無線終端和用于估計無線終端的位置的方法
【專利摘要】提供了一種無線終端和用于估計無線終端的位置的方法，該無線終端包括：通信部分，接收從基站傳送的無線信號；測量部分，執行所接收的無線信號的信號強度測量；輸入部分，接受表示用于標識建筑結構的一個區域的區域信息和用于標識建筑結構的建筑物信息的用戶輸入操作；以及信息傳送部分，傳送通過對所接收的無線信號的信號強度測量而獲取的測量信息、表示無線信號的傳送源的基站的基站標識信息、區域信息和建筑物信息，其中，測量信息與基站標識信息、區域信息和建筑物信息相關聯，其中，測量部分響應于接受用戶輸入操作而執行所接收的無線信號的信號強度測量，以及信息傳送部分在接受用戶輸入操作之后傳送所獲取的測量信息。
【專利說明】無線終端和用于估計無線終端的位置的方法
[0001]本發明申請是 申請日期:為2009年4月7日、申請號為“200980112133.5”、發明名
稱為“信息處理設備、程序、信息處理方法以及信息處理系統”的發明專利申請的分案申請。
【技術領域】
[0002]本發明涉及信息處理設備、程序、信息處理方法以及信息處理系統。
【背景技術】
[0003]近年來，可以接收從衛星傳送的無線信號的接收設備被裝備在諸如車輛、移動電話等的可移動體上。全球定位系統(GPS)定位使得能夠估計裝備有該類接收設備的可移動體的位置。使用該類接收設備的位置估計技術是在包括導航、安全、娛樂等的多種領域中重要的普遍基礎技術。
[0004]此外，還可想到如下位置估計方法:執行與無線局域網(LAN)的基站(訪問點)的無線通信的無線終端測量從無線基站傳送的信號的信號強度，并且可以與無線終端通信的位置估計設備基于信號強度而估計無線終端的位置。例如，無線LAN基站以恒定頻率(例如，每秒五次)傳送信標，以向周圍區域通知無線LAN基站的存在。無線終端將信標的信號強度傳送到位置估計設備。位置估計設備可以基于信號強度和預先登記的無線LAN基站的位置，估計無線終端的位置。利用上述位置估計方法，無線LAN基站也被設置在室內或地下環境中。因此，有可能在室內或地下環境中執行位置估計，這對使用基于GPS定位的位置估計技術是困難的。
[0005]在該類位置估計方法中，當攜帶無線終端的用戶出現在建筑或建筑物中時，不但無線終端的緯度和經度、而且表示用戶當前在建筑或建筑物的哪層的信息都是重要的。例如，專利文獻I公開了如下技術:無線終端測量從多個基站傳送的無線信號的信號強度，并且位置估計服務器估計無線終端存在于基站(其是具有強信號強度的無線信號的傳送源)的層上。
[0006]弓丨用表
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:JP2005-229617(A)
【發明內容】
[0009]技術問題
[0010]然而，已知的位置估計技術僅基于當前信號強度估計無線終端存在的層。因此，需要在位置估計服務器中準確地登記每個基站存在的層。
[0011]考慮到上述問題做出本發明，并且旨在提供如下信息處理設備、程序、信息處理方法以及信息處理系統:其是新穎和改進的，并且即使當沒有預先準確地登記建筑或建筑物中的每個基站的位置時，其也能夠估計建筑或建筑物中無線終端的位置。
[0012]問題的解決方案[0013]根據本發明的一方面，提供了一種無線終端，該無線終端包括:通信部分，接收從基站傳送的無線信號；測量部分，執行所接收的無線信號的信號強度測量；輸入部分，接受表示用于標識建筑結構的一個區域的區域信息和用于標識建筑結構的建筑物信息的用戶輸入操作；以及信息傳送部分，傳送通過對所接收的無線信號的信號強度測量而獲取的測量信息、表示無線信號的傳送源的基站的基站標識信息、區域信息和建筑物信息，其中，測量信息與基站標識信息、區域信息和建筑物信息相關聯，其中，測量部分響應于接受用戶輸入操作而執行所接收的無線信號的信號強度測量，以及信息傳送部分在接受用戶輸入操作之后傳送所獲取的測量信息。
[0014]根據本發明的另一方面，提供了一種估計無線終端的位置的方法，該方法包括:通信步驟，接收從基站傳送的無線信號；測量步驟，測量所接收的無線信號的信號強度；輸入步驟，接受表示用于標識建筑結構的一個區域的區域信息和用于標識建筑結構的建筑物信息的用戶輸入操作；以及信息傳送步驟，傳送通過測量所接收的無線信號的信號強度而獲取的測量信息、表示無線信號的傳送源的基站的基站標識信息、區域信息和建筑物信息，其中，測量信息與基站標識信息、區域信息和建筑物信息相關聯，其中，響應于接受用戶輸入操作而執行測量所接收的無線信號的信號強度，以及在接受用戶輸入操作之后傳送所獲取的測量信息。
[0015]根據本發明的第一方面，為了實現上述目的，提供了一種信息處理設備，其包括:存儲部分，其關聯并存儲表示建筑結構的一個區域(section)的區域信息、通過對從存在于該一個區域中的無線終端的周圍基站傳送的無線信號的信號強度測量而獲取的第一測量信息、以及標識基站的基站標識信息；接收部分，其從給定無線終端接收至少一條第二測量信息，該至少一條第二測量信息通過對給定無線終端中的無線信號的信號強度測量而獲取，以及至少一條基站標識信息，該至少一條基站標識信息表示給定無線終端接收到的無線信號的傳送源的基站，并且與至少一條第二測量信息的每個相關聯；檢索部分，其從存儲部分檢索與接收部分接收到的至少一條基站標識信息相關聯的至少一條第一測量信息；選擇部分，其基于接收部分接收到的至少一條第二測量信息和檢索部分檢索到的至少一條第一測量信息，選擇與至少一條第一測量信息之一相關聯的區域信息；以及傳送部分，其將選擇部分選擇的區域信息傳送到給定無線終端。
