专利名称：无线通信系统及检测无线电移动式电台位置的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种检测载有无线的无线电通信移动式电台的人或物位置的移动式电台位置检测方法和系统以及基于这种系统的无线电通信系统，它们能高度准确地检测移动式电台的位置。
在诸如便携式无线电话系统和个人手提电话系统(PHS)等无线通信领域中，接收端的无线电波强度(电场强度)大小随离基站的距离而变化。这意味着在移动式电台侧检测从多个基站接收的无线电波的强度大小可以检测移动式电台的位置，即，载有移动式电台的人或物的位置。然而，在诸如现有的便携式电话和PHS的无线电通信系统中，如果由多个无线电区域构成服务区，则对移动式电台目前位置的说明被限制在较宽的区域内，该区域为接受该移动式电台位置登记的基站的无线电区域范围(通常的呼叫区域的范围由多个无线电区域组成，包括接受位置登记的基站的无线电区域)。
为了准确地检测移动式电台的位置，在例如日本未审查专利公报No.2-44929所公开的“移动式电台位置检测方法”中运用了多个基站的无线电区域彼此重叠的情况，根据移动式电台从多个基站接收的无级电强度大小和每个基站无线电区域内的电场强度分布图，把移动式电台的目前位置规定在比一个基站的无线电区域更小的区域内。下面参照图20概述在日本未审专利公报No.20-44929中所揭示的位置检测方法的一般方案。
如图20所示，引入了这种现有的移动式电台位置检测方法的无线电通信系统包含分别具有无线电区域2805、2806、2807的基站2802、2803、2804；存在于这些区域内的移动式电台2801；负责控制基站之间或者基站与有线网络之间通信的移动通信控制电台2808以及根据通过移动通信控制电台2808可得到的信息来检测移动式电台2801位置的位置信息中心2809。位置信息中心2809由收集关于各基站2802、2803、2804接收无线电强度的信息的位置信息发送和接收单元2810与表示各无线电区域2805、2806、2807的电场强度分布的电场强度分布图2811组成。
移动式电台2801位于多个基站2802、2803、2804的无线电区域2805、2806、2807彼此重叠的点上，因此它可以接收从基站2802、2803、2804发射的无线电波。如果移动式电台2801不是处于与某一具体基站连接通信状态，则移动式电台2801能接收从这些基站2802、2803、2804的无线电信号(例如，包括基站标识符的信息，该信息通过控制信道间隙发射)。
当接收到从基站2802、2803、2804发射的无线电信号时，移动式电台2801测量这些无线电信号的强度大小，并通过基站2802、2803、2804之一把接收的各基站2802、2803、2804的无线电强度与基站标识符一起发射给移动通信控制电台2808。移动通信控制电台2808把从移动式电台2801来的接收到基站2802、2803、2804的无线电强度传送到位置信息中心2809的位置信息发输和接收单元2810。位置信息中心2810存储了事先制作的表示所有基站的无线电区域的电场强度分布的电场强度分布图2811，移动通信控制电台2808以场强等值线(counter)的形式进行管理。在位置信息发送和接收单元2810中，根据基站2802、2803、2804的电场强度分布图2811，画出对应于移动式电台2810从基站2802、2803、2804接收的无线电强度大小的场强等值线，获得各场强等值线彼此相交的区域。该区域是一个作为移动式电台存在位置而检测的地点。因此，日本未审专利公报No.2-44929所揭示的位置检测方法可以在比基站的无线电区域更小的范围内指出移动式电台的位置，从而实现高准确度的位置检测。
然而，为应用日本未审专利公报No.2-44929中所描述的位置检测方法，必需事先已知构成服务区域的基站电场强度分布图。通常，有些基站的电场强度分布受到在其无线电区域内存在的各种障碍物或者反射物(道路、房屋、建筑物以及露天的其它物体和室内的地板、屋顶、隔墙等)的影响，很难从基站的无线电波特征来预测这种电场强度分布图，因此，需要用场强计或者类似的仪器来进行更详细的测量，以得到每个基站的电场强度分布图。事实上，例如，在Nakamure，Akazawa，Oka和Mizutori撰写的发表在《NTT R&D》1995年No.9(第44卷)上的文献名称为“PHS终端布置”的图4中，已经示出了一种室内PHS基站的电场强度分布。参见该图，显然这种PHS电场强度分布在室内呈现出极其复杂的结构。
因此，为了改进这种方法的位置检测准确度，需要通过测量获得更准确的电场强度分布图。然而，对所有基站进行电场强度分布测量要花费极大的劳力。因而，如果考虑到得到电场强度分布图需要极大的劳力，则比一个基站的无线电区域更高准确度地测量移动式电台的位置几乎不可能或者极其困难。
而且，为了消除上述问题，电子信息通信科学协会秋季会议(1993)的一份报告B-269“基于接收的电平信息的检测移动式电台位置的研究”提出了一种方法，用移动式电台从多个基站的接收无线电强度大小的映射表以比一个基站的无线电区域更小的范围指出移动式电台的目前位置，并利用多个基站的无线电区域彼此重叠的情况来指出移动式电台的位置(X，Y)。下面参照图21来描述这种位置检测方法。对于位置检测的基本数据，在服务区内的一些点上测量从多个基站接收的无线电强度大小，把测量点的位置(X，Y)以及从其接收的来自基站BS1、BS2、BS3、BS4和BS5的无线电强度大小(E1、E2、E3、E4和E5)彼此对应，且事先存储在中央处理部分的数据库中。在检测移动式电台位置时，把从多个基站接收的无线电强度大小(E1’、E2’、E3’、E4’和E5’)传送给中央处理部分，用中央处理部分的数据库中存储的无线电强度大小检查出最接近的无线电强度大小，来估计移动式电台的位置(X’、Y’)。因此，在“基于接收的电平信息的检测移动式电台位置的研究”的报告中描述的位置检测方法可以在比一个基站的无线电区域更小的范围内估计移动式电台的位置。
然而，这种位置检测方法存在一个问题，即由于是以在位置数据库中检索最接近的接收无线电强度数据的方式来估计位置的，所以估计得到的位置限于实际测量点。另外，通常，在室内以楼层或者室号、在室外以建筑物或者本身的地区名称来识别一地点，而在许多情况下用坐标来识别是不方便的。因此，在用离散值来表示位置检测时，则认为这种位置检测方法应当是这样的，即例如，事先准备室号与坐标之间的对应关系，并把移动式电台的估计位置转换成室号。然而，按照室号估计的位置与相对于室与室之间的边界附近估计的位置有很大的不同，因此，即使根据接收的无线电强度大小来指出最接近的点，误差率仍然增加，所以了解位置检测的可信度仍会遇到困难。
为了消除上述问题已经开发了本发明，因此，本发明的目的在于提供一种移动式电台位置检测方法，它能准确并简单地找到移动式电台的位置，提供位置检测的可信度，本发明还提供一种基于上述的移动式电台位置检测方法的无线电通信系统。
在根据本发明的移动式电台位置检测方法中，移动式电台在测量点上测量从多个基站接收的无线电波(电场)强度大小，把测量结果通过一基站传送给控制电台，而控制电台利用神经网络根据在多个测量点的测量结果以及在测量点的位置数据，学习接收的无线电强度大小与移动式电台位置之间的关系。而且，当移动式电台发送在多个测量点上测得的多个基站的接收无线电强度的测量结果时，控制电台根据通过学习获得的接收无线电强度大小与移动式电台位置之间的关系估计产生该测量结果的移动式电台的位置。
另外，控制电台把神经网络学习得到的结构传送给移动式电台，使移动式电台测量从多个基站接收的无线电强度大小，以根据测量结果检测其自身目前的位置。而且，多个基站在一测量点上测量从移动式电台接收的无线电强度大小，并把测量结果传送给控制电台，接着，控制电台通过神经网络根据各基站的测量结果和测量点上的位置数据，学习各基站接收的无线电强度大小与移动式电台位置之间的关系。当各基站发射它接收到的移动式电台在给定点发射无线电波的无线电强度大小的测量结果时，控制电台根据它学习到的关系估计移动式电台的位置。
再者，在根据本发明的无线的无线电通信系统中，移动式电台装备有无线电强度测量装置，用于测量从多个基站接收的无线电强度大小，而控制电台设置有用于接受或者输入测量点的位置的位置输入装置；用于通过神经网络学习由移动式电台在多个测量点上测量的接收到的无线电强度大小与从位置输人装置输入的测量点位置之间的关系的位置学习处理装置；以及用于利用移动式电台在给定点测量的从多个基站接收的无线电强度大小，根据位置学习处理装置学习到的关系，估计在测量时刻移动式电台的位置的位置估计处理装置。
另外，移动式电台装备有用于存储从控制电台传送来的神经网络参数的学习结果存储装置以及用于利用这些参数构造一神经网络来检测其自身位置的位置计算装置。而且，各基站设有无线电强度测量装置，而控制电台包括接收测量点位置的位置输入装置；通过神经网络学习各基站测得的来自移动式电台接收的无线电强度大小与测量点的位置之间的关系的位置学习处理装置；以及根据各基站测得的来自移动式电台的接收的无线电强度大小，估计移动式电台位置的位置估计装置。
因此，根据本发明，由于对移动式电台位置的检测是通过神经网络学习来实现的，所以准备阶段的测量工作只要进行在典型测量点上作接收的无线电强度大小的测量就可以了，其结果是准备阶段的工作量可以减少。
根据本发明的一个方面，在包括移动式电台、基站和控制电台的无线电通信系统内用于检测移动式电台的位置检测方法中，移动式电台在一个测量点上测量来自多个基站的接收的无线电强度大小，并把测量结果通过基站传送给控制电台，接着，控制电台通过神经网络根据在多个测量点上的测量结果和这些测量点的位置数据学习接收的无线电强度大小与移动式电台位置之间的关系，当移动式电台把在一给定点上测得的来自多个基站的接收的无线电强度大小通过基站传送给控制电台时，控制电台根据通过学习获得的接收的无线电强度大小与移动式电台的位置之间的关系估计产生该测量结果的移动式电台的位置。因此，由于学习了移动式电台的位置与在该点上接收的来自多个基站的无线电强度大小之间的关系，可以根据移动式电台在给定点接收的多个基站的电场强度大小进行移动式电台位置的估计。
再者，本发明的另一方面是事先确定测量点，而每个移动式电台在其自己的测量点上测量来自多个基站的接收的无线电强度大小，以学习在位置事先预定的测量点上测得的接收的无线电强度与该测量点的位置之间的关系。而且，测量点设置在为移动式电台充电的充电器所在的地方，测量接收的无线电强度大小，并向控制电台报告，而移动式电台位于位置已知的进行充电的充电器上。控制电台根据充电器的位置数据和已报告的接收的无线电强度大小学习前述的关系。
而且，本发明的又一个方面是移动式电台把测量点的位置数据和在该测量点上测得的来自多个基站的接收的无线电强度大小通过基站传送给控制电台。移动式电台测量来自多个基站的接收的无线电强度大小，并由用户输入或者由位置检测单元输入其自身位置，把测得的接收的无线电强度大小与其自身位置向控制电台报告。控制电台根据移动式电台的位置和在该点上的接收的无线电强度大小学习上述的关系。
另外，本发明的又一方面是移动式电台在同一测量点或者任意点上多次测量来自多个基站的接收的无线电强度大小，并统计地处理多个测量值，把获得的单个值作为最终测量结果输出，这可以提高对移动式电台测量结果的准确度。而且，当移动式电台把在一任意点上测得的多个基站的接收的无线电强度大小通过基站向控制电台传送时，控制电台根据通过学习获得的接收的无线电强度大小与移动式电台位置之间的关系，估计对应于测量结果的移动式电台位置，并把估计结果传送给移动式电台。因此，携带移动式电台的用户可以通过询问控制电台得知其自身位置。
而且，本发明的又一方面是当移动式电台询问另一移动式电台的位置时，控制电台向另一的移动式电台发出指令，令其测量来自多个基站的接收的无线电强度大小，并进行报告，响应于测量结果的报告，控制部分根据测量结果估计另一移动式电台的位置，并把估计结果传送给作出询问的移动式电台。因此，携带移动式电台的用户可以通过询问控制电台得到携带另一移动式电台的某人的位置。
再者，控制电台连续存储对移动式电台位置的估计结果，当根据新的测量结果估计该移动式电台的位置时，控制电台根据移动式电台过去的位置确定对移动式电台的估计位置是否适当。如果不适当，则控制电台向移动式电台发出指令再次进行测量。因此，通过这一步骤可以改善估计结果的可靠性。此外，移动式电台以给定的相等的时间间隔测量来自多个基站的接收的无线电强度大小，并把测量结果通过基站传送给控制电台。控制电台根据测量结果以相等时间间隔获得移动式电台的位置，并按时间顺序进行存储，其结果是可以更准确地判断新估计的移动式电台位置是否适当。
另外，本发明的又一方面是控制电台把由移动式电台发送的接收的无线电强度大小转换成移动式电台与基站之间的理论距离，并通过神经网学习该理论距离与移动式电台位置之间的关系，所以学习过程变得容易，有可能提高学习的准确度。
而且，在根据本发明装备有移动式电台、多个基站和一控制电台的无线电通信系统内检测移动式电台位置的位置检测方法中，移动式电台在一测量点上测量来自多个基站的接收的无线电强度大小，并把测量结果通过基站传送给控制电台，接着，控制电台通过神经网络根据在多个测量点上的测量结果以及这些测量点的位置数据学习接收的无线电强度大小与移动式电台位置之间的关系，并把学习获得的神经网络的参数传送给移动式电台，同时，移动式电台利用这些参数构造一神经网络，利用构造的神经网络根据在任意点上测得的来自多个基站的接收的无线电强度大小检测其自身位置。用这种方法，移动式电台可以检测其自身位置而不需要询问控制电台。
