JP6434307B2 - 位置情報推定装置、位置情報推定方法、およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、ＷｉＦｉ通信機能を用いて、現在地の位置情報を推定する位置情報推定装置、位置情報推定方法、およびプログラムに関する。

端末の位置を地図に表示できたり、Ｔｗｉｔｔｅｒ（登録商標）等に端末の位置情報をテキスト画像と一緒に投稿できたりと、端末の位置情報を利用するアプリケーションやソフトウェアが多く存在している。これらで用いられる位置情報は、いわゆるＧＰＳと呼ばれる衛星から取得する位置情報や、移動体通信の基地局あるいはＲＦ送信機（ＷｉＦｉアクセスポイント）に登録された位置情報、および基地局／ＲＦ送信機と端末との間の通信強度から三角測量といった位置推測方法により算出される位置情報を利用している。

位置情報をＧＰＳから取得する場合では、基地局あるいはＲＦ送信機といった無線通信機を利用する場合と比べて位置情報の取得までに時間がかかり、数分から数十分かかる場合もあるという問題点があった。また、屋内環境においては取得する位置情報の精度が低くなる、あるいはまったく取得できないという問題点もあった。一方、位置情報を無線通信機を利用して取得する場合では、位置情報をＧＰＳから取得する場合の問題点を解消することはできるが、通信強度に依存するために精度に限界があるという問題点があった。また、無線通信機が撤去されたり新規に設置されたりすることに応じて、無線通信機の位置情報の定期的な保守が必要となる点も問題点であった。

そこで、通信強度を用いずに、類似する施設に設定されたＷｉＦｉアクセスポイントのＳＳＩＤやＭＡＣアドレスが一般的に一定のパターンを持つことに基づいたパターン分析等を用いて、モバイル端末で取得したＷｉＦｉアクセスポイントに対する情報と、データベースに予め格納されているＷｉＦｉアクセスポイントに対する情報とを比較し、モバイル端末の位置情報を決定する技術が提案されている（特許文献１参照）。

また、無線通信機から受信した通信強度とともに、端末に搭載されたセンサの情報やユーザが入力した情報を用いることで、位置情報の推定精度を上げる技術が提案されている（特許文献２参照）。

特開２０１４−１３８４１９号公報 特表２０１４−５１０４４４号公報

しかしながら、特許文献１では施設を特定することはできるが、施設内のどの位置に設置されたＷｉＦｉアクセスポイントであるかまではパターン分析では得られないために、駅ホーム前方にいるといったことや施設の５階にいるといった施設内における詳細な位置を特定することは困難であるという問題点があった。一方、特許文献２では、端末に搭載されたセンサの情報やユーザが入力した情報が必要という制約があるという問題点があった。

そこで、本発明は、上記課題に鑑み、ＷｉＦｉ通信機能を用いて、現在地の位置情報を、特に屋内において、詳細に高精度に推定する位置情報推定装置、位置情報推定方法、およびプログラムを提供することを目的とする。

本発明は、上記の課題を解決するために、以下の事項を提案している。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。

（１） 本発明は、現在地周辺のＷｉＦｉ通信機を検索し、検出したＷｉＦｉ通信機を一意に識別する通信機ＩＤの一覧である通信機リストを取得する通信機リスト取得手段（例えば、図１の通信機リスト取得部１１０に相当）と、地点の位置情報と、当該地点で過去に検出されたＷｉＦｉ通信機の前記通信機ＩＤの一覧である既知通信機リストとを対応させた、各地点でのＷｉＦｉ通信機の検出履歴を記憶する位置情報記憶手段（例えば、図１の位置情報記憶部１２０に相当）と、前記通信機リスト取得手段で取得した前記通信機リストを、前記位置情報記憶手段における前記位置情報毎の前記既知通信機リストと照合し、照合結果に応じて現在地の位置情報を推定する位置情報推定手段（例えば、図１の位置情報推定部１５０に相当）と、を備えたことを特徴とする位置情報推定装置を提案している。

（２） 本発明は、（１）の位置情報推定装置において、前記位置情報推定手段が、推定した現在地の位置情報、前記通信機リスト、および当該通信機リストを取得した際のタイムスタンプを前記位置情報記憶手段に記憶することを特徴とする位置情報推定装置を提案している。

（３） 本発明は、（１）または（２）の位置情報推定装置において位置情報推定手段が、予め設定された通信機ＩＤを含まない前記既知通信機リストとの照合結果を重視して、前記現在地の位置情報を推定することを特徴とする位置情報推定装置を提案している。

（４） 本発明は、（１）から（３）の位置情報推定装置において、前記位置情報推定手段が、前記通信機リスト取得手段で取得した前記通信機リストを、前記位置情報記憶手段における前記位置情報毎の前記既知通信機リストと照合し、照合結果に応じて現在地候補の位置情報を取得し、前記位置情報推定手段で取得した前記現在地候補の各位置情報が前記現在地である確からしさを示す確度を、前記現在地候補の位置情報毎に、前記通信機リストに含まれる各通信機ＩＤが前記既知通信機リストに出現する出現頻度に基づいて算出する確度推定手段（例えば、図１の確度推定部１６０に相当）を備え、前記位置情報推定手段が、前記確度推定手段で算出された確度に基づいて、前記現在地候補の位置情報の中から前記現在地の位置情報を推定することを特徴とする位置情報推定装置を提案している。

