JP3458824B2 - 位置算出方法、位置算出装置及び携帯端末 - Google Patents
位置算出方法、位置算出装置及び携帯端末Info
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Description
算出する位置算出方法、位置算出装置及び自己の位置を
算出する携帯端末に関し、特にPHS端末の現在位置を
算出する位置算出方法、位置算出装置及び自己の現在位
置を算出するPHS端末に関する。
端末を用いた位置情報提供サービスが提供されている。
この位置情報提供サービスとは、PHS電話システムに
おける基地局の電波の有効範囲(いわゆる「セル」)が
比較的狭いことに着目し、PHS電話システムにおける
センター局が位置を知りたい人物が所持するPHS端末
からそのPHS端末と通信可能な基地局の情報を受信電
界強度の情報と共に取得することにより、最も近いと予
想される1つの基地局のセルに対応する地図情報を位置
を知りたい人物の位置情報として提供するサービスであ
る。
情報提供サービスにおいては、PHS端末に最も近いと
予想される1つの基地局の位置情報に基づいてPHS端
末の位置を比較的広い範囲で決定するものであったた
め、PHS端末の位置を高い精度で取得することはでき
なかった。そこで、本発明は、上述した事情に鑑みてな
されたものであり、携帯端末の位置を精度良く簡易に算
出することができる位置算出方法、位置算出装置及び自
己の位置を算出する携帯端末を提供することを目的とす
る。
るために、請求項1記載の発明は、複数の基地局との間
で通信を行う携帯端末の位置を算出する位置算出方法で
あって、前記携帯端末が受信した信号を送信する少なく
とも1または複数の前記基地局を特定する特定情報を前
記信号から取得する特定情報取得工程と、前記携帯端末
における前記特定情報で特定される基地局から送信され
る信号の受信電界強度を検出する電界強度検出工程と、
前記受信電界強度に基づいて、前記携帯端末と前記特定
情報で特定される基地局との距離を算出する距離算出工
程と、予め保持した前記複数の基地局の位置情報の中か
ら前記特定情報で特定される基地局の位置情報を取得す
る位置情報取得工程と、前記特定情報で特定される基地
局の数が3つの場合は、3つの基地局の中から任意の2
つの基地局の組み合わせを選択し、選択した2つの基地
局を結ぶ線分を該2つの基地局と前記携帯端末との間の
各距離の比に内分する第1の位置の位置情報を、該2つ
の基地局の位置情報を用いて算出し、該2つの基地局か
らの各受信電界強度を用いて、該第1の位置と前記携帯
端末との間の距離を算出するとともに、前記3つの基地
局の中から2つの基地局の他の組合せを選択し、選択し
た2つの基地局を結ぶ線分を該2つの基地局と前記携帯
端末との間の各距離の比に内分する第2の位置の位置情
報を、該2つの基地局の位置情報を用いて算出し、該2
つの基地局からの各受信電界強度を用いて、該第2の位
置と前記携帯端末との間の距離を算出し、前記第1の位
置と前記第2の位置とを結ぶ線分を該第1の位置及び該
第2の位置と前記携帯端末との間の各距離の比に内分す
る第3の位置を前記携帯端末の位置とし、該位置の位置
情報を、前記第1の位置の位置情報及び第2の位置の位
置情報を用いて算出する位置算出工程とを備えることを
特徴としている。請求項2記載の発明は、複数の基地局
との間で通信を行う携帯端末の位置を算出する位置算出
方法であって、前記携帯端末が受信した信号を送信する
少なくとも1または複数の前記基地局を特定する特定情
報を前記信号から取得する特定情報取得工程と、前記携
帯端末における前記特定情報で特定される基地局から送
信される信号の受信電界強度を検出する電界強度検出工
程と、前記受信電界強度に 基づいて、前記携帯端末と前
記特定情報で特定される基地局との距離を算出する距離
算出工程と、予め保持した前記複数の基地局の位置情報
の中から前記特定情報で特定される基地局の位置情報を
取得する位置情報取得工程と、前記特定情報で特定され
る基地局の数が複数の場合は、前記携帯端末と前記特定
情報で特定される複数の基地局との距離の比により、前
記複数の基地局の位置情報から前記携帯端末の位置を算
出する位置算出工程とを備え、前記位置算出工程におい
ては、前記特定情報で特定される基地局の数が3つの場
合は、前記携帯端末と前記特定情報で特定される3つの
基地局との距離のうち最も短い距離を除く距離が前記最
も短い距離の2.5倍の値以下か否かを判定し、前記最
も短い距離を除く距離が前記最も短い距離の2.5倍の
値以下の場合は、前記3つの基地局の位置を頂点とした
三角形の重心位置若しくは重心位置を含む所定範囲を前
記携帯端末の位置として算出することを特徴としてい
る。請求項3記載の発明は、請求項1または2に記載の