另外，控制电台通过神经网络学习接收的无线电强度大小与移动式电台所在的诸如具有一定范围的房间和区域等区域之间的关系，因此可以检测携带移动式电台的人所处的房间或者区域，并可以给出多个地方作为该人所在地的候选地点。
而且，在装备有移动式电台、基站和控制电台的无线电通信系统内检测移动式电台位置的位置检测方法中，每一个基站测量移动式电台在一测量点上发射的无线电波的接收的强度大小，并把测量结果传送给控制电台，同时控制电台通过神经网络根据在多个测量点上的测量结果和测量点的位置数据学习接收的无线电强度大小与基站的位置之间的关系，并且当每个基站测量处于任意点上的移动式电台发射的无线电波的接收的强度级并把测量结果传送给控制电台时，控制电台根据通过学习获得的接收的无线电强度大小与移动式电台位置之间的关系，估计产生该测量结果的移动式电台的位置。因此，它容易应用到诸如移动无线电话系统和PHS等由多个基站测量从一个移动式电台发射的无线电波的系统中。
而且，在装备有移动式电台、基站和控制电台、并且控制电台可以检测移动式电台位置的无线电通信系统中，移动式电台装备有测量来自多个基站的接收的无线电强度大小的无线电强度测量装置，而控制电台设置有接收测量点位置的位置输入装置；通过神经网络学习由移动式电台在多个测量点上接收的无线电强度大小与通过位置输入装置输入的测量点的位置之间的关系的位置学习处理装置；以及根据移动式电台在任一位置测得的来自多个基站的接收的无线电强度大小，利用位置学习处理装置学习到的关系，估计在测量时刻移动式电台位置的位置估计处理装置。
而且，移动式电台装备有测量来自多个基站的接收的无线电强度大小的无线电强度大小测量装置，而控制电台设置有存储每个测量点位置和对应于该测量点的移动式电台标识符的位置存储装置；通过神经网络学习移动式电台在测量点上测得的接收的无线电强度大小与存储在位置存储装置内的测量点位置之间关系的位置学习处理装置；根据移动式电台在任意点上测量得的来自多个基站的接收的无线电强度大小，利用位置学习处理装置学习到的关系估计在测量时刻移动式电台位置的位置估计处理装置。该系统可以采用这种位置检测方法，在该方法中，学习是利用一预定的移动式电台在一预定测量点测得的接收的无线电强度大小进行的。
另外，为了进行充电，把移动式电台放在一测量点上，从而移动式电台把在充电期间测得的接收的无线电强度大小向控制电台报告，而控制电台使用接收的无线电强度大小以及事先已知的充电器的位置进行学习。而且，在测量点的位置上，有一个学习数据收集器，它设置有测量来自多个基站的接收的无线电强度大小的无线电强度测量装置和通过基站把测得的无线电强度大小传送给控制电台，并进一步接收控制电台的控制信号的发射和接收装置，因此，控制电台可以使用从学习数据收集器按固定的间隔或者按照命令发送接收的无线电强度大小进行学习。
而且，移动式电台装备有测量来自多个基站的接收的无线电强度大小的无线电强度测量装置和输入其自身位置信息的位置输入装置，而控制电台设置有通过神经网络学习由移动式电台的无线电强度测量装置测得的接收的无线电强度大小和从输入装置输入的测量点处的移动式电台位置之间的关系并存储学到的它们之间关系的位置学习处理装置；以及根据由移动式电台在任意点上测得的来自多个基站的接收的无线电强度大小，利用位置学习装置学到的关系估计移动式电台在测量时刻位置的位置估计处理装置。该系统可以实现这样一种位置检测方法，在该方法中，除了测得的接收的无线电强度大小之外，移动式电台还通过用户操作或者通过另一个的位置检测设备输入其位置，而控制电台使用这些数据进行学习。
而且，控制电台装备有向移动式电台发送无线电强度报告请求消息的无线电强度报告请求装置，从而使移动式电台测量来自多个基站接收的无线电强度大小，并报告测量结果。因此，当需要时，控制电台可以要求在一移动式电台发送无线电强度测量数据。而且，移动式电台装备有本移动式电台位置询问装置，它向无线电强度测量装置发出无线电强度大小测量请求，当接收到无线电强度测量装置测得的接收的无线电强度大小时，控制电台估计移动式电台的位置，并把估计结果通知该移动式电台。在该系统中，移动式电台的用户可以操作本移动式电台位置询问装置，向控制电台询问其自身目前的位置。另外，移动式电台设置有他移动式电台位置询问装置，该装置向控制电台发送询问另一个移动式电台的位置的请求，当控制电台接收到该请求时，无线电强度报告请求装置向被询问位置的另一个移动式电台发出无线电强度报告请求信息，响应于来自另一个移动式电台的有关无线电强度大小的测量结果的报告，控制电台根据测量结果估计该另一个移动式电台的位置，并把估计结果通知发出询问的移动式电台。根据该系统，携有移动式电台的用户可以操作他移动式电台位置询问装置向控制电台询问携有该另一个移动式电台的人的位置。
而且，控制电台装备有累计位置估计处理装置按时间顺序估计的移动式电台位置信息的位置累计装置，以及根据在位置累计装置内累计的移动式电台位置随时间的变化，确定位置估计处理装置估计的移动式电台位置是否合适的经历决定装置。如果经历决定装置确定它不合适，则无线电强度报告请求装置向移动式电台发送无线电强度报告请求信息。根据该系统，在由于基站的电场分布发生较大变化而引起不适当的估计结果时，就重新进行测量，因此提高了估计结果的准确度。
另外，移动式电台装备有至少两个频率合成器，即使一个频率合成器在呼叫时与通信载波同步，无线电强度测量装置仍能利用另一个频率合成器测量来自多个基站的接收的无线电强度大小。因此，不管是否呼叫，移动式电台都可以对接收的无线电强度大小进行测量。而且，控制电台设置有利用从基站输出和频率获得的理论的电场强度距离特征作为由移动式电台测得的来自多个基站的接收的无线电强度大小的函数，计算移动式电台与每个基站之间的距离的距离计算装置，以及通过神经网络学习计算得到的距离与测量点位置之间关系的位置学习处理装置。为进行学习，该系统利用计算得的理论距离，可以高准确度作位置估计。
而且，移动式电台装备有存储控制电台传送来的神经网络参数的学习结果存储装置以及利用存储在学习结果存储装置内的参数构造神经网络，以根据在任意点测量得的来自多个基站的接收的无线电强度大小，利用已构造的神经网络检测其自身位置的位置计算装置。该系统采用上述的位置检测方法，在该系统中，移动式电台检测其位置而不需要询问控制电台。再者，控制电台通过包括接收来自多个基站的接收的无线电强度大小的输入层节点和数量上对应于确定被检测目标范围(诸如一个房间和一个区域)的区域的输出层节点的神经网络，学习接收的无线电强度大小与移动式电台所在区域之间的关系。该系统可以进行上述的位置检测方法，该方法检测携有移动式电台的人所在的房间或者区域或者给出多个地方作为该人所在之处的候选地方。
而且，在装备有移动式电台、基站和控制电台，并且控制电台检测移动式电台位置的无线电通信系统中，每个基站都设置有无线电强度测量装置，以测量来自移动式电台的接收的无线电强度大小，而控制电台装备有接收测量点位置的位置输入装置；通过神经网络学习由移动式电台在测量点发射、并由基站测得的无线电波的接收的无线电强度大小与通过位置输入装置输入的测量点位置之间的关系的位置学习处理装置；以及根据每个基站测得的来自移动式电台的接收的无线电强度大小，利用位置学习处理装置学习到的关系估计移动式电台位置的位置估计装置。该系统可以引入上述的位置检测方法，在该方法中，多个基站测量来自移动式电台的无线电波，以检测移动式电台的位置。
另外，在根据本发明的移动式电台位置检测方法中，在服务区域内的一个测量点处多次测量来自多个基站的无线电强度大小，并累积在无线电强度数据存储部分内，使它给出了接收的无线电强度大小与可以用诸如坐标等连续值表示的位置之间的对应关系(映射)，并把存储在无线电强度数据存储部分的接收的无线电强度大小与在位置检测时刻的位置检测点处接收的无线电强度大小进行比较，位置检测部分引用这种统计方法，即计算多个无线电强度数据的加权平均值，使无线电强度大小比较结果的误差较小，来估计移动式电台的位置。因此，估计的位置并不限于实际测量点，而移动式电台的位置可以在比测量点之间的距离更小的范围内进行估计。
而且，对于在无线电强度数据存储部分累计的接收的无线电强度大小与位置坐标，把位置坐标作为可用离散值表示的位置进行累计，把无线电强度数据存储部分内的无线电强度数据与位置检测时接收的无线电强度大小进行比较，从而用统计方法来估计移动式电台的位置，例如，位置检测控制部分用无线电强度比较结果显示出较小误差的多个无线电强度数据作出择多判定(majority decision)，通过例如利用估计的位置与多个提取的无线电强度数据之比的统计方法可以得知位置检测的可靠程度。
根据本发明，在移动式电台和基站之间进行无线电通信的无线电通信系统装备有保存有关多个可用连续值表示的测量点位置信息和包括在各个测量点处来自多个基站的接收的无线电强度大小的无线电强度数据的无线电强度数据存储部分；具有把无线电强度数据存储部分内的无线电强度数据与在位置检测点处的无线电强度大小进行比较以估计位置的装置的位置检测部分；保存多个无线电强度数据以使得在位置检测部分的比较误差较小的误差无线电强度数据存储部分；以及利用误差无线电强度数据存储部分内的多个无线电强度数据进行位置检测的位置检测部分。因此，估计的位置并不限于实际测量点，该位置可以在比测量点之间的间距更小的范围内进行估计。
而且，根据本发明在移动式电台与基站之间进行无线电通信的无线电通信系统装备有保存有关多个可用离散值表示的测量点的位置信息和包括在各个测量点处来自多个基站接收的无线电强度大小的无线电强度数据的无线电强度数据存储部分；具有把无线电强度数据存储部分内的无线电强度数据与在位置检测点处的无线电强度大小进行比较以估计位置的装置的位置检测部分；保存多个无线电强度数据以使得在位置检测部分的比较误差较小的的误差无线电强度数据存储部分；以及利用误差无线电强度数据存储部分内的多个无线电强度数据进行位置检测的位置检测部分。在位置检测时，把无线电强度存储部分内无线电强度数据与为位置检测得到的接收的无线电强度大小进行比较，位置检测控制部分这样来估计位置，例如利用统计方法，对误差无线电强度数据存储部分内的多个无线电强度数据作出使比较误差较小的择多判定，并且还通过例如利用统计方法计算估计的位置与多个无线电强度数据之比，估计获得的位置的可靠程度。
除了这些装置之外，还设置有位置检测认识部分，它具有对携带有移动式电台的人的认识以及该人的行动规律或者时间表，位置检测部分利用误差无线电强度数据存储部分内的多个无线电强度数据和位置检测认识部分内的认识进行位置检测。由于在位置估计时利用了对该人的认识以及该人的行动规律和时间表，所以有可能去除诸如禁止进入一房间等活动几率很小的数据，而选择具有活动几率较大的数据，从而提高位置检测的准确度。
而且，还设置一个位置检测认识部分，它认识可用离散值表示的多个位置之间的关系，位置检测部分利用误差无线电强度数据存储部分中的多个无线电强度数据和位置检测认识部分的认识进行位置检测。利用对多个可用离散值表示的位置之间的关系，可以从保存在误差无线电强度数据存储部分内的多个无线电强度数据中去除关系较远的数据，并可以确定它是否对应于房间的边界附近，从而提高位置检测的准确度。
再者，位置检测以这样一种方式进行，即根据在位置检测点处无线电强度大小与在无线电强度数据存储部分内的无线电强度数据之间的误差程度，改变保存在误差无线电强度数据存储部分内的无线电强度数据的数量。由于根据误差程度来改变误差无线电强度数据存储部分内的无线电强度数据数量，所以有可能提高位置检测的准确度。
而且，位置检测部分装备有累计位置检测部分过去估计的短期位置的位置累计部分和根据保存在误差无线电强度数据存储部分内的无线电强度数据确定估计位置的适合程度的经历决定部分。估计位置的适合程度是这样来判别的，即根据过去最后估计的移动式电台位置和那时刻以及目前的位置和在该位置的时刻，决定移动状态。如果不适当，就再进行位置检测。由于移动速度或者活动轨迹是根据短期经历来计算以决定估计位置的适合程度的，所以可以提高位置检测的准确度。
另外，用建立长期经历，并通过累积来保存诸如移动式电台过去到过的地方等过去的经验以及短期的活动频度来代替累积过去估计的短期位置，根据移动式电台过去的活动经验确定估计的位置是否适当。如果不适当，则再次进行位置检测。由于从长期经历来判断根据移动式电台过去的经验由移动式电台可能活动范围估计的位置的适合程度，所以可以提高位置检测的准确度。
本发明的目的和特征通过下面结合附图对较佳实施列的详细描述将变得更明显。其中
