JP3103046B2 - 緊急無線通話の位置決定システム - Google Patents

緊急無線通話の位置決定システム

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    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/14—Determining absolute distances from a plurality of spaced points of known location

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、緊急通報時の位置
決定に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】９１１番緊急通報の受信及び処理におい
て、通報者、例えば、自分の位置を告げることのできな
い動転した又は異常に興奮した通報者、或いは、自分の
位置がわからずしかもそのような位置を十分に識別する
ために使用可能な目視できるランドマークを持たない通
報者、の位置を自動的に正確に指定することができるこ
とが重要である。配線によって公衆交換電話網（以下、
ＰＳＴＮという）に直接にリンクされた通常の電話機に
よる通報では、その通報が発せられた電話の番号を突き
止めること及びその情報を使用して通報者を見つけるこ
とが可能である。それは、その通報装置が、通報者の位
置を容易に暗示し或いは決定し得る既知の「ビルディン
グ」アドレスと関連付けられているためである。
【０００３】しかし、これは、それぞれの通報装置が移
動する時、例えば、セルラ電話又は「２ウェイ」ページ
ャである時には不可能である。この種の移動無線装置
は、一般に、地理的に分散したアンテナ、基地局、及び
交換局より成るネットワークを通してＰＳＴＮにリンク
する。そのような通報装置は通報中に信号されるアイデ
ンティティを有するけれども、そのアイデンティティは
それらの物理的位置を伴わず、それを計算するための根
拠を形成するものでもない。更に、たとえアンテナの位
置及びそれらのアンテナ相互間の距離がわかっていて
も、その情報自体は、それらが現在コミュニケートして
いる装置の位置を決定するための根拠を形成するもので
はない。
【０００４】現在懸案となっている問題は、クリティカ
ルな状況（９１１番通報、盗難車からの発信等）に関係
する移動装置のおおよその位置に関する充分な情報を得
て、ＰＳＴＮにおけるオペレータが、かなりの可能性を
もって装置それぞれをうまく探し当てることができるよ
うに人員を派遣することを可能にすることである。現在
懸案となっているもう１つの問題は、その他の面では安
価な移動無線装置のユーザに最小限の負担（経済的な、
またはその他の）をかけるだけでコスト効果のある態様
で前述のサービスを提供するという問題である。
【０００５】公衆緊急通話（９１１番）という状況に関
与した移動無線装置がそれらの地理的位置を確定し、し
かもその情報を公衆緊急オペレータ／センタに中継する
ことができる従来技術のＧＳＰ（グローバル・ポジショ
ニング・システム）装置が知られている。しかし、その
ような移動無線装置は人工衛星への複雑な無線リンクを
必要とし、しかも、そのような状況に関連した非常にわ
ずかなパーセンテージのユーザ以外には高価過ぎて使用
されない傾向がある。
【０００６】移動無線装置のおおよその位置を決定する
ための別の既知の従来技術があり、その従来技術では、
その決定はそのような装置のために働く既存のインフラ
ストラクチュアにおいてすべて行われる。しかし、この
技術は、緊急状況に関与した通報者の位置にそれぞれの
技法を適用することに関連するものではなく、しかも、
それらの精度のレベルは低すぎて、移動無線装置が関係
する緊急通話状況の内の極めて僅かな部分にしか有効に
適用できないと考えられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、移動
無線装置のおおよその位置を決定するためのコスト効果
のある技法を提供することである。その技法は、そのよ
うな移動無線装置のほとんどすべてのユーザに関連する
公衆緊急通話及びその他のクリティカルな状況に実用的
に適用され、しかもこれは、自分の位置に関する情報を
ユーザ自身に供給させることに実際上依存しないような
ものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、公の衆
緊急状況に関連した既存（及び将来）の移動無線装置の
おおよその位置は、その時点でその通報機器の通信範囲
にある通信インフラストラクチュア内において検出され
た信号強度情報を、それぞれのインフラストラクチュア
にリンクされたコンピュータに含まれる特別のデータベ
ース情報と組み合わせて使用することによって、十分に
実用的な方法で決定可能である。一般に、これらのイン
フラストラクチュアは、公衆緊急／９１１番通報を発生
する移動無線装置の可聴範囲にある無線アンテナ、それ
らの無線アンテナにリンクされた基地局、及びそれらの
基地局をＰＳＴＮとリンクする交換局より成る。
【０００９】前述の特別のデータベース情報は、各アン
テナによって囲まれた領域、特に、高速道路、街路、
山、河川、ビルディング建造物等に関する関連情報を含
む。イン・レンジ（ｉｎ−ｒａｎｇｅ）アンテナ及びそ
れらの基地局から得られた信号強度情報は、通報移動無