位置算出方法において、前記距離算出工程においては、
予め保持した前記複数の基地局の送信電力情報の中から
前記特定情報で特定される基地局の送信電力情報を取得
し、前記取得した送信電力情報及び前記検出した受信電
界強度に基づいて、前記携帯端末と前記特定情報で特定
される基地局との距離を算出することを特徴としてい
る。
のいずれかに記載の位置算出方法において、前記携帯端
末が前記算出した当該携帯端末の位置を表示する位置表
示工程を備えることを特徴としている。請求項5記載の
発明は、複数の基地局との間で通信を行う任意の携帯端
末の位置を算出する位置算出装置であって、前記携帯端
末が受信した信号を送信する少なくとも1または複数の
前記基地局を特定する特定情報と、前記携帯端末におけ
る前記特定情報で特定される基地局から送信される信号
の受信電界強度の情報とを含む信号を受信する情報受信
手段と、前記受信電界強度に基づいて、前記携帯端末と
前記特定情報で特定される各基地局との距離を算出する
距離算出手段と、全ての前記基地局の位置情報を保持す
る位置情報保持手段と、前記位置情報保持手段に保持し
た位置情報の中から前記特定情報で特定される基地局の
位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記特定情報
で特定される基地局の数が3つの場合は、3つの基地局
の中から任意の2つの基地局の組み合わせを選択し、選
択した2つの基地局を結ぶ線分を該2つの基地局と前記
携帯端末との間の各距離の比に内分する第1の位置の位
置情報を、該2つの基地局の位置情報を用いて算出し、
該2つの基地局からの各受信電界強度を用いて、該第1
の位置と前記携帯端末との間の距離を算出するととも
に、前記3つの基地局の中から2つの基地局の他の組合
せを選択し、選択した2つの基地局を結ぶ線分を該2つ
の基地局と前記携帯端末との間の各距離の比に内分する
第2の位置の位置情報を、該2つの基地局の位置情報を
用いて算出し、該2つの基地局からの各受信電界強度を
用いて、該第2の位置と前記携帯端末との間の距離を算
出し、前記第1の位置と前記第2の位置とを結ぶ線分を
該第1の位置及び該第2の位置と前記携帯端末との間の
各距離の比に内分する第3の位置を前記携帯端末の位置
とし、該位置の位置情報を、前記第1の位置の位置情報
及び第2の位置の位置情報を用いて算出する位置算出手
段とを備えることを特徴としている。請求項6記載の発
明は、複数の基地局との間で通信を行う任意の携帯端末
の位置を算出する位置算出装置であって、前記携帯端末
が受信した信号を送信する少なくとも1または複数の前
記基地局を特定する特定情報と、前記携帯端末におけ る
前記特定情報で特定される基地局から送信される信号の
受信電界強度の情報とを含む信号を受信する情報受信手
段と、前記受信電界強度に基づいて、前記携帯端末と前
記特定情報で特定される各基地局との距離を算出する距
離算出手段と、全ての前記基地局の位置情報を保持する
位置情報保持手段と、前記位置情報保持手段に保持した
位置情報の中から前記特定情報で特定される基地局の位
置情報を取得する位置情報取得手段と、前記特定情報で
特定される基地局の数が複数の場合は、前記携帯端末と
前記特定情報で特定される複数の基地局との距離の比に
より、前記複数の基地局の位置情報から前記携帯端末の
位置を算出する位置算出手段とを備え、前記位置算出手
段は、前記特定情報で特定される基地局の数が3つの場
合は、前記携帯端末と前記特定情報で特定される3つの
基地局との距離のうち最も短い距離を除く距離が前記最
も短い距離の2.5倍の値以下か否かを判定し、前記最
も短い距離を除く距離が前記最も短い距離の2.5倍の
値以下の場合は、前記3つの基地局の位置を頂点とした
三角形の重心位置若しくは重心位置を含む所定範囲を前
記携帯端末の位置として算出することを特徴としてい
る。請求項7記載の発明は、請求項5または6に記載の
位置算出装置において、全ての前記基地局の送信電力情
報を保持する電力情報保持手段を有し、前記距離算出手
段は、前記電力情報保持手段に保持した送信電力情報の
中から前記特定情報で特定される基地局の送信電力情報
を取得し、前記取得した送信電力情報及び前記受信電界
強度に基づいて、前記携帯端末と前記特定情報で特定さ
れる基地局との距離を算出することを特徴としている。
のいずれかに記載の位置算出装置において、前記算出し
た携帯端末の位置を含む位置信号を前記携帯端末に送信
する位置送信手段を有することを特徴としている。請求
項9記載の発明は、請求項5ないし8のいずれかに記載
の位置算出装置において、前記携帯端末であるPHS端
末の位置を算出することを特徴としている。請求項10
記載の発明は、複数の基地局との間で通信を行って自己
の位置を算出する携帯端末であって、前記基地局から送
