CN107003128A - 无线定位系统、无线定位终端以及地点信息发送装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供具备地点信息发送装置(20、21)和与地点信息发送装置之间进行基于无线的通信的无线定位终端(10)的无线定位系统。地点信息发送装置被设置于预先决定的设置位置，并发送至少包含用于对设置位置的地磁的偏差进行校正的磁校正信息的地点信息。无线定位终端具备：方位检测部(34)，其基于地磁来检测方位；和校正部(15、S50)，其基于从地点信息发送装置接收到的地点信息所包含的磁校正信息，对通过方位检测部检测出的方位进行校正。

Description

无线定位系统、无线定位终端以及地点信息发送装置

关联申请的相互参照

本申请基于2014年12月5日申请的日本专利申请2014-246886号，并在此通过参照引用该公开。

技术领域

本公开涉及通过无线通信进行用户所携带的无线定位终端的定位的技术。

背景技术

以往，作为提供给所谓的被称为智能手机的高功能便携电话等便携装置等的广域的位置信息服务，利用GPS(Global Positioning System：全球定位系统)。但是，已知GPS在室内、地下处于服务圈外。

作为在GPS的服务圈外的室内、地下确定便携装置的位置的方法，公知有根据搭载于便携装置的距离传感器、方位传感器的测定量求出便携装置的移动轨迹，并对出发地点考虑该移动轨迹，由此计算当前位置的自主导航。专利文献1提出有在自主导航中将基于地磁来检测方位的地磁传感器作为方位传感器而使用的技术。

专利文献1：日本特开平10-38602号公报

然而，在上述的技术中，例如，在室内、地下等对建筑物的构造物等使用具有磁力的材料的情况下，由于这些磁力的影响，通过地磁传感器正确地检测方位可能变得困难。此外，在室外，能够利用GPS，但与室内、地下等的情况相同，由于磁力的影响而可能产生相同的困难性。

发明内容

本公开的一个目的在于提供用于基于地磁高精度地检测方位的技术。

作为本公开的一个方面的无线定位系统具备地点信息发送装置和用户所携带并与上述地点信息发送装置之间进行基于无线的通信的无线定位终端。上述地点信息发送装置被设置于预先决定的设置位置，并发送至少包含用于对上述设置位置的地磁的偏差进行校正的磁校正信息的地点信息。上述无线定位终端具备：方位检测部，其基于地磁来检测方位；和校正部，其基于从上述地点信息发送装置接收到的上述地点信息所包含的上述磁校正信息，对通过上述方位检测部检测出的方位进行校正。

根据这样的无线定位系统，能够减少因地磁的偏差产生的方位的偏移的影响。其结果是，能够基于地磁高精度地检测方位。

另外，地点信息发送装置也可以将确定设置位置的位置信息作为地点信息而发送。由此，无线定位终端能够通过接收从地点信息装置发送的地点信息，根据地点信息所包含的位置信息来推断当前位置。

另外，本公开的其他方面提供无线定位系统所具备的地点信息发送装置以及无线定位系统所具备的无线便携终端。根据这些，能够构建上述的无线定位系统，其结果是，能够得到上述的效果。

根据这样的地点信息发送装置，能够构建上述的无线定位系统，其结果是，能够得到上述的效果。

附图说明

根据参照附图而进行的以下详细描述，可清楚地了解本公开的上述目的以及其他的目的、特征和优点。附图为，

图1是表示第一实施方式的定位系统的构成的框图。

图2是表示地点标记的配置例的图。

图3是便携终端的控制部执行的定位处理的流程图。

图4是表示便携终端位于地点标记的发送范围内的一个例子的图。

图5是表示第二实施方式的定位系统的构成的框图。

图6是表示示出磁校正信息的表格的一个例子的图。

图7A是对第一实施方式的地点信息的发送方式进行说明的图。

图7B是对其他实施方式中的基于来自便携终端的请求信号的地点信息的发送方式进行说明的图。

图7C是对其他实施方式中的基于人感传感器的检测结果的地点信息的发送方式进行说明的图。

具体实施方式

以下，使用附图对实施方式进行说明。

(1.第一实施方式)

