KR101352780B1 - 위치추정시스템, 무선통신장치, 프로그램, 위치추정방법 및 정보 서버 - Google Patents

Abstract

무선통신장치이며, 기지국의 위치정보와, 기지국의 식별정보를 대응지어 기억하는 기억부와, 기지국으로부터 송신된 기지국의 식별정보를 포함한 무선신호를 수신하는 수신부와, 무선신호와 기억부에 기억되어 있는 위치정보에 근거하여 무선통신장치의 위치를 추정하는 위치 추정부를 갖추고, 기억부에 있어서, 제 1의 범위 내의 제 1의 기지국의 위치정보는, 상기 제 1의 범위를 양자화 범위로 하고, 제 1의 양자화 수로 상기 제 1의 기지국의 위치가 양자화된 제 1의 이산치(離散値)를 이용하여 나타내지며, 상기 제 1의 범위보다 좁고, 상기 제 1의 범위보다 기지국의 밀도가 높은 제 2의 범위 내의 제 2의 기지국의 위치정보는, 상기 제 2의 범위를 양자화 범위로 하고, 상기 제 1의 양자화 수보다 적은 제 2의 양자화 수로 상기 제 2의 기지국의 위치가 양자화된 제 2의 이산치를 이용하여 나타내진다.

Description

위치추정시스템, 무선통신장치, 프로그램, 위치추정방법 및 정보 서버{Position estimation system, radio communication device, program, position estimation method, and information server}

본 발명은, 무선통신 시스템, 무선통신장치, 프로그램, 위치추정방법 및 정보 서버에 관한 것이다.

근간, 위성으로부터 송신된 무선신호를 수신 가능한 수신장치가 차량 또는 휴대 전화 등의 이동체에 탑재되어 있다. GPS(Global Positioning System) 측위에 의하면, 이러한 수신장치를 탑재한 이동체의 위치를 추정하는 것이 가능하다. 이러한 수신장치를 이용한 위치추정기술은, 내비게이션, 시큐리티 또는 오락 등의 다방면에 걸친 분야에 있어서 중요한 공통 기반기술이다. 그러나, GPS 측위에 의거하는 위치추정기술은, 기동시에 동기 보충을 위해서 요구되는 시간이 길어지며, 또, 위성으로부터의 무선신호가 닿지 않는 집 안이나 지하에서의 이용이 곤란했다.

또, 특허 문헌 1에는, PHS(Personal Handyphone System)가, 기지국으로부터 송신되는 신호의 신호 강도를 측정하고, 측정한 신호 강도에 근거하여 자기 위치를 추정하는 기술이 기재되어 있다. 상세하게는, PHS의 기지국은, 통신 업자에 의해 설치되기 때문에, 통상, 설치 위치가 이미 알려져 있다. 따라서, PHS는, 3개 이상의 기지국으로부터 송신되는 신호의 신호 강도를 측정하고, 측정한 신호 강도에 근거하여 각 기지국과 자기 위치와의 거리를 추정하면, 각 기지국의 설치 위치를 기준으로 하는 삼각측량의 원리로 자기 위치를 추정할 수 있다.

또, 무선 LAN(Local Area Network)의 기지국(액세스 포인트)과 무선통신을 행하는 무선통신장치가, 기지국으로부터 송신되는 신호의 신호 강도를 측정하고, 상기 신호 강도에 근거하여 무선통신장치의 위치를 추정하는 위치추정방법도 생각된다. 예를 들면, 무선 LAN의 기지국은, 무선 LAN의 기지국의 존재를 주위에 알리기 위한 비컨(Beacon)을 일정 주기(예를 들면, 5회/초)로 송신하고 있다. 무선통신장치는, 이러한 비컨의 신호 강도와 사전에 기억하고 있는 무선 LAN의 기지국의 위치에 근거하여 무선통신장치의 위치를 추정할 수 있다. 상기 위치추정방법에 의하면, 무선 LAN의 기지국은 집 안이나 지하에도 설치되기 때문에, GPS 측위에 의거하는 위치추정기술에서는 곤란했던 집 안이나 지하에서의 위치추정을 할 수 있다. 즉, 상기 위치추정방법은, 무선통신장치에 무선통신장치의 주위에 설치된 무선 LAN의 기지국의 위치를 나타내는 기지국 정보를 기억시켜 두면, 편리성, 간이성이 뛰어난 위치추정기술이라고 할 수 있다.

[특허 문헌 1] 특개 2006－171012호 공보

그러나, 종래의 위치추정방법에서는, 무선 LAN의 기지국의 수가 많아짐에 따라 기지국 정보의 데이터 용량이 증가하기 때문에, 무선통신장치에 요구되는 메모리 용량이 증가한다는 문제가 있었다.

그래서, 본 발명은, 상기 문제를 감안하여 이루어진 것이며, 본 발명의 목적으로 하는 점은, 무선통신장치에 요구되는 메모리 용량을 억제하는 것이 가능한, 신규 또한 개량된 위치추정시스템, 무선통신장치, 프로그램, 위치추정방법 및 정보 서버를 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 어느 관점에 의하면, 1 또는 2 이상의 기지국과 무선통신을 행하는 것이 가능한 무선통신장치와, 상기 무선통신장치와 통신 가능한 정보 서버를 포함한 위치추정시스템이 제공된다. 상기 정보 서버는, 제 1의 범위에 포함되는 제 1의 기지국의 위치정보는, 상기 제 1의 범위를 양자화 범위로 하고, 제 1의 양자화 수를 양자화 수로 하여 상기 제 1의 기지국의 위치를 양자화하여 얻어지는 제 1의 이산치(離散値)를 이용하여 나타내고, 상기 제 1의 범위보다 좁고, 상기 제 1의 범위보다 기지국의 밀도가 높은 제 2의 범위에 포함되는 제 2의 기지국의 위치정보는, 상기 제 2의 범위를 양자화 범위로 하고, 상기 제 1의 양자화 수보다 적은 제 2의 양자화 수를 양자화 수로 하여 상기 제 2의 기지국의 위치를 양자화하여 얻어지는 제 2의 이산치를 이용하여 나타내는 양자화부와, 상기 양자화부에 의해 상기 제 1의 이산치 또는 상기 제 2의 이산치를 이용하여 나타내진 위치정보와, 상기 기지국의 식별정보가 대응지어진 기지국 정보를 기억하는 제 1의 기억부를 갖춘다. 또, 상기 무선통신장치는, 상기 정보 서버로부터 상기 제 1의 기억부에 기억되어 있는 상기 기지국 정보를 취득하는 취득부와, 상기 취득부에 의해 취득된 상기 기지국 정보를 기억하는 제 2의 기억부와, 상기 기지국으로부터 송신된 상기 기지국의 식별정보를 포함한 무선신호를 수신하는 수신부와, 상기 제 2의 기억부에 기억되어 있는 위치정보로부터, 상기 무선신호에 포함되는 식별정보가 나타내는 기지국의 위치정보를 추출하고, 추출한 위치정보에 근거하여 상기 무선통신장치의 위치를 추정하는 위치 추정부를 갖춘다.

또, 상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 다른 관점에 의하면, 1 또는 2 이상의 기지국과 무선통신을 행하는 것이 가능한 무선통신장치이며, 상기 기지국의 위치정보와, 상기 기지국의 식별정보를 대응지어 기억하는 기억부와, 상기 기지국으로부터 송신된 상기 기지국의 식별정보를 포함한 무선신호를 수신하는 수신부와, 상기 기억부에 기억되어 있는 위치정보로부터, 상기 무선신호에 포함되는 식별정보가 나타내는 기지국의 위치정보를 추출하고, 추출한 위치정보에 근거하여 상기 무선통신장치의 위치를 추정하는 위치 추정부를 갖추고, 상기 기억부에 있어서, 제 1의 범위에 포함되는 제 1의 기지국의 위치정보는, 상기 제 1의 범위를 양자화 범위로 하고, 제 1의 양자화 수를 양자화 수로 하여 상기 제 1의 기지국의 위치가 양자화된 제 1의 이산치를 이용하여 나타내지며, 상기 제 1의 범위보다 좁고, 상기 제 1의 범위보다 기지국의 밀도가 높은 제 2의 범위에 포함되는 제 2의 기지국의 위치정보는, 상기 제 2의 범위를 양자화 범위로 하고, 상기 제 1의 양자화 수보다 적은 제 2의 양자화 수를 양자화 수로 하여 상기 제 2의 기지국의 위치가 양자화된 제 2의 이산치를 이용하여 나타내지는 무선통신장치가 제공된다.

