(57)【要約】【課題】自側移動端末が、推定精度の高い位置情報を保持する相手側移動端末のみと交信すると共に、その位置情報を交信する回数をできる限り少なくすることができる位置推定方法、移動端末及びプログラムを提供する。【解決手段】移動端末は、動き計測センサに基づく推定位置とその評価値とを記憶している。第１の移動端末が、第１の推定位置及び第１の評価値を含む位置要求を放送する。次に、位置要求を受信した第２の移動端末は、第１の移動端末の第１の評価値よりも、当該第２の移動端末の第２の評価値が大きい場合、第２の推定位置及び第２の評価値を含む位置応答を、第１の移動端末へ返信する。第１の移動端末が、第２の移動端末の第２の推定位置を中心とした短距離無線半径ｒ範囲内に、第１の移動端末の第１の推定位置が含まれる場合、第１の移動端末が、第１の推定位置は正当であると認識する。【選択図】図４
2010183262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動き計測センサを有する複数の移動端末が、短距離無線半径ｒ範囲内で相互に通信するシステムにおける移動端末の位置推定方法において、
前記移動端末は、推定位置とその評価値とを記憶しており、該推定位置は、基準位置から前記動き計測センサによって計測された方向及び速度によって推定されたものであり、
第１の移動端末が、自らの第１の推定位置及び第１の評価値を含む位置要求を放送する第１のステップと、
前記位置要求を受信した第２の移動端末が、当該第２の移動端末の第２の評価値と、第１の移動端末の第１の評価値とを比較する第２のステップと、
第１の評価値よりも第２の評価値が大きい場合、第２の移動端末が、第２の推定位置及び第２の評価値を含む位置応答を、第１の移動端末へ返信する第３のステップと、
第１の移動端末が、第２の移動端末の第２の推定位置を中心とした短距離無線半径ｒ範囲内に、第１の移動端末の第１の推定位置が含まれるか否かを判定する第４のステップと、
第２の推定位置を中心とした短距離無線半径ｒ範囲内に第１の推定位置が含まれる場合、第１の移動端末が、第１の推定位置は正当であると認識する第５のステップと
を有することを特徴とする移動端末の位置推定方法。
【請求項２】
第１の移動端末が、自らの第１の推定位置を、第１の推定位置と第２の推定位置とを結ぶ直線に交差する短距離無線半径ｒ以内の位置に補正する第６のステップと、
第２の推定位置を中心とした短距離無線半径ｒ範囲内に第１の推定位置が含まれない場合、第１の移動端末が、第１の推定位置と第２の推定位置とを結ぶ直線に交差する短距離無線半径ｒの点と、第１の推定位置との間の距離を、誤差ｒｅとして算出する第７のステップと、
第１の移動端末が、第１の推定位置における第１の評価値ｂ１を、ｂ１＝１−ｒｅ／ｒによって算出する第８のステップと
を有することを特徴とする請求項１に記載の移動端末の位置推定方法。
【請求項３】
第１の移動端末が、複数の第２の移動端末との間で、第１から第８のステップを繰り返し実行した後、第１の移動端末が、複数の第２の評価値の平均値ｒｅｌ１を算出する第９のステップと、
第１の移動端末が、第１の評価値を、ｂ１＝（ｂ１＋ｒｅｌ１）によって補正する第１０のステップと
を有することを特徴とする請求項２に記載の移動端末の位置推定方法。
【請求項４】
重み係数αを用いて、第１の評価値を、ｂ１＝（ｂ１＋ｒｅｌ１×α）／（１＋α）によって補正し、複数の第２の評価値の平均値ｒｅｌの寄与度を制御することを特徴とする請求項３に記載の移動端末の位置推定方法。
【請求項５】
前記移動端末は、位置管理サーバと更に通信可能であり、
複数の移動端末は、所定時点又は定期的に、前記位置管理サーバへ、前記推定位置、方向、速度及び前記評価値を含む位置通知を送信しており、
前記位置管理サーバは、各移動端末について、現在時刻ｔにおける当該推定位置から、当該方向及び速度で進行した場合の未来時刻ｔ＋Δｔにおける推定位置を算出することができ、
前記位置管理サーバが、第１の移動端末から前記位置通知を受信した際に、第１の移動端末の第１の評価値よりも高い評価値を有する１つ以上の第２の移動端末を検索するステップと、
前記位置管理サーバが、第１の移動端末が、検索された第２の移動端末の短距離無線半径ｒ範囲内に位置する未来時刻ｔ＋Δｔを、交信時間（又は時刻）として算出するステップと、
前記位置管理サーバが、前記交信時間を含む位置確認を、第１の移動端末へ返信するステップと
を有し、第１の移動端末は、前記交信時間が経過した時（又は交信時刻に達した時）、第１のステップを実行することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の移動端末の位置推定方法。
【請求項６】
動き計測センサと、短距離無線半径ｒ範囲内で相互に通信する短距離無線インタフェースとを有する移動端末において、
基準位置から前記動き計測センサによって計測された方向及び速度によって推定された自側推定位置と、その自側評価値とを記憶する位置記憶手段と、
前記自側推定位置及び自側評価値を含む位置要求を放送する位置要求送信手段と、