[0016]信息處理設備還可包括評估部分，其基于檢索部分檢索到的至少一條第一測量信息，并且基于接收部分接收到的至少一條第二測量信息當中、關聯于與至少一條第一測量信息相同的基站標識信息的第二測量信息，評估至少一條第一測量信息和至少一條第二測量信息之間的獲取位置關系。選擇部分可基于評估部分的評估結果，選擇與如下第一測量信息相關聯的區域信息:其與第二測量信息構成對，使得第一測量信息和第二測量信息之間的獲取位置關系相對良好。
[0017]對于檢索部分檢索到的至少一條第一測量信息的每個，評估部分可基于第一測量信息，計算第一測量信息的獲取位置和與第一測量信息對應的基站之間的第一距離。對于接收部分接收到的至少一條第二測量信息的每個，評估部分可基于第二測量信息，計算第二測量信息的獲取位置和與第二測量信息對應的基站之間的第二距離。評估部分可將第一距離和第二距離相加，該第一距離和第二距離基于與相同基站標識信息相關聯的第一測量信息和第二測量信息而被算出。選擇部分可選擇與如下第一距離對應的區域信息:其當與評估部分獲得的第二距離相加時具有最小和值。
[0018]當檢索部分檢索到與相同基站標識信息和相同區域信息相關聯的多條第一測量信息時，評估部分可運算基于與相同基站標識信息和相同區域信息相關聯的多條第一測量信息和基于第二測量信息而計算出的第一距離和第二距離的和值的平均值。選擇部分可選擇與評估部分運算出的并且具有最小平均值或最小和值的第一測量信息對應的區域信息。
[0019]信息處理設備還可包括優先處理部分，其執行處理，使得當與相同基站標識信息相關聯的區域信息的條數較大時，選擇部分優先地選擇該區域信息。
[0020]根據本發明的第二方面，為了實現上述目的，提供了一種程序，其使得計算機起如下作用:接收部分，其從給定無線終端接收至少一條第二測量信息，該至少一條第二測量信息通過對給定無線終端中的無線信號的信號強度測量而獲取，以及至少一條基站標識信息，該至少一條基站標識信息表示給定無線終端接收到的無線信號的傳送源的基站，并且與至少一條第二測量信息的每個相關聯；檢索部分，其從存儲介質檢索與接收部分接收到的至少一條基站標識信息相關聯的至少一條第一測量信息，其中該存儲介質關聯并存儲表示建筑結構的一個區域的區域信息、通過對從存在于該一個區域中的無線終端的周圍基站傳送的無線信號的信號強度測量而獲取的第一測量信息、以及標識基站的基站標識信息；選擇部分，其基于接收部分接收到的至少一條第二測量信息和檢索部分檢索到的至少一條第一測量信息，選擇與至少一條第一測量信息之一相關聯的區域信息；以及傳送部分，其將選擇部分選擇的區域信息傳送到給定無線終端。
[0021]根據本發明的第三方面，為了實現上述目的，提供了一種信息處理方法，其包括如下步驟:從給定無線終端接收至少一條第二測量信息，該至少一條第二測量信息通過對給定無線終端中的無線信號的信號強度測量而獲取，以及至少一條基站標識信息，該至少一條基站標識信息表示給定無線終端接收到的無線信號的傳送源的基站，并且與至少一條第二測量信息的每個相關聯；從存儲介質檢索與接收步驟中接收到的至少一條基站標識信息相關聯的至少一條第一測量信息，其中該存儲介質關聯并存儲表示建筑結構的一個區域的區域信息、通過對從存在于該一個區域中的無線終端的周圍基站傳送的無線信號的信號強度測量而獲取的第一測量信息、以及標識基站的基站標識信息；基于接收步驟中接收到的至少一條第二測量信息和檢索步驟中檢索到的至少一條第一測量信息，選擇與至少一條第一測量信息之一相關聯的區域信息；以及將在選擇步驟中選擇的區域信息傳送到給定無線終端。
[0022]根據本發明的第四方面，為了實現上述目的，提供了一種信息處理系統，其包括無線終端和信息處理設備。該無線終端包括:無線信號接收部分，其接收從基站傳送的無線信號；測量部分，其執行無線信號接收部分接收到的無線信號的信號強度測量；以及信息傳送部分，其傳送至少一條第二測量信息，該至少一條第二測量信息通過測量部分執行的無線信號的信號強度測量而獲取，以及至少一條基站標識信息，該至少一條基站標識信息表示無線信號的傳送源的基站，并且與至少一條第二測量信息的每個相關聯。該信息處理設備包括:存儲部分，其關聯并存儲表示建筑結構的一個區域的區域信息、通過對從存在于該一個區域中的給定無線終端的周圍基站傳送的無線信號的信號強度測量而獲取的第一測量信息、以及標識基站的基站標識信息；接收部分，其從給定無線終端的信息傳送部分接收至少一條第二測量信息和至少一條基站標識信息；檢索部分，其從存儲部分檢索與接收部分接收到的至少一條基站標識信息相關聯的至少一條第一測量信息；選擇部分，其基于接收部分接收到的至少一條第二測量信息和檢索部分檢索到的至少一條第一測量信息，選擇與至少一條第一測量信息之一相關聯的區域信息；以及傳送部分，其將選擇部分選擇的區域信息傳送到給定無線終端。
[0023]根據本發明的第五方面，為了實現上述目的，提供了一種信息處理系統，其包括無線終端和信息處理設備。該無線終端包括:無線信號接收部分，其接收從基站傳送的無線信號；測量部分，其執行無線信號接收部分接收到的無線信號的信號強度測量；輸入部分，用戶將表示建筑結構的一個區域的區域信息輸入到其中；以及信息傳送部分，其傳送:至少一條第二測量信息，該至少一條第二測量信息通過測量部分執行的無線信號的信號強度測量而獲取，至少一條基站標識信息，該至少一條基站標識信息表示無線信號的傳送源的基站，并且與至少一條第二測量信息的每個相關聯，以及輸入到輸入部分的區域信息。提供了:接收部分，其從無線終端的信息傳送部分接收至少一條第二測量信息、至少一條基站標識信息以及區域信息；存儲部分；以及記錄部分，其在存儲部分中關聯并記錄接收部分接收到的至少一條第二測量信息的每個、與第二測量信息相關聯的至少一條基站標識信息以及區域信息。
[0024]發明的有利效果
