JP2005512429A - 携帯端末の位置特定システム及び方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、位置確認の要求に続いて携帯端末の位置確認を行うシステム１０及び対応する方法に関し、位置確認すべき携帯端末の位置及び特性に依存した内容を有する情報に関連している。システム１０は、受信する情報の種類と信頼性が変わるに従い、選択的に携帯端末１２の位置確認ができる携帯電話位置確認センター（ＭＬＣセンター）１５を含む。システム１０及び対応する方法では、ＭＬＣセンター１５により、受信情報を管理しかつ携帯端末１２の位置と実行する位置確認操作の種類に関する精度指標との両方を選択的に確認するのに適した所定のエンジンを複数の位置確認エンジンから選択できる。

Description

技術分野
本発明は、同じ携帯端末から又はサービスセンターから又は許可されたオペレータから発せられる位置確認リクエストを受けて位置確認すべき携帯端末、例えば携帯電話の位置を特定するためのシステム及び方法に関する。
特に、本発明は、携帯電話通信ネットワークによりサービスされる区域内にて携帯端末の位置を特定するためのシステム及び方法に関する。

当該技術において、携帯端末の位置確認をするためのシステム及び方法は多く知られている。
このようなシステム及び対応する位置確認方法の共通の特徴は、携帯電話通信に固有のパラメータ又は特性を利用することである。このパラメータ又は特性は、例えば
− 携帯端末と情報を交換することができる基地無線局（サービス局）の識別子、
− 携帯端末により測定された電磁場の値、
− 携帯端末の位置を決めるために携帯端末と情報を交換する際にサービス局により測定された遅延パラメータ
から構成される。
例えば、公知のシステム及び対応する方法では、モバイルネットワークに適切に接続された基準局（モバイル位置確認センター(Mobile Location Centre)として知られている）を備え、この基準局が、ユーザー又は許可されたオペレータによる位置確認リクエストに続いて、携帯端末自身及び／又はサービス局から送られた所定のネットワークパラメータ、例えば無線周波数パワーレベル、ＴＡ（タイムアドバンス）などに基づいて携帯端末の位置を特定する。

公知の方法のうち、例えば国際公開第ＷＯ００１８１４８号に記載のものを挙げることができる。この例では、携帯電話から収集された無線周波数（ＲＦ）情報（携帯電話のＲＦ指紋又はＲＦ測定値）が、基準データベースに含まれるＲＦ情報（基準ＲＦ指紋）と比較され、一義的(bi-univocal)にネットワークによりサービスされる区域の基本領域又はピクセルに関連付けられる。また、携帯電話を、携帯端末により測定された値に最も近い値を有する基準ＲＦ指紋に対応した位置に割り当てて、位置確認が実行される。

公知のシステム及び方法における典型的な問題は、位置確認に必要なパラメータは端末とネットワークの間での実際の通信中（ビジー状態）でのみ確実な方法で使用できるが、通信が存在していない場合（アイドル状態）には使用できないという事実に関連している。
この事実により、高い信頼性を要する位置確認操作は、ビジー状態の条件下でのみパラメータの信頼性は高いのであるから、このような条件下でのみ実行すべきである。しかし、このことは２つの別の問題を引き起こす。

まず第一に、ビジー状態の場合に位置確認に必要なパラメータは、モバイルネットワークに属する局又は設備においてのみ確実な方法で利用できるので、このような情報の検索では、基準局とネットワーク設備との間の特定のインターフェースがその度ごとに必要とされる。一方、周知のように、位置確認操作に必要なパラメータは、ネットワーク設備の製造者ごとに異なる。

第二に、ビジー状態の条件下にて位置確認の操作を実行すると、貴重なネットワーク資源の専有を引き起こしてしまう。明らかに、これらの資源は音声及び／又はデータの電話トラヒックを取り扱うのに用いるのが好ましい。

上述の問題を解消するために、公知の位置確認システムは、アイドル状態の条件下にて位置確認操作に必要なパラメータを得るように構成されている。

しかしながら、これは別の問題を引き起こす。というのは、アイドル状態の条件下のパラメータは、貴重なネットワーク資源を浪費することなく携帯端末から検索できるが、周知のように、このようなパラメータは、部分的であり、一般に不完全かつ端末の特性に依存した方法にて伝送されるのである。その結果、このようにして得られた位置は十分には信頼できない。
さらに、基準局が携帯端末の位置を特定するのに必要なパラメータが、あたかもビジー状態の条件下にて得られたパラメータであるかのように、常に存在し信頼できるということを仮定して、公知のシステムはアイドル状態の条件下にて位置確認操作を実行する。
あいにく実際にはこのことは真実ではなく、アイドル状態の条件下にて行われる位置確認操作は、一般に現実的であるように見えるだけの結果を生じる。

