JP4744891B2 - シグナル強度測定値を用いた安価な無線端末の位置の推定 - Google Patents

Description

本発明は一般にテレコミュニケーションに関し、特に無線端末の位置の推定に関する。

図１は、従来の無線ネットワーク１００の模式図を示し、図示されるように相互に接続した、テレコミュニケーション端末１０１とアクセスポイント１０２−１〜１０２−Ｌとを備えている。無線端末１０１は、アクセスポイント１０２−１〜１０２−Ｌを用いて、無線ネットワーク１００の外部にあるコンピュータサーバと、データブロック、すなわち「パケット」のやりとりを行う。外部サーバと通信する目的で、無線端末１０１は任意のある時間にアクセスポイント１０２−１〜１０２−Ｌの一つに関連づけられている。

いくつかの操作手順では、無線ネットワーク１００内での無線端末１０１の位置を知ることが重要である。無線端末１０１の位置を知ることにより、エンドユーザの位置情報を利用したサービスが提供できる。そのようなサービスには、位置認識コンテンツの配信、緊急時の位置特定、「最短距離のリソース」という考えに基づくサービス、位置に基づくアクセス制御などが含まれる。

位置を推定するための種々の技術が従来から知られている。かかる技術は、例えば、非特許文献１に開示されている。
ＰＡＲＡＭＶＩＲ ＢＡＨＬ ｅｔ ａｌ．，"ＲＡＤＡＲ：Ａｎ Ｉｎ−Ｂｕｉｌｄｉｎｇ ＲＦ−Ｂａｓｅｄ Ｕｓｅｒ Ｌｏｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ"Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ＩＥＥＥ Ｉｎｆｏｃｏｍ ２０００，Ｔｅｌ Ａｖｉｖ，Ｉｓｒａｅｌ，Ｍａｒｃｈ ２０００

ある技術によれば、無線端末の位置は、その無線端末が関連づけられたアクセスポイントの受信可能エリアの中心にあると推定される。この技術は、無線端末或いは無線ネットワークにハードウェアを追加する必要がないという利点を有し、このことはこの第１の技術が従来のシステムで安価に実施できることを意味する。しかしながら、第１の技術の精度は受信可能エリアのサイズの関数であり、従って、一般により高精度を必要とする用途では容認されない。

第２の技術によれば、無線端末の位置は、無線端末に組み込まれた全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機などのラジオナビゲーションユニットによって推定される。この技術は、数メートル範囲まで正確に測定でき、テレコミュニケーションシステムのインフラにハードウェアを追加する必要がないという利点を有する。しかしながら、第２の技術は、ラジオナビゲーションユニットを備えない従来の無線端末と共に使用できず、更に屋内での使用には信頼性がないという欠点がある。

第３の技術によれば、無線端末の位置を、その位置を特定すべき無線端末が送信したシグナルの着信角度又は着信時間から三角測量法により推定する。この三角測量法では、種々の受信機がアクセスポイントの一部或いは別体として用いられる。この技術は、数メートル範囲まで正確に測定でき、従来の無線端末と共に使用できるという利点を有する。しかしながら、一般に無線ネットワークに大変高価な専用のハードウェアを追加する必要があるという欠点を有する。

第４の技術によれば、シグナルを測定し、その測定値を他の分析用装置へ送信するための無線端末を用いて、無線端末の位置を推定する。この技術は、数メートル範囲まで正確に測定でき、場合によっては大規模な無線端末の設置ベースを利用できるという利点を有する。しかしながら、従来の端末のいくつかのタイプは使用できないという欠点がある。それらの従来の端末のタイプには、シグナル強度測定値を送信できないもの、及び受信シグナルを照合させるシグナル強度測定値データベースを維持できないものが含まれる。