信される信号を受信する受信手段と、前記受信手段が受
信した信号を送信する少なくとも1または複数の前記基
地局を特定する特定情報を前記信号から取得する特定情
報取得手段と、前記特定情報で特定される基地局から送
信される信号の受信電界強度を検出する電界強度検出手
段と、前記受信電界強度に基づいて、当該携帯端末と前
記特定情報で特定される基地局との距離を算出する距離
算出手段と、全ての前記基地局の位置情報を保持する位
置情報保持手段と、前記位置情報保持手段に保持した位
置情報の中から前記特定情報で特定される基地局の位置
情報を取得する位置情報取得手段と、前記特定情報で特
定される基地局の数が3つの場合は、3つの基地局の中
から任意の2つの基地局の組み合わせを選択し、選択し
た2つの基地局を結ぶ線分を該2つの基地局と前記携帯
端末との間の各距離の比に内分する第1の位置の位置情
報を、該2つの基地局の位置情報を用いて算出し、該2
つの基地局からの各受信電界強度を用いて、該第1の位
置と前記携帯端末との間の距離を算出するとともに、前
記3つの基地局の中から2つの基地局の他の組合せを選
択し、選択した2つの基地局を結ぶ線分を該2つの基地
局と前記携帯端末との間の各距離の比に内分する第2の
位置の位置情報を、該2つの基地局の位置情報を用いて
算出し、該2つの基地局からの各受信電界強度を用い
て、該第2の位置と前記携帯端末との間の距離を算出
し、前記第1の位置と前記第2の位置とを結ぶ線分を該
第1の位置及び該第2の位置と前記携帯端末との間の各
距離の比に内分する第3の位置を前記携帯端末の位置と
し、該位置の位置情報を、前記第1の位置の位置情報及
び第2の位置の位置情報を用いて算出する位置算出手段
とを備えることを特徴としている。
の間で通信を行って自己の位置を算出する携帯端末であ
って、前記基地局から送信される信号を受信する受信手
段と、前記受信手段が受信した信号を送信する少なくと
も1または複数の前記基地局を特定する特定情報を前記
信号から取得する特定情報取得手段と、前記特定情報で
特定される基地局から送信される信号の受信電界強度を
検出する電界強度検出手段と、前記受信電界強度に基づ
いて、当該携帯端末と前記特定情報で特定される基地局
との距離を算出する距離算出手段と、全ての前記基地局
の位置情報を保持する位置情報保持手段と、前記位置情
報保持手段に保持した位置情報の中から前記特定情報で
特定される基地局の位置情報を取得する位置情報取得手
段と、前記特定情報で特定される基地局の数が複数の場
合は、前記携帯端末と前記特定情報で特定される複数の
基地局との距離の比により、前記複数の基地局の位置情
報から前記携帯端末の位置を算出する位置算出手段とを
備え、前記位置算出手段は、前記特定情報で特定される
基地局の数が3つの場合は、前記携帯端末と前記特定情
報で特定される3つの基地局との距離のうち最も短い距
離を除く距離が前記最も短い距離の2.5倍の値以下か
否かを判定し、前記最も短い距離を除く距離が前記最も
短い距離の2.5倍の値以下の場合は、前記3つの基地
局の位置を頂点とした三角形の重心位置若しくは重心位
置を含む所定範囲を前記携帯端末の位置として算出する
ことを特徴としている。請求項12記載の発明は、請求
項10または11に記載の携帯端末において、全ての前
記基地局の送信電力情報を保持する電力情報保持手段を
有し、前記距離算出手段は、前記電力情報保持手段に保
持した送信電力情報の中から前記特定情報で特定される
基地局の送信電力情報を取得し、前記取得した送信電力
情報及び前記受信電界強度に基づいて、当該携帯端末と
前記特定情報で特定される基地局との距離を算出するこ
とを特徴としている。請求項13記載の発明は、請求項
10ないし12のいずれかに記載の携帯端末において、
前記携帯端末は、PHS端末であることを特徴としてい
る。
発明の実施形態について説明する。
の概略構成図である。この位置情報提供システム1は、
PHS電話サービスの一つとして位置情報の提供サービ
スを行うためのシステムであり、PHS端末10と、P
HS端末10の位置情報DPを送信する位置情報提供サ
ーバ30とを備えて構成される。なお、この図において
はPHS端末10を1つしか示していないが、実際には
このPHS端末10は複数存在する。また、図1におけ
るPHS網とは、PHS電話システムにおけるPHS端
末10以外の構成、つまり、公衆電話ボックスやビルに
設置された図示しない基地局CSk(k=1〜n)や基
地局CSkを制御する移動通信制御装置などを含んでい
る。
の機能の他に受信可能な基地局情報DCSを収集する機
能と、位置情報提供サーバ30から受信した位置情報D
Pに基づいて現在位置を表示する機能を備えたPHS端
末である。すなわち、図2に示すように、このPHS端
末10は、アンテナ11と、無線電波の送受信を行う無
線部12と、送受信の切り換えを行うスイッチ部13
