(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザ端末と無線通信可能なエリア内に在圏し、各々が報知情報信号を周期的に送信する一つ以上の無線機の位置を捜索するために前記ユーザ端末により実行される方法であって：
前記報知情報に基づいて、前記エリア内に在圏する前記一つ以上の無線機の個数を検知するステップ；
前記無線機の個数に応じて、前記報知情報信号の送信周期を決定するステップ；および、
前記エリア内に在圏する前記一つ以上の無線機に対して、前記決定した送信周期に従って前記報知情報信号を送信するよう指示するステップ；
を備える方法。
【請求項２】
前記報知情報信号に基づいて、前記一つ以上の無線機の各々の位置を推定するステップ；および、
前記一つ以上の無線機の各々に関して推定された位置をユーザに一覧表示するステップ；をさらに備え、
前記送信周期を決定するステップは、前記個数の無線機が前記エリア内に在圏する場合に、短い送信周期に起因する前記無線機間での同時送信衝突確率の増加と長い送信間隔に起因する前記ユーザ端末の捜索性能の低下との間のトレードオフの解消を図るような態様で、前記送信周期を決定するステップを備える、
ことを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記無線機の個数を検知するステップは、所定の期間内に前記ユーザ端末が前記エリア内に在圏する一つ以上の無線機から受信した前記報知情報信号の中に含まれる無線機識別情報を前記ユーザ端末が復号化し、互いに重複しない前記無線機識別情報の個数を数え上げるステップであって、前記無線機識別情報は各無線機を一意に識別する情報を含む、ステップを備える、
ことを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項４】
ユーザ端末と無線通信可能なエリア内に在圏し、各々が報知情報信号を周期的に送信する一つ以上の無線機の位置を捜索するために前記ユーザ端末内の制御回路が実行するプログラムであって：
前記報知情報に基づいて、前記エリア内に在圏する前記一つ以上の無線機の個数を前記制御回路に検知させるステップ；
前記無線機の個数に応じて、前記報知情報信号の送信周期を、前記制御回路に決定させるステップ；および、
前記エリア内に在圏する前記一つ以上の無線機に対して、前記決定した送信周期に従って前記報知情報信号を送信するよう前記制御回路に指示させるステップ；
を備えるプログラム。
【請求項５】
前記報知情報信号に基づいて、前記一つ以上の無線機の各々の位置を前記制御回路に推定させるステップ；および、
前記一つ以上の無線機の各々に関して推定された位置をユーザに一覧表示する動作を前記制御回路に実行させるステップ；
をさらに備える、請求項４記載のプログラム。
【請求項６】
ユーザ端末と無線通信可能なエリア内に在圏し、各々が報知情報信号を周期的に送信する一つ以上の無線機の位置を捜索するために使用されるユーザ端末であって：
前記報知情報に基づいて、前記エリア内に在圏する前記一つ以上の無線機の個数を検知する手段；
前記無線機の個数に応じて、前記報知情報信号の送信周期を決定する手段；および、
前記エリア内に在圏する前記一つ以上の無線機に対して、前記決定した送信周期に従って前記報知情報信号を送信するよう指示する手段；
を備えるユーザ端末。
【請求項７】
前記報知情報信号に基づいて、前記一つ以上の無線機の各々の位置を推定する手段；および、
前記一つ以上の無線機の各々に関して推定された位置をユーザに一覧表示する手段；
をさらに備える、ユーザ端末。
【請求項８】
ユーザ端末と無線通信可能なエリア内に在圏し、各々が報知情報信号を周期的に送信する一つ以上の無線機の位置を捜索するために前記ユーザ端末により実行される方法であって：
前記エリア内の各無線機から受信した信号の電波強度およびその変化量に基づいて、各無線機までの距離および各無線機が前記ユーザ端末から遠ざかる速度を検出するステップ；
前記検出した距離および速度に応じた前記報知情報信号の送信周期を決定するステップ；および、
前記エリア内の各無線機に対して、前記決定した送信周期に従って前記報知情報信号を送信するよう指示するステップ；
を備える方法。
【請求項９】
前記報知情報信号に基づいて、前記エリア内の各無線機の位置を特定するステップ；および、
前記エリア内の各無線機に関して前記特定された位置をユーザに表示するステップ；をさらに備え、
前記送信周期を決定するステップは、各無線機までの距離が長くなるほど前記報知情報信号の送信周期をより短く設定し、その際、各無線機が前記ユーザ端末から遠ざかる速度が速いほど、前記送信周期をさらに短く設定するステップを備える、
ことを特徴とする、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記送信周期を決定するステップは、前記受信した信号の電波強度およびその変化量が所定の閾値以下である場合には、前記電波強度およびその変化量とは無関係に、前記送信周期を既定値に設定するステップを備える、
ことを特徴とする、請求項８記載の方法。
【請求項１１】
ユーザ端末と無線通信可能なエリア内に在圏し、各々が報知情報信号を周期的に送信する一つ以上の無線機の位置を捜索するために前記ユーザ端末内の制御回路が実行するプログラムであって：
前記エリア内の各無線機から受信した信号の電波強度およびその変化量に基づいて、各無線機までの距離および各無線機が前記ユーザ端末から遠ざかる速度を前記制御回路に検出させるステップ；
前記検出した距離および速度に応じた前記報知情報信号の送信周期を前記制御回路に決定させるステップ；および、
前記エリア内の各無線機に対して、前記決定した送信周期に従って前記報知情報信号を送信するよう指示する動作を前記制御回路に実行させるステップ；
を備えるプログラム。
【請求項１２】
前記報知情報信号に基づいて、前記エリア内の各無線機の位置を前記制御回路に特定させるステップ；および、
前記エリア内の各無線機に関して前記特定された位置をユーザに表示する動作を前記制御回路に実行させるステップ；
をさらに備える、請求項１１記載のプログラム。
【請求項１３】
ユーザ端末と無線通信可能なエリア内に在圏し、各々が報知情報信号を周期的に送信する一つ以上の無線機の位置を捜索するために使用される前記ユーザ端末であって：
前記エリア内の各無線機から受信した信号の電波強度およびその変化量に基づいて、各無線機までの距離および各無線機が前記ユーザ端末から遠ざかる速度を検出する手段；
前記検出した距離および速度に応じた前記報知情報信号の送信周期を決定する手段；および、
前記エリア内の各無線機に対して、前記決定した送信周期に従って前記報知情報信号を送信するよう指示する手段；
を備えるユーザ端末。
【請求項１４】
前記報知情報信号に基づいて、前記エリア内の各無線機の位置を特定する手段；および、
前記エリア内の各無線機に関して前記特定された位置をユーザに表示する手段；
をさらに備える、請求項１３記載のユーザ端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線機を使用した探索方法および探索装置に関し、より具体的には、無線機を使用して無線タグの位置を捜索する方法と装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線タグは、例えば商品や人などの識別対象に装着され、物流管理や駅や会社等の入退場管理などに利用されている。例えば、無線タグは、当該タグが装着されている商品などの識別対象に関する属性情報を内部に記憶し、ユーザ無線端末からのアクセスにより、当該タグが装着されている商品の属性情報や現在位置をユーザが識別するのに使用される。
【０００３】
アクティブ型無線タグの現在位置を捜索するための手段として、例えば、以下のような無線捜索装置が知られている。まず、無線捜索装置は無線タグに対してＩＤ番号の送信を要求する。続いて、無線タグが送信した電磁波を受信した無線捜索装置は、電磁波の受信強度と、電磁波の到来方向などに基づいて、無線装置から無線タグまでの距離や方向を推定する。最後に、無線捜索装置は、その推定位置を無線タグのＩＤ番号と関連付けて表示する。この際、無線タグの位置する方向を全方位に渡ってスキャンするために、各探索動作毎に無線捜索装置の向きを３６０度にわたって手動で変化させるか、または、ビームフォーミング技術の応用により、信号受信の際のアンテナの指向性を３６０度にわたって変化させる必要が有る。
【０００４】
無線タグの現在位置を捜索するためのこのようなシステムにおいて、無線タグからの信号送信間隔は、長すぎるとタグ探索の性能（探索精度や探索成功率）が劣化し、短すぎると複数タグからの同時送信による衝突確率や頻繁な送信によるバッテリ消耗が増大する。そのため、上述したような無線タグ捜索システムにおいて、上記信号送信間隔を状況に応じて最適な長さに制御する技術が必要とされる。
【０００５】
特許文献１は、セルラー無線通信システムにおいて、上記信号送信間隔を状況に応じて制御する仕組みとして、移動端末からの測位信号に基づいて移動端末の位置を測位する端末位置探索装置を開示している。具体的には、端末位置探索装置は、移動端末の現在の移動速度に応じて、測位信号を周期的に送信する時間間隔を制御する制御信号を移動端末に送信し、当該制御信号を受信した移動端末は、端末位置探索装置から指示された時間間隔で測位信号を発信する。すなわち、端末位置探索装置は、高速移動時には低速移動時よりも測位信号の送信間隔を短くするように制御して測位精度の低下を防ぐようにしている。