图1是采用根据本发明第一实施例的位置检测方法的无线电通信系统的方框图；图2是基于根据第一实施例的位置检测方法的无线电通信系统的示意图；图3示出了根据第一实施例的位置检测方法的无线电通信系统的位置学习处理部分中所用的神经网络结构的一个例子；图4是引入根据本发明第二实施例的位置检测方法的无线电通信系统的结构图；图5是采用了根据本发明第三实施例的位置检测方法的无线电通信系统的结构图；图6是采用根据本发明第四实施例的位置检测方法的无线电通信系统的结构图；图7是采用根据本发明第五实施例的位置检测方法的无线电通信系统的结构图；图8是采用本发明第六实施例的位置检测方法的无线电通信系统的结构图；图9是引入根据本发明第七实施例的位置检测方法的无线电通信系统的结构图；图10是基于根据本发明第八实施例的位置检测方法的无线电通信系统的结构图；图11是基于根据本发明第九实施例的位置检测方法的无线电通信系统的结构方框图；图12是采用根据第九实施例的位置检测方法的无线电通信系统的位置检测系统的结构方框图；图13是基于根据第九实施例的位置检测方法的无线电通信系统的示意图；图14A是采用根据第九实施例的位置检测方法的无线电通信系统的位置检测处理的流程图；图14B是采用根据第九实施例的位置检测方法的无线电通信系统的位置检测处理的主要部分的流程图；图15是基于根据本发明第十实施例的位置检测方法的无线电通信系统的位置检测系统的结构方框图；图16示出了采用根据第十实施例的位置检测方法完成位置检测的无线电通信系统的房间布置例子；图17示出了连接到采用根据第十实施例的位置检测方法的无线电通信系统的会议室备用系统的例子；图18是采用根据第十实施例的位置检测方法的无线电通信系统内的房间之间关系的曲线图；图19是基于根据本发明第十一实施例的位置检测方法的无线电通信系统的位置检测系统的结构方框图；图20示出了采用现有技术的位置检测方法的无线电通信系统的结构；图21示出了基于现有位置检测方法的无线电通信系统的结构。
现在参见附图，下面将描述本发明的实施例。
第一实施例根据本发明第一实施例的移动式电台位置检测方法是这样的，通过神经网络学习来自多个基站的无线电强度大小与移动式电台位置之间的关系，并根据移动式电台测得的无线电强度大小估计移动式电台的位置。如图1所示，在引入根据第一实施例的这种检测方法的无线电通信系统中，移动式电台101由控制移动式电台101操作的移动式电台控制部分102；测量来自基站的信号的无线电强度大小的无线电强度测量部分103以及进行发射和接收信号的移动式电台发射和接收部分104组成，基站105由控制基站106操作的基站控制部分106；进行来去移动式电台101的信号发射和接收的基站发射和接收部分107以及通过有线线路进行来去控制电台111信号发送和接收的基站输入和输出部分108，而控制电台111装备有控制控制电台111操作的控制电台控制部分112；控制与基站105通信的通信控制部分113；输入无线电强度测量点上的坐标数据的位置输入部分114；通过神经网络学习移动式电台101的位置与在该点处接收的无线电强度大小之间的关系，并存储它们之间的关系的位置学习处理部分115；以及利用存储的关系根据测得的无线电强度大小估计移动式电台101的位置的位置估计处理部分116。在图1中，数字109和110表示不同的基站，它们各自具有与基站105相同的结构。
图2示出了这种无线电通信系统的系统图。该系统包含移动式电台210；分别具有无线电区域205、206、207的基站202、203、204，而控制电台208装备有位置输入部分209；位置学习处理部分210以及位置估计处理部分211。在该系统中，如果如图2所示，移动式电台201同时处于多个基站202、203、204的无线电区域205、206、207内，则对移动式电台201位置的检测是根据移动式电台210测得的来自基站202、203、204的无线电波的强度大小，通过属于控制电台208的位置输入部分209、位置学习处理部分210以及位置估计部分211进行的。
对于移动式电台的位置检测，系统的操作包含两种模式学习模式和估计模式。在学习模式中，通过控制电台1114的位置输入部分113输入对应于多个预定测量点的位置坐标，并存储在位置学习处理部分115内。同时，把表示测量顺序的数字分配给测量点，在进行位置检测的区域内逐个确定表示测量点位置的坐标系统。当通过某一装置向移动式电台101侧传送测量点信息时，如果用分布图上的点来指出测量点，则按测量顺序(即，按测量点的数字)把移动式电台101转移至指出的点上，其中，移动式电台发射和接收部分104接收来自基站105、109和110的无线电波，无线电强度测量部分103测量从其接收的信号的无线电强度大小。移动式电台发射和接收部分104把测量数据发射给产生的最大的无线电强度大小的基站105。
当在基站105内，基站发射和接收部分107从移动式电台101接收到无线电强度数据时，基站控制部分108决定数据的种类，并把它通过输入和输出部分108发射给控制电台111。在控制电台111，通信控制部分113通过基站105从移动式电台101接收无线电强度数据，控制电台控制部分112确定接收的无线电强度数据之接收，并把它传递给位置学习处理部分115。因此，按测量顺序，把接收的无线电强度数据从移动式电台101传送给位置学习处理部分115，从而在事先通过位置输入部分114输入的各测量点的位置坐标与在各测量点处从移动式电台101接收的无线电强度数据之间建立对应(映射)关系。
位置学习处理部分115是利用神经网络(例如图3所示)来学习的。在图3中，标号301表示输入层，标号302表示中间层，标号303表示输出层。该神经网络具有一个分层的感知结构，它是这样构成的，当把从一些基站发出被一移动式电台接收的无线电强度大小输入到输入层301的一些节点时，从输出层303输出移动式电台在该测量点处的位置坐标。在该神经网络中，把诸如S形函数的合适的连续函数用作节点的输入和输出函数。该神经网络不是专用的神经网络，而是如文献的典型例子所描述的一样，是众所周知的，为简短起见，省略了对其的详细描述。在这些文献中，有Shunichi AMARI撰写、Sangyo Tosho公司在1978年出版的《神经网络的数学理论》以及Hideki ASO撰写、Sangyo Tosho公司在1988年出版的《神经网络的信息处理》。
在位置学习处理部分115中，测量点的位置坐标和移动式电台101在该测量点接收的无线电强度大小(它们彼此之间已经具有对应关系)用作神经网络的学习数据(在这种情况下，接收的无线电强度大小用作输入信号，而位置坐标作为教练信号(teacher signal))。首先，分别把处于测量点的移动式电台101从多个基站接收的无线电强度大小输入到输入层301的节点。同时，神经网络进行学习，从而使来自输出层303的节点输出值在通过中间层之后与测量点的位置坐标一致。更具体地说，调节输入层301节点与中间层302节点之间连接关系的权重和中间层302节点与与输出层303节点之间连接关系的权重，以减小实际输出(当输入层接收到无线电强度值时输出层303输出的值)与正确的位置坐标之间的误差。这种学习规则通常可以称为后扩展(back propagation)，但本实施例并不限于这种方法。学习规则的细节也是众所周知的，因此省略了对它的描述(见上述的文献)。
对于所有的测量点，通过输入移动式电台101接收来自各基站的无线电强度大小，学习位置坐标的输出进行学习，一直到它们收敛(例如，收敛条件是各测量点的误差之和低于给定值)。在完成学习之后，位置学习处理部分115把输入层301与中间层302之间连接关系权重和中间层302与输出层303之间连接关系权重传送到位置估计处理部分116，接着，由位置估计处理部分116进行存储。这是学习模式的工作情况。
在估计模式中，实际位置检测功能进行工作，估计移动式电台的目前位置。在移动式电台101中，移动式电台发射和接收部分104根据用户在某一时刻在任意点处输入的指令，在系统的操作时刻或者在恒定的时间间隔，从多个基站接收可接收的无线电波信号。接着，无线电强度测量部分103测量从其接收的无线电波信号(接收和测量时刻由移动式电台控制部分102控制)，发射和接收部分103把接收的无线电强度数据发射给例如所选的给出最大无线电强度大小的基站105。在基站105中，基站发射和接收部分107从移动式电台101接收无线电强度数据，而基站控制部分106判断数据的种类，并把它通过输入和输出部分108传送给控制电台111。
在控制电台111，通信控制部分113通过基站105接收来自移动式电台101的无线电强度数据，而控制电台控制部分112确定收到这些数据，并把它传送到位置估计处理部分116。位置估计处理部分116根据位置学习处理部分115馈送的连接关系权重，构造一神经网络，它与在学习时所用的神经网络结构相同。而且，把移动式电台101从多个基站接收的无线电强度数据输入到构造好的神经网络，以获到在移动式电台101测量和报告接收的无线电强度大小时移动式电台101的位置坐标作为输出。因此，位置估计处理部分116根据移动式电台101从多个基站接收的无线电强度大小估计和检测移动式电台101的位置。位置检测的准确度依赖于学习模式时的学习结果，通常，依赖于神经网络的学习特征，其准确度可以以这样的方式改善，即在学习模式时增加测量点数量或者在测量点处增加的测量次数。
虽然在上述描述中，无线电通信系统的操作分成学习模式和估计模式，但也可以是控制电台111按清楚的叙述在这些操作模式之间进行切换，或者控制电台控制部分112根据某种状态时的数据种类切换操作，在这种状态时，把表示数据种类的模式信息增加到移动式电台101报告的接收的无线电强度数据中。而且，虽然学习模式所用的移动式电台和估计模式所用的移动式电台描述成图1中的移动式电台101，但这些移动式电台并不需要相同。
第二实施例以下将描述依据本发明第二实施例的无线电移动式电台的位置检测方法。此检测方法使神经网络这样来学习，把用于移动式电台的充电器的位置作为一测量点。如图4所示，基于此检测方法的无线电通信系统装有移动式电台401、402、403；用于给移动式电台401、402、403充电的充电器404、405、406；基站407、408、409；以及控制电台410。控制电台410由以下部分构成测量位置存储部分411，用于存储在位置中预定的测量点上的位置信息；位置学习处理部分412，用于通过神经网络学习测量点和在测量点处接收的无线电强度大小之间的关系并存储其间的关系；以及位置估计处理部分413，用于根据通过使用该关系测得的无线电强度值估计移动式电台的位置。在图4中，标号414表示坐标系统。
此系统是在考虑到充电器固定地置于预定位置的情况而形成的，例如，一充电器固定地位于公司中每人的桌上的情况。在此情况下，以预定的坐标系统414(坐标系统可随意设定)来表示各个充电器的位置，把其位置坐标存储在控制电台410的测量位置存储部分411中。现在，假定移动式电台401、402、403同时位于基站407、408、409的无线电区域内，并分别置于任选的充电器404、405、406上。此时，移动式电台401、402、403检测出它们处于充电状态，并从充电器404、405和406分别获得充电器的充电确认信息，再测量来自基站407、408、409的接收的无线电强度大小。
其次，移动式电台401、402、403通过基站407、408、409中的一个向控制电台410报告充电器确认信息和来自基站407、408、409的接收的无线电强度大小。响应于来自它的报告，在控制电台410中，位置学习处理部分412参考预先存储在测量位置存储部分411中的所有充电器的位置信息，获得相应于由移动式电台407、408、409测得并报告的接收的无线电强度大小的位置坐标，即由坐标系统414所表示的位置坐标。此外，如第一实施例那样，构成一神经网络用于学习，它在每个位置处接收来自各个基站的接收的无线电强度大小作为输入，并输出相应的位置坐标，并存储神经网络中节点之间连接的权重作为位置估计处理部分413中的学习结果。
于是，为了收集用于学习移动式电台中来自多个基站的接收的无线电强度大小与移动式电台位置之间关系的数据，使用多个移动式电台，并在已知的充电器位置处测量接收的无线电强度大小。相应地，可简化测量点位置坐标的输入。此外，因为在移动式电台处于充电状态时总可以测量接收的无线电强度大小，所以可收集大量数据，因此提高了位置检测的准确度。
虽然在此实施例中固定了充电器的位置，用以为学习数据(接收的无线电强度大小)而获得测量点位置坐标，但如果预先形成充电器与移动式电台之间的相关性，也可采用规定移动式电台学习数据测量点而不从充电器获得确认信息的方法，或在每个移动式电台处确定学习数据测量点的方法。此外，为了收集学习数据，也可在测量点上提供只装有无线电强度测量部分(用于测量来自多个基站的接收的无线电强度大小)以及发射和接收部分(用于通过基站把接收的无线电强度大小发射到控制电台，并接收来自控制电台的控制信号)的学习数据收集器。在此实施例中，无线电通信系统在位置估计模式中的操作与第一实施例的位置估计模式中的操作相同。
第三实施例以下将描述依据本发明第三实施例的无线电移动式电台的位置检测方法。第三实施例提供了一种无线电移动基站位置检测方法，其中携带移动式电台的用户通过移动式电台找到其自身的当前位置或另一移动式电台的位置。如图5所示，在采用此检测方法的无线电通信系统中，移动式电台A501、B507装有用于控制移动式电台A501、B507运行的移动式电台控制部分502，508；用于测量从基站接收的信号的无线电强度大小的无线电强度测量部分503、509；用于进出基站信号的发射和接收的移动式电台发射和接收部分506、512；用于允许用户输入学习数据测量位置的位置输入部分504、510；以及位置查询部分505、511，而控制电台516设有用于负责控制电台516运行控制的控制电台控制部分517；用于控制与基站通信的通信控制部分518；用于向移动式电台501、507请求无线电强度大小的无线电强度大小报告请求部分520；用于通过神经网络学习移动式电台501、507的位置与在移动式电台位置处接收的无线电强度大小之间关系并存储其间关系的位置学习处理部分519；以及用于根据通过使用存储的关系测得的无线电强度值来估计移动式电台501、507位置的位置估计处理部分521。每个基站513、514、515的布局与第一实施例(图1)中基站的布局相同。