이러한 구성에 있어서는, 제 2의 양자화 수가 제 1의 양자화 수보다 적기 때문에, 제 2의 이산치를 표현하기 위해서 필요로 하는 정보량을, 제 1의 이산치를 표현하기 위해서 필요로 하는 정보량보다 억제하는 것이 가능하다. 여기서, 제 2의 범위에 포함되는 기지국의 밀도는, 제 1의 범위에 포함되는 기지국의 밀도보다 높다. 따라서, 해당 무선통신장치는, 제 1의 범위 및 제 2의 범위를 단지 일괄하여 양자화하는 경우와 비교하고, 제 1의 범위 및 제 2의 범위에 포함되는 기지국의 위치정보를, 정보량을 억제하여 보관 유지할 수 있다.

또, 상기 제 1의 양자화 수 또는 상기 제 2의 양자화 수는, 상기 제 1의 이산치 또는 상기 제 2의 이산치의 양자화 오차를 0.5m∼4m의 범위 내로 하는 값이어도 좋다. 여기서, 기지국의 위치정보를 나타내는 제 1의 이산치 또는 제 2의 이산치의 정도가 높아도, 기지국의 정밀한 위치가 불명하고, 무선통신장치의 것보다 정확한 위치추정에 대한 공을 세우지 않은 경우가 있다. 그래서, 제 1의 이산치 또는 제 2의 이산치의 정도를 0.5m∼4m의 범위 내로 설정하고, 무선통신장치의 위치추정의 정밀도를 유지하면서, 제 1의 이산치 또는 제 2의 이산치를 표현하기 위한 정보량을 억제할 수 있다.

또, 상기 제 1의 범위는, 상기 제 2의 범위와 중복하는 소정 범위로부터, 상기 제 2의 범위를 제외한 범위여도 좋다. 이러한 구성에 있어서는, 제 2의 범위와 제 1의 범위는 중복되지 않는다. 따라서, 기억부에, 동일한 기지국의 위치정보가 복수 기억되어 버리는 경우를 방지할 수 있다.

또, 상기 제 2의 범위는, 상기 소정 범위에 복수 포함되어도 좋다. 예를 들면, 도시부는 기지국의 밀도가 비교적 높다고 생각되기 때문에, 소정 범위를 온 세상으로 했을 때, 소정 범위에 도쿄, 오사카, 뉴욕 등의 제 2의 범위가 포함되어도 좋다.

또, 상기 제 2의 이산치의 양자화 오차는, 상기 제 1의 이산치의 양자화 오차보다 커도 좋다. 여기서, 무선통신장치는, 보다 많은 기지국으로부터 무선신호를 수신하는 것이 높은 정밀도로 위치추정을 할 수 있다. 또, 해당 무선통신장치에 있어서는, 제 2의 범위에 포함되는 기지국의 밀도는, 제 1의 범위에 포함되는 기지국의 밀도보다 높다. 따라서, 무선통신장치에 의한 제 2의 범위에 있어서의 위치추정과, 제 1의 범위에 있어서의 위치추정을 동일한 정도의 정밀도로 실현시키기 위해서는, 상기와 같이, 제 2의 이산치의 양자화 오차는, 제 1의 이산치의 양자화 오차보다 커도 좋은 경우가 있다. 그 결과, 무선통신장치에 의한 위치추정의 정밀도를 담보하면서, 제 2의 이산치를 표현하기 위한 정보량을 억제할 수 있다.

또, 상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 다른 관점에 의하면, 컴퓨터를, 1 또는 2 이상의 기지국과 무선통신을 행하는 것이 가능한 무선통신장치이며, 상기 기지국의 식별정보를 포함한 상기 기지국으로부터 송신된 무선신호를 수신하는 수신부와, 상기 기지국의 위치정보와, 상기 식별정보를 대응지어 기억하는 기억매체로부터, 상기 무선신호에 포함되는 식별정보가 나타내는 기지국의 위치정보를 추출하고, 추출한 위치정보에 근거하여 상기 무선통신장치의 위치를 추정하는 위치 추정부를 갖추며, 상기 기억매체에 있어서, 제 1의 범위에 포함되는 제 1의 기지국의 위치정보는, 상기 제 1의 범위를 양자화 범위로 하고, 제 1의 양자화 수를 양자화 수로 하여 상기 제 1의 기지국의 위치가 양자화된 제 1의 이산치를 이용하여 나타내지며, 상기 제 1의 범위보다 좁고, 상기 제 1의 범위보다 기지국의 밀도가 높은 제 2의 범위에 포함되는 제 2의 기지국의 위치정보는, 상기 제 2의 범위를 양자화 범위로 하고, 상기 제 1의 양자화 수보다 적은 제 2의 양자화 수를 양자화 수로 하여 상기 제 2의 기지국의 위치가 양자화된 제 2의 이산치를 이용하여 나타내지는 무선통신장치로서 기능시키기 위한 프로그램이 제공된다.

이러한 프로그램은, 예를 들면 CPU, ROM 또는 RAM 등을 포함한 컴퓨터의 하드웨어 자원에, 상기와 같은 수신부 및 위치 추정부의 기능을 실행시킬 수 있다. 즉, 해당 프로그램을 이용하는 컴퓨터를, 상술한 무선통신장치로서 기능시키는 것이 가능하다.

또, 상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 다른 관점에 의하면, 1 또는 2 이상의 기지국과 무선통신을 행하는 것이 가능한 무선통신장치에 있어서 실행되는 위치추정방법이며, 상기 기지국의 식별정보를 포함한 상기 기지국으로부터 송신된 무선신호를 수신하는 스텝과, 상기 기지국의 위치정보와, 상기 식별정보를 대응지어 기억하는 기억매체로부터, 상기 무선신호에 포함되는 식별정보가 나타내는 기지국의 위치정보를 추출하고, 추출한 위치정보에 근거하여 상기 무선통신장치의 위치를 추정하는 스텝을 포함하고, 상기 기억매체에 있어서, 제 1의 범위에 포함되는 제 1의 기지국의 위치정보는, 상기 제 1의 범위를 양자화 범위로 하고, 제 1의 양자화 수를 양자화 수로 하여 상기 제 1의 기지국의 위치가 양자화된 제 1의 이산치를 이용하여 나타내지며 상기 제 1의 범위보다 좁고, 상기 제 1의 범위보다 기지국의 밀도가 높은 제 2의 범위에 포함되는 제 2의 기지국의 위치정보는, 상기 제 2의 범위를 양자화 범위로 하고, 상기 제 1의 양자화 수보다 적은 제 2의 양자화 수를 양자화 수로 하여 상기 제 2의 기지국의 위치가 양자화된 제 2의 이산치를 이용하여 나타내지는, 위치추정방법이 제공된다.

또, 상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 다른 관점에 의하면, 1 또는 2 이상의 기지국과 무선통신을 행하는 것이 가능한 무선통신장치와 통신 가능한 정보 서버이며, 제 1의 범위에 포함되는 제 1의 기지국의 위치정보는, 상기 제 1의 범위를 양자화 범위로 하고, 제 1의 양자화수를 양자화 수로 하여 상기 제 1의 기지국의 위치를 양자화하여 얻어지는 제 1의 이산치를 이용하려 나타내고, 상기 제 1의 범위보다 좁고, 상기 제 1의 범위보다 기지국의 밀도가 높은 제 2의 범위에 포함되는 제 2의 기지국의 위치정보는, 상기 제 2의 범위를 양자화 범위로 하고, 상기 제 1의 양자화 수보다 적은 제 2의 양자화 수를 양자화 수로 하여 상기 제 2의 기지국의 위치를 양자화하여 얻어지는 제 2의 이산치를 이용하여 나타내는 양자화부와, 상기 양자화부에 의해 상기 제 1의 이산치 또는 상기 제 2의 이산치를 이용하여 나타내진 위치정보와, 상기 기지국의 식별정보가 대응지어진 기지국 정보를 기억하는 기억부와, 상기 기억부에 기억되어 있는 상기 기지국 정보를 상기 무선통신장치에 송신하는 통신부를 갖추는 것을 특징으로 하는 정보 서버가 제공된다.

