(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可聴周波数の上限域を利用する音響信号を受信する機能を有する少なくとも一つの携帯機器へ情報を提供するためのシステムであって、
前記システムは、各々の出力する音響信号が届く範囲が異なるように互いに離れて設置された複数の音響信号出力装置と、前記携帯機器とネットワークで接続可能なサーバーとを含み、
各々の前記音響信号出力装置は、可聴周波数の上限域を利用する音響信号であって互いに異なる音響信号を出力する手段と、当該音響信号についての有効期間が経過すると、出力する音響信号を変化させる手段とを備え、
前記携帯機器は、前記複数の音響信号出力装置のうちのいずれかから受信された音響信号が表すデータに対応する情報を取得するために前記サーバーと通信する手段を備え、
前記サーバーは、各々の前記音響信号出力装置に関連付けて情報を保持する手段と、保持されている情報のうち前記携帯機器が受信したデータの示す音響信号出力装置に関連付けられる情報を前記携帯機器へ提供する手段とを備え、
前記情報に対する前記携帯機器からの要求の示す時刻が該要求に係るデータについての前記有効期間内でない場合には、前記情報が該データの示す音響信号出力装置に関連付けられるものとして前記サーバーに保持されている提供可能な情報であっても、該情報の前記携帯機器への提供を拒否することを特徴とする情報提供システム。
【請求項２】
前記サーバーは、各々の前記音響信号出力装置に関連付けて設置位置を記憶する手段をさらに備え、
前記情報に対する前記携帯機器からの要求の示す前記携帯機器の位置が該要求に係るデータを伝送する音響信号出力装置の設置位置から音響信号が届く範囲内にないと判断される場合には、前記情報が該データの示す音響信号出力装置に関連付けられるものとして前記サーバーに保持されている提供可能な情報であっても、該情報の前記携帯機器への提供を拒否することを特徴とする請求項１に記載の情報提供システム。
【請求項３】
前記複数の音響信号出力装置のうちの一つがエリアの出入口の内側に設置され、別の一つが該エリアの出入口の外側に設置され、
前記携帯機器は、前記複数の音響信号出力装置のうちのいずれかから受信された音響信号が表すデータに基づく送信を前記サーバーに対して行う手段を備え、
前記サーバーは、前記携帯機器から、前記外側に設置された音響信号出力装置の出力する音響信号により伝送されるデータに基づく送信の後に続けて、前記内側に設置された音響信号出力装置の出力する音響信号により伝送されるデータに基づく送信を受けた場合には、前記携帯機器の使用者が前記エリアへ入場したと判断し、前記携帯機器から、前記内側に設置された音響信号出力装置の出力する音響信号により伝送されるデータに基づく送信の後に続けて、前記外側に設置された音響信号出力装置の出力する音響信号により伝送されるデータに基づく送信を受けた場合には、前記携帯機器の使用者が前記エリアから退出したと判断する手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の情報提供システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動する携帯機器に対し、該携帯機器のその時々の場所に依存した情報（例えば、位置情報等）を提供する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯機器（例えば、スマートフォン等）を用いた位置情報の取得は、拡張現実（ＡＲ）やナビゲーション、コミュニケーション、保守作業、販売支援アプリケーション等の分野で重要性が増大している。
【０００３】
従来から、ＧＰＳ（全地球測位システム）を用いた位置検出が屋外を中心に利用されてきたが、近年、ＷｉＦｉ（無線ＬＡＮ）アクセスポイントの集合知による推定や、ＷｉＦｉ受信信号強度による位置推定も行われている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
