JP6249442B2 - Program for estimating moving vehicle on which user is on board, portable terminal and method - Google Patents
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Description
本発明は、基地局と通信する携帯端末について移動状態を推定する技術に関する。 The present invention relates to a technique for estimating a movement state of a mobile terminal that communicates with a base station.
近年、広告システムについて、その位置に応じたターゲティング広告をユーザに視認させる技術がある。従来、街頭のデジタルサイネージの表示面を視認できる方向に位置するユーザを抽出する技術がある(例えば特許文献1参照)。この技術によれば、各ユーザ端末に搭載されたGPS(Global Positioning System)の測位結果を収集し、各ユーザの移動方向を検出する。デジタルサイネージは、抽出されたユーザを視聴ターゲットとして、そのユーザの属性に適合するコンテンツを表示することができる。 In recent years, there is a technique for causing a user to visually recognize a targeting advertisement corresponding to a position of an advertising system. Conventionally, there is a technique for extracting users located in a direction in which a display surface of digital signage on a street can be visually recognized (see, for example, Patent Document 1). According to this technology, GPS (Global Positioning System) positioning results mounted on each user terminal are collected, and the moving direction of each user is detected. Digital signage can display content that matches the attributes of the user with the extracted user as the viewing target.
また、ユーザにおける先訪場所から次訪場所への移動履歴を収集し、先訪場所に滞在するユーザに、次訪場所の可能性の高い店舗の広告を視認させる技術がある(例えば特許文献2参照)。この技術によれば、ユーザ端末毎に、GPS測位に基づく過去の位置を遷移テーブルとして収集し、次訪する可能性の高い店舗を統計的に検索することができる。 In addition, there is a technique for collecting movement histories from a first visited place to a next visited place by a user and allowing a user staying at the first visited place to visually recognize an advertisement of a store having a high possibility of the next visited place (for example, Patent Document 2) reference). According to this technology, for each user terminal, past positions based on GPS positioning can be collected as a transition table, and a store having a high possibility of visiting next can be statistically searched.
更に、バス車内に設置されたディスプレイに、そのバスの近くの店舗の広告を映し出す技術がある(例えば特許文献3参照)。この技術によれば、位置と広告情報とを対応付けて予め記憶しており、バスに搭載されたGPSの測位結果に応じて、現在位置に応じた広告情報をディスプレイに再生し、デジタルサイネージとして機能させる。 Furthermore, there is a technique for displaying an advertisement of a store near the bus on a display installed in the bus (see, for example, Patent Document 3). According to this technology, the position and the advertisement information are stored in advance in association with each other, and the advertisement information corresponding to the current position is reproduced on the display according to the positioning result of the GPS mounted on the bus, and used as a digital signage. Make it work.
更に、公共交通機関の乗客から取得した乗車区間情報に基づいて、乗客の利用用途を識別し、それに適した広告情報を配信する技術がある(例えば特許文献4参照)。具体的には、乗車時に非接触ICタグを、所定のカードリーダに読み込ませることによって、乗車分類を判定し、その分類に応じた広告情報を検索する。 Furthermore, there is a technique for identifying the passenger's use application based on boarding section information acquired from passengers of public transportation and distributing advertisement information suitable for the use (see, for example, Patent Document 4). Specifically, the boarding classification is determined by reading a non-contact IC tag into a predetermined card reader when boarding, and advertisement information corresponding to the classification is searched.
更に、交通機関の駅やバス停毎に、その位置及び速度をGPS方式やネットワーク測位方式によって定期的に測位し、そのユーザがバスや電車に搭乗していることを推定する技術もある(例えば特許文献5参照)。 Furthermore, there is a technique for estimating the position of a user on a bus or train by periodically measuring the position and speed of each station or bus stop of transportation by the GPS method or the network positioning method (for example, patents). Reference 5).
前述した特許文献1、2及び5に記載の技術によれば、ユーザによって所持される携帯端末は、定期的にGPSによって測位する必要がある。GPS測位の頻度を高めることは、携帯端末における消費電力の点で不都合であると共に、その頻度を低くすることは、測位位置の粒度を粗くし、位置連動のターゲティング広告の効果が低下してしまう。また、特許文献3に記載の技術によれば、バスの位置に応じて広告を表示するに過ぎない。更に、特許文献4に記載の技術によれば、ユーザが公共交通機関に搭乗しているか否かを認識するために、非接触IDタグを所定のカードリーダにかざすという、ユーザに所定の行動を要求することとなる。
According to the technologies described in
これに対し、本発明の発明者らは、GPS測位を用いることなく、携帯端末によって基地局識別子を観測するだけで、ユーザが搭乗している移動車両を推定することができないか?と考えた。これによって、移動車両に応じた広告情報を、ユーザの携帯端末に再生することができる。 On the other hand, can the inventors of the present invention estimate the moving vehicle on which the user is boarding only by observing the base station identifier with the mobile terminal without using GPS positioning? I thought. Thereby, the advertisement information corresponding to the moving vehicle can be reproduced on the user's portable terminal.
そこで、本発明によれば、GPS測位を起動することなく、ユーザが搭乗している移動車両を自ら推定することができるプログラム、携帯端末及び方法を提供することを目的とする。 Therefore, according to the present invention, it is an object to provide a program, a portable terminal, and a method that can estimate a moving vehicle on which a user is boarding without starting GPS positioning.
