(57)【要約】【課題】  ＧＰＳが特定した位置情報と無線ＬＡＮ測位システムが特定した位置情報を融合することで屋内外を問わず使用可能な位置特定装置を提供する。【解決手段】  屋外の位置を特定するＧＰＳ受信機１０２と屋内の位置を特定する無線ＬＡＮ位置検出装置１２７とを具備し、屋内外を問わないで位置情報を得ることができる位置特定装置１００であって、ＧＰＳ受信機１０２から位置情報及び電波強度情報１０５を受取るとともに、無線ＬＡＮ位置検出装置１２７から位置情報１０６を受取り、受取ったＧＰＳ位置情報１０５と無線ＬＡＮ位置情報１０６とを、電波強度情報１０５を使った重み付けして融和した解析位置情報を得る。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋外の位置を特定するＧＰＳ受信機と屋内の位置を特定する無線ＬＡＮ測位装置とを具備し、屋内外を問わないで位置情報を得ることができる位置特定装置であって、
前記ＧＰＳ受信機からＧＰＳ位置情報及び電波強度情報を受取るとともに、前記無線ＬＡＮ測位装置から無線ＬＡＮ位置情報を受取り、受取ったＧＰＳ位置情報と無線ＬＡＮ位置情報とを、前記電波強度情報を使った重み付けして融和した解析位置情報を得ることを特徴とする位置特定装置。
【請求項２】
請求項１記載の位置特定装置において、
地図情報を具備し、地図のベクトル情報を使って上記解析位置情報の位置特定精度を向上させることを特徴とする位置特定装置。
【請求項３】
請求項１記載の位置特定装置において、
位置が既知である点に設置されたメモリが蓄積する既知位置情報を読み出すセンサを具備し、該センサから読み込んだ既知位置情報を使って上記解析位置情報の位置特定精度を向上させることを特徴とする位置特定装置。
【請求項４】
屋外の位置を特定するＧＰＳ受信機と屋内の位置を特定する無線ＬＡＮ測位システムを具備して屋内外を問わないで位置情報を得ることができる位置特定装置に使用されるコンピュータ・ソフトウェアであって、
前記ＧＰＳ受信機から得られる位置情報及び電波強度情報並びに無線ＬＡＮ測位システムから得られる位置情報を融合し、さらに地図ベクトルならびに既知位置情報を使って位置特定精度を向上させる機能をコンピュータに実現させるプログラムからなるコンピュータ・ソフトウェア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波で送信された信号をもとに自身の位置を特定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、屋内外での位置を特定する方法として、ＧＰＳ衛星と同等の信号を発する擬似衛星を屋内に設置し、かつＧＰＳ受信機を使用する方法が用いられてきた。屋外ではＧＰＳ衛星を使用する。上記に関連する技術を開示するものとして、特許文献１があげられる。また、複数の位置特定方法を採用して位置を特定することが提案されている（特許文献２〜４参照）。
【特許文献１】特開平１１−７２５４８号公報
【特許文献２】特開２００３−８７８４７号公報
【特許文献３】特開２００３−１９４９１２号公報
【特許文献４】特開２００４−１０１２５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来技術１においては、ＧＰＳ衛星と同等の信号を発する擬似衛星を屋内に設置してかつＧＰＳ受信機を使用していた。また、従来技術２、３においては携帯電話信号を利用しており、従来技術４では無線ＬＡＮシステムを使用していた。本発明では、屋外ではＧＰＳシステムを、そして屋内では無線ＬＡＮシステムを使用する。
【０００４】
