(57)【要約】      （修正有）【課題】屋内と屋外の両方の環境において正確な測位を行うことのできる地球測位システムを提供する。【解決手段】地球測位システム（ＥＰＳ）は、通信機能を有する複数の固定されたＬＥＤライトと、移動通信装置とを含む。さらに、クラウドコンピュータと、固定されたＬＥＤライトのワールド座標で示された少なくとも１つの地図とを含んでもよい。ＬＥＤライトは、基板と、少なくとも１つのＬＥＤダイと、電源装置と、無線通信モジュールと、制御ユニットと、筐体とを含む。ＬＥＤライトは、緯度・経度・高度で示された座標を用いて、屋内および屋外環境に設置される。座標は、クラウドコンピュータのマップデータに含まれる。移動通信装置がそのキャリアとともに移動した時、移動通信装置のワールド座標は、付近のＬＥＤライトの座標またはＬＥＤライトの固有のＩＤに基づいて、地図を用いて位置決めを行うことができる。【選択図】図７
2014071117.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信機能を有し、それぞれが測位ランドマークの緯度・経度・高度の座標を無線で送信するよう構成された複数の固定された測位ランドマークと、そのうち、前記各測位ランドマークが、屋外用ライト、屋内用ライトまたは固定された家庭用電気機器であり、
前記測位ランドマークのうちの少なくとも１つの前記緯度・経度・高度の座標およびＲＳＳＩ値またはチャネル応答を受信するよう構成された移動通信装置と
を含み、前記複数の測位ランドマークが屋内環境または屋外環境に設置され、前記移動通信装置がユーザーと一緒に移動した時、前記移動通信装置が、付近の前記測位ランドマークの前記緯度・経度・高度の座標および前記ＲＳＳＩ値または前記チャネル応答を絶えずスキャンして、前記移動通信装置において直接前記移動通信装置の前記座標を計算することによって、前記移動通信装置の緯度・経度・高度の座標を取得する地球測位システム。
【請求項２】
前記各測位ランドマークが、ＬＥＤライトであり、
基板と、
前記基板の上に固定された少なくとも１つのＬＥＤダイと、
前記基板の上に固定され、前記ＬＥＤダイに電気接続され、且つ前記測位ランドマークの前記緯度・経度・高度の座標を記憶する制御ユニットと、
前記基板の上に固定され、前記制御ユニットに電気接続され、且つ前記測位ランドマークの前記緯度・経度・高度の座標を無線で送信するよう構成された無線通信モジュールと、
前記基板の上に固定され、前記ＬＥＤダイ、前記制御ユニットおよび前記無線通信モジュールに電源を供給するよう構成された電源装置と、
筐体と
を含む請求項１に記載の地球測位システム。
【請求項３】
クラウドコンピュータをさらに含み、前記移動通信装置が、前記移動通信装置の前記緯度・経度・高度の座標を前記クラウドコンピュータに送信し、前記移動通信装置の前記座標が、前記クラウドコンピュータの地図に組み込まれ、且つ前記座標および前記地図が、閲覧および使用のために前記クラウドコンピュータに接続されたデバイスに提供される請求項１に記載の地球測位システム。
【請求項４】
無線通信機能を有し、それぞれが測位ランドマークの固有のＩＤコードを無線で送信するよう構成された複数の固定された測位ランドマークと、そのうち、前記各測位ランドマークが、屋外用ライト、屋内用ライトまたは固定された家庭用電気機器であり、
前記測位ランドマークのうちの少なくとも１つの前記固有のＩＤコードを受信するよう構成された移動通信装置と、
前記固定された測位ランドマークの緯度・経度・高度の座標で示された少なくとも１つの地図を記憶するクラウドコンピュータと
を含み、前記複数の測位ランドマークが屋内環境または屋外環境に設置され、前記移動通信装置がそのキャリアと一緒に移動した時、前記移動通信装置が、付近の前記測位ランドマークの無線通信モジュールの前記固有のＩＤコードおよびＲＳＳＩ値または前記チャネル応答をスキャンして取得し、前記移動通信装置が、前記固有のＩＤコードおよび前記ＲＳＳＩ値または前記チャネル応答を前記クラウドコンピュータに無線でアップロードし、前記クラウドコンピュータが、前記固有のＩＤコードおよび前記ＲＳＳＩ値または前記チャネル応答に基づいて、前記移動通信装置の緯度・経度・高度の座標を計算し、且つ前記クラウドコンピュータが、閲覧および使用のために前記クラウドコンピュータに接続されたデバイスに前記座標を提供する地球測位システム。
【請求項５】
前記各測位ランドマークが、ＬＥＤライトであり、
基板と、
前記基板の上に固定された少なくとも１つのＬＥＤダイと、
前記基板の上に固定され、前記ＬＥＤダイに電気接続され、且つ前記測位ランドマークの前記固有のＩＤコードを記憶する制御ユニットと、
前記基板の上に固定され、前記制御ユニットに電気接続され、且つ前記無線通信モジュールの前記固有のＩＤコードを無線で送信するよう構成された無線通信モジュールと、
前記基板の上に固定され、前記ＬＥＤダイ、前記制御ユニットおよび前記無線通信モジュールに電源を供給するよう構成された電源装置と、
筐体と
を含む請求項４に記載の地球測位システム。
【請求項６】
前記無線通信モジュールが、ブルートゥースモジュール、ブルートゥース低エネルギーモジュール、ＷｉＦｉモジュール、ＡＮＴモジュール、ＡＮＴ＋モジュールおよびジグビーモジュールのうちの少なくとも１つを含む請求項２または５に記載の地球測位システム。
【請求項７】
前記移動通信装置が、ユーザーによって装着され、前記移動通信装置の通信機能が、ブルートゥース、ブルートゥース低エネルギー、ＷｉＦｉ、ＡＮＴ、ＡＮＴ＋およびジグビーのうちの少なくとも１つを含む請求項１または４に記載の地球測位システム。
【請求項８】
前記移動通信装置が、携帯電話、タブレットＰＣ、ノート型パソコン、腕時計型移動通信装置またはウェアラブル移動通信装置である請求項７に記載の地球測位システム。
【請求項９】
前記ユーザーが、人間、動物、植物、固定された電気機器、移動電気機器またはロボットである請求項７に記載の地球測位システム。
【請求項１０】
前記移動通信装置を携帯する前記ユーザーに対して三角測量を行って、前記ユーザーと付近のスレーブノードの電気機器の間の距離を取得し、ゲートウェイが、前記距離と前記スレーブノードの電気機器の種類に基づいて、電源をオフにするか、ウォームブートにするか、又は電源をオンにするかを決定する請求項７に記載の地球測位システム。
【請求項１１】
前記ユーザーが携帯する前記移動通信装置が、スレーブノードの電気機器をスキャンすることによって、付近の前記スレーブノードの電気機器の無線通信ＩＤおよびＲＳＳＩ値またはチャネル応答を取得し、前記スレーブノードの電気機器の前記ＲＳＳＩ値または前記チャネル応答および種類に基づいて、前記スレーブノードの電気機器の電源をオンにするか、ウォームブートにするか、又は電源をオフにするかを決定する請求項７に記載の地球測位システム。
【請求項１２】
前記ユーザーが携帯する前記移動通信装置が、三角測量により位置決めを行って、前記ユーザーと付近の前記測位ランドマークの間の距離を取得し、前記距離、前記測位ランドマークの位置の日の出時間および日没時間のうちの少なくとも1つに基づいて、前記測位ランドマークの電源をオフにするか、明るくするか、又はカラー変更を行うかを決定する請求項７に記載の地球測位システム。
【請求項１３】
前記ユーザーが携帯する前記移動通信装置が、前記測位ランドマークをスキャンすることによって、付近の前記測位ランドマークの無線通信ＩＤおよび前記ＲＳＳＩ値または前記チャネル応答を取得し、前記ＲＳＳＩ値または前記チャネル応答、前記測位ランドマークの位置の日の出時間および日没時間のうちの少なくとも1つに基づいて、前記測位ランドマークの電源をオフにするか、明るくするか、カラー変更を行うかを決定する請求項７に記載の地球測位システム。
【請求項１４】
前記クラウドコンピュータが、前記座標および前記地図を前記ユーザーに送信してナビゲーションを行うか、または、関連する介護者や監視員に送信して遠隔管理や監視を行う請求項３または４に記載の地球測位システム。
【請求項１５】
無線センサネットワークシステムが、無線通信を介して前記ユーザーのウェアラブルセンサからのデータの読み込みと収集を行う前記移動通信装置と、前記座標および前記地図とからなり、前記ユーザーの前記ウェアラブルセンサが、ブルートゥース４．０以上またはＷｉＦｉの通信機能を含む請求項１または４に記載の地球測位システム。
【請求項１６】
前記ウェアラブルセンサが、足底圧力センサ、三軸加速度計、ジャイロスコープ、デジタルコンパス、脳波図センサ、心電図検査、経皮センサ、埋め込み型センサ、酸素濃度計、グルコースメータ、筋電図検査および血圧計のうちの少なくとも１つを含む請求項１５に記載の地球測位システム。
【請求項１７】
無線センサネットワークシステムが、前記ユーザー付近の前記測位ランドマークに取り付けられた環境センサからデータを読み込んで収集する前記移動通信装置と、前記座標とからなる請求項１または４に記載の地球測位システム。
【請求項１８】
前記環境センサが、ガスセンサ、空気伝染性病原体用センサ、温度計、湿度計、血圧計、照度計、流量計または比重計のうちの少なくとも１つを含む請求項１７に記載の地球測位システム。
【請求項１９】
前記移動通信装置が、さらに、
音声認識用入力インターフェースおよび出力インターフェースを提供する少なくとも１つのマイクを含み、前記クラウドコンピュータが、前記音声認識に基づいてクラウド音声認識を行い、前記移動通信装置が、前記音声認識に基づいてヘルプリクエストを送信するよう構成されるか、または、前記移動通信装置が、録音機能を含む請求項３または４に記載の地球測位システム。
【請求項２０】
前記移動通信装置が、さらに、
クラウドおよび無線ネットワークを介して受信した人声を送信するためのインターフェースを提供する少なくとも１つのスピーカーを含み、前記スピーカーが、ワイヤレスイヤホンを介して前記人声を送信する請求項１または４に記載の地球測位システム。
【請求項２１】
前記各測位ランドマークが、フロアライト、太陽エネルギーフロアライト、車幅灯、太陽エネルギー車幅灯または家の中に固定された家庭用電気機器であり、前記家庭用電気機器が、内蔵ブルートゥース／ＷｉＦｉ通信モジュールを組み込んだ冷蔵庫、テレビ、洗濯機、食器洗い機、プリンタ、電子レンジ、ベーキングオーブンまたは電子デバイスである請求項１または４に記載の地球測位システム。
【請求項２２】
前記移動通信装置が、人や物体の動きが遮断されない屋内位置または屋外位置に固定され、ゲートウェイのＷｉＦｉモジュールと前記固定された移動通信装置のＷｉＦｉモジュールが、インターネットおよびクラウドを介して遠隔操作で互いに通信およびリンクし、無線ノードを有する全てのデバイスが、前記固定された移動通信装置の無線デュアルモードノードによって監視および制御される請求項１または４に記載の地球測位システム。