本発明によれば、基地局と通信可能な携帯端末を用いて、ユーザが搭乗している移動車両を推定するようにコンピュータを機能させるプログラムであって、
移動車両毎に、観測した基地局識別子の時系列をモデル遷移として記憶したモデル記憶手段と、
所定数又は所定期間、観測した基地局識別子の時系列を取得する電波監視手段と、
電波監視手段によって取得された現在の基地局識別子の時系列に最も類似するモデル遷移に基づく移動車両に、当該ユーザが搭乗していると推定する移動車両推定手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする。
According to the present invention, using a portable terminal capable of communicating with a base station, a program that causes a computer to function to estimate a moving vehicle on which a user is boarded,
Model storage means for storing time series of observed base station identifiers as model transitions for each moving vehicle;
Radio wave monitoring means for acquiring a time series of base station identifiers observed for a predetermined number or period,
A computer is caused to function as a moving vehicle estimation means for estimating that the user is on a moving vehicle based on a model transition most similar to the time series of the current base station identifier acquired by the radio wave monitoring means. To do.
本発明のプログラムにおける他の実施形態によれば、
モデル遷移は、Left-to-Right(L-R)型の隠れマルコフモデルであって、
1つ以上の基地局識別子の観測割合に応じて設定された複数の状態Sと、
先状態Sから後状態Sへの遷移確率Aと
からなり、
移動車両推定手段は、
電波監視手段によって取得された現在の基地局識別子の時系列y1 nに基づいて、モデル遷移の中で、初期状態から最終状態まで起こりえる複数の状態遷移xを導出し、
移動車両Mi毎に、現在の基地局識別子の時系列y1 nに基づいて、各状態遷移xが発生する確率の総和確率P(y1 n|Mi)を算出し、
総和確率Pが、所定値以上であって、且つ、最も高い確率Pmax=P(y1 n|Mi)に基づく移動車両を推定する
ようにコンピュータを機能させることも好ましい。
According to another embodiment of the program of the present invention,
The model transition is a Left-to-Right (LR) type hidden Markov model,
A plurality of states S set according to the observation ratio of one or more base station identifiers;
It consists of the transition probability A from the previous state S to the subsequent state S,
The moving vehicle estimation means
Based on the time series y 1 n of the current base station identifier acquired by the radio wave monitoring means, a plurality of state transitions x that can occur from the initial state to the final state are derived in the model transition,
For each moving vehicle M i , the total probability P (y 1 n | M i ) of the probability that each state transition x occurs is calculated based on the time series y 1 n of the current base station identifier,
It is also preferable to cause the computer to function so as to estimate a moving vehicle based on the total probability P that is equal to or higher than a predetermined value and has the highest probability Pmax = P (y 1 n | M i ).
本発明のプログラムにおける他の実施形態によれば、
モデル遷移は、マルコフモデルであって、
観測された基地局識別子を設定した状態Sと、
先状態Sから後状態Sへの遷移確率Aと
からなり、
移動車両推定手段は、
電波監視手段によって取得された現在の基地局識別子の時系列y1 nに基づいて、モデル遷移の中で、状態間の遷移確率Aを乗算した利用確率P(y1 n|Mi)を算出し、
利用確率Pが、所定値以上であって、且つ、最も高い確率Pmax=P(y1 n|Mi)に基づく移動車両を推定する
ようにコンピュータを機能させることも好ましい。
According to another embodiment of the program of the present invention,
The model transition is a Markov model,
A state S in which the observed base station identifier is set;
It consists of the transition probability A from the previous state S to the subsequent state S,
The moving vehicle estimation means
Based on the time series y 1 n of the current base station identifier acquired by the radio wave monitoring means, the usage probability P (y 1 n | M i ) obtained by multiplying the transition probability A between states in the model transition is calculated. And
It is also preferable to cause the computer to function so as to estimate a moving vehicle based on the highest probability Pmax = P (y 1 n | M i ), where the use probability P is equal to or greater than a predetermined value.
本発明のプログラムにおける他の実施形態によれば、
モデル遷移と基地局識別子の時系列とには、基地局識別子及び電波情報の組で表されており、
電波監視手段は、観測した各基地局識別子の電波情報を取得し、
移動車両推定手段は、観測された基地局識別子及び電波情報の組を用いて、ユーザに移動車両を推定する
ようにコンピュータを機能させることも好ましい。
According to another embodiment of the program of the present invention,
The model transition and base station identifier time series are represented by a set of base station identifier and radio wave information,
The radio wave monitoring means obtains radio wave information of each observed base station identifier,
The moving vehicle estimation means preferably causes the computer to function so as to estimate the moving vehicle by using the set of the observed base station identifier and radio wave information.
本発明のプログラムにおける他の実施形態によれば、
電波情報は、
隣接基地局の基地局識別子
RSCP (Received Signal Code Power:希望波受信電力)
Ec/No(接続局のRSCPと全受信電力の比)
RSS (Received Signal Strength:受信信号強度)
C/I (干渉波比)
Ec/Io(隣接基地局送信レベル対現行基地局送信レベル)
RSRP (基準信号受信電力)
RSRQ (基準信号受信品質)
SNR (信号対雑音比)
の中で、少なくとも1つを含む
ようにコンピュータを機能させることも好ましい。
According to another embodiment of the program of the present invention,
Radio wave information
Base station identifier of adjacent base station RSCP (Received Signal Code Power)
Ec / No (ratio of connected station RSCP to total received power)
RSS (Received Signal Strength)
C / I (interference wave ratio)
Ec / Io (adjacent base station transmission level vs. current base station transmission level)
RSRP (reference signal received power)
RSRQ (reference signal reception quality)
SNR (signal to noise ratio)
Of these, it is also preferable to make the computer function to include at least one.
