測位システム及び制御方法
【課題】移動局のビーコン送信機１２の測位において、各地点の電界強度を事前に実測すること及びビーコン受信機１１−ビーコン送信機１２間の距離を計算することを省略し、かつビーコン受信機１１の配備数を少なくする。
【解決手段】ビーコン送信機１２は、ＩＤ情報付きビーコンを周囲へ発射する。複数のビーコン受信機１１は、測位空間１９内にほぼ等密度で分布して配備され、受信したビーコンの電界強度を測定する。基地局１５では、各ビーコン受信機１１からのビーコン情報を受信し（Ｓ５１）、ビーコン受信位置情報テーブルを参照して、ビーコン情報送信元のビーコン受信機１１の位置を求める（Ｓ５２）。さらに、ビーコン受信機１１の各位置と同一ＩＤのビーコンについての各ビーコン受信機１１における電界強度の比とに基づきビーコン送信機１２の現在位置を算出する（Ｓ５３）。
【解決手段】ビーコン送信機１２は、ＩＤ情報付きビーコンを周囲へ発射する。複数のビーコン受信機１１は、測位空間１９内にほぼ等密度で分布して配備され、受信したビーコンの電界強度を測定する。基地局１５では、各ビーコン受信機１１からのビーコン情報を受信し（Ｓ５１）、ビーコン受信位置情報テーブルを参照して、ビーコン情報送信元のビーコン受信機１１の位置を求める（Ｓ５２）。さらに、ビーコン受信機１１の各位置と同一ＩＤのビーコンについての各ビーコン受信機１１における電界強度の比とに基づきビーコン送信機１２の現在位置を算出する（Ｓ５３）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザ等の移動体の現在位置を検出する測位システム及び制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、位置検出技術として最も普及しているのはＧＰＳ（Global Positioning System）を用いた方式であり、カーナビのみならず携帯電話などでも利用されている。しかしながら、屋内や地下などでは、ＧＰＳの電波が届かないので、ＧＰＳに代わる測位技術が必要になる。
【０００３】
特許文献１は、赤外線ビーコンを屋内天井に格子状に配備し、各赤外線ビーコンからビーコンＩＤを下方へ照射し、携帯端末が、従業員に携帯されて移動し、受信した赤外線ビーコンからビーコンＩＤを抽出して、該ビーコンＩＤに基づき自機の現在位置を検出することを開示する（特許文献１の段落００５９ ００６０）。各赤外線ビーコンは、床における照射面が半径８ｃｍほどとなる広がりのものであり（特許文献１の段落００６９）、各携帯端末を１６ｃｍの誤差で測位することができることになる。
【０００４】
特許文献２は、移動端末と基地局との間でブルートゥースなどの近距離無線通信を実施し、移動端末は、送信電力を段階的に増大させながら、ブルートゥース接続要求を表すＩＤパケットを基地局へ送信するようにし、基地局が移動端末からのＩＤパケットを受信できた時の送信電力に対応する距離を移動端末と基地局との間の距離にすることを開示する（特許文献２の００５５）。特許文献２は、また、移動端末から送信電力情報付き電波を送信し、これを３つの基地局で受信して、その伝播損失に基づき該３つの基地局から該移動端末までの距離を測定し、三点測量法により移動端末の絶対位置を算出することも開示する（特許文献２の段落００６６、００６９及び００７０）。
【０００５】
特許文献３は、複数の基地局をサービスエリア（移動局の移動範囲）内に分布して配置するとともに（特許文献３の図１）、該サービスエリア内の各測定地点について各基地局からの受信電界強度をあらかじめ複数回、測定し、測定データを記憶することを開示する（特許文献３の段落００２８及び図２の電界強度データ記憶部）。そして、位置情報センターは、移動局が各基地局からの受信信号の内、電界強度が高い方から８つまでの受信信号に対応する基地局を選択して、それら基地局からの電界強度のデータを取得し、取得した電界強度データと記憶している各測定地点との電界強度データとを対比して、取得した電界強度データに最も近い電界強度データとなっている測定地点を該移動局の現在位置であると推定するようになっている（特許文献３の段落００２８及び００３１）。
【０００６】
特許文献４は、位置検出対象としてのＲＦＩＤタグに対して、その移動範囲に複数のタグリーダを分布して配置し（特許文献４の図５）、ＲＦＩＤタグからの電波を近辺の３つのタグリーダにおいて受信し、該３つのタグリーダにおける受信電界強度を測定し、各受信電界強度から該ＲＦＩＤタグと該３つのタグリーダまでの距離を算出し、算出した３つの距離から該ＲＦＩＤタグの位置を特定する（特許文献４の段落００１１）ことを開示する。
【０００７】
特許文献５は、小売店舗内に複数のアクセスポイントと複数のタグライタとを配備し（特許文献５の図１）、これらアクセスポイント及びタグライタからの無線を顧客の買い物カゴの無線タグへ送信する（特許文献５の図２）ことを開示する。該無線タグは、アクセスポイントからの無線の信号強度を測定するとともに、タグライタからの特定情報を受信し、位置特定装置は、アクセスポイント経由で各無線タグからの信号強度や特定情報を受信する（特許文献５の段落００７４〜００７６）。該位置特定装置は、各無線タグから受信した信号強度を、各地点であらかじめ実測しておいた信号強度と照合し、照合に基づき各無線タグの位置を確率的に推定する（特許文献５の段落００７９）。該位置特定装置は、さらに、無線タグから受信したタグライタＩＤに基づき、該無線タグが該タグライタＩＤのタグライタの位置近辺に存在することを把握する（特許文献５の段落００８７）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−３０９９０８号公報
【特許文献２】特開２００５−０８６５７９号公報
【特許文献３】特開２００１−１２８２２２公報
【特許文献４】特許第３５８７４４８号公報
【特許文献５】特許第４１６０１０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１における携帯端末の測位では、測位の精度は高いものの、各赤外線ビーコンの照射範囲が半径８ｃｍであり、携帯端末の全移動範囲を網羅して該携帯端末を測位する場合には、赤外線ビーコンをほぼ天井一面に配備する必要があり、赤外線ビーコンの総数が膨大になってしまう。
【００１０】
特許文献２における移動端末の測位では、移動端末が送信電力を段階的に切り替えつつ、送信を行う必要があり、処理が煩雑になるとともに、複数の送信電力による送信を全部、終了するまでに時間がかかる。
【００１１】
特許文献３における移動端末の測位では、サービスエリア内の各測定について各基地局からの受信電界強度をあらかじめ複数回、測定しておく必要があり、手間がかかる。
【００１２】
特許文献４における移動端末の測位では、３つのタグリーダにおけるＲＦＩＤタグからの受信電界強度を測定するものの、それら受信電界強度からＲＦＩＤタグ−各タグリーダ間の距離を一旦、算出してから、ＲＦＩＤタグの現在位置を算出する必要があり、処理が煩雑になる。
【００１３】
特許文献５における移動端末の測位では、無線タグが各地点にあった場合の各アクセスポイントにおける受信信号強度を各各地点についてあらかじめ実測しておく必要があり、特許文献３の測位と同様に、手間がかかる。特許文献５におけるタグライタＩＤに基づく無線タグの測位では、小売店内のどの地点でも漏れのない測位を実現するためには、タグライタＩＤの配備数が膨大になってしまう。
【００１４】
本発明の目的は、固定局までの距離の計算や、測位空間内の各地点の電界強度の事前の実測を省略することができるとともに、測位空間内に分布して配備する固定局の数を低減することができる測位システム及び制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明によれば、ユーザ等の移動体に装備されたビーコン送信機は、測位空間内を移動しつつ、自機のＩＤ情報を含むビーコンを発信する。固定局のビーコン受信機は、測位空間内に分布して配備され、ビーコンを受信し、その強度を測定する。同一送信機ＩＤのビーコンについて、各ビーコン受信機における受信強度の比に基づき該ＩＤに対応付けられたビーコン送信機の現在位置が算出される。
【００１６】
本発明の測位システムは次のものを備える。
測位空間に分布して配備され固定局の複数のビーコン受信機、
自機のＩＤ情報を含むビーコンを発信する移動局のビーコン送信機、及び
前記ビーコン送信機の現在位置を管理する管理装置。
【００１７】
前記ビーコン受信機は次のものを備える。
受信したビーコンの強度を測定する強度測定手段、
受信したビーコンからその送信元のビーコン送信機のＩＤを抽出するＩＤ抽出手段、及び
ビーコン送信機ＩＤとそれが抽出されたビーコンの受信強度と自機ＩＤとを対応付けたビーコン情報を前記管理装置へ送信するビーコン情報送信手段。
【００１８】
前記管理装置は次のものを備える。
各ビーコン受信機から前記ビーコン情報を受信するビーコン情報受信手段、
前記ビーコン情報から同一ビーコン送信機ＩＤのビーコンについてビーコン受信機別の受信強度を抽出するビーコン受信機別受信強度抽出手段、及び
同一ビーコン送信機ＩＤのビーコンについてのビーコン受信機別受信強度の比に基づき該ビーコン送信機ＩＤに対応付けられたビーコン送信機の現在位置を測位する現在位置測位手段。
【００１９】
本発明の測位システム制御方法が適用される測位システムは、測位空間における各固定場所に分布して配備された複数のビーコン受信機、ユーザに携帯されビーコンを発信する１以上のビーコン送信機、及び前記ビーコン送信機の現在位置を管理する管理装置を備える。本発明の測位システムの制御方法発揮のステップを備える。
各ビーコン受信機において受信したビーコンの強度を測定する強度測定ステップ、
各ビーコン受信機において受信したビーコンからその送信元のビーコン送信機のＩＤを抽出するＩＤ抽出ステップ、
ビーコン送信機ＩＤとそれが抽出されたビーコンの受信強度と自機ＩＤとを対応付けたビーコン情報を前記管理装置へ送信するビーコン情報送信ステップ、
前記管理装置において各ビーコン受信機から前記ビーコン情報を受信するビーコン情報受信ステップ、
前記管理装置において前記ビーコン情報から同一ビーコン送信機ＩＤのビーコンについてビーコン受信機別の受信強度を抽出するビーコン受信機別受信強度抽出手段、及び
前記管理装置において同一ビーコン送信機ＩＤのビーコンについてのビーコン受信機別受信強度の比に基づき該ビーコン送信機ＩＤに対応付けられたビーコン送信機の現在位置を測位する現在位置測位ステップ。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、測位空間に分布して配備される固定局のビーコン受信機が、移動局のビーコン送信機からそのＩＤ情報を含むビーコンを受信して、受信強度を測定し、同一ビーコンＩＤのビーコンについてのビーコン受信機別の受信強度の比に基づき該ビーコンＩＤに対応付けられたビーコン送信機の現在位置が算出されるので、固定局までの距離の計算や、測位空間内の各地点の電界強度の事前の実測を省略することができる。また、測位空間内に分布して配備する固定局の数を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】ビーコンを利用した屋内用測位システムの構成図である。
【図２】各ビーコン受信機と配置場所との関係を示す図である。
【図３】ビーコン送信機がビーコンとして発信するパケットのデータ構造図である。
【図４】４つのビーコン送信機が１つのビーコン受信機の配備点を中心とする同一の円周上に周方向へ等角度間隔で位置している場合の該ビーコン受信機が該４つのビーコン送信機からビーコンを受信する状況を示す図である。
【図５】ビーコン受信機が自機の記憶装置内に格納するビーコン情報テーブルを示す図である。
【図６】各ビーコン受信機におけるビーコン情報格納方法のフローチャートである。
【図７】各ビーコン受信機が基地局へ送信するビーコン情報のパケットのデータ構造図である。
【図８】基地局が各ビーコン受信機より収集したビーコン情報である。
【図９】パソコンにおいて実施する二次元測位方法のフローチャートである。
【図１０】ビーコン送信機を三次元測位する場合のビーコン受信機の配置図である。