例えば、ある場合には、サービスされる領域内に存在する携帯端末は、性能及び品質の点で互いに異なる特性を有する。よって、位置確認の操作に必要なパラメータは、端末の特性に依存した方法にて基準局に対して利用可能にされるが、このようなシステムの固有の硬直性ゆえに、それらは一様な方法にて処理される。
この場合、従来技術による位置確認の操作では、携帯端末の特性が変わると、多少は正確な結果を生じるが、ユーザー又はオペレータがより高い精度又はより低い精度の状況を決めることはできない。

他の場合には、基準局は、例えば伝送されるパワー、アンテナの種類、設備の種類、割り当てられた周波数などのような基地無線局の特性に関して完全には更新されない基準情報を有する。その結果、更新も検証もされていない基準情報に基づいて行われた位置確認の操作は、使用されるツールの硬直性ゆえに完全に間違った信頼できない結果をもたらす。この場合にも、ユーザー又はオペレータは得られる結果の質を決めることはできない。というのは、公知の位置確認のツールでは、使用される基準情報の特性を検証できないからである。
国際公開第ＷＯ００１８１４８号

発明の開示
本発明の目的は、携帯端末の位置を特定するためのシステム及び方法であって、アイドル状態の条件下に動作することができるが、位置確認すべき携帯端末の特性と、位置確認操作の実行時に利用可能なパラメータの信頼性との両方に対して柔軟であり且つ自動的に適応するシステム及び方法を提供することである。

特に、本発明の目的は、携帯端末の特性と基準情報との両方に依存する場合にその度ごとに利用可能なパラメータの信頼性に適応するシステム及び方法である。

この目的は、特許請求の範囲に記載の携帯端末の位置を特定するためのシステム及びそれに対応する方法によって達っせられる。

特に、この目的は、携帯端末の位置確認操作の実施時に利用可能なパラメータの種類に従って相互に多様化された手段で位置確認操作を行う、本発明によるシステム及びそれに対応した方法によって達っせられる。

本発明の別の特徴によるシステム及びそれに対応する方法は、位置確認の表示に加えて、その度ごとに位置確認手段と使用パラメータとに依存して、位置確認操作の信頼性又は精度に関するパラメータをも与えることができる。

図面の簡単な説明
本発明のこれらの特徴及びその他の特徴は、添付図面を用いて単に非制限的な例として与えられた好適実施態様についての以下の説明から容易に明らかとなるであろう。添付図面において、
図1は、本発明による位置確認システムの構成図を示し、
図2は、図1のシステムの携帯端末の一般ブロック図を示し、
図3は、図1のシステムの携帯端末に関する動作図を示し、
図4は、本発明によるシステム及び方法に関する動作図を示し、
図5ａは、図1のシステムにより得ることができる位置確認領域又はサーチ領域の一種を示し、
図5ｂは、図1のシステムにより得ることができる別の種類の位置確認領域又はサーチ領域を示す。

発明を実施するためのベストモード
図1では、本発明による携帯端末（システム）の位置を特定するためのシステム１０は、決められた区域にランダムに分布し、その位置を特定すべき多数の携帯端末（端末）１２、例えば携帯電話、複数の基地無線局（ＢＴＳ局）１６を有する移動体又は携帯電話通信のネットワーク（ネットワーク）１４、例えばＧＳＭ（汎欧州デジタルセルラーシステム）ネットワーク、及び基準局又は基準若しくは携帯電話位置確認センター（ＭＬＣ）１５を含む。

公知種類の各端末１２（図1及び図2）は、無線周波数回路（ＲＦ回路）２２、ＲＦ回路２２に接続され且つ制御回路２５自体の中に記憶されたプログラムに基づいて端末１２の働きを制御できる制御回路２５、及び既知の方法にて制御回路２５に接続されたＳＩＭカード（ＳＩＭ）２７を含む。
公知の種類のＳＩＭ２７は、電話トラヒックを管理し変更すること、及び後にさらに詳細に説明するように、例えばアイドル状態の条件下にて端末１２自身の位置確認を可能にすることの両方を行う適当なプログラムを含む。

周知のように、制御回路２５は、特に、所定数の周波数チャンネル（チャンネル）内にて電磁場の値（ＲＦ測定値）をＲＦ回路２２により周期的に測定することができ、また、上記チャンネルから同数のチャンネルに対応したＲＦの測定の最大数（例えばＧＳＭの場合には７まで）を選択することができる。一方、端末１２は、特定の構造特性に依存して、それぞれの識別コード、例えばサービス局若しくはセルのＣＧＩコード、及び／又はＡＲＦＣＮ（絶対無線周波数チャンネル数）及びＢＳＩＣコード（基地局識別コード）を復号化することができる。

