(57)【要約】【解決手段】ブルートゥース能力を有するワイヤレス装置の位置を決定する装置および方法。この方法はブルートゥース技術を使用して装置間で位置情報を送信することに基づいている。（固定位置であることから、あるいはＧＰＳ受信機もしくはＧＰＳセンサ、またはそれ自体の位置を決定する他の方法を有していることから）これらの装置の１つがその位置を知っている場合には、この位置情報をＲＦ近接の他の装置に伝送することができる。さらに、距離測定値および／またはＲＦ近傍のいくつかの装置からの信号強度を使用する三角測量を使用して、装置の位置を決定することができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のブルートゥース装置の位置を決定する方法において、
（ａ）第２のブルートゥース装置のブルートゥース距離内の第１のブルートゥース装置を位置決定するステップを含み、
（ｂ）（１）第２のブルートゥース装置から位置情報を送信し、
（２）第１のブルートゥース装置において位置情報を受信し、
（３）位置情報から第１のブルートゥース装置の位置を決定するステップをさらに含む方法。
【請求項２】
（ａ）少なくとも第３のブルートゥース装置のブルートゥース距離内の第１のブルートゥース装置を位置決定するステップを含み、
（ｂ）（１）各第３のブルートゥース装置から付加的な位置情報を送信し、
（２）第１のブルートゥース装置において付加的な位置情報を受信し、
（３）位置情報および付加的な位置情報から第１のブルートゥース装置の位置を決定するステップをさらに含む請求項１記載の方法。
【請求項３】
（ａ）第１のブルートゥース装置により送信または受信された信号の、信号遅延、信号強度、あるいは信号遅延および信号強度の両方の少なくとも１つの測定を行い、
（ｂ）位置情報および付加的な位置情報とともに測定値を使用して、第１のブルートゥース装置の位置を決定するステップをさらに含む請求項２記載の方法。
【請求項４】
（ａ）第１のブルートゥース装置が他のブルートゥース装置に位置情報を送信するように要求する信号を送信し、
（ｂ）第２のブルートゥース装置が位置情報を送信する前に第１のブルートゥース装置から信号を受信するステップをさらに含む請求項１記載の方法。
【請求項５】
（ａ）（１）第１のブルートゥース装置が少なくとも１つのセンサから少なくとも１つの測定を行い、
（２）第１のブルートゥース装置が各測定値を第２のブルートゥース装置に送信し、
（３）第２のブルートゥース装置が各測定値を受信するステップをさらに含み、
（ｂ）（１）第２のブルートゥース装置が測定値または複数の測定値を位置情報に処理し、
（２）第２のブルートゥース装置が位置情報を第１のブルートゥース装置に送信し、
（３）第１のブルートゥース装置が位置情報を受信するステップをさらに含む請求項１記載の方法。
【請求項６】
（ａ）第２のブルートゥース装置のブルートゥース距離内の少なくとも１つの第３のブルートゥース装置を位置決定するステップを含み、
（ｂ）（１）第２のブルートゥース装置から位置情報を送信し、
（２）各第３のブルートゥース装置において位置情報を受信し、
（３）位置情報から各第３のブルートゥース装置の位置を決定するステップをさらに含む請求項１記載の方法。
【請求項７】
（ａ）ブルートゥース装置の位置の情報と、
（ｂ）位置情報を他のブルートゥース装置に送信する手段とを具備するブルートゥース装置。
【請求項８】
（ａ）他のブルートゥース装置により送信された信号の、信号遅延、信号強度、あるいは信号遅延および信号強度の両方の少なくとも１つを測定し、
（ｂ）位置情報および付加的な位置情報とともに測定値を使用して、他のブルートゥース装置の位置を決定する手段をさらに具備する請求項７記載の装置。
【請求項９】
（ａ）他のブルートゥース装置により受信された信号の、信号遅延、信号強度、あるいは信号遅延および信号強度の両方の少なくとも１つの測定値を受信し、
（ｂ）位置情報および付加的な位置情報とともに測定値を使用して、他のブルートゥース装置の位置を決定する手段をさらに具備する請求項７記載の装置。
【請求項１０】
（ａ）ブルートゥース装置が位置情報を要求する他のブルートゥース装置からの信号を受信する手段を具備し、
（ｂ）位置情報を他のブルートゥース装置に送信する手段は信号に応答するように構成されている請求項７記載の装置。
【請求項１１】
（ａ）他のブルートゥース装置から測定値を受信し、
（ｂ）測定値を位置情報に処理し、
（ｃ）位置情報を他のブルートゥース装置に送信する手段をさらに具備する請求項７記載の装置。
【請求項１２】
他のブルートゥース装置の位置情報を他のブルートゥース装置から受信する手段を具備するブルートゥース装置。
【請求項１３】
（ａ）他のブルートゥース装置により送信された信号の、信号遅延、信号強度、あるいは信号遅延および信号強度の両方の少なくとも１つを測定し、