이러한 구성에 있어서는, 제 2의 양자화 수가 제 1의 양자화 수보다 적기 때문에, 제 2의 이산치를 표현하기 위해서 필요로 하는 정보량을, 제 1의 이산치를 표현하기 위해서 필요로 하는 정보량보다 억제하는 것이 가능하다. 여기서, 제 2의 범위에 포함되는 기지국의 밀도는, 제 1의 범위에 포함되는 기지국의 밀도보다 높다. 따라서, 해당 정보 서버는, 제 1의 범위 및 제 2의 범위를 단지 일괄하여 양자화하는 경우와 비교하고, 정보량이 억제된 제 1의 범위 및 제 2의 범위에 포함되는 기지국의 기지국 정보를 무선통신장치에 송신할 수 있다. 그 결과, 무선통신장치와의 통신량 및 무선통신장치에 필요로 하는 메모리 용량을 삭감하는 것이 가능하다.

도 1은, 본 실시형태에 관계되는 무선통신 시스템의 구성 예를 나타낸 설명도이다.

도 2는, 동 실시형태에 관계되는 무선통신장치의 하드웨어 구성을 나타낸 블럭도이다.

도 3은, 동 실시형태에 관계되는 위치추정시스템에 포함되는 무선통신장치 및 정보 서버의 구성을 나타낸 기능 블럭도이다.

도 4는, 측정부에 의해 측정된 신호 강도의 일례를 나타낸 설명도이다.

도 5는, 기지국 정보의 형식의 참고 예를 나타낸 설명도이다.

도 6은, 양자화부에 의한 양자화의 구체적인 예를 나타낸 설명도이다.

도 7은, 통상 범위와, 기지국 밀집 범위의 예를 나타낸 설명도이다.

도 8a는, 기억부에 기록된 기지국 밀집 범위에 포함되는 기지국의 기지국 정보의 일례를 나타낸 설명도이다.

도 8b는, 기억부에 기록된 통상 범위에 포함되는 기지국의 기지국 정보의 일례를 나타낸 설명도이다.

도 9는, 무선통신장치 및 정보 서버에 있어서 실행되는 위치추정방법의 흐름을 나타낸 순서도이다.

도 10은, 통상 범위 및 기지국 밀집 범위의 변경 예를 나타낸 설명도이다.

이하에 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 매우 적합한 실시형태에 대해 상세하게 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 가지는 구성요소에 대해서는, 동일한 부호를 붙이는 것으로 중복설명을 생략한다.

또, 이하의 순서에 따라, 당해 「발명을 행하기 위한 최선의 형태」를 설명한다.

〔1〕본 실시형태에 관계되는 무선통신 시스템의 개요

〔2〕본 실시형태에 관계되는 위치추정시스템의 설명

〔2－1〕무선통신장치의 하드웨어 구성

〔2－2〕무선통신장치 및 정보 서버의 기능 구성

〔2－3〕무선통신장치 및 정보 서버의 동작

〔3〕통계

〔1〕본 실시형태에 관계되는 무선통신 시스템의 개요

우선, 도 1을 참조하여, 본 실시형태에 관계되는 무선통신 시스템(1)의 개요를 설명한다.

도 1은, 본 실시형태에 관계되는 무선통신 시스템(1)의 구성 예를 나타낸 설명도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 무선통신 시스템(1)은, 무선통신장치(20)와, 복수의 기지국(30A∼30D)을 포함한다. 또한, 특히 기지국(30A∼30D)을 구별할 필요가 없는 경우는, 이하, 단지 기지국(30)으로 칭한다.

기지국(30)은, 예를 들면 WiFi(Wireless Fidelity) 규격에 의거하는 IEEE802.11 시리즈(예를 들면, 802.11b, 802.11g 등)의 무선 LAN(Local Area Network)의 기지국(액세스 포인트)이다.

이러한 기지국(30)은, 무선통신을 중계할 때에 송신하는 신호 외에, 기지국(30)의 존재를 주위에 알리기 위한 비컨 신호를 정기적으로 송신할 수 있다. 상기 비컨 신호에는, 예를 들면 기지국(30)에 고유하게 부여되는 식별정보로서의 기지국 ID가 포함된다.

무선통신장치(20)는, 각 기지국(30)의 위치를 나타내는 위치정보와, 기지국(30)의 기지국 ID를 대응지어 기지국 정보로서 기억하고 있다. 따라서, 무선통신장치(20)는, 주위의 기지국(30)으로부터 비컨 신호를 수신하면, 비컨 신호에 포함되는 기지국 ID가 나타내는 기지국의 위치정보를 기억하고 있는 기지국 정보로부터 추출하고, 추출한 위치정보에 근거하여 자(自) 장치의 위치추정을 행할 수 있다.

무선통신장치(20)에 의한 위치추정방법의 구체적인 예에 대해서는 도 4를 참조하여 후술한다. 또, 무선통신장치(20)가 기억하고 있는 기지국 정보의 형식에 대해서는 도 6∼도 8을 참조하여 후술한다.

또한, 도 1에 있어서는, 무선통신장치(20)의 일례로서 노트형 PC를 나타냈지만, 무선통신장치(20)는, 예를 들면, PC(Personal Computer), 가정용 영상 처리 장치(DVD 레코더, 비디오 데크 등), 휴대 전화, PHS(Personal Handyphone System), 휴대용 음악 재생장치, 휴대용 영상 처리 장치, PDA(Personal Digital Assistant), 가정용 게임기기, 휴대용 게임기기, 가전 기기 등의 정보처리 장치, 혹은 휴대 기기여도 좋다.

〔2〕본 실시형태에 관계되는 위치추정시스템의 설명

다음에, 본 실시형태에 관계되는 위치추정시스템의 설명을 한다. 당해 위치추정시스템은, 무선통신장치(20)와, 무선통신장치(20)에 기지국 정보를 송신하는 정보 서버(10)를 포함한다.

당해 위치추정시스템의 설명에 있어서는, 무선통신장치(20)의 하드웨어 구성을 설명한 후에, 무선통신장치 및 정보 서버의 기능 구성, 동작을 설명한다.

〔2－1〕무선통신장치의 하드웨어 구성

도 2는, 본 실시형태에 관계되는 무선통신장치(20)의 하드웨어 구성을 나타낸 블럭도이다. 무선통신장치(20)는, CPU(Central Processing Unit)(201)와, ROM(Read Only Memory)(202)과, RAM(Random Access Memory)(203)과, 호스트 버스(204)와, 브리지(205)와, 외부 버스(206)와, 인터페이스(207)와, 입력장치(208)와, 출력장치(210)와, 스토리지 장치(HDD)(211)와, 드라이브(212)와, 통신장치(215)를 갖춘다.

CPU(201)는, 연산처리장치 및 제어장치로서 기능하고, 각종 프로그램에 따라 무선통신장치(20) 내의 동작 전반을 제어한다. 또, CPU(201)는, 마이크로 프로세서여도 좋다. ROM(202)은, CPU(201)가 사용하는 프로그램이나 연산 파라미터 등을 기억한다. RAM(203)은, CPU(201)의 실행에 있어서 사용하는 프로그램이나, 그 실 행에 있어서 적당히 변화하는 파라미터 등을 1차 기억한다. 이것들은 CPU 버스 등으로 구성되는 호스트 버스(204)에 의해 서로 접속되어 있다.

호스트 버스(204)는, 브리지(205)를 통하여, PCI(Peripheral Component Interconnect/Interface) 버스 등의 외부 버스(206)에 접속되어 있다. 또한, 반드시 호스트 버스(204), 브리지(205) 및 외부 버스(206)를 분리 구성할 필요는 없으며, 하나의 버스에 이러한 기능을 실장해도 좋다.

입력장치(208)는, 예를 들면, 마우스, 키보드, 터치 패널, 버튼, 마이크, 스위치 및 레버 등 유저가 정보를 입력하기 위한 입력 수단과, 유저에 의한 입력에 근거하여 입력 신호를 생성하고, CPU(201)에 출력하는 입력 제어 회로 등으로 구성되어 있다. 무선통신장치(20)의 유저는, 상기 입력장치(208)를 조작함으로써, 무선통신장치(20)에 대해서 각종의 데이터를 입력하거나 처리 동작을 지시할 수 있다.

출력장치(210)는, 예를 들면, CRT(Cathode Ray Tube) 디스플레이 장치, 액정 디스플레이(LCD) 장치 및 램프 등의 표시장치와, 스피커 및 헤드폰 등의 음성 출력장치로 구성된다. 출력장치(210)는, 예를 들면, 재생된 콘텐츠를 출력한다. 구체적으로는, 표시장치는 재생된 영상 데이터 등의 각종 정보를 텍스트 또는 이미지로 표시한다. 또한, 음성 출력장치는, 재생된 음성 데이터 등을 음성으로 변환하여 출력한다.