本発明の目的は、屋内外において異なる位置特定システムを設置して、それぞれから出力される情報を使用して両者の位置を融合して、継ぎ目のない位置を特定し、さらに地図情報及び既知である位置情報を使用して位置特定精度を向上させる位置特定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、ＧＰＳ受信機から得られる電波強度と位置情報及び無線ＬＡＮ測位システムから得られる位置情報を使用して両者の位置を融合する位置特定装置である。
【０００６】
すなわち、本発明は、屋外の位置を特定するＧＰＳ受信機と屋内の位置を特定する無線ＬＡＮ測位装置とを具備し、屋内外を問わないで位置情報を得ることができる位置特定装置であって、前記ＧＰＳ受信機からＧＰＳ位置情報及び電波強度情報を受取るとともに、前記無線ＬＡＮ測位装置から無線ＬＡＮ位置情報を受取り、受取ったＧＰＳ位置情報と無線ＬＡＮ位置情報とを、前記電波強度情報を使った重み付けして融和した解析位置情報を得る位置特定装置である。
【０００７】
また、本発明は、地図情報を具備し、地図のベクトル情報を使って上記解析位置情報の位置特定精度を向上させる位置特定装置である。
【０００８】
そして、本発明は、位置が既知である点に設置されたメモリが蓄積する既知位置情報を読み出すセンサを具備し、該センサから読み込んだ既知位置情報を使って上記解析位置情報の位置特定精度を向上させる位置特定装置である。
【０００９】
更に、本発明は、屋外の位置を特定するＧＰＳ受信機と屋内の位置を特定する無線ＬＡＮ測位システムを具備して屋内外を問わないで位置情報を得ることができる位置特定装置に使用されるコンピュータ・ソフトウェアであって、前記ＧＰＳ受信機から得られる位置情報及び電波強度情報並びに無線ＬＡＮ測位システムから得られる位置情報を融合し、さらに地図ベクトルならびに既知位置情報を使って位置特定精度を向上させる機能をコンピュータに実現させるプログラムからなるコンピュータ・ソフトウェアである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、屋内外を問わず、高精度な位置情報を取得することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明を実施するための最良の形態を説明する。
以下、本発明を用いた実施の形態である実施例を説明する。本実施例における位置特定方法について、図１〜図３を用いて説明する。図１は、実施例の位置特定装置の全体構成図である。図２は、実施例における位置特定を行う処理フローの一例の説明図である。図３は、実施例における位置特定を行う際の位置情報融合の一例を説明する図である。
【実施例】
【００１２】
実施例を説明する。本発明の一実施形態であるＧＰＳ受信機及び無線ＬＡＮ測位装置を具備した位置特定装置について、図１を用いて説明する。これは、屋内外を問わず高精度に位置を特定するシステムの構成を示している。システムは大きく分けて、位置を特定するＧＰＳアンテナ１０１、ＧＰＳ受信機１０２、無線ＬＡＮアンテナ１０３、無線ＬＡＮアクセスポイント１０４、無線ＬＡＮ位置検出装置１２７、および位置情報を比較解析する位置解析装置１０７、既知点位置情報を格納するメモリ１１６、既知点の位置情報を読取る位置読取りセンサ１１５から構成されている。各部分について詳細な構成および動作を次に説明する。
【００１３】
ＧＰＳアンテナ１０１の位置をＧＰＳ受信機１０２が特定し、位置解析装置１０７に位置情報と電波強度１０５を出力する。無線ＬＡＮ測位システムは、無線ＬＡＮアクセスポイント１０４を使用し、無線ＬＡＮアンテナ１０３の位置を無線ＬＡＮ位置検出装置１２７が特定し、位置情報１０６を出力する。電波強度を出力することも可能である。特定した位置情報及び電波強度は、位置解析装置１０７のデータ入力部１０８に入る。
【００１４】