本発明によるＳＩＭ２７は、電話オペレータ又は中央のＭＬＣ１５の管理者により与えられ且つ端末のユーザー又は許可されたオペレータにより起動し得る適当なプログラムモジュールによって、制御回路２５に命令して所定数のＲＦの測定を実施させ且つ得られた測定値及び／又はパラメータをＳＩＭ２７自身に転送させることができる。また、測定値及び／又はパラメータを例えばＳＭＳ（ショートメッセージ）の形式にてＭＬＣセンター１５に伝送することができる。
例えば、好ましい実施態様によると、ＳＩＭ２７は、端末１２に命令して下記記載の機能を実行させることができるプログラムモジュールを含む。

例えば制御回路２５から起動命令を受け取ると、位置確認機能の起動の第1ステップ２１０（図1、図2及び図3）では、ＳＩＭ２７は、端末１２の位置確認に必要なパラメータを生成してＭＬＣセンター１５に伝送することを可能にできるプログラムモジュールを起動する。

すぐ次のステップである端末の特性をチェックするステップ（初期チェック）２２０では、ＳＩＭ２７は、制御回路２５を用いて端末１２の特性を検証する。

もし、上記初期チェック２２０の結果、端末１２がサービスセルについての情報のみを解釈し管理することができるような特性を有していると分かったならば（肯定的な場合）、ＳＩＭ２７は、サービスセルの識別コードを取得するステップ（ＣＧＩの取得）２２５と、位置確認リクエストとサービスセルのＣＧＩコードのみを含んだＳＭＳメッセージをＭＬＣセンター１５に伝送するステップ（ＣＧＩ伝送）２３０とを順に起動する。

後に詳細に説明するように、ＭＬＣセンター１５は、このようにして受け取った情報の種類から開始して、端末１２の位置確認を進める。

もし、初期チェック２２０の結果、端末１２がネットワーク１４のいくつかのＢＴＳ局１６に関する電磁場レベル（ＲＦレベル）を解釈し管理することができるような特性を有していると分かったならば（否定的な場合）、ＳＩＭ２７は、端末の特性をさらにチェックするステップ（端末レベルのチェック）２４０に進み、端末１２が、サービスセル及び該サービスセルに隣接したセルのＲＦレベルの解釈と管理にのみ制限された特性を有しているか否かを検証する。

もしこの制限が存在するならば（肯定的な場合）、ＳＩＭ２７は、ＲＦ測定値及び対応するセルコードを得るステップ（ＲＦ測定値の取得）２４５と、位置確認リクエスト、セルコード及びＲＦ測定値を含んだＳＭＳメッセージをＭＬＣセンター１５に伝送するステップ（ＲＦ測定値の伝送）２５０とを順に起動する。

後に詳細に説明するように、ＭＬＣセンター１５は、このようにして受け取った情報の種類から開始して、端末１２の位置確認を進める。

もし、端末レベルをチェックするステップ２４０の結果、端末１２がＲＦレベルに加えて他のパラメータ、特に本実施態様ではＴＡ（タイムアドバンス）パラメータをも管理することができるような特性を有していると分かったならば（否定的な場合）、ＳＩＭ２７は、
− ＲＦ測定値及び対応するセルコードを取得するステップ２６５、
− 位置確認リクエスト、セルコード及びＲＦ測定値を含んだ第1ＳＭＳメッセージをＭＬＣセンター１５に伝送するステップ（ＲＦ測定値の伝送）２７０、
− 端末１２とサービス局ＢＴＳ１６の間での公知の情報交換に続いてパラメータＴＡを得るステップ（２８５）、及び
− パラメータＴＡを含んだ第2ＳＭＳメッセージをＭＬＣセンター１５に伝送するステップ（パラメータＴＡの伝送）２９０
を順に起動する。

後の詳細に説明するように、このステップシーケンスに続いて、ＭＬＣセンター１５は、ＳＭＳメッセージと共にこのように受け取った情報の種類から開始して、端末１２の位置確認を進める。

従って、本発明によると、例えばＳＩＭ２７に記憶されそれにより実行されるモジュールに基づいて、多様化された情報内容を有する情報及びパラメータをＭＬＣセンター１５に送ることができ、後に詳細に説明するように、携帯端末１２の位置確認を可能にすることができる。

公知の種類のネットワーク１４、例えばＧＳＭネットワークは、ＢＴＳ局１６により、ビジー状態とアイドル状態の両方の条件下での制御情報を端末１２と交換すること、及び位置確認の操作に必要な測定値及び／又はパラメータを含んだＳＭＳメッセージを例えばＭＬＣセンター１５に伝送することができる。
一般に、ネットワーク１４は、基本的な区域要素又はピクセル内に存在する端末１２とＭＬＣセンター１５などのサービスセンターとの間でのメッセージの交換及び通信を可能にさせる得る。

