JP5258865B2 - 無線lanapを利用した無線デバイスの位置追跡システム及び方法 - Google Patents
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Description
「位置推定基盤データ(Reference Data For Location Estimation:RDLE)」とは、無線デバイスや位置推定サーバで位置を推定する際に直接的に用いられるデータであって、複数の「位置推定基盤データサブセット(Subset of Reference Data For Location Estimation:SRDLE)」からなることができる。
無線デバイス1により収集されるDB構築用AP観測データ(ADDFD)は、位置推定サーバ100に送信されて位置推定基盤データ(RDLE)として生成される。
b.GPS受信機35により受信された位置情報をフィルタリング
c.位置推定エンジンにより推定された位置情報をフィルタリング
d.ユーザにより入力された位置情報をフィルタリング
e.フィルタリングされた無線LAN信号をスムージング
AP観測データ(ADD)は、予め構築された位置推定基盤データ(RDLE)と比較され、無線デバイス1の位置を判断する資料として用いられる。AP観測データ収集器40は、無線LAN APから受信した信号の信号強度、及びAP目録をAP観測データ(ADD)として生成できる。
第2に、AP目録が100%一致し、AP強度が±0.05%以内の差がある場合
第3に、AP目録が95%一致し、AP強度が±0.05%以内の差がある場合
第4に、信頼度が80%以上であるAPが互いに一致し、AP強度が±0.05%以内の差がある場合
第5に、信頼度が85%以上であるAPが互いに一致し、APの強度が±0.05%以内の差がある場合
以上説明した基準は例示に過ぎないので、これらの条件に本願発明が限定されるものではなく、これと異なる条件を基準として設定することも可能である。
本発明の一実施の形態に係る位置データ構築エンジン130は、アップデート確認部131、データ構築エンジン部133、セグメント区画部135を備えることができる。
サーバ側データベース120は、位置データ構築エンジン130から生成された位置推定基盤データ(RDLE)と、リアルタイムで無線デバイス1から提供されるAP観測データ(ADD)を格納することができる。本実施の形態に係る位置推定基盤データ(RDLE)は、AP目録(MACアドレス)、AP信号強度、信頼度、及び位置情報と共にセグメント情報を含むことができる。
サーバ側位置推定エンジン110は、無線デバイス1から受信したAP観測データ(ADD)とデータベース120に格納された位置推定基盤データ(RDLE)とを比較することによって、無線デバイス1の現在位置を推定できる。このために、サーバ側位置推定エンジン110は、セグメント判断部113と位置推定エンジン部115とを備えることができる。
本発明の一実施の形態に係るサーバ側データ同期化処理器140は、AP観測データ受信機141、位置推定基盤データ送信機143、バージョン管理部145を備えることができる。
本発明の一実施の形態に係る位置推定基盤データ信頼度計算エンジン150は、RSSI信号強度計算部151、ユーザ数計算部153、検出時間計算部155、AP分布範囲計算部157、収集方式計算部159を備えることができる。このような計算部は、信頼度を計算するためのものであって、信頼度を計算するための他の要素をさらに含めることができることはもちろんである。
信頼度=(RSSI信号強度に基づいて計算された値)×a+(ユーザ数に基づいて計算された値)×b+(検出時間に基づいて計算された値)×c+(AP分布範囲に基づいて計算された値)×d+(収集方式に基づいて計算された値)×e.
