(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置決定装置を校正するための装置であって、
受信した無線信号パターン（３１，３２，３３，３４）を多数の基準無線信号パターン（６４）と比較するための手段（６１）であって、前記手段は、前記受信した無線信号パターン（３１，３２，３３，３４）と、前記多数の基準無線信号パターン（６４）のそれぞれ１つの基準無線信号パターン（３６，３７，３８，３９）との間の一致の度合いによって、前記多数の基準無線信号パターンから選択サブセットを選択するように構成される、手段であって、
前記受信した無線信号パターン（３１，３２，３３，３４）と、前記選択サブセットのそれぞれ１つの基準無線信号パターンとの間の信号強度差パターンを決定するための手段（６７）と、
前記信号強度差パターンに基づいて校正オフセットを決定し、それによって決定された信号強度をそれに応じて修正するために前記校正オフセットを使用するために、前記校正オフセットを前記位置決定装置に供給するための手段（６８）であって、前記受信した無線信号パターン（３１，３２，３３，３４）が、受信可能な無線送信機の送信機ＩＤと受信した無線信号の信号強度を含むことを特徴とする、手段とを含み、
比較するための前記手段（６１）は、前記受信した無線信号パターン（３１，３２，３３，３４）の中の異なる送信機ＩＤについての相対的な信号強度を、前記多数の基準無線信号パターンの中の各々の対応する相対的な信号強度と関連づけて、そこから前記信号強度差パターンにおけるばらつきを一致の前記度合いとして使用することによって、一致の前記度合いを推測するように更に構成されることを特徴とする、装置。
【請求項２】
一致の前記度合いが、前記受信した無線信号パターン（３１，３２，３３，３４）および前記基準無線信号パターン（６４）のスケーリングに関して無関係であることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
比較するための前記手段（６１）は、一致の前記度合いを閾値ＡＣＣThと比較するように構成されること、前記受信した無線信号パターン（３１，３２，３３，３４）と特定の基準無線信号パターンとの間の一致の前記度合いが前記閾値ＡＣＣThによって定められた条件を満たす場合、前記受信した無線信号パターンと前記特定の基準無線信号パターンが、（例えば結合するデータ構造のデータ要素として）互いに、前記選択サブセットに含まれること、および、一致の前記対応する度合いが前記閾値ＡＣＣThによって定められた前記条件を満たさない場合、前記受信した無線信号パターンと前記特定の基準無線信号パターンが、前記選択サブセットに含まれないことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の装置。
【請求項４】
比較するための前記手段（６１）は、前記選択サブセットのために、前記受信した無線信号パターンとの一致の度合いがこの時点までに決定された最も良い一致の度合い値を含む許容差範囲内にあるような基準無線信号を選択するように構成されることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の装置。
【請求項５】
前記許容差範囲は、この時点までに決定された前記最も良い一致の度合い値の３０％となる許容差範囲、好ましくはこの時点までに決定された前記最も良い一致の度合い値の１０％となる許容差範囲、更に好ましくはこの時点までに決定された前記最も良い一致の度合い値の５％となる許容差範囲にわたる、この時点までに決定された前記最も良い一致の度合い値から少なくとも一方に及ぶことを特徴とする、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
比較するための前記手段（６１）は、以下の判定基準、
ＡＣＣi≦ＡＣＣmax
ＡＣＣi≦ＡＣＣTh、および、
ＡＣＣmax＝ＡＣＣ0・ＬＩＭＩＴ、
を満たすような、前記選択サブセットのための基準無線信号パターンを選択するように構成され、ＡＣＣ0は、前記現在最も良い一致を有する基準無線信号パターンの一致の度合い値であり、ＡＣＣThは、前記選択サブセットに含まれることに関する一致の前記度合いのための閾値であることを特徴とする、請求項１又は請求項３に記載の装置。
【請求項７】
前記校正値を決定して、供給するための前記手段（６８）は、少なくとも前記信号強度差または前記校正値をフィルタリングするローパスフィルタを含むことを特徴とする、請求項１〜請求項６のいずれかに記載の装置。
【請求項８】
前記ローパスフィルタ（６８）は、フィルタ入力係数（８１）およびフィルタ帰還係数（８４）を有する再帰型フィルタであり、前記フィルタ帰還係数は、前記フィルタ入力係数の１０倍より大きく、好ましくは前記フィルタ入力係数の１００倍より大きく、更に好ましくは前記フィルタ入力係数の１，０００倍より大きく、更に好ましくは前記フィルタ入力係数の１０，０００倍より大きいことを特徴とする、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記ローパスフィルタ（６８）は、多数の個々の信号強度差から平均した信号強度差を決定するように構成されることを特徴とする、請求項７又は請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記多数の個々の信号強度差は、前記多数の基準無線信号パターンの中の１つの基準無線信号パターン内で、前記基準無線信号パターンを考慮に入れた無線送信機と関連する信号強度差に対応し、前記多数の個々の信号強度差は前記ローパスフィルタのための入力量として役立つことを特徴とする、請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
無線ベースの位置特定のための位置決定装置であって、
請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の校正するための装置と、
校正するための前記装置によって生成された校正オフセットを受信して、前記生成された校正オフセットによって無線信号をスケールするように構成され、その結果、前記無線信号を受信するための前記手段により出力されたいずれかのスケールされた無線信号データが、信号強度に関して、前記無線信号データと比較される基準信号データに本質的に対応する、前記無線信号を受信するための手段（４０）とを含むことを特徴とする、位置決定装置。
【請求項１２】
動作モードがフィンガープリントの原理に基づくことを特徴とする、請求項１１に記載の位置決定装置。
【請求項１３】
無線ベースの位置特定に基づいて位置決定装置を校正する方法であって、
受信した無線信号パターン（３１，３２，３３，３４）を多数の基準無線信号パターン（６４）と比較するステップ（１０３）と、
前記受信した無線信号パターン（３１，３２，３３，３４）と、前記多数の基準無線信号パターンのそれぞれ１つの基準無線信号パターンとの間の一致の度合いによって、前記多数の基準無線信号パターン（６４）から選択サブセットへの基準無線信号パターンを選択するステップと、
前記受信した無線信号パターンと、前記選択サブセットのそれぞれ１つの基準無線信号パターンとの間の信号強度差パターンを決定するステップとを含み、
前記信号強度のための校正オフセットを決定して、それによって決定された信号強度をそれに応じて修正するために前記位置決定装置による利用のための前記校正オフセットを供給するステップであって、前記受信した無線信号パターンが、受信可能な無線送信機の送信機ＩＤおよび受信可能な無線信号の信号強度を含み、前記受信した無線信号パターンを前記多数の基準無線信号パターンと比較するステップは、前記受信した無線信号パターンの中の異なる送信機ＩＤについての相対的な信号強度を、前記各基準パターンの中の対応する相対的な信号強度と関連づけて、そこから前記信号強度差パターンにおけるばらつきを一致の前記度合いとして使用することによって、一致の前記度合いを推定するステップを更に含むことを特徴とする、方法。
【請求項１４】
コンピュータ・プログラムが処理装置またはマイクロコントローラ上で動作するときに、請求項１３に記載の方法を実行するための前記コンピュータ・プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の技術分野は、無線ベースの位置決めシステムの位置決定装置の校正に関し、特に、受信した無線信号の信号強度に関する校正に関する。
【背景技術】
【０００２】