[0025]如上所述，根據本發明的信息處理設備、程序、信息處理方法以及信息處理系統，即使當沒有預先準確地登記建筑或建筑物中的每個基站的位置時，也有可能估計建筑或建筑物中的無線終端的位置。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1是示出根據本實施例的位置估計系統的配置示例的說明圖。
[0027]圖2是示出位置估計服務器的硬件配置的框圖。
[0028]圖3是示出包括在根據本實施例的位置估計系統I中的位置估計服務器和無線終端的配置的功能框圖。
[0029]圖4是示意性地示出特定建筑或建筑物的橫截面的說明圖。
[0030]圖5是示出在位置Pl處通過信號強度測量而獲取的信號強度信息的示例的說明圖。
[0031]圖6是示出顯示屏幕生成部分生成的層信息登記屏幕的示例的說明圖。
[0032]圖7A是示出從位置Pl處的移動終端傳送的登記請求信息的具體示例的說明圖。
[0033]圖7B是示出從位置P2處的移動終端傳送的登記請求信息的具體示例的說明圖。
[0034]圖7C是示出從位置P3處的移動終端傳送的登記請求信息的具體示例的說明圖。
[0035]圖7D是示出從位置P4處的移動終端傳送的登記請求信息的具體示例的說明圖。
[0036]圖8是示出登記在存儲部分中的一組基站信息的具體示例的說明圖。
[0037]圖9是示出從位置P5處的信息獲取部分傳送的測量信息的具體示例的說明圖。
[0038]圖10是示出通過距離評估部分進行的評估方法的具體示例的說明圖。
[0039]圖11是示出通過距離評估部分進行的距離評估的具體示例的說明圖。
[0040]圖12是示出根據本實施例的位置估計系統的操作流程的順序圖。
[0041]圖13是示出位置估計服務器執行的估計處理的詳細流程的流程圖。【具體實施方式】
[0042]在下文中，將參照附圖詳細描述本發明的優選實施例。注意，在該說明書和附圖中，具有基本相同的功能和結構的元件以相同的附圖標記表示，并且省略重復說明。
[0043]注意，將按以下順序描述“執行本發明的實施例”。
[0044][I]根據本實施例的位置估計系統的概要
[0045][2]根據本實施例的位置估計系統的詳細說明
[0046][2-1]位置估計服務器的硬件配置
[0047][2-2]層信息的登記
[0048][2-3]層信息的估計
[0049][3]根據本實施例的位置估計系統的操作
[0050][4]結論
[0051][I]根據本實施例的位置估計系統
[0052]首先，將參照圖1和圖2簡要描述根據本實施例的位置估計系統I。
[0053]圖1是示出根據本實施例的位置估計系統(信息處理系統)I的配置示例的說明圖。如圖1所示，根據本實施例的位置估計系統I設置有通信網絡12、位置估計服務器20、基站30A到30C以及無線終端40。在圖1中，為了區分每個基站，在數字之后添加大寫字母字符，例如，基站30A、30B。然而，當不需要特別區分每個基站時，它們被簡單總稱為基站30。
[0054]基站30轉播空間分散的通信設備之間的通信。例如，基站30可以轉播位于無線波可到達范圍內的無線終端40和另一無線終端(在圖中未示出)之間的無線通信，并且還可以轉播無線終端40和通過線連接到基站30的通信設備之間的通信。更具體地，基站30可以是基于無線保真(WiFi)標準的無線局域網(LAN)的基站，可以是全球移動通信系統(GSM)的基站，或者可以是監牙的基站。
[0055]除了當基站30轉播無線通信時傳送的信號之外，基站30還可以周期地傳送向周圍通知基站30的存在的信標信號。例如，信標信號包括用作唯一地被分配給基站30的基站標識信息的基站ID (標識符)。結果，基于接收到的信標信號的基站ID，無線終端40可以確認存在于周圍區域中的基站30的存在。
[0056]無線終端40可以基于基站30控制的無線通信，傳送和接收各類數據。例如，無線終端40可以經由基站30從內容分發服務器(在圖中未示出)接收內容數據，并且可以將電子郵件傳送到另一無線終端(在圖中未示出)和從另一無線終端接收電子郵件。注意，內容數據可包括諸如音樂、演講、廣播節目等的音樂數據、諸如運動圖片、電視節目、視頻程序、照片、繪畫、圖等的視覺數據、以及諸如游戲、軟件等的任何其它數據。
[0057]注意，在圖1中，示出移動電話作為無線終端40的示例。然而，無線終端40不限于該示例。例如，無線終端40還可以是個人計算機(PC)、家庭視頻處理設備(DVD(數字視頻光盤)錄制機、錄像機等)、個人手持電話系統(PHS)、移動音樂再現設備、移動視頻處理設備、個人數字助理(PDA)、家庭游戲控制臺、移動游戲控制臺、家用電器等。
[0058]此外，當無線終端40接收到從基站30傳送的無線信號時，無線終端40測量無線信號的信號強度，并且將測量的信號強度與基站30的基站ID相關聯，由此經由網絡12將它作為信號強度信息傳送到位置估計服務器20。注意，網絡12是從連接到網絡12的設備傳送的信息的有線或無線傳輸信道。網絡12可包括例如因特網、電話網、諸如衛星通信網的公用電路、包括以太網(注冊商標)的任何種類的局域網(LAN)、或者諸如廣域網(WAN)或網際協議虛擬專用網(IP-VPN)的租用專線網。
[0059]位置估計服務器20存儲包括每個基站30的位置信息和基站ID的基站信息，并且具有如下功能:基于從無線終端40接收的信號強度信息并基于上述基站信息，使用例如三角測量原理來估計無線終端40的位置。位置估計服務器20向無線終端40通知表示上述估計的位置的位置信息。無線終端40可以由此識別終端自身的位置信息。注意，位置估計服務器20不但可以響應于來自無線終端40的位置估計請求，而且還可以響應來自多個其它無線終端的位置估計請求。