【０００６】
他方、上述した多数の電波発信源からの頻繁な同時送信による衝突確率増大の問題を克服するための技術的工夫として、特許文献２は、移動端末間で互いの信号が干渉し合うのを防止してスループットを向上させる通信システム及び基地局を開示している。具体的には、基地局装置は、自装置のセル内に存在する移動端末（ユーザ）の数を監視しながら、前記移動端末の数に対応して、ＲＡＣＨのフレーム形式を制御する制御情報（フレーム形式識別情報）をＲＦ送信部によりセル内の移動端末に送出する。この際、基地局装置は、セル内の移動端末の数が増えるに従って、その数に対応するフレーム形式のフレームに含まれるオーバーヘッド情報量が減少するように制御を行う。これにより、ユーザ数に応じてオーバーヘッド情報量が少なくその分だけ短いＲＡＣＨフレームを送信することができるようになり、ユーザ数が増えてもＲＡＣＨ上におけるフレームの衝突が生じる確率を低減できスループットを向上することができる。
【０００７】
また、特許文献３開示の発明は、タグ捜索装置は、自装置の現在の動作状態が、所望の無線タグを探索している探索状態であるか、又は発見した無線タグと通信中の通信継続状態であるかに応じて無線送受信に関する電力制御動作を切り替える。具体的には、自装置の無線送受信に関して、探索状態では、高いアンテナ出力に対応した電力制御モードに切り替え、通継続状態では、それよりも低いアンテナ出力に対応した電力制御モードに切り替える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−０４９８２９号公報
【特許文献２】再公表２００７／０９１４２０号公報
【特許文献３】国際公開ＷＯ２０１１／０７１３０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１記載の端末位置探索装置は、移動端末が端末位置探索装置から近距離の周囲を周回するように高速移動している場合であっても、捜索範囲の外縁部に向かって高速移動している場合も、一律に測位信号の送信周期を短くする。そのため、移動端末が端末位置探索装置から近距離の周囲を周回するように高速移動している場合、測位信号送信のために必要以上の電力を消耗する。何故なら、移動端末が端末位置探索装置から近距離の周囲を周回している場合、電波の受信強度や無線伝搬状態は常に良好な場合が多く、高速移動時であっても、測位信号の送信間隔を狭めることなく、ある程度良好な測位が可能だからである。
【００１０】
また、特許文献１記載の発明における別の問題として、特許文献１記載の発明は、以下の問題を解決するための仕組みを備えていない。端末位置捜索装置から離れた場所にある移動端末や、端末位置探索装置から離れつつある移動端末は、近い将来、端末位置探索装置を中心とする無線通信可能なカバレージ・エリアの圏外に移動してしまう可能性がある。そのため、無線通信可能なカバレージ・エリアの外縁部に位置している移動端末、又は、無線通信可能なカバレージ・エリアの圏外へ出て行こうとする移動端末に関しては、移動端末の移動速度にかかわらず、測位信号の送信周期を短く設定しないと、端末位置探索装置が見失う恐れのある移動端末の位置変化を迅速にユーザに提示することができない。
【００１１】
また、特許文献２のように、セル内に在圏する移動端末の数に応じてオーバーヘッド情報量が少なくその分だけ短いＲＡＣＨフレームを送信する仕組みを実現するには、移動端末と基地局装置との間で以下の仕組みが必要になる。すなわち、ＲＡＣＨなどの無線チャネル上のチャネル・タイミング構造やフレーム形式に適合するように、移動端末と基地局装置との間で厳密なビット同期やフレーム同期を実現する必要が有る。
【００１２】
しかしながら、アクティブ型無線タグの捜索システムにおいて、無線チャネル上での厳密なビット同期とフレーム同期を確立するために移動端末と同等の同期機構を無線タグ内に実装しようとすると、以下の問題が生じる。まず、そのような同期機構を無線タグ内に実装することにより、無線タグ内での信号処理が非常に複雑化し、無線タグが信号処理のために消費する電力が大幅に増える。その結果、無線タグ内において、無線回路実装面積を増やしたり、バッテリを大容量化したりせざるを得なくなるので、タグ装着物品の属性情報識別や現在位置探索と言った本来の目的を超えて、無線タグが必要以上に大型化し、複雑化する上に、製造コストも高くなる。
【００１３】
また、特許文献３のように、所望の無線タグを探索している探索状態であるか、又は発見した無線タグと通信中の通信継続状態であるかに応じて、無線探索装置上での無線送受信に関する電力制御動作を切り替えるためには、特許文献２に関して上述した問題と同様の問題が起きる。すなわち、移動端末と同等レベルの閉ループ電力制御や開ループ電力制御を行う複雑な電力制御機構を無線タグ内に実装することは、結果として、タグ装着物品の属性情報識別や現在位置探索と言った本来の目的を超えて、無線タグが必要以上に大型化、複雑化する上に、製造コストも高くなるという問題を生じる。
【００１４】
以上の問題点に鑑み、本発明は、離れた距離にある無線タグの探索性能低下を補償し、圏外に移動する可能性が高い無線タグを見失う前に、当該無線タグとの間の距離やその変化をユーザに迅速かつ高頻度に通知するための仕組みを実現することを目的とする。
【００１５】
さらに、本発明は、タグ捜索装置と無線タグとの間での厳密なビット同期やフレーム同期の仕組みを実装すること無しに、多数の無線タグからの同時送信による衝突確率を低減することを目的とする。同時に本発明は、無線タグから送信する信号の送信間隔が短いことによる無線タグのバッテリ消耗と送信間隔が長いことによるタグ探索性能の低下との間のトレードオフを解消する仕組みを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
以上から、本発明の第１の側面は、ユーザ端末と無線通信可能なエリア内に在圏し、各々が報知情報信号を周期的に送信する一つ以上の無線機の位置を捜索するために前記ユーザ端末により実行される方法であって：前記報知情報に基づいて、前記エリア内に在圏する前記一つ以上の無線機の個数を検知するステップ；前記無線機の個数に応じて、前記報知情報信号の送信周期を決定するステップ；前記エリア内に在圏する前記一つ以上の無線機に対して、前記決定した送信周期に従って前記報知情報信号を送信するよう指示するステップ；前記報知情報信号に基づいて、前記一つ以上の無線機の各々の位置を推定するステップ；および、前記一つ以上の無線機の各々に関して推定された位置をユーザに一覧表示するステップ；を備える構成を採る。
【００１７】
本発明の第１の側面はさらに、前記送信周期を決定するステップは、前記個数の無線機が前記エリア内に在圏する場合に、短い送信周期に起因する前記無線機間での同時送信衝突確率の増加と長い送信間隔に起因する前記ユーザ端末の捜索性能の低下との間のトレードオフの解消を図るような態様で、前記送信周期を決定することを特徴とする。
【００１８】
本発明の第２の側面は、ユーザ端末と無線通信可能なエリア内に在圏し、各々が報知情報信号を周期的に送信する一つ以上の無線機の位置を捜索するために前記ユーザ端末により実行される方法であって：前記エリア内の各無線機から受信した信号の電波強度およびその変化量に基づいて、各無線機までの距離および各無線機が前記ユーザ端末から遠ざかる速度を検出するステップ；前記検出した距離および速度に応じた前記報知情報信号の送信周期を決定するステップ；前記エリア内の各無線機に対して、前記決定した送信周期に従って前記報知情報信号を送信するよう指示するステップ；前記報知情報信号に基づいて、前記エリア内の各無線機の位置を特定するステップ；および、前記エリア内の各無線機に関して前記特定された位置をユーザに表示するステップであって、前記表示を前記決定された送信周期以上の頻度で更新する、ステップ；を備える構成を採る。
【００１９】
本発明の第２の側面はさらに、前記送信周期を決定するステップにおいて、各無線機までの距離が長くなるほど前記報知情報信号の送信周期をより短く設定し、その際、各無線機が前記ユーザ端末から遠ざかる速度が速いほど、前記送信周期をさらに短く設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
以上から、本発明は、タグ捜索装置による捜索の対象となる各無線タグとの間の距離やタグ捜索装置から無線タグが遠ざかる速度を考慮して、無線タグからの信号送信間隔を自動的に最適な値に設定する。すなわち、本発明は、無線タグがタグ捜索装置から遠く離れるほど、信号送信間隔を短く設定し、その際、タグ捜索装置から遠ざかる方向に沿った無線タグの移動速度が高いほど、信号送信間隔をさらに短く設定する。その結果、本発明は、離れた距離にある無線タグの探索性能（探索精度や探索成功率）の低下を信号発信頻度の増加によって補償することができる。同時に、本発明は、捜索範囲の圏外に移動する可能性が高い無線タグを見失う前に、当該無線タグとの間の距離やその変化をユーザに迅速かつ高頻度に通知することが出来る。
【００２１】