線装置が位置しているものと思われる小さい円形領域を
計算するために使用される。その領域を記述した情報
が、特別のデータベースから取り出されたデータと共に
ＰＳＴＮを介して公衆緊急オペレータ（又は、援助セン
タ）に送られる。そのデータベースからのデータを使用
して緊急オペレータは、それぞれの移動無線装置のユー
ザと対話し、それらのユーザにとってその時見ることが
できる重要なランドマーク（街路標識、ビルディング、
ホテル、山、丘陵、小川等）に関して質問を行う。それ
らの質問に対する応答はそれぞれのユーザを見つける可
能性を非常に高くする。そこで、オペレータは、それぞ
れのユーザを迅速に見つける可能性が対応して高められ
た状態で、それぞれのユーザに救助担当者（又は、他の
担当者）を派遣することができる。
【００１０】このプロセスの初期の処理において、ＰＳ
ＴＮと公衆緊急９１１番通話を発する移動無線装置の可
聴範囲内にある基地局との間をインターフェースする交
換局を含むネットワーク・コントローラが、基地局にお
いて受信されたそれぞれの移動無線装置からの信号の強
度を決定するように基地局と対話処理する。開示された
好適な実施例では、この対話処理は、１つのイン・レン
ジ基地局に対する一次追跡責任（通常、最も強い信号を
受けるステーション。しかし、現在の信号トラフィック
及び他の環境次第で、その責任を別のものにシフトする
必要があることがある）及び他のイン・レンジ基地局に
対する二次追跡責任の割当を含む。
【００１１】基地局は、これらの責任を割り当てられ、
関連するアンテナにより移動装置それぞれから受信され
た伝送信号を個々に監視し、特定には、移動装置により
伝送信号に組み込まれて通常送られるアイデンティティ
（ＩＤ）信号、及び、受信時のＩＤ信号の強度を探し出
して検出する。これらのＩＤ及びそれらの信号強度が検
出される時、メッセージがネットワーク・コントローラ
に送られる。各メッセージは、受信アンテナを識別する
情報、移動無線装置ＩＤ、及びその移動装置のその時の
測定された信号強度を識別する情報を供給する。一次追
跡責任を有する基地局は、これらの機能を遂行すること
に加えて、移動無線装置から受信した他のすべての信号
をそのネットワーク・コントローラに含まれた交換局に
送り、その交換局によってＰＳＴＮへ伝送させる。
【００１２】ネットワーク・コントローラ又はそれのサ
ポート・コンピュータは、関与したアンテナを識別する
情報を使用してそれぞれのアンテナの位置を確認し、そ
れらのアンテナと関連した信号強度情報を使用してその
移動無線装置が位置する円形領域を計算する。その領域
は、いずれのアンテナによって包囲された領域よりもず
っと小さいが、実用的な意味で、移動通報者を見つける
のに有用となるにはおそらく大き過ぎる。この領域情報
を使用してデータベースがアクセスされ、地理的情報及
び他のパラメータ情報、及びその領域に排他的に関連し
た他のデータを取り出す。そこで、その領域情報及び取
り出されたデータは、ＰＳＴＮを介して緊急援助センタ
に送られる。そのセンタの位置では、その取り出された
データは、通報者がその時見ることのできる又は識別す
ることのできるランドマーク（ホテル、標識、街路名
等）に関する特定の質問をその通報者に行うために、援
助オペレータが公衆緊急通話を処理することによって使
用され得る。これらの特定の質問に対する応答は、オペ
レータがその円形領域をより小さいものにかなり縮小さ
せることを可能にし、その小領域において、派遣された
担当員がその通報者を素早く見つける（及び救助する）
可能性を高くする。
【００１３】信号強度測定から最初に設定された円形領
域の大きさ、従って、ユーザの実際の位置に対するその
情報が本質的に適正であるかどうかは、数多くの要素、
例えば、その過程で関与したアンテナ及び基地局の数、
通話中に存在する気象状態等に依存する。それにもかか
わらず、この情報自体は派遣された担当員（救助隊員、
警察官等）がその通報移動無線装置及びそれのユーザを
見つけることができるようにするのに有用であろう。更
に、通報者が公衆緊急オペレータによって尋ねられた特
定の質問に応答して関連情報（例えば、顕著なランドマ
ーク、街路標識等）を与えることができる場合、その情
報は最初に計算された領域内の、おそらくその通報者を
見つけることができる更に小さい領域を決定するのに有
用であろう。
【００１４】このシステムの重要な利点は、広範に使用
されている移動無線装置と関連した既存の移動通信イン
フラストラクチュアをそのシステムが広範に利用するこ
と、及びそれによって、数多くの潜在的ユーザにコスト
効果のある緊急位置決めサーブを提供することである。
もう１つの利点は、通報者又はその通報を受ける公衆援
助オペレータが特定のハードウエア又はソフトウエアを
持つことを必要としないことである。
【００１５】最初に計算された円形領域に関連したパラ
メータを取り出すために使用されるデータベースは、領
域マップから得られる情報、及び、各マップされた領域
における特定のランドマーク、ビルディング、及び他の
地勢的構造物の地理的位置を識別する付加的情報を含む
べきである。
【００１６】更に、追跡ネットワークが、既存の移動通
信システムにおいて普通に使用されている全方向性アン
テナではなく新しい「可動」アンテナを使用する場合、
ここに定義した技法による位置の精度を大いに高めるこ
とができる。
【００１７】無線システムの別の特徴が精度の改良にも