【図１１】ビーコン受信機が複数の階に分布して配備される場合にパソコンの記憶装置に記憶されるビーコン受信位置情報テーブルを示す図である。
【図１２】図１１におけるビーコン受信機の配備に対してパソコンにおいて実施する三次元測位方法のフローチャートである。
【図１３】屋内用測位システム全体におけるシーケンス図である。
【図１４】ビーコン送信機のビーコン送信範囲を小さく限定して現在位置を測位する説明図である。
【図１５】ビーコン受信機が多数分布している場合にビーコン送信機の測位を効率化する説明図である。
【図１６】測位システムの機能ブロック図である。
【図１７】測位システム制御方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１はビーコンを利用した屋内用測位システム１０の構成図である。屋内用測位システム１０は、複数のビーコン受信機１１と、測位対象としてのビーコン送信機１２と、基地局１５とを備える。屋内用測位システム１０は、例えば、屋内や地下街など、ＧＰＳ電波を使用できない測位空間１９におけるビーコン送信機１２の測位を行う。ビーコン送信機１２は、ユーザ、ロボット、屋内小型自動搬送車等の移動体に装備されて、測位空間１９内を移動する。
【００２３】
なお、該測位システム１０は、ＧＰＳ受信機を装備しなくても、現在位置を測位できるものとして、屋外のシステムとしても利用可能である。例えば、屋外のテーマパークなどで子供にカードサイズのビーコン送信機１２を入口で渡し、迷子になったときに位置を確認することに適用される。
【００２４】
ビーコン送信機１２は、図１では、簡略化上、２つしか記載されていないが、現実の屋内用測位システム１０では、それより多く、存在する。各ビーコン受信機１１は、無線機に内蔵されており、該無線機を介して基地局１５とデータやコマンドを送受自在になっている。各ビーコン送信機１２は周囲へビーコンを発信し、該ビーコンはビーコン送信機１２の近傍のビーコン受信機１１に限定して、受信される。基地局１５は、データを相互に授受自在にケーブル接続されている基地局無線機１６及びパソコン１７を備え、基地局無線機１６は、無線通信を介して各ビーコン受信機１１とデータやコマンドを授受するとともに、無線通信を介して各ビーコン送信機１２からデータを受信する。
【００２５】
測位空間１９が高さを問題にしない二次元の水平空間であると想定する場合、複数のビーコン受信機１１は、測位空間１９において水平方向へほぼ等密度の分布となるように、各場所に固定的に配備される。各ビーコン受信機１１は、例えば、天井、壁及び床、さらには、既設の敷設物を利用して、取り付けられる。
【００２６】
図１では、ビーコン受信機１１は、測位空間１９において縦横３×３の等間隔配列で、配備されており、Ａ〜ＩのＩＤを付与されている。図２は各ビーコン受信機１１と配置場所との関係を示す。ビーコン受信機１１の配置場所は、緯度及び経度で表され、ビーコン受信機１１のＩＤに対応付けられて、パソコン１７の記憶装置にあらかじめ登録されている。
【００２７】
ビーコン受信機１１は、ビーコン送信機１２が接近して、該ビーコン送信機１２からのビーコン受信圏に入った時、該ビーコン送信機１２からのビーコンを受信する。各ビーコン送信機１２からのビーコンは、測位空間１９の任意の場所により１以上のビーコン受信機１１に受信されるように、ビーコンの送信出力が設定されている。図３はビーコン送信機１２がビーコンとして発信するパケットのデータ構造図である。パケットの先頭から順番に、ヘッダ、ＩＤ、チェックサム及びフッタが配置される。パケットのＩＤは、パケットの送信元のビーコン送信機１２のＩＤを表す。
【００２８】
該屋内用測位システム１０では、各ビーコン送信機１２は、相互に等しい送信出力でかつ相互に等しい周波数でビーコンを相互に非同期で、自機のＩＤを含むパケット（図３）を発信する。したがって、各ビーコン送信機１２からのビーコンの到達距離は等しくなる。図４は４つのビーコン送信機１２が１つのビーコン受信機１１の配備点を中心とする同一の円周上に周方向へ等角度間隔で位置している場合の該ビーコン受信機１１が該４つのビーコン送信機１２からビーコンを受信する状況を示している。各ビーコン送信機１２のビーコンの到達圏は、半径が例えば約１５ｍの等しい円形領域となっており、各ビーコン送信機１２のビーコンの到達距離Ｒは、ビーコン受信機１１の格子状配列における升目に相当する正方形の対角線の長さＺに対し、Ｚ／２＜Ｒ＜Ｚとされる。
【００２９】
測位空間１９内の各地点は、ビーコン送信機１２が該地点に位置するときに、少なくとも１つのビーコン受信機１１が該ビーコン送信機１２からのビーコンを受信することができ、最大、４つのビーコン受信機１１が同一のビーコン送信機１２からのビーコンを受信するようになっている。
【００３０】
各ビーコン送信機１２からのビーコンは、相互に非同期発信でかつ等周波数のビーコンの発信であるために、時間軸上、重複すると、相互に干渉して、ビーコン受信機１１がビーコンを受信できなくなる。各ビーコン送信機１２からのビーコン送信間隔（ビーコン送信間隔とは、ビーコン送信開始から次のビーコン送信開始までの時間を意味し、後述のＴiに対応する。）を同一に設定すると、個々の時間基準（クロック発振子）の精度誤差によりいずれ送信タイミングが重複することになる。この場合、一度送信重複が生じると、相互の時間ずれがわずかであるため、長期にわたり送信重複が発生し続ける事態が生じる。このような送信重複の確率を低減するために、隣接するビーコン送信機１２の送信間隔をビーコンの送信時間以上ずらした間隔に設定する。
【００３１】
ビーコンの送信時間をＴtx、或るビーコン送信機１２におけるビーコンの送信間隔をＴiにした場合、該ビーコン送信機１２に隣接するビーコン送信機１２の送信間隔をＴi＋Ｔtx、Ｔi−Ｔtxのように設定する。この場合、両者の送信信号で重複が発生する確率は、Ｔtx／Ｔiとなる。
【００３２】
図４のようにビーコン受信機１１が４つのビーコン送信機１２のビーコンカバー範囲に同時に属する場合、４つのビーコン送信機１２のビーコン送信間隔ＴA〜ＴDは、ＴA＝Ｔi、ＴB＝Ｔi＋Ｔtx、Ｔ3＝Ｔi− Ｔtx、ＴD=ＴA＋２・Ｔtxのように設定する必要がある。
【００３３】
この場合、隣接するビーコン送信機ａとｂとの間で送信重複Ｔabが発生する確率は、Ｔi ＞＞Ｔtxとして、Ｔ12≒Ｔtx／Ｔi、Ｔ13≒Ｔtx／Ｔi、Ｔ14≒２・Ｔtx／Ｔi、Ｔ23≒２・Ｔtx／Ｔi、Ｔ24≒Ｔtx／Ｔi、Ｔ34≒３・Ｔtx／Ｔiとなる。何らかの重複が発生する確率Ｐはこれらの総和となるから、Ｐ＝１０・Ｔtx／Ｔiとなる。
【００３４】
Ｔtxは、送信パケット構成によって定まり、送信ビットレートを４８００ｂｐｓとして図３のパケットを送信する場合約２０ｍｓｅｃとなる。Ｔiは、移動局がカバー範囲に入ってからそのＩＤを認識するまでの最大レスポンス時間に影響するためできるだけ短いことが望ましい。
【００３５】
送信重複を３％以下の確率とするためには上式より、Ｐ＝１０・Ｔtx／Ｔi、Ｔi＝１０・Ｔtx／Ｐ＝１０×２０／０．０３≒６６６７［ｍｓｅｃ］となり、約７秒以上の間隔とする必要がある。ただし、２回分の送信で衝突を回避する場合、そのどちらもが衝突する確率は、Ｐ＝（１０・Ｔtx／Ｔi）2となる。これを３％以下にするには、Ｔi＝１０・Ｔtx／ｓｑｒｔ（Ｐ）=１０×２０／０．１７３≒１１５５［ｍｓｅｃ］となり２秒程度以上の送信間隔とすればよい。
【００３６】
ビーコン受信機１１は、ビーコンを受信すると、該ビーコンの電界強度を測定し、ビーコンの送信元のビーコン送信機１２のＩＤと共に受信したビーコンの情報（受信電界強度ＲＳＳＩ：Receiving Signal Strength Indicator）を自機の記憶装置内の図５のビーコン情報テーブルに格納する。この時、同じＩＤに対応付けられたビーコン送信機１２からビーコンを受信した場合は、ビーコン情報テーブルにおける該ＩＤの行のＲＳＳＩを最新の情報に置き換える。またテーブルにおける行数が、ビーコンを受信したビーコン送信機１２の個数を超えた場合は、一番古い情報のビーコン送信機１２についてその行の情報を削除してから、該行に最後のビーコン受信機１１からのビーコン情報を追加する。
【００３７】
図６は各ビーコン受信機１１におけるビーコン情報格納方法３０のフローチャートである。ビーコン情報格納方法３０は、ビーコン受信機１１がビーコンを受信するのに伴い実行される（Ｓ３１）。Ｓ３２では、受信したビーコンの電界強度を測定する。
【００３８】
Ｓ３３では、受信したビーコンのパケット（図３）から該ビーコンの送信元のビーコン送信機１２のＩＤを抽出し、ビーコン受信テーブル（図５）に該ＩＤがすでに存在するか否かを判定する。そして、判定が正であれば、Ｓ３４へ進み、否であれば、Ｓ３５へ進む。
【００３９】
Ｓ３４では、Ｓ３３で存在を確認されたＩＤの行に今回のビーコン情報、すなわち今回受信したビーコンのＩＤ及び電界強度を上書きする。Ｓ３４の後は、ビーコン情報格納方法３０を終了する。
【００４０】
Ｓ３５では、ビーコン受信テーブル（図５）上に空き行があるか否かを判定し、判定が正であれば、Ｓ３７へ進み、否であれば、Ｓ３６へ進む。
【００４１】
Ｓ３６では、ビーコン受信テーブルから最古のビーコン情報の行を削除し、ビーコン受信テーブルに空き行を作る。Ｓ３７では、ビーコン受信テーブルの空き行に今回のビーコン情報（今回受信のビーコンのＩＤ及び電界強度）を書き込む。
【００４２】
図７は各ビーコン受信機１１が基地局１５へ送信するビーコン情報のパケットのデータ構造図である。各ビーコン受信機１１は、定期的に又は基地局１５からビーコン情報の送信要求があった時、図７のパケットを基地局１５へ送信する。各ビーコン受信機１１から基地局１５へのパケットの送信は、ビーコンとは別の周波数で行われ、ビーコンとの干渉を回避する。なお、各ビーコン受信機１１と基地局１５とをケーブルで相互に接続し、一部又は全部のビーコン受信機１１から基地局１５へのパケットの送信を無線ではなく有線で行ってもよい。
【００４３】
図７のパケットでは、先頭から順番にヘッダ、データ数、データ１、データ２、・・・、チェックサム及びフッタが配置される。データ１、データ２、・・・は、図５のテーブルの各行のビーコン情報に対応し、図７におけるパケットの各データは、図５のビーコン受信テーブルにおける各行のＩＤと電界強度とをコピーしたものである。図７のパケットのヘッダには、該パケットを送信するビーコン受信機１１のＩＤの情報が含まれる。
【００４４】
図８は基地局１５が各ビーコン受信機１１より収集したビーコン情報である。図８において、ＩＤ００１，０００２，・・・は各ユーザのビーコン送信機１２のＩＤを意味し、受信機Ａ〜Ｅはビーコン受信機１１のＩＤを意味し、表内の値は電界強度ＲＳＳＩを示している。各ビーコン送信機１２に対し、該ビーコン送信機１２からのビーコンがどのビーコン受信機１１にどのような電界強度で受信されたかが分かる。
【００４５】
図９はパソコン１７において実施する二次元測位方法５０のフローチャートである。二次元測位方法５０は、パソコン１７が基地局無線機１６から全てのビーコン受信機のビーコン情報を受信する毎に実施される。ビーコン受信機１１は位置を固定されているので、基地局１５は、各ビーコン受信機１１とケーブルにより接続されて、各ビーコン受信機１１から無線を介する基地局無線機１６へ受信ではなく、ケーブルを介しての各ビーコン受信機１１から受信により図８のビーコン情報を収集してもよい。
【００４６】
基地局無線機１６が、ビーコン受信機１１から無線によりビーコン情報を受信すると、位置情報管理システムが稼動しているパソコン１７に該ビーコン情報を直ちに送信する。二次元測位方法５０は該位置情報管理システムの具体的処理手順である。
【００４７】
各ビーコン受信機１１は、一定周期毎又は基地局１５からの問合せがあった時に、自機の記憶装置のビーコン受信テーブル（図５）に格納してあるビーコン受信情報を図７の形式のパケットを用いて基地局１５へ送信する。該パケットのヘッダには、ビーコン受信機１１のＩＤが含まれる。
【００４８】