（ｂ）位置情報および付加的な位置情報とともに測定値を使用して、ブルートゥース装置の位置を決定する手段をさらに具備する請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
（ａ）ブルートゥース装置により送信された信号の、信号遅延、信号強度、あるいは信号遅延および信号強度の両方の少なくとも１つの測定値を受信し、
（ｂ）位置情報および付加的な位置情報とともに測定値を使用して、ブルートゥース装置の位置を決定する手段をさらに具備する請求項１２記載の装置。
【請求項１５】
（ａ）ブルートゥース装置は位置情報を要求する信号を他のブルートゥース装置に送信する手段を具備し、
（ｂ）他のブルートゥース装置からの位置情報を受信する手段は、信号に対する応答に応答するように構成されている請求項１２記載の装置。
【請求項１６】
（ａ）少なくとも１つのセンサから少なくとも１つの測定を行い、
（ｂ）各測定値を第２のブルートゥース装置に送信する手段をさらに具備する請求項１２記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は位置決定に関し、グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）が利用可能でない場合の位置決定に対して特定の関係を有する。
【０００２】
【従来の技術】
2004500566.tif 000002
【０００３】
ブルートゥースは固体の非金属物体を通して送信することができる。その公称リンク距離は１０ｃｍから１０ｍであるが、送信電力を増加させることにより１００ｍまで拡張することができる。ブルートゥースは低コスト、短距離無線リンクに基づいており、静的および移動通信環境に対するアドホック接続を促進する。
【０００４】
ブルートゥースはポータブル電子装置が短距離アドホックネットワークを通して接続し、ワイヤレスで通信できるようにする。これは２．４５ＧＨｚ周波数帯におけるユニバーサル無線インターフェースであり、多くのワイヤレスおよびコンピュータ装置製造者のサポートを獲得している。ワールドワイドベースで機能させるために、ブルートゥースはライセンスフリーで、任意の無線に対してオープンである無線周波数を要求する。同じ周波数帯を使用する他の装置からの干渉をうまく対処しなければならないが、２．４５ＧＨｚの工業、科学および医療（ＩＳＭ）帯はこれらの要求を満たす。ブルートゥースはより短いデータパケットとより高いホップレートを使用し、この組み合わせは他のＩＳＭ装置および他の無線周波数源からの干渉に対してブルートゥース装置をさらに不感受にする。
【０００５】
市場の計画にしたがうと、ブルートゥース技術は数億の電子装置に組み込まれる。これはブルートゥース技術に最速の成長をもたらす。２００２年前には、ブルートゥースは数億より多い移動電話機における、およびヘッドセットおよびポータブルＰＣからデスクトップおよびノートブックまでの範囲の数百万の他の通信装置におけるビルトイン機能になるであろうと推定される。ブルートゥースは、固定および移動インフラストラクチャの両方において装置をワールドワイドにインターネットに接続する。
【０００６】
ブルートゥースは、ケーブルを購入し、運び、または接続することなく、ユーザが幅広い範囲の計算および通信装置に接続できるようにする。ブルートゥースは、アクセスポイントとの速い通信、アドホック接続、および将来にはケーブル置換に対する機会をもたらし、そしておそらく装置間の自動で無意識な接続を提供する機会をもたらす。ブルートゥース電力効率無線技術は、
・電話機およびペイジャー
・モデム
・ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）接続装置
・ヘッドセット
・ノートブック、デスクトップ、およびハンドヘルドコンピュータ、とともに使用することができる（図１参照）。
【０００７】
ブルートゥース特性には、
・２．４ＧＨｚ工業化学医療（ＩＳＭ）帯での動作
・周波数帯を多数のホップチャネルに分割する周波数ホップ（ＦＨ）スペクトル拡散の使用、接続中に無線トランシーバが疑似ランダム方式で１つのチャネルから他のチャネルにホップ
・ピコネットにおける８つの装置までのサポート（２つまたはそれより多いブルートゥースユニットがチャネルを共有）
・ビルトインセキュリティ
・壁およびブリーフケースを通る非見通し線送信
・無指向性
・等時性サービスおよび非同期サービスの両者のサポート、ネットワーキングに対する送信制御プロトコル／インターネットプロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ）の容易な組み込み
・ワールドワイドな政府による規制、が含まれる。
【０００８】