本発明のプログラムにおける他の実施形態によれば、
移動車両毎に、広告情報を蓄積する広告情報蓄積手段と、
移動車両推定手段によって推定された移動車両に基づいて、広告情報蓄積手段を検索した広告情報を、当該端末のディスプレイに再生するアプリケーション手段と
してコンピュータを更に機能させることも好ましい。
According to another embodiment of the program of the present invention,
Advertising information storage means for storing advertising information for each moving vehicle;
It is also preferable to further cause the computer to function as application means for reproducing the advertisement information searched for the advertisement information storage means on the display of the terminal based on the moving vehicle estimated by the moving vehicle estimation means.
本発明のプログラムにおける他の実施形態によれば、
アプリケーション手段は、移動車両毎に、広告情報を蓄積したサーバと通信可能であって、移動車両推定手段によって推定された移動車両の識別子をクエリとして、ネットワークを介してサーバへ、広告情報取得要求を送信し、サーバから広告情報を受信し、広告情報蓄積手段へ一時的に蓄積する
ようにコンピュータを機能させることも好ましい。
According to another embodiment of the program of the present invention,
The application means is communicable with the server storing the advertisement information for each moving vehicle, and uses the identifier of the moving vehicle estimated by the moving vehicle estimation means as a query and sends an advertisement information acquisition request to the server via the network. It is also preferable to make the computer function to transmit, receive advertisement information from the server, and temporarily store it in the advertisement information storage means.
本発明によれば、基地局と通信可能であって、ユーザが搭乗している移動車両を推定する携帯端末であって、
移動車両毎に、観測した基地局識別子の時系列をモデル遷移として記憶したモデル記憶手段と、
所定数又は所定期間、観測した基地局識別子の時系列を取得する電波監視手段と、
電波監視手段によって取得された現在の基地局識別子の時系列に最も類似するモデル遷移に基づく移動車両に、当該ユーザが搭乗していると推定する移動車両推定手段と
を有することを特徴とする。
According to the present invention, a mobile terminal capable of communicating with a base station and estimating a moving vehicle on which a user is boarded,
Model storage means for storing time series of observed base station identifiers as model transitions for each moving vehicle;
Radio wave monitoring means for acquiring a time series of base station identifiers observed for a predetermined number or period,
It has a moving vehicle estimation means for estimating that the user is on a moving vehicle based on the model transition most similar to the time series of the current base station identifier acquired by the radio wave monitoring means.
本発明によれば、基地局と通信可能な装置を用いて、ユーザが搭乗している移動車両を推定する方法であって、
移動車両毎に、観測した基地局識別子の時系列をモデル遷移として記憶したモデル記憶部を有し、
所定数又は所定期間、観測した基地局識別子の時系列を取得する第1のステップと、
電波監視手段によって取得された現在の基地局識別子の時系列に最も類似するモデル遷移に基づく移動車両に、当該ユーザが搭乗していると推定する第2にステップと
を有することを特徴とする。
According to the present invention, using a device capable of communicating with a base station, a method for estimating a moving vehicle on which a user is boarding,
For each moving vehicle, it has a model storage unit that stores a time series of observed base station identifiers as model transitions,
A first step of obtaining a time series of observed base station identifiers for a predetermined number or period;
A second step of estimating that the user is on a moving vehicle based on a model transition that is most similar to the time series of the current base station identifier acquired by the radio wave monitoring means.
本発明のプログラム、携帯端末及び方法によれば、GPS測位を起動することなく、ユーザが搭乗している移動車両を自ら推定することができる。本発明の携帯端末は、基地局識別子を観測しているだけで、特別な電力を消費することなく、その移動車両に応じた広告情報を再生することができる。 According to the program, the portable terminal, and the method of the present invention, it is possible to estimate the moving vehicle on which the user is boarding without starting the GPS positioning. The mobile terminal of the present invention can reproduce the advertisement information corresponding to the moving vehicle without consuming special power only by observing the base station identifier.
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、路線及び道路と基地局との位置を表す概略地図である。 FIG. 1 is a schematic map showing routes and positions of roads and base stations.
図1によれば、地図上に、多数の路線や道路が表されていると共に、無線通信ネットワーク用の多数の基地局1も表されている。ユーザは、歩行以外にも、電車、バス、自動車等の車両3に搭乗して移動することできる。ここで、本発明によれば、ユーザは車両に搭乗して移動した場合、そのユーザによって所持される携帯端末が、いずれの車両に搭乗しているか、を推定することできる。携帯端末は、車両に搭乗して移動中に、観測できる基地局識別子の変化から、移動車両を推定することができる。移動車両を推定できれば、その移動車両に応じた広告情報を、その携帯端末で再生してユーザに視認させることができる。また、移動車両の推定結果は、様々なアプリケーションにも利用用途がある。
According to FIG. 1, a number of routes and roads are represented on the map, and a number of
図2は、本発明における携帯端末の機能構成図である。 FIG. 2 is a functional configuration diagram of the mobile terminal according to the present invention.