種々の位置決め技術が携帯端末を位置推定するために利用できる。屋外範囲での位置決めおよび／またはナビゲーションのおそらく最も良く知られたシステムは、衛星に補助された全地球測位システム（ＧＰＳ）である。建物内または屋内の位置特定またはナビゲーションに関しては、赤外線システム、ＲＦＩＤシステムまたはさらにＩＥＥ８０２．１１のＷＬＡＮネットワーク（ＷＬＡＮ＝ワイヤレス・ローカル・エリア・ネットワーク）の場の強さ評価など、様々なアプローチが知られている。現在では、ＧＰＳシステムは、屋外範囲の用途にだけ、確実に利用できる。最近のアップグレード、例えば非常に感度の良いレシーバまたはいわゆるＡ―ＧＰＳ（アシスト型ＧＰＳ）などは、その技術を建物内でも利用することができるようにする試みを示す。これに関連して、Ａ―ＧＰＳは、携帯移動無線ネットワークから衛星ベースのＧＰＳシステムの使用法を、いわゆるアシスト情報の受信と組み合わせる。しかし、現在、これらの技術は、所望の平均レベルの精度を示していない。赤外線およびＲＦＩＤシステムは、通常、包括的な有効範囲に関しては利用できず、特定の前提条件に条件づけられる。
【０００３】
携帯機器の無線ネットワーク接続のために、ＩＥＥＥ８０２．１１に従うＷＬＡＮ規格は、それ自体を定めることができている。データ転送速度および範囲に関して、更に絶えず開発されている。制定された規格は、ちょうどまだ策定段階にある規格だが、高データ速度で広帯域データ伝送を可能にして、費用のかからないハードウェアを可能にする高度な統合化によって特徴づけられる。例えば、最新のＰＤＡ（個人情報機器（ｐｅｒｓｏｎａｌ  ｄｉｇｉｔａｌ  ａｓｓｉｓｔａｎｔ））および多機能電話は、たいてい、前述のＷＬＡＮなどの、そこに内蔵された無線インタフェースを有する。加えて、ブルートゥースがしばしば使用され、将来的にはおそらくＷｉＭＡＸも使用される。
【０００４】
ＷＬＡＮの場合、商業的な公共のＷＬＡＮアクセス・ポイント（いわゆるホットスポット）は、現在、多くの訪問客が見られる多くの場所に利用できる。さらに、個人の家にも（例えばＤＳＬを介した）広帯域ネットワーク間の接続の普及の顕著な増加は、費用効果的な家庭内ネットワーク技術として、ＷＬＡＮの普及を促進した。いくつかの研究では、多くの場所の都市地域が今日ＷＬＡＮのほぼ包括的な有効範囲を示し、または供給過剰でさえあることが分かった。特に、日常生活および観光客に関心のある場所は、この点で十分に設備がされている。従って、モバイル機器を位置決めするための基盤技術としてＷＬＡＮを使用することは、現在都合が良い。将来的には、他の技術も、間違いなく採用されるであろうし、説明される本発明概念もそれに適用されるかもしれない。
【０００５】
ＷＬＡＮネットワークの携帯端末の位置決めは、原則、携帯端末によって受信された基地局（ホットスポットまたはアクセス・ポイント）を評価することによって、実行することができ、例えば、その端末で受信されたそれら各々の信号強度が、評価される。しかしながら、ＷＬＡＮ信号は、建物および他の障壁によって強く遮蔽される。特に広範囲なＷＬＡＮ有効範囲を有する領域では、前記領域が都市地域に位置するので、通常、理想的な自由境界条件がない。このように、測定された信号強度および／または場の強さから、携帯端末と基地局または他の通信パートナーとの間の距離を推測することは直接的には可能でない。
【０００６】
ＷＬＡＮベースの位置決めシステムにおいて、いわゆる受信信号強度フィンガープリントは、基本的な方法としてしばしば使用される。この無線フィンガープリント法は、現在位置で信号強度が受信される又は受信可能である、いくつかの無線局の無線信号の前記信号強度が、明白にその現在位置または地点を特徴づけるという仮定に基づく。多くの基準位置または基準点に関して、基準時間に受信される又は受信可能である無線局の送信機ＩＤを含み、かつ、対応する無線信号の信号強度を含む基準データベースがある場合、モバイル機器の現在位置は、現在測定された測定値およびデータベースの基準値が一致するという点で、一組の現在の測定値（送信機ＩＤおよび関連する信号強度値）から推測することができる。この一致判定は、基準点ごとに、現在位置の現在の測定値の、それの前に記録された測定値または基準値との類似性のレベルを評価する。最も高いレベルの類似性を示している基準点は、それから携帯端末の現在位置の推定値のベースを形成する。
【０００７】
基準データベースに関して、基準測定時間に基準点で受信可能である無線送信機の信号強度は、基準測定によって実験に基づいて決定されうる。これは、地理的基準点ごとに、それぞれ関連した受信場の強さおよび品質に関する無線送信機（アクセスポイント）のリストを含むデータベースとなる。基準点と関連したこのリストは、基準測定パックまたは基準パック（ＲＰ）と呼ばれることもある。ＷＬＡＮ実施態様に関して、この種の基準データベースは、例えば、以下の通りでありうる。
0005632960.tif 000002
【０００８】
その表は、以下の情報を含む。
●基準点識別子（ＩＤ）（ここでは１、２、３）、
●各基準点で受信された無線送信機のＭＡＣアドレス、
●基準点で受信可能である無線送信機の受信場の強さ（ＲＳＳＩ＝ｒｅｃｅｉｖｅｄ  ｓｉｇｎａｌ  ｓｔｒｅｎｇｔｈ  ｉｎｄｉｃａｔｏｒ（受信信号強度）、例えば、４６．５６は−４６．５６ｄＢｍを示す）
●メートルのデカルト座標（ｘ，ｙ，ｚ）における基準点、
●測定値キャプチャの時またはタイムスタンプの点。
【０００９】
任意のＰＧＳ（パーセンテージ・シーン（ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ  ｓｅｅｎ））値は、測定値キャプチャで、各局が見つけられた回数を示し、パーセントとして表される（すなわち、ＰＧＳ＝９０は、その局が平均して１０回の測定中９回において測定されたことを意味する）。
【００１０】
加えて、基準パックは、対応する基準パックが記録された携帯端末の空間的な方位に関する情報を含んでいる方位情報を含むことができる。すなわち、方位情報は、携帯端末が基準点の校正の間保持された方向についての、および／または、携帯端末が基準点の校正の間移動した方向についての情報を保存する。これは、特に、ＷＬＡＮが使用可能なデバイスなどの携帯端末が、使用者の身体のすぐ前で保持され、その身体によってシャドウ・エフェクト（ｓｈａｄｏｗ  ｅｆｆｅｃｔ）が生じうるときに、関連がある。身体により生じる前記シャドウ・エフェクトがない場合でさえ、実質的にあらゆるアンテナが方向パターンを有するので、追加の方位情報が役立ちうる。従って、方位は、例えば、携帯端末のアンテナの主極の空間位置合わせを意味するとも理解されうる。
【００１１】
説明された基準データおよび／または基準パックは、一般的に、少なくとも無線ベースの位置決めシステムの演算の間の訓練フェーズの間に作られて、種々の方法、例えば、手動で個々の基準点および／または基準パックを生成すること、移動測定から基準データを生成すること、または、無線ベースの位置決めシステムのための先行技術データによって基準データを生成することで得ることができる。
【００１２】
上述のように、とりわけフィンガープリントによる無線ベースの位置決めは、位置決定のための無線送信機の信号強度値（ＲＳＳＩ）を使用する。位置決定装置によって観測された信号強度、すなわち位置決定装置の中で位置決め目的のために使用される信号強度は、種々の原因に起因しうる変化を受けやすい。例えば、特に、これは、できる限り装置やプラットフォームから独立したソフトウェアが、できる限り様々な種類の端末の大きな多様性に関するＷＬＡＮ位置特定のために使用されることになると企図される場合、ＷＬＡＮ信号を測定するための種々のアンテナは、おそらく品質に関して広い範囲で変化しうる。アンテナ品質のこの種の違いは、とりわけ、位置決めのために使用される無線信号の観測される信号レベルに影響を及ぼす。
【００１３】
アンテナ品質の上述の違いに加えて、他の原因も、位置決めのために使用される無線信号の信号レベルに影響を及ぼしうる。例えば、位置決定装置は、時々、服のポケットに入れて、または、鞄に入れて、運ばれることがある。このような場合、無線信号は、服または鞄の材質によって、程度の差はあるが弱められる。
【００１４】
信号強度および／または信号レベルによって位置決定装置と無線信号を送信している対応する無線送信機との間の距離を決定することができるので、実際に現在の信号強度についての（すなわち異なるアンテナ特性または変わりやすい減衰による破損影響なしの）情報は、位置決定装置の現在位置を確実に位置特定することに貢献することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
したがって、無線ベースの位置特定を、位置特定のために使用された無線信号の信号強度に及ぼす一定又は準一定の影響に対してロバストである、および／または、影響を受けにくくするようにすることが、本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この目的は、請求項１の特徴を有する位置決定装置を校正する装置によって、または、請求項１３に記載の無線ベースの位置特定に基づいて位置決定装置を校正する方法によって、達成される。
【００１７】