使用可能である。例えば、最も多く存在している移動無
線装置（電話の対話及び２ウェイ・ページングの両方の
ための）は絶えずアクティブな「コマンド」チャネル
（電源が投入されている限り「オン」であるチャネル）
を有する。そのチャネルは、ユーザがローミングする時
（例えば、異なるアンテナからの一次カバリッジを受け
る領域相互間を移動する時）それを追跡するのに有用で
ある。このチャネルを監視することによって得られる情
報は、本願の位置決め機能に正確性を加えるために利用
可能である。更に、通報移動無線装置において現在受信
されつつある信号の強度に関する情報をサポート・イン
フラストラクチュアに報告できるように、及び、それに
よって、本願の円形領域の計算の精度を更に高めるよう
に、そのようなコマンド・チャネルを利用して移動無線
装置を修正することはそれほど難しいことではない。
【００１８】もう１つの考えられる変更又は追加事項
は、強度が徐々に低下する信号を送出できるように、及
びそのような信号を受信する移動無線装置に、接触がな
くなる時点までそれらの受信された強度に関する情報を
フィードバックさせるように、既存のインフラストラク
チュアを適応させることである。この情報はそれぞれの
アンテナに関する位置の半径を計算するために使用さ
れ、更に、通報者の通報装置を含むと思われる円形領域
の計算の精度を改良することができる。
【００１９】公の緊急状況における使用に加えて、本願
の技法の幾つかは、無線送信機を内蔵した盗難品（例え
ば、自動車）の位置を確定するために使用可能である。
【００２０】更に、上述のように特徴付けられた円形領
域の計算を用いると、追跡プロセスに関わるネットワー
ク・コントローラは、緊急通報を、通報者の位置に対し
て最も都合がよさそうな緊急センタへ、ローカルに規定
された規則を用いてルーティングするために必要とされ
得る。
【００２１】更に、複数の通報装置（例えば、セルラ電
話及び２ウェイ・ページャ）を所持する通報者は両方の
装置を操作するように要求され、そしてその両方（即
ち、異なるＩＤを持つ）から得られた情報が位置決めの
結果をより良くするように関連づけられる。
【００２２】本発明の上記及び他の特徴、目的、利点、
及び効果は、以下の説明及び請求の範囲を考察すること
によって更に明らかになろう。
【００２３】
【発明の実施の形態】
１．本システムの概要 図１は、本発明に従って構成された移動通信ネットワー
クの概要を示す。移動無線装置１（例えば、セルラ電
話）はそれの受信範囲内の２つ以上のアンテナ２,３に
リンクする（簡単にするために、２つのアンテナが示さ
れるが、更に多くのそのようなアンテナがその範囲内に
あり得ることは勿論である）。それらのアンテナは、こ
れらの（イン・レンジ）アンテナ及びその他のアンテナ
の両方に働き得る（serve)基地局４にリンクする。その
ような各基地局４は更なる基地局としても働き得る交換
局５にリンクする。交換局５は交換セクション５ａ及び
ネットワーク制御セクション５ｂを含む。交換セクショ
ン５ａは基地局とＰＳＴＮ（公衆交換電話網）との間の
交換接続を与える（図６に後述される）。ネットワーク
制御セクション５ｂはセクション５ａを制御し、アンテ
ナ２,３のような基地局の動作状態も制御する。ＰＳＴ
Ｎ６は、セクション５ａによって制御される基地局と、
７,８として示された公衆緊急援助センタに設置された
電話を含むＰＳＴＮ内の電話との間の接続を与える。
【００２４】交換局５は、緊急援助で使用するための特
殊データベース１０を有するコンピュータ９にもリンク
する。コンピュータ９及びそれのデータベース１０は交
換局５のような複数の交換局によって共用可能である。
【００２５】一般に、図１において部分的に示されたネ
ットワークは、基地局よりも多いアンテナ、交換局より
も多い基地局、及び９のような共用コンピュータよりも
多い交換局を含むということが理解されるであろう。従
って、９のようなコンピュータ及び１０のようなそれぞ
れのデータベースの使用は、既存の無線移動通信ネット
ワークのインフラストラクチュアへのわずかな追加でも
ってコスト効果のある緊急援助を与えるという本願の目
的に合致する。
【００２６】５のような各交換局と４のような各関連の
基地局との間には、少なくとも２つの通信チャネルが存
在する。これらは、基地局４と交換セクション５ａとの
間で音声信号又はデータ信号を直接に伝送する「デー
タ」チャネル１１、及び基地局４とネットワーク制御セ
クション５ｂとの間でコマンド又は制御信号を伝送する
ための「制御」チャネル１２を含む。５のような各交換
局は複数の基地局のためにも働き得るので、他の基地局
に対する更なるデータ・チャネル及び制御チャネルのリ
ンクが、それぞれ、１３及び１４において示唆されてい
る。各交換局５と９のような共用コンピュータとの間に
は、交換セクション５ａとそのコンピュータとの間のデ
ータ・チャネル１６及びネットワーク制御セクション５
ｂとそのコンピュータとの間の制御チャネル１７を含む
少なくとも２つの通信チャネルがある。
【００２７】各アンテナ２,３は周辺のセルラ領域の通
信カバリッジを与える。そのカバリッジは、通常、全方
向性であるので、代表的なセルラ領域は円形（或いは、
アンテナの範囲内に山又は他の障害物がある場合には部
分的な円形）を持つであろう。円形セルラ領域の代表的
なレイアウトが後述の図２及び図３に示される。そこで
は、個々のセル領域がＣＲｉ（ｉ＝１〜７）とラベルさ