相手側移動端末から、相手側推定位置及び相手側評価値を含む位置要求を受信する位置要求受信手段と、
前記相手側評価値と前記自側評価値とを比較する評価値比較手段と、
相手側評価値よりも自側評価値が大きい場合、自側推定位置及び自側評価値を含む位置応答を、相手側移動端末へ返信する位置応答返信手段と、
相手側推定位置を中心とした短距離無線半径ｒ範囲内に、自側移動端末の自側推定位置が含まれるか否かを判定する推定位置判定手段と
を有し、相手側推定位置を中心とした無線半径ｒ範囲内に自側推定位置が含まれる場合、自側移動端末は、自側推定位置が正当であると認識することを特徴とする移動端末。
【請求項７】
自側推定位置を、自側推定位置と相手側推定位置とを結ぶ直線に交差する短距離無線半径ｒ以内の位置に補正する自側推定位置補正手段と、
相手側推定位置を中心とした無線半径ｒ範囲内に自側推定位置が含まれない場合、相手側推定位置と自側推定位置とを結ぶ直線に交差する短距離無線半径ｒの点と、自側推定位置との間の距離を、誤差ｒｅとして算出する誤差算出手段と、
自側推定位置における自側評価値ｂ１を、ｂ１＝１−ｒｅ／ｒによって算出する評価値算出手段と
を有することを特徴とする請求項６に記載の移動端末。
【請求項８】
複数の相手側移動端末から前記位置応答を受信した際に、複数の相手側評価値の平均値ｒｅｌ１を算出する評価平均値算出手段を更に有し、
前記評価値算出手段は、自側評価値を、ｂ１＝（ｂ１＋ｒｅｌ１）によって補正することを特徴とする請求項７に記載の移動端末。
【請求項９】
前記評価値算出手段は、重み係数αを用いて、第１の評価値を、ｂ１＝（ｂ１＋ｒｅｌ１×α）／（１＋α）によって補正し、複数の第２の評価値の平均値ｒｅｌの寄与度を制御することを特徴とする請求項８に記載の移動端末。
【請求項１０】
請求項６から９のいずれか１項に記載の複数の移動端末と、該移動端末と通信可能な位置管理サーバとを有するシステムであって、
前記位置管理サーバは、
複数の移動端末から前記位置通知を受信する位置通知受信手段と、
各移動端末について、現在時刻ｔにおける当該推定位置から、当該方向及び速度で進行した場合の未来時刻ｔ＋Δｔにおける推定位置を算出する位置管理手段と、
第１の移動端末から前記位置通知を受信した際に、第１の移動端末の第１の評価値よりも高い評価値を有する１つ以上の第２の移動端末を検索し、第１の移動端末が、検索された第２の移動端末の短距離無線半径ｒ範囲内に位置する未来時刻ｔ＋Δｔを、交信時間（又は時刻）として算出する交信時間算出手段と、
前記交信時間を含む位置確認を、自側移動端末へ返信する位置確認返信手段と
を有し、
前記移動端末は、
所定時点又は定期的に、前記位置管理サーバへ、前記推定位置、方向、速度及び前記評価値を含む位置通知を送信する位置通知送信手段と、
前記位置管理サーバから、交信時間（又は時刻）を含む位置確認を受信する位置確認受信手段と
を更に有し、
前記移動端末の前記位置要求送信手段は、前記交信時間が経過した時（又は交信時刻に達した時）に機能される
ことを特徴とするシステム。
【請求項１１】
動き計測センサと、短距離無線半径ｒ範囲内で相互に通信する短距離無線インタフェースとを有する移動端末に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムにおいて、
基準位置から前記動き計測センサによって計測された方向及び速度によって推定された自側推定位置と、その自側評価値とを記憶する位置記憶手段と、
前記自側推定位置及び自側評価値を含む位置要求を放送する位置要求送信手段と、
相手側移動端末から、相手側推定位置及び相手側評価値を含む位置要求を受信する位置要求受信手段と、
前記相手側評価値と前記自側評価値とを比較する評価値比較手段と、
相手側評価値よりも自側評価値が大きい場合、自側推定位置及び自側評価値を含む位置応答を、相手側移動端末へ返信する位置応答返信手段と、
相手側推定位置を中心とした短距離無線半径ｒ範囲内に、自側移動端末の自側推定位置が含まれるか否かを判定する推定位置判定手段と
してコンピュータを機能させ、相手側推定位置を中心とした無線半径ｒ範囲内に自側推定位置が含まれる場合、自側移動端末は、自側推定位置が正当であると認識するように機能させることを特徴とする移動端末用のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置推定方法、移動端末及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
移動端末の測位技術として、ＧＰＳ(Global Positioning System)衛星から送信される測位電波が広く利用されている（例えば非特許文献１参照）。この技術によれば、移動端末は、測位電波を受信することによって当該衛星からの距離を算出する。４機以上のＧＰＳ衛星からの測位電波を受信することによって、１０ｍ程度の精度で位置を測定することができる。しかしながら、移動端末が、３機以下のＧＰＳ衛星からの測位電波しか受信できない場合や、衛星との仰角が仰角マスク以下である場合には、測位の精度は大きく劣化する。従って、このような場合、移動端末における測位データは、大きい誤差を含むこととなる。
