JP3760885B2 - 位置サーバおよびコンピュータプログラム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動通信端末から通信基地局を通じて受信された基地局信号の測定結果に基づいて当該移動通信端末の位置を特定する位置サーバおよび前記位置サーバにて実行されるコンピュータプログラムに関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
例えば携帯電話機などの移動通信端末の位置を特定する位置特定システムの一つとして、移動通信端末が通信している通信基地局の周辺に位置する周辺基地局からの基地局信号を利用するものがある。この場合、移動通信端末が単独で自身の位置を特定しようとすると、移動通信端末が基地局のアルマナック情報を保持する必要があると共に、移動通信端末が複雑な演算を行う必要があり、その結果、移動通信端末の価格が高くなったり、構成が複雑になったりするという事情がある。
【０００３】
このような背景から、位置サーバが基地局のアルマナック情報を保持すると共に、移動通信端末が基地局信号の測定結果を位置サーバに送信し、位置サーバが移動通信端末から受信された基地局信号の測定結果に基づいて演算を行い、移動通信端末の位置を特定するアシスト測位型のシステムが普及している。
【０００４】
さて、このような位置サーバが移動通信端末の位置を特定するアシスト測位型のシステムでは、移動通信端末は、通信基地局の周辺に位置する周辺基地局から基地局信号を受信すると、受信された基地局信号の受信強度や位相を測定し、基地局信号の測定結果を通信基地局を通じて位置サーバに送信する。位置サーバは、移動通信端末から基地局信号の測定結果が受信されると、受信された基地局信号の測定結果に基づいて演算を行い、移動通信端末の位置を特定し、特定結果を通信基地局を通じて移動通信端末に送信する。このように、移動通信端末と位置サーバとの間では、演算に必要となる基地局信号の測定結果や、移動通信端末の位置を特定した特定結果を通信基地局を通じて送受信する。
【０００５】
ところで、移動通信端末は、アイドル状態では、通信基地局からページングチャネルを受信し、通信基地局の周辺に位置する周辺基地局の一覧を表すネイバーリストを取得する。この場合、移動通信端末は、通信基地局を変更する毎に、通信基地局を変更した後の通信基地局からページングチャネルを受信してネイバーリストを取得するので、常に最新のネイバーリストを取得することになる。そして、移動通信端末は、測位するときは、その時点で保持されているネイバーリストに存在している基地局から基地局信号を受信し、基地局信号を測定することになる。
【０００６】
さて、移動通信端末は、一般的には、電波の受信状況が良好な基地局を通信基地局として設定する構成であるので、通常は、図８に示すように、移動通信端末から近距離に位置する例えば基地局（Ａ）を通信基地局として設定することになる。ここで、図８中、実線は、移動通信端末と通信基地局との間の通信を示している。
【０００７】
その結果、この場合は、基地局（Ａ）の周辺に位置する基地局、つまり、移動通信端末から近距離に位置する例えば基地局（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）および（Ｆ）がネイバーリストに存在している基地局となるので、移動通信端末は、ネイバーリストに存在している基地局を検索したときに、検索に成功する可能性が高く、検索に成功した基地局からの基地局信号を測定することができ、適切な基地局信号の測定結果を位置サーバに送信することができる。ここで、図８中、破線は、移動通信端末とネイバーリストに存在している基地局との間の通信を示している。このようにして、位置サーバは、移動通信端末から受信された適切な基地局信号の測定結果に基づいて演算を行い、移動通信端末の位置を適切に特定することができる。
【０００８】
しかしながら、移動通信端末は、図９に示すように、例えば建物などの影となる場所へ移動し、近距離に位置する基地局からの電波が建物などで遮られたような場合には、近距離に位置する基地局を通信基地局として設定するのではなく、遠方に位置する見通しの良い（移動通信端末との間に電波を遮る障害物が存在しない）例えば基地局（Ｋ）を通信基地局として設定する場合がある。
【０００９】