れる。これらの図はセル領域を対称的な、しかも、等し
いサイズのものとして示しているけれども、一般には、
領域の形状及び大きさは地理的トポロジ等に従ってかな
り異なることがある。本願では、説明を容易にするため
に連続したものとして示されているけれども、実際に
は、それらのセルはオーバラップしている。又、それら
のセルは、便宜上、対称的な六角形として示されている
けれども、実際には、それらはアンテナの設計及びそれ
らによって放射される電力に従って他の形式を有するこ
とがありうる。
【００２８】先ず、セルが配置設計され、地形、妨害
（ビルディング及び他の構造物からの）、及び信号の質
に基づいて領域カバリッジをテストされる。これらの領
域はネットワーク・プロバイダによって慎重に特徴付け
られ、各領域内のアンテナの位置及び関連の送受信機器
が正確に決定及び記録される。図２を参照すると、これ
らの特徴に基づいて、セルラ領域ＣＲ７における位置２
０に配された移動無線装置はセルラ領域ＣＲ７,ＣＲ５,
ＣＲ６及びＣＲ４におけるアンテナによって感知される
であろう。ほとんどの場合、サポートするネットワーク
・コントローラは、その移動無線装置への又はその移動
無線装置からの通報に対する一次責任を、領域ＣＲ７に
おけるセル・アンテナに割り当てるであろう。一次責任
は、トラフィック状態及び他の要素に従って、感知範囲
内の他のセルに割当可能である。一次責任は、それぞれ
の基地局を介してアンテナとそれぞれの交換局の交換セ
クションとの間で音声を表す信号及びデータ信号を処理
することを指示する。この信号の処理は、その援助され
つつある移動無線装置からのすべての伝送情報に組み込
まれたアイデンティティ信号の追跡を含む。一次責任を
持たないが感知範囲内にあるセルは、通常、その伝送さ
れたＩＤ信号を無視する。そのような一次責任の割当
は、それがどのように実施されたかに関係なく、本発明
の動作に影響を与えない。そして、そのような動作は、
１つのセルに対する一次責任を複数のセルに同時割当す
ることによって影響を受けなくされるであろう。
【００２９】１のような移動無線装置に関連した公の緊
急事態における援助を行うためには不可欠であると現在
考えられている２つの機能は、次のようなものである。
即ち、 （１）その移動無線装置が位置している小領域、望まし
くは、たとえそれのユーザが自分の位置を説明できなく
ても、その移動無線装置を見つけるための実質的な探索
を行うために十分に小さいサイズの領域、を決定するこ
とができること。 （２）その小領域内により正確な位置を確定するのに有
用となり得る実用的な視覚的手掛かりをユーザに与える
ことができること。視覚的手掛かりとは、例えば、特定
の地形、ランドマーク、ビルディングの標識、及び他の
構造物が見えるかどうかに関してユーザに質問すること
ができ、しかも、そのような質問に対するユーザの応答
を使用して探索されるべき領域を狭めることができるも
のである（例えば、示唆されたビルディングの標識は一
方の側において見え、示唆された構造が他方の側におい
て見えるという応答は更に正確に位置決めするために使
用可能であろう）。
【００３０】次のセクションは、図１に示された構成が
第１の小領域を決定するというこれらの機能を与え、し
かる後、その領域をより小さい領域に縮小させるために
潜在的に可視的な手掛かりを与える方法を説明する。
【００３１】２．ユーザ／移動無線装置が位置する小領
域の決定 本発明によれば、移動無線装置からの通報が緊急状況等
に関連する（例えば、その通報が公衆９１１番に対する
ものである）時、それぞれの移動無線装置の感知範囲に
おけるアンテナと関連したネットワーク制御セクション
５ｂ（又は、複数のイン・レンジアンテナが複数の制御
装置にリンクされる場合の複数のネットワーク制御セク
ション）が通報移動無線装置の感知範囲における複数の
セルに二次追跡責任を割り当てる。二次追跡責任を有す
るセルのアンテナ及び基地局は、追跡されるべき移動無
線装置から発するＩＤ信号をモニタし、それぞれの信号
の強度を決定し、そしてそれぞれの検出をそれぞれのネ
ットワーク制御装置へのメッセージによって報告する。
一次責任を有するセルはこれらの同じ機能を遂行し、音
声又はデータを表す信号をそれぞれの移動無線装置とそ
れぞれの交換局の交換セクションとの間でリレーし、Ｐ
ＳＴＮを介して適当な緊急援助センタに転送させる。
【００３２】従って、図２における位置２０が緊急通話
に関連する場合、一次追跡責任がＣＲ７（移動無線装置
から最も強い信号を受信するセル、従って、その移動無
線装置に最も近いセル）に割り当てられ、二次追跡責任
がＣＲ５,ＣＲ６及びＣＲ４（弱い信号を受信するが、
感知範囲内にあるセル）に割り当てられる。
【００３３】一次又は二次追跡責任を有する各セルが緊
急援助を求める移動無線装置からのＩＤ信号を検出する
時、そのセルのために働く基地局は、今受信した信号の
強度を決定し、通報移動無線装置のＩＤ及び検出された
信号強度を表すメッセージを、望ましくは、ディジタル
形式でそれぞれのネットワーク制御セクションに送る。
対応するメッセージが、ネットワーク・コントローラか
らコンピュータ９へ分析のために送られる。感知範囲に
おけるすべてのアンテナの正確な位置を含むそれのデー
タベースにおけるマップ情報を使用して、コンピュータ
は感知サイトの付近に描かれた円の交点を計算する。こ
れらの円は、それぞれのセルから報告された信号強度に
逆比例した長さのそれぞれの半径を有する（即ち、最高
