位置情報システム
【課題】屋外ではＧＰＳ信号、屋内では可視光通信システムからの光信号を利用する携帯受信端末を含む位置情報システムにおいて、屋内で携帯受信端末に屋外の情報が誤表示されることを防止する。
【解決手段】位置情報システムは携帯受信端末２を含む。携帯受信端末２は、ＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ測位部２１と、光信号ＳＬを受信する光受信部２２と、表示部２３と、ＧＰＳ信号又は光信号ＳＬから位置の情報を得ると共に、それらの情報の一方を、表示部２３に表示させる端末制御部２４と、屋内空間の出口を認識する認識部２７とを有する。端末制御部２４は、光受信部２２が光信号ＳＬを受信した後は、認識部２７が出口を認識するまで、ＧＰＳ測位部２１がＧＰＳ信号を受信しないように制御する。これにより、携帯受信端末２の誤表示を防止することができる。
【解決手段】位置情報システムは携帯受信端末２を含む。携帯受信端末２は、ＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ測位部２１と、光信号ＳＬを受信する光受信部２２と、表示部２３と、ＧＰＳ信号又は光信号ＳＬから位置の情報を得ると共に、それらの情報の一方を、表示部２３に表示させる端末制御部２４と、屋内空間の出口を認識する認識部２７とを有する。端末制御部２４は、光受信部２２が光信号ＳＬを受信した後は、認識部２７が出口を認識するまで、ＧＰＳ測位部２１がＧＰＳ信号を受信しないように制御する。これにより、携帯受信端末２の誤表示を防止することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置情報を報知する携帯受信端末を含む位置情報システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＧＰＳシステム（Global Positioning System）から送信されるＧＰＳ信号を用いた測位により位置の情報を得る位置情報システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、屋内において、それぞれ定位置に固定された複数個の照明器具から可視光通信によって送信される光信号により位置の情報を得る位置情報システムも知られている（例えば、特許文献２参照）。更に、本件出願人は、屋外はＧＰＳ信号、屋内は光信号を利用し、略同時にＧＰＳ信号と光信号が受信された場合は、光信号を優先して利用する技術を先に出願している（特願２００７−１９０００６号）。
【０００３】
本件出願人が先に出願した上記の位置情報システムでは、ＧＰＳ信号を受信する第１の受信部と、光信号を受信する第２の受信部とを有する携帯受信端末が用いられる。屋外では、ＧＰＳ信号が受信され、その携帯受信端末の画面に屋外の情報が表示される。屋内では、光信号が受信され、画面に屋内の情報が表示される。ところが、屋内でＧＰＳ信号が受信されると、屋内であるにも拘わらず画面に屋外の情報が誤表示されることがある。
【０００４】
屋外はＧＰＳシステムからのＧＰＳ信号、屋内は可視光通信システムからの光信号を利用する上記従来の位置情報システムについて図７を参照して説明する。図７は、位置情報システムが用いられている建物のある階（１階及び８階）のレイアウト例を示す。各階の中央部分には、中庭５１が配置され、中庭５１を囲む屋内空間の外縁部分には、部屋５２、倉庫５３、階段５４、ＷＣ５５、及びエレベータ５６の各施設設備が配置されている。これら各施設設備と中庭５１との間には、通路５７が位置している。１階の通路５７の縁端部に出入口５８、５９があり、そこから屋内と屋外の間の出入りができる。各階の通路５７の天井には、複数の照明器具６０から成る可視光通信システムが設置されている。各照明器具６０は、ＩＤ情報として個別の番号が設定されており、例えば、１階の照明器具６０のＩＤ情報は１００〜１２１、８階の照明器具６０のＩＤ情報は８００〜８２１である。各照明器具６０は、自器具のＩＤ情報を照明光による光信号として送信する。
【０００５】
この位置情報システムの使用者は、携帯受信端末を携行して移動する。携帯受信端末には、屋外用の地図情報と屋内用の地図情報とが搭載されており、そのいずれか一方の地図情報に基づいて携帯受信端末の画面に屋外用の地図又は屋内用の地図が表示される。
【０００６】
使用者は、携帯受信端末の画面に表示される屋外用の地図に案内され、屋外から建物１階の出入口５８へ移動する。屋外用の地図には、道路や建物の平面外形等が描図され、ＧＰＳシステムを利用した現在位置が示されている。次に、使用者が出入口５８から屋内に入ると、携帯受信端末の画面には屋内用の地図が表示される。屋内用の地図には、建物内の１階のレイアウトが描図され、可視光通信システムを利用した現在位置が示される。出入口５８（Ａポイント）における屋外用から屋内用への地図表示の切替は、可視光通信システムからの光信号に含まれた照明器具のＩＤ情報（“ＩＤ１０７”）の受信によって行われる。使用者は、屋内用の地図に案内され、１階の出入口５８からエレベータ５６（Ｂポイント）に移動し、エレベータ５６で８階まで上る。携帯受信端末の画面には８階のレイアウトと同階における現在位置が表示される。使用者は、８階エレベータ５６の前（Ｄポイント）から目的地の部屋６１（Ｆポイント）まで移動する。なお、使用者は、出入口５９（Ｃポイント）から屋内に入ることもできる。
【０００７】
ここで、使用者が屋内を移動中であっても、例えば窓際など、ＧＰＳ信号が壁で遮られない場所では、携帯受信端末がＧＰＳ信号を受信することがある。そのとき、携帯受信端末は、光信号を受信できれば、ＧＰＳ信号よりも光信号を優先させて、屋内用の地図を表示する。しかし、照明器具と照明器具との中間地点等では光信号が受信可能レベルに達していない場合があり、また、複数台の照明器具からの光信号が干渉して携帯受信端末が有効な光信号を受信できない場合等がある。このような場合、屋内であるにも拘らずＧＰＳ信号のみが受信される。このとき、ＧＰＳ信号の位置の情報には数メートルの誤差があるため、携帯受信端末は、屋外用の地図を誤表示する。例えば、図７において８階のＥポイントは、中庭５１に面した通路であり、ＩＤ８１８とＩＤ８１７の照明器具の中間地点である。このため、携帯受信端末は、この場所でＧＰＳ信号のみを受信する可能性がある。この時、８階を移動中の使用者が携帯する携帯受信端末は、８階のレイアウトが描図された屋内用の地図から、屋外用の地図に表示が切替わり、道路等が描図された屋外用の地図に使用者の現在位置を誤表示する。上記のように、位置情報システムは、屋内であるにも拘らず、屋外用の地図及び屋外の現在位置等の屋外の情報を誤表示し、屋内を移動する使用者に適切な案内が提供されず、使用者にとって不便である。
【０００８】
この課題の解決を図るため、本願の発明者は、下記の２つの手段を考えた。
【０００９】
（第１の手段）
携帯受信端末は、マイコンに搭載されるタイマ等から成り一定時間を計測する計時手段を搭載し、光信号を受信すると、予め設定した所定時間（例えば１０秒間）は、ＧＰＳ信号を受信してもそれを無視するようにする。これにより、携帯受信端末は、使用者が照明器具と照明器具の中間地点等を移動中に光信号を受信できなくても、屋外用の地図に表示が切替わらない。
【００１０】
ところが、上記の第１の手段では、屋内で光信号を受信できないポイントで使用者が立ち止まった場合に、所定時間が過ぎると、携帯受信端末が屋外用の地図の表示に切替わる誤表示が発生する。また、使用者が実際に建物から屋外に出た後、ＧＰＳ信号を受信してもそれを無視する時間が生じるため、地図表示の切替え応答が遅くなる。逆に、所定時間が短か過ぎると上記誤表示が発生する。このため、上記所定時間の設定だけでは、誤表示の防止は容易ではない。
【００１１】
（第２の手段）
携帯受信端末は、ＧＰＳシステムからの信号強度を判別する判別部を有し、判別部は、信号強度が一定レベル以下である場合にはＧＰＳ信号を無視するようにする。信号強度として、例えば、ＧＰＳ衛星の幾何学的配置を指数化した位置精度劣化度（PDOP：Position Dilution of Precision）を使用する。小さいＰＤＯＰの値は、位置精度が高く、信号強度が高いことを示す。大きいＰＤＯＰの値は、位置精度が低く、信号強度が低いことを示す。上空にＧＰＳ衛星が分散している状態のとき、ＰＤＯＰの値は小さく、逆に、ＧＰＳ衛星が集中していたり直線上に配置している状態のとき、ＰＤＯＰの値は大きい。例えば、屋内にて通路の片側のみに窓があり、その片側からのＧＰＳ信号を受信した場合、ＧＰＳ衛星が窓側に集中しているため、屋外と比較してＰＤＯＰの値は大きくなる（信号強度が低い）。従って、所定の値を閾値として設定しておき、信号強度の値が閾値未満の場合は、ＧＰＳ信号を無視することによって、屋内で屋外用の地図の表示に切替わる誤表示が防止される。信号強度として、受信したＧＰＳ衛星の数又は、アナログ的な信号の強さを用いてもよい。