式中、a、b、c、d、eは、予め決められた加重値である。
ii)位置推定サーバから提供された削除AP目録に含まれたAPを除去
iii)不明確な信号のスムージング
20 デバイス側位置推定エンジン
30 Wi−Fi受信機
40 AP観測データ収集器
45 ローカルデータベース
50 デバイス側データ同期化処理器
100 位置推定サーバ
110 サーバ側位置推定エンジン
120 サーバ側データベース
130 位置データ構築エンジン
140 サーバ側データ同期化処理器
Claims (26)
- 位置推定基盤データを構築する方法であって、
アクセスポイントの目録、該アクセスポイントの信号強度を含むアクセスポイントスキャンデータ、及びアクセスポイントスキャンデータを測定した位置を提供されるステップと、
前記位置で測定されたすべてのアクセスポイントの各々に対して、前記収集されたアクセスポイントスキャンデータの信頼度を計算するステップと、
前記計算された信頼度と、前記収集されたアクセスポイントスキャンデータと位置を対応させて位置推定基盤データとして格納するステップと、
前記計算された信頼度が既設定された条件を満たさない場合、前記既設定された条件を満たさないアクセスポイントの目録を格納するステップと、
を含み、
前記各アクセスポイントのスキャンデータの信頼度を計算するステップは、該当アクセスポイントが観測される分布範囲が通常のアクセスポイントが観測される分布範囲よりも広く分布していると、該当アクセスポイントの信頼度を低くして計算されることを特徴とする位置推定基盤データを構築する方法。 - 前記位置を提供されるステップは、ユーザから位置を入力されるステップと、GPSから位置を獲得するステップと、位置推定エンジンから位置を獲得するステップとのうち、少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項1に記載の位置推定基盤データを構築する方法。
- 領域を複数のセグメントに分割するステップと、
前記位置推定基盤データを、前記複数のセグメントのうちの何れか一つのセグメントに割り当てて格納するステップとをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の位置推定基盤データを構築する方法。 - 前記複数のセグメントの中で、新しく提供されるアクセスポイントスキャンデータを割り当てるセグメントを決定するステップと、
前記決定されたセグメントに前記新しく提供されるアクセスポイントスキャンデータを割り当てるステップとを含むことを特徴とする請求項3に記載の位置推定基盤データを構築する方法。 - 前記アクセスポイントのスキャンデータの信頼度を計算するステップは、前記アクセスポイントスキャンデータに含まれたアクセスポイントの信号強度、前記アクセスポイントスキャンデータが前記位置で観測された回数、前記アクセスポイントスキャンデータの観察時間、及び前記APスキャンデータの収集方式のうち、少なくとも何れか一つ以上をさらに考慮して計算することを特徴とする請求項1に記載の位置推定基盤データを構築する方法。
- 無線デバイスの位置追跡方法であって、
位置を推定しようとする無線デバイスによって測定されたアクセスポイント(以下、第1アクセスポイントとする)の目録、及び前記第1アクセスポイントの信号強度を含むアクセスポイント観測データを提供されるステップと、
位置、位置に対応するアクセスポイント(以下、第2アクセスポイントとする)の目録、前記第2アクセスポイントの信号強度、前記第2アクセスポイントの信頼度を含む位置推定基盤データと、前記アクセスポイント観測データと比較して、前記無線デバイスの位置を推定するステップと、
前記第2アクセスポイントの信頼度が既設定された条件を満たさない場合、前記既設定された条件を満たさないアクセスポイントの目録を格納するステップと、を含み、
前記第2アクセスポイントの信頼度は、前記第2アクセスポイントが観測される分布範囲が通常のアクセスポイントが観測される分布範囲よりも広く分布していると、該当アクセスポイントの信頼度を低くして計算されることを特徴とする無線LANアクセスポイントを利用した無線デバイスのリアルタイム位置追跡方法。 - 前記位置推定基盤データは、位置推定基盤データサブセットを複数含み、
前記複数の位置推定基盤データサブセットは、一つの位置、前記一つの位置に対応するアクセスポイント、及び前記一つの位置に対応するアクセスポイントの信号強度を含むことを特徴とする請求項6に記載の無線LANアクセスポイントを利用した無線デバイスのリアルタイム位置追跡方法。 - 前記無線デバイスが、DB構築用アクセスポイント観測データを収集するステップと、
前記無線デバイスが収集したDB構築用アクセスポイント観測データを利用して既格納していた位置推定基盤データをアップデートするステップとをさらに含み、