の信号強度を報告するセルに対して描かれた円は最小の
半径を有し、最低の信号強度を報告するセルに対して描
かれた円は最大の半径を有する）。これらの円の交点の
最大密度を有するスペースを選択すると、コンピュータ
は、通報移動無線装置の実際のサイトを含む確率が高い
領域、即ち、探索すべき小領域を決定する。その選択さ
れた領域は、通報者が全く自分の位置を説明することが
できないとしても、その通報者を迅速に見つける可能性
の高い実用的な探索を受けるに十分な程度に小さい領域
である。
【００３４】緊急通報者が実際に図２における位置２０
に位置する場合に図２のセルラ・カバリッジ・パターン
に関して計算された円が図４に示される。通報者が実際
に「最悪ケース」の位置２１に位置している場合の図３
に示された同じカバリッジ・パターンに関して計算され
た円が図５に示される。
【００３５】図２及び図４の通報者の状況に対して、Ｃ
Ｒ７から報告された最強信号に対して計算された円が、
領域ＣＲ７内に完全に含まれた小さい円３０である。同
じ状況において、ＣＲ６,ＣＲ４及びＣＲ５から報告さ
れた弱い信号から計算された円（それぞれ、３１、３
２、及び３３で示される）は円３０よりも大きい半径を
有する。図４を綿密に調べると、これらの円は、ＣＲ７
内の相互に近接して群がった少なくとも５つの交点、及
びＣＲ７の外に位置した幾つかの広く分離した交点（Ｃ
Ｒ４における１つとすべての範囲内領域の外にある２
つ）を有することがわかる。近接した間隔の交点のクラ
スタは実際の通報者サイトに非常に近いことが容易に明
らかである（この説明における「非常に近い」は、隣接
したセルの中心相互間の距離に比べて非常に小さい距離
にあることを意味する）。従って、そのクラスタによっ
て占められたスペースを含み且つそのスペースよりもわ
ずかに大きい小円を描くことによって、通報移動無線装
置を含む確率が高い領域が形成され、しかも、その領域
は、通報者がその位置決めに役立つことができなくて
も、（例えば、それぞれの通報に対して派遣された救助
隊員によって）その通報者が見つけられる高い確率をも
って迅速に探索されるに十分なほど小さい領域である。
【００３６】図３の「最悪ケース」の状況では、通報移
動無線装置の実際の位置２１はＣＲ７内であるが、ＣＲ
５及びＣＲ６からほぼ等距離にあり且つＣＲ４の範囲外
にある。従って、ＣＲ７,ＣＲ５, 及びＣＲ６に関して
それぞれ形成された円４０,４１及び４２という少ない
円及び円の交点しか形成されず、実際の探索を受ける領
域を設定する場合にコンピュータが使用するデータは少
なくなる。それにもかかわらず、この構成では、コンピ
ュータは、ＣＲ７におけるそれの中心の下の３つの近接
した間隔の交点のクラスタ、ＣＲ７におけるその中心の
上の２つ以上の交点、及びＣＲ４における１つの交点
（この交点は、ＣＲ５及びＣＲ６から報告された信号強
度により描かれた円から得られる）を見つけなければな
らない。このデータの適当な分析の結果、コンピュータ
は、実際の移動無線装置サイトに最も近接している確率
の高いものとしてその３つの交点のクラスタを含む小領
域を選択することになろう。同様に、このクラスタを囲
む小領域の選択は、その通報者のサイトを囲んだ探索に
役立つ領域を与えることになろう。
【００３７】上記の状況のいずれにおいても、コンピュ
ータによって選択された探索領域が実際の通報者サイト
を含まないというわずかな可能性はあるが、その環境で
は、実際のサイトがその選択された領域の周辺に非常に
近接している可能性、及び通報者が実際の探索において
迅速に見つけられる可能性が非常に高い。
【００３８】「実用的な探索領域」を選択する際、コン
ピュータは、それぞれの通報を処理する公衆緊急援助セ
ンタ（図１の７,８)に、ＰＳＴＮを通して関連情報をコ
ミュニケートするようにそれぞれの交換局と対話処理す
る。その関連情報は、例えば、その選択された領域の街
路／道路マップであってもよい。そのようなマップはそ
れぞれの領域の重要な地勢的及び地理的特徴を含むであ
ろうし、次に説明するように、その領域における各特徴
の正確な位置を含むであろう。
【００３９】３．特定の地理的手掛かり及び他の手掛か
りによるユーザのプロンプティング 適当な探索領域を選択する時、コンピュータは、それの
データベースを使用してその選択された領域における容
易に認識可能な地理的及び地勢的特徴（例えば、河川、
丘陵、ビルディング、ホテル、信号機、広告板、給油
所、独特の色のフェンス等）、及びそれぞれの領域内の
各特徴の正確な位置（例えば、それの座標）を決定す
る。
【００４０】この情報は、それぞれの領域のマップを効
果的に構成する情報（例えば、街路及びビルディング・
アドレス・マップ）と共に、通報を割り当てられた緊急
援助センタにＰＳＴＮを介してコミュニケートされる。
【００４１】この情報及びマップによって、緊急援助セ
ンタにおけるオペレータはマップされた領域の通報者の
現在位置に関連した特定な特徴物の位置に関する質問、
例えば、「今いる所からＸＹＺ社の給油所及び広告板が
見えますか」というような質問をその通報者に行うこと
ができる。通報者がどんな質問にも自信を持って応答で
きる場合、通報者の位置は正確に決定されるか、或い
は、少なくとも、その選択された領域の非常に小さい特
定のサブエリア内に狭められる。通報者が如何なる特徴
も識別することができない場合でも、オペレータは、救
助隊員にその選択された領域の境界を説明するか或いは