스토리지 장치(211)는, 본 실시형태에 관계되는 무선통신장치(20)의 기억부의 일례로서 구성된 데이터 격납용의 장치이며, 기억매체, 기억매체에 데이터를 기 록하는 기록 장치, 기억매체로부터 데이터를 읽어내는 독출 장치 및 기억매체에 기록된 데이터를 삭제하는 삭제 장치 등을 포함할 수 있다. 스토리지 장치(211)는, 예를 들면, HDD(Hard Disk Drive)로 구성된다. 이 스토리지 장치(211)는, 하드 디스크를 구동하여, CPU(201)가 실행하는 프로그램이나 각종 데이터를 격납한다. 또, 이 스토리지 장치(211)에는, 후술한 기지국 정보가 기록된다.

드라이브(212)는, 기억매체용 리더 라이터이며, 무선통신장치(20)에 내장, 혹은 외부 부착된다. 드라이브(212)는, 장착되어 있는 자기 디스크, 광디스크, 광학 자기 디스크, 또는 반도체 메모리 등의 리무버블 기억매체(24)에 기록되어 있는 정보를 읽어내고, RAM(203)에 출력한다.

통신장치(215)는, 예를 들면, 통신망(12)에 접속하기 위한 통신 디바이스 등으로 구성된 통신 인터페이스이다. 또, 통신장치(215)는, 무선 LAN(Local Area Network) 대응 통신장치가 되거나, 무선 USB 대응 통신장치, 또는 유선에 의한 통신을 행하는 와이어 통신장치가 되어도 좋다. 통신망(12)은, 동선(銅線) 또는 광 섬유 등의 유선 케이블이나, 무선 전파 등의 데이터의 전송로, 또는 라우터(router)나 통신을 제어하는 기지국(30) 등의 데이터의 중계기 등을 포함해도 좋다. 즉, 통신장치(215)는, 기지국(30)과의 사이에서, 비컨 신호나 각종 데이터를 송수신한다. 또한, 각종 데이터는, 음악, 강연 및 라디오 프로그램 등의 음악 데이터나, 영화, 텔레비전 프로그램, 비디오 프로그램, 사진, 문서, 회화 및 도표 등의 영상 데이터나, 게임 및 소프트웨어 등의 임의의 데이터여도 좋다.

또한, 정보 서버(10)의 하드웨어 구성도, 무선통신장치(20)의 하드웨어 구성 과 실질적으로 동일하게 할 수 있기 때문에, 설명을 생략한다.

〔2－2〕무선통신장치 및 정보 서버의 기능 구성

도 3은, 본 실시형태에 관계되는 위치추정시스템에 포함되는 무선통신장치(20) 및 정보 서버(10)의 구성을 나타낸 기능 블럭도이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 정보 서버(10)는, 통신부(104)와, 기지국 정보 입력부(108)와, 양자화부(112)와, 기억부(116)를 갖춘다. 무선통신장치(20)는, 통신부(216)와, 측정부(220)와, 위치 추정부(224)와, 애플리케이션부(228)와, 기억부(232)와, 기지국 정보 취득부(236)를 갖춘다.

통신부(216)는, 무선통신장치(20)와 기지국(30)과의 인터페이스이며, 수신부, 송신부로서의 기능을 가진다. 예를 들면, 통신부(216)는, 기지국(30)으로부터 송신된 신호를 수신할 수 있다. 또, 통신부(216)는, 무선통신장치(20)와 정보 서버(10)와의 인터페이스로서의 기능을 가진다. 예를 들면, 통신부(216)는, 정보 서버(10)에 대해서 기지국 정보의 취득 요구를 송신하거나, 정보 서버(10)로부터 기지국 정보를 수신할 수 있다.

측정부(220)는, 통신부(216)에 의해 수신된 각 기지국(30)으로부터 송신된 신호의 수신 강도를 측정한다. 무선통신장치(20)와 각 기지국(30)이 도 1에 나타내는 바와 같은 위치 관계에 있는 경우에 측정부(220)에 의해 측정되는 신호 강도의 일례를 도 4에 나타낸다.

도 4는, 측정부(220)에 의해 측정된 신호 강도의 일례를 나타낸 설명도이다. 도 4에 있어서는, 설명의 편의를 위해, 각 기지국(30)에 붙인 부호가 각 기지 국(30)의 기지국 ID인 것으로서 나타내고 있다. 구체적으로는, 도 4에 있어서는, 기지국 ID가 「30A」인 기지국(30A)으로부터 송신된 신호의 수신 강도가 「－90Dbm」이며, 기지국 ID가 「30B」인 기지국(30B)으로부터 송신된 신호의 수신 강도가 「－70Dbm」이며, 기지국 ID가 「30C」인 기지국(30C)으로부터 송신된 신호의 수신 강도가 「－80Dbm」이며, 기지국 ID가 「30D」인 기지국(30D)으로부터 송신된 신호의 수신 강도가 「－75Dbm」인 경우를 나타내고 있다.

또한, 기억부(232)(제 2의 기억부)는, 무선통신장치(20)와 무선통신을 행하는 기지국(30)의 기지국 ID와, 상기 기지국(30)의 설치 장소를 나타내는 위치정보를 대응지어 기지국 정보로서 기억하고 있다. 기억부(232)가 기억하고 있는 기지국 정보의 구체적인 예에 대해서는, 도 8을 참조하여 후술한다. 또한, 기억부(232)는, EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read－Only Memory), EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory) 등의 불휘발성 메모리나, 하드 디스크 및 원반형 자기매체 등의 자기 디스크나, CD－R(Compact Disk Recordable)/RW(ReWritable), DVD－R(Digital Versatile Disk Recordable)/RW/＋R/＋RW/RAM(Ramdam Access Memory) 및 BD(Blu－Ray Disc(등록상표))―R/BD－RE 등의 광디스크나, MO(Magneto Optical) 디스크 등의 기억매체여도 좋다.

위치 추정부(224)는, 측정부(220)에 의해 측정된 신호 강도와, 기억부(232)에 기억되어 있는 기지국 정보에 근거하여 무선통신장치(20)의 위치추정을 행한다. 예를 들면, 위치 추정부(224)는, 이하의 수학식 1에 근거하여 무선통신장치(20)의 위치를 추정한다.

수학식 1에 있어서, Ai는 기억부(232)에 등록되어 있는 i번째의 기지국(30)의 위치정보를 나타낸다. 따라서, 기지국(30)의 위치정보가 경도, 위도에서 나타내지는 경우, 수학식 1을 경도, 위도마다 적용한다. 또, Wi는, 수학식 2에 나타낸 바와 같이, 신호 강도로부터 추정되는 무선통신장치(20) 및 i번째의 기지국(30) 간의 거리를 나타내는 distS(O, Ai)에 근거하여 얻어지는 중량 계수이다. 또, W는, 수학식 3에 나타낸 바와 같이 중량 계수의 총합이다.

수학식 1을 참조하면, distS(O, Ai)가 작은 기지국(30)의 위치정보는, 추정되는 각 측정 시각에 있어서의 무선통신장치(20)의 위치(O)에 크게 반영된다. 또한, distS(O, Ai)가 큰 기지국(30)의 위치정보는, 추정되는 무선통신장치(20)의 위치(O)에 대한 영향력이 작다.

위치 추정부(224)는, 이러한 수학식 1을 이용하는 것으로, 무선통신장치(20)의 위치정보를 합리적으로 추정할 수 있다. 즉, 위치 추정부(224)는, 통신부(216)에 의해 수신된 신호에 포함되는 기지국(30)의 기지국 ID가 기억부(232)에 있어서 대응지어져 있는 위치정보(Ai)를 추출하고, 추출한 위치정보와 측정부(220)에 의해 측정된 신호 강도에 근거하여 무선통신장치(20)의 위치를 추정할 수 있다. 또, 위치 추정부(224)는, 추정한 위치정보에 근거하여 「AB켄(현 C쿠 5쵸메」등의 주소를 취득할 수도 있다.

또한, 본 실시형태에 있어서는, 기억부(232)에는 양자화된 위치정보가 기억되어 있기 때문에, 위치 추정부(224)는, 양자화된 위치정보를 위도, 경도로 변환하는 복호부로서의 기능도 가진다.