前記DB構築用アクセスポイント観測データは、無線デバイスの観測位置、観測位置で受信可能なアクセスポイント目録、及びこのアクセスポイント目録に含まれたアクセスポイントの信号強度を含むことを特徴とする請求項6に記載の無線LANアクセスポイントを利用した無線デバイスのリアルタイム位置追跡方法。 - 無線デバイスの位置追跡のための位置推定基盤データを構築する位置推定サーバであって、
無線デバイスにより測定されたアクセスポイントの目録、及びこれらのアクセスポイントの信号強度を含むアクセスポイントスキャンデータと、前記アクセスポイントスキャンデータを測定した位置を提供されるアクセスポイント観測データ受信機と、
前記位置で測定されたすべてのアクセスポイントの各々に対して、前記収集されたアクセスポイントスキャンデータの信頼度を計算する位置推定基盤データ信頼度計算エンジンと、
前記計算された信頼度、前記収集されたアクセスポイントスキャンデータ、及び前記位置を対応させて、位置推定基盤データを構築する位置データ構築エンジンと、
データベースと、
を備え、
前記位置データ構築エンジンは、前記計算された信頼度が既設定された条件を満たさない場合、前記既設定された条件を満たさないアクセスポイントの目録を格納し、
前記各アクセスポイントのスキャンデータの信頼度は、該当アクセスポイントが観測される分布範囲が通常のアクセスポイントが観測される分布範囲よりも広く分布していると、該当アクセスポイントの信頼度を低くして計算されることを特徴とする位置推定サーバ。 - 前記位置推定基盤データ信頼度計算エンジンは、前記アクセスポイントスキャンデータに含まれたアクセスポイントの信号強度、前記アクセスポイントスキャンデータが前記位置で観測された回数、前記アクセスポイントスキャンデータの観察時間、及び前記アクセスポイントスキャンデータの収集方式のうち、少なくとも何れか一つ以上をさらに考慮して計算することを特徴とする請求項9に記載の位置推定サーバ。
- 無線デバイスにより測定されたアクセスポイントの目録、及びこれらのアクセスポイントの信号強度を含むアクセスポイント観測データと、前記アクセスポイント観測データを測定した位置を提供されるアクセスポイント観測データ受信機と、
前記位置で測定されたすべてのアクセスポイントの各々に対して、前記受信されたアクセスポイント観測データの信頼度を計算する位置推定基盤データ信頼度計算エンジンにより計算された信頼度、前記受信されたアクセスポイント観測データ、及び前記位置を対応させて、位置推定基盤データを構築する位置データ構築エンジンと、
データベースと、
前記位置推定基盤データから室外及び室内を区分できるデータ(以下、KASとする)を抽出する室外及び室内位置区分データ抽出部と、
前記アクセスポイント観測データ受信機により受信されたアクセスポイント観測データと前記KASデータとを比較して、室外か室内かを判断する室外及び室内位置判断部とを備え、
前記位置データ構築エンジンは、前記計算された信頼度が既設定された条件を満たさない場合、前記既設定された条件を満たさないアクセスポイントの目録を前記データベースに格納し、
前記各アクセスポイントの観測データの信頼度は、該当アクセスポイントが観測される分布範囲が通常のアクセスポイントが観測される分布範囲よりも広く分布していると、該当アクセスポイントの信頼度を低くして計算されることを特徴とする無線LAN基盤の室外及び室内間のシームレス位置追跡システム。 - 前記アクセスポイント観測データ受信機により受信されたアクセスポイント観測データを検証する検証部をさらに備え、
前記室外及び室内位置判断部は、前記検証部により検証されたアクセスポイント観測データと前記KASデータとを比較して、室外か室内かを判断することを特徴とする請求項11に記載の無線LAN基盤の室外及び室内間のシームレス位置追跡システム。 - 室外及び室内位置区分データアップローダーをさらに備え、
前記検証部は、前記検証結果、KASデータのエラーが発見されると、前記KASデータのエラーを修正し、
前記アップローダーは、修正されたKASデータを前記位置推定基盤データを格納する格納部に送信することを特徴とする請求項12に記載の無線LAN基盤の室外及び室内間のシームレス位置追跡システム。 - 前記室外及び室内位置区分データ抽出部は、
前記位置推定基盤データ格納部に格納された位置推定基盤データから、室内外を区分しようとする現在位置周辺の可能なすべてのKASデータを抽出することを特徴とする請求項11に記載の無線LAN基盤の室外及び室内間のシームレス位置追跡システム。 - 前記室外及び室内位置区分データ抽出部は、現在時点以前の位置履歴に基づいて、前記KASデータを抽出することを特徴とする請求項11に記載の無線LAN基盤の室外及び室内間のシームレス位置追跡システム。