ブルートゥースはデータ交換を基本機能として考えている。データ交換は、移動電話機からＰＤＡに名刺をプッシュするような簡単なものや、あるいはＰＤＡとＰＣとの間でパーソナル情報を同期化させるような複雑なものとすることができる。ブルートゥースはこれらのアプリケーションを他のデータ交換アプリケーションと同様に規定する。ブルートゥースはこれらのアプリケーションを実現するためにアッパーレイヤプロトコル（オブジェクト交換、すなわち“ＯＢＥＸ”）を使用する。
【０００９】
ブルートゥース装置間の通信はピコネット構成での各装置が等しいピアトゥーピア、あるいはマスターとスレーブ間のいずれかとすることができる。ピコネットは小さいアドホックネットワークである。これは２つの接続された装置で始まり、８つの装置までを含むように成長するかもしれない。ピコネットにおけるすべての装置はマスタークロックおよびホッピングシーケンスに同期化されている。
【００１０】
表１はブルートゥースとケーブルの比較である。
【表１】
2004500566.tif 000003
【００１１】
アイデアは、ＧＰＳ信号へのアクセスする場所または法外に高い他の何らかの位置発見手段にアクセスする場所にブルートゥース装置をインストールすることである。これらの位置の例には、これらに制限されるものではないが、ビルのロビー、地下室、エレベータ内、パーキングガレージ内、バス停、列車内、バス内、地下鉄駅内、などが含まれる。これらのブルートゥース装置には以下の手段の１つによりそれらの地理的位置についての情報が提供される。
【００１２】
１）ブルートゥース装置はＧＰＳ受信機、またはＧＰＳセンサを有するか、あるいは他のブルートゥース装置との先の接続を通してその位置を得ることができた。
２）ブルートゥース装置は位置を計算するネットワーク方法へのアクセスを持つ。
３）ブルートゥース装置はその位置を見つけるためにハイブリッド（ＧＰＳ＋ネットワーク）方法を使用する。
【００１３】
本発明は以下のシナリオをカバーする。
【００１４】
１）簡単なピコネット（ピアトゥーピアシナリオ）中の２つのブルートゥース装置間で位置情報を送信する。このシナリオでは、１つの装置がＧＰＳセンサまたはＧＰＳ受信機のような他の手段、ネットワーク方法あるいはハイブリッド方法によりそれ自身の地理的位置を知っている。無線は対称的である。すなわち接続された無線はマスターまたはスレーブとなる。
【００１５】
２）ピコネット構成におけるマスターブルートゥース装置とスレーブブルートゥース装置との間で位置情報を送信する。マスターはピコネット当たり同時に７つのアクティブスレーブに接続することができる。このシナリオでは、マスターはそれ自身の地理的位置を知っており、その理由は、
（ａ）マスターがＧＰＳ受信機もしくはＧＰＳセンサを持つか、またはネットワーク方法またはハイブリッド方法を使用しているか、あるいは、
（ｂ）他のブルートゥース装置との先の接続を通してその位置を得ることができた、からである。
【００１６】
３）２つのブルートゥース装置がクライアントサーバモードで動作し、クライアント装置の位置を決定する。サーバ機能を有する装置はクライアントから測定値を受信し、その測定値を使用してクライアントの位置を計算し、その後にそれをクライアントに返信する。
【００１７】
ブルートゥースで位置を送信（または通信）する１つの方法は、位置決定サービスを規定し、サービス発見プロトコル（ＳＤＰ）を使用することである。図２はＳＤＰクライアントサーバ対話を示している。サービス発見メカニズムはクライアントアプリケーションのためにサーバアプリケーションにより提供されるサービスの存在とともにこれらのサービスの属性を発見する手段を提供する。サービスの属性には、提供されるサービスのタイプまたはクラス、およびサービスを利用するために必要なメカニズムまたはプロトコル情報が含まれる。ＳＤＰはこれらのサービスを利用するにもかかわらずメカニズムは提供しない。
【００１８】
ＳＤＰサーバはサービス記録のリストを保持し、この記録はサーバに関係するサービスの特性を記述している。クライアントはＳＤＰ要求を発行することにより、ＳＤＰサーバにより保持されているサービス記録から情報を検索する。
【００１９】
ブルートゥース装置、あるいはこの装置に関係するアプリケーションが位置決定サービスを使用することを決定すると、そのサービスを利用するためにサービスプロバイダに対する独立した接続を開く必要がある。
【００２０】
単一のブルートゥース装置はＳＤＰサーバとして、そしてＳＤＰクライアントとして機能するかもしれない。ブルートゥース装置当たり１つのＳＤＰサーバの最大値が存在する。装置上の複数のアプリケーションがサービスを提供する場合には、ＳＤＰサーバはこれらのサービスプロバイダに代わって動作して、提供するサービスについての情報に対する要求を取り扱うかもしれない。同様に、複数のクライアントアプリケーションがＳＤＰクライアントを利用して、クライアントアプリケーションの代わりにサービスについて質問するかもしれない。
