(57)【要約】  位置特定ネットワークの少なくとも一部として、トリガーノード及び複数のリスニングノードが設けられる。トリガーノードは、トリガー信号をモバイル機器に無線で送信し、トリガー信号はモバイル機器に、トリガー信号を受信するのに応答して無線で信号を発信させるように構成される。リスニングノードは、トリガー信号に応答してモバイル機器から送信された応答信号を待ち受け、それによってモバイル機器から応答信号を無線で受信する複数のリスニングノードのうちの各々において、各リスニングノードで受信された応答信号のそれぞれの測定値が、これらの測定値のうちの１つ又は複数に基づいてモバイル機器の位置を決定するための位置特定の実施に使用するために、取得される。
2017531169.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モバイル機器の位置を決定する方法であって、
位置特定ネットワークの少なくとも一部として、前記モバイル機器に無線で送信するためのトリガーノードを設け、かつ、前記モバイル機器から無線で受信するための複数のリスニングノードを設けるステップと、
前記トリガーノードを使用して、別のエンティティに対する前記モバイル機器のユーザ及び／又は前記モバイル機器の近接さを検出し、前記ユーザ及び／又は前記モバイル機器が前記他のエンティティの所定の近接さ内にあるとの検出に応答して、トリガー信号を前記モバイル機器に無線で送信するステップであって、前記トリガー信号は前記モバイル機器に、前記トリガー信号を受信するのに応答して信号を無線で発信させる、ステップと、
前記リスニングノードを使用して、前記トリガー信号に応答して前記モバイル機器から送信された前記応答信号を待ち受け、それによって前記モバイル機器から前記応答信号を無線で受信する複数の前記リスニングノードのうちの各々において、各前記リスニングノードで受信された前記応答信号のそれぞれの測定値を、前記測定値のうちの１つ又は複数に基づいて前記モバイル機器の前記位置を決定するための位置特定の実施に使用するために、取得するステップと、を含む、方法。
【請求項２】
前記トリガーノードを使用して定期的な間隔で周期的に前記トリガー信号を無線で送信し、前記モバイル機器が前記トリガー信号を受信する度に前記応答信号を無線で発信するようにする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記モバイル機器からの前記応答信号が、位置特定の目的のための専用信号である、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記応答信号が、前記トリガー信号によってトリガーされる場合にのみ、前記モバイル機器から発信される、請求項１、２、又は３に記載の方法。
【請求項５】
前記モバイル機器からの前記応答信号が目標となる宛先に向けられ、前記リスニングノードが前記応答信号の前記目標となる宛先ではない、請求項１乃至４の何れか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記トリガーノードは前記モバイル機器からの前記応答信号の前記測定値を何ら取得せず、前記リスニングノードは前記モバイル機器に前記応答信号を発信させるトリガー信号を何ら送信しないという点で、前記トリガーノードは前記リスニングノードとは別個であるか、又は
前記トリガーノードは前記リスニングノードのうちの１つとしても動作するが、前記リスニングノードの残りのノードは、前記モバイル機器に前記応答信号を発信させるトリガー信号を何ら送信しない、請求項１乃至５の何れか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記トリガーノードによる前記送信と前記リスニングノードによる前記受信とが、Wi-Fi（登録商標）プロトコルに従って実施され、前記トリガー信号が、pingコマンドに応答して送信されるＩＣＭＰメッセージである、請求項１乃至６の何れか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記モバイル機器は、前記応答信号に加えて１つ又は複数の他の信号を無線で発信し、前記リスニングノードの各々は、前記位置特定の実施に使用するために、前記応答信号と前記他の信号のうちの少なくとも１つとのそれぞれの測定値を取得するために、前記リスニングノードに向けられていなくても、前記応答信号と前記他の信号とを待ち受けるために使用される、請求項１乃至７の何れか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記モバイル機器が所定の時間ウィンドウ内で前記他の信号のいずれも発信していないとの判断に応答して、前記トリガーノードを使用して、前記トリガー信号を前記モバイル機器に無線で送信する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
トリガーノードを制御して、別のエンティティに対するモバイル機器のユーザ及び／又は前記モバイル機器の近接さを検出し、前記ユーザ及び／又は前記モバイル機器が前記他のエンティティの所定の近接さ内にあるとの検出に応答して、トリガー信号をモバイル機器に無線で送信するコントローラであって、前記トリガー信号は前記モバイル機器に、前記トリガー信号を受信するのに応答して、位置特定ネットワークの複数のリスニングノードによって受信されることになる応答信号を無線で発信させる、コントローラと、
前記複数のリスニングノードの少なくとも幾つかにおいて受信される前記応答信号のそれぞれの測定値を受信し、前記測定値のうちの１つ又は複数に基づいて、前記モバイル機器の前記位置を決定するための位置特定を実施する、位置特定エンジンと、を備える、装置。
【請求項１１】
前記コントローラが前記トリガーノードを制御して定期的な間隔で周期的に前記トリガー信号を無線で送信し、前記モバイル機器が前記トリガー信号を受信する度に前記応答信号を無線で発信するようにする、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記モバイル機器が、前記応答信号に加えて１つ又は複数の他の信号を無線で発信し、
前記リスニングノードの各々が、前記位置特定の実施に使用するために、前記応答信号と前記他の信号のうちの少なくとも１つとのそれぞれの測定値を取得するために、前記リスニングノードに向けられていなくても、前記応答信号と前記他の信号とを待ち受け、
前記コントローラは、前記モバイル機器が所定の時間ウィンドウ内で前記他の信号のいずれも発信していないとの判断に応答して、前記トリガーノードを制御して、前記トリガー信号を前記モバイル機器に無線で送信させる、請求項１０又は１１に記載の装置。
【請求項１３】
モバイル機器の位置を決定するための位置特定ネットワークであって、
別のエンティティに対する前記モバイル機器のユーザ及び／又は前記モバイル機器の近接さを検出し、前記ユーザ及び／又は前記モバイル機器が前記他のエンティティの所定の近接さ内にあるとの検出に応答して、トリガー信号を前記モバイル機器に無線で送信するトリガーノードであって、前記トリガー信号は前記モバイル機器に、前記トリガー信号を受信するのに応答して応答信号を無線で発信させる、トリガーノードと、
複数のリスニングノードであって、前記トリガー信号に応答して前記モバイル機器から送信される前記応答信号を待ち受け、前記モバイル機器から前記応答信号を無線で受信する複数の前記リスニングノードのうちの各々において、各前記リスニングノードで受信された前記応答信号のそれぞれの測定値をそれによって取得する、複数のリスニングノードと、
位置特定を実施して、前記測定値のうちの１つ又は複数に基づいて前記モバイル機器の前記位置を決定する、位置特定エンジンと、を備える、
位置特定ネットワーク。
【請求項１４】
コンピュータプログラムであって、１つ又は複数のコンピュータ可読記憶媒体に記憶され、かつ／又はコンピュータネットワークからダウンロード可能であり、１つ又は複数のプロセッサ上で実行されると、
トリガーノードを制御して、別のエンティティに対するモバイル機器のユーザ及び／又は前記モバイル機器の近接さを検出し、前記ユーザ及び／又は前記モバイル機器が前記他のエンティティの所定の近接さ内にあるとの検出に応答して、トリガー信号を前記モバイル機器に無線で送信する動作であって、前記トリガー信号は前記モバイル機器に、前記トリガー信号を受信するのに応答して、位置特定ネットワークの複数のリスニングノードによって受信されることになる応答信号を無線で発信させる、動作と、
前記複数のリスニングノードの少なくとも幾つかにおいて受信される前記応答信号のそれぞれの測定値を受信し、前記測定値のうちの１つ又は複数に基づいて、前記モバイル機器の前記位置を決定するための位置特定を実施する、位置特定エンジンの動作と、を実施する、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、位置特定、即ち、無線ノードのネットワークに基づいてモバイル機器の位置を決定する手順に関する。