携帯端末2は、例えば携帯電話機やスマートフォン、タブレット端末のようなものであって、ユーザによって所持されるものである。携帯端末2は、基地局1と無線通信ネットワークを介して通信することできる。尚、本発明によれば、携帯端末2は、特定の基地局と接続しなくても、常時、その現在位置で1つ以上の基地局1の基地局識別子を観測することができればよい。勿論、携帯端末2は、接続先の基地局識別子だけでなく、周辺基地局の基地局識別子も観測することができる。尚、これら基地局1は、携帯電話網の基地局に限られず、WiMAX用の基地局や、無線LAN用のアクセスポイント、又は、フェムトセル用の基地局であってもよい。
The
図2によれば、携帯端末2は、無線通信インタフェース201と、ディスプレイ202と、データ送受信部211と、アプリケーション部212とを有する。これら機能は、既存のスマートフォン等に一般的に搭載されたものである。また、本発明の携帯端末2は、モデル記憶部22と、電波監視部23と、移動車両推定部24とを更に有する。これら機能構成部は、携帯端末に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによって実現される。また、これら機能構成部の処理ステップは、装置の移動車両推定方法としても理解できる。
According to FIG. 2, the
[モデル記憶部22]
モデル記憶部22は、移動車両i毎に、観測した基地局識別子の時系列yをモデル遷移として記憶したものである。各移動車両は、電車やバス、自動車等であって、路線や系統によってそれぞれ記憶される。モデルとしては、<隠れマルコフモデル>について説明し、最後に、他の実施形態として<マルコフモデル>についても説明する。
[Model storage unit 22]
The
<隠れマルコフモデル>
図3は、モデル記憶部に記憶された隠れマルコフモデルを表す説明図である。
<Hidden Markov Model>
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a hidden Markov model stored in the model storage unit.
隠れマルコフモデル(Hidden Markov Model)とは、「システムがパラメータ未知のマルコフ過程である」と仮定し、観測可能な情報からその未知のパラメータを推定する確率モデルである。一般に、音声認識や形態素解析(自然言語処理)に応用されており、連続的かつ伸縮しうる信号列のパターン抽出に適している。特に本発明が対象とするように、例えば路線の移動中に観測できる基地局識別子の列を、「連続的かつ伸縮しうる信号列」と考えて、移動車両のパターン抽出に適用することができる。 The Hidden Markov Model is a probabilistic model that assumes that the system is a Markov process with unknown parameters and estimates the unknown parameters from observable information. In general, it is applied to speech recognition and morphological analysis (natural language processing), and is suitable for pattern extraction of a signal sequence that can be continuously expanded and contracted. As particularly targeted by the present invention, for example, a base station identifier string that can be observed while traveling on a route is considered as a “continuous and expandable signal string” and can be applied to pattern extraction of moving vehicles. .
一般的な隠れマルコフモデルは、マルコフ連鎖における最終状態が無い。これに対し、本発明の隠れマルコフモデルは、「初期状態」「最終状態」を設定することができるL−R(Left-to-Right)型を用いることが好ましい。本発明が対象とする路線や道路の場合、一方向に前進するのみであるために、L−R型を適用することができる。これは、一般的に音声認識で用いられるモデルである。 The general hidden Markov model has no final state in the Markov chain. On the other hand, the hidden Markov model of the present invention preferably uses an LR (Left-to-Right) type in which an “initial state” and a “final state” can be set. In the case of a route or road targeted by the present invention, since it only moves forward in one direction, the LR type can be applied. This is a model generally used in speech recognition.
モデルMは、推定したい移動車両i毎に設定される。
Mi(i=1,2,・・・,L、Lは最大移動手段数)
モデル遷移が、隠れマルコフモデルである場合、以下の状態Sと遷移確率Aとから構成される。
状態S :1つ以上の基地局識別子の観測割合に応じて設定
遷移確率A:先状態Sから後状態Sへ遷移する確率
隠れマルコフモデルによれば、それぞれの出力確率分布の間には重なりがあるために、マルコフモデルのように基地局識別子の系列から、遷移先の状態が一意に決定しない。
The model M is set for each moving vehicle i to be estimated.
M i (i = 1, 2,..., L and L are the maximum number of moving means)
When the model transition is a hidden Markov model, it is composed of the following state S and transition probability A.
State S: Set according to the observation ratio of one or more base station identifiers Transition probability A: Probability of transition from the previous state S to the subsequent state S According to the hidden Markov model, there is an overlap between the output probability distributions. For this reason, the state of the transition destination is not uniquely determined from the base station identifier sequence as in the Markov model.
ここで、移動車両1(i=1)における隠れマルコフモデルM1は、以下のように構成されているとする。
状態数 =3個(S1、S2、S3)
基地局識別子数=2個(10、12)
(状態S1)基地局10の観測確率b1(10)=0.8
基地局12の観測確率b1(12)=0.2
(状態S2)基地局10の観測確率b2(10)=0.6
基地局12の観測確率b2(12)=0.4
(状態S3)基地局10の観測確率b3(10)=0.2
基地局12の観測確率b3(12)=0.8
(S1->S1の遷移確率)A11=0.50
(S1->S2の遷移確率)A12=0.45
(S1->S3の遷移確率)A13=0.05
(S2->S2の遷移確率)A22=0.30
(S2->S3の遷移確率)A23=0.70
この隠れマルコフモデルMiは、移動車両i毎に、試験装置を載せて、実際に観測できる基地局識別子の時系列から構築される。
Here, a hidden Markov model M 1 in the mobile vehicle 1 (i = 1) is assumed to be configured as follows.
Number of states = 3 (S1, S2, S3)
Number of base station identifiers = 2 (10, 12)
(State S1) Observation probability b 1 (10) = 0.8 of the
Observation probability b 1 (12) = 0.2 of
(State S2) Observation probability b 2 (10) = 0.6 of
Observation probability b 2 (12) = 0.4 of
(State S3) Observation probability b 3 (10) = 0.2 of
Observation probability b 3 (12) = 0.8 of
(Transition probability of S1-> S1) A 11 = 0.50
(S1-> S2 transition probabilities) A 12 = 0.45
(Transition probability of S1-> S3) A 13 = 0.05
(Transition probability of S2-> S2) A 22 = 0.30
(S2-> S3 transition probabilities) A 23 = 0.70
This hidden Markov model M i is constructed from a time series of base station identifiers that can be actually observed by placing a test device for each moving vehicle i.
