JP3760885B2 - 位置サーバおよびコンピュータプログラム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動通信端末から通信基地局を通じて受信された基地局信号の測定結果に基づいて当該移動通信端末の位置を特定する位置サーバおよび前記位置サーバにて実行されるコンピュータプログラムに関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】
例えば携帯電話機などの移動通信端末の位置を特定する位置特定システムの一つとして、移動通信端末が通信している通信基地局の周辺に位置する周辺基地局からの基地局信号を利用するものがある。この場合、移動通信端末が単独で自身の位置を特定しようとすると、移動通信端末が基地局のアルマナック情報を保持する必要があると共に、移動通信端末が複雑な演算を行う必要があり、その結果、移動通信端末の価格が高くなったり、構成が複雑になったりするという事情がある。
【0003】
このような背景から、位置サーバが基地局のアルマナック情報を保持すると共に、移動通信端末が基地局信号の測定結果を位置サーバに送信し、位置サーバが移動通信端末から受信された基地局信号の測定結果に基づいて演算を行い、移動通信端末の位置を特定するアシスト測位型のシステムが普及している。
【0004】
さて、このような位置サーバが移動通信端末の位置を特定するアシスト測位型のシステムでは、移動通信端末は、通信基地局の周辺に位置する周辺基地局から基地局信号を受信すると、受信された基地局信号の受信強度や位相を測定し、基地局信号の測定結果を通信基地局を通じて位置サーバに送信する。位置サーバは、移動通信端末から基地局信号の測定結果が受信されると、受信された基地局信号の測定結果に基づいて演算を行い、移動通信端末の位置を特定し、特定結果を通信基地局を通じて移動通信端末に送信する。このように、移動通信端末と位置サーバとの間では、演算に必要となる基地局信号の測定結果や、移動通信端末の位置を特定した特定結果を通信基地局を通じて送受信する。
【0005】
ところで、移動通信端末は、アイドル状態では、通信基地局からページングチャネルを受信し、通信基地局の周辺に位置する周辺基地局の一覧を表すネイバーリストを取得する。この場合、移動通信端末は、通信基地局を変更する毎に、通信基地局を変更した後の通信基地局からページングチャネルを受信してネイバーリストを取得するので、常に最新のネイバーリストを取得することになる。そして、移動通信端末は、測位するときは、その時点で保持されているネイバーリストに存在している基地局から基地局信号を受信し、基地局信号を測定することになる。
【0006】
さて、移動通信端末は、一般的には、電波の受信状況が良好な基地局を通信基地局として設定する構成であるので、通常は、図8に示すように、移動通信端末から近距離に位置する例えば基地局(A)を通信基地局として設定することになる。ここで、図8中、実線は、移動通信端末と通信基地局との間の通信を示している。
【0007】
その結果、この場合は、基地局(A)の周辺に位置する基地局、つまり、移動通信端末から近距離に位置する例えば基地局(B)、(C)、(D)、(E)および(F)がネイバーリストに存在している基地局となるので、移動通信端末は、ネイバーリストに存在している基地局を検索したときに、検索に成功する可能性が高く、検索に成功した基地局からの基地局信号を測定することができ、適切な基地局信号の測定結果を位置サーバに送信することができる。ここで、図8中、破線は、移動通信端末とネイバーリストに存在している基地局との間の通信を示している。このようにして、位置サーバは、移動通信端末から受信された適切な基地局信号の測定結果に基づいて演算を行い、移動通信端末の位置を適切に特定することができる。
【0008】
しかしながら、移動通信端末は、図9に示すように、例えば建物などの影となる場所へ移動し、近距離に位置する基地局からの電波が建物などで遮られたような場合には、近距離に位置する基地局を通信基地局として設定するのではなく、遠方に位置する見通しの良い(移動通信端末との間に電波を遮る障害物が存在しない)例えば基地局(K)を通信基地局として設定する場合がある。
【0009】