さらに、本発明は、タグ捜索装置の捜索画面上での一覧表示又は捜索の対象となる無線タグの個数などを考慮して、無線タグからの信号送信間隔を自動的に最適な値に設定する。これにより、本発明は、多数の無線タグからの同時送信による衝突確率を低減すると共に、信号送信間隔が短いことによる無線タグのバッテリ消耗と信号送信間隔が長いことによるタグ探索性能の低下との間のトレードオフを解消する。その結果、本発明は、移動端末と同等レベルの無線チャネル同期機構や電力制御機構を無線タグ内に実装することなく、捜索範囲内に在圏する多数の無線タグからの頻繁な同時送信による衝突確率増大を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施の形態に係る無線通信システムの全体構成図
【図２】本発明に実施の形態に係る無線タグとタグ捜索装置のハードウェア構成を示す図
【図３】無線タグ捜索アプリケーションがユーザに提供する機能を説明する図
【図４】本発明に実施の形態に係るタグ捜索装置の機能ブロック構成を示す図
【図５】無線タグから受信した信号の電界強度と無線タグまでの距離との間の関係を示す図
【図６】本実施の形態の第１実施例に係る方法をタグ捜索装置が実行する際の処理フローを示すシーケンス図
【図７】タグ個数とAdvertising信号送信間隔設定値との対応関係を定義する送信間隔設定値テーブルを示す図
【図８】本実施の形態の第２実施例に係る方法をタグ捜索装置が実行する際の処理フローを示すフローチャート
【図９】第２実施例に基づいて信号送信間隔を決定する際に参照される閾値を列挙した表
【図１０】電波受信強度とその低下量から信号送信間隔を決定するための設定値テーブル
【発明を実施するための形態】
【００２３】
＜１＞概要
無線タグは、例えば商品や人などの識別対象に装着され、物流管理や駅や会社等の入退場管理などに利用されている。無線タグは、パッシブ型とアクティブ型とに大別される。
【００２４】
パッシブ型無線タグは、電池を内蔵せずに、外部のリーダ／ライタからの電波によって内部に必要な電力を生成し、リーダ／ライタの呼びかけに応答する形でリーダ／ライタと交信する。交信範囲は大きくとることができず最大で１ｍ程度となるが、小型化及び動作の恒久化が可能であることから、今後の普及が大いに期待されている。
【００２５】
一方、アクティブ型無線タグは、内部に電池を内蔵し、自ら外部の受信機に対して電波を発信する。電池を内蔵しているため、交信範囲は１０〜２０ｍと広いが、電池内蔵のため小型化できないこと、電池の寿命があるという点で難点がある。しかし、自発的に情報を発信できることから、その機能をうまく利用することで様々な応用が考えられる。例えば、不特定の場所に存在する識別対象を探索する場合等においては、パッシブ型無線タグよりもアクティブ型無線タグの方が適している。
【００２６】
このようなアクティブ型の無線タグとしては、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の近距離無線通信規格を利用した小型の無線タグ等が知られている。例えば、Bluetooth Low Energy Wireless Technologyを利用した小型タグが提供されている。また、別の例として、無線タグに無線モジュールの他にＧＰＳモジュールを搭載し、ＧＰＳモジュールの位置によりタグの場所を推定する方法がある。
【００２７】
アクティブ型無線タグは常に一定の周期でAdvertising信号を送信する必要があるが、その送信間隔が短いと搭載する電池の消耗が早くなり、頻繁に電池の交換（もしくは充電）が必要になる。その上、無線タグ捜索装置の捜索可能エリア内に多数の無線タグが存在する場合には、各無線タグから送信されたAdvertising信号が衝突することによって、無線タグ捜索装置側で正常に各無線タグからの信号を受信できなくなってしまう。その一方で、Advertising信号の送信間隔を長くすると、無線タグ捜索装置が受信信号の強度レベルに基づいて無線タグとの距離をユーザに提示する間隔も長くなってしまうので、無線タグの探索性能（探索精度や探索成功率）も低下してしまう。従来技術において、上述したような問題が生じる状況をより詳細かつ具体的に例示すると以下の通りである。
【００２８】
従来技術においては、以下のようにしてアクティブ型無線タグからのAdvertising信号の送信間隔を状況に応じて自動的に切り替える。具体的には、Advertising信号の送信間隔を、３つの異なる状態に応じて、３段階の異なる値に設定する。上記３つの異なる状態は、以下の（１）〜（３）の状態を含む。
（１）無線タグが捜索対象とされていない待機状態。
（２）無線タグ捜索装置が捜索可能エリア内に在圏する全ての無線タグを一覧表示中であり、無線タグがエリア内に在圏する他のタグと同時に一覧表示されている状態。
（３）無線タグがユーザによって捜索対象としてタグＩＤ情報により指定され、無線タグ捜索装置によって当該無線タグの現在位置が捜索されている状態。
【００２９】
特に（１）の待機状態においては、Advertising信号の送信間隔を、例えば２秒から５秒のような比較的長い間隔に設定しておくことで電池の消耗を抑えることができる。
【００３０】
上記（２）の状態においては、無線タグ捜索装置から無線タグに対してAdvertising信号の送信間隔を設定変更するよう指示する指示信号を無線タグに対して送信することで、例えば１秒程度の比較的短い送信間隔で各無線タグからのAdvertising信号を受信できるようにする。
【００３１】
上記（３）の状態においては、無線タグ捜索装置から無線タグに対してAdvertising信号の送信間隔を設定変更するよう指示する指示信号を無線タグに対して送信することで、例えば、数100ミリ秒程度の最も短い送信間隔で各無線タグからのAdvertising信号を受信できるようにする。
【００３２】
無線タグの捜索が完了して上記（３）の状態から上記（１）または上記（２）の状態に戻った場合には、Advertising信号の送信間隔をそれぞれの状態に対応した設定値に変更するよう無線タグ捜索装置は無線タグに対して指示する。
【００３３】
また、アクティブ型無線タグはAdvertising信号の送信間隔を短く設定するよう指示する指示信号を受信してから一定時間経過した場合は、自動的にAdvertising信号の送信間隔を上記（１）の待機状態時の設定に変更する。これによってAdvertising信号の送信間隔が短い設定のまま無線タグ捜索装置の捜索可能エリアの圏外に移動してしまった時にも、無駄な電池の消耗を抑えることができる。
【００３４】
上記送信間隔の設定値は、上記（２）や（３）の状態における無線タグの現在位置推定に要する時間の短縮のためには短めに設定した方が良い。特に、無線タグ捜索装置から離れた場所にある無線タグや、無線タグ捜索装置から離れつつある無線タグは、近い将来、無線タグ捜索装置を中心として無線通信可能なカバレージ・エリアの圏外に移動してしまう可能性がある。そのため、ユーザが見失う可能性のあるこのような無線タグの現在位置の変化を迅速にユーザに提示できるよう無線タグからのAdvertising信号の送信間隔を短く設定することが望ましい。
【００３５】
しかし、このようにAdvertising信号の送信間隔を短く設定すると、無線タグ捜索装置が無線通信可能なカバレージ・エリア内に在圏する無線タグの個数が多くなった場合に、以下の問題が生じる。すなわち、多数の無線タグから同時に送信されるAdvertising信号の衝突確率が上がるため、無線タグ捜索装置の表示画面上で在圏する全ての無線タグの一覧表示が正常に実行できなくなってしまう。また、上述した在圏する全ての無線タグの一覧表示において表示の応答性能を向上させるためには、表示画面上での一覧表示の更新間隔を短くする必要があるが、無線タグからのAdvertising信号の送信間隔がそれよりも十分に短くないと、表示が不安定になってしまう。
【００３６】
その反面、無線通信可能なカバレージ・エリアの外縁部に位置している無線タグ、又は、無線通信可能なカバレージ・エリアの圏外へ出て行こうとする無線タグに関しては、信号送信間隔を短く設定しないと、ユーザが見失う恐れのある無線タグの位置変化を迅速にかつ高頻度でユーザに提示することができない。
【００３７】
上述のとおり、アクティブ型無線タグの現在位置捜索システムにおいて、無線タグからの信号送信間隔は、長すぎるとタグ探索の性能（探索精度や探索成功率）が劣化し、短すぎると複数タグからの同時送信による衝突確率や頻繁な送信によるバッテリ消耗が増大するという問題がある。その反面、無線通信可能なカバレージ・エリアの外縁部に位置している無線タグ、又は、無線通信可能なカバレージ・エリアの圏外へ出て行こうとする無線タグに関しては、信号送信間隔を短く設定しないと、当該無線タグをユーザが見失う恐れが高い。そこで、本実施の形態は、上述したようなアクティブ型無線タグの捜索システムにおいて、上記信号送信間隔を状況に応じて最適な長さに制御する技術について開示する。
＜２＞本実施の形態に係る無線通信システムの構成
（２−１）無線通信システムの全体構成
以下、図１を使用して、無線通信システムの全体構成の一実施例について説明する。
【００３８】
