(57)【要約】【課題】測位対象の位置を求めるべき基準タイミングにおけるセンサデータの不存在に対処する。【解決手段】開示の測位システムは、測位のためのセンサデータを出力する１以上のセンサ２０１，２０２，２０３，２０４，２０５と、１以上の前記センサから出力された前記センサデータに基づいて測位対象の位置を計算する測位処理１１１を実行するプロセッサ１１０と、を備え、前記測位処理１１１は、基準タイミングとは異なるタイミングにおける前記センサデータから、前記基準タイミングにおける推定センサデータを求め、前記推定センサデータを用いて、前記基準タイミングにおける前記測位対象の位置を計算する、動作を含む。【選択図】図１
2020180855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測位のためのセンサデータを出力する１以上のセンサと、
１以上の前記センサから出力された前記センサデータに基づいて測位対象の位置を計算する測位処理を実行するプロセッサと、
を備え、
前記測位処理は、
基準タイミングとは異なるタイミングにおける前記センサデータから、前記基準タイミングにおける推定センサデータを求め、
前記推定センサデータを用いて、前記基準タイミングにおける前記測位対象の位置を計算する、動作を含む、
測位システム。
【請求項２】
１以上の前記センサは、複数のセンサであり、
前記測位処理は、複数の前記センサそれぞれから出力された前記センサデータに基づいて、前記測位対象の位置を計算する処理である
請求項１に記載の測位システム。
【請求項３】
複数の前記センサは、
第１タイミングにおける第１センサデータを出力する第１センサと、
前記第１タイミングとは異なるタイミングにおける第２センサデータを出力する第２センサと、
を含む
請求項１又は２に記載の測位システム。
【請求項４】
１以上の前記センサは、第１センサデータを出力する第１センサと、第２センサデータを出力する第２センサと、を含み、
前記基準タイミングにおける前記推定センサデータを求める前記動作は、前記基準タイミングとは異なる前記タイミングにおける前記第１センサデータから、前記基準タイミングにおける推定第１センサデータを求めることを含み、
前記基準タイミングにおける前記測位対象の位置を計算する前記動作は、前記推定第１センサデータと、前記基準タイミングにおける前記第２センサデータと、を用いて、前記測位対象の位置を計算することを含む
請求項１又は２に記載の測位システム。
【請求項５】
前記測位処理は、前記基準タイミングにおける、複数の基準位置それぞれでの前記測位対象の存在確率を求める動作を更に含み、
前記存在確率は、１以上の前記センサから出力された前記センサデータに基づいて計算される
請求項１から４のいずれか１項に記載の測位システム。
【請求項６】
前記基準タイミングにおける前記推定センサデータを求める前記動作は、前記基準タイミングよりも前及び後のタイミングにおける前記センサデータに基づいて、前記基準タイミングにおける前記推定センサデータを補間することを含む
請求項１から５のいずれか１項に記載の測位システム。
【請求項７】
１以上の前記センサは、測位用のビーコンから出力された信号を受信するビーコン受信器を含む
請求項１から６のいずれか１項に記載の測位システム。
【請求項８】
１以上の前記センサは、デッドレコニングのためのセンサを更に含む
請求項７に記載の測位システム。
【請求項９】
前記測位処理は、前記ビーコン受信器が受信した信号の強度の変化から、測位対象の移動方向を検出する動作を更に含む
請求項７又は８に記載の測位システム。
【請求項１０】
前記基準タイミングにおける前記測位対象の位置を計算する前記動作は、前記移動方向を更に用いる
請求項９に記載の測位システム。
【請求項１１】
１以上のセンサから出力されたセンサデータに基づいて測位対象の位置を計算する測位処理を実行するよう構成された測位処理装置であって、
前記測位処理は、
基準タイミングとは異なるタイミングにおける前記センサデータから、前記基準タイミングにおける推定センサデータを求め、
前記推定センサデータを用いて、前記基準タイミングにおける前記測位対象の位置を計算する、動作を含む、
測位処理装置。
【請求項１２】
１以上のセンサから出力された前記センサデータに基づいて測位対象の位置を計算する測位方法であって、
基準タイミングとは異なるタイミングにおける前記センサデータから、前記基準タイミングにおける推定センサデータを求め、
前記推定センサデータを用いて、前記基準タイミングにおける前記測位対象の位置を計算する、
ことを含む測位方法。
【請求項１３】