ＧＰＳは、複数のＧＰＳ衛星から発信される電波を利用して、位置情報を取得する技術である。カーナビゲーションシステムや屋外での地図サービス、位置ゲームなどで広く利用されている。しかし、民生用機器で十数メートルの誤差が生じることが知られており、また、人工衛星から発信される電波信号を用いるため、屋内や地下空間での利用が制限される。屋外であっても、条件によっては位置情報取得までにかかる時間が長いことがある。例えば、第三世代携帯電話システムと連携したＡ−ＧＰＳが利用できない場合は、ＧＰＳの仕様上、ＧＰＳ衛星の軌道データは、３０秒周期、５０ｂｐｓという伝送レートで送信されるため、測位までの時間も長くなる。
【０００５】
ＷｉＦｉを用いた位置推定技術は、ＢＳＳＩＤ方式、ＲＳＳＩ方式という二つの方式がある。ＢＳＳＩＤ方式は、ＷｉＦｉ基地局のＢＳＳＩＤ情報をあらかじめ集積しておき、位置を特定したい場所で検出したＢＳＳＩＤによって位置を推定する技術である。位置検出精度は、ＷｉＦｉ基地局の集積度に依存することになる。ＲＳＳＩ方式は、対象の携帯機器と利用可能な範囲にあるＷｉＦｉ基地局との間のＲＳＳＩ（受信信号強度）によって、位置を推定する技術である。事前にＲＳＳＩと位置情報とのマッピングを行うデータベースを構築しておき、位置を取得する際に計測したＲＳＳＩに基づいてベイズ推定（確率計算）を行い、位置を決定する。
【０００６】
しかし、ＷｉＦｉの場合も、一般的に、３〜１０メートル程度の誤差が生じることが知られている。また、特に、ＷｉＦｉアクセスポイントと携帯機器との間の受信信号強度を取得して位置を推定する方式では、事前に受信信号強度を登録する膨大な作業が必要である。さらに、実際に位置を推定しようとする際に、すべてのアクセスポイントとの受信信号強度を取得し推定を行うことになるため、１アクセスポイントあたり１〜２秒とすると、５アクセスポイントを用いた推定では、少なくとも５〜１０秒程度の時間が必要となる。
【０００７】
また別の方式として、一般的なスマートフォン等に内蔵されたカメラを用いて位置を取得する二次元コード方式がある。二次元コードの一種であるＱＲコード（登録商標）などに位置情報を埋め込んでおき、通路や壁などに当該コードを添付しておく。このＱＲコード（登録商標）をスマートフォンのカメラで撮影することで、位置情報を取得させるという技術である。展示物に添付しておき、スタンプラリーのように位置情報を取得させるような運用にも活用されている。二次元コードは、絶対位置の取得に有効と考えられている。しかし、二次元コードを認識させるためには、カメラの位置関係での制約や焦点距離等
光学的な調整が必要となり、位置検出までに時間がかかる。
【０００８】
さらに、一般的なスマートフォン等には内蔵されていないが、外部インターフェイス（ＵＳＢ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等）を経由して外部機器をスマートフォン等に接続することにより位置情報取得を可能にする技術も存在する。
【０００９】
一つは、無線を送受信できる小さな機器をＩＤとして利用する技術であるＲＦＩＤを利用するものである。ＲＦＩＤは、数ミリメートルから数メートルまでの距離で識別させることができ、物の位置を把握する場合にも利用される。スマートフォンで利用するためには、外部インターフェイスを経由して専用の読み取り機を接続する必要がある。ＲＦＩＤは、絶対的な位置情報を取得する場合に適していると考えられる。
【００１０】