【背景技術】
【０００２】
屋内測位システムでは、モバイルユーザ端末などの無線機器の位置は、時にはアンカーノードとも呼ばれる複数の無線参照ノードを含む位置特定ネットワークに関して、決定されることができる。これらのアンカーは、位置が推測的に知られている無線ノードであり、典型的には、ノードの位置を調べるために照会されることができる位置データベース内に記録されている。従って、アンカーノードは、位置特定のための参照ノードとして機能する。モバイル機器と複数のアンカーノードとの間で送信された信号の測定、例えば、それぞれの信号のＲＳＳＩ（受信信号強度インジケータ：receiver signal strength indicator）、ＴｏＡ（到達時刻：time of arrival）、及び／又はＡｏＡ（到達角度：angle of arrival）の測定が行われる。３つ以上のノードからそのような測定値が与えられると、モバイル端末の位置が、三辺測量、マルチラテレーション、又は三角測量などの技術を使用して、位置特定ネットワークに対して決定されることができる。モバイル端末の相対的位置とアンカーノードの既知の位置とが与えられると、その結果として、これにより、モバイル機器の位置が、例えば、地球、地図、又は間取り図に対してなど、より絶対的な観点で決定されることが可能になる。
【０００３】
別の位置特定技術は、既知の環境の「識別特徴」に基づいて、モバイル機器の位置を決定することである。この識別特徴は、データ点の集合を含み、その各々が、当の環境全体にわたる複数の位置のうちのそれぞれ１つに対応する。無線機器をそれぞれの位置に配置し、それぞれの位置で範囲内にある任意の参照ノードから受信される又は任意の参照ノードによって受信される信号を測定し（例えば、ＲＳＳＩなどの信号強度を測定し）、これらの測定値をそれぞれの位置の座標と共に位置特定サーバに格納することにより、各データ点がトレーニング段階中に生成される。環境内の様々な位置で経験された信号測定値の識別特徴を蓄積するために、データ点が他のそのようなデータ点と共に格納される。一旦配置されると、識別特徴内に格納された信号測定値は、モバイル機器の位置を対応する識別特徴内の点の座標に対して推定するために、位置を知ることが所望されるモバイル機器によって現在経験されている信号測定値と比較されることができる。例えば、これは、機器が、最も近く一致する信号測定値を有するデータ点の座標に位置すると近似することにより、又は、機器により現在経験されている信号測定値と最も近く一致する信号測定値を有するデータ点群のサブセットの座標同士を内挿することにより、行われ得る。識別特徴は、試験機器を環境内の様々な異なる位置に規則正しく配置することにより識別特徴が配備される前に、専用のトレーニング段階において、予備養成されることができる。代替的に又は追加的に、進行中のトレーニング段階において実際のユーザの実際の機器により経験される信号測定値の提出を受信することにより、識別特徴は、動的に構築されることができる。
【０００４】
屋内測位と同様に、ＧＰＳ又は衛星のネットワークが参照ノードとして機能する他の衛星ベースの測位システムなどの、他のタイプの測位システムも知られている。複数の衛星からの信号測定値とそれらの衛星の位置についての知識とが与えられると、モバイル機器の位置が、類似の原理に基づいて決定されることができる。
【０００５】
モバイル機器の位置の決定は、「機器中心」方式又は「ネットワーク中心」方式に従って、実施されることができる。機器中心方式に従うと、各アンカー又は参照ノードは、ビーコン又はビーコン信号と呼ばれることがあるそれぞれの信号を放射する。モバイル機器は、アンカーノードから受信する信号の測定を行い、位置特定サーバからそれらのノードの位置を取得し、モバイル機器自体において、計算を実施しモバイル機器自体の位置を決定する。一方、ネットワーク中心方式に従うと、アンカーノードがモバイル機器から受信される信号の測定を行うために使用され、位置特定サーバなどのネットワーク要素が計算を実施してモバイル機器の位置を決定する。ハイブリッド又は「アシストされた」方式も可能であり、例えば、モバイル機器が未処理の測定値を取得するが、その測定値を位置特定サーバに転送してモバイル機器の位置を計算する。
【０００６】
無線機器の位置を検出することができることが所望されるのには、位置ベースのサービスを提供するためなど、様々な理由がある。例えば、測位システムの１つの用途は、モバイル機器が照明又は他のユーティリティに関連付けられた特定の空間領域又はゾーン内に位置していることが分かっている場合に、照明システムなどのユーティリティの制御部へのアクセスを無線モバイル機器に自動的に提供することである。例えば、部屋の中の照明の制御部へのアクセスが、機器がその部屋の内部に位置していることが分かり、かつアクセスを要求している場合に、無線ユーザ機器に提供されることができる。一旦、無線ユーザ機器が位置特定され、有効な領域の内部にあると判断されると、制御部アクセスが照明制御ネットワークを介してその機器に提供される。位置ベースのサービス若しくは機能の他の例としては、屋内ナビゲーション、位置ベースの広告、サービス警告若しくは他の位置関連情報の提供、ユーザ追跡、資産追跡、又は、道路料金の支払い若しくは他の位置依存の支払い、が挙げられる。例えば、スマートフォンが店舗環境内に位置することができる場合、その位置に応じて携帯電話に興味深い広告が送信され得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
利用可能なアンカーノードの数が少ないこと、及び／又はモバイル機器とアンカーノードとの間のトラフィックが限られていることに起因して、精度及び遅延の観点から、位置特定技術の性能はしばしば制限される。
【０００８】
例えば、そのような技術の性能の一制限要因は、電波の伝搬特性のおかげでＲＳＳＩがランダム性を有するという事実であり得る。従って、そのようなシステムの精度は、少数のＲＳＳＩ測定値のみが利用可能である場合には、時として制限されることがある。従って、より高い精度を達成するために、より多くのＲＳＳＩを収集することが望ましいことがある。慣例的に、ＲＳＳＩを収集するために、モバイル機器と各アンカーノードとの間に、直接的な無線通信パケット交換が存在しなくてはならない。これは、多数のアンカーノードを有するシステムにおいて多くのＲＳＳＩを収集しようとする場合には、通信チャネルを溢れさせる多くのデータトラフィックが存在することになることを意味する。
【０００９】
別の潜在的な制限要因は、アンカーノードの数であり得る。多くの既存の解決策は、少数のアンカーノードを使用する。例えば、Wi-Fi（登録商標）ベースのネットワークでは、アクセスポイント（ＡＰ）をアンカーノードとして使用するのが一般的な態様である。ＡＰは、通常は位置が固定され既知であり、データトラフィックの大部分が特にインフラストラクチャーモードではＡＰを通過するので、アンカーノードとして自然な選択である。しかしながら、ＡＰ配備の密度は、典型的に非常に低い。モバイル機器は、通常は、実際には少数のＡＰとのみリンクを構築することができる。従って、利用可能なアンカーノードが少ないことによって、位置決め精度がしばしば制限され得る。
【００１０】
無線通信の進歩のおかげで、アンカーノードとして使用され得る通信ノードの密度の増加を伴いながら、益々多くの接続されたシステムが存在している。例えば、照明システムの複数の照明器具の各々に組み込まれた無線ノードを活用して、各照明器具が位置特定用のアンカーノードとしても機能するようにすることが、提案されている。しかしながら、依然として解決されるべく残っている１つの課題は、実際にはどのようにして、好ましくは過度のトラフィック量でネットワークを溢れさせること無しに、高密度のアンカーノードから有意な数のＲＳＳＩを収集することができるか、という点である。
【００１１】
従って、屋内位置特定ネットワークなどの位置特定システムの性能は、しばしば、十分な数のアンカーノードからのＲＳＳＩデータ（又は他のそのような信号測定値）の十分な捕捉が不足することにより低迷する。そのような問題に対して解決策を提供することが望ましいであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本明細書で開示される一態様に従うと、位置特定ネットワークの少なくとも一部として、モバイル機器に無線で送信するためのトリガーノードと、モバイル機器から無線で受信するための複数のリスニングノード（即ち、受信アンカーノード）とが提供される方法が教示される。この方法は、以下を含む、即ち、トリガーノードを使用してトリガー信号をモバイル機器に無線で送信するステップであって、トリガー信号はモバイル機器がトリガー信号の受信に応答して応答信号を無線で発するようにするよう構成されるステップと、リスニングノードを使用してトリガー信号に応答してモバイル機器から送信された応答信号を待ち受けるステップと、を含む。モバイル機器から応答信号を無線で受信する複数のリスニングノードの各々において、それぞれのリスニングノードで受信された応答信号のそれぞれの測定が行われる。次いで、位置特定が実施されて、１つ又は複数の前述の測定値に基づいて、モバイル機器の位置を決定することができる。