１以上のセンサから出力されたセンサデータに基づいて測位対象の位置を計算する測位処理をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであって、
前記測位処理は、
基準タイミングとは異なるタイミングにおける前記センサデータから、前記基準タイミングにおける推定センサデータを求め、
前記推定センサデータを用いて、前記基準タイミングにおける前記測位対象の位置を計算する、動作を含む、
コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、測位システム、測位処理装置、測位方法及びコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、測位用衛星から送信される信号を用いて測位対象の位置を測位する装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−７１６８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
測位対象の位置は、測位のためのセンサによって測定されたセンサデータから計算される。したがって、あるタイミングにおける測位対象の位置を求めるには、そのタイミングにおけるセンサデータが必要となる。しかし、測位対象の位置を求めるべきタイミングにおけるセンサデータが存在しないことがある。例えば、センサが、測位用のビーコンから出力された信号を受信するビーコン受信器である場合、ビーコンの送信周期が長いために、センサデータであるビーコン受信データが間欠的にしか得られないことがある。必要なタイミングにおけるセンサデータが存在しなければ、そのタイミングにおける測位対象の位置を求めることができない。仮に、センサデータが十分に存在しない状態で位置を求めようとすると、位置の精度が低下する
【０００５】
センサデータが存在しないという問題は、例えば、所定周期毎に測位対象の位置を求めるよう構成された測位システムにおいて利用されるビーコンが、所定周期よりも大きい周期でしか信号を送信できない場合等に生じる。具体的には、１秒周期で測位対象の位置を求めるよう構成されている測位システムにおいて利用されるビーコンが、例えば３秒周期でしか信号を送信できない場合に問題が生じる。このように、ビーコンが、低頻度で信号を送信するタイプである場合、消費電力を節約でき有利であるものの、必要なタイミングでの位置の計算を困難にする。
【０００６】
しかも、測位対象の位置を求めるべきタイミングにおいて、ビーコンからの信号がない場合、ビーコンから離れているために信号を受信できないのか、それとも、ビーコンの送信タイミングでないために信号を受信できないのかを区別できないという問題も生じる。この区別ができないと、測位対象がビーコンの近傍に存在するもののビーコンの送信タイミングでないためにビーコン受信器が信号を受信できない場合に、誤って、測位対象がビーコンから離れているとみなされるおそれがある。
【０００７】
したがって、測位対象の位置を求めるべき基準タイミングにおけるセンサデータの不存在に対処することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示のある側面は、測位システムである。開示の測位システムは、測位のためのセンサデータを出力する１以上のセンサと、１以上の前記センサから出力された前記センサデータに基づいて測位対象の位置を計算する測位処理を実行するプロセッサと、を備え、前記測位処理は、基準タイミングとは異なるタイミングにおける前記センサデータから、前記基準タイミングにおける推定センサデータを求め、前記推定センサデータを用いて、前記基準タイミングにおける前記測位対象の位置を計算する、動作を含む。
【０００９】
本開示の他の側面は、測位処理装置である。開示の測位処理装置は、１以上のセンサから出力されたセンサデータに基づいて測位対象の位置を計算する測位処理を実行するよう構成された測位処理装置であって、前記測位処理は、基準タイミングとは異なるタイミングにおける前記センサデータから、前記基準タイミングにおける推定センサデータを求め、前記推定センサデータを用いて、前記基準タイミングにおける前記測位対象の位置を計算する、動作を含む。
【００１０】
本開示の更に他の側面は、測位方法である。開示の測位方法は、１以上のセンサから出力された前記センサデータに基づいて測位対象の位置を計算する測位方法であって、基準タイミングとは異なるタイミングにおける前記センサデータから、前記基準タイミングにおける推定センサデータを求め、前記推定センサデータを用いて、前記基準タイミングにおける前記測位対象の位置を計算する、ことを含む。
