JPWO2010119948A1 - 位置情報集計装置及び位置情報集計方法 - Google Patents

Abstract

様々な誤差を生じる測位方式を用いた場合であっても、誤差の少ない高精度の人口分布を算出することを目的とする。この位置情報集計装置は、複数の移動通信端末２の位置に関して所定の測位演算方式で演算された位置情報を、それぞれの位置情報に対応する移動通信端末２のユーザを特定するユーザIDを含んで受信する位置情報受信部１１１と、位置情報の示す位置と測位演算方式に対応する演算誤差とによって設定される分布関数を用いて、位置情報を、移動通信端末２の存在する確率を示す確率密度分布に変換する位置情報変換部１２３と、位置情報変換部１２３によって変換された位置情報を集計することにより、特定エリアにおける人口分布を集計する集計部１２５とを備える。

Description

本発明は、位置情報集計装置及び位置情報集計方法に関するものである。

従来から、携帯端末の位置情報を取得して、その位置情報をもとに携帯端末のユーザの人口分布を解析する装置が知られている（下記特許文献１，２参照）。このように携帯端末の位置情報を用いることで、国勢調査等により得られた人口統計データに比べて、ユーザの移動傾向も反映した人口分布を得ることができる。

例えば、特許文献１に記載の装置は、携帯端末のそれぞれに関する位置情報を格納するデータベースを利用して、ターゲット地域およびターゲット層に対応する人口分布を集計している。また、特許文献２に記載の装置は、端末確認信号を受信した端末の応答信号の基地局毎の集計結果を人口密集度情報として生成することを開示している。

特開２００３−３０３７３号公報 特開２００５−２８６６５７号公報

近年では、携帯端末においてＧＰＳ（Global Positioning System）を利用した測位による位置情報の取得や、在圏する無線基地局を特定した測位による位置情報の取得等の様々な位置情報の取得方式が実現されている。しかしながら、これらのいずれの測位方式を用いた場合でも測位誤差が生じるので、測位結果を直接用いて得られる人口分布にも誤差が生じやすい傾向にある。また、様々な測位方式によって得られた位置情報を同時に用いて人口分布を算出した場合は、その分布の誤差を予測することすらも困難になってしまう。

そこで、本発明は、かかる課題に鑑みて為されたものであり、様々な誤差を生じる測位方式を用いた場合であっても、誤差の少ない高精度の人口分布を算出することが可能な位置情報集計装置及び位置情報集計方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の位置情報集計装置は、複数の移動通信端末の位置に関して所定の測位演算方式で演算された位置情報を、それぞれの位置情報に対応する移動通信端末のユーザを特定するユーザ特定情報を含んで受信する位置情報受信手段と、位置情報の示す位置と測位演算方式に対応する演算誤差とによって設定される分布関数を用いて、位置情報を、移動通信端末の存在する確率を示す確率密度分布に変換する位置情報変換手段と、位置情報変換手段によって変換された位置情報を集計することにより、特定エリアにおける人口分布を集計する集計手段とを備える。

或いは、本発明の位置情報集計方法は、位置情報集計装置が、複数の移動通信端末の位置に関して所定の測位演算方式で演算された位置情報を、それぞれの位置情報に対応する移動通信端末のユーザを特定するユーザ特定情報を含んで受信する位置情報受信ステップと、位置情報集計装置が、位置情報を、それぞれ、位置情報の示す位置と測位演算方式に対応する演算誤差ととによって設定される分布関数を用いて、移動通信端末の存在する確率を示す確率密度分布に変換する位置情報変換ステップと、位置情報集計装置が、位置情報変換手段によって変換された位置情報を集計することにより、特定エリアにおける人口分布を集計する集計ステップと、を備える。

このような位置情報集計装置及び位置情報集計方法によれば、移動通信端末に関する位置情報がユーザ特定情報を含んで受信され、位置情報の示す位置を基にして測位演算方式に対応する誤差が設定された分布関数を用いて、位置情報が確率密度分布に変換され、変換された確率密度分布を集計することにより人口分布が集計される。これにより、それぞれの位置情報が誤差に対応した分布で集計されるので、様々な測位演算方式によって得られた位置情報を対象とした場合でも高精度の人口分布を得ることが出来る。

位置情報変換手段は、位置情報の示す位置と測位演算方式に対応する演算誤差とを、所定式から選択した分布関数に設定することにより、位置情報を、移動通信端末の存在する確率を示す確率密度分布に変換する、ことが好ましい。また、位置情報変換ステップでは、位置情報の示す位置と測位演算方式に対応する演算誤差とを、所定式から選択した分布関数に設定することにより、位置情報を、移動通信端末の存在する確率を示す確率密度分布に変換する、ことも好ましい。

また、位置情報変換手段は、測位演算方式に応じて、分布関数を設定する、ことも好ましい。この場合、測位演算方式に対応した分布で位置情報が集計されるので、様々な測位演算方式によって得られた位置情報を対象とした場合でもさらに高精度の人口分布を得ることが出来る。

また、位置情報変換手段は、位置情報に含まれる確率密度分布を特定する情報に基づいて、分布関数を設定する、ことが好ましい。この場合、それぞれの位置情報に対応した分布で位置情報が集計されるので、様々な確率密度分布を有する位置情報を対象とした場合でもさらに高精度の人口分布を得ることが出来る。

また、位置情報変換手段は、演算誤差を標準偏差に設定された正規分布関数を用いることが好ましい。こうすれば、移動通信端末の存在に関する確率密度が適切に設定され、人口分布をより正確に集計することが出来る。