首先，以下将描述学习模式中此系统的操作。携带移动式电台A501的用户在学习数据测量位置处通过位置输入部分504输入位置信息。随后，移动式电台控制部分502检测该输入，并对无线电强度测量部分503发出指令，以测量来自包括多个基站513、514、515的所有基站中可接收的无线电强度大小(同样，测量来自移动式电台B的强度大小)。在测量后，无线电强度测量部分503通过发射和接收部分506向引起最大的接收无线电强度的基站513发射测得的从多个基站接收的无线电强度大小以及测量点的位置信息，而基站513把这些数据传达给控制电台516。
在控制电台516中，通信控制部分518接收这些数据，而控制部分517判定数据类型并把这些数据传给位置学习处理部分519。经此处理，在位置学习处理部分519中收集到供神经网络学习的数据。位置学习处理部分519随后进行的操作与依据第一和第二实施例的无线电通信系统的位置学习处理部分的操作相同。
其次，描述估计模式中的操作。在此情况下，假定移动式电台A501的用户试图找到其自身的位置或另一移动式电台即移动式电台B507的位置。首先，当移动式电台A501的用户要求其自身位置时，它为此对位置查询部分505发出指令，而它要求另一移动式电台B的位置时，输入移动式电台B的识别号码(电话号码或类似的号码)，以进行查询。在发出用于查询其自身位置的指令的情况下，位置查询部分505请求移动式电台控制部分502对无线电强度测量部分503发出指令，以测量来自所有基站的接收的无线电强度大小。在测量后，无线电强度测量部分503通过基站513把测量结果传送给控制电台516。
在控制电台516中，通信控制部分518接收到该测量结果，并把它们传递给位置估计处理部分521。位置估计处理部分521把移动式电台501报告的多个基站接收的无线电强度大小输入至神经网络以获得相应的位置坐标，该神经网络已在位置学习处理部分519中完成学习。如此获得的位置坐标被传递给通信控制部分518，以通过基站513发射到移动式电台501，从而移动式电台A501可找到其自身的当前位置。
另一方面，在移动式电台A中发出用于移动式电台B的位置以及移动式电台B确认号码的指令的情况下，位置查询部分505对发射和接收部分506发出指令，以通过基站513向控制电台516发射查询目标移动式电台的请求和识别号码。在控制电台516中，通信控制部分518接收这些信息，控制部分517分析接收的数据以决定它是对于移动式电台B位置的查询请求，并把这些数据传送给无线电强度报告请求部分520。当无线电强度报告请求部分520接收到这些数据，即移动式电台B的识别号码和对于其位置的查询请求时，无线电强度报告请求部分520向通信控制部分518发出移动式电台B的无线电强度的报告请求。在对移动式电台的位置登记进行移动管理(对便携式电话或PHS的标准中提供的功能)的通信控制部分518检索移动式电台B507的全呼(general call)区域(包括用于全呼的多个基站之无线电区域的区域，该全呼允许对移动式电台的发射)，并向移动式电台B507发射无线电强度报告请求。
当移动式电台B507接收到无线电强度报告请求时，无线电强度测量部分509测量从所有基站可接收的检索无线电强度大小，并通过一适当的基站把这些强度大小报告给控制电台516。响应于来自移动式电台B507的无线电强度报告，在控制电台516中，位置估计处理部分515获得移动式电台B507的位置，而通信控制部分518把此位置发射到移动式电台A501。于是，移动式电台A501可找到移动式电台B507的位置。
无论如何，不限制向用户显示其自身或另一移动式电台的位置坐标数据的方法，可采用以值显示数据和以把数据绘制在地象上的方式来显示数据的方法。
第四实施例以下将描述依据本发明第四实施例的无线电移动式电台的位置检测方法。依据第四实施例的无线电移动式电台位置检测方法用于在估计结果示出低可靠性时以再次进行测量的方式提高位置检测的准确度。如图6所示，在采用此检测方法的无线电通信系统中，控制电台508包括用于控制控制电台608的操作的控制电台控制部分609；用于控制与基站通信的通信控制部分610；用于接收测量点位置的位置输入部分611；用于通过神经网络学习移动式电台位置和在该位置处接收的无线电强度大小之间关系并用于存储其间关系的位置学习处理部分612；用于根据通过使用其间关系测得的无线电强度大小来估计移动式电台位置的位置估计处理部分613；用于请求向移动式电台报告无线电强度大小的无线电强度报告请求部分614；用于累计移动式电台过去位置坐标的位置累计部分615；以及根据过去位置决定估计得到的移动式电台当前位置是否合适的经历决定部分616。移动式电台601和每个移动式电台605、606、607的布局与第一实施例(见图1)中的布局相同。
此系统在学习模式中的操作与第一实施例中的操作相同，而在估计模式中该系统如下操作。即，在控制电台608中，位置累计部分615存储由位置估计处理部分613过去获得的所有移动式电台的位置坐标作为每个移动式电台处的时间序列数据以及时间标记。当移动式电台601在某情况下通过基站605向控制电台608报告无线电强度测量部分603测得的来自多个基站的接收的无线电强度大小时，控制电台608的通信控制部分610接收此报告，控制部分609决定数据类型，并把此数据传送给位置估计处理部分613。
位置估计处理部分613通过使用已在位置学习处理部分612中完成学习的神经网络，根据所报告的由多个基站引起的无线电强度大小来获得移动式电台601的位置坐标，并把它们传递给经历决定部分616。经历决定部分616参考位置累计部分615中累计的移动式电台601过去的位置坐标，以决定在位置估计处理部分613中估计的移动式电台610的当前位置是否合适。对于决定的判据，可采用各种方法。例如，可采用的方法是根据通过最近一个估计获得的位置和估计时刻以及当前位置和当前时刻计算移动速度，以决定算得的速度是否适用于携带移动式电台的用户，或画出过去位置经历的轨迹，以根据轨迹所示沿移动方向的偏移程度(移动矢量的角度等)来决定算得速度的适合程度。然而，此实施例不限于这些方法。
如果合适，则把此坐标确定为移动式电台601的当前位置，并从位置估计处理部分613中输出(目的地可以是控制电台的显示单元、移动式电台601、另一移动式电台或类似的装置)。另一方面，如果不合适，则经历决定部分616向无线电强度报告请求部分614发出指令，以向移动式电台601发出无线电强度报告请求。无线电强度报告请求部分614向移动式电台601发射此无线电强度报告请求，从而移动式电台601再次测量从所有基站可接收的无线电强度大小，并报告测量结果。当通过基站605接收到此请求时，在移动式电台601中，无线电强度测量部分603测量从所有基站可接收的无线电强度大小，并向控制电台608报告测量结果。在控制电台608中，位置估计处理部分613寻找移动式电台601的位置，而经历决定部分616判定坐标值的适合程度。如果不合适，则重复上述过程。然而，在此情况下，必需预先确定向移动式电台601发出的无线电强度报告请求重复次数的上限。在继续决定为不合适的情况下，再继续进行限定的重复次数的位置估计，然后停止。在此情况下，以这样的方式确定位置，即采用最合适的值，或者把已估计的值取平均值。
如上所述，在依据本实施例的位置检测方法中，例如，在无线电通信系统基站中电场分布有很大的变化或学习准确性不够从而预期到在位置估计处理部分中获得的移动式电台位置准确度的可靠性很低的情况下，就继续进行移动式电台的测量，以重复进行位置估计，其结果是可提高位置检测的准确度和可靠性。
此外，在此系统中，也可在移动式电台601中设置测量间隔测量部分，而无线电强度测量部分603在由测量间隔测量部分测得的恒定时间间隔测量来自多个基站的无线电强度大小，以通过基站向控制电台608报告测量结果。在此情况下，由于可在恒定的时间间隔建立移动式电台位置的经历，因此可更准确地判定估计的移动式电台的位置坐标的适合程度。
第五实施例此外，以下将描述依据本发明第五实施例的无线电移动式电台的位置检测方法。如此形成依据第五实施例的无线电移动式电台位置检测方法，从而把测得的无线电强度大小转换成移动式电台和基站之间的距离，神经网络根据其间的距离进行学习。
如图7所示，在进行此检测方法的无线电通信系统中，控制电台708设有用于对控制电台708进行控制的控制电台控制部分709；用于控制与基站的通信的通信控制部分710；用于接收测量点位置输入的位置输入部分711；用于通过神经网络学习移动式电台位置和在该位置处接收的无线电强度大小之间的关系并用于存储其间关系的位置学习处理部分712；用于通过使用其间的关系根据测得的接收的无线电强度大小来估计移动式电台位置的位置估计处理部分713；以及用于在理论上计算移动式电台和基站之间距离的距离计算部分714。在此系统中，移动式电台701和每个移动式电台705、706、707的布局与第一实施例(见图1)中的布局相同。
在此系统中，控制电台708的距离计算部分714存储基站的理论无线电距离特性(这象征着从基站算起的距离与来自它的无线电强度大小之间的关系，在理想情况下，无线电强度与从它算起的距离的平方成反比衰减)，并通过使用存储的无线电距离特性，根据移动式电台701所报告它接收的基站705、706、707引起的无线电强度大小，来计算移动式电台701与多个基站705、706、707之间的理论距离。此外，距离计算部分714在学习模式中向位置学习处理部分输出该距离，并在估计模式中把该距离输出至位置估计处理部分713(如果理论距离与实际距离一致，则可只用几何计算说明移动式电台的位置。然而，实际上由于反射波或噪声的影响，使得它们难于一致。于是，需要位置学习处理部分712来学习与理论距离的偏差)。
在学习模式中，如第一实施例那样，位置学习处理部分712通过神经网络学习从移动式电台701到每个基站的理论距离(由距离计算部分714传来)与移动式电台701的学习测量点位置坐标(通过位置输入部分711输入)之间的关系，并向位置估计处理部分713传送学习结果即神经网络的连接权重，再由位置估计处理部分713存储它们。另一方面，在估计模式中，位置处理部分713把由距离计算部分714传送来的从每个基站到移动式电台701的理论距离输入到使用进行学习的连接权重的神经网络，以获得移动式电台701的位置坐标作为输出。于是，引入了用于在位置学习处理部分713中进行学习的理论知识，与第一实施例相比，通过神经网络进行的学习处理变得更容易，且更加提高了学习的准确度。
如上所述，在依据此实施例的移动式电台位置检测方法中，用作为移动式电台中测得的接收的来自多个基站的无线电强度大小的函数来计算移动式电台和每个基站之间的理论距离，并通过神经网络学习理论距离与移动式电台位置之间的关系，于是通过使用该关系估计移动式电台的位置。用此操作，与第一实施例相比可以更高的准确度进行位置估计。
此外，也可改变上述实施例。例如，如果移动式电台输出它接收的无线电强度大小的测量结果，则也可在同一点进行多次测量，从而输出通过对测量值进行统计处理获得的单个值作为最终的测量值。此统计处理可显著地提高测量的准确度。此外，也可在移动式电台中设置两个频率合成器，从而即使在呼叫期间一个频率合成器处于同步状态，也可通过使用另一频率合成器测量来自多个基站的无线电强度大小。
此外，移动式电台也可在由测量间隔测量部分进行测量的恒定时间间隔处把接收的无线电强度大小发送到控制电台，从而控制电台根据测量结果周期性地检测和管理移动式电台的位置。也可以此种方式实现类似的系统，从而控制电台的无线电强度报告请求部分周期性地请求报告来自移动式电台的接收无线电强度大小。这些系统使得控制电台的位置累计部分可用于移动式电台的位置管理。
第六实施例此外，以下将描述依据本发明第六实施例的无线电移动式电台的位置检测方法。依据第六实施例的无线电移动式电台位置检测方法用于检测具有某一空间的区域(诸如一间房间或存在无线电移动式电台的区域)。依据此检测方法，控制电台的位置学习处理部分构造出如图8所示的神经网络。在图8中，标号1001代表输入层，1002表示中间层，标号1003表示输出层，此神经网络与第一实施例中的神经网络(见图3)的不同之处在于输出层1003。在本实施例中，以代表该地址的地点名称或符号表示移动式电台的位置，例如，在室内地点的情况下用房间名称或房间号，而在室外的情况下用住所、地点号码等来表示。输出层1003的节点数目设定得与包含在位置检测目标区域的地点数(房间数、同一住所中区域数等)一致，并如此构成神经网络，从而输出层1003的各个节点与各个地点处于一一对应关系。图8示出输出层1003的每个节点相应于一个房间的情况。
可假定输出层的每个输出值是恒定范围(诸如0到1)内的连续值，或是两个预定值(诸如0或1)中的一个。此输出结构依赖于对输出层节点的输入和输出函数的选择方式。如果把S形函数(f(x)＝1/{1+exp(-αx)}，α常数)用作输入和输出函数，则用前一种格式表示输出结构。另一方面，如果使用阈值函数(当x＜θ，f(x)＝0，当x≥θ，f(x)＝1，θ常数)或类似的函数，则用后一种格式表示。以下将就用前一种格式表示输出结构的情况进行描述。