と、送信部14と、送信データ処理部15と、マイク1
6と、受信部17と、受信データ処理部18と、スピー
カ19と、表示部20と、キー21と、この端末10全
体を制御する制御部22と、メモリ23とを備えて構成
され、通常のPHS端末の通信機能や表示機能などの機
能に加えて、受信可能な基地局情報DCSを収集する機
能と、位置情報提供サーバ30から受信した位置情報D
Pに基づいて現在位置を表示する機能を具備している。
端末10が収集した基地局情報DCSを受信すると、受
信した基地局情報DCSに基づいてPHS端末10の現
在座標を算出し、算出した位置を位置情報DPとしてP
HS端末10に送信するサービスを提供するサーバであ
る。この位置情報提供サーバ30は、図1に示すよう
に、PHS端末10とPHS網を介して通信を行うため
のコミュニケーションサーバ31と、PHS電話システ
ムにおける全ての基地局CSkの位置情報(各基地局C
Skの固有番号IDk、緯度経度座標Pk及び基地局送
信電力CSPk)を記憶する基地局位置情報データベー
ス32と、PHS端末10から送信された基地局情報D
CSに基づき基地局位置情報データベース32を参照し
てPHS端末10の現在座標P0を算出する座標検索エ
ンジン33とを備えて構成される。
ず、位置情報提供システム1において、ユーザが位置情
報DPを取得するためにPHS端末10の所定のキー2
1を操作すると、PHS端末10は、制御部22により
受信状態に制御され、各基地局CSkから送信される信
号のうち最大3つの受信可能な基地局CSj(j=1〜
m;m<=3)から送信される信号をアンテナ11、無
線部12、スイッチ部13及び受信部17を介して受信
データ処理部18に取り込む。なお、受信可能な基地局
CSjの数は、このPHS端末10周辺における基地局
CSkの数や建物の内外若しくは建物の影響等によって
変化する。そして、PHS端末10は、受信データ処理
部18により受信可能な基地局CSjから送信される信
号からその基地局CSjの固有番号IDjを抽出すると
共に、基地局CSjから送信される信号の受信電界強度
Ejを検出し、固有番号IDjと受信電界強度Ejを基
地局情報DCSとしてメモリ23に登録する。次に、P
HS端末10は、制御部22により送信状態に制御さ
れ、メモリ23に保持した基地局情報DCSを送信デー
タ処理部15、送信部14、スイッチ部13、無線部1
2及びアンテナ11を介して位置情報提供サーバ30に
送信する。
ュニケーションサーバ31がPHS端末10から送信さ
れた基地局情報DCSをPHS網を介して受信すると、
座標検索エンジン33により基地局データーベース32
が参照され、基地局情報DCSに含まれる固有番号ID
jに対応する基地局CSjの緯度経度座標Pjと基地局
送信電力CSPjが取得される。そして、位置情報提供
サーバ30においては、座標検索エンジン33により以
下の式を用いてPHS端末10の現在座標P0と各基地
局CSjとの距離rjが算出される。
索エンジン33により得られたPHS端末10の現在座
標P0と各基地局CSjとの距離rj及び基地局CSj
の緯度経度座標Pjに基づいてPHS端末10の現在座
標P0を算出する。なお、基地局送信電力CSPkが全
ての基地局CSkで同一であるPHS電話システムの場
合は、式(1)の基地局送信電力CSPjは一定値でよ
いので、予め式(1)にこの値を含めておけば良く、基
地局位置情報データベース32の位置情報に含める必要
がないことは言うまでもない。ここで、位置情報提供サ
ーバ30は、PHS端末10の現在座標P0を算出する
場合は、得られた距離rjの数、すなわち、PHS端末
10が受信可能な基地局CSjの数に応じてPHS端末
10の現在座標P0の算出方法を選択するようになって
いる。すなわち、位置情報提供サーバ30は、図3
(A)に示すように、PHS端末10が受信可能な基地
局CSjが2つ、例えば、基地局CS1、CS2の場合
は、上述したように座標検索エンジン33により距離r
1、r2と各基地局CS1、CS2の緯度経度座標P
1、P2を取得した後、以下の式を用いてPHS端末1
0の現在座標P0を算出する。
S端末10の現在座標P0と各基地局CS1、CS2と
の距離r1と距離r2の比に基づいて各基地局CS1、
CS2の緯度経度座標P1、P2から現在座標P0を正
確に算出することができる。
は、図3(B)に示すように、PHS端末10が受信可
能な基地局CSjが3つ、例えば、基地局CS1、CS
2、CS3の場合は、上述したように座標検索エンジン
33により距離r1、r2、r3と各基地局CS1、C
S2、CS3の緯度経度座標P1、P2、P3を取得し
た後、まず、以下の判定条件Aを満たすか否かを判定す
る。なお、判定条件Aの判断を行う理由は後述する。
であり、残りの距離がrx、ryである。