（５） 本発明は、（４）の位置情報推定装置において、前記確度推定手段が、一の現在地候補の位置情報の既知通信機リストおよび前記通信機リストの両方に出現する通信機ＩＤの、当該一の現在地候補の位置情報以外の位置情報の既知通信機リストでの出現頻度に応じて、当該一の現在地候補の位置情報の確度に重み付けすることを特徴とする位置情報推定装置を提案している。

（６） 本発明は、（４）または（５）の位置情報推定装置において、前記確度推定手段が、前記確度をＴＦ−ＩＤＦを用いて算出することを特徴とする置情報推定装置を提案している。

（７） 本発明は、（４）から（６）の位置情報推定装置において、前記通信機リスト取得手段が、継続的に前記現在地周辺の通信機リストを取得し、前記位置情報記憶手段が、２つの位置情報と、当該２つの位置情報の一の位置情報から他の位置情報への変位方向を示す方向情報とを対応付けて記憶し、前記位置情報推定手段が、前記通信機リストが取得される毎に前記確度推定手段で算出された確度に基づいて前記現在地の位置情報を推定し、当該推定した現在地の位置情報の変位に伴う前記確度の時間推移から、前記位置情報記憶手段を参照して、進行方向を推定することを特徴とする位置情報推定装置を提案している。

（８） 本発明は、（７）の位置情報推定装置において、当該装置が乗り物内にある場合に、前記位置情報推定手段は、前記推定した現在地の位置情報の変位に伴う前記確度の時間推移過程から、前記装置の前記乗り物内での位置を推定することを特徴とする位置情報推定装置を提案している。

（９） 本発明は、（１）から（８）の位置情報推定装置を搭載した端末であって、外部データベースとの通信手段を備え、前記通信手段を介して、前記位置情報記憶手段に記憶された情報を前記外部データベースに送信、および／または前記外部データベースの情報を受信して前記位置情報記憶手段に記憶することを特徴とする端末を提案している。

（１０） 本発明は、地点の位置情報と、当該地点で過去に検出されたＷｉＦｉ通信機を一意に識別する通信機ＩＤの一覧である既知通信機リストとを対応させた、各地点でのＷｉＦｉ通信機の検出履歴を記憶する位置情報記憶手段、通信機リスト取得手段、および位置情報推定手段を備える位置情報推定装置における位置情報推定方法であって、前記通信機リスト取得手段が、現在地周辺のＷｉＦｉ通信機を検索し、検出したＷｉＦｉ通信機の前記通信機ＩＤの一覧である通信機リストを取得する第１のステップ（例えば、図３のステップＳ１に相当）と、前記位置情報推定手段が、前記第１のステップで取得した前記通信機リストを、前記位置情報記憶手段における前記位置情報毎の前記既知通信機リストと照合し、照合結果に応じて現在地の位置情報を推定する第２のステップ（例えば、図３のステップＳ２に相当）と、を有することを特徴とする位置情報推定方法を提案している。

（１１） 本発明は、地点の位置情報と、当該地点で過去に検出されたＷｉＦｉ通信機を一意に識別する通信機ＩＤの一覧である既知通信機リストとを対応させた、各地点でのＷｉＦｉ通信機の検出履歴を記憶する位置情報記憶手段、通信機リスト取得手段、および位置情報推定手段を備える位置情報推定装置における位置情報推定方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記通信機リスト取得手段が、現在地周辺のＷｉＦｉ通信機を検索し、検出したＷｉＦｉ通信機の前記通信機ＩＤの一覧である通信機リストを取得する第１のステップ（例えば、図３のステップＳ１に相当）と、前記位置情報推定手段が、前記第１のステップで取得した前記通信機リストを、前記位置情報記憶手段における前記位置情報毎の前記既知通信機リストと照合し、照合結果に応じて現在地の位置情報を推定する第２のステップ（例えば、図３のステップＳ２に相当）と、をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラムを提案している。

本発明によれば、ＷｉＦｉ通信機能を用いて、現在地の位置情報を、特に屋内において、詳細に高精度で推定することができる。

本発明の第１の実施形態に係る位置情報推定装置の機能構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る位置情報記憶部の位置対応通信機テーブルの一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る確度をＴＦ−ＩＤＦを用いて算出する際のＩＤＦの算出方法の説明に使用する図である。 本発明の第１の実施形態に係る位置情報推定装置における位置情報推定処理フローを示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る位置情報推定装置の機能構成を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る位置情報記憶部の方向テーブルの一例を示す図である。 地点における確度の違いを表す図である。 時間経過とともに位置情報が変位している場合の確度の時間推移を示す図である。 時間経過とともに位置情報が変位している場合の確度の時間推移を示す図である。

以下、図面を用いて、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、本実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、本実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。

＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係る位置情報推定装置１００の機能構成を示す図である。位置情報推定装置１００は、ＷｉＦｉ通信を用いて自装置の現在地の位置情報を推定する装置であって、ＷｉＦｉ通信ができる携帯端末であって、例えば、スマートフォン、タブレット、携帯電話機等である。

図１に示すように、位置情報推定装置１００は、通信機リスト取得部１１０、位置情報記憶部１２０、および位置情報推定部１５０、および確度推定部１６０を備える。なお、位置情報推定装置１００は、確度推定部１６０を備えていなくてもよい。

