JP4767737B2

JP4767737B2 - 位置推定システム及び位置推定方法

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Publication number: JP4767737B2
Application number: JP2006099107A
Authority: JP
Inventors: 仁星野; 佳徳礒田; 聡田中; 憲一山崎
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2006-03-31
Filing date: 2006-03-31
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2026-03-31
Also published as: JP2007274473A

Description

本発明は、通信端末の位置を推定する位置推定システム及び位置推定方法に関する。

近年、ＧＰＳ（Global Positioning System）を用いて移動体通信端末などの通信端末の位置を推定する方法が種々提案されている。しかし、高層ビルが立ち並ぶ大都市では、ビルの屋内などのようにＧＰＳ信号が届きにくい場所がある。このような場所では、ＧＰＳを用いた位置の推定は困難となる。そこで、ＧＰＳに代えて無線ＬＡＮなどを用いて通信端末の位置を推定する技術が、例えば、特許文献１などに開示されている。
２００１−０３０４８４号公報

しかし、上記特許文献１などに記載の無線ＬＡＮを用いた端末位置の推定技術であっても、高層ビルが立ち並ぶ大都市などのように壁や障害物の多い環境では、マルチパスの影響が大きくなり、正確な端末位置の推定が困難である。

そこで、本発明の目的は、端末位置の推定精度が向上された位置推定システム及び位置推定方法を提供することである。

本発明の位置推定システムは、通信端末の位置を推定する位置推定システムであって、無線通信機能を有しており、無線送信の設定に用いる送信用パラメータのパラメータ値が複数設定可能な位置推定用端末と、上記位置推定用端末と無線通信する基地局と、上記位置推定用端末の端末位置を推定する位置推定装置と、上記位置推定装置による上記位置推定用端末の端末位置の推定に用いる基準情報を格納するデータベースサーバとを備え、上記位置推定用端末は、設定した上記パラメータ値を含む位置推定用端末情報を、このパラメータ値で送信し、上記基地局は、上記位置推定用端末から送信された上記位置推定用端末情報を受信すると、この位置推定用端末情報の受信時の受信レベルを測定し、この測定した受信レベルと、受信した上記位置推定用端末情報と、自基地局を識別するための基地局ＩＤとを含む位置推定用基地局情報を送信し、上記データベースサーバは、端末位置を表す位置座標と、この位置座標の示す地点から無線送信された信号を受信する上記基地局の上記基地局ＩＤと、この基地局が上記信号を受信した際に測定した受信レベルとが、上記送信用パラメータの複数のパラメータ値毎に関連付けされた上記基準情報を格納し、上記位置推定装置は、上記基地局から送信された上記位置推定用基地局情報を受信すると、この受信した上記位置推定用基地局情報に含まれる上記パラメータ値に対応する上記基準情報を上記データベースサーバから取得し、この取得した基準情報と、受信した上記位置推定用基地局情報とに基づいて上記位置推定用端末の端末位置を推定する、ことを特徴とする。

更に、本発明の位置推定システムでは、上記パラメータ値が複数設定可能であり、上記基準情報の作成に用いる基準作成用端末を備え、上記基準作成用端末は、上記複数のパラメータ値毎に、このパラメータ値と、入力されたこの基準作成用端末の位置座標とを含む基準作成用端末情報を各パラメータ値で送信し、上記基地局は、上記基準作成用端末から送信された上記パラメータ値毎の上記基準作成用端末情報を受信すると、受信した上記各基準作成用端末情報の受信時の受信レベルを測定し、測定した受信レベルと、この受信レベルで受信した上記基準作成用端末情報と、自基地局を識別するための基地局ＩＤとを含む基準作成用基地局情報を上記パラメータ値毎に送信し、上記データベースサーバは、上記基地局から送信された上記パラメータ値毎の上記基準作成用基地局情報を受信すると、受信した上記パラメータ値毎の上記基準作成用基地局情報に基づいて上記基準情報を作成し、この作成した上記基準情報を格納する。

また、本発明の位置推定システムは、通信端末の位置を推定する位置推定システムであって、無線通信機能を有する位置推定用端末と、無線送信の設定に用いる送信用パラメータのパラメータ値が複数設定可能であり、上記位置推定用端末と無線通信する基地局と、上記位置推定用端末の端末位置を推定する位置推定装置と、上記位置推定装置による上記位置推定用端末の端末位置の推定に用いる基準情報を格納するデータベースサーバとを備え、上記基地局は、自基地局を識別するための基地局ＩＤと、設定した上記パラメータ値とを含む位置推定用基地局情報を、このパラメータ値で送信し、上記位置推定用端末は、上記基地局から送信された上記位置推定用基地局情報を受信すると、この位置推定用基地局情報の受信時の受信レベルを測定し、この測定した受信レベルと、受信した上記位置推定用基地局情報を含む位置推定用端末情報を送信し、上記データベースサーバは、端末位置を表す位置座標と、上記基地局ＩＤと、この基地局ＩＤにより識別される上記基地局から無線送信された信号が上記位置座標の示す地点で受信された際に測定された受信レベルとが、上記送信用パラメータの複数のパラメータ値毎に関連付けされた上記基準情報を格納し、上記位置推定装置は、上記位置推定用端末から上記基地局を介して送信された上記位置推定用端末情報を受信すると、この受信した上記位置推定用端末情報に含まれる上記パラメータ値に対応する上記基準情報を上記データベースサーバから取得し、この取得した基準情報と、受信した上記位置推定用端末情報とに基づいて上記位置推定用端末の端末位置を推定する、ことを特徴とする。

更に、本発明の位置推定システムでは、上記基準情報の作成に用いる基準作成用端末を備え、上記基地局は、上記パラメータ値が複数設定可能であり、上記複数のパラメータ値毎に、このパラメータ値と、自基地局を識別するための基地局ＩＤとを含む基準作成用基地局情報を各パラメータ値で送信し、上記基準作成用端末は、上記基地局から送信された上記パラメータ値毎の上記基準作成用基地局情報を受信すると、上記各基準作成用基地局情報の受信時の受信レベルを測定し、測定した受信レベルと、この受信レベルで受信した上記基準作成用基地局情報と、入力されたこの基準作成用端末の位置座標とを含む基準作成用端末情報を上記パラメータ値毎に送信し、上記データベースサーバは、上記基準作成用端末から上記基地局を介して送信された上記パラメータ値毎の上記基準作成用端末情報を受信すると、受信した上記パラメータ値毎の上記基準作成用端末情報に基づいて上記基準情報を作成し、この作成した上記基準情報を格納する。

また、本発明の位置推定方法は、無線通信機能を有しており無線送信の設定に用いる送信用パラメータのパラメータ値が複数設定可能な位置推定用端末と、この位置推定用端末と無線通信する基地局と、この位置推定用端末の端末位置を推定する位置推定装置と、この位置推定装置による上記位置推定用端末の端末位置の推定に用いる基準情報を格納するデータベースサーバとを用いる位置推定方法であって、上記位置推定用端末が、設定した上記パラメータ値を含む位置推定用端末情報を、このパラメータ値で送信するステップと、上記基地局が、上記位置推定用端末から送信された上記位置推定用端末情報を受信すると、この位置推定用端末情報の受信時の受信レベルを測定し、この測定した受信レベルと、受信した上記位置推定用端末情報と、自基地局を識別するための基地局ＩＤとを含む位置推定用基地局情報を送信するステップと、上記位置推定装置が、上記基地局から送信された上記位置推定用基地局情報を受信すると、この受信した上記位置推定用基地局情報に含まれる前記パラメータ値に対応する前記基準情報を前記データベースサーバから取得し、この取得した基準情報と、受信した前記位置推定用基地局情報とに基づいて上記位置推定用端末の端末位置を推定するステップとを含み、上記基準情報は、端末位置を表す位置座標と、この位置座標の示す地点から無線送信された信号を受信する上記基地局の上記基地局ＩＤと、この基地局が上記信号を受信した際に測定した受信レベルとが、上記送信用パラメータの複数のパラメータ値毎に関連付けされた情報である、ことを特徴とする。