ここで開示される教示によれば、個々の無線信号は、互いに別々には調べられずに（調べられないだけでなく）、基準データと比較されうる無線信号パターンは、１つ又は複数の無線信号から生成される。その無線信号パターンの生成は、そのパターンの特別な特性が、上述の（例えば装置依存の）影響に対して基本的に不変であるように、構成されうる。ここで開示された教示による校正は、一定の又は少なくとも準一定の影響を修正することを目的とする。このように、ランダム偏差を平均するために、および／または、代表となるために、校正は、例えば、無線信号の周波数または他の量に関して、時間的に、空間的に、十分に分散された比較的広いデータベースについて行なわれる。
【００１８】
本発明の実施形態によれば、位置決定装置を校正するための装置が提供される。校正のための装置は、受信した無線信号パターンを、多数の基準無線信号パターンと比較するための手段、信号強度差を決定するための手段、および校正値を決定して、位置決定装置にそれを供給するための手段を含む。受信した無線信号パターンを多数の基準無線信号パターンと比較するための手段は、受信した無線信号パターンと多数の基準無線信号パターンのそれぞれ１つの基準無線信号パターンとの間の一致の度合い（ｍｅａｓｕｒｅ  ｏｆ  ｍａｔｃｈｉｎｇ）によって、選択サブセット（ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ  ｓｕｂｓｅｔ）を多数の基準無線信号パターンから選択するように構成される。校正値を決定するための手段の一部にある校正値の決定は、信号強度差に基づく。
【００１９】
受信した無線信号パターンは、受信した無線信号の送信機ＩＤおよび信号強度のうちの少なくとも１つを含む。比較するための手段は、受信した無線信号パターンの中の異なる送信機ＩＤの相対的な信号強度を、基準無線信号パターン内の対応する相対的な信号強度と関連付けて、そこから一致の度合いを推測するように構成される。
【００２０】
選択サブセットは、受信した無線信号パターンに、定義によれば類似しているような基準無線信号パターンを取り込む。この類似性は、一般的に、定量的であるが、少なくとも一致の度合いによる定性的な方法でマップされる。一般的に、選択サブセットに含まれる基準無線信号パターンが、位置決定装置の現在位置に空間的に近い位置と、すなわち、受信した無線信号パターンが受信されるその位置と関連すると仮定されうる。分かりやすくすると、受信した無線信号パターンと（類似した）基準無線信号パターンとの間の差は、受信した無線信号パターンの、位置特定のために使用される信号レベルが、基準データの生成の間の場合よりも一定に低い又は高いように決定されると感じさせると仮定されうる。例えば、より詳細に見たときに、２つのデバイス間に信号レベルのほぼ一定の差が全ての測定範囲全体にわたってしばしば見出される。異なる可能性あるシナリオにおいて、この差は、少なくとも位置決定装置が衣服または鞄内に位置する時間においては、一定であると基本的にみなされうる。信号レベルのこの種の準一定の変動は、あらかじめ決定され、固定して位置決定装置にプログラムされた補正値によっては、適切に考慮することができない。
【００２１】
前述したように、受信した無線信号パターンは、受信可能な無線送信機の送信機ＩＤおよび受信した無線信号の信号強度のうちの少なくとも１つを含む。送信機ＩＤおよび受信した無線信号の信号強度の両方がある場合、粗い位置決定は、直近の時間単位に受信された送信機ＩＤによって実行されうる。これに基づいて、より微細な位置決定は、受信した無線信号の信号強度が、同じく受信した送信機ＩＤと関連して評価されるという点で、遂行されうる。一般的に、無線信号パターンは、多数のデータの要素を含み、その各々は、少なくとも１つの送信機ＩＤおよび１つの信号強度値を含む。したがって、多数の基準無線信号パターンのうちの少なくとも１つの基準無線信号パターンは、基準無線信号パターンにおいて考慮される無線送信機の送信機ＩＤおよび基準無線信号パターンにおいて考慮される無線信号の無線信号強度のうちの少なくとも１つを含むことができる。このように、受信した無線信号強度および基準無線信号パターンを比較することは、例えば、無線信号パターンの中の異なる送信機ＩＤの相対的な信号強度を、基準無線信号パターンの中の対応する相対的な信号強度に関連させることができて、受信した無線信号パターンと各基準無線信号パターンとの間にありえる一致に関してそこから結論を出すことができる。
【００２２】
実施形態によれば、一致の度合いは、受信した無線信号パターンおよび基準無線信号パターンのスケーリングに関して無関係でありえる。このように、信号強度に関する規則正しい又は偶然の偏差は、一致の度合いに全く又はほんのわずかしか影響を与えず、しかるに、選択サブセットに特定の基準無線信号パターンが含まれることについての決定は、受信した無線信号パターンのおよび／または基準無線信号パターンの絶対信号強度に依存しない。というのも、結局、本願明細書において開示される校正は、少なくとも、受信した無線信号パターンの信号強度が一定または準一定の誤差を呈するという仮定に基づかなければならないからである。
【００２３】
更なる実施形態によれば、比較するための手段は、一致の度合いを閾値ＡＣＣThと比較するように構成されることができる。受信した無線信号パターンと特定の基準無線信号パターンとの間の一致の度合いが閾値ＡＣＣThによって定められた条件を満たす場合、受信した無線信号パターンおよび特定の基準無線信号パターンは、選択サブセットに、相互に関して（例えば結合データ構造のデータの要素として）含まれる。しかし、対応する一致の度合いが、閾値ＡＣＣThによって定められる条件を満たさない場合、受信した無線信号パターンおよび特定の基準無線信号パターンは選択サブセットに含まれない。受信した無線信号パターンおよび特定の基準無線信号パターンが、それらが相互に関して上述の条件を満たす場合、選択サブセットに含まれるので、信号強度差が決定されることになる無線信号パターンが明らかだろう。閾値ＡＣＣThは、一般的に、受信した無線信号パターンとの十分な類似性があるこのような基準無線信号パターンだけが選択サブセットに含まれることを確実にする。このように、一般的に、十分な信頼性のために、校正が不適当なデータに依存することは妨げられうる。
【００２４】
実施形態によれば、比較するための装置が、選択サブセットのために、受信した無線信号パターンとの一致の度合いがこの時点までに決定された最も良い一致の度合い値を含んでいる許容差範囲内にあるこの種の基準無線信号パターンを選択するように構成されることができる。一般的に、許容差範囲は、片側のみに限定されるように構成される。その結果、新しい最も良い一致の度合い値がいずれにせよ考慮される。しかしながら、この実施形態によれば、許容差範囲は、この時点までに決定された最も良い一致の度合い値から始まって、より低い一致の度合い値の方向にも同様に及ぶ。このようにして、二番目に良い、三番目に良いなどの一致を有する基準無線信号パターンは、より広いデータベースが校正のために利用可能であるように、選択サブセットに含まれる。また、このように、たとえ偶然の影響がそこになかった場合にそれが最も良い一致の度合い値を得なかったとしても、基準無線信号パターンが、一つの基準無線信号パターンとして校正に偶然に（例えば当該の無線信号の中のノイズ）影響することを確実に妨げることができる。この時点までに決定された最も良い一致の度合い値が、多数の基準無線信号パターンとの受信した無線信号パターンの比較の間、連続的に決定されうる、または、あらかじめすでに決定されうることに留意されたい。後者の場合、絶対的な最も良い一致の度合い値は、この時点までに決定された最も良い一致の度合い値として役立つだろう。
【００２５】
一実施形態によれば、許容差範囲は、少なくとも、この時点までに決定された最も良い一致の度合い値の３０％となる許容差範囲、好ましくはこの時点までに決定された最も良い一致の度合い値の１０％となる許容差範囲、更に好ましくはこの時点までに決定された最も良い一致の度合い値の５％となる許容差範囲にわたる、この時点までに決定された最も良い一致の度合い値からの一方に及びうる。例えば、この時点までに決定された最も良い一致の度合い値の５％となる許容差範囲によって、選択サブセットに基準無線信号パターンが含まれることに関して、相対的に厳密な選択がなされる。最も良い２つ、３つ、４つ、またはそれ以上の基準無線信号パターンが、狭い範囲、すなわち、最も良い一致の度合い値の５％の範囲内にある受信した信号パターンとの一致の度合いを有しさえすれば、選択サブセットは、２以上の基準無線信号パターンを含むだろう。この状況は、例えば、位置決定装置がいくつかの無線送信機とだいたい等間隔に設置されるとき、そして、無線信号のための伝搬条件も基本的に類似しているとき、（または、異なる無線信号に関する距離および伝搬条件が互いに補償するとき）起こりうる。このような場合、最も良く受信されうる無線送信機だけを考慮に入れる代わりに、同程度に良く受信されうる無線送信機の全てを校正に関して考慮に入れることが役立ちうる。