【００１１】
本開示の更に他の側面は、コンピュータプログラムである。開示のコンピュータプログラムは、１以上のセンサから出力されたセンサデータに基づいて測位対象の位置を計算する測位処理をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであって、前記測位処理は、基準タイミングとは異なるタイミングにおける前記センサデータから、前記基準タイミングにおける推定センサデータを求め、前記推定センサデータを用いて、前記基準タイミングにおける前記測位対象の位置を計算する、動作を含む、
【発明の効果】
【００１２】
本開示によれば、測位対象の位置を求めるべき基準タイミングにおけるセンサデータの不存在に対処できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、測位システムの構成図である。
【図２】図２は、測位処理装置の構成図である。
【図３】図３は、ビーコン受信データのタイミングと基準タイミングとの関係を示す図である。
【図４】図４は、統合測位処理のフローチャート及び地図データを示す図である。
【図５】図５は、存在確率の求め方を示す説明図である。
【図６】図６は、最尤経路の求め方の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［本開示の実施形態の説明］
【００１５】
（１）実施形態に係る測位システムは、測位のためのセンサデータを出力する１以上のセンサと、１以上の前記センサから出力された前記センサデータに基づいて測位対象の位置を計算する測位処理を実行するプロセッサと、を備える。前記測位処理は、基準タイミングとは異なるタイミングにおける前記センサデータから、前記基準タイミングにおける推定センサデータを求め、前記推定センサデータを用いて、前記基準タイミングにおける前記測位対象の位置を計算する、動作を含む。測位対象の位置を求めるべき基準タイミングにおけるセンサデータがなくても、推定センサデータから基準タイミングにおける測位対象の位置を計算することができる。なお、複数の基準タイミングがある場合、「基準タイミングとは異なるタイミング」は、ある基準タイミングとは異なる他の基準タイミングであってもよい。
【００１６】
（２）１以上の前記センサは、複数のセンサであるのが好ましい。前記測位処理は、複数の前記センサそれぞれから出力された前記センサデータに基づいて、前記測位対象の位置を計算する処理であるのが好ましい。複数の前記センサそれぞれから出力された前記センサデータに基づくことで、位置を精度良く計算できる。
【００１７】
（３）複数の前記センサは、第１タイミングにおける第１センサデータを出力する第１センサと、前記第１タイミングとは異なるタイミングにおける第２センサデータを出力する第２センサと、を含むことができる。この場合、出力タイミングが異なるセンサを活用できる。なお、第２センサデータは、第１タイミングとは異なるタイミングのほか、第１タイミングにおいて出力されてもよい。
【００１８】
（４）１以上の前記センサは、第１センサデータを出力する第１センサと、第２センサデータを出力する第２センサと、を含むことができる。前記基準タイミングにおける前記推定センサデータを求める前記動作は、前記基準タイミングとは異なる前記タイミングにおける前記第１センサデータから、前記基準タイミングにおける推定第１センサデータを求めることを含むことができる。前記基準タイミングにおける前記測位対象の位置を計算する前記動作は、前記推定第１センサデータと、前記基準タイミングにおける前記第２センサデータと、を用いて、前記測位対象の位置を計算することを含むことができる。この場合、基準タイミングにおける第１センサデータがなくても、推定第１センサデータと第２センサデータとを用いて、基準タイミングにおける測位対象の位置を精度よく計算できる。
【００１９】
（５）前記測位処理は、前記基準タイミングにおける、複数の基準位置それぞれでの前記測位対象の存在確率を求める動作を更に含むことができる。前記存在確率は、１以上の前記センサから出力された前記センサデータに基づいて計算されるのが好ましい。この場合、基準位置における測位対象の存在確率から、測位対象の位置を求めることができる。なお、基準位置は、広がりのない基準点であってもよいし、広がりのある基準エリアであってもよい。
【００２０】