【００１２】
ところが、上記の第２の手段では、ＧＰＳシステムからの信号強度は、受信する場所や受信時の天候の影響を受け、屋外においても変化する。例えば、受信するＧＰＳ衛星の数が場所によって変化し、ビルの谷間などではＧＰＳ信号を載せた電波が反射する等の影響を受ける。また、晴天と曇天とでは信号強度が異なる。従って、屋外で信号強度が低下しているがＧＰＳ信号を受信すべき場合と、屋内での誤表示の防止のためにＧＰＳ信号を無視すべき場合とについて、前者の場合の信号強度の方が低いという逆転が起きる場合がある。このため、信号強度の上記閾値の設定だけでは、誤表示の防止は困難である。
【特許文献１】特開２００２−３５７４４４号公報
【特許文献２】特開２００５−１７６２５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上記問題を解決するものであり、屋外はＧＰＳ信号、屋内は可視光通信システムからの光信号を利用する携帯受信端末を含む位置情報システムにおいて、屋内で携帯受信端末に屋外の情報が誤表示されることを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、ＧＰＳシステムからのＧＰＳ信号を受信する第１の受信部と、可視光通信システムからの光信号を受信する第２の受信部と、情報を報知する報知部と、前記第１の受信部が受信したＧＰＳ信号又は前記第２の受信部が受信した光信号から位置の情報を得ると共に、ＧＰＳ信号から得られる位置の情報と、光信号から得られる位置の情報との一方を、自身の位置情報として前記報知部に報知させる端末制御部と、を有する携帯受信端末を含む位置情報システムであって、前記携帯受信端末は、前記第２の受信部が受信した光信号に基づいて屋内空間の出口を認識する認識部をさらに備え、前記端末制御部は、前記第２の受信部が光信号を受信した後は、前記認識部が出口を認識するまで、前記第１の受信部がＧＰＳ信号を受信しないように制御するものである。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１に記載の位置情報システムにおいて、可視光通信システムは、光信号を送信する複数の照明器具を備え、出口近傍の前記照明器具が送信する光信号に出口近傍であることの識別情報が付加されており、前記携帯受信端末は、出口近傍であることの識別情報が付加された光信号を前記第２の受信部によって受信し、前記認識部は、受信された前記識別情報によって出口を認識するものである。
【００１６】
請求項３の発明は、請求項１に記載の位置情報システムにおいて、前記携帯受信端末は、出口近傍であることの識別情報が付加された屋内空間用の地図情報を有し、前記認識部は、前記地図情報を参照して出口を認識するものである。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の位置情報システムにおいて、前記携帯受信端末は、ＧＰＳシステムからの信号強度を判別する判別部をさらに備え、信号強度が一定レベル以下であると前記判別部が判別した場合には、前記端末制御部は、前記第１の受信部がＧＰＳ信号を受信しないように制御するものである。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の発明によれば、携帯受信端末は、認識部が屋内空間の出口を認識するまで、ＧＰＳ信号を受信しないので、屋内空間を出るまで屋外のＧＰＳ信号を受信することがなく、従って、誤表示を防止することができる。
【００１９】
請求項２の発明によれば、携帯受信端末は、屋内空間の出口近傍であることの識別情報が付加された光信号を受信することによって出口を認識するので、搭載する地図情報に出口近傍であることの識別情報を付加する必要がなく、地図情報の管理が容易であり、記憶容量の制限がある携帯受信端末のメモリを地図情報が圧迫しない。また、照明器具への識別情報の設定は、照明器具の施工現場で行うことによって、誤設定の可能性が低減される。
【００２０】
請求項３の発明によれば、可視光通信システムから送信される光信号に屋内空間の出口近傍であることの識別符号を付加しないため、送信信号長が短くなり、通信効率が良い。また、送信信号長が短くなることによって、通信エラーの発生確率が減り、通信品質が向上する。
【００２１】
請求項４の発明によれば、信号強度が一定レベル以下である場合にはＧＰＳ信号を受信しないので、屋内において、可視光通信システムからの光信号を受信する前であっても、屋外の情報を取得することがなく、誤表示を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る位置情報システムを図１乃至図４及び図７を参照して説明する。この位置情報システムが用いられる屋内空間のレイアウトは、限定されるものではなく、本実施形態の説明においても図７を流用する。図１は携帯受信端末２と照明器具３のブロック構成を示し、図２は位置情報システムの使用状況を示す。本実施形態の携帯受信端末２は、位置情報システムの使用者Ｍに携帯される。携帯受信端末２は、ＧＰＳシステムからのＧＰＳ信号ＳＧを受信する第１の受信部としてのＧＰＳ測位部２１と、可視光通信システムの照明器具３から光信号を受信する第２の受信部としての光受信部２２と、情報を使用者Ｍに報知する報知部としての表示部２３と、端末制御部２４とを備える。端末制御部２４は、マイコン（Micro Controller）等から成り、ＧＰＳ測位部２１が受信したＧＰＳ信号ＳＧ又は光受信部２２が受信した光信号ＳＬから位置の情報を得ると共に、ＧＰＳ信号ＳＧから得られる位置の情報と、光信号ＳＬから得られる位置の情報との一方を、自身の位置情報として、液晶パネル等から成る表示部２３に表示させる。報知部は、上記の表示部２３に限られず、スピーカ等から構成され、音声によって情報を使用者Ｍに報知するものであってもよい。
【００２３】
ＧＰＳシステムは、地球上での現在位置を測位するためのシステムであり、地球を周回する複数のＧＰＳ衛星がＧＰＳ信号ＳＧを送信している。ＧＰＳ信号ＳＧには、ＧＰＳ衛星に搭載された原子時計からの時刻データ及びＧＰＳ衛星の軌道情報等が含まれている。３基以上のＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信することにより、現在位置が測位される。
【００２４】
可視光通信システムは、照明光によりデータ通信をするシステムであり、各々定位置に配置された複数の照明器具３を備える。照明器具３は、それぞれ光源３１と、光源３１を点灯させる点灯部３２と、不揮発性メモリ等から成り、自器具の位置情報等が記憶された記憶部３３と、自器具の位置情報が含まれる光信号ＳＬが光源３１から送信されるように点灯部３２を制御する制御部３４とを備える。光源３１は、例えば、放電灯や発光ダイオードである。点灯部３２は、例えば、インバータ回路であり、人間の目で認識できない程度の高い周波数でインバータ回路を動作し、周波数偏移変調（FSK：Frequency Shift Keying）等によって光源３１からの照明光を光信号ＳＬにする。光信号ＳＬは、光源３１からの光が照射される範囲ＺＬにおいて受信可能となる。制御部３４は、例えばマイコンである。
【００２５】
携帯受信端末２は、例えば、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）又は携帯電話機等に、光受信部２２等を付加して構成される。光受信部２２は、入射した照明器具３からの光信号ＳＬを電気信号に変換するフォトダイオード等の受光素子２２１と、受光素子２２１の電気出力を増幅する増幅する増幅回路２２２と、増幅回路２２２の出力からノイズを除去するＢＰＦ（Band Pass Filter）２２３と、ＢＰＦ２２３の出力を復調することによりデジタル信号を得て端末制御部２４に入力する復調回路２２４とを備える。
【００２６】
また、携帯受信端末２は、端末制御部２４が参照するデータ等を記憶する端末記憶部２５と、使用者Ｍによる操作入力を受け付ける操作部２６と、光受信部２２が受信した光信号ＳＬに基づいて屋内空間の出口を認識する認識部２７と、を備える。