[電波監視部23]
図4は、携帯端末によって実際に観測された基地局識別子を表す説明図である。
[Radio wave monitoring unit 23]
FIG. 4 is an explanatory diagram showing base station identifiers actually observed by the mobile terminal.
電波監視部23は、所定数又は所定期間、観測した基地局識別子の時系列を取得する。図4によれば、ユーザによって所持された携帯端末2によって、周期的に、例えば以下のような時系列で基地局識別子が観測されたとする。
y1 4=(10,10,12,12)
観測された基地局識別子の時系列yは、移動車両推定部24へ出力される。
The radio
y 1 4 = (10, 10, 12, 12)
The observed base station identifier time series y is output to the moving
尚、電波監視部23は、無線通信インタフェース201から、電波情報を更に取得するものであってもよい。電波情報としては、例えば以下のような無線品質の少なくとも1つを含むものであってもよい。
隣接基地局の基地局識別子
RSCP (Received Signal Code Power:希望波受信電力)
Ec/No(接続局のRSCPと全受信電力の比)
RSS (Received Signal Strength:受信信号強度)
C/I (干渉波比)
Ec/Io(隣接基地局送信レベル対現行基地局送信レベル)
RSRP (基準信号受信電力)
RSRQ (基準信号受信品質)
SNR (信号対雑音比)
Note that the radio
Base station identifier of adjacent base station RSCP (Received Signal Code Power)
Ec / No (ratio of connected station RSCP to total received power)
RSS (Received Signal Strength)
C / I (interference wave ratio)
Ec / Io (adjacent base station transmission level vs. current base station transmission level)
RSRP (reference signal received power)
RSRQ (reference signal reception quality)
SNR (signal to noise ratio)
この場合、前述したモデル記憶部22のモデルと、電波監視部23の基地局識別子の時系列yとの両方とも、基地局識別子及び電波情報の組で表されている必要がある。時系列yiは、例えば基地局識別子や電波情報からなる多次元ベクトルとして表されてよい。また、電波強度は、量子化されていることも好ましい。
In this case, both the model of the
[移動車両推定部24]
移動車両推定部24は、電波監視部23によって取得された現在の基地局識別子の時系列に最も類似するモデル遷移に基づく移動車両に、当該ユーザが搭乗していると推定する。移動車両推定部24は、以下の3つのステップを実行する。
[Moving vehicle estimation unit 24]
The moving
(ステップ1)電波監視部24によって取得された現在の基地局識別子の時系列y1 nに基づいて、モデル遷移の中で、初期状態から最終状態まで起こりえる複数の状態遷移xを導出する。
(Step 1) Based on the time series y 1 n of the current base station identifier acquired by the radio
図5は、隠れマルコフモデルに対応する複数の状態遷移xを表す説明図である。 FIG. 5 is an explanatory diagram showing a plurality of state transitions x corresponding to the hidden Markov model.
ここで、起こりえる状態遷移xは、[初期S1][最終S3]とすると、以下の3つの場合がある。
観測基地局識別子 10 10 12 12
状態遷移1:x1=[初期S1]->S1->S2->[最終S3]
状態遷移2:x2=[初期S1]->S2->S2->[最終S3]
状態遷移3:x3=[初期S1]->S1->S1->[最終S3]
Here, there are the following three cases where the possible state transition x is [initial S1] [final S3].
Observation
State transition 1: x 1 = [initial S1]->S1->S2-> [final S3]
State transition 2: x 2 = [initial S1]->S2->S2-> [final S3]
State transition 3: x 3 = [initial S1]->S1->S1-> [final S3]
(ステップ2)移動車両Mi毎に、現在の基地局識別子の時系列y1 nに基づいて、各状態遷移xが発生する確率の総和確率P(y1 n|Mi)を算出する。 (Step 2) For each moving vehicle M i , based on the time series y 1 n of the current base station identifier, a total probability P (y 1 n | M i ) of the probability that each state transition x occurs is calculated.
具体的に、モデルM1について、y1 4が得られる確率 P(y1|M1)は、以下のように算出される。
P(y1|M1)=ΣP(y1|xi,M1)
=ΣP(y1|xi)P(xi|M1)
Specifically, the probability P (y 1 | M 1 ) of obtaining y 1 4 for the model M 1 is calculated as follows.