（６）前記基準タイミングにおける前記推定センサデータを求める前記動作は、前記基準タイミングよりも前及び後のタイミングにおける前記センサデータに基づいて、前記基準タイミングにおける前記推定センサデータを補間することを含むことができる。この場合、推定センサデータは、基準タイミング前後のセンサデータを補間することで得られる。なお、複数の基準タイミングがある場合、「前記基準タイミングよりも前及び後のタイミング」は、ある基準タイミングよりも前の基準タイミング及び後の基準タイミングであってもよい。
【００２１】
（７）１以上の前記センサは、測位用のビーコンから出力された信号を受信するビーコン受信器を含むのが好ましい。ビーコンの利用により、使用者を測位することができる。
【００２２】
（８）１以上の前記センサは、デッドレコニングのためのセンサを更に含むのが好ましい。この場合、デッドレコニングにより、ビーコン測位を補うことができる。
【００２３】
（９）前記測位処理は、前記ビーコン受信器が受信した信号の強度の変化から、測位対象の移動方向を検出する動作を更に含むことができる。この場合、測位対象の移動方向が得られる。
【００２４】
（１０）前記基準タイミングにおける前記測位対象の位置を計算する前記動作は、前記移動方向を更に用いるのが好ましい。この場合、移動方向を用いて測位対象の位置を計算できる。
【００２５】
（１１）実施形態に係る測位処理装置は、１以上のセンサから出力されたセンサデータに基づいて測位対象の位置を計算する測位処理を実行するよう構成されている。前記測位処理は、基準タイミングとは異なるタイミングにおける前記センサデータから、前記基準タイミングにおける推定センサデータを求め、前記推定センサデータを用いて、前記基準タイミングにおける前記測位対象の位置を計算する、動作を含む。
【００２６】
（１２）実施形態に係る測位方法は、１以上のセンサから出力された前記センサデータに基づいて測位対象の位置を計算する測位方法である。測位方法は、基準タイミングとは異なるタイミングにおける前記センサデータから、前記基準タイミングにおける推定センサデータを求め、前記推定センサデータを用いて、前記基準タイミングにおける前記測位対象の位置を計算する、ことを含む。
【００２７】
（１２）実施形態に係るコンピュータプログラムは、１以上のセンサから出力されたセンサデータに基づいて測位対象の位置を計算する測位処理をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであって、前記測位処理は、基準タイミングとは異なるタイミングにおける前記センサデータから、前記基準タイミングにおける推定センサデータを求め、前記推定センサデータを用いて、前記基準タイミングにおける前記測位対象の位置を計算する、動作を含む。コンピュータプログラムは、コンピュータ読み取り可能な、非一時的な記憶媒体に格納される。
【００２８】
［本開示の実施形態の詳細］
【００２９】
図１は、実施形態に係る測位システム１０を示している。実施形態の測位システム１０は、工場又は店舗内などの屋内における測位に適する。測位システム１０は、人などの測位対象を測位し、測位対象の動線を生成する。
【００３０】
図示の測位システム１０は、測位処理装置１００とセンサ装置２００とを備える。センサ装置２００は、測位対象に装着される。測位処理装置１００は、センサ装置２００から出力されたセンサデータを受信する。測位処理装置１００は、センサデータに基づいて測位対象の位置を計算し、測位対象の動線を生成する処理１１１を実行する。以下では、センサデータから動線を生成する処理を、動線分析処理１１１という。実施形態の動線分析処理１１１では、動線は、測位対象が移動しているときにリアルタイムに求められるものではなく、所定期間、例えば１日間、における測位対象の移動が終わった後に、求められる。したがって、動線は、所定期間分のセンサデータ（時系列データ）全てを使って、事後的に算出される。
【００３１】
なお、実施形態の測位システム１０における測位処理装置１００とセンサ装置２００との機能の分担の仕方は一例であり、特に限定されるものではない。例えば、センサ装置２００は、測位処理装置１００の代わりに、測位処理装置１００で実行される処理１１１の全て又は一部を実行してもよい。また、測位処理装置１００は、センサ装置２００の代わりに、センサ装置２００で実行される処理の一部又は全部を実行してもよい。
【００３２】
測位処理装置１００とセンサ装置２００とは、互いに無線通信する。具体的には、センサ装置２００は、測位処理装置１００に対して近距離無線通信の規格に従って接続され、測位処理装置１００との間でデータを送受信する。近距離無線通信は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）又は無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）である。