更に、本発明の位置推定方法では、上記パラメータ値が複数設定可能であり上記基準情報の作成に用いる基準作成用端末を用いて上記基準情報を作成する基準情報作成ステップを更に含み、上記基準情報作成ステップは、上記基準作成用端末が、上記複数のパラメータ値毎に、このパラメータ値と、入力されたこの基準作成用端末の位置座標とを含む基準作成用端末情報を各パラメータ値で送信するステップと、上記基地局が、上記基準作成用端末から送信された上記パラメータ値毎の上記基準作成用端末情報を受信すると、受信した上記各基準作成用端末情報の受信時の受信レベルを測定し、測定した受信レベルと、この受信レベルで受信した上記基準作成用端末情報と、自基地局を識別するための基地局ＩＤとを含む基準作成用基地局情報を上記パラメータ値毎に送信するステップと、上記データベースサーバが、上記基地局から送信された上記パラメータ値毎の上記基準作成用基地局情報を受信すると、受信した上記パラメータ値毎の上記基準作成用基地局情報に基づいて上記基準情報を作成し、この作成した上記基準情報を格納するステップとを含む。

また、本発明の位置推定方法は、無線通信機能を有する位置推定用端末と、無線送信の設定に用いる送信用パラメータのパラメータ値が複数設定可能であり上記位置推定用端末と無線通信する基地局と、この位置推定用端末の端末位置を推定する位置推定装置と、この位置推定装置による上記位置推定用端末の端末位置の推定に用いる基準情報を格納するデータベースサーバとを用いる位置推定方法であって、上記基地局が、自基地局を識別するための基地局ＩＤと、設定した上記パラメータ値とを含む位置推定用基地局情報を、このパラメータ値で送信するステップと、上記位置推定用端末が、上記基地局から送信された上記位置推定用基地局情報を受信すると、この位置推定用基地局情報の受信時の受信レベルを測定し、この測定した受信レベルと、受信した上記位置推定用基地局情報を含む位置推定用端末情報を送信するステップと、上記位置推定装置が、上記位置推定用端末から上記基地局を介して送信された上記位置推定用端末情報を受信すると、この受信した上記位置推定用端末情報に含まれる前記パラメータ値に対応する前記基準情報を前記データベースサーバから取得し、この取得した基準情報と、受信した前記位置推定用端末情報とに基づいて上記位置推定用端末の端末位置を推定するステップとを含み、上記基準情報は、端末位置を表す位置座標と、上記基地局ＩＤと、この基地局ＩＤにより識別される上記基地局から無線送信された信号が上記位置座標の示す地点で受信された際に測定された受信レベルとが、上記送信用パラメータの複数のパラメータ値毎に関連付けされた情報である、ことを特徴とする。

本発明の位置推定システム及び位置推定方法によれば、端末位置の推定を行うための基準情報が基準作成用端末を用いて予め作成される。この基準情報は、複数のパラメータ値毎に算出されたものである。そして、この基準情報を用いて位置推定用端末の端末位置が複数のパラメータ値に基づいて推定される。例えば、位置推定用基地局情報に含まれる受信レベルと、基準情報に含まれる受信レベルとの差分に基づいて、位置推定用端末の存在率が算出され、この存在率に基づいて位置推定用端末の端末位置の推定が行われる。また、複数のパラメータ値毎に位置座標毎の存在率が算出され、この算出された存在率が位置座標毎に積算され、この積算値を用いて位置推定用端末の端末位置の推定が行われる。従って、例えばＧＰＳ等による端末位置の推定が困難な場所であっても、位置推定用端末と基地局との間で無線通信が可能な場所であれば、予め作成された基準情報に基づいて端末位置の推定が精度良く行える。また、複数のパラメータ値を用いて、予め作成された基準情報に基づく端末位置の推定が行えるため、単一のパラメータ値のみを用いた場合に比較して端末の位置推定精度が向上される。

更に、本発明の位置推定システムでは、上記データベースサーバは、異なる複数の受信レベルが同一の位置座標に対応付けられている場合、この位置座標に、この複数の受信レベルの平均値を対応付けた上記基準情報を作成して格納してもよいし、また、上記位置推定装置は、上記位置座標毎に、上記位置推定用基地局情報に含まれる受信レベルと、上記基準情報に含まれる受信レベルとの差分を算出し、この算出した差分の大きさに応じた上記位置推定用端末の存在率を位置座標毎に算出し、この存在率に基づいて上記位置推定用端末の端末位置の推定を行ってもよいし、また、上記位置推定装置は、上記複数のパラメータ値毎に位置座標毎の存在率を算出し、この算出した存在率を位置座標毎に積算し、この積算値を存在率に替えて上記位置推定用端末の端末位置の推定を行ってもよい。

更に、本発明の位置推定システムでは、少なくとも前回推定された上記位置推定用端末の推定位置と、前回推定が行われた時刻とが対応付けられた位置推定履歴情報を作成して格納する履歴データベースサーバを更に備え、上記位置推定装置は、上記位置推定履歴情報を用いて、前回推定が行われた時刻から今回推定が行われる時刻までの経過時間と、前回推定された上記推定位置とに基づいて推定対象領域を算出し、その推定対象領域内に含まれる位置座標に対して、今回の端末位置の推定を行うのが好ましい。このように、端末位置の推定を行う位置座標の推定対象領域が、過去の推定結果から予測される。この推定対象領域内の位置座標のみを対象に端末位置の推定を行えば、推定に要する時間等が短縮され、効率的に端末位置の推定が可能となる。

更に、本発明の位置推定システム及び位置推定方法では、上記送信用パラメータは、無線送信波の出力レベル又は波長であるのが好ましい。このように、送信波の出力レベルや波長を送信用パラメータとして端末位置の推定が行えるため、位置推定用端末の機器固有の特性（受信レベルの限界等）や、送信波の吸収特性が異なる周囲環境によらず、精度よく端末位置の推定が可能となる。

本発明によれば、端末位置の推定を行う位置推定システム及び位置推定方法において、端末位置の推定精度の向上が図れる。

以下、図面を参照して、本発明に係る好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。

（第１実施形態）
図１を参照して、第１実施形態に係る位置推定システム１００の構成を説明する。位置推定システム１００は、位置推定用端末１１、基準作成用端末１２、基地局２１、ＤＢサーバ３１及び位置推定装置３２を備える。位置推定用端末１１は、後述する端末位置の推定処理（図２及び図３に示すフローチャートを参照）の対象となる機器である。これに対し、基準作成用端末１２は、上述の端末位置の推定処理に必要な基準情報Ｅ１（図４を参照）を作成するために用いられる機器である。位置推定用端末１１及び基準作成用端末１２は何れも、携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance）又は無線通信機能を有するパソコン等の通信端末であり、基地局２１と無線通信が可能である。基地局２１は、位置推定用端末１１及び基準作成用端末１２と無線通信が行えると共に、ＤＢサーバ３１及び位置推定装置３２と通信可能に接続されている。

次に、位置推定用端末１１及び基準作成用端末１２の構成を説明する。位置推定用端末１１は、位置推定用端末通信手段１１ａ及び位置推定用端末制御手段１１ｂを有する。位置推定用端末通信手段１１ａは、送信波Ｗ１を出力し、基地局２１と無線通信するためのインタフェースを有する。後述する位置推定用端末情報Ｄ１１ａは、送信波Ｗ１を介して基地局２１に送信される。位置推定用端末制御手段１１ｂは、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを有しており、このＣＰＵに各種プログラムを実行させることにより位置推定用端末１１を統括的に制御する。特に、位置推定用端末制御手段１１ｂは、図２に示すフローチャートのステップＡ１ａの処理を行う。また、位置推定用端末制御手段１１ｂは、送信用パラメータのパラメータ値を複数に設定可能である。送信用パラメータとは、送信波の送信レベル（出力レベル）又は波長である。この場合、位置推定用端末制御手段１１ｂは、設定可能な送信用パラメータのパラメータ値を、所定周期（例えば５秒）毎に順次自動的に切り替えてもよい。位置推定用端末通信手段１１ａは、位置推定用端末制御手段１１ｂにより複数のパラメータ値のうち何れか一のパラメータ値が設定されると、この設定されたパラメータ値で送信を行う。