(1-1.构成)

图1所示的定位系统1是用于通过设置于室内的地点标记20与用户可携带的便携终端10之间的无线通信来确定便携终端10的位置的系统。

地点标记20在室内的预先决定的设置位置、例如如图2所示那样在大厦的楼层内的预先决定的设置位置设置有多个。在图2所示的例中，在大厦的楼层内的各入口以及通路的分支分别设置有地点标记20a～20e。此外，在以下的说明中，在需要区别各个地点标记20a～20e的情况下，如地点标记20a那样标注下标来记载，在不需要区别各个地点标记20a～20e的情况下如地点标记20那样省略下标来记载。

返回图1继续说明。首先，对地点标记20的构成进行说明。地点标记20具备标记通信部210、标记控制部220以及标记记录部230。

标记通信部210对从标记控制部220输出的地点信息以规定的方式进行调制并频率转换为规定的频率而成为发送波，将该发送波朝预先决定的发送范围发送。发送范围是指能够以由便携终端10能够接收的强度发送发送波的范围，在本实施方式中，作为一个例子，将以地点标记20为中心的半径dm的范围作为发送范围。即，以将以地点标记20为中心的半径dm的范围作为发送范围那样的输出强度，从标记通信部210发送发送波。在本实施方式中，作为一个例子，半径d设定为约1m。

标记控制部220是具备具有未图示的CPU、ROM、RAM等的微型计算机的电子设备，基于记录于ROM的程序，进行地点标记20的各种动作的控制。在本实施方式中，标记控制部220常时将地点信息朝标记通信部210输出，进行使从标记通信部210发送后述的表示地点信息的发送波的控制。

标记记录部230是记录有地点信息的记录装置。地点信息是有关设置有该地点标记20的设置位置的信息，包含位置信息和磁校正信息。位置信息是表示设置位置的信息，在本实施方式中，作为一个例子，设置位置的绝对坐标作为位置信息而记录于标记记录部230。

磁校正信息是表示地点标记20的设置位置的真实的绝对方位与在该设置位置通过地磁传感器检测出的方位亦即地磁方位之差的信息。如公知那样，地磁传感器是基于地磁对绝对方位进行检测的传感器。但是，在使用地磁传感器检测绝对方位的情况下，在作为基于地磁传感器的检测结果而得到的地磁方位中产生误差。

该误差由于设置位置的地磁偏角以及倾角的影响、以及设置位置的周边环境以及干扰波等的影响而产生。特别是在室内、地下，在建筑物的构造部件、商店的家具等使用产生磁力的材料的情况下，大多产生较大误差。因此，针对每个地点标记20、即每个地点标记20的设置位置，表示该设置位置的真实的绝对方位与地磁方位之差的信息作为磁校正信息记录于标记记录部230。在本实施方式中，作为一个例子，与地点标记20的设置位置对应的、表示绝对方位与地磁方位之差的规定的固定值作为磁校正信息而记录。

接下来，对便携终端10的构成进行说明。便携终端10是具备用于检测位置的定位功能的电子设备，例如，通过所谓的被称为智能手机的高功能便携电话等来具体化。便携终端10具备终端通信部11、地图数据库(地图DB)12、位置检测部13、输入输出部14以及控制部15。

终端通信部11接收从地点标记20发送的发送波，进行频率转换以及解调，由此生成基带信号，将表示地点信息的生成的基带信号向控制部15输出。

位置检测部13具备GPS接收机31、加速度传感器32、陀螺仪传感器33以及地磁传感器34。

地图DB12是预先记录有表示地图的地图数据的记录装置，除了表示室外的地图的地图数据之外，还记录有表示设置有地点标记20的室内的地图的地图数据。

输入输出部14具备：用于进行声音输出的扬声器42、具备用于显示图像的显示器的显示部41、以及接受携带便携终端10的用户的操作的操作部43。

控制部15是具备具有CPU51、ROM52、RAM53等的微型计算机的电子设备，根据记录于ROM52的程序，进行用于实现便携终端10的各种功能的处理。控制部15例如执行用于进行便携终端10的定位的定位处理。