各ビーコン受信機１１が一定周期毎にビーコン受信情報を送信する場合は、各ビーコン受信機１１から共通の基地局１５へのビーコン受信情報の送信が重複しないようにするために、すなわち相互に干渉しないようにするために、各ビーコン受信機１１は、基地局１５へのパケット送信間隔を、（１回の送受信処理時間）×（ビーコン受信機１１の台数）以上、空ける必要がある。各ビーコン受信機１１は各々がこの送信間隔を保ちつつ、他のビーコン受信機１１との送信重複を起こさないように、例えば、基地局無線機１６からビーコン受信機１１に対し、時間の補正コマンドを定期的に送るなどの方法で、送信タイミングの同期を取る必要がある。各ビーコン受信機１１は、また、基地局１５へビーコン受信情報を送信する毎に、図５のビーコン受信テーブルをクリアする。
【００４９】
ビーコン受信情報送信側のビーコン受信機１１と基地局無線機１６との１回の送受信処理時間は、ビーコン受信機１１のリトライ回数（初期値例：２回）及びリトライ間隔（初期値例：２秒）の設定と、基地局無線機１６のＡＣＫ返信時間（初期値例：０．５秒）によって決まる。初期値の例で考えると１回の送受信処理時間は最大 （２＋０．５）×２＝５（秒）となる。これに実際のデータ転送時間が少し加わるので、１回の送受信処理時間は、余裕を見て６秒くらいとなる。
【００５０】
ビーコン受信機１１が、前回、ビーコン受信情報を基地局１５へ送信してから一度もビーコン受信機１１からのビーコンを受信していない場合は、受信テーブルは空のままとなっている。ビーコン受信機１１は、テーブルが空の状態である時に、ビーコン受信情報を送信する場合には、図７のパケットの”データ数”のフィールドに"０"を記入することで、テーブルが空であるという情報を基地局１５へ送信する。
【００５１】
二次元測位方法５０において、Ｓ５１では、パソコン１７はビーコン情報を該ビーコン情報の送信元のビーコン受信機１１のＩＤ（図１のＡ，Ｂ，Ｃ，・・・）と共に基地局無線機１６から受信する。Ｓ５２では、ビーコン受信機１１のＩＤ、ビーコン送信機１２のＩＤ（図１の００１，００２）及び電界強度に対し、同一ビーコン（ビーコン送信機１２のＩＤを同じくするビーコン）を受信したビーコン受信位置（ビーコン受信機１１の位置）を、ビーコン受信位置情報テーブル（図２）を参照して取得する。Ｓ５３では、ビーコン受信位置とそこでの電界強度とに基づきビーコンの送信元のビーコン送信機１２の位置を算出する。具体的な算出の仕方は次のとおりである。
【００５２】
ＩＤ：Ａ、ＩＤ：Ｂ、ＩＤ：Ｄ及びＩＤ：Ｅのビーコン受信機１１の設置位置の座標をそれぞれ（ｘA，ｙA）、（ｘB，ｙB）、（ｘD，ｙD）、（ｘE，ｙE）とし、ビーコン受信機で測定したそれぞれのビーコンの電界強度をＥA、ＥB、ＥD、ＥEとすると、ビーコン送信機１２の位置座標（ｘ，ｙ）は次のように求めることができる。
【００５３】
x＝（ｘA×ＥA＋ｘB×ＥB＋ｘD×ＥD＋ｘE×ＥE）／（ＥA＋ＥB＋ＥD＋ＥE）・・・（１）
【００５４】
y＝（ｙA×ＥA＋ｙB×ＥB＋ｙD×ＥD＋ｙE×ＥE）／（ＥA＋ＥB＋ＥD＋ＥE）・・・（２）
【００５５】
（１）及び（２）式では、同一のビーコン送信機１２の発信ビーコンが４つのビーコン受信機１１により受信されているので、４つの電界強度ＥA、ＥB、ＥD、ＥEからビーコン送信機１２の現在位置（ｘ，ｙ）が計算されているが、同一のビーコン送信機１２からのビーコンを受信できたビーコン受信機１１の個数が３つ以下である場合には、３つ以下の電界強度からビーコン送信機１２の現在位置（ｘ，ｙ）が計算される。同一のビーコン送信機１２からのビーコンを受信できたビーコン受信機１１の個数が１であり、それが例えばビーコン受信機Ａである場合は、電界強度ＥAに関係なく、ビーコン送信機１２の現在位置（ｘ，ｙ）は（ｘA，ｙA）となる。
【００５６】
図９の二次元測位方法５０に戻って、Ｓ５４では、ビーコン送信元のビーコン送信機１２に対し、その現在位置を、（１）及び（２）式で求めた位置（ｘ，ｙ）にして、パソコン１７のディスプレイの地図上に表示する。二次元測位方法５０は、各ビーコン、すなわちその送信元のビーコン送信機１２に対して実施されるので、測位空間１９の全部のビーコン送信機１２についてその現在位置がパソコン１７のディスプレイの地図上に表示されることになる。
【００５７】
図１０はビーコン送信機１２を三次元測位する場合のビーコン受信機１１の配置図である。ビーコン受信機１１は、複数の階に分布して、測位空間１９内に配備される。図１０では、ＩＤ：Ｅ，Ｄ．Ｆのビーコン受信機１１は１階に配備され、ＩＤ：Ａ，Ｂ，Ｃのビーコン受信機１１は２階に配備されている。ビーコンはある程度の透過性があるので、階毎にビーコン受信機１１をずらして設置することにより、ビーコン受信機１１の設置数を抑えることができる。
【００５８】
図１１はビーコン受信機１１が複数の階に分布して配備される場合にパソコン１７の記憶装置に記憶されるビーコン受信位置情報テーブルを示す。図１１のビーコン受信位置情報テーブルでは、前述の図２のビーコン受信位置情報テーブルに対して設置階が追加されている。
【００５９】
図１２は図１１におけるビーコン受信機１１の配備に対してパソコン１７において実施する三次元測位方法６０のフローチャートである。三次元測位方法６０において、図９の二次元測位方法５０のステップと同一のステップは、二次元測位方法５０の対応ステップと同一ステップ番号を付けて、説明は省略する。三次元測位方法６０では、二次元測位方法５０のＳ５３がＳ６１，Ｓ６２に置き換えられている。
【００６０】
Ｓ６１では、各ビーコン受信機１１からのビーコン情報から抽出した電界強度であって、同一のビーコンＩＤ（同一のビーコン送信元のビーコン送信機１２のＩＤ）についての電界強度の内の最大であるビーコンを受信したビーコン受信機１１の配備階を該ビーコンＩＤ（ビーコン送信元のビーコン送信機１２）の存在階とする。ビーコン送信機１２の存在階を決定する別の仕方としては、（ａ）水平方向へ相互にほぼ同一位置にある２つのビーコン受信機１１が同一ＩＤのビーコン（送信元のビーコン送信機１２が同一であるビーコン）を受信している場合に、電界強度が大きい方のビーコンを受信したビーコン受信機１１の配備階をビーコン送信機１２の存在階とすること、及び（ｂ）同一ＩＤのビーコンを、ｎ＋１階とｎ−１階に配備された２つのビーコン受信機１１において受信している場合に、ｎ階をビーコン送信機１２の存在階とすることがある。
【００６１】
Ｓ６２では、ビーコン情報の送信元のビーコン受信機１１に対し、その位置としてのビーコン受信位置とビーコンの電界強度とに基づき、該ビーコン送信機１２の水平方向位置を算出する。この場合、ビーコン受信機１１の配備階が異なるために、ビーコン送信機１２の存在階に配備されるビーコン受信機１１における電界強度と、存在階以外に配備されているビーコン受信機１１における電界強度とは、水平方向への各ビーコン受信機１１からビーコン送信機１２までの距離が等しくても差が生じるので、算出式は前述の（１）及び（２）式を補正する必要がある。具体的な算出の仕方は次のとおりである。
【００６２】
ＩＤ：Ａ、ＩＤ：Ｂのビーコン受信機１１は１階に配備され、ＩＤ：Ｅ、ＩＤ：Ｆのビーコン受信機１１は２階に配備されている。また、ビーコン送信機１２は、Ｓ６１の処理の結果、１階に存在すると仮定する。ＩＤ：Ａ、ＩＤ：Ｂ、ＩＤ：Ｄ、ＩＤ：Ｅのビーコン受信機１１の設置位置の座標をそれぞれ（ｘA，ｙA）、（ｘB，ｙB）、（ｘD，ｙD）、（ｘE，ｙE）とし、ビーコン受信機で測定したそれぞれのビーコンの電界強度をＥA、ＥB、ＥD、ＥEとすると、ビーコン送信機１２の位置座標（ｘ，ｙ）は次のように求めることができる。ただし、α＞１である。
【００６３】
x＝（ｘA×ＥA＋ｘB×ＥB＋ｘD×α・ＥD＋ｘE×α・ＥE）／（ＥA＋ＥB＋α・ＥD＋α・ＥE）・・・（３）
【００６４】
y＝（ｙA×ＥA＋ｙB×ＥB＋ｙD×α・ＥD＋ｙE×α・ＥE）／（ＥA＋ＥB＋α・ＥD＋α・ＥE）・・・（４）
【００６５】
ビーコン送信機１２の存在階に対し、隣りの階に配備されているビーコン受信機１１へのビーコン送信機１２からのビーコンの電界強度は、同一階に配備されているビーコン受信機１１へのビーコン送信機１２からのビーコンの電界強度より弱まるので、上記（３）及び（４）式では、αを掛けて、増大させてある。
【００６６】
図１３は屋内用測位システム１０全体におけるシーケンス図である。該シーケンス図はビーコン情報格納方法３０及び二次元測位方法５０の処理を含んでいる。なお、図１３の設置無線機とは、ビーコン受信機１１を内蔵する無線機（図示せず）である。ビーコン受信機１１のビーコン情報は、該ビーコン受信機１１を内蔵する設置無線機から無線により基地局１５の基地局無線機１６へ送信される。
【００６７】
ビーコンＩＤは所定の周期（ＴｉｍｅＯｕｔ）でビーコンによりビーコン送信機１２からビーコン受信機１１へ送信され、ビーコン受信機１１では、該ビーコンの電界強度が測定され（ビーコン情報格納方法３０のＳ３２）、該電界強度がビーコンＩＤと共にビーコン受信機１１の記憶装置のビーコン情報テーブル（図５）に格納される（ビーコン情報格納方法３０のＳ３４，Ｓ３７）。
【００６８】
ビーコン受信情報要求は、パソコン１７の位置情報管理システムから基地局無線機１６及び設置無線機を経てビーコン受信機１１へ到達する。ビーコン受信機１１は、該ビーコン受信情報要求に応動して、又はビーコンＩＤの送信周期とは別の所定の周期でビーコン受信情報（図８のテーブルの情報）を、設置無線機を介して基地局無線機１６へ送信し、該ビーコン受信情報は基地局無線機１６からパソコン１７の位置情報管理システムへ送信される（二次元測位方法５０のＳ５１）。位置情報管理システムは、該ビーコン受信情報に基づきビーコン送信機１２の現在位置を算出する（二次元測位方法５０のＳ５３）。
【００６９】
図１４はビーコン送信機１２のビーコン送信範囲を小さく限定して現在位置を測位する説明図である。図１４のビーコンの到達距離Ｒは、図４のビーコンの到達距離Ｒより短くされている。図４では、Ｚ／２＜Ｒ＜Ｚであったが、図１４では、ビーコン受信機１１の格子状配列における升目に相当する正方形の辺の長さをＷとすると、Ｒ＜Ｗ／２とされる。結果、ビーコン送信機１２からのビーコンを受信するビーコン受信機１１の個数は１又は０となる。こうして、１である場合には、ビーコン送信機１２の現在位置は、該ビーコン送信機１２からのビーコンを受信した唯一のビーコン受信機１１の位置に特定される。０である場合も、ビーコン送信機１２は、静止時間はわずかであり、ユーザに携帯されて絶えず移動するので、多少の時間が経てば、いずれかのビーコン受信機１１によりビーコンが受信され、これにより、ビーコン送信機１２からのビーコンがどのビーコン受信機１１にも受信されないブランクの期間は最小限に抑えることができる。
【００７０】
図１４のビーコン送信範囲の極小化した適用例では、フードコートなどで各テーブルにビーコン受信機１１付き無線機（以下、「設置無線機」という。）を設置する。注文を済ませたお客にビーコン送信機１２を渡す。ビーコン送信機１２の送信出力は１つのテーブルをカバーする程度としておくと、お客がそのビーコン送信機１２をテーブル上に置いたときに、そのテーブルに設置されている設置無線機からビーコン送信機１２のＩＤが送信され、従業員はお客のいるテーブルを特定することができる。
【００７１】
この場合、位置情報管理システムは、１つの設置無線機からのビーコン情報を受信するだけでお客のビーコン送信機１２の位置を表示することが可能となる。
【００７２】
設置無線機が多い場合、全ての設置無線機からビーコン情報を受信してからビーコン送信機１２の位置を算出すると、該ビーコン送信機１２の位置情報を更新するまでに長時間を要してしまう。これを改善するには、設置無線機からビーコン情報を受信したときに、その設置無線機と隣接する設置無線機の情報も揃えば、その段階でビーコン送信機１２の位置を算出してしまう仕組みを用いる。
【００７３】
図１５はビーコン受信機１１が多数分布している場合にビーコン送信機１２の測位を効率化する説明図である。ビーコン受信機Ｆの設置無線機からビーコン情報を受信したとする。ビーコン受信機Ｆに隣接するビーコン受信機は、図１５からビーコン受信機Ａ〜Ｃ，Ｅ，Ｇ，Ｉ〜Ｋであることが分かる。ビーコン受信機Ｆの設置無線機からのビーコン情報にＩＤ：００１とＩＤ：００２のビーコン送信機１２の情報が含まれていた場合、図８のテーブルからビーコン受信機Ｆと隣接するビーコン受信機Ａ〜Ｃ，Ｅ，Ｇ，Ｉ〜Ｋの設置無線機から受信したＩＤ：００１とＩＤ：００２の電界強度を抽出する。その電界強度を基にＩＤ：００１とＩＤ：００２のビーコン送信機１２の位置を算出する。これにより、他の全部の設置無線機からのビーコン情報の受信を待たずに、ＩＤ：００１とＩＤ：００２のビーコン送信機１２の位置を算出することができる。