もう一つは、加速度センサーやジャイロセンサーを用いて、歩行者自律航法（ＰＤＲ）に活用する技術である。センサーが検出する微小な変化を積分していき、距離や方向を推定する。最新のスマートフォンの一部には、これらのセンサーを搭載している製品も出荷されはじめている。また、気圧センサーを利用して、高度を推定する技術もあるが、スマートフォンに内蔵された製品はほとんどないため、外部インターフェイスを経由して接続する。センサーを用いた位置検出は、相対的な位置を取得する技術として注目されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特表２００８−５１９４９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述した従来の位置情報取得技術のうち、ＧＰＳ技術は、複数のＧＰＳ衛星から発信される電波を携帯機器側で取得して位置を計算するため、電波が届きにくい屋内や地下空間での利用が制限されるという問題がある。
【００１３】
また、上述した従来技術では、位置検出までに時間がかかり、対象となる行動や動作に制約があるという問題もある。例えば、携帯機器の使用者が歩行中に、該携帯機器の位置検出をリアルタイムで行うようなことは、従来技術では困難である。
【００１４】
具体的には、ＧＰＳによる位置情報取得の場合、求める精度によっては、位置検出までに数分程度の時間を要することがある。ＷｉＦｉ受信信号強度による位置推定の場合、携帯機器側で利用できるすべてのＷｉＦｉ基地局との受信信号強度を取得して、事前に準備したデータベースに蓄積された受信信号強度を元にベイズ推定等を用いて位置情報を計算することから、５〜１０秒程度の時間がかかる。この時間のうちの大部分は受信信号強度を取得するのにかかる時間であり、利用できるＷｉＦｉ基地局数の増加と共に、取得にかかる時間も増大してしまう。
【００１５】
また、二次元コードやＡＲマーカーを用いて、スマートフォン等に内蔵されたカメラによって画像処理を行い、位置情報を取得する方式では、二次元コードやＡＲマーカーを適切に取得するためには、スマートフォン等を静止させて認識させる必要があるため、やはり歩行速度で認識させることは困難である。
【００１６】
上述した従来技術のうち、二次元コードやＡＲマーカーを用いて絶対位置を取得する方式は、運用環境の景観が損なわれるという問題もある。床や壁、天井などに二次元コードやＡＲマーカーを貼付する必要があるためである。これらの二次元コード等は、期待する
精度にも依存するが、数メートル置きに設置することが望ましいため枚数が多くなり、施設の管理者や利用者から、景観を害すると指摘される可能性が高い。
【００１７】
さらに、上述した従来技術では、誤差が大きいという問題もある。位置情報の取得に時間がかかるＧＰＳやＷｉＦｉ受信信号強度による位置推定の場合は、携帯機器側で位置情報を取得する間に、歩行によりその場所から別の場所へ既に移動してしまっていることが多くなり、結果として誤差が大きくなると考えられる。また、加速度やジャイロといったセンサーによるＰＤＲの場合は、小さな誤差の蓄積により、距離や方向といった位置情報が現実と大きく乖離することが明らかになっている。
【００１８】
上述した従来技術のうち、外部機器の接続が必要となる方式では、特定の利用者に限定して提供する場合はよいが、一般に普及させるには難点がある。スマートフォン等に当初から内蔵されている機器だけで実現できれば、一般の消費者に広く利用されることが期待できるが、位置情報取得のために別途、外部機器を提供して、スマートフォン等に接続させるという運用では、手間もコストも掛かり、協力を得られない可能性が高い。
【００１９】
本発明は、上記の事情に鑑み、屋内や地下空間をも運用環境とすることができ、携帯機器の使用者の歩行による移動にも対応可能であり、運用環境の景観も害することなく、携帯機器に一般的に内蔵されている機能を利用して、位置情報等を取得することのできる仕組み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】
【００２０】