【００１３】
モバイル機器から発信される信号は単に偶然に任されるのではなく、むしろ、トリガーノードからの信号によって明示的にトリガーされるので、結果として、発信された信号の少なくとも一定の所望の数のインスタンスが位置特定で使用されるために利用可能になることが、保証され得る。
【００１４】
実施形態では、前述の応答信号は、前述のトリガー信号によってトリガーされる場合を除いては、モバイル機器から発信されない。即ち、モバイル機器は、トリガーノードからトリガー信号を受信するのに応答してのみ、応答信号を発信する。これは、ネットワークが過剰な信号で溢れるのを防止するのに役立つことができる。
【００１５】
屋内測位システムなどの測位システムの性能特性に影響を及ぼす、本明細書で認識される別の考慮点は、ＲＳＳＩ又は他のそのような測定値が、バーストのパターンでよりはむしろ、時間の経過とともにより均等に収集された場合に、より滑らかな位置決め結果を達成することができるという点である。例えば、ＲＳＳＩの収集が、携帯電話などのモバイル機器から開始された通信トラフィックに依存する場合、トラフィックは時間の経過とともに均等には殆ど分散されないであろう。従って、バースト式や又は通信ノードの実際のトラフィックに依存するよりむしろ、定期的な間隔でＲＳＳＩを収集することができることが望ましいであろう。
【００１６】
従って、実施形態では、トリガーノードが定期的な間隔で周期的にトリガー信号を発信し、モバイル機器がトリガー信号を受信する度に（従って周期的に）応答信号を無線で発信するようにする。
【００１７】
実施形態では、モバイル機器からの応答信号は目標となる宛先（例えば、トリガーノード）に向けられることができ、リスニングノードは応答信号の目標となる宛先ではない。即ち、リスニングノードは、応答信号がそれらに向けられたものではないが、応答信号を「かぎつける（スニフ：sniff）」。
【００１８】
実施形態では、リスニングノードはアクセスポイントではない。例えば、リスニングノードの各々が、それぞれの照明器具に組み込まれることができる。
【００１９】
実施形態では、トリガーされる応答信号は、位置特定の目的のための専用の信号であり得る。それにも関わらず、全てのリスニングアンカーノードが、モバイル機器から発信される全ての信号（例えば、全てのパケット）を、専用の位置特定信号であろうとユーザトラフィックなどの他の信号であろうと、捕捉する（「かぎつける」）ように構成することにより、位置特定のために利用可能な信号測定値の数を更に増加させることが望ましいことがある。
【００２０】
更なる実施形態では、モバイル機器は前述の応答信号に加えて１つ又は複数の他の信号を無線で発信することができ、リスニングノードの各々は、前述の位置特定の実施に使用するために、応答信号と他の信号のうちの少なくとも１つとのそれぞれの測定を行うために、リスニングノードに向けられていなくても、応答信号と前述の他の信号とを待ち受けることができる。この場合には、特に有利な一実施形態では、トリガーノードは、モバイル機器が所定の時間ウィンドウ内で前述の他の信号のいずれも発信していないとの判断に応答して（好ましくは、これにのみ応答して）、トリガー信号をモバイル機器に無線で送信することができる。
【００２１】
実施形態では、別のエンティティに対するモバイル機器の近接さが検出されることができ、モバイル機器が他のエンティティの所定の近接さ内にあるとの検出に応答して、トリガーノードがトリガー信号をモバイル機器に無線で送信することができる。
【００２２】
実施形態では、トリガーノードを使用して、別のエンティティに対するモバイル機器のユーザ及び／又はモバイル機器の近接さを検出し、ユーザ及び／又はモバイル機器が他のエンティティの所定の近接さ内にあるとの検出に応答して、トリガー信号をモバイル機器に無線で送信することができる。本明細書で開示される別の態様に従って、以下を備える装置が提供される、即ち、トリガーノードを制御してトリガー信号をモバイル機器に無線で送信するように構成されるコントローラであって、トリガー信号は、モバイル機器が、トリガー信号を受信するのに応答して、位置特定ネットワークの複数のリスニングノードによって受信されることになる応答信号を無線で発信するように構成される、コントローラと、前述の複数のリスニングノードの少なくとも一部で受信される応答信号のそれぞれの測定値を受信するように、かつ、位置特定を実施して、前述の測定値のうちの１つ又は複数に基づいて、モバイル機器の位置を決定するように構成される位置特定エンジンと、を備える装置が提供される。
【００２３】
本明細書で開示される別の態様に従って、モバイル機器の位置を決定するための位置特定ネットワークが提供され、この位置特定ネットワークは、以下を含む、即ち、トリガー信号をモバイル機器に無線で送信するように構成されるトリガーノードであって、トリガー信号は、モバイル機器が、トリガー信号を受信するのに応答して応答信号を無線で送信するように構成される、トリガーノードと、トリガー信号に応答してモバイル機器から送信される応答信号を待ち受けるように構成される複数のリスニングノードであって、モバイル機器から応答信号を無線で受信する複数のリスニングノードの各々において、それによって、それぞれのリスニングノードで受信される応答信号のそれぞれの測定を行う、複数のリスニングノードと、位置特定を実施して前述の測定値の１つ又は複数に基づいてモバイル機器の位置を決定するように構成される位置特定エンジンと、を含む。
【００２４】
本明細書で開示される別の態様に従って、１つ又は複数のコンピュータ可読記憶媒体に格納され、かつ／又はコンピュータネットワークからダウンロード可能であり、１つ又は複数のプロセッサ上で実行されると、以下の動作を実行するように構成される、コンピュータプログラムが提供される、即ち、トリガーノードを制御してトリガー信号をモバイル機器に無線で送信する動作であって、トリガー信号は、モバイル機器が、トリガー信号を受信するのに応答して、位置特定ネットワークの複数のリスニングノードによって受信されることになる応答信号を無線で発信するように構成される、動作と、前述の複数のリスニングノードの少なくとも一部で受信される応答信号のそれぞれの測定値を受信するように、かつ、位置特定を実施して、前述の測定値のうちの１つ又は複数に基づいて、モバイル機器の位置を決定するように構成される位置特定エンジンの動作と、を実行するように構成されるコンピュータプログラムが提供される。
【００２５】
本開示の理解を助けるために、かつ、実施形態がどのように実施され得るかを示すために、例示として添付の図面への参照がなされる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】屋内測位システムを含む環境の概略図である。
【図２】位置ベースのサービスを提供するためのシステムの概略的なブロック図である。
【図３】別の屋内測位システムを含む環境の別の概略図である。
【図４】メッセージフォーマットの概略的なブロック図である。
【図５】測位システムの概略的なブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１は、本開示の実施形態に従って、環境２に設置された測位システムの例を示す。環境２は、例えば、家、会社、作業現場、モール、レストラン、バー、倉庫、空港、駅等の１つ若しくは複数の部屋、廊下若しくはホールを含む屋内空間、庭、公園、道路、若しくはスタジアムなどの屋外空間、ガゼボ、パゴダ、若しくはテントなどの覆われた空間、又は、車両の内部などの任意の他のタイプの囲われた、オープンな、若しくは部分的に囲われた空間を含むことができる。図示のために、図１の例では、問題の環境２は建物の内部空間を含んでいる。
【００２８】
測位システムは、測位システムが動作することになる環境２の内部のそれぞれに異なる固定位置に各々が設置されている、アンカーノード６の形態での複数の参照ノードを含む、位置特定ネットワーク４を含む。図示のために、図１は所与の部屋の内部のアンカーノード６のみを示しているが、ネットワーク４は例えば、建物若しくは複合建築物全体に、又は複数の建物若しくは複数の複合建築物にわたって、更に延在できることが理解されるであろう。実施形態では、測位システムは、（１つ又は複数の建物の内部の）屋内に位置する少なくとも幾つかのアンカーノード６を含む屋内測位システムであり、実施形態では、これは、アンカーノード６が屋内のみに位置する純粋な屋内測位システムであり得る。他の実施形態では、ネットワーク４は屋内及び／又は屋外に延在し、例えば、アンカーノード６が建物同士の間の空間をカバーするキャンパス、街路、又は広場などの屋外空間にわたって位置されることも含むことが、除外されない。
【００２９】