【００２６】
あるいは、比較するための手段は、受信した無線信号パターンとの一致の度合いが多数の基準無線信号パターンの一致の度合いの最高値、または最適値、変位値にある、選択サブセットのための基準無線信号パターンを選択しうるように構成されうる。例えば、受信した基準無線信号パターンとの最も良い一致の度合いを有する選択サブセットにそれらの全ての基準無線信号パターンの１パーセントを含むことは、可能かもしれない。選択サブセットが常に特定数（例えば５つ）の基準無線信号パターンを含むことも、これが閾値ＡＣＣThなどの他の条件に基づくことが可能でありさえすれば、可能である。実際には、選択サブセットが閾値条件のために空のままであることが起こりうるが、それによって、校正は一般的に一時的に中断される。
【００２７】
実施形態によれば、比較するための手段は、以下の判定基準、
ＡＣＣi≦ＡＣＣmax
ＡＣＣi≦ＡＣＣTh、および、
ＡＣＣmax＝ＡＣＣ0・ＬＩＭＩＴ、
を満たす選択サブセットのためのこの種の基準無線信号パターンを選択するように構成され、ＡＣＣ0は、現在最良の一致を有する基準無線信号パターンの一致の度合い値であり、ＡＣＣThは、選択サブセットに含まれることに関する一致の度合いのための閾値である。値ＬＩＭＩＴは、例えば、１よりわずかに大きい、例えばすなわち１．０５または１．０８であるように選択されうる。値ＬＩＭＩＴは、上述した許容差範囲とみなされうる。
【００２８】
実施形態によれば、校正値を決定して、供給するための手段は、少なくとも信号強度差または校正値をフィルタリングするローパスフィルタを含みうる。ローパスフィルタの任意の供給は、例えば、校正によってバランスをとられることになる差であって、異なる種類の位置決定装置が存在することによって、または、（ゆっくり）環境条件が変化することによって引き起こされる前記差が、一定である、または、まれにしか若しくはゆっくりとしか変化しないという発見に基づく。長期的に見て、信号強度差の又は校正値の一定の又はゆっくり変化しうる信号成分は、ローパスフィルタの出力で優勢であるだろうが、一般的に偶然の原因による速い変化は、ローパスフィルタの出力では非常に減衰した状態で存在するだけであろう。
【００２９】
実施形態によれば、ローパスフィルタは、フィルタ入力係数およびフィルタ帰還係数を有する再帰型フィルタでもよい。フィルタ帰還係数は一般的に、フィルタ入力係数より大きい。その結果、ローパスフィルタの出力からフィードバックされるフィルタ出力値はフィルタ出力信号にフィルタ入力信号より強い影響を及ぼす。フィルタ帰還係数は、フィルタ入力係数の１０倍、１００倍、１，０００倍または１０，０００倍よりも大きくてもよい。フィルタ帰還係数がパラメータａによって示される場合、フィルタ入力係数は、例えば、フィルタ帰還係数に依存して、例えばフィルタ入力係数＝１／（ａ＋１）で示されうる。ａ＝５００という典型的な値は、このようにフィルタ帰還係数およびフィルタ入力係数との間に結果として２５，５００の比率を生じうる。パラメータａの値は、現在設定されたサンプリングレート（ポーリング間隔）に依存して設定される。
【００３０】
一実施形態によれば、ローパスフィルタは、多数の個々の信号強度差とのフィルタ処理信号強度差を決定するように構成されうる。多数の個々の信号強度差は、多数の基準無線信号パターンの中の基準無線信号パターン内で、基準無線信号パターンにおいて考慮される無線送信機に関連する信号強度差に対応しうる。加えて、多数の個々の信号強度差は、ローパスフィルタの入力量として役立つことができる。このように、生じうる規則正しい偏差もいずれにしろ個々の信号強度差の全てに影響を及ぼす傾向にあるので、個々の信号強度差は、更に直接的に使用されることができる。
【００３１】
本願明細書において開示される技術的な教示の一態様は、上述されたような校正するための装置および無線信号を受信するための手段を含む無線ベースの位置特定のための位置決定装置に関する。無線信号を受信するための手段は、校正するための装置によって生成された校正値を受信し、生成された校正値によって無線信号をスケールし、その結果、その無線信号を受信するための手段によって出力されたスケールされた無線信号データが、無線信号データが（位置決定装置の更なる機能ユニットによって）比較される基準信号データに、信号強度に関して、基本的に対応するように構成される。このように、位置決定装置は、規則的な間隔で又は連続的にそれ自体を校正することができる。（自己）校正する能力は、位置決定装置が低い無線送信機有効範囲を有する領域にあるような状況において、特に、連続した信頼性が高い位置決定を確実にすることができる。正確であるために、この種の領域では、受信可能な無線送信機の無線信号の信号強度を決定することは、位置決定において比較的重要な役割を果たす。
【００３２】
一実施形態によれば、位置決定装置の動作モードは、フィンガープリント原理に基づく。フィンガープリント原理を使用して、特に、位置決定装置によって受信可能な無線送信機の送信機ＩＤに加えて、無線送信機によって発された無線信号の信号強度に関する比較的正確なデータも決定される場合、比較的正確な位置決定が実行されうる。
【００３３】
開示される技術的な教示は、無線ベースの位置特定に基づいて位置決定装置を校正する方法に関連し、
受信した無線信号パターンを多数の基準無線信号パターンと比較すること、
受信した無線信号パターンと、それぞれ、多数の基準無線信号パターンの１つの基準無線信号パターンとの間の一致の度合いによって、選択サブセットへの、多数の基準無線信号パターンから基準無線信号パターンを選択すること、
受信した無線信号パターンと、それぞれ、選択サブセットの１つの基準無線信号パターンとの間の信号強度差を決定すること、および、
信号強度のための校正値を決定して、位置決定装置による利用のための校正値を供給することを含む。
【００３４】
本願明細書において開示される技術的な教示はまた、コンピュータ・プログラムが処理装置またはマイクロコントローラ上で動作するとき、前述の方法を実行するためのコンピュータ・プログラムにも関する。
【００３５】
校正する方法およびコンピュータ・プログラムは、校正するための装置に関連した前に言及された技術的特徴によってより詳細に特定されうる。
【００３６】
本発明の実施形態は、添付する図に関してより詳細に以下で説明される。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、無線ベースの位置特定システムの動作モードを理解するための概略図を示す。
【図２】図２は、位置決定装置の現在位置における時間に依存した典型的な信号強度を示す。
【図３】図３は、測定された無線信号パターンおよび類似する基準無線信号パターンのグラフ表示を示す。
【図４】図４は、本願明細書において開示される技術的な教示による校正と関係した位置決定装置の要素の模式的なブロック図を示す。
【図５】図５は、開示される技術的な教示の実施形態の模式的なブロック図を示す。
【図６】図６は、開示される技術的な教示による校正するための装置の更なる実施形態の模式的なブロック図を示す。
【図７】図７は、位置決定が実行されうる地理的エリアの平面図を示す。
【図８】図８は、再帰型ローパスフィルタの模式的なブロック図を示す。
【図９】図９は、一実施形態の校正するための装置の一部の模式的なブロック図を示す。
【図１０】図１０は、ここで開示される教示の一実施形態による校正するための方法の模式的なフローチャートを示す。
【００３８】
図１は、無線ベースの位置特定の基本原理を示すことである。所与の時点で、位置決定装置１０は、見つけ出されるための現在位置に位置する。位置決定装置１０は、位置決定装置１０が無線送信機１６〜１９から無線信号を受信することができるように、４つの無線送信機１６、１７、１８、および１９の範囲内に位置される。位置決定装置１０と無線送信機１６〜１９との間の距離は、それぞれ、ｄ1、ｄ2、ｄ3およびｄ4である。しかし、前記距離は、前もって位置決定装置に知られていない。
【００３９】
位置決定装置１０が無線送信機１６〜１９の範囲内に位置付けされることのため、粗い位置決定をすでに実行することができる。この目的で、無線送信機１６〜１９の各々は、それが送信する無線信号に送信機ＩＤを付する。より正確な位置決定のために、無線信号が距離の関数として弱まることが利用されうる。当該の無線送信機と位置決定装置１０の現在位置との間の距離は、現在位置で存在している信号強度および／または信号レベルに基づいて推定されうる。この情報に基づいて、その位置は、例えば、補間法によって決定されうる。
【００４０】