従って、従来のシステムで安価に実施可能であり、第１の技術より高い分解能で無線端末の位置を推定する技術が必要とされている。

本発明によれば、（ｉ）第１のシグナルモニタでのエミッタにより送信された第１のパケットのシグナル強度と；（ｉｉ）前記第１のシグナルモニタでの無線端末により送信された第２のパケットのシグナル強度と；を測定する前記第１のシグナルモニタと；（ｉｉｉ）第２のシグナルモニタでの前記エミッタにより送信された前記第１のパケットのシグナル強度と；（ｉＶ）前記第２のシグナルモニタでの前記無線端末により送信された前記第２のパケットのシグナル強度と；を測定する前記第２のシグナルモニタと；（ａ）前記エミッタの位置を受信し；かつ（ｂ）（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、（ｉＶ）及び前記エミッタの位置に基づいて前記無線端末の位置を決定するプロセッサと；を備え、前記プロセッサが、更に（ｉ）前記第１のシグナルモニタが測定した、前記エミッタを備える複数のシグナル源と関連した第１の複数のシグナル強度測定値と、（ｉｉ）前記第２のシグナルモニタが測定した、前記エミッタを備える複数のシグナル源と関連した第２の複数のシグナル強度測定値とを取得し；（ｉ）無線ネットワークエリアを複数のグリッドに分割し、前記第１の複数のシグナル強度測定値を補間処理して前記各グリッドにおける第１のシグナルサンプルのスカラー配列を作成すると共に、（ｉｉ）前記第２の複数のシグナル強度測定値を補間処理して前記各グリッドにおける第２のシグナルサンプルのスカラー配列を作成し；かつ前記第１のシグナルサンプルのスカラー配列及び前記第２のシグナルサンプルのスカラー配列に基づいて、合成シグナル強度ベクトルのベクトル配列を作成し；かつ前記プロセッサは、前記第１、第２のシグナルモニタが測定した前記無線端末により送信された前記第２のパケットのシグナル強度から作成した前記無線端末のシグナル強度ベクトルを、少なくとも一つの前記合成シグナル強度ベクトルと照合することで前記無線端末の位置を前記グリッドの位置として推定することを特徴とする装置が提供される。

本発明は、上記従来技術の欠点やコストの問題を解決し、無線ネットワークにおける無線端末の位置の推定を可能とする。例えば、本発明のいくつかの実施例は無線端末に何ら変更を加えることなく作動する。更に、本発明のいくつかの実施例は屋内に配置できる。また本発明のいくつかの実施例は安価であり、無線端末及びその無線端末が発信したシグナルの強度を測定することができないベースステーションとの使用に好適である。

本発明のいくつかの実施例に示すように、複数の送信専用装置（以下、「エミッタ」と呼ぶ）は、測定用参照シグナルを提供する目的で、一つ以上のシグナルを送信する。このエミッタは、シグナル（例えば、データパケットなどをさす）を断続的に送信する、設置が容易な電池駆動の小型装置でもよい。各エミッタは、既知の位置に配置される。

複数の受信機（以下、「シグナルモニタ」と呼ぶ）は、各エミッタが送信したシグナルのシグナル強度を測定するものであり、各シグナルモニタはどのエミッタがどのシグナルを送信したかを区別することができる。各シグナルモニタは、既知の位置に配置される。

エミッタ及びシグナルモニタは既知の位置に配置されており、どのシグナルがどのエミッタによって送信されたかをシグナルモニタにより区別することができるので、収集したシグナル強度測定値を使って、シグナル強度測定値を位置に関連づけるデータベースを構築できる。

無線端末の位置を知りたい時は、シグナルモニタがその無線端末からのシグナルのシグナル強度を測定し、データベースを使用してシグナル−強度測定値に基づいて無線端末の位置を推定する。

本発明のいくつかの実施例に示すように、オフラインプロセス及びオンラインプロセスの両方が位置の推定に使用される。しかしながら、本明細書を読了すれば、他の位置推定用プロセスを用いた本システムの作製及び使用方法は、当業者には明らかであろう。