【請求項２３】
前記移動通信装置が、現在の時間、および録音、写真撮影、録画を含む前記移動通信装置の機能を利用して得られた音声ファイル、写真および動画の埋め込みデータを自動的に記録し、前記埋め込みデータが、前記固定された測位ランドマークのスキャンに基づく計算から得られた緯度・経度・高度の正確な座標、前記固定された測位ランドマークからスキャンして取得した環境検出データ、および前記移動通信装置の前記ユーザーが装着しているウェアラブルセンサの前記データのうちの少なくとも１つを含む請求項１または４に記載の地球測位システム。
【請求項２４】
前記移動通信装置が、ブルートゥース４．０、ＷｉＦｉ、ＡＮＴ、ＡＮＴ＋およびジグビーをサポートする低エネルギー消費通信モジュールを含み、前記低エネルギー消費通信モジュールが、マスターノードとスレーブノードの間でその役割を交互に切り替え；前記マスターノードが前記移動通信装置の緯度・経度・高度の座標を計算した後、前記マスターノードが前記スレーブノードに変換して、前記移動通信装置の前記緯度・経度・高度の座標を外部に送信し；前記低エネルギー消費通信モジュールまたはＷｉＦｉコンボモジュールが前記スレーブノードをスキャンして、前記移動通信装置の前記緯度・経度・高度の座標を取得し、前記座標をＷｉＦｉを介してクラウドに送信する請求項１または４に記載の地球測位システム。
【請求項２５】
前記移動通信装置が、ブルートゥース４．０、ＷｉＦｉ、ＡＮＴ、ＡＮＴ＋およびジグビーのうちの少なくとも1つをサポートする低エネルギー消費通信モジュールを含み、前記低エネルギー消費通信モジュールが、マスターノードとスレーブノードの間でその役割を交互に切り替え；前記マスターノードが前記移動通信装置の緯度・経度・高度の座標を計算した後、前記マスターノードが前記スレーブノードに変換して、前記移動通信装置の前記緯度・経度・高度の座標を外部に送信し；前記低エネルギー消費通信モジュールまたはゲートウェイが前記スレーブノードをスキャンして、前記移動通信装置の前記緯度・経度・高度の座標を取得し、前記座標を直接クラウドに送信する請求項１または４に記載の地球測位システム。
【請求項２６】
無線通信機能を有し、それぞれが測位ランドマークの緯度・経度・高度の座標を無線で送信するよう構成された複数の固定された測位ランドマークと、そのうち、前記各測位ランドマークが、屋外用ライト、屋内用ライトまたは固定された家庭用電気機器であり、
無線通信モジュールＩＤコードおよびセンサの測定値を含むデータを送信するよう構成された移動スレーブノードと
を含み、前記複数の測位ランドマークが屋内環境または屋外環境に設置され、付近に前記移動スレーブノードがある時に前記移動スレーブノードをスキャンして、前記無線通信モジュールＩＤコード、前記センサの前記測定値、前記移動スレーブノードのＲＳＳＩ値またはチャネル応答、および前記測位ランドマークの前記緯度・経度・高度の座標を取得し、ＷｉＦｉを介して、前記無線通信モジュールＩＤコード、前記測定値、前記ＲＳＳＩ値または前記チャネル応答および前記座標をゲートウェイおよびクラウドに送信するよう構成され、前記クラウドが、前記移動スレーブノードを同時にスキャンする前記測位ランドマークから送信されたデータを統合して、三角測量により前記スレーブノードの緯度・経度・高度の正確な座標を計算することによって、測位と追跡の機能を達成する地球測位システム。
【請求項２７】
無線通信機能を有する複数の固定された測位ランドマークと、そのうち、前記測位ランドマークのそれぞれが、マスターノードのスレーブノードの間でその役割を交互に切り替え、さらに、前記測位ランドマークの緯度・経度・高度の座標を無線で送信するよう構成され、前記各測位ランドマークが、屋外用ライト、屋内用ライトまたは固定された家庭用電気機器であり、
無線通信モジュールＩＤコードおよびセンサの測定値を含むデータを送信するよう構成された移動スレーブノードと
を含み、前記複数の測位ランドマークが屋内環境または屋外環境に設置され、付近に前記移動スレーブノードがある時に前記移動スレーブノードをスキャンして、前記無線通信モジュールＩＤコード、前記センサの前記測定値、前記移動スレーブノードのＲＳＳＩ値またはチャネル応答、および前記測位ランドマークの前記緯度・経度・高度の座標からなるパッケージを前記移動スレーブノードから取得するよう構成され、前記測位ランドマークが、前記マスターノードと前記スレーブノードの間の前記役割を交互に切り替え、マルチホップ中継のメカニズムを利用して、前記ゲートウェイを介して前記パッケージをクラウドに送信するか、あるいは、前記ゲートウェイを介して前記パッケージをクラウドから受信するよう構成され、前記クラウドが、前記移動スレーブノードを同時にスキャンする前記測位ランドマークから送信されたデータを統合して、三角測量により前記スレーブノードの緯度・経度・高度の前記正確な座標を計算することによって、測位と追跡の機能を達成する地球測位システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地球測位システム（earth positioning system, EPS）に関するものであり、特に、測位機能を有し、通信機能を備えた複数の固定された発光ダイオード（light emitting diode, LED）ライトと移動通信装置で構成され、その中にクラウドコンピュータおよび固定されたＬＥＤライトの緯度・経度・高度の座標で示された少なくとも１つの世界地図をさらに含むことのできるスマートネットワークシステム（smart networking system）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
全地球測位システム（global positioning system, GPS）は、従来の移動通信装置を使用した場合、遮蔽物のない屋外環境では実質的に１０〜２０メートルの測位精度（positioning accuracy）を有することが知られている。より正確な測位を必要とする場合には、よりコストの高い設備が必要である。現在、従来の移動通信装置とＧＰＳは、エラー耐性が２メートル以内の測位精度に対する要求を達成することができないため、依然として改善の余地がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
さらに、ＧＰＳは、基本的に、遮蔽物を有する屋内または屋外環境においては役に立たない。建物の多い都市に住んでいる世界人口の半分以上は、活動の大部分を建物の中で行っている。そのため、屋内または屋外の遮蔽物内にいる人やペット、あるいはタクシー、バス、自家用車、物件、ボート等の遮蔽物を有する屋外交通車両の測位を正確に行うことが重要である。さらに、正確な測位により、ロケーションベースサービス（location-based service, LBS）や救助、データマイニング（data mining）等の様々な機能を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、屋内／屋外の光源に基づく地球測位システムを提供する。この光源は、ブルートゥース（Bluetooth）４．０以上の内蔵通信機能を有するＬＥＤライトである。屋内／屋外のユーザー（人または車両を含む）は、少なくともブルートゥース４．０以上の通信機能およびウェアラブルコミュニケーションデバイス（wearable communication device）や携帯電話等のＷｉＦｉ通信機能を有する移動通信装置を携帯する。したがって、これにより、移動通信装置を携帯する各ユーザーは、少なくとも１〜２メートルの範囲の測位精度を有する正確な屋内または屋外の測位を正確に行うことができる。個人の安全を監視する、政府機関からのロケーションベース公共サービスを人々に提供する、商業代理業からのロケーションベースビジネスサービスを消費者に提供する、あるいは、医療機関からのロケーションベース治療を患者に提供するために、ユーザーの位置およびユーザー周辺の環境を取得、分析および処理することができる。
【０００５】
本発明は、屋内／屋外の光源に基づく地球測位システムを提供する。この光源は、ブルートゥース４．０以上の内蔵通信機能を有するＬＥＤライトである。屋内／屋外の人または車は、ブルートゥース４．０以上の通信機能およびイヤホン型デバイス、ブレスレット型デバイス、眼鏡型デバイス等のウェアラブルコミュニケーションデバイス、携帯電話、タブレットＰＣ（tablet computer）等のＷｉＦｉ通信機能を有する移動通信装置を携帯する。したがって、これにより、屋内／屋外の光源は、付近の移動通信装置の測位に基づいて、電源を入れるかどうか、あるいは照度を調整するかどうかを判断し、省エネおよびエコの目的を達成することができる。
【０００６】
本発明は、屋内／屋外の光源に基づく地球測位システムを提供する。この光源は、ブルートゥース４．０以上の内蔵通信機能を有するＬＥＤライトである。ユーザーは、ブルートゥース４．０以上の通信機能およびイヤホン型デバイス、ブレスレット型デバイス、眼鏡型デバイス等のウェアラブルコミュニケーションデバイス、携帯電話、タブレットＰＣ等のＷｉＦｉ通信機能を有する移動通信装置を携帯する。地球測位および少なくとも１つの環境センサのデータを基礎とし、ユーザーが少なくとも１つのウェアラブルセンサを有するスマートネットワークシステムは、ブルートゥース通信を介したユーザーのウェアラブルセンサからのデータとＬＥＤライトにインストールした環境センサのデータを測位データとともに読み込んで収集する移動通信装置で構成される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、屋内と屋外の両方の環境において正確な測位を行うためのスマートネットワークシステムである地球測位システム（earth positioning system, EPS）を提供する。ＥＰＳは、ブルートゥース４．０以上の通信機能を備えた測位ランドマークのネットワーク、同じくブルートゥース４．０以上の通信機能を備えた移動通信装置、ＷｉＦｉネットワークおよびクラウドで構成される。ＥＰＳは、気候の問題、または厚い雲や高いビルなどの遮蔽物の影響を受けないため、付近に測位ランドマークがある限り、携帯電話の位置決めをすることができる。付近に測位ランドマークがあれば、ＥＰＳは、どの階であるか、地下室であるかに関わらず、屋内のどこでも移動通信装置の位置決めをすることができる。ＥＰＳの移動通信装置は、測位ランドマークの座標を自動的にスキャンすることができる。移動通信装置は、インターネットに接続しなくても、測位ランドマークからブルートゥース信号を直接読み込んで、座標を取得することができる。その結果、ネットワーク不感地帯に影響されずに、座標に基づいて測位を行うことができる。また、ＥＰＳの移動通信装置を介してウェアラブルセンサに接続しているＥＰＳを測位ランドマークと環境センサの組み合わせとともに使用することによって、屋内と屋外の両方の環境に対し、スマートネットワークシステムを構成することができる。