- 前記KASデータは、少なくとも一つ以上のSKASデータから構成され、ここで、SKASデータは、セグメントごとに割り当てられたアクセスポイント目録であり、
前記セグメントは、特定室内を所定の基準にしたがって分割した領域であることを特徴とする請求項11に記載の無線LAN基盤の室外及び室内間のシームレス位置追跡システム。 - 前記室外及び室内位置判断部は、少なくとも一つ以上のKASデータと前記アクセスポイント観測データ収集部により受信されたアクセスポイント観測データとを比較し、前記受信されたアクセスポイント観測データに含まれたアクセスポイントをすべて含んでいるKASデータが存在するか、又は誤差しきい値を満たすと、室内に進入したと判断することを特徴とする請求項11に記載の無線LAN基盤の室外及び室内間のシームレス位置追跡システム。
- 前記室外及び室内位置区分データ抽出部は、前記位置推定基盤データから特定室内領域に含まれるすべてのアクセスポイント信号の目録を選択し、前記選択したアクセスポイント目録に含まれたアクセスポイント信号の強度と前記特定室内領域と隣接した室外のアクセスポイント信号の強度間の差がしきい値以上の差が出る場合の、前記特定室内領域に含まれたアクセスポイント信号をKASデータとして抽出することを特徴とする請求項11に記載の無線LAN基盤の室外及び室内間のシームレス位置追跡システム。
- アクセスポイントの目録、そのアクセスポイントの信号強度を含むアクセスポイント観測データ、及びアクセスポイント観測データを測定した位置を提供されるステップと、
前記位置で測定されたすべてのアクセスポイントの各々に対して、前記収集されたアクセスポイント観測データの信頼度を計算するステップと、
前記計算された信頼度と、前記収集されたアクセスポイント観測データと位置を対応させて位置推定基盤データとして格納するステップと、
前記計算された信頼度が既設定された条件を満たさない場合、前記既設定された条件を満たさないアクセスポイントの目録を格納するステップと、
前記位置推定基盤データから室外及び室内を区分できるデータ(以下、KASとする)を抽出するステップと、
前記収集されたアクセスポイント観測データと前記KASデータとを比較して、室外か室内かを判断するステップとを含み、
前記各アクセスポイントの観測データの信頼度は、該当アクセスポイントが観測される分布範囲が通常のアクセスポイントが観測される分布範囲よりも広く分布していると、該当アクセスポイントの信頼度を低くして計算されることを特徴とする無線LAN基盤の室外及び室内間のシームレス位置追跡方法。 - 前記収集されたアクセスポイント観測データを検証するステップをさらに含み、
前記判断するステップは、前記検証されたアクセスポイント観測データと前記KASデータとを比較して、室外か室内かを判断することを特徴とする請求項19に記載の無線LAN基盤の室外及び室内間のシームレス位置追跡方法。 - 前記検証ステップは、前記検証結果、KASデータのエラーが発見されると、前記KASデータのエラーを修正する位置追跡基盤データを生成することを特徴とする請求項20に記載の無線LAN基盤の室外及び室内間のシームレス位置追跡方法。
- 前記室外及び室内位置区分データ抽出ステップは、前記位置追跡基盤データから、室内外を区分しようとする現在位置周辺の可能なすべてのKASデータを抽出することを特徴とする請求項19に記載の無線LAN基盤の室外及び室内間のシームレス位置追跡方法。
- 前記室外及び室内位置区分データ抽出ステップは、現在時点以前の位置履歴を参照して、前記KASデータを抽出することを特徴とする請求項19に記載の無線LAN基盤の室外及び室内間のシームレス位置追跡方法。
- 前記KASデータは、少なくとも一つ以上のSKASデータから構成され、
ここで、SKASデータは、セグメントごとに割り当てられたアクセスポイント目録であり、
前記セグメントは、特定室内を所定の基準にしたがって分割した領域であることを特徴とする請求項19に記載の無線LAN基盤の室外及び室内間のシームレス位置追跡方法。 - 前記室外及び室内位置判断ステップは、少なくとも一つ以上のKASデータと前記収集されたアクセスポイント観測データとを比較し、前記収集されたアクセスポイント観測データに含まれたアクセスポイントをすべて含むか、又は誤差しきい値を満たすKASデータがあると、室内に進入したと判断することを特徴とする請求項19に記載の無線LAN基盤の室外及び室内間のシームレス位置追跡方法。
- 前記室外及び室内位置区分データ抽出ステップは、前記特定室内領域が分割されたセグメントの各々から探知されるアクセスポイントをKASデータとして抽出することを特徴とする請求項19に記載の無線LAN基盤の室外及び室内間のシームレス位置追跡方法。
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