(57)【要約】【課題】送受信機の動静に拘わらず送受信機を装着した人間の向きを推定する。【解決手段】屋内測位装置は、送受信機能を有する複数の社員証を体の前側に装着した複数の社員の相対的な位置を計測する。屋内測位装置は、複数の社員証との通信が可能であり、複数の社員証の屋内測位のための少なくとも３点のアンカーノードとして機能する通信部と、複数の社員証との通信に基づいて、３点のアンカーノードの位置を基準とする複数の社員証の相対的な位置を測定する相対位置測定部と、社員証が装着されている体を、社員証が送受信する電波が通過する際の減衰量を使用して社員証が装着されている社員の体の向きを推定する方向推定部とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送受信機能を有する複数の社員証を体の前側に装着した複数の社員の相対的な位置を計測する屋内測位装置であって、
前記複数の社員証との通信が可能であり、前記複数の社員証の屋内測位のための少なくとも３点のアンカーノードとして機能する通信部と、
前記複数の社員証との通信に基づいて、前記３点のアンカーノードの位置を基準とする前記複数の社員証の相対的な位置を測定する相対位置測定部と、
前記社員証が装着されている体を、前記社員証が送受信する電波が通過する際の減衰量を使用して前記社員証が装着されている社員の体の向きを推定する方向推定部と、
を備える屋内測位装置。
【請求項２】
請求項１記載の屋内測位装置であって、さらに、
前記複数の社員証のうち距離が予め設定された範囲内である複数の近接社員証を検出する近接社員証検出部と、
前記複数の近接社員証の相互間に社員証間通信を実行させ、前記社員証間通信における電波強度の減衰量の計測値と、前記複数の近接社員証間の距離を使用して算出される減衰量の推定値の差である減衰量差に基づいて、前記減衰量差が予め設定された閾値未満であるときには前記複数の近接社員証を装着している社員間で対話が行われていると推定する対話推定部と、
を備える屋内測位装置。
【請求項３】
請求項２記載の屋内測位装置であって、
前記対話推定部は、電波の到達時間を使用して前記複数の近接社員証間の距離を再計測し、前記再計測された距離を使用して算出される減衰量の推定値を使用して前記複数の近接社員証を装着している社員間で対話が行われていると推定する屋内測位装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の屋内測位装置であって、
前記相対位置測定部は、電波の到達時間を使用して前記３点のアンカーノードの位置を基準とする前記複数の社員証の相対的な位置を測定する屋内測位装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の屋内測位装置であって、
前記相対位置測定部は、前記複数の社員証の相互間に通信を実行させ、電波受信強度方式に基づいて各社員の体の向きを使用して自己組織化マップを生成し、前記自己組織化マップに基づいて前記複数の社員証の相対的な位置を測定する屋内測位装置。
【請求項６】
屋内測位システムであって、
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の屋内測位装置と、
前記複数の社員証と、
を備える屋内測位システム。
【請求項７】
送受信機能を有する複数の社員証を体の前側に装着した複数の社員の相対的な位置を計測する屋内測位方法であって、
前記複数の社員証との通信が可能であり、前記複数の社員証の屋内測位のための少なくとも３点のアンカーノードとして機能する通信工程と、
前記複数の社員証との通信に基づいて、前記３点のアンカーノードの位置を基準とする前記複数の社員証の相対的な位置を測定する相対位置測定工程と、
前記社員証が装着されている体を、前記社員証が送受信する電波が通過する際の減衰量を使用して前記社員証が装着されている社員の体の向きを推定する方向推定工程と、
を備える屋内測位方法。
【請求項８】
送受信機能を有する複数の社員証を体の前側に装着した複数の社員の相対的な位置を計測する屋内測位装置を制御するための屋内測位プログラムであって、
前記複数の社員証との通信が可能であり、前記複数の社員証の屋内測位のための少なくとも３点のアンカーノードとして機能する通信部、
前記複数の社員証との通信に基づいて、前記３点のアンカーノードの位置を基準とする前記複数の社員証の相対的な位置を測定する相対位置測定部、及び