(1-2.处理)

接下来，针对便携终端10的控制部15的CPU51所执行的定位处理，使用图3的流程图进行说明。定位处理在便携终端10的电源接通期间反复执行。如上述那样，在本实施方式中，从地点标记20常时发送表示地点信息的发送波。此外，在以下的说明中，在省略文中的主语的情况下，使控制部15成为其文的主语。

首先，在S(步骤)10中，获取记录于RAM53的表示便携终端10的当前位置的便携坐标。对于RAM53而言，通过本定位处理记录有最近(最新)的过去的便携坐标，在此以前的值通过改写等而消除。此外，在本实施方式中，作为一个例子，便携终端10的绝对坐标作为便携坐标而记录。以下，在记载为坐标的情况下，是指绝对坐标。

接下来在S15中，判断便携终端10的当前位置是否为室内。在当前位置为室内的情况下使处理向S20转移，在不是室内的情况下结束本定位处理。具体而言，基于在S10中获取到的便携坐标和记录于地图DB12的地图，对由便携坐标表示的位置是否为室内进行判断。

接下来在S20中，对是否从地点标记20接收到发送波进行判断。在接收到发送波的情况下使处理向S40转移，在未接收到的情况下使处理向S25转移。具体而言，在来自地点标记20的发送波的基于终端通信部11的接收强度为预先决定的规定值以上的情况下，判断为从地点标记20接收到发送波。此外，换言之，从地点标记20接收到发送波是指便携终端10位于该地点标记20的发送范围内。

接下来在S25中，获取加速度传感器32、陀螺仪传感器33的检测结果。

接下来在S30中，基于在S25中获取到的加速度传感器32以及陀螺仪传感器33的检测结果和在S10中获取到的便携坐标以及预先在S50中记录的当前方位，通过自主导航，进行便携终端10的坐标的确定。即，将在S10中获取到的便携坐标作为出发地点，通过对该出发地点考虑移动轨迹，由此进行便携终端10的坐标的确定，其中该移动轨迹基于根据加速度传感器32的测定量(振动数)而计算出的携带便携终端10的用户的步数和陀螺仪传感器33的测定量而求出。

接下来在S35中，将在S30中确定出的坐标作为便携坐标记录(改写)于RAM53。然后，使处理向S65转移。

另一方面，在从地点标记20接收到发送波的情况下转移至的S40中，基于接收到的发送波获取地点信息。

接下来在S45中，通过地磁传感器34获取地磁方位。

接下来在S50中，进行地磁方位的校正。具体而言，基于在S40中获取到的地点信息所包含的磁校正信息，进行在S45中获取到的地磁方位的校正，将校正后的方位作为当前方位记录于RAM53。

接下来在S55中，确定便携终端10的坐标。具体而言，将在S40中获取到的地点信息所包含的位置信息所表示的坐标确定为便携终端10的坐标。

接下来在S60中，将在S55中确定出的坐标作为便携坐标记录(改写)于RAM53。然后，使处理向S65转移。

接下来在S65中，使显示部41显示地图。具体而言，以在S50中确定出的当前方位成为便携终端10的显示部41的上方向的方式使地图显示于显示部41。

接下来在S70中，在显示于显示部41的地图上显示便携终端10的位置，结束本定位处理。

(1-3.效果)

根据以上详述的第一实施方式，能够得到以下的效果。

(1A)地点信息包含用于对地点标记20的设置位置的地磁的偏差进行校正的磁校正信息。换言之，地点信息包含用于根据地点标记20的设置位置的地磁的偏差来对在位于地点标记20的终端通信部11的通信范围的便携终端10通过地磁传感器34检测的地磁方位进行校正的磁校正信息。便携终端10的控制部15基于从地点标记20接收到的地点信息所包含的磁校正信息对由地磁传感器34检测出的地磁方位进行校正，计算当前方位。据此，对由对地磁的偏差引起的方位偏移进行校正，能够在室内、地下等准确地确定出便携终端10的方位。其结果是，例如在通过自主导航确定便携终端10的位置的情况下，能够高精度地确定便携终端10的位置。