【０００３】
移動端末が、屋内のように電波遮断物によって測位電波を受信できない場所に位置する場合、移動端末同士が、位置情報を交換し合うことによって、自らの位置を推定する技術もある（例えば非特許文献２参照）。この技術によれば、正確な位置情報を放送する位置基準ノードが存在していることを前提としている。この場合、位置基準ノードの設置及び維持管理のコストを要する。
【０００４】
図１は、従来技術におけるシステム構成図である。
【０００５】
図１によれば、複数の移動端末１は、位置記憶部１０と、測位電波受信部１１と、狭域無線インタフェース部１２とを有する。測位電波受信部１１は、例えばＧＰＳ衛星又は位置基準ノードから、測位電波を受信する。この測位電波によって、現在位置の緯度・経度を測位する。位置記憶部１０は、測位電波受信部１１によって測位された現在位置を記憶する。狭域無線インタフェース部１２は、例えば無線ＬＡＮ(Local Area Network)の通信インタフェースであって、アクセスポイントを介してネットワークに接続することができる。
【０００６】
これに対し、位置基準ノードを設置することなく、移動端末同士で位置情報を交換し、できる限り正確な位置を推定する技術もある（例えば非特許文献３参照）。この技術によれば、位置基準ノードを設置しない代わりに、移動端末の移動経路が制限される。また、移動端末は、位置情報を含むビーコンを常に放送する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２５３８３２号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】N Bulusu, J Heidemann, D Estrin、「GPS-lesslow-cost outdoor localization for very small devices」、Personal Communications、IEEE、Vol.7、No. 5. (2000)、pp. 28-34.
【非特許文献２】Ji Luo and Qian Zhang 、「Relative DistanceBased Localization for Mobile Sensor Networks」、In Proceedings of IEEE Globecom、2007
【非特許文献３】Nissanka B. Priyantha, Hari Balakrishnan,Erik D. Demaine, Seth Teller、「Mobile-assisted localization in wireless sensornetworks」、In Proceedings of IEEE INFOCOM、2005
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来技術によれば、移動端末自身で正確に測位するために、位置基準ノードからの測位電波を必要とする。このシステムの場合、その位置基準ノードの設置及び維持に関するコストを要する。
【００１０】
また、移動端末同士で、その無線半径範囲内に位置する他の全ての移動端末と位置情報を交換する場合、誤差の大きい位置情報を保持する移動端末とも、その位置情報を交換することとなる。誤差の大きい位置情報によって、当該移動端末の位置情報の推定精度も低下する。また、誤差の小さい位置情報によって、当該移動端末の位置情報の推定精度が高まったとしても、その後、時間が経過するに従って、正確な位置に対して推定位置の誤差が増加する。
【００１１】
更に、移動端末は、位置情報を含むビーコンを常に放送するために、それに伴う消費電力を要する。携帯電話機のような移動端末については、消費電力をできる限り小さくすることが望まれる。即ち、位置情報を交信する回数は、できる限り少ない方がよい。
【００１２】
そこで、本発明は、自側移動端末が、推定精度の高い位置情報を保持する相手側移動端末のみと交信すると共に、その位置情報を交信する回数をできる限り少なくすることができる位置推定方法、移動端末及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明によれば、動き計測センサを有する複数の移動端末が、短距離無線半径ｒ範囲内で相互に通信するシステムにおける移動端末の位置推定方法において、
移動端末は、推定位置とその評価値とを記憶しており、該推定位置は、基準位置から動き計測センサによって計測された方向及び速度によって推定されたものであり、
第１の移動端末が、自らの第１の推定位置及び第１の評価値を含む位置要求を放送する第１のステップと、
位置要求を受信した第２の移動端末が、当該第２の移動端末の第２の評価値と、第１の移動端末の第１の評価値とを比較する第２のステップと、
第１の評価値よりも第２の評価値が大きい場合、第２の移動端末が、第２の推定位置及び第２の評価値を含む位置応答を、第１の移動端末へ返信する第３のステップと、