また、位置情報変換手段は、測位演算方式が無線基地局を利用した方式である場合は、無線基地局を中心とした半径方向において正規分布となり、角度方向において一様分布となるような分布関数を用いる、ことも好ましい。かかる構成を採れば、無線基地局を利用した測位によりその無線基地局からの距離が予測された場合に、その距離を基にして移動通信端末に関する確率密度分布を適切に設定することができる。その結果、人口分布をより正確に集計することが出来る。

また、位置情報変換手段は、移動通信端末の在圏エリアにおいて一様分布となるような分布関数を用いる、ことも好ましい。かかる構成を採れば、無線基地局等によって移動通信端末の在圏エリアが特定された場合に、その在圏エリアを基にして移動通信端末に関する確率密度分布を適切に設定することができる。その結果、人口分布をより正確に集計することが出来る。

さらに、集計手段は、特定エリアを複数のメッシュに分割し、複数のメッシュ毎に分布関数を積分する、ことも好ましい。この場合、メッシュ毎の人口分布をさらに正確に求めることができる。

またさらに、集計手段は、特定エリアを複数のメッシュに分割し、複数のメッシュ毎に該メッシュの中心点における分布関数の値を合算する、ことも好ましい。こうすれば、集計対象のメッシュ数や位置情報の数が増加した場合であっても、計算量を抑えて処理時間を短縮することができる。

本発明によれば、様々な誤差を生じる測位方式を用いた場合であっても、誤差の少ない高精度の人口分布を算出することができる。

本発明の好適な一実施形態にかかる位置情報集計システムの概略構成図である。 図１の移動通信端末により送信される位置情報サービスの要求信号の構成を示す図である。 図１の位置情報計算装置４による測位演算のイメージを示す図である。 図１の位置情報計算装置４による測位演算のイメージを示す図である。 図１の位置情報計算装置４による測位演算のイメージを示す図である。 図１の位置情報計算装置４による測位演算のイメージを示す図である。 図１の位置情報計算装置４による測位演算のイメージを示す図である。 図１の位置情報計算装置４による測位演算のイメージを示す図である。 図１の位置情報蓄積部１１２に格納された位置情報のデータ構成を示す図である。 図１のセクタ情報格納部１２６に格納されたセクタ情報のデータ構成を示す図である。 図１０のセクタ情報によって特定されるセクタ形状及び位置を示す概念図である。 図１の位置情報変換部１２３によって変換される分布関数を示すグラフである。 図１の位置情報変換部１２３によって変換される分布関数を示すグラフである。 図１の集計部による集計対象の分布関数を１次元に簡略化して示すグラフである。 図１の集計部１２５によって生成される人口分布データの構成を示す図である。 図１の位置情報集計システム１による位置情報集計の動作を示すシーケンス図である。 図１の移動通信端末２による測位の動作を示すフローチャートである。 図１の位置情報計算装置４及び位置情報提供装置５による位置情報提供の動作を示すフローチャートである。 図１の位置情報集計装置による人口分布集計の動作を示すフローチャートである。 図１の情報表示装置６に表示される人口分布の出力画面を示す図である。 図１の集計部による集計対象の分布関数を１次元に簡略化して示すグラフである。 本発明の変形例にかかる位置情報処理装置において分布関数を設定するための分布関数設定テーブルの構成を示す図である。 本発明の変形例である位置情報処理装置による人口分布集計の動作を示すフローチャートである。

以下、図面とともに本発明による位置情報集計装置及び位置情報集計方法の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。

図１は、本発明の好適な一実施形態にかかる位置情報集計システム１の概略構成図である。図１に示すように、本実施形態にかかる位置情報集計システム１は、複数の移動通信端末２、無線基地局３、位置情報計算装置４、位置情報提供装置５、情報表示装置６、位置情報蓄積装置１１、及び位置情報処理装置１２を備えている。この位置情報蓄積装置１１と位置情報処理装置１２とが、移動通信端末２に関する位置情報を集計して人口分布を計算する位置情報集計装置として機能する。

それぞれの移動通信端末２は、携帯電話機、ＰＨＳ（Personal Handyphone System）、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の通信機能を有する携帯端末であり、無線基地局３と移動体通信方式によって接続されることにより、無線基地局３及び移動体通信網ＮＷを介して他の移動通信端末２や移動体通信網ＮＷに接続された通信装置との間で相互にデータ通信及び音声通信を可能にされている。位置情報計算装置４、位置情報提供装置５、位置情報蓄積装置１１、及び位置情報処理装置１２は、移動体通信網ＮＷを介して相互にデータ通信が可能なように構成されたサーバ装置である。また、情報表示装置６は、移動体通信網ＮＷに接続され、位置情報処理装置１２との間でデータ通信が可能なように構成された携帯端末、コンピュータ端末等の端末装置である。さらに、位置情報提供装置５は、移動通信端末２ともデータ通信が可能にされている。なお、位置情報計算装置４、位置情報提供装置５、位置情報蓄積装置１１、及び位置情報処理装置１２は、それぞれ１台のサーバ装置で構成されているが、分散された複数のサーバ装置によって構成されてもよいし、逆に、複数のサーバ装置の機能が、１台のサーバ装置に集約されていてもよい。