好ましい実施態様では、ＭＬＣセンター１５は、公知の種類の電子計算機（コンピュータ）５５、例えば５１２メガバイトの内部ＲＡＭメモリとＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）ＮＴオペレーティングシステムとを有するデュアルＣＰＵのＰｅｎｔｉｕｍ（登録商標）ＩＩＩと、コンピュータ５５に接続された公知のディスクのサブシステム（ディスク）５２とを含む。ディスク５２は、基準データベースを例えば第1ゾーン５２ａに記憶できると共に、端末１２の位置を特定するのに用いる処理又はプログラムモジュールを第2ゾーン５２ｂに記憶できる。
後に詳細に説明するように、ＭＬＣセンター１５は、ゾーン５２ｂに記憶された処理モジュールにより、端末１２から受け取ったＳＭＳメッセージ及びゾーン５２ａに記憶された基準データベースに基づいて、端末１２の位置を特定すること、及びこのようにして取得した位置情報を、許可されたサービスセンター及び／又は端末１２自身に例えばネットワーク１４を通して伝送することができる。

ディスク５２のゾーン５２ａに記憶された基準データベース（データベース）は、１組の情報列（レコード）を含み、その番号は、例えばセンターＭＬＣ１５が位置確認操作を実行することが許可されている区域をカバーするセルの数に等しい。データベースの各レコードは、例えば以下のフィールドを含む。
ＣＧＩフィールド − これはセル識別子コードを含み、このコードは、当該技術の専門家には容易に分かるように、各セルは関連のＣＧＩにより一義的に識別されるゆえにデータベースにアクセスするための基本キーである；
セル位置又はサイトフィールド − これは、セルが関係するＢＴＳ局１６の例えば緯度及び経度の地理座標を含む；
アンテナ特性フィールド − これは、アンテナ及び対応する放射装置についての情報、例えば、
− アンテナの方位；
− アンテナが位置する地面の海抜高度レベル；
− 地面に対するアンテナの高さ；
− アンテナにより放射されるパワー；
− 放射装置の損失；
− アンテナの種類又は対応する識別子コードであって、当該技術の専門家には容易に明らかとなるように、特定の形式の放射図に関係しているもの；
− セルの重心（本実施態様によるとこのフィールドは任意である）；
を含む。

第2セル識別子フィールド − これはセルに関連した二次キーを含み、この二次キーは、セルを一義的に識別しないけれども、当該技術の専門家には容易に分かるように、同じ第2識別子を有する複数のセルから、位置確認をすべき端末１２にサービスしているセルに隣接したセルを確実に識別することを可能にする。特に、当該フィールドは、本実施態様によると、
− ＡＲＦＣＮコード（ＢＣＣＨＮ０ブロードキャスト・コントロール・チャンネル・ナンバーともいう）であって、周知のように、セルの制御情報を運んだＢＣＣＨチャンネルの周波数に対応する数を示すもの；
− ＢＳＩＣコード（セル・カラー・コードともいう）であって、ＡＲＦＣＮコードに関連し、区域に存在する限定数のセル（一般には隣接セルではない）を識別することを可能にするもの
を含む。

ディスク５２のゾーン５２ｂに記憶された処理モジュールは、所定数の位置確認エンジン、例えばここに記載の実施態様によれば３つの位置確認エンジンを含み、それぞれ、端末１２から来る様々な種類の情報を処理すること、及び端末１２自身の位置と位置確認の精度を決めることの両方ができる。
完全な説明のため、ここでの位置確認の精度は、導出された位置確認誤差の０．６７パーセンタイルを意味していること、及びこのような精度は、例えばそれぞれの位置確認エンジンにより導出された位置確認の結果が実験的に与えられれば得られる。
換言すれば、本発明による位置確認の精度は、６７％の場合において有効な位置確認誤差が取得精度の値よりも小さいことを仮定して、それぞれの位置確認エンジンによってその度ごとに決められる。

後に詳細に説明するように、処理モジュールもまた、制御又は調整モジュールを含む。この制御又は調整モジュールは、受け取った情報又は基準データベースに記憶された情報の種類及び品質が変わるに従い、ＭＬＣセンター１５の位置確認機能を調整して位置確認エンジンを選択的に起動することができる。

第1位置確認エンジン（ＣＧＩエンジン）は、例えば、ただ１つのサービスセルのＣＧＩコードについての情報を含んだ位置確認リクエストが与えられると、携帯端末１２の位置及びその対応する位置決め精度を特定することができる。
上記ＣＧＩエンジンは、特に、基準データベースに記憶された「セル重心」情報を使用し、例えば「セル重心」に対応するピクセルを端末１２の位置として与える。

完全を期すため、「セル重心」は、ＭＬＣセンター１５のデータベースに記憶された値に加えて、特定の位置確認リクエストが与えられると動的に計算される値をも有することができる。