例えば、いくつかの実施例に示すように、まずオフラインモデル構築行程を用い、その後オンライン推定行程を使用する。オフライン行程では、シグナルモニタが位置推定サーバにシグナル強度測定値を供給する。各シグナルモニタのシグナル強度測定値セットに関して、位置推定サーバが、シグナルモニタから取得した測定値を２次元補間して、無線ネットワークに対応するグリッド全体の点におけるシグナル強度サンプル値を求める。いくつかの実施例に示すように、補間はアキマスプライン法で行ってもよい。そして、位置推定サーバは、サンプル値を組み合わせて各グリッド点におけるシグナル強度ベクトルを求め、合成モデルを得る。

オンライン推定行程では、位置推定サーバが、提示されたシグナル強度ベクトルを合成モデルと照合し、最適照合値を決定する。この最適照合値のグリッド点が無線端末の位置として特定される。

図２に、本発明の例示した実施例の構成要素を備えるネットワーク２００の模式図を示す。ネットワーク２００は、一連のエアインターフェースプロトコール（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１など）に準拠して作動し、図示されるように相互に接続された、シグナルエミッタ２０１−１〜２０１−Ｍ（Ｍは正の整数を示す）；シグナルモニタ２０２−１〜２０２−Ｎ（Ｎは正の整数を示す）；位置推定サーバ２０３；無線端末２０４；及びアクセスポイント２０５を備える。

シグナルエミッタ２０１−ｉ（ｉ＝１〜Ｍ）は、周知の方法で無線媒体へシグナルを送信することが可能である。このシグナルは、エミッタ２０１−ｉを識別するために使用される情報を含むデータパケットでもよい。いくつかの実施例では、エミッタ２０１−ｉは静置型である。いくつかの実施例では、識別情報はエミッタ２０１−ｉの位置を示すものである。他の実施例では、識別情報は、エミッタ２０１−ｉの媒体クセス制御アドレスである。エミッタ２０１−ｉの詳細は図３を参照して後述する。

シグナルモニタ２０２−ｊ（ｊ＝１〜Ｎ）は、種々のシグナル源により送信された無線媒体上のシグナルを測定し（すなわち、「嗅ぎつけ」）、これらのシグナルの受信シグナル強度（ＲＳＳ）を決定する。シグナル源はエミッタ２０１−ｉと無線端末２０４とを含む。シグナルモニタ２０２−ｊは、シグナル強度測定値を位置推定サーバ２０３へ送信する。更に、いくつかの実施例では、シグナルモニタ２０２−ｊは、エミッタ２０１−ｉ又は無線端末２０４或いは両者から送信された識別情報を受信し、その情報を位置推定サーバ２０３へ送信する。いくつかの実施例では、シグナルモニタ２０２−ｊは、位置を決定するための情報（例えば、自己の座標又は識別子など）を直接又は間接的に位置推定サーバ２０３へ供給する。シグナルモニタ２０２−ｊの主な詳細は図４を参照して後述する。

図２は、シグナルモニタ２０２−１〜２０２−Ｎと位置推定サーバ２０３との間の有線インターフェースを示す。しかし、シグナルモニタ２０２−１〜２０２−Ｎは、有線のインターフェース若しくは無線媒体又はその両方を介して、周知の方法で位置推定サーバ２０３と通信可能である。

位置推定サーバ２０３は、シグナルモニタ２０２−１〜２０２−Ｎから受信シグナル強度測定値を取得する。位置推定サーバは、本発明で例示した実施例によるエミッタ２０１−１〜２０１−Ｍの一つ以上に対応する、受信シグナル強度測定値を処理する。位置推定サーバ２０３の詳細は図５を参照して後述する。

無線端末２０４は、周知の方法でデータパケットを無線媒体へ送信することが可能である。このデータパケットは、無線端末２０４を特定する情報を含んでもよい。無線端末２０４は、データパケットを送信する目的で送信機を備える。無線端末２０４としては、通信ステーション、位置特定装置、携帯コンピュータ、無線通信可能なラップトップ、電話などが使用できる。無線端末２０４の作製及び使用方法は、当業者には明らかであろう。

いくつかの実施例では、無線端末２０４は、アクセスポイント２０５とパケットのやりとりをする。シグナルモニタ２０２−ｊは、位置を推定する目的でこれらのパケットを測定することができる。他の実施例では、無線端末２０４は、特に無線端末２０４の位置を推定する目的で、パケットを送信する。