首先，在学习模式中，在如此构成的神经网络中，当把移动式电台在预定测量点测得的来自各个基站的电场强度大小输入到分别相应于基站的输入层的节点时，如此学习，从而相应于包括该测量点的地点(房间、区域等)的输出层的节点输出1，而同一输出层的其它节点输出0。在此情况下，也可依据其大小在一个地设置多个测量点。此外，如果地点相当小，则一个测量点可代表该地点(或在多个设定的测量点处的测量值的平均值可用于学习)。另一方面，如果区域很宽，则最好把多个测量点设定为均匀地位于该区域内。此时，与从其输出层输出坐标值的神经网络不同，只要在该区域内存在就不需要对测量点进行严格地规定。
其次，在估计模式中，当移动式电台输入它测得的来自多个基站的无线电强度大小至已完成学习的神经网络时，输出层1003的各个节点输出0到1之间的值。如果移动式电台的位置规定为一个地点，则检测相应于输出的值最接近于1的一个节点的地点(即，房间或区域)作为移动式电台的位置。此外，如果不需要规定地点且满足于示出几个候选地点，也可示出相应于其输出相当大(接近于1)的多个节点的多个地点。此外，由于在输出值的大小与在相应于该节点的地点处实际存在移动式电台的几率之间有关系，所以可给出位置检测结果作为存在的几率，以表示在某地点存在移动式电台的几率大小。
如上所述，在依据此实施例的位置检测方法中，使神经网络输出层的各个节点相应于地点，其结果是可在具有空间的区域(诸如一房间或一区域中)的单元中进行对移动式电台的位置检测。此位置检测方法可用于上述实施例中的其它系统，将依据在这些实施例中采取的操作进行不同于上述操作的操作。
第七实施例此外，以下将描述依据本发明第七实施例的无线电移动式电台位置检测方法。依据此实施例的位置检测方法允许移动式电台通过其内部处理找到它本身的目前位置。如图9所示，在基于此检测方法的无线电通信系统中，移动式电台901包括负责对移动式电台901的操作进行控制的移动式电台控制部分902；用于测量来自基站的无线电强度大小的无线电强度测量部分903；用于进行发射和接收来去基站907的信号的移动式电台发射和接收部分904；用于存储从控制电台913发射的已结束学习神经网络的参数的学习结果存储部分905；以及使用存储在学习结果存储部分905中的参数用于构成神经网络以计算其自身位置的位置计算部分906。基站907、911、912和控制电台913的布局与第一实施例(见图1)中的布局相同。
其次，以下将描述此系统的操作。控制电台913的位置学习处理部分917通过神经网络学习移动式电台901在多个测量点测得的接收的由多个基站引起的无线电强度大小与测量点位置之间的关系。直到这一步的处理与第一实施例中的处理相同。通过某装置，把表示已在控制电台913的位置学习处理部分917中完成学习的神经网络的参数(即节点之间连接权重等)传送到移动式电台901，并存储入移动式电台901的学习结果存储部分905。
作为传送表示学习结束的神经网络的参数数据的方法，有一种在线(on-line)方法，其中通过使用要将与学习结果存储部分905通信的无线电通信系统的通信线路由基站907把数据用无线电发射到移动式电台901，或另一种离线(off-line)方法，其中，如果在移动式电台901设有用记录介质接口(诸如CDROM、软盘和IC卡)制成的接口(例如，具有通信功能的便携式信息终端或安装了无线电通信调制解调器的笔记本式个人计算机)，则参数数据一次存储入将交给使用移动式电台901的用户的记录介质中，从而从记录介质中取出参数数据送入移动式电台901的学习结果存储部分905。然而，在此实施例中的参数传送方法不限于这些方法。
当携带移动式电台901的用户通过某输入装置向用于请求检测其自身位置的移动式电台控制部分902发出指令(按钮产生的命令或类似命令)时，则移动式电台控制部分902向无线电强度测量部分903发出指令，以测量从所有基站可接收的无线电强度大小，从而无线电强度测量部分903依据这些指令把测量结果传递给位置计算部分906。位置计算部分906通过使用存储在学习结果存储部分905中的数据构成神经网络，并把从无线电强度测量部分903传递来的测量结果输入神经网络，以获得移动式电台901的位置。
于是，在依据此实施例的系统中，预先在移动式电台中保存在控制电台的位置学习处理部分中获得的学习结果，而在携带移动式电台的用户想知道其自身位置的情况下，可通过移动式电台的内部处理检测其自身位置，而不需要每次通过通信向控制电台查询。
第八实施例此外，以下将描述依据本发明第八实施例的位置检测方法。如此形成此实施例的位置检测方法，从而多个基站测量从一个移动式电台发出的无线电波，以根据测量结果检测移动式电台的位置。如图10所示，在采用此检测方法的无线电通信系统中，移动式电台1101包括控制移动式电台1101操作的移动式电台控制部分1102与移动式电台发射和接收部分1103，而基站1104包括用于控制基站1104的操作的基站控制部分1105；用于对来去移动式电台1101的信号进行发射和接收的基站发射和接收部分1106；用于通过来去控制电台1111的有线电路发送和接收信号的基站输入和输出部分1107；以及用于测量来自移动式电台的信号的无线电强度大小的无线电强度测量部分1108。控制电台1111的布局与第一实施例(见图1)中的布局相同。
其次，以下将描述此系统的操作。在此系统的学习模式中，移动式电台1101在预先设定的点处发出无线电波(上游控制信号，诸如呼叫响应信号和呼叫信号)，而基站1104接收此无线电波，基站1104的无线电强度测量部分1108测量无线电强度大小，并通过基站输入和输出部分1107向控制电台1111报告测量结果。此时，其它基站1109、1110以类似方式接收和测量从移动式电台1101发出的同一无线电波，并向控制电台1111报告测量结果。即，在预先设定的多个点处进行对移动式电台发出的无线电波强度的测量。
在控制电台1111中，通信控制部分1113接收由各个基站报告的与移动式电台1101相关的电场强度数据，并把这些数据传送给位置学习处理部分1115。位置学习处理部分1115一次存储了这些数据并构成神经网络，该神经网络通过其输入层节点接收各个基站对于来自移动式电台1101的无线电波的测量结果，并在此时输出移动式电台1101的位置。此外，位置学习处理部分1115学习由多个基站测得的接收的来自移动式电台1101的无线电波的无线电强度与测量时刻移动式电台的位置之间的关系。(如第一实施例那样，通过位置输入部分1114把预先设定的多个测量点上的位置信息输入位置信息处理部分1115，并以与第一实施例相同的方式建立基站处的测量结果数据与位置信息之间的对应关系。)另一方面，在估计模式中，基站1104、1109、1110接收和测量移动式电台1101在任意点发出的任何无线电信号(控制信号)，并把测量结果报告给控制电台1111。在控制电台1111中，通信控制部分1113接收由各个基站报告的来自移动式电台1101的无线电波的电场强度数据，并把它们移交给位置估计处理部分1116。位置估计处理部分1116一次收集这些电场强度数据，并把这些电场强度数据输入到已在位置学习处理部分1115完成学习的神经网络，于是获得移动式电台1101的位置作为其输出。于是，依据此实施例的系统可以用由多个基站测量从移动式电台发出的无线电波的方式检测移动式电台的位置。
在用于陆地移动无线电电话的无线电通信系统中，多个基站在确定移动式电台存在区域的时刻测量从移动式电台发出的无线电波，以把示出最大无线电强度大小的基站的无线电区域规定为存在区域，而依据此实施例的系统可表现出与基于此方式的无线电通信系统的兼容性，并对其特别有效。
虽然在以上描述中，多个基站测量从移动式电台发出的无线电波并且把测得的接收的无线电强度大小直接输入神经网络，但为了消除由移动式电台发射的无线电波强度变化引起的检测误差，也可把各个基站测得的接收无线电强度大小的比值用作对神经网络的输入值。此外，如第一实施例那样，虽然为了描述，在学习模式和估计模式中只使用同一移动式电台1101，但实际上在两种模式中不必使用同一移动式电台。
从以上描述很明显的是，由依据本发明的无线电移动式电台位置检测方法，测量点的数据被用于学习，以获得移动式电台的位置。相应地，这些方法可不必预先绘制每个基站处的电场强度分布图，还可只以如下方式进行移动式电台的位置检测，即预先在几个测量点处测量移动式电台中的接收无线电强度大小。此外，即使电场强度发生变化，也可快速地应付此变化。此外，在预先确定测量点位置的位置检测方法中，学习所需的测量点的位置输入变得很容易。此外，使用把充电器位置设定为测量点的位置检测方法，可在移动式电台充电期间测量接收的无线电强度，从而可自动收集与用于学习的接收的与多个基站相关的无线电强度数据，且由于充电器的位置是测量点，所以测量点位置的输入变得很容易。
此外，依据从移动式电台输入测量点位置数据的位置检测方法，可把在任意位置的接收的无线电强度大小用作学习数据，而不必预先固定测量点。此外，用输出对多个测量结果进行统计处理后获得的值作为测量值的位置检测方法，即使由于出现噪声或类似原因而引起接收的无线电强度的测量误差时，也可提高位置检测的准确度。此外，在移动式电台中，可找到其本身的当前位置或携带另一移动式电台的人的当前位置。还有，使用存储移动式电台位置经历的位置检测方法，可用此位置经历判断当前检测位置的适合程度，其结果是可提高位置检测的可靠性。
此外，使用由移动式电台在恒定的时间间隔周期性地向控制电台报告对于接收的无线电强度大小的测量结果的位置检测方法，可构成在定期检测移动式电台位置并管理其位置的系统。此外，依据把接收的无线电强度转换成用于学习的理论距离的位置检测方法，不仅可提高神经网络中学习的准确度，也可提高位置估计的准确度。此外，使用对于具有空间的区域(诸如房间和区域)示出位置检测结果的位置检测方法，在把此方法应用于管理在室内携带移动式电台的人的行踪的情况下，与数字坐标相比示出的检测结果更容易理解。此外，也可提供多个地点作为用于行踪的选项，从而与提供规定的位置相比可进行具有较高可靠性的位置检测。
此外，使用在移动式电台内部保留完成学习的神经网络的位置检测方法，由于移动式电台可实现对其自身位置的检测处理，所以不需要通过与控制电台通信进行的查询，其结果是可节省通信资源，也可缩短获得检测结果所需的响应。尤其是，在使用公共无线网络来构成应用依据本发明的位置检测方法的无线电通信系统的情况下，不必将位置检测的通信费用加给用户。此外，可把使用由多个基站测量来自移动式电台的无线电波从而根据处理结果检测移动式电台位置的位置检测应用于无线电通信系统中(诸如具有用多个基站测量来自移动式电台的无线电波的机构的陆地移动无线电电话)。根据多个基站的测量结果可检测汽车等的位置。
此外，依据本发明的无线电通信系统可实行上述位置检测方法。在包括学习数据收集器的无线电通信系统中，可以采用固定点观察方式和连续方式来收集学习数据，即使系统处于操作状态，也可提高学习的准确度，以及可提高位置检测的准确度。此外，在具有安装了无线电强度报告请求装置的控制电台的系统中，控制电台向移动式电台发出无线电强度报告请求，从而移动式电台测量来自多个基站的接收的无线电强度大小，并报告测量结果，其结果是可响应于来自控制电台侧的请求在任意时刻找到移动式电台的当前位置。此外，在具有设置了多个合成器的移动式电台的系统中，甚至在通话期间也可对用于学习的接收的无线电强度大小进行测量和进行位置估计，从而甚至在呼叫期间也可对位置进行学习和估计。
第九实施例此外，以下将描述依据本发明第九实施例基于对无线电移动式电台位置的检测方法(或系统)的无线电通信系统的操作。图11是一方框图，示意地示出采用依据第九实施例的位置检测方法的无线电通信系统的布局，图12示出图11中位置检测单元的布局的一个例子，而图13示出该系统的图。在图11中，标号1151代表移动式电台，标号1152表示用于测量来自基站的无线电强度大小的无线电强度测量部分，标号1153代表用于向无线电强度测量部分1152发出测量指令并控制无线电通信的控制部分，标号1154表示用于负责无线电通信中发射和接收的移动式电台发射和接收部分，标号1155、1156、1157代表基站，标号1158表示用于控制与多个基站1155、1156、1157通信的通信控制部分，标号1159表示用于无线电通信中的发射和接收的发射和接收部分，标号1160代表用于控制移动式电台1151和通信控制部分1158之间通信的控制部分，标号1161表示与通信控制部分1158通信的输入和输出部分，标号1162代表网络，标号1163描述位置信息中心，标号1164表示用于进行来去网络1162的发射和接收以控制位置检测处理的通信控制部分，标号1165代表用于检测通过通信控制部分1164控制的位置的位置检测单元。
此外，在图12中，标号1201代表图11中的位置检测单元，标号1202表示用于保持可以连续值表示并在多个测量点处获得的位置信息的无线电强度数据存储部分，而无线电强度数据包括在一移动式电台中获得的来自多个基站的接收的无线电强度大小，标号1203代表用于把无线电强度数据存储部分1202中的无线电强度数据与位置检测点处的无线电强度大小相比较以估计移动式电台位置的位置检测部分，而标号1204代表用于保留多个不含大误差的无线电强度数据的误差无线电强度数据存储部分。此外，在图13中，标号1301代表移动式电台，标号1302、1303、1304代表基站，标号1305、1306、1307代表各个基站1302、1303、1304的无线电区域，标号1308代表控制电台，标号1309描绘位置检测部分，而标号1310代表无线电强度数据存储部分。