従来技術に対して新しいタイプであると考えられる「セル重心」の計算は、サービスセルに隣接したセルの配置の分析を行うこと、及びこの分析が与えられるとしてセルの形状及びその重心の推定を得ることにより実施される。
特に、本実施態様によると、「セル重心」は、データベース中に存在する情報に基づいて以下の方法にて計算される。
− サービスセルに最も近いが同じサイトにはないＢＴＳ局１６を特定し；
− 特定されたＢＴＳ局とサービスセルの間の距離「ｄ」を決め；
− サービスセルのアンテナの方位の方向を有しかつ「ｄ／２」に等しい距離を有するピクセルに、「セル重心」の位置を割り当てる。

端末１２の位置の推定として「セル重心」を与えることに加えて、ＣＧＩエンジンは、本発明の別の特徴によると、実施した位置確認操作の精度の値を与える。
特に、ＣＧＩエンジンにより与えられる精度は、次のタイプの式
ｅ_CGI＝Ｋ₁＊ｄ＋Ｋ₂
により距離「ｄ」の線形関数として計算される。ここで、
ｅ_CGIは、ＣＧＩエンジンにより計算された精度を表し；
Ｋ₁は、フィールド測定に基づいて実験的に得られた１より小さい数値係数を表し；
Ｋ₂は、フィールド測定に基づいて実験的に得られた項を表す。

例えば、上述の位置確認方法を用いて、Ｋ₁が３／４の値をとり、Ｋ₂が０の値をとることが検証された。

第2位置確認エンジン（ＲＦエンジン）は、例えば、端末１２により為されたＲＦ測定値のみについての情報を含んだ位置確認リクエストに応じて、携帯端末１２の位置及び対応する精度を特定することができる。

従来技術に対して新しいタイプであると考えられている、ＲＦエンジンによる携帯端末１２の位置の特定は、以下の方法にて実施される。
− サービスセルについてＭＬＣセンター１５のデータベースに存在する情報に基づいて、端末１２の可能な位置確認領域又はサーチ領域を区切る。この場合には、扇形６４により構成されている（図1、図5ａ）。この場合、
− 符号Ｐは、サービスＢＴＳ局（サービスＢＴＳ）の位置を示し；
− 矢印は、サービスＢＴＳのアンテナの方位の方向を示し；
− 符号α１及びα２の角度は等しく、実験で決められた値、例えば指向性アンテナの場合には４５°、全方向性アンテナの場合には１８０°であり；
− 扇形の半径「ｄ_RF」は以下の方法、すなわち
− サービスセルの同じサイトに存在しない隣接セルについてデータベース中に存在する情報に基づいて、モニターされたＢＴＳ局（そのＭＬＣセンター１５がＲＦ測定値を受け取った）のサービスＢＴＳからの距離「ｄ_i」を決め；
− このように決められた距離「ｄ_i」の最小値を半径「ｄ_RF」に割り当て、もし、「ｄ_RF」が所定の最大値、例えば３０ｋｍを超える値を有していると分かったならば、該半径は該所定の値に等しいとみなされる、という方法により計算される。
− このように決められたサーチ領域の各ピクセル「Ｑ」に対して、次のようにしてベクトルＥ_i（Ｑ）を計算する。
Ｅ_i（Ｑ）＝ＰＲＭ_i−ＰＲ_i（Ｑ）
ここで、
ｉは、0〜ｎの指数であり、指数0はサービスセルを示し、１〜ｎの指数はサービスセルに隣接したセルを示し、ここではＭＬＣセンター１５がＲＦ測定値を受け取り使用し；
ＰＲＭ_iは、端末１２の測定レコード中に存在するＲＦ測定の値（ＧＳＭネットワークの場合にはＲＸＬＥＶと称される）であり、ＭＬＣセンター１５により使用され且つセルｉに関連し；
ＰＲ_i（Ｑ）は、公知の伝搬モデル（例えば文献中にてＲＡＳＰＵＴＩＮと称されるモデル）により計算されたピクセルＱにおいて指数ｉを有する局ＢＴＳ１６から端末１２が受け取るパワーの値である。
− 所定のサーチ領域の各ピクセルＱに対して計算された、次の関数ｆ（Ｑ）
ｆ（Ｑ）＝σ（Ｑ）−ｒ（Ｑ）
の最小値に対応する位置を端末１２に割り当てる。ここで、
σ（Ｑ）は、ベクトルＥ_i（Ｑ）に基づいて計算された標準偏差であり；
ｒ（Ｑ）は、σ（Ｑ）とｒ（Ｑ）自身が所定のサーチ領域のピクセルＱ内にて同じ平均と同じ分散を有するように正規化されたパワーの値ＰＲ_i（Ｑ）の平均である。
実験で決めた上述の関数ｆ（Ｑ）は、例えばアイドル状態の条件下にて端末１２自身により伝送された測定値及びパラメータと、基準データベースに記憶された情報により予測可能なフィールド測定値とを用いて端末１２の位置を特定する可能な方法の一つを表す。