前記社員証が装着されている体を、前記社員証が送受信する電波が通過する際の減衰量を使用して前記社員証が装着されている社員の体の向きを推定する方向推定部として前記屋内測位装置を機能させる屋内測位プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋内測位装置、屋内測位システム、屋内測位方法及び屋内測位プログラムに関し、特に人間の方向を推定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電波の送受信機として機能する移動端末と既知の位置情報を有している固定局（アンカーノード）との間でブルートゥース（登録商標）などの近距離無線通信を実施し、その伝播損失等に基づいて移動端末の屋内測位を実行するシステムが開示されている（特許文献１及び２）。一方、特許文献３は、端末保持者がマップ上を移動した動線を検出し、動線上における端末保持者の向きに関する情報を生成する技術を提案している。本技術によれば、カメラなどの機器を付加すること無く、簡単かつ安価に端末保持者の行動に関する情報を増やすことができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−０１７６８４号公報
【特許文献２】特開２０１１−０１７６８５号公報
【特許文献３】特開２０１６−０７０８３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来は、送受信機の動線を使用して向きを推定しているので、移動を停止した後の人間の向きを継続的に推定することができなかった。
【０００５】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、送受信機の動静に拘わらず送受信機を装着した人間の向きを推定するための技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、送受信機能を有する複数の社員証を体の前側に装着した複数の社員の相対的な位置を計測する屋内測位装置を提供する。前記屋内測位装置は、前記複数の社員証との通信が可能であり、前記複数の社員証の屋内測位のための少なくとも３点のアンカーノードとして機能する通信部と、前記複数の社員証との通信に基づいて、前記３点のアンカーノードの位置を基準とする前記複数の社員証の相対的な位置を測定する相対位置測定部と、前記社員証が装着されている体を、前記社員証が送受信する電波が通過する際の減衰量を使用して前記社員証が装着されている社員の体の向きを推定する方向推定部とを備える。
【０００７】
本発明の屋内測位システムは、上記記載の屋内測位装置と、前記複数の社員証とを備える。
【０００８】
本発明は、送受信機能を有する複数の社員証を体の前側に装着した複数の社員の相対的な位置を計測する屋内測位方法を提供する。前記屋内測位方法は、前記複数の社員証との通信が可能であり、前記複数の社員証の屋内測位のための少なくとも３点のアンカーノードとして機能する通信工程と、前記複数の社員証との通信に基づいて、前記３点のアンカーノードの位置を基準とする前記複数の社員証の相対的な位置を測定する相対位置測定工程と、前記社員証が装着されている体を、前記社員証が送受信する電波が通過する際の減衰量を使用して前記社員証が装着されている社員の体の向きを推定する方向推定工程とを備える。
【０００９】
本発明は、送受信機能を有する複数の社員証を体の前側に装着した複数の社員の相対的な位置を計測する屋内測位装置を制御するための屋内測位プログラムを提供する。前記屋内測位プログラムは、前記複数の社員証との通信が可能であり、前記複数の社員証の屋内測位のための少なくとも３点のアンカーノードとして機能する通信部、前記複数の社員証との通信に基づいて、前記３点のアンカーノードの位置を基準とする前記複数の社員証の相対的な位置を測定する相対位置測定部、及び前記社員証が装着されている体を、前記社員証が送受信する電波が通過する際の減衰量を使用して前記社員証が装着されている社員の体の向きを推定する方向推定部として前記屋内測位装置を機能させる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、送受信機の動静に拘わらず送受信機を装着した人間の向きを推定するための技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る屋内測位システム１０の機能構成を示すブロックダイアグラムである。
【図２】一実施形態に係る対話時間登録処理の内容を示すフローチャートである。
【図３】一実施形態に係る対話検出処理の方法を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という）を、図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態に係る屋内測位システム１０の機能構成を示すブロックダイアグラムである。屋内測位システム１０は、複数の画像形成装置１００（１０１，１０２及び１０３）と、送受信機能を有する通信デバイスとしての複数の社員証２００（２０１〜２０９）とを備えている。複数の画像形成装置１００は、無線通信機能を介して複数の社員証２００に接続されている。
【００１４】