通信機リスト取得部１１０は、位置情報推定装置１００の現在地周辺にあるＷｉＦｉ通信機２００の一覧を取得する。具体的には、まず、通信機リスト取得部１１０は、位置情報推定装置１００のユーザからの指示、アプリケーションからの要求、または定期的なバックグランド処理等によって、現在地確認要求が発生した際に、現在地周辺にあるＷｉＦｉ通信機２００を検索する。そして、通信機リスト取得部１１０は、検出したＷｉＦｉ通信機２００からＷｉＦｉ通信機２００を一意に識別する通信機ＩＤを取得し、取得した通信機ＩＤからなる通信機リストを取得する。

ここで、通信機ＩＤは、ＭＡＣアドレスやＢＳＳ−ＩＤ（Ｂａｓｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）が望ましい。ＷｉＦｉ通信機２００を一意に特定する情報には、ＭＡＣアドレスやＢＳＳ−ＩＤの他にもＳＳＩＤ（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）がある。しかしながら、ＳＳＩＤは、ユーザによって自由に書き換えることができ、同一ＷｉＦｉ通信機でも、検出時が異なるとＳＳＩＤが異なっている場合がある。

本実施形態においては、過去に取得した通信機リストと今取得した通信機リストとを照合するために、ＳＳＩＤが書き換えられてしまうと、同一ＷｉＦｉ通信機が照合できなくなり、現在地を正しく推定できなくなってしまう。そのため、本実施形態においては、ユーザによって自由に書き換えられないＭＡＣアドレスや、ユーザが書き換えることがほとんどないＢＳＳ−ＩＤを通信機ＩＤに用いるのが望ましい。

位置情報記憶部１２０は、ある時にある地点で検出されたＷｉＦｉ通信機２００の通信機ＩＤの情報を履歴形式で記憶する位置対応通信機テーブル１３０を記憶している。例えば、位置対応通信機テーブル１３０は、図２に示すように、ある地点を示す位置情報毎のテーブル（以下、位置毎通信機テーブルという）１３１から構成されている。位置毎通信機テーブル１３１は、ある時に一の地点（例えば、ｋ地点）で１以上の通信機ＩＤそれぞれが検出されたか否かが格納された一覧である既知通信機リスト１３２を、一の地点で通信機ＩＤを検出したある時を示すタイムスタンプ１３３と対応付けて履歴形式で記憶している。なお、図２に示すｋ地点の位置毎通信機テーブル１３１には、各履歴に識別するための識別子Ｌｉｓｔ（ｊ）（ｊ＝１，…，Ｍ）が格納されているが、識別子は格納されていなくてもよい。

ここで、位置情報とは、ある地点の位置を示す情報であって、例えば、緯度経度、駅名、駅ホーム前方・後方、建物名、部屋名、階数等である。位置情報を細かく設定することで、現在地をより詳細に推定することが可能となる。また、既知通信機リスト１３２に検出されたか否かを格納する１以上の通信機ＩＤは、過去に検出されたことのある通信機ＩＤや予め設定された通信機ＩＤであって、新たな通信機ＩＤが検出された際に追加されてもよい。なお、位置毎通信機テーブル１３１が異なっていても、既知通信機リスト１３２の通信機ＩＤ数は同じである。

既知通信機リスト１３２は、各通信機ＩＤについて、検出されたか否か示すフラグで表わされる。図２に示すように、本実施形態において、通信機ＩＤは、ｂｓｓ（ｉ）（ｉ＝１，２，…，Ｌ）とし、フラグは、検出された場合には「１」、検出されなかった場合には「０」とする。例えば、図２の２０１４年１１月２５日に対応付けられた既知通信機リスト１３２ではｂｓｓ（１）のフラグが「１」となっているので、このときにはｂｓｓ（１）が検出されたことを示している。

位置情報推定部１５０は、通信機リスト取得部１１０で取得した通信機リストを、位置対応通信機テーブル１３０の既知通信機リストと照合し、照合結果に応じて現在地の位置情報を推定する。なお、位置情報推定部１５０は、予め設定された通信機ＩＤのフラグが「０」である既知通信機リストと通信機リストとの照合結果を重視して、現在地の位置情報を推定してもよい。ここで、予め設定された通信機ＩＤとは、例えば、パソコンやスマートフォン等のＷｉＦｉ通信機能を持つ移動端末の通信機ＩＤといった、端末が移動し多くの地点で検出される可能性がある通信機ＩＤである。また、位置情報推定部１５０は、タイムスタンプが新しい既知通信機リストを重視してもよい。

例えば、位置情報推定部１５０は、まず、位置情報毎、すなわち位置毎通信機テーブル１３１毎に、各既知通信機リストと通信機リストとの一致度を算出する。そして、位置情報推定部１５０は、算出した一致度が高い既知通信リストの位置毎通信機テーブル１３１の位置情報や位置毎通信機テーブル１３１毎の一致度の平均や和が高い位置毎通信機テーブル１３１の位置情報を現在地の位置情報として推定する。なお、推定する現在地の位置情報は１つであってもよいし、複数であってもよい。予め設定された通信機ＩＤのフラグが「０」である既知通信機リストと通信機リストとの照合結果を重視する場合には、予め設定された通信機ＩＤのフラグが「０」である既知通信機リストと通信機リストとの一致度が大きくなるように重み付けを行う。