在依据此实施例的无线电通信系统中，在如图13所示的情况下，移动式电台1301同时位于多个基站1302、1303、1304的无线电区域1305、1306、1307内，控制电台1308的位置检测部分1309和无线电强度数据存储部分1310根据移动式电台1301测得的基站1302、1303、1304的无线电信号的强度大小来检测移动式电台1301的位置。把依据此实施例的无线电通信系统的操作分成把服务区域内多个测量点的位置信息以及包括来自多个基站的接收的无线电强度大小的无线电强度数据预先输入无线电强度数据存储部分1202的准备步骤，以及用于根据存储的无线电强度数据估计移动式电台位置的检测步骤。作为在准备步骤中输入数据的方式，可使用的方法是实时地传递和输入由移动式电台测得的来自多个基站的接收的无线电强度大小以及位置信息，或一起输入通过线路连接的在线方式测得的来自基站的接收的无线电强度数据。然而，在此情况下，无线电强度数据已被输入无线电强度数据存储部分，为了简便起见省略对输入方式的描述。
参考图14A的流程图，以下将描述在移动式电台发出位置检测请求后至估计出移动式电台当前位置前的操作。移动式电台1151的控制部分1153等待位置检测请求(步骤401)，在系统操作的某一时刻或在恒定时间间隔处，依据来自任意点处的用户的输入命令，在某一时刻任意作出位置检测请求。响应于此位置检测请求，控制部分1153发出用于无线电强度测量的指令，无线电强度测量部分1152测量来自或由于多个基站引起的无线电强度大小(步骤402)。因为由于存在外部因素(诸如多通路和环境变化引起的衰减)使得无线电强度不稳定，为了对其进行测量，使用了基于统计处理的各种方法，例如，在给定的时间间隔或多次对无线电强度进行测量从而取测量结果的平均值，计算其加权平均值或取其最大值。这里将省略对此实施例中的无线电强度测量方法的描述。
在测量了来自多个基站的无线电强度大小后，例如，控制部分1153选择产生最大无线电强度大小的基站1153，并通过移动式电台发射和接收部分1154向基站1153发射接收的无线电强度数据。在基站1155中，基站发射和接收部分1159接收来自移动式电台1151的接收的无线电强度数据，并由基站控制部分1160判定数据类型，然后通过输入和输出部分1161、通信控制部分1158和网络1162向位置信息中心1163发送接收的无线电强度数据(步骤403)。由于接收的无线电强度数据要被发射到这里，所以移动式电台可接收到来自所有基站的无线电强度大小、来自超出给定值的所有基站的无线电强度大小以及来自按强度减小次序所取的特定个数基站的无线电强度大小。仅仅为了示意，将描述报告较大的四个基站的无线电强度大小的例子。
当接收到接收的无线电强度数据时，位置信息中心1163把接收的无线电强度数据传递给通信控制部分1164，然后通信控制部分1164把它传送到位置检测单元来估计移动式电台1151的位置，以获得估计结果(步骤404)。位置检测单元1165中获得的的估计结果通过网络1162、通信控制部分1158和基站1155返回到移动式电台1151(步骤405)。
此外，参考图14B，以下将描述在位置检测单元1165中进行的步骤404中的位置检测方法。在图12中，相应于图11中位置检测单元1165的位置检测单元1201接收基于来自基站B1、B2、B3、B4的无线电强度大小E1、E2、E3、E4的接收的无线电强度数据((B1，E1)、(B2，E2)，(B3，E3)、(B4，E4))(步骤411)。无线电强度数据存储部分1202保存包括多个测量点的位置信息以及在多个测量点处的来自多个基站的接收的无线电强度大小的无线电强度数据，位置检测部分1203把接收的无线电强度大小与存储部分1202中保存的在每一点处的来自基站的无线电强度大小相比较(步骤412)。在无线电强度大小的比较中，用数学距离，即满足以下条件的任意距离函数ρ来计算，以根据总的误差δ来判定距离。非负的实数ρ单独地相应于在集合X中给定的二元值x和y，以满足以下条件。
1)ρ(x，x)＝0，另一方面，如果ρ(x，y)＝0，x＝y2)ρ(x，y)＝ρ(y，x)3)相应于任意三点x，y和z，ρ(x，z)≤ρ(x，y)+ρ(y，z)。
以下将描述在例如使用包含通常距离含义的欧几里德距离的情况下的距离计算方法。位置检测单元1201接收来自产生较大无线电强度大小的四个基站B1、B2、B3和B4的无线电强度大小E1、E2、E3和E4。在进行比较的基站全都相互一致即B1＝BSj1，B2＝BSj2，B3＝BSj3和B4＝BSj4的情况下，使用以下公式计算接收到的无线电强度数据((B1，E1)、(B2，E2)，(B3，E3)、(B4，E4))和保存在无线电强度数据存储部分1202中第j个无线电强度数据((BSj1，Ej1)、(BSj2，Ej2)，(BSj3，Ej3)、(BSj4，Ej4))之间的距离(这里BSj1、BSj2、BSj3和BSj4分别代表在第j个无线电强度测量点(Xi，Yi)处接收的产生较大的接收的无线电强度大小的四个基站，而Ej1、Ej2、Ej3和Ej4分别表示来自这些基站的接收的无线电强度大小)。(Ej1-E1)2+(Ej2-E2)2+(Ej3-E3)2+(Ej4-E4)2]]>即使进行比较的基站不是都相互一致，也可容易地计算距离，即误差，其做法是来自相互之间没有一致关系的基站的无线电强度大小设定为0并相加。
用如此计算的误差大小的决定结果，把按电压增加的次序从计算得到的误差δ中选择的多个误差和该时刻的位置坐标存入误差无线电强度数据存储部分1304中，而位置检测部分1203存储该点的位置坐标(x，y)和在误差无线电强度数据存储部分1204中计算得到的误差δ(步骤414)，直到保存在误差无线电强度数据存储部分1304中的数目达到k(k2或更大的整数)(步骤413)。当保存在误差无线电强度数据存储部分1204中的无线电强度数据的数目达到k(步骤413)时，如下设定保存在误差无线电强度数据存储部分1204中的k个误差δm(1＜＝m＜＝k)和该时刻的位置坐标，并按误差增加的次序排列。
((xm，ym)，δm) (1＜＝m＜＝k)位置检测部分1203把计算得到的误差δ与存储在误差无线电强度数据存储部分1204中k个误差δm(1＜＝m＜＝k)中最大的δk相比较。如果δ小于δk，则用基于δ的无线电强度数据和该时刻的坐标替换在误差无线电强度数据存储部分1204中具有最大误差的无线电强度数据((xk，yk)，δk)。把k个无线电强度数据包括已替换的无线电强度数据相互比较误差大小，并按误差增加的次序新排列，从而如下重新产生k个无线电强度数据(步骤415)。
((xm，ym)，δm) (1＜＝m＜＝k)重复此操作，直到所有的数据比较结束(步骤416)。
在对保留在无线电强度数据存储部分1202中的所有数据进行比较决定后，位置检测部分1203根据存储在误差无线电强度数据存储部分1204中的k个无线电强度数据估计位置。作为估计方法，例如可采用统计方式，取k个无线电强度数据的平均值，使用误差δ的值或来自基站的无线电强度大小计算加权平均值。
虽然上面描述了对保存在无线电强度数据存储部分1202中的所有数据进行比较和决定的方法，但容易考虑一种用基站ID等使比较数据缩小的方法或类似方法，以加速处理。
此外，虽然在以上描述中，把数目k固定为特定值(2或更大的整数)，以下将描述把保存在误差无线电强度数据存储部分1204中的无线电强度数据的最大数目设定为m，并依据误差程度改变数目k的方法。在k＝5的情况下，假定误差无线电强度数据存储部分1204保存以下按误差增加次序排列的5组坐标数据和误差。
1.((33，24)，2.57)2.((31，22)，4.61)3.((34，22)，4.78)4.((31，57)，16.12)5.((34，59)，18.34)这5组无线电强度数据误差之间的差值如下。
误差1-2 2.042-3 0.173-4 11.344-5 2.22由此很明显看出，第三和第四组误差之差值很大。在此情况下，第四和其后的数据组包含大的误差，可认为它们的可靠性很低。例如，假定当误差的差值为5或更大时，不把其后的数据作为数据，并把数目k设定为k＝3，从而根据3个无线电强度数据估计位置，于是提高了位置检测的准确度。
如上所述，位置检测部分把在无线电强度数据存储部分中的无线电强度数据与用于位置检测的接收的无线电强度大小进行比较，以根据保存在误差无线电强度数据存储部分中包含小误差的多个无线电强度数据检测位置，其结果是被估计的位置不限于实际的测量点，而可在小于测量点之间间隔的范围内估计位置。
此外，用误差无线电强度数据存储部分中的多个无线电强度数据，也可依据误差的程度改变无线电强度数据的数目以提高位置检测的准确度。位置检测的准确度依赖准备时测量点之间的间隔，一般，增加测量点的数目或在同一测量点处增加测量次数将提高准确度。
可采用各种方式来发出位置检测请求。例如，当用户想知道其自身位置时，从移动式电台发出位置检测请求，当位置管理中心管理用户的位置时，位置管理中心发出位置检测请求，或有线或无线电用户通过网络1162发出请求。此外，虽然在以上描述中，由位于位置信息中心内的位置检测单元检测移动式电台的位置，但也可把位置检测单元置于移动式电台或基站中，或使它位于使用网络1162的有线或无线电用户中。这些布局以及此实施例中的布局是切实可行的。
第十实施例现在参考图15，将在以下描述基于依据本发明第十实施例的移动式电台位置检测方法的无线电通信系统的操作。在图15中，标号1501表示图11的第九实施例中的位置检测单元，标号1502代表用于保存无线电强度数据的无线电强度数据存储部分，这些数据包括以连续值表示的多个测量点上的位置信息的以及来自多个基站的接收的无线电强度大小，标号1503表示具有把无线电强度数据存储部分1502中的无线电强度数据与位置检测点处的无线电强度大小相比较以估计移动式电台位置的装置的位置检测部分，而标号1504代表用于保持多个包含小误差的无线电强度数据的误差无线电强度数据存储部分，标号1505表示具有对有关使用无线电移动式电台的人、此人的行动规律和日程表的认识以及其它信息的位置检测认识部分。
对于采用依据此实施例的位置检测方法的无线电通信系统，以下将描述无线电强度数据存储部分1502和一个例子，在该例子中把以连续值表示的位置诸如暂时存储在误差无线电强度数据存储部分1504中的坐标加到以离散值表示的位置诸如区域名、房间号和房间名。此系统的其它基本布局与第九实施例中的布局相同，其操作流程与图14A和14B所示的流程相同。除了图14A和14B所示的流程图以外，以下还将参考图15描述用于检测以离散值表示的位置的操作。在此情况下，取房间号作为以离散值表示的位置。此外，在图14A和14B的流程图的操作中，直到步骤403的操作与第九实施例中的操作相同。
在第九实施例的情况下，位置检测部分1503连续比较保持在无线电强度数据存储部分1502中的接收的无线电强度数据与每一点处的无线电强度数据，并根据算得到的误差决定是否把此时的房间号和计算得到的误差δ存入误差无线电强度数据存储部分1504。位置检测部分1503把该点的房间号和算得的误差δ保存在误差无线电强度数据存储部分1504中(步骤414)，直到误差无线电强度数据存储部分1504中数据的数目达到特定数目k(k2或更大的整数)(步骤413)。另一方面，当误差无线电强度数据存储部分1504中数据的数目达到k时(步骤413)，位置检测部分1503把计算得到的误差δ与保存在误差无线电强度数据存储部分1504中的k个无线电强度数据相比较，如果δ较小则以那时刻的房间号和误差δ替换误差无线电强度数据存储部分1504中包含最大误差的无线电强度数据(步骤415)。重复此操作，直到完成对所有数据的比较(步骤416)。
在比较和决定了无线电强度数据存储部分1502中的所有数据后，位置检测部分1503根据保存在误差无线电强度数据存储部分1504中的k个无线电强度数据估计移动式电台的位置。例如，作为估计方法，可采用简单地进行择多判定的方法，但还可以作为估计的位置对k个无线电强度数据的比率的函数估计出估计结果的可靠程度。例如，当k＝5，如果误差无线电强度数据存储部分1504中的五个数据都示出有关房间号“201房间”，则可决定检测到的位置几乎应该是“201房间”。假定5个数据中的3个数据表示“201房间”而另外两个数据示出“202房间”，则“201房间”构成60％，而“202房间”占据40％。相应地，可决定移动式电台可能位于“201房间”中，但也有可能在“202房间”中。
此外，在位置估计中，使用保存在位置检测认识部分1505中有关携带移动式电台的人和对此人的行动规律和日程表的认识，可进一步提高检测的准确度。图16示出房间布局的一个例子，而下表示出对有关携带移动式电台的人与图16所示每个房间的联系的认识。以下将参考下表描述使用位置检测认识部分1506中的认识来估计移动式电台位置的方法。
表房间号房间名称 TanakaSuzuki Yoshida.....