또한, 무선통신장치(20)의 위치추정방법은 상기 수학식 1을 이용하는 방법에 한정되지 않고, 예를 들면, 무선통신장치(20)에 있어서의 수신 강도가 가장 높았던 신호의 송신원의 기지국(30)의 위치를 무선통신장치(20)의 위치라고 추정해도 좋다. 또, 무선통신장치(20)에 있어서의 수신 강도가 소정의 임계치 이상인 신호의 송신원의 기지국(30)의 중심이 되는 위치를 무선통신장치(20)의 위치라고 추정해도 좋다.

또, 무선통신장치(20)에 있어서의 수신 강도의 순위가 상위 10%, 20% 등의 소정의 비율에 들어가는 신호의 송신원의 기지국(30)의 중심이 되는 위치를 무선통신장치(20)의 위치라고 추정해도 좋다. 또, 무선통신장치(20)에 있어서의 수신 강도가 상위 5번, 10번 등의 소정의 순위에 들어가는 신호의 송신원의 기지국(30)의 중심이 되는 위치를 무선통신장치(20)의 위치라고 추정해도 좋다.

애플리케이션부(228)는, 위치 추정부(224)에 의해 추정된 위치를 이용한 처 리를 행한다. 예를 들면, 애플리케이션부(228)는, 위치 추정부(224)에 의해 추정된 위치를 출력장치(210)로부터 출력(표시)시켜도 좋다. 또, 애플리케이션부(228)는, 위치 추정부(224)에 의해 추정된 위치에 따라 포인트를 취득해도 좋다. 또, 애플리케이션부(228)는, 위치 추정부(224)에 의해 추정된 위치가 설정 범위 외인 경우에, 무선통신장치(20)의 이용자에게 인증 처리를 요구해도 좋다.

상술한 바와 같이, 위치 추정부(224)는, 기억부(232)에 기억되어 있는 기지국 정보를 이용하여 무선통신장치(20)의 위치를 추정할 수 있다. 이러한 기지국 정보는, 예를 들면, 도 5에 도시된 형식으로 나타내진다.

도 5는, 기지국 정보의 형식의 참고 예를 나타낸 설명도이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 기지국 ID가 예를 들면 6byte로 나타내지며, 위도, 경도가 부동(浮動) 소수점의 더블을 이용하여 8byte로 나타내지는 경우, 하나의 기지국 정보의 정보량이 24byte가 된다. 따라서, 100만의 기지국 정보를 기억하는 기억매체에는, 검색 효율화를 위한 인덱스 등의 정보를 제외하고, 대략 24Mbyte의 메모리 용량이 요구된다. 그러나, 무선통신장치(20)의 기억부(232)의 메모리 용량은, 무선통신장치(20)가 휴대 기기인 경우에 특히 한정되기 때문에, 각각이 24byte로 나타내지는 기지국 정보를 기억부(232)에 충분히 기억시키는 것이 곤란한 경우가 있었다.

그래서, 상기 사정을 하나의 착안점으로 하여 본 실시형태에 관계되는 무선통신장치(20) 및 정보 서버(10)를 창작하기에 이르렀다. 본 실시형태에 관계되는 정보 서버(10)는 기지국 정보의 위치정보를 정보량을 억제하여 표현하고, 무선통신장치(20)는 정보량이 억제된 기지국 정보를 기억할 수 있다. 이하, 기지국 정보의 위치정보의 정보량을 억제하는 것이 가능한 정보 서버(10)의 구성을 설명한다.

정보 서버(10)의 통신부(104)는, 무선통신장치(20)와의 인터페이스이며, 기억부(116)에 기억되어 있는 기지국 정보를 무선통신장치(20)에 송신하는 송신부로서의 기능을 가진다. 통신부(104)는, 무선통신장치(20)로부터의 요구에 따라 기지국 정보를 송신해도, 정기적으로 송신해도 좋다.

기지국 정보 입력부(108)는 기지국 정보가 입력된다. 예를 들면, 기지국 정보 입력부(108)는, 인적인 기지국 정보의 입력을 받아들여도, 외부 기기로부터 기지국 정보의 입력을 받아들여도 좋다.

양자화부(112)는, 기지국 정보 입력부(108)에 입력된 기지국 정보의 위치정보, 또는 기억부(116)에 기억되어 있는 기지국 정보의 위치정보를 양자화한다. 또, 양자화부(112)는, 양자화한 기지국 정보를 기억부(116)에 기록하는 기록부의 기능도 가진다.

본 실시형태에 관계되는 양자화부(112)는, 소정 범위 중에서, 통상 범위(제 1의 범위)와 통상 범위보다 기지국(30)의 밀도가 높고 통상 범위보다 좁은 기지국 밀집 범위(제 2의 범위)에 포함되는 기지국의 기지국 정보를, 다른 조건(양자화 범위, 양자화 수)으로 양자화할 수 있다. 통상 범위와, 기지국 밀집 범위의 구체적인 예를 도 7에 도시되어 있다.

도 7은, 통상 범위와, 기지국 밀집 범위의 예를 나타낸 설명도이다. 도 7에 나타낸 예에서는, 기지국 밀집 범위(42)는 기지국(30)이 밀집하고 있는 관동 지역이며, 통상 범위(40)는 일본을 포함한 소정 범위 중 기지국 밀집 범위(42)를 제외 한 범위이다. 또한, 기지국 밀집 범위(42) 및 통상 범위(40)의 선택은, 인적으로 행해져도, 기지국의 분포 상황으로부터 자동으로 행해져도 좋다.

양자화부(112)는, 통상 범위(40)에 포함되는 기지국의 위치정보를, 통상 범위(40)를 양자화 범위로 하고, 제 1의 양자화 수를 양자화 수로 하여 상기 기지국의 위치를 양자화하여 얻어지는 비트치(제 1의 이산치)를 이용하여 나타낸다. 또한, 양자화부(112)는, 기지국 밀집 범위(42)에 포함되는 기지국의 위치정보를, 기지국 밀집 범위(42)를 양자화 범위로 하고, 제 1의 양자화 수보다 적은 제 2의 양자화 수를 양자화 수로 하여 상기 기지국의 위치를 양자화하여 얻어진 비트치(제 2의 이산치)를 이용하여 나타낸다.

여기서, 양자화는, 연속적인 양(예를 들면, 위도, 경도 등의 위치정보)을 비연속(discontinuous) 비트치로 나타낸다고 하는 뜻을 포함한다. 양자화 수는, 양자화 범위 내의 연속적인 양을, 몇 비트(몇 단계의 이산치)로 표현하는지를 나타내는 값이다. 따라서, 양자화 수가 적을수록, 위치정보를 나타내기 위한 정보량(비트수)이 억제된다.

상기 양자화부(112)는, 기지국 밀집 범위(42)에 포함되는 기지국의 위치정보를, 기지국 밀집 범위(42)를 양자화 범위로 하고, 제 1의 양자화 수보다 적은 제 2의 양자화 수를 양자화 수로 하여 상기 기지국의 위치를 양자화하여 얻어진 비트치를 이용하여 나타내기 때문에, 기지국 밀집 범위(42) 내의 기지국의 위치정보를 나타내기 위한 정보량을 억제할 수 있다. 양자화부(112)에 의한 양자화의 구체적인 예를, 도 6을 참조하여 설명한다.

도 6은, 양자화부(112)에 의한 양자화의 구체적인 예를 나타낸 설명도이다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 기지국 밀집 범위(42)는, 경도(sx), 위도(sy)를 기점으로 하고, 경도 방향 거리(w), 위도 방향 거리(h)를 가지는 직사각형의 지역이다. 여기서, 기지국 밀집 범위(42)를 경도 방향으로 분할하는 개수, 즉 기지국 밀집 범위(42)의 경도 방향의 양자화수를 α, 기지국 밀집 범위(42)를 위도 방향으로 분할하는 개수, 즉 기지국 밀집 범위(42)의 위도 방향의 양자화 수를 β로 한다. 이와 같이 기지국 밀집 범위(42)의 경도 방향의 양자화 수를 α, 위도 방향의 양자화 수를 β로 한 경우, 제 2의 양자화 수는α와 β를 곱한 값이 된다.

또, 기지국 밀집 범위(42)의 경도 방향을 양자화하여 얻어지는 비트치를 비트치(a), 기지국 밀집 범위(42)의 위도 방향을 양자화하여 얻어지는 비트치를 비트치(b)로 설정하면, 기지국 밀집 범위(42)에 포함되는 경도(x), 위도(y)는 이하의 수학식 4 및 수학식 5와 같이 나타내진다.

수학식 4 및 수학식 5에 나타낸 바와 같이, 양자화부(112)는, 위치정보(x 및 y)로부터, 비트치(a) 및 비트치(b)를 산출할 수 있다. 즉, 양자화부(112)는, 위치정보(x 및 y)를 양자화하고, 비트치(a) 및 비트치(b)(제 2의 이산치)를 이용하여 나타낼 수 있다.