上記の移動通信端末２は、様々な測位演算方式を使用した自己の位置情報を取得する機能を有しており、その測位演算方式の１つとしてＧＰＳを利用した測位処理を実行する機能を有している。すなわち、移動通信端末２は、ユーザからの位置情報サービスの利用要求を受け付けると、ＧＰＳ衛星等から測位処理に必要な情報を取得してＧＰＳによる測位を実行することにより、位置情報を取得する。ここで、ＧＰＳによる測位演算は、移動通信端末２単体による演算によるものであってもよいし、位置情報計算装置４等のサーバ装置によって一部の演算が補助的に実行されてもよい。さらに、移動通信端末２は、その測位結果を利用して位置情報提供装置５に位置情報サービスの要求信号を送信する。図２は、位置情報サービスの要求信号のデータ構成を示す図であり、この要求信号には、例えば、移動通信端末２のユーザを識別するユーザID“A”、ＧＰＳを利用した測位結果“X1,Y1”、位置情報の取得方法“GPS”、移動通信端末２が在圏している無線基地局３の通信可能エリアを示すセクタID1、セクタID2、セクタID3、及びそれぞれのセクタID1、セクタID2、セクタID3に対応する無線基地局３に関する往復遅延時間（RTT: Round Trip Time）RTT1、RTT2、RTT3が含まれている。このような位置情報の取得方法としては、“GPS”以外にも、移動通信端末２の在圏セクタを利用した方式である６つの測位演算方式“1D”、“2D”、“3D”、“1P”、“2P”、又は“3P”を選択することもできる。また、セクタID1、セクタID2、及びセクタID3は、無線基地局３からのパイロット信号を受信することにより移動通信端末２によって認識される。

位置情報提供装置５は、移動通信端末２から要求信号を受信すると、位置情報の取得方法に対応してその要求信号から必要な情報を取り出して、位置情報計算装置４に移動通信端末２に関する測位演算を要求する。この測位演算の方式としては、上記の測位演算方式“GPS”、“1D”、“2D”、“3D”、“1P”、“2P”、及び“3P”の中から選択される。

具体的には、位置情報提供装置５は、測位演算方式“3D”が要求された場合は、要求信号の中から、移動通信端末２が在圏する無線基地局３を特定するセクタID1、セクタID2、セクタID3と、往復遅延時間RTT1、RTT2、RTT3とを取り出す。これに対して、位置情報計算装置４は、セクタID1、セクタID2、セクタID3に対応する無線基地局BS1,BS2,BS3の位置を中心にして、半径が往復遅延時間RTT1、RTT2、RTT3に対応する長さL11,L12,L13を有する円を作成し、それらの円の交点を移動通信端末２の位置を示す三点測位による位置情報として算出する（図３）。

また、位置情報提供装置５は、測位演算方式“2D”が要求された場合は、要求信号の中から、移動通信端末２が在圏する無線基地局３を特定するセクタID1、セクタID2と、往復遅延時間RTT1、RTT2とを取り出す。これに対して、位置情報計算装置４は、セクタID1、セクタID2に対応する無線基地局BS1,BS2の位置を中心にして、半径が往復遅延時間RTT1、RTT2に対応する長さL21,L22を有する二つの円を作成し、二つの円の交点の座標を計算する。さらに、この交点座標のうち、セクタID1によって特定される在圏セクタS1内に位置するほうの座標を、移動通信端末２の二点測位による位置情報として算出する（図４）。

一方、位置情報提供装置５は、測位演算方式“1D”が要求された場合は、要求信号の中から、移動通信端末２が在圏する無線基地局３を特定するセクタID1と、往復遅延時間RTT1とを取り出す。これに対して、位置情報計算装置４は、セクタID1に対応する無線基地局BS1の位置を中心にして、半径が往復遅延時間RTT1に対応する長さL31を有する円を作成する。そして、その円とセクタID1によって特定される在圏セクタS2の中心線R1との交点の座標を、移動通信端末２の一点測位による位置情報として算出する（図５）。

また、位置情報提供装置５は、往復遅延時間を利用しない測位演算方式“3P”が要求された場合は、要求信号の中から、移動通信端末２が在圏する無線基地局３を特定するセクタID1、セクタID2、セクタID3を取り出す。これに対して、位置情報計算装置４は、セクタID1、セクタID2、セクタID3に対応する無線基地局BS1,BS2,BS3の位置から等距離に位置する点を算出し、その点の位置を移動通信端末２の位置を示す位置情報として算出する（図６）。つまり、この位置情報は３点の無線基地局の中心点を移動通信端末の位置として予測したものである。

一方、位置情報提供装置５は、往復遅延時間を利用しない測位演算方式“2P”が要求された場合は、要求信号の中から、移動通信端末２が在圏する無線基地局３を特定するセクタID1、セクタID2を取り出す。これに対して、位置情報計算装置４は、セクタID1、セクタID2に対応する無線基地局BS1,BS2の位置の間の中点の座標を算出し、その中点位置を移動通信端末２の位置情報として算出する（図７）。つまり、この位置情報は２点の無線基地局の中心点を移動通信端末の位置として予測したものである。

さらに、位置情報提供装置５は、往復遅延時間を利用しない測位演算方式“1P”が要求された場合は、要求信号の中から、移動通信端末２が在圏する無線基地局３を特定するセクタID1を取り出す。これに対して、位置情報計算装置４は、セクタID1に対応する在圏セクタS3の中心の座標を求め、その中心位置を移動通信端末２の位置情報として算出する（図８）。つまり、この位置情報は１点の無線基地局のセクタ内の中心点を移動通信端末の位置として予測したものである。