そうなると、この場合は、基地局（Ｋ）の周辺に位置する基地局、つまり、移動通信端末から遠方に位置する例えば基地局（Ｉ）、（Ｊ）、（Ｌ）、（Ｍ）および（Ｎ）がネイバーリストに存在している基地局となるので、移動通信端末は、ネイバーリストに存在している基地局を検索したときに、検索に成功する可能性が低く、ネイバーリストに存在している基地局からの基地局信号を良好に受信することができず、また、仮に検索に成功して基地局信号を受信することができたとしても、適切な基地局信号の測定結果を取得することができず、適切な基地局信号の測定結果を位置サーバに送信することができない。したがって、位置サーバは、移動通信端末の位置を適切に特定することができない。
【００１０】
また、このような不具合は、移動通信端末が遠方に位置する見通しの良い基地局を通信基地局として設定した場合に限らず、図１０に示すように、リピータ基地局である例えば基地局（Ｉ）'を通信基地局として設定した場合や、図１１に示すように、対岸に位置する例えば基地局（Ｈ）を通信基地局として設定した場合にも発生し得る。
【００１１】
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、移動通信端末から通信基地局を通じて受信された基地局信号の測定結果に基づいて当該移動通信端末の位置を特定する位置サーバにおいて、移動通信端末が遠方に位置する見通しの良い基地局などを通信基地局として設定した場合であっても、移動通信端末から適切な基地局信号の測定結果を受信することができ、移動通信端末の位置を適切に特定することができる位置サーバおよびコンピュータプログラムを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載した位置サーバによれば、制御手段は、移動通信端末から受信された基地局情報（アンテナ方向や位置情報）や保持手段に保持されている基地局のアルマナック情報に基づいて移動通信端末の環境を推定することにより、移動通信端末が自身から近距離に位置する基地局を通信基地局として設定している場合には、移動通信端末の周辺に存在する可能性の高い基地局を含むように移動通信端末から通信手段により受信された基地局情報の基地局と一致する基地局が含まれる可能性の高い基地局検索リストを作成し、移動通信端末が自身から遠方に位置する基地局を通信基地局として設定している場合には、移動通信端末の周辺に存在する可能性の高い基地局を含むように移動通信端末から通信手段により受信された基地局情報の基地局と一致しない基地局が含まれる可能性の高い基地局検索リストを作成し、作成された基地局検索リストを通信手段から通信基地局を通じて移動通信端末に送信させる。移動通信端末は、位置サーバから受信された基地局検索リストに基づいて基地局を検索して基地局信号の測定結果を通信基地局を通じて位置サーバに送信する。そして、位置サーバは、移動通信端末から受信された基地局信号の測定結果に基づいて当該移動通信端末の位置を特定する。
【００１３】
したがって、位置サーバは、移動通信端末の周辺に存在する可能性の高い基地局を含むような基地局検索リストを移動通信端末に送信するようになるので、移動通信端末は、自身から遠方に位置する見通しの良い基地局、リピータ基地局或いは対岸に位置する基地局などを通信基地局として設定した場合、つまり、自身から近距離に位置する基地局がネイバーリストに存在していない場合であっても、位置サーバから受信された基地局検索リストに基づいて自身から近距離に位置する基地局からの基地局信号を測定することができ、適切な基地局信号の測定結果を位置サーバに送信することができる。これに伴って、位置サーバは、移動通信端末から適切な基地局信号の測定結果を受信することができ、移動通信端末の位置を適切に特定することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をＧＰＳ（Global Positioning System ）衛星からのＧＰＳ衛星信号や通信基地局の周辺に位置する周辺基地局からの基地局信号に基づいて携帯電話機の位置を特定する位置サーバに適用した一実施例について、図１ないし図７を参照して説明する。
【００１６】