【００３３】
センサ装置２００は、例えば、測位対象である使用者３００の腰部に装着される。好ましくは、センサ装置２００は、使用者３００の体重心がある、正中線上の第３腰椎付近に装着される。センサ装置２００の筐体にはクリップ（図示せず）が設けられている。センサ装置２００は、使用者３００が着用するベルトの腰背部中央付近に当該クリップを挟むことによって、装着される。
【００３４】
センサ装置２００は、使用者３００を測位するため、複数のセンサ２０１，２０２，２０３，２０４，２０５を備える。以下では、複数のセンサ２０１，２０３，２０４，２０５それぞれを、測位センサといい、各測位センサ２０１，２０３，２０４，２０５が出力するデータをセンサデータという。
【００３５】
実施形態のセンサ装置２００は、メモリ２１０を備える。メモリ２１０は、複数の測位センサ２０１，２０２，２０３，２０４，２０５に接続されている。メモリ２１０は、複数の測位センサ２０１，２０２，２０３，２０４，２０５それぞれから出力されたセンサデータを保存する。なお、センサ装置２００は、測位センサ２０１，２０２，２０３，２０４，２０５の制御及びセンサデータの処理をするプロセッサ（図示省略）を備えてもよい。
【００３６】
センサ装置２００は、無線通信装置２２０を備える。無線通信装置２２０は、メモリ２１０に保存されたセンサデータを、測位処理装置１００へ無線送信する。
【００３７】
複数の測位センサ２０１，２０２，２０３，２０４，２０５は、ビーコン受信器２０１を含む。ビーコン受信器２０１は、工場の作業エリアなどの動線分析対象エリアに設置されたビーコン４０１，４０２，４０３から送信された測位信号を受信する。実施形態のビーコンは、測位信号として電波を出力する電波ビーコンである。電波ビーコンには、例えば、ＢＬＥ（Bluetooth(登録商標) Low Energy）による無線通信が利用される。ビーコン受信器２０１は、ビーコン４０１，４０２，４０３から送信された電波の受信強度を測定する。ビーコン受信器２０１は、受信信号強度をセンサデータとして出力する。以下では、ビーコン受信器２０１から出力されたセンサデータを、第１センサデータ２１１又はビーコン受信データ２１１という。第１センサデータ２１１は、メモリ２１０に保存される。
【００３８】
ビーコン４０１，４０２，４０２からビーコン受信器２０１までの距離が大きくなるほど、受信強度は小さくなる。したがって、受信強度を測定することで、ビーコン４０１，４０２，４０３から使用者３００までの距離を測定できる。３以上のビーコン４０１，４０２，４０３からの信号の受信強度を用いると、３辺測量技術により、使用者３００の位置を求めることができる。ただし、電波の受信強度は不安定であるため、高い位置精度が得られないことがある。
【００３９】
そこで、実施形態においては、ビーコン４０１，４０２，４０３を利用した測位だけでなく、他の測位センサ２０２，２０３，２０４，２０５を利用した測位が行われる。実施形態において、他の測位センサ２０２，２０３，２０４，２０５は、いわゆる１０軸センサである。１０軸センサは、屋内測位に適している。
【００４０】
他の測位センサ２０２，２０３，２０４，２０５は、加速度センサ２０２を含む。加速度センサ２０２は、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）センサ等の３軸加速度センサである。加速度センサ２０２は、使用者３００の移動中における左右方向、上下方向および前後方向の加速度を測定する。以下では、加速度センサ２０２から出力されたセンサデータを、第２センサデータ２１２又は加速度データ２１２という。第２センサデータ２１２は、メモリ２１０に保存される。
【００４１】
他の測位センサ２０２，２０３，２０４，２０５は、ジャイロセンサ２０３を含む。ジャイロセンサ２０３は、使用者におけるヨー軸、ピッチ軸、及びロール軸の計３軸の角速度又は角加速度を測定する。以下では、ジャイロセンサ２０３から出力されたセンサデータを、第３センサデータ２１３又はジャイロデータ２１３という。第３センサデータ２１３は、メモリ２１０に保存される。
【００４２】
他の測位センサ２０２，２０３，２０４，２０５は、気圧センサ（高度センサ）２０４を含む。気圧センサ２０４は、使用者の高度を測定する。使用者の高度は、例えば、動線分析の際に、使用者の存在するフロアーの把握又はフロアー間の移動の把握に用いられる。以下では、気圧センサ２０４から出力されたセンサデータを、第４センサデータ２１４又は気圧データ２１４という。第４センサデータ２１４は、メモリ２１０に保存される。なお、気圧センサ２０４を省略して、他のセンサ２０２，２０３，２０５を９軸センサにしてもよい。