[0060]以該方式，根據本實施例，無線終端40執行從周圍基站30傳送的無線信號的信號強度測量，并且將測量結果傳送到位置估計服務器20。因此，有可能獲取終端自身的位置信肩、O
[0061](本實施例的背景)
[0062]這里，位置信息可以是表示諸如緯度和經度、不包括高度方向的二維位置的信息。因此，存在于特定建筑或建筑物中的無線終端40可以從位置估計服務器20獲取建筑或建筑物的位置信息、或者當建筑或建筑物的位置信息和名稱相關聯并存儲在位置估計服務器20中時的建筑或建筑物的名稱。
[0063]然而，如果無線終端40不但確定無線終端40存在的建筑或建筑物的名稱,而且確定無線終端40存在于建筑或建筑物中的哪個區域，那么無線終端40可以向用戶提供例如根據層的向導。因此，使得無線終端40確定表示建筑或建筑物的層的層信息實際是很重要的。
[0064]為了獲取層信息，可想到例如使用GPS的技術。然而，由于來自GPS衛星的導航消息難以到達室內或地下場所，因此在建筑或建筑物中GPS的使用是困難的。另外，即使可以通過GPS測量接收機的高度(海拔)，也需要確保:
[0065](I)在數據庫中存儲高度和每個建筑或建筑物的每層之間的關系；以及
[0066](2)高度的估計誤差充分小于每層的高度(例如，近似Im)。
[0067]為了解決該問題，根據前述情況，創建了根據本實施例的位置估計系統I。利用根據本實施例的位置估計系統1，有可能估計建筑或建筑物中的無線終端40的位置，同時簡化預登記的麻煩操作。在下文中，將詳細描述根據本實施例的位置估計系統I。
[0068][2]根據本實施例的位置估計系統的詳細說明
[0069]本實施例被粗略地分類成:登記階段，其中位置估計服務器20登記包括層信息的基站信息；以及估計階段，其中位置估計服務器20基于登記的基站信息，估計無線終端40的層信息。因此，在以下描述中，在說明包括在根據本實施例的位置估計系統I中的位置估計服務器20的硬件配置之后，將具體說明層信息的登記階段和估計階段。
[0070][2-1]位置估計服務器的硬件配置
[0071]圖2是示出位置估計服務器20的硬件配置的框圖。位置估計服務器20設置有中央處理單元(CPU) 201、只讀存儲器(ROM) 202、隨機存取存儲器(RAM) 203、主機總線204、橋205、外部總線206、接口 207、輸入設備208、輸出設備210、存儲設備(HDD(硬盤驅動器))211、驅動器212以及通信設備215。
[0072]CPU201起算術處理設備和控制設備的作用，并且根據各種程序控制位置估計服務器20內的全部操作。此外，CPU201可以是微處理器。R0M202存儲CPU201使用的程序、操作參數等。RAM203暫時存儲在CPU201的執行中使用的程序、在執行中適當變化的參數等。這些通過由CPU總線等構成的主機總線204相互連接。
[0073]主機總線204經由橋205連接到外部總線206，其例如是外設部件互連/接口(PCI)總線。注意，不需要必須分開構成主機總線204、橋205以及外部總線206，并且可在單個總線上實現這些功能。
[0074]輸入設備208由用于用戶輸入信息的輸入裝置、輸入控制電路等構成。輸入裝置的示例包括鼠標、鍵盤、觸摸板、按鈕、麥克風、開關、控制桿等。輸入控制電路基于用戶的輸入而生成輸入信號，并且將它輸出到CPU201。通過操作輸入設備208，位置估計服務器20的管理員可以將各類數據輸入到位置估計服務器20或給出處理操作的指示。
[0075]輸出設備210包括例如諸如陰極射線管(CRT)顯示設備、液晶顯示(IXD)設備、或有機發光顯示(OLED)設備以及燈的顯示設備、和諸如揚聲器和耳機的音頻輸出設備。例如，輸出設備210輸出被再現的內容。更具體地，顯示設備將諸如被再現的視頻數據的各類信息顯示為文本或圖像。另一方面，音頻輸出設備將被再現的音頻數據等轉換成音頻并且輸出。
[0076]存儲設備211是用于存儲數據的設備，并且被構造為根據本實施例的位置估計服務器20的存儲部分的示例。存儲設備211可包括存儲介質、將數據記錄在存儲介質中的記錄設備、從存儲介質讀出數據的讀出設備、刪除記錄在存儲介質中的數據的刪除設備等。例如，存儲設備211由硬盤驅動器(HDD)構成。存儲設備211驅動硬盤并且存儲CPU201執行的程序和各類數據。此外，稍后要描述的基站信息被記錄在存儲設備211中。
[0077]驅動器212是存儲介質的讀寫器，并且被合并到或外部附連到位置估計服務器20。驅動器212讀出記錄在附連的磁盤、光盤或磁光盤中、或諸如半導體存儲器的可拆卸存儲介質24中的信息，并且將該信息輸出到RAM203。
[0078]例如，通信設備215是由與通信網絡12連接的通信設備等構成的通信接口。此外，通信設備215可以是兼容無線局域網(LAN)的通信設備，兼容無線USB (通用串行總線)的通信設備或通過線進行通信的有線通信設備。通信設備215經由通信網絡12將各類信息傳送到無線終端40并且從無線終端40接收各類信息，該各類信息諸如信號強度信息、層信息、位置信息等。
[0079]注意，以上參照圖2描述了位置估計服務器20的硬件配置。無線終端40的硬件可以被配置成與位置估計服務器20的硬件基本相同，因此省略其說明。
[0080][2-2]層信息的登記
[0081]接下來，將參照圖3到圖8描述根據本實施例的位置估計系統I中的層信息的登記。
[0082]圖3是示出包括在根據本實施例的位置估計系統I中的位置估計服務器20和無線終端40的配置的功能框圖。如圖3所示，位置估計服務器20設置有通信部分216、基站信息管理部分220、存儲部分224、以及估計部分230，該估計部分230包括檢索部分232、距離評估部分234、層估計部分236以及位置信息估計部分238。此外，無線終端40設置有通信部分416、測量部分420、顯示屏幕生成部分424、顯示部分428、操作部分432、登記請求部分436以及信息獲取部分440。