コンピュータから受けた情報を遠隔通信して、救助隊員
をその選択された領域全体を探索するよう指示すると共
に直ちに派遣することができる。
【００４２】４．変更及び拡張 その移動無線装置を受け持つネットワークが、更に正確
に定義可能な線形領域をカバーする感知パターンを有す
る可動アンテナを含んでいるか或いはそれを含むように
修正される場合、コンピュータは、クラスタ化された円
形交点の選択に頼るよりも実際の通報者サイトにずっと
近接した正確なベクトル位置を決定することができるで
あろう。
【００４３】ほとんどの無線装置、即ち、セルラ電話及
びページャ・ユニットの両方とも、それぞれの装置がア
クティブである間は「オン」又はアクティブであるコマ
ンド・チャネルを有する。この特徴は、コマンド・チャ
ネルにおいてその時点で受信された信号の強度を報告す
るようにそのコマンド・チャネルを適応させてコンピュ
ータに探索領域を更に正確に設定させることによって本
願の位置決定機能を強化するように使用可能である。更
に別の方法として、アンテナは、強度が徐々に低下する
信号をこのチャネルを通して供給するように適当な短い
期間の間制御され、しかも、その装置は、接触のロスが
生じる特定の位相をその低下シーケンスにおいて報告す
るように修正される。このタイプの対話処理によって、
通報者と個々のアンテナとの間の適正な距離がより高い
精度でもって決定可能である。
【００４４】緊急通報者を見つけるための上記の技法
は、他の状況に関連した機器を見つけるように、例え
ば、適切に分布したアンテナにより追跡可能な信号を発
生する無線機を搭載した自動車のような盗難物を見つけ
るように、容易に修正され得るものである。
【００４５】更に、緊急通報者の位置が通報機器又はそ
れのユーザによって正確に定義され得る場合、及びその
位置が複数の緊急援助センタの範囲内にある場合、それ
らのセンタと移動電話交換局との間で確立されたローカ
ル・ルールに基づいて、その通報を１つの適切なセンタ
に送ることができる。
【００４６】通報者が複数のタイプの移動通報機器、例
えば、セルラ電話及びページャを所持している場合、両
方の機器を活性化し、それを追跡することが可能であ
り、その結果、適当な探索領域を計算するためのより正
確な根拠を設定するように相関したデータを生じさせる
ことが可能である。また、上記説明において、オペレー
タが行った通報者に対する特徴物の通知、通報者の回答
の認識、及び、救助隊員に対する指示等は、音声認識及
び音声合成機能を有するコンピュータに代行されること
も可能である。
【００４７】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
【００４８】（１）複数のアンテナと、それぞれ複数の
前記アンテナをサーブする複数の基地局と、それぞれ複
数の前記基地局をサーブする複数の交換局とを含み、複
数の移動無線装置をサーブする遠隔通信ネットワークに
おいて、緊急状況における前記移動無線装置の位置決定
を支援するシステム構成であって、前記システム構成
は、前記それぞれの基地局によってサーブされるアンテ
ナを通して通信する移動無線装置の内の特定識別可能な
移動無線装置が緊急援助を必要としていることを検出す
る前記交換局及び基地局における手段と、前記複数の交
換局によって共用されるコンピュータ・システムにし
て、前記コンピュータ・システムを共用する前記複数の
交換局によりサーブされるすべての基地局がサーブする
すべてのアンテナの位置を含む地理的データベースを有
するコンピュータ・システムと、前記コンピュータ・シ
ステムを共用する前記複数の交換局における手段であっ
て、前記それぞれの移動無線装置が前記コンピュータ・
システムを共用する前記複数の交換局によってサーブさ
れる複数の基地局によりサーブされる複数のアンテナを
通して活動的に通信を行う間に、前記移動無線装置のう
ちの前記識別可能な移動無線装置が緊急援助を必要とし
ていることを検出することに応答して、前記複数の基地
局と対話処理して、現在緊急援助を必要としている移動
無線装置から前記複数のアンテナのそれぞれにより受信
された信号の瞬間的な強度に関する情報を収集する手段
と、を含み、前記情報を収集するための手段は収集され
た前記情報を前記コンピュータ・システムに転送する手
段を含み、前記コンピュータ・システムは、収集された
前記信号強度を前記地理的データベースと関連して利用
して、現在緊急援助を必要としている移動無線装置を含
む高い確率を持った探索可能な地理的領域を計算する手
段を含み、前記探索可能な領域は、たとえ現在緊急援助
を必要としている移動無線装置のユーザが特定の地理的
位置に関する情報を提供することができなくても、実際
的探索を受けるサイズのものである、システム構成。 （２）前記データベースは前記探索可能な領域における
区別可能な物理的物体に関する特定の情報を含み、前記
コンピュータは、現在緊急援助を必要としている移動無
線装置の位置決定を援助する責任を持つ人物に、前記特
定の情報を利用可能にする手段を含む、上記（１）に記
載のシステム構成。 （３）前記データベースはセル・アンテナの地理的サイ
トに関する特定の情報を含み、前記コンピュータ・シス
テムおける前記探索可能な地理的領域を計算する手段
は、緊急援助を現に必要としている前記移動無線装置の
通信範囲内に現にあるアンテナのサイトに関して異なる
半径の複数の円を構成するための手段であって、前記複