上記のような測位演算を実行する際、及び測位演算方式“GPS”が選択されて移動通信端末２による測位結果とともに要求信号が受信された際には、位置情報計算装置４は、それぞれの測位演算方式に対応する測位誤差もあわせて算出し、算出した位置情報に付加して位置情報提供装置５に返信する。これに対して、位置情報提供装置５がその位置情報を所定のデータ形式に変換して移動通信端末２に中継する。そして、移動通信端末２では、取得した位置情報を地図上の位置表示や文字情報等の様々な出力形式に変換してディスプレイ上に表示する。その際、位置情報提供装置５は、移動通信端末２に位置情報を中継すると同時に、位置情報蓄積装置１１に対して移動通信端末２に関する位置情報と対応する測位誤差とを送信する。

次に、図１に戻って、位置情報蓄積装置１１及び位置情報処理装置１２の構成要素について詳細に説明する。

位置情報蓄積装置１１は、機能的な構成要素として、位置情報受信部（位置情報受信手段）１１１と位置情報蓄積部１１２とを備えている。位置情報受信部１１１は、移動通信端末２によって位置情報サービス提供の要求が為されるつどに、位置情報提供装置５から移動通信端末２の位置に関する位置情報を受信し、位置情報蓄積部１１２に格納する。具体的には、位置情報受信部１１１は、移動通信端末２のユーザを特定するユーザＩＤ（ユーザ特定情報）と、移動通信端末２において位置情報を取得した時刻を示す時刻情報とを、移動通信端末２の位置を示す位置情報と、その位置情報の測位方式と、移動通信端末２の在圏セクタを示すセクタＩＤと、測位演算方式に対応する測位誤差とを受信する。

図９には、位置情報蓄積部１１２に格納された位置情報のデータ構成の一例を示している。同図に示すように、位置情報蓄積部１１２には、移動通信端末２に関する２次元座標で表された位置情報“X1,Y1”、測位方式“GPS”、在圏セクタＩＤ“a”、及び誤差“10”が、ユーザＩＤ“A”に対応付けて格納される。この誤差は、測位方式に対応して様々な値に設定される。また、位置情報は、複数の移動通信端末２からの位置情報サービス提供の要求がある度に蓄積して記憶されるが、記憶のタイミングとしてはこのようなタイミングには限定されず、位置情報提供装置５又はその他の情報記憶装置によって所定の情報量をバッファリングしてから定期的或いは随時に位置情報蓄積装置１１に転送してもよい。

位置情報処理装置１２は、機能的な構成要素として、要求情報受信部１２１、位置情報取得部１２２、位置情報変換部（位置情報変換手段）１２３、分布関数格納部１２４、集計部（集計手段）１２５、セクタ情報格納部１２６、及び情報送信部１２７を備える。

要求情報受信部１２１は、所定時間帯の所定エリアにおける移動通信端末２の人口分布に関する情報の集計を要求する要求情報を、情報表示装置６から受信し、この要求情報に応じて位置情報取得部１２２による位置情報の抽出処理を起動する。また、この要求情報には、集計対象の時間帯を指定するための時間帯情報や、集計対象の所定エリアを指定するためのエリア情報も含まれている。

位置情報取得部１２２は、要求情報受信部１２１からの起動信号に応じて、位置情報蓄積装置１１の位置情報蓄積部１１２から位置情報を読み出す。そして、位置情報取得部１２２は、読み出された全ての位置情報の中から、情報表示装置６からの要求情報に含まれる時間帯情報及びエリア情報に合致する位置情報を抽出し位置情報変換部１２３に出力する。例えば、処理対象の位置情報の条件を示す時間帯情報が“3/1 1:00-3:00”、及びエリア情報“日本全国”の場合には、図９に示す位置情報のうちから時刻情報が時間帯情報の示す時間帯に含まれ、かつ位置情報がエリア情報のエリア内にあることを示す位置情報を全て抽出する。

位置情報変換部１２３は、位置情報取得部１２２から出力された全ての位置情報を対象に、分布関数格納部１２４に格納された分布関数データを参照することにより、位置情報を移動通信端末２の存在確率を示す確率密度分布に変換する。また、位置情報変換部１２３は、位置情報に含まれる在圏セクタIDに基づいて、移動通信端末２の位置する在圏セクタの形状を、セクタ情報格納部１２６に格納されているセクタ情報を参照して認識する。

具体的には、セクタ情報格納部１２６には、図１０に示すように、無線基地局３によって形成されるセクタを識別するセクタID“a”と、そのセクタの中心位置を示す参照位置“X8,Y8”と、無線基地局３の位置を示す基地局位置“X11,Y11”と、基地局からのビームの指向方向を示す指向方向“θ1”と、ビーム幅を示すビーム幅“Δθ1”と、セクタの形状を示すセクタ形状“Polygon”とが予め対応付けて格納されている。図１１に示すように、指向方向“θ１”とは、無線基地局３を通る所定の基準線LAとセクタの中心線とが成す角を示しており、ビーム幅“Δθ1”とはセクタの中心角を示しており、セクタ形状“Polygon”とは、セクタ形状を表現する多角形が同図に示すような扇形に近似されるものであることを示し、参照位置“X8,Y8”は、そのセクタ形状の中心点C1を示す。位置情報変換部１２３は、このようなセクタ情報を参照することにより、移動通信端末２の在圏セクタの位置、形状を認識する。