更なる実施形態では、参照ノード６は、それらの位置が依然として既知であり得る限りは、必ずしも、固定位置に設置されたり、又は屋内測位システムの専用アンカーノードである必要はない。例えば、参照ノードは、代わりに、ＷＬＡＮのアクセスポイント１２であるか、若しくは測位という副次的目的のために使用されるセルラーネットワークの基地局であることができ、又は、既に位置決めされた他のモバイル機器であることができ、若しくは、衛星ベースの測位システムの衛星でさえあることができる。以下は、屋内測位システム等のアンカーノードである参照ノード６に関して説明されるが、これは、必ずしも全ての可能な実施形態において該当するものではないことが理解されるであろう。また、本開示は無線通信に関して説明されるが、開示される技術は、可視光、超音波、又は他の音波等の他の様式にも適用され得る。
【００３０】
環境２は、身につけて配置される（例えば、携帯されるか、又はバッグ若しくはポケットの中にある）無線機器８を有するユーザ１０によって占有されている。無線機器８は、スマートフォン若しくは他の携帯電話、タブレット、又はラップトップコンピュータなどのモバイルユーザ端末の形態を取り得る。所与の時刻において、モバイル機器８は、位置特定ネットワーク４を使用して決定されることができる現在の物理的位置を有する。実施形態では、モバイル機器８の位置は、ユーザ１０の位置と実質的に同じであると仮定されることができ、機器８の位置を決定すると、それは実際には関心対象のユーザ１０の位置であり得る。別の例は、人間の周り又は追跡されるべき物体の周りに配置された、例えば、物体に取り付けられた、又は物体の内部に載置された、モバイル追跡機器であろう。例としては、車若しくは他の車両、又は梱包用の箱、ボックス、若しくは他の容器である。以下はモバイルユーザ機器に関して説明されるが、これは必ずしも全ての実施形態において限定するものではなく、最も一般的には、機器８は、異なる位置か又はまだ未知の決定されるべき位置で発見される可能性を有する、任意の無線機器であり得ることが理解されるであろう。更に、モバイル機器８の位置は、モバイル機器が周りに配置される、関連付けられたユーザ１０、人間、又は物体の位置と互換的に参照されることができる。
【００３１】
図１及び図２を参照すると、環境２は、少なくとも１つの無線アクセスポイント、ルータ、又はゲートウェイ１２等を任意選択的に備え、位置特定サーバ１４（１つ又は複数のサイトにおける１つ又は複数のサーバユニットを含む）と通信することを可能にする。１つ又は複数の無線アクセスポイント１２は、各アンカーノード６が少なくとも１つのそのようなアクセスポイント又はゲートウェイ１２の無線通信範囲内にあるように、配置される。以下は、１つのアクセスポイント１２に関して説明されるが、実施形態では、同じ機能が、環境２全体にわたって分散されている１つ又は複数のアクセスポイント、無線ルータ、及び／若しくはゲートウェイ等、又はサーバ１４と通信するための任意の他の手段を使用して、実装されることができることが、理解されるであろう。無線アクセスポイント又はゲートウェイ１２（等）は、ローカルの有線の若しくは無線のネットワークを介してなど、ローカル接続を介してであろうと、又は、インターネットなどの広域エリアネットワーク若しくはインターネットワークを介してであろうと、位置特定サーバ１４に結合されている。無線アクセスポイント又はゲートウェイ１２は、Wi-Fi（登録商標）、Zigbee（登録商標）、又はBluetooth（登録商標）などの短距離無線アクセス技術に従って動作するように構成され、これを使用して、各アンカーノード６が無線アクセスポイント又はゲートウェイ１２を介して無線で通信でき、従って位置特定サーバ１４と通信できる。或いは、環境２は必ずしも何らかの無線アクセスポイント、ルータ若しくはゲートウェイ１２等を含む必要はない。この場合には、ノード群は、直接的に又はメッシュネットワークなどを介して、互いに通信することができ、位置特定サーバと通信することができる。別の代案として、アンカーノード６は位置特定サーバ１４との有線の接続を提供され得ることは除外されないが、以下はアクセスポイント１２等を介した無線接続に関して説明される。以下の幾つかの実施形態は、無線アクセスポイント又はゲートウェイ１２を介した通信に関して説明されることがあるが、これは、全ての可能な実施形態に対して制限するものではないことが理解されるであろう。
【００３２】
モバイル機器８は、関連する無線アクセス技術、例えば、Wi-Fi（登録商標）、Zigbee（登録商標）、又はBluetooth（登録商標）などを使用して無線アクセスポイント又はゲートウェイ１２（等）を介して通信することもでき、それによって、位置特定サーバ１４と通信することができる。代替的に又は追加的に、モバイル機器８は、１つ又は複数の３ＧＰＰ標準に従って動作するネットワークなどの無線セルラーネットワークなどの他の手段を介して、位置特定サーバ１４と通信するように構成されることができる。更に、モバイル機器８は、たまたま範囲内にあるアンカーノード６のいずれかと無線で通信することができる。実施形態では、この通信は、例えばWi-Fi（登録商標）、Zigbee（登録商標）、又はBluetooth（登録商標）などの、アクセスポイント又はゲートウェイ１２と通信するために使用されるのと同じ無線アクセス技術を介して実装されることができるが、これは必ずしも全ての可能な実施形態において該当するものではなく、例えば、モバイル機器８とアンカーノード６との間の伝送は、代替的に何らかの専用の位置特定無線技術を使用することができる。
【００３３】
一般的に、以下で説明される通信のいずれも、それぞれのエンティティ６、８、１２、１４間で通信するための上記のオプション又は他のオプションのいずれかを使用して実装されることができるが、簡潔さのために、様々な可能性は必ずしもいちいち繰り返されない。
【００３４】
アンカーノード６とモバイル機器８との間の信号は、その測定値がモバイル機器８の位置を決定するために使用される信号である。機器中心方式では、各アンカーノード６は信号をブロードキャストし、モバイル機器８が待ち受け、現時点で範囲内で見つかった信号のうちの１つ又は複数を検出し、各々のそれぞれの信号測定値を取得する。検出された各アンカーノード６からのそれぞれの信号について得られたそれぞれの測定値には、例えば、信号強度（例えば、ＲＳＳＩ）、飛行時間（ＴｏＦ：time of flight）、到達角度（ＡｏＡ）、及び／又は距離若しくは位置と共に変動する任意の他の特性の測定値を含むことができる。
【００３５】
ネットワーク中心方式では、モバイル機器８が信号を発信し、アンカーノード６が待ち受け、現在範囲内にあるノード６のうちの１つ又は複数において信号のインスタンスを検出する。モバイル機器８からの信号の各インスタンスのそれぞれの得られた測定値には、信号強度（例えば、ＲＳＳＩ）若しくは飛行時間（ＴｏＦ）、到達角度（ＡｏＡ）、及び／又は距離若しくは位置と共に変動する任意の他の特性の測定値を含むことができる。ハイブリッド方式の例では、ノード６は測定値を取得するが、次いでそれらをモバイル機器８に送信するか、又は、モバイル機器８が測定値を取得するがそれらを位置特定サーバ１４に送信する。
【００３６】
飛行時間の測定値は、一方向伝送遅延又は双方向伝送遅延（往復時間、ＲＴＴ：round trip time）のいずれかを確立することにより、取得されることができる。一方向遅延の測定値は、ネットワーク内の全ての関連する要素が同期されたクロックを有するか、又は共通のクロックを参照することができる場合には、十分であり得る。この場合には、モバイル機器８は、単一メッセージ送信を伴う測定を開始し、メッセージに送信のタイムスタンプ（時刻又は時刻＋日付）を追加することができる。一方、測定が同期されたクロック又は共通のクロックに基づいていない場合には、アンカー又は参照ノード６は、モバイル機器８から個々のメッセージを返信し、往復の飛行時間を決定することにより、依然として測定を実施することができる。後者は、測定を試みているノードからの調整を含むことがある。
【００３７】
信号強度の測定の場合には、測定を実行するための異なる選択肢も存在する。信号強度から距離を決定するのは、ソースと宛先との間、この場合にはモバイル機器８とアンカー又は参照ノード６との間の空間に渡る信号強度の減衰に基づいている。これは、例えば、受信された信号の強度と、送信された信号の強度についての事前知識（即ち、ノード６又はモバイル機器８は常に所与の強度で送信することが知られている又は仮定される場合）との比較、又は、信号自体に埋め込まれた送信された信号強度の指摘との比較、又は、別のチャンネルを介して（例えば、位置特定サーバ１４を介して）測定を行っているノード６若しくは機器８に通知された、送信された信号の強度との比較に基づくことができる。
【００３８】
これらの方式若しくは他の方式のいずれか１つ又は組み合わせが、本明細書で開示されるシステムと連携して適用されることができる。どの方式が選択されようとも、複数のアンカーノード６の各々において、又はそれらから、そのような信号測定値が一旦利用可能になると、三辺測量、マルチラテレーション、三角測量、及び／又は識別特徴に基づく技術などの技術を使用して、位置特定ネットワーク４に対するモバイル機器８の位置を決定することが可能になる。