第１の移動端末が、第２の移動端末の第２の推定位置を中心とした短距離無線半径ｒ範囲内に、第１の移動端末の第１の推定位置が含まれるか否かを判定する第４のステップと、
第２の推定位置を中心とした短距離無線半径ｒ範囲内に第１の推定位置が含まれる場合、第１の移動端末が、第１の推定位置は正当であると認識する第５のステップと
を有することを特徴とする。
【００１４】
本発明の移動端末の位置推定方法における他の実施形態によれば、
第１の移動端末が、自らの第１の推定位置を、第１の推定位置と第２の推定位置とを結ぶ直線に交差する短距離無線半径ｒ以内の位置に補正する第６のステップと、
第２の推定位置を中心とした短距離無線半径ｒ範囲内に第１の推定位置が含まれない場合、第１の移動端末が、第１の推定位置と第２の推定位置とを結ぶ直線に交差する短距離無線半径ｒの点と、第１の推定位置との間の距離を、誤差ｒｅとして算出する第７のステップと、
第１の移動端末が、第１の推定位置における第１の評価値ｂ１を、ｂ１＝１−ｒｅ／ｒによって算出する第８のステップと
を有することも好ましい。
【００１５】
本発明の移動端末の位置推定方法における他の実施形態によれば、
第１の移動端末が、複数の第２の移動端末との間で、第１から第８のステップを繰り返し実行した後、第１の移動端末が、複数の第２の評価値の平均値ｒｅｌ１を算出する第９のステップと、
第１の移動端末が、第１の評価値を、ｂ１＝（ｂ１＋ｒｅｌ１）によって補正する第１０のステップと
を有することも好ましい。
【００１６】
本発明の移動端末の位置推定方法における他の実施形態によれば、
重み係数αを用いて、第１の評価値を、ｂ１＝（ｂ１＋ｒｅｌ１×α）／（１＋α）によって補正し、複数の第２の評価値の平均値ｒｅｌの寄与度を制御することも好ましい。
【００１７】
本発明の移動端末の位置推定方法における他の実施形態によれば、
移動端末は、位置管理サーバと更に通信可能であり、
複数の移動端末は、所定時点又は定期的に、位置管理サーバへ、推定位置、方向、速度及び評価値を含む位置通知を送信しており、
位置管理サーバは、各移動端末について、現在時刻ｔにおける当該推定位置から、当該方向及び速度で進行した場合の未来時刻ｔ＋Δｔにおける推定位置を算出することができ、
位置管理サーバが、第１の移動端末から位置通知を受信した際に、第１の移動端末の第１の評価値よりも高い評価値を有する１つ以上の第２の移動端末を検索するステップと、
位置管理サーバが、第１の移動端末が、検索された第２の移動端末の短距離無線半径ｒ範囲内に位置する未来時刻ｔ＋Δｔを、交信時間（又は時刻）として算出するステップと、
位置管理サーバが、交信時間を含む位置確認を、第１の移動端末へ返信するステップと
を有し、第１の移動端末は、交信時間が経過した時（又は交信時刻に達した時）、第１のステップを実行することも好ましい。
【００１８】
本発明によれば、動き計測センサと、短距離無線半径ｒ範囲内で相互に通信する短距離無線インタフェースとを有する移動端末において、
基準位置から動き計測センサによって計測された方向及び速度によって推定された自側推定位置と、その自側評価値とを記憶する位置記憶手段と、
自側推定位置及び自側評価値を含む位置要求を放送する位置要求送信手段と、
相手側移動端末から、相手側推定位置及び相手側評価値を含む位置要求を受信する位置要求受信手段と、
相手側評価値と自側評価値とを比較する評価値比較手段と、
相手側評価値よりも自側評価値が大きい場合、自側推定位置及び自側評価値を含む位置応答を、相手側移動端末へ返信する位置応答返信手段と、
相手側推定位置を中心とした短距離無線半径ｒ範囲内に、自側移動端末の自側推定位置が含まれるか否かを判定する推定位置判定手段と
を有し、相手側推定位置を中心とした無線半径ｒ範囲内に自側推定位置が含まれる場合、自側移動端末は、自側推定位置が正当であると認識することを特徴とする。
【００１９】
本発明の移動端末における他の実施形態によれば、
自側推定位置を、自側推定位置と相手側推定位置とを結ぶ直線に交差する短距離無線半径ｒ以内の位置に補正する自側推定位置補正手段と、
相手側推定位置を中心とした無線半径ｒ範囲内に自側推定位置が含まれない場合、相手側推定位置と自側推定位置とを結ぶ直線に交差する短距離無線半径ｒの点と、自側推定位置との間の距離を、誤差ｒｅとして算出する誤差算出手段と、
自側推定位置における自側評価値ｂ１を、ｂ１＝１−ｒｅ／ｒによって算出する評価値算出手段と
を有することも好ましい。
【００２０】
本発明の移動端末における他の実施形態によれば、
複数の相手側移動端末から位置応答を受信した際に、複数の相手側評価値の平均値ｒｅｌ１を算出する評価平均値算出手段を更に有し、
評価値算出手段は、自側評価値を、ｂ１＝（ｂ１＋ｒｅｌ１）によって補正することも好ましい。
【００２１】
本発明の移動端末における他の実施形態によれば、
評価値算出手段は、重み係数αを用いて、第１の評価値を、ｂ１＝（ｂ１＋ｒｅｌ１×α）／（１＋α）によって補正し、複数の第２の評価値の平均値ｒｅｌの寄与度を制御することも好ましい。