(1B)预先决定基于地点标记20的发送范围，在便携终端10位于能够接收来自地点标记20的发送波的位置的情况下，将该地点标记20的坐标确定为便携终端10的坐标。据此，如上述那样，在使距地点标记20距离d(m)的范围作为发送范围R的情况下(参照图4)，能够将位于发送范围R内的便携终端10的坐标检测为误差在d(m)以下。另外，通过地点标记20的发送范围R的设定，能够根据需要调整便携终端10的位置的检测精度。此外，图4所示的发送范围R是一个例子，发送范围R不局限于圆区域。

此外，在第一实施方式中，定位系统1相当于无线定位系统的一个例子，便携终端10相当于无线定位终端的一个例子，地点标记20相当于地点信息发送装置的一个例子，地磁传感器34相当于方位检测部的一个例子。另外，控制部15相当于校正部、位置确定部的一个例子，S50相当于作为校正部的处理的一个例子，S55相当于作为位置确定部的处理的一个例子。

(2.第二实施方式)

对于第二实施方式而言，基本的结构与第一实施方式相同，因此对共通的构成省略说明，以不同点为中心进行说明。

在上述的第一实施方式中，预先决定的规定值作为磁校正信息而记录于标记记录部230。与此相对，在第二实施方式中，在设置位置的地磁的偏差变化的时机预先存在的情况下，根据该时机对地磁的偏差进行校正的信息作为磁校正信息记录于标记记录部230这点不同。

具体而言，如图5所示，在本实施方式的定位系统2中，地点标记21与定位系统1的地点标记20相比，进一步具备检测绝对时刻的计时部240。计时部240将检测出的绝对时刻向标记控制部220输出。

标记记录部230将根据地点标记20的设置位置的地磁的偏差与通常时相比而变化的时机来对地磁的偏差进行校正的信息作为磁校正信息而记录。作为地点标记20的设置位置的地磁的偏差变化的时机的一个例子，可举出电车通过在室内配置有地点标记20的建筑物侧的时机等。在该情况下，电车不通过建筑物侧的时机相当于通常时。即，设置位置的地磁的偏差与通常时相比变化的时机是能够预测什么时候产生地磁的偏差的变化的时机。

如上述那样，若为电车通过在室内配置有地点标记20的建筑物侧那样的情况，则根据该电车的通过时刻，将与该电车不通过的通常时不同的值作为磁校正信息而记录于标记记录部230。具体而言，例如如图6所示的表格那样，在由绝对时刻表示的第一时间段以及第三时间段电车不通过的情况下、即第一时间段以及第三时间段为地磁的偏差未变化的时间段的情况下，将预先决定的第一规定值作为磁校正信息而记录。另外，在用绝对时刻表示的第二时间段有电车通过的情况下、即第二时间段为地磁变化的时间段的情况下，将与第一规定值不同的预先决定的第二规定值作为磁校正信息而记录。此外，并不局限于电车的通过时机，在以能够预测时机的各种现象为要因而使地磁的偏差变化的时机存在的情况下，与这些要因以及时机对应的磁校正信息记录于标记记录部230即可。

标记控制部220基于从计时部240获取到的绝对时刻和记录于标记记录部230的磁校正信息，使标记通信部21 0发送表示包含与获取到的绝对时刻对应的磁校正信息的地点信息的发送波。

根据以上详述的第二实施方式，除了上述的第一实施方式的效果(1A)～(1B)之外，还能够得到以下的效果。

(2A)在设置位置的地磁的偏差变化的时机预先存在的情况下，根据该时机对地磁的偏差进行校正的信息作为磁校正信息而记录于标记记录部230。地点标记20将地磁的偏差不变化时的磁校正信息作为第一规定值，将地磁的偏差变化时的磁校正信息作为第二规定值，根据上述时机发送第一规定值以及第二规定值中的任意一个。据此，例如与使某一个固定的值作为磁校正信息的情况相比，能够更高精度地计算当前方位。其结果是，能够更高精度地进行便携终端10的定位。