[0083]無線終端40的通信部分416是與基站30或位置估計服務器20的接口，并且具有作為傳送部分和接收部分的功能，該傳送部分和接收部分用于向基站30或位置估計服務器20傳送各類信息和從基站30或位置估計服務器20接收各類信息。例如，通信部分416從基站30接收包括基站30的基站ID的無線信號。此外，通信部分416向位置估計服務器20傳送稍后將描述的登記請求信息。
[0084]注意，通信部分416可具有電氣及電子工程師協會(IEEE) 802.lla、b、g等定義的無線通信功能。此外，通信部分416可具有IEEE802.1ln定義的多輸入多輸出(MMO)通信功能。此外，通信部分416可具有與IEEE802.16規劃的全球微波互連接入(WiMAX)對應的通信功能。
[0085]測量部分420測量通過通信部分416從基站30接收的無線信號的信號強度。例如，測量部分420通過在圖4中示出的位置Pl執行信號強度測量，獲取在圖5中示出的信號強度信息。
[0086]圖4是示意性地示出特定建筑或建筑物的橫截面的說明圖。更具體地，圖4示出了 6層建筑或建筑物的橫截面，并且基站30安裝在建筑或建筑物的每層上。例如，基站30A安裝在建筑或建筑物的第I層上，基站30B安裝在第2層上，基站30C安裝在第3層上，基站30D安裝在第4層上，基站30E和30F安裝在第5層上，以及基站30G安裝在第6層、第2層上。
[0087]圖5是示出通過在位置Pl處的信號強度測量而獲取的信號強度信息的示例的說明圖。注意，在該說明書中，為了方便說明，基站ID與每個基站30的附圖標記相同。例如，在該說明書中，假設在圖4中示出的基站30A的基站ID是30A。
[0088]如圖4所示，基站30D安裝在與位置Pl相同層的第4層上，并且基站30C安裝在作為位置Pl下面的層的第3層上。基站30E和30F安裝在作為位置Pl上面的層的第5層上，并且基站30G安裝在第6層上。這里，隨著距離變得越大，從每個基站30傳送的無線信號的信號強度被衰減。此外，在無線終端40和每個基站30之間存在諸如墻、地板或天花板的障礙物的情況下，因為無線信號在被障礙物衍射或部分穿過障礙物之后到達無線終端40，因此從每個基站30傳送的無線信號的信號強度退化。
[0089]更具體地，如圖5所示，從基站30D (其安裝在與無線終端40存在的位置Pl相同層的第4層上)傳送的無線信號的信號強度是最高值“_57dBm”。同時，從基站30C(其經由相對于無線終端40存在的位置Pl的地板被設置)傳送的無線信號的信號強度是“_67dBm”，并且與從基站30D傳送的無線信號相比，該信號強度較低。以類似方式，與從基站30D傳送的無線信號相比，基站30E、30F以及30G(其經由相對于位置Pl的障礙物被設置)在位置Pl處的信號強度較低。
[0090]這里，將再參照圖3描述無線終端40的配置。顯示屏幕生成部分424生成各類顯示屏幕，并且使得顯示部分428顯示生成的顯示屏幕。例如，顯示屏幕生成部分424生成層信息登記屏幕和與信息獲取部分440獲取的層信息對應的向導屏幕等。顯示部分428與參照圖2說明了的輸出設備210對應，并且顯示通過顯示屏幕生成部分424生成的各類顯示屏幕。在下文中，將參照圖6描述顯示屏幕生成部分424生成的、并且在顯示部分428上顯示的層信息登記屏幕的具體示例。
[0091]圖6是示出顯示屏幕生成部分424生成的層信息登記屏幕的示例的說明圖。層信息登記屏幕是用于在位置估計服務器20中登記在無線終端40的層估計時使用的每個基站30的層信息的屏幕，并且例如基于用戶操作而生成。
[0092]更具體地，如圖6所示，層信息登記屏幕包括層輸入區52、建筑/建筑物名稱輸入區54以及OK(確定)按鈕56。層輸入區52是輸入無線終端40當前存在的層(階)的區。無線終端40的用戶可以通過操作操作部分432來將層輸入到層輸入區52。注意，在圖6中，假設用戶在位置Pl登記層信息的情況。因此，示出了“第4層”被輸入到層名稱輸入區52的示例。
[0093]建筑/建筑物名稱輸入區54是輸入無線終端40當前存在的建筑或建筑物的名稱的區。無線終端40的用戶可以通過操作操作部分432來將建筑或建筑物的名稱輸入到建筑/建筑物名稱輸入區54。注意，在圖6中，示出了“KK大樓”被輸入到建筑/建筑物名稱輸入區54的情況。OK按鈕56是確認輸入到層輸入區52和建筑/建筑物名稱輸入區54的內容的按鈕。
[0094]注意，在以上描述中，層信息用作表示建筑或建筑物的區域的區域信息的示例。然而，區域信息不限于該示例。例如，區域信息可以是示出由諸如墻的障礙物限定的房間(即使在同一層上)的名稱(房間301、會議室、接待室等)的信息，或者可以是用戶組織(SSS有限公司、TT部、UUU店)。此外，雖然在以上描述中大樓用作建筑或建筑物的示例，但是建筑或建筑物不限于該示例。例如，建筑或建筑物可以是地鐵站場、游樂設施(在該情況下，假設鬼屋、自助餐廳、VW區等為區域信息)、新干線列車(在該情況下，假設車廂號碼為區域信息)、或諸如船的給定人造物。
[0095]操作部分432是用于用戶將各類信息或各類指示輸入到無線終端40的接口。如上所述，用戶可以通過操作操作部分432來使得顯示屏幕生成部分424生成層信息登記屏幕，并且可以在層信息登記屏幕上輸入諸如層名稱和建筑/建筑物名稱的層信息。
[0096]當用戶在層信息登記屏幕上選擇OK按鈕56時，登記請求部分436經由通信部分416將輸入到層信息登記屏幕上的登記請求信息(包括層名稱、建筑或建筑物的名稱以及信號強度信息)傳送到位置估計服務器20。圖7A示出了登記請求信息的具體示例。