画像形成装置１００は、制御部１１０と、画像形成部１２０と、操作表示部１３０と、記憶部１４０と、通信インターフェース部（通信Ｉ／Ｆとも呼ばれる。）１５０とを備えている。画像形成部１２０は、原稿から画像を読み取って画像データを生成し、印刷設定に従って画像データを処理し、処理された画像データに基づいて印刷媒体上に印刷を行う。通信インターフェース部１５０は、単に通信部とも呼ばれる。
【００１５】
操作表示部１３０は、ディスプレイ１３１と、操作処理部１３２とを備えている。ディスプレイ１３１は、タッチパネルとして機能し、様々なメニューを入力画面として表示する。操作処理部１３２は、それぞれタッチパネルとして機能するディスプレイ１３１や各種ボタンやスイッチ（図示せず）からユーザーの操作入力を受け付ける。
【００１６】
社員証２００は、制御部２１０と、ＢＬＥ処理部２２０と、電源２３０と、記憶部２４０と、通信インターフェース部（通信Ｉ／Ｆとも呼ばれる。）２５０とを備えている。ＢＬＥ処理部２２０は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）  Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥとも呼ばれる。）を使用するための通信内容を処理する。電源２３０は、コイン型電池（図示略）を有している。記憶部２４０は、社員証２００に対応する人員に関する情報等を格納している。通信インターフェース部２５０は、ＢＬＥに基づく無線通信を実行する。
【００１７】
制御部１１０，２１０は、ＲＡＭやＲＯＭ等の主記憶手段、及びＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）やＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等の制御手段を備えている。また、制御部１１０，２１０は、各種Ｉ／Ｏ、ＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）、バス、その他ハードウェア等のインターフェースに関連するコントローラ機能を備え、それぞれ画像形成装置１００及び社員証２００の全体を制御する。
【００１８】
記憶部１４０は、非一時的な記録媒体であるハードディスクドライブやフラッシュメモリー等からなる記憶装置で、それぞれ制御部１１０が実行する処理の屋内測位やデータを記憶する。記憶部１４０は、対話時間管理データベース１４１を格納している。記憶部２４０は、各社員に関する情報を格納している。
【００１９】
無線通信機能は、本実施形態では、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）  Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙを使用して行われる。無線通信機能では、複数の社員証２００は、たとえば電波到達時間差方式（ＴＤＯＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｆ  Ａｒｒｉｖａｌ））や電波受信強度方式（ＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）とも呼ばれる。）に基づいて相互間の距離を計測することができる。電波強度（ＲＳＳＩ）は、無線通信出力の制御に使用されるパラメータである。
【００２０】
このように、屋内測位システム１０は、複数の社員証２００の相互間、複数の画像形成装置１００（１０１，１０２及び１０３）のそれぞれから複数の社員証２００までの距離を推定することができる。複数の画像形成装置１００は、既知の位置に配置されているので、三点測位によって各社員証２００の位置を測位することができる。
【００２１】
図２は、一実施形態に係る対話時間登録処理の内容を示すフローチャートである。対話時間登録処理は、複数の社員証２００の測位情報に基づいて社員同士の対話を推定し、その推定された対話の時間を登録する処理である。
【００２２】
ステップＳ１００では、３台の画像形成装置１０１〜１０３は、屋内測位処理を実行する。屋内測位処理では、３台の画像形成装置１０１〜１０３の既知の位置を基準とする三点測位によって複数の社員証２００のそれぞれの位置を測位する。３台の画像形成装置１０１〜１０３は、３点のアンカーノードとして機能している。
【００２３】
屋内測位処理は、たとえば集約型自己組織化ノード位置推定方式（Ｓｅｌｆ−Ｏｒｇａｎｉｚｉｎｇ  Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ：ＳＯＬ）、特に自己組織化屋内測位（ＳｍａｒｔＦｉｎｄｅｒ）を採用し、複数の社員証２００の間の通信を利用して測位してもよい。自己組織化屋内測位は、自己組織化マップを拡張応用して複数の社員証２００の間の通信に基づいて測位する方法である。自己組織化屋内測位は、自己組織化マップ（教師なし学習）を応用し、ランダムなネットワークジオメトリから隣接トポロジ情報を用いてネットワークジオメトリを再現（構造化）する方法である。