【００２２】
本発明によれば、前述した複数の移動端末と、該移動端末と通信可能な位置管理サーバとを有するシステムであって、
位置管理サーバは、
複数の移動端末から位置通知を受信する位置通知受信手段と、
各移動端末について、現在時刻ｔにおける当該推定位置から、当該方向及び速度で進行した場合の未来時刻ｔ＋Δｔにおける推定位置を算出する位置管理手段と、
第１の移動端末から位置通知を受信した際に、第１の移動端末の第１の評価値よりも高い評価値を有する１つ以上の第２の移動端末を検索し、第１の移動端末が、検索された第２の移動端末の短距離無線半径ｒ範囲内に位置する未来時刻ｔ＋Δｔを、交信時間（又は時刻）として算出する交信時間算出手段と、
交信時間を含む位置確認を、自側移動端末へ返信する位置確認返信手段と
を有し、
移動端末は、
所定時点又は定期的に、位置管理サーバへ、推定位置、方向、速度及び評価値を含む位置通知を送信する位置通知送信手段と、
位置管理サーバから、交信時間（又は時刻）を含む位置確認を受信する位置確認受信手段と
を更に有し、
移動端末の位置要求送信手段は、交信時間が経過した時（又は交信時刻に達した時）に機能されることを特徴とする。
【００２３】
本発明によれば、動き計測センサと、短距離無線半径ｒ範囲内で相互に通信する短距離無線インタフェースとを有する移動端末に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムにおいて、
基準位置から動き計測センサによって計測された方向及び速度によって推定された自側推定位置と、その自側評価値とを記憶する位置記憶手段と、
自側推定位置及び自側評価値を含む位置要求を放送する位置要求送信手段と、
相手側移動端末から、相手側推定位置及び相手側評価値を含む位置要求を受信する位置要求受信手段と、
相手側評価値と自側評価値とを比較する評価値比較手段と、
相手側評価値よりも自側評価値が大きい場合、自側推定位置及び自側評価値を含む位置応答を、相手側移動端末へ返信する位置応答返信手段と、
相手側推定位置を中心とした短距離無線半径ｒ範囲内に、自側移動端末の自側推定位置が含まれるか否かを判定する推定位置判定手段と
してコンピュータを機能させ、相手側推定位置を中心とした無線半径ｒ範囲内に自側推定位置が含まれる場合、自側移動端末は、自側推定位置が正当であると認識するように機能させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の位置推定方法、移動端末及びプログラムによれば、自側移動端末が、推定精度の高い位置情報を保持する相手側移動端末のみと交信すると共に、その位置情報を交信する回数をできる限り少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】従来技術におけるシステム構成図である。
【図２】本発明におけるシステム構成図である。
【図３】本発明における移動端末間の第１のシーケンス図である。
【図４】本発明における移動端末間の第２のシーケンス図である。
【図５】本発明における評価値を補正するシーケンスである。
【図６】位置管理サーバによって移動端末の交信時点を制御するシーケンス図である。
【図７】位置管理サーバにおける移動端末の位置情報の管理を表す説明図である。
【図８】移動端末の交信時点を表す説明図である。
【図９】本発明における移動端末の機能構成図である。
【図１０】本発明における位置管理サーバの機能構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００２７】
図２は、本発明におけるシステム構成図である。
【００２８】
図２によれば、移動端末１同士は、短距離無線半径内で相互に通信する。移動端末１は、図１と比較して、短距離無線インタフェース部１３と、動き計測センサ１４と、位置推定部１５とを有する。短距離無線インタフェース部１３は、例えばブルートゥースのような１０ｍ程度の短距離無線半径内で他の移動端末と相互に通信する。動き計測センサ１４は、例えば６軸センサであって、進行する方向及び速度（単位時間あたりの移動距離）を検出する。位置推定部１５は、先の時点で測位された基準位置から、動き計測センサ１４によって計測された方向・速度を用いて、現在位置を推定する。位置記憶部１０は、位置推定部１５から出力された推定位置を記憶する。
【００２９】
位置推定部１５は、当該移動端末１を所持する利用者の歩数毎に、位置を推定することができる。１歩前の位置を（ｘt-1，ｙt-1）によって表す。この状態で、動き計測センサ１４から、方向・速度（１歩毎の時間当たりの移動距離）ｕtを用いて、現在の位置（ｘt，ｙt）を推定する。本発明によれば、位置推定部１５に対する位置を、他の移動端末との交信によって補正することができる。また、位置推定部１５は、パーティクルフィルタを用いて、位置の推定分布を作成し、その重心点を推定位置とすることもできる。
【００３０】