이와 같이, 양자화부(112)는, 기지국 밀집 범위(42)에 포함되는 기지국(30)의 기지국 정보의 위치정보를 제 2의 이산치로 나타내고, 기지국 ID와 대응지어 기억부(116)에 기록한다.

마찬가지로, 양자화부(112)는, 통상 범위(40)에 포함되는 기지국(30)의 기지국 정보의 위치정보를 제 1의 이산치(비트치(c) 및 비트치(d))로 나타내고, 기지국 ID와 대응지어 기억부(116)에 기록한다. 제 1의 이산치는, 통상 범위(40)의 기점과, 통상 범위(40)의 경도 방향의 양자화 수와, 위도 방향의 양자화 수에 근거하여 위도, 경도로 변환된다. 기억부(116)는, 이와 같이 양자화된 위치정보에 기지국 ID가 대응지어진 기지국 정보를 기억하는 기억매체, 또는 제 1의 기억부로서의 기능을 가진다.

계속하여, 제 1의 이산치 및 제 2의 이산치의 정밀도 및 제 1의 양자화 수 및 제 2의 양자화 수에 대해 설명한다.

제 1의 이산치 및 제 2의 이산치의 양자화 오차(위치 오차)는, 기지국 정보 입력부(108)에 입력되는 기지국 정보의 정확성을 감안하여 보면, 0.5∼4m정도여도 실용상 문제없는 경우가 있다. 여기서, 양자화 오차는, 각 비트치(비트치 a∼d)에 의해 나타내지는 위치의 간격, 또는 각 비트치에 의해 나타내지는 위치의 간격의 절반 등이어도 좋지만, 이하에서는 각 비트치에 의해 나타내지는 위치의 간격인 것으로서 설명한다.

도 6에 나타낸 기지국 밀집 범위(42)의 경도 방향 거리(w) 및 위도 방향 거 리(h)가 65km인 경우, 위도 방향 및 경도 방향의 각각을 2byte의 제 2의 양자화 수로 양자화하면, 양자화 오차가 0.991m가 된다. 마찬가지로, 통상 범위(40)를 제 2의 양자화 수보다 많은 3byte의 제 1의 양자화 수로 양자화하면, 양자화 오차가 0.1m정도가 된다.

따라서, 양자화부(112)는, 기지국 밀집 범위(42)의 위도 방향 및 경도 방향의 각각을 2byte의 제 2의 양자화 수로 양자화하여 얻어진 어느 한쪽의 비트치를 이용하여 기지국 밀집 범위(42)에 포함되는 기지국(30)의 위치를 나타내도 좋다. 또, 양자화부(112)는, 통상 범위(40)의 위도 방향 및 경도 방향의 각각을 3byte의 제 1의 양자화 수로 양자화하여 얻어진 어느 한쪽의 비트치를 이용하여 통상 범위(40)에 포함되는 기지국(30)의 위치를 나타내도 좋다. 이러한 양자화부(112)에 의해 기억부(116)에 기록되는 기지국 정보의 일례를, 도 8a 및 도 8b를 참조하여 설명한다.

도 8a는, 기억부(116)에 기록된 기지국 밀집 범위(42)에 포함되는 기지국(30)의 기지국 정보의 일례를 나타낸 설명도이다. 도 8b는, 기억부(116)에 기록된 통상 범위(40)에 포함되는 기지국(30)의 기지국 정보의 일례를 나타낸 설명도이다.

도 8a에 나타낸 바와 같이, 기지국 밀집 범위(42)에 포함되는 기지국(30)의 기지국 정보는, 6byte의 기지국 ID와, 2byte의 비트치(a)와, 2byte의 비트치(b)를 포함한다. 또한, 도 8b에 나타낸 바와 같이, 통상 범위(40)에 포함되는 기지국(30)의 기지국 정보는, 6byte의 기지국 ID와, 3byte의 비트치(c)와, 3byte의 비 트치(d)를 포함한다.

여기서, 기지국 밀집 범위(42)에는, 통상 범위(40)보다 높은 밀도로 기지국(30)이 존재하기 때문에, 기억부(116)에 기억되는 기지국 정보로 포함되는 위치정보의 총량이 억제된다. 예를 들면, 통상 범위(40)에 50만의 기지국(30)이 설치되어 있고, 기지국 밀집 범위(42)에 50만의 기지국(30)이 설치되어 있으며, 기억부(116)가 모든 기지국(30)의 기지국 정보를 기억하는 경우를 생각한다. 이 경우, 기지국 정보에 포함되는 위치정보의 총량은, 이하의 수학식 6에서 5Mbyte가 된다.

또한, 모든 기지국(30)의 위치정보를 부동 소수점의 더블로 나타낸 경우에는, 기지국 정보에 포함되는 위치정보의 총량은, 이하의 수학식 7에서 16Mbyte가 된다.

따라서, 양자화부(112)가 기지국(30)의 위치정보를 양자화하여 나타내고, 한편 기지국(30)이 기지국 밀집 범위(42)에 포함될지 통상 범위(40)에 포함될지에 근거하여 다른 양자화를 실시하는 것으로, 기지국 정보에 포함되는 위치정보의 총량을, 약 31.25%까지 억제할 수 있다.

무선통신장치(20)의 기지국 정보 취득부(236)는, 상술한 양자화에 의해 정보량이 억제된 기지국 정보(기점, 양자화 수 등에 관한 정보를 포함한다)를 정보 서버(10)로부터 취득하여, 기억부(232)에 기록한다. 즉, 기억부(232)는, 도 8b에 나타낸 바와 같이, 통상 범위(40)를 양자화 범위로 설정하고, 제 1의 양자화 수를 양자화 수로 하여 위치가 양자화된 비트치를 이용하여 위치정보가 나타내지는 통상 범위(40) 내의 기지국(30)의 기지국 정보를 기억한다. 또, 기억부(232)는, 도 8a에 나타낸 바와 같이, 기지국 밀집 범위(42)를 양자화 범위로 하고, 제 1의 양자화 수보다 적은 제 2의 양자화 수를 양자화 수로 설정하여, 위치가 양자화된 비트치를 이용하고 위치정보가 나타내지는 기지국 밀집 범위(42) 내의 기지국(30)의 기지국 정보를 기억한다.

위치 추정부(224)는, 통신부(216)가 수신한 신호의 송신원의 기지국(30)의 비트치에 의해 나타내지고 있는 위치정보를 기억부(232)로부터 추출하고, 수학식 4 및 수학식 5에 따라서 상기 기지국(30)의 위도 및 경도를 구하고, 위치추정에 이용할 수 있다. 예를 들면, 위치 추정부(224)는, 통신부(216)가 수신한 신호의 송신원의 기지국(30)의 위치정보의 비트수에 근거하여, 기지국(30)이 기지국 밀집 범위(42)에 포함된다고 판단한 경우에는, 수학식 4 및 수학식 5를 적용하여 상기 기지국(30)의 위도 및 경도를 구할 수 있다. 또한, 위치 추정부(224)는, 기지국(30)이 통상 범위(40)에 포함된다고 판단한 경우에는, 수학식 4 및 수학식 5에 대응하는 수식을 적용하여 상기 기지국(30)의 위도 및 경도를 구할 수 있다.

또한, 적도상에서의 지구의 외주가 40000km이므로, 경도를, 3byte(256의 3승의 양자화 수)로 양자화하면, 40000000/256＾3＝2.384에서, 양자화 오차가 2.384m가 된다. 마찬가지로, 위도는, 20000000/256＾3＝1.19에서, 양자화 오차가 1.19m가 된다.

따라서, 정보 서버(10)의 양자화부(112)는, 단지 지구상의 임의의 위치를, 위도, 경도마다 3byte로 양자화한 이산치를 이용하여 나타내도 좋다. 이러한 방법에 의하면, 상기와 같이 통상 범위(40)에 50만의 기지국(30)이 설치되어 있고, 기지국 밀집 범위(42)에 50만의 기지국(30)이 설치되어 있는 경우, 기지국 정보에 포함되는 위치정보의 총량은, 이하의 수학식 8에서 6Mbyte가 된다. 이 때문에, 단지 지구상의 임의의 위치를, 위도, 경도마다 3byte로 양자화하여 얻어진 이산치를 이용하여 나타내는 일도 기지국 정보의 정보량 삭감의 관점으로부터 유효하다.