【００２４】
これにより、多数のアンカーノードを必要とせず、最小限（３点）のアンカーノードで測位することができる。なお、３台の画像形成装置１０１〜１０３のいずれかの制御部１１０は、相対位置測定部として機能している。
【００２５】
ステップＳ２００では、画像形成装置１０１は、距離算出処理を実行する。距離算出処理では、屋内測位システム１０は、複数の社員証２００のそれぞれの測位位置を使用して複数の社員証２００の相互間の距離を算出する。距離算出処理は、３台の画像形成装置１０１〜１０３のいずれか１台で実行されれば良い。この例では、画像形成装置１０１が実行するものとする。
【００２６】
ステップＳ３００では、画像形成装置１０１は、近接社員証検出処理を実行する。近接社員証検出処理では、屋内測位システム１０は、複数の社員証２００のうち距離が予め設定さている閾値（たとえば２ｍ）以下の２以上の社員証２００を検出する。このようにして検出された複数の社員証２００は、近接社員証と呼ばれる。なお、画像形成装置１０１の制御部１１０は、近接社員証検出部として機能している。
【００２７】
ステップＳ４００では、屋内測位システム１０は、電波強度計測処理を実行する。電波強度計測処理では、屋内測位システム１０は、近接社員証の相互間で通信を実行し、電波強度（ＲＳＳＩ）を計測する。
【００２８】
具体的には、たとえば画像形成装置１０１は、社員証２０１に対して所定の電波の受信を指示し、次に社員証２０２に対して所定の電波の送信を指示する。画像形成装置１０１は、社員証２０２から送信した電波の強度である送信電波強度Ｐｔを社員証２０２に要求し、社員証２０１から受信した電波の強度である受信電波強度実測値Ｐｒｍを社員証２０１に計測させる。これにより、画像形成装置１０１は、社員証２０２から送信した電波の送信電波強度Ｐｔと、社員証２０１で受信した電波の受信電波強度実測値Ｐｒｍを取得することができる。
【００２９】
図３は、一実施形態に係る対話検出処理の方法を示す説明図である。図３（ａ）は、社員証２０１を胸部（前側の一例）に装着している社員Ａと、社員証２０２を胸部に装着している社員Ｂとが互いに背を向けている状態を示している。この状態では、社員証２０１と社員証２０２の間の通信は、社員Ａ及び社員Ｂの体を通過して行われるので比較的に電波強度の減衰が大きくなる。
【００３０】
図３（ｂ）は、社員証２０１を胸部に装着している社員Ａと、社員証２０２を胸部に装着している社員Ｂとが互いに向き合っている状態を示している。この状態では、社員証２０１と社員証２０２の間の通信は、社員Ａ及び社員Ｂの体を通過せずに行われるので比較的に電波強度の減衰が小さくなる。このように、電波強度の減衰量は、社員Ａと社員Ｂとが互いに向き合っているか否かで変動することになる。
【００３１】
図３（ｃ）は、フリスの伝達公式Ｆを示している。この例では、フリスの伝達公式Ｆは、たとえば社員証２０２の送信電波強度Ｐｔから社員証２０１の受信電波強度算出値Ｐrを算出することができる。フリスの伝達公式Ｆにおいて、Ｄは、社員証２０１と社員証２０２の距離であり、πは、円周率であり、λは、電波の波長（既知）であり、Ｇｔは、送信利得（既知）であり、Ｇｒは、受信利得（既知）である。
【００３２】
なお、Ｄは、距離算出処理（ステップＳ２００）で算出済みであるが、電波の到達時間を使用して複数の近接社員証間の距離を再計測し、再計測された距離を使用して算出される減衰量の推定値を使用してもよい。具体的には、たとえば社員証は、ＲＴＯＦ（Ｒｏｕｎｄ  Ｔｒｉｐ  Ｏｆ  Ｆｌｉｇｈｔ）デバイスとして構成され、社員Ａ及び社員Ｂの向きに拘わらず複数の社員証の通信往復時間によってノード間距離を正確に計測することができる。
【００３３】
ステップＳ５００では、屋内測位システム１０は、減衰量算出処理を実行する。減衰量算出処理は、屋内測位システム１０は、社員Ａ及び社員Ｂの体を通過することに起因する電波強度の減衰量を算出する。減衰量算出処理では、屋内測位システム１０は、フリスの伝達公式Ｆを使用して社員証２０２の送信電波強度Ｐｔから社員証２０１の受信電波強度算出値Ｐrを算出し、社員証２０２での電波強度の実測値である受信電波強度実測値Ｐｒｍとの差（＝受信電波強度算出値Ｐr−受信電波強度実測値Ｐｒｍ）として社員証２００が送受信する電波が社員の体を通過する際の減衰量を算出する。
【００３４】
ステップＳ６００では、屋内測位システム１０は、社員Ａ及び社員Ｂの体を通過することに起因する電波強度の減衰量が閾値以下であるか否かを判断する。屋内測位システム１０は、減衰量が閾値未満である場合には、処理をステップＳ７００に進め、減衰量が閾値以上である場合には、処理をステップＳ８００に進める。この閾値は、社員Ａ及び社員Ｂが相互に向き合っていると判断（推定）するための閾値である。
【００３５】