【００２７】
端末記憶部２５には、表示部２３への地図の表示に用いられるデータである地図情報が記憶されている。この地図情報には、屋外用の地図情報と屋内用の地図情報がある。端末制御部２４は、自身の位置を含む地図を示す地図情報を端末記憶部２５から得て、その地図情報を用いて表示部２３に屋外用又は屋内用の地図を表示させると共に、携帯受信端末２の位置情報（現在位置）等を表示させる。例えば、屋外用の地図には、道路や建物の平面外形等が描図され、屋内用の地図には、建物内の通路や部屋等のレイアウトが描図される。携帯受信端末２の位置情報（現在位置）は、地図上にマークとして描図される。
【００２８】
操作部２６は、例えば、複数の押しボタンスイッチやタッチパネルにより構成される。使用者Ｍが目的地を操作部２６から入力すると、端末制御部２４は、目的地まで案内するための情報、例えば、目的地のマーク又は目的地へのルートを地図上に表示させる。使用者Ｍは、表示部２３の表示によって案内される。
【００２９】
携帯受信端末２は、使用者Ｍを案内する動作モードとして、屋内案内モードと屋外案内モードとを有する。屋外案内モードは、ＧＰＳ信号ＳＧと屋外用の地図情報に応じて案内を行う動作モードであり、この動作モードでは、屋外用の地図が表示部２３に表示される。屋内案内モードは、光信号ＳＬと屋内用の地図情報に応じて案内を行う動作モードであり、この動作モードでは、屋内用の地図が表示部２３に表示される。携帯受信端末２は、屋内案内モードで動作しているとき、出口近傍の照明器具３（図７のＩＤ１０７とＩＤ１１４の照明器具３）からの光信号ＳＬを受信すると、認識部２７がこの光信号ＳＬに基づいて屋内空間の出口を認識し、屋内案内モードから屋外案内モードに切替わる。
【００３０】
屋内案内モードと屋外案内モード動作モードとの切替は、端末制御部２４による制御によって行われる。光受信部２２が光信号ＳＬを受信すると、端末制御部２４は、動作モードを屋外案内モードから屋内案内モードに切替える。また、認識部２７が出口を認識した後、ＧＰＳ測位部２１がＧＰＳ信号ＳＧを受信すると、端末制御部２４は、携帯受信端末２が出入口を屋内から屋外に通過したと判断し、動作モードを屋内案内モードから屋外案内モードに切替える。このとき、単に出口近傍の屋内を通過するだけの場合に屋外案内モードに切替わることを防止するために、所定時間を切替の遅れ時間として設け、認識部２７が出口を認識した後、所定時間は、屋外案内モードに切替えないようにすることが望ましい。なお、この所定時間は、出口近傍だけに適用されることになるため、前記の手段１に記載した所定時間よりも短くてよく、切替の応答性の問題は僅かである。
【００３１】
端末制御部２４は、上記のように、光受信部２２が可視光通信システムからの光信号ＳＬを受信した後は、認識部２７が出口を認識するまで、ＧＰＳ測位部２１がＧＰＳ信号ＳＧを受信しないように制御する。すなわち、光受信部２２が光信号ＳＬを受信した後は、携帯受信端末２は、動作モードが屋内案内モードとなっており、認識部２７が出口を認識するまで、屋外案内モードに切替わらない。
【００３２】
このように、携帯受信端末２は、認識部２７が屋内空間の出口を認識するまで、ＧＰＳ信号ＳＧを受信しないので、屋内空間を出るまで屋外のＧＰＳ信号ＳＧを受信することがなく、従って、誤表示を防止することができる。
【００３３】
認識部２７によって出口を認識するために、出口近傍の照明器具３が送信する光信号ＳＬに出口近傍であることの識別情報が付加されている。識別情報は、図示しないリモコン又はスイッチ等によって予め設定され、照明器具３の記憶部３３に記憶される。携帯受信端末２は、出口近傍において、識別情報が付加された光信号ＳＬを光受信部２２によって受信する。認識部２７は、例えば携帯受信端末２に搭載されたプログラムの実行によって実現され、光受信部２２が受信した識別情報によって出口を認識する。
【００３４】
図３は、光信号ＳＬのデータ構成例を示す。光信号ＳＬのデータは、データのスタートを示すスタート情報ＬＤ１と、どの建物内であるかを示す建物情報ＬＤ２と、その建物内における照明器具３の位置を示す位置情報ＬＤ３〜ＬＤ５と、出口近傍であるかどうかを示す識別情報ＬＤ６とを有する。図４は、建物内の位置を表わすための座標の例を示す。建物内における位置は、階と、各階におけるＸ座標及びＹ座標とで表すことができる。従って、上記光信号における位置情報は、階情報ＬＤ３、Ｘ座標ＬＤ４、Ｙ座標ＬＤ５で構成される（図３参照）。識別情報ＬＤ６は、２値のフラグであり、例えば、出口近傍に配置された照明器具３ではフラグを立てた「１」、出口近傍以外に配置された照明器具３ではフラグを下した「０」とされる。
【００３５】
携帯受信端末２は、屋内案内モードで動作中に、出口近傍の照明器具３から光信号ＳＬを受信すると、認識部２７が出口を認識する。次に、ＧＰＳ信号ＳＧを受信すると屋外案内モードに切替わるが、別の照明器具３から光信号ＳＬを受信すると屋内案内モードを継続する。単に屋内の出口近傍を通過するだけの場合に屋外案内モードに切替わることを防止するために、認識部２７が出口を認識した後、所定時間は、ＧＰＳ信号ＳＧを受信しても屋外案内モードに切替えないようにすることが望ましい。
【００３６】
このように、携帯受信端末２は、屋内空間の出口近傍において、出口近傍であることの識別情報が付加された光信号ＳＬを受信することによって出口を認識するので、搭載する地図情報に出口近傍であることの識別情報を付加する必要がなく、地図情報の管理が容易であり、記憶容量の制限がある携帯受信端末２のメモリを地図情報が圧迫しない。また、照明器具３への識別情報の設定は、照明器具３の施工現場で行うことによって、誤設定の可能性が低減される。
【００３７】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る位置情報システムについて説明する。本実施形態は、第１の実施形態と同等の構成を有するので、構成については第１の実施形態のものを流用し、第１の実施形態と相違する照明器具３から送信される光信号ＳＬのデータ構成例を図５に示す。各照明器具３は、ＩＤ情報が割り当てられており、第１の実施形態における位置情報に代えて、本実施形態では、そのＩＤ情報が光信号ＳＬとして送信されるようにする。ここで、ＩＤ情報とは、照明器具３の各々で異なる固有番号であって、例えば、ＭＡＣアドレスやユビキタスＩＤセンタにより定められるユビキタスＩＤ等である。携帯受信端末２は、照明器具３のＩＤ情報とその器具の位置情報とを対応付けるための変換テーブルを端末記憶部２５に有し、その変換テーブルを参照して受信したＩＤ情報を位置情報に変換する。ここで、出口近傍であることの識別情報は、光信号ＳＬには含めず、携帯受信端末２の端末記憶部２５に記憶された屋内用の地図情報に付加される。
【００３８】
また、本実施形態の位置情報システムでは、携帯受信端末２から無線でアクセスされる位置情報サーバ（図示せず）を設け、位置情報サーバが、変換テーブルを有し、携帯受信端末２が受信した照明器具３のＩＤ情報を位置情報に変換するようにシステムを構成してもよい。また、識別情報が付加された屋内用の地図情報を位置情報サーバに記憶し、携帯受信端末２がその地図情報を参照するようにシステムを構成してもよい。携帯受信端末２は、位置情報サーバの地図情報を参照したとき、参照した部分の地図情報を端末記憶部２５に一時記憶するようにしてもよい。位置情報サーバは、携帯受信端末２が使用される同じ建物内に設置して、携帯受信端末２と無線ＬＡＮ等によって接続してもよいし、別の建物内に設置して、携帯受信端末２と携帯電話のデータ通信によって接続してもよい。
【００３９】
携帯受信端末２は、屋内案内モードで動作中に、出口近傍の照明器具３からＩＤ情報が含まれた光信号ＳＬを受信すると、認識部２７は、地図情報を参照することにより、出口近傍の照明器具３から送信されたＩＤ情報であるか否かを判断する。出口近傍の照明器具３から送信されたＩＤ情報である場合は、認識部２７は、出口を認識する。認識部２７が出口を認識した後に、携帯受信端末２がＧＰＳ信号ＳＧを受信すると、屋外案内モードに切替わる。認識部２７が出口を認識した後に、携帯受信端末２が別の照明器具３からの光信号ＳＬを受信すると、屋内案内モードを継続する。単に屋内の出口近傍を通過するだけの場合に屋外案内モードに切替わることを防止するために、認識部２７が出口を認識した後、所定時間は、ＧＰＳ信号を受信しても屋外案内モードに切替えないようにすることが望ましい。
