる位置を第１の位置サーバに提供することができる。この判断は、モバイルユーザー１０が必要とするプライバシーのレベル、及び／又はより大量の補助データを保存するためにモバイルデバイス上で利用可能な記憶装置に基づくことができる。さらに、モバイルデバイス８は、補助データが提供されるべき近傍のサイズを選択して、位置サーバとの対話を削減することができる。

代替として又はそれに加えて、一部の実施形態では、第１の位置システムの位置サーバ１４は、要求（第２の位置システムのためのネットワーク中心アプローチにおける要求１１８、又はデバイス中心アプローチにおける要求１３０）ごとに提供されることになる最大補助データを設定するための１つ又は複数のポリシーを実行し、モバイルユーザーによってより大きな要求がなされた場合であってもこのポリシーを施行することができる。第１のシステムの位置サーバ１４はまた、このポリシーについてモバイルデバイス８に通知することができ、その結果、モバイルユーザー１０は、位置特定のための特定の位置サーバ１４を使用するのか、それとも可能であれば代替案を使用するのかを決めることができる。

上で言及したように、本明細書に開示される実施形態によって提供され得る（とりわけ）１つの利点は、有益である補助データ（例えばノードの位置）の全データベースが、公衆又は競合相手に漏れないことである。ただし、上記の技法を使用してさえ、悪徳な第３者が、複数の位置からデータを体系的に集めることによって、複数の他のユーザーのモバイルデバイスに提供された補助データを組み合わせるためにそれらのユーザーと共謀することによって、又はさらに、活動に加担する気のない、若しくは加担を知らない複数の非共謀ユーザーが受信している補助データを盗聴することによって、データベース若しくはデータベースの大きな部分を再作成する可能性はなおもあり得ることに留意されたい。一部の実施形態では、共謀及び／又は盗聴をより困難にするために、１つ又は複数のさらなるオプションのセキュリティ特徴が含まれてよい。

一部の実施形態では、ノードの位置（又は他の補助データ）を、位置サーバ１４で暗号化し、モバイルデバイス８による復号化を必要とする暗号化形式で、モバイルデバイス８に送ることができる。例えば、各モバイルデバイス８が秘密鍵／公開鍵ペアを提供され、全てのノード６の位置（又は他の補助データ）がモバイルデバイス８の鍵ペアの公開鍵を使用して「暗号化」されるように、第１のサーバ１４が構成されてもよく、その結果、他のデバイスはそのデータにアクセスできないことになる。例えば、Ｘ．５０９公開鍵証明書を使用して、ネットワーク中心デバイスと鍵を共有することができる。又は代替として、第１のサーバ１４の秘密鍵／公開鍵ペアの秘密鍵を使用して補助データを暗号化し、復号化のために、公開鍵が所望された正当なモバイルデバイス８にのみ提供されてもよい。

モバイルデバイスが、復号化したデータを共有しないポリシーを施行しない限り、データの暗号化は、盗聴の問題のみを解決し、共謀の問題は解決しない。それは、共謀する第３者が、暗号化を無効にする他の共謀する第３者と復号化したデータを共有することができるからである。前述のポリシーは、信頼できるプラットフォームを動作させるモバイルデバイス８上のデジタル著作権管理技術によって施行することができる。さらに、共謀は、（ｉ）サーバサイド上で可能性のある不正な挙動を検出すること（例えば、補助データの要求の体系的なパターンを検出することによって）、又は（ｉｉ）共謀する価値が下がるように、分散された補助データを「古いものにする」ことの、いずれかによって抑制することができる。オプション（ｉｉ）は、暗号化を変更する、又はノード６へのノードＩＤのマッピングを変更すること等によって、第１のサーバ１４で、補助データのなんらかの必須の特性を定期的に（例えば、周期的に、又は無作為のタイミングで）更新することを伴う。別の可能性は、ビーコン信号にバージョン番号を含めることであり、その結果、バージョンが増加すると、モバイルデバイス８は、ローカルにキャッシュしたデータを使用する代わりに、新規の「粗い」かつ／又は「細かい」粒度のデータを要求することが必要になる。