そうなると、この場合は、基地局(K)の周辺に位置する基地局、つまり、移動通信端末から遠方に位置する例えば基地局(I)、(J)、(L)、(M)および(N)がネイバーリストに存在している基地局となるので、移動通信端末は、ネイバーリストに存在している基地局を検索したときに、検索に成功する可能性が低く、ネイバーリストに存在している基地局からの基地局信号を良好に受信することができず、また、仮に検索に成功して基地局信号を受信することができたとしても、適切な基地局信号の測定結果を取得することができず、適切な基地局信号の測定結果を位置サーバに送信することができない。したがって、位置サーバは、移動通信端末の位置を適切に特定することができない。
【0010】
また、このような不具合は、移動通信端末が遠方に位置する見通しの良い基地局を通信基地局として設定した場合に限らず、図10に示すように、リピータ基地局である例えば基地局(I)'を通信基地局として設定した場合や、図11に示すように、対岸に位置する例えば基地局(H)を通信基地局として設定した場合にも発生し得る。
【0011】
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、移動通信端末から通信基地局を通じて受信された基地局信号の測定結果に基づいて当該移動通信端末の位置を特定する位置サーバにおいて、移動通信端末が遠方に位置する見通しの良い基地局などを通信基地局として設定した場合であっても、移動通信端末から適切な基地局信号の測定結果を受信することができ、移動通信端末の位置を適切に特定することができる位置サーバおよびコンピュータプログラムを提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載した位置サーバによれば、制御手段は、移動通信端末から受信された基地局情報(アンテナ方向や位置情報)や保持手段に保持されている基地局のアルマナック情報に基づいて移動通信端末の環境を推定することにより、移動通信端末が自身から近距離に位置する基地局を通信基地局として設定している場合には、移動通信端末の周辺に存在する可能性の高い基地局を含むように移動通信端末から通信手段により受信された基地局情報の基地局と一致する基地局が含まれる可能性の高い基地局検索リストを作成し、移動通信端末が自身から遠方に位置する基地局を通信基地局として設定している場合には、移動通信端末の周辺に存在する可能性の高い基地局を含むように移動通信端末から通信手段により受信された基地局情報の基地局と一致しない基地局が含まれる可能性の高い基地局検索リストを作成し、作成された基地局検索リストを通信手段から通信基地局を通じて移動通信端末に送信させる。移動通信端末は、位置サーバから受信された基地局検索リストに基づいて基地局を検索して基地局信号の測定結果を通信基地局を通じて位置サーバに送信する。そして、位置サーバは、移動通信端末から受信された基地局信号の測定結果に基づいて当該移動通信端末の位置を特定する。
【0013】
したがって、位置サーバは、移動通信端末の周辺に存在する可能性の高い基地局を含むような基地局検索リストを移動通信端末に送信するようになるので、移動通信端末は、自身から遠方に位置する見通しの良い基地局、リピータ基地局或いは対岸に位置する基地局などを通信基地局として設定した場合、つまり、自身から近距離に位置する基地局がネイバーリストに存在していない場合であっても、位置サーバから受信された基地局検索リストに基づいて自身から近距離に位置する基地局からの基地局信号を測定することができ、適切な基地局信号の測定結果を位置サーバに送信することができる。これに伴って、位置サーバは、移動通信端末から適切な基地局信号の測定結果を受信することができ、移動通信端末の位置を適切に特定することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をGPS(Global Positioning System )衛星からのGPS衛星信号や通信基地局の周辺に位置する周辺基地局からの基地局信号に基づいて携帯電話機の位置を特定する位置サーバに適用した一実施例について、図1ないし図7を参照して説明する。
【0016】