【００４０】
このように、本実施形態の携帯受信端末２は、可視光通信システムから送信される光信号ＳＬに屋内空間の出口近傍であることの識別符号を付加しないため、送信信号長が短くなり、通信効率が良い。また、送信信号長が短くなることによって、通信エラーの発生確率が減り、通信品質が向上する。
【００４１】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態に係る位置情報システムについて説明する。図６は本実施形態における携帯受信端末４のブロック構成を示し、以下では、上記実施形態と相違する点のみを説明する。本実施形態の携帯受信端末４は、認識部２７による出口の認識に加え、ＧＰＳシステムからの信号強度によって、動作すべきモードが屋内案内モードであるか屋外案内モードであるかを判断する。すなわち、携帯受信端末４は、ＧＰＳシステムからの信号強度を判別する判別部４１を備え、信号強度が一定レベル以下であると判別部４１が判別した場合には、端末制御部２４は、ＧＰＳ測位部２１（第１の受信部）がＧＰＳ信号ＳＧを受信しないように制御する。
【００４２】
屋内案内モードで動作している携帯受信端末４は、認識部２７が出口を認識した後、ＧＰＳ信号ＳＧを受信すると屋外案内モードに切替わるが、信号強度が一定レベル以下であるであると判別部４１が判別した場合は、ＧＰＳ信号ＳＧを受信せず、屋内案内モードを継続する。ここで、信号強度を判別する閾値を、それまでの動作モードによって変化させる。すなわち、携帯受信端末４は、屋外案内モードでは、信号強度が低くてもＧＰＳ信号ＳＧを受信する。屋内案内モードでは、出口近傍において信号強度が比較的高いときに、携帯受信端末４が既に屋外に出たと判断して、端末制御部２４が動作モードを屋外案内モードに切替える。
【００４３】
信号強度としては、例えば複数のＧＰＳ衛星の幾何学的配置を指数化した位置精度劣化度（PDOP：Position Dilution of Precision）を用いる。信号強度として、ＰＤＯＰに代えて、単純に、受信したＧＰＳ衛星の数を用いてもよい。屋内でＧＰＳ信号を受信する場所は、窓に面した通路等であり、そこでは、窓側方向のＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号は受信するが、壁がある反対方向のＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号は受信できないので、屋内では、受信できるＧＰＳ衛星の数が少なくなる。すなわち、屋内は屋外よりもＧＰＳシステムからの信号強度が低くなる。また、信号強度として、アナログ的な信号の強さを用いてもよい。
【００４４】
本実施形態では、上記のように、認識部２７による出口の認識と、ＧＰＳシステムからの信号強度の判別とのＡＮＤ処理により動作モードが判断される。このＡＮＤ処理では、認識部２７が出口を認識し、かつ、信号強度が高いときは、携帯受信端末４は屋外案内モードに切替わり、認識部２７が出口を認識しても、信号強度が低いときは、屋内案内モードを継続する。これにより、動作モードの判断精度が向上するだけでなく、認識部２７が出口近傍にあることを認識した後に屋外案内モードに切替えない所定時間（遅れ時間）を短く設定することができ、携帯受信端末４の動作応答時間が短縮される。
【００４５】
このように、信号強度が一定レベル以下であると判別部４１が判別した場合には、端末制御部２４は、ＧＰＳ信号を受信しないように制御するので、屋内空間において、可視光通信システムからの光信号ＳＬを受信する前であっても、屋外の情報を取得することがなく、誤表示を防止することができる。
【００４６】
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態に係る位置情報システムについて図６を流用して説明する。本実施形態は、第３の実施形態と同等の構成を有し、認識部２７による出口の認識と、ＧＰＳシステムからの信号強度の判別とに基づいて動作モードが判断される。その際、前記のＡＮＤ処理に代えてＯＲ処理とした点が異なる。
【００４７】
本実施形態の携帯受信端末４は、動作モードの判断において、認識部２７による出口の認識と、判別部４１によるＧＰＳシステムからの信号強度の判別とをＯＲ処理する。従って、本実施形態では、このＯＲ処理によって、認識部２７が出口を認識した場合、又は、信号強度が一定レベルよりも高いと判別部４１が判別した場合に、端末制御部２４は、携帯受信端末４を屋外案内モードに切替え、それ以外のときは、屋内案内モードを継続する。
【００４８】
このため、本実施形態の位置情報システムは、駅のホーム等、屋外と屋内空間の境目（出入口）が明確でない場所での使用に好適である。また、使用者Ｍが高速に移動した場合や、光受信部２２の受光面が照明器具３を向いていなかった場合等、携帯受信端末４が出口近傍で光信号ＳＬを受信できなかった場合であっても、ＧＰＳシステムからの信号強度が一定レベルより高くなれば、屋外案内モードに移行でき、システムの信頼性が高まる。
【００４９】
なお、本発明は、上記の実施形態の構成に限られず、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、上記のＡＮＤ処理を行う第３の実施形態と、ＯＲ処理を行う第４の実施形態とを、携帯受信端末４の操作部２６を使用者Ｍが操作する等によって、適宜に切替えられるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る位置情報システムにおける携帯受信端末と照明器具のブロック構成図。
【図２】同システムの使用状況の説明図。
【図３】同システムにおける光信号のデータ構成図。
【図４】同システムにおける建物内の位置を表わす座標を説明する斜視図。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る位置情報システムにおける光信号のデータ構成図。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る位置情報システムにおける携帯受信端末のブロック構成図。
【図７】従来の位置情報システムが使用される建物内のレイアウト例を示す図。
【符号の説明】
【００５１】
２、４ 携帯受信端末
２１ ＧＰＳ測位部（第１の受信部）
２２ 光受信部（第２の受信部）
２３ 表示部（報知部）
２４ 端末制御部
２５ 端末記憶部
２７ 認識部
４１ 判別部
３ 照明器具
ＧＳ ＧＰＳシステム
ＳＧ ＧＰＳ信号
ＳＬ 光信号
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置情報を報知する携帯受信端末を含む位置情報システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＧＰＳシステム（Global Positioning System）から送信されるＧＰＳ信号を用いた測位により位置の情報を得る位置情報システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、屋内において、それぞれ定位置に固定された複数個の照明器具から可視光通信によって送信される光信号により位置の情報を得る位置情報システムも知られている（例えば、特許文献２参照）。更に、本件出願人は、屋外はＧＰＳ信号、屋内は光信号を利用し、略同時にＧＰＳ信号と光信号が受信された場合は、光信号を優先して利用する技術を先に出願している（特願２００７−１９０００６号）。
【０００３】
本件出願人が先に出願した上記の位置情報システムでは、ＧＰＳ信号を受信する第１の受信部と、光信号を受信する第２の受信部とを有する携帯受信端末が用いられる。屋外では、ＧＰＳ信号が受信され、その携帯受信端末の画面に屋外の情報が表示される。屋内では、光信号が受信され、画面に屋内の情報が表示される。ところが、屋内でＧＰＳ信号が受信されると、屋内であるにも拘わらず画面に屋外の情報が誤表示されることがある。
【０００４】