【０００８】
本発明の上記および他の目的、特徴、および利点をより分かり易くするため、図面と併せた幾つかの実施形態を以下に説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の１つの実施形態に係るＬＥＤ街路灯に組み込まれたブルートゥース低エネルギーモジュールの回路概略図である。
【図２】本発明の１つの実施形態に係るＬＥＤライトを示す概略図である。
【図３】本発明の１つの実施形態に係る地球測位システムの操作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の１つの実施形態に係る地球測位システムのマップ間の切り替え関係を示す概略図である。
【図５Ａ】本発明で使用したグーグルマップである。
【図５Ｂ】本発明の１つの実施形態に係るＬＥＤ街路灯およびユーザーを前記グーグルマップに示したものである。
【図６Ａ】本発明の１つの実施形態に係るスマートネットワークセンサシステムの概略図である。
【図６Ｂ】本発明の１つの実施形態に係るスマートネットワークセンサシステムの概略図である。
【図７】本発明の１つの実施形態に係る移動通信装置の概略図である。
【図８】本発明の別の実施形態に係るスマートネットワークセンサシステムの概略図である。
【図９】本発明の１つの実施形態に係るユーザーおよび現場適用機器を示す概略図である。
【図１０】本発明の１つの実施形態に係る移動通信装置と付近のＬＥＤ光源の間の相互作用を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
屋外光源とは、街路灯、フロアライト、壁付灯等の屋外用ライトを指す。屋外用ライトは、道路、公園、駐車場、歩道、公園道路、高速道路等の屋外領域、または他の公共領域に明かりを照らすことができる。上述した各ライトは、太陽電池を有しても、有さなくてもよい。屋外光源は、夜間に道路や公園道路に光を提供するため、たいてい、都市の電気費用の大部分を占める。政府は、夜間に安全に活動できる環境を提供する義務があるが、省エネやエコに対する要求を考慮すると、屋外光源は、省エネと安全照明の両方の目的を達成するためには、依然として、スマートコントロール（smart control）が必要である。先行技術では、街路灯の照度を制御する基礎として、ＧＰＳ測位を用いてＬＥＤ街路灯を制御する方法や、ＧＰＳ付きのモバイルデバイスを携帯している人とともにジグビー（ZigBee）無線センサ（wireless sensor, WSN）モジュールをインストールする方法を使用している。これらの方法の不利な点は、モバイルデバイスのＧＰＳの測位精度が１０〜２０メートルしかないのに、ジグビーが葉や木などの遮蔽物によって影響されやすいことである。そのため、街路灯の照度の制御が効果を持たない、つまり、街路灯は、必要のない時についたり、必要な時につかなかったりする。したがって、街路灯の照度を制御する時に、より信頼性の高い方法が必要である。
【００１１】
一般的に、２つの隣接する街路灯の間の距離は３０メートルである。道路の幅が１２メートルの場合、１列の街路灯だけでよい。道路の幅が２４メートルよりも広い場合は、２列の街路灯が必要である。一般的に、街路灯の高さは、約４メートル、６メートル、８メートルまたは１０メートルである。高さが低くなればなるほど、照明範囲が狭くなって必要なワット数が小さくなるため、街路灯をより接近させて配置する必要がある。反対に、高さが高くなればなるほど、照明範囲が広くなって必要なワット数が大きくなるため、街路灯を接近させて配置する必要はない。一般的に、既存の技術では、９６ワットの街路灯は高さが８メートルであり、２つの隣接する街路灯の間の距離は３２メートルである。日没から日の出までの平均時間が１１時間の場合、１．０５６ＫＷ‐Ｈが必要であり、これは、１日１キロワットに等しく、１年では約３６５キロワットになる。
【００１２】
街路灯を点灯する時間は、季節や場所によって異なる。基本的に、ライトは、マイクロプロセッサを含むブルートゥース通信モジュールが埋め込まれ、考えられる実施形態は、ＴＩ  ＣＣ２５４０／２５４１、ＣＳＲ‐１０００、ＣＳＲ‐１００１、ＡＮＴまたはＡＮＴ＋等の商用チップを用いて実施される。ロケーションベースの日没および日の出時間は、上述したマイクロプロセッサにプログラムすることができる。さらに、更新された新しい制御パラメータは、移動通信装置によって、ブルートゥース通信モジュールに直接且つ無線で書き込むことができる。したがって、安全照明、省エネ、エコの問題を考慮しながら、街路灯を点灯する時間を賢明に調節することができる。
【００１３】
街路灯は、主に、夜間に街路灯の照明範囲を通過する人や車に照明を提供するために設置される。そのため、季節の日没時間や日の出時間に基づいて街路灯を点灯する時間を制御するだけでなく、モバイルデバイスのブルートゥースやＷｉＦｉモジュールを介して、街路灯を点灯する時間を制御することもできる。特に、街路灯の照明強度は、受信信号強度（received signal-strength indicator, RSSI）またはモバイルデバイスのブルートゥースモジュールと街路灯内のブルートゥースモジュールの間の距離に基づいて制御することができる。好適な実施形態において、照明強度は、５０メートルの範囲をカバーする。この場合、夜間に歩行者周辺の５０メートルの範囲内で明確な視界を確保することができる。さらに、５０メートルの範囲内に誰もいない時には低照度にしてもよいが、低照度は、悪い人達が潜む可能性を阻止し、且つ省エネとエコを行えるレベルを維持しなければならない。そして、５０メートルの範囲内に誰かが来たらすぐに高照度にする。
【００１４】
夜間の人や車が比較的少ない時に照度を低くすることによって、電力を節約できるだけでなく、街路灯のＬＥＤモジュールおよび他の回路モジュールの減価償却率を下げ、操作寿命を引き延ばすこともできる。
【００１５】
図１に示すように、本発明の街路灯は、ＡＣ‐ＤＣコンバータ１０１の４８ＶのＤＣ出力線に回路ブロックをさらに追加する。回路ブロックは、主に、低損失（low dropout, LDO）レギュレータモジュール１０２と、ブルートゥース４．０モジュール１０３と、ダーリントンペア（Darlington pair）１０４と、ＬＥＤモジュール１０５とを含む。ＬＤＯレギュレータモジュール１０２は、ＡＣ‐ＤＣコンバータ１０１により、４８ＶのＤＣ電圧出力を３Ｖに変換する。３ＶのＤＣ電圧は、ブルートゥース４．０モジュール１０３の電源として提供される。ダーリントンペア１０４は、ブルートゥース４．０モジュール１０３によって提供されたパルス幅変調（pulse width modulation, PWM）信号を増幅するよう構成される。ブルートゥース４．０モジュール１０３の実施形態は、ＴＩ  ＣＣ２５４０／２５４１、ＣＳＲ‐１０００、ＣＳＲ‐１００１、ＡＮＴまたはＡＮＴ＋等の商用チップを用いて実施することができる。ブルートゥース４．０モジュール１０３は、プログラムを書き込んで様々な調光制御を行うことのできる内蔵マイクロプロセッサ８０５１を含む。例えば、電源を入れる時間をダーリントンペア１０４に提供してから、ＰＷＭコントロールを介してＬＥＤモジュール１０５に提供することによって、点灯する照明を提供することができる。また、ランプをブルートゥース４．０以上の内蔵通信機能を有するＬＥＤライトに変換する方法については、本出願人によって出願された台湾特許出願第１００１２７３６０号の「光源に基づくもののインターネット」を参照することができる。この出願案は、標準のＬＥＤバルブまたはＬＥＤチューブに内蔵されたブルートゥース４．０以上の通信機能を有し、ユーザーが既存のランプやチューブを通信機能付きのＬＥＤライトに直接取り替えることのできる回路モジュールを提案している。
【００１６】
図１に示したＬＥＤライトは、ブルートゥース低エネルギー（Bluetooth low energy）通信機能とマイクロプロセッサの両方を有するシステムチップである埋め込み型無線通信モジュール（例えば、ＴＩ  ＣＣ２５４０／２５４１）を有する。チップがスレーブノード（slave node）モードで作動した時、送信中のデータは、１２８バイトの長さである。考えられるデータの実施形態は、例えば、２６バイトの経度座標、２６バイトの緯度座標、９バイトの高度座標、環境センサからの３０バイト、および６バイトの時間データの組み合わせを含む。注意すべきこととして、緯度・経度・高度の座標は、ＬＥＤライトが設置された位置や場所を示すよう構成され、表１に示すように、ＥＸＩＦ（exchangeable image file format）基準に適合する固有のワールド座標である。したがって、上述した座標は、変換や、写真、映像または音声ファイルに埋め込むのを容易に行うことができる。提供されたＬＥＤライトの位置や場所を用いて、移動通信装置のブルートゥースモジュールは、付近のＬＥＤライトの３Ｄ座標を迅速にスキャンして取得し、それによって、移動通信装置自体の３Ｄ座標を計算することができる。
【００１７】
【表１】
2014071117.tif 000003
【００１８】
図２は、本発明の別の実施形態に基づくＬＥＤライト２００を示す概略図である。ＬＥＤライト２００は、屋外用ライトであっても、屋内用ライトであってもよい。ＬＥＤライト２００は、基板２６０と、基板２６０の上に固定された１つまたはそれ以上のＬＥＤダイ２１０と、制御ユニット２５０と、無線通信モジュール２４０と、電源装置２３０と、筐体２２０とを含む。制御ユニット２５０は、基板２６０の上に固定され、ＬＥＤダイ２１０に電気接続される。制御ユニット２５０は、ＬＥＤライト２００の固有の識別コードを記憶する。無線通信モジュール２４０は、基板２６０の上に固定され、制御ユニット２５０に電気接続される。無線通信モジュール２４０は、ＬＥＤライト２００の緯度・経度・高度の座標を無線で送信するよう構成される。電源装置２３０は、基板２６０の上に固定され、ＬＥＤダイ２１０、制御ユニット２５０および無線通信モジュール２４０に電力を供給するよう構成される。
【００１９】