無線ベースの位置特定のありうる実施態様は、いわゆるフィンガープリント（ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔｉｎｇ）法である。フィンガープリント原理によれば、無線送信機１６〜１９から現在位置で受信された無線信号は、あらかじめキャプチャされた多数の基準点と比較される。受信した無線信号の選択された特性（無線送信機識別子および場合によっては信号強度）が最も類似するその基準点が、更なる処理のために選択される。位置決定装置１０は、その基準点がキャプチャされた、したがって知られている位置の空間的な周辺に位置すると推定されうる。
【００４１】
例えば、図２は、実際に観測された信号強度２２の時間的曲線を示す。実際に観測された信号強度２２は、特に例えば所与の位置決定装置１０の現在位置で決定された無線送信機ｉの無線信号と関連する。信号強度は、図２に示されるグラフの縦座標にプロットされて、ＲＳＳＩ（受信信号強度（ｒｅｃｅｉｖｅｄ  ｓｉｇｎａｌ  ｓｔｒｅｎｇｔｈ  ｉｎｄｉｃａｔｏｒ））によって示される。実際に観測された信号強度２２は、基本的に一定であり、長期平均についてほんの僅かに変動する。
【００４２】
期待された信号強度２４の時間的曲線も、図２の破線としてプロットされる。期待された信号強度２４は、例えば、無線ベースの位置特定システムの訓練フェーズの間、決定された。訓練フェーズの間使用された位置決定装置は、利用フェーズの間使用されたものとは異なりうる。この違いが、期待された信号強度２４が実際に観測された信号強度２２からずれることを説明する。しかし、偏差ｄｅｌｔａＲＳＳＩは、経時的に基本的に一定である。更なるステップがとられなければ、位置決定装置１０は、偏差ｄｅｌｔａＲＳＳＩのどの割合が無線送信機１６と位置決定装置１０との間の距離にかかってくるか、そして、例えば、一方では訓練フェーズの間、他方では後の利用フェーズの間の品質違いのアンテナを利用することによって、どの割合が規則正しい偏差にかかってくるのかを確定することができない。
【００４３】
図３は、当該の無線送信機を示しているインデックスｉに依存した、位置決定装置１０によって現在位置で実際に観測された信号強度３１、３２、３３、および３４を示す。各無線送信機および／または無線送信機によって供給された送信機ＩＤに依存して表された信号強度は、無線信号パターンがどのようなものであるかの一例としてみなされうる。図３はまた、基準信号強度３６、３７、３８、および３９から類似したやり方で生じている基準信号パターンを示す。類似した基準信号パターンは、破線で表される。図３に示された例における受信した無線信号パターンと類似した基準信号パターンとの間の類似点が、信号強度の差がいずれの場合においても６ｄＢであるという事実から生じる。従って、例えば、無線送信機のためのインデックスｉに関する信号強度差のばらつきは、一致の度合いとして示されうる。位置決定装置の実際の応用では、一般的には多数の基準無線信号パターンがあるので、校正は、一致の度合いによって定められるように、受信した無線信号パターンに類似しているそれらの基準無線信号パターンから選択することが必要である。この選択は、受信した無線信号パターンの絶対信号強度に無関係であるべきである、すなわち、図３に示すように、偏差が常に６ｄＢであるかどうか、または、偏差が常に８ｄＢであるかどうかは、一般的に重要ではない。一般的に、重要である唯一のことは、偏差が、基本的に無線送信機ｉの全てに関して同じことであること、すなわち、ばらつきが少しであることである。
【００４４】
図４は、位置決定装置１０の中の校正がどのように使用されうるかについて示す。一般的にフィンガープリント原理に従って作動している位置決定装置１０は、その他のものと一緒に、無線信号受信機の機能を実行する、測定値キャプチャ４２を含む。このように、受信した無線信号は、最適に処理（増幅、復調、その他）される。加えて、測定値キャプチャ４２はまた、受信された無線信号の信号強度を決定する。測定値キャプチャ４２は、いわゆる測定パック（ＭＰ）を出力する。そして、それはＷＬＡＮ位置特定モジュール４４により使用され続ける。ＷＬＡＮ位置特定モジュール４４は、一般的にデータベースと受信した送信機ＩＤを照合し、測定値キャプチャ４２によって供給された信号強度によって、それは位置決定装置の位置を決定する。図４に表されたブロック図において、校正するための装置は、ＷＬＡＮ位置特定モジュール４４に組み込まれる。このように、ＷＬＡＮ位置特定モジュール４４は、測定値キャプチャ４２に返される校正偏差（校正オフセット）を供給する。測定値キャプチャ４２は、それにより決定された信号強度をしかるべく修正するために校正オフセットを使用する。そして、それは、一般的に、測定値キャプチャ４２の機能に好ましい影響も及ぼす。
【００４５】
図５は、開示された教示による校正するための装置の略ブロック図を示す。校正するための装置は、例えば、測定値キャプチャ４２から測定パック５０を得る、または、代わりに、校正するための装置は、独立して測定パック５０を決定するように構成されうる。校正するための装置はまた、基準パック５４（ＲＰ）を含む格納手段またはデータベースにアクセスする。最近受信した無線信号パターンを示す受信された測定パック５０、および基準パック５４は、比較するための手段５１に供給される。比較するための手段５１は、一般的に、多数の基準パック５４を、受信した測定パック５０と比較するタスクを有しており、規則正しい、一定の、または準一定のオフセットによる基準パック５４と受信した測定パケットとの差は、その比較するための手段５１によって、一般的に（そして実行可能である限り）考慮に入れられない。出力として、比較するための装置５１は、上述の規則正しい、一定の、または準一定のオフセットと独立して、受信した測定パック５０の受信した無線信号パターンに類似しているこの種の基準パック５４が考慮に入れられる、基準パック選択５５を供給する。この種の類似性は、一般的に、基準パック選択５５の選択された基準パックに含まれた基準無線信号パターンが、受信した測定パック５０の受信した無線信号パターンが関連する現在位置の空間的近接に位置する位置でキャプチャされたことを意味すると解されうる。
【００４６】
一旦、基準パック選択５５が終了すれば、それは信号強度差５６を決定する（一致判定する）ための手段に供給される。信号強度差５６も決定するための手段は、現在の測定パック５０のための入力を含む。信号強度差５６を決定するための手段は、一般的に、基準パック選択５５の基準パックごとに信号強度差を決定する。決定された信号強度差（ｄｅｌｔａＲＳＳＩ値）は、データ構造またはデータベース５７に格納される。そこから、それらは、履歴重みフィルタ５８に供給される。このように、統計的平均で、基準パック５４および測定パック５０の多数の組に生じるこの種の偏差が、基準パックと受信した測定パケットとの間では優勢であることが得られる。履歴重みフィルタ５８は、測定値キャプチャ４２（図４）にフィードバックされる校正値５９（校正オフセット）を出力する。
【００４７】
図６は、開示される教示の実施形態による校正するための装置の少し詳細に示した模式的なブロック図を示す。受信された無線信号パターンは、無線信号パターン比較のための手段６１に供給される。多数の基準無線信号パターン６４の１つの基準無線信号パターンは、いずれの場合においても無線信号パターン比較のための手段６１のための更なる入力量として役立つ。特定の受信した無線信号パターンが、一般的に、手段６１によって多数のまたはさらには全部の基準無線信号パターン６４と比較される点に留意する必要がある。無線信号パターン比較のために必要な計算消費量を制限し、かつ、必要な各々の時間を制限するために、例えば、直近に決定された位置と現在の位置との間が空間的に近接である可能性があるので、直近に決定される位置に基づいて、多数の基準無線信号パターン６４の中で、合理的な事前選択がなされる。無線信号パターン比較のための手段６１は、比較する１組（基準無線信号パターンに対する受信した無線信号パターン）ごとに１つの一致の度合いＡＣＣiを出力する。決定された一致の度合いＡＣＣiは、まず関数ブロック６２によって絶対的閾値ＡＣＣThと比較される。決定された一致の度合いＡＣＣiが絶対的閾値ＡＣＣThより大きい場合、受信した無線信号パターンと基準無線信号パターンとの間に充分な一致はない。この比較する１組は、このようにして廃棄される。しかし、一致の度合いが条件ＡＣＣi≦ＡＣＣThを満たす場合、一致の度合いＡＣＣiは、一致の度合いＡＣＣiの最も良い値、または最も良い一致の度合い値量を決定する選択機能ブロック６３に転送される。図６に表される場合において、一致の度合いＡＣＣiの小さい値は、受信した無線信号パターンと各基準無線信号パターンとの間の高い一致に対応し、一方、一致の度合いＡＣＣiの高い値は、より劣った一致を示す。結局のところ、これは、一致の度合いを定める問題であって、開示される教示に対して根本的な影響を及ぼさない。一致の度合いのために使用された略語ＡＣＣは、英単語「ａｃｃｕｒａｃｙ」から生じる。実施態様および構成に応じて、選択機能ブロック６３は、受信した無線信号パターンと最も良く一致するその又はそれらの基準無線信号パターンと関連している１つのインデックス又はいくつかのインデックスを出力する。インデックスｉ又は複数のインデックスｉは、基準無線信号パターン６４に関してデータベースを問い合わせるためにそれらを使用する、データベース・クエリー６５に転送される。その後、データベース６４は、対応する基準無線信号パターンを返し、そして、データベース・クエリーの手段６５は、基準無線信号パターンの選択を含むデータ構造または更なるデータベース６６にそれらを挿入する。