또, 무선통신장치(20)의 위치 추정부(224)는, 보다 많은 기지국(30)으로부터 신호를 수신한 것이 높은 정밀도로 위치추정을 할 수 있다. 따라서, 위치 추정부(224)에 의한 기지국 밀집 범위(42)에 있어서의 위치추정과, 통상 범위(40)에 있어서의 위치추정을 동일한 정도의 정밀도로 실현시키기 위해서는, 기지국 밀집 범 위(42)에 있어서의 양자화 오차가, 통상 범위(40)에 있어서의 양자화 오차보다 커도 좋은 경우가 있다.

그래서, 정보 서버(10)의 양자화부(112)는, 기지국 밀집 범위(42)에 있어서의 양자화 오차가, 통상 범위(40)에 있어서의 양자화 오차보다 커지도록 양자화를 행해도 좋다. 이러한 구성에 의하면, 위치 추정부(224)에 의한 위치추정의 정도를 담보하면서, 기지국 밀집 범위(42)에 포함되는 기지국의 위치를 나타내는 비트수를 억제할 수 있다.

〔2－3〕무선통신장치 및 정보 서버의 동작

이상, 도 2∼도 8을 참조하여 무선통신장치(20) 및 정보 서버(10)의 구성을 설명했다.

계속하여, 도 9를 참조하여, 무선통신장치(20) 및 정보 서버(10)에 있어서 실행되는 위치추정방법을 설명한다.

도 9는, 무선통신장치(20) 및 정보 서버(10)에 있어서 실행되는 위치추정방법의 흐름을 나타낸 순서도이다. 우선, 정보 서버(10)의 기지국 정보 입력부(108)에 기지국 정보가 입력된다(S304). 그 후, 양자화부(112)가, 기지국 정보에 포함되는 위치정보가 나타내는 위치가, 기지국 밀집 범위(42) 또는 통상 범위(40)에 포함될지를 판단하고, 판단 결과에 따른 방법으로 위치정보를 양자화한다(S308).

그리고, 양자화부(112)는, 양자화한 위치정보를 포함한 기지국 정보를 기억부(116)에 기록한다(S312). 계속하여, 무선통신장치(20)의 기지국 정보 취득부(236)가 정보 서버(10)에 대해서 기지국 정보의 요구를 행하면(S316), 정보 서 버(10)는 기억부(116)에 기록되어 있는 기지국 정보를 무선통신장치(20)에 송신한다(S320).

또한, 정보 서버(10)로부터 무선통신장치(20)로의 기지국 정보의 송신은 정기적으로 행해져도 좋다. 또, 이미 무선통신장치(20)가 기지국 정보를 기억하고 있는 경우, 정보 서버(10)는 기지국 정보의 갱신 부분만을 무선통신장치(20)에 송신해도 좋다.

기지국 정보 취득부(236)는, 정보 서버(10)로부터 기지국 정보를 취득하면, 기억부(232)에 취득한 기지국 정보를 기록한다(S324). 그 후, 통신부(216)가 주위의 기지국(30)으로부터 신호를 수신하면(S328), 위치 추정부(224)가, 수신 신호와, 기억부(232)에 기억되어 있는 기지국 정보에 근거하여 무선통신장치(20)의 위치를 추정한다(S332).

예를 들면, 위치 추정부(224)는, 기억부(232)에 기억되어 있는 기지국 정보로 포함되는 양자화되어 있는 위치정보 중에서, 각 수신 신호에 포함되는 기지국 ID가 대응지어져 있는 위치정보를 추출한다. 그리고, 위치 추정부(224)는, 추출한 양자화되어 있는 위치정보를 위도, 경도에 복호하고, 복호한 위도, 경도를 이용하여 수학식 1에 나타내는 연산을 행하는 것으로 무선통신장치(20)의 위치를 추정할 수 있다.

그 후, 애플리케이션부(228)가 위치 추정부(224)에 의해 추정된 위치를 이용자에게 통지하거나, 위치 추정부(224)에 의해 추정된 위치에 따라 인증 처리를 이용자에게 요구하는 등의 처리를 할 수 있다.

〔3〕통계

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 관계되는 무선통신장치(20)의 기억부(232)는, 통상 범위(40)를 양자화 범위로 하고, 제 1의 양자화 수를 양자화 수로 하여 위치가 양자화된 비트치(제 1의 이산치)를 이용하여 위치정보가 나타내지는 통상 범위(40) 내의 기지국(30)의 기지국 정보를 기억한다. 또, 기억부(232)는, 기지국 밀집 범위(42)를 양자화 범위로 하고, 제 1의 양자화 수보다 적은 제 2의 양자화 수를 양자화 수로 하여 위치가 양자화된 비트치(제 2의 이산치)를 이용하여 위치정보가 나타내지는 기지국 밀집 범위(42) 내의 기지국(30)의 기지국 정보를 기억한다.

이러한 구성에 있어서는, 제 2의 양자화 수가 제 1의 양자화 수보다 적기 때문에, 제 2의 이산치를 표현하기 위해서 필요로 하는 정보량을, 제 1의 이산치를 표현하기 위해서 필요로 하는 정보량보다 억제하는 것이 가능하다. 여기서, 기지국 밀집 범위(42)에 포함되는 기지국의 밀도는, 통상 범위(40)에 포함되는 기지국의 밀도보다 높다. 따라서, 해당 무선통신장치(20)는, 통상 범위(40) 및 기지국 밀집 범위(42)를 단지 일괄하여 양자화하는 경우와 비교하고, 통상 범위(40) 및 기지국 밀집 범위(42)에 포함되는 기지국(30)의 위치정보를, 정보량을 억제하여 보관 유지할 수 있다.

또한, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 매우 적합한 실시형태에 대해 설명했지만, 본 발명은 관계되는 예로 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없다. 당업자라면, 특허 청구의 범위에 기재된 범주 내에 있어서, 각종의 변경 예 또는 수정 예 에 상도할 수 있는 것은 분명하고, 그것들에 대해서도 당연하게 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.

예를 들면, 상기 실시 형태에서는, 기억부(232)가 1의 통상 범위(40)에 포함되는 기지국 정보와, 1의 기지국 밀집 범위(42)에 포함되는 기지국 정보만을 구별하여 기억하는 예를 설명했지만, 본 발명은 이러한 예로 한정되지 않는다. 변경 예를 도 10을 참조하여 설명한다.

도 10은, 통상 범위(40) 및 기지국 밀집 범위(42)의 변경 예를 나타낸 설명도이다. 도 10에 나타낸 바와 같이, 1의 통상 범위(40)에 대해, 기지국 밀집 범위(42A), 기지국 밀집 범위(42B) 등, 복수의 기지국 밀집 범위(42)가 포함되어도 좋다. 또, 기지국 밀집 범위(42)의 형상은 직사각형에 한정되지 않고, 예를 들면 기지국 밀집 범위(42C)에 나타낸 바와 같은 타원형이나, 삼각형 등, 임의여도 좋다. 또, 기지국 밀집 범위(42A), 기지국 밀집 범위(42B), 기지국 밀집 범위(42C)에 적용되는 양자화 수의 관계는 특히 한정되지 않는다.

또한, 기지국 밀집 범위(42D)와 같이, 기지국 밀집 범위(42A)의 안쪽으로 설정되는 기지국 밀집 범위(42)가 있어도 좋다. 이 경우, 기지국 밀집 범위(42D)에 적용되는 양자화 수는 기지국 밀집 범위(42A)에 적용되는 양자화 수보다 적고, 기지국 밀집 범위(42D)로부터 보면, 기지국 밀집 범위(42A)는 통상 범위(40)에 해당될 수 있다.

또, 상기에서는 양자화부(112)가, 위치정보를 경도 방향 및 위도 방향으로 대응하는 비트치에 양자화하는 경우를 설명했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되 지 않는다. 예를 들면, 양자화부(112)는, 제거한 정수의 해가 경도 방향으로 대응하는 비트치, 나머지가 위도 방향으로 대응하는 비트치로 이루어지는 듯한 비트치에 위치 정보를 양자화해도 좋다. 또, 양자화부(112)는, 위치정보를 극(極) 좌표 평면상으로 양자화해도 좋다. 또, 통상 범위(40)의 양자화 방식과, 기지국 밀집 범위(42)의 양자화 방식과는 달라도 좋다.

또, 양자화부(112)는, 임의의 진폭 및 주파수를 가지는 정현파의 중심각의 크기에 대응하는 비트치에 위치정보를 양자화해도 좋다.