座標変換部１０９では、ＧＰＳ受信機からの位置情報１０５および無線ＬＡＮ位置検出装置１２７からの位置情報１０６の値を比較するのに必要な、両者の座標系を統一する作業を行う。両者の座標系を統一化することにより、位置融合部１１０において、両者の位置の融合処理を計算することが可能になる。座標変換部１０９で計算した両者の位置である位置情報１２０を位置融合部１１０へ渡す。
【００１５】
位置融合部１１０では、ＧＰＳ受信機１０２からの電波強度情報を、データ入力部１０８を経由して受け取り、融合処理を行う。具体的には、電波強度１１９の値を使って重み係数を計算して、ＧＰＳ受信機１０２が特定した位置情報１０５に重み係数を乗算して重み付けした結果と無線ＬＡＮ位置検出装置１２７が特定した位置情報１０６を融合（平均化）して位置情報１２１とする。同様に、無線ＬＡＮ位置検出装置１２７が特定した位置情報１０５に、電波強度の変化値を使って計算した重み係数を乗算して重み付けすることも可能である。計算後の位置情報１２１を地図ベクトル処理部１１１へ渡す。
【００１６】
地図ベクトル処理部１１１では、位置融合部１１０から受け取った位置情報１２１と地図１１３から受け取った位置情報１２３を使って位置特定処理を行う。これは、位置情報１２３から抽出する地図ベクトルと位置情報１２１から計算する位置ベクトルを比較して、地図ベクトル方向に位置を修正計算する。修正計算後の位置情報１２２を既知点処理部１１２へ渡す。
【００１７】
既知点処理部１１２では、地図ベクトル処理部１１１から受け取った位置情報１２２と位置読取りセンサ１１５から受け取った位置情報１０７を比較する。位置読取りセンサ１１５は、既知点の位置情報を格納したメモリ１１６の付近で位置情報１０７を出力する。位置情報１０７は正確であるため、位置情報１０７が入力された時、データ出力部１１４へ渡す位置情報１２４は既知点の位置情報１０７である。これ以外の時は、地図ベクトル処理部１１１が出力する位置情報１２２をデータ出力部１１４へ渡す。
【００１８】
データ出力部１１４は、既知点処理部１１２から受け取った位置情報１２４を用途に応じて位置情報１２５又は位置情報１２６の形式で記憶装置１１７、外部装置１１８に出力する。
【００１９】
本実施例によれば、異なる位置特定装置間が出力する位置情報を屋内外で途切れることなく利用することができ、かつ高精度を保つことが可能になるという効果がある。
【００２０】
実施例における位置特定の計算処理における手順の一例について、図２及び図３を用いて説明する。図２は、図１で特定した位置情報の値を外部に出力する際のフローを図にしたものであり、図３は、位置情報を融合させる際に使用する電波強度の時間経過の一例である。
【００２１】
図２において、開始（Ｓ２０１）で処理を開始する。位置情報及び電波強度取り込み（Ｓ２０２）にてＧＰＳ受信機から位置情報（ＧＰＳ位置情報）及び電波強度を取得し、無線ＬＡＮ位置検出装置から位置情報（無線ＬＡＮ位置情報）を取得する。
【００２２】
次に、座標変換（Ｓ２０３）にて取得した位置情報の値を座標変換する。ＧＰＳ受信機から取得した位置情報と無線ＬＡＮ位置検出装置から取得した位置情報を同一の座標系に変換する。
【００２３】
次に、電波強度から重み係数算出（Ｓ２０４）にて、取得した位置情報に乗算する重み係数を算出する。
【００２４】
次に、位置情報融合処理（Ｓ２０５）にて、ＧＰＳ位置情報に重み係数を乗算して重み付けし、無線ＬＡＮ位置情報を融合（平均化）する。
【００２５】
次に、ベクトル作成処理（Ｓ２０６）にて、現在のＧＰＳ位置情報と過去のＧＰＳ位置情報を使用して位置ベクトルを計算する。
【００２６】
次に、交差角判定処理（Ｓ２０７）にて、Ｓ２０６で作成した位置ベクトルと地図ベクトルの交差角を比較し、交差角が規定値より大きければ、地図ベクトル方向に位置情報を修正する（Ｓ２０８）。交差角が規定値より小さければ、Ｓ２０５で融合した位置情報を採用する（Ｓ２０９）。