さらに、位置情報変換部１２３は、それぞれの位置情報の示す位置と、その位置情報の測位演算方式に対応する誤差とを用いて分布関数を設定する。詳細には、位置情報変換部１２３は、位置情報の測位演算方式が“GPS”、“3D”、又は“2D”の場合には、下記式（１）；
を用いて、移動通信端末２の確率密度分布を表す分布関数を設定する。ここで、この分布関数は、図１２に示すような２次元の正規分布関数F1であり、平均座標（Px,Py）が位置情報の示す位置座標に、標準偏差σが測位演算の誤差に、それぞれ設定される。

一方、位置情報変換部１２３は、位置情報の測位演算方式が“1D”の場合には、移動通信端末２の在圏する在圏セクタの位置及び形状に対応して、確率密度分布を表す分布関数を設定する。すなわち、位置情報変換部１２３は、在圏セクタ内における無線基地局３を中心とした半径方向（図１１の在圏セクタの中心線に沿った方向）において正規分布となり、在圏セクタ内における角度方向（図１１の在圏セクタの中心角に沿った方向）において一様分布となるように、分布関数F2を設定する（図１３（ａ），（ｂ））。このとき設定される正規分布関数F2は、平均値Prが位置情報の示す位置に対応した値に、標準偏差σが測位演算の誤差に、それぞれ設定される。

また、位置情報変換部１２３は、位置情報の測位演算方式が“1P”、“2P”、又は“3P”の場合には、移動通信端末２の在圏する在圏セクタの位置及び形状に対応して、確率密度分布を表す分布関数を設定する。詳細には、位置情報変換部１２３は、在圏セクタ全体に一様に分布するような分布関数F3を、下記式（２）；Ｆ３（ｘ，ｙ） = １／ＳＡ …（２）
に基づいて設定する。ここで、ＳＡは在圏セクタの面積を示している。位置情報変換部１２３は、全ての位置情報を分布関数に変換した後に、変換した位置情報を、集計部１２５に出力する。

集計部１２５は、位置情報変換部１２３によって変換された全ての位置情報を集計することにより、集計対象の所定エリアにおける人口分布データを生成する。具体的には、集計部１２５は、全ての位置情報に設定された分布関数を全て重ね合わせた後に、重ね合わされた分布関数を予め設定された複数の所定形状のメッシュ毎に面積分する。この複数のメッシュは所定エリアを所定形状で分割することにより設定される。図１４には、重ね合わされる分布関数のイメージを一次元的に簡略化して示している。同図に示すように、２つの分布関数F4，F5が重ね合わされた後に、重ね合わされた分布関数F6が集計対象のメッシュの範囲M1において積分される。そして、集計部１２５は、所定エリアに含まれる全てのメッシュに関して分布関数を面積分することにより、人口分布データを生成する。図１５には、集計部１２５が生成する人口分布データを示しており、集計対象の時間帯“1:00〜3:00”における集計エリア“メッシュ１”，“メッシュ２”，“メッシュ３”，“メッシュ４”，…ごとの人口値が集計される。そして、情報送信部１２７はその集計結果情報を情報表示装置６に返信する。

以下、図１６〜図１９を参照して、位置情報集計システム１の動作について説明するとともに、併せて位置情報集計装置における位置情報集計方法について詳述する。図１６は、位置情報集計システム１による位置情報集計の動作を示すシーケンス図、図１７は、移動通信端末２による測位の動作を示すフローチャート、図１８は、位置情報計算装置４及び位置情報提供装置５による位置情報提供の動作を示すフローチャート、図１９は、位置情報集計装置による人口分布集計の動作を示すフローチャートである。

まず、図１６を参照して、移動通信端末２のユーザから測位要求が受け付けられると（ステップＳ０１）、移動通信端末２において位置情報サービスの利用に必要な情報が収集されて、その情報とともに位置情報提供装置５に位置情報の要求信号が送信される（ステップＳ０２）。これに対して、位置情報計算装置４によって移動通信端末２を対象にした測位演算が実行され（ステップＳ０３）、位置情報提供装置５に移動通信端末２の位置情報が保存される（ステップＳ０４）。次に、保存された位置情報は、位置情報提供装置５から移動通信端末２に通知され（ステップＳ０５）、移動通信端末２のディスプレイに様々な表示形式で出力される（ステップＳ０６）。

一方、位置情報提供装置５に保存された移動通信端末２の位置情報は、移動通信端末２に通知されるのに並行して、位置情報蓄積装置１１に送信される（ステップＳ０７）。そして、その位置情報は位置情報蓄積装置１１の位置情報蓄積部１１２に蓄積される（ステップＳ０８）。

その後、情報表示装置６において人口分布に関する表示要求が受け付けられる（ステップＳ０９）。そうすると、情報表示装置６から位置情報処理装置１２に対して人口分布に関する情報の集計を要求する要求情報が、時間帯情報やエリア情報を含んで送信される（ステップＳ１０）。そうすると、位置情報処理装置１２から位置情報蓄積装置１１に対して位置情報参照要求が送信され（ステップＳ１１）、これによって、位置情報蓄積装置１１から位置情報処理装置１２に位置情報が読み出される（ステップＳ１２）。次に、位置情報処理装置１２によって、読み出された位置情報を対象に所定エリアの人口分布が集計される（ステップＳ１３）。そして、位置情報処理装置１２から情報表示装置６に人口分布データが送信されて（ステップＳ１４）、地図形式やグラフ形式等の様々な出力形式で表示される（ステップＳ１５）。