まず、図2は、位置特定システムの全体の構成を概略的に示している。携帯電話機1は、複数の基地局2から通信基地局を例えば基地局信号の受信強度に基づいて決定し、決定された通信基地局によりCDMA(Code Division Multiple Access )ネットワーク3を通じて位置サーバ4との間で各種の信号を送受信する。携帯電話機1および位置サーバ4は、GPS衛星5からのGPS衛星信号を受信する。また、位置サーバ4は、GPS衛星5に関するアルマナック情報および基地局2に関するアルマナック情報(設置位置、アンテナの方向(指向性)、サービスエリアなど)を保持している。
【0017】
図3は、位置サーバ4の機能ブロックを概略的に示している。位置サーバ4は、CPU(Central Processing Unit )6(本発明でいう制御手段)に、GPS衛星5を検索するGPS無線部7と、携帯電話機1との間でCDMAネットワーク3を通じて情報を送受信する通信部8(本発明でいう通信手段)と、上記したGPS衛星5に関するアルマナック情報および基地局2に関するアルマナック情報を保持してなるメモリ9(本発明でいう保持手段)とが接続された構成となっている。
【0018】
次に、上記した構成の作用について、図1、図4ないし図7を説明する。尚、ここでは、位置サーバ4が基地局からの基地局信号のみに基づいて、つまり、GPS衛星5からのGPS衛星信号を利用することなく、携帯電話機1の位置を特定する場合を説明する。
【0019】
最初に、図4に示すように、携帯電話機1が自身から近距離に位置する例えば基地局(A)を通信基地局として設定した場合を説明する。
【0020】
携帯電話機1は、アイドル状態にあるときに、自身から近距離に位置する基地局(A)からページングチャネルが受信されると、受信されたページングチャネルを解析し、ネイバーリストを取得する(図1中、ステップS1)。このとき、携帯電話機1により取得されたネイバーリストには、図5(a)に示すように、携帯電話機1が自身から近距離に位置する基地局(A)を通信基地局として設定しているので、携帯電話機1から近距離に位置する例えば基地局(B)、(C)、(D)、(E)および(F)が存在することになる。そして、携帯電話機1は、例えばユーザが測位開始を指示する操作を行った旨を検出すると(図1中、ステップS2)、測位要求および基地局情報を通信基地局である基地局(A)を通じて位置サーバ4に送信する。
【0021】
位置サーバ4において、CPU7は、携帯電話機1から測位要求および基地局情報が通信部8により受信されると、受信された基地局情報に基づいて通信基地局を特定し(図1中、ステップT1)、基準基地局を特定する(図1中、ステップT2)。そして、CPU7は、受信された基地局情報(アンテナ方向や位置情報)や基地局のアルマナック情報に基づいて携帯電話機1の環境を推定し(図1中、ステップT3)、携帯電話機1の周辺に存在する可能性の高い基地局を含むように基地局検索リストを作成する(図1中、ステップT4)。
【0022】
具体的に説明すると、CPU7は、この場合は、携帯電話機1が基地局(A)の周辺に位置していると推定すると、図5(b)に示すように、基地局(A)の周辺に位置する例えば基地局(B)、(C)、(D)、(E)、(F)および(H)を選択し、選択された基地局、つまり、携帯電話機1の周辺に存在する可能性の高い基地局を含むように基地局検索リストを作成する。このように、携帯電話機1が自身から近距離に位置する基地局(A)を通信基地局として設定した場合には、携帯電話機1により取得されたネイバーリストに存在する基地局と、位置サーバ4により作成された基地局検索リストに存在する基地局とが略一致することになる。そして、CPU7は、通信部8から測位応答および基地局検索リストを携帯電話機1に送信させる。
【0023】
携帯電話機1は、位置サーバ4から測位応答および基地局検索リストが受信されると、受信された基地局検索リストに存在している基地局を検索し(図1中、ステップS3)、検索に成功した基地局からの基地局信号を測定し(図1中、ステップS4)、基地局信号の測定結果を取得する(図1中、ステップS5)。そして、携帯電話機1は、このようにして取得された基地局信号の測定結果を通信基地局である基地局(A)を通じて位置サーバ4に送信させる。
【0024】
位置サーバ4において、CPU7は、携帯電話機1から基地局信号の測定結果が通信部8により受信されると、受信された測定結果に基づいて演算を行い、携帯電話機1の位置を特定する(図1中、ステップT5)。そして、CPU7は、通信部8から特定結果を携帯電話機1に送信させる。