【００４８】
図６は、現在最も良い一致の度合いを有する基準無線信号パターンが一定に変化しうる基準無線信号パターンの連続した選択を示す。あるいは、位置決定装置で決定された測定パック（ＭＰ）ごとに、データベース６４に存在する基準無線信号パターンの全て（または少なくともいくつか）のための一致の度合いが、１パスで決定されることも可能である。その後、基準無線信号パターンは、それらの一致の度合いに従って評価され、その結果、最も良く一致している基準無線信号パターンが決定されうる。
【００４９】
受信した無線信号パターンおよび基準無線信号パターンの選択対象６６に含まれる基準無線信号パターンは、信号強度差を決定する手段６７のための入力量として使用される。図５と関連してすでに言及されたように、１つの信号強度差は、受信した無線信号パターンおよび選択対象６６の基準無線信号パターンからなる比較する１組ごとに決定される。このように、信号強度差を決定するための手段６７は、多数の信号強度差値（ｄｅｌｔａＲＳＳＩ値）を出力する。出力された信号強度差は、それらが算出される順番にローパスフィルタ６８に供給される。ローパスフィルタ６８は、全体として、受信した無線信号パターンと選択された基準無線信号パターンとの多数の比較する対を確定されることができた一定の偏差に対応する校正値を決定する。校正値は、次に、位置決定装置の受信ユニットに利用できるところから、校正値を供給するための手段６９によってキャプチャされる、またはそれによってリコールされうる。
【００５０】
一致の度合いＡＣＣは、ドイツの開示書類ＤＥ  １０  ２００８  ０３６  ６８１  Ａ１において説明された以下の方法で決定されうる。無線信号、および／または、無線信号と関連した無線送信機は、その基準位置であらかじめ記録された送信機ＩＤが現在位置で供給された送信機ＩＤと同一である、第１の数Ｎeqの無線送信機に、そして、その基準位置であらかじめ記録された送信機ＩＤと現在位置で供給された送信機ＩＤとが異なる、第２の数Ｎneq無線送信機に、すなわち、送信機ＩＤが現在位置で供給されるのみであり、あらかじめ基準位置で記録されていなかったか、あるいは、送信機ＩＤがあらかじめ基準位置で記録されているのみであり、現在位置で供給されていないかのいずれかである、数Ｎneqの無線送信機に、区別されうる、または、フィルタにかけられうる。第２の数Ｎneqの無線送信機から、現在位置で受信されていなかった数Ｎnh（「ｎｏｔ  ｈｅａｒｄ」）の無線送信機、すなわち、前に記録された特性が基準位置には存在するが、現在位置で供給された特性のいずれも存在しない無線送信機を選択するサブステップがありえる。現在位置で受信されなかった無線送信機の数Ｎnhが多いほど、現在位置が基準位置に対応しない傾向が高くなる。加えて、第２の数Ｎneqの無線送信機から、現在位置で過剰に受信された数Ｎhtm（「ｈｅａｒｄ  ｔｏｏ  ｍｕｃｈ」）の無線送信機、すなわち、前に記録された電磁的特性が基準位置に存在しないが、現在位置で供給された電磁的特性は存在する無線送信機を選択することを含む、更なるサブステップが供給されうる。現在位置で過剰に受信された無線送信機の数Ｎhtmが多いほど、現在位置が基準位置に対応しない傾向が高くなる。従って、無線送信機の第２の数Ｎneqは、Ｎneq＝（Ｎnh＋Ｎhtm）に従い、現在位置で受信されていない無線送信機の数Ｎnhと、現在位置で過剰に受信された無線送信機の数Ｎhtmとに起因する。
【００５１】
無線信号の供給された特性に基づいて、第３のステップは、一致の度合いおよび／または現在位置のための距離値ＡＣＣを決定することを含む。ここで、無線送信機の第１の数Ｎeqの特性および無線送信機の第２の数Ｎneqの特性は、一致の度合いを決定するために考慮され、無線送信機の第１の数Ｎeqの特性および無線送信機の第２の数Ｎneqの特性は、一致の度合いにおいて異なる程度に反映される。実施形態によれば、無線送信機の第１の数Ｎeqの特性は、無線送信機の第１の数Ｎneqの特性よりも多くの重みを与えられ、そのことは以下で更に詳細に述べられる。
【００５２】
無線信号の特性を決定するおよび／または供給するステップは、例えば携帯端末またはクライアント（例えばＷＬＡＮが使用可能なＰＤＡ、ブルートゥースが使用可能なＰＤＡまたは携帯電話さえ）によって実行される。このために、クライアントは、固定して位置決めされた無線送信機の無線信号の特性を決定するおよび／または供給するための手段を有しており、その特性は、通常、固定して位置決めされた無線送信機のＩＤおよび受信場の強さ、受信スペクトル、または受信されたＳＮ比などのその電磁信号特性によって特徴づけられている。
【００５３】
固定して位置決めされた無線送信機のＩＤまたは識別特徴は、ＭＡＣ（媒体アクセス制御（ｍｅｄｉａ  ａｃｃｅｓｓ  ｃｏｎｔｒｏｌ））アドレス、基地局ＩＤまたはセルＩＤでありえる。
【００５４】
無線信号の特性は、先に述べた測定パックＭＰ（ｉ）を意味すると理解されうる。決定されたおよび／または供給された特性ＭＰ（ｉ）は、第１の数Ｎeqの無線送信機および第２の数Ｎneqの無線送信機に、無線信号および／またはそれらの関連した無線送信機を区別するための手段３４に供給される。第１の数Ｎeqの無線送信機は、観測された基準位置で前に記録された送信機ＩＤが現在位置で決定された送信機ＩＤと同一であるそれらの無線送信機を含む。第２の数Ｎneq＝（Ｎnh＋Ｎhtm）の無線送信機は、送信機ＩＤが、その位置だけで供給されるが、基準位置では前に記録されなかったか、または、送信機ＩＤが、前に基準点でのみ記録されて、その位置では供給されないかのいずれかのそれらの無線送信機を含む。このように、無線信号は、少なくとも２つのグループに分割される。第１のグループは、第１の数Ｎeqの無線送信機の無線信号の特性を含むが、第２のグループは、第２の数Ｎneqの無線送信機の無線信号の特性を含む。上ですでに説明されたように、第２のグループは、現在位置で受信されない無線送信機の無線信号の特性のグループ、および、その位置で過剰に受信される無線送信機の無線信号の特性のグループにも細別されうる。第１の数Ｎeqの無線送信機の特性および第２の数のＮneqの無線送信機の特性が、一致の度合いにおいて異なる程度に反映される、すなわち、異なって重み付けされうる。
【００５５】
それらが受信可能である限りは、いくつかの基地局および／または無線送信機の信号は、関連した送信機ＩＤとともに各位置または地点で異なる信号強度を供給される。ＷＬＡＮネットワークの場合、この種の電子指紋は、ＷＬＡＮデバイスまたはＷＬＡＮ無線送信機ごとに明白であるＭＡＣアドレスのリスト、および、関連した受信信号強度のリストを含み、したがって現在位置を特徴づける。ＷＬＡＮ無線送信機がどこで位置決めされるかは、重要でない。
【００５６】
ここで、差が、第１の数Ｎeqの無線送信機の、基準位置で前に記録された電磁的特性と現在位置で供給された電磁的特性との間に形成される。例えば、基準位置で前に記録された送信機ＩＤが現在位置で供給された送信機ＩＤと同一である無線送信機のＲＳＳＩ値の差は、形成される。ΔＲＳＳＩ1〜ΔＲＳＳＩNeqまでのこれらのＲＳＳＩ差値は、総計ΣΔＲＳＳＩnを生じさせるために合計される。Ｎeqは、測定パックおよび基準パックにおいて生じている無線送信機の第１の数である。関数ＲＳＳＩは、２つの信号強度値の間の距離を算出する。距離関数として、例えば、ｄＢの測定値のユークリッド距離を選択することができる。従って、これに関連して、距離は、空間距離でなく、数学的偏差を意味する。合計の後に、総計ΣΔＲＳＳＩnは、重み係数ＥＱＷによって重みを加えられる、すなわちＥＱＷ・ΣΔＲＳＳＩnとなる。ＥＱＷは、測定値の距離および／または信号強度値ΣΔＲＳＳＩnの距離が、現在位置で過剰に連絡を受ける又は連絡を受けない無線送信機と比較して、評価されることとなる程度を示す、０〜１間の重みを定める。
【００５７】