条件Aを満たさないと判定した場合は、以下に説明する
「基地局との距離比から算出する方法」を用いてPHS
端末10の現在座標P0を算出する。すなわち、位置情
報提供サーバ30は、図3(B)に示すように、上述の
式(2)を用いることにより、座標検索エンジン33に
より基地局CS1と基地局CS2間に距離r1と距離r
2の比に対応する中間座標P12と、基地局CS1と基
地局CS3間に距離r1と距離r3の比に対応する中間
座標P13とを算出する。さらに、位置情報提供サーバ
30は、各中間座標P12、P13に基地局CS12、
CS13が存在すると仮定し、座標検索エンジン33に
より以下の式を用いて各中間座標P12、P13に位置
する仮定の基地局CS12、CS13の基地局送信電力
(電界強度)CSP12、CSP13を算出する。
電界強度E1及びE2の平均値を仮定の基地局CS12
からの受信電界強度E12とし、受信電界強度E1及び
E3の平均値を仮定の基地局CS13からの受信電界強
度E13とすることにより、上述した受信可能な基地局
CSjが2つの場合の算出方法を用いてPHS端末10
の現在座標P0を正確に算出することができる。
は、判定条件Aを満たすと判定した場合は、以下に説明
する「重心位置と仮定して算出する方法」を用いてPH
S端末10の現在座標P0を算出する。すなわち、位置
情報提供サーバ30は、座標検索エンジン33により以
下の式、すなわち、三角形の重心位置の算出式を用いて
PHS端末10の現在座標P0を算出する。
地局CSjが3つの場合においては、位置情報提供サー
バ30が判定条件Aを満たすか否かでPHS端末10の
現在座標P0の算出方法を切り換えている。その理由を
図4を用いて以下に説明する。図4に示すように、PH
S端末10の現在座標P0と各基地局CS1、CS2、
CS3との距離r1、r2、r3がほぼ等しい場合に
は、各基地局CS1、CS2、CS3の位置関係はほぼ
正三角形になり、PHS端末10はこの正三角形のほぼ
重心位置に存在することとなる。従って、この場合は、
PHS端末10の現在座標P0は各基地局CS1、CS
2、CS3を頂点とする三角形の重心位置である、と仮
定した方が上述した「基地局との距離比から算出する方
法」を用いるまでもなく、重心位置の算出式によりPH
S端末10の現在座標P0を簡易に算出できることとな
る。
算出する方法」では、距離r1と距離r2の比に対応す
る中間座標P12と、距離r1と距離r3の比に対応す
る中間座標P13とを結ぶ直線L上にPHS端末10の
現在座標P0があると仮定するため、図4に示すよう
に、厳密には直線LがPHS端末10の実際の現在座標
P0を通らない場合があり、この方法により算出した現
在座標P0に比較的大きい誤差が生じることとなる。こ
のため、各基地局CS1、CS2、CS3とPHS端末
10との距離がほぼ同一の値である場合には、「重心位
置と仮定して算出する方法」により算出したPHS端末
10の現在座標P0の方が「基地局との距離比から算出
する方法」により算出した現在座標P0よりも実際の現
在座標との誤差を小さくすることができることとなる。
そこで、発明者らが「重心位置と仮定して算出する方
法」により算出したPHS端末10の現在座標P0の精
度が100[m]以内になる範囲をシミュレーションに
より求めたところ、上述した判定条件Aを満足する範
囲、すなわち、距離r1、r2、r3のうち最も短い距
離を除く距離が最も短い距離の2.5倍の値以下の範囲
内であることが判った。
S端末10が受信可能な基地局CSjが3つの場合であ
って、判定条件Aを満足する場合には、「重心位置と仮
定して算出する方法」によりPHS端末10の現在座標
P0を算出することにより、簡易かつ精度良くPHS端
末10の現在座標P0を算出できるようになっている。
端末10が受信可能な基地局CSjが1つ、例えば、基
地局CS1だけの場合には、座標検索エンジン33によ
り距離r1と基地局CS1の緯度経度座標P1を取得し
た後、この緯度経度座標P1を中心とする半径r1の範
囲をPHS端末10の現在座標P0とすることとしてい
る。
おいては、位置情報提供サーバ30によりPHS端末1
0の現在座標P0を取得すると、位置情報提供サーバ3
0がコミュニケーションサーバ31によりこの取得した
現在座標P0を位置情報DPとしてPHS端末10に送
信するようになっている。従って、PHS端末10は、
受信した位置情報DPに基づいて現在位置を表示できる
ようになっている。これらにより、位置情報提供システ
ム1は、PHS端末10の現在座標を精度良く簡易に算
出することができ、PHS端末10に正確な位置情報D
Pを送信することができるようになっている。
P0の情報をその端末10に提供する位置情報提供シス
テムに本発明を適用する場合について述べたが、本発明