つまり、本発明で言及する測位機能は、主に、既存のランプ（バルブまたはチューブ）を通信機能付きのＬＥＤライトに取り替えることによって実行され、ＬＥＤライトは、ブルートゥース４．０以上の内蔵無線通信モジュールを含む。また、ブルートゥース４．０以上の通信機能およびＷｉＦｉ通信機能を少なくとも有する移動通信装置も提供する。ユーザーは、移動通信装置を使用して、ＬＥＤライトの緯度・経度・高度の座標、または無線通信ＩＤ（identification）および受信信号強度（received signal-strength indicator, RSSI）値をスキャンすることができる。無線通信ＩＤは、ＬＥＤライトの内蔵無線通信モジュールの固有ＩＤコードである。無線通信ＩＤは、ブルートゥースやＷｉＦｉ等の内蔵無線通信モジュールによって提供されたローカル無線通信プロトコル／機能を基礎とする。移動通信装置は、これらのデータに基づいて、直接計算を行うことができる。これらのデータは、付近のゲートウェイ、または関連する介護者や監視員のクラウドに送信される。電力送信制御とともに、三角測量（triangulation）を含む三辺測量術およびに基づいて上述した測位情報および知識を得ることにより、測位精度を効果的に上げることができる。実行順序は以下の通りである。
【００２０】
ステップ１：移動通信装置のブルートゥースマスターノード（master node）は、スキャン機能を利用することによって、ブルートゥース４．０の査定可能範囲内でスレーブノードを読み込む。この場合、ブルートゥースマスターノードの送受信電力は最大レベルにあり、スキャンに必要な時間は１／２０秒ほどである。
【００２１】
ステップ２：査定可能範囲内のブルートゥースマスターノードの可能な位置は、主に、少なくとも１つの三光源の組み合わせを利用した三角測量を行うことによって確保できる。
【００２２】
天井に取り付けられたランプや街路灯は、位置が高い利点を有するため、移動通信装置と合わせて、複数経路通信による深刻な状況を引き起こさずに、スレーブノードとマスターノードの間のＬＯＳ（line of sight）チャネルを効果的に実行することができ、測位精度を大幅に上げることができる。これは、移動中の人や物体の量に基づいて正確に調整することができ、ファジー推論（fuzzy inference）や神経推論（neural inference）等の方法に基づいて、モデルを確立することもできる。ＲＳＳＩとは異なり、ＰＨＹ（physical）層の電力特徴（チャネル応答）も複数経路の特徴を識別することができるため、正確かつ全面的な屋内位置測定の収束の可能性を保持することができる。そのため、チャネル状態情報（channel state information, CSI、ＷｉＦｉまたはジグビーまたはブルートゥースのチャネル応答を反射する）は、本発明の三辺測量技術と統合して、サブメートルレベルの精度に達する別な方法である。また、先行技術では、三辺測量技術の他に物理的測定を位置に変換するための方法として、フィンガープリント法が主流の１つになっている。本発明は、フィンガープリント法を適用し、関心領域にあるブルートゥースノードによって提供された全ての可能な位置の信号特徴を収集することによって、指紋のデータベース（実地調査またはキャリブレーションとして知られる）を確立することができる。そして、位置確認は、単に、未知の場所で測定された指紋をデータベース内の指紋と照会して、最も適合した指紋に対応する位置を返信するプロセスである。後のプロセスについては、本分野において通常の知識を有する者にとって周知であるため、ここでは説明を省略する。
【００２３】
上記で説明した測位機能を用いて、テキサスインスツルメンツ（Texas Instruments）のＣＣ２５４０／２５４１等の通信モジュールにより、ＬＥＤライトの様々な調光制御やカラー変更を移動通信装置とＬＥＤライトの間の距離に基づいて自動的に行うことができる。例えば、移動通信装置によりＲＳＳＩ値または距離をＬＥＤライトに埋め込まれたＣＣ２５４０／２５４１モジュールに直接書き込むことによって、街路灯の調光制御を行うことができる。一般的に、人の移動速度は、５０００メートル／３６００秒＝１．５ｍ／秒であり、２つの隣接する街路灯の間の距離は、３０メートルである。したがって、迅速かつ有効なプリセット時間（例えば、１秒）に基づいて、携帯電話から距離とＲＳＳＩ値を受信することによって調光制御の照度を決定するよう、ＬＥＤ街路灯を設定することができる。注意すべきこととして、好適な最小照度は５０％照度またはそれ以下であり、照度の調整方法は、照明を明るくまたは暗くすることによって行われる。
【００２４】
自動的な調光制御やカラー変更の他に、本発明の街路灯および屋内用ライトは、地球測位システムのランドマーク（landmark）としても用いることができる。両方の役割を果たすための解決法は、以下の通りである。
【００２５】
１．光源をスレーブノードに設定し、スキャンする。同時に複数の移動通信装置が出現した場合、それぞれの移動通信装置が座標または光源の無線通信ＩＤおよびＲＳＳＩ値をスレーブノードとしてスキャンし、取得することができる。そのため、これらのデータをクラウドコンピュータにアップロードして、測位結果を得ることができる。調光制御を行う方法は、移動通信装置によりＲＳＳＩ値を街路灯に書き込むことによって行われる。光源は、一定時間（例えば、２秒）内に付近の移動通信装置からＲＳＳＩ値を収集することによって調光制御を行う。調光制御は、最高信号強度を有するＲＳＳＩ値に基づいて即座に行われる。基本的に、ＲＳＳＩ値が高くなればなるほど、照度が大きくなる。比較的長い時間（例えば、少なくとも５秒）内にＲＳＳＩ値を受信しなかった場合は、その時間内に周囲に誰もいないことを示すため、暗くする調光制御が行われる（例えば、５０％照度まで暗くする）。
【００２６】
２．光源のブルートゥース低エネルギーモジュールは、異なる時間にマスターノードとスレーブノードの間で変化する。マスターノードで操作している時は、ブルートゥース低エネルギーモジュールを用いて付近の移動通信装置の１つに最も近いＲＳＳＩ値を読み込み、調光制御の基礎として使用する。スレーブノードで作動している時は、付近の移動通信装置により、光源の座標または無線通信ＩＤおよびＲＳＳＩ値をスキャンして取得する。したがって、光源または無線通信ＩＤの座標およびＲＳＳＩ値に基づいて直接計算するか、あるいは、これらのデータ（光源の座標または無線通信ＩＤおよびＲＳＳＩ値）をクラウドにアップロードすることによって、測位結果を得ることができる。
【００２７】
３．各ノードは、ＣＣ２５４０またはＣＣ２５４１等の２つのシングルモードモジュールで構成されるよう設計され、１つはスレーブモード、もう１つはマスターノードに設定される。あるいは、各ノードは、ブルートゥース＋ブルートゥース低エネルギーまたはＡＮＴをサポートするＣＣ２５６４等の１つのデュアルモードモジュールで構成されてもよい。マスターノードは、付近の移動通信装置からＲＳＳＩ値を読み込み、ＲＳＳＩ値のうち最も近い１つを調光制御の基礎として使用するよう構成される。スレーブノードは、付近の移動通信装置により、光源の座標または無線通信ＩＤおよびＲＳＳＩ値をスキャンして取得する。したがって、光源の座標または無線通信ＩＤおよびＲＳＳＩ値に基づいて直接計算するか、あるいは、これらのデータをクラウドにアップロードすることによって、測位結果を得ることができる。
【００２８】
４．全ての街路灯は、ＭＡＣアドレス（media access control addresses）および緯度・経度・高度の座標を送信する無線通信に対してスレーブノードである。車と人の両方が携帯電話を携帯し、街路灯のスレーブノードの座標およびＭＡＣアドレスのうちの少なくとも１つをスキャンして取得することにより、座標およびＭＡＣアドレスがクラウドに送信されて計算を行うことができる。携帯電話が街路灯のスレーブノードから座標およびＲＳＳＩ値を直接スキャンして取得できる場合、クラウドの計算をしなくても、携帯電話の三角測量により携帯電話の位置を直接計算することができるため、比較的速い。つまり、携帯電話は、インターネットを使用するための通信費用を払わなくても、携帯電話にインストールされたアプリケーション（application）で正確な測位を直接達成することができる。クラウドにより監視されている場合には、ＷｉＦｉまたは２Ｇ／３Ｇ／４Ｇを介して測位データをクラウドに送信することができる。監視されていない場合は、携帯電話自体で測位データを取得することができ、プライバシーの点で有利である。さらに、グーグルマップ（Google Map）のオフラインモードにより、グーグルマップに携帯電話の位置を即座に示すことができる。
【００２９】
屋外測位システムについては、ＧＰＳ（global positioning system）が既に存在するため、本発明のＥＰＳ（earth positioning system）とＧＰＳを含む２つのシステムの相補性を提供することができる。例えば、５０メートルの範囲内にランドマークとして用いる光源がない場合、測位は、主に、ＧＰＳを用いて行われる。５０メートル内にランドマークとして用いる光源が少なくとも３つある場合、測位は、ＥＰＳの三角測量を用いてワールド座標を取得することにより行われる。屋内の環境では、測位は、主に、ＥＰＳの屋内光源により行われる。
【００３０】
屋内モードと屋外モードの間でシステムを変換する場合、以下の要因を考慮する必要がある。マップシステムのシームレス（seamless）変換を達成するためのプロセスは、図３に示すように、まず、移動通信装置のＥＰＳアプリケーションを起動する（ステップ１２０）。
【００３１】
移動通信装置を利用して、ＧＰＳ信号を読み込み、街路灯の緯度・経度・高度の座標をスキャンする（ステップ１２１）。ＧＰＳ信号が有効でない場合、プロセスは、ブルートゥース光源の緯度・経度・高度の座標に基づいて行われる。しかしながら、光源以外にも電子機器から他のブルートゥース信号をスキャンすることもできるため、フィルタリングで除去する必要がある。フィルタリングの方法は、ブルートゥース光源に自身の緯度・経度・高度の座標を送信させる方法である。そうすることによって、ブルートゥース信号を有するが緯度・経度・高度の座標を有さない非光源をフィルタリングで除去することができる。ＧＰＳ信号が有効で、且つ街路灯の緯度・経度・高度の座標がスキャンされなかった場合、プロセスはＧＰＳに基づいて行われる。ＧＰＳ信号と緯度・経度・高度の座標の両方が有効である場合、プロセスは、そのままブルートゥース光源の緯度・経度・高度の座標に基づいて行われる。
【００３２】
グーグル（Google）等の検索エンジンを用いることによって、最近更新された座標または最近のＧＰＳ信号に基づいてグーグルマップまたは屋内マップを取得する（ステップ１２２）。地図は、予め取得されたブルートゥース光源のＩＤコードまたは上述した光源の緯度・経度・高度の座標を含む。