【００３９】
加えて、例えば、位置特定サーバ１４によって維持されている位置データベースから、又は、ノード自体に記憶されている（かつ、例えば、機器中心方式において、各関連ノードからモバイル機器８に通知される）各アンカーノード６のそれぞれの位置によって、アンカーノード６（又はより一般的には参照ノード）の「絶対的」位置が知られる。絶対的位置は、物理的な環境又はフレームワークにおけるノードの物理的な位置であり、例えば、地球上の又は地図上の位置、建物若しくは複合建築物の間取り図上の位置、又は、任意の実在の座標系などの地理的位置の観点から知られる。
【００４０】
モバイル機器８の相対的位置を、計算に使用されるアンカーノード６の既知の位置と組み合わせることにより、モバイル機器８の「絶対的」位置を決定することができる。改めて、絶対的位置は、物理的な環境又はフレームワークにおける機器の物理的な位置であり、例えば、地球上の又は地図上の位置、建物若しくは複合建築物の間取り図上の位置、又は、位置特定ネットワーク４のみに対する位置を単に知ることよりもより広い意味を有する、任意のより意味のある実在の座標系、の観点からの地理的位置である。
【００４１】
実施形態では、ノード６の絶対的位置は、人間が理解できる形式で記憶されることができ、かつ／又は、モバイル機器８の絶対的位置は、人間が理解できる形式で出力されることができる。例えば、これにより、ユーザ１０がその人の位置についての意味のある指摘を提供されることを可能にすることができ、かつ／又は、位置ベースのサービスの管理者がサービス又はサービスの態様へのアクセスを許可するか又は禁止するためのルールを規定することを可能にすることができる。或いは、ノード６及び／又はモバイル機器８の位置は、コンピュータ可読形式でのみ表現されて、例えば、位置ベースのサービスのロジックの中で内部的に使用されることができる。
【００４２】
他の実施形態では、位置が位置特定ネットワーク４、６に対してのみ表現されて、より意味のある「絶対的」位置としては表現されないことも、除外されない。例えば、各アンカーノード６がそれぞれの照明器具と一体化されているか又は同じ位置に配置されており、これらの照明器具を制御する目的でその位置が決定されている場合、幾つかの実施形態では、これらの照明器具のアンカーノードによって規定されるポイントのフレームワークに関してユーザの位置を決定することのみが必要であり得る（但し、他の類似の構成では、建物等の間取り図に対して照明制御の領域を規定することが依然として望まれることがある）。
【００４３】
機器中心方式では、モバイル機器８は、（例えば無線アクセスポイント又はゲートウェイ１２を介して）位置特定サーバ１４に照会することにより、関連するノード６の位置を調べるか、又は代替的に、各ノード６からの信号と共にそれぞれの位置を受信することができる。次いで、モバイル機器８は計算を実施し、機器８自体においてそれ自体の位置を（位置特定ネットワーク４に対して、及び／又は絶対的観点で）決定する。一方、ネットワーク中心方式では、ノード６は、それらが取得した信号測定値を（例えば、無線アクセスポイント又はゲートウェイ１２を介して）位置特定サーバ１４に送信し、位置特定サーバ１４は、サーバ１４において、（再度、位置特定ネットワーク４に対して、及び／又は絶対的観点で）機器の位置の計算を実施する。アシストされた又はハイブリッドの方式の一例では、モバイル機器８は、ノード６からの信号の測定値を取得することができるが、それら測定値を、位置特定サーバ１４で実施されるか又は完了されることになる計算のために、未処理の又は部分的に処理された形式で、位置特定サーバ１４に送信する。
【００４４】
典型的には、少なくとも３つの参照ノードからの信号測定値が必要であるが、他の情報が考慮される場合には、２つのノードに基づいて不可能な又は見込みのない解を排除することが時として可能になる。例えば、位置が単一のレベル（例えば、１階又は建物の所与の階）に制限されると仮定される場合、任意の１つの所与のノード６からの測定値が、モバイル機器８が位置し得るポイントの円を規定する。２つのノードが２つの円を与え、それらの交差点が、モバイル機器８が位置し得る２つの可能なポイントを与える。３つのノード及び３つの円が、（より多くが、精度を改善するために使用され得るが）、３つの円の交差点において明瞭な解を与えるのに十分である。しかしながら、２つのノードのみの場合でも、これらのポイントのうちの１つを、例えば、ユーザ１０がアクセスを有していない若しくは行き着くのが不可能である領域内のポイントであるとして、又は、ユーザ１０のプロットされた軌跡（経路）と矛盾があるポイントであるとして（「推測航法」による除去）、見込みのない又は不可能な解として差し引くことが時として可能であり得る。同様の解説が、３次元測位に関してなされ得る。明瞭な解を取得するためには、厳密には４つの球を規定する４つのノードが必要であるが、追加の情報がもたらされ得る場合には、より少ないノードに基づいて、推定がなされることが時として可能である。ユーザ１０が、２次元の問題に制約するために特定のレベルに制約されると仮定することが、そのような情報の一例である。別の例として、ユーザ１０が複数の別々の階のうちの１つで見つかると仮定されることができ、かつ／又は、推測航法型の方式が使用されて、ユーザのルートにおいて起こりそうにないジャンプを排除することができる。
【００４５】
どのような技術によって位置が決定されようと、次いでこの位置は、モバイル機器８が、何らかの位置ベースのサービスか又は他のそのような機能にアクセスすることが許可されているかどうかを評価するために使用され得る。この目的のために、モバイル機器８の絶対的位置に応じて、サービスへのアクセスを条件付きで許可するように構成される、サービスアクセスシステム１６が提供される。機器中心方式では、モバイル機器８は、無線アクセスポイント１２を介した接続か、又はセルラー接続などの他の手段を通じて、サービスアクセスシステム１６に、（例えば、地球座標、地図座標、又は間取り図上の座標に関する）モバイル機器８の決定された絶対的位置を送信する。次いで、サービスアクセスシステム１６は、この位置を評価し、その位置がサービスの提供と（及び、例えば、ユーザ１０の身元を検証することなど、たまたま実装される任意の他のアクセス規約と）矛盾が無いことを条件に、モバイル機器８にサービスへのアクセスを許可する。ネットワーク中心方式では、位置特定サーバ１４は、例えば、ローカルの有線の若しくは無線のネットワーク、及び／又はインターネットなどの広域ネットワーク若しくはインターネットワークを介した接続を通じて、モバイル機器８の決定された絶対的位置をサービスアクセスシステム１６に送信する。或いは、位置特定サーバ１４が絶対的位置をモバイル機器８に送信することでもよく、次いで、モバイル機器がそれをサービスアクセスシステム１６に転送することでもよい。別の選択肢では、サービスは位置特定サーバ１４から直接的に提供されることができ、又は、モバイル機器８自体で実行されているアプリケーション上に実装されることすらできる。
【００４６】
以下は、本開示の実施形態に従って提供され得る、位置関連サービス又は機能の幾つかの例である。
−  モバイル機器８で実行されているアプリケーションから照明などのユーティリティを制御することを可能にし、そのアプリケーション上で、ユーザは、所与の部屋又はゾーン内の照明又はユーティリティのみを、ユーザがその部屋若しくはゾーンに、又は恐らくは関連付けられたゾーンに位置していることが分かった場合に、制御することが可能である。
−  屋内ナビゲーションサービスなどのナビゲーションサービスをモバイル機器８に提供する（この場合、位置関連の機能は少なくとも機器の絶対的位置をモバイル機器８で実行されているアプリケーションに提供することを含み、例えば、アプリケーションはこの絶対的位置を使用して、間取り図又は地図上にユーザの位置を表示することができる。）
−  位置ベースの広告、警告、又は他の情報をモバイル機器８に提供する、例えば、ユーザ１０が博物館の周りを歩いているときに、展示についての情報を機器８に提供する、ユーザ１０が店舗又はモールの周りを歩いているときに、製品に関する情報を機器８に提供する、病院又は病院内の特定のゾーンの中にいる場合にのみ医療データへのアクセスを機器８に提供する、又は、映画館等の中に物理的にいる場合にのみ、補完的なメディア資料へのアクセスを機器８に提供する。及び／または
−  例えば、店舗での支払い、道路通行料の支払い、「従量料金制」の車両レンタル、又は、会場若しくはアトラクションへの入場料など、機器８が特定の領域にいることを条件に、モバイル機器からの位置に依存した支払いを受け入れる。
【００４７】