はこれに限らず、PHS端末を携帯する子供などの位置
を知りたい予め定めた基準範囲内の親などにFAXや固
定電話を介して位置情報を提供する位置情報提供システ
ムに本発明を適用してもよい。この場合、PHS端末1
0は、通常のPHS端末の機能の他に受信可能な基地局
情報DCSを収集する機能があれば良く、現在位置を表
示する機能はなくてもよく、また、動物などの位置を把
握するための専用端末であってもよい。
信可能な基地局CSjが3つの場合は、「重心位置と仮
定して算出する方法」または「基地局との距離比から算
出する方法」によりPHS端末10の現在座標P0を算
出する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、
いずれか一方の方法のみでPHS端末10の現在座標P
0を算出するようにしても、従来と比較してPHS端末
10の現在座標を精度良く簡易に算出することができ
る。
在座標P0の情報のみをそのPHS端末10や予め定め
た基準範囲内の親などにFAXや固定電話を介して提供
する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、現
在座標P0を含む地図情報を提供してもよく、現在座標
P0の周辺の店情報や観光情報などの他の情報を提供す
るようにしてもよい。
情報提供システムに本発明を適用する場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、携帯電話端末や、PHS
電話システムまたは携帯電話システムにおける基地局と
の間で通信可能な一般にPDA(Personal Digital Ass
istants)と呼ばれるこの種の携帯端末に本発明を広く
適用することができる。
端末などの携帯端末の位置を精度良く簡易に算出するこ
とができる。
ムの概略構成を示す図である。
成を示すブロック図である。
基地局が2つの場合の現在座標の算出方法の説明に供す
る図であり、図3(B)は、前記PHS端末の受信可能
な基地局が3つの場合の現在座標の算出方法の説明に供
する図である。
場合の現在座標の算出方法の切り換えの説明に供する図
である。
Claims (13)
- 【請求項1】 複数の基地局との間で通信を行う携帯端
末の位置を算出する位置算出方法であって、 前記携帯端末が受信した信号を送信する少なくとも1ま
たは複数の前記基地局を特定する特定情報を前記信号か
ら取得する特定情報取得工程と、 前記携帯端末における前記特定情報で特定される基地局
から送信される信号の受信電界強度を検出する電界強度
検出工程と、 前記受信電界強度に基づいて、前記携帯端末と前記特定
情報で特定される基地局との距離を算出する距離算出工
程と、 予め保持した前記複数の基地局の位置情報の中から前記
特定情報で特定される基地局の位置情報を取得する位置
情報取得工程と、 前記特定情報で特定される基地局の数が3つの場合は、
3つの基地局の中から任意の2つの基地局の組み合わせ
を選択し、選択した2つの基地局を結ぶ線分を該2つの
基地局と前記携帯端末との間の各距離の比に内分する第
1の位置の位置情報を、該2つの基地局の位置情報を用
いて算出し、 該2つの基地局からの各受信電界強度を用いて、該第1
の位置と前記携帯端末との間の距離を算出するととも
に、 前記3つの基地局の中から2つの基地局の他の組合せを
選択し、選択した2つの基地局を結ぶ線分を該2つの基
地局と前記携帯端末との間の各距離の比に内分する第2
の位置の位置情報を、該2つの基地局の位置情報を用い
て算出し、 該2つの基地局からの各受信電界強度を用いて、該第2
の位置と前記携帯端末との間の距離を算出し、 前記第1の位置と前記第2の位置とを結ぶ線分を該第1
の位置及び該第2の位置と前記携帯端末との間の各距離
の比に内分する第3の位置を前記携帯端末の位置とし、
該位置の位置情報を、前記第1の位置の位置情報及び第
2の位置の位置情報を用いて 算出する位置算出工程とを
備えることを特徴とする位置算出方法。 - 【請求項2】 複数の基地局との間で通信を行う携帯端
末の位置を算出する位置算出方法であって、 前記携帯端末が受信した信号を送信する少なくとも1ま
たは複数の前記基地局を特定する特定情報を前記信号か
ら取得する特定情報取得工程と、 前記携帯端末における前記特定情報で特定される基地局
から送信される信号の受信電界強度を検出する電界強度
検出工程と、 前記受信電界強度に基づいて、前記携帯端末と前記特定
情報で特定される基地局との距離を算出する距離算出工
程と、 予め保持した前記複数の基地局の位置情報の中から前記
特定情報で特定される基地局の位置情報を取得する位置
情報取得工程と、 前記特定情報で特定される基地局の数が複数の場合は、
前記携帯端末と前記特定情報で特定される複数の基地局
との距離の比により、前記複数の基地局の位置情報から
