たたみラボ

  • about
  • member
  • r&d
  • blog
  • tatamicast

blog

RSS

電波のないところでGPS携帯は測位できるか

icon January 19, 2007 8:00 PM by ooi1 このエントリーを含むはてなブックマーク

大井宏友です。

auだけでなくドコモの携帯にもGPS機能搭載機種が増えてきました。GPS機能とはいったい何かというと、

GPS機能とは、人工衛星を利用して位置を割り出すシステム:Global Positioning System (全地球測位システム) の略称です。

と、ドコモのサイトには書かれています。だとしたら世界中どこででも、撮影した写真に位置情報を付加できるはず。

ということで、実験をしました。

地下鉄のホームでは位置が取得できた!!

Mitsukoshimae Subway platform
Mitsukoshimae Subway platform,
originally uploaded by hirotomo.oi.

まず、物理的にGPSの電波が届かないはずの地下鉄のホームで位置取得をして見ました。実験したのは半蔵門線の三越前駅ホーム。結構地下深いところに位置しているので、GPS電波が回り込むということはないはず。

ですが、測位できちゃいました。しかも、3段階中の2段階までの高精度で。

このことから、ドコモのGPS機能は説明とは裏腹に、かなりの情報を携帯基地局から得ていて、GPSからの情報はあまり重要視していないのでは?と疑問がわいてきました。

完全に基地局がない場所・バンコクで実験してみる。

そこで、携帯が使えない、3Gローミングサービスがない、必ず圏外になるタイのバンコクにいって、位置の取得を試みました。

…結果は×。測位ボタンを押した瞬間に「利用できない」表示がでて、測位を試みることすらしてくれませんでした。

ということで、ドコモにGPS機能は、サイトの説明とは異なり、基本的な位置情報は基地局から取得して、GPSからの情報は精度を高めるためくらいしか使ってないことが実証できました。
このことはマニュアルにもサイトにも説明がないので、どこもにはぜひ正しい説明に修正してほしいなあと思います。


COMMENTS

 いつも興味深い記事、楽しませてもらってます。
 この領域の専門ではないので、あまり自信はありませんが、ちょっとコメントさせていただきます。
 Docomoの解説が、どのようなものか確認していませんが、
「ドコモのGPS機能は、サイトの説明とは異なり、基本的な位置情報は基地局から取得して、GPSからの情報は精度を高めるためくらいしか使ってないことが実証できました。」
というたたみラボさんの判断は早計かもしれません。

 以前、某社の技術資料を見たところでは、GPS衛星から取得した情報を一旦センターに送って解析して位置を特定する仕組みになっており、基地局との通信が出来ない場所では、GPS機能は使用できないと書いてありました。
 GPSケータイでは後発であるDocomoですが某社と同様の方式を使っている可能性は、高いと思われます。
 上記技術資料によれば、GPS衛星からの情報が得られない場合や、捕捉できるGPS衛星数が少ない場合は、基地局の電波強度で大まかな位置を特定する機能が併用されています。複数の基地局のエリア内にいる場合は、それぞれの基地局で測定した電波強度などを参考に位置が推定されるようです。
 だから、衛星の電波を受信できなくても、基地局との通信ができるエリアなら、位置の特定は可能ということです。
 地下鉄など、基地局からのサービスエリアが特に狭い場合は、高い精度で位置特定できますが、ビルの谷間など、反射物や障害物があると、GPS衛星の補足だけでなく、基地局との測距精度も低下し、測地精度が低下する結果となります。

 「衛星から取得した情報を一旦センターに送って解析」する方式を採用しているのは、技術やコスト上の理由なのか、ライセンスや防衛上の理由なのか存じませんが、もしも、後者であれば、基地局エリア外でGPS機能が使える端末は将来的にもなかなか登場しないかもしれませんね。

January 22, 2007 9:56 AM by 匿名  

匿名さん、詳細なコメントをいただきまして、ありがとうございました。

おっしゃるとおり、Docomoもauと同じ方式を使っているんだろうと思います。ある意味それを予想した上で実験してみた次第です。
ただ、auもDocomoも、基地局が必要なことを(誰も読まない)説明書だけでなく、もっと読まれていそうなカタログにも記載していないことや、店員へのその事実が浸透していないのが見受けられる(海外で使えるのかauショップで聞いてみたら、使えるかもしれません、という回答でした)、その結果一般ユーザーにも事実が伝わっていない点は改善してほしいなと思って記事を書いてみました。

コメントを戴いたあと、Docomoについても少し調べてみたところ、http://www.nttdocomo.co.jp/service/imode/make/content/gps/index.htmlの「提供エリア」にさりげなく「ネットワークアシスト方式」を利用していると書かれていましたので、匿名さんのコメントどおりということが確認できました