上記の実施形態は単に例として説明されたにすぎないことを認識されたい。図面、開示、及び添付の特許請求の範囲を検討することにより、特許請求される本発明を実践する際に、当業者は、開示された実施形態に対する他の変形形態を理解し、実施することができる。請求項中、単語「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（含む）」は他の要素又はステップを除外せず、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」は複数を除外しない。単一のプロセッサ又は他のユニットが、請求項内に列挙されるいくつかのアイテムの機能を果たしてもよい。単にいくつかの手段が互いに異なる従属請求項に列挙されていることは、これらの手段の組み合わせを有利に使用できないことを指し示すものではない。コンピュータプログラムは、他のハードウェアと共に、又はその一部として供給される光学記憶媒体又はソリッドステート媒体等の、好適な媒体上で保存／分散されてもよいが、インターネット、又は他の有線若しくは無線のテレコミュニケーションシステムを介する等の、他の形式で分散されてもよい。請求項中の如何なる参照符号も、特許請求の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。

Claims (15)

1. 第１の位置システムに対するモバイルデバイスの位置の開示を減じる一方で、前記第１の位置システムを使用して行われる第１の位置推定に基づいて、前記モバイルデバイスの前記位置の決定を補助するためのコントローラであって、前記第１の位置システムは、無線基準ノードの第１のネットワークを含み、前記コントローラは、
   前記第１の位置推定よりも粗い第２の位置推定に基づいて、前記モバイルデバイスの前記位置の最初の推定値を取得することと、
   前記第１のネットワークの前記無線基準ノードのサブセットを選択するために前記最初の推定値を使用することであって、前記サブセットは、前記最初の推定値から決定した前記モバイルデバイスの前記位置の定義された近傍内にあることに基づいて選択される、使用することと、
   前記モバイルデバイスと前記無線基準ノードの前記サブセットの一部又は全部との間で通信される信号、及び前記無線基準ノードの前記サブセットの前記一部又は全部についてのそれぞれの補助データに基づいて、前記モバイルデバイスの位置特定モジュールが第１の位置推定を行うことによって前記モバイルデバイスの前記位置のより細かい推定値を計算するために、前記第１の位置システムのサーバ上に保存された、前記第１のネットワークの前記無線基準ノードの各々についての前記それぞれの補助データのデータベースの中から、前記無線基準ノードの前記サブセットについての前記それぞれの補助データを、前記モバイルデバイス上の前記位置特定モジュールに選択的に提供することと、
   を行う、コントローラ。
2. 前記コントローラは、前記第１の位置システムの前記サーバにおいて実行され、選択的な前記提供は、前記コントローラが、前記第１の位置システムの前記サーバから前記モバイルデバイスに、前記無線基準ノードの前記サブセットの各々についての前記それぞれの補助データを選択的に報告するようにすることを含む、請求項１に記載のコントローラ。
3. 前記コントローラは、前記モバイルデバイスにおいて実行され、選択的な前記提供は、前記コントローラが、前記最初の推定値に基づいて、前記第１の位置システムの前記サーバからの前記無線基準ノードの前記サブセットの各々についての前記それぞれの補助データを選択的に要求するようにすることを含む、請求項１に記載のコントローラ。
4. 前記無線基準ノードの各々についての前記それぞれの補助データが、前記無線基準ノードの各々のそれぞれの位置を含む、請求項１乃至３の何れか一項に記載のコントローラ。
5. 前記第１のネットワークは、専用の位置ネットワークである、請求項１乃至４の何れか一項に記載のコントローラ。
6. 前記第２の位置推定は、前記無線基準ノードの前記第１のネットワークとは別個の、無線基準ノードの第２のネットワークを含む第２の位置システムに基づいて取得される、請求項１乃至５の何れか一項に記載のコントローラ。
7. 前記第２の位置推定は、無線基準ノードの第２のネットワークを含む第２の位置システムに基づいて取得され、前記第２のネットワークは、前記第１のネットワークの前記無線基準ノードの全部又はサブセットの一部からなる、仮想の第２のネットワークを含む、請求項１乃至５の何れか一項に記載のコントローラ。
8. 前記第２の位置推定は、前記第１の位置ネットワークの前記無線基準ノードのうちの１つ又は複数に基づいて取得されるが、前記第１の位置推定を行うために必要とされる最小数よりも少ない無線基準ノードに基づいて取得される、請求項１乃至５又は７の何れか一項に記載のコントローラ。