いくつかの実施例では、アクセスポイント２０５は、周知の方法で無線端末２０４とデータパケットをやりとりする。アクセスポイント２０５は、周知の方法で、ネットワーク２００における通信を調整し、無線端末２０４をネットワーク２００の外部のネットワークにアクセスさせるために使用できる。他の実施例では、アクセスポイント２０５は存在しない。アクセスポイント２０５の作製及び使用方法は、当業者には明らかであろう。

無線ネットワーク２００のサービスエリア内のどこにエミッタ２０１−ｉを設置するかに関するガイドラインを以下に説明する。無線ネットワーク２００のサービスエリアは、各シグナルモニタ２０２−１〜２０２−Ｎの送信範囲内に少なくとも７つのサブ領域ができるように、ほぼ同等のサイズのサブ領域に分割される。この７つのサブ領域は合理的なスムージングを可能とし、この技術については後述する。各エミッタ２０１−ｉは対応するサブ領域の中心のできるだけ近くに設置される。従来公知のように一般化加法モデルを用いてスムージングを行う場合は、エミッタ２０１−１〜２０１−Ｍをできるだけ離間させながら、サービスエリアを表すグリッドにおける多数の異なるｘ、ｙ座標を提供するようにエミッタ２０１−１〜２０１−Ｍを設置することが有利である。ここで言及されるグリッドについては、後に説明する。本明細書を読了すれば、エミッタ２０１−１〜２０１−Ｍの設置に他の技術を使用できることは、当業者には明らかであろう。

シグナルモニタ２０２−ｊをどこに設置するかに関してのガイドラインを以下に説明する。いくつかの実施例では、シグナルモニタ２０２−ｊとアクセスポイント２０５は並置される。他の実施例では、追加のシグナルモニタ、すなわちアクセスポイント２０５と並置しないシグナルモニタを、上記ｘ−ｙ座標面内でシグナルモニタ２０２−１〜２０２−Ｎが同一線上に並ばないように（どの３つのシグナルモニタも同一線上にないように）設置する。

図３に、本発明で例示した実施例による、エミッタ２０１−ｉの主な構成要素を示すブロック図を示す。エミッタ２０１−ｉは、図示されるように相互に接続した、送信機３０１とプロセッサ３０２とメモリ３０３とを備える。エミッタ２０１−ｉは電池又は外部電源により駆動することができる。

送信機３０１は、プロセッサ３０２から周知の方法で無線媒体へパケットを送信することが可能な回路である。送信機３０１の作製及び使用方法は、当業者には明らかであろう。

プロセッサ３０２は、図６及び７を参照して以下に説明するタスクを実行することが可能な汎用プロセッサである。本明細書から、プロセッサ３０２の作製及び使用方法は、当業者には明らかであろう。

メモリ３０３は、プロセッサ３０２が使用するプログラム及びデータを格納することが可能である。メモリ３０３の作製及び使用方法は、当業者には明らかであろう。

図４に、本発明の例示した実施例による、シグナルモニタ２０２−ｊの主な構成要素のブロック図を示す。シグナルモニタ２０２−ｊは、図示されるように相互に接続した、受信機４０１とプロセッサ４０２とメモリ４０３とを備える。

受信機４０１は、無線媒体から周知の方法でパケット受信し、プロセッサ４０２へ転送することが可能な回路である。受信機４０１の作製及び使用方法は、当業者には明らかであろう。

プロセッサ４０２は、図６〜８を参照して以下に説明するタスクを実行することが可能な汎用プロセッサである。本明細書を読了すれば、プロセッサ４０２の作製及び使用方法は、当業者には明らかであろう。

メモリ４０３は、プロセッサ４０２が使用するプログラム及びデータを格納することが可能である。本明細書を読了すれば、メモリ４０３の作製及び使用方法は、当業者には明らかであろう。

図５に、本発明の例示した実施例による位置推定サーバ２０３の主な構成要素のブロック図を示す。位置推定サーバ２０３は、図示されるように相互に接続した、ネットワークインターフェース５０１とプロセッサ５０２とメモリ５０３とを備える。