位置確認の精度ｅ_RFは、ＲＦエンジンにより以下の方法にて計算される。
− ＲＦ測定値を受け取り使用したＢＴＳ局の数により、該ＢＴＳ局を含んだ幾何学的図形、例えば一辺「Ｘ」の正方形を決め；
− 辺「Ｘ」の多項式関数としてＲＦ精度を計算する。
当該技術の専門家には容易に明らかとなるように、例えば、精度ｅ_RFは、辺「Ｘ」の値の５次多項式関数として決めることができ、その係数は、実験的に端末の位置（すなわち未知の変数）が知られている多数の位置確認の測定後に決められる。

第3の位置確認エンジン（エンジンＴＡ）は、例えば、ＲＦ測定値及びパラメータＴＡについての情報を含んだ位置確認リクエストを受けて、携帯端末１２の位置及びそれに対応した精度ｅ_TAを特定することができる。

携帯端末１２の位置を特定するために、エンジンＴＡは次のように進行する。
− ＭＬＣセンター１５のデータベース中に存在し且つサービスセルに関連した情報に基づいて、端末１２の位置確認可能な領域又は端末１２のサーチ領域を部分(angular)コロナ６６に区切る（図1、図５ｂ）。ここで、
− 符号Ｐは、サービスＢＴＳ局（サービスＢＴＳ）の位置を示し；
− 矢印は、サービスＢＴＳのアンテナの方位の方向を示し；
− コロナの角度広がりは、実験で決めた値、例えば指向性アンテナの場合には９０°、全方位アンテナの場合には３６０°を有し；
− ｄ１及びｄ２は、次の表１に設定されているように、端末１２によりＭＬＣセンター１５に伝送されたＴＡに関するパラメータ「ｋ」の値に基づいて決められる。

− この場合には、このようにして決められた部分コロナをサーチ領域として使用することを除いて、ＲＦエンジンについて上記説明した方法と同じ方法にて、端末１２の位置を計算し割り当てる。

位置確認の精度ｅ_TAは、携帯端末１２によりＭＬＣセンター１５に伝送されたパラメータＴＡの線形関数によって、エンジンＴＡにより計算される。
この単純化は直感的には理解できない。というのは、パラメータＴＡが大きくなればなるほど、サーチ領域はより拡大され、よって位置確認エンジンＴＡが起こし得る誤差が生じるからである。
特に、エンジンＴＡの精度ｅ_TAは、次の種類の式
ｅ_TA＝Ｃ１＊ＴＡ＋Ｃ２
によりパラメータＴＡの線形関数として計算される。ここで、
ＴＡは、端末１２により伝送された０〜ｋの数値であり、Ｃ１及びＣ２は、実験で決められた２つの定数である。

例えば、上述の位置確認方法を用いて、定数Ｃ１及びＣ２の値が約２００メートルに等しいことが検証された。

以下、図4を参照して本発明による位置確認システムの動作を説明する。

第1ステップ（位置確認操作の起動）５１０では、例えば端末１２の一つから伝送され且つ位置確認リクエストを含んだ１以上のＳＭＳメッセージが与えられると、コンピュータ５５は、端末１２を実際に位置確認するための手順を開始すべく、例えばディスク５２に記憶された調整モジュールを起動する（図1、図4）。

次の検証ステップ（ＣＧＩコードの存在の検証）５２０では、ＭＬＣセンター１５のコンピュータ５５は、例えば調整モジュールによって、伝送された情報のうちで携帯端末１２をサービスしているセルの識別子ＣＧＩコードが存在しているか否かを検証する。

もし上記ＣＧＩが存在していないならば（否定的な場合）、コンピュータ５５は、位置確認操作の実行が不可能であることを示すべく、端末１２又は位置確認のリクエストをしているセンターにエラーメッセージを伝送するステップ５２５を起動する。

もしＣＧＩコードが存在しているならば（肯定的な場合）、受信情報をさらに検証するステップ（ＣＧＩのみの存在の検証）５３０が起動される。

もし伝送された情報がＣＧＩコードのみを含んでいるならば（肯定的な場合）、コンピュータ５５は、上述したようにＣＧＩエンジンの位置及び精度を計算するステップ５３５を起動し、それが終了すると、該位置及び精度情報を例えば端末１５又はリクエストしているセンターに伝送するステップ５９０を起動する。

もしＣＧＩのみの存在を検証するステップ５３０が、サービスセルに隣接したセルについての情報も同様に存在していることを示しているならば（否定的な場合）、コンピュータ５５は、伝送された情報の信頼性を検証するステップ５４０に進む。