このように、通信機リスト取得部１１０で取得した通信機リストと、位置対応通信機テーブル１３０に記憶されている各地点で過去に取得された１以上の既知通信機リストの履歴とを照合することにより、ＷｉＦｉ通信機の設置や撤去により検出されるＷｉＦｉ通信機２００の一部が変わった場合であっても、その影響を小さくでき、現在地の位置情報を高精度で推定することができる。

位置情報推定部１５０は、位置情報推定装置１００が確度推定部１６０を備える場合には、通信機リストと既知通信機リストとの照合結果に応じて現在地候補の位置情報を抽出し、抽出した現在地候補について確度推定部１６０で算出した確度に基づいて、現在地の位置情報を推定する。ここで、確度とは、現在地候補の位置情報が現在地である確からしさを示す。

具体的には、まず、位置情報推定部１５０は、位置対応通信機テーブル１３０を参照して、通信機リストを既知通信機リストと照合し、照合結果に応じて現在地候補の位置情報を抽出する。現在地候補の位置情報を抽出する処理は、現在地の位置情報の推定の処理と同様である。次に、位置情報推定部１５０は、抽出した現在地候補の位置情報それぞれについて、位置対応通信機テーブル１３０の既知通信機リストと通信機リストとを確度推定部１６０に送信する。そして、位置情報推定部１５０は、現在地候補の位置情報それぞれについて確度推定部１６０で算出された確度を確度推定部１６０から受信し、確度に基づいて現在地候補の位置情報の中から現在地の位置情報を推定する。

また、位置情報推定部１５０は、現在地の位置情報を推定すると、位置情報記憶部１２０の位置対応通信機テーブル１３０に含まれる、推定した位置情報に対応する位置毎通信機テーブル１３１に、推定に用いた通信機リストに基づいて作成した既知通信機リストと同通信機リストが通信機リスト取得部１１０で取得された日時を示すタイムスタンプとを対応付けて記憶する。このとき、現在地が予め設定された閾値以上の確度の位置情報の場合のみを、記憶するようにしてもよい。

このように、推定した位置情報に、その地点で取得された通信機リストを既知通信機リストとして対応付けて位置対応通信機テーブル１３０の位置毎通信機テーブル１３１に履歴形式で記憶することにより、ＷｉＦｉ通信機が設置や撤去された際の情報も、位置対応通信機テーブル１３０に自動的に追加蓄積され、ＷｉＦｉ通信機の位置情報の定期的な保守を軽減することができる。なお、位置対応通信機テーブル１３０に蓄積された情報は削除することもでき、蓄積された情報の容量が所定容量を超えた場合に古いものから削除したり、蓄積されてから所定期間経過した情報を削除したりすることができる。

確度推定部１６０は、現在地候補の位置情報毎の、位置対応通信機テーブル１３０の既知通信機リストにおける通信機リストの出現頻度を、各現在地候補の位置情報の確度として算出する。通信機リストの出現頻度は、通信機リストに含まれる各通信機ＩＤの既知通信機リストにおける出現頻度に基づいて算出される。

確度推定部１６０は、一の現在地候補の位置情報の既知通信機リストおよび通信機リストの両方に出現する通信機ＩＤの、一の現在地候補の位置情報以外の位置情報の既知通信機リストでの出現頻度に応じて、一の現在地候補の位置情報の確度に重み付けしてもよい。特定の位置情報の既知通信機リストに、特に一の位置情報の既知通信機リストにしか含まれない通信機ＩＤは、地点を特徴付けるものであるので重要であるためである。

出現頻度の算出方法には既知の様々な方法があるが、本実施形態では、通信機リストの各通信機ＩＤについて、位置情報毎に位置毎通信機テーブル１３１の既知通信機リストにおける出現頻度をＩＦ−ＩＤＦを用いて算出して、位置情報毎に算出した通信機リストの各通信機ＩＤの出現頻度に基づいて各現在地候補の位置情報の確度を算出する場合について説明する。

本実施形態において、ＴＦは、位置毎通信機テーブル１３１での特定の通信機ＩＤの出現頻度と定義する。そうすると、現在地候補の位置情報ｋ地点の位置毎通信機テーブル１３１の既知通信機リスト中に出現する通信機ＩＤｂｓｓ（ｉ）の出現頻度は、ＴＦ（ｋ，ｉ）と表すことができる。ＴＦ（ｋ，ｉ）は、位置毎通信機テーブル１３１の既知通信機リスト中の通信機ＩＤｂｓｓ（ｉ）の出現数を同既知通信機リスト中の全通信機ＩＤｂｓｓののべ出現数で割って求めることができる。具体的には、ｋ地点の位置毎通信機テーブル１３１の既知通信機リストにおける通信機ＩＤｂｓｓ（ｉ）のフラグ「１」の数（図２における太線枠１３５内の「１」の数）を、同既知通信機リストでのフラグ「１」の総数（図２における破線枠１３６内の「１」の数）で割った値がＴＦ（ｋ，ｉ）となる。ＴＦ（ｋ，ｉ）を数式で表すと、（１）式となる。