ネットワークインターフェース５０１は、周知の方法で、シグナルモニタ２０２−１〜２０２−Ｎの一つ以上から、受信シグナル強度測定値及びエミッタ識別子情報を受信することが可能な回路である。いくつかの実施例では、ネットワークインターフェース５０１は、シグナルモニタ２０２−１〜２０２−Ｎの一つ以上からシグナルモニタ識別子情報を受信する。また、ネットワークインターフェース５０１は、受信したシグナル強度測定値及び識別子情報を、プロセッサ５０２へ転送することが可能である。ネットワークインターフェース５０１の作製及び使用方法は、当業者には明らかであろう。

プロセッサ５０２は、図６〜８を参照して以下に説明するタスクを実行することが可能な汎用プロセッサである。本明細書を読了すれば、プロセッサ５０２の作製及び使用方法は、当業者には明らかであろう。

メモリ５０３は、プロセッサ５０２が使用するプログラム及びデータを格納することが可能である。メモリ５０３の作製及び使用方法は、当業者には明らかであろう。

図６は、例示された実施例のシステムにより実行され得る、位置推定技術の概略を示す。この技術は、オフラインプロセスを使用してシグナル強度モデルを構築し、次にオンラインプロセスにより、構築されたシグナル強度モデルと提示されたシグナル強度ベクトルを比較する。しかしながら、図２〜５を参照して説明されたシステムに他の異なる技術を適用する方法は、当業者には明らかであろう。

オフラインプロセスの一部としてのタスク６０１で、位置推定サーバ２０３は、一つ以上のエミッタ２０１−１〜２０１−Ｍから受信したシグナル強度測定値を、一つ以上のシグナルモニタ２０２−１〜２０２−Ｎから取得する。また位置推定サーバ２０３は、一つ以上のエミッタ２０１−１〜２０１−Ｍの識別子（例えば、媒体クセス制御アドレス、位置座標）を取得し、識別子をエミッタ位置にマッピングする。位置推定サーバ２０３は取得した情報を使用して位置推定用のシグナル強度モデルを構築し、必要に応じて改良する。

オンラインプロセスの一部としてのタスク６０２で、無線端末２０４の位置を特定或いは追跡する必要がある場合、位置推定サーバ２０３は、構築されたシグナル強度モデルと共に、シグナルモニタ２０２−１〜２０２−Ｎにより測定された無線端末２０４に対応するシグナル強度測定値を使用する。

図７に、本発明の例示した実施例に従って実行されるタスク６０１を構成する主なタスクのフローチャートを示す。図７に示されるどのタスクが同時に或いは図示されたものと違う順序で実行できるかは、当業者には明らかであろう。

タスク７０１で、各エミッタ２０１−１〜２０１−Ｍは無線媒体へ一つ以上のパケットを送信する。エミッタ２０１−ｉは、パケットを定期的に或いは散発的に送信する。いくつかの実施例では、エミッタ２０１−ｉのパケット送信が、他の装置（例えば、シグナルモニタ２０２−ｊなど）により要求される。一般には、どのくらいの早さでシグナル強度モデルの確認又は更新が必要とされるかにもよるが、エミッタ２０１−ｉはパケットを時々（例えば、１時間あたり２回程度）送信するだけでよい。いくつかの実施例では、エミッタ２０１−ｉは識別子を送信する。

タスク７０２で、各シグナルモニタ２０２−１〜２０２−Ｎは、各パケットのシグナル強度を測定する。

タスク７０３で、位置推定サーバ２０３は、各シグナルモニタ２０２−１〜２０２−Ｎから複数のシグナル強度測定値を取得する。各エミッタ２０１−ｉの位置も、位置推定サーバ２０３により利用可能とされ或いは決定される。例えば、位置推定サーバ２０３はエミッタ２０１−ｉの座標を受信可能である。或いは、位置推定サーバ２０３は、エミッタ２０１−ｉの媒体クセス制御アドレスを受信し、参照表からエミッタ２０１−ｉの位置を導き出すことが可能である。