本発明の原理に従う一例に係るシステムは、可聴周波数の上限域を利用する音響信号を受信する機能を有する少なくとも一つの携帯機器へ情報を提供する。本システムは、可聴周波数の上限域を利用する音響信号を出力する機能を有し、各々の音響信号が届く範囲が異なるように互いに離れて設置された、複数の音響信号出力装置と、前記複数の音響信号出力装置とネットワークで接続され、各々の音響信号出力装置に対し、該音響信号出力装置が音響信号により伝送すべきデータを指定するための、少なくとも一つの管理サーバーとを含む。前記各々の音響信号出力装置は、可聴周波数の上限域を利用する周波数域に含まれる所定数の周波数から、前記管理サーバーにより指定されたデータに対応する一つ又は複数の周波数を選択し、選択された周波数の正弦波を音響信号として出力する手段を備える。前記携帯機器は、前記複数の音響信号出力装置のうちの一部から受信される音響信号の周波数を検出し、検出された一つ又は複数の周波数により表されるデータに基づいて前記情報を求める。
【００２１】
この構成によれば、人間には認識されにくい高音域の音響信号を用いた音響マーカー技術を使用するため、屋内や地下空間でも運用でき、位置情報等を高速に検出し、検出誤差も運用環境に合わせて小さくすることが可能になる。音響信号であるから、運用環境の景観を害することはないし、音響信号を受信する機能は、携帯機器に内蔵されているのが一般的である。
【００２２】
本システムにおける音響マーカー技術は、音響信号出力装置に、一つ又は複数の周波数を重畳した高音域の正弦波を変復調せずに伝達させ、この音響信号を受信した携帯機器に、信号を解析させ、抽出されたデータ（例えば、音響信号識別ＩＤ）を基に、携帯機器に情報（位置情報等）が提供されるようにする。高音域の正弦波の周波数検出は、携帯機器において高速に行えるため、静止状態でなく、歩行速度でも、リアルタイムで位置検出が可能になる。検出された周波数により表されるデータに基づいて得られる位置情報を、絶対位置としてそのまま用いてもよいし、歩行者自律航法（ＰＤＲ）等により取得される相対的な位置情報を補正するのに用いてもよい。
【００２３】
上記のシステムにおいて、前記データは所定数のビットで表され、各ビットの値は前記所定数の周波数の各々の正弦波の出力の有無で表されるものとしてもよい。
【００２４】
これにより、高音域の正弦波の周波数を検出した携帯機器は、例えば、所定数の周波数の並びのうち、検出された周波数については値を１とし、検出されなかった周波数については値を０として、ビット列に置き換えることにより、音響信号出力装置から伝送されたデータを得ることができ、より高速な処理が可能になる。
【００２５】
上記のシステムにおいて、前記可聴周波数の上限域を利用する周波数域は、複数のサブ周波数域に分割され、前記各々の音響信号出力装置は、前記管理サーバーにより指定されたデータに対応する周波数を、前記複数のサブ周波数域のうちの一つに含まれる周波数から選択するようにし、前記管理サーバーは、音響信号が届く範囲が重なる二つ以上の音響信号出力装置が互いに異なるサブ周波数域内で前記周波数の選択を行うように、前記各々の音響信号出力装置に対して指示するものとしてもよい。
【００２６】
これにより、二つ以上の音響信号出力装置からの音響信号を同時に携帯機器が受信しても、互いに異なるサブ周波数領域内で選択された周波数が受信されることになるため、音響信号が干渉するのを防止することが可能になる。
【００２７】
上記のシステムにおいて、前記データは、一つのサブ周波数域に含まれる周波数のうちのいずれが選択されているかと、いずれのサブ周波数域が用いられているかとの組み合わせにより、表されるようにしてもよい。
【００２８】
これにより、音響信号の干渉を防止しつつ、音響信号により伝達可能な情報量を、一つのサブ周波数域を構成する周波数の個数分のビットが持つ情報量から、周波数域の個数倍、増加させることが可能になる。
【００２９】
上記のシステムにおいて、前記管理サーバーは、音響信号が届く範囲が重なる音響信号出力装置の数が前記サブ周波数域の数を超えないように制御する手段を備えるようにしてもよい。
【００３０】