また、ＩＤＦはＤＦの対数であって、本実施形態において、ＤＦは、位置対応通信機テーブル１３０において、特定の通信機ＩＤが出現する位置情報の数と定義する。そうすると、通信機ＩＤｂｓｓ（ｉ）が出現する位置情報の数はＤＦ（ｉ）と表すことができる。

ＤＦ（ｉ）は、位置対応通信機テーブル１３０に記憶されている位置情報のうち、通信機ＩＤｂｓｓ（ｉ）が１回でも出現した位置情報の数として求めることができる。具体的には、図３（ａ）に示す図を用いて説明すると、各地点（図ではｋ地点を例に示す）の位置毎通信機テーブル１３１においてｂｓｓ（ｉ）が出現しているか否かを表す出現有無リスト（図３（ａ）の太線枠１３７内）の集合である新たなテーブルを、図３（ｂ）に示す。そして、図３（ｂ）に示すテーブルにおいて、通信機ＩＤｂｓｓ（ｉ）のフラグ「１」の数（図３（ｂ）の破線枠１３８内の「１」の数）がＤＦ（ｉ）となる。そして、位置対応通信機テーブル１３０を構成する位置毎通信機テーブル１３１の数をＮとすると、ＩＤＦ（ｉ）はｌｏｇ（Ｎ／ＤＦ（ｉ））＋１によって求めることができる。ＩＤＦ（ｉ）を数式で表すと、（２）式となる。

次に、確度推定部１６０は、ｋ地点の既知通信機リストでのｂｓｓ（ｉ）の出現頻度ｐｏｉｎｔ（ｋ，ｉ）を、（１）式で表されるＴＦ（ｋ，ｉ）と、（２）式で表されるＩＤＦ（ｉ）とに基づいて、（３）式に示すように算出する。なお、既知通信機リストにない通信機ＩＤが通信機リストに含まれている場合には、この通信機ＩＤのｐｏｉｎｔ（ｋ，ｉ）ｇは「０」とする。

そして、確度推定部１６０は、ｋ地点の既知通信機リストにおける通信機リストの各通信機ＩＤの出現頻度ｐｏｉｎｔ（ｋ，ｉ）の和や平均を、現在地の位置情報がｋ地点である確度として算出する。確度推定部１６０は、位置情報推定部１５０で抽出された各現在地候補の位置情報について、上述したように確度を算出し、算出した各現在地候補の位置情報の確度を位置情報推定部１５０に送信する。

このように、ＴＦ−ＩＤＦを用いることで、ある地点での出現頻度が高い通信機ＩＤやある地点のみしか出現しない通信機ＩＤは、地点を特徴付けるものであるのでＴＦ−ＩＤＦの値は大きくなる。一方、ある地点での出現頻度が低い通信機ＩＤや複数の地点でも出現される通信機ＩＤは、移動可能なＷｉＦｉ通信機の通信機ＩＤ等で偶然に検出されたりしたもので、地点を特徴付けるものではなくＴＦ−ＩＤＦの値は小さくなる。その結果、地点を特徴付けるものではない通信機ＩＤは確度への影響が小さくなり、正確に位置情報を推定することを可能にする。

図３は、本実施形態に係る位置情報推定装置１００における位置情報推定処理フローを示す図である。位置情報推定装置１００のユーザからの指示やアプリケーションからの要求や定期的なバックグランド処理によって位置確認要求が発生すると本処理は開始する。

まず、ステップＳ１において、通信機リスト取得部１１０は、位置情報推定装置１００の周囲にあるＷｉＦｉ通信機２００の通信機ＩＤからなる通信機リストを取得する。

次に、ステップＳ２において、位置情報推定部１５０は、ステップＳ１で取得した通信機リストを、位置対応通信機テーブル１３０の既知通信機リストと照合して、照合結果に応じて、現在地の位置情報の推定または現在地候補の位置情報の抽出を行う。照合結果に応じて現在地の位置情報を推定した場合には、ステップＳ５に処理を進め、一方、現在地候補の位置情報を抽出した場合には、ステップＳ３に処理を進める。

次に、ステップＳ３において、確度推定部１６０は、ステップＳ２で抽出した現在地候補の位置情報それぞれの確度を、現在地候補の位置情報毎に、位置対応通信機テーブル１３０の既知通信機リストにおける通信機リストの出現頻度に基づいて算出する。

次に、ステップＳ４において、位置情報推定部１５０は、ステップＳ３で算出された現在地候補の位置情報それぞれの確度に基づいて、現在地の位置情報を推定する。なお、推定結果は、位置情報推定部１５０により位置確認要求先に送信される。

次に、ステップＳ５において、位置情報推定部１５０は、位置情報記憶部１２０の位置対応通信機テーブル１３０に含まれる、ステップＳ２またはステップＳ４で推定された現在地の位置情報に対応する位置毎通信機テーブル１３１に、ステップＳ１で取得した通信機リストに基づいて作成した既知通信機リストとステップＳ１で通信機リストが取得された日時を示すタイムスタンプとを対応付けて記憶する。