【００３３】
屋内の追跡を屋内マップで行い、屋外の追跡をグーグルマップで行う（ステップ１２３）。ブルートゥース光源のＩＤコードまたは光源の緯度・経度・高度の座標を地図上で見つけることができない場合は、ステップ１２１およびステップ１２２に戻る。ＥＰＳアプリケーションがもう使用中でない場合は、ＥＰＳアプリケーションを終了する手続きを行う（ステップ１２４）。
【００３４】
図４に示すように、屋外の測位システムのほぼ全体は公共領域に属するため、マップシステムは、主に、ＧＰＳおよびオープンランドマークとして使用する街路灯で構成される。一方、屋内光源測位システム３３は、屋内マップ３４を記憶するデータベースに基づく。屋内マップ３４は、公共領域３５と、プライベート領域３６とを含む。屋内マップ３４の公共領域３５は、政府機関、病院、デパート、公園、各種商業地等を含む。屋内マップ３４のプライベート領域３６は、個人の家を含む。個々の家族の地図を作成するアプリケーションＥＰＳ‐ホームを個人のクラウドコンピュータに保存する。公共調査にはアプリケーションＥＰＳ‐アウトドアを使用するが、データベースを勝手に変更することはできない。安全とプライバシーを考慮して、公共領域３５は、グーグルマップまたはアップル（Apple）マップに光源の座標を提供することができる。プライベート領域３６は、他のマップシステムに関連する。例えば、このマップシステムは、背景としてグーグルマップやアップルマップを利用し、背景マップに街路灯のランドマークを付けることができる。つまり、これは、標示データを提供する個人のクラウドデータベースであり、標示データはプライベート且つ個人的である。証明（certification）を完了するプロセスは、１０人の異なるユーザーによって提供された証明を受信した時にのみデータが更新されるＷｉｋｉのボランティア管理システムを参照することができる。
【００３５】
グーグルマップは、強力で使いやすいマッピング技術、および商業地、連絡先情報および運転のナビゲーションを含むローカル商業情報を提供するグーグルのサービスである。グーグルマップのジャバスクリプト（JavaScript）は、消費者がグーグルマップを自分のウェブページに組み込めるようにする無料サービスである。図５（ａ）は、グーグルマップのコンテンツであり、図５（ｂ）は、グーグルマップに「街路灯のランドマーク」４０と「ユーザーの位置」４１を示したものである。ユーザーは、リアルタイム情報の閲覧を許可された人々がこのリアルタイム情報を開けるように設定することができ、情報は、今後の照会に用いる歴史記録にもなる。
【００３６】
本発明の地球測位システムは、屋外用ライトおよび／または屋内用ライトを測位用ランドマークとして使用する。あるいは、冷蔵庫、テレビ、洗濯機、食器洗い機、プリンタ、電子レンジ、ベーキングオーブン等の家に固定されている家庭用機器は、内蔵ブルートゥース／ＷｉＦｉ通信モジュールを組み込んで、地球測位システムの測位用ランドマークとしても使用することができる。さらに、内蔵ブルートゥース／ＷｉＦｉ通信モジュールを組み込んだ電子デバイスも、地球測位システムの測位用ランドマークとして使用することができる。
【００３７】
上記の説明に基づき、本発明の地球測位システムは、下記のようなロケーションベースサービスを提供することができる。
【００３８】
・ユーザーの位置を確認する。
【００３９】
・ユーザーの位置を追跡する。
【００４０】
・ユーザーの位置をユーザーに知らせる。
【００４１】
・上述したユーザーに関連するユーザーの位置を別のユーザーに知らせる。
【００４２】
・ユーザーの位置をグーグルマップ、アップルマップまたは屋内用マップに表示する。
【００４３】
・ユーザーが助けを必要としている時に、適切な機関を知らせる。
【００４４】
移動通信装置をマスターノードとして使用し、固定された光源をスレーブノードとして使用する以外に、地球測位システムの測位方法は、モバイルデバイスをスレーブノードとして使用し、固定された光源をマスターノードまたはマスター‐スレーブ交替型ノードとして使用することによって、モバイルデバイスの位置を確認することもできる。このような測位についての説明は、以下の通りである。
【００４５】
スレーブノードによって送信されたデータは、ＭＡＣアドレス、緯度・経度の座標、スレーブノードと統合したセンサからの他の測定結果を含む。各ノードは、ゲートウェイの座標も記憶する。図６に示すように、ブルートゥース光源は、２次元分布構造に属し、各光源は、マスターノードまたはスレーブノードにいつでも切り替えることができる。例えば、図６（ａ）および図６（ｂ）のゲートウェイＡまたはゲートウェイＢ等のゲートウェイは、スレーブノードおよびクラウドに接続するためのデバイスを含む装置である。
【００４６】
ステップ１：各光源は、通常、付近のモバイルデバイスのスレーブノードを定期的にスキャンして、スレーブノードがその範囲内に進入したかどうかを判断するブルートゥースマスターノードであると仮定する。図６（ａ）の光源Ｍ１等のスレーブノードが存在する場合は、次のステップに進む。
【００４７】
ステップ２：図６（ａ）に示すように、光源Ｍ１は、付近のスレーブノードＳ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５およびＳ６をスキャンして識別する。ブルートゥースマスターノードが付近の複数のスレーブノードのＭＡＣアドレス、緯度・経度の座標およびＲＳＳＩ値をスキャンして取得した時、ゲートウェイまでの前記スレーブノードの距離を計算することができる。したがって、ゲートウェイまでの距離が最も近いスレーブノードを得ることができる。
【００４８】
ステップ３：図６（ａ）に示すように、ゲートウェイＢまでの距離が最も近いスレーブノードＳ４に接続し、付近のモバイルデバイスのスレーブノードのデータをスレーブノードＳ４に書き込む。
【００４９】
ステップ４：図６（ｂ）に示すように、書き込まれたデータを受信したスレーブノードＳ４は、即座にブルートゥースマスターノードＭ４に変換する。モバイルデバイスのスレーブノードのデータがゲートウェイＢに送信されるまで、ステップ２を繰り返す。
【００５０】
モバイルデバイスのスレーブノードが１つ以上の光源によってスキャンされた場合、ＬＥＤライトのスレーブノードはまだＬＥＤライトのマスターノードに変換することができ、付近のＬＥＤライトノードをスキャンすることができる。スキャンした後、データの書き込みを受け入れる接続可能なＬＥＤライトスレーブノードがある場合は、データを送信することができる。ＬＥＤライトマスターノードが選択されたＬＥＤライトスレーブノードにデータを書き込むと、ＬＥＤライトマスターノードは、ＬＥＤライトスレーブノードに変換してＬＥＤライトスレーブノードの役割として一定の時間（例えば、６０秒）持続する。したがって、最悪の場合は、ＬＥＤライトノードのそれぞれが送信されるデータを有するが、各ＬＥＤライトノード間の送信距離は５０メートルであり、ブルートゥースモジュールを有する２つの隣接するＬＥＤライトノード間の通信距離としては信頼性が高い。この場合、第１スレーブノードからゲートウェイに最も近いスレーブノードまでの各スレーブノードは、ゲートウェイにデータを効率よく送信することができる。
【００５１】
損傷したノードについては、新しいノードに書き込むために各側のゲートウェイの緯度と経度、損傷したノードの緯度と経度および関連するコンピューティングプログラムのみを必要とするため、交換と再設置は簡単である。
【００５２】
以上のように、ＥＰＳは、無線通信機能を有する複数の固定されたＬＥＤライトと、移動（moving）スレーブノードとを含む。各ＬＥＤライトの役割は、マスターノードとスレーブノードの間で交互に切り替えられることである。各ＬＥＤライトは、ＬＥＤライト自体の緯度・経度・高度の座標を無線で送信するよう構成される。移動スレーブノードは、無線通信モジュールＩＤおよび移動スレーブノードと統合されたセンサの測定結果を含むデータを送信することができる。ＬＥＤライトを屋内または屋外の環境に設置して付近の移動ノードをスキャンすることにより、無線通信モジュールＩＤ、センサの測定結果、スレーブノードのＲＳＳＩ値およびＬＥＤライトの緯度・経度・高度の座標で構成されたパッケージを取得することができる。ＬＥＤライトは、マスターノードとスレーブノードの間の役割を交互に切り替え、マルチホップ中継（multi-hop relay）メカニズムを利用して、ゲートウェイを介してパッケージをクラウドに送信するか、あるいは、ゲートウェイを介してパッケージをクラウドから受信することができる。
【００５３】
ＥＰＳの別の実施形態のように、ＬＥＤライトは、モバイルデバイスのスレーブノードを直接スキャンすることのできるブルートゥース４．０／ＷｉＦｉの内蔵デュアルモジュールを含む。これは、スレーブノードによって送信されたデータが無線通信モジュールＩＤおよび他のセンサの測定結果を含んでいるためである。スキャンした後、ＬＥＤライトは、ＷｉＦｉにより、無線通信モジュールＩＤ、スレーブノードの他のセンサの測定結果およびＬＥＤライトの緯度・経度の座標をゲートウェイを介してクラウドに送信する。クラウドは、スレーブノードを同時にスキャンするＬＥＤライトを統合し、三角測量によりスレーブノードの緯度・経度・高度の正確な座標を計算することによって、測位と追跡の機能を達成することができる。また、携帯電話のブルートゥース４．０モジュールは、基本的に、デュアルモードモジュールであり、ＬＥＤライトに内蔵されたブルートゥース４．０／ＷｉＦｉコンボもデュアルモードモジュールであるため、これらは互いに直接通信することができ、調光制御と測位の両方を同時に完了することができる。
【００５４】
〔移動通信装置〕
【００５５】
図７は、本発明の１つの実施形態に係る移動通信装置７００を示す概略図である。本発明の移動通信装置７００は、ブルートゥース４．０以上の通信機能およびＷｉＦｉ通信機能を少なくとも有するデバイスを指す。
【００５６】
１．移動通信装置７００は、どんな場合でも装着できる腕時計型または眼鏡型のデバイスであり、軽量で、防水性に優れるといった利点を有する。移動通信装置７００は、以下の素子を収容する筐体７０５を有する。
【００５７】
２．制御ユニットとして機能し、他の回路モジュールに接続されたマイクロコントローラまたはマイクロプロセッサ７２０。
【００５８】
３．ＩＤ認識を提供し、ブルートゥース４．０機能を有する外部ＬＥＤライトまたは内蔵ブルートゥース４．０機能を有するウェアラブルセンサと通信することのできるブルートゥース４．０通信モジュール７１０。