これにより、システム全体に亘って、音響信号の干渉が起こる場所がないようにすることが可能になる。サブ周波数域の数が所与であり、音響信号が届く範囲が重なる音響信号出力装置の数がその所与の数以下になるように、音響信号出力装置の配置及び／又は出力レベルを制御してもよいし、音響信号が届く範囲が重なる音響信号出力装置の数が所与であり、サブ周波数域の数をその所与の数に合わせて、周波数域の分割を行うように制御してもよい。
【００３１】
上記のシステムにおいて、前記管理サーバーは、音響信号を受信するモニター機器からの報告に基づいて、前記各々の音響信号出力装置に対し、音響信号の出力レベルを指定する手段を備えるようにしてもよい。
【００３２】
これにより、音響信号が届く範囲を、その範囲に入ってきた携帯機器に対して情報を提供したいとシステム管理者が望む範囲に、確実に一致させることが可能になる。また、例えば、上述したサブ周波数域を用いることにより音響信号が届く範囲が重なることを許容する場合を除いて、音響信号が届く範囲が重ならないようにすることも可能になる。
【００３３】
上記のシステムにおいて、前記データは前記情報を識別することが可能なものとし、前記携帯機器は、前記管理サーバーとネットワークで接続されており、前記データを用いて識別される前記情報を送信するように前記管理サーバーへ要求し、該要求に応じて送信さ
れた前記情報を受信することにより、前記情報を求めるものとしてもよい。
【００３４】
これにより、音響信号により伝達可能な情報量は、可聴周波数の上限域を利用する周波数域に含まれる周波数の個数に依存した限界を有するところ、音響信号により伝送されたデータにより識別される情報を改めて管理サーバーから携帯機器へ提供することで、提供可能な情報量を制限なく大きくすることが可能になる。
【００３５】
上記のシステムにおいて、前記管理サーバーは、前記各々の音響信号出力装置が音響信号により伝送すべきデータを、時間の経過に伴って変化するように指定するとともに、各データの有効期間を記憶する手段と、前記携帯機器から受信された前記要求の示す時刻が、該要求に係るデータについての前記有効期間内でない場合には、前記データを用いて識別される前記情報の送信を拒否する手段とを備えるようにしてもよい。
【００３６】
これにより、携帯機器が有効期間内に受信したデータに基づく要求でなければ、情報を与えないようにして、音響信号を録音することにより不正に情報を入手しようとする試みを失敗させることが可能になる。なお、この要求の示す時刻は、管理サーバーが携帯機器から要求を受信した時刻としてもよいし、携帯機器が管理サーバーへ送信する要求に、その要求の基となった音響信号すなわちデータを携帯機器が受信した時刻を含ませるのでもよい。
【００３７】
上記のシステムにおいて、前記管理サーバーは、前記各々の音響信号出力装置が音響信号により伝送すべきデータと、各音響信号出力装置の設置位置に関する情報とを記憶する手段と、前記携帯機器から受信された前記要求の示す該携帯機器の位置が、該要求に係るデータを伝送した音響信号出力装置の前記設置位置から音響信号が届く範囲内にないと判断される場合には、前記データを用いて識別される前記情報の送信を拒否する手段とを備えるようにしてもよい。
【００３８】
これにより、携帯機器が実際にそのデータを伝送する音響信号出力装置の傍でデータを受信して行った要求でなければ、情報を与えないようにして、別の場所にいながら他人から音響信号を送ってもらうことにより不正に情報を入手しようとする試みを失敗させることが可能になる。なお、この要求の示す携帯機器の位置としては、例えば、携帯機器が内蔵するＧＰＳの情報を、携帯機器が管理サーバーへ送信する要求に含ませればよい。ＧＰＳの位置情報は、既述のとおり精度が悪いため、それを前提に、該当する音響信号出力装置からの音響信号が届く範囲であるか否かを判断する。
【００３９】