【００７４】
図１６は測位システム７０の機能ブロック図である。測位システム７０の一例は屋内用測位システム１０である。測位システム７０は、屋内や地下街等、ＧＰＳ電波の利用できない測位空間における現在位置測位に限定されない。ＧＰＳ電波が利用できる測位空間であっても、ＧＰＳ受信機を装備することなく、使用することができる。図１６では、ビーコン受信機７１は２つしか図示していないが、これはあくまで図示の便宜上のためであり、ビーコン受信機７１を２つに限定することを意味しない。
【００７５】
測位システム７０は、固定局の複数のビーコン受信機７１、移動局のビーコン送信機７２及び管理装置７３を備える。複数のビーコン受信機７１は、測位空間に分布して配備される。ビーコン送信機７２は、自機のＩＤ情報を含むビーコンを発信する。管理装置７３は、ビーコン送信機７２の現在位置を管理する。
【００７６】
各ビーコン受信機７１は、ビーコン受信手段７７、強度測定手段７８、ＩＤ抽出手段７９及びビーコン情報送信手段８０を備える。ビーコン受信手段７７はビーコンを受信する。強度測定手段７８は、受信したビーコンの強度を測定する。ＩＤ抽出手段７９は、受信したビーコンからその送信元のビーコン送信機７２のＩＤを抽出する。ビーコン情報送信手段８０は、ビーコン送信機ＩＤとそれが抽出されたビーコンの受信強度と自機ＩＤとを対応付けたビーコン情報を管理装置７３へ送信する。
【００７７】
管理装置７３は、ビーコン情報受信手段８４、ビーコン受信機別受信強度抽出手段８５及び現在位置測位手段８６を備える。ビーコン情報受信手段８４は、各ビーコン受信機７１からビーコン情報を受信する。ビーコン受信機別受信強度抽出手段８５は、ビーコン情報から同一ビーコン送信機ＩＤのビーコンについてビーコン受信機別の受信強度を抽出する。現在位置測位手段８６は、同一ビーコン送信機ＩＤのビーコンについてのビーコン受信機別受信強度の比に基づき該ビーコン送信機ＩＤに対応付けられたビーコン送信機を測位する。
【００７８】
ビーコン受信機７１、ビーコン送信機７２及び管理装置７３の具体例はそれぞれビーコン受信機１１、ビーコン送信機１２及び基地局である。ビーコン送信機７２は、人に携帯されることに限定されない。無人車やロボット等の他の移動体に装備されてもよい。強度測定手段７８が測定するビーコンの受信強度とは、ビーコンの受信信号の強度に対応するすべての強度を意味し、屋内用測位システム１０におけるビーコンの電界強度ＲＳＳＩに対応する。
【００７９】
現在位置測位手段８６が各ビーコン送信機７２におけるビーコン別受信強度の比に基づき該ビーコン送信機７２の現在位置を測位する具体的な仕方は、前述の計算式（１）〜（４）に基づくものである。
【００８０】
測位システム７０によれば、各地点の電界強度をあらかじめ実測する手間を排除しつつ、ビーコン受信機７１の配備数を少なくすることができる。さらに、ビーコン受信機７１−ビーコン送信機７２間の距離を算出することなく、ビーコン送信機７２の現在位置を直接、測位することができるので、測位計算を簡単化することができる。
【００８１】
典型的には、各ビーコン送信機７２は、相互に非同期でビーコンを等時間Ｔだけ間欠発信し、ビーコンの電波圏が重複するビーコン送信機７２同士は、ビーコンの間欠発信の周期をＴ以上ずらされている。典型的には、各ビーコン受信機７１が発信するビーコンの周波数は相互に等しい。
【００８２】
Ｔの具体例はビーコン受信機１１におけるＴtxである。ビーコン送信機７２は、ビーコンの送信に関して相互に同期を取ることなく、ビーコンを送信することができるとともに、各ビーコン送信機７２からのビーコン同士の干渉を十分に抑制することができる。
【００８３】
典型的には、各ビーコン送信機７２は、相互に等周波数でかつ等出力でビーコンを発信する。この結果、前述の計算式（１）〜（４）のように、測定した電界強度ＥA、ＥB、ＥD、ＥEに対し出力比に基づく係数を掛けて補正する手間を省略することができる。
【００８４】
ビーコン送信機７２の存在階を測位する場合には、例えば、複数のビーコン受信機７１は屋内の各階に分布して配備され、管理装置７３の現在位置測位手段８６は、同一ビーコン送信機ＩＤのビーコンについてのビーコン受信機別受信強度の比に基づき該ビーコン送信機７２の存在階を測位する。
【００８５】
ビーコン送信機７２が存在する階とは別の階に配備されたビーコン受信機７１へ届くビーコンの電界強度は、床や天井等のために、ビーコン送信機７２の存在階と同一階に配備されたビーコン受信機７１へ届くビーコンの電界強度より著しく低下するので、典型的には、管理装置７３の現在位置測位手段８６は、同一ビーコン送信機ＩＤのビーコンについてのビーコン受信機別受信強度の中で最大値であるビーコンを受信したビーコン受信機７１の配備階を該ビーコン送信機７２の存在階とする。
【００８６】
典型的には、管理装置７３の現在位置測位手段８６は、同一ビーコン送信機ＩＤのビーコンについてのビーコン受信機別受信強度を、同一ビーコン送信機ＩＤに対応付けられたビーコン送信機７２の存在階に基づき補正し、補正後の受信強度の比に基づき各ビーコン送信機７２の水平方向の現在位置を測位する。補正後の受信強度の具体例は、前述の（３）及び（４）式におけるα・ＥD及びα・ＥEである。
【００８７】
好ましくは、管理装置７３の現在位置測位手段８６は、或るビーコン受信機からのビーコン情報に或るビーコン送信機のビーコン情報が含まれているとき、該ビーコン送信機の現在位置を、該或るビーコン受信機とそれに隣接する全ビーコン受信機とからのビーコン情報のみに基づき測位する。この具体例は、図１５を参照して説明したとおりである。
【００８８】
図１７は測位システム制御方法１００のフローチャートである。測位システム制御方法１００は測位システム７０に適用される。Ｓ１０１〜Ｓ１０３はビーコン送信機７２において実行される。Ｓ１０１，Ｓ１０２の順番は、逆にすることができる。すなわち、Ｓ１０２をＳ１０１の前に実行してもよい。
【００８９】
Ｓ１０１では、各ビーコン受信機７１において受信したビーコンの強度を測定する。Ｓ１０２では、各ビーコン受信機７１において受信したビーコンからその送信元のビーコン送信機７２のＩＤを抽出する。Ｓ１０３では、ビーコン送信機ＩＤとそれが抽出されたビーコンの受信強度と自機ＩＤとを対応付けたビーコン情報を管理装置７３へ送信する。
【００９０】
Ｓ１０４〜Ｓ１０６は管理装置７３において実行される。Ｓ１０４では、ビーコン情報から同一ビーコン送信機ＩＤのビーコンについてビーコン受信機別の受信強度を抽出する。Ｓ１０５では、ビーコン情報から同一ビーコン送信機ＩＤのビーコンについてビーコン受信機別の受信強度を抽出する。Ｓ１０６では、同一ビーコン送信機ＩＤのビーコンについてのビーコン受信機別受信強度の比に基づき該ビーコン送信機ＩＤに対応付けられたビーコン送信機の現在位置を測位する。
【００９１】
Ｓ１０１〜Ｓ１０３の処理は、ビーコン受信機７１の強度測定手段７８〜ビーコン情報送信手段８０の機能にそれぞれ対応している。また、Ｓ１０４〜Ｓ１０６の処理は、管理装置７３のビーコン情報受信手段８４〜現在位置測位手段８６の機能にそれぞれ対応している。したがって、Ｓ１０１〜Ｓ１０６の処理についての具体的態様として、それらに対応する手段の機能について述べた具体的態様を適用可能である。
【００９２】
本明細書は様々な範囲及びレベルの発明を開示している。それら発明は、本明細書で説明した様々な技術的範囲及び具体的レベルの各装置及び各方法だけでなく、拡張ないし一般化の範囲で、各装置及び各方法から独立の作用、効果を奏する１つ又は複数の要素を抽出したものや、１つ又は複数の要素を拡張ないし一般化の範囲で変更したものや、さらに、各装置間及び各方法間で１つ又は複数の要素の組合せを入れ換えたものを含む。
【符号の説明】
【００９３】
７０：測位システム、７１：ビーコン受信機、７２：ビーコン送信機、７３：管理装置、７８：強度測定手段、７９：ＩＤ抽出手段、８０：ビーコン情報送信手段、８４：ビーコン情報受信手段、８５：ビーコン受信機別受信強度抽出手段、８６：現在位置測位手段、１００：測位システム制御方法。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザ等の移動体の現在位置を検出する測位システム及び制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、位置検出技術として最も普及しているのはＧＰＳ（Global Positioning System）を用いた方式であり、カーナビのみならず携帯電話などでも利用されている。しかしながら、屋内や地下などでは、ＧＰＳの電波が届かないので、ＧＰＳに代わる測位技術が必要になる。
【０００３】
特許文献１は、赤外線ビーコンを屋内天井に格子状に配備し、各赤外線ビーコンからビーコンＩＤを下方へ照射し、携帯端末が、従業員に携帯されて移動し、受信した赤外線ビーコンからビーコンＩＤを抽出して、該ビーコンＩＤに基づき自機の現在位置を検出することを開示する（特許文献１の段落００５９ ００６０）。各赤外線ビーコンは、床における照射面が半径８ｃｍほどとなる広がりのものであり（特許文献１の段落００６９）、各携帯端末を１６ｃｍの誤差で測位することができることになる。
【０００４】
特許文献２は、移動端末と基地局との間でブルートゥースなどの近距離無線通信を実施し、移動端末は、送信電力を段階的に増大させながら、ブルートゥース接続要求を表すＩＤパケットを基地局へ送信するようにし、基地局が移動端末からのＩＤパケットを受信できた時の送信電力に対応する距離を移動端末と基地局との間の距離にすることを開示する（特許文献２の００５５）。特許文献２は、また、移動端末から送信電力情報付き電波を送信し、これを３つの基地局で受信して、その伝播損失に基づき該３つの基地局から該移動端末までの距離を測定し、三点測量法により移動端末の絶対位置を算出することも開示する（特許文献２の段落００６６、００６９及び００７０）。
【０００５】
特許文献３は、複数の基地局をサービスエリア（移動局の移動範囲）内に分布して配置するとともに（特許文献３の図１）、該サービスエリア内の各測定地点について各基地局からの受信電界強度をあらかじめ複数回、測定し、測定データを記憶することを開示する（特許文献３の段落００２８及び図２の電界強度データ記憶部）。そして、位置情報センターは、移動局が各基地局からの受信信号の内、電界強度が高い方から８つまでの受信信号に対応する基地局を選択して、それら基地局からの電界強度のデータを取得し、取得した電界強度データと記憶している各測定地点との電界強度データとを対比して、取得した電界強度データに最も近い電界強度データとなっている測定地点を該移動局の現在位置であると推定するようになっている（特許文献３の段落００２８及び００３１）。
【０００６】
特許文献４は、位置検出対象としてのＲＦＩＤタグに対して、その移動範囲に複数のタグリーダを分布して配置し（特許文献４の図５）、ＲＦＩＤタグからの電波を近辺の３つのタグリーダにおいて受信し、該３つのタグリーダにおける受信電界強度を測定し、各受信電界強度から該ＲＦＩＤタグと該３つのタグリーダまでの距離を算出し、算出した３つの距離から該ＲＦＩＤタグの位置を特定する（特許文献４の段落００１１）ことを開示する。
【０００７】
特許文献５は、小売店舗内に複数のアクセスポイントと複数のタグライタとを配備し（特許文献５の図１）、これらアクセスポイント及びタグライタからの無線を顧客の買い物カゴの無線タグへ送信する（特許文献５の図２）ことを開示する。該無線タグは、アクセスポイントからの無線の信号強度を測定するとともに、タグライタからの特定情報を受信し、位置特定装置は、アクセスポイント経由で各無線タグからの信号強度や特定情報を受信する（特許文献５の段落００７４〜００７６）。該位置特定装置は、各無線タグから受信した信号強度を、各地点であらかじめ実測しておいた信号強度と照合し、照合に基づき各無線タグの位置を確率的に推定する（特許文献５の段落００７９）。該位置特定装置は、さらに、無線タグから受信したタグライタＩＤに基づき、該無線タグが該タグライタＩＤのタグライタの位置近辺に存在することを把握する（特許文献５の段落００８７）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−３０９９０８号公報