基準作成用端末１２は、基準作成用端末通信手段１２ａ、基準作成用端末入力手段１２ｂ及び基準作成用端末制御手段１２ｃを有する。基準作成用端末通信手段１２ａは、送信波Ｗ２を出力し、基地局２１と無線通信するためのインタフェースを有する。後述する基準作成用端末情報Ｄ１１ｂは、送信波Ｗ２を介して基地局２１に送信される。基準作成用端末入力手段１２ｂは、基準作成用端末１２の位置座標を入力するための装置であり、例えば、テンキーなどである。基準作成用端末制御手段１２ｃは、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを有しており、このＣＰＵに各種プログラムを実行させることにより基準作成用端末１２を統括的に制御する。

特に、基準作成用端末制御手段１２ｃは、図３に示すフローチャートのステップＡ２ｂの処理を行う。端末位置の推定処理の対象となる場所は、本実施形態では、例えば屋内のスペース（部屋等）であり、所定間隔（例えば１ｍ間隔）の２次元格子に仮想的に区分けされ、この２次元格子に対応した２次元座標（ｘ，ｙ）が割り付けられている。基準作成用端末入力手段１２ｂにより入力される基準作成用端末１２の位置座標は、この２次元座標（ｘ，ｙ）の値である。なお、屋内のスペースが所定間隔の３次元格子に仮想的に区分けされ、この３次元格子に対応した３次元座標（ｘ，ｙ，ｚ）が割り付けられていてもよい。

また、基準作成用端末制御手段１２ｃは、送信用パラメータのパラメータ値を複数に設定可能である。基準作成用端末制御手段１２ｃは、設定可能な送信用パラメータのパラメータ値を、所定周期（例えば５秒）毎に順次自動的に切り替えてもよい。基準作成用端末通信手段１２ａは、基準作成用端末制御手段１２ｃにより複数のパラメータ値のうち何れか一のパラメータ値が設定されると、この設定されたパラメータ値で送信を行う。

次に、基地局２１の構成を説明する。基地局２１は、基地局通信手段２１ａ、基地局受信レベル測定手段２１ｂ及び基地局制御手段２１ｃを有する。基地局通信手段２１ａは、送信波Ｗ１及び送信波Ｗ２を介して位置推定用端末１１及び基準作成用端末１２と無線通信すると共に、ＤＢサーバ３１及び位置推定装置３２と通信するためのインタフェースを有する。基地局受信レベル測定手段２１ｂは、位置推定用端末１１及び基準作成用端末１２から送信される送信波Ｗ１及び送信波Ｗ２の受信レベルを測定する。受信レベル（ｄＢ）とは、送信波の、電波強度、電界強度及び受信電力等を意味する。基地局制御手段２１ｃは、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを有しており、このＣＰＵに各種プログラムを実行させることにより基地局２１を統括的に制御する。特に、基地局制御手段２１ｃは、図２に示すフローチャートのステップＡ２ａの処理と、図３に示すフローチャートのステップＡ１ｂの処理とを行う。

次に、ＤＢサーバ３１の構成を説明する。ＤＢサーバ３１は、ＤＢサーバ通信手段３１ａ、基準情報格納手段３１ｂ及びＤＢサーバ制御手段３１ｃを有する。ＤＢサーバ通信手段３１ａは、基地局２１及び位置推定装置３２と通信するためのインタフェースを有する。基準情報格納手段３１ｂは、情報の書き込み及び読み出しが自在なメモリである。基準情報格納手段３１ｂは、上述の基準情報Ｅ１を格納する。基準情報Ｅ１は、端末位置を表す位置座標と、この位置座標から無線送信された信号を受信する第１基地局２１の基地局ＩＤと、この第１基地局２１が信号を受信した際に測定される受信レベルとが、複数のパラメータ値毎に関連付けされた情報である。ＤＢサーバ制御手段３１ｃは、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを有しており、このＣＰＵに各種プログラムを実行させることによりＤＢサーバ３１を統括的に制御する。特に、ＤＢサーバ制御手段３１ｃは、図３に示すフローチャートのステップＡ３ｂの処理を行う。

次に、位置推定装置３２の構成を説明する。位置推定装置３２は、位置推定装置通信手段３２ａ及び位置推定装置制御手段３２ｂを有する。位置推定装置通信手段３２ａは、基地局２１及びＤＢサーバ３１と通信するためのインタフェースを有する。位置推定装置制御手段３２ｂは、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを有しており、このＣＰＵに各種プログラムを実行させることにより位置推定装置３２を統括的に制御する。特に、位置推定装置制御手段３２ｂは、図２に示すフローチャートのステップＡ３ａの処理を行う。

次に、図２及び図３を参照して、第１実施形態に係る位置推定システム１００の動作を説明する。まず、図２を参照して、位置推定用端末１１の端末位置を推定する端末位置の推定処理を説明する。位置推定用端末１１の位置推定用端末制御手段１１ｂは、位置推定用端末通信手段１１ａ等を用いて、ステップＡ１ａの処理を行う。すなわち、位置推定用端末通信手段１１ａは、位置推定用端末１１を識別するための端末ＩＤと、無線通信の設定に用いる送信用パラメータのパラメータ値とを含む位置推定用端末情報Ｄ１１ａを、このパラメータ値で送信する（ステップＡ１ａ）。

ステップＡ１ａの後、基地局２１の基地局制御手段２１ｃは、基地局通信手段２１ａ及び基地局受信レベル測定手段２１ｂ等を用いて、ステップＡ２ａの処理を行う。ステップＡ２ａは、ステップＡ２１ａ〜ステップＡ２３ａを含む。まず、基地局通信手段２１ａが位置推定用端末１１から送信された位置推定用端末情報Ｄ１１ａを受信すると（ステップＡ２１ａ）、基地局受信レベル測定手段２１ｂは、この位置推定用端末情報Ｄ１１ａの受信時の受信レベルを測定する（ステップＡ２２ａ）。ステップＡ２２ａの後、基地局通信手段２１ａは、基地局受信レベル測定手段２１ｂにより測定された受信レベルと、この受信した位置推定用端末情報Ｄ１１ａと、第１基地局２１を識別するための基地局ＩＤとを含む位置推定用基地局情報Ｄ１２ａを送信する（ステップＡ２３ａ）。

ステップＡ２ａの後、位置推定装置３２の位置推定装置制御手段３２ｂは、位置推定装置通信手段３２ａ等を用いて、ステップＡ３ａの処理を行う。ステップＡ３ａは、ステップＡ３１ａ〜ステップＡ３３ａを含む。位置推定装置通信手段３２ａが、基地局２１から送信された位置推定用基地局情報Ｄ１２ａを受信すると（ステップＡ３１ａ）、位置推定装置制御手段３２ｂは、この位置推定用基地局情報Ｄ１２ａに含まれるパラメータ値に対応する基準情報Ｅ１をＤＢサーバ３１から取得し(ステップＡ３２ａ）、この取得した基準情報Ｅ１と、受信した位置推定用基地局情報Ｄ１２ａとに基づいて位置推定用端末１１の端末位置を推定する（ステップＡ３３ａ）。なお、上記ステップＡ１ａ〜ステップＡ３ａの処理を、複数のパラメータ値に対し行い、各パラメータ値において得られる推定位置の平均値を最終的な推定位置として算出してもよい。

次に、図４及び図５を参照して、位置推定装置制御手段３２ｂがステップＡ３３ａにおいて行う端末位置の推定処理について説明する。図４は、基準情報Ｅ１の一例を示す図である。図４に示す基準情報Ｅ１において、送信用パラメータのパラメータ値は「ｎ」（自然数）であり、基地局２１は、３基である。各基地局２１の基地局ＩＤは、「基地局１」、「基地局２」、「基地局３」とする。