無線通信システムの一実施例は、無線タグ捜索用の可搬型ユーザ端末装置としてユーザに使用されるタグ捜索装置１００と、アクティブ型無線タグであるタグ２００ｎ（ｎは、ｎ＞０の整数）とを有する。図１には、一例として、ｎ＝４の場合について示す。ｎの値は、１−３でもよいし、５以上であってもよい。
【００３９】
タグ２００ｎは、子機と呼ばれてもよい。タグ２００ｎは、近距離無線通信モジュールを有する。例えば、タグ２００ｎは、近距離無線通信をBluetooth Low Energy Wireless Technologyに従って行う小型無線タグであっても良い。タグ２００ｎは、様々なものに貼付される。例えば、無くしたくないものに、タグ２００ｎが貼付されてもよい。無線通信システムの一実施例では、鍵、リモコン、傘、財布等に、タグ２００ｎが貼付される。
【００４０】
タグ２００ｎは、アクティブ型の無線タグであるので、内蔵されたバッテリによって駆動され、他の無線機に対して自発的に無線信号を送信することが可能である。タグ２００ｎは、自身の現在位置を知らせるために一定の周期でAdvertising信号を間歇的に送信することが可能であり、Advertising信号の送信周期は、後述する親機からの設定コマンドによって設定されることが可能である。また、タグ２００ｎは、Advertising信号の現在の送信周期と送信出力を親機に通知することも可能である。
【００４１】
タグ捜索装置１００は、親機と呼ばれてもよい。タグ捜索装置１００の近距離無線通信モジュールは、タグ２００ｎの近距離無線通信モジュールと無線通信を行う。タグ捜索装置１００は、タグ２００ｎからの電波の電界強度を測定する。タグ捜索装置１００に内蔵されたセンサは、タグ捜索装置１００の動態を検出する。タグ捜索装置１００は、タグ２００ｎからの電波の電界強度と、センサにより検出された動態とに基づいて、タグ２００ｎの位置を推定する。タグ捜索装置１００は、ＧＵＩ（Graphical User Interface）のようなユーザにとって直感的に操作可能なユーザ・インターフェースを備えた表示画面を有し、当該表示画面はタグ２００ｎの位置を表示する。なお、タグ捜索装置１００は、複数個のタグ２００ｎの位置を同時に推定することにより、同時に複数個の無線タグを識別し、識別した全ての無線タグを表示画面上に一覧表示することが可能である。
（２−２）無線タグ２００ｎ
図２Ａは、タグ２００ｎの一実施例を示す。
【００４２】
無線通信システムの一実施例では、タグ２００１は鍵に貼付され、タグ２００２はリモコンに貼付され、タグ２００３は傘に貼付され、タグ２００４は財布に貼付される。
【００４３】
タグ２００ｎは、制御部２０１と、報知情報送信部２０２と、無線通信部２０３と、計時部２０４と、記憶部２０５と、バッテリ２０６と、送受信アンテナ２０７と、送信間隔制御信号受信部２１０と、を具備する。
【００４４】
制御部２０１は、汎用マイクロプロセッサやデジタル信号処理プロセッサ等により実装することが可能であり、タグ２００ｎの全体の動作を制御する。
【００４５】
報知情報送信部２０２は、制御部２０１と無線通信部２０３との間に介在する形でこれらと接続され、親機であるタグ捜索装置１００によって設定された送信周期でAdvertising信号を送信するように無線通信部２０３を制御する。具体的には、報知情報送信部２０２は、制御部２０１によって設定されたクロック・パルスの個数だけ内部のカウンター値をカウントダウンし、カウンター値が０になった時にAdvertising信号の無線送信の実行を無線送信部２０３に対して指示する。
【００４６】
無線通信部２０３は、報知情報送信部２０２と送受信アンテナ２０７との間に介在する形でこれらと接続され、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ｚｉｇｂｅｅ、Ｗｉ−Ｆｉ、ＡＮＴ＋等の近距離無線通信規格に従って無線通信を行う。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ｚｉｇｂｅｅ、Ｗｉ−Ｆｉ、ＡＮＴ＋に限られず、近距離無線通信モジュールは、これら以外の近距離無線通信規格に従って無線通信を行うものであってもよい。タグ２００ｎの一実施例においては、無線通信部２０３がBluetooth Low Energy Wireless Technologyに従って近距離無線通信をする場合について説明する。
【００４７】
計時部２０４は、親機によってAdvertising信号の送信周期が新たに設定されるたびに、当該新たに設定された送信周期に等しい時間長を計測し、当該計測した時間長に対応するクロック・パルス数を報知情報送信部２０２に設定する。この際、計時部２０４によって設定されるクロック・パルス数は、計時部２０４から制御部２０１を経由して報知情報送信部２０２に出力される。
【００４８】
記憶部２０５は、タグ２００ｎに関する各種の設定パラメータを記憶している。このような設定パラメータには、タグ２００ｎが捜索の対象となっていない待機状態におけるAdvertising信号送信周期の設定値や現在のAdvertising信号送信周期を自動的に待機状態における送信周期の設定値に戻すまでの待ち時間などが含まれる。
【００４９】
バッテリ２０６は制御部２０１を介して、報知情報送信部２０２、無線送受信部２０３、計時部２０４、記憶部２０５および送受信アンテナ２０７に給電する。
【００５０】
送信間隔制御信号受信部２１０は、制御部２０１と無線通信部２０３との間に介在する形でこれらと接続され、親機であるタグ捜索装置１００から制御信号を受信する。送信間隔制御信号受信部２１０がタグ捜索装置１００から受信する当該制御信号は、タグ２００ｎがAdvertising信号を送信する周期の長さをタグ捜索装置１００から制御するためのコマンドを送信する信号であり、送信間隔制御信号と呼ばれる。
（２−３）タグ捜索装置１００
図２Ｂは、タグ捜索装置１００の一実施例を示す。
【００５１】
タグ捜索装置１００は、ユーザが通信することができる適切な如何なる端末でもよく、例えば、携帯電話、情報端末、パーソナルディジタルアシスタント、携帯用パーソナルコンピュータ、スマートフォン等のユーザ端末が含まれるが、これらに限定されない。
【００５２】
タグ捜索装置１００は、制御部１０１と、報知情報受信部２０２と、無線通信部１０３と、表示部１０４と、記憶部１０５と、ユーザ入出力部１０６と、センサ１０７と、送受信アンテナ１０８と、送信間隔制御信号送信部１１０と、を具備する。
【００５３】
制御部１０１は、汎用マイクロプロセッサやデジタル信号処理プロセッサ等により実装することが可能であり、報知情報受信部１０２、表示部１０４、記憶部１０５、ユーザ入出力部１０６およびセンサ１０７と信号をやり取りしながらタグ捜索装置１００全体の制御を実行する。制御部１０１は、記憶部１０５に記憶されたプログラムに従って機能し、所定の処理を行う。具体的には、制御部１０１は、タグ２００ｎからの電波の電界強度と、タグ捜索装置１００の動態（タグ捜索装置１００の向きや姿勢およびそれらの変化）を表す情報とに基づいて、タグ２００ｎの位置を推定する。制御部１０１により推定されるタグ２００ｎの位置は、タグ捜索装置１００との間の相対的な位置であってもよい。制御部１０１は、表示部１０４へ、タグ２００ｎの位置を表す情報を出力する。
【００５４】
報知情報受信部１０２は、タグ２００ｎからの無線信号を受信し、受信した無線信号がAdvertising信号であった場合、受信信号の情報内容を復号化することにより、タグ２００ｎの無線タグ識別情報（タグＩＤ情報）およびタグ装着物品の属性情報を抽出し、制御部１０１に通知する。これにより、タグ捜索装置１００は、受信信号の送信元である無線タグを一意に特定することが出来ると共に、当該無線タグが装着されている物品の属性情報を識別することが出来る。
【００５５】
無線通信部１０３は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ｚｉｇｂｅｅ、Ｗｉ−Ｆｉ、ＡＮＴ＋等の近距離無線通信規格に従って無線通信を行う。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ｚｉｇｂｅｅ、Ｗｉ−Ｆｉ、ＡＮＴ＋に限られず、無線通信部１０３は、これら以外の近距離無線通信規格に従って無線通信を行うものであってもよい。タグ捜索装置１００の一実施例では、無線通信部１０３が、Bluetooth Low Energy Wireless Technologyに従って近距離無線通信をする場合について説明する。また、無線通信部１０３は、タグ２００ｎからの電波に基づいて、電界強度を測定する。例えば、無線通信部１０３は、タグ２００ｎからの電波に基づいて、受信信号強度（ＲＳＳＩ：  Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ、  Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を測定するようにしてもよい。
【００５６】