数の円は、現に緊急援助を必要としている前記移動無線
装置からそれぞれのアンテナにより瞬間的に受信される
信号の強度に逆比例する長さの半径を有する、手段と、
前記構成された円の交点を分析して最も近接した間隔の
交点のクラスタを見つける手段と、前記最も近接した間
隔の交点のクラスタを使用して前記探索可能な領域を定
義する手段と、を含む、システム構成。 （４）前記それぞれのアンテナによって受信される信号
の前記瞬間的な強度に関する情報は前記それぞれのアン
テナと前記緊急援助を必要とする移動無線装置との間の
距離を表す他の情報によって少なくとも部分的に補強さ
れ、前記他の情報は、前記アンテナおよび前記移動無線
装置の間で相互にシグナリングを行うことによって得ら
れ、そこでは強度が変動する信号が前記移動無線装置に
送信され、前記距離をそれぞれ表す応答を生じさせる、
上記（１）に記載のシステム構成。 （５）前記緊急援助を必要とする移動無線装置のユーザ
が２つの異なるタイプの２ウェイ信号装置（例えば、セ
ルラ無線電話及び２ウェイ信号ページャ）を有するかど
うかを決定する手段と、前記２ウェイ信号装置を有する
緊急通報者に関して有効であり、前記決定を行うために
前記２つの異なるタイプの信号装置の両方とのコミュニ
ケーションを利用することによって信号強度決定を補強
する手段と、を含む上記（１）に記載の位置決定システ
ム構成。 （６）多数の人によって使用される移動無線装置をサー
ブする遠隔通信ネットワークのための、ユーザが緊急援
助を要求している装置を位置決定する方法にして、主と
して前記ネットワークの既存のインフラストラクチュア
を使用し、前記ユーザは前記移動無線装置以外の如何な
る機器も持つことを必要とせずに、しかも、前記ユーザ
は自分の位置決定を援助するための如何なる特定の情報
も持つことを必要とせずに、（ａ）前記ユーザの位置を
含む蓋然性のある、及び（ｂ）必要な場合には妥当な時
間で前記ユーザを見つけるために探索可能な領域全体を
探索するために実用的であるように十分に小さいサイズ
の探索可能な地理的領域を計算するステップを含む方
法。 （７）複数のアンテナと、前記アンテナを介して無線通
信を行う１つ以上の移動装置とを含む移動通信システム
において、少なくとも、前記複数のアンテナそれぞれの
位置を示すアンテナ位置データと、前記移動装置の位置
の特定に用いる特徴物の位置を示す特徴物位置データと
を含むデータベースと、前記移動装置から前記アンテナ
を介して受信した信号に基づいて、位置検出の対象とな
る移動装置（対象装置）を認識する対象装置認識手段
と、認識した前記対象装置から複数の前記アンテナそれ
ぞれを介して受信した複数の信号それぞれの信号強度
と、認識した前記対象装置から信号を受信した複数の前
記アンテナそれぞれのアンテナ位置データとに基づい
て、前記対象装置が存在する可能性がある位置の範囲を
計算する範囲計算手段と、計算した前記位置の範囲と前
記特徴位置データとに基づいて、計算した前記位置の範
囲内の前記対象装置の位置の特定に適した特徴物を判定
し、判定した特徴物を示す情報を、前記アンテナを介し
て前記対象装置に通知する特徴物情報通知手段とを有す
る位置特定用情報通知システム。 （８）複数のアンテナと、前記アンテナを介して無線通
信を行う１つ以上の移動装置とを含む移動通信システム
において、少なくとも、前記複数のアンテナそれぞれの
位置を示すアンテナ位置データと、前記移動装置の位置
の特定に用いる特徴物の位置を示す特徴物位置データと
を記憶し、前記移動装置から前記アンテナを介して受信
した信号に基づいて、位置検出の対象となる移動装置
（対象装置）を認識し、認識した前記対象装置から複数
の前記アンテナそれぞれを介して受信した複数の信号そ
れぞれの信号強度と、認識した前記対象装置から信号を
受信した複数の前記アンテナそれぞれのアンテナ位置デ
ータとに基づいて、前記対象装置が存在する可能性があ
る位置の範囲を計算し、計算した前記位置の範囲と前記
特徴位置データとに基づいて、計算した前記位置の範囲
内の前記対象装置の位置の特定に適した特徴物を判定
し、判定した特徴物を示す情報を、前記アンテナを介し
て前記対象装置に通知する位置特定用情報通知方法。
【００４９】
【発明の効果】本発明によって、緊急通話通報に使用さ
れた移動無線装置の位置を自動的に決定することがで
き、従って、通報者を容易に見つけることが可能にな
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って構成された移動通信ネットワー
クの概要である。
【図２】移動セルラ移動無線装置に関するコミュニケー
ションを処理するための代表的なアンテナ・カバリッジ
・パターンを示し、１つの移動無線装置が１つの選択さ
れたサイトに示されているものである。
【図３】緊急位置指定にとっては「最悪ケース」の状況
を表す別にサイトにおいて移動無線装置が示される場合
の図２と同じものを示す。
【図４】図２に示されたような移動無線装置のサイトを
含む小領域を計算するための基準を形成する円と共に図
２のパターンの一部分を示す。
【図５】図３に示されたような移動無線装置のサイトを
含む小領域を計算するための基準を形成する円と共に図
３のパターンの一部分を示す。
【図６】移動無線装置を位置指定する時の交換局及びコ
ンピュータの動作のフローチャートを示す。
【符号の説明】