次に、図１７に移って、移動通信端末２による測位処理の詳細について説明する。まず、移動通信端末２は、測位演算方式“GPS”による測位要求が受け付けられると、GPSによる測位を実行する（ステップＳ１０１）。その後、移動通信端末２はGPSによる測位が成功したか否かを判定し（ステップＳ１０２）、成功した場合には（ステップＳ１０２；ＹＥＳ）、測位演算方式“GPS”による位置情報サービスの要求信号を位置情報提供装置５に送信する（ステップＳ１０３）。その一方で、GPSによる測位が失敗した場合には（ステップＳ１０２；ＮＯ）、無線基地局３からのパイロット信号を受信することで最大３つのセクタを検出した後に、検出したセクタに対応する無線基地局３との間における往復遅延時間RTTを測定する（ステップＳ１０４）。その後、検出したセクタ数及びRTT数に応じた測位演算方式による位置情報サービスの要求信号を位置情報提供装置５に送信する（ステップＳ１０３）。

また、図１８を参照して、位置情報提供装置５及び位置情報計算装置４による位置情報提供処理の詳細について説明する。移動通信端末２からの要求信号が受信されると（ステップＳ２０１）、位置情報提供装置５により、要求信号に含まれる取得方法が読み取られ、その取得方法が“GPS”であるか否かが判定される（ステップＳ２０２）。その結果、取得方法が“GPS”である場合には（ステップＳ２０２；ＹＥＳ）、位置情報計算装置４によって測位演算方式“GPS”に応じた誤差が計算される（ステップＳ２０３）。

その一方、取得方法が“GPS”以外である場合には（ステップＳ２０２；ＮＯ）、位置情報提供装置５により、移動通信端末２からの往復遅延時間RTTの通知数が“0”であるか否かが判定される（ステップＳ２０４）。判定の結果、往復遅延時間RTTの通知数が“0”でない場合には（ステップＳ２０４；ＮＯ）、RTTの通知数に応じて測位演算方式のうちから“1D”、“2D”、及び“3D”のうちのいずれかが選択され、位置情報計算装置４によりその演算方式によって位置情報、及びその誤差が計算される（ステップＳ２０５）。これに対して、往復遅延時間RTTの通知数が“0”である場合には（ステップＳ２０４；ＹＥＳ）、移動通信端末２からのセクタIDの通知数に応じて測位演算方式のうちから“1P”、“2P”、及び“3P”のうちのいずれかが選択され、位置情報計算装置４によりその演算方式によって位置情報、及びその誤差が計算される（ステップＳ２０６）。その後、位置情報提供装置５に、算出された位置情報及び誤差が保存されてから、移動通信端末２に位置情報が返信される（ステップＳ２０７）。

次に、図１９に移って、位置情報集計装置による人口分布集計処理の詳細について説明する。まず、位置情報処理装置１２は、情報表示装置６からの要求情報に従って位置情報蓄積装置１１から位置情報を読み込む（ステップＳ３０１）。その後、位置情報処理装置１２は、それぞれの位置情報に含まれる取得方法を判別する（ステップＳ３０２）。判別の結果、取得方法が“GPS”、“3D”、又は“2D”の場合には、位置情報処理装置１２は、それぞれの位置情報の示す位置と、その位置情報に対応する誤差とを用いて、位置情報を分布関数F1に変換する（ステップＳ３０３）。一方、取得方法が“1D”である場合には、位置情報処理装置１２は、それぞれの位置情報とその誤差と在圏セクタの位置及び形状とに基づいて、位置情報を分布関数F2に変換する（ステップＳ３０４）。さらに、取得方法が“1P”、“2P”、又は“3P”である場合には、位置情報処理装置１２は、在圏セクタの位置及び形状に基づいて、位置情報を分布関数F3に変換する（ステップＳ３０５）。

その後、位置情報処理装置１２によって全ての位置情報データが変換されたか否かが判定される（ステップＳ３０６）。その判定の結果、変換対象の位置情報データが残っている場合には（ステップＳ３０６；ＮＯ）、処理がステップＳ３０２に戻されて位置情報の変換処理が繰り返される。一方、全ての位置情報データが変換された場合には（ステップＳ３０６；ＹＥＳ）、位置情報処理装置１２により、全ての分布関数が集計エリア内のメッシュ毎に合算されて、人口分布データとしての集計結果情報が生成される（ステップＳ３０７）。そして、この人口分布データは情報表示装置６に送信されて表示される。

図２０は、情報表示装置６に表示される人口分布出力画面を示す図であり、情報表示装置６によって指定された集計範囲が“日本全国”である場合は、日本全国を区切った集計メッシュ毎の人口分布が、視覚的に色や濃淡によって表示される。

以上説明した位置情報集計装置及び位置情報集計方法によれば、移動通信端末２に関する位置情報がユーザIDを含んで受信され、位置情報の示す位置を基にして測位演算方式に対応する誤差が設定された分布関数を用いて、位置情報が確率密度分布に変換され、変換された確率密度分布を集計することにより人口分布が集計される。これにより、それぞれの位置情報が誤差に対応した分布で集計されるので、GPS測位や在圏する無線基地局３を利用した測位等の様々な測位演算方式によって得られた位置情報を対象とした場合でも高精度の人口分布を得ることが出来る。

また、測位演算方式としてGPS測位、或いは無線基地局３を利用した二点、三点測位を採用した場合に、分布関数として演算誤差を標準偏差に設定された正規分布関数を利用することで、移動通信端末２の存在に関する確率密度が適切に設定され、人口分布をより正確に集計することが出来る。

また、測位演算方式として無線基地局３を利用した一点測位の場合に、無線基地局３を中心とした半径方向において正規分布となり、角度方向において一様分布となるような分布関数を用いることで、RTTによって予測した無線基地局３からの距離を基にして移動通信端末２に関する確率密度分布を適切に設定することができる。その結果、人口分布をより正確に集計することが出来る。