【００５９】
４．ＷｉＦｉ環境においてクラウドに直接且つ無線で接続することにより、ウェアラブルセンサの検出値をクラウドに送信することのできるＷｉＦｉ通信モジュール７４０。ＷｉＦｉ通信モジュール７４０の送信電力は調節可能であるため、過剰な電力消費を回避することができる。
【００６０】
５．移動通信装置７００の回路素子に必要な電力を供給する電源装置７６０。一般的に、電源装置７６０には電池を実装するのがより適切である。
【００６１】
移動通信装置７００は、以下の素子を含んでもよい。
【００６２】
Ａ．ＬＥＤディスプレイやタッチディスプレイ等のディスプレイ７５０。
【００６３】
Ｂ．音声認識のための入力インターフェースおよび出力インターフェースを提供する少なくとも１つのマイク（microphone）７７０。これにより、クラウドコンピュータは、音声認識に基づいてクラウド音声認識（cloud speech recognition, CSR）を行うことができ、ユーザーは、音声でヘルプを直接検索することができる。移動通信装置７００は、音声認識に基づいてヘルプリクエストを送信するよう構成される。マイク７７０は、移動通信装置７００の録音機能を有効にする。
【００６４】
Ｃ．クラウドや無線ネットワークを介して受信した友人、親戚、介護者の声を送信するためのインターフェースを提供する少なくとも１つのスピーカー７８０（例えば、トランシーバ）。しかしながら、送信操作は、主に、クラウドおよび無線ネットワークに基づいて行われるため、システム作業員に費用を支払うよう要求される可能性がある。話し手は、ブルートゥースイヤホン等の無線イヤホンで声を送信することもできる。
【００６５】
Ｄ．内蔵ブルートゥース４．０機能を含み、環境が人体に有害であるかどうかを判断する情報を収集することのできる環境センサ７３０。
【００６６】
Ｅ．ユーザーの活動強度を得るための内蔵心拍測定器を有し、ユーザーの活動を記録するための内蔵加速度計（accelerometer）７９０。
【００６７】
注意すべきこととして、ブルートゥース４．０を有する携帯電話も、上述した腕時計型移動通信装置と同じ機能を達成することができる。例えば、上述した携帯電話は、ＨＴＣ、サムソン、ｉＰｈｏｎｅ４Ｓまたは５シリーズ等のアンドロイド（Android）４．３以上を支持する携帯電話であってもよい。これらの機能は、携帯電話用のアプリケーションとしてプログラムすることができる。もちろん、腕時計型移動通信装置も、オペレーティングシステムおよびユーティリティプログラムを必要とする。腕時計型移動通信装置は、必要な機能のみを提供するため、写真機能や、大型スクリーン、長距離用の無線通信機能（例えば、ＧＳＭ、ＧＰＲＳ、３Ｇ、４Ｇ等）は必要ない。腕時計型移動通信装置は、防水設計を有し、どんな場合でも身につけることができる。
【００６８】
無線通信モジュールは、ブルートゥースモジュール、ブルートゥース低エネルギー消費（Bluetooth low energy, BLE）モジュール、ＡＮＴモジュール、ＡＮＴ＋モジュール、ジグビーモジュール、およびこれらのモジュールの組み合わせから成る群から選ばれた１つである。
【００６９】
上述したブルートゥース４．０、ＡＮＴ、ＡＮＴ+、および／またはジグビーをサポートする低エネルギー消費通信モジュールは、それぞれの役割をマスターノードとスレーブノードの間で交互に切り替えることができ；マスターノードが移動通信装置の緯度・経度・高度の座標を計算した後、マスターノードがスレーブノードに変換して移動通信装置の緯度・経度・高度の座標を外部に送信し；低エネルギー消費通信モジュール／ＷｉＦｉコンボモジュールがスレーブノードをスキャンして、移動通信装置の緯度・経度・高度の座標を取得し、これらの座標をＷｉＦｉを介してクラウドに送信する。
【００７０】
上述したブルートゥース４．０、ＡＮＴ、ＡＮＴ＋、および／またはジグビーをサポートする低エネルギー消費通信モジュールは、それぞれの役割をマスターノードとスレーブノードの間で交互に切り替えることができ；マスターノードが移動通信装置の緯度・経度・高度の座標を計算した後、マスターノードがスレーブノードに代わって移動通信装置の緯度・経度・高度の座標を外部に送信し；低エネルギー消費通信モジュール／ゲートウェイがスレーブノードをスキャンすることにより、移動通信装置の緯度・経度・高度の座標を取得して、これらの座標を直接クラウドに送信する。
【００７１】
第１実施形態
【００７２】
図８は、ＬＥＤ光源を配置するための好適な実施形態を示したものであり、各ＬＥＤ光源は、内蔵ブルートゥース４．０チップモジュールを含み、光源の下にいる人は、移動通信装置を携帯する。ブルートゥース４．０の通信仕様は、より迅速なスキャン機能を提供する。基本的に、マスターノードが４０スレーブノードをスキャンするのに必要な時間は、１秒よりも短い。したがって、本発明は、ユーザーが静止しているか動いているかに関わらず、ユーザーの位置を測位することができる。つまり、ブルートゥース２．０または３．０やジグビーでは達成できなかった機能である。言い換えると、本発明は、動的屋内測位を行うための発明力のある機能を提案する。
【００７３】
ブルートゥース４．０チップモジュールの１つの実施形態は、ＴＩ  ＣＣ２５４０／ＣＣ２５４１システム・オン・チップ（system-on-a-chip, SoC）である。チップは、ブルートゥース４．０の通信機能を含み、８つのスキャン信号の入力に接続して環境センサに接続することのできる８０５１マイクロプロセッサおよびＡＤＣコンバータも含む。ある実施形態において、移動通信装置が光源の無線通信ＩＤを読み込んでいる間に、環境センサの測定値を読み込んでクラウドに送信することもできる。
【００７４】
図８のＷｉＦｉは、ＷｉＦｉダイレクト（WiFi Direct）とも称し、アクセスポイントに接続しなくてもデバイスが直接相互に接続できるようにするものである。これにより、デバイス間の通信がより簡単かつ迅速になり、いつでもどこでも接続が可能になる。
【００７５】
図８のゲートウェイ２７は、家庭用コンピュータ、パソコン、ノード型パソコン、携帯電話またはタブレットＰＣであってもよい。これらのデバイスは、既に内蔵ブルートゥース４．０＋ＷｉＦｉコンビネーションチップを含み、これら自体の有線または無線接続性によりゲートウェイ２７になることができるため、クラウド２８は、計算サービスに容易に接続し、アクセスすることができる。
【００７６】
図８の移動通信装置は、ポータブルまたはウェアラブルデバイスを用いて示したが、移動通信装置の一部は、固定型であってもよい。言い換えると、ポータブル移動通信装置は、人や物体の移動が遮断されず、ゲートウェイおよび移動通信装置がＷｉＦｉを介して互いに通信し、リンクすることのできる屋内または屋外の位置に固定されてもよい。つまり、スマートネットワーキング光源の下にいて移動通信装置を携帯し、指令を提供する人がいなくても、ゲートウェイのＷｉＦｉモジュールおよび固定型移動通信装置のＷｉＦｉモジュールは、インターネットやクラウドを介して遠隔操作で互いに通信し、接続することができ、その後も、固定型移動通信装置のブルートゥースデュアルモードノードは、図８のブルートゥースノードを有する全てのデバイスを監視および制御することができる。例えば、ＬＥＤ光源の調光制御またはカラー変更を行ったり、電源をオンまたはオフにしたりすることができる。ＬＥＤ光源のセンサを読み出して、ブルートゥースインターフェースを有する電気機器の電源をオンまたはオフにしたり、監視したりすることができる。ロボットを監視したり、命令を下したりすることができる。
【００７７】
スマートネットワーキング光源を配置する空間が十分に大きくない場合、ブルートゥースの通信距離は、１０〜３０メートルであり、内蔵ブルートゥース４．０＋ＷｉＦｉコンビネーションチップを有するゲートウェイは、直接ブルートゥース４．０インターフェースを介して、ブルートゥースノードを有するＬＥＤ光源、電気機器、センサまたはロボットを監視および制御することができる。
【００７８】
また、ＬＥＤ光源のインターネットインターフェースを利用することにより、三角測量を行って、腕時計型移動通信装置や携帯電話を携帯している人と現場適用機器（on-site applied appliance）（スレーブノード）の間の距離を判断することができるため、ゲートウェイは、現場適用機器の距離と種類に基づいて、電気機器をオフ状態にするか、ウォームブート（warm boot）状態にするか、またはオン状態にするかを決定することができる。あるいは、ユーザーが携帯する移動通信装置が現場適用機器をスキャンすることによって、現場適用機器の無線通信ＩＤおよびＲＳＳＩ値を取得することができるため、ゲートウェイは、現場適用機器のＲＳＳＩ値および種類に基づいて、電気機器をオフ状態にするか、ウォームブート状態にするか、またはオン状態にするかを決定することができる。
【００７９】
現場適用機器は、扇風機、電気ストーブ、エアコン等の空調システム、ランプ、ＬＥＤライト、照明装置、コンピュータまたはテレビであってもよい。ＬＥＤライトを例に挙げると、ゲートウェイは、ＬＥＤライトの位置の距離、日の出時間および日没時間のうちの少なくとも１つに基づいて、電源をオフにするか、ＬＥＤライトを明るくするか、またはＬＥＤライトの色を変更するかを決定することができる。あるいは、ゲートウェイは、ＲＳＳＩ値、ＬＥＤライトの位置の日の出時間および日没時間のうちの少なくとも１つに基づいて、電源をオフにするか、ＬＥＤライトを明るくするか、またはＬＥＤライトの色を変更するかを決定することができる。また、現場適用機器は、屋外の芝生用スプリンクラーであってもよい。移動通信装置が芝生用スプリンクラーの散水範囲に接近した時、芝生用スプリンクラーは、移動通信装置が立ち去るまで、一時的に散水を停止するか、散水範囲を減らすことができる。
【００８０】
例えば、図９は、本発明の１つの実施形態に係るユーザー９２０と現場適用機器９１０を示したものである。機器をオフ状態にするか、ウォームブート状態にするか、オン状態にするかは、ユーザー９２０の位置、特にユーザー９２０と現場適用機器９１０の間の距離に基づいて決定される。図９に示すように、現場適用機器９１０をオンにするか、オフにするかは、ユーザー９２０と現場適用機器９１０の間の推定距離またはＲＳＳＩ値に基づいて決定することができる。推定距離は、現場適用機器９１０をコールドブート（cold boot）またはウォームブートするのに必要な時間およびユーザー９２０の歩行速度から得ることができる。ユーザー９２０と現場適用機器９１０の間の距離は、５つの区域９０３〜９０７に分割することができる。テレビ、コンピュータ、エアコン等の電気機器は、起動時間が長いため、コールドブートであっても、ウォームブートであってもよい。