【００２１】
ＲＦの近接に基づいて、サーバが利用可能になったとき、クライアントがＳＤＰを使用してそのサービスについてサーバに質問できるように、潜在的なクライアントはＳＤＰ以外の手段により通知されなければならない。同様に、サーバが近接から離れ、あるいは何らかの理由により利用不可能になったときは、クライアントはＳＤＰを使用してサーバをポーリングし、そして要求に対してもはや応答がない場合にはサーバが利用可能でないと推定するかもしれない。
【００２２】
位置決定サービスは装置の地理的位置を記述する情報を提供する装置が請け負うアクティビィティである。サービスについてのすべての情報は単一サービス記録内に含まれる。サービス記録はサービス属性のリストからなる。各サービス属性は、属性識別子（ＩＤ）および属性値の２つの構成要素からなる。属性ＩＤを使用してサービス記録内の他のサービス属性から各サービス属性を識別する。属性値はその意味が属性ＩＤにより、そして属性が含まれているサービス記録のサービスクラスにより決定されるフィールドである。サービスクラスはサービスクラスに対する各属性ＩＤを規定し、各属性ＩＤに関係する属性値に対する意味を割り当てる。
【００２３】
位置情報は、
（ａ）１０メートルの分解能で−１８０度から＋１８０度の範囲をカバーする緯度：２１ビットフィールド
（ｂ）１０メートルの分解能で−９０度から＋９０度の範囲をカバーする経度：２２ビットフィールド
（ｃ）８メートルの分解能で−５００メートルから１５８３３メートルの範囲をカバーする高度：１１ビットフィールド、から構成されていてもよい。
【００２４】
ユーザは自分達のブルートゥース装置をセットアップして、範囲内に入るとすぐに他のブルートゥース装置との接続を自動的に確立するオプションを有する。自動接続により、２つのブルートゥース装置は位置データ（緯度、経度および高度）を交換することができる。
【００２５】
ここで使用されている用語“ブルートゥース”は公式ブルートゥース仕様に厳密に準拠する装置および装置に限定されないが、一般的に短距離無線リンクを通して情報交換を提供するすべての装置および方法を含む。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図３は本発明にしたがった方法のフローチャートである。第１のブルートゥース装置（一般的に移動）が第２のブルートゥース装置（一般的に固定）のブルートゥース距離内に位置している（３０２）。位置情報は第２のブルートゥース装置から送信され（３０４）、第１のブルートゥース装置で受信される（３０６）。第１のブルートゥース装置の位置はこの情報から決定される（３０８）。ブルートゥース装置は短距離技術であることから、第１のブルートゥース装置の位置は第２のブルートゥース装置の位置として考えてもよい。
【００２７】
第１のブルートゥース装置のブルートゥース距離内の第３のブルートゥース装置（あるいはいくつかの第３のブルートゥース装置）の位置を決定（３１０）することは付加的な精度を提供する。第３のブルートゥース装置のそれぞれは付加的な位置情報を送信し（３０４）、第１のブルートゥース装置はこれを受信する（３０６）。第１のブルートゥース装置の位置は、第２のブルートゥース装置からの位置情報と、第３のブルートゥース装置（あるいは複数の第３のブルートゥース装置）からの付加的な位置情報の両方を使用して決定される。
【００２８】
このような第３のブルートゥース装置が存在するときには、三角測量を使用してさらに高い精度を提供してもよい。第１のブルートゥース装置により信号が送信または受信され、信号遅延、信号強度またはその両方に対して測定がなされる（３１２）。位置情報および付加的な位置情報とともに測定値が使用されて、第１のブルートゥース装置の位置が決定される。測定値はそれが生成された場所で処理されてもよく、あるいは処理のために他のブルートゥース装置に送信されてもよい。
【００２９】
ポーリング応答を使用してもよい。このケースでは、第１のブルートゥース装置は他のブルートゥース装置に位置情報を送信するように要求する信号を送信する（３１４）。第２のブルートゥース装置は、この信号に応答して位置情報を送信する（３０４）前にその信号を受信する（３１６）。
【００３０】
図４は本発明にしたがったクライアントサーバ方法のフローチャートである。第１のブルートゥース装置は少なくとも１つのセンサから少なくとも１つの測定（４０２）を行う。これは一般的に先に言及した信号遅延または信号強度であるが、位置決定で支援する何らかのパラメータの測定であってもよい。第１のブルートゥース装置はこの測定値（あるいはこれらの測定値）を第２のブルートゥース装置に送信し（４０４）、第２のブルートゥース装置はそれを受信する（４０６）。第２のブルートゥース装置は測定値を処理して（４０８）位置情報にし、位置情報を第１のブルートゥース装置に返信し（４１０）、第１のブルートゥース装置はそれを受信する（４１２）。この方法はよく起こるように、移動（第１の）ブルートゥース装置が制限された処理能力を、そしてこれらの処理能力を実行するのに必要なさらに制限されたバッテリ電力を有するときに特に望ましい。