例えば、実施形態では、サービスアクセスシステム１６は、環境２に設置された又はさもなければ配置された照明ネットワークへのアクセスを制御するように構成される。この場合には、環境２は、複数の照明器具（図示せず）と、アクセスシステム１６を含む照明制御システムとを含む。照明器具は、例えば、天井及び／若しくは壁に取り付けられることができ、かつ／又は１つ又は複数の自立型ユニットを含むことができる。照明器具は、コントローラから照明制御コマンドを受信するように構成される。実施形態では、これは、アンカーノード６及び／又はモバイル機器８が無線アクセスポイント又はゲートウェイ１２と通信するために使用するのと同じ無線アクセス技術を使用して、かつ／又は、例えばWi-Fi（登録商標）又はZigbee（登録商標）などの、位置測定を行うためにモバイル機器８とアンカーノード６との間で信号を通信するために使用されるのと同じ無線アクセス技術を使用して、無線アクセスポイント１２を介して、達成されることもできる。或いは、照明コントローラが、例えば別個の有線又は無線のネットワークなどの他の手段によって、照明器具と通信することができる。いずれにしても、照明コントローラのアクセスシステム１６は、１つ又は複数の位置依存制御ポリシーを用いて構成される。例えば、制御ポリシーは、ユーザ１０がその人のモバイル機器８のみを使用して、部屋などの特定の領域内の照明を、ユーザがその領域の内部又はある特定の定義された近くの領域の内部で見つけられたときにのみ、制御できることを規定することができる。別の例示の制御ポリシーとして、モバイル機器８は、ユーザの現在位置の特定の近傍内の照明器具のみを制御する。
【００４８】
セキュリティに関しては、位置特定メッセージが位置特定システム４、６、１４内で内部的に配信されるとすれば、セキュリティはあまり問題にはならないことがあるが、たとえば、双方向飛行時間メッセージ（ＲＴＴ）の場合には、又は、レポートが公衆ネットワークを通じて送信される場合には、それらをタイムスタンプ（測定時刻）又はノンスと共に提供するか、かつ／又はネットワークバックボーン上の何らかのリプレーアタックを阻止するためにメッセージ（デジタル署名）を「ハッシュする」ことが、有益であり得る。位置特定サーバ１４に送信される測定値レポートに関しても、同じことがなされ得る。そのような処置は必須ではないが、実施形態において、特に、位置ベースのサービス又は機能が、濫用されやすいか、又は金融取引等を含む場合には、望ましいことがある。
【００４９】
図２は、機器中心方式かネットワーク中心方式のいずれかの可能性を示すために、全ての方向の矢印を示しているが、任意の所与の実装においては、図示された通信の全てが双方向である必要はないか、又は、全く存在する必要はないことに、留意されたい。ネットワーク中心方式、機器中心方式、及びアシストされた方式は、比較のために説明されるが、以下の実施形態は、ネットワーク中心方式に関連し、それによって、位置特定ネットワーク４のアンカーノード６がモバイル機器８から受信された信号の測定値を取得し、位置特定サーバ１４又は他のネットワーク要素がこれらの測定値に基づいて位置特定計算を実施するか、又は、以下の実施形態はハイブリッド方式に関連し、この方式では、アンカーノード６がモバイル機器８からの信号の測定値を取得するが、モバイル機器８で実施されることになる位置特定計算のために、測定値をモバイル機器８に戻す。これらの両方のシナリオにおいて、アンカーノード６の各々は、モバイル機器８から受信することになる信号を待ち受ける「リスニング」ノードとして機能している。従って、以下では、アンカーノードはリスニングノード、又は（明らかになるであろう理由のために）「スニファ（sniffer）」と呼ばれることがある。位置特定を実施するコンピューティングエンティティは、位置特定エンジンと呼ばれることがあり、これは、位置特定サーバ１４か、他のネットワーク要素（ネットワーク中心方式）か、又はモバイル機器８（ハイブリッド方式）のいずれにおいてであろうと、ソフトウェア及び／又はハードウェアで実装され得る。
【００５０】
上述したように、屋内位置特定システムなどの位置特定システムの性能は、十分な数のアンカーノード６におけるＲＳＳＩデータ（又は他のそのような信号測定値）の十分な捕捉が不足するおかげで、しばしば低迷する。そのような問題に対して解決策を提供することが望ましいが、通信ネットワークを過剰な通信で溢れさせることの無い解決策が好ましい。
【００５１】
以下は、位置特定の目的のためのモバイル機器からの信号の発生を外部から制御するためのメカニズムを提供することによって、屋内位置特定ネットワーク又は他のそのような位置特定システムの性能を向上させるためのシステム及び方法を提供し、実施形態では、他の目的のために（ユーザコンテンツを通信するためなど）モバイル機器８によって既に送信された他のトラフィックの利用可能性も開拓している。
【００５２】
図３及び図５を参照すると、システムが３つの部分を備えている。第１の部分は、トリガーノード１８である。トリガーノード１８は、目標とする各モバイル機器８にトリガー信号を送信するように構成され、各モバイル機器８は信号を発信することにより反応する。第２の部分は、幾つかの無線受信機、リスニングアンカーノード６から構成され、これらは「スニファ」として構成される。各スニファ６の機能は、発信された信号からモバイル機器８の身元を決定し、スニファ６においてＲＳＳＩを導き出すことである（又は、位置特定での使用に適当な別のそのような測定値を導き出すことである−以下はＲＳＳＩに関して説明されるが、これに限定するものではないことが理解されよう）。最後に、全てのＲＳＳＩデータが集約ノード２８に通信され、この集約ノード２８は位置特定エンジン３０に接続して目標とする各モバイル機器８の位置を計算する。位置特定エンジン３０は、位置特定サーバ１４において（ネットワーク中心方式）、モバイル機器８において（ハイブリッド方式）、又は、トリガーノード１８若しくは別のノード、若しくはそれらの任意の組み合わせにおいて、実装されることができる。位置特定エンジン３０は、サーバ１４、モバイル機器８、及び／又は他のノードの、１つ又は複数のメモリに記憶されたソフトウェアで実装されることができ、かつ、サーバ１４、モバイル機器８、及び／又は他のノードの、１つ又は複数のプロセッサ上で実行されるように構成されることができ、又は、専用のハードウェア回路、若しくはＰＧＡ若しくはＦＰＧＡなどの設定可能な若しくは再設定可能な回路、若しくはこれら可能なものの任意の組み合わせで実装されることができる。
【００５３】
詳しく述べると、位置特定ネットワーク４の内部に、リスニングアンカーノード６に加えてトリガーノード１８も提供される。トリガーノード１８の役割は、各モバイル機器８に通信パケットを送信することであり、各パケットは、目標となるモバイル機器８からの無線応答をトリガーするためにトリガーメッセージを含む。トリガーノード１８は、コントローラ１９の制御の下でトリガーパケットを送信するように構成され、コントローラ１９は、例えばトリガーノード１８、位置特定サーバ１４又は他の場所において実装され得る。このコントローラ１９は、サーバ１４、トリガーノード１８、及び／又は他のノードの、１つ又は複数のメモリに記憶されたソフトウェアで実装されることができ、かつ、サーバ１４、トリガーノード１８、及び／又は他のノードの、１つ又は複数のプロセッサ上で実行されるように構成されることができ、又は、専用のハードウェア回路、若しくはＰＧＡ若しくはＦＰＧＡなどの設定可能な若しくは再設定可能な回路、若しくはこれら可能なものの任意の組み合わせで実装されることができる。
【００５４】
各トリガーパケットは、目標となるモバイル機器８を含む、範囲内にある任意の機器にブロードキャストされることができ、又は代替的に、各トリガーパケットは、トリガーノード１８が環境２の内部で検出した特定の目標となるモバイル機器８に向けられることができる。いずれにしても、これにより、モバイル機器８の位置が位置特定ネットワーク４によって検出され得るようにするビーコンのように動作するために、モバイル機器８によって送信されることになる応答をトリガーする。モバイル機器８によるこの応答は、ブロードキャストされてもよく、又はトリガーノード１８に向けられてもよい。後者の場合、環境２内のリスニングアンカーノード６のうちの少なくとも幾つかによって、この応答は依然として検出可能であり、これらのノードは、実施形態では、（追ってより詳細に説明されるように）モバイル機器８からの任意の信号について、これらのノードに向けられたものではなくても、「かぎつける」ように構成される。
【００５５】
原理的には、ネットワーク内の任意の通信ノードが、トリガーノード１８として動作することができる。例えばWi-Fi（登録商標）ネットワークのための１つの可能な選択肢は、アクセスポイント（ＡＰ）１２（又は複数のＡＰのうちの１つ）をトリガーノード１８として動作するように構成することである、というのも、インフラストラクチャーモードでは、全てのデータトラフィックがどのみちＡＰを通過するからである。即ち、実施形態では、トリガーノード１８は、トリガー信号を送信するのに使用されるのと同じ無線アクセス技術（例えば、Wi-Fi（登録商標）又はZigbee（登録商標））を介して、モバイル機器８などのユーザ機器に、インターネットなどの更なる通信ネットワークへのアクセスを提供するための、アクセスポイントを含む。従って、要素１２及び１８は図３の概略図では別個に示されているが、実施形態では、それらは、実際には同一のユニット内に組み込まれることができ、その同一のノードの異なる機能を表すことができることに留意されたい。或いは、トリガーノード１８は、全くの別個のノード、即ち、ＡＰ又はゲートウェイ１２以外のノード、例えば、その目的のためだけに導入された専用のトリガーノード、又はWi-Fi（登録商標）、Zigbee（登録商標）、又はBluetooth（登録商標）が備えられた照明器具などの別のタイプのノードであり得ることも除外されない。