本発明の別の特徴的な要素と考えられるこのステップ５４０では、コンピュータ５５は、伝送された情報（セル情報）、特にコードＡＲＦＣＮ及びＢＳＩＣの数と内容をチェックし、それらをディスク５２に含まれているデータベースに存在する情報と比較し、サービスセルに隣接したセルのＣＧＩコードを識別する。
上記チェック及び検証のステップ５４０の間、もしコンピュータ５５が、いくつかのセル情報が矛盾しており、例えばサービスセルに隣接したセルに対応していないことを検証したならば、コンピュータは、矛盾したセル情報を信頼できないとして放棄し、信頼できると考えられるセル情報のみを保持する。
当該技術の専門家には容易に明らかとなるように、チェックステップ５４０により、伝送されたセル情報の内容とデータベース中の情報の内容とを両方検証することができる。

信頼できると考えられるセルデータ項の数（Ｊ）と伝送されたセルデータ項の数（Ｉ）との比が与えられると、コンピュータは以下のステップを二者択一的に実施する。

もしＪ／Ｉの比が例えば所定のしきい値、例えば５０％のしきい値よりも小さいならば、コンピュータ５５は、当該情報を信頼できないと見なし、ＣＧＩエンジンを用い且つあたかもセル情報が到着していなかったかのように操作して、位置及び精度の計算ステップ５３５と、位置及び精度情報の伝送ステップ５９０とを順に起動する。

もし比Ｊ／Ｉが例えば所定のしきい値以上であるならば、コンピュータ５５は、情報を信頼できると見なし、別の検証ステップ（ＴＡの存在の検証）５５０を起動する。

二者択一的にそれぞれＲＦエンジン又は上述のＴＡエンジンを選択するために、ＴＡの存在の検証５５０が実施される。

特に、もしパラメータＴＡが伝送されていないならば（否定的な場合）、コンピュータ５５は、上述したようにＲＦエンジンの位置及び精度の計算ステップ５５５を起動し、それが完了すると、位置及び精度の情報を例えば端末１２又はリクエストしているセンターに伝送するステップを起動する。

もしパラメータＴＡが伝送されているならば（肯定的な場合）、コンピュータ５５は、上述のようにＴＡエンジンの位置及び精度の計算ステップ５６５を起動し、それが完了すると、位置及び精度情報の伝送ステップ５９０を起動する。

従って、上述したステップの組により、かつ、提案したアーキテクチャーに基づいて、本発明によるシステム１０は、端末１２自身の特性と、受信情報の質と、基準データベースに存在する情報の質とにより携帯端末の位置確認を可能にすることができる。

ＳＭＳメッセージを用いて端末１２によりＭＬＣセンター１５に伝送された測定値に基づいて、本発明を説明してきた。
もちろん、上述したシステム及び方法の特徴は、情報を伝送するための様々なモードにおいても変わらず、また、ビジー状態の条件下においても、もし上記情報がネットワークにより直接伝送されるならば、変わらない。

３つの位置確認エンジン及び端末により与えられる多くの種類の情報に基づいて、本発明を説明してきた。
もちろん、エンジンの数と情報の種類は、相互に多様化された情報及び位置確認エンジンを二者択一的又は場合によると相補的に使用するという発明の特徴を変更することなく、上述のものと変えることができる。

ここに記載の回路、構造及び動作方法の詳細だけでなく、寸法、形状、物質、コンポーネント、回路要素、接続及び接触に関し、上記説明についての自明の修正又は変更が、特許請求の範囲に記載の発明の思想から逸脱することなく可能である。

本発明による位置確認システムの構成図を示す。 図1のシステムの携帯端末の一般ブロック図を示す。 図1のシステムの携帯端末に関する動作図を示す。 本発明によるシステム及び方法に関する動作図を示す。 図5ａは、図1のシステムにより得ることができる位置確認領域又はサーチ領域の一種を示し、図5ｂは、図1のシステムにより得ることができる別の種類の位置確認領域又はサーチ領域を示す。

符号の説明

１０ 携帯端末の位置特定システム
１２ 携帯端末
１４ 通信ネットワーク
１５ ＭＬＣセンター
１６ 基地局
２２ ＲＦ回路
２５ 制御回路
２７ ＳＩＭカード
５２ ディスク
５５ コンピュータ

Claims (17)