まず、図２は、位置特定システムの全体の構成を概略的に示している。携帯電話機１は、複数の基地局２から通信基地局を例えば基地局信号の受信強度に基づいて決定し、決定された通信基地局によりＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access ）ネットワーク３を通じて位置サーバ４との間で各種の信号を送受信する。携帯電話機１および位置サーバ４は、ＧＰＳ衛星５からのＧＰＳ衛星信号を受信する。また、位置サーバ４は、ＧＰＳ衛星５に関するアルマナック情報および基地局２に関するアルマナック情報（設置位置、アンテナの方向（指向性）、サービスエリアなど）を保持している。
【００１７】
図３は、位置サーバ４の機能ブロックを概略的に示している。位置サーバ４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）６（本発明でいう制御手段）に、ＧＰＳ衛星５を検索するＧＰＳ無線部７と、携帯電話機１との間でＣＤＭＡネットワーク３を通じて情報を送受信する通信部８（本発明でいう通信手段）と、上記したＧＰＳ衛星５に関するアルマナック情報および基地局２に関するアルマナック情報を保持してなるメモリ９（本発明でいう保持手段）とが接続された構成となっている。
【００１８】
次に、上記した構成の作用について、図１、図４ないし図７を説明する。尚、ここでは、位置サーバ４が基地局からの基地局信号のみに基づいて、つまり、ＧＰＳ衛星５からのＧＰＳ衛星信号を利用することなく、携帯電話機１の位置を特定する場合を説明する。
【００１９】
最初に、図４に示すように、携帯電話機１が自身から近距離に位置する例えば基地局（Ａ）を通信基地局として設定した場合を説明する。
【００２０】
携帯電話機１は、アイドル状態にあるときに、自身から近距離に位置する基地局（Ａ）からページングチャネルが受信されると、受信されたページングチャネルを解析し、ネイバーリストを取得する（図１中、ステップＳ１）。このとき、携帯電話機１により取得されたネイバーリストには、図５（ａ）に示すように、携帯電話機１が自身から近距離に位置する基地局（Ａ）を通信基地局として設定しているので、携帯電話機１から近距離に位置する例えば基地局（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）および（Ｆ）が存在することになる。そして、携帯電話機１は、例えばユーザが測位開始を指示する操作を行った旨を検出すると（図１中、ステップＳ２）、測位要求および基地局情報を通信基地局である基地局（Ａ）を通じて位置サーバ４に送信する。
【００２１】
位置サーバ４において、ＣＰＵ７は、携帯電話機１から測位要求および基地局情報が通信部８により受信されると、受信された基地局情報に基づいて通信基地局を特定し（図１中、ステップＴ１）、基準基地局を特定する（図１中、ステップＴ２）。そして、ＣＰＵ７は、受信された基地局情報（アンテナ方向や位置情報）や基地局のアルマナック情報に基づいて携帯電話機１の環境を推定し（図１中、ステップＴ３）、携帯電話機１の周辺に存在する可能性の高い基地局を含むように基地局検索リストを作成する（図１中、ステップＴ４）。
【００２２】
具体的に説明すると、ＣＰＵ７は、この場合は、携帯電話機１が基地局（Ａ）の周辺に位置していると推定すると、図５（ｂ）に示すように、基地局（Ａ）の周辺に位置する例えば基地局（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）および（Ｈ）を選択し、選択された基地局、つまり、携帯電話機１の周辺に存在する可能性の高い基地局を含むように基地局検索リストを作成する。このように、携帯電話機１が自身から近距離に位置する基地局（Ａ）を通信基地局として設定した場合には、携帯電話機１により取得されたネイバーリストに存在する基地局と、位置サーバ４により作成された基地局検索リストに存在する基地局とが略一致することになる。そして、ＣＰＵ７は、通信部８から測位応答および基地局検索リストを携帯電話機１に送信させる。
【００２３】
携帯電話機１は、位置サーバ４から測位応答および基地局検索リストが受信されると、受信された基地局検索リストに存在している基地局を検索し（図１中、ステップＳ３）、検索に成功した基地局からの基地局信号を測定し（図１中、ステップＳ４）、基地局信号の測定結果を取得する（図１中、ステップＳ５）。そして、携帯電話機１は、このようにして取得された基地局信号の測定結果を通信基地局である基地局（Ａ）を通じて位置サーバ４に送信させる。
【００２４】