ここで、本発明によれば、移動端末１の位置記憶部１０は、推定位置だけでなく、その推定位置における信頼度を意味する「評価値」も記憶する。高い評価値の推定位置ほど、その誤差が少ないと認識される。評価値は、例えば０〜１の値である。
【００３１】
図３は、本発明における移動端末間の第１のシーケンス図である。
【００３２】
図３によれば、第１の移動端末は、第２の移動端末の短距離無線半径ｒ範囲内に位置している。例えばブルートゥースの場合、短距離無線半径は１０ｍ程度である。ここで、第１の移動端末における第１の推定位置の第１の評価値は０．６とし、第２の移動端末における第２の推定位置の第２の評価値は０．７とする。
【００３３】
（Ｓ３０１）第１の移動端末は、第１の推定位置及び第１の評価値を含む位置要求メッセージを放送する。例えば、ビーコンに、第１の推定位置及び第１の評価値を含めたものであってもよい。
（Ｓ３０２）位置要求メッセージを受信した第２の移動端末は、当該第２の移動端末の第２の評価値と、位置要求メッセージに含まれる第１の評価値とを比較する。
（Ｓ３０３）ここでは、第１の評価値（０．６）よりも第２の評価値（０．７）が大きい。そのために、第２の移動端末は、第２の推定位置及び第２の評価値を含む位置応答メッセージを、第１の移動端末へ返信する。尚、第１の評価値よりも第２の評価値が小さい場合、第２の端末は、位置応答メッセージを返信しない。即ち、位置要求メッセージに対して無視する。
（Ｓ３０４）第１の移動端末は、第２の推定位置を中心とした短距離無線半径ｒ範囲内に、第１の推定位置が含まれるか否かを判定する。
（Ｓ３０５）ここで、第２の推定位置を中心とした短距離無線半径ｒ範囲内に第１の推定位置が含まれるとする。この場合、第１の推定位置は正当であると認識し、処理を終了する。
【００３４】
図４は、本発明における移動端末間の第２のシーケンス図である。
【００３５】
図４によれば、第１の移動端末は、第２の移動端末の短距離無線半径ｒ範囲外に位置している。また、各移動端末における推定位置の評価値は、図３と同じである。
（Ｓ３０１〜Ｓ３０４）図２におけるＳ３０１〜Ｓ３０４と全く同様である。
（Ｓ４０５）ここで、第２の推定位置を中心とした短距離無線半径ｒ範囲内に第１の推定位置が含まれない。そのために、第１の推定位置は正当でないと認識する。この場合、第１の移動端末は、自らの第１の推定位置を、第１の推定位置と第２の推定位置とを結ぶ直線に交差する短距離無線半径ｒ以内の位置に補正する。
（Ｓ４０６）次に、第１の移動端末は、第１の推定位置と第２の推定位置とを結ぶ直線に交差する短距離無線半径ｒの点と、第１の推定位置との間の距離を、誤差ｒｅとして算出する。
（Ｓ４０７）第１の移動端末は、第１の推定位置における第１の評価値ｂ１を、ｂ１＝１−ｒｅ／ｒによって算出する。これは、誤差ｒｅが大きいほど、評価値が小さくなる。尚、ｒｅ≧の場合、ｂ１＝０となる。
【００３６】
前述のＳ３０１〜Ｓ３０４及びＳ４０１〜Ｓ４０７を繰り返すことによって、高い評価値を有する移動端末とのみ交信することによって、推定位置が補正され、評価値が更新される。
【００３７】
尚、評価が高い移動端末は、他の移動端末から位置応答メッセージを受信しなくなるために、推定位置の誤差が時間経過と共に増大していく。この場合、時間経過に応じて、評価値を低くさせることも好ましい。低い評価値を保持することによって、位置要求メッセージを放送した後、他の移動端末から位置応答メッセージを受信することが可能となる。
【００３８】
図５は、本発明における評価値を補正するシーケンスである。
【００３９】
（Ｓ５０１）移動端末Ａは、自らの推定位置に対して評価値０．６を有する。移動端末Ａは、評価値＝０．６を含む位置要求メッセージを放送する。
（Ｓ５０２）これに対し、評価値０．６よりも高い評価値を有する複数の移動端末が、位置応答メッセージを返信する。
【００４０】
（Ｓ５０３）図５によれば、移動端末Ａは、３つの位置応答メッセージを受信している。ここで、位置応答メッセージに含まれる評価値の平均値ｒｅｌｉを算出する。
ｒｅｌｉ＝（Σｂｊ）／Ｎ
ｉ：移動端末Ａの識別子
ｊ：位置応答メッセージを返信した移動端末の識別子
Σｂｊ：全ての位置応答メッセージに含まれる評価値の合計
Ｎ：位置応答メッセージの数
【００４１】
（Ｓ５０４）移動端末は、評価値ｂｉ及び評価平均値ｒｅｌｉを用いて、以下の式によって評価値ｂｉを補正する。
ｂｉ＝（ｂｉ＋ｒｅｌｉ）
ここで、重み係数αを用いて、以下の式によって評価値ｂｉを補正することも好ましい。
ｂｉ＝（ｂｉ＋ｒｅｌｉ×α）／（１＋α）
重み係数αを用いることによって、評価平均値ｒｅｌの寄与度を制御することができる。
【００４２】
Ｓ５０１〜Ｓ５０４によって、自らの推定位置を、高い評価値の位置応答メッセージによって更新することができる。そのために、更新された推定位置に対する評価値も、評価平均値ｒｅｌによって、高い値に更新される。
【００４３】
図６は、位置管理サーバによって移動端末の交信時点を制御するシーケンス図である。
【００４４】