屋外はＧＰＳシステムからのＧＰＳ信号、屋内は可視光通信システムからの光信号を利用する上記従来の位置情報システムについて図７を参照して説明する。図７は、位置情報システムが用いられている建物のある階（１階及び８階）のレイアウト例を示す。各階の中央部分には、中庭５１が配置され、中庭５１を囲む屋内空間の外縁部分には、部屋５２、倉庫５３、階段５４、ＷＣ５５、及びエレベータ５６の各施設設備が配置されている。これら各施設設備と中庭５１との間には、通路５７が位置している。１階の通路５７の縁端部に出入口５８、５９があり、そこから屋内と屋外の間の出入りができる。各階の通路５７の天井には、複数の照明器具６０から成る可視光通信システムが設置されている。各照明器具６０は、ＩＤ情報として個別の番号が設定されており、例えば、１階の照明器具６０のＩＤ情報は１００〜１２１、８階の照明器具６０のＩＤ情報は８００〜８２１である。各照明器具６０は、自器具のＩＤ情報を照明光による光信号として送信する。
【０００５】
この位置情報システムの使用者は、携帯受信端末を携行して移動する。携帯受信端末には、屋外用の地図情報と屋内用の地図情報とが搭載されており、そのいずれか一方の地図情報に基づいて携帯受信端末の画面に屋外用の地図又は屋内用の地図が表示される。
【０００６】
使用者は、携帯受信端末の画面に表示される屋外用の地図に案内され、屋外から建物１階の出入口５８へ移動する。屋外用の地図には、道路や建物の平面外形等が描図され、ＧＰＳシステムを利用した現在位置が示されている。次に、使用者が出入口５８から屋内に入ると、携帯受信端末の画面には屋内用の地図が表示される。屋内用の地図には、建物内の１階のレイアウトが描図され、可視光通信システムを利用した現在位置が示される。出入口５８（Ａポイント）における屋外用から屋内用への地図表示の切替は、可視光通信システムからの光信号に含まれた照明器具のＩＤ情報（“ＩＤ１０７”）の受信によって行われる。使用者は、屋内用の地図に案内され、１階の出入口５８からエレベータ５６（Ｂポイント）に移動し、エレベータ５６で８階まで上る。携帯受信端末の画面には８階のレイアウトと同階における現在位置が表示される。使用者は、８階エレベータ５６の前（Ｄポイント）から目的地の部屋６１（Ｆポイント）まで移動する。なお、使用者は、出入口５９（Ｃポイント）から屋内に入ることもできる。
【０００７】
ここで、使用者が屋内を移動中であっても、例えば窓際など、ＧＰＳ信号が壁で遮られない場所では、携帯受信端末がＧＰＳ信号を受信することがある。そのとき、携帯受信端末は、光信号を受信できれば、ＧＰＳ信号よりも光信号を優先させて、屋内用の地図を表示する。しかし、照明器具と照明器具との中間地点等では光信号が受信可能レベルに達していない場合があり、また、複数台の照明器具からの光信号が干渉して携帯受信端末が有効な光信号を受信できない場合等がある。このような場合、屋内であるにも拘らずＧＰＳ信号のみが受信される。このとき、ＧＰＳ信号の位置の情報には数メートルの誤差があるため、携帯受信端末は、屋外用の地図を誤表示する。例えば、図７において８階のＥポイントは、中庭５１に面した通路であり、ＩＤ８１８とＩＤ８１７の照明器具の中間地点である。このため、携帯受信端末は、この場所でＧＰＳ信号のみを受信する可能性がある。この時、８階を移動中の使用者が携帯する携帯受信端末は、８階のレイアウトが描図された屋内用の地図から、屋外用の地図に表示が切替わり、道路等が描図された屋外用の地図に使用者の現在位置を誤表示する。上記のように、位置情報システムは、屋内であるにも拘らず、屋外用の地図及び屋外の現在位置等の屋外の情報を誤表示し、屋内を移動する使用者に適切な案内が提供されず、使用者にとって不便である。
【０００８】
この課題の解決を図るため、本願の発明者は、下記の２つの手段を考えた。
【０００９】
（第１の手段）
携帯受信端末は、マイコンに搭載されるタイマ等から成り一定時間を計測する計時手段を搭載し、光信号を受信すると、予め設定した所定時間（例えば１０秒間）は、ＧＰＳ信号を受信してもそれを無視するようにする。これにより、携帯受信端末は、使用者が照明器具と照明器具の中間地点等を移動中に光信号を受信できなくても、屋外用の地図に表示が切替わらない。
【００１０】
ところが、上記の第１の手段では、屋内で光信号を受信できないポイントで使用者が立ち止まった場合に、所定時間が過ぎると、携帯受信端末が屋外用の地図の表示に切替わる誤表示が発生する。また、使用者が実際に建物から屋外に出た後、ＧＰＳ信号を受信してもそれを無視する時間が生じるため、地図表示の切替え応答が遅くなる。逆に、所定時間が短か過ぎると上記誤表示が発生する。このため、上記所定時間の設定だけでは、誤表示の防止は容易ではない。
【００１１】
（第２の手段）
携帯受信端末は、ＧＰＳシステムからの信号強度を判別する判別部を有し、判別部は、信号強度が一定レベル以下である場合にはＧＰＳ信号を無視するようにする。信号強度として、例えば、ＧＰＳ衛星の幾何学的配置を指数化した位置精度劣化度（PDOP：Position Dilution of Precision）を使用する。小さいＰＤＯＰの値は、位置精度が高く、信号強度が高いことを示す。大きいＰＤＯＰの値は、位置精度が低く、信号強度が低いことを示す。上空にＧＰＳ衛星が分散している状態のとき、ＰＤＯＰの値は小さく、逆に、ＧＰＳ衛星が集中していたり直線上に配置している状態のとき、ＰＤＯＰの値は大きい。例えば、屋内にて通路の片側のみに窓があり、その片側からのＧＰＳ信号を受信した場合、ＧＰＳ衛星が窓側に集中しているため、屋外と比較してＰＤＯＰの値は大きくなる（信号強度が低い）。従って、所定の値を閾値として設定しておき、信号強度の値が閾値未満の場合は、ＧＰＳ信号を無視することによって、屋内で屋外用の地図の表示に切替わる誤表示が防止される。信号強度として、受信したＧＰＳ衛星の数又は、アナログ的な信号の強さを用いてもよい。
【００１２】
ところが、上記の第２の手段では、ＧＰＳシステムからの信号強度は、受信する場所や受信時の天候の影響を受け、屋外においても変化する。例えば、受信するＧＰＳ衛星の数が場所によって変化し、ビルの谷間などではＧＰＳ信号を載せた電波が反射する等の影響を受ける。また、晴天と曇天とでは信号強度が異なる。従って、屋外で信号強度が低下しているがＧＰＳ信号を受信すべき場合と、屋内での誤表示の防止のためにＧＰＳ信号を無視すべき場合とについて、前者の場合の信号強度の方が低いという逆転が起きる場合がある。このため、信号強度の上記閾値の設定だけでは、誤表示の防止は困難である。
【特許文献１】特開２００２−３５７４４４号公報
【特許文献２】特開２００５−１７６２５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上記問題を解決するものであり、屋外はＧＰＳ信号、屋内は可視光通信システムからの光信号を利用する携帯受信端末を含む位置情報システムにおいて、屋内で携帯受信端末に屋外の情報が誤表示されることを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、ＧＰＳシステムからのＧＰＳ信号を受信する第１の受信部と、可視光通信システムからの光信号を受信する第２の受信部と、情報を報知する報知部と、前記第１の受信部が受信したＧＰＳ信号又は前記第２の受信部が受信した光信号から位置の情報を得ると共に、ＧＰＳ信号から得られる位置の情報と、光信号から得られる位置の情報との一方を、自身の位置情報として前記報知部に報知させる端末制御部と、を有する携帯受信端末を含む位置情報システムであって、前記携帯受信端末は、前記第２の受信部が受信した光信号に基づいて屋内空間の出口を認識する認識部をさらに備え、前記端末制御部は、前記第２の受信部が光信号を受信した後は、前記認識部が出口を認識するまで、前記第１の受信部がＧＰＳ信号を受信しないように制御するものである。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１に記載の位置情報システムにおいて、可視光通信システムは、光信号を送信する複数の照明器具を備え、出口近傍の前記照明器具が送信する光信号に出口近傍であることの識別情報が付加されており、前記携帯受信端末は、出口近傍であることの識別情報が付加された光信号を前記第２の受信部によって受信し、前記認識部は、受信された前記識別情報によって出口を認識するものである。
【００１６】
請求項３の発明は、請求項１に記載の位置情報システムにおいて、前記携帯受信端末は、出口近傍であることの識別情報が付加された屋内空間用の地図情報を有し、前記認識部は、前記地図情報を参照して出口を認識するものである。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の位置情報システムにおいて、前記携帯受信端末は、ＧＰＳシステムからの信号強度を判別する判別部をさらに備え、信号強度が一定レベル以下であると前記判別部が判別した場合には、前記端末制御部は、前記第１の受信部がＧＰＳ信号を受信しないように制御するものである。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の発明によれば、携帯受信端末は、認識部が屋内空間の出口を認識するまで、ＧＰＳ信号を受信しないので、屋内空間を出るまで屋外のＧＰＳ信号を受信することがなく、従って、誤表示を防止することができる。