【００８１】
ユーザー９２０が区域９０３にいる時、現場適用機器９１０は、オン状態に指定される。
【００８２】
ユーザー９２０が区域９０５にいる時、現場適用機器９１０は、ウォームブートアイドル状態に指定される。
【００８３】
ユーザー９２０が区域９０７にいる時、現場適用機器９１０は、オフ状態に指定される。
【００８４】
ユーザー９２０が区域９０６から区域９０５に移動した時、現場適用機器９１０は、ウォームブート状態に切り替えられる。ユーザー９２０が区域９０６から区域９０７に移動した時、現場適用機器９１０は、オフ状態に切り替えられる。ユーザー９２０が区域９０６に留まっている時、現場適用機器９１０の状態は変更されない。
【００８５】
ユーザー９２０が区域９０４から区域９０３に移動した時、現場適用機器９１０は、オン状態に切り替えられる。ユーザー９２０が区域９０４から区域９０５に移動した時、現場適用機器９１０は、ウォームブート状態に切り替えられる。ユーザー９２０が区域９０４に留まっている時、現場適用機器９１０の状態は変更されない。
【００８６】
例えば、現場適用機器９１０がＬＥＤライトであると仮定する。ＬＥＤライトは、ウォームブート状態を必要としない。ユーザー９２０が最も近い区域９０３を去り、ＬＥＤライト９１０から立ち去った時、ＬＥＤライトは、電源がオフになる。ユーザー９２０が最も近い区域９０３に接近し、ＬＥＤライト９１０に近づいた時、ＬＥＤライトは、電源がオンになる。例えば、区域９０３の長さは、３メートルである。
【００８７】
上記の説明において、ユーザーは主に人を指すが、実際には、ユーザーが本発明の移動通信装置を携帯している限り、ペット、動物、植物、ロボット、重要な設備、固定された電気機器、移動電気機器、または移動輸送車や自動車を指してもよい。
【００８８】
測位機能：ケース１（図８を参照）
【００８９】
図８は、ブルートゥーススレーブノード１〜９等の複数のブルートゥーススレーブノードを示す。図８は、さらに、ブルートゥーススレーブノード１１〜１９等の環境センサを含んだ複数のブルートゥーススレーブノードを示す。図８は、さらに、移動通信装置１０および２１〜２４等の複数の移動通信装置を示す。図８は、さらに、ゲートウェイ２５および２７、およびクラウド／インターネット２６および２８を示す。
【００９０】
１．移動通信装置２１が付近の光源のブルートゥーススレーブノード（例えば、４、７、５、８）の座標とＲＳＳＩ値をスキャンする；あるいは、移動通信装置２２が付近の光源のブルートゥーススレーブノード（例えば、３、６、１１、１４）の座標とＲＳＳＩ値をスキャンする。
【００９１】
２．移動通信装置２１が三角測量を利用してブルートゥーススレーブノードの座標とＲＳＳＩ値を直接計算し、移動通信装置２１の位置を取得する。同様にして、移動通信装置２２の位置の３Ｄ座標もそれに応じて計算することができる。
【００９２】
３．移動通信装置２１がＷｉＦｉを介して移動通信装置２１の位置の３Ｄ座標をＷｉＦｉアクセスポイントまたはゲートウェイ２５に送信した後、同じ３Ｄ座標をインターネットまたはクラウド２６に送信する。移動通信装置２２がＷｉＦｉを介して移動通信装置２２の位置の３Ｄ座標をＷｉＦｉアクセスポイントまたはゲートウェイ２５に送信した後、同じ３Ｄ座標をインターネットまたはクラウド２８に送信する。次に、３Ｄ空間マップを参照して、移動通信装置２１がバスルーム、キッチン、分類された部屋、制限された部屋等の特別な所有権を有する部屋に設置されているかどうか、あるいは、関連するロケーションベースサービス（ＬＢＳ）が有効であるかどうかを判断する。
【００９３】
４．所有権や関連するロケーションベースサービスは、ゲートウェイ２５／クラウド２６およびゲートウェイ２７／クラウド２８から移動通信装置２１および移動通信装置２２にそれぞれ返信される。あるいは、所有権や関連するロケーションベースサービスは、介護者や監視員に参考として提供される。ユーザーのウェアラブルセンサの検出値または付近のＬＥＤ光源の環境センサの検出値を提供するよう移動通信装置２１および移動通信装置２２に要求することもできる。
【００９４】
測位機能：ケース２（図８を参照）
【００９５】
１．移動通信装置２３が付近の光源のブルートゥーススレーブノード（例えば、６、９、１４、１７）の座標とＲＳＳＩ値をスキャンする。
【００９６】
２．移動通信装置２３が三角測量を利用してブルートゥーススレーブノードの座標とＲＳＳＩ値を直接計算し、移動通信装置２３の位置の３Ｄ座標を取得する。次に、移動通信装置２３がＷｉＦｉを介して移動通信装置２３の位置の３Ｄ座標およびＬＥＤ光源１４および１７の環境センサの検出値をＷｉＦｉアクセスポイントまたはゲートウェイ２７に送信した後、同じ３Ｄ座標および検出値をインターネットまたはクラウド２８に送信する。
【００９７】
３．クラウドに予め設定された３Ｄ空間マップに基づいて、移動通信装置２３がバスルーム、キッチン、分類された部屋、制限された部屋等の特別な所有権を有する部屋に設置されているかどうかをクラウドが判断する。ＬＥＤ光源１４および１７の環境センサの検出値に基づいて、環境内に危険な状態が存在するかどうかをクラウドが判断する。例えば、空気中の二酸化炭素が多すぎる場合、移動通信装置２３は、「不適切な換気」を示すメッセージを表示することができる。あるいは、空気中の一酸化炭素が多すぎる場合、移動通信装置２３は、危険で急を要する「有害な換気」を示すメッセージを表示することができる。
【００９８】
４．危険な位置に関連する上記のメッセージは、その後、介護者や監視員に参考として移動通信装置２３に返信され、その状態に即座に対処するよう移動通信装置２３を携帯しているユーザーに要求する。上述したステップは、危機が解決されるまで追跡と監視が継続して繰り返し行われる。
【００９９】
環境センサは、ガスセンサ、空気伝染性病原体用センサ、温度計、湿度計、血圧計、照度計、流量計、比重計からなる群から選択される１つである。
【０１００】
もちろん、上述したケース２において、移動通信装置２３を携帯しているユーザーのウェアラブルセンサの検出値をクラウドにも返信して監視および管理することにより、各種適切な解決策を即座にユーザーに提供することができる。ウェアラブルセンサは、足底圧力センサ、三軸加速度計、ジャイロスコープ（gyroscope）、デジタルコンパス（digital compass）、脳波図（EEG）センサ、心電図検査、経皮センサ、埋め込み型センサ、酸素濃度計、グルコースメータ（glucose meter）、筋電図検査（electromyography, EMG）、血圧計であってもよい。
【０１０１】
本実施形態は、さらに、都市経営にも応用することができる。例えば、移動通信装置を携帯している市民によって、都市のステータスを地方自治体の政府や公共機関に提供することもできる。もちろん、ステータスは、移動通信装置を携帯している警官等の公務員が提供してもよい。関連するセンサにＬＥＤ光源がインストールされている限り、位置に関する詳細（例えば、大気質）を得ることができる。ステータスは、グーグルマップに即座に表示されるため、地方自治体の政府は、この情報に基づいて、都市の管理および改善を行うことができる。
【０１０２】
第２実施形態
【０１０３】
正しいルートや最善のルートを提供するマップ情報も、クラウドやインターネットを有するＥＰＳも提供されていない場合、移動通信装置を携帯しているユーザーは、緯度・経度・高度の座標を認識することによってのみ目標に向かって移動することができる。図１０に示すように、ブルートゥースＬＥＤライト８５等の複数のブルートゥースＬＥＤライトが既に配置されている。目標位置８３が屋内で、スタート位置８１が屋外である場合、移動通信装置を携帯しているユーザー８０は、指示された方向や２つの位置８１と８３の間の最短距離に基づいて、前に移動することができる。移動通信装置を携帯しているユーザー８０が障害物（階段や行き止まり等）に直面した時は、迂回することができる。ユーザーがどこへ行くかに関わらず、移動通信装置の緯度・経度・高度の座標は、付近のブルートゥースＬＥＤライトの緯度・経度・高度の座標を受信することによって取得することができる。したがって、ユーザーは、道に迷うことなくターゲット位置８３への正しい方向に向かって移動することができ、目標位置８３に到達するためのルートは、複数の矢印８４で示される。同様にして、別の移動通信装置を携帯している別のユーザー８８も、それに応じてスタート位置８２から移動し、目標位置８３に到達することができる。
【０１０４】
クラウドおよびインターネットを備えたマップ情報およびＥＰＳが有効である場合、以下の実施形態を実現することができる。下記の説明について、図８を参照されたい。
【０１０５】
移動通信装置２４を携帯しているユーザーが移動通信装置２４を用いて目的地をＬＥＤライト７の位置に設定すると、移動通信装置２４がＬＥＤライト１６と１９の間に設置されていることをクラウドに即座に知らせることができる。次に、北へ導く最善のルートが提供される。ユーザーが移動すると、測位および追跡が絶えず行われ、さらなる指示をユーザーに提供して、ユーザーは、ＬＥＤライト７に問題なく到達できることが保証される。
【０１０６】
上述したナビゲーション機能は、予め設定された場所で行われるグループ会議等の先進のロケーションベースサービスを提供することができる。まず、グループ会議に参加したい各ユーザーの携帯電話に会議の場所を送信して、記録する。次に、各ユーザーは、合意した会議時間の前にアプリケーションを起動するだけで、各ユーザーの位置が即座に携帯電話のマップ（グーグルマップ等）に表示される。最後に、地図に示された指示に従って、各ユーザーは、最終的に、予め決定されたグループ会議の場所に遅れずに移動することができる。
【０１０７】
このようなロケーションベースサービスは、各ユーザーのために時間を制御および推定することができるため、ユーザーが時間に遅れるのを防ぐことができる。予め決定した場所で親しくない友人と会うことになった時、あるいは、集まったユーザーが解散してから再び集合することになった時、不必要に待ったり不安になったりするのを防ぐことができる。
【０１０８】
また、このようなロケーションベースサービスは、前もって駐車場所を予約するための駐車用のアプリケーションにも応用することができるため、ユーザーは、車の駐車に必要な時間を推定することができる。この技術を予め決定された場所で行われるグループ会議に使用することによって、車は、駐車場所のリクエストを出すことができるため、クラウドは、駐車場から出された駐車場所に基づいてマッチング処理を行い、車が予約した駐車場所に到着することができるように案内することができる。マッチング処理の必要条件は、車と最も近い駐車場所との間の距離を予め決定できることである。原則として、上述したアプリケーションは、駐車場の事前予約を手助けすることができる。しかしながら、マッチング処理は、車が路上にあり、車と駐車場所との距離が十分に短くて車が予め設定した時間（例えば、５分）内に駐車場所に到着することができる場合にのみ案内を開始する。