表示部１０４は、例えば、ディスプレイにより構成され、タグ捜索装置１００による処理状態や処理結果を表示する。処理状態や処理結果には、ＯＳやアプリケーションによるものが含まれる。ディスプレイには、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）ディスプレイ、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ：  Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ）、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ等が含まれる。表示部１０４は、タグ捜索装置１００が上述した無線タグ捜索アプリケーションを実行している場合に、タグ捜索装置１００の周囲に存在する全ての無線タグの位置をまとめて一覧表示する、あるいは、ユーザによる捜索の対象とされた特定の無線タグを捜索している最中に捜索画面を表示する。
【００５７】
記憶部１０５は、タグ２００ｎに関する各種の設定パラメータを記憶している。このような設定パラメータには、タグ２００ｎが捜索の対象となっていない待機状態におけるAdvertising信号送信周期の設定値、タグ捜索装置１００の周囲に存在する全ての無線タグの位置をまとめて一覧表示する際のAdvertising信号送信周期の設定値、およびユーザによる捜索の対象とされた特定の無線タグを捜索している最中におけるAdvertising信号送信周期の設定値などが含まれる。
【００５８】
さらに記憶部１０５は、アプリケーションと、オペレーティングシステム（ＯＳ：  Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）とを記憶する。アプリケーションは、ユーザ入力部１０６からユーザによって入力された指示コマンドにより起動され、制御部１０１により実行されるプログラムを含み、タグ捜索装置１００上でユーザが実行する作業を実施する機能を有するソフトウェアである。ＯＳは、タグ捜索装置１００の電源投入時に自動的に起動され、制御部１０１により実行されるシステム制御プログラムを含み、タグ捜索装置１００において、ハードウェアを抽象化したインターフェースをアプリケーションソフトウェアに提供する基本ソフトウェアである。このようなＯＳの具体例には、Android OS（登録商標）が含まれる。なお、本実施の形態におけるアプリケーションには、ユーザがタグ２００ｎの現在位置を捜索し、タグ２００ｎの現在位置を表示部１０４上にＧＵＩを使用して表示させる無線タグ捜索アプリケーションが含まれる。
【００５９】
ユーザ入出力部１０６は、例えば、キーボードやマウスにより構成され、ユーザがタグ捜索装置１００へ指示を与えたり、データの入力を行ったりするための装置である。また、ユーザ入力部１０６は、タッチパネルにより構成されてもよい。また、ユーザ入出力部１０６は、例えば、マイクにより構成され、ユーザにより発せられた音声を入力する。音声には、着信者へのメッセージや、タグ捜索装置１００への指示が含まれてもよい。指示には、ＯＳに対するものや、アプリケーションに対するものが含まれる。また、ユーザ入出力部１０６は、例えば、スピーカにより構成され、タグ捜索装置１００による処理状態や処理結果に応じて、ユーザに対して、音を出力するようにしてもよい。
【００６０】
センサ１０７には、動態センサが含まれ、動態センサは、ユーザが把持するタグ捜索装置１００の向きや姿勢の変化などを含む装置の動きを検出する。動態センサの一実施例では、加速度センサ、ジャイロセンサ、地磁気センサ等が含まれる。加速度センサ、ジャイロセンサ、地磁気センサに限らず、これら以外のセンサが含まれてもよい。加速度センサは、タグ捜索装置１００の向きや姿勢が変化した際の角加速度（回転加速度）や加速度（直進加速度）を計測するセンサである。ジャイロセンサは、タグ捜索装置１００の現在の向きを検出するセンサである。地磁気センサは、地磁気に基づいてタグ捜索装置１００から見た東西南北などの絶対方位を検出するセンサである。
【００６１】
送信間隔制御信号送信部１１０は、制御部１０１と無線通信部１０３との間に介在する形でこれらと接続され、制御部１０１からの指示に応じてタグ２００ｎに向けて制御信号を受信する。送信間隔制御信号送信部１１０がタグ２００ｎに向けて送信する当該制御信号は、タグ２００ｎがAdvertising信号を送信する周期の長さをタグ捜索装置１００から制御するためのコマンドを送信する信号であり、送信間隔制御信号と呼ばれる。
（２−４）タグ捜索装置１００がユーザに提供する機能とタグ捜索装置１００の利用態様
以下、図３Ａおよび図３Ｂを使用して、無線タグ捜索アプリケーションを実行中のタグ捜索装置１００がユーザに対して提供する機能について説明する。タグ捜索装置１００上で実行される無線タグ捜索アプリケーションは、Android OS（登録商標）のＡＰＩを呼び出すことにより実行されるAndroidアプリケーションとして実装することも可能である。この場合、無線タグ捜索アプリケーションは、Android OS（登録商標）のデスクトップを表示するタッチパネル画面上で対応するアイコンをユーザが指でタップすることにより起動される。ユーザにより起動された無線タグ捜索アプリケーションは、以下において具体的に説明するエリア内タグ一覧表示モードと特定タグ探索モードのいずれかを実行する。エリア内タグ一覧表示モードと特定タグ探索モードとの間の切り替えは、ユーザが無線タグ捜索アプリケーションに対してユーザ入出力部１０６を介して切替指示を与えることにより、または当該アプリケーション自身の判断により実行される。
（２−４−Ａ）エリア内タグ一覧表示モード
エリア内タグ一覧表示モードとは、タグ捜索装置１００が、捜索可能エリア内に在圏している全ての無線タグまでの距離を推定して、表示画面上に一覧表示するモードである。なお、上述した捜索可能エリアとは、タグ捜索装置１００が離れた場所の無線タグから発信された信号を所定の品質以上の受信品質で受信することが出来る最大の範囲であり、タグ捜索装置１００が無線通信可能なカバレージ・エリアに対応する。この場合の所定の品質とは、無線タグからの受信信号を一定以上の確率で正しく復号化して、タグＩＤ情報を取り出すことが出来る受信品質であっても良い。
【００６２】
エリア内タグ一覧表示モードにおいては、タグ捜索装置１００が実行する無線タグ捜索アプリケーションは、個々の無線タグからの受信したAdvertising信号の強度を記憶部１０５内に記憶する。続いて、無線タグ捜索アプリケーションは、個々の無線タグまでのそれぞれの推定距離に基づいて、タグ捜索装置１００の表示画面上に、在圏している全ての無線タグを一覧表示する。各無線タグまでの距離を表示する際には、各無線タグのタグＩＤ情報に対応するアイコン画像を当該距離に対応する位置に一覧表示する。
【００６３】
タグ捜索装置１００が、捜索可能エリア内に在圏している全ての無線タグを表示画面上に一覧表示している様子を図３Ａに示す。
【００６４】
続いて、図３Ａに示す態様で表示画面上に一覧表示された複数の無線タグに対応するアイコン画像の一つ以上をユーザが選んで指でタップする。これにより、タップされたアイコン画像に対応する無線タグは、当該ユーザに捜索対象として選択された無線タグとして指定され、タグ捜索装置１００は、当該捜索対象として選択された無線タグのタグＩＤ情報を記憶部１０５内の捜索対象記憶領域に記憶する。最後に、当該捜索対象として選択された無線タグの位置を捜索するために、無線タグ捜索アプリケーションは、後述する特定タグ捜索モードに切り替わる。
（２−４−Ｂ）特定タグ捜索モード
特定タグ探索モードとは、ユーザによって捜索対象として指定された結果、そのタグＩＤ情報がタグ捜索装置１００の記憶部１０５内に捜索対象として記憶された無線タグの位置を探し出すために使用されるモードである。以下の説明においては、捜索対象としてユーザから指定されたタグを捜索対象タグと呼ぶ。
【００６５】
特定タグ捜索モードにおいては、ユーザはまず、手に持ったタグ捜索装置１００を任意の方向に向けて左右に振る、もしくは、その場で一回転する。この時、タグ捜索装置１００が実行する無線タグ捜索アプリケーションは、個々の無線タグからの受信したAdvertising信号の強度と当該信号受信の際の方位とを記憶部１０５内に記憶する。続いて、無線タグ捜索アプリケーションは、タグ捜索装置１００の表示画面上に表示されるレーダーチャートの上に、ユーザの現在位置を中心として、捜索された全ての無線タグがそれぞれ位置する方向と距離を一覧表示する。各無線タグの方向と距離をレーダーチャート上に表示する際には、各無線タグのタグＩＤ情報に対応するアイコン画像を当該方向と距離に対応するレーダーチャート内の位置に一覧表示する。
タグ捜索装置１００が、捜索可能エリア内に在圏している全ての無線タグの位置を表示画面上にレーダーチャートとして一覧表示している様子を図３Bに示す。図３Bにおいて、レーダーチャートの中心に位置するアイコン画像５００は、タグ捜索装置１００を手に持っているユーザの現在位置を表す。レーダーチャート内に表示されている複数の同心円の各々は、アイコン画像５００で表されるユーザ位置を中心として段階的に大きくなる円形の距離範囲を表し、各同心円に付記されている数字は対応する距離範囲の半径を表す。図３Ａにおいて、レーダーチャート内のアイコン画像４００１、４００２、４００３および４００４は、それぞれ捜索可能エリア内に在圏している４つの無線タグの現在位置を表す。アイコン画像４００１は、鍵に貼付されたタグ２００１の現在位置を表示し、アイコン画像４００２は、リモコンに貼付されたタグ２００２の現在位置を表示し、アイコン画像４００３は、傘に貼付されたタグ２００３の現在位置を表示し、アイコン画像４００４は、財布に貼付されたタグ２００４の現在位置を表示する。