[0097]圖7A是示出從位置Pl處的移動終端40傳送的登記請求信息的具體示例的說明圖。如圖7A所示，登記請求部分436將測量部分420在位置Pl處獲取的信號強度信息(第一測量信息)與“KK大樓”和“第4層”的層信息相關聯，并且將關聯后的信息傳送到位置估計服務器20作為登記請求信息。注意，測量部分420可使用用戶在層信息登記屏幕上進行的OK按鈕56的選擇作為執行信號強度測量的觸發。
[0098]與圖7A類似，圖7B、圖7C以及圖7D示出了登記請求信息的具體示例。更具體地，圖7B是示出從位置P2處的移動終端40傳送的登記請求信息的具體示例的說明圖。圖7C是示出從位置P3處的移動終端40傳送的登記請求信息的具體示例的說明圖。此外，圖7D是示出從位置P4處的移動終端40傳送的登記請求信息的具體示例的說明圖。
[0099]當參照圖7A到圖7D時，可以確認:即使當從同一基站30傳送無線信號時，取決于是否在相同層上并且取決于距每個位置的距離，信號強度也相互不同。注意，在以上描述中，描述了如下示例:其中，登記請求信息包括信號強度信息作為測量信息的示例。然而，本實施例不限于該示例。例如，替代信號強度信息，登記請求信息可包括信號強度信息的獲取位置和每個基站30之間的距離信息，其中通過稍后描述的方法根據信號強度信息估計距離信息。
[0100]這里，將再說明圖3。位置估計服務器20的通信部分216是與無線終端40的接口，并且具有作為傳送部分和接收部分的功能，該傳送部分和接收部分用于向無線終端40傳送各類信息和從無線終端40接收各類信息。例如，通信部分216從無線終端40接收在圖7的組中示出的登記請求信息。
[0101]基站信息管理部分220執行基站信息的管理，諸如將新基站信息登記到存儲部分224中，以及對登記在存儲部分224中的基站信息的更新、修改以及刪除等。這里應該注意的是，基站信息是如下信息:對于每個基站30，其包括基站ID、表示基站被安裝的位置的位置信息(緯度和經度)、信號強度以及層信息。
[0102]注意，替代信號強度，基站信息可包括信號強度獲取位置和基站30的安裝位置之間的虛擬距離，其中根據信號強度估計該虛擬距離。可以通過例如將信號強度代入以下表達式I來估計信號強度獲取位置和基站30的安裝位置之間的虛擬距離。
[0103][表達式I]
[0104]估計的距離=10((+—)/β)(表達式υ
[0105]在表達式I中，A和B是常量，并且rssi表示信號強度。例如，當A = 32、B = 25并且信號強度=-SOdBm時，可以計算出信號強度獲取位置和基站30的安裝位置之間的估計的虛擬距離是83m。信號強度顯著地取決于是否存在障礙物，并且通過以上表達式I計算出的估計的距離不一定與實際距離一致。然而，通過以上表達式I計算出的估計的距離用作如下指標:其表示信號強度獲取位置和基站30的安裝位置之間的通信路徑的條件。
[0106]例如，可以評估:隨著通過以上表達式I計算出的估計的距離越小，信號強度獲取位置和基站30的安裝位置之間的通信路徑在越好的條件中，并且隨著通過以上表達式I計算出的估計的距離越大，信號強度獲取位置和基站30的安裝位置之間的通信路徑在越壞的條件中。注意，為了方便說明，在以下描述中，假設基站信息包括通過以上表達式I計算出的估計的距離以替代信號強度。
[0107]當通信部分216從無線終端40接收登記請求信息時，基站信息管理部分220基于登記請求信息，執行存儲部分224中的基站信息的添加、更新等。例如，當從一個或多個無線終端40接收到在圖7的組中示出的登記請求信息時，基站信息管理部分220將在圖8中示出的一組基站信息登記在存儲部分224中。
[0108]圖8是示出登記在存儲部分224中的一組基站信息的具體示例的說明圖。如圖8所不,在每條基站彳目息中，基站ID、估計的距尚以及層/[目息相互關聯。例如，表不基站ID “30C”、估計的距離“83m”以及層信息“第5層”的基站信息是基于在圖7B中示出的位置P2處的登記請求信息而登記的基站信息。更具體地，該條基站信息表示:在距基站30C的距離被估計為83m的位置執行信號強度測量，并且測量層是“第5層”。
[0109]注意，如圖4所示，實際上，基站30C安裝在第3層。即，在本實施例中，被登記為基站信息的層信息不一定完全準確。然而，根據本實施例，如將在“[2-3]層信息的估計”中描述的那樣，即使當包括不準確的層信息時，也有可能適當估計無線終端40存在的層。
[0110]另一方面，還可想到如下方法:其中，視覺上確認每個基站30，在位置估計服務器20中登記每個安裝的基站30的準確層信息，以及基于登記的層信息而估計當前層。然而，視覺上確認每個基站30是麻煩的。另外，存在如下情況:每個基站30安裝在不能在視覺上確認的場所。與這比較，根據本實施例的位置估計系統I是有效的在于，可以登記估計當前層需要的信息，而不需視覺上確認每個基站30。
[0111]注意，存儲在圖8中作為示例示出的基站信息的存儲部分224可以是存儲介質，諸如例如:諸如電可擦可編程只讀存儲器(EEPROM)、可擦可編程只讀存儲器(EPROM)等的非易失性存儲器，諸如硬盤、磁性材料盤等的磁盤，諸如可錄光盤(CD-R)、可重寫光盤(⑶-RW)、可錄數字多功能盤(DVD-R)、可重寫數字多功能盤(DVD-RW)、可錄雙層數字多功能盤(DVD+R)、可重寫雙層數字多功能盤(DVD+RW)、數字多功能盤隨機存取存儲器(DVD-RAM)、可錄藍光TM盤(BD-R)、可重寫藍光TM盤(BD-RE)等的光盤、或者磁光(MO)盤。此外，雖然基站信息包括表示每個基站30的緯度和經度的位置信息，但是在圖8中省略對位置信息的描述。此外，雖然層信息不但可以包括層名稱而且可以包括諸如KK大樓的建筑或建筑物的名稱，但是以下省略關于建筑或建筑物的名稱的描述。