【0025】
これに対して、図6に示すように、携帯電話機1が自身から近距離に位置する基地局を通信基地局として設定するのではなく、携帯電話機1が自身から遠方に位置する見通しの良い例えば基地局(K)を通信基地局として設定した場合を説明する。
【0026】
携帯電話機1は、アイドル状態にあるときに、通信基地局である自身から遠方に位置する見通しの良い基地局(K)からページングチャネルが受信されると、受信されたページングチャネルを解析し、ネイバーリストを取得する。このとき、携帯電話機1により取得されたネイバーリストには、図7(a)に示すように、携帯電話機1が自身から遠方に位置する見通しの良い基地局(K)を通信基地局として設定しているので、携帯電話機1から遠方に位置する例えば基地局(I)、(J)、(L)、(M)および(N)が存在することになる。そして、携帯電話機1は、例えばユーザが測位開始を指示する操作を行った旨を検出すると、測位要求および基地局情報を通信基地局である基地局(K)を通じて位置サーバ4に送信する。
【0027】
位置サーバ4において、CPU7は、携帯電話機1から測位要求および基地局情報が通信部8により受信されると、受信された基地局情報に基づいて通信基地局を特定し、基準基地局を特定する。そして、CPU7は、基地局のアルマナック情報に基づいて携帯電話機1の環境を推定し、携帯電話機1の周辺に存在する可能性の高い基地局を含むように基地局検索リストを作成する。
【0028】
さて、この場合は、CPU7は、携帯電話機1が基地局(K)の周辺に位置しているのではなく、携帯電話機1が基地局(A)の周辺に位置していると推定すると、上記した場合と同様にして、図7(b)に示すように、基地局(A)の周辺に位置する例えば基地局(B)、(C)、(D)、(E)、(F)および(H)を選択し、選択された基地局、つまり、携帯電話機1の周辺に存在する可能性の高い基地局を含むように基地局検索リストを作成する。このように、携帯電話機1が自身から遠方に位置する見通しの良い基地局(K)を通信基地局として設定した場合には、携帯電話機1により取得されたネイバーリストに存在する基地局と、位置サーバ4により作成された基地局検索リストに存在する基地局とが一致することはない。そして、CPU7は、通信部8から測位応答および基地局検索リストを携帯電話機1に送信させる。
【0029】
携帯電話機1は、位置サーバ4から測位応答および基地局検索リストが受信されると、受信された基地局検索リストに存在している基地局を検索し、検索に成功した基地局からの基地局信号を測定し、基地局信号の測定結果を取得する。そして、携帯電話機1は、このようにして取得された基地局信号の測定結果を通信基地局である基地局(K)を通じて位置サーバ4に送信させる。
【0030】
位置サーバ4において、CPU7は、携帯電話機1から基地局信号の測定結果が通信部8により受信されると、受信された測定結果に基づいて演算を行い、携帯電話機1の位置を特定する。そして、CPU7は、通信部8から特定結果を携帯電話機1に送信させる。
【0031】
以上に説明したように、位置サーバ4は、携帯電話機1の環境を推定し、携帯電話機1の周辺に存在する可能性の高い基地局を含むように基地局検索リストを作成して携帯電話機1に送信することによって、携帯電話機1から適切な基地局信号の測定結果を受信することが可能となり、携帯電話機1の位置を適切に特定することが可能となる。
【0032】
ところで、以上は、携帯電話機1が遠方に位置する見通しの良い基地局を通信基地局として設定した場合を説明したものであるが、リピータ基地局を通信基地局として設定した場合や、対岸に位置する基地局を通信基地局として設定した場合も、これと同様である。
【0033】
以上に説明したように本実施例によれば、位置サーバ4において、携帯電話機1から受信された基地局情報や基地局のアルマナック情報に基づいて携帯電話機1の環境を推定し、携帯電話機1の周辺に存在する可能性の高い基地局を含むように基地局検索リストを作成し、作成された基地局検索リストを携帯電話機1に送信するように構成した。
【0034】