まず、位置推定用端末１１により、基準作成用基地局情報Ｄ１２ｂから、例えば、図５（ａ）に示すパラメータ値「ｎ」の測定情報Ｅ２が得られたとする。位置推定装置制御手段３２ｂは、パラメータ値「ｎ」の基準情報Ｅ１をＤＢサーバ３１から取得し、基準情報Ｅ１の受信レベルと測定情報Ｅ２の受信レベルとの差分の大きさ（絶対値）を、「（０，０）」や「（０，１）」等の位置座標毎に算出する。この差分の大きさを図５（ｂ）に示す。位置推定装置制御手段３２ｂは、位置座標毎に、各基地局２１の差分の大きさの和（差分和）を算出する（図５（ｃ）を参照）。この差分和のうち、最も小さい差分和の位置座標Ｘ１ｎ（複数の位置座標が対応する場合には平均した位置座標）を特定する。更に、位置推定装置制御手段３２ｂは、他の一又は複数のパラメータ値「ｍ」（ｎと異なる自然数）において同様の処理を行い、位置座標Ｘ１ｎに対応する位置座標Ｘ１ｍを複数特定する。位置推定装置制御手段３２ｂは、位置座標Ｘ１ｎと、一又は複数の位置座標Ｘ１ｍとを平均する。この平均した位置座標が位置推定用端末１１の推定位置となる。

また、図６（ａ）に示す存在率情報Ｅ３（存在率情報の一例）を用いて位置推定用端末１１の推定位置を算出してもよい。存在率情報Ｅ３は、各差分和の値に端末の存在率が対応付けられた情報であり、過去の測定情報から確率的手法に基づいて予め算出された情報である。すなわち、差分和が特定されると、端末の存在率が特定可能となる。

存在率情報Ｅ３は、ベイジアンネットワーク（Baysian Network）の計算アルゴリズムや、隠れマルコフモデル（Hidden Markov Model）の計算アルゴリズム等を用いて算出されたものであってもよい。この場合、基準作成用基地局情報Ｄ１２ｂに含まれる受信レベル及び位置座標が、観測変数の確定値（evidence）としてベイジアンネットワークや隠れマルコフモデルのアルゴリズムに適用され、これにより端末の存在率が算出される。

位置推定装置制御手段３２ｂは、図５（ｃ）に示す差分和を算出すると、この差分和と、図６（ａ）に示す存在率情報Ｅ３とを比較し、位置座標毎の存在率を特定する（図６（ｂ）を参照）。図６（ｂ）に示す存在率のうち最大の存在率の位置座標Ｘ２ｎ（複数の位置座標が対応する場合には平均した位置座標）を特定する。更に、位置推定装置制御手段３２ｂは、一又は複数のパラメータ値「ｍ」において、同様の処理を行い、位置座標Ｘ２ｎに対応する位置座標Ｘ２ｍを一又は複数特定する。位置推定装置制御手段３２ｂは、位置座標Ｘ２ｎと、一又は複数の位置座標Ｘ２ｍとを平均する。この平均した位置座標が位置推定用端末１１の推定位置となる。また、位置推定装置制御手段３２ｂは、パラメータ値「ｎ」及びパラメータ値「ｍ」毎に、図６（ｂ）に示す位置座標毎の存在率を算出し、この算出したパラメータ値毎の存在率を位置座標毎に積算し、この積算値を用いて位置座標Ｘ２ｎに対応する位置座標を特定し、この特定した位置座標を位置推定用端末１１の推定位置としてもよい。

また、位置推定装置制御手段３２ｂは、図６（ｂ）に基づいて、存在率を重み付けに用いた位置座標の平均（重心座標）Ｘ３ｎを算出してもよい。更に、位置推定装置制御手段３２ｂは、パラメータ値「ｍ」において、同様の処理を行い、位置座標Ｘ３ｎに対応する位置座標Ｘ３ｍを一又は複数特定する。位置推定装置制御手段３２ｂは、位置座標Ｘ３ｎと、一又は複数の位置座標Ｘ３ｍとを平均する。この平均した位置座標が位置推定用端末１１の推定位置となる。

次に、図３を参照して、上述した端末位置の推定処理に用いる基準情報Ｅ１の作成処理を説明する。基準作成用端末１２の基準作成用端末制御手段１２ｃは、基地局通信手段２１ａ及び基地局受信レベル測定手段２１ｂ等を用いて、ステップＡ１ｂの処理を行う。すなわち、基準作成用端末１２の端末位置の位置座標が基準作成用端末入力手段１２ｂにより入力されると、基準作成用端末通信手段１２ａは、無線送信の設定に用いる送信用パラメータのパラメータ値毎に、このパラメータ値と、この位置座標とを含む基準作成用端末情報Ｄ１１ｂを、各パラメータ値で送信する（ステップＡ１ｂ）。

ステップＡ１ｂの後、基地局２１の基地局制御手段２１ｃは、基地局通信手段２１ａ及び基地局受信レベル測定手段２１ｂ等を用いて、ステップＡ２ｂの処理を行う。ステップＡ２ｂは、ステップＡ２１ｂ〜ステップＡ２３ｂを含む。まず、基地局通信手段２１ａが基準作成用端末１２から送信されたパラメータ値毎の基準作成用端末情報Ｄ１１ｂを受信すると（ステップＡ２１ｂ）、基地局受信レベル測定手段２１ｂは、この受信した各基準作成用端末情報Ｄ１１ｂの受信時の受信レベルを測定する（ステップＡ２２ｂ）。ステップＡ２２ｂの後、基地局通信手段２１ａは、基地局受信レベル測定手段２１ｂにより測定された受信レベルと、この受信レベルで基地局通信手段２１ａにより受信された基準作成用端末情報Ｄ１１ｂと、第１基地局２１を識別するための基地局ＩＤとを含む基準作成用基地局情報Ｄ１２ｂをパラメータ値毎に送信する（ステップＡ２３ｂ）。

ステップＡ２３ｂの後、ＤＢサーバ３１のＤＢサーバ制御手段３１ｃは、ＤＢサーバ通信手段３１ａ及び基準情報格納手段３１ｂ等を用いて、ステップＡ３ｂの処理を行う。ステップＡ３ｂは、ステップＡ３１ｂ〜ステップＡ３３ｂを含む。まず、ＤＢサーバ通信手段３１ａが基地局２１から送信されたパラメータ値毎の基準作成用基地局情報Ｄ１２ｂを受信すると（ステップＡ３１ｂ）、ＤＢサーバ制御手段３１ｃは、この受信したパラメータ値毎の基準作成用基地局情報Ｄ１２ｂに基づいて基準情報Ｅ１を作成する（ステップＡ３２ｂ）。そして、ＤＢサーバ制御手段３１ｃは、この作成した基準情報Ｅ１を基準情報格納手段３１ｂに格納する（ステップＡ３３ｂ）。

（第２実施形態）
図７を参照して、第２実施形態に係る位置推定システム２００の構成を説明する。位置推定システム２００は、位置推定用端末１３、基準作成用端末１４、基地局２２、ＤＢサーバ３１及び位置推定装置３２を備える。位置推定用端末１３は、後述する端末位置の推定処理（図８及び図９に示すフローチャートを参照）の対象となる機器である。これに対し、基準作成用端末１４は、上述の端末位置の推定処理に必要な基準情報Ｅ１（図４を参照）を作成するために用いられる機器である。位置推定用端末１３及び基準作成用端末１４は何れも、携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance）又は無線通信機能を有するパソコン等の通信端末であり、基地局２１と無線通信が可能である。基地局２２は、位置推定用端末１３及び基準作成用端末１４と無線通信が行えると共に、ＤＢサーバ３１及び位置推定装置３２と通信可能に接続されている。