【００３１】
先のアーキテクチャを逆にすることがより好ましいことがある。単一のブルートゥース装置に複数の他の装置からの位置情報を受信させる代わりに、複数のブルートゥース装置に単一の装置から位置情報を受信させることがより好ましい。このマスタースレーブアーキテクチャでは、第１のブルートゥース装置が固定され、第２のブルートゥース装置は移動性である。１つ以上の第３のブルートゥース装置が第１のブルートゥース装置のブルートゥース距離内に配置され（３１０）、第１のブルートゥース装置が位置情報をそれらすべてに送信する（３０４）。第３のブルートゥース装置はこの情報を受信し（３０６）、それらの位置を決定する（３０８）。
【００３２】
図５は本発明にしたがった装置の概略図である。一般的に固定局である第１のブルートゥース装置（５０２）は、位置情報を一般的に移動局である第２のブルートゥース装置（５０４）に送信する。第２のブルートゥース装置は先に説明したように、１つ以上の第３のブルートゥース装置（５０６）から位置情報を受信する。これもまた先に説明したように、このアーキテクチャを逆にしてもよく、中央“移動局”（５０４）が（位置情報を送信する）第１のブルートゥース装置とすることができる。周辺の“固定局”（５０２）、（５０６）は、第２および第３のブルートゥース装置になる。
【００３３】
本発明はしたがって少なくとも３つの実施形態を含むと見ることができる。すなわち、位置情報を送信するように構成されたブルートゥース装置、位置情報を受信するように構成されたブルートゥース装置、およびそれらを共に、単一で、あるいは他のブルートゥース装置とともに使用するための方法である。他の実施形態は当業者に生じ、このようなすべての実施形態は本発明の精神および範囲内に入るものである。
【００３４】
本発明は工業において活用することができ、グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）が利用可能でない場合に位置を決定することが望まれるときはいつでも本発明を作り、使用することができる。ここに示され、互いに分離して別個である装置および方法の工業的構成部品はまったく通常のものであってもよく、本発明としてクレームされているものはそれらの組み合わせである。
【００３５】
さまざまなモードの装置および方法を説明してきたが、本発明の真の精神および範囲はそれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲およびそれらの均等物によってのみ制限され、そのようなものが本発明としてクレームされている。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、従来のブルートゥース技術の概略図である。
【図２】
図２は、従来技術のサービス発見プロトコルのブロック図である。
【図３】
図３は、本発明にしたがった方法のフローチャートである。
【図４】
図４は、本発明にしたがったクライアントサーバ方法のフローチャートである。
【図５】
図５は、本発明にしたがった装置の概略図である。
【図１】
2004500566.tif 000004
【図２】
2004500566.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際公開パンフレット】
2004500566.tif 000009
2004500566.tif 000010
2004500566.tif 000011
2004500566.tif 000012
2004500566.tif 000013
2004500566.tif 000014
2004500566.tif 000015
2004500566.tif 000016
2004500566.tif 000017
2004500566.tif 000018
2004500566.tif 000019
2004500566.tif 000020
2004500566.tif 000021
2004500566.tif 000022
2004500566.tif 000023
2004500566.tif 000024
2004500566.tif 000025
2004500566.tif 000026
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004500566.tif 000027
【国際調査報告】
2004500566.tif 000028
2004500566.tif 000029
2004500566.tif 000030