【特許文献２】特開２００５−０８６５７９号公報
【特許文献３】特開２００１−１２８２２２公報
【特許文献４】特許第３５８７４４８号公報
【特許文献５】特許第４１６０１０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１における携帯端末の測位では、測位の精度は高いものの、各赤外線ビーコンの照射範囲が半径８ｃｍであり、携帯端末の全移動範囲を網羅して該携帯端末を測位する場合には、赤外線ビーコンをほぼ天井一面に配備する必要があり、赤外線ビーコンの総数が膨大になってしまう。
【００１０】
特許文献２における移動端末の測位では、移動端末が送信電力を段階的に切り替えつつ、送信を行う必要があり、処理が煩雑になるとともに、複数の送信電力による送信を全部、終了するまでに時間がかかる。
【００１１】
特許文献３における移動端末の測位では、サービスエリア内の各測定について各基地局からの受信電界強度をあらかじめ複数回、測定しておく必要があり、手間がかかる。
【００１２】
特許文献４における移動端末の測位では、３つのタグリーダにおけるＲＦＩＤタグからの受信電界強度を測定するものの、それら受信電界強度からＲＦＩＤタグ−各タグリーダ間の距離を一旦、算出してから、ＲＦＩＤタグの現在位置を算出する必要があり、処理が煩雑になる。
【００１３】
特許文献５における移動端末の測位では、無線タグが各地点にあった場合の各アクセスポイントにおける受信信号強度を各各地点についてあらかじめ実測しておく必要があり、特許文献３の測位と同様に、手間がかかる。特許文献５におけるタグライタＩＤに基づく無線タグの測位では、小売店内のどの地点でも漏れのない測位を実現するためには、タグライタＩＤの配備数が膨大になってしまう。
【００１４】
本発明の目的は、固定局までの距離の計算や、測位空間内の各地点の電界強度の事前の実測を省略することができるとともに、測位空間内に分布して配備する固定局の数を低減することができる測位システム及び制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明によれば、ユーザ等の移動体に装備されたビーコン送信機は、測位空間内を移動しつつ、自機のＩＤ情報を含むビーコンを発信する。固定局のビーコン受信機は、測位空間内に分布して配備され、ビーコンを受信し、その強度を測定する。同一送信機ＩＤのビーコンについて、各ビーコン受信機における受信強度の比に基づき該ＩＤに対応付けられたビーコン送信機の現在位置が算出される。
【００１６】
本発明の測位システムは次のものを備える。
測位空間に分布して配備され固定局の複数のビーコン受信機、
自機のＩＤ情報を含むビーコンを発信する移動局のビーコン送信機、及び
前記ビーコン送信機の現在位置を管理する管理装置。
【００１７】
前記ビーコン受信機は次のものを備える。
受信したビーコンの強度を測定する強度測定手段、
受信したビーコンからその送信元のビーコン送信機のＩＤを抽出するＩＤ抽出手段、及び
ビーコン送信機ＩＤとそれが抽出されたビーコンの受信強度と自機ＩＤとを対応付けたビーコン情報を前記管理装置へ送信するビーコン情報送信手段。
【００１８】
前記管理装置は次のものを備える。
各ビーコン受信機から前記ビーコン情報を受信するビーコン情報受信手段、
前記ビーコン情報から同一ビーコン送信機ＩＤのビーコンについてビーコン受信機別の受信強度を抽出するビーコン受信機別受信強度抽出手段、及び
同一ビーコン送信機ＩＤのビーコンについてのビーコン受信機別受信強度の比に基づき該ビーコン送信機ＩＤに対応付けられたビーコン送信機の現在位置を測位する現在位置測位手段。
【００１９】
本発明の測位システム制御方法が適用される測位システムは、測位空間における各固定場所に分布して配備された複数のビーコン受信機、ユーザに携帯されビーコンを発信する１以上のビーコン送信機、及び前記ビーコン送信機の現在位置を管理する管理装置を備える。本発明の測位システムの制御方法発揮のステップを備える。
各ビーコン受信機において受信したビーコンの強度を測定する強度測定ステップ、
各ビーコン受信機において受信したビーコンからその送信元のビーコン送信機のＩＤを抽出するＩＤ抽出ステップ、
ビーコン送信機ＩＤとそれが抽出されたビーコンの受信強度と自機ＩＤとを対応付けたビーコン情報を前記管理装置へ送信するビーコン情報送信ステップ、
前記管理装置において各ビーコン受信機から前記ビーコン情報を受信するビーコン情報受信ステップ、
前記管理装置において前記ビーコン情報から同一ビーコン送信機ＩＤのビーコンについてビーコン受信機別の受信強度を抽出するビーコン受信機別受信強度抽出手段、及び
前記管理装置において同一ビーコン送信機ＩＤのビーコンについてのビーコン受信機別受信強度の比に基づき該ビーコン送信機ＩＤに対応付けられたビーコン送信機の現在位置を測位する現在位置測位ステップ。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、測位空間に分布して配備される固定局のビーコン受信機が、移動局のビーコン送信機からそのＩＤ情報を含むビーコンを受信して、受信強度を測定し、同一ビーコンＩＤのビーコンについてのビーコン受信機別の受信強度の比に基づき該ビーコンＩＤに対応付けられたビーコン送信機の現在位置が算出されるので、固定局までの距離の計算や、測位空間内の各地点の電界強度の事前の実測を省略することができる。また、測位空間内に分布して配備する固定局の数を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】ビーコンを利用した屋内用測位システムの構成図である。
【図２】各ビーコン受信機と配置場所との関係を示す図である。
【図３】ビーコン送信機がビーコンとして発信するパケットのデータ構造図である。
【図４】４つのビーコン送信機が１つのビーコン受信機の配備点を中心とする同一の円周上に周方向へ等角度間隔で位置している場合の該ビーコン受信機が該４つのビーコン送信機からビーコンを受信する状況を示す図である。
【図５】ビーコン受信機が自機の記憶装置内に格納するビーコン情報テーブルを示す図である。
【図６】各ビーコン受信機におけるビーコン情報格納方法のフローチャートである。
【図７】各ビーコン受信機が基地局へ送信するビーコン情報のパケットのデータ構造図である。
【図８】基地局が各ビーコン受信機より収集したビーコン情報である。
【図９】パソコンにおいて実施する二次元測位方法のフローチャートである。
【図１０】ビーコン送信機を三次元測位する場合のビーコン受信機の配置図である。
【図１１】ビーコン受信機が複数の階に分布して配備される場合にパソコンの記憶装置に記憶されるビーコン受信位置情報テーブルを示す図である。
【図１２】図１１におけるビーコン受信機の配備に対してパソコンにおいて実施する三次元測位方法のフローチャートである。
【図１３】屋内用測位システム全体におけるシーケンス図である。
【図１４】ビーコン送信機のビーコン送信範囲を小さく限定して現在位置を測位する説明図である。
【図１５】ビーコン受信機が多数分布している場合にビーコン送信機の測位を効率化する説明図である。
【図１６】測位システムの機能ブロック図である。
【図１７】測位システム制御方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１はビーコンを利用した屋内用測位システム１０の構成図である。屋内用測位システム１０は、複数のビーコン受信機１１と、測位対象としてのビーコン送信機１２と、基地局１５とを備える。屋内用測位システム１０は、例えば、屋内や地下街など、ＧＰＳ電波を使用できない測位空間１９におけるビーコン送信機１２の測位を行う。ビーコン送信機１２は、ユーザ、ロボット、屋内小型自動搬送車等の移動体に装備されて、測位空間１９内を移動する。
【００２３】
なお、該測位システム１０は、ＧＰＳ受信機を装備しなくても、現在位置を測位できるものとして、屋外のシステムとしても利用可能である。例えば、屋外のテーマパークなどで子供にカードサイズのビーコン送信機１２を入口で渡し、迷子になったときに位置を確認することに適用される。
【００２４】
ビーコン送信機１２は、図１では、簡略化上、２つしか記載されていないが、現実の屋内用測位システム１０では、それより多く、存在する。各ビーコン受信機１１は、無線機に内蔵されており、該無線機を介して基地局１５とデータやコマンドを送受自在になっている。各ビーコン送信機１２は周囲へビーコンを発信し、該ビーコンはビーコン送信機１２の近傍のビーコン受信機１１に限定して、受信される。基地局１５は、データを相互に授受自在にケーブル接続されている基地局無線機１６及びパソコン１７を備え、基地局無線機１６は、無線通信を介して各ビーコン受信機１１とデータやコマンドを授受するとともに、無線通信を介して各ビーコン送信機１２からデータを受信する。
【００２５】
測位空間１９が高さを問題にしない二次元の水平空間であると想定する場合、複数のビーコン受信機１１は、測位空間１９において水平方向へほぼ等密度の分布となるように、各場所に固定的に配備される。各ビーコン受信機１１は、例えば、天井、壁及び床、さらには、既設の敷設物を利用して、取り付けられる。
【００２６】
図１では、ビーコン受信機１１は、測位空間１９において縦横３×３の等間隔配列で、配備されており、Ａ〜ＩのＩＤを付与されている。図２は各ビーコン受信機１１と配置場所との関係を示す。ビーコン受信機１１の配置場所は、緯度及び経度で表され、ビーコン受信機１１のＩＤに対応付けられて、パソコン１７の記憶装置にあらかじめ登録されている。
【００２７】
ビーコン受信機１１は、ビーコン送信機１２が接近して、該ビーコン送信機１２からのビーコン受信圏に入った時、該ビーコン送信機１２からのビーコンを受信する。各ビーコン送信機１２からのビーコンは、測位空間１９の任意の場所により１以上のビーコン受信機１１に受信されるように、ビーコンの送信出力が設定されている。図３はビーコン送信機１２がビーコンとして発信するパケットのデータ構造図である。パケットの先頭から順番に、ヘッダ、ＩＤ、チェックサム及びフッタが配置される。パケットのＩＤは、パケットの送信元のビーコン送信機１２のＩＤを表す。
【００２８】
該屋内用測位システム１０では、各ビーコン送信機１２は、相互に等しい送信出力でかつ相互に等しい周波数でビーコンを相互に非同期で、自機のＩＤを含むパケット（図３）を発信する。したがって、各ビーコン送信機１２からのビーコンの到達距離は等しくなる。図４は４つのビーコン送信機１２が１つのビーコン受信機１１の配備点を中心とする同一の円周上に周方向へ等角度間隔で位置している場合の該ビーコン受信機１１が該４つのビーコン送信機１２からビーコンを受信する状況を示している。各ビーコン送信機１２のビーコンの到達圏は、半径が例えば約１５ｍの等しい円形領域となっており、各ビーコン送信機１２のビーコンの到達距離Ｒは、ビーコン受信機１１の格子状配列における升目に相当する正方形の対角線の長さＺに対し、Ｚ／２＜Ｒ＜Ｚとされる。
【００２９】
測位空間１９内の各地点は、ビーコン送信機１２が該地点に位置するときに、少なくとも１つのビーコン受信機１１が該ビーコン送信機１２からのビーコンを受信することができ、最大、４つのビーコン受信機１１が同一のビーコン送信機１２からのビーコンを受信するようになっている。
【００３０】
各ビーコン送信機１２からのビーコンは、相互に非同期発信でかつ等周波数のビーコンの発信であるために、時間軸上、重複すると、相互に干渉して、ビーコン受信機１１がビーコンを受信できなくなる。各ビーコン送信機１２からのビーコン送信間隔（ビーコン送信間隔とは、ビーコン送信開始から次のビーコン送信開始までの時間を意味し、後述のＴiに対応する。）を同一に設定すると、個々の時間基準（クロック発振子）の精度誤差によりいずれ送信タイミングが重複することになる。この場合、一度送信重複が生じると、相互の時間ずれがわずかであるため、長期にわたり送信重複が発生し続ける事態が生じる。このような送信重複の確率を低減するために、隣接するビーコン送信機１２の送信間隔をビーコンの送信時間以上ずらした間隔に設定する。