いくつかの実施例では、一つ以上のシグナルエミッタのシグナル強度測定値が欠落している場合、位置推定サーバ２０３は、シグナル強度測定値を受信しなかったエミッタとして表すために、低い値（例えば、−９２ｄＢｍなど）に固定したシグナル強度測定値を割り当てる。エミッタの欠落している読込み値を低い値に固定することにより、実質上、問題の点がシグナルモニタ２０２−ｊからはるかに離れていることを表示することになる。

この時点で、位置推定サーバ２０３は、各シグナルモニタ２０２−１〜２０２−Ｎから、各エミッタ２０１−１〜２０１−Ｍを表すシグナル強度測定値（すなわち、実測値又は固定値）を受信する。更に、位置推定サーバ２０３は、各シグナル強度測定値が送信されたエミッタ位置を利用できる。

いくつかの実施例では、特定のシグナル源を表すシグナル強度測定値は実際には、そのシグナル源より送信された複数のパケットにつき時間中に測定された２つ以上のシグナル強度測定値の（ｉ）中央値又は（ｉｉ）平均値のいずれかである。当業者には、２つ以上のシグナル強度測定値の中央値又は平均値のいずれかを決定する方法は明らかであろう。

いくつかの実施例では、タスク７０４で、位置推定サーバ２０３は周知の方法で、一つ以上のシグナルモニタ２０２−１〜２０２−Ｎから受信した各シグナルモニタの複数のシグナル強度測定値をスムージングする。スムージングアルゴリズムの一例では、従来公知の一般化加法モデル（ＧＡＭ）を用いる。スムージングを何時適用し何時適用しないかは、当業者には明らかであろう。例えば、大きく離間したシグナルエミッタの数が少ない時（すなわち、値Ｍが小さい時）、スムージングはより重要でなくなる。

その後、位置推定サーバ２０３は、まずモデルとされる無線ネットワークエリアを、既知のサイズのグリッド正方形（例えば、３フィートｘ３フィート）に分割して合成モデルを作成する。タスク７０５で、位置推定サーバ２０３は、各シグナルモニタ毎に、いくつかの実施例では既にスムージングされている、複数のシグナル強度測定値を２次元で補間し、各グリッド正方形の中心での受信シグナル強度を推定する。いくつかの実施例では、位置推定サーバ２０３は、アキマスプライン法を用いて補間する。アキマスプライン補間は、従来技術では既に知られているように、局所的な三角法に基づく技術である。各シグナルモニタ２０２−ｊ毎に得られた合成モデルは、各グリッド正方形に対応する推定シグナル強度を持つ、１つのシグナル強度のスカラー配列となる。位置推定サーバ２０３は、エミッタ２０１−１〜２０１−Ｍの既知の位置と、これら既知の位置から送信されたシグナルに対応する受信シグナル強度とを使用して、周知の方法でモデルを算出する。

タスク７０６で、シグナルモニタ２０２−１〜２０２−Ｎからのデータを処理した後、位置推定サーバ２０３は、タスク７０５で作成したスカラー配列を組み合わせてベクトル配列を作成する。もし、すべてのシグナルモニタ２０２−１〜２０２−Ｎのスカラー配列が使用可能であれば、グリッド正方形に対応する各ベクトル配列セルは、シグナル強度の関連するＮ−次元ベクトルを有する。

位置推定サーバ２０３は、モデルの再構築が必要なときは必ずタスク７０１〜７０６を繰り返す。例えば、シグナルモニタ２０２−１〜２０２−Ｎのうち少なくとも一つが、シグナル送信中に統計的に有意な偏差を一貫して示しているエミッタ２０１−１〜２０１−Ｍのいずれかからのシグナル強度を測定した時に、位置推定サーバ２０３がモデルを再構築するようにしてもよい。モデル再構築を何時するかは、当業者には明らかであろう。