前記携帯端末の位置を算出する位置算出工程とを備え、 前記位置算出工程においては、 前記特定情報で特定される基地局の数が3つの場合は、
前記携帯端末と前記特定情報で特定される3つの基地局
との距離のうち最も短い距離を除く距離が前記最も短い
距離の2.5倍の値以下か否かを判定し、前記最も短い
距離を除く距離が前記最も短い距離の2.5倍の値以下
の場合は、前記3つの基地局の位置を頂点とした三角形
の重心位置若しくは重心位置を含む所定範囲を前記携帯
端末の位置として算出することを特徴とする位置算出方
法。 - 【請求項3】 請求項1または2に記載の位置算出方法
において、 前記距離算出工程においては、 予め保持した前記複数の基地局の送信電力情報の中から
前記特定情報で特定される基地局の送信電力情報を取得
し、 前記取得した送信電力情報及び前記検出した受信電界強
度に基づいて、前記携帯端末と前記特定情報で特定され
る基地局との距離を算出することを特徴とする位置算出
方法。 - 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれかに記載の位
置算出方法において、 前記携帯端末が前記算出した当該携帯端末の位置を表示
する位置表示工程を備えることを特徴とする位置算出方
法。 - 【請求項5】 複数の基地局との間で通信を行う任意の
携帯端末の位置を算出する位置算出装置であって、 前記携帯端末が受信した信号を送信する少なくとも1ま
たは複数の前記基地局を特定する特定情報と、前記携帯
端末における前記特定情報で特定される基地局から送信
される信号の受信電界強度の情報とを含む信号を受信す
る情報受信手段と、 前記受信電界強度に基づいて、前記携帯端末と前記特定
情報で特定される各基地局との距離を算出する距離算出
手段と、 全ての前記基地局の位置情報を保持する位置情報保持手
段と、 前記位置情報保持手段に保持した位置情報の中から前記
特定情報で特定される基地局の位置情報を取得する位置
情報取得手段と、 前記特定情報で特定される基地局の数が3つの場合は、
3つの基地局の中から任意の2つの基地局の組み合わせ
を選択し、選択した2つの基地局を結ぶ線分を該2つの
基地局と前記携帯端末との間の各距離の比に内分する第
1の位置の位置情報を、該2つの基地局の位置情報を用
いて算出し、 該2つの基地局からの各受信電界強度を用いて、該第1
の位置と前記携帯端末との間の距離を算出するととも
に、 前記3つの基地局の中から2つの基地局の他の組合せを
選択し、選択した2つの基地局を結ぶ線分を該2つの基
地局と前記携帯端末との間の各距離の比に内分する第2
の位置の位置情報を、該2つの基地局の位置情報を用い
て算出し、 該2つの基地局からの各受信電界強度を用いて、該第2
の位置と前記携帯端末との間の距離を算出し、 前記第1の位置と前記第2の位置とを結ぶ線分を該第1
の位置及び該第2の位置と前記携帯端末との間の各距離
の比に内分する第3の位置を前記携帯端末の位置とし、
該位置の位置情報を、前記第1の位置の位置情報及び第
2の位置の位置情報を用いて 算出する位置算出手段とを
備えることを特徴とする位置算出装置。 - 【請求項6】 複数の基地局との間で通信を行う任意の
携帯端末の位置を算 出する位置算出装置であって、 前記携帯端末が受信した信号を送信する少なくとも1ま
たは複数の前記基地局を特定する特定情報と、前記携帯
端末における前記特定情報で特定される基地局から送信
される信号の受信電界強度の情報とを含む信号を受信す
る情報受信手段と、 前記受信電界強度に基づいて、前記携帯端末と前記特定
情報で特定される各基地局との距離を算出する距離算出
手段と、 全ての前記基地局の位置情報を保持する位置情報保持手
段と、 前記位置情報保持手段に保持した位置情報の中から前記
特定情報で特定される基地局の位置情報を取得する位置
情報取得手段と、 前記特定情報で特定される基地局の数が複数の場合は、
前記携帯端末と前記特定情報で特定される複数の基地局
との距離の比により、前記複数の基地局の位置情報から
前記携帯端末の位置を算出する位置算出手段とを備え、 前記位置算出手段は、 前記特定情報で特定される基地局の数が3つの場合は、
前記携帯端末と前記特定情報で特定される3つの基地局
との距離のうち最も短い距離を除く距離が前記最も短い
距離の2.5倍の値以下か否かを判定し、前記最も短い
距離を除く距離が前記最も短い距離の2.5倍の値以下
の場合は、前記3つの基地局の位置を頂点とした三角形
の重心位置若しくは重心位置を含む所定範囲を前記携帯
端末の位置として算出することを特徴とする位置算出装
置。 - 【請求項7】 請求項5または6に記載の位置算出装置
において、 全ての前記基地局の送信電力情報を保持する電力情報保
持手段を有し、 前記距離算出手段は、 前記電力情報保持手段に保持した送信電力情報の中から