1. 所定の区域内の携帯端末（１２）の位置を特定するためのシステムであって、
   − 前記携帯端末（１２）の位置に依存した内容を有する情報を伝送することができる装置（１２、１４、２７）、
   − 前記携帯端末（１２）の位置を特定するために基準データに基づいて前記情報を処理することができる少なくとも基準センター（１５）
   を備えるシステムにおいて、前記基準センター（１５）が、
   − 前記情報を選択的にチェックし妥当性検査することができる妥当性検査モジュール、及び
   − 選択的に起動され、前記妥当性検査された情報に基づいて前記携帯端末（１２）の位置を特定することができる位置確認モジュール
   を備えることを特徴とするシステム。
2. 前記基準センター（１５）が、
   − 前記携帯端末（１２）の特定された位置に関連した精度の値を決めることができる精度モジュール
   を備えることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
3. − 前記携帯端末（１２）が前記装置（２７）を備える
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のシステム。
4. − 前記携帯端末（１２）が携帯端末（１２）の様々なファミリータイプに属すること、及び
   − 前記情報が前記様々なファミリータイプに依存した情報内容を含むこと
   を特徴とする請求項３に記載のシステム。
5. 所定の区域内の携帯端末（１２）の位置を特定するための方法であって、
   − 前記携帯端末（１２）の位置に依存した内容を有する情報を伝送するステップ
   を含む方法において、
   − 基準センター（１５）により基準データに基づいて前記情報をチェックし妥当性検査するステップ、
   − 対応する位置確認モジュールを、妥当性検査された情報に選択的に関連付けるステップ、
   − 前記妥当性検査された情報に選択的に関連付けられた前記位置確認モジュールに基づいて、前記携帯端末（１２）の位置を特定するステップ
   を特徴とする方法。
6. − 前記位置確認モジュールに基づいて、前記携帯端末（１２）の特定された位置の精度の値を決めるさらなるステップ
   を特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 情報を伝送するステップが、
   − 前記携帯端末（１２）の特徴的なパラメータを選択的に識別するステップ、
   − 前記携帯端末（１２）の前記特徴的なパラメータに依存した情報内容を有する情報を伝送するステップ
   を含むことを特徴とする請求項５又は６に記載の方法。
8. 請求項1〜４のいずれか一項に記載のシステムに対する携帯端末であって、
   − 携帯端末（１２）の位置に依存した情報を得ることができる測定モジュール（２２、２５）
   を備える携帯端末において、
   − 前記携帯端末（１２）の特徴的なパラメータに依存した前記情報の情報内容を決めることができるチェックモジュール（２７）、
   − 前記情報を選択的に伝送することができる伝送回路（２２、２７）
   を特徴とする携帯端末。
9. − 携帯端末（１２）の位置に依存した内容を有する情報を受信することができる受信モジュール、
   − 前記情報及び、所定の区域内の前記携帯端末（１２）にサービスできるネットワーク設備（１４）に関する基準データに基づいて携帯端末（１２）の位置を決定することができる処理モジュール
   を備えた携帯端末（１２）の位置を特定するための基準センターであって、前記処理モジュールが、
   − 前記情報を選択的にチェックし妥当性検査することができる妥当性検査モジュール、及び
   − 選択的に起動され、前記妥当性検査された情報に基づいて前記携帯端末（１２）の位置を特定することができる位置確認モジュール
   を備えることを特徴とする基準センター。
10. 前記位置確認モジュールが、
    − 携帯端末（１２）にサービスできる所定の装置（１６）を識別可能な識別コードを含んだ妥当性検査された情報に基づいて、携帯端末（１２）の位置を特定することができる少なくとも位置確認エンジン
    を備えることを特徴とする請求項９に記載の基準センター。
11. 前記位置確認エンジンが、前記位置を識別し、所定のセル重心を前記識別コードに関連付けできることを特徴とする請求項１０に記載の基準センター。
12. 前記位置確認モジュールが、
    − ＲＦ測定値を含んだ妥当性検査情報に基づいて携帯端末（１２）の位置を特定することができる少なくとも位置確認エンジン
    を備えることを特徴とする請求項９に記載の基準センター。
13. 前記位置確認エンジンが、前記ＲＦ測定値及び前記基準データに基づいて決められた寸法を有する扇形内での前記位置を特定できることを特徴とする請求項１２に記載の基準センター。
14. 前記位置確認モジュールが、
    − ＲＦ測定値と、携帯端末にサービスできる装置（１６）から携帯端末の距離を示すパラメータ（ＴＡ）とを含んだ妥当性検査された情報に基づいて、携帯端末（１２）の位置を特定できる少なくとも位置確認エンジン
    を備えることを特徴とする請求項９に記載の基準センター。
15. 前記位置確認エンジンが、前記ＲＦ測定値と前記パラメータと前記基準データとに基づいて決められた寸法を有する部分コロナ内において前記携帯端末の位置を特定することができることを特徴とする請求項１４に記載の基準センター。
16. 前記処理モジュールが、
    − 前記位置確認モジュールの対応する特性に基づいて前記携帯端末（１２）の位置の精度の値を決めることができる精度モジュール
    を備えることを特徴とする請求項９〜１５のいずれか一項に記載の基準センター。
17. デジタルコンピュータの内部メモリに直接ロードされ得るコンピュータプロダクトであって、コンピュータ上にて実行されるとき、請求項５〜７のいずれか一項に記載の方法を実施するためのソフトウエアコード部分を含むコンピュータプロダクト。
    
    
    

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