（Ｓ６０１）移動端末Ａが、評価値０．６を保持しており、位置要求メッセージを放送する。これに対し、移動端末Ａから位置要求メッセージを受信した移動端末は、評価値０．６よりも低い評価値しか保持していない。そのために、位置応答メッセージは、移動端末Ａへ返信されない。
（Ｓ６０２）移動端末Ｂが、評価値０．８を保持しており、位置要求メッセージを放送する。これに対し、移動端末Ｂから位置要求メッセージを受信した移動端末は、評価値０．８よりも低い評価値しか保持していない。そのために、位置応答メッセージは、移動端末Ｂへ返信されない。
【００４５】
（Ｓ６０３）このような状態の下、各移動端末は、位置管理サーバ２へ位置通知メッセージを送信する。位置通知メッセージは、所定時点又は定期的に、位置管理サーバ２へ送信される。位置通知メッセージは、推定位置、方向、速度及び評価値を含む。位置管理サーバ２は、移動端末毎に、推定位置、方向、速度及び評価値を蓄積する。尚、移動端末は、動き計測センサで急激な変化（突然止まる、曲がり角で進行方向が急に変化等）が検出された際に、位置通知メッセージを送信するものであってもよい。
【００４６】
図７は、位置管理サーバにおける移動端末の位置情報の管理を表す説明図である。図７によれば、移動端末毎に、推定位置からの方向及び速度によって、将来的な進行方向を特定される。
【００４７】
（Ｓ６０４）位置管理サーバ２は、各移動端末について、現在時刻ｔにおける当該推定位置から、当該方向及び速度で進行した場合の未来時刻ｔ＋Δｔにおける推定位置を算出することができる。位置管理サーバ２は、移動端末Ａから位置通知メッセージを受信した際に、移動端末Ａの評価値よりも高い評価値を有する１つ以上の移動端末（例えば移動端末Ｂ及びＣ）を検索する。
【００４８】
そして、位置管理サーバ２は、移動端末Ａが、未来時刻で、検索された移動端末Ｂ及びＣの短距離無線半径ｒ範囲内に位置するか否かを判定する。これは、移動端末の進行方向から推定できる。ここでは、位置管理サーバ２は、移動端末Ｂの短距離無線半径ｒ範囲内に位置する未来時刻ｔ＋Δｔを、交信時間（又は時刻）として算出する。
【００４９】
位置管理サーバ２は、その交信時間を含む位置確認メッセージを、移動端末Ａへ返信する。
【００５０】
図８は、移動端末の交信時点を表す説明図である。図８によれば、移動端末Ａが、未来時刻ｔ＋Δｔで、移動端末Ｂの短距離無線半径ｒ範囲内に位置することを特定できる。
【００５１】
（Ｓ６０５）移動端末Ａは、位置確認メッセージに含まれる交信時間が経過する時まで、又は、その交信時刻に達した時まで、位置要求メッセージを放送しない。この経過時間に伴って、移動端末Ａ及び移動端末Ｂは移動する。
【００５２】
（Ｓ６０６）移動端末Ａは、位置確認メッセージに含まれる交信時間が経過した時、又は、その交信時刻に達した時に、位置要求メッセージを放送する。
【００５３】
（Ｓ６０７）移動端末Ａから位置要求メッセージを受信した移動端末Ｂは、評価値０．６よりも高い評価値０．８を保持している。そのため、移動端末Ｂは、位置応答メッセージを、移動端末Ａへ返信する。
【００５４】
Ｓ６０１〜Ｓ６０７のように、位置管理サーバ２は、移動端末が、高い評価値の他の移動端末と交信できるように、その交信時間をその移動端末へ通知することができる。
【００５５】
図８は、本発明における移動端末の機能構成図である。
【００５６】
図８によれば、移動端末１は、図２と比較して、位置要求放送部１３１と、位置要求受信部１３２と、評価値比較部１３３と、推定位置判定部１３４と、推定位置補正部１３５と、誤差算出部１３６と、評価平均値算出部１３７と、評価値算出部１３８と、位置応答返信部１３９と、位置通知送信部１２１と、位置確認受信部１２２とを更に有する。これら機能構成部は、移動端末に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによって実現される。
【００５７】
位置要求放送部１３１は、自側推定位置及び自側評価値を含む位置要求メッセージを放送する。尚、位置要求放送部１３１は、位置管理サーバ２から受信した位置確認メッセージに含まれる交信時間が経過した時（又は交信時刻に達した時）に機能する。
【００５８】
位置要求受信部１３２は、相手側移動端末から、相手側推定位置及び相手側評価値を含む位置要求メッセージを受信する。その相手側推定位置及び相手側評価値は、評価値比較部１３３へ出力される。
【００５９】
評価値比較部１３３は、相手側評価値と自側評価値とを比較する。自側評価値が相手側評価値よりも大きい場合、位置応答メッセージを返信するべく、位置応答返信部１３９へ通知する。また、自側評価値よりも大きいその相手側評価値を、評価平均値算出部１３７へ出力する。更に、自側評価値が相手側評価値よりも大きい場合、相手側推定位置を、推定位置判定部１３４へ出力する。
【００６０】
推定位置判定部１３４は、相手側推定位置を中心とした短距離無線半径ｒ範囲内に、自側移動端末の自側推定位置が含まれるか否かを判定する。相手側推定位置を中心とした無線半径ｒ範囲内に自側推定位置が含まれる場合、自側移動端末は、自側推定位置が正当であると認識する。相手側推定位置を中心とした無線半径ｒ範囲内に自側推定位置が含まれない場合、その旨を、推定位置補正部１３５へ出力する。