図８に、本発明の例示した実施例に従って実行されたタスク６０２を構成する主なタスクを示す。

タスク８０１で、シグナルモニタ２０２−ｊは、無線端末２０４により送信された少なくとも一つのパケットのシグナル強度を測定する。但し、パケットのシグナル強度を測定するまでは、無線端末の位置は未知である。更に、無線端末に関する事前情報は、例示された実施例のシステムでは必ずしも使用可能というわけではない。無線端末２０４により送信されたパケットのシグナル強度測定値は、各エミッタ２０１−ｉにより送信されたパケットのシグナル強度測定値及び識別子と共に、無線端末２０４の位置を決定するために使用される。

いくつかの実施例では、無線端末２０４を表すシグナル強度測定値は実際には、無線端末２０４より送信された複数のパケットにつきある時間中に測定された２つ以上のシグナル強度測定値の（ｉ）中央値又は（ｉｉ）平均値のいずれかである。当業者には、２つ以上のシグナル強度測定値の中央値又は平均値のいずれかを決定する方法は明らかであろう。

いくつかの実施例では、無線端末２０４によるパケットの送信が、他の装置（例えば、アクセスポイント２０５など）により要求される。

タスク８０２で、位置推定サーバ２０３は、シグナルモニタ２０２−１〜２０２−Ｎのうち少なくとも一つから、無線端末２０４の一つ以上のシグナル強度測定値を受信する。位置推定サーバ２０３は、周知の方法で、測定値を組み合わせて、提示されるべきシグナル強度ベクトルを作成する。

いくつかの実施例では、位置推定サーバ２０３は、位置を推測するために、一つ以上のシグナルモニタから受信しなかったシグナルの代りに、低い数に固定した値（例えば、−９２ｄＢｍ）を割り当てる。

タスク８０３で、位置推定サーバ２０３は、シグナルモニタ２０２−１〜２０２−Ｎが検出した提示シグナル強度ベクトルを合成モデルと照合し、無線端末の位置を決定する。いくつかの実施例では、位置推定サーバ２０３は、従来技術においては既知の最近接検索（ＮＮＳ）を用いる。提示ベクトルを合成モデルベクトルの配列と照合する方法は、当業者には明らかであろう。

上記実施例は単に本発明の例示であり、本発明の範囲を逸脱しない限り、当業者は上記実施例に種々の変更を行うことが可能であることが理解されよう。例えば、本明細書では、本発明の例示された実施例の完全な説明及び理解を提供するために、多数の具体的な詳細を提供している。しかしながら、当業者には、本発明がこれらの詳細の一つ以上がなくても、或いは、他の方法、材料、構成要素などを使用しても実行できることは理解されるであろう。

更に、いくつかの場合では、例示された実施例の特徴を曖昧にしないために、周知の構造、材料、操作の詳細な記載は省かれている。図面に示す種々の実施例は例示の目的であって、縮尺は必ずしも一律ではないことが理解されよう。明細書全体を通して言及される「一実施例」「ある実施例」「いくつかの実施例」は、実施例に関して記述された特定の特徴、構造、材料、又は特性が少なくとも一つの本発明の実施例に含まれることを意味し、必ずしもすべての実施例に含まれるとは限らないことを意味する。従って、明細書全体を通して様々な箇所で使用される「一実施例で」「ある実施例で」「いくつかの実施例で」の語句は、すべてが必ずしも同一の実施例を示すものではない。更に、特定の特徴、構造、材料、又は特性は、一つ以上の実施例において何らかの好適な仕方で組み合わせることが可能である。従って、そのような変更も、下記の請求項及びその均等物の範囲に含まれることが意図されている。

従来技術における無線ネットワーク１００の模式図 本発明の例示した実施例による、ネットワーク２００の模式図 本発明の例示した実施例による、エミッタ２０１−ｉの主な構成要素のブロック図 本発明の例示した実施例による、シグナルモニタ２０２−ｊの主な構成要素のブロック図 本発明の例示した実施例による、位置推定サーバ２０３の主な構成要素のブロック図 本発明の例示した実施例により実行されたタスクを要約したフローチャート 本発明の例示した実施例に従って実行されたタスク６０１のフローチャート 本発明の例示した実施例に従って実行されたタスク６０２のフローチャート