【００５６】
実施形態では、トリガーノード１８は、規則的な間隔で、即ち周期的に、トリガーパケットを送信するように（コントローラ１９の制御下で）構成され、その結果、全てのスニファノード６も一定の間隔でＲＳＳＩを取得することができる。そのようなＲＳＳＩの定期的な収集により、モバイル機器によって一般的に開始される自然なトラフィックパターンなどの、バーストパターンのトラフィックに基づくよりも、より安定しかつ滑らかな位置特定結果を提供することができる。更に、実施形態では、間隔の持続時間は、精度及び遅延等に関する達成可能な測位性能と直接的な相関を有するように構成されることができる。幾つかの特に有利な実施形態では、間隔の持続時間は、精度及び／又は遅延などの測位性能要件に基づいて適合されることができる。例えば、緊急の状況では、モバイル機器の位置を決定するために、通常の状況よりもより高い精度又はより少ない遅延が必要となり、トリガー信号同士の送信間隔が短縮され、その結果より多くのＲＳＳＩ測定値が比較的により短時間のうちに取得されることができる。
【００５７】
モバイル機器８はローカルコントローラ９を備え、ローカルコントローラ９は、モバイル機器８の１つ又は複数のメモリに記憶されたソフトウェアで実装されることができ、かつ、モバイル機器の１つ又は複数のプロセッサ上で実行されるように構成されることができ、又は、専用のハードウェア回路、若しくはＰＧＡ若しくはＦＰＧＡなどの設定可能な若しくは再設定可能な回路、若しくはこれら可能なものの任意の組み合わせで実装されることができる。コントローラ９は、トリガーノード１８から送信されるトリガーメッセージを、モバイル機器によって受信された際に認識するように、かつ、それに応じて、トリガーメッセージがトリガーノード１８から受信されるたびに応答して信号を無線で送信するようにモバイル機器８を制御することにより反応するように、構成される。トリガー信号が定期的に送信される場合、これは、モバイル機器８が、各トリガーパケットに応答して応答信号を発信し、従って、実質的に定期的な間隔で応答信号を伴って応答することを、もたらす。
【００５８】
１つの例示的な実装では、トリガーメッセージは、トリガーノード１８のコントローラ１９において実行される、Wi-Fi（登録商標）ネットワーク用のネットワーク「ping」コマンドによって開始されるＩＣＭＰ（インターネット制御通知プロトコル：Internet Control Message Protocol）メッセージの形式で送信されることができる。この場合には、モバイル機器８からの応答信号は、ピング（ping）応答メッセージの形式を取る。しかしながら、これはほんの一例にすぎず、他の実施形態では、ＴＰＣリクエスト／レポートなどの他の使用方法が使用され得ることが理解されよう。
【００５９】
実施形態では、「スニファ」ノード６は、実際には、追加の「スニフィング」機能を用いて構成されるネットワーク内の通常の及び／又は既存の無線通信クライアントノードである。この機能に従って、各スニファノード６はモバイル機器８からトリガーノード１８への応答メッセージを待ち受け、それぞれのスニファノード６におけるそれぞれの信号強度（ＲＳＳＩ）を推定する。
【００６０】
システム内に多数のノード６を有する無線接続されたシステムについて検討する。これらのノード６は、環境２内の様々な場所に配置されWi-Fi（登録商標）、Zigbee（登録商標）等を介して互いに無線で通信することができる。例えば、これらのノード６は無線接続された電灯、アクセスポイント、コンピュータ、無線スピーカー、等であり得る。これらのノード６は、固定された既知の位置にある。各ノード６は、例えば、ノードが電灯を備える場合に、放射される光の色及び／又は調光レベルの無線制御を可能にすることなど、それらの無線通信機能（例えば、Wi-Fi（登録商標）又はZigbee（登録商標））を具備する独自の既存の目的を有することでもよい。実施形態では、ノード６のこの無線機能は、位置特定の目的のためにアンカーノードとして機能するようにも使用されるように、利用される。しかしながら、位置特定は、ノード６が無線通信機能（例えば、Wi-Fi（登録商標）又はZigbee（登録商標））を具備する主要な目的である必要はなく、実施形態では、実際に主要な目的ではない。実施形態では、アンカーノードとして使用される複数のノード６の一部又は全てがアクセスポイント（ＡＰ）ではなく、即ち、インターネットなどのいずれかの更なる通信ネットワークへの無線アクセスをモバイル機器８などのユーザデバイスに提供しない（例えば、代わりに、それらは無線機能を備えた照明器具である）ことに留意されたい。或いは、これらのノード６の一部又は全てがアクセスポイントであり得ることが除外されない。
【００６１】
ＡＰの概念は、Wi-Fi（登録商標）システムの例にのみ当てはまることに留意されたい。しかしながら、本開示の範囲は、いずれかの特定の無線技術に限定されない。より一般的には、トリガーノード、モバイル機器、アンカーノード、集約ノード等を含む、関係するノードのうちのいずれかが、通常のステーション、又は無線クライアントノードであり得る。
【００６２】
各通信ノード６は、ＩＰアドレス又はＭＡＣアドレス等の独自の識別情報（ＩＤ）を有する。各通信ノード６がデータを受信する一般的な実施態様は、以下の通りである。図４に示されるように、送信される各パケットは典型的に、ヘッダー２０及びペイロード２２を含む。ヘッダー２０は、パケットソースのソースのＩＤであるソースＩＤ２４と、パケットの宛先のＩＤである宛先ＩＤ２６とを含む。各通信ノードは、環境２において電波を待ち受ける。一旦各ノードがパケットを受信すると、各ノードは、宛先ＩＤがそれ自体のＩＤであるかどうかを確認する。そうである場合、通信ノードはパケットペイロード２２の内部の残りのデータを復号する。そうではない場合、ノードは、パケットの残りの部分を調べることなく、パケットを単に破棄するか、又はパケットを他のノードに転送する。
【００６３】
実施形態では、通常の受信戦略を以下のように変更することにより、リスニングノード６において「スニッフィング」が実施され得る。一旦パケットを見ると、宛先ＩＤとは無関係に、各リスニングノード６はパケットヘッダー内のソースＩＤを確認し、パケットの残りの部分を復号すること無く、パケットヘッダー２０又はパケット２０、２２全体に基づいて、受信信号強度（例えば、ＲＳＳＩ）を推定する。データパケットの残りの部分は、いずれにしても暗号化されることができ、宛先ＩＤがそのノード６と同一ではない場合には、ノード６にとって理解できない。しかしながら、リスニングノード６はコンテンツを理解する必要はなく、むしろ、受信信号強度を測定するだけである。このようにして、各スニファノード６は、アンカーノードとして振る舞い、モバイル機器８とリスニングノード６との間に直接的な通信が無くても（即ち、モバイル機器８が何らかの通信をリスニングノード６に特に向けていなくても）、任意のモバイル機器８に関してＲＳＳＩを収集することができる。この意味で、リスニングノード６は、そう意図されていなくても、モバイル機器８からの組み合わされたものについて「かぎつける」と言われることがある。
【００６４】
従来の位置特定システムでは、機器はブロードキャストされる、即ち、いずれかの特定の宛先に向けられていない、ビーコン信号を発信することに留意されたい。しかしながら、本開示の実施形態では、モバイル機器からの応答信号はブロードキャスト信号ではなく、むしろ特定の宛先、例えばトリガーノードに向けられていることがある−しかし、それにも関わらず、アンカーノード６（参照されるノード）は、それらに向けられていなくても、いずれにせよ信号を待ち受けるように構成される。従って、「スニファ」という語が、参照ノードを指すように、本明細書では使用されることがある。
【００６５】
様々な異なるスニファノード６からのＲＳＳＩが、それぞれのスニファノード６によって、集約ノード２８に送信される。集約ノード２８の役割は、モバイル機器からの信号を検出するスニファノード６の全てから全てのＲＳＳＩを収集し、それらを位置特定エンジン３０に送信して、モバイル機器８の位置を実際に計算することである。集約ノード２８は、その目的のために導入された専用の集約ノードであろうと、又はアクセスポイント１２、トリガーノード１８、若しくは何らかの他のノードなどの、既に説明された他のノードのうちの１つであろうと、ネットワークのいずれかの適切なノードであり得る（従って、図３及び図５の概略図では別個にラベル付けされているか、かつ／又は示されていても、実施形態では、要素２８並びに１２及び／又は１８は、同一のユニットに組み込まれた異なる機能を表すことでもよい）。