次に、位置推定用端末１３及び基準作成用端末１４の構成を説明する。位置推定用端末１３は、位置推定用端末通信手段１３ａ、位置推定用端末受信レベル測定手段１３ｂ及び位置推定用端末制御手段１３ｃを有する。位置推定用端末通信手段１３ａは、基地局２２と無線通信するためのインタフェースを有する。位置推定用端末通信手段１３ａは、送信波Ｗ３を介して基地局２２から送信された後述の位置推定用基地局情報Ｄ２１ａを受信する。位置推定用端末通信手段１３ａは、送信波Ｗ４を介して後述の位置推定用端末情報Ｄ２２ａを送信する。位置推定用端末受信レベル測定手段１３ｂは、基地局２２からの送信波Ｗ３の受信レベルを測定する。受信レベル（ｄＢ）とは、送信波の、電波強度、電界強度及び受信電力等を意味する。位置推定用端末制御手段１３ｃは、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを有しており、このＣＰＵに各種プログラムを実行させることにより位置推定用端末１３を統括的に制御する。

特に、位置推定用端末制御手段１３ｃは、図８に示すフローチャートのステップＢ１ａの処理を行う。また、位置推定用端末制御手段１３ｃは、送信用パラメータのパラメータ値を複数に設定可能である。送信用パラメータとは、送信波の送信レベル（出力レベル）又は波長である。位置推定用端末制御手段１３ｃは、設定可能な送信用パラメータのパラメータ値を、所定周期（例えば５秒）毎に順次自動的に切り替えてもよい。位置推定用端末通信手段１３ａは、位置推定用端末制御手段１３ｃにより複数のパラメータ値のうち何れか一のパラメータ値が設定されると、この設定されたパラメータ値で送信を行う。

基準作成用端末１４は、基準作成用端末通信手段１４ａ、基準作成用端末受信レベル測定手段１４ｂ、基準作成用端末入力手段１４ｃ及び基準作成用端末制御手段１４ｄを有する。基準作成用端末通信手段１４ａは、基地局２２と無線通信するためのインタフェースを有する。基準作成用端末通信手段１４ａは、送信波Ｗ５を介して基地局２２から送信された後述の基準作成用基地局情報Ｄ２１ｂを受信する。基準作成用端末通信手段１４ａは、送信波Ｗ６を介して後述の基準作成用端末情報Ｄ２２ｂを送信する。基準作成用端末受信レベル測定手段１４ｂは、基地局２２からの送信波Ｗ５の受信レベルを測定する。基準作成用端末入力手段１４ｃは、基準作成用端末１４の位置座標を入力するための装置であり、例えば、テンキーなどである。基準作成用端末制御手段１４ｄは、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを有しており、このＣＰＵに各種プログラムを実行させることにより基準作成用端末１４を統括的に制御する。

特に、基準作成用端末制御手段１４ｄは、図９に示すフローチャートのステップＢ２ｂの処理を行う。第２実施形態でも、上述の第１実施形態の場合と同様に、端末位置の推定処理の対象となる場所は、例えば屋内のスペース（部屋等）であり、所定間隔（例えば１ｍ間隔）の２次元格子に仮想的に区分けされ、この２次元格子に対応した２次元座標（ｘ，ｙ）が割り付けられている。基準作成用端末入力手段１４ｃにより入力される基準作成用端末１４の位置座標は、この２次元座標（ｘ，ｙ）の値である。なお、屋内のスペースが所定間隔の３次元格子に仮想的に区分けされ、この３次元格子に対応した３次元座標（ｘ，ｙ，ｚ）が割り付けられていてもよい。

また、基準作成用端末制御手段１４ｄは、送信用パラメータのパラメータ値を複数に設定可能である。基準作成用端末制御手段１４ｄは、設定可能な送信用パラメータのパラメータ値を、所定周期（例えば５秒）毎に順次自動的に切り替えてもよい。基準作成用端末通信手段１４ａは、基準作成用端末制御手段１４ｄにより複数のパラメータ値のうち何れか一のパラメータ値が設定されると、この設定されたパラメータ値で送信を行う。

次に、基地局２２の構成を説明する。基地局２２は、基地局通信手段２２ａ及び基地局制御手段２２ｂを有する。基地局通信手段２２ａは、位置推定用端末１３及び基準作成用端末１４と無線通信すると共に、ＤＢサーバ３１及び位置推定装置３２と通信するためのインタフェースを有する。基地局制御手段２２ｂは、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを有しており、このＣＰＵに各種プログラムを実行させることにより基地局２２を統括的に制御する。特に、基地局制御手段２２ｂは、図８に示すフローチャートのステップＢ２ａの処理と、図９に示すフローチャートのステップＢ１ｂの処理とを行う。また、基地局制御手段２２ｂは、送信用パラメータのパラメータ値を複数に設定可能である。基地局制御手段２２ｂは、設定可能な送信用パラメータのパラメータ値を、所定周期（例えば５秒）毎に順次自動的に切り替えてもよい。基地局通信手段２２ａは、基地局制御手段２２ｂにより複数のパラメータ値のうち何れか一のパラメータ値が設定されると、この設定されたパラメータ値で送信を行う。また、ＤＢサーバ３１のＤＢサーバ制御手段３１ｃは、第２実施形態においては、図９に示すステップＢ３ｂの処理を行う。位置推定装置３２の位置推定装置制御手段３２ｂは、第２実施形態においては、図８に示すステップＢ３ａの処理を行う。

次に、図８及び図９を参照して、第２実施形態に係る位置推定システム２００の動作を説明する。まず、図８を参照して、位置推定用端末１３の端末位置を推定する端末位置の推定処理を説明する。基地局２２の基地局制御手段２２ｂは、基地局通信手段２２ａ等を用いて、ステップＢ１ａの処理を行う。すなわち、基地局通信手段２２ａは、基地局２２を識別するための基地局ＩＤと、無線通信の設定に用いる送信用パラメータのパラメータ値とを含む位置推定用基地局情報Ｄ２１ａを、このパラメータ値で送信する（ステップＢ１ａ）。

ステップＢ１ａの後、位置推定用端末１３の位置推定用端末制御手段１３ｃは、位置推定用端末通信手段１３ａ及び位置推定用端末受信レベル測定手段１３ｂ等を用いて、ステップＢ２ａの処理を行う。ステップＢ２ａは、ステップＢ２１ａ〜ステップＢ２３ａを含む。まず、位置推定用端末通信手段１３ａが基地局２２から送信された位置推定用基地局情報Ｄ２１ａを受信すると（ステップＢ２１ａ）、位置推定用端末受信レベル測定手段１３ｂは、この位置推定用基地局情報Ｄ２１ａの受信時の受信レベルを測定する（ステップＢ２２ａ）。ステップＢ２２ａの後、位置推定用端末通信手段１３ａは、位置推定用端末受信レベル測定手段１３ｂにより測定した受信レベルと、この受信した位置推定用基地局情報Ｄ２１ａと、位置推定用端末１３を識別するための端末ＩＤとを含む位置推定用端末情報Ｄ２２ａを送信する（ステップＢ２３ａ）。

ステップＢ２ａの後、位置推定装置３２の位置推定装置制御手段３２ｂは、位置推定装置通信手段３２ａ等を用いて、ステップＢ３ａの処理を行う。ステップＢ３ａは、ステップＢ３１ａ〜ステップＢ３３ａを含む。位置推定装置通信手段３２ａが、基地局２２を介して位置推定用端末１３から送信された位置推定用端末情報Ｄ２２ａを受信すると（ステップＢ３１ａ）、位置推定装置制御手段３２ｂは、この位置推定用端末情報Ｄ２２ａに含まれるパラメータ値に対応する基準情報Ｅ１をＤＢサーバ３１から取得し(ステップＢ３２ａ）、この取得した基準情報Ｅ１と、受信した位置推定用端末情報Ｄ２２ａとに基づいて位置推定用端末１３の端末位置を推定する（ステップＢ３３ａ）。なお、位置推定システム２００では、上記ステップＢ１ａ〜ステップＢ３ａの処理を、複数のパラメータ値に対し行い、各パラメータ値において得られる推定位置の平均値を最終的な推定位置として算出してもよい。ここで、第２実施形態に係る位置推定システム２００においても第１実施形態で説明した端末位置の推定処理と同様の処理が行われる。