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。例えば、位置情報処理装置１２の集計部１２５は、位置情報の分布関数を重ね合わせてメッシュ毎に面積分する集計方法以外にも、メッシュの中心点における分布関数の値を合算する方法等の様々な集計方法を採用することができる。図２１には、集計部１２５による集計対象の分布関数を１次元的に簡略化して示している。図２１（ａ）に示す分布関数F7が集計対象のメッシュの範囲Ｍ２の中心点において値Ｖ７を有し、図２１（ｂ）に示す分布関数F8が集計対象のメッシュの範囲Ｍ２の中心点において値Ｖ8を有している場合には、集計部１２５は、当該メッシュの集計値として合算値V7+V8を算出することができる。このような集計方法を採れば、集計対象のメッシュ数や位置情報の数が増加した場合であっても、計算量を抑えて処理時間を短縮することができる。

また、位置情報計算装置４の実行する測位演算の方式としては、４つ以上の在圏セクタやRTTを利用した他の方式であってもよいし、演算に利用するセクタの形状も特定形状には限定されない。

また、位置情報変換部１２３は、位置情報の測位演算方式に応じて確率密度分布を表す分布関数を関数F1，F2，F3のなかから選択して設定していたが、位置情報蓄積部１１２に格納された位置情報に対して分布関数を選択する際には、その位置情報に含まれる情報を基に確率密度分布を特定し、特定した確率密度分布に対応する関数を位置情報の変換用の分布関数として設定してもよい。例えば、情報蓄積部１１２に格納された位置情報の中に分布関数を特定するデータ（例えば、“F1”等）や分布関数そのもののデータを付加しておき、そのデータによって分布関数を設定することができる。

それ以外の例として、位置情報処理装置１２内に図２２に示すような分布関数を設定するための分布関数設定テーブルを記憶させておくことでもよい。この分布関数設定テーブルには、測位方式を示す情報と、その測位方式に対応する分布関数を特定する情報とが対応付けて設定されている。例えば、同図に示すように、測位方式“GPS”に対しては分布関数特定情報“F1”が対応付けられて記憶されている。位置情報変換部１２３は、測位方式に関する情報として“GPS”を含む位置情報（図９）を集計対象とする場合には、その測位方式“GPS”に対応する分布関数特定情報“F1”を、分布関数設定テーブルから読み出す。そして、位置情報変換部１２３は、該当の位置情報の変換用の分布関数として、分布関数特定情報から特定される分布関数F1を設定する。

図２３は、このような場合の位置情報処理装置１２による人口分布集計処理のフローチャートを示している。まず、位置情報処理装置１２は、情報表示装置６からの要求情報に従って位置情報蓄積装置１１から位置情報を読み込む（ステップＳ４０１）。その後、位置情報処理装置１２は、それぞれの位置情報に含まれる測位方式を読み取り、分布関数設定テーブルを参照することによりその測位方式に対応する分布関数特定情報を特定する（ステップＳ４０２）。特定した分布関数特定情報が“F1”と判断された場合には（ステップＳ４０３）、位置情報処理装置１２は、それぞれの位置情報の示す位置と、その位置情報に対応する誤差とを用いて、位置情報を分布関数F1に変換する（ステップＳ４０４）。一方、分布関数特定情報が“F2”と判断された場合には（ステップS４０３）、位置情報処理装置１２は、それぞれの位置情報とその誤差と在圏セクタの位置及び形状とに基づいて、位置情報を分布関数F2に変換する（ステップＳ４０５）。さらに、分布関数特定情報が“F3”であると判断された場合には（ステップS４０３）、位置情報処理装置１２は、在圏セクタの位置及び形状に基づいて、位置情報を分布関数F3に変換する（ステップＳ４０５）。以降は、図１９におけるステップＳ３０６〜Ｓ３０７と同様にして、人口分布データとしての集計結果情報が生成されて情報表示装置６に表示される（ステップＳ４０７〜Ｓ４０８）。

このような本発明の変形例によれば、それぞれの位置情報に対応した確率密度分布で位置情報が集計されるので、様々な確率密度分布を有する位置情報を対象とした場合でもさらに高精度の人口分布を得ることが出来る。特に、予め確率密度分布が分かるような複数の測位方式で位置情報が生成された場合に、その確率密度分布に応じて人工分布を正確に集計することができる。

また、位置情報蓄積装置１１は、移動通信端末２によって位置情報サービス提供の要求が為されるつどに、位置情報提供装置５から移動通信端末２の位置に関する位置情報を受信し蓄積していたが、位置情報を受信および蓄積する契機はこのような場合には限定されない。例えば、移動通信端末２が定期的に位置情報を通知するタイミングで位置情報蓄積部１１２に位置情報を格納してもよいし、移動通信端末２が移動したときに位置情報を通知するタイミングで位置情報を格納してもよいし、それらのタイミングの組み合わせで位置情報を格納してもよい。

本発明は、位置情報集計装置及び位置情報集計方法を使用用途とし、様々な誤差を生じる測位方式を用いた場合であっても、誤差の少ない高精度の人口分布を算出することができるものである。

２…移動通信端末、３…無線基地局、１１…位置情報蓄積装置（位置情報集計装置）、１２…位置情報処理装置（位置情報集計装置）、１１１…位置情報受信部（位置情報受信手段）、１２３…位置情報変換部（位置情報変換手段）、１２５…集計部（集計手段）。