P (y 1 | M 1 ) = ΣP (y 1 | x i , M 1 )
= ΣP (y 1 | x i ) P (x i | M 1 )
[状態遷移1の場合]:x1=[初期S1]->S1->S2->[最終S3]
P(x1|M1)=a11×a12×a23
=0.5×0.45×0.7=0.1575
P(y1|x1)=b1(10)×b1(10)×b2(12)×b3(12)
=0.8×0.8×0.4×0.8=0.2048
P(y1|x1,M1)=0.1575×0.2048
=0.0322560
[In case of state transition 1]: x 1 = [initial S1]->S1->S2-> [final S3]
P (x 1 | M 1 ) = a 11 × a 12 × a 23
= 0.5 x 0.45 x 0.7 = 0.1575
P (y 1 | x 1 ) = b 1 (10) × b 1 (10) × b 2 (12) × b 3 (12)
= 0.8 x 0.8 x 0.4 x 0.8 = 0.2048
P (y 1 | x 1 , M 1 ) = 0.1575 × 0.2048
= 0.0322560
[状態遷移2の場合]:x2=[初期S1]->S2->S2->[最終S3]
P(x2|M1)=a12×a22×a23
=0.45×0.3×0.7=0.0945
P(y1|x2)=b1(10)×b2(10)×b2(12)×b3(12)
=0.8×0.6×0.4×0.8=0.1536
P(y1|x2,M1)=0.0945×0.1536
=0.0145152
[In the case of state transition 2]: x 2 = [initial S1]->S2->S2-> [final S3]
P (x 2 | M 1 ) = a 12 × a 22 × a 23
= 0.45 x 0.3 x 0.7 = 0.0945
P (y 1 | x 2 ) = b 1 (10) × b 2 (10) × b 2 (12) × b 3 (12)
= 0.8 x 0.6 x 0.4 x 0.8 = 0.1536
P (y 1 | x 2 , M 1 ) = 0.0945 × 0.1536
= 0.0145152
[状態遷移3の場合]:x3=[初期S1]->S1->S1->[最終S3]
P(x3|M1)=a11×a11×a13=
=0.5×0.5×0.05=0.0125
P(y1|x3)=b1(10)×b1(10)×b1(12)×b3(12)
=0.8×0.8×0.2×0.8=0.1024
P(y1|x3,M1)=0.0125×0.1024
=0.0012800
[In case of state transition 3]: x 3 = [initial S1]->S1->S1-> [final S3]
P (x 3 | M 1 ) = a 11 × a 11 × a 13 =
= 0.5 x 0.5 x 0.05 = 0.0125
P (y 1 | x 3 ) = b 1 (10) × b 1 (10) × b 1 (12) × b 3 (12)
= 0.8 x 0.8 x 0.2 x 0.8 = 0.1024
P (y 1 | x 3 , M 1 ) = 0.0125 × 0.1024
= 0.0012800
最終的に、以下のようになる。
P(y1|M1)=ΣP(y1|xi,M1)
=P(y1|x1,M1)+P(y1|x2,M1)+P(y1|x3,M1)
=0.0322560+0.0145152+0.0012800
=0.0480512
このように、全てのモデルMiについて、P(y1|Mi)を算出する。
Finally, it looks like this:
P (y 1 | M 1 ) = ΣP (y 1 | x i , M 1 )
= P (y 1 | x 1 , M 1 ) + P (y 1 | x 2 , M 1 ) + P (y 1 | x 3 , M 1 )
= 0.0322560 + 0.0145152 + 0.0012800
= 0.0480512
In this manner, P (y 1 | M i ) is calculated for all models M i .
(ステップ3)総和確率Pが、所定値以上であって、且つ、最も高い確率Pmax=P(y1 n|Mi)に基づく移動車両を推定する。総和確率Pが、所定値未満である場合、いずれの移動車両にも該当しないものと推定する。 (Step 3) A moving vehicle based on the highest probability Pmax = P (y 1 n | M i ) having a sum total probability P equal to or greater than a predetermined value is estimated. When the total probability P is less than a predetermined value, it is estimated that it does not correspond to any moving vehicle.
最終的に、移動車両推定部24は、推定した移動車両の識別子を、アプリケーション部212へ出力する。
Finally, the moving
[広告情報蓄積部213]
広告情報蓄積部213は、移動車両毎に、広告情報を蓄積する。例えば電車用の広告情報やバス用の広告情報を予め蓄積したものである。
[Advertising Information Storage Unit 213]
The advertisement
[アプリケーション部212]
アプリケーション部212は、移動車両推定部24によって推定された移動車両に基づいて、広告情報蓄積部213を検索した広告情報を、当該端末のディスプレイに再生する。例えば広告情報として、移動車両毎の電子クーポンであってもよい。電車やバスを利用したユーザのみに提供されるものであってもよい。
[Application unit 212]
Based on the moving vehicle estimated by the moving
また、アプリケーション部212は、移動車両毎に、広告情報を蓄積したサーバと通信可能であってもよい。そして、アプリケーション部212は、移動車両推定部24によって推定された移動車両の識別子をクエリとして、ネットワークを介してサーバへ、広告情報取得要求を送信し、サーバから広告情報を受信し、広告情報蓄積部213へ一時的に蓄積する。
In addition, the
<マルコフモデル>
図6は、モデル記憶部に記憶されたマルコフモデルを表す説明図である。
<Markov model>
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a Markov model stored in the model storage unit.
マルコフモデル(Malkov Model)とは、後の時刻における所定記号の出現確率は、先の記号の出現に依存するという確率モデルをいう。モデル遷移が、マルコフモデルである場合、以下の状態Sと遷移確率Aとから構成される。
状態S :観測された基地局識別子を設定
遷移確率A:先状態Sから後状態Sへ遷移する確率
The Markov model is a probability model in which the appearance probability of a predetermined symbol at a later time depends on the appearance of a previous symbol. When the model transition is a Markov model, it is composed of the following state S and transition probability A.
State S: Set observed base station identifier Transition probability A: Probability of transition from previous state S to subsequent state S
移動車両毎に、基地局識別子の遷移確率のモデルMを保有する。例えばユーザが搭乗した移動車両が移動する中で、観測された基地局識別子は、10->12->14(又は10->11->12->14)と遷移する場合、以下のような遷移確率モデルを構成する。
10->12への遷移確率P(12|10)=0.9
10->11への遷移確率P(11|10)=0.1
11->12への遷移確率P(12|11)=0.5
12->14への遷移確率P(14|12)=1.0
Each moving vehicle has a model M of transition probability of base station identifier. For example, when the observed base station identifier transits from 10->12-> 14 (or 10->11->12-> 14) while the moving vehicle on which the user has boarded moves, the following is performed: Construct a transition probability model.