次に、図９を参照して、上述した端末位置の推定処理に用いる基準情報Ｅ１の作成処理を説明する。まず、基地局２２の基地局制御手段２２ｂは、基地局通信手段２２ａ等を用いて、ステップＢ１ｂの処理を行う。すなわち、基地局通信手段２２ａは、無線送信の設定に用いる送信用パラメータのパラメータ値毎に、このパラメータ値と、基地局２２を識別するための基地局ＩＤとを含む基準作成用基地局情報Ｄ２１ｂを、各パラメータ値で送信する（ステップＢ１ｂ）。ステップＢ１ｂの後、基準作成用端末１４の基準作成用端末制御手段１４ｄは、基準作成用端末通信手段１４ａ、基準作成用端末受信レベル測定手段１４ｂ及び基準作成用端末入力手段１４ｃ等を用いて、ステップＢ２ｂの処理を行う。ステップＢ２ｂは、ステップＢ２１ｂ〜ステップＢ２３ｂを含む。基準作成用端末通信手段１４ａが基地局２２から送信されたパラメータ値毎の基準作成用基地局情報Ｄ２１ｂを受信すると（ステップＢ２１ｂ）、基準作成用端末受信レベル測定手段１４ｂは、この基準作成用基地局情報Ｄ２１ｂの受信時の受信レベルを測定する（ステップＢ２２ｂ）。ステップＢ２２ｂの後、基準作成用端末通信手段１４ａは、基準作成用端末受信レベル測定手段１４ｂにより測定された受信レベルと、この受信レベルで受信した基準作成用基地局情報Ｄ２１ｂと、基準作成用端末入力手段１４ｃを介して入力された基準作成用端末１４の端末位置の位置座標とを含む基準作成用端末情報Ｄ２２ｂをパラメータ値毎に送信する（ステップＢ２３ｂ）。

ステップＢ２３ｂの後、ＤＢサーバ３１のＤＢサーバ制御手段３１ｃは、ＤＢサーバ通信手段３１ａ及び基準情報格納手段３１ｂ等を用いて、ステップＢ３ｂの処理を行う。ステップＢ３ｂは、ステップＢ３１ｂ〜ステップＢ３３ｂを含む。まず、ＤＢサーバ通信手段３１ａが、基地局２２を介して基準作成用端末１４から送信されたパラメータ値毎の基準作成用端末情報Ｄ２２ｂを受信すると（ステップＢ３１ｂ）、ＤＢサーバ制御手段３１ｃは、この受信したパラメータ値毎の基準作成用端末情報Ｄ２２ｂに基づいて基準情報Ｅ１を作成する（ステップＢ３２ｂ）。そして、ＤＢサーバ制御手段３１ｃは、この作成した基準情報Ｅ１を基準情報格納手段３１ｂに格納する（ステップＢ３３ｂ）。

以上説明したように、位置推定システム１００や位置推定システム２００では、端末位置の推定を行うための基準情報Ｅ１が基準作成用端末１２や基準作成用端末１４を用いて予め作成される。この基準情報Ｅ１は、複数のパラメータ値毎に算出されたものである。そして、この基準情報Ｅ１を用いて位置推定用端末１１や位置推定用端末１３の端末位置が複数のパラメータ値に基づいて推定される。例えば、位置推定用基地局情報Ｄ１２ａや位置推定用端末情報Ｄ２２ａに含まれる受信レベルと、基準情報Ｅ１に含まれる受信レベルとの差分に基づいて、位置推定用端末１１及び位置推定用端末１３の存在率が算出され、この存在率に基づいて位置推定用端末１１や位置推定用端末１３の端末位置の推定が行われる。また、複数のパラメータ値毎に位置座標毎の存在率が算出され、この算出された存在率が位置座標毎に積算され、この積算値を用いて位置推定用端末１１や位置推定用端末１３の端末位置の推定が行われる。従って、例えばＧＰＳ等による端末位置の推定が困難な場所であっても、位置推定用端末１１や位置推定用端末１３と基地局２１や基地局２２との間で無線通信が可能な場所であれば、予め作成された基準情報Ｅ１に基づいて端末位置の推定が精度良く行える。また、複数のパラメータ値を用いて、予め作成された基準情報Ｅ１に基づく端末位置の推定が行えるため、単一のパラメータ値のみを用いた場合に比較して端末の位置推定精度の向上が図られる。また、送信用パラメータとして、送信波の送信レベル（出力レベル）や波長を用いる。このため、位置推定用端末１１や位置推定用端末１３の機器固有の特性（受信レベルや受信波長の限界等）や、送信波の吸収特性が異なる周囲環境等によらず、精度よく端末位置の推定が可能となる。

なお、本発明は、上記説明した第１実施形態及び第２実施形態に限らない。例えば、第１実施形態に係る位置推定システム１００及び第２実施形態に係る位置推定システム２００は、何れも下記の履歴ＤＢサーバ３３を備えてもよい。図１０は、履歴ＤＢサーバ３３の構成を示すブロック図である。履歴ＤＢサーバ３３は、履歴ＤＢサーバ通信手段３３ａ、履歴情報格納手段３３ｂ及び履歴ＤＢサーバ制御手段３３ｃを有する。履歴ＤＢサーバ通信手段３３ａは、位置推定装置３２と通信するためのインタフェースを有する。履歴情報格納手段３３ｂは、情報の書き込み及び読み出しが自在なメモリである。履歴情報格納手段３３ｂは、後述の位置推定履歴情報を格納する。履歴ＤＢサーバ制御手段３３ｃは、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを有しており、このＣＰＵに各種プログラムを実行させることにより履歴ＤＢサーバ３３を統括的に制御する。上記位置推定履歴情報は、端末位置の推定処理（図２及び図３や図８及び図９に示すフローチャートを参照）により得られた推定結果（推定位置）と、推定処理の行われた時刻（或いは、処理順を示す番号等）とが対応付けられた情報であり、履歴ＤＢサーバ制御手段３３ｃにより作成され、履歴情報格納手段３３ｂに格納される。

そして、位置推定装置３２の位置推定装置制御手段３２ｂは、位置推定履歴情報を用いて端末位置の推定処理を行ってもよい。上記位置推定履歴情報を用いて、前回の位置推定の時刻Ｔ_０から今回の位置推定の時刻Ｔ_１までの経過時間ΔＴ（＝Ｔ_１−Ｔ_０）と、前回の位置推定された推定位置（ｘ_０，ｙ_０）とに基づいて推定対象領域Ｓを算出する。例えば、推定対象領域Ｓは、推定位置（ｘ_０，ｙ_０）を中心とした半径Ｌの領域等である。半径Ｌは、ΔＴの値に応じて定まる値である。位置推定装置制御手段３２ｂは、この推定対象領域Ｓ内に含まれる位置座標を対象に、今回の位置推定を行う。このように、端末位置の推定を行う位置座標の推定対象領域Ｓが、過去の推定結果から予測される。この推定対象領域Ｓ内の位置座標のみを対象に端末位置の推定を行えば、推定に要する時間等が短縮され、効率的に端末位置の推定が可能となる。

また、第１実施形態に係る位置推定システム１００は複数の基準作成用端末１２を備えていてもよく、更に、第２実施形態に係る位置推定システム２００は複数の基準作成用端末１４を備えていてもよい。この場合、送信用パラメータの複数のパラメータ値毎の基準情報Ｅに替えて、複数の基準作成用端末１２又は複数の基準作成用端末１４毎の基準情報を用いて位置推定用端末１１又は位置推定用端末１３の端末位置の推定が可能となる。これにより、基準作成用端末１２や基準作成用端末１４の機器特性によらない基準情報が作成可能となる。また、位置推定用端末１１と基準作成用端末１２とが同一（一体の）の通信端末であってもよいし、位置推定用端末１３と基準作成用端末１４とが同一の（一体の）通信端末であってもよい。また、基地局２１と基地局２２とが同一の基地局であってもよい。また、位置推定用端末１１、基準作成用端末１２及び基地局２１の各アンテナ利得を位置推定用端末１１の端末位置の推定に用いてもよいし、位置推定用端末１３、基準作成用端末１４及び基地局２２の各アンテナ利得を位置推定用端末１３の端末位置の推定に用いてもよい。