本実施形態の位置情報推定装置１００は、外部データベースとの通信部（図示せず）を備え、通信部を介して、位置情報記憶部１２０に記憶された位置対応通信機テーブル１３０の情報を前外部データベースに送信、および／または外部データベースの情報を受信して位置情報記憶部１２０の位置対応通信機テーブル１３０に記憶してもよい。それにより、他の位置情報推定装置１００で取得された位置対応通信機テーブル１３０の情報を現在地の推定に用いることができ、より推定精度を向上させることができる。また、位置情報推定装置１００は、１以上の携帯端末と１以上の携帯端末と通信可能なサーバとで実現されてもよい。

以上、説明したように、本実施形態によれば、地点毎に過去に検出された１以上の通信機ＩＤリストを履歴形式で記憶するテーブルと、現在地で検出された通信機ＩＤリストとを照合することで、ユーザの現在地の位置情報を詳細に高精度に推定することができる。また、地点毎に過去に検出された１以上の通信機ＩＤリストを履歴形式で記憶するテーブルにおける、現在地で検出された通信機ＩＤリストの出現頻度に基づくことで、現在地の位置情報をより高精度に推定することができる。なお、ＷｉＦｉ通信機を利用することで、特に屋内に有効である。

＜第２の実施形態＞
図４から図８を用いて、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態においては、位置情報推定装置１００を保持するユーザ（以下、装置ユーザという）の進行方向や電車等の乗り物における乗車位置を推定することができる。なお、第１の実施形態と同一の符号を付す構成要素については、同一の機能を有することから、その詳細な説明は省略する。

図４は、本発明の第２の実施形態に係る位置情報推定装置１０１の機能構成を示す図である。位置情報推定装置１０１は、ＷｉＦｉ通信を用いて自装置の位置情報、装置ユーザの進行方向や装置ユーザの乗り物での乗車位置を推定する装置であって、第１の実施形態と同様に、ＷｉＦｉ通信ができる携帯端末であればよく、例えば、スマートフォン、タブレット、携帯電話機等である。図４に示すように、位置情報推定装置１０１は、通信機リスト取得部１１１、位置情報記憶部１２１、位置情報推定部１５１、および確度推定部１６０を備える。

通信機リスト取得部１１１は、位置情報推定装置１０１の現在地周辺にあるＷｉＦｉ通信機２００のリストを継続的に取得する。具体的には、まず、通信機リスト取得部１１１は、位置情報推定装置１０１のユーザからの指示、アプリケーションからの要求、または定期的なバックグランド処理等によって、現在地確認要求が発生した際に、処理を開始する。通信機リスト取得部１１１は、現在地周辺にあるＷｉＦｉ通信機２００を検索して、検出したＷｉＦｉ通信機２００の通信機ＩＤからなる通信機リストを取得する。処理開始後、通信機リスト取得部１１１は、予め設定された間隔、例えば５秒毎に同処理を行って、通信機リストを取得する。

位置情報記憶部１２１は、第１の実施形態で説明した位置対応通信機テーブル１３０とともに、方向テーブル１４０を記憶している。方向テーブル１４０は、２地点の位置情報と、一の地点から他の地点への方向を示す方向情報とを対応付けて記憶していて、例えば、方向テーブル１４０は、図５に示すように、第１地点の位置情報１４１、第２地点の位置情報１４２、および第１地点から第２地点への方向情報１４３を対応付けて記憶する。

位置情報推定部１５１は、通信機リスト取得部１１１で通信機リストが取得される毎に、位置対応通信機テーブル１３０を参照し、取得された通信機リストと既知通信機リストとの照合結果に応じて現在地候補を抽出する。推定方法については、第１の実施形態と同様である。次に、位置情報推定部１５１は、抽出した現在地候補について確度推定部１６０で算出された確度に基づいて、現在地の位置情報を推定する。

そして、位置情報推定部１５１は、推定した現在地の位置情報とともに確度推定部１６０で算出された確度をログ形式に一時記憶する。そして、位置情報推定部１５１は、一時記憶した情報に基づいて、確度のピーク時が早い位置情報を第１地点、確度のピーク時が遅い位置情報を第２の地点として方向テーブル１４０に対応付けられている方向情報を進行方向として推定する。なお、一時記憶は、記憶されている位置情報が所定数を越えた場合に順次古いものから削除されてもよいし、進行方向が推定された後削除されてもよい。

現在地の位置情報の変位に伴う確度の時間推移に基づいて進行方向を決定できることについて説明する。図６では、各地点での確度を棒グラフで示し、現在地が池袋駅前方であることを示す確度を白の棒グラフで、現在地が池袋駅後方であることを示す確度を黒の棒グラフで示す。図に示すように、確度は地点によって異なり、位置情報推定装置１０１の現在地が池袋駅前方である場合には、現在地が池袋駅前方であることを示す確度（白の棒グラフ）が高く、現在地が池袋駅後方であることを示す確度（黒の棒グラフ）が低い。逆に、現在地が池袋駅後方である場合には、現在地が池袋駅前方であることを示す確度（白の棒グラフ）が低く、現在地が池袋駅後方であることを示す確度（黒の棒グラフ）が高い。また、現在地が池袋駅中間である場合には、現在地が池袋駅前方であることを示す確度（白の棒グラフ）および池袋駅後方（黒の棒グラフ）であることを示す確度はほぼ同じとなる。