ステップＳ７００では、屋内測位システム１０は、対話が完了したとみなして対話時間加算処理を実行する。対話時間加算処理では、屋内測位システム１０は、対話時間加算として１秒を加算し、処理をステップＳ１００に戻す。この例では、屋内測位システム１０は、ステップＳ１００乃至ステップＳ７００の処理を１秒間隔で実行する。なお、画像形成装置１０１の制御部１１０は、対話推定部として機能している。
【００３６】
ステップＳ８００では、屋内測位システム１０は、データベース登録処理を実行する。データベース登録処理では、屋内測位システム１０は、対話時間管理データベース１４１において、対話の発生毎に新規のレコードを生成する。屋内測位システム１０は、たとえば第１フィールドに「対話の日時」を登録し、第２フィールドに「対話の場所」を登録し、第３フィールドに「社員Ａの社員番号」を登録し、第４フィールドに「社員Ｂの社員番号」を登録する。なお、３人以上が参加する対話の場合には、第５フィールド以降に「３人目以降の社員の社員番号」を登録することができる。
【００３７】
このように、一実施形態に係る屋内測位システム１０によれば、各社員証２００の動線を使用することなく、静的な状態で向き合っている複数の社員の検出を可能とするので、複数の社員の対話状態を推定（検出）することができる。さらに、屋内測位システム１０は、周期的に繰り返して対話状態を検出することができるので、対話時間を計測することができる。対話時間は、対話時間管理データベース１４１に登録することができるので、たとえばオフィスにおける社員同士のコミュニケーション状態を利用して座席配置や人事配置を通して業務の効率化を実現することができる。
【００３８】
本発明は、上記各実施形態だけでなく、以下のような変形例でも実施することができる。
【００３９】
変形例１：上記実施形態では、複数の社員証の屋内測位のための少なくとも３点のアンカーノードとして機能する通信部として機能する３台の画像形成装置１０１〜１０３が使用されているが、必ずしも３台の画像形成装置は必要とされない。具体的には、たとえば１台の画像形成装置と、１台の画像形成装置に接続された３個のアクセスポイントを３点のアンカーノードとして機能する通信部として使用することもできる。
【００４０】
変形例２：上記実施形態や変形例では、屋内測位システム１０は、複数の社員証のうち距離が予め設定された範囲内である複数の近接社員証を検出し、複数の近接社員証の相互間に社員証間通信を実行させ、社員証間通信における電波強度の減衰量の計測値と、複数の近接社員証間の距離を使用して算出される減衰量の推定値の差である減衰量差に基づいて、減衰量差が予め設定された閾値未満であるときには複数の近接社員証を装着している社員間で対話が行われていると推定している。
【００４１】
しかしながら、屋内測位システム１０は、このような利用方法に限定されず、社員証が装着されている体を、社員証が送受信する電波が通過する際の減衰量を使用して社員証が装着されている社員の体の向きを推定するようにしてもよい。具体的には、たとえば画像形成装置１００の制御部１１０は、方向推定部として機能し、電波の到達時間を使用して３点のアンカーノードの位置を基準とする複数の社員証の相対的な位置を測定し、電波の減衰量を使用して３点のアンカーノードの位置を基準とする複数の社員証の相対的な位置を測定し、その差に基づいて各社員証を装着した社員の向きを推定するようにしてもよい。
【００４２】
変形例３：上記実施形態や変形例の自己組織化屋内測位では、自己組織化マップ（教師なし学習）において、各社員の向きは考慮されていないが、各社員の向きを考慮して自己組織化マップ（教師なし学習）を生成してもよい。こうすれば、電波受信強度方式において、社員の体の通過に起因する電波の減衰を考慮して自己組織化マップを生成することができるので、簡易に高精度の屋内測位と社員の方向（向き）の計測を実現することができる。
【００４３】
変形例４：上記実施形態や変形例では、屋内測位システム１０は、複数の社員証と屋内測位装置として機能する画像形成装置とを使用して構成されているが、必ずしも画像形成装置を使用する必要はない。屋内測位システムは、専用の屋内測位装置を使用して構成してもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１０  屋内測位システム
１００  画像形成装置
１１０  制御部
１２０  画像形成部
１３０  操作表示部
１３１  ディスプレイ
１３２  操作処理部
１４０  記憶部
１５０  通信インターフェース部
２００  社員証
２１０  制御部
２２０  ＢＬＥ制御部
２３０  電源
２４０  記憶部
２５０  通信インターフェース部
【図１】
2020139778.tif 000003
【図２】
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【図３】
2020139778.tif 000005