第１実施形態に係る位置推定システムの構成を示す図である。第１実施形態に係る位置推定システムの動作を説明するためのフローチャートである。第１実施形態に係る位置推定システムの動作を説明するためのフローチャートである。基準情報の一例を示す図である。端末位置の推定処理を説明するための図である。端末位置の推定処理を説明するための図である。第２実施形態に係る位置推定システムの構成を示す図である。第２実施形態に係る位置推定システムの動作を説明するためのフローチャートである。第２実施形態に係る位置推定システムの動作を説明するためのフローチャートである。履歴ＤＢサーバの構成を示す図である。

符号の説明

１００，２００…位置推定システム、１１，１３…位置推定用端末、１１ａ，１３ａ…位置推定用端末通信手段、１１ｂ，１３ｃ…位置推定用端末制御手段、１３ｂ…位置推定用端末受信レベル測定手段、１２，１４…基準作成用端末、１２ａ，１４ａ…基準作成用端末通信手段、１２ｃ，１４ｄ…基準作成用端末制御手段、１２ｂ，１４ｃ…基準作成用端末入力手段、１４ｂ…基準作成用端末受信レベル測定手段、２１，２２…基地局、２１ａ，２２ａ…基地局通信手段、２１ｃ，２２ｂ…基地局制御手段、２１ｂ…基地局受信レベル測定手段、３１…ＤＢサーバ、３１ａ…ＤＢサーバ通信手段、３１ｃ…ＤＢサーバ制御手段、３１ｂ…基準情報格納手段、３２…位置推定装置、３２ａ…位置推定装置通信手段、３２ｂ…位置推定装置制御手段、３３…履歴ＤＢサーバ、３３ａ…履歴ＤＢサーバ通信手段、３３ｃ…履歴ＤＢサーバ制御手段、３３ｂ…履歴情報格納手段。