そのため、位置情報推定装置１０１が池袋駅前方から池袋駅後方へと移動している場合、すなわち、時間経過とともに位置情報が変位している場合の確度の時間推移は、図７に示すようになる。図７に示すように、時間経過とともに、現在地が池袋駅前方であることを示す確度および現在地が池袋駅後方であることを示す確度は変化し、確度のピークも移動する。そこで、確度のピーク時の前後関係から移動元である第１地点と移動先である第２地点を推定し、その結果から進行方向を推定する。

図７においては、現在地が池袋駅前方であることを示す確度のピークが現在地が池袋駅後方であること示す確度のピークより早いため、移動元である第１地点は池袋駅前方であり、移動先である第２地点は池袋後方であることから、進行方向は、図５の方向テーブル１４０から飯田橋方向であることが推定できる。

図７においては、現在地が池袋駅前方であることを示す確度および現在地が池袋駅後方であることを示す確度は同じであったが、装置ユーザが乗車している電車の駅停車前後または駅発車前後では、装置ユーザが電車のどの車両に乗車しているかによって、確度の推移過程には差が生じる。例えば、図６に示す場合において、前方車両にユーザが乗車している場合には、電車が停車時には池袋駅前方で検出される通信機リストを取得しており、電車が発車して池袋駅後方を通過したわずかな時間だけ池袋駅後方で取得される通信機リストを取得することとなる。そのため、池袋駅前方および池袋駅後方それぞれの確度の時間推移は、図８に示すように、池袋駅前方の確度のピークは長く、池袋駅後方の確度のピークは短くなる。

そこで、位置情報推定部１５１は、一時記憶した情報に基づいて、確度のピーク時が早い位置情報を第１地点、確度のピーク時が遅い位置情報を第２の地点として、それぞれについて、所定値以上の位置確度である経過時間を取得して、第１地点と第２の地点それぞれの経過時間の比から、ユーザが乗車している位置を推定することができる。

位置情報推定部１５１は、第１の実施形態と同様に、現在地の位置情報を推定すると、推定した位置情報に、推定に用いた通信機リストおよび同通信機リストが通信機リスト取得部１１１で取得された日時を示すタイムスタンプを対応付けて、位置対応通信機テーブル１３０に記憶する。位置情報推定装置１０１が、バックグランド処理により所定間隔で通信機リストを取得するようにして、装置ユーザが電車等の乗り物で移動することで、位置対応通信機テーブル１３０の複数の位置情報の既知通信リストを追加蓄積できるとともに、同じ電車に乗車しているユーザのＷｉＦｉ通信機能付き移動端末の通信機ＩＤが特定でき、現在地を推定する際に、特定した通信機ＩＤを予め除外することができる。

以上、説明したように、本実施形態によれば、推定された現在地の位置情報が時間経過とともに変位している場合の確度の時間推移に基づいて、装置ユーザの進行方向や電車等の乗り物における乗車位置を推定することができる。

（変形形態）
第２の実施形態において、推定された現在地の位置情報が時間経過とともに変位している場合の確度の時間推移に基づいて、装置ユーザの進行方向を推定したが、推定された現在地の位置情報の変位に基づいて、すなわち、早い時刻の位置情報から遅い時刻の位置情報への方向を装置ユーザの進行方向として推定してもよい。

また、第２の実施形態において、推定された現在地の位置情報が時間経過とともに変位している場合の確度の時間推移過程に基づいて、電車等の乗り物における乗車位置を推定したが、推定された現在地の位置情報の変位過程に基づいて、すなわち、早い時刻の位置情報および遅い時刻の位置情報それぞれと推定されている時間比から、装置ユーザの進行方向や電車等の乗り物における乗車位置を推定してもよい。

なお、位置情報推定装置の処理をコンピュータシステムが読み取り可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録された位置情報推定装置に読み込ませ、実行することによって本発明の位置情報推定装置を実現することができる。ここでいうコンピュータシステムとは、ＯＳや周辺装置等のハードウェアを含む。

また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷ（Ｗｏｒｌｄ Ｗｉｄｅ Ｗｅｂ）システムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。

また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。更に、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合せで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

以上、この発明の実施形態につき、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

１００，１０１ 位置情報推定装置
１１０，１１１ 通信機リスト取得部
１２０，１２１ 位置情報記憶部
１３０ 位置対応通信機テーブル
１３１ 位置毎通信機テーブル
１３２ 既知通信リスト
１３３ タイムスタンプ
１４０ 方向テーブル
１５０，１５１ 位置情報推定部
１６０ 確度推定部

Claims (10)