9. 前記第２の位置推定は、前記第２の位置システムのサーバによって行われ、前記コントローラは、前記第２の位置システムの前記サーバから前記最初の推定値を受信する、請求項６若しくは７、又は請求項７に従属する請求項８に記載のコントローラ。
10. 前記第２の位置推定は、前記コントローラによって行われる、請求項１乃至８の何れか一項に記載のコントローラ。
11. 前記１つ又は複数の無線基準ノードは、前記１つ又は複数の無線基準ノードが位置する領域の指標をブロードキャストし、前記指標は、第１のサーバからの如何なる補助データなしに、前記モバイルデバイス上の前記コントローラによって解釈可能であり、前記第２の位置推定は、前記モバイルデバイスによる前記指標の受信に基づいて、前記モバイルデバイスが前記領域に位置するとの決定を含む、請求項３、８及び１０に記載のコントローラ。
12. 前記モバイルデバイスが前記第２の位置推定の粗さ及び／又は前記近傍のサイズを選べるようにする、請求項１乃至１１の何れか一項に記載のコントローラ。
13. 前記第１の位置システムの前記サーバは、要求当たり補助データが取得できる前記無線基準ノードの数を或る最大数までに制限するというポリシーを適用する、請求項１乃至１２の何れか一項に記載のコントローラ。
14. 第１の位置システムに対するモバイルデバイスの位置の開示を減じる一方で、前記第１の位置システムを使用して行われる第１の位置推定に基づいて、前記モバイルデバイスの位置を決定する方法であって、前記第１の位置システムは、無線基準ノードの第１のネットワークを含み、前記方法は、
    前記第１の位置推定よりも粗い第２の位置推定に基づいて、前記モバイルデバイスの前記位置の最初の推定値を取得するステップと、
    前記第１のネットワークの前記無線基準ノードのサブセットを選択するために前記最初の推定値を使用するステップであって、前記サブセットが、前記最初の推定値から決定した前記モバイルデバイスの前記位置の定義された近傍内にあることに基づいて選択される、使用するステップと、
    前記モバイルデバイスと前記無線基準ノードの前記サブセットの一部又は全部との間で通信される信号、及び前記無線基準ノードの前記サブセットの前記一部又は全部についてのそれぞれの補助データに基づいて、前記モバイルデバイスが前記第１の位置推定を行うことによって前記モバイルデバイスの前記位置のより細かい推定値を計算するために、前記第１の位置システムのサーバ上に保存された、前記第１のネットワークの前記無線基準ノードの各々についての前記それぞれの補助データのデータベースの中から、前記無線基準ノードのサブセットの各々についての前記それぞれの補助データを、前記モバイルデバイス上の位置特定モジュールに選択的に提供するステップと
    を含む、方法。
15. 第１の位置システムに対するモバイルデバイスの位置の開示を減じる一方で、前記第１の位置システムを使用して行われる第１の位置推定に基づいて、前記モバイルデバイスの前記位置の決定を補助するためのコンピュータプログラムであって、前記第１の位置システムは、無線基準ノードの第１のネットワークを含み、前記コンピュータプログラムは、コンピュータ可読媒体上で具現化される、かつ／又はコンピュータ可読媒体からダウンロード可能であるコードを含み、前記コードは、実行されるとき、
    前記第１の位置推定よりも粗い第２の位置推定に基づいて、前記モバイルデバイスの前記位置の最初の推定値を取得することと、
    前記第１のネットワークの前記無線基準ノードのサブセットを選択するために前記最初の推定値を使用することであって、前記サブセットが、前記最初の推定値から決定した前記モバイルデバイスの前記位置の定義された近傍内にあることに基づいて選択される、使用することと、
    前記モバイルデバイスと前記無線基準ノードの前記サブセットの一部又は全部との間で通信される信号、及び前記無線基準ノードの前記サブセットの前記一部又は全部についてのそれぞれの補助データに基づいて、前記モバイルデバイスが前記第１の位置推定を行うことによって前記モバイルデバイスの前記位置のより細かい推定値を計算するために、前記第１の位置システムのサーバ上に保存された、前記第１のネットワークの前記基準ノードの各々についての前記それぞれの補助データのデータベースの中から、前記無線基準ノードのサブセットの各々についての前記それぞれの補助データを、前記モバイルデバイス上の位置特定モジュールに選択的に提供することと、
    を行う、コンピュータプログラム。

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