[0112][2-3]層信息的估計
[0113]接下來，參照圖3以及圖9到圖11，將描述根據本實施例的位置估計系統I中的層信息的估計。
[0114]為了估計無線終端40的當前層，位置估計服務器20使用無線終端40中的信號強度信息、以及在“ [2-2]層信息的登記”中描述的登記在存儲部分224中的基站信息。
[0115]為此，無線終端40的信息獲取部分440經由通信部分416將通過測量部分420中的信號強度測量而獲取的測量信息(第二測量信息)作為層信息估計請求傳送到位置估計服務器20。信息獲取部分440可周期地傳送層信息的測量信息，或者可基于操作部分432上的用戶操作而傳送它。在下文中，將描述當在圖4中示出的位置P5處的無線終端40的信息獲取部分440傳送測量信息時的處理作為具體示例。注意，信號強度信息可以用作測量信息。然而，如圖9所示，測量信息可以是基站ID與測量位置和每個基站30之間的距離相關聯的信息，其中根據信號強度信息估計該距離。
[0116]圖9是示出從圖4中示出的位置P5處的信息獲取部分440傳送的測量信息的具體示例的說明圖。如圖4所示，位置P5位于第4層上。因此，可認為距安裝在相同的第4層上的基站30D的估計的距離是最短的。然而，如圖9所示，還假設如下情況:距安裝在上面第5層上的基站30E的估計的距離小于距安裝在相同的第4層上的基站30D的估計的距離。雖然位置P5和基站30E位于不同層上，但是由于天花板材料、樓梯井存在與否等，因此當基站30E和位置P5之間的無線信號的信號強度的衰減程度很低時，出現該情況。
[0117]因此，即使通過復雜處理在每個基站30中預先登記準確的層信息，
[0118]當使用僅基于具有最強信號強度的基站30而估計層信息的方法時，預測也可能估計出不同于實際層信息的層信息。與此比較，利用根據本實施例的位置估計服器20，即使當安裝在與測量位置不同的層上的基站30的信號強度是最強的并且估計的距離最短時，也可能以高準確性估計當前層。在下文中，將詳細描述實現這樣功能的位置估計服務器20。
[0119]當通信部分216接收到作為層信息估計請求的測量信息時，位置估計服務器20的檢索部分232提取包括在測量信息中的基站ID，并且從存儲部分224檢索與提取出的基站ID相關聯的基站信息。[0120]距離評估部分234基于通信部分216接收到的測量信息和檢索部分232檢索到的基站信息，評估基站信息的當前位置和登記位置之間的關系。將參照圖10描述通過距離評估部分234進行的評估方法的具體示例。
[0121]圖10是示出通過距離評估部分234進行的評估方法的具體示例的說明圖。如圖10所示，當前位置和基站30i (i是給定的大寫字母字符)之間的估計的距離(第二距離)被表示為d (30i)，其中該估計的距離包括在通信部分216接收到的測量信息中。此外，登記位置Pj (j是給定數字)和基站30i之間的估計的距離(第一距離)被表示為d(30j，Pj)，其中該估計的距離包括在檢索部分232檢索到的基站信息中。注意，當測量信息或基站信息包括信號強度信息而非估計的距離時，距離評估部分234可根據表達式I將信號強度信息轉換成估計的距離。距離評估部分234執行使用上述表達式表示的以下表達式2的計算。
[0122][表達式2]
[0123]D(30i，Pj) = d(30i)+d(30i，Pj)(表達式 2)
[0124]此外，圖11示出了通過由以上表達式2示出的計算獲得的D(30i，Pj)的具體示例。
[0125]圖11是示出距離評估部 分234執行的距離評估的具體示例的說明圖。如表達式2和圖11所示，距離評估部分234通過將與相同基站有關的d(30i)和d(30i，Pj)相加來計算D(30i，Pj)。例如，距離評估部分234通過將d(30C)的值30m與d (30C，Pl)的值25m相加，計算出D (30C，Pl)的值是55m。
[0126]這里應該注意的是，當登記位置Px和當前位置位于相同層上并且基站30y安裝在該層上時，D(30y，Px)的值變得相對小。這是因為登記位置Px和基站30y之間的估計的距離、以及當前位置和基站30y之間的估計的距離變得更小。
[0127]另一方面，當登記位置Pv和當前位置位于不同層上并且基站30w安裝在與登記位置Pv或當前位置相同的層上時，預測D(30w，Pv)大于D(30y，Px)。這是因為，由于基站30w安裝在與登記位置Pv或當前位置不同的層上，因此登記位置Pv和基站30w之間的估計的距離、或者當前位置和基站30w之間的估計的距離變得更大。
[0128]根據該觀點，層估計部分236具有作為選擇部分的功能，該選擇部分選擇距離評估部分234獲得的D(30i，Pj)當中具有最小值的D(30imin，Pjmin)。然后，層估計部分236估計在Pjmin處登記的層信息是當前層信息。
[0129]更具體地，層估計部分236選擇在圖11中示出的D(30i，Pj)當中具有最小值的D(30D, PD (29m)。然后，層估計部分236估計當前層信息是在位置Pl處登記的“第4層”。這里，當前位置是第4層上的位置P5。因此，可以確認的是，根據本實施例，可以以高準確性估計當前層信息。
[0130]這里，將再參照圖3描述位置估計服務器20的配置。當通信部分216從無線終端40接收測量信息時，位置信息估計部分238估計表示無線終端40的緯度和經度的位置信息。例如，位置信息估計部分238使用通信部分216接收到的測量信息和登記在存儲部分224中的基站信息，以根據下述表達式3到5估計無線終端40的當前位置O。