또, 본 명세서의 무선통신장치(20) 및 정보 서버(10)의 처리에 있어서의 각 스텝은, 반드시 순서도로서 기재된 순서에 따라서 시계열로 처리할 필요는 없고, 병렬적 혹은 개별적으로 실행되는 처리(예를 들면, 병렬처리 혹은 오브젝트에 의한 처리)도 포함해도 좋다.

또, 무선통신장치(20) 및 정보 서버(10)에 내장되는 CPU(201), ROM(202) 및 RAM(203) 등의 하드웨어를, 상술한 무선통신장치(20) 및 정보 서버(10)의 각 구성과 동등한 기능을 발휘시키기 위한 컴퓨터 프로그램도 작성 가능하다. 또, 상기 컴퓨터 프로그램을 기억시킨 기억매체도 제공된다. 또, 도 3의 기능 블럭도에서 나타낸 각각의 기능 블록을 하드웨어로 구성하는 것으로, 일련의 처리를 하드웨어로 실현할 수도 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 관계되는 위치추정시스템, 무선통신장치, 프로그램, 위치추정방법 및 정보 서버에 의하면, 무선통신장치에 요구되는 메모리 용량을 억제할 수 있다.

Claims (9)

1 또는 2 이상의 기지국과 무선통신을 행하는 것이 가능한 무선통신장치와, 상기 무선통신장치와 통신 가능한 정보 서버를 포함한 위치추정 시스템에 있어서,

상기 정보 서버는,

제 1의 범위에 포함되는 제 1의 기지국의 위치정보는, 상기 제 1의 범위를 양자화 범위로 하고, 제 1의 양자화 수를 양자화 수로 하여 상기 제 1의 기지국의 위치를 양자화한 제 1의 이산치(離散値)를 이용하여 나타내고,

상기 제 1의 범위보다 좁고, 상기 제 1의 범위보다 기지국의 밀도가 높은 제 2의 범위에 포함되는 제 2의 기지국의 위치정보는, 상기 제 2의 범위를 양자화 범위로 하고, 상기 제 1의 양자화 수보다 적은 제 2의 양자화 수를 양자화 수로 하여 상기 제 2의 기지국의 위치를 양자화한 제 2의 이산치를 이용하여 나타내는 양자화부와,

상기 양자화부에 의해 상기 제 1의 이산치 또는 상기 제 2의 이산치를 이용하여 나타내진 위치정보와, 상기 기지국의 식별정보가 대응지어진 기지국 정보를 기억하는 제 1의 기억부와,

상기 기지국 정보를 상기 무선통신장치에 송신하는 송신부를 갖추고,

상기 무선통신장치는,

상기 송신부로부터 송신된 상기 제 1의 기억부에 기억되어 있는 상기 기지국 정보를 취득하는 취득부와,

상기 취득부에 의해 취득된 상기 기지국 정보를 기억하는 제 2의 기억부와,

상기 기지국으로부터 송신된 상기 기지국의 식별정보를 포함한 무선신호를 수신하는 수신부와,

상기 제 2의 기억부에 기억되어 있는 위치정보로부터, 상기 무선신호에 포함되는 식별정보가 나타내는 기지국의 위치정보를 추출하고, 추출한 위치정보에 근거하여 상기 무선통신장치의 위치를 추정하는 위치추정부를 갖추는 것을 특징으로 하는 위치추정시스템.

1 또는 2 이상의 기지국과 무선통신을 행하는 것이 가능한 무선통신장치에 있어서,

상기 기지국의 위치정보와, 상기 기지국의 식별정보를 대응지어 기억하는 기억부와,

상기 기지국으로부터 송신된 상기 기지국의 식별정보를 포함한 무선신호를 수신하는 수신부와,

상기 기억부에 기억되어 있는 위치정보로부터, 상기 무선신호에 포함되는 식별정보가 나타내는 기지국의 위치정보를 추출하고, 추출한 위치정보에 근거하여 상기 무선통신장치의 위치를 추정하는 위치추정부를 갖추고,

상기 기억부에 있어서,

제 1의 범위에 포함되는 제 1의 기지국의 위치정보는, 상기 제 1의 범위를 양자화 범위로 하고, 제 1의 양자화 수를 양자화 수로 하여 상기 제 1의 기지국의 위치가 양자화된 제 1의 이산치를 이용하여 나타내지며,

상기 제 1의 범위보다 좁고, 상기 제 1의 범위보다 기지국의 밀도가 높은 제 2의 범위에 포함되는 제 2의 기지국의 위치정보는, 상기 제 2의 범위를 양자화 범위로 하고, 상기 제 1의 양자화 수보다 적은 제 2의 양자화 수를 양자화 수로 하여 상기 제 2의 기지국의 위치가 양자화된 제 2의 이산치를 이용하여 나타내지는 것을 특징으로 하는 무선통신장치.

제 2항에 있어서,

상기 제 1의 양자화 수 또는 상기 제 2의 양자화 수는, 상기 제 1의 이산치 또는 상기 제 2의 이산치의 양자화 오차를 0.5m∼4m의 범위 내로 하는 값인 것을 특징으로 하는 무선통신장치.

제 2항에 있어서,

상기 제 2 범위는, 소정 범위에 있어서, 상기 소정 범위에 포함된 상기 제 1의 범위를 제외한 범위인 것을 특징으로 하는 무선통신장치.

제 4항에 있어서,

상기 제 2의 범위는, 상기 소정 범위에 복수 포함되는 것을 특징으로 하는 무선통신장치.

제 1항에 있어서,

상기 제 2의 이산치의 양자화 오차는, 상기 제 1의 이산치의 양자화 오차보다 큰 것을 특징으로 하는 위치추정시스템.

삭제

1 또는 2 이상의 기지국과 무선통신을 행하는 것이 가능한 무선통신장치에 있어서 실행되는 위치추정방법에 있어서,

상기 기지국을 특정하는 식별정보를 포함한 상기 기지국으로부터 송신된 무선신호를 수신하는 스텝과,

상기 기지국의 존재하는 위치를 나타내는 위치정보와, 상기 식별정보를 대응지어 기억하는 기억매체로부터, 상기 무선신호에 포함되는 식별정보가 나타내는 기지국의 위치정보를 추출하고, 추출한 위치정보에 근거하여 상기 무선통신장치의 위치를 추정하는 스텝을 포함하고,

상기 기억매체에 있어서,

제 1의 범위에 포함되는 제 1의 기지국의 위치정보는, 상기 제 1의 범위를 양자화 범위로 하고, 제 1의 양자화 수를 양자화 수로 하여 상기 제 1의 기지국의 위치가 양자화된 제 1의 이산치를 이용하여 나타내지며,

상기 제 1의 범위보다 좁고, 상기 제 1의 범위보다 기지국의 밀도가 높은 제 2의 범위에 포함되는 제 2의 기지국의 위치정보는, 상기 제 2의 범위를 양자화 범위로 하고, 상기 제 1의 양자화 수보다 적은 제 2의 양자화 수를 양자화 수로 하여 상기 제 2의 기지국의 위치가 양자화된 제 2의 이산치를 이용하여 나타내지는 것을 특징으로 하는 위치추정방법.

1 또는 2 이상의 기지국과 무선통신을 행하는 것이 가능한 무선통신장치와 통신 가능한 정보 서버에 있어서,

제 1의 범위에 포함되는 제 1의 기지국의 위치정보는, 상기 제 1의 범위를 양자화 범위로 하고, 제 1의 양자화 수를 양자화 수로 하여 상기 제 1의 기지국의 위치를 양자화한 제 1의 이산치를 이용하여 나타내고,

상기 제 1의 범위보다 좁고, 상기 제 1의 범위보다 기지국의 밀도가 높은 제 2의 범위에 포함되는 제 2의 기지국의 위치정보는, 상기 제 2의 범위를 양자화 범위로 하고, 상기 제 1의 양자화 수보다 적은 제 2의 양자화 수를 양자화 수로 하여 상기 제 2의 기지국의 위치를 양자화한 제 2의 이산치를 이용하여 나타내는 양자화부와,

상기 양자화부에 의해 상기 제 1의 이산치 또는 상기 제 2의 이산치를 이용하여 나타내진 위치정보와, 상기 기지국을 특정하는 식별정보가 대응지어진 기지국 정보를 기억하는 기억부와,

상기 기억부에 기억되어 있는 상기 기지국 정보를 상기 무선통신장치에 송신하는 통신부를 갖추는 것을 특징으로 하는 정보 서버.

Images