したがって、携帯電話機1は、自身から遠方に位置する見通しの良い基地局、リピータ基地局或いは対岸に位置する基地局などを通信基地局として設定した場合、つまり、自身から近距離に位置する基地局がネイバーリストに存在していない場合であっても、位置サーバ4から受信された基地局検索リストに基づいて自身から近距離に位置する基地局からの基地局信号を測定することができ、適切な基地局信号の測定結果を位置サーバ4に送信することができる。これに伴って、位置サーバ4は、携帯電話機1から適切な基地局信号の測定結果を受信することができ、携帯電話機1の位置を適切に特定することができる。
【0035】
本発明は、上記した実施例にのみ限定されるものではなく、以下のように変形または拡張することができる。
移動通信端末は、携帯電話機に限らず、通信機能を有する携帯情報端末などの他のものであっても良い。
基地局が位置サーバの機能を有する構成であっても良い。
GPS衛星信号および基地局信号の双方を利用して携帯電話機の位置を特定する場合に適用しても良い。
【0036】
CPUが実行するコンピュータプログラムは、最初(例えば製品化の段階)から記憶されているものに限らず、例えば特定のサーバからネットワークを通じてダウンロードされたり或いはCD−ROM(Compact Disk-Read Only Memory)やカードなどの記録媒体から転送されてインストールされるものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の処理の流れを概略的に示す図
【図2】システムの全体構成を概略的に示す図
【図3】位置サーバの構成を示す機能ブロック図
【図4】近距離に位置する基地局(A)を通信基地局として設定した場合の態様を概略的に示す図
【図5】ネイバーリストおよび基地局検索リストを示す図
【図6】遠方に位置する見通しの良い基地局(K)を通信基地局として設定した場合の態様を概略的に示す図
【図7】図5相当図
【図8】近距離に位置する基地局(A)を通信基地局として設定した場合の態様を概略的に示す図
【図9】遠方に位置する見通しの良い基地局(K)を通信基地局として設定した場合の態様を概略的に示す図
【図10】リピータ基地局(I)´を通信基地局として設定した場合の態様を概略的に示す図
【図11】対岸に位置する基地局(H)を通信基地局として設定した場合の態様を概略的に示す図
【符号の説明】
1は携帯電話機(移動通信端末)、2は基地局、4は位置サーバ、6はCPU(制御手段)、8は通信部(通信手段)、9はメモリ(保持手段)である。
Claims (1)
- 位置サーバから受信された基地局検索リストに存在している基地局を検索して基地局信号の測定結果を通信基地局を通じて位置サーバに送信するように構成された移動通信端末を備えてなる位置特定システムで用いられ、移動通信端末から受信された基地局信号の測定結果に基づいて当該移動通信端末の位置を特定する位置サーバであって、
移動通信端末から基地局情報を受信すると共に、基地局検索リストを通信基地局を通じて移動通信端末に送信する通信手段と、
基地局のアルマナック情報を保持する保持手段と、
移動通信端末から前記通信手段により受信された基地局情報、及び前記保持手段に保持されている基地局のアルマナック情報に基づいて移動通信端末の環境を推定し、推定された移動通信端末の環境に基づいて移動体通信端末の位置を推定し、この推定した移動通信端末の位置の付近に位置する基地局からなる基地局検索リストを作成することで、移動通信端末が自身から近距離に位置する基地局を通信基地局として設定している場合には、移動通信端末の周辺に存在する可能性の高い基地局を含むように移動通信端末から前記通信手段により受信された基地局情報の基地局と一致する基地局が含まれる可能性の高い基地局検索リストが作成され、移動通信端末が自身から遠方に位置する基地局を通信基地局として設定している場合には、移動通信端末の周辺に存在する可能性の高い基地局を含むように移動通信端末から前記通信手段により受信された基地局情報の基地局と一致しない基地局が含まれる可能性の高い基地局検索リストが作成され、作成された基地局検索リストを前記通信手段から通信基地局を通じて移動通信端末に送信させる制御手段とを備えてなることを特徴とする位置サーバ。
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