Transition probability P (12 | 10) = 0.9 to 10-> 12
Transition probability P (11 | 10) = 0.1 to 10-> 11
11-> 12 transition probability P (12 | 11) = 0.5
Transition probability P (14 | 12) = 1.0 to 12-> 14
電波監視部23によって観測された基地局識別子の時系列が、以下のようなものであったとする。
y1 3=(10,12,14)
この場合、モデル遷移の中で、状態間の遷移確率Aを乗算した利用確率P(y1 n|Mi)を、以下のように算出する。
利用確率P(Mi|y1 n)=P(12|10)×P(14|12)
=0.9×1.0
=0.9
全てのモデルに対して利用確率Pを算出し、利用確率Pが、所定値以上であって、且つ、最も高い確率Pmax=P(y1 n|Mi)に基づく移動車両を推定する。逆に、利用確率 Pの最大値が所定値未満の場合は、いずれの移動車両にも搭乗していないと推定する。
Assume that the time series of base station identifiers observed by the radio
y 1 3 = (10, 12, 14)
In this case, the use probability P (y 1 n | M i ) obtained by multiplying the transition probability A between states in the model transition is calculated as follows.
Usage probability P (M i | y 1 n ) = P (12 | 10) × P (14 | 12)
= 0.9 x 1.0
= 0.9
Utilization probabilities P are calculated for all models, and a moving vehicle is estimated based on the highest probability Pmax = P (y 1 n | M i ) that is greater than or equal to a predetermined value. On the contrary, when the maximum value of the use probability P is less than the predetermined value, it is estimated that the vehicle is not in any moving vehicle.
以上、詳細に説明したように、本発明のプログラム、携帯端末及び方法によれば、GPS測位を起動することなく、ユーザが搭乗している移動車両を自ら推定することができる。本発明の携帯端末は、基地局識別子を観測しているだけで、特別な電力を消費することなく、その移動車両に応じた広告情報を再生することができる。 As described above in detail, according to the program, the portable terminal, and the method of the present invention, it is possible to estimate the moving vehicle on which the user is boarding without starting the GPS positioning. The mobile terminal of the present invention can reproduce the advertisement information corresponding to the moving vehicle without consuming special power only by observing the base station identifier.
前述した本発明の種々の実施形態について、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、修正及び省略は、当業者によれば容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。 Various changes, modifications, and omissions of the above-described various embodiments of the present invention can be easily made by those skilled in the art. The above description is merely an example, and is not intended to be restrictive. The invention is limited only as defined in the following claims and the equivalents thereto.
1、10、11、12、14 基地局
2 携帯端末
201 無線通信インタフェース
202 ディスプレイ
211 データ送受信部
212 アプリケーション部
213 広告情報蓄積部
22 モデル記憶部
23 電波監視部
24 移動車両推定部
3 移動車両
1, 10, 11, 12, 14
Claims (9)
前記移動車両毎に、観測した基地局識別子の時系列をモデル遷移として記憶したモデル記憶手段と、
所定数又は所定期間、観測した基地局識別子の時系列を取得する電波監視手段と、
前記電波監視手段によって取得された現在の基地局識別子の時系列に最も類似するモデル遷移に基づく移動車両に、当該ユーザが搭乗していると推定する移動車両推定手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。 A program that causes a computer to function so as to estimate a moving vehicle on which a user is boarded, using a mobile terminal that can communicate with a base station,
Model storage means for storing a time series of observed base station identifiers as model transitions for each moving vehicle;
Radio wave monitoring means for acquiring a time series of base station identifiers observed for a predetermined number or period,
A computer is caused to function as a moving vehicle estimation unit that estimates that the user is on a moving vehicle based on a model transition most similar to the time series of the current base station identifier acquired by the radio wave monitoring unit. Program.
1つ以上の基地局識別子の観測割合に応じて設定された複数の状態Sと、
先状態Sから後状態Sへの遷移確率Aと
からなり、
前記移動車両推定手段は、
前記電波監視手段によって取得された現在の基地局識別子の時系列y1 nに基づいて、前記モデル遷移の中で、初期状態から最終状態まで起こりえる複数の状態遷移xを導出し、
移動車両Mi毎に、現在の基地局識別子の時系列y1 nに基づいて、各状態遷移xが発生する確率の総和確率P(y1 n|Mi)を算出し、
前記総和確率Pが、所定値以上であって、且つ、最も高い確率Pmax=P(y1 n|Mi)に基づく移動車両を推定する
ようにコンピュータを機能させることを特徴とする請求項1に記載のプログラム。 The model transition is a Left-to-Right (LR) type hidden Markov model,
A plurality of states S set according to the observation ratio of one or more base station identifiers;
It consists of the transition probability A from the previous state S to the subsequent state S,
The moving vehicle estimation means includes
Based on the time series y 1 n of the current base station identifier acquired by the radio wave monitoring means, a plurality of state transitions x that can occur from the initial state to the final state are derived in the model transition,
For each moving vehicle M i , the total probability P (y 1 n | M i ) of the probability that each state transition x occurs is calculated based on the time series y 1 n of the current base station identifier,
The computer is made to function so as to estimate a moving vehicle based on the highest probability Pmax = P (y 1 n | M i ), wherein the total probability P is equal to or greater than a predetermined value. The program described in.