【００３１】
ビーコンの送信時間をＴtx、或るビーコン送信機１２におけるビーコンの送信間隔をＴiにした場合、該ビーコン送信機１２に隣接するビーコン送信機１２の送信間隔をＴi＋Ｔtx、Ｔi−Ｔtxのように設定する。この場合、両者の送信信号で重複が発生する確率は、Ｔtx／Ｔiとなる。
【００３２】
図４のようにビーコン受信機１１が４つのビーコン送信機１２のビーコンカバー範囲に同時に属する場合、４つのビーコン送信機１２のビーコン送信間隔ＴA〜ＴDは、ＴA＝Ｔi、ＴB＝Ｔi＋Ｔtx、Ｔ3＝Ｔi− Ｔtx、ＴD=ＴA＋２・Ｔtxのように設定する必要がある。
【００３３】
この場合、隣接するビーコン送信機ａとｂとの間で送信重複Ｔabが発生する確率は、Ｔi ＞＞Ｔtxとして、Ｔ12≒Ｔtx／Ｔi、Ｔ13≒Ｔtx／Ｔi、Ｔ14≒２・Ｔtx／Ｔi、Ｔ23≒２・Ｔtx／Ｔi、Ｔ24≒Ｔtx／Ｔi、Ｔ34≒３・Ｔtx／Ｔiとなる。何らかの重複が発生する確率Ｐはこれらの総和となるから、Ｐ＝１０・Ｔtx／Ｔiとなる。
【００３４】
Ｔtxは、送信パケット構成によって定まり、送信ビットレートを４８００ｂｐｓとして図３のパケットを送信する場合約２０ｍｓｅｃとなる。Ｔiは、移動局がカバー範囲に入ってからそのＩＤを認識するまでの最大レスポンス時間に影響するためできるだけ短いことが望ましい。
【００３５】
送信重複を３％以下の確率とするためには上式より、Ｐ＝１０・Ｔtx／Ｔi、Ｔi＝１０・Ｔtx／Ｐ＝１０×２０／０．０３≒６６６７［ｍｓｅｃ］となり、約７秒以上の間隔とする必要がある。ただし、２回分の送信で衝突を回避する場合、そのどちらもが衝突する確率は、Ｐ＝（１０・Ｔtx／Ｔi）2となる。これを３％以下にするには、Ｔi＝１０・Ｔtx／ｓｑｒｔ（Ｐ）=１０×２０／０．１７３≒１１５５［ｍｓｅｃ］となり２秒程度以上の送信間隔とすればよい。
【００３６】
ビーコン受信機１１は、ビーコンを受信すると、該ビーコンの電界強度を測定し、ビーコンの送信元のビーコン送信機１２のＩＤと共に受信したビーコンの情報（受信電界強度ＲＳＳＩ：Receiving Signal Strength Indicator）を自機の記憶装置内の図５のビーコン情報テーブルに格納する。この時、同じＩＤに対応付けられたビーコン送信機１２からビーコンを受信した場合は、ビーコン情報テーブルにおける該ＩＤの行のＲＳＳＩを最新の情報に置き換える。またテーブルにおける行数が、ビーコンを受信したビーコン送信機１２の個数を超えた場合は、一番古い情報のビーコン送信機１２についてその行の情報を削除してから、該行に最後のビーコン受信機１１からのビーコン情報を追加する。
【００３７】
図６は各ビーコン受信機１１におけるビーコン情報格納方法３０のフローチャートである。ビーコン情報格納方法３０は、ビーコン受信機１１がビーコンを受信するのに伴い実行される（Ｓ３１）。Ｓ３２では、受信したビーコンの電界強度を測定する。
【００３８】
Ｓ３３では、受信したビーコンのパケット（図３）から該ビーコンの送信元のビーコン送信機１２のＩＤを抽出し、ビーコン受信テーブル（図５）に該ＩＤがすでに存在するか否かを判定する。そして、判定が正であれば、Ｓ３４へ進み、否であれば、Ｓ３５へ進む。
【００３９】
Ｓ３４では、Ｓ３３で存在を確認されたＩＤの行に今回のビーコン情報、すなわち今回受信したビーコンのＩＤ及び電界強度を上書きする。Ｓ３４の後は、ビーコン情報格納方法３０を終了する。
【００４０】
Ｓ３５では、ビーコン受信テーブル（図５）上に空き行があるか否かを判定し、判定が正であれば、Ｓ３７へ進み、否であれば、Ｓ３６へ進む。
【００４１】
Ｓ３６では、ビーコン受信テーブルから最古のビーコン情報の行を削除し、ビーコン受信テーブルに空き行を作る。Ｓ３７では、ビーコン受信テーブルの空き行に今回のビーコン情報（今回受信のビーコンのＩＤ及び電界強度）を書き込む。
【００４２】
図７は各ビーコン受信機１１が基地局１５へ送信するビーコン情報のパケットのデータ構造図である。各ビーコン受信機１１は、定期的に又は基地局１５からビーコン情報の送信要求があった時、図７のパケットを基地局１５へ送信する。各ビーコン受信機１１から基地局１５へのパケットの送信は、ビーコンとは別の周波数で行われ、ビーコンとの干渉を回避する。なお、各ビーコン受信機１１と基地局１５とをケーブルで相互に接続し、一部又は全部のビーコン受信機１１から基地局１５へのパケットの送信を無線ではなく有線で行ってもよい。
【００４３】
図７のパケットでは、先頭から順番にヘッダ、データ数、データ１、データ２、・・・、チェックサム及びフッタが配置される。データ１、データ２、・・・は、図５のテーブルの各行のビーコン情報に対応し、図７におけるパケットの各データは、図５のビーコン受信テーブルにおける各行のＩＤと電界強度とをコピーしたものである。図７のパケットのヘッダには、該パケットを送信するビーコン受信機１１のＩＤの情報が含まれる。
【００４４】
図８は基地局１５が各ビーコン受信機１１より収集したビーコン情報である。図８において、ＩＤ００１，０００２，・・・は各ユーザのビーコン送信機１２のＩＤを意味し、受信機Ａ〜Ｅはビーコン受信機１１のＩＤを意味し、表内の値は電界強度ＲＳＳＩを示している。各ビーコン送信機１２に対し、該ビーコン送信機１２からのビーコンがどのビーコン受信機１１にどのような電界強度で受信されたかが分かる。
【００４５】
図９はパソコン１７において実施する二次元測位方法５０のフローチャートである。二次元測位方法５０は、パソコン１７が基地局無線機１６から全てのビーコン受信機のビーコン情報を受信する毎に実施される。ビーコン受信機１１は位置を固定されているので、基地局１５は、各ビーコン受信機１１とケーブルにより接続されて、各ビーコン受信機１１から無線を介する基地局無線機１６へ受信ではなく、ケーブルを介しての各ビーコン受信機１１から受信により図８のビーコン情報を収集してもよい。
【００４６】
基地局無線機１６が、ビーコン受信機１１から無線によりビーコン情報を受信すると、位置情報管理システムが稼動しているパソコン１７に該ビーコン情報を直ちに送信する。二次元測位方法５０は該位置情報管理システムの具体的処理手順である。
【００４７】
各ビーコン受信機１１は、一定周期毎又は基地局１５からの問合せがあった時に、自機の記憶装置のビーコン受信テーブル（図５）に格納してあるビーコン受信情報を図７の形式のパケットを用いて基地局１５へ送信する。該パケットのヘッダには、ビーコン受信機１１のＩＤが含まれる。
【００４８】
各ビーコン受信機１１が一定周期毎にビーコン受信情報を送信する場合は、各ビーコン受信機１１から共通の基地局１５へのビーコン受信情報の送信が重複しないようにするために、すなわち相互に干渉しないようにするために、各ビーコン受信機１１は、基地局１５へのパケット送信間隔を、（１回の送受信処理時間）×（ビーコン受信機１１の台数）以上、空ける必要がある。各ビーコン受信機１１は各々がこの送信間隔を保ちつつ、他のビーコン受信機１１との送信重複を起こさないように、例えば、基地局無線機１６からビーコン受信機１１に対し、時間の補正コマンドを定期的に送るなどの方法で、送信タイミングの同期を取る必要がある。各ビーコン受信機１１は、また、基地局１５へビーコン受信情報を送信する毎に、図５のビーコン受信テーブルをクリアする。
【００４９】
ビーコン受信情報送信側のビーコン受信機１１と基地局無線機１６との１回の送受信処理時間は、ビーコン受信機１１のリトライ回数（初期値例：２回）及びリトライ間隔（初期値例：２秒）の設定と、基地局無線機１６のＡＣＫ返信時間（初期値例：０．５秒）によって決まる。初期値の例で考えると１回の送受信処理時間は最大 （２＋０．５）×２＝５（秒）となる。これに実際のデータ転送時間が少し加わるので、１回の送受信処理時間は、余裕を見て６秒くらいとなる。
【００５０】
ビーコン受信機１１が、前回、ビーコン受信情報を基地局１５へ送信してから一度もビーコン受信機１１からのビーコンを受信していない場合は、受信テーブルは空のままとなっている。ビーコン受信機１１は、テーブルが空の状態である時に、ビーコン受信情報を送信する場合には、図７のパケットの”データ数”のフィールドに"０"を記入することで、テーブルが空であるという情報を基地局１５へ送信する。
【００５１】
二次元測位方法５０において、Ｓ５１では、パソコン１７はビーコン情報を該ビーコン情報の送信元のビーコン受信機１１のＩＤ（図１のＡ，Ｂ，Ｃ，・・・）と共に基地局無線機１６から受信する。Ｓ５２では、ビーコン受信機１１のＩＤ、ビーコン送信機１２のＩＤ（図１の００１，００２）及び電界強度に対し、同一ビーコン（ビーコン送信機１２のＩＤを同じくするビーコン）を受信したビーコン受信位置（ビーコン受信機１１の位置）を、ビーコン受信位置情報テーブル（図２）を参照して取得する。Ｓ５３では、ビーコン受信位置とそこでの電界強度とに基づきビーコンの送信元のビーコン送信機１２の位置を算出する。具体的な算出の仕方は次のとおりである。
【００５２】
ＩＤ：Ａ、ＩＤ：Ｂ、ＩＤ：Ｄ及びＩＤ：Ｅのビーコン受信機１１の設置位置の座標をそれぞれ（ｘA，ｙA）、（ｘB，ｙB）、（ｘD，ｙD）、（ｘE，ｙE）とし、ビーコン受信機で測定したそれぞれのビーコンの電界強度をＥA、ＥB、ＥD、ＥEとすると、ビーコン送信機１２の位置座標（ｘ，ｙ）は次のように求めることができる。
【００５３】
x＝（ｘA×ＥA＋ｘB×ＥB＋ｘD×ＥD＋ｘE×ＥE）／（ＥA＋ＥB＋ＥD＋ＥE）・・・（１）
【００５４】
y＝（ｙA×ＥA＋ｙB×ＥB＋ｙD×ＥD＋ｙE×ＥE）／（ＥA＋ＥB＋ＥD＋ＥE）・・・（２）
【００５５】
（１）及び（２）式では、同一のビーコン送信機１２の発信ビーコンが４つのビーコン受信機１１により受信されているので、４つの電界強度ＥA、ＥB、ＥD、ＥEからビーコン送信機１２の現在位置（ｘ，ｙ）が計算されているが、同一のビーコン送信機１２からのビーコンを受信できたビーコン受信機１１の個数が３つ以下である場合には、３つ以下の電界強度からビーコン送信機１２の現在位置（ｘ，ｙ）が計算される。同一のビーコン送信機１２からのビーコンを受信できたビーコン受信機１１の個数が１であり、それが例えばビーコン受信機Ａである場合は、電界強度ＥAに関係なく、ビーコン送信機１２の現在位置（ｘ，ｙ）は（ｘA，ｙA）となる。
【００５６】
図９の二次元測位方法５０に戻って、Ｓ５４では、ビーコン送信元のビーコン送信機１２に対し、その現在位置を、（１）及び（２）式で求めた位置（ｘ，ｙ）にして、パソコン１７のディスプレイの地図上に表示する。二次元測位方法５０は、各ビーコン、すなわちその送信元のビーコン送信機１２に対して実施されるので、測位空間１９の全部のビーコン送信機１２についてその現在位置がパソコン１７のディスプレイの地図上に表示されることになる。
【００５７】
図１０はビーコン送信機１２を三次元測位する場合のビーコン受信機１１の配置図である。ビーコン受信機１１は、複数の階に分布して、測位空間１９内に配備される。図１０では、ＩＤ：Ｅ，Ｄ．Ｆのビーコン受信機１１は１階に配備され、ＩＤ：Ａ，Ｂ，Ｃのビーコン受信機１１は２階に配備されている。ビーコンはある程度の透過性があるので、階毎にビーコン受信機１１をずらして設置することにより、ビーコン受信機１１の設置数を抑えることができる。
【００５８】
図１１はビーコン受信機１１が複数の階に分布して配備される場合にパソコン１７の記憶装置に記憶されるビーコン受信位置情報テーブルを示す。図１１のビーコン受信位置情報テーブルでは、前述の図２のビーコン受信位置情報テーブルに対して設置階が追加されている。
【００５９】
図１２は図１１におけるビーコン受信機１１の配備に対してパソコン１７において実施する三次元測位方法６０のフローチャートである。三次元測位方法６０において、図９の二次元測位方法５０のステップと同一のステップは、二次元測位方法５０の対応ステップと同一ステップ番号を付けて、説明は省略する。三次元測位方法６０では、二次元測位方法５０のＳ５３がＳ６１，Ｓ６２に置き換えられている。