【００６６】
ＲＳＳＩ又は飛行時間などの任意の適切な測定値に基づいて、三辺測量、フィンガープリント法、又はラジオゾーニングなどの、様々な異なる位置特定アルゴリズムが位置特定エンジン３０において使用されることができる。位置特定は、応答を聞くノードからの測定値の少なくとも一部に基づくことのみが必要である（即ち、必ずしも利用可能な測定値の全てを使用する必要はない）ことに留意されたい。
【００６７】
実施形態では、トリガーノード１８及びリスニング（スニファ）アンカーノード６は、異なるタイプのノードである。トリガーノード１８が、モバイル機器８からのトリガーされた応答信号の前述の測定値を何ら取得せず、リスニングノード６が、モバイル機器８に応答信号を発信させるトリガー信号を何ら送信しないという点で、トリガーノード１８はリスニングノード６とは別個であることができ、又は、トリガーノード１８はリスニングノード６のうちの１つとして動作することもできるが、リスニングノード６の残りのノードは、モバイル機器８に応答信号を発信させるトリガー信号を何ら送信しない。
【００６８】
図５にシステム図が示されており、ここで、実線の接続は（向けられた宛先への）「本当の」目標とする通信リンクを示しており、破線は（向けられた宛先ではない）スニッフィング通信リンクを示している。
【００６９】
実施形態では、トリガーに応答してモバイル機器８によって発信される信号は、位置特定の目的のための専用信号である、即ち、この信号は何らかのユーザコンテンツも、位置特定の目的のため以外の何らかの制御情報も含んでいない。
【００７０】
モバイル機器８は、トリガーノード１８からトリガー信号を受信するのに応答してのみ、応答信号を送信し、他の場合には送信しないように、（コントローラ９の制御下で）構成されることが好ましい。このようにして、トリガーノード１８によってトリガーされた発信を外部制御することにより、位置特定のための十分なメッセージが存在することを保証するだけでなく、さもなければ無線ネットワーク上に混雑を引き起こし得る、過剰なメッセージが送信されないことも保証することができる。
【００７１】
実施形態では、スニファノード６は、トリガーノード１８からのトリガー信号に応答してモバイル機器８から送信される応答信号を検出し測定値を取得することのみに限定されないことに留意されたい。むしろ、モバイル機器８は位置特定以外の目的のために送信されるユーザコンテンツ及び／又は制御信号の形式で他のトラフィックを送信することがあり（このトラフィックはトリガー信号によってトリガーされるのを待つ必要なない）、スニファノード６は、そのような他の位置特定用ではないトラフィックを含むモバイル機器８からの任意の信号を検出し測定値を取得するように、かつ、それらを（集約ノード２８を介して）位置特定エンジン３０に報告して位置特定の計算に含めるように、構成されることが好ましい。即ち、位置特定に使用するための信号測定値は、自然のトラフィックとトリガーされたトラフィックとの両方から得られる。
【００７２】
更なる実施形態では、システムは、トリガーノード１８とスニファノード６との間にある程度の協調を実施するように構成されることができる。この場合には、スニファノード６は、トリガーノード１８のコントローラ１９から、トリガー信号がいつモバイル機器８に送信されたかを示す指摘を受信するように構成される。これに基づいて、スニファノード６は、トリガーノード１８によってトリガーメッセージが送信された直後の短時間のウィンドウ内でのみメッセージを「かぎつける」ように構成される。残りの時間の間、スニフィングノードは節電モードにスイッチオフするように構成される。これにより、最近通信しなかった機器８のみがトリガーされる知的検索戦略を提供する。従って、トリガーノード１８とスニファノード６との間で協力することにより、付加的な節電が達成されることができる。
【００７３】
更なる実施形態では、システムは、何らかの他のエンティティに対するモバイル機器８の近接さを検出するように構成され、トリガーノード１８は、モバイル機器８が他のエンティティの所定の近接さ内にあるとの検出に応答して（及び実施形態では、これにのみ応答して）、前述のトリガー信号をモバイル機器に無線で送信するように（そのコントローラ１９の制御下で）構成される。例えば、他のエンティティは、ユーザ１０がセンサに近接していることを検出するための赤外線センサ又は超音波センサなどの有無センサ（図示せず）であることができ、有無センサへの近接さが、問題の環境２内のスニファノード６に基づいて実施されることになる位置特定のために適切な位置にモバイル機器８があるということを示すように、有無センサは、トリガーノード１８の近くに、又は、スニファノード６群の中央若しくは別の代表的な場所に、位置している。別の例として、位置特定エンジン３０は、基本の位置特定からモバイル機器の経路を外挿することを恐らくは含んで、以前の測定値に基づいて、初期の粗い位置を取得するように構成されることができ、これは、モバイル機器８とトリガーノード１８又は１つ若しくは複数のスニファノード６との間の近接さを決定するのに使用されることができる。どのような手段によって近接さの検出が達成されるにせよ、モバイル機器８が他の「ランドマーク」エンティティに近接していることが知られると、トリガーノード１８はランドマークエンティティに近接している機器８をトリガーすることにより、測定を開始する。これは、高速の三角測量、三辺測量等を可能にするような態様で実施され得る−例えば、一旦２つのスニファノード６からのＲＳＳＩデータが分かると、位置特定エンジン３０は、既知のトポロジー並びにＲＳＳＩ１及びＲＳＳＩ２に基づいて第３のものを選び出す。
【００７４】
上記の実施形態は、単に例示として説明されたことが理解されるであろう。
【００７５】
上記で説明された全てに従って、本明細書で開示される技術は、位置特定を支援するために、無線ネットワークにトリガーノードを有利にも導入する。（ｉ）ネットワーク内のノードは、ネットワーク中の通信（それらのノード用に意図されていない通信も）を見て他のノードに対するＲＳＳＩ測定値を決定し、これらのＲＳＳＩ値が組み合わされて相対的な位置が決定される、（ｉｉ）トリガーノードは、他のノードにトリガーメッセージを送信して応答をトリガーし（このトリガーはＲＳＳＩ測定も実施する）、他のノードに対するＲＳＳＩを決定する、（ｉｉｉ）両方が、有利にも組み合わされることができる、というのも、トリガー機器のメッセージを「調整」して、例えばアクティブではない機器からのみ応答をトリガーすることができるからである、という３点を含めて、様々な概念が開示された。実施形態では、技術（ｉ）は単独で、又はより有利には、（ｉｉ）又は（ｉｉ）及び（ｉｉｉ）と組み合わせて、使用され得る。
【００７６】
更に、上記はWi-Fi（登録商標）及びZigbee（登録商標）などの特定の無線通信規格に関して開示されたが、これらに限定するものではなく、本明細書で開示される位置特定技術は、任意の無線規格又は専売の無線プロトコルを用いて実装されることができることに留意されたい。更に、本開示の範囲は、任意の１つの特定のタイプの位置特定計算に限定されず、例えば、三角測量、三辺測量、マルチラテレーション、又はフィンガープリント法など様々な例が、本来、当業者によって認識されるであろう。また、本開示の範囲は、位置特定を実施するための測定値として、ＲＳＳＩ又は受信信号強度の他の測定値を使用することに限定されず、飛行時間など他のタイプの測定値も可能である。
【００７７】
開示された実施形態への他の変形例が、図面、明細、及び添付の請求項の研究から、特許請求された本発明を実施する際に当業者によって理解され実施されることができる。請求項において、単語「含む（comprising）」は他の構成要素又はステップを排除するものではなく、不定冠詞「１つの（a）」又は「１つの（an）」は、複数を排除するものではない。単一のプロセッサ又は他のユニットが、特許請求の範囲に記載される幾つかの項目の機能を実現することができる。特定の処置が互いに異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これらの処置の組み合わせが利益を得るように使用され得ないということを示すものではない。コンピュータプログラムは、他のハードウェアと共に又はその一部として供給される光学記憶媒体又は固体媒体などの適切な媒体上に格納される／配布されることができるが、インターネット又は他の有線の若しくは無線の電気通信システムを介してなど、他の形態で配布されることもできる。請求項におけるいかなる参照符号も、範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
【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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【国際調査報告】
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