1. 現在地周辺のＷｉＦｉ通信機を検索し、検出したＷｉＦｉ通信機を一意に識別する通信機ＩＤの一覧である通信機リストを取得する通信機リスト取得手段と、
   地点の位置情報と、当該地点で過去に検出されたＷｉＦｉ通信機の前記通信機ＩＤの一覧である既知通信機リストとを対応させた、各地点でのＷｉＦｉ通信機の検出履歴を記憶する位置情報記憶手段と、
   前記通信機リスト取得手段で取得した前記通信機リストを、前記位置情報記憶手段における前記位置情報毎の前記既知通信機リストと照合し、照合結果に応じて現在地候補の位置情報を取得する位置情報推定手段と、
   前記位置情報推定手段で取得した前記現在地候補の各位置情報が前記現在地である確からしさを示す確度を、前記現在地候補の位置情報毎に、前記通信機リストに含まれる各通信機ＩＤが前記既知通信機リストに出現する出現頻度に基づいて算出する確度推定手段と、を備え、
   前記位置情報推定手段が、前記確度推定手段で算出された確度に基づいて、前記現在地候補の位置情報の中から前記現在地の位置情報を推定することを特徴とする位置情報推定装置。
2. 前記位置情報推定手段が、推定した現在地の位置情報、前記通信機リスト、および当該通信機リストを取得した際のタイムスタンプを前記位置情報記憶手段に蓄積することを特徴とする請求項１に記載の位置情報推定装置。
3. 位置情報推定手段が、予め設定された通信機ＩＤを含まない前記既知通信機リストとの前記照合結果を重視して、前記現在地の位置情報を推定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の位置情報推定装置。
4. 前記確度推定手段が、一の現在地候補の位置情報の既知通信機リストおよび前記通信機リストの両方に出現する通信機ＩＤの、当該一の現在地候補の位置情報以外の位置情報の既知通信機リストでの出現頻度に応じて、当該一の現在地候補の位置情報の確度に重み付けすることを特徴とする請求項１に記載の位置情報推定装置。
5. 前記確度推定手段が、前記確度をＴＦ-ＩＤＦを用いて算出することを特徴とする請求項１または請求項４に記載の位置情報推定装置。
6. 前記通信機リスト取得手段が、継続的に前記現在地周辺の通信機リストを取得し、
   前記位置情報記憶手段が、２つの位置情報と、当該２つの位置情報の一の位置情報から他の位置情報への変位方向を示す方向情報とを対応付けて記憶し、
   前記位置情報推定手段が、前記通信機リストが取得される毎に前記確度推定手段で算出された確度に基づいて前記現在地の位置情報を推定し、当該推定した現在地の位置情報の変位に伴う前記確度の時間推移から、前記位置情報記憶手段を参照して、進行方向を推定することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の位置情報推定装置。
7. 当該装置が乗り物内にある場合に、
   前記位置情報推定手段は、前記推定した現在地の位置情報の変位に伴う前記確度の時間推移過程から、前記装置の前記乗り物内での位置を推定することを特徴とする請求項６に記載の位置情報推定装置。
8. 請求項１から請求項７のいずれかに記載の位置情報推定装置を搭載した端末であって、
   外部データベースとの通信手段を備え、
   前記通信手段を介して、前記位置情報記憶手段に記憶された情報を前記外部データベースに送信、および／または前記外部データベースの情報を受信して前記位置情報記憶手段に記憶することを特徴とする端末。
9. 地点の位置情報と、当該地点で過去に検出されたＷｉＦｉ通信機を一意に識別する通信機ＩＤの一覧である既知通信機リストとを対応させた、各地点でのＷｉＦｉ通信機の検出履歴を記憶する位置情報記憶手段、通信機リスト取得手段、位置情報推定手段および確度推定手段を備える位置情報推定装置における位置情報推定方法であって、
   前記通信機リスト取得手段が、現在地周辺のＷｉＦｉ通信機を検索し、検出したＷｉＦｉ通信機の前記通信機ＩＤの一覧である通信機リストを取得する第１のステップと、
   前記位置情報推定手段が、前記第１のステップで取得した前記通信機リストを、前記位置情報記憶手段における前記位置情報毎の前記既知通信機リストと照合し、照合結果に応じて現在地の位置情報を取得する第２のステップと、
   前記確度推定手段が、前記第２のステップで取得した前記現在地候補の各位置情報が前記現在地である確からしさを示す確度を、前記現在地候補の位置情報毎に、前記通信機リストに含まれる各通信機ＩＤが前記既知通信機リストに出現する出現頻度に基づいて算出する第３のステップと、
   を備え、
   前記第２のステップにおいて、前記位置情報推定手段が、前記第３のステップにおいて算出された確度に基づいて、前記現在地候補の位置情報の中から前記現在地の位置情報を推定することを特徴とする位置情報推定方法。
10. 地点の位置情報と、当該地点で過去に検出されたＷｉＦｉ通信機を一意に識別する通信機ＩＤの一覧である既知通信機リストとを対応させた、各地点でのＷｉＦｉ通信機の検出履歴を記憶する位置情報記憶手段、通信機リスト取得手段、位置情報推定手段および確度推定手段を備える位置情報推定装置における位置情報推定方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラムであって、
    前記通信機リスト取得手段が、現在地周辺のＷｉＦｉ通信機を検索し、検出したＷｉＦｉ通信機の前記通信機ＩＤの一覧である通信機リストを取得する第１のステップと、
    前記位置情報推定手段が、前記第１のステップで取得した前記通信機リストを、前記位置情報記憶手段における前記位置情報毎の前記既知通信機リストと照合し、照合結果に応じて現在地の位置情報を取得する第２のステップと、
    前記確度推定手段が、前記第２のステップで取得した前記現在地候補の各位置情報が前記現在地である確からしさを示す確度を、前記現在地候補の位置情報毎に、前記通信機リストに含まれる各通信機ＩＤが前記既知通信機リストに出現する出現頻度に基づいて算出する第３のステップと、
    を備え、
    前記第２のステップにおいて、前記位置情報推定手段が、前記第３のステップにおいて算出された確度に基づいて、前記現在地候補の位置情報の中から前記現在地の位置情報を推定することを、
    コンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。