【０１０９】
第３実施形態‐ロケーションベースサービス
【０１１０】
盗難を防止するため、車の所有者は、Ｅ‐Ｔａｇよりも更に強力な無線通信ＩＤを採用することがある。車が駐車場所から立ち去った時、ＬＥＤ街路灯のスレーブノードの加速度計の信号が赤になり、携帯電話に送信されて確認を行う。携帯電話が確認を承諾した場合、クラウドは追跡を停止する。携帯電話が確認を拒否した場合、クラウドは車が盗まれたかどうかを判断し、車の位置の追跡を開始する。
【０１１１】
上記の確認を補助するため、大きな交差点にカメラや無線通信モジュールを設置してもよい。車が通過してその車が無線通信ＩＤを持っていないことをカメラが認識すると、車の無線通信ＩＤがオフになっているのか、それとも壊されたのかを判断する。カメラは、また、無線通信ＩＤに対応する車の色や形状に矛盾がないかどうかをチェックすることによって、無線通信ＩＤが変更されたかどうかを判断することもできる。何らかの問題が発生した場合、クラウドのオペレータは、問題が何であるかを手動で判断することができる。したがって、車両が盗難される確率が下がる。
【０１１２】
第４実施形態‐記念碑、美術館、展覧会、シティガイド
【０１１３】
様々な言語のユーザーインターフェースを含む旅行ガイドアプリケーションを提供する。これにより、ＷｉＦｉまたはクラウドを介してユーザーにランダムガイドやユビキタス（ubiquitous）ガイドを提供することができる。
【０１１４】
ＬＥＤライトの位置をトリガーポイント（trigger point）としてクラウドガイドを行う。１０１ビル、グランドキャニオン、エッフェル塔等の記念碑やシティアトラクションの付近にはＬＥＤ街路灯やフロアライトが存在するため、旅行者は、対応のアプリケーションを起動することによって、正しい音声ガイドを取得することができる。アプリケーションは、以下の機能を含んでもよい：１、選択可能な各種言語；２、屋内および屋外測位用のマップ；３、選択可能な詳細レベルに分かれ、図面とテキストの両方で示されたアトラクションの詳しい紹介；４、購入可能なお土産。
【０１１５】
美術館または展覧会に入場する前に、必見の展示物や売店を予め選択して、展示物や売店に対応するＬＥＤライトの座標を提供してもよい。次に、第２実施形態で説明した予め決定された場所でグループ会議を行う技術を利用して、必見の各売店に順番に、または無造作に行くことができる。売店の１つを訪れる毎に、全ての売店を訪れるまでマップ上の対応するＬＥＤライトの座標が削除される。さらに、特定の展示物に対するユーザーの訪問時間および回数を記録して、展示物やその複製を購入する際の訪問者の関心を得ることもできる。
【０１１６】
第５実施形態‐マップデータ記録
【０１１７】
ユーザーが屋内にいるか屋外にいるかに関わらず、本発明のＥＰＳの移動通信装置は、ＬＥＤライトおよび三角測量計算をスキャンして得た現時間および固定されたＬＥＤ光の緯度・経度・高度の正確な座標を、移動通信装置の録音、写真撮影および録画を含む機能を利用して得られた音声ファイル、写真および動画に自動的に記憶することができる。さらに、移動通信装置は、また、ＬＥＤライトおよび移動通信装置のユーザーのウェアラブルセンサのデータをスキャンして得た環境センサの検出データを、上述した音声ファイル、写真および動画に組み込んでもよい。
【０１１８】
第６実施形態‐防犯
【０１１９】
屋内環境や屋外環境で犯罪が発生する可能性があるため、ユーザーが携帯電話を使用して犯罪事件を報告する時は、屋内環境と屋外環境の両方の緯度・経度の座標を提供することが非常に重要である。本発明の設計に基づくＬＥＤライトは、緯度・経度・高度の屋内座標を提供することができるため、携帯電話で緊急通報用電話番号９１１をダイヤルしたり、携帯電話のアプリケーションのＳＯＳボタンを押したりした場合に、携帯電話は、即座に警察庁セキュリティーネットワークに接続することができ、警察庁セキュリティーネットワークの見やすい地図に緯度・経度・高度の座標を提供することができる。したがって、警察は、緯度・経度・高度の座標の位置に対して即座に応答することができ、警察が上記の場所に到着する時間を大幅に減らすこともできる。また、勤務中の警察官（私服警官も）は、全てロケーションベースサービス（location-based service）のメッセージを受信することができるため、すぐに救援を提供することができる。その結果、警察の可視性が上がり、犯罪率を減らすこともできる。
【０１２０】
地球測位システムは、地理情報システム（geographic information system, GIS）データおよび車両位置自動特定（automatic vehicle location, AVL）と合わせて、警察の業務に利用することもできる。警察局で使用されるＧＩＳは、中央データベースに犯罪事件の位置と住所を記憶することができるため、それらをデジタルマップ上で見ることができ、それに応じて、犯罪パターンのモデルを確立し、犯罪活動を予測することもできる。ＡＶＬシステムの移動マップには警察からのデータのジオコーディング（geocoding）も含まれるため、警察は、注意すべき事件や人物（例えば、性犯罪者、仮釈放者、暴力団員等）の位置情報を常に取得することができる。インスタントメッセージの視覚化により、警察によって提供されるサービスの質を上げ、仮釈放者の監視や犯罪パターンの識別に役に立つことができる。
【０１２１】
さらに、本発明に基づいて、市民報告のホットラインウェブサイトを確立することもできるため、市民は、移動通信装置を使用して不法行為や不正行為の写真を撮り、時間および正確な位置とともにその写真や動画をウェブサイトに送信することができる。したがって、即時報告を達成することができ、政府や警察局による都市の管理が容易になるため、警察の可視性を上げることができる。
【０１２２】
以上のように、本発明は、屋内と屋外の両方の環境で正確な測位を行うためのスマートネットワークシステムである地球測位システム（ＥＰＳ）を提供する。ＥＰＳは、ブルートゥース４．０以上の通信機能を備えたＬＥＤライトのネットワーク、同じくブルートゥース４．０以上の通信機能を備えた移動通信装置、ＷｉＦｉネットワークおよびクラウドで構成される。従来のＧＰＳに勝るＥＰＳの利点は、以下の通りである。
【０１２３】
・ＧＰＳは、厚い雲や高層ビル、さらには雨などの遮蔽物によって影響されやすいため、携帯電話ではＧＰＳの位置を取得することができない。ＥＰＳは、気候の問題、または厚い雲や高層ビルなどの遮蔽物の影響を受けないため、付近にＬＥＤライトがある限り、携帯電話でも位置決めをすることができる。
【０１２４】
・付近にＬＥＤライトがあれば、ＥＰＳは、どの階であるか、地下室であるかに関わらず、屋内のどこでも携帯電話の位置決めをすることができる。ＧＰＳはこのような位置決めをする能力がない。
【０１２５】
・ＥＰＳの携帯電話は、ＬＥＤライトの座標を自動的にスキャンすることができる。携帯電話は、インターネットに接続しなくても、ＬＥＤライトからブルートゥース信号を直接読み込むことができる。その結果、ネットワーク不感地帯に影響されずに、座標に基づいて測位を行うことができる。携帯電話は、ＬＥＤ光源の調光制御やカラー変更を直接行うことができる。ＧＰＳは、このような機能を行う能力がない。
【０１２６】
・ＥＰＳの移動通信装置を介してウェアラブルセンサ（wearable sensor）に接続しているＥＰＳをＬＥＤライトと環境センサの組み合わせとともに使用することによって、屋内と屋外の両方の環境に対し、スマートネットワーキングシステムを構成することができる。ＧＰＳは、このような構成をする能力がない。
【０１２７】
以上のごとく、この発明を実施形態により開示したが、もとより、この発明を限定するためのものではなく、当業者であれば容易に理解できるように、この発明の技術思想の範囲内において、適当な変更ならびに修正が当然なされうるものであるから、その特許権保護の範囲は、特許請求の範囲および、それと均等な領域を基準として定めなければならない。
【符号の説明】
【０１２８】
１〜９、１１〜１９  ブルートゥーススレーブノード
１０、２１〜２４  移動通信装置
２５、２７  ゲートウェイ
２６、２８  クラウド／インターネット
３１  街路灯
３３  屋内光源測位システム
３４  屋内マップ
３５  公共領域
３６  プライベート領域
４０  街路灯ランドマーク
４１  ユーザーの位置
８０  ユーザー
８１、８２  スタート位置
８３  目標位置
８４  矢印
８５  ブルートゥースＬＥＤライト
８６  最短距離
１０１  ＡＣ‐ＤＣコンバータ
１０２  低損失（ＬＥＯ）レギュレータモジュール
１０３  ブルートゥース４．０モジュール
１０４  ダーリントンペア
１０５  ＬＥＤモジュール
１２０〜１２４  ステップ
２００  ＬＥＤライト
２１０  ＬＥＤダイ
２２０  筐体
２３０  電源装置
２４０  無線通信モジュール
２５０  制御ユニット
２６０  基板
７００  移動通信装置
７１０  ブルートゥース４．０通信モジュール
７０５  筐体
７２０  マイクロプロセッサ
７３０  環境センサ
７４０  ＷｉＦｉ通信モジュール
７５０  ディスプレイ
７６０  電源装置
７７０  マイク
７８０  スピーカー
７９０  内蔵加速度計
９０３〜９０７  区域
９１０  現場適用機器
９２０  ユーザー
Ａ、Ｂ  ゲートウェイ
Ｍ１  ＬＥＤライト
Ｍ４  ブルートゥースマスターノード
Ｓ２〜Ｓ６  スレーブノード
【図１】
2014071117.tif 000004
【図２】
2014071117.tif 000005
【図３】
2014071117.tif 000006
【図４】
2014071117.tif 000007
【図６Ａ】
2014071117.tif 000008
【図６Ｂ】
2014071117.tif 000009
【図７】
2014071117.tif 000010
【図８】
2014071117.tif 000011
【図９】
2014071117.tif 000012
【図１０】
2014071117.tif 000013
【図５Ａ】
2014071117.tif 000014
【図５Ｂ】
2014071117.tif 000015
【外国語明細書】
2014071117000001.pdf