観測された基地局識別子を設定した状態Sと、
先状態Sから後状態Sへの遷移確率Aと
からなり、
前記移動車両推定手段は、
前記電波監視手段によって取得された現在の基地局識別子の時系列y1 nに基づいて、前記モデル遷移の中で、状態間の遷移確率Aを乗算した利用確率P(y1 n|Mi)を算出し、
前記利用確率Pが、所定値以上であって、且つ、最も高い確率Pmax=P(y1 n|Mi)に基づく移動車両を推定する
ようにコンピュータを機能させること特徴とする請求項1に記載のプログラム。 The model transition is a Markov model,
A state S in which the observed base station identifier is set;
It consists of the transition probability A from the previous state S to the subsequent state S,
The moving vehicle estimation means includes
Based on the time series y 1 n of the current base station identifier acquired by the radio wave monitoring means, the use probability P (y 1 n | M i ) obtained by multiplying the transition probability A between states in the model transition. To calculate
The computer is caused to function so as to estimate a moving vehicle based on the highest probability Pmax = P (y 1 n | M i ), wherein the use probability P is equal to or higher than a predetermined value. The program described.
前記電波監視手段は、観測した各基地局識別子の電波情報を取得し、
前記移動車両推定手段は、観測された基地局識別子及び電波情報の組を用いて、ユーザに移動車両を推定する
ようにコンピュータを機能させることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のプログラム。 The model transition and the time series of the base station identifier are represented by a set of base station identifier and radio wave information,
The radio wave monitoring means acquires radio wave information of each observed base station identifier,
The said moving vehicle estimation means makes a computer function so that a user may estimate a moving vehicle using the set of the observed base station identifier and radio wave information, The any one of Claim 1 to 3 characterized by the above-mentioned. The program described in.
隣接基地局の基地局識別子
RSCP (Received Signal Code Power:希望波受信電力)
Ec/No(接続局のRSCPと全受信電力の比)
RSS (Received Signal Strength:受信信号強度)
C/I (干渉波比)
Ec/Io(隣接基地局送信レベル対現行基地局送信レベル)
RSRP (基準信号受信電力)
RSRQ (基準信号受信品質)
SNR (信号対雑音比)
の中で、少なくとも1つを含む
ようにコンピュータを機能させることを特徴とする請求項4に記載のプログラム。 The radio wave information is
Base station identifier of adjacent base station RSCP (Received Signal Code Power)
Ec / No (ratio of connected station RSCP to total received power)
RSS (Received Signal Strength)
C / I (interference wave ratio)
Ec / Io (adjacent base station transmission level vs. current base station transmission level)
RSRP (reference signal received power)
RSRQ (reference signal reception quality)
SNR (signal to noise ratio)
The program according to claim 4, wherein the computer is caused to function so as to include at least one of the programs.
前記移動車両推定手段によって推定された移動車両に基づいて、前記広告情報蓄積手段を検索した広告情報を、当該端末のディスプレイに再生するアプリケーション手段と
してコンピュータを更に機能させることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のプログラム。 Advertising information storage means for storing advertising information for each moving vehicle;
The computer is further caused to function as application means for reproducing the advertisement information searched for the advertisement information storage means on the display of the terminal based on the moving vehicle estimated by the moving vehicle estimation means. 6. The program according to any one of items 1 to 5.
ようにコンピュータを機能させることを特徴とする請求項6に記載のプログラム。 The application means is communicable with the server storing the advertisement information for each moving vehicle, and uses the identifier of the moving vehicle estimated by the moving vehicle estimation means as a query to the server via the network. The program according to claim 6, wherein the computer functions to transmit an acquisition request, receive advertisement information from the server, and temporarily store the advertisement information in the advertisement information storage unit.
前記移動車両毎に、観測した基地局識別子の時系列をモデル遷移として記憶したモデル記憶手段と、
所定数又は所定期間、観測した基地局識別子の時系列を取得する電波監視手段と、
前記電波監視手段によって取得された現在の基地局識別子の時系列に最も類似するモデル遷移に基づく移動車両に、当該ユーザが搭乗していると推定する移動車両推定手段と
を有することを特徴とする携帯端末。 A mobile terminal capable of communicating with a base station and estimating a moving vehicle on which a user is boarded,
Model storage means for storing a time series of observed base station identifiers as model transitions for each moving vehicle;
Radio wave monitoring means for acquiring a time series of base station identifiers observed for a predetermined number or period,
Mobile vehicle estimation means for estimating that the user is on a moving vehicle based on the model transition most similar to the time series of the current base station identifier acquired by the radio wave monitoring means Mobile device.
前記移動車両毎に、観測した基地局識別子の時系列をモデル遷移として記憶したモデル記憶部を有し、
所定数又は所定期間、観測した基地局識別子の時系列を取得する第1のステップと、
前記電波監視手段によって取得された現在の基地局識別子の時系列に最も類似するモデル遷移に基づく移動車両に、当該ユーザが搭乗していると推定する第2にステップと
を有することを特徴とする装置の移動車両推定方法。 A method for estimating a moving vehicle on which a user is boarded using a device capable of communicating with a base station,
Each mobile vehicle has a model storage unit that stores a time series of observed base station identifiers as model transitions,
A first step of obtaining a time series of observed base station identifiers for a predetermined number or period;
A second step of estimating that the user is on a moving vehicle based on a model transition that is most similar to a time series of current base station identifiers acquired by the radio wave monitoring means. Device moving vehicle estimation method.
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