Claims

通信端末の位置を推定する位置推定システムであって、
無線通信機能を有しており、無線送信の設定に用いる送信用パラメータのパラメータ値が複数設定可能な位置推定用端末と、
前記位置推定用端末と無線通信する基地局と、
前記位置推定用端末の端末位置を推定する位置推定装置と、
前記位置推定装置による前記位置推定用端末の端末位置の推定に用いる基準情報を格納するデータベースサーバと
を備え、
前記位置推定用端末は、
設定した前記パラメータ値を含む位置推定用端末情報を、このパラメータ値で送信し、
前記基地局は、
前記位置推定用端末から送信された前記位置推定用端末情報を受信すると、この位置推定用端末情報の受信時の受信レベルを測定し、この測定した受信レベルと、受信した前記位置推定用端末情報と、自基地局を識別するための基地局ＩＤとを含む位置推定用基地局情報を送信し、
前記データベースサーバは、
端末位置を表す位置座標と、この位置座標の示す地点から無線送信された信号を受信する前記基地局の前記基地局ＩＤと、この基地局が前記信号を受信した際に測定した受信レベルとが、前記送信用パラメータの複数のパラメータ値毎に関連付けされた前記基準情報を格納し、
前記位置推定装置は、
前記基地局から送信された前記位置推定用基地局情報を受信すると、この受信した前記位置推定用基地局情報に含まれる前記パラメータ値に対応する前記基準情報を前記データベースサーバから取得し、
前記位置座標毎に、前記位置推定用基地局情報に含まれる受信レベルと、前記基準情報に含まれる受信レベルとの差分を算出し、この算出した差分と、過去の測定情報から確率的手法に基づいて予め算出された差分毎の存在率情報とに基づいて、前記位置推定用端末の存在率を位置座標毎に算出し、この存在率に基づいて前記位置推定用端末の端末位置の推定を行う、ことを特徴とする位置推定システム。
前記パラメータ値が複数設定可能であり、前記基準情報の作成に用いる基準作成用端末を備え、
前記基準作成用端末は、
前記複数のパラメータ値毎に、該パラメータ値と、入力された当該基準作成用端末の位置座標とを含む基準作成用端末情報を各パラメータ値で送信し、
前記基地局は、
前記基準作成用端末から送信された前記パラメータ値毎の前記基準作成用端末情報を受信すると、受信した前記各基準作成用端末情報の受信時の受信レベルを測定し、測定した受信レベルと、この受信レベルで受信した前記基準作成用端末情報と、自基地局を識別するための基地局ＩＤとを含む基準作成用基地局情報を前記パラメータ値毎に送信し、
前記データベースサーバは、
前記基地局から送信された前記パラメータ値毎の前記基準作成用基地局情報を受信すると、受信した前記パラメータ値毎の前記基準作成用基地局情報に基づいて前記基準情報を作成し、この作成した前記基準情報を格納する、ことを特徴とする請求項１に記載の位置推定システム。
通信端末の位置を推定する位置推定システムであって、
無線通信機能を有する位置推定用端末と、
無線送信の設定に用いる送信用パラメータのパラメータ値が複数設定可能であり、前記位置推定用端末と無線通信する基地局と、
前記位置推定用端末の端末位置を推定する位置推定装置と、
前記位置推定装置による前記位置推定用端末の端末位置の推定に用いる基準情報を格納するデータベースサーバと
を備え、
前記基地局は、
自基地局を識別するための基地局ＩＤと、設定した前記パラメータ値とを含む位置推定用基地局情報を、このパラメータ値で送信し、
前記位置推定用端末は、
前記基地局から送信された前記位置推定用基地局情報を受信すると、この位置推定用基地局情報の受信時の受信レベルを測定し、この測定した受信レベルと、受信した前記位置推定用基地局情報を含む位置推定用端末情報を送信し、
前記データベースサーバは、
端末位置を表す位置座標と、前記基地局ＩＤと、この基地局ＩＤにより識別される前記基地局から無線送信された信号が前記位置座標の示す地点で受信された際に測定された受信レベルとが、前記送信用パラメータの複数のパラメータ値毎に関連付けされた前記基準情報を格納し、
前記位置推定装置は、
前記基地局から送信された前記位置推定用基地局情報を受信すると、この受信した前記位置推定用基地局情報に含まれる前記パラメータ値に対応する前記基準情報を前記データベースサーバから取得し、前記位置座標毎に、前記位置推定用基地局情報に含まれる受信レベルと、前記基準情報に含まれる受信レベルとの差分を算出し、この算出した差分と、過去の測定情報から確率的手法に基づいて予め算出された差分毎の存在率情報とに基づいて、前記位置推定用端末の存在率を位置座標毎に算出し、この存在率に基づいて前記位置推定用端末の端末位置の推定を行う、ことを特徴とする位置推定システム。
前記基準情報の作成に用いる基準作成用端末を備え、
前記基地局は、
前記パラメータ値が複数設定可能であり、前記複数のパラメータ値毎に、該パラメータ値と、自基地局を識別するための基地局ＩＤとを含む基準作成用基地局情報を各パラメータ値で送信し、
前記基準作成用端末は、
前記基地局から送信された前記パラメータ値毎の前記基準作成用基地局情報を受信すると、前記各基準作成用基地局情報の受信時の受信レベルを測定し、測定した受信レベルと、この受信レベルで受信した前記基準作成用基地局情報と、入力された当該基準作成用端末の位置座標とを含む基準作成用端末情報を前記パラメータ値毎に送信し、
前記データベースサーバは、
前記基準作成用端末から前記基地局を介して送信された前記パラメータ値毎の前記基準作成用端末情報を受信すると、受信した前記パラメータ値毎の前記基準作成用端末情報に基づいて前記基準情報を作成し、この作成した前記基準情報を格納する、ことを特徴とする請求項３に記載の位置推定システム。
前記データベースサーバは、
異なる複数の受信レベルが同一の位置座標に対応付けられている場合、当該位置座標に、当該複数の受信レベルの平均値を対応付けた前記基準情報を作成して格納する、ことを特徴とする請求項２又は４に記載の位置推定システム。
前記位置推定装置は、
前記複数のパラメータ値毎に位置座標毎の存在率を算出し、この算出した存在率を位置座標毎に積算し、この積算値を存在率に替えて前記位置推定用端末の端末位置の推定を行う請求項１〜５のうち何れか一項に記載の位置推定システム。
前記位置推定装置は、
前記複数のパラメータ値毎に位置座標毎の存在率を算出し、前記存在率を重み付けに用いた位置座標の平均を算出し、この算出した平均を前記位置推定用端末の端末位置と推定する請求項１〜５のうち何れか一項に記載の位置推定システム。
少なくとも前回推定された前記位置推定用端末の推定位置と、前回推定が行われた時刻とが対応付けられた位置推定履歴情報を作成して格納する履歴データベースサーバを更に備え、
前記位置推定装置は、
前記位置推定履歴情報を用いて、前回推定が行われた時刻から今回推定が行われる時刻までの経過時間と、前回推定された前記推定位置とに基づいて推定対象領域を算出し、その推定対象領域内に含まれる位置座標に対して、今回の端末位置の推定を行う、ことを特徴とする請求項１〜７のうち何れか一項に記載の位置推定システム。
前記送信用パラメータは、無線送信波の出力レベル又は波長である、ことを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の位置推定システム。
無線通信機能を有しており無線送信の設定に用いる送信用パラメータのパラメータ値が複数設定可能な位置推定用端末と、該位置推定用端末と無線通信する基地局と、該位置推定用端末の端末位置を推定する位置推定装置と、該位置推定装置による前記位置推定用端末の端末位置の推定に用いる基準情報を格納するデータベースサーバとを用いる位置推定方法であって、
前記位置推定用端末が、設定した前記パラメータ値を含む位置推定用端末情報を、このパラメータ値で送信するステップと、
前記基地局が、前記位置推定用端末から送信された前記位置推定用端末情報を受信すると、この位置推定用端末情報の受信時の受信レベルを測定し、この測定した受信レベルと、受信した前記位置推定用端末情報と、自基地局を識別するための基地局ＩＤとを含む位置推定用基地局情報を送信するステップと、
前記位置推定装置が、前記基地局から送信された前記位置推定用基地局情報を受信すると、この受信した前記位置推定用基地局情報に含まれる前記パラメータ値に対応する前記基準情報を前記データベースサーバから取得し、この取得した基準情報と、受信した前記位置推定用基地局情報とに基づいて前記位置推定用端末の端末位置を推定するステップとを含み、
前記基準情報は、端末位置を表す位置座標と、この位置座標の示す地点から無線送信された信号を受信する前記基地局の前記基地局ＩＤと、この基地局が前記信号を受信した際に測定した受信レベルとが、前記送信用パラメータの複数のパラメータ値毎に関連付けされた情報であり、
前記端末位置を推定するステップでは、
前記位置推定装置が、前記位置座標毎に、前記位置推定用基地局情報に含まれる受信レベルと、前記基準情報に含まれる受信レベルとの差分を算出し、この算出した差分と、過去の測定情報から確率的手法に基づいて予め算出された差分毎の存在率情報とに基づいて、前記位置推定用端末の存在率を位置座標毎に算出し、この存在率に基づいて前記位置推定用端末の端末位置の推定を行う、ことを特徴とする位置推定方法。
前記パラメータ値が複数設定可能であり前記基準情報の作成に用いる基準作成用端末を用いて前記基準情報を作成する基準情報作成ステップを更に含み、
前記基準情報作成ステップは、
前記基準作成用端末が、前記複数のパラメータ値毎に、該パラメータ値と、入力された当該基準作成用端末の位置座標とを含む基準作成用端末情報を各パラメータ値で送信するステップと、
前記基地局が、前記基準作成用端末から送信された前記パラメータ値毎の前記基準作成用端末情報を受信すると、受信した前記各基準作成用端末情報の受信時の受信レベルを測定し、測定した受信レベルと、この受信レベルで受信した前記基準作成用端末情報と、自基地局を識別するための基地局ＩＤとを含む基準作成用基地局情報を前記パラメータ値毎に送信するステップと、
前記データベースサーバが、前記基地局から送信された前記パラメータ値毎の前記基準作成用基地局情報を受信すると、受信した前記パラメータ値毎の前記基準作成用基地局情報に基づいて前記基準情報を作成し、この作成した前記基準情報を格納するステップと
を含む、ことを特徴とする請求項１０に記載の位置推定方法。
無線通信機能を有する位置推定用端末と、無線送信の設定に用いる送信用パラメータのパラメータ値が複数設定可能であり前記位置推定用端末と無線通信する基地局と、該位置推定用端末の端末位置を推定する位置推定装置と、該位置推定装置による前記位置推定用端末の端末位置の推定に用いる基準情報を格納するデータベースサーバとを用いる位置推定方法であって、
前記基地局が、自基地局を識別するための基地局ＩＤと、設定した前記パラメータ値とを含む位置推定用基地局情報を、このパラメータ値で送信するステップと、
前記位置推定用端末が、前記基地局から送信された前記位置推定用基地局情報を受信すると、この位置推定用基地局情報の受信時の受信レベルを測定し、この測定した受信レベルと、受信した前記位置推定用基地局情報を含む位置推定用端末情報を送信するステップと、
前記位置推定装置が、前記位置推定用端末から前記基地局を介して送信された前記位置推定用端末情報を受信すると、この受信した前記位置推定用端末情報に含まれる前記パラメータ値に対応する前記基準情報を前記データベースサーバから取得し、この取得した基準情報と、受信した前記位置推定用端末情報とに基づいて前記位置推定用端末の端末位置を推定するステップと
を含み、
前記基準情報は、端末位置を表す位置座標と、前記基地局ＩＤと、この基地局ＩＤにより識別される前記基地局から無線送信された信号が前記位置座標の示す地点で受信された際に測定された受信レベルとが、前記送信用パラメータの複数のパラメータ値毎に関連付けされた情報であり、
前記端末位置を推定するステップでは、
前記位置推定装置が、前記位置座標毎に、前記位置推定用基地局情報に含まれる受信レベルと、前記基準情報に含まれる受信レベルとの差分を算出し、この算出した差分と、過去の測定情報から確率的手法に基づいて予め算出された差分毎の存在率を示す存在率情報とに基づいて、前記位置推定用端末の存在率を位置座標毎に算出し、この存在率に基づいて前記位置推定用端末の端末位置の推定を行う、ことを特徴とする位置推定方法。
前記基準情報の作成に用いる基準作成用端末と、前記パラメータ値を複数設定可能な前記基地局とを用いて前記基準情報を作成する基準情報作成ステップを更に含み、
前記基準情報作成ステップは、
前記基地局が、前記パラメータ値が複数設定可能であり、前記複数のパラメータ値毎に、該パラメータ値と、自基地局を識別するための基地局ＩＤとを含む基準作成用基地局情報を各パラメータ値で送信するステップと、
前記基準作成用端末が、前記基地局から送信された前記パラメータ値毎の前記基準作成用基地局情報を受信すると、前記各基準作成用基地局情報の受信時の受信レベルを測定し、測定した受信レベルと、この受信レベルで受信した前記基準作成用基地局情報と、入力された当該基準作成用端末の位置座標とを含む基準作成用端末情報を前記パラメータ値毎に送信するステップと、
前記データベースサーバが、前記基準作成用端末から前記基地局を介して送信された前記パラメータ値毎の前記基準作成用端末情報を受信すると、受信した前記パラメータ値毎の前記基準作成用端末情報に基づいて前記基準情報を作成し、この作成した前記基準情報を格納するステップと
を含む、ことを特徴とする請求項１２に記載の位置推定方法。
前記送信用パラメータは、無線送信波の出力レベル又は波長である、ことを特徴とする請求項１０〜１３の何れか一項に記載の位置推定方法。