[0131][表達式3]
[0132]O = ^7-Yj(IV1-Ai)(表達式 3)
^ /[0133][表達式4]
[0134]Wi = 1 (表達式 4)
【權利要求】
1.一種無線終端，包括: 通信部分，接收從基站傳送的無線信號； 測量部分，執行所接收的無線信號的信號強度測量； 輸入部分，接受表示用于標識建筑結構的一個區域的區域信息和用于標識所述建筑結構的建筑物信息的用戶輸入操作；以及 信息傳送部分，傳送通過對所接收的無線信號的信號強度測量而獲取的測量信息、表示所述無線信號的傳送源的基站的基站標識信息、所述區域信息和所述建筑物信息，其中，所述測量信息與所述基站標識信息、所述區域信息和所述建筑物信息相關聯， 其中，所述測量部分響應于接受所述用戶輸入操作而執行所接收的無線信號的信號強度測量，以及所述信息傳送部分在接受所述用戶輸入操作之后傳送所獲取的測量信息。
2.根據權利要求1所述的無線終端，還包括: 顯示屏幕生成部分，生成一個或多個顯示屏幕； 操作部分，收集來自用戶的輸入，輸入的收集包括使得所述顯示屏幕生成部分生成所述一個或多個顯示屏幕；以及 登記請求部分，將登記請求信息傳送到位置估計服務器，所述登記請求信息包括區域、建筑物名稱、信號強度信息和估計距離信息中的一個或多個， 其中，所述無線終端還包括顯示部分，所述顯示部分顯示所生成的一個或多個顯示屏眷。
3.根據權利要求2所述的無線終端，其中，所述一個或多個顯示屏幕包括用于利用所述位置估計服務器登記包括區域信息的信息的區域信息登記屏幕和向導屏幕。
4.根據權利要求3所述的無線終端，其中，所述區域信息登記屏幕包括用于輸入與所述無線終端的位置相關聯的建筑物名稱和與所述無線終端的位置相關聯的區域的接口，所述區域包括層或房間。
5.根據權利要求2所述的無線終端，其中，所述顯示部分包括以下中的至少一個:陰極射線管CRT顯示設備、液晶顯示IXD設備、或有機發光顯示OLED設備以及燈。
6.根據權利要求2所述的無線終端，其中，所述信息傳送部分周期地傳送測量信息，或者基于所述操作部分的用戶操作而傳送所述測量信息。
7.根據權利要求1所述的無線終端，其中，所述通信部分包括以下中的一個或多個: 由電氣及電子工程師協會IEEE定義的無線通信功能； 由電氣及電子工程師協會IEEE定義的多輸入多輸出MMO通信功能；以及 與全球微波互連接入WiMAX相關聯的通信功能。
8.根據權利要求1所述的無線終端，其中，所述通信部分傳輸包括以下中的至少一個的信息:電子郵件、音頻數據、視覺數據和程序代碼。
9.根據權利要求1所述的無線終端，其中，所述無線終端是以下中的一個:移動電話、個人計算機、家庭視頻處理設備、個人手持電話系統、移動音樂再現設備、移動視頻處理設備、個人數字助理、家庭游戲控制臺、移動游戲控制臺和家用電器。
10.一種用于估計無線終端的位置的方法，包括: 通信步驟，接收從基站傳送的無線信號； 測量步驟，測量所接收的無線信號的信號強度；輸入步驟，接受表示用于標識建筑結構的一個區域的區域信息和用于標識所述建筑結構的建筑物信息的用戶輸入操作；以及 信息傳送步驟，傳送通過測量所接收的無線信號的信號強度而獲取的測量信息、表示所述無線信號的傳送源的基站的基站標識信息、所述區域信息和所述建筑物信息，其中，所述測量信息與所述基站標識信息、所述區域信息和所述建筑物信息相關聯， 其中，響應于接受所述用戶輸入操作而執行測量所接收的無線信號的信號強度，以及在接受所述用戶輸入操作之后傳送所獲取的測量信息。
11.根據權利要求10所述的方法，還包括: 顯示屏幕生成步驟，生成一個或多個顯示屏幕； 操作步驟，收集來自用戶的輸入，輸入的收集包括使得所述顯示屏幕生成步驟生成所述一個或多個顯示屏幕；以及 登記請求步驟，將登記請求信息傳送到位置估計服務器，所述登記請求信息包括區域、建筑物名稱、信號強度信息和估計距離信息中的一個或多個， 其中，所述方法還包括顯示所生成的一個或多個顯示屏幕。
12.根據權利要求11所述的方法，其中，所述一個或多個顯示屏幕包括用于利用所述位置估計服務器登記包括區域信息的信息的區域信息登記屏幕和向導屏幕。
13.根據權利要求12所述的方法，其中，所述區域信息登記屏幕包括用于輸入與所述無線終端的位置相關聯的建筑物名稱和與所述無線終端的位置相關聯的區域的接口，所述區域包括層或房間。
14.根據權利要求11所述的方法，其中，利用以下中的至少一個顯示所生成的一個或多個顯示屏幕:陰極射線管CRT顯示設備、液晶顯示LCD設備、或有機發光顯示OLED設備以及燈。
15.根據權利要求11所述的方法，其中，在所述信息傳送步驟中，周期地傳送測量信息，或者基于所述操作步驟中的用戶操作而傳送所述測量信息。
16.根據權利要求10所述的方法，其中，所述通信步驟包括以下中的一個或多個: 由電氣及電子工程師協會IEEE定義的無線通信功能； 由電氣及電子工程師協會IEEE定義的多輸入多輸出MMO通信功能；以及 與全球微波互連接入WiMAX相關聯的通信功能。
17.根據權利要求10所述的方法，其中，在所述通信步驟中傳輸包括以下中的至少一個的信息:電子郵件、音頻數據、視覺數據和程序代碼。
18.根據權利要求10所述的方法，其中，所述無線終端是以下中的一個:移動電話、個人計算機、家庭視頻處理設備、個人手持電話系統、移動音樂再現設備、移動視頻處理設備、個人數字助理、家庭游戲控制臺、移動游戲控制臺和家用電器。
【文檔編號】G01S5/00GK103954928SQ201410165459
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2009年4月7日 優先權日:2008年4月18日
【發明者】歷本純一 申請人:索尼公司