（２−５）タグ捜索装置１００内部の機能ブロック構成
タグ捜索装置１００の機能ブロック構造３００の一実施例について説明する。
【００６６】
図４は、タグ捜索装置１００の機能ブロック構造３００を示す図である。この機能ブロック図により表される機能は、主に、制御部１０１により実行される。つまり、図４の機能ブロック図により表される機能は、記憶部１０５に記憶された無線タグ捜索アプリケーションに従って制御部１０１により実行される。記憶部１０５に記憶されたアプリケーションに従って、図４の機能ブロック図により表される機能を実行するＣＰＵは、Ａ−ＣＰＵ（アプリケーション−ＣＰＵ）３００と呼ばれてもよい。
【００６７】
動態判定部３０２は、動態センサ１０７からの計測情報に基づいて、タグ捜索装置１００を把持したユーザがタグ捜索装置１００の向きや姿勢を変化させたり、ユーザ自身が動いたりすることによって生じるタグ捜索装置１００の物理的な動きを検出する。動態判定部３０２には、動態センサ１０７から、加速度を表す情報が入力される。動態判定部３０８は、動態センサ１０７からの加速度を表す情報に基づいて、タグ捜索装置１００が動いたか否かを判定する。動態判定部３０２は、位置推定部３０４へ、タグ捜索装置１００が動いたか否かを表す情報を入力する。
【００６８】
位置推定部３０４には、動態判定部３０２からタグ捜索装置１００が動いたか否かを表す情報が入力される。例えば、ユーザが、無線タグの位置する方向を探すために、タグ捜索装置１００を左右に大きく振る動きをしたとする。この時、位置推定部３０４は、動態判定部３０２からの情報に基づいて、タグ捜索装置１００の動き始めのタイミングと、動きが終了するタイミングとを検出する。位置推定部３０４は、タグ捜索装置１００の動き始めのタイミングと、動きが終了するタイミングとを検出した後、動き始めのタイミングと動きが終了するタイミングとの間に、無線通信部１０３により検出された電界強度、動態センサ１０７により検出された絶対方位を表す情報および角加速度を表す情報に基づいて、タグ２００ｎの位置を推定する。
【００６９】
位置推定部３０４は、無線タグから受信した信号の電界強度と動態センサ１０７からの情報に基づいて無線タグの位置を推定する。位置推定部３０４は、無線通信部１０３からの電界強度を表す情報に基づいて、タグ捜索装置１００とタグ２００ｎとの間の距離を推定する。具体的には、位置推定部３０４は、電界強度と距離との間の関係が含まれるデータベースを有するようにしてもよい。
【００７０】
図５は、電界強度と距離との間の関係の一実施例を示す。図５によれば、電界強度が高くなるに従ってタグ捜索装置１００とタグ２００ｎとの間の距離が短い（近い）ことが示され、電界強度が低くなるに従ってタグ捜索装置１００とタグ２００ｎとの間の距離が長い（遠い）ことが示される。
【００７１】
位置推定部３０４は、図５によって記述される電界強度と距離との間の関係に基づいて、タグ捜索装置１００とタグ２００ｎとの間の距離を推定する。
【００７２】
位置推定部３０４は、動態センサ１０７からの絶対方位を表す情報に基づいて、タグ捜索装置１００の方位を算出する。位置推定部３０４は、動態センサ１０７からの角速度を表す情報に基づいて、タグ捜索装置１００の角度や回転速度を算出する。
【００７３】
位置推定部３０４は、距離の推定値、方位を表す情報、角度や回転速度を表す情報に基づいて、タグ２００ｎの位置を推定する。具体的には、以下の通りである。まず、位置推定部３０４は、ユーザがタグ捜索装置１００を左右に振って動かすことによって生じたタグ捜索装置１００の方向や姿勢の変化などを動態センサ１０７から絶対方位情報、角度、回転速度などの形で受け取る。続いて、位置推定部３０４は、当該検出した方向および図４に示す電界強度と距離との関係に基づいて推定された距離に基づいて、無線タグの位置を推定する。位置推定部３０４は、表示部１０４へ、推定したタグ２００ｎの位置を表す情報を出力し、表示部１０４は、位置推定部３０４からのタグ２００ｎの位置を表す情報に基づいて、タグ２００ｎの位置を画面上に表示する。
＜３＞本実施の形態に係る第１実施例
以下、図６および図７を使用して、本実施の形態に係る第１実施例について説明する。まず最初に、第１実施例の概要について説明する。
【００７４】
本実施の形態に係る第１実施例は、同時に捜索される無線タグの個数に応じて、Advertising信号の送信間隔を最適な値に自動的に設定する。具体的には、上記（２）の状態（タグ捜索装置１００がエリア内タグ一覧表示モードを実行中）においては、表示画面上に一覧表示すべき在圏する全ての無線タグの個数が増加するほど、Advertising信号の送信間隔をより長く設定する。また、上記（３）の状態（タグ捜索装置１００が特定タグ捜索モードを実行中）においては、ユーザによって同時に捜索対象として選択された無線タグの個数が多いほど、Advertising信号の送信間隔をより長く設定する。
（３−１）第１実施例に係る信号送信間隔制御方法の処理の流れ
本実施の形態の第１実施例は、タグ捜索装置１００内の制御部１０１が、図６のシーケンス図に示す以下の手順に従ってAdvertising信号の送信間隔を状況に応じて制御することによって実現される。
（ｉ）まず、初期状態においては、各無線タグは、上記（１）の待機状態に対応する送信間隔でAdvertising信号を送信しており、タグ捜索装置１００は電源が投入され、記憶部１０５内に格納されたＯＳが起動されている（図６のＳ０）。続いて、ユーザが無線タグ捜索アプリケーションの起動をユーザ入出力部１０６が備えるＧＵＩを介して指示することにより、制御部１０１が、無線タグ捜索アプリケーションを起動する（図６のＳ１）。制御部１０１は、タグ捜索装置１００全体を制御してエリア内タグ一覧表示モードにおける捜索可能エリア内に在圏する全無線タグの検知（存在検出）を実行する。具体的には、制御部１０１は、以下のようにして捜索可能エリア内に在圏する全無線タグの検知（存在検出）を実行する。まず、制御部１０１は、捜索可能エリア内に在圏する一つ以上の無線タグから一定時間周期内に受信したAdvertising信号にそれぞれ含まれるタグＩＤ情報の全てを記憶部１０５内に一時記憶する。その上で、制御部１０１は、当該一時記憶した全てのタグＩＤ情報の中で互いに重複しないタグＩＤ情報を記憶部１０５内に在圏タグ一覧表として格納する。
【００７５】
続いて、制御部１０１は、検知した全無線タグの現在位置を表示画面上で一覧表示する前に、一覧表示の対象になっている無線タグの個数を計算する（図６のＳ２）。具体的には、制御部１０１は、記憶部１０５内の在圏タグ一覧表内に格納した互いに重複しない一つ以上のタグＩＤ情報の個数を数え上げることによって、無線タグの個数を計算する。この時、一覧表示に際してタグ個数の計算対象となる無線タグは、タグＩＤ情報が記憶部１０５のタグＩＤデータベース内に予め登録されている無線タグのうち、さらに一覧表示対象としてユーザに指定されている無線タグに限定することが可能である。
（ii）続いて、制御部１０１は、上記（ｉ）において表示画面上に一覧表示されている無線タグの個数として計算されたタグ個数に対応するAdvertising信号の送信間隔の設定値を決定する（図６のＳ３）。具体的には、制御部１０１は、例えば、タグ個数とAdvertising信号送信間隔設定値との対応関係を定義する送信間隔設定値テーブルを参照し、表示画面上に一覧表示されている無線タグの個数に対応するAdvertising信号の送信間隔設定値を決定する。この時、送信間隔設定値テーブル内の信号送信間隔設定値は、捜索可能エリア内に在圏している無線タグの個数に応じて、信号送信間隔が短くなるほど無線タグ間での信号同時送信が衝突する確率が増大することと、信号送信間隔が長くなるほど無線タグ捜索性能（探索精度や探索成功率）が低下することとの間のトレードオフの解消を図るような態様で決定される。
【００７６】
タグ個数とAdvertising信号送信間隔設定値との対応関係を定義する送信間隔設定値テーブルの具体例を図７に示す。図７のテーブルにおいては、表示画面上での一覧表示の対象となるタグ個数が「１個〜１０個」、「１１個〜２０個」、「２１個〜３０個」および「３１個以上」存在する場合のそれぞれについて、無線タグが上記（１）の待機状態（無線タグが捜索されていない状態）にある場合のAdvertising信号送信間隔設定値、上記（２）の状態（エリア内捜索モードにおいて無線タグが捜索されている状態）にある場合のAdvertising信号送信間隔設定値および上記（３）の状態（特定タグ捜索モードにおいて無線タグが捜索されている状態）にある場合のAdvertising信号送信間隔設定値をそれぞれ「待機時」、「一覧表示時」および「捜索時」の欄に格納している。例えば、図７のテーブルに従うならば、表示画面上での一覧表示の対象となるタグ個数が１５個であり、各無線タグが上記（２）の状態（エリア内捜索モードにおいて無線タグが捜索されている状態）にある場合、無線タグによるAdvertising信号の送信間隔は２００ミリ秒に設定される。