【００６０】
Ｓ６１では、各ビーコン受信機１１からのビーコン情報から抽出した電界強度であって、同一のビーコンＩＤ（同一のビーコン送信元のビーコン送信機１２のＩＤ）についての電界強度の内の最大であるビーコンを受信したビーコン受信機１１の配備階を該ビーコンＩＤ（ビーコン送信元のビーコン送信機１２）の存在階とする。ビーコン送信機１２の存在階を決定する別の仕方としては、（ａ）水平方向へ相互にほぼ同一位置にある２つのビーコン受信機１１が同一ＩＤのビーコン（送信元のビーコン送信機１２が同一であるビーコン）を受信している場合に、電界強度が大きい方のビーコンを受信したビーコン受信機１１の配備階をビーコン送信機１２の存在階とすること、及び（ｂ）同一ＩＤのビーコンを、ｎ＋１階とｎ−１階に配備された２つのビーコン受信機１１において受信している場合に、ｎ階をビーコン送信機１２の存在階とすることがある。
【００６１】
Ｓ６２では、ビーコン情報の送信元のビーコン受信機１１に対し、その位置としてのビーコン受信位置とビーコンの電界強度とに基づき、該ビーコン送信機１２の水平方向位置を算出する。この場合、ビーコン受信機１１の配備階が異なるために、ビーコン送信機１２の存在階に配備されるビーコン受信機１１における電界強度と、存在階以外に配備されているビーコン受信機１１における電界強度とは、水平方向への各ビーコン受信機１１からビーコン送信機１２までの距離が等しくても差が生じるので、算出式は前述の（１）及び（２）式を補正する必要がある。具体的な算出の仕方は次のとおりである。
【００６２】
ＩＤ：Ａ、ＩＤ：Ｂのビーコン受信機１１は１階に配備され、ＩＤ：Ｅ、ＩＤ：Ｆのビーコン受信機１１は２階に配備されている。また、ビーコン送信機１２は、Ｓ６１の処理の結果、１階に存在すると仮定する。ＩＤ：Ａ、ＩＤ：Ｂ、ＩＤ：Ｄ、ＩＤ：Ｅのビーコン受信機１１の設置位置の座標をそれぞれ（ｘA，ｙA）、（ｘB，ｙB）、（ｘD，ｙD）、（ｘE，ｙE）とし、ビーコン受信機で測定したそれぞれのビーコンの電界強度をＥA、ＥB、ＥD、ＥEとすると、ビーコン送信機１２の位置座標（ｘ，ｙ）は次のように求めることができる。ただし、α＞１である。
【００６３】
x＝（ｘA×ＥA＋ｘB×ＥB＋ｘD×α・ＥD＋ｘE×α・ＥE）／（ＥA＋ＥB＋α・ＥD＋α・ＥE）・・・（３）
【００６４】
y＝（ｙA×ＥA＋ｙB×ＥB＋ｙD×α・ＥD＋ｙE×α・ＥE）／（ＥA＋ＥB＋α・ＥD＋α・ＥE）・・・（４）
【００６５】
ビーコン送信機１２の存在階に対し、隣りの階に配備されているビーコン受信機１１へのビーコン送信機１２からのビーコンの電界強度は、同一階に配備されているビーコン受信機１１へのビーコン送信機１２からのビーコンの電界強度より弱まるので、上記（３）及び（４）式では、αを掛けて、増大させてある。
【００６６】
図１３は屋内用測位システム１０全体におけるシーケンス図である。該シーケンス図はビーコン情報格納方法３０及び二次元測位方法５０の処理を含んでいる。なお、図１３の設置無線機とは、ビーコン受信機１１を内蔵する無線機（図示せず）である。ビーコン受信機１１のビーコン情報は、該ビーコン受信機１１を内蔵する設置無線機から無線により基地局１５の基地局無線機１６へ送信される。
【００６７】
ビーコンＩＤは所定の周期（ＴｉｍｅＯｕｔ）でビーコンによりビーコン送信機１２からビーコン受信機１１へ送信され、ビーコン受信機１１では、該ビーコンの電界強度が測定され（ビーコン情報格納方法３０のＳ３２）、該電界強度がビーコンＩＤと共にビーコン受信機１１の記憶装置のビーコン情報テーブル（図５）に格納される（ビーコン情報格納方法３０のＳ３４，Ｓ３７）。
【００６８】
ビーコン受信情報要求は、パソコン１７の位置情報管理システムから基地局無線機１６及び設置無線機を経てビーコン受信機１１へ到達する。ビーコン受信機１１は、該ビーコン受信情報要求に応動して、又はビーコンＩＤの送信周期とは別の所定の周期でビーコン受信情報（図８のテーブルの情報）を、設置無線機を介して基地局無線機１６へ送信し、該ビーコン受信情報は基地局無線機１６からパソコン１７の位置情報管理システムへ送信される（二次元測位方法５０のＳ５１）。位置情報管理システムは、該ビーコン受信情報に基づきビーコン送信機１２の現在位置を算出する（二次元測位方法５０のＳ５３）。
【００６９】
図１４はビーコン送信機１２のビーコン送信範囲を小さく限定して現在位置を測位する説明図である。図１４のビーコンの到達距離Ｒは、図４のビーコンの到達距離Ｒより短くされている。図４では、Ｚ／２＜Ｒ＜Ｚであったが、図１４では、ビーコン受信機１１の格子状配列における升目に相当する正方形の辺の長さをＷとすると、Ｒ＜Ｗ／２とされる。結果、ビーコン送信機１２からのビーコンを受信するビーコン受信機１１の個数は１又は０となる。こうして、１である場合には、ビーコン送信機１２の現在位置は、該ビーコン送信機１２からのビーコンを受信した唯一のビーコン受信機１１の位置に特定される。０である場合も、ビーコン送信機１２は、静止時間はわずかであり、ユーザに携帯されて絶えず移動するので、多少の時間が経てば、いずれかのビーコン受信機１１によりビーコンが受信され、これにより、ビーコン送信機１２からのビーコンがどのビーコン受信機１１にも受信されないブランクの期間は最小限に抑えることができる。
【００７０】
図１４のビーコン送信範囲の極小化した適用例では、フードコートなどで各テーブルにビーコン受信機１１付き無線機（以下、「設置無線機」という。）を設置する。注文を済ませたお客にビーコン送信機１２を渡す。ビーコン送信機１２の送信出力は１つのテーブルをカバーする程度としておくと、お客がそのビーコン送信機１２をテーブル上に置いたときに、そのテーブルに設置されている設置無線機からビーコン送信機１２のＩＤが送信され、従業員はお客のいるテーブルを特定することができる。
【００７１】
この場合、位置情報管理システムは、１つの設置無線機からのビーコン情報を受信するだけでお客のビーコン送信機１２の位置を表示することが可能となる。
【００７２】
設置無線機が多い場合、全ての設置無線機からビーコン情報を受信してからビーコン送信機１２の位置を算出すると、該ビーコン送信機１２の位置情報を更新するまでに長時間を要してしまう。これを改善するには、設置無線機からビーコン情報を受信したときに、その設置無線機と隣接する設置無線機の情報も揃えば、その段階でビーコン送信機１２の位置を算出してしまう仕組みを用いる。
【００７３】
図１５はビーコン受信機１１が多数分布している場合にビーコン送信機１２の測位を効率化する説明図である。ビーコン受信機Ｆの設置無線機からビーコン情報を受信したとする。ビーコン受信機Ｆに隣接するビーコン受信機は、図１５からビーコン受信機Ａ〜Ｃ，Ｅ，Ｇ，Ｉ〜Ｋであることが分かる。ビーコン受信機Ｆの設置無線機からのビーコン情報にＩＤ：００１とＩＤ：００２のビーコン送信機１２の情報が含まれていた場合、図８のテーブルからビーコン受信機Ｆと隣接するビーコン受信機Ａ〜Ｃ，Ｅ，Ｇ，Ｉ〜Ｋの設置無線機から受信したＩＤ：００１とＩＤ：００２の電界強度を抽出する。その電界強度を基にＩＤ：００１とＩＤ：００２のビーコン送信機１２の位置を算出する。これにより、他の全部の設置無線機からのビーコン情報の受信を待たずに、ＩＤ：００１とＩＤ：００２のビーコン送信機１２の位置を算出することができる。
【００７４】
図１６は測位システム７０の機能ブロック図である。測位システム７０の一例は屋内用測位システム１０である。測位システム７０は、屋内や地下街等、ＧＰＳ電波の利用できない測位空間における現在位置測位に限定されない。ＧＰＳ電波が利用できる測位空間であっても、ＧＰＳ受信機を装備することなく、使用することができる。図１６では、ビーコン受信機７１は２つしか図示していないが、これはあくまで図示の便宜上のためであり、ビーコン受信機７１を２つに限定することを意味しない。
【００７５】
測位システム７０は、固定局の複数のビーコン受信機７１、移動局のビーコン送信機７２及び管理装置７３を備える。複数のビーコン受信機７１は、測位空間に分布して配備される。ビーコン送信機７２は、自機のＩＤ情報を含むビーコンを発信する。管理装置７３は、ビーコン送信機７２の現在位置を管理する。
【００７６】
各ビーコン受信機７１は、ビーコン受信手段７７、強度測定手段７８、ＩＤ抽出手段７９及びビーコン情報送信手段８０を備える。ビーコン受信手段７７はビーコンを受信する。強度測定手段７８は、受信したビーコンの強度を測定する。ＩＤ抽出手段７９は、受信したビーコンからその送信元のビーコン送信機７２のＩＤを抽出する。ビーコン情報送信手段８０は、ビーコン送信機ＩＤとそれが抽出されたビーコンの受信強度と自機ＩＤとを対応付けたビーコン情報を管理装置７３へ送信する。
【００７７】
管理装置７３は、ビーコン情報受信手段８４、ビーコン受信機別受信強度抽出手段８５及び現在位置測位手段８６を備える。ビーコン情報受信手段８４は、各ビーコン受信機７１からビーコン情報を受信する。ビーコン受信機別受信強度抽出手段８５は、ビーコン情報から同一ビーコン送信機ＩＤのビーコンについてビーコン受信機別の受信強度を抽出する。現在位置測位手段８６は、同一ビーコン送信機ＩＤのビーコンについてのビーコン受信機別受信強度の比に基づき該ビーコン送信機ＩＤに対応付けられたビーコン送信機を測位する。
【００７８】
ビーコン受信機７１、ビーコン送信機７２及び管理装置７３の具体例はそれぞれビーコン受信機１１、ビーコン送信機１２及び基地局である。ビーコン送信機７２は、人に携帯されることに限定されない。無人車やロボット等の他の移動体に装備されてもよい。強度測定手段７８が測定するビーコンの受信強度とは、ビーコンの受信信号の強度に対応するすべての強度を意味し、屋内用測位システム１０におけるビーコンの電界強度ＲＳＳＩに対応する。
【００７９】
現在位置測位手段８６が各ビーコン送信機７２におけるビーコン別受信強度の比に基づき該ビーコン送信機７２の現在位置を測位する具体的な仕方は、前述の計算式（１）〜（４）に基づくものである。
【００８０】
測位システム７０によれば、各地点の電界強度をあらかじめ実測する手間を排除しつつ、ビーコン受信機７１の配備数を少なくすることができる。さらに、ビーコン受信機７１−ビーコン送信機７２間の距離を算出することなく、ビーコン送信機７２の現在位置を直接、測位することができるので、測位計算を簡単化することができる。
【００８１】
典型的には、各ビーコン送信機７２は、相互に非同期でビーコンを等時間Ｔだけ間欠発信し、ビーコンの電波圏が重複するビーコン送信機７２同士は、ビーコンの間欠発信の周期をＴ以上ずらされている。典型的には、各ビーコン受信機７１が発信するビーコンの周波数は相互に等しい。
【００８２】
Ｔの具体例はビーコン受信機１１におけるＴtxである。ビーコン送信機７２は、ビーコンの送信に関して相互に同期を取ることなく、ビーコンを送信することができるとともに、各ビーコン送信機７２からのビーコン同士の干渉を十分に抑制することができる。
【００８３】
典型的には、各ビーコン送信機７２は、相互に等周波数でかつ等出力でビーコンを発信する。この結果、前述の計算式（１）〜（４）のように、測定した電界強度ＥA、ＥB、ＥD、ＥEに対し出力比に基づく係数を掛けて補正する手間を省略することができる。
【００８４】
ビーコン送信機７２の存在階を測位する場合には、例えば、複数のビーコン受信機７１は屋内の各階に分布して配備され、管理装置７３の現在位置測位手段８６は、同一ビーコン送信機ＩＤのビーコンについてのビーコン受信機別受信強度の比に基づき該ビーコン送信機７２の存在階を測位する。
【００８５】
ビーコン送信機７２が存在する階とは別の階に配備されたビーコン受信機７１へ届くビーコンの電界強度は、床や天井等のために、ビーコン送信機７２の存在階と同一階に配備されたビーコン受信機７１へ届くビーコンの電界強度より著しく低下するので、典型的には、管理装置７３の現在位置測位手段８６は、同一ビーコン送信機ＩＤのビーコンについてのビーコン受信機別受信強度の中で最大値であるビーコンを受信したビーコン受信機７１の配備階を該ビーコン送信機７２の存在階とする。
【００８６】