１ 移動無線装置／無線装置 ２,３ 局地的／セル・アンテナ ４ 基地局 ５ 交換局 ６ 公衆交換電話網 ７,８ 緊急通話オペレータ ９ コントローラ／コンピュータ １０ データベース
フロントページの続き (72)発明者 エディス・ヘレン・スターン アメリカ合衆国フロリダ州、ボカ・ラト ン、エヌ・ダブリュ・フィフス・アベニ ュー 4599 (56)参考文献 特開 平４−360328（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−105902（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−85736（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04B 7/24 - 7/26 102 H04Q 7/00 - 7/38

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】複数のアンテナと、前記アンテナを介して
    無線通信を行う１つ以上の移動装置とを含む移動通信シ
    ステムにおける位置特定用情報判定システムであって、 少なくとも、前記複数のアンテナそれぞれの位置を示す
    アンテナ位置データと、前記移動装置の位置の特定に用
    いる特徴物の位置を示す特徴物位置データとを含むデー
    タベースと、 前記移動装置から前記アンテナを介して受信した信号に
    基づいて、位置検出の対象となる移動装置（対象装置）
    を認識する対象装置認識手段と、 認識した前記対象装置から複数の前記アンテナそれぞれ
    を介して受信した複数の信号それぞれの信号強度と、認
    識した前記対象装置から信号を受信した複数の前記アン
    テナそれぞれのアンテナ位置データとに基づいて、前記
    対象装置が存在する可能性がある位置の範囲を計算する
    範囲計算手段と、 計算した前記位置の範囲と前記特徴位置データとに基づ
    いて、計算した前記位置の範囲内の前記対象装置の位置
    の特定に適した特徴物を判定する特徴物判定手段とを有
    する位置特定用情報判定システム。
  2. 【請求項２】前記特徴物判定手段はさらに、前記判定し
    た特徴物を示す情報を、前記アンテナを介して前記対象
    装置に通知する請求項１に記載の位置特定用情報判定シ
    ステム。
  3. 【請求項３】前記位置特定用情報判定システムは、前記
    対象装置のユーザに対する緊急援助のために前記対象装
    置の位置を決定する援助センタと接続され、 前記特徴物判定手段はさらに、前記援助センターに対し
    て、前記判定した特徴物を示す情報を前記援助センタに
    通知する請求項１または２に記載の位置特定用情報判定
    システム。
  4. 【請求項４】範囲計算手段は、 前記対象装置から信号を受信する前記アンテナそれぞれ
    の位置を中心とし、前記アンテナそれぞれに受信される
    信号の強度に逆比例する半径をそれぞれ有する複数の円
    を構成し、 前記構成された円の交点を分析して最も近接した間隔の
    交点のクラスタを見つけ、 前記見つけた交点のクラスタを使用して、前記対象装置
    が存在する可能性がある位置の範囲を計算する請求項１
    〜３のいずれかに記載の位置特定用情報判定システム。
  5. 【請求項５】前記アンテナそれぞれにより受信される信
    号の強度に関する情報は、前記アンテナそれぞれと前記
    対象装置との間の距離を表す他の情報によって少なくと
    も部分的に補強され、 前記他の情報は、前記アンテナそれぞれと前記対象装置
    との相互間で、強度が変動する信号を用い、前記構成さ
    れた円の半径それぞれを示す応答を生じさせるシグナリ
    ングにより得られる請求項４に記載の位置特定用情報判
    定システム。
  6. 【請求項６】複数のアンテナと、前記アンテナを介して
    無線通信を行う１つ以上の移動装置とを含む移動通信シ
    ステムにおける位置特定用情報判定方法であって、 前記移動装置から前記アンテナを介して受信した信号に
    基づいて、位置検出の対象となる移動装置（対象装置）
    を認識し、 認識した前記対象装置から複数の前記アンテナそれぞれ
    を介して受信した複数の信号それぞれの信号強度と、認
    識した前記対象装置から信号を受信した複数の前記アン
    テナそれぞれの位置を示すアンテナ位置データとに基づ
    いて、前記対象装置が存在する可能性がある位置の範囲
    を計算し、 計算した前記位置の範囲と、前記移動装置の位置の特定
    に用いる特徴物の位置を示す特徴位置データとに基づい
    て、計算した前記位置の範囲内の前記対象装置の位置の
    特定に適した特徴物を判定する位置特定用情報判定方
    法。
  7. 【請求項７】さらに、前記判定した特徴物を示す情報
    を、前記アンテナを介して前記対象装置に通知する請求
    項６に記載の位置特定用情報判定方法。
  8. 【請求項８】さらに、前記対象装置のユーザに対する緊
    急援助のために前記対象装置の位置を決定する援助セン
    タ援助センターに対して、前記判定した特徴物を示す情
    報を前記援助センタに通知する請求項６または７に記載
    の位置特定用情報判定方法。
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