位置サーバ４において、ＣＰＵ７は、携帯電話機１から基地局信号の測定結果が通信部８により受信されると、受信された測定結果に基づいて演算を行い、携帯電話機１の位置を特定する（図１中、ステップＴ５）。そして、ＣＰＵ７は、通信部８から特定結果を携帯電話機１に送信させる。
【００２５】
これに対して、図６に示すように、携帯電話機１が自身から近距離に位置する基地局を通信基地局として設定するのではなく、携帯電話機１が自身から遠方に位置する見通しの良い例えば基地局（Ｋ）を通信基地局として設定した場合を説明する。
【００２６】
携帯電話機１は、アイドル状態にあるときに、通信基地局である自身から遠方に位置する見通しの良い基地局（Ｋ）からページングチャネルが受信されると、受信されたページングチャネルを解析し、ネイバーリストを取得する。このとき、携帯電話機１により取得されたネイバーリストには、図７（ａ）に示すように、携帯電話機１が自身から遠方に位置する見通しの良い基地局（Ｋ）を通信基地局として設定しているので、携帯電話機１から遠方に位置する例えば基地局（Ｉ）、（Ｊ）、（Ｌ）、（Ｍ）および（Ｎ）が存在することになる。そして、携帯電話機１は、例えばユーザが測位開始を指示する操作を行った旨を検出すると、測位要求および基地局情報を通信基地局である基地局（Ｋ）を通じて位置サーバ４に送信する。
【００２７】
位置サーバ４において、ＣＰＵ７は、携帯電話機１から測位要求および基地局情報が通信部８により受信されると、受信された基地局情報に基づいて通信基地局を特定し、基準基地局を特定する。そして、ＣＰＵ７は、基地局のアルマナック情報に基づいて携帯電話機１の環境を推定し、携帯電話機１の周辺に存在する可能性の高い基地局を含むように基地局検索リストを作成する。
【００２８】
さて、この場合は、ＣＰＵ７は、携帯電話機１が基地局（Ｋ）の周辺に位置しているのではなく、携帯電話機１が基地局（Ａ）の周辺に位置していると推定すると、上記した場合と同様にして、図７（ｂ）に示すように、基地局（Ａ）の周辺に位置する例えば基地局（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）および（Ｈ）を選択し、選択された基地局、つまり、携帯電話機１の周辺に存在する可能性の高い基地局を含むように基地局検索リストを作成する。このように、携帯電話機１が自身から遠方に位置する見通しの良い基地局（Ｋ）を通信基地局として設定した場合には、携帯電話機１により取得されたネイバーリストに存在する基地局と、位置サーバ４により作成された基地局検索リストに存在する基地局とが一致することはない。そして、ＣＰＵ７は、通信部８から測位応答および基地局検索リストを携帯電話機１に送信させる。
【００２９】
携帯電話機１は、位置サーバ４から測位応答および基地局検索リストが受信されると、受信された基地局検索リストに存在している基地局を検索し、検索に成功した基地局からの基地局信号を測定し、基地局信号の測定結果を取得する。そして、携帯電話機１は、このようにして取得された基地局信号の測定結果を通信基地局である基地局（Ｋ）を通じて位置サーバ４に送信させる。
【００３０】
位置サーバ４において、ＣＰＵ７は、携帯電話機１から基地局信号の測定結果が通信部８により受信されると、受信された測定結果に基づいて演算を行い、携帯電話機１の位置を特定する。そして、ＣＰＵ７は、通信部８から特定結果を携帯電話機１に送信させる。
【００３１】
以上に説明したように、位置サーバ４は、携帯電話機１の環境を推定し、携帯電話機１の周辺に存在する可能性の高い基地局を含むように基地局検索リストを作成して携帯電話機１に送信することによって、携帯電話機１から適切な基地局信号の測定結果を受信することが可能となり、携帯電話機１の位置を適切に特定することが可能となる。
【００３２】
ところで、以上は、携帯電話機１が遠方に位置する見通しの良い基地局を通信基地局として設定した場合を説明したものであるが、リピータ基地局を通信基地局として設定した場合や、対岸に位置する基地局を通信基地局として設定した場合も、これと同様である。
【００３３】
以上に説明したように本実施例によれば、位置サーバ４において、携帯電話機１から受信された基地局情報や基地局のアルマナック情報に基づいて携帯電話機１の環境を推定し、携帯電話機１の周辺に存在する可能性の高い基地局を含むように基地局検索リストを作成し、作成された基地局検索リストを携帯電話機１に送信するように構成した。
【００３４】