【００４３】
他の測位センサ２０２，２０３，２０４，２０５は、磁気センサ（電子コンパス）２０５を含む。磁気センサ２０５は、地磁気を測定することで、３軸の方位を測定する。以下では、磁気センサ２０５から出力されたセンサデータを、第５センサデータ２１５又は磁気データ２１５という。第５センサデータ２１５は、メモリ２１０に保存される。
【００４４】
なお、センサ２０２，２０３，２０４，２０５から出力されたセンサデータ２１２，２１３，２１４，２１５を総称して、デッドレコニング（Dead Reckoning）データという。
【００４５】
実施形態では、ビーコン４０１，４０２，４０３及び１０軸センサ２０２，２０３，２０４，２０５に加えて、動線分析の対象エリアにおける設備の操作履歴データ１２３が、測位に用いられる。設備の操作は、例えば、工場設備に設けられた停止スイッチの操作、扉の開閉、バーコード又は２次元コードの読み取りなどである。設備の操作が行われた場合、使用者３００は、操作された設備の位置に存在していることが確実であるため、操作履歴を測位に用いることで、測位精度を向上することができる。
【００４６】
図２に示す測位処理装置１００は、プロセッサ１１０及びメモリ１２０を有するコンピュータによって構成されている。測位処理装置１００は、通信インターフェース１４０を有する。通信インターフェース１４０は、外部機器との通信を担う。通信インターフェース１４０は、例えば、センサ装置２００との通信、及び、設備操作履歴データ１２３を受信するための通信を担う。
【００４７】
プロセッサ１１０は、メモリ１２０に接続されている。メモリ１２０には、コンピュータを測位処理装置１００として機能させるコンピュータプログラム１３０が格納されている。プロセッサ１１０は、メモリ１２０に格納されたコンピュータプログラム１３０を読み出して実行する。コンピュータプログラム１３０は、プロセッサ１１０に、動線分析処理１１１を実行させるコードを有している。動線分析処理１１１は、データ補間１１３の動作、移動方向検出１１４の動作、及び統合測位１１５の動作を含む。データ補間１１３、移動方向検出１１４、及び統合測位１１５については後述する。なお、実施形態のメモリ１２０は、一次記憶装置及び二次記憶装置を含む。メモリ１２０は、三次記憶装置を含んでもよい。
【００４８】
メモリ１２０は、センサ装置２００から受信したセンサデータ２１１，２１２，２１３，２１４，２１５を格納する。また、メモリ１２０は、第１センサデータ２１１から生成された補間第１センサデータ２１１Ａ及び移動方向データ２１１Ｂを保存する。補間第１センサデータ２１１Ａ及び移動方向データ２１１Ｂについては後述する。
【００４９】
メモリ１２０は、地図データ１２１を有する。地図データ１２１は、動線分析の対象エリアの地図である。動線分析対象エリアは、工場、又は店舗などのサービス現場である。メモリ１２０は、設備等から受信した設備操作履歴データ１２３を格納する。
【００５０】
実施形態において、ビーコン４０１，４０２，４０３は、太陽発電などの環境発電をする発電装置を備えている。ビーコン４０１，４０２，４０３自体が発電することにより、電力確保が困難な場所にも、容易にビーコンを設置することができる。また、ビーコン４０１，４０２，４０３は、電池駆動式であってもよい。電池駆動式のビーコン４０１，４０２，４０３も、電力確保が困難な場所への設置が容易である。
【００５１】
環境発電式のビーコン４０１，４０２，４０３の場合、大きな発電ができないため、高頻度に電波を送信することが困難である。特に、屋内にビーコン４０１，４０２，４０３が設置される場合、十分な光量の確保が困難な場合がある。したがって、ビーコン４０１，４０２，４０３は、低頻度で電波を送信せざるを得ない。電池駆動式のビーコン４０１，４０２，４０３の場合も、電池交換をできるだけ回避するため、低消費電力化が求められる。このため、電池駆動式のビーコン４０１，４０２，４０３についても、低頻度で電波を送信せざるを得ない。
【００５２】
また、複数のビーコン４０１，４０２，４０３のうち、十分な光量が得られる場所に設置されたビーコンは、高頻度で電波を送信する一方、十分な光量が得られない場所に設置されたビーコンは、低頻度で電波を送信することがある。このように、複数のビーコン４０１，４０２，４０３において、送信頻度が異なることもある。
【００５３】