201房间接待室 AAC202房间 第一会议室BBB203房间总经理室 ACC204房间 第二会议室BBB
房间号 房间名称 Tanaka Suzuki Yoshida .....
205房间 发展和管理部 B C A206房间 商务部 B A B207房间 计算机房 C C A208房间 复印室 A A A· ·· ·在此表中，符号A、B和C表示与人的联系程度，符号A、B和C的含义如下。
A频繁使用的房间B有时使用的房间C禁止入内或不常使用的房间为了检测一人例如Yoshida先生的位置，在k＝5的情况下，假定对误差无线电强度数据存储部分1504中k个无线电强度数据的检测处理结果是，3个数据示出“201房间”，而2个数据示出“202房间”，而从认识表的判断可认为Yoshida先生不常使用作为接待室的“201房间”，因此可估计出检测到的位置是作为第一会议室的“202房间”。
此外，也可采用结合另一系统诸如会议室预定系统和用作位置检测认识部分1506的个人或团体日程表管理系统来估计移动式电台位置的方法。作为一个例子，将描述在使用图17所示会议室预定系统的情况下的估计方法。在此情况下，假定要检测的房间布局与图16所示的布局相同，会议室预定系统具有如图17所示有关各个会议室预定情况的数据。在大约下午两点检测Yoshida位置的情况中，在k＝5时，假定检测结果是，误差无线电强度数据存储部分1504中的3个无线电强度数据示出“204房间”，而另两个无线电强度数据示出“202房间”。与会议室预定系统相连的位置检测认识部分1506管理在每个会议室中预定使用会议室的时间以及在预定的时间中使用该会议室的个人或团体。Yoshida先生计划参加第一会议室中进行的系统规格研讨会。据此认识，估计Yoshida先生的位置在作为第一会议室的“202房间”内。
此外，参考图18所示的相邻房间图，将描述使用以离散值表示的多个位置之间的关系作为位置检测认识部分1505来估计位置的估计方法。在此情况下，要检测的房间布局与图16所示的布局相同，而图18示出基于图16所示邻近房间图的一个例子。根据邻近关系，房间之间的联系(无线电波传送的容易程度)由于房间之间的接触区域和墙壁厚度的大小而变化。虽然房间之间的邻近关系可包含邻近长度方面的邻近关系、离房间中心的距离或其它关系，但为了简便起见，将描述根据如果除走廊以外房间处于相邻关系则存在连接关系的假设画出的一个例子。
在检测一人例如Yoshida先生的位置的情况下，在k＝5时，假定检测处理结果是，误差无线电强度数据存储部分1504中的3个无线电强度数据示出“205房间”，而一个数据示出“206房间”，一个数据示出“202房间”，因为由误差无线电强度数据存储部分1504中的一个数据表示的“202房间”不邻近“205房间”和“206房间”，则从图18的相邻房间图可推测相应于“202房间”的数据不准确。因此，推测Yoshida可能在“205房间”内，或可能在邻近“205房间”的“206房间”附近。
如上所述，在位置检测时，把无线电强度数据存储部分中的无线电强度数据与用于位置检测的接收的无线电强度大小相比较，位置检测控制部分根据部分保存在误差无线电强度数据存储部分中的比较误差的多个无线电强度数据，使用统计方法估计位置，并通过使用统计方法使用诸如估计位置对大多数的占有率(occupy rate)来估计位置检测结果的可靠程度。此外，通过使用有关对某人的认识以及此人的行动规律和日程表，则可除去几率小(诸如禁止入内)的数据，而可选择几率大的数据，于是提高了位置检测的准确度。
此外，当使用有关以离散值表示的多个位置之间相互关系的认识时，可除去与保存在误差无线电强度数据存储部分中的多个无线电强度数据联系较远的数据，并可决定该位置是否在房间之间的边界附近，这可提高位置检测的准确度。位置检测的准确度依赖准备时的测量点之间的间隔，一般，如果增加准备时的测量点数目或增加在同一测量点处的测量次数可提高准确度。
虽然为了简便起见，在上述描述中，对保存在无线电强度数据存储部分1202中的所有数据进行比较和决定，但如第九实施例那样可容易地运用使用基站ID使比较数据减少以加速处理的方法。
第十一实施例参考图19，以下将描述基于依据本发明第十一实施例的无线电移动式电台位置检测方法的无线电通信系统的操作。在图19中，标号1701代表第九实施例中图11的位置检测单元，标号1702代表用于保存无线电强度数据的无线电强度数据存储部分，这些数据包括以连续值表示的多个测量点的位置信息的以及来自多个基站的接收的无线电强度大小，标号1703表示具有把无线电强度数据存储部分1702中的无线电强度数据与位置检测点处的无线电强度大小相比较以估计移动式电台位置的装置的位置检测部分，标号1704代表用于保存多个包含小误差的无线电强度数据的误差无线电强度数据存储部分，标号1705表示用于累计过去估计的位置的位置累计部分，标号1706表示用于根据位置累计部分1705中的数据决定位置的经历决定部分。
采用依据此实施例的位置检测方法的无线电通信系统的特征是，除了第九或第十实施例的布局以外，在位置检测单元1201或1501中还包括位置累计部分1705和经历决定部分1706。此系统的基本结构与第九或第十实施例的结构相同，此外其操作流程与流程图14A和14B所示的流程相同。
参考图19，以下将在第九实施例中检测位置坐标的方法的情况下描述位置检测操作。如第九实施例的情况，位置检测部分1703连续比较接收的无线电强度数据与保持在无线电强度数据存储部分1702中的每一点处的无线电强度数据，在完成对所有数据的比较和决定后，根据保存在误差无线电强度数据存储部分1704中的k(k2或更大的整数)个无线电强度数据估计位置。
在位置检测单元1701中，位置累积部分1705存储由位置检测部分1703在过去获得的移动式电台的所有位置坐标以及时间标记作为每个移动式电台处的时序数据。位置检测部分1703根据存储在误差无线电强度数据存储部分1704中的k个坐标数据获得移动式电台的位置坐标，并把这些位置坐标传送给经历决定部分1706。经历决定部分1706参照位置累计部分1705中累计的移动式电台的过去的位置经历，以检查位置检测部分1703中估计的移动式电台当前位置的坐标是否合适。
可用各种方法作为决定标准。例如，可通过根据前不久估计的位置、估计时刻和当前位置算得的移动速度来检查时间是否适用于携带该移动式电台的用户来决定。或者，根据与绘出的过去位置经历轨迹所示的移动方向的偏离程度(移动矢量形成的角度等)判断适合程度。
此外，在把使用过去位置经历来决定位置适合程度的方法应用于第十实施例中检查以离散值表示的位置的情况下，可认为经历信息(诸如在位置累计部分1705中累计的时间标记和房间号)将按划分成累计前不久估计位置和时间的短期经历和例如大约6个月的相当长时间的长期经历(根据短期经历，累计的过去经历，诸如移动式电台在过去所移到的地点和移动的频度)的状态来累计。短期经历可用于决定如上所述由移动速度或轨迹估计的位置的适合程度，而长期经历可用于诸如从误差无线电强度数据存储部分1704中的k个无线电强度数据的长期经历判断是否有移动经历，对于表示出就整个而言具有很小比率的位置信息的无线电强度数据不予考虑，因为这些数据对应于几乎没有移动可能性的数据，于是提高了检测的准确度。
例如，如果决定所有的k个数据都不合适，则位置检测部分1703再次发出无线电强度报告请求，以重新开始位置检测。
相应地，即使基站的电场分布产生很大变化，基于依据本实施例位置检测方法的无线电通信系统可通过根据短期经历计算移动速度、轨迹等来判断估计的位置的适合程度。此外，使用长期经历，可根据过去经历的移动可能性来判断估计位置的适合程度。然而，如果预期在位置估计处理部分中获得的移动式电台位置检测准确度的可靠性很低，则再次进行移动式电台的位置测量以重复进行位置估计，从而提高位置检测的准确度和可靠性。
由依据本发明的位置检测方法，首先，在检测以连续值诸如坐标表示的位置的情况下，位置检测部分把无线电强度数据存储部分中的无线电强度数据与用于位置检测的接收的无线电强度大小相比较，以根据保存在误差无线电强度数据存储部分中的包含小误差的多个无线电强度数据检测位置，其结果是所估计的位置不限于实际测量点，而可在小于测量点间隔的范围内估计位置。
其次，把移动式电台中测得的来自多个基站的接收的无线电强度大小的多个无线电强度数据用于位置检测，其结果是可检测以离散值表示的位置诸如房间，还可估计所估计的位置的可靠程度。
此外，通过在位置估计时使用有关对某人的认识和此人行动规律或日程表，可不考虑具有移动几率很小的数据诸如禁止进入等房间，而可选择具有移动几率大的数据，于是提高了位置检测的准确度。
此外，通过使用对于以离散值表示的多个位置之间相互关系的认识，可从存储在误差无线电强度数据存储部分中的多个无线电强度数据中除去联系较远的数据，并可决定位置是否在房间之间的边界附近，这可提高位置检测的准确度。此外，依据误差大小改变误差无线电强度数据存储部分中多个无线电强度数据的数目，从而提高位置检测的准确度。此外，从短期经历中计算移动速度或轨迹，以决定所估计位置的适合程度，其结果是可提高位置检测的准确度。此外，使用长期经历，可根据过去经历的移动几率判断估计位置的适合程度。
应理解以上描述只相应于本发明的较佳实施例，并且试图覆盖这里用于揭示目的的对本发明实施例的所有部分和改变，这不构成对本发明的精神和范围的偏离。
权利要求
1.一种无线电通信系统内检测移动式电台位置的方法，该系统包括所述移动式电台、多个基站和控制电台，所述方法包含下列步骤使所述移动式电台把在一测量点测量来自所述多个基站的接收的无线电强度大小获得的测量结果通过所述基站传送给所述控制电台；使所述控制电台通过神经网络根据在多个测量点处的所述测量结果以及所述测量点的位置数据，学习所述接收的无线电强度大小与所述移动式电台的关系；使所述移动式电台把在任意点处测得的来自所述多个基站的接收的无线电强度大小的测量结果通过所述基站传送给控制电台；以及使所述控制电台根据所述接收的无线电强度大小与通过学习获得的所述移动式电台的位置之间的关系，估计产生所述测量结果的所述移动式电台的位置。
2.如权利要求1所述的位置检测方法，其特征在于，事先确定所述测量点，每个移动式电台在其对应的测量点处测量来自所述多个基站的接收的无线电强度大小。
3.如权利要求1或2所述的位置检测方法，其特征在于，所述测量点为充电器所在的点，在该点处对所述移动式电台进行充电。
4.如权利要求1所述的位置检测方法，其特征在于，所述移动式电台把所述测量点的位置数据与在所述测量点处得的来自所述多个基站的所述接收的无线电强度大小通过所述基站传送给控制电台。
5.如权利要求1至4之一所述的位置检测方法，其特征在于，所述移动式电台在相同的测量点之一和一任意点处多次测量来自所述多个基站的接收的无线电强度大小，并统计处理多个得到的测量值，获得单个值，并把它作为最后的测量结果输出。
6.如权利要求1至5之一所述的位置检测方法，其特征在于，所述移动式电台在一任意点处测量由所述多个基站产生的接收的无线电强度大小，并把测量结果通过所述基站传送给所述控制电台，同时，响应于来自所述移动式电台来的通信，所述控制电台根据接收的无线电强度大小与通过学习获得的所述移动式电台的位置估计产生所述测量结果的所述移动式电台的位置。
7.如权利要求1至5之一所述的位置检测方法，其特征在于，当所述移动式电台向所述控制电台询问另一移动式电台的位置时，所述控制电台向所述另一移动式电台发出指令，以测量和报告由所述多个基站产生的接收的无线电强度大小，并根据报告的测量结果，估计所述另一移动式电台的位置，把估计结果传送给所述移动式电台。
8.如权利要求1至7之一所述的位置检测方法，其特征在于所述控制装置；连续地存储所述移动式电台位置的估计结果，并根据新的测量结果估计所述移动式电台的位置，并根据所述移动式电台过去的位置，进一步确定所述移动式电台的位置估计是否适当，如果不适当则向所述移动式电台发出指令再次进行测量。
9.如权利要求8所述的位置检测方法，其特征在于，所述移动式电台以恒定的时间间隔测量来自所述多个基站的接收的无线电强度大小，并把测量结果通过所述基站传送给所述控制电台。
10.如权利要求1至9之一所述的位置检测方法，其特征在于，所述控制电台把从所述移动式电台传送来的所述接收的无线电强度大小转换成所述基站与所述移动式电台之间的理论距离，通过所述神经网络学习所述理论距离与所述移动式电台位置之间的关系。