この点で一致の度合いを算出するのを止めることになった場合、実際に現在位置をより良い一致を有するものより劣った一致を有するこの種の基準位置が、候補として選択されることになることがありえる。この１つの例として、第１の基準点のために、現在位置との比較が、Ｎeq＝１を生ずる、すなわち、基準測定パックと現在の測定パックとの間に、たった１つの無線送信機ＩＤだけの一致があると仮定しよう。測定パックの度合いの対応するＲＳＳＩ値が、例えば、２．５ｄＢだけ偶然に離れている場合、ΣΔＲＳＳＩ1／Ｎeq＝２．５ｄＢとなるだろう。更に、第２の基準点のために、現在位置との比較が、Ｎeq＝３を生ずる、すなわち、基準測定パックおよび現在の測定パック間の３つの無線送信機ＩＤの一致があると仮定しよう。対応するＲＳＳＩ値が、例えば、２ｄＢ、３ｄＢおよび４ｄＢだけ離れている場合、全体的としてΣΔＲＳＳＩn／Ｎeq＝３ｄＢとなるだろう。従って、第２の基準点は、第１のものより劣った評価を与えられる。そして、そのことは、推定誤差につながる。先に述べた方式によって、この種の推定誤差は、回避されうる、または少なくとも低減されうる。
【００５８】
受信されていない無線送信機の各々のための、ｍａｌｕｓ関数および／またはｍａｌｕｓ値Ｍnh,m（ｍ＝１，…，Ｎnh）が、定義されうる。これは、基準値にはあるが現在の測定値にはない局ごとに、ｍａｌｕｓ値Ｍnh,m（）（ｍ＝１，…，Ｎnh）が定義されうることを意味する。前記ｍａｌｕｓ値は、例えば、それに応じて、受信されなかった位置が、過去には基準位置で受信可能であった信頼性のレベルに依存しうる。この時点まで、受信されない局の信用性が高い場合には、すなわち、高いＲＳＳＩ値の場合には、例えば、高いｍａｌｕｓ値となる。このように、ｍａｌｕｓ値Ｍnh,m（）（ｍ＝１，…，Ｎnh）は、現在位置で受信されないその位置の基準ＲＳＳＩ値に正比例することができる。加えて、ｍａｌｕｓ関数Ｍnh,m（）（ｍ＝１，…，Ｎnh）は、対応する、受信されない無線送信機のＰＧＳ値にリンクされうる。基準データベースにおける小さいＰＧＳ値は、例えば、結果として対応するｍａｌｕｓ関数Ｍnh,mの小さい値になりうるだけである。これは、以下の式によっても算出されうる。
Ｍnh,m（ＰＧＳ）＝ＦｉｘＭａｌｕｓ＋ＤｙｎａｍｉｃＭａｌｕｓ、
ここで、ＤｙｎａｍｉｃＭａｌｕｓ＝ＦｉｘＭａｌｕｓ＊ＰＧＳ／１００である。従って、受信されない無線送信機のｍａｌｕｓ値のための関数Ｍnh,m（）は、実施形態に従って、受信場の強さに関連があって、前に基準点で記録された特性、および、例えば測定値の品質などの環境に関するモデルに依存する。現在位置で受信されない無線送信機に関するＮnhのｍａｌｕｓ値Ｍnh,m（）（ｍ＝１，…，Ｎnh）は、受信されない無線送信機のＮnhのｍａｌｕｓ値の第１の総計ΣＭnh,m（ｍ＝１，…，Ｎnh）を決定するために更に処理される。
【００５９】
現在位置で過剰に受信された無線送信機の数Ｎhtmの無線信号の特性は、前に記録された電磁的性質が基準点に存在しないが、現在位置で供給される電磁的性質がある無線送信機と関連がある。現在位置で過剰に受信される無線送信機の各々は、ｍａｌｕｓ関数Ｍhtm,r（）（ｒ＝１，…，Ｎhtm）、または、それに関連したｍａｌｕｓ値を有することができる。これは、基準値にはないが、現在測定された測定値には含まれる無線送信機ごとに、ｍａｌｕｓ値Ｍhtm,r（）（ｒ＝１，…，Ｎhtm）が定義されうる。これに関連して、また、ｍａｌｕｓ値Ｍhtm,r（）（ｒ＝１，…，Ｎhtm）のための関数は、無線送信機の現在のＲＳＳＩ測定値に、および、例えば測定値の品質、基準データの年数などの環境に関するモデルに依存しうる。現在位置で過剰に受信された無線送信機は、無線信号の受信場の強さに関連した特性、例えばＲＳＳＩ値に依存している、それと関連したｍａｌｕｓ値Ｍhtm,r（ｒ＝１，…，Ｎhtm）を有しうる。このように、ルールとしてｍａｌｕｓ値Ｍhtm,r（）（ｒ＝１，…，Ｎhtm）は、現在位置で過剰に受信された局の基準ＲＳＳＩ値に正比例する。加えて、ｍａｌｕｓ関数Ｍhtm,r（）（ｒ＝１，…，Ｎhtm）は、過剰に受信された対応する無線送信機のＰＧＳ値にリンクされうる。基準データベースにおいて小さいＰＧＳ値は、例えば、対応するｍａｌｕｓ関数Ｍhtm,r（）（ｒ＝１，…，Ｎhtm）の小さい値となるだけである。過剰に受信jされた無線送信機のＮhtmのｍａｌｕｓ値は、第２の総計ΣＭhtm,r（）に合計される。
【００６０】
受信されない無線送信機のｍａｌｕｓ値の第１の総計ΣＭnh,m（）および過剰に受信された無線送信機の第２の総計ΣＭhtm,r（）は、実施形態に従って、合計されて、重み係数（１−ＥＱＷ）を使用して重み付けされる、すなわち、（１−ＥＱＷ）・（ΣＭnh,m（
）＋ΣＭhtm,r（））となる。
【００６１】
最後に、基準位置で前に記録された電磁的特性と第１のＮeqの無線送信機のその位置で供給された電磁的特性との差の加重和ＥＱＷ・ΣΔＲＳＳＩn、および、ｍａｌｕｓ値の加重和（１−ＥＱＷ）・（ΣＭnh,m（）＋ΣＭhtm,r（））は、現在位置と企図された基準位置との間の距離値ＡＣＣを得るために、合計され、（Ｎeq＋Ｎnh＋Ｎhtm）で正規化される。例えば、距離値ＡＣＣが
0005632960.tif 000003
で算出されうる。
【００６２】
距離値ＡＣＣが式（１）に従って決定される場合、現在位置と企図された基準位置との一致は、距離値ＡＣＣが小さいほど、大きいものとなるだろう。これは、差の総計ΣΔＲ
ＳＳＩnが小さいほど、そして、ｍａｌｕｓ値の総計ΣＭnh,m（）、ΣＭhtm,r（）が小
さいほど、一致は大きくなるだろう。
【００６３】
他の実施形態によれば、一致の度合いはまた、距離値ＡＣＣの逆数でありえる、または、ＡＣＣが１より大きくなることができない場合、（１−ＡＣＣ）によって計算されうる。すなわち、距離ＡＣＣが小さいほど、一致の度合いは大きい。もちろん、他の計算仕様も可能である。ここで、無線送信機の第１の数Ｎeqの特性および無線送信機の第２の数Ｎneq＝（Ｎnh＋Ｎhtm）の特性は、一致の度合いにおいて異なる程度に反映される。
【００６４】
距離値ＡＣＣに関する上記の計算方法によれば、過剰に受信された又は受信されていない各局は、距離ＡＣＣを増加させる。フィンガープリント法における、そして、現在の測定値における異なる局の取り扱いは、強く精度に影響する。格納された基準指紋にないが、現在の測定においては現れる局は、この指紋が一致しないことの強い徴候である。
【００６５】
図７は、例えば町または見本市スタンドおよびそれら間の通路を有する見本市ホールなどの地理的エリア７０の地上案を示す。位置決定装置１０は、現在位置７６に位置する。地理的エリア７０の中の多数の位置に関して、基準データセットは記録されており、それは、図７には円として、または、×印として示される。×印として示された基準点７９は、位置決定装置１０の現在位置７６からあまりに離れて配置され、その結果、これらの２つの位置で受信可能な無線送信機のための一致はない（または小さい一致だけがある）。円として示される基準点７８では、現在位置７６で受信された無線信号パターンと各基準位置に関して記録された基準無線信号パターンとの間の少なくとも基本的な一致が与えられる。この種の基本的な一致は、両方の位置で受信可能な無線送信機で充分な一致があることに起因しうる。加えて、図７も、現在位置７６で受信可能な無線信号パターンと各基準点での基準無線信号パターンとの間の一致の度合いを表す。各基準位置の小円は、小さい一致だけがあることを示す。しかし、大きな円は、高い一致があることを示す。
【００６６】
現在位置７６の近くで位置付けされる基準点７１、７２、７３、７４、および７５は、受信した無線信号パターンおよび各基準無線信号パターンとの間に比較的より良い一致に対応する。基準位置７１は、最高の一致を有する基準点を示す。基準位置７２〜７５は、受信した無線信号パターンと各基準無線信号パターンとの間に充分な一致を示し、その結果、それらもまた校正目的のために使用されうる。このように、基準点７１〜７５に対応する基準無線信号パターンは、基準無線信号パターンの選択５７および６６それぞれ（図５および図６）において考慮される。現在位置７６で受信した無線信号パターンの信号強度が、校正の欠如または劣った校正のため、絶対値において、基準位置７１〜７５に関して決定された信号強度から、かなり逸れる場合であっても、比較のための手段５１、６１は、現在位置７６に空間的近接にあるこの種の基準点が、校正のために使用されることを確実にしうる。
【００６７】
図８は、例えば、履歴重みフィルタ５８またはローパスフィルタ６８のために使用されることができるように、ローパスフィルタの実施形態の略ブロック図を示す。図８に示されるフィルタは、最初にフィルタ入力係数８１を使用してフィルタ入力量を除去する再帰型フィルタである。ここでフィルタ入力係数８１は、パラメータａの関数として、特に１／（１＋ａ）として、表される。フィルタ入力係数８１を乗算されるフィルタ入力量は、アダー８２に供給される。アダー８２は、更なる入力を有し、それを介して、前のフィルタ出力値がアダー８２に供給される。前のフィルタ出力値は、アダー８２の出力で利用され、遅延素子８３に供給され、それから図８に示された場合においてはパラメータａに等しいフィルタ帰還係数８４を乗算される。このように、時間ｋでのフィルタ出力は、以下のように表されうる。