図３は、低頻度送信のビーコン４０１，４０２，４０３から電波を受信したときのビーコン受信データ等を示している。ここでは、ビーコン４０１，４０２，４０３は、３秒周期で信号を送信している。したがって、図３では、タイミングｔ及びｔ＋３においてだけ、ビーコン受信データ２１１が発生している。つまり、ビーコン受信データは、３秒周期の時系列データになっている。一方、測位処理装置１００は、１秒周期の基準タイミングＴｎ毎に使用者の位置を求めるよう構成されている。
【００５４】
図３に示すように、センサ２０２，２０３，２０４，２０５から出力されたデッドレコニングデータは、１秒周期の基準タイミングＴｎ毎に得られる。センサ２０２，２０３，２０４，２０５は、センサ装置２００を駆動するバッテリから電力を得て動作できるため、ビーコン４０１，４０２，４０３のように、低消費電力化がさほど求められないからである。つまり、デッドレコニングデータは、１秒周期の時系列データになっている。したがって、測位処理装置１００は、基準タイミングＴｎ毎のデッドレコニングデータに基づいて、基準タイミングＴｎ毎の使用者３００の位置を演算することができる。
【００５５】
ただし、測位処理装置１００は、基準タイミングｔ及びｔ＋３においては、ビーコン受信データ２１１を問題なく利用できるものの、他の基準タイミングｔ−２，ｔ−１，ｔ＋１，ｔ＋２においては、ビーコン受信データ２１１を利用すると、求められる位置精度が低下する。すなわち、基準タイミングｔ−２，ｔ−１，ｔ＋１，ｔ＋２において、ビーコン受信データ２１１が無いことは、受信強度がゼロ、すなわち、使用者３００がビーコン４０１，４０２，４０３から遠く離れていることと等価である。したがって、例えば、基準タイミングｔ＋２において、受信強度がゼロであるとして、使用者３００の位置を求めると、位置の誤差が大きくなる。
【００５６】
そこで、本実施形態においては、測位処理装置１００は、ビーコン受信データ２１１の補間１１３（図２参照）を行う。補間１１３では、例えば、タイミングｔにおけるビーコン受信データとタイミングｔ＋３におけるビーコン受信データとから、両データの間に存在すべきビーコン受信データ、すなわち、タイミングｔ＋１における補間データ及びタイミングｔ＋２における補間データが推定される。このように、基準タイミングｔ＋１における補間データは、基準タイミングｔ＋１とは異なるタイミングｔ，ｔ＋３におけるビーコン受信データから求められた推定センサデータである。また、基準タイミングｔ＋２における補間データは、基準タイミングｔ＋２とは異なるタイミングｔ，ｔ＋３におけるビーコン受信データから求められた推定センサデータである。
【００５７】
同様にして、タイミングｔ−２及びタイミングｔ−１における補間データも推定される。測位処理装置１００は、補間データを含むビーコン受信データを、補間第１センサデータ２１１Ａとして、メモリ１２０に保存する。補間第１センサデータ２１１Ａは、１秒周期の基準タイミングＴｎ毎の受信強度を示す時系列データになっている。
【００５８】
ビーコン受信データ２１１は補間されるため、ビーコン４０１，４０２，４０３は、低頻度送信タイプでもよい。また、ビーコン４０１，４０２，４０３のうちの一部のビーコンだけが、低頻度送信タイプであってもよい。
【００５９】
また、実施形態の測位処理装置１００は、位置推定精度を向上させるため、ビーコン４０１，４０２，４０３からの信号の受信強度の時間的変化に基づいて、基準タイミングＴｎ毎の使用者３００の移動方向検出１１４（図２参照）を行う。直前の基準タイミングの受信強度に比べて強くなる変化の場合、使用者３００は、ビーコンへ接近する方向へ移動している。受信強度が弱くなる変化の場合、使用者３００は、ビーコンから離れる方向へ移動している。受信強度に変化がない場合、使用者３００は、ビーコンからの距離を保った定在状態にある。検出された移動方向は、移動方向データ２１１Ｂとして、メモリ１２０に保存される。
【００６０】
図４に示すように、実施形態の測位処理装置１００は、補間第１センサデータ２１１Ａ、移動方向データ２１１Ｂ、デッドレコニングデータ２１２，２１３，２１４，２１４、設備操作履歴データ１２３を用いて、統合測位１１５、すなわち、動線推定を行う。
【００６１】
測位処理装置１００は、図４に示すステップＳ１１において、地図データ１２１が示す対象エリア上に設定された基準位置Ｐにおける使用者３００の存在確率を求める。基準位置Ｐは、対象エリアにおいて使用者３００が移動可能な各所に多数設定されている。存在確率は、各基準位置Ｐそれぞれにおいて求められる。また、存在確率は、基準タイミングＴｎ毎の時系列データとして求められる。
【００６２】