【００６１】
推定位置補正部１３５は、自側推定位置を、自側推定位置と相手側推定位置とを結ぶ直線に交差する短距離無線半径ｒ以内の位置に補正する。補正された推定位置は、位置記憶部１０へ出力される。
【００６２】
誤差算出部１３６は、相手側推定位置を中心とした無線半径ｒ範囲内に自側推定位置が含まれない場合、相手側推定位置と自側推定位置とを結ぶ直線に交差する短距離無線半径ｒの点と、自側推定位置との間の距離を、誤差ｒｅとして算出する。誤差ｒｅは、評価平均値算出部１３７へ出力される。
【００６３】
評価平均値算出部１３７は、複数の相手側評価値の平均値ｒｅｌを算出する。平均値ｒｅｌは、評価値算出部１３８へ出力される。
【００６４】
評価値算出部１３８は、自側推定位置における自側評価値ｂ１を、ｂ１＝１−ｒｅ／ｒによって算出する。また、評価値算出部１３８は、自側評価値を、ｂ１＝（ｂ１＋ｒｅｌ）によって補正する。更に、評価値算出部１３８は、重み係数αを用いて、自側評価値を、ｂ１＝（ｂ１＋ｒｅｌ×α）／（１＋α）によって補正し、複数の相手側評価値の平均値ｒｅｌの寄与度を制御することも好ましい。
【００６５】
位置応答返信部１３９は、相手側評価値よりも自側評価値が大きい場合、自側推定位置及び自側評価値を含む位置応答メッセージを、相手側移動端末へ返信する。
【００６６】
位置通知送信部１２１は、所定時点又は定期的に、位置管理サーバへ、推定位置、方向、速度及び評価値を含む位置通知メッセージを送信する。
【００６７】
位置確認受信部１２２は、位置管理サーバから、交信時間（又は時刻）を含む位置確認メッセージを受信する。交信時間は、位置要求放送部１３１へ出力される。
【００６８】
図９は、本発明における位置管理サーバの機能構成図である。
【００６９】
位置管理サーバ２は、通信インタフェース部２０１と、位置通知受信部２０２と、交信時間算出部２０３と、位置管理部２０４と、位置確認返信部２０５とを有する。
【００７０】
位置通知受信部２０２は、複数の移動端末から位置通知メッセージを受信する。
【００７１】
位置管理部２０４は、各移動端末について、現在時刻ｔにおける当該推定位置から、当該方向及び速度で進行した場合の未来時刻ｔ＋Δｔにおける推定位置を算出する。
【００７２】
交信時間算出部２０３は、第１の移動端末から位置通知を受信した際に、第１の移動端末の第１の評価値よりも高い評価値を有する１つ以上の第２の移動端末を検索する。そして、第１の移動端末が、検索された第２の移動端末の短距離無線半径ｒ範囲内に位置する未来時刻ｔ＋Δｔを、交信時間（又は時刻）として算出する。
【００７３】
位置確認返信部２０５は、交信時間を含む位置確認を、移動端末へ返信する。
【００７４】
以上、詳細に説明したように、本発明の位置推定方法、移動端末及びプログラムによれば、自側移動端末が、推定精度の高い位置情報を保持する相手側移動端末のみと交信すると共に、その位置情報を交信する回数をできる限り少なくすることができる。
【００７５】
本発明によれば、推定位置の評価値が高い移動端末とのみ位置情報を交換するので、移動端末における推定位置の精度を高めることができる。また、移動端末同士で位置情報を交信する回数を減らすことができるので、移動端末の消費電力を削減することができる。このように、移動端末同士が、自律分散的に他の移動端末と位置情報を交信することによって、最終的には、ネットワークシステム全体の移動端末が、精度の高い位置情報を保持することができる。
【００７６】
前述した本発明の種々の実施形態において、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、修正及び省略は、当業者によれば容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。
【符号の説明】
【００７７】
１  移動端末
１０  位置記憶部
１１  測位電波受信部
１２  狭域無線インタフェース部
１２１  位置通知送信部
１２２  位置確認受信部
１３  短距離無線インタフェース部
１３１  位置要求放送部
１３２  位置要求受信部
１３３  評価値比較部
１３４  推定位置判定部
１３５  推定位置補正部
１３６  誤差算出部
１３７  評価平均値算出部
１３８  評価値算出部
１３９  位置応答返信部
１４  動き計測センサ
１５  位置推定部
２  位置管理サーバ
２０１  通信インタフェース部
２０２  位置通知受信部
２０３  交信時間算出部
２０４  位置管理部
２０５  位置確認返信部
３  ＧＰＳ衛星
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010183262.tif 000009
【図８】
2010183262.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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