上記のシステムにおいて、前記各々の音響信号出力装置が音響信号により伝送するデータは、該音響信号出力装置が設置されている場所によって定められるデータを含むものとし、前記携帯機器は、前記データから前記場所に関する情報を抽出することにより、前記情報を求めるものとしてもよい。
【００４０】
これにより、音響信号により伝送されたデータにより識別される情報を改めて管理サーバーから携帯機器へ提供しなくても、携帯機器は、音響信号により伝送されたデータからだけで、大まかな位置を検出することができ、例えば、その大まかな位置をユーザに知らせたり、大まかな位置としてどこにいるかによって詳細な情報を取得する動作を異ならせたりすることが可能になる。
【００４１】
上記のシステムにおいて、前記複数の音響信号出力装置のうち、ある一部があるエリアに、別の一部が別のエリアに設置され、前記可聴周波数の上限域を利用する周波数域は、複数の個別サブ周波数域及び一つの共通サブ周波数域に分割され、前記各々の音響信号出力装置を、前記エリアを識別するデータに対応する周波数を、前記共通サブ周波数域に含
まれる周波数から選択し、それ以外の前記管理サーバーにより指定されたデータに対応する周波数を、前記複数の個別サブ周波数域のうちの一つに含まれる周波数から選択するものとし、前記管理サーバーを、同一エリアに設置された二つ以上の音響信号出力装置に対し、互いに異なる個別サブ周波数域内で前記周波数の選択を行うように、前記各々の音響信号出力装置に対して指示するものとしてもよい。
【００４２】
これにより、伝送すべきデータのうちの同一の部分は共通サブ周波数域を利用し、異なる部分について個別サブ周波数域を利用するため、可聴周波数の上限域を利用する周波数域に含まれる周波数の個数に限界があるところ、伝達可能な情報量をできるだけ多くするように有効利用することが可能になる。
【００４３】
上記のシステムにおいて、前記各々の音響信号出力装置が音響信号により伝送するデータは、伝送すべきデータの誤り訂正のためのデータを含むものとし、前記携帯機器は、受信された音響信号から検出された一つ又は複数の周波数により表されるデータに誤り訂正の処理を行って、前記情報を求めるものとしてもよい。
【００４４】
これにより、複数の周波数が重畳された正弦波からすべての周波数が検出できなかった場合でも、誤り訂正により、正しいデータを得ることが可能になる。
【００４５】
上記のシステムにおいて、前記可聴周波数の上限域を利用する周波数域は、複数のサブ周波数域に分割され、前記各々の音響信号出力装置を、前記伝送すべきデータに対応する周波数も前記誤り訂正のためのデータに対応する周波数も、前記複数のサブ周波数域のうちの同じ一つに含まれる周波数から選択するものとし、前記管理サーバーを、音響信号が届く範囲が重なる二つ以上の音響信号出力装置が互いに異なるサブ周波数域内で前記周波数の選択を行うように、前記各々の音響信号出力装置に対して指示するものとしてもよい。
【００４６】
これにより、二つ以上の音響信号出力装置からの音響信号を同時に携帯機器が受信する状況では、伝送すべきデータと誤り訂正のためのデータの両方ともが、互いに異なるサブ周波数領域内で受信されることになるため、音響信号が干渉するのを防止しつつ誤り訂正も行うことができ、携帯機器がデータを確実に受信することが可能になる。
【００４７】
上記のシステムにおいて、前記管理サーバーを、前記各々の音響信号出力装置の近隣に配置されたアイテムについての情報を記憶する情報サーバーと通信可能とし、前記アイテムの配置場所の近隣の音響信号出力装置からの音響信号を受信して、当該音響信号により伝送されたデータを前記管理サーバーへ送信してきた前記携帯機器に対し、当該アイテムに関する情報を提供するものとしてもよい。
【００４８】
これにより、各種のアイテムが配置された運用環境内で携帯機器を持って移動するユーザに対し、傍を通ったアイテムについての情報を知らせることが可能になる。
【００４９】