11.一种在无线的无线通信系统内检测称动站位置的方法，所述系统包括所述移动式电台、多个基站和控制电台，所述方法包含所述移动式电台在一测量点处测量来自所述多个基站的接收的无线电强度大小，把测量结果通过所述基站传送给所述控制电台的步骤；所述控制电台通过神经网络根据在多个测量点处的所述测量结果和所述测量点的位置数据，学习所述接收的无线电强度大小与所述移动式电台的位置之间的关系，并把通过学习获得的所述神经网络的参数传送给所述移动式电台的步骤；以及所述移动式电台用所述参数构造神经网络，以根据在一任意点处测得的来自所述多个基站的接收的无线电强度大小，利用已构造的神经网络，检测其位置。
12.如权利要求1至11之一所述的位置检测方法，其特征在于，所述控制电台通过所述神经网络学习所述接收的无线电强度大小与具有包括所述移动式电台存在的房间或者地区的范围的区域之间的关系。
13.一种在无线电通信系统内检测移动式电台位置的方法，所述系统包括所述移动式电台、多个基站和控制电台，所述方法包含每个所述基站测量在一测量点处的所述移动式电台发射的无线电波的接收的无线电强度大小，并把测量结果传送给所述控制电台的步骤；所述控制电台通过神经网络根据在多个测量点处的所述测量结果和所述测量点的位置数据，学习所述接收的无线电强度大小与所述移动式电台位置之间的关系的步骤；每个所述基站测量在一任意点处的所述移动式电台发射的无线电波的接收的无线电强度大小，并把测量结果传送给所述控制电台的步骤；以及所述控制电台根据接收的无线电强度大小与通过学习获得的所述移动式电台的位置之间的关系，估计产生所述测量结果的所述移动式电台的位置的步骤。
14.一种包含有一移动式电台、多个基站和一控制电台的无线电通信系统，所述控制电台检测所述移动式电台的位置，其特征在于，所述移动式电台包括无线电强度测量装置，以测量来自所述多个基站的接收的无线电强度大小，而所述控制电台包括位置输入装置，输入多个测量点的位置；位置学习处理装置，通过神经网络学习所述移动式电台在所述多个测量点处测得的所述接收的无线电强度大小与通过所述位置输入装置输入的所述多个测量点的位置之间的关系；以及位置估计处理装置，根据所述移动式电台在任意点处测得的来自所述多个基站的接收的无线电强度大小，利用所述位置学习处理装置学习到的所述关系，估计在测量时刻的所述移动式电台的位置。
15.一种无线电通信系统，包含一移动式电台、多个基站和一控制电台，所述控制电台检测所述移动式电台的位置，其特征在于，所述移动式电台包括无线电强度测量装置，以测量来自所述多个基站的接收的无线电强度大小，而所述控制电台包括位置存储装置，用于存储每个测量点的位置和对应于所述测量点做成的所述移动式电台的标识符；位置学习处理装置，通过神经网络学习所述移动式电台对应于所述测量点在所述测量点处测量的所述接收的无线电强度大小与存储在所述位置存储装置内的所述测量点的位置之间的关系；以及位置估计处理装置，根据所述移动式电台在任意点处测得的来自所述多个基站的接收的无线电强度大小，利用所述位置学习处理装置学习到的所述关系，估计所述移动式电台在测量时刻的位置。
16.如权利要求14或15所述的移动式电台无线电通信系统，其特征在于，对所述移动式电台进行充电的充电器位置所述测量点的位置上。
17.如权利要求14或15所述的移动式电台无线电通信系统，其特征在于，学习数据收集器设置在所述测量点的位置上，所述学习数据收集器装备有测量来自所述多个基站的接收的无线电强度大小的无线电强度测量装置和通过所述基站把所述接收的无线电强度大小向所述控制电台报告，并进一步接收来自所述控制电台的控制信号的发射和接收装置。
18.一种无线电通信系统，包含一移动式电台、多个基站和一控制电台，所述控制电台检测所述移动式电台的位置，其特征在于，所述移动式电台包括无线电强度测量装置，用于测量来自所述多个基站的接收的无线电强度大小；和位置输入装置，用于输入其位置信息，所述控制电台包括位置学习处理装置，用于通过神经网络学习所述移动式电台的所述无线电强度测量装置测得的所述接收的无线电强度大小与通过所述位置输入装置输入的所述移动式电台在该测量时刻的位置之间的关系，并存储该它们之间的关系；以及位置估计处理装置，用于根据所述移动式电台在任意点处测得的来自所述多个基站的接收的无线电强度大小，利用所述位置学习处理装置学习到的所述关系，估计所述移动式电台在该测量时刻的位置。
19.如权利要求14至18之一所述的无线电通信系统，其特征在于，所述控制电台还包括无线电强度报告请求装置，用于向所述移动式电台发送无线电强度报告请求信息，使所述移动式电台测量来自所述多个基站的无线电强度大小，并报告测量结果。
20.如权利要求14至19之一所述的无线电通信系统，其特征在于，所述移动式电台设置有本移动式电台位置询问装置，用于向所述无线电强度测量装置发出无线电强度测量请求，当接收到所述无线电强度测量装置测得的接收的无线电强度大小时，所述控制电台估计所述移动式电台的位置，并把估计结果向所述移动式电台报告。
21.如权利要求19所述的无线电通信系统，其特征在于，所述移动式电台装备有他移动式电台询问装置，用于向所述控制电台发送询问别的移动式电台的位置的请求，当所述控制电台从其接收到所述请求时，所述无线电强度报告请求装置根据位置询问把所述无线电强度报告请求信息传送给所述别的移动式电台，响应于所述别的移动式电台送来的对无线电强度大小测量结果的报告，所述控制电台根据报告的测量结果估计所述别的移动式电台的位置，并把测量结果向发出所述询问的所述移动式电台报告。
22.如权利要求19至21之一所述的无线电通信系统，其特征在于，所述控制电台包括位置累计装置，用于累计所述位置估计处理装置按时间顺序估计的所述移动式电台的位置信息，以及经历决定装置，用于根据在所述位置存储装置内累计的所述移动式电台的位置随时间的转换，确定所述位置估计处理装置估计的所述移动式电台的位置是否适当，当所述经历决定装置的确定不适当时，所述无线电报告请求装置向所述移动式电台发出无线电强度报告请求信息。
23.如权利要求14至22之一所述的无线电通信系统，其特征在于，所述移动式电台装备有至少两个频率合成器，即使一个频率合成器在一呼叫时与通信载波同步，所述无线电强度测量装置使用另一个频率合成器测量来自所述多个基站的无线电强度大小。
24.如权利要求14至23之一所述的无线电通信系统，其特征在于，所述控制电台装备有距离计算装置，用于根据所述移动式电台测得的来自所述多个基站的接收的无线电强度大小，利用由所述基站的输出和频率获得的理论电场强度距离特征，计算所述移动式电台与各所述基站之间的距离，所述位置学习处理装置通过神经网络学习算得的距离与所述测量点位置之间的关系。
25.如权利要求14至18所述的无线电通信系统，其特征在于，所述移动式电台包含用于存储所述控制电台传送来的神经网络参数的学习结果存储装置以及用于利用存储在所述学习结果存储装置内的所述参数构造神经网络，通过构造的神经网络根据在任意点处测得的来自所述多个基站的接收的无线电强度大小检测其位置的位置计算装置。
26.如权利要求14至25之一所述的无线电通信系统，其特征在于，所述控制电台使用所述神经网络，所述神经网络具有其结点从所述多个基站接受接收的无线电强度大小的输入层和其结点在数目上对应于诸如房间和区域等限定检测范围的区域以学习所述接收的无线电强度大小与所述移动式电台所在的所述区域之间关系的输出层。
27.一种无线通信系统，包含一移动式电台、多个基站和一控制电台，所述控制电台检测所述移动式电台的位置，其特征在于各所述多个基站具有无线电强度测量装置，用于测量从所述移动式电台发射的无线电波的接收的无线电强度大小，所述控制电台包括位置输入装置，用于输入测量点的位置；位置学习处理装置，用于通过神经网络，学习所述移动式电台在所述测量点发射无线电波时所述基站测得的接收的无线电强度大小与通过所述位置输入装置输入的所述测量点的位置之间的关系；以及位置估计处理装置，用于根据所述基站测得的来自所述移动式电台的接收的无线电强度大小，利用所述位置学习处理装置学习到的所述关系，估计所述移动式电台的位置。
28.一种在无线通信系统内检测无线电移动式电台的位置的系统，所述无线电通信系统用于所述移动式电台与多个基站之间进行通信，其特征在于，所述检测系统包含无线电强度数据存储部分，用于保存包括可用连续值表示的多个测量点的位置信息的无线电强度数据以及在所述多个测量处的来自所述多个基站的接收无线电强度级；位置检测部分，用于把所述无线电强度数据存储部分内的所述无线电强度数据与在一位置检测点处的无线电强度大小比较，以及误差无线电强度数据存储部分，用于保存作为所述位置检测部分内的比较基准的含有较小误差的多个无线电强度数据，并还保存在与时刻对应的位置信息，所述位置检测部分根据存储在所述误差无线电强度数据内的所述多个无线电强度数据估计和检测所述移动式电台的位置，从而检测位置并不限于所述测量点，而在小于所述测量点间距的范围内。
29.一种在无线电通信系统内检测无线电移动式电台的位置的系统，无线电通信系统用于所述移动式电台与多个基站之间进行无线电通信，所述检测系统包含无线电强度数据存储部分，用于保存包括多个可用离散值表示的测量点的位置信息和在所述多个测量点处来自所述多个基站的接收的无线电强度大小的无线电强度数据；位置检测部分，用于把所述无线电强度数据存储部分内的所述无线电强度数据与在一位置检测点处的无线电强度大小比较；以及误差无线电强度数据存储部分，用于保存作为所述位置检测部分内的比较标准的含有较小误差的多个无线电强度数据，并还保存与该时刻对应的位置信息，所述位置检测部分根据存储在所述误差无线电强度数据存储部分内的所述多个无线电强度数据，估计和检测可用离散值表示的所述移动式电台的位置。
30.如权利要求28或29所述的位置检测系统，其特征在于，还包含位置检测认识部分，所述位置检测部分具有对携带所述移动式电台的人以及此人的活动规律或者时间表的认识，所述位置检测部分根据所述在所述无线电强度数据存储部分内的所述多个无线电强度数据与所述位置检测认识部分内的所述认识进行位置检测。
31.如权利要求29所述的位置检测系统，其特征在于，所述位置检测部分装备有位置检测认识部分，所述位置检测部分具有对可用离散值表示的多个位置之间的相互关系的认识，并根据所述误差无线电强度数据存储部分内的所述多个无线电强度数据和所述位置检测认识部分内的所述认识进行位置检测。
32.如权利要求28至31之一所述的位置检测系统，其特征在于，保存在所述误差无线电强度数据存储部分内的无线电强度数据数量根据在所述位置检测点处的无线电强度大小与在所述无线电强度数据存储部分内用于检测的所述无线电强度数据之间的误差而变化。
33.如权利要求28至32之一所述的位置检测系统，其特征在于，所述位置检测部分包括用于累计过去短期内估计的所述移动式电台的位置的位置累计装置和用于根据所述误差无线电强度数据存储部分内保存的所述无线电强度数据来确定估计的所述移动式电台位置的适合程度的经历决定装置，所述位置检测部分根据刚估计的所述移动式电台的位置、估计的时刻、被检测的移动式电台的当前位置以及估计当前位置的时刻确定所述移动式电台的移动状态，以判断估计的位置是否适当，如果不适当，则所述位置检测部分再进行位置检测。
34.如权利要求33所述的位置检测系统，其特征在于所述位置检测部分具有长期经历装置，用于累积有关所述移动式电台过去到过的地方的经验以及到所述地方的频度，它们是由处理过去短期估计的所述移动式电台位置而获得的经验，以确定估计的位置是否适当，如果不适当，则所述位置检测部分再进行位置检测。
全文摘要
一种在无线电通信中检测无线电移动式电台位置的方法，它能准确而简单地找到移动式电台的位置。在测量点处，移动式电台测量来自多个基站的接收的无线电强度大小，并把测量结果通过基站传送给控制电台。控制电台通过神经网络根据在多个测量点上的测量结果和测量点的位置学习接收的无线电强度大小与移动式电台位置之间的关系。接着，当移动式电台把在任意点处测得的接收的无线电强度大小传送给控制电台时，控制电台根据学习获得的关系估计产生该测量结果的移动式电台的位置。
文档编号G01S19/19GK1164807SQ9710337
公开日1997年11月12日 申请日期1997年3月24日 优先权日1996年3月22日
发明者杉浦雅贵, 石桥弘义, 金谷悦己, 久保徹, 山口一晃, 岡夏树 申请人:松下电器产业株式会社