【００１９】
請求項２の発明によれば、携帯受信端末は、屋内空間の出口近傍であることの識別情報が付加された光信号を受信することによって出口を認識するので、搭載する地図情報に出口近傍であることの識別情報を付加する必要がなく、地図情報の管理が容易であり、記憶容量の制限がある携帯受信端末のメモリを地図情報が圧迫しない。また、照明器具への識別情報の設定は、照明器具の施工現場で行うことによって、誤設定の可能性が低減される。
【００２０】
請求項３の発明によれば、可視光通信システムから送信される光信号に屋内空間の出口近傍であることの識別符号を付加しないため、送信信号長が短くなり、通信効率が良い。また、送信信号長が短くなることによって、通信エラーの発生確率が減り、通信品質が向上する。
【００２１】
請求項４の発明によれば、信号強度が一定レベル以下である場合にはＧＰＳ信号を受信しないので、屋内において、可視光通信システムからの光信号を受信する前であっても、屋外の情報を取得することがなく、誤表示を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る位置情報システムを図１乃至図４及び図７を参照して説明する。この位置情報システムが用いられる屋内空間のレイアウトは、限定されるものではなく、本実施形態の説明においても図７を流用する。図１は携帯受信端末２と照明器具３のブロック構成を示し、図２は位置情報システムの使用状況を示す。本実施形態の携帯受信端末２は、位置情報システムの使用者Ｍに携帯される。携帯受信端末２は、ＧＰＳシステムからのＧＰＳ信号ＳＧを受信する第１の受信部としてのＧＰＳ測位部２１と、可視光通信システムの照明器具３から光信号を受信する第２の受信部としての光受信部２２と、情報を使用者Ｍに報知する報知部としての表示部２３と、端末制御部２４とを備える。端末制御部２４は、マイコン（Micro Controller）等から成り、ＧＰＳ測位部２１が受信したＧＰＳ信号ＳＧ又は光受信部２２が受信した光信号ＳＬから位置の情報を得ると共に、ＧＰＳ信号ＳＧから得られる位置の情報と、光信号ＳＬから得られる位置の情報との一方を、自身の位置情報として、液晶パネル等から成る表示部２３に表示させる。報知部は、上記の表示部２３に限られず、スピーカ等から構成され、音声によって情報を使用者Ｍに報知するものであってもよい。
【００２３】
ＧＰＳシステムは、地球上での現在位置を測位するためのシステムであり、地球を周回する複数のＧＰＳ衛星がＧＰＳ信号ＳＧを送信している。ＧＰＳ信号ＳＧには、ＧＰＳ衛星に搭載された原子時計からの時刻データ及びＧＰＳ衛星の軌道情報等が含まれている。３基以上のＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信することにより、現在位置が測位される。
【００２４】
可視光通信システムは、照明光によりデータ通信をするシステムであり、各々定位置に配置された複数の照明器具３を備える。照明器具３は、それぞれ光源３１と、光源３１を点灯させる点灯部３２と、不揮発性メモリ等から成り、自器具の位置情報等が記憶された記憶部３３と、自器具の位置情報が含まれる光信号ＳＬが光源３１から送信されるように点灯部３２を制御する制御部３４とを備える。光源３１は、例えば、放電灯や発光ダイオードである。点灯部３２は、例えば、インバータ回路であり、人間の目で認識できない程度の高い周波数でインバータ回路を動作し、周波数偏移変調（FSK：Frequency Shift Keying）等によって光源３１からの照明光を光信号ＳＬにする。光信号ＳＬは、光源３１からの光が照射される範囲ＺＬにおいて受信可能となる。制御部３４は、例えばマイコンである。
【００２５】
携帯受信端末２は、例えば、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）又は携帯電話機等に、光受信部２２等を付加して構成される。光受信部２２は、入射した照明器具３からの光信号ＳＬを電気信号に変換するフォトダイオード等の受光素子２２１と、受光素子２２１の電気出力を増幅する増幅する増幅回路２２２と、増幅回路２２２の出力からノイズを除去するＢＰＦ（Band Pass Filter）２２３と、ＢＰＦ２２３の出力を復調することによりデジタル信号を得て端末制御部２４に入力する復調回路２２４とを備える。
【００２６】
また、携帯受信端末２は、端末制御部２４が参照するデータ等を記憶する端末記憶部２５と、使用者Ｍによる操作入力を受け付ける操作部２６と、光受信部２２が受信した光信号ＳＬに基づいて屋内空間の出口を認識する認識部２７と、を備える。
【００２７】
端末記憶部２５には、表示部２３への地図の表示に用いられるデータである地図情報が記憶されている。この地図情報には、屋外用の地図情報と屋内用の地図情報がある。端末制御部２４は、自身の位置を含む地図を示す地図情報を端末記憶部２５から得て、その地図情報を用いて表示部２３に屋外用又は屋内用の地図を表示させると共に、携帯受信端末２の位置情報（現在位置）等を表示させる。例えば、屋外用の地図には、道路や建物の平面外形等が描図され、屋内用の地図には、建物内の通路や部屋等のレイアウトが描図される。携帯受信端末２の位置情報（現在位置）は、地図上にマークとして描図される。
【００２８】
操作部２６は、例えば、複数の押しボタンスイッチやタッチパネルにより構成される。使用者Ｍが目的地を操作部２６から入力すると、端末制御部２４は、目的地まで案内するための情報、例えば、目的地のマーク又は目的地へのルートを地図上に表示させる。使用者Ｍは、表示部２３の表示によって案内される。
【００２９】
携帯受信端末２は、使用者Ｍを案内する動作モードとして、屋内案内モードと屋外案内モードとを有する。屋外案内モードは、ＧＰＳ信号ＳＧと屋外用の地図情報に応じて案内を行う動作モードであり、この動作モードでは、屋外用の地図が表示部２３に表示される。屋内案内モードは、光信号ＳＬと屋内用の地図情報に応じて案内を行う動作モードであり、この動作モードでは、屋内用の地図が表示部２３に表示される。携帯受信端末２は、屋内案内モードで動作しているとき、出口近傍の照明器具３（図７のＩＤ１０７とＩＤ１１４の照明器具３）からの光信号ＳＬを受信すると、認識部２７がこの光信号ＳＬに基づいて屋内空間の出口を認識し、屋内案内モードから屋外案内モードに切替わる。
【００３０】
屋内案内モードと屋外案内モード動作モードとの切替は、端末制御部２４による制御によって行われる。光受信部２２が光信号ＳＬを受信すると、端末制御部２４は、動作モードを屋外案内モードから屋内案内モードに切替える。また、認識部２７が出口を認識した後、ＧＰＳ測位部２１がＧＰＳ信号ＳＧを受信すると、端末制御部２４は、携帯受信端末２が出入口を屋内から屋外に通過したと判断し、動作モードを屋内案内モードから屋外案内モードに切替える。このとき、単に出口近傍の屋内を通過するだけの場合に屋外案内モードに切替わることを防止するために、所定時間を切替の遅れ時間として設け、認識部２７が出口を認識した後、所定時間は、屋外案内モードに切替えないようにすることが望ましい。なお、この所定時間は、出口近傍だけに適用されることになるため、前記の手段１に記載した所定時間よりも短くてよく、切替の応答性の問題は僅かである。
【００３１】
端末制御部２４は、上記のように、光受信部２２が可視光通信システムからの光信号ＳＬを受信した後は、認識部２７が出口を認識するまで、ＧＰＳ測位部２１がＧＰＳ信号ＳＧを受信しないように制御する。すなわち、光受信部２２が光信号ＳＬを受信した後は、携帯受信端末２は、動作モードが屋内案内モードとなっており、認識部２７が出口を認識するまで、屋外案内モードに切替わらない。
【００３２】
このように、携帯受信端末２は、認識部２７が屋内空間の出口を認識するまで、ＧＰＳ信号ＳＧを受信しないので、屋内空間を出るまで屋外のＧＰＳ信号ＳＧを受信することがなく、従って、誤表示を防止することができる。
【００３３】