January 25, 2007 12:28 PM by 大井宏友  

携帯の開発に多少関わっているので、また聞きの知識ながらコメントを。
某社の携帯電話の話ですが、携帯電話では現在地の緯度経度を取得するIFを、全く別に持っています。
1. 接続している基地局の緯度経度
2. 内蔵している GPS から取得した緯度経度
1. は全機種共通の IF ですが、2. は(おそらく)機種ごとに独自の IF になると思います。
GPS の電波が届かない場所で現在地を推測する際、もっとも有効なのはジャイロなどの計測器を使う事でしょうが、携帯電話にそんなものを内臓する事はできないので、おそらく基地局と接続している間は、基地局の緯度経度を現在地として表示しているのかもしれません。
ちなみに、海外の基地局や、イベント会場などに設置された臨時の基地局の緯度経度は取れないとのことです。某社の話ですが。

February 9, 2007 12:07 PM by bmg  

bmgさん情報ありがとうございます。
903iが海外ローミングで使える場合でも測位できないとアナウンスしていますが、イベント会場の臨時基地局もだめなんですね…なるほど。

February 24, 2007 2:21 PM by 大井宏友  

お世話になります。
携帯用WEBアプリの開発をしておりますが
AUのGPS(W32T)に関してやってみたところ
1.地下鉄の駅 ○
2.地下鉄の駅間 ×
3.富士スカイライン(自動車のGPS取得OK 端末圏外) ×
4.白ROMのA5406CA(電波状態良好) ×

といった感じでほぼ同じような結果ではないかと思います。
私たちは複数の基地局からの位置情報と電波の強さを使って
調べてるだけじゃないかなーなんて笑っておりましたけど
PHSはその方法でとってるみたいですしあながちありえなくもないのかなと
おもいました。

March 5, 2007 11:07 AM by 匿名  

匿名さんコメントありがとうございます。
別エントリーで舩見研究員がコメントしているとおり、auも同様にほぼ基地局からの情報をベースに位置を特定しているネットワークアシスト方式だそうですよ。

March 9, 2007 10:13 PM by 大井宏友  

はじめまして
いろいろまわってたらここに来ました
auは持ってないんでわからないですが、FOMAの場合圏内の地下鉄駅なんかでは位置測位すると3段階中2か3に必ずといっていいほどなりますね
これは、かってな想像ですが
駅の基地局の電波の届くところも限られているので駅内ということが確定しています
現在、地下鉄駅構内のデジタル地図は今現段階では一般的ではなく、駅構内のどこかということを緯度経度で表しても意味を成さない
よって、駅構内に確定されると言うことで測位レベルが高く表示されるよう基地局が設定されているのではないかと
言い回しが難しいですね

また、測位方法についてですが
http://www.nttdocomo.co.jp/binary/pdf/service/imode/make/content/spec/imode_spec.pdf
こちらの表にあるように(GPSの表がaだと圏外では測位できない、bはできる)、スタンドアロンで測位できるものもあります
実際、自分のSA702iは山奥の圏外で正確に測位できました

auも夏モデルではスタンドアロン測位が出来て、しかも保存しといた地図上に表示できるみたいですね

June 6, 2007 1:14 AM by ともやす  

ともやすさん、コメント&有益な情報ありがとうございます!
別エントリー
http://www.tatamilab.jp/rnd/archives/000380.html
に書きましたが、当時はSA702iを含む5機種で単独測位ができるとのことでしたが、904に関してもF,Dだけ単独測位ができる感じですね。

June 6, 2007 3:31 PM by ooi1  

はじめました。
今さらですが、ここにたどり着いたのでコメントさせていただきます。

私は、現在学生でGPSの屋内測位について研究しています。研究と言ってもたいしたことはしていないのですが・・・

GPS単独測位の場合は、その精度はGPS受信機の感度に依存します。私が測定の際に使用している受信機は近年になって市販されてきた高感度の受信機を使用しています。もちろん、カーナビに使用している受信機よりも高感度です。
この受信機で測定を行った際、何も障害物の無い場所と、学校の校舎の最上階(障害物が天井のみと推測できます)では、測位誤差が10倍程度あります。さらに下の階ともなると、測位すら困難になります。つまり、地下鉄ではGPS電波はほとんど到来していないと考えられます。携帯なので高感度の受信機が搭載されているとも考えにくいですし。なので、たたみラボさんがおっしゃっている通り、携帯基地局からの補正がかなりかかっていると思いますよ。

ちなみに、携帯などのGPS測位は正確には、AGPSと呼びます。アシストGPSの略でその名の通り、GPS電波に加えて別の補正を行っています。
また、DGPS(ディファレンシャルGPS)というものもあります。DGPSを使っているのであれば、基地局自身の緯度経度の誤差から、受信機の誤差を予測・補正するということになります。

最後の方は私の予測になり、実際とは違うかもしれません。間違っていたらごめんなさい。

長々と失礼しました。

January 25, 2008 12:42 AM by アコード  

POST COMMENT




(書式を変更するような一部のHTMLタグを使うことができます)

必ず利用規約に同意いただいた上で送信ください。

TRACKBACKS

ページトップへ



(C) RECRUIT MEDIA COMMUNICATIONS CO., LTD.