（iii）続いて、制御部１０１が報知情報受信部１０２および無線通信部１０３を介して捜索可能エリア内に在圏している全無線タグに対してAdvertising信号の送信間隔を設定変更するよう指示する。具体的には、制御部１０１は、上記（ii）において決定したAdvertising信号の送信間隔設定値を指示信号に含めて捜索可能エリア内に在圏している全無線タグに向けて送信し、それに応じて、捜索可能エリア内の全無線タグは、当該指示信号内の送信間隔設定値により指示された送信間隔でAdvertising信号を送信する（図６のＳ４）。上記の指示信号を受信した無線タグが指示された送信間隔での信号送信を開始したことを制御部１０１が確認した後に、制御部１０１は、捜索可能エリア内に在圏している全無線タグがそれぞれ位置する概略的な距離を推定し、表示部１０４に指示してこれらの推定された距離を元に表示画面上に一覧表示する。
（iv）続いて、ユーザが表示画面上に一覧表示された複数個の無線タグの中から、捜索対象とする無線タグを選択する（表示画面上に一覧表示された複数個の無線タグにそれぞれ対応するアイコン画像の中の一つ以上を指でタップする）と、無線タグ捜索アプリケーションは、特定タグ捜索モードに切り替わる（図６のＳ５）。
（ｖ）上記（iv）において、無線タグ捜索アプリケーションが特定タグ捜索モードに切り替わる際に、制御部１０１は、ユーザが捜索対象として同時に指定した無線タグの個数を計算する（図６のＳ６）。
（vi）続いて、ユーザにより捜索対象として同時に指定された無線タグの個数として上記（ｖ）において計算されたタグ個数に対応するAdvertising信号の送信間隔の設定値を決定する（図６のＳ７）。具体的には、制御部１０１は、例えば、タグ個数とAdvertising信号送信間隔設定値との対応関係を定義する送信間隔設定値テーブルを参照し、ユーザにより捜索対象として同時に指定された無線タグの個数に対応するAdvertising信号の送信間隔設定値を決定する。この時、Advertising信号の送信間隔設定値を決定するために使用される送信間隔設定値テーブルの構成は、図７に示したテーブルと同様の構成とすることが可能である。
（vii）続いて、制御部１０１が報知情報受信部１０２および無線通信部１０３を介してユーザにより捜索対象として同時に指定された一つ以上の無線タグに対してAdvertising信号の送信間隔を設定変更するよう指示する。具体的には、制御部１０１は、上記（vi）において決定したAdvertising信号の送信間隔設定値を指示信号に含めた上で、当該指示信号をユーザにより捜索対象として同時に指定された一つ以上の無線タグに向けて送信する。それに応じて、ユーザにより捜索対象として同時に指定された一つ以上の無線タグは、当該指示信号内の送信間隔設定値により指示された送信間隔でAdvertising信号を送信する（図６のＳ８）。
（viii）上記の指示信号を受信した無線タグが指示された送信間隔での信号送信を開始したことを制御部１０１が確認した後に、制御部１０１によって実行される無線タグ捜索アプリケーションは、特定タグ捜索モードに従って、ユーザにより捜索対象として指定した無線タグの方向と距離を推定するための処理を実行する。
（ix）ユーザにより捜索対象として指定した無線タグの位置をユーザが特定した後、無線タグ捜索アプリケーションは、特定タグ捜索モードの実行を終了し、エリア内タグ一覧表示モードを実行中の状態に復帰する（図６のＳ９）。続いて、上記（ｉ）および（ii）と同様の手順により、タグ捜索装置１００の通信可能エリア内に在圏している無線タグは、エリア内タグ一覧表示モード時に対応する信号送信間隔でAdvertising信号を送信するように設定される（図６のＳ１０）。
（x）続いて、ユーザが無線タグの新たな捜索は不要であると判断し、ユーザ入出力部１０６のＧＵＩを介して無線タグ捜索アプリケーションを終了させる（図６のＳ１１）と、無線タグ捜索アプリケーションはアプリケーション終了時の処理として、タグ捜索装置１００の通信可能エリア内に在圏している無線タグを待機状態に対応する信号送信間隔でAdvertising信号を送信するように設定する（図６のＳ１２）。本実施の形態の別の変形実施例においては、無線タグの信号送信間隔を待機状態に対応した設定に戻す動作は、アプリケーション自身によって実行終了時処理として実行するのではなく、以下のとおりに実行する構成としても良い。例えば、無線タグ捜索アプリケーションの実行終了後一定時間経過後に、制御部１０１がアプリケーションとは無関係に自動的に実行する構成とすることも可能である。あるいは、無線タグ捜索アプリケーションの実行終了をタグ捜索装置１００から通知された無線タグが、当該通知後一定時間経過後に自動的に無線タグ側で自発的に実行する構成とすることも可能である。
（３−２）第１実施例の作用効果
第１実施例に係る信号送信間隔制御方法は、タグ捜索装置１００の捜索画面上での一覧表示又は捜索の対象となる無線タグの個数などを考慮して、無線タグからの信号送信間隔を自動的に最適な値に設定する。これにより、第１実施例に係る方法は、多数の無線タグからの同時送信による衝突確率を低減すると共に、信号送信間隔が短いことによる無線タグのバッテリ消耗と信号送信間隔が長いことによるタグ探索性能の低下との間のトレードオフを解消する。その結果、第１実施例に係る方法は、移動端末と同等レベルの無線チャネル同期機構や電力制御機構を無線タグ内に実装することなく、捜索範囲内に在圏する多数の無線タグからの頻繁な同時送信による衝突確率増大を防ぐことができる。
＜４＞本実施の形態に係る第２実施例
以下、図８〜図１０を使用して、本実施の形態に係る第２実施例について説明する。まず最初に、第２実施例の概要について説明する。
（４−１）第２実施例の概要
本実施の形態に係る第２実施例は、タグ捜索装置１００から離れた距離にある無線タグが、タグ捜索装置１００の通信可能エリアの圏外に出る前に、当該無線タグの位置変化を迅速かつ高頻度でユーザに通知するために、当該無線タグまでの距離や当該無線タグが遠ざかる速度に基づいて、Advertising信号の送信間隔を最適な値に自動的に設定する。具体的には、本実施の形態の第２実施例に係る方法は、無線タグがタグ捜索装置１００から離れるほど、無線タグからのAdvertising信号の送信間隔を短く設定するようにタグ捜索装置１００が当該無線タグに指示し、その際、無線タグがタグ捜索装置１００から遠ざかる速度が速いほど、信号送信間隔をさらに短く設定するよう当該無線タグに指示する。これにより、第２実施例に係る方法は、タグ捜索装置１００から離れた距離にある無線タグの探索性能（探索精度や探索成功率）の低下を信号発信頻度の増加によって補償することができる。同時に、第２実施例に係る方法は、捜索範囲の圏外に移動する可能性が高い無線タグを見失う前に、当該無線タグとの間の距離やその変化をユーザに迅速かつ高頻度に通知する。
【００７７】
この時、タグ捜索装置１００と各無線タグとの間の距離は各無線タグからの受信電波強度に基づいて推定する。また、タグ捜索装置１００から遠ざかる方向に沿った無線タグの移動速度は、無線タグからの信号の受信強度の低下量に基づいて推定する。
捜索用端末と無線タグとの距離や、距離の変化（速度）に応じて各タグに個別の送信間隔を設定する。
【００７８】
すなわち、本実施の形態に第２実施例によれば、無線タグからのAdvertising信号の送信間隔は、以下の２通りの方法に従って決定することが可能である。
（Ａ）タグ捜索装置１００と無線タグとの間の距離のみに応じて送信間隔を制御する場合、無線タグからの信号の受信強度が小さいほど（距離が遠いほど）、タグ捜索装置１００は無線タグに対して送信間隔を短く設定するよう指示する。
（Ｂ）タグ捜索装置１００から無線タグが遠ざかる速度（無線タグとの間の距離の増加率）に応じて送信間隔を制御する場合、一定時間内にわたって計測された無線タグからの信号の受信強度の低下量が大きいほど（遠ざかる移動速度が大きいほど）タグ捜索装置１００は無線タグに対して送信間隔を短く設定するよう指示する。
【００７９】
タグ捜索装置１００が上記（Ａ）の方法または（Ｂ）の方法の何れに従ってAdvertising信号の送信間隔を制御する場合であっても、Advertising信号の受信強度（もしくはその変化）が一定値以上だった無線タグに対してのみ送信間隔を短く設定し、一定値以下だった無線タグについてはデフォルトの送信間隔を設定しても良い。第２実施例に係る送信間隔の制御方法をこのような構成とする理由は以下の通りである。図５に示すとおり、Advertising信号の受信強度（電界強度）は、タグ捜索装置１００と無線タグとの間の距離が離れるにつれて単位距離あたりの変化率が小さくなる。従って、Advertising信号の受信強度（もしくはその変化）の値が一定値以下の場合、そのような受信強度（電界強度）の値は、無線タグまでの距離やその変化量を厳密に推定する基準として十分な精度や有意性を持たない。
【００８０】
また、制御部１０１は、無線タグからの受信電波強度（もしくはその変化）と設定すべきAdvertising信号送信間隔設定値との間の関係を、予めデータベースに記憶しておき、当該データベース中から対応する設定値を読み出すことにより取得しても良い。また別の実施態様として、制御部１０１は、無線タグからの受信電波強度（もしくはその変化）を入力パラメータとする特定の計算式に基づいて設定すべきAdvertising信号送信間隔設定値を算出しても良い。
【００８１】