２００ ネットワーク
２０１−１〜２０１−Ｍ シグナルエミッタ
２０２−１〜２０２−Ｎ シグナルモニタ
２０３ 位置推定サーバ
２０４ 無線端末
２０５ アクセスポイント
３０１ 送信機
３０２、４０２、５０２ プロセッサ
３０３、４０３、５０３ メモリ
４０１ 受信機
５０１ ネットワークインターフェース

Claims (12)

1. （ｉ）第１のシグナルモニタでのエミッタにより送信された第１のパケットのシグナル強度と；（ｉｉ）前記第１のシグナルモニタでの無線端末により送信された第２のパケットのシグナル強度と；を測定する前記第１のシグナルモニタと；
   （ｉｉｉ）第２のシグナルモニタでの前記エミッタにより送信された前記第１のパケットのシグナル強度と；（ｉＶ）前記第２のシグナルモニタでの前記無線端末により送信された前記第２のパケットのシグナル強度と；を測定する前記第２のシグナルモニタと；
   （ａ）前記エミッタの位置を受信し；かつ（ｂ）（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、（ｉＶ）及び前記エミッタの位置に基づいて前記無線端末の位置を決定するプロセッサと；を備え、
   前記プロセッサが、更に
   （ｉ）前記第１のシグナルモニタが測定した、前記エミッタを備える複数のシグナル源と関連した第１の複数のシグナル強度測定値と、（ｉｉ）前記第２のシグナルモニタが測定した、前記エミッタを備える複数のシグナル源と関連した第２の複数のシグナル強度測定値とを取得し；
   （ｉ）無線ネットワークエリアを複数のグリッドに分割し、前記第１の複数のシグナル強度測定値を補間処理して前記各グリッドにおける第１のシグナルサンプルのスカラー配列を作成すると共に、（ｉｉ）前記第２の複数のシグナル強度測定値を補間処理して前記各グリッドにおける第２のシグナルサンプルのスカラー配列を作成し；かつ
   前記第１のシグナルサンプルのスカラー配列及び前記第２のシグナルサンプルのスカラー配列に基づいて、合成シグナル強度ベクトルのベクトル配列を作成し；かつ
   前記プロセッサは、前記第１、第２のシグナルモニタが測定した前記無線端末により送信された前記第２のパケットのシグナル強度から作成した前記無線端末のシグナル強度ベクトルを、少なくとも一つの前記合成シグナル強度ベクトルと照合することで前記無線端末の位置を前記グリッドの位置として推定することを特徴とする装置。
2. 無線媒体に前記第１のパケットを送信する前記エミッタを更に備え、前記第１のパケットは、前記エミッタの位置に関する情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記無線端末のシグナル強度ベクトルの照合が、シグナルベクトル空間での最適照合値の検索を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
4. 前記第１の複数のシグナル強度測定値の補間がアキマスプライン法を用いて行われることを特徴とする請求項１に記載の装置。
5. 更に前記プロセッサは、前記第１の複数のシグナル強度測定値をスムージングすることを特徴とする請求項１に記載の装置。
6. スムージングが、一般化加法モデルに基づくことを特徴とする請求項５に記載の装置。
7. 更に前記プロセッサは、欠落しているシグナル強度測定値の代りにシグナル値を割り当てることを特徴とする請求項１に記載の装置。
8. 前記シグナル値が−９２ｄＢｍ以下であることを特徴とする請求項７に記載の装置。
9. シグナル源を表すシグナル強度測定値が、そのシグナル源につきある時間中に測定された２つ以上のシグナル強度測定値の（ｉ）中央値又は（ｉｉ）平均値のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
10. 前記エミッタは静置型であることを特徴とする請求項２に記載の装置。
11. 前記エミッタの位置に関する前記情報が、前記エミッタの媒体アクセス制御アドレスを示すことを特徴とする請求項２に記載の装置。
12. 前記エミッタの位置に関する前記情報が、前記エミッタの座標を示すことを特徴とする請求項２に記載の装置。

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