典型的には、管理装置７３の現在位置測位手段８６は、同一ビーコン送信機ＩＤのビーコンについてのビーコン受信機別受信強度を、同一ビーコン送信機ＩＤに対応付けられたビーコン送信機７２の存在階に基づき補正し、補正後の受信強度の比に基づき各ビーコン送信機７２の水平方向の現在位置を測位する。補正後の受信強度の具体例は、前述の（３）及び（４）式におけるα・ＥD及びα・ＥEである。
【００８７】
好ましくは、管理装置７３の現在位置測位手段８６は、或るビーコン受信機からのビーコン情報に或るビーコン送信機のビーコン情報が含まれているとき、該ビーコン送信機の現在位置を、該或るビーコン受信機とそれに隣接する全ビーコン受信機とからのビーコン情報のみに基づき測位する。この具体例は、図１５を参照して説明したとおりである。
【００８８】
図１７は測位システム制御方法１００のフローチャートである。測位システム制御方法１００は測位システム７０に適用される。Ｓ１０１〜Ｓ１０３はビーコン送信機７２において実行される。Ｓ１０１，Ｓ１０２の順番は、逆にすることができる。すなわち、Ｓ１０２をＳ１０１の前に実行してもよい。
【００８９】
Ｓ１０１では、各ビーコン受信機７１において受信したビーコンの強度を測定する。Ｓ１０２では、各ビーコン受信機７１において受信したビーコンからその送信元のビーコン送信機７２のＩＤを抽出する。Ｓ１０３では、ビーコン送信機ＩＤとそれが抽出されたビーコンの受信強度と自機ＩＤとを対応付けたビーコン情報を管理装置７３へ送信する。
【００９０】
Ｓ１０４〜Ｓ１０６は管理装置７３において実行される。Ｓ１０４では、ビーコン情報から同一ビーコン送信機ＩＤのビーコンについてビーコン受信機別の受信強度を抽出する。Ｓ１０５では、ビーコン情報から同一ビーコン送信機ＩＤのビーコンについてビーコン受信機別の受信強度を抽出する。Ｓ１０６では、同一ビーコン送信機ＩＤのビーコンについてのビーコン受信機別受信強度の比に基づき該ビーコン送信機ＩＤに対応付けられたビーコン送信機の現在位置を測位する。
【００９１】
Ｓ１０１〜Ｓ１０３の処理は、ビーコン受信機７１の強度測定手段７８〜ビーコン情報送信手段８０の機能にそれぞれ対応している。また、Ｓ１０４〜Ｓ１０６の処理は、管理装置７３のビーコン情報受信手段８４〜現在位置測位手段８６の機能にそれぞれ対応している。したがって、Ｓ１０１〜Ｓ１０６の処理についての具体的態様として、それらに対応する手段の機能について述べた具体的態様を適用可能である。
【００９２】
本明細書は様々な範囲及びレベルの発明を開示している。それら発明は、本明細書で説明した様々な技術的範囲及び具体的レベルの各装置及び各方法だけでなく、拡張ないし一般化の範囲で、各装置及び各方法から独立の作用、効果を奏する１つ又は複数の要素を抽出したものや、１つ又は複数の要素を拡張ないし一般化の範囲で変更したものや、さらに、各装置間及び各方法間で１つ又は複数の要素の組合せを入れ換えたものを含む。
【符号の説明】
【００９３】
７０：測位システム、７１：ビーコン受信機、７２：ビーコン送信機、７３：管理装置、７８：強度測定手段、７９：ＩＤ抽出手段、８０：ビーコン情報送信手段、８４：ビーコン情報受信手段、８５：ビーコン受信機別受信強度抽出手段、８６：現在位置測位手段、１００：測位システム制御方法。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測位空間に分布して配備される固定局の複数のビーコン受信機、
自機のＩＤ情報を含むビーコンを発信する移動局のビーコン送信機、及び
前記ビーコン送信機の現在位置を管理する管理装置、
を備え、
各ビーコン受信機は、
受信したビーコンの強度を測定する強度測定手段、
受信したビーコンからその送信元のビーコン送信機のＩＤを抽出するＩＤ抽出手段、及び
ビーコン送信機ＩＤとそれが抽出されたビーコンの受信強度と自機ＩＤとを対応付けたビーコン情報を前記管理装置へ送信するビーコン情報送信手段、
を備え、
前記管理装置は、
各ビーコン受信機から前記ビーコン情報を受信するビーコン情報受信手段、
前記ビーコン情報から同一ビーコン送信機ＩＤのビーコンについてビーコン受信機別の受信強度を抽出するビーコン受信機別受信強度抽出手段、及び
同一ビーコン送信機ＩＤのビーコンについてのビーコン受信機別受信強度の比に基づき該ビーコン送信機ＩＤに対応付けられたビーコン送信機の現在位置を測位する現在位置測位手段、
を備えることを特徴とする測位システム。
【請求項２】
各ビーコン送信機は、相互に非同期でビーコンを等時間Ｔだけ間欠発信し、
ビーコンの電波圏が重複するビーコン送信機同士は、ビーコンの間欠発信の周期をＴ以上ずらされていることを特徴とする請求項１記載の測位システム。
【請求項３】
各ビーコン送信機は、相互に等周波数でかつ等出力でビーコンを発信することを特徴とする請求項１又は２記載の測位システム。
【請求項４】
前記複数のビーコン受信機は屋内の各階に分布して配備され、
前記管理装置の前記現在位置測位手段は、同一ビーコン送信機ＩＤのビーコンについてのビーコン受信機別受信強度の比に基づき該ビーコン送信機の存在階を測位することを特徴とする請求項１〜３のいずか１項に記載の測位システム。
【請求項５】
前記管理装置の前記現在位置測位手段は、同一ビーコン送信機ＩＤのビーコンについてのビーコン受信機別受信強度の中で最大値であるビーコンを受信したビーコン受信機の配備階を該ビーコン送信機の存在階とすることを特徴とする請求項４記載の測位システム。
【請求項６】
前記管理装置の前記現在位置測位手段は、同一ビーコン送信機ＩＤのビーコンについてのビーコン受信機別受信強度を、該ビーコン送信機ＩＤに対応付けられたビーコン送信機の存在階に基づき補正し、補正後の受信強度の比に基づき各ビーコン送信機の水平方向の現在位置を測位することを特徴とする請求項４又は５記載の測位システム。
【請求項７】
前記管理装置の前記現在位置測位手段は、或るビーコン受信機からのビーコン情報に或るビーコン送信機のビーコン情報が含まれているとき、該ビーコン送信機の現在位置を、該ビーコン受信機とそれに隣接する全ビーコン受信機とからのビーコン情報のみに基づき測位することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の測位システム。
【請求項８】
測位空間における各固定場所に分布して配備された複数のビーコン受信機、
ユーザに携帯されビーコンを発信する１以上のビーコン送信機、及び
前記ビーコン送信機の現在位置を管理する管理装置、
を備える測位システムの制御方法であって、
各ビーコン受信機において受信したビーコンの強度を測定する強度測定ステップ、
各ビーコン受信機において受信したビーコンからその送信元のビーコン送信機のＩＤを抽出するＩＤ抽出ステップ、
ビーコン送信機ＩＤとそれが抽出されたビーコンの受信強度と自機ＩＤとを対応付けたビーコン情報を前記管理装置へ送信するビーコン情報送信ステップ、
前記管理装置において各ビーコン受信機から前記ビーコン情報を受信するビーコン情報受信ステップ、
前記管理装置において前記ビーコン情報から同一ビーコン送信機ＩＤのビーコンについてビーコン受信機別の受信強度を抽出するビーコン受信機別受信強度抽出手段、及び
前記管理装置において同一ビーコン送信機ＩＤのビーコンについてのビーコン受信機別受信強度の比に基づき該ビーコン送信機ＩＤに対応付けられたビーコン送信機の現在位置を測位する現在位置測位ステップ、
を備えることを特徴とする測位システム制御方法。
【請求項１】
測位空間に分布して配備される固定局の複数のビーコン受信機、
自機のＩＤ情報を含むビーコンを発信する移動局のビーコン送信機、及び
前記ビーコン送信機の現在位置を管理する管理装置、
を備え、
各ビーコン受信機は、
受信したビーコンの強度を測定する強度測定手段、
受信したビーコンからその送信元のビーコン送信機のＩＤを抽出するＩＤ抽出手段、及び
ビーコン送信機ＩＤとそれが抽出されたビーコンの受信強度と自機ＩＤとを対応付けたビーコン情報を前記管理装置へ送信するビーコン情報送信手段、
を備え、
前記管理装置は、
各ビーコン受信機から前記ビーコン情報を受信するビーコン情報受信手段、
前記ビーコン情報から同一ビーコン送信機ＩＤのビーコンについてビーコン受信機別の受信強度を抽出するビーコン受信機別受信強度抽出手段、及び
同一ビーコン送信機ＩＤのビーコンについてのビーコン受信機別受信強度の比に基づき該ビーコン送信機ＩＤに対応付けられたビーコン送信機の現在位置を測位する現在位置測位手段、
を備えることを特徴とする測位システム。
【請求項２】
各ビーコン送信機は、相互に非同期でビーコンを等時間Ｔだけ間欠発信し、
ビーコンの電波圏が重複するビーコン送信機同士は、ビーコンの間欠発信の周期をＴ以上ずらされていることを特徴とする請求項１記載の測位システム。
【請求項３】
各ビーコン送信機は、相互に等周波数でかつ等出力でビーコンを発信することを特徴とする請求項１又は２記載の測位システム。
【請求項４】
前記複数のビーコン受信機は屋内の各階に分布して配備され、
前記管理装置の前記現在位置測位手段は、同一ビーコン送信機ＩＤのビーコンについてのビーコン受信機別受信強度の比に基づき該ビーコン送信機の存在階を測位することを特徴とする請求項１〜３のいずか１項に記載の測位システム。
【請求項５】
前記管理装置の前記現在位置測位手段は、同一ビーコン送信機ＩＤのビーコンについてのビーコン受信機別受信強度の中で最大値であるビーコンを受信したビーコン受信機の配備階を該ビーコン送信機の存在階とすることを特徴とする請求項４記載の測位システム。
【請求項６】
前記管理装置の前記現在位置測位手段は、同一ビーコン送信機ＩＤのビーコンについてのビーコン受信機別受信強度を、該ビーコン送信機ＩＤに対応付けられたビーコン送信機の存在階に基づき補正し、補正後の受信強度の比に基づき各ビーコン送信機の水平方向の現在位置を測位することを特徴とする請求項４又は５記載の測位システム。
【請求項７】
前記管理装置の前記現在位置測位手段は、或るビーコン受信機からのビーコン情報に或るビーコン送信機のビーコン情報が含まれているとき、該ビーコン送信機の現在位置を、該ビーコン受信機とそれに隣接する全ビーコン受信機とからのビーコン情報のみに基づき測位することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の測位システム。
【請求項８】
測位空間における各固定場所に分布して配備された複数のビーコン受信機、
ユーザに携帯されビーコンを発信する１以上のビーコン送信機、及び
前記ビーコン送信機の現在位置を管理する管理装置、
を備える測位システムの制御方法であって、
各ビーコン受信機において受信したビーコンの強度を測定する強度測定ステップ、
各ビーコン受信機において受信したビーコンからその送信元のビーコン送信機のＩＤを抽出するＩＤ抽出ステップ、
ビーコン送信機ＩＤとそれが抽出されたビーコンの受信強度と自機ＩＤとを対応付けたビーコン情報を前記管理装置へ送信するビーコン情報送信ステップ、
前記管理装置において各ビーコン受信機から前記ビーコン情報を受信するビーコン情報受信ステップ、
前記管理装置において前記ビーコン情報から同一ビーコン送信機ＩＤのビーコンについてビーコン受信機別の受信強度を抽出するビーコン受信機別受信強度抽出手段、及び
前記管理装置において同一ビーコン送信機ＩＤのビーコンについてのビーコン受信機別受信強度の比に基づき該ビーコン送信機ＩＤに対応付けられたビーコン送信機の現在位置を測位する現在位置測位ステップ、
を備えることを特徴とする測位システム制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１１−１７６８５（Ｐ２０１１−１７６８５Ａ）
【公開日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１６４２７７（Ｐ２００９−１６４２７７）
【出願日】平成２１年７月１０日（２００９．７．１０）
【出願人】（０００００３５９５）株式会社ケンウッド (1,981)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月１０日（２００９．７．１０）
【出願人】（０００００３５９５）株式会社ケンウッド (1,981)
【Ｆターム（参考）】
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