認識部２７によって出口を認識するために、出口近傍の照明器具３が送信する光信号ＳＬに出口近傍であることの識別情報が付加されている。識別情報は、図示しないリモコン又はスイッチ等によって予め設定され、照明器具３の記憶部３３に記憶される。携帯受信端末２は、出口近傍において、識別情報が付加された光信号ＳＬを光受信部２２によって受信する。認識部２７は、例えば携帯受信端末２に搭載されたプログラムの実行によって実現され、光受信部２２が受信した識別情報によって出口を認識する。
【００３４】
図３は、光信号ＳＬのデータ構成例を示す。光信号ＳＬのデータは、データのスタートを示すスタート情報ＬＤ１と、どの建物内であるかを示す建物情報ＬＤ２と、その建物内における照明器具３の位置を示す位置情報ＬＤ３〜ＬＤ５と、出口近傍であるかどうかを示す識別情報ＬＤ６とを有する。図４は、建物内の位置を表わすための座標の例を示す。建物内における位置は、階と、各階におけるＸ座標及びＹ座標とで表すことができる。従って、上記光信号における位置情報は、階情報ＬＤ３、Ｘ座標ＬＤ４、Ｙ座標ＬＤ５で構成される（図３参照）。識別情報ＬＤ６は、２値のフラグであり、例えば、出口近傍に配置された照明器具３ではフラグを立てた「１」、出口近傍以外に配置された照明器具３ではフラグを下した「０」とされる。
【００３５】
携帯受信端末２は、屋内案内モードで動作中に、出口近傍の照明器具３から光信号ＳＬを受信すると、認識部２７が出口を認識する。次に、ＧＰＳ信号ＳＧを受信すると屋外案内モードに切替わるが、別の照明器具３から光信号ＳＬを受信すると屋内案内モードを継続する。単に屋内の出口近傍を通過するだけの場合に屋外案内モードに切替わることを防止するために、認識部２７が出口を認識した後、所定時間は、ＧＰＳ信号ＳＧを受信しても屋外案内モードに切替えないようにすることが望ましい。
【００３６】
このように、携帯受信端末２は、屋内空間の出口近傍において、出口近傍であることの識別情報が付加された光信号ＳＬを受信することによって出口を認識するので、搭載する地図情報に出口近傍であることの識別情報を付加する必要がなく、地図情報の管理が容易であり、記憶容量の制限がある携帯受信端末２のメモリを地図情報が圧迫しない。また、照明器具３への識別情報の設定は、照明器具３の施工現場で行うことによって、誤設定の可能性が低減される。
【００３７】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る位置情報システムについて説明する。本実施形態は、第１の実施形態と同等の構成を有するので、構成については第１の実施形態のものを流用し、第１の実施形態と相違する照明器具３から送信される光信号ＳＬのデータ構成例を図５に示す。各照明器具３は、ＩＤ情報が割り当てられており、第１の実施形態における位置情報に代えて、本実施形態では、そのＩＤ情報が光信号ＳＬとして送信されるようにする。ここで、ＩＤ情報とは、照明器具３の各々で異なる固有番号であって、例えば、ＭＡＣアドレスやユビキタスＩＤセンタにより定められるユビキタスＩＤ等である。携帯受信端末２は、照明器具３のＩＤ情報とその器具の位置情報とを対応付けるための変換テーブルを端末記憶部２５に有し、その変換テーブルを参照して受信したＩＤ情報を位置情報に変換する。ここで、出口近傍であることの識別情報は、光信号ＳＬには含めず、携帯受信端末２の端末記憶部２５に記憶された屋内用の地図情報に付加される。
【００３８】
また、本実施形態の位置情報システムでは、携帯受信端末２から無線でアクセスされる位置情報サーバ（図示せず）を設け、位置情報サーバが、変換テーブルを有し、携帯受信端末２が受信した照明器具３のＩＤ情報を位置情報に変換するようにシステムを構成してもよい。また、識別情報が付加された屋内用の地図情報を位置情報サーバに記憶し、携帯受信端末２がその地図情報を参照するようにシステムを構成してもよい。携帯受信端末２は、位置情報サーバの地図情報を参照したとき、参照した部分の地図情報を端末記憶部２５に一時記憶するようにしてもよい。位置情報サーバは、携帯受信端末２が使用される同じ建物内に設置して、携帯受信端末２と無線ＬＡＮ等によって接続してもよいし、別の建物内に設置して、携帯受信端末２と携帯電話のデータ通信によって接続してもよい。
【００３９】
携帯受信端末２は、屋内案内モードで動作中に、出口近傍の照明器具３からＩＤ情報が含まれた光信号ＳＬを受信すると、認識部２７は、地図情報を参照することにより、出口近傍の照明器具３から送信されたＩＤ情報であるか否かを判断する。出口近傍の照明器具３から送信されたＩＤ情報である場合は、認識部２７は、出口を認識する。認識部２７が出口を認識した後に、携帯受信端末２がＧＰＳ信号ＳＧを受信すると、屋外案内モードに切替わる。認識部２７が出口を認識した後に、携帯受信端末２が別の照明器具３からの光信号ＳＬを受信すると、屋内案内モードを継続する。単に屋内の出口近傍を通過するだけの場合に屋外案内モードに切替わることを防止するために、認識部２７が出口を認識した後、所定時間は、ＧＰＳ信号を受信しても屋外案内モードに切替えないようにすることが望ましい。
【００４０】
このように、本実施形態の携帯受信端末２は、可視光通信システムから送信される光信号ＳＬに屋内空間の出口近傍であることの識別符号を付加しないため、送信信号長が短くなり、通信効率が良い。また、送信信号長が短くなることによって、通信エラーの発生確率が減り、通信品質が向上する。
【００４１】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態に係る位置情報システムについて説明する。図６は本実施形態における携帯受信端末４のブロック構成を示し、以下では、上記実施形態と相違する点のみを説明する。本実施形態の携帯受信端末４は、認識部２７による出口の認識に加え、ＧＰＳシステムからの信号強度によって、動作すべきモードが屋内案内モードであるか屋外案内モードであるかを判断する。すなわち、携帯受信端末４は、ＧＰＳシステムからの信号強度を判別する判別部４１を備え、信号強度が一定レベル以下であると判別部４１が判別した場合には、端末制御部２４は、ＧＰＳ測位部２１（第１の受信部）がＧＰＳ信号ＳＧを受信しないように制御する。
【００４２】
屋内案内モードで動作している携帯受信端末４は、認識部２７が出口を認識した後、ＧＰＳ信号ＳＧを受信すると屋外案内モードに切替わるが、信号強度が一定レベル以下であるであると判別部４１が判別した場合は、ＧＰＳ信号ＳＧを受信せず、屋内案内モードを継続する。ここで、信号強度を判別する閾値を、それまでの動作モードによって変化させる。すなわち、携帯受信端末４は、屋外案内モードでは、信号強度が低くてもＧＰＳ信号ＳＧを受信する。屋内案内モードでは、出口近傍において信号強度が比較的高いときに、携帯受信端末４が既に屋外に出たと判断して、端末制御部２４が動作モードを屋外案内モードに切替える。
【００４３】
信号強度としては、例えば複数のＧＰＳ衛星の幾何学的配置を指数化した位置精度劣化度（PDOP：Position Dilution of Precision）を用いる。信号強度として、ＰＤＯＰに代えて、単純に、受信したＧＰＳ衛星の数を用いてもよい。屋内でＧＰＳ信号を受信する場所は、窓に面した通路等であり、そこでは、窓側方向のＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号は受信するが、壁がある反対方向のＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号は受信できないので、屋内では、受信できるＧＰＳ衛星の数が少なくなる。すなわち、屋内は屋外よりもＧＰＳシステムからの信号強度が低くなる。また、信号強度として、アナログ的な信号の強さを用いてもよい。
【００４４】
本実施形態では、上記のように、認識部２７による出口の認識と、ＧＰＳシステムからの信号強度の判別とのＡＮＤ処理により動作モードが判断される。このＡＮＤ処理では、認識部２７が出口を認識し、かつ、信号強度が高いときは、携帯受信端末４は屋外案内モードに切替わり、認識部２７が出口を認識しても、信号強度が低いときは、屋内案内モードを継続する。これにより、動作モードの判断精度が向上するだけでなく、認識部２７が出口近傍にあることを認識した後に屋外案内モードに切替えない所定時間（遅れ時間）を短く設定することができ、携帯受信端末４の動作応答時間が短縮される。
【００４５】
このように、信号強度が一定レベル以下であると判別部４１が判別した場合には、端末制御部２４は、ＧＰＳ信号を受信しないように制御するので、屋内空間において、可視光通信システムからの光信号ＳＬを受信する前であっても、屋外の情報を取得することがなく、誤表示を防止することができる。