さらに、上述した（Ａ）の方法と（Ｂ）の方法とを組み合わせた実施態様として、無線タグから受信したAdvertising信号の電波強度が小さく、かつ一定時間内の電波強度の低下量が大きいタグに対してのみ信号送信間隔を短く設定したり、逆に電波強度が大きく、かつ一定時間内の電波強度の低下量が小さいタグに対してのみ信号送信間隔を長く設定したりしても良い。
【００８２】
図８のフローチャートは、無線タグから受信したAdvertising信号の電波強度が小さく、かつ一定時間内の電波強度の低下量が大きいタグに対してのみ制御部１０１が信号送信間隔を短く設定するよう指示する送信間隔制御方法の例を示す。図８において、無線タグから受信したAdvertising信号の電波強度に関する閾値をa、一定時間内における当該電波強度の低下量の閾値をb、およびデフォルトの信号送信間隔をcと表記する。「閾値ａ」、「閾値ｂ」および「閾値ｃ」の具体的な設定値の一覧表を図９に示す。図９の一覧表は、記憶部１０５内に記憶され、制御部１０１が図８のフローチャートに従って、第２実施例に係る送信間隔制御方法を実行する際に、制御部１０１によって参照される。
（４−２）第２実施例に係る信号送信間隔制御方法の処理の流れ
本実施の形態の第２実施例は、タグ捜索装置１００内の制御部１０１が、図８のフローチャートに示す以下の手順を一定時間周期で反復実行することによって実現され、その結果、各無線タグに関するAdvertising信号の送信間隔が状況に応じて制御される。
【００８３】
まず、ステップＳ１において、制御部１０１は、各無線タグから受信したAdvertising信号の電波強度が「閾値ａ」よりも大きいか否かを判定する。この時、制御部１０１は、報知情報受信部１０２を介して、無線通信部１０３が計測した無線タグからの受信電波の強度を受け取ることにより、電波強度の計測値を取得する。電波強度が「閾値ａ」よりも大きいならば処理はステップＳ２に進み、そうでなければ、処理はステップＳ５に進む。
【００８４】
続いて、ステップＳ２において、制御部１０１は、各無線タグから受信したAdvertising信号の電波強度の低下量が「閾値ｂ」よりも大きいか否かを判定する。電波強度の低下量は、反復的にループ実行される図７のフローチャートにおいて、現在のループ実行時に計測した電波強度と前回のループ実行時に計測した電波強度との間の差分を計算することによって取得することが可能である。または、別の実施態様として、電波強度の低下量は、図７のフローチャートの３回以上の反復実行によって計測された３つ以上の電波強度を標本値として最小２乗法などにより計算されても良い。計算した電波強度の低下量が「閾値ｂ」よりも大きいか否かを制御部１０１が判定した結果、電波強度の低下量が「閾値ｂ」よりも大きいならば処理はステップＳ３に進み、そうでなければ、処理はステップＳ５に進む。
【００８５】
続いて、ステップＳ３において、制御部１０１は、Advertising信号の電波強度およびその低下量に基づいてAdvertising信号の最適な送信間隔を決定するために、電波強度とその低下量に応じて、最適な送信間隔設定値を図１０に示す設定値テーブルの中から選択する。具体的には、以下の通りである。図１０に示す行列形式の２次元テーブルの各列は、Advertising信号の電波強度の様々な値に対応し、各行は、電波強度の低下量の様々な値に対応する。図１０のテーブルの第１列は、無線タグから受信した信号の電波強度が−５１ｄＢｍである場合において、電波強度の低下量が１１ｄＢ、１２ｄＢ、１３ｄＢ、…と変化するに従って、Advertising信号送信間隔設定値が９００ミリ秒、８５０ミリ秒、８００ミリ秒、…と変化する様子を表している。同様に、図１０のテーブルの第２列は、無線タグから受信した信号の電波強度が−５２ｄＢｍである場合において、電波強度の低下量が１１ｄＢ、１２ｄＢ、１３ｄＢ、…と変化するに従って、Advertising信号送信間隔設定値が８５０ミリ秒、８００ミリ秒、７５０ミリ秒、…と変化する様子を表している。同様に、図１０のテーブルの第３列は、無線タグから受信した信号の電波強度が−５３ｄＢｍである場合において、電波強度の低下量が１１ｄＢ、１２ｄＢ、１３ｄＢ、…と変化するに従って、Advertising信号送信間隔設定値が８００ミリ秒、７５０ミリ秒、７００ミリ秒、…と変化する様子を表している。これは、タグ捜索装置１００から見て、無線タグまでの距離が長くなるほどAdvertising信号の送信間隔を短く設定し、その際、無線タグがタグ捜索装置１００から遠ざかる速度が速いほど、信号送信間隔をさらに短く設定することに対応する。
【００８６】
従って、制御部１０１は、図１０のテーブル内において、無線タグから受信した信号の電波強度に対応した列を選択し、さらに当該選択した列の中から電波強度の低下量に対応する行の設定値を選択することにより、最適な信号送信間隔設定値を選択する。例えば無線タグから受信した信号の電波強度が−５２ｄＢｍであり、電波強度の低下量が１２ｄＢである場合、制御部１０１は、図１０のテーブルの第２列目の第２行目から信号送信間隔設定値として８００ミリ秒の値を選択する。
【００８７】
続いて、ステップＳ４において、制御部１０１は、報知情報受信部１０２および無線通信部１０３を介して各無線タグに対してAdvertising信号の送信間隔を設定変更するよう指示する。具体的には、制御部１０１は、ステップＳ３において決定したAdvertising信号の送信間隔設定値を指示信号に含めた上で、当該指示信号を各無線タグに向けて送信する。それに応じて、各無線タグは、当該指示信号内の送信間隔設定値により指示された送信間隔でAdvertising信号を送信する。
【００８８】
一方、ステップＳ１又はステップＳ２において、電波強度又はその低下量が閾値以下であると判定され、処理がステップＳ５に進むと、制御部１０１は、無線タグによるAdvertising信号の送信間隔設定値として、図９の表に示すデフォルトの送信間隔ｃを選択し、各無線タグに対してAdvertising信号の送信間隔をデフォルトの送信間隔ｃに設定変更するよう指示する。
【００８９】
なお、第２実施例においては、各無線タグの信号送信間隔がステップＳ３において選択された場合、タグ捜索装置１００は、表示画面上での各無線タグの現在位置の表示を当該選択された信号送信間隔よりも短い周期で更新する。これは、ステップＳ３において、タグ捜索装置１００の捜索可能エリアの圏外へ出て行く可能性の高い無線タグに関して短い信号送信間隔が選択された可能性があるため、当該無線タグをユーザが捜索可能エリア内から見失う前に、当該無線タグの位置変化を迅速にかつ高頻度でユーザに通知するためである。
（４−３）第２実施例の作用効果
以上から、第２実施例は、タグ捜索装置１００による捜索の対象となる各無線タグとの間の距離やタグ捜索装置１００から無線タグが遠ざかる速度を考慮して、無線タグからの信号送信間隔を自動的に最適な値に設定する。すなわち、第２実施例は、無線タグがタグ捜索装置１００から遠く離れるほど、信号送信間隔を短く設定し、その際、無線タグがタグ捜索装置１００から遠ざかる速度が速いほど、信号送信間隔をさらに短く設定する。その結果、第２実施例に係る信号送信間隔制御方法は、離れた距離にある無線タグの探索性能（探索精度や探索成功率）の低下を信号発信頻度の増加によって補償することができる。同時に、第２実施例に係る信号送信間隔制御方法は、捜索範囲の圏外に移動する可能性が高い無線タグを見失う前に、当該無線タグとの間の距離やその変化をユーザに迅速かつ高頻度に通知することが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明は、アクティブ型無線タグのような無線発信機の現在位置をユーザが捜索する作業を支援する無線発信機捜索用の可搬型ユーザ機器として利用することが可能である。
【符号の説明】
【００９１】
１００  タグ捜索装置
１０１  制御部
１０２  報知情報受信部
１０３  無線通信部
１０４  表示部
１０５  記憶部
１０６  ユーザ入出力部
１０７  センサー
１０８  送受信アンテナ
２００  無線タグ
２０１  制御部
２０２  報知情報送信部
２０３  無線通信部
２０４  計時部
２０５  記憶部
２０６  バッテリ
２０７  送受信アンテナ
３００  タグ捜索装置の機能ブロック構造
３０２  動態判定部
３０４  位置推定部
４００  無線タグの位置を表示するアイコン画像
【要約】      （修正有）【課題】無線タグ捜索システムにおいて、無線タグからの信号送信間隔を短くすることによる無線タグ間での同時送信の衝突確率の増加を抑制し、信号送信間隔を長くすることによる無線タグ捜索性能の低下を防止する。【解決手段】無線捜索エリア内に在圏する無線タグの個数の増加に応じて信号送信間隔が長くなるよう無線タグを制御して衝突確率増加を抑制すると共に、タグ捜索装置から離れた距離にある無線タグ、又はタグ捜索装置から遠ざかる速度が速い無線タグを無線捜索エリア内から見失う前に、当該無線タグからの信号送信間隔が短くなるよう無線タグを制御してユーザに当該無線タグの位置変化を迅速かつ高頻度に通知する。【選択図】図７【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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