此外，在第二实施方式中，定位系统2相当于无线定位系统的一个例子，地点标记21相当于地点信息发送装置的一个例子。

(3.其他实施方式)

以上，例示出了实施方式，但实施方式不限定于上述实施方式，能够采用各种方式是自不必说的。

(3A)在上述实施方式中，从地点标记20常时发送表示地点信息的发送波(参照图7A)，但发送波的发送方式不局限于此。例如也可以如图7B所示那样，以在通过标记通信部211接收到来自便携终端10所具备的终端通信部11的请求信号的情况下从标记通信部211发送表示地点信息的发送波的方式构成地点标记20b。另外，例如也可以如图7C所示那样，以在通过地点标记20c所具备的人感传感器250检测出人存在于标记通信部210的发送范围内的情况下发送表示地点信息的发送波的方式构成地点标记20c。在地点标记20b以及地点标记20c的任一构成中，也能够减少消耗电力。

(3B)在上述实施方式中，便携终端10(控制部15)构成为在便携终端10的电源接通期间反复执行定位处理。与此相对，便携终端10(控制部15)也可以构成为以接收到来自设置于进入建筑物的室内的入口处的地点标记20(例如，图2的地点标记20a)的发送波为契机，开始定位处理。另外，便携终端10(控制部15)例如也可以构成为：将基于在能够通过GPS接收机31接收GPS信号期间接收到的GPS信号的便携终端10的当前位置作为便携坐标而改写于RAM53，以无法通过GPS接收机31接收GPS信号为契机，开始定位处理。

(3C)在上述实施方式中，示出在定位系统1、2中，在地点标记20与便携终端10之间通过电波收发地点信息的例子，但通信方式的形式不局限于此。例如，定位系统也可以构成为通过声波收发地点信息。

(3D)在上述实施方式中，地点标记20的绝对坐标作为位置信息而记录，但位置标识信息的方式不局限于此。例如，也可以将以建筑物的入口为基点的相对坐标作为位置信息而记录。另外，也可以将位置信息作为单纯编号来发送并在无线定位终端侧保持转换表格来转换为位置信息，转换表格可以保持于无线定位终端内，也可以每次从服务器接收。

(3E)如公知的那样，在一般搭载于车辆的导航装置所使用的地图数据中，地图上的道路通过链路单位表现，通过这些链路以及链路彼此的连接点亦即节点，表现道路网络。例如，在上述实施方式中，也可以记录于地图DB12的室内的地图也与道路网络相同，在通过链路以及链路彼此的连接点亦即节点表现关于室内的通路的网络的情况下，使用该网络的信息进行地图匹配，由此确定便携终端10的位置。据此，能够更高精度地确定室内的便携终端10的位置。

(3F)在上述实施方式中，地点信息包含位置信息和磁校正信息，但包含于地点信息的信息不局限于这些。例如，表示地点标记20的设置位置的高度的信息也可以作为地点信息而包含。表示高度的信息可以如地下、一层、二层、…等那样是建筑物的室内的楼层信息，也可以是通过海拔、地上高度等表示的信息。另外，示出位置信息表示的设置位置的精度的信息也可以作为地点信息而包含。若在为上述实施方式的情况下，则也可以将表示基于地点标记20的发送范围的信息、例如如±d(m)那样所示的信息作为示出设置位置的精度的信息。另外，示出磁校正信息的精度的信息也可以作为地点信息而包含。

(3G)在上述第二实施方式中，地点标记20根据设置位置的地磁的偏差变化的时机，将第一规定值以及第二规定值中的任意一个作为磁校正信息发送，但发送的方式不限定于此。例如，地点标记20也可以将作为一个例子而如图6所示的表格那样的、与设置位置的地磁的偏差变化的时机对应的对地磁的偏差进行校正的全部的信息即图6的表格本身作为磁校正信息发送。在该情况下，便携终端10构成为根据接收到磁校正信息的时刻来将第一规定值以及第二规定值中的任意一个作为磁校正信息来进行方位的校正，由此起到与上述第二实施方式相同的效果。另外，在该情况下，地点标记20不需要具备计时部240，因此能够成为简单的构成。此外，在上述实施方式中，设定关于电车通过的情况下的一种第二规定值，但不局限于此，可以针对电车通过的情况、飞行机在上空通过的情况等的地磁变化的每一个要因，设定多种第二规定值。