したがって、携帯電話機１は、自身から遠方に位置する見通しの良い基地局、リピータ基地局或いは対岸に位置する基地局などを通信基地局として設定した場合、つまり、自身から近距離に位置する基地局がネイバーリストに存在していない場合であっても、位置サーバ４から受信された基地局検索リストに基づいて自身から近距離に位置する基地局からの基地局信号を測定することができ、適切な基地局信号の測定結果を位置サーバ４に送信することができる。これに伴って、位置サーバ４は、携帯電話機１から適切な基地局信号の測定結果を受信することができ、携帯電話機１の位置を適切に特定することができる。
【００３５】
本発明は、上記した実施例にのみ限定されるものではなく、以下のように変形または拡張することができる。
移動通信端末は、携帯電話機に限らず、通信機能を有する携帯情報端末などの他のものであっても良い。
基地局が位置サーバの機能を有する構成であっても良い。
ＧＰＳ衛星信号および基地局信号の双方を利用して携帯電話機の位置を特定する場合に適用しても良い。
【００３６】
ＣＰＵが実行するコンピュータプログラムは、最初（例えば製品化の段階）から記憶されているものに限らず、例えば特定のサーバからネットワークを通じてダウンロードされたり或いはＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk-Read Only Memory）やカードなどの記録媒体から転送されてインストールされるものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の処理の流れを概略的に示す図
【図２】システムの全体構成を概略的に示す図
【図３】位置サーバの構成を示す機能ブロック図
【図４】近距離に位置する基地局（Ａ）を通信基地局として設定した場合の態様を概略的に示す図
【図５】ネイバーリストおよび基地局検索リストを示す図
【図６】遠方に位置する見通しの良い基地局（Ｋ）を通信基地局として設定した場合の態様を概略的に示す図
【図７】図５相当図
【図８】近距離に位置する基地局（Ａ）を通信基地局として設定した場合の態様を概略的に示す図
【図９】遠方に位置する見通しの良い基地局（Ｋ）を通信基地局として設定した場合の態様を概略的に示す図
【図１０】リピータ基地局（Ｉ）´を通信基地局として設定した場合の態様を概略的に示す図
【図１１】対岸に位置する基地局（Ｈ）を通信基地局として設定した場合の態様を概略的に示す図
【符号の説明】
１は携帯電話機（移動通信端末）、２は基地局、４は位置サーバ、６はＣＰＵ（制御手段）、８は通信部（通信手段）、９はメモリ（保持手段）である。

Claims (1)

1. 位置サーバから受信された基地局検索リストに存在している基地局を検索して基地局信号の測定結果を通信基地局を通じて位置サーバに送信するように構成された移動通信端末を備えてなる位置特定システムで用いられ、移動通信端末から受信された基地局信号の測定結果に基づいて当該移動通信端末の位置を特定する位置サーバであって、
   移動通信端末から基地局情報を受信すると共に、基地局検索リストを通信基地局を通じて移動通信端末に送信する通信手段と、
   基地局のアルマナック情報を保持する保持手段と、
   移動通信端末から前記通信手段により受信された基地局情報、及び前記保持手段に保持されている基地局のアルマナック情報に基づいて移動通信端末の環境を推定し、推定された移動通信端末の環境に基づいて移動体通信端末の位置を推定し、この推定した移動通信端末の位置の付近に位置する基地局からなる基地局検索リストを作成することで、移動通信端末が自身から近距離に位置する基地局を通信基地局として設定している場合には、移動通信端末の周辺に存在する可能性の高い基地局を含むように移動通信端末から前記通信手段により受信された基地局情報の基地局と一致する基地局が含まれる可能性の高い基地局検索リストが作成され、移動通信端末が自身から遠方に位置する基地局を通信基地局として設定している場合には、移動通信端末の周辺に存在する可能性の高い基地局を含むように移動通信端末から前記通信手段により受信された基地局情報の基地局と一致しない基地局が含まれる可能性の高い基地局検索リストが作成され、作成された基地局検索リストを前記通信手段から通信基地局を通じて移動通信端末に送信させる制御手段とを備えてなることを特徴とする位置サーバ。

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