ｙ［ｋ］＝（１／（１＋ａ））・ｘ［ｋ］＋ａ・ｙ［ｋ−１］。
【００６８】
パラメータａは、一般的に、比較的大きいように、例えばａ＝５００のように、選択される。パラメータの値ａは、現在設定されたサンプリングレート（ポーリング間隔）に依存して与えられる。
【００６９】
図９は、ローパスフィルタ６８にフィルタ入力値の供給の略図を示す。信号強度差５６、６７を決定するための手段で決定された信号強度差は、データ構造９６に時間的に格納される。データ構造９６は、いくつかの基準無線信号パターンと比較した受信した無線信号パターンの信号強度差が、異なる長さのベクトルに格納されるように、構成されうる。受信した無線信号パターンに依存して、基準無線信号パターンが選択サブセットの中で多少十分に利用できるので、ベクトルは、異なる長さを有することができる。データ構造９６の中のベクトルは、それらがデータ構造９６に加えられる時間に従ってマークされることがあり、その結果、ベクトルは、この順番でシークエンサ９７により読み出されうる。シークエンサ９７は、現在読み出されたベクトルの個々の信号強度値を読み取って、ローパスフィルタ６８にそれらを転送する。一旦特定の無線信号パターンに属しているベクトルが読み出されると、それはデータ構造９６の中で削除されうり、その結果、記憶空間は新しく到着している信号強度差のために使えるようにされる。
【００７０】
記号ｄｅｌｔａＲＳＳＩ  ｉ．ｊは、受信した無線信号パターンｉと基準無線信号パターンｊとの間の信号強度差を示し、ｊは、受信した無線信号パターンｉの基準無線信号パターンの選択数量の範囲内の番号付けに対応する。
【００７１】
図１０は、本願明細書において開示される教示の実施形態による校正法の概略的なフローチャートを示す。１０１の方法の始まりの後に、現在の無線信号パターンは、１０２で受信される。次に、校正法は、１０３で、受信した無線信号パターンと多数の基準無線信号パターンとの間の比較を実行する。実行された比較に基づいて、１つ又は複数の基準無線信号パターンは、選択サブセットに選択される。この目的のために、受信した無線信号パターンと基準無線信号パターンのうちの１つとの間の一致の度合いは、それぞれ、評価される。
【００７２】
選択サブセットに含まれた基準無線信号パターンに関して、１つの信号強度差は、いずれの場合においても、受信した無線信号パターンと１つの基準無線信号パターンとの間でそれぞれ決定される（枠１０５）。１０６で、信号強度のための校正値は、決定される。これは、一般的に、主に校正値の偶発的な変動を回避するために実行されているいくつかの信号強度差の加算平均をして、決定された信号強度差に基づいて遂行する。１０７で、校正法は、位置決定装置の側の利用のための校正値を供給する。一般的に、位置決定装置の受信手段は、供給された校正値を使用する。成功した校正の後に、受信手段は、位置決定法目的に充分である精度のレベルを有する受信した無線信号パターンのおよび／または受信した無線信号の絶対信号強度さえ決定することができる。１０８でその方法は終了する。しかし、それは周期的に繰り返されうる。例えば、それは、時間単位ごとに１回、例えば１０秒、３０秒または６０秒ごとに１回実行されうる。その方法は、特別の事情によって、例えば新しい無線信号パターンの受信によって引き起こされることもある。
【００７３】
いくつかの態様が装置と関連して説明された場合であっても、前記態様はまた、対応する方法の記載を示すものと理解されるべきであり、その結果、ブロックまたは装置の構成要素もまた、対応する方法ステップとして、または、方法ステップの機能として理解されるべきである。それと同様に、方法ステップと関連して又は方法ステップとして説明された態様もまた、対応するブロック又は対応する装置の詳細又は機能の記載を示す。方法ステップのいくつか又は全ては、マイクロプロセッサ、プログラミング可能なコンピュータまたは電子回路などの、ハードウェア装置によって（またはハードウェア装置を使用すると共に）実行されうる。いくつかの実施形態では、最も重要な方法ステップのいくつか又は全ては、この種のデバイスによって実行されうる。
【００７４】
特定の実現要求に応じて、本発明の実施形態は、ハードウェアにおいて、または、ソフトウェアにおいて実行されうる。実施態様は、各方法が実行されるようにプログラミング可能な計算機システムと協動しうる、または、確かに協動する、その上に格納された電子的に読み込み可能な制御信号を有する、デジタル記憶媒体、例えばフロッピー（登録商標）、ＤＶＤ、ブルーレイ・ディスク、ＣＤ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ、ハードディスクまたは他の磁気又は光学メモリを使用して実行されうる。このため、デジタル記憶媒体は、コンピュータ可読であってもよい。
【００７５】
本発明によるいくつかの実施形態は、このように、本願明細書において説明された方法のいずれかが実行されるように、プログラミング可能な計算機システムと協動することができる電子的に読み込み可能な制御信号を有するデータキャリアを含む。
【００７６】
通常、本発明の実施形態は、プログラムコードを有するコンピュータ・プログラム製品として実行されうる。そして、コンピュータ・プログラム製品がコンピュータ上で動作するときに、プログラムコードがその方法のいずれかを実行するように動く。
【００７７】
例えば、プログラムコードはまた、機械で読み取り可能なキャリアに格納されることもありえる。
【００７８】
他の実施形態は、本願明細書において説明された方法のいずれかを実行するためのコンピュータ・プログラムを含む。そして、コンピュータ・プログラムが機械で読み取り可能なキャリアに格納される。
【００７９】
換言すれば、本発明の方法の実施形態は、このように、コンピュータ・プログラムはコンピュータ上で動作するとき、本願明細書において説明された方法のいずれかを実行するためのプログラムコードを有するコンピュータ・プログラムである。
【００８０】
本発明の方法の更なる実施形態は、このように、本願明細書において説明された方法のいずれかを実行するためのコンピュータ・プログラムが記録されるデータキャリア（またはデジタル記憶媒体またはコンピュータ可読媒体）である。
【００８１】
本発明の方法の更なる実施形態は、このように、本願明細書において説明された方法のいずれかを実行するためのコンピュータ・プログラムを示しているデータ・ストリームまたは一連の信号である。データ・ストリームまたは一連のデータは、例えば、データ通信リンクを介して、例えばインターネットを介して転送されるように構成されうる。
【００８２】
更なる実施形態は、本願明細書において説明された方法のいずれかを実行するために構成された又は適合された処理手段、例えばコンピュータまたはプログラム可能な論理回路を含む。
【００８３】
更なる実施形態は、本願明細書において説明された方法のいずれかを実行するためのコンピュータ・プログラムがインストールされたコンピュータを含む。
【００８４】
本発明による更なる実施形態は、受信機に本願明細書において説明された方法のいずれかを実行するためのコンピュータ・プログラムを送信するように構成された装置またはシステムを含む。例えば、その送信は、電子的に、または、光学的に遂行されうる。例えば、受信機は、コンピュータ、モバイル機器、記憶装置または同様の装置でもよい。その装置またはシステムは、例えば、コンピュータ・プログラムを受信機に送信するためのファイルサーバを含むことができる。
【００８５】
いくつかの実施形態では、プログラム可能な論理回路（例えば論理プログラミング可能デバイス、ＦＰＧＡ）は、本願明細書において説明された方法の機能のいくつかまたは全てを実行するために使用されうる。いくつかの実施形態では、論理プログラミング可能デバイスは、本願明細書において説明された方法のいずれかを実行するために、マイクロプロセッサと協動することができる。いくつかの実施形態では、その方法は、通常、いかなるハードウェア装置によっても実行される。後者は、例えば、コンピュータプロセッサ（ＣＰＵ）などの一般的に使用可能なハードウェア、またはＡＳＩＣなどのその方法に特有のハードウェアでもよい。
【００８６】
上記の実施形態は、単に本発明の原理の説明を示すだけのものである。本願明細書において説明された装置および詳細の修正変更が他の当業者によって認識されることを理解すべきである。このため、本発明がその記載および実施形態の説明によって本願明細書において示された具体的な詳細によってというよりは、以下の請求項の範囲だけによって制限されることが意図される。
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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