前記特定情報で特定される基地局の送信電力情報を取得
し、 前記取得した送信電力情報及び前記受信電界強度に基づ
いて、前記携帯端末と前記特定情報で特定される基地局
との距離を算出することを特徴とする位置算出装置。 - 【請求項8】 請求項5ないし7のいずれかに記載の位
置算出装置において、 前記算出した携帯端末の位置を含む位置信号を前記携帯
端末に送信する位置送信手段を有することを特徴とする
位置算出装置。 - 【請求項9】 請求項5ないし8のいずれかに記載の位
置算出装置において、 前記携帯端末であるPHS端末の位置を算出することを
特徴とする位置算出装置。 - 【請求項10】 複数の基地局との間で通信を行って自
己の位置を算出する携帯端末であって、 前記基地局から送信される信号を受信する受信手段と、 前記受信手段が受信した信号を送信する少なくとも1ま
たは複数の前記基地局を特定する特定情報を前記信号か
ら取得する特定情報取得手段と、 前記特定情報で特定される基地局から送信される信号の
受信電界強度を検出する電界強度検出手段と、 前記受信電界強度に基づいて、当該携帯端末と前記特定
情報で特定される基地局との距離を算出する距離算出手
段と、 全ての前記基地局の位置情報を保持する位置情報保持手
段と、 前記位置情報保持手段に保持した位置情報の中から前記
特定情報で特定される基地局の位置情報を取得する位置
情報取得手段と、 前記特定情報で特定される基地局の数が3つの場合は、
3つの基地局の中から任意の2つの基地局の組み合わせ
を選択し、選択した2つの基地局を結ぶ線分を該2つの
基地局と前記携帯端末との間の各距離の比に内分する第
1の位置の位置情報を、該2つの基地局の位置情報を用
いて算出し、 該2つの基地局からの各受信電界強度を用いて、該第1
の位置と前記携帯端末との間の距離を算出するととも
に、 前記3つの基地局の中から2つの基地局の他の組合せを
選択し、選択した2つの基地局を結ぶ線分を該2つの基
地局と前記携帯端末との間の各距離の比に内分す る第2
の位置の位置情報を、該2つの基地局の位置情報を用い
て算出し、 該2つの基地局からの各受信電界強度を用いて、該第2
の位置と前記携帯端末との間の距離を算出し、 前記第1の位置と前記第2の位置とを結ぶ線分を該第1
の位置及び該第2の位置と前記携帯端末との間の各距離
の比に内分する第3の位置を前記携帯端末の位置とし、
該位置の位置情報を、前記第1の位置の位置情報及び第
2の位置の位置情報を用いて 算出する位置算出手段とを
備えることを特徴とする携帯端末。 - 【請求項11】 複数の基地局との間で通信を行って自
己の位置を算出する携帯端末であって、 前記基地局から送信される信号を受信する受信手段と、 前記受信手段が受信した信号を送信する少なくとも1ま
たは複数の前記基地局を特定する特定情報を前記信号か
ら取得する特定情報取得手段と、 前記特定情報で特定される基地局から送信される信号の
受信電界強度を検出する電界強度検出手段と、 前記受信電界強度に基づいて、当該携帯端末と前記特定
情報で特定される基地局との距離を算出する距離算出手
段と、 全ての前記基地局の位置情報を保持する位置情報保持手
段と、 前記位置情報保持手段に保持した位置情報の中から前記
特定情報で特定される基地局の位置情報を取得する位置
情報取得手段と、 前記特定情報で特定される基地局の数が複数の場合は、
前記携帯端末と前記特定情報で特定される複数の基地局
との距離の比により、前記複数の基地局の位置情報から
前記携帯端末の位置を算出する位置算出手段とを備え、 前記位置算出手段は、 前記特定情報で特定される基地局の数が3つの場合は、
前記携帯端末と前記特定情報で特定される3つの基地局
との距離のうち最も短い距離を除く距離が前記最も短い
距離の2.5倍の値以下か否かを判定し、前記最も短い
距離を除く距離が前記最も短い距離の2.5倍の値以下
の場合は、前記3つの基地局の位置を頂点とした三角形
の重心位置若しくは重心位置を含む所定範囲を前記携帯
端末の位置として算出することを特徴とする携帯端末。 - 【請求項12】 請求項10または11に記載の携帯端
末において、 全ての前記基地局の送信電力情報を保持する電力情報保
持手段を有し、 前記距離算出手段は、 前記電力情報保持手段に保持した送信電力情報の中から
前記特定情報で特定される基地局の送信電力情報を取得
し、 前記取得した送信電力情報及び前記受信電界強度に基づ
いて、当該携帯端末と前記特定情報で特定される基地局
との距離を算出することを特徴とする携帯端末。 - 【請求項13】 請求項10ないし12のいずれかに記
載の携帯端末において、 前記携帯端末は、PHS端末であることを特徴とする携
帯端末。
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