上記課題を解決するため、本発明の位置情報集計装置は、複数の移動通信端末の位置に関して所定の測位演算方式で演算された位置情報を、それぞれの位置情報に対応する移動通信端末のユーザを特定するユーザ特定情報を含んで受信する位置情報受信手段と、位置情報の示す位置と測位演算方式に対応する演算誤差とによって設定される分布関数を用いて、位置情報を、移動通信端末の存在する確率を示す確率密度分布に変換する位置情報変換手段と、位置情報変換手段によって変換された位置情報を集計することにより、特定エリアにおける人口分布を集計する集計手段とを備え、位置情報変換手段は、測位演算方式に応じて、分布関数を設定する。

或いは、本発明の位置情報集計方法は、位置情報集計装置が、複数の移動通信端末の位置に関して所定の測位演算方式で演算された位置情報を、それぞれの位置情報に対応する移動通信端末のユーザを特定するユーザ特定情報を含んで受信する位置情報受信ステップと、位置情報集計装置が、位置情報を、それぞれ、位置情報の示す位置と測位演算方式に対応する演算誤差ととによって設定される分布関数を用いて、移動通信端末の存在する確率を示す確率密度分布に変換する位置情報変換ステップと、位置情報集計装置が、位置情報変換手段によって変換された位置情報を集計することにより、特定エリアにおける人口分布を集計する集計ステップと、を備え、位置情報変換ステップでは、測位演算方式に応じて、分布関数を設定する。

このような位置情報集計装置及び位置情報集計方法によれば、移動通信端末に関する位置情報がユーザ特定情報を含んで受信され、位置情報の示す位置を基にして測位演算方式に対応する誤差が設定された分布関数を用いて、位置情報が確率密度分布に変換され、変換された確率密度分布を集計することにより人口分布が集計される。これにより、それぞれの位置情報が誤差に対応した分布で集計されるので、様々な測位演算方式によって得られた位置情報を対象とした場合でも高精度の人口分布を得ることが出来る。また、この場合、測位演算方式に対応した分布で位置情報が集計されるので、様々な測位演算方式によって得られた位置情報を対象とした場合でもさらに高精度の人口分布を得ることが出来る。

Claims (11)

1. 複数の移動通信端末の位置に関して所定の測位演算方式で演算された位置情報を、それぞれの前記位置情報に対応する前記移動通信端末のユーザを特定するユーザ特定情報を含んで受信する位置情報受信手段と、
   前記位置情報の示す位置と前記測位演算方式に対応する演算誤差とによって設定される分布関数を用いて、前記位置情報を、前記移動通信端末の存在する確率を示す確率密度分布に変換する位置情報変換手段と、
   前記位置情報変換手段によって変換された前記位置情報を集計することにより、特定エリアにおける人口分布を集計する集計手段と、
   を備えることを特徴とする位置情報集計装置。
2. 前記位置情報変換手段は、前記位置情報の示す位置と前記測位演算方式に対応する演算誤差とを、所定式から選択した分布関数に設定することにより、前記位置情報を、前記移動通信端末の存在する確率を示す確率密度分布に変換する、
   ことを特徴とする請求項１記載の位置情報集計装置。
3. 前記位置情報変換手段は、前記測位演算方式に応じて、前記分布関数を設定する、
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の位置情報集計装置。
4. 前記位置情報変換手段は、前記位置情報に含まれる前記確率密度分布を特定する情報に基づいて、前記分布関数を設定する、
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の位置情報集計装置。
5. 前記位置情報変換手段は、前記演算誤差を標準偏差に設定された正規分布関数を用いる、
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の位置情報集計装置。
6. 前記位置情報変換手段は、前記測位演算方式が無線基地局を利用した方式である場合は、前記無線基地局を中心とした半径方向において正規分布となり、角度方向において一様分布となるような分布関数を用いる、
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の位置情報集計装置。
7. 前記位置情報変換手段は、前記移動通信端末の在圏エリアにおいて一様分布となるような分布関数を用いる、
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の位置情報集計装置。
8. 前記集計手段は、
   前記特定エリアを複数のメッシュに分割し、前記複数のメッシュ毎に前記分布関数を積分する、ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載の位置情報集計装置。
9. 前記集計手段は、
   前記特定エリアを複数のメッシュに分割し、前記複数のメッシュ毎に該メッシュの中心点における前記分布関数の値を合算する、ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載の位置情報集計装置。
10. 位置情報集計装置が、複数の移動通信端末の位置に関して所定の測位演算方式で演算された位置情報を、それぞれの前記位置情報に対応する前記移動通信端末のユーザを特定するユーザ特定情報を含んで受信する位置情報受信ステップと、
    前記位置情報集計装置が、前記位置情報を、それぞれ、前記位置情報の示す位置と前記測位演算方式に対応する演算誤差とによって設定される分布関数を用いて、前記移動通信端末の存在する確率を示す確率密度分布に変換する位置情報変換ステップと、
    前記位置情報集計装置が、前記位置情報変換手段によって変換された前記位置情報を集計することにより、特定エリアにおける人口分布を集計する集計ステップと、を備えることを特徴とする位置情報集計方法。
11. 前記位置情報変換ステップでは、前記位置情報の示す位置と前記測位演算方式に対応する演算誤差とを、所定式から選択した分布関数に設定することにより、前記位置情報を、前記移動通信端末の存在する確率を示す確率密度分布に変換する、
    ことを特徴とする請求項１０記載の位置情報集計方法。