図５に示すように、ある基準タイミングＴｎにおける使用者３００の存在確率は、その基準タイミングＴｎにおける補間第１センサデータ２１１Ａ、移動方向データ２１１Ｂ、デッドレコニングデータ２１２，２１３，２１４，２１４、設備操作履歴データ１２３を用いて算出される。存在確率は、基準点を状態変数とした事後確率として演算される。つまり、使用者３００の位置は、確率的なマップマッチングにより演算される。本実施形態では、補間第１センサデータ２１１Ａは、基準タイミングＴｎ毎に存在するため、存在確率を精度よく求めることができる。
【００６３】
測位処理装置１００は、図４に示すステップＳ１２において、最尤経路を動線として出力する。最尤経路は、存在確率の時系列データに基づいて、動的計画法により、演算される。
【００６４】
図６は、最尤経路（動線）の求め方の例を示している。ここでは、図６に示す地図データ１２１には、簡略化された基準位置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅが設定されているものとする。また、使用者３００の実際の移動経路３０１は、基準位置Ｃ，Ｂ，Ａ，Ｄを、この順番で通過する経路とする。地図データ１２１で示される対象エリアには、４つのビーコン４０１，４０２，４０３，４０４が設置されている。なお、基準位置Ａの近傍には、工場設備の停止スイッチ４０７が設けられている。
【００６５】
図６に示すように、測位処理装置１００は、各基準タイミングＴｎ（時刻Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３）において、各基準位置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにおける使用者３００の存在確率を求める。図６に示すように、時刻Ｔ０においては、基準位置Ｃにおける存在確率が１００％である。時刻Ｔ１においては、基準位置Ｂにおける存在確率が８０％であり、基準位置Ｅにおける存在確率が２０％である。時刻Ｔ２においては、基準位置Ａにおける存在確率が８０％であり、基準位置Ｂにおける存在確率が１０％であり、基準位置Ｅにおける存在確率が１０％である。時刻Ｔ３においては、基準位置Ｄにおける存在確率が７０％であり、基準位置Ａにおける存在確率が２０％であり、基準位置Ｅにおける存在確率が１０％である。
【００６６】
最尤経路は、使用者３００が通過する基準位置における存在確率を全て累積した値（累積確率値）が最大になる経路として決定される。つまり、図６に示す存在確率に基づくと、使用者３００の動線となる最尤経路は、時刻Ｔ０において基準位置Ｃに位置し、時刻Ｔ１において基準位置Ｂに位置し、時刻Ｔ２において基準位置Ａに位置し、時刻Ｔ３において基準位置Ｄに位置する経路として求められる。
【００６７】
［付記］
【００６８】
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６９】
１０      ：測位システム
１００    ：測位処理装置
１１０    ：プロセッサ
１１１    ：動線分析処理
１１３    ：データ補間
１１４    ：移動方向検出
１１５    ：統合測位
１２０    ：メモリ
１２１    ：地図データ
１２３    ：設備操作履歴データ
１３０    ：コンピュータプログラム
１４０    ：通信インターフェース
２００    ：センサ装置
２０１    ：第１センサ（ビーコン受信器）
２０２    ：第２センサ（加速度センサ）
２０３    ：第３センサ（ジャイロセンサ）
２０４    ：第４センサ（気圧センサ）
２０５    ：第５センサ（磁気センサ）
２１０    ：メモリ
２１１    ：第１センサデータ
２１１Ａ  ：補間第１センサデータ（推定センサデータ）
２１１Ｂ  ：移動方向データ
２１２    ：第２センサデータ
２１３    ：第３センサデータ
２１４    ：第４センサデータ
２１５    ：第５センサデータ
２２０    ：無線通信装置
３００    ：使用者
３０１    ：移動経路
４０１    ：ビーコン
４０２    ：ビーコン
４０３    ：ビーコン
４０４    ：ビーコン
４０７    ：停止スイッチ
Ａ        ：基準位置
Ｂ        ：基準位置
Ｃ        ：基準位置
Ｄ        ：基準位置
Ｅ        ：基準位置
Ｐ        ：基準位置
Ｔｎ      ：基準タイミング
【図１】
2020180855.tif 000003
【図２】
2020180855.tif 000004
【図３】
2020180855.tif 000005
【図４】
2020180855.tif 000006
【図５】
2020180855.tif 000007
【図６】
2020180855.tif 000008