【００２７】
次に、位置読取りセンサの位置情報判定（Ｓ２１０）にて、既知点の位置情報を読取っていれば既知点の位置情報を採用して出力する（Ｓ２１１）。既知点の位置情報を読取っていない場合はＳ２１０に入力された位置情報を採用して出力する（Ｓ２１２）。
【００２８】
位置解析装置がＧＰＳ受信機から出力される位置情報（ＧＰＳ位置情報）と電波強度及び無線ＬＡＮ位置検出装置から出力される位置情報（無線ＬＡＮ位置情報）を使用して位置情報を融合する方法の一例を説明する。図３は、屋外から屋内に向かって位置特定装置が移動した際に、ＧＰＳ受信機と無線ＬＡＮの電波強度を計測した場合の一例である。ＧＰＳの電波強度３０１は、屋外領域３０３で強く、屋内領域３０５で弱くなる。中間位置となる屋内／屋外の中間領域３０４では、屋外から屋内に向かって電波強度が弱くなる。無線ＬＡＮの電波強度３０２は屋外領域３０３で弱く、屋内領域３０５で強くなる。中間位置となる屋内／屋外の中間領域３０４で屋外から屋内に向かって電波強度が強くなる。この特性を利用して重み係数を計算することが可能である。例えばＧＰＳ受信機１０２が特定した位置情報について、ＧＰＳの電波強度の高い屋外領域３０３における電波強度に対する比を重み係数とする。また、無線ＬＡＮの電波強度を得ることができるとき、無線ＬＡＮ測位システムが特定した位置情報について、無線ＬＡＮの電波強度の高い屋内領域３０５における電波強度に対する比を重み係数とする。そして、重み係数を乗算したＧＰＳ位置情報と無線ＬＡＮ位置情報とを融合（平均化）する。
【００２９】
上記実施例では位置解析装置を説明したが、ＧＰＳ受信機から得られる位置情報及び電波強度情報並びに無線ＬＡＮ測位システムから得られる位置情報を融合し、さらに地図ベクトルならびに既知位置情報を使って位置特定精度を向上させる機能をコンピュータに実現させるプログラムからなるコンピュータ・ソフトウェアを使用することにより、本発明の位置特定装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施例の位置特定装置の全体構成図。
【図２】実施例における位置特定を行う処理フローの一例の説明図。
【図３】実施例における位置特定を行う際の位置情報融合の一例を説明する図。
【符号の説明】
【００３１】
１００  位置解析装置
１０１  ＧＰＳアンテナ
１０２  ＧＰＳ受信機
１０３  無線ＬＡＮアンテナ
１０４  無線ＬＡＮアクセスポイント
１０５  ＧＰＳ受信機からの位置情報及び電波強度
１０６  無線ＬＡＮ位置検出装置からの位置情報
１０７  位置読取りセンサからの位置情報
１０８  データ入力部
１０９  座標変換部
１１０  位置融合部
１１１  地図ベクトル処理部
１１２  既知点処理部
１１３  地図
１１４  データ出力部
１１５  位置読取りセンサ
１１６  既知点位置情報を格納したメモリ
１１７  記憶装置
１１８  外部装置
１１９  データ入力部を経由した電波強度値
１２０  座標変換後の位置情報
１２１  融合後の位置情報
１２２  地図ベクトル処理後の位置情報
１２３  地図ベクトルを含んだ位置情報
１２４  既知点処理後の位置情報
１２５  記憶媒体への位置情報
１２６  通信媒体への位置情報
３０１  ＧＰＳの電波強度の特性線
３０２  無線ＬＡＮの電波強度の特性線
３０３  屋外領域を示す線
３０４  屋内／屋外の中間領域を示す線
３０５  屋内領域を示す線
【図１】
2005351823.tif 000003
【図２】
2005351823.tif 000004
【図３】
2005351823.tif 000005