(3H)在上述实施方式中，地点标记20、21设置于建筑物的室内，但不局限于此，也可以设置于地下、室外等。

(3I)也可以使上述实施方式的一个构成要素所具有的功能分散为多个构成要素，或使多个构成要素所具有的功能统一为一个构成要素。另外，也可以将上述实施方式的构成的至少一部分置换为具有相同的功能的其他的构成。另外，也可以适当地省略上述实施方式的构成的一部分。另外，也可以对其他的上述实施方式的构成用上述实施方式的构成的至少一部分进行附加、置换等。

(3J)实施方式除了上述的便携终端10(控制部15)、地点标记20、地点标记21、定位系统1以及定位系统2之外，还能够为用于使便携终端10的控制部15发挥功能的程序、记录有该程序的介质、定位方法等各种方式。

Claims (7)

1.一种无线定位系统，是具备地点信息发送装置(20、21)和用户所携带并与所述地点信息发送装置之间进行基于无线的通信的无线定位终端(10)的无线定位系统，其特征在于，

所述地点信息发送装置被设置于预先决定的设置位置，并发送至少包含用于对所述设置位置的地磁的偏差进行校正的磁校正信息的地点信息，

所述无线定位终端具备：

方位检测部(34)，其基于地磁来检测方位；以及

校正部(15、S50)，其基于从所述地点信息发送装置接收到的所述地点信息所包含的所述磁校正信息，对通过所述方位检测部检测出的方位进行校正。

2.根据权利要求1所述的无线定位系统，其特征在于，

所述磁校正信息是在所述设置位置的地磁的偏差变化的时机预先存在的情况下与所述时机对应的对地磁的偏差进行校正的信息。

3.根据权利要求2所述的无线定位系统，其特征在于，

所述地点信息发送装置(21)将所述地磁的偏差未变化时的所述磁校正信息作为第一磁校正信息，将所述地磁的偏差变化了时的所述磁校正信息作为第二磁校正信息，并且根据所述时机来发送所述第一磁校正信息以及所述第二磁校正信息中的任意一个。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的无线定位系统，其特征在于，

所述无线定位终端发送请求信号，该请求信号请求所述地点信息的发送，

所述地点信息发送装置(20b)在接收到所述请求信号的情况下发送所述地点信息。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的无线定位系统，其特征在于，

所述地点信息包含确定所述设置位置的位置信息，

所述无线定位终端具备位置确定部(15、S55)，所述位置确定部将通过从所述地点信息发送装置接收到的所述地点信息所包含的所述位置信息而确定出的所述设置位置确定为所述无线定位终端的位置。

6.一种无线定位终端，是用户所携带并与地点信息发送装置(20、21)之间进行基于无线的通信的无线定位终端(10)，其特征在于，

所述地点信息发送装置被设置于预先决定的设置位置，并发送至少包含用于对所述设置位置的地磁的偏差进行校正的磁校正信息的地点信息，

所述无线定位终端具备：

方位检测部(34)，其基于地磁来检测方位；以及

校正部(15、S50)，其基于从所述地点信息发送装置接收到的所述地点信息所包含的所述磁校正信息，对通过所述方位检测部检测出的方位进行校正。

7.一种地点信息发送装置，是与用户所携带的无线定位终端(10)之间进行基于无线的通信的地点信息发送装置(20、21)，其特征在于，

所述无线定位终端具备：方位检测部(34)，其基于地磁来检测方位；以及校正部(15、S50)，其基于从所述地点信息发送装置接收到的地点信息所包含的磁校正信息对通过所述方位检测部检测出的方位进行校正，

所述地点信息发送装置被设置于预先决定的设置位置，并发送至少包含用于对所述设置位置的地磁的偏差进行校正的所述磁校正信息的所述地点信息。