【００４６】
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態に係る位置情報システムについて図６を流用して説明する。本実施形態は、第３の実施形態と同等の構成を有し、認識部２７による出口の認識と、ＧＰＳシステムからの信号強度の判別とに基づいて動作モードが判断される。その際、前記のＡＮＤ処理に代えてＯＲ処理とした点が異なる。
【００４７】
本実施形態の携帯受信端末４は、動作モードの判断において、認識部２７による出口の認識と、判別部４１によるＧＰＳシステムからの信号強度の判別とをＯＲ処理する。従って、本実施形態では、このＯＲ処理によって、認識部２７が出口を認識した場合、又は、信号強度が一定レベルよりも高いと判別部４１が判別した場合に、端末制御部２４は、携帯受信端末４を屋外案内モードに切替え、それ以外のときは、屋内案内モードを継続する。
【００４８】
このため、本実施形態の位置情報システムは、駅のホーム等、屋外と屋内空間の境目（出入口）が明確でない場所での使用に好適である。また、使用者Ｍが高速に移動した場合や、光受信部２２の受光面が照明器具３を向いていなかった場合等、携帯受信端末４が出口近傍で光信号ＳＬを受信できなかった場合であっても、ＧＰＳシステムからの信号強度が一定レベルより高くなれば、屋外案内モードに移行でき、システムの信頼性が高まる。
【００４９】
なお、本発明は、上記の実施形態の構成に限られず、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、上記のＡＮＤ処理を行う第３の実施形態と、ＯＲ処理を行う第４の実施形態とを、携帯受信端末４の操作部２６を使用者Ｍが操作する等によって、適宜に切替えられるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る位置情報システムにおける携帯受信端末と照明器具のブロック構成図。
【図２】同システムの使用状況の説明図。
【図３】同システムにおける光信号のデータ構成図。
【図４】同システムにおける建物内の位置を表わす座標を説明する斜視図。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る位置情報システムにおける光信号のデータ構成図。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る位置情報システムにおける携帯受信端末のブロック構成図。
【図７】従来の位置情報システムが使用される建物内のレイアウト例を示す図。
【符号の説明】
【００５１】
２、４ 携帯受信端末
２１ ＧＰＳ測位部（第１の受信部）
２２ 光受信部（第２の受信部）
２３ 表示部（報知部）
２４ 端末制御部
２５ 端末記憶部
２７ 認識部
４１ 判別部
３ 照明器具
ＧＳ ＧＰＳシステム
ＳＧ ＧＰＳ信号
ＳＬ 光信号
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＧＰＳシステムからのＧＰＳ信号を受信する第１の受信部と、可視光通信システムからの光信号を受信する第２の受信部と、情報を報知する報知部と、前記第１の受信部が受信したＧＰＳ信号又は前記第２の受信部が受信した光信号から位置の情報を得ると共に、ＧＰＳ信号から得られる位置の情報と、光信号から得られる位置の情報との一方を、自身の位置情報として前記報知部に報知させる端末制御部と、を有する携帯受信端末を含む位置情報システムであって、
前記携帯受信端末は、前記第２の受信部が受信した光信号に基づいて屋内空間の出口を認識する認識部をさらに備え、
前記端末制御部は、前記第２の受信部が光信号を受信した後は、前記認識部が出口を認識するまで、前記第１の受信部がＧＰＳ信号を受信しないように制御することを特徴とする携帯受信端末を含む位置情報システム。
【請求項２】
可視光通信システムは、光信号を送信する複数の照明器具を備え、出口近傍の前記照明器具が送信する光信号に出口近傍であることの識別情報が付加されており、
前記携帯受信端末は、出口近傍であることの識別情報が付加された光信号を前記第２の受信部によって受信し、
前記認識部は、受信された前記識別情報によって出口を認識することを特徴とする請求項１に記載の位置情報システム。
【請求項３】
前記携帯受信端末は、出口近傍であることの識別情報が付加された屋内空間用の地図情報を有し、
前記認識部は、前記地図情報を参照して出口を認識することを特徴とする請求項１に記載の位置情報システム。
【請求項４】
前記携帯受信端末は、ＧＰＳシステムからの信号強度を判別する判別部をさらに備え、
信号強度が一定レベル以下であると前記判別部が判別した場合には、前記端末制御部は、前記第１の受信部がＧＰＳ信号を受信しないように制御することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の位置情報システム。
【請求項１】
ＧＰＳシステムからのＧＰＳ信号を受信する第１の受信部と、可視光通信システムからの光信号を受信する第２の受信部と、情報を報知する報知部と、前記第１の受信部が受信したＧＰＳ信号又は前記第２の受信部が受信した光信号から位置の情報を得ると共に、ＧＰＳ信号から得られる位置の情報と、光信号から得られる位置の情報との一方を、自身の位置情報として前記報知部に報知させる端末制御部と、を有する携帯受信端末を含む位置情報システムであって、
前記携帯受信端末は、前記第２の受信部が受信した光信号に基づいて屋内空間の出口を認識する認識部をさらに備え、
前記端末制御部は、前記第２の受信部が光信号を受信した後は、前記認識部が出口を認識するまで、前記第１の受信部がＧＰＳ信号を受信しないように制御することを特徴とする携帯受信端末を含む位置情報システム。
【請求項２】
可視光通信システムは、光信号を送信する複数の照明器具を備え、出口近傍の前記照明器具が送信する光信号に出口近傍であることの識別情報が付加されており、
前記携帯受信端末は、出口近傍であることの識別情報が付加された光信号を前記第２の受信部によって受信し、
前記認識部は、受信された前記識別情報によって出口を認識することを特徴とする請求項１に記載の位置情報システム。
【請求項３】
前記携帯受信端末は、出口近傍であることの識別情報が付加された屋内空間用の地図情報を有し、
前記認識部は、前記地図情報を参照して出口を認識することを特徴とする請求項１に記載の位置情報システム。
【請求項４】
前記携帯受信端末は、ＧＰＳシステムからの信号強度を判別する判別部をさらに備え、
信号強度が一定レベル以下であると前記判別部が判別した場合には、前記端末制御部は、前記第１の受信部がＧＰＳ信号を受信しないように制御することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の位置情報システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−１０７２３５（Ｐ２０１０−１０７２３５Ａ）
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７７０３６（Ｐ２００８−２７７０３６）
【出願日】平成２０年１０月２８日（２００８．１０．２８）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２０年度総務省ＳＣＯＰＥ「視覚障害者歩行支援を軸とした蛍光灯通信位置情報プラットフォームの開発」に係る委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【出願人】（３０４０２７２７９）国立大学法人 新潟大学 (310)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２８日（２００８．１０．２８）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２０年度総務省ＳＣＯＰＥ「視覚障害者歩行支援を軸とした蛍光灯通信位置情報プラットフォームの開発」に係る委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【出願人】（３０４０２７２７９）国立大学法人 新潟大学 (310)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]