上記のシステムにおいて、前記管理サーバーを、前記携帯機器の使用者がいずれの音響信号出力装置の近隣を通って移動したかを示す情報を収集する情報サーバーと通信可能とし、前記使用者が通った場所の近隣の音響信号出力装置からの音響信号を受信して、当該音響信号により伝送されたデータを前記管理サーバーへ送信してきた前記携帯機器につき、その使用者と位置に関する情報を、前記情報サーバーへ通知するものとしてもよい。
【００５０】
これにより、運用環境内で携帯機器を持って移動するユーザの軌跡等の情報を収集して、運用管理者に知らせることが可能になる。
【００５１】
上述した情報提供システムの発明は、システム全体の方法の発明としても、本システムを構成する音響信号出力装置の発明としても、管理サーバー（装置）の発明としても、本システムを利用する携帯機器（装置）の発明としても、また、各々の装置に対応する方法の発明としても、さらに、汎用のコンピュータもしくは携帯機器を各々の装置として動作させるためのプログラム（又はそのプログラムを記録した記録媒体）の発明としても、成立するものである。
【００５２】
例えば、本発明の原理に従う一例に係る音響信号出力装置は、可聴周波数の上限域を利用する音響信号を受信する機能を有する少なくとも一つの携帯機器へ情報を提供するシステムを構成するために、可聴周波数の上限域を利用する音響信号を出力する機能を有し、前記システムを構成する他の音響信号出力装置とは、各々の音響信号が届く範囲が異なるように互いに離れて設置される。本装置は、前記システムを構成する各々の音響信号出力装置に対し、該音響信号出力装置が音響信号により伝送すべきデータを指定するための、少なくとも一つの管理サーバーと通信する手段と、可聴周波数の上限域を利用する周波数域に含まれる所定数の周波数から、前記管理サーバーにより指定されたデータに対応する一つ又は複数の周波数を選択し、選択された周波数の正弦波を音響信号として出力する手段とを備える。そして、前記携帯機器が受信した音響信号の一つ又は複数の周波数により表されるデータに基づいて前記情報を求めることを可能にする。
【００５３】
また、本発明の原理に従う一例に係るコンピュータ用プログラムは、コンピュータにインストールされて、可聴周波数の上限域を利用する音響信号を受信する機能を有する少なくとも一つの携帯機器へ情報を提供するためのシステムにおける管理サーバーとして、前記コンピュータを動作させる。本プログラムは、可聴周波数の上限域を利用する音響信号を出力する機能を有し、各々の音響信号が届く範囲が異なるように互いに離れて設置された、複数の音響信号出力装置と、通信するための命令コードと、各々の音響信号出力装置に対し、該音響信号出力装置が音響信号により伝送すべきデータを指定するため命令コードとを含む。そして、前記各々の音響信号出力装置が、可聴周波数の上限域を利用する周波数域に含まれる所定数の周波数から、前記管理サーバーにより指定されたデータに対応する一つ又は複数の周波数を選択し、選択された周波数の正弦波を音響信号として出力することを可能にし、前記携帯機器が、前記複数の音響信号出力装置のうちの一部から受信される音響信号の周波数を検出し、検出された一つ又は複数の周波数により表されるデータに基づいて前記情報を求めることを可能にする。
【００５４】
また、本発明の原理に従う一例に係る携帯機器用プログラムは、携帯機器にインストールされて、システムから提供される情報を前記携帯機器に取得させるためのものである。前記システムは、可聴周波数の上限域を利用する音響信号を出力する機能を有し、各々の音響信号が届く範囲が異なるように互いに離れて設置された、複数の音響信号出力装置と、前記複数の音響信号出力装置の各々に対し、該音響信号出力装置が音響信号により伝送すべきデータを指定するための、少なくとも一つの管理サーバーとを含む。前記各々の音響信号出力装置は、可聴周波数の上限域を利用する周波数域に含まれる所定数の周波数から、前記管理サーバーにより指定されたデータに対応する一つ又は複数の周波数を選択し、選択された周波数の正弦波を音響信号として出力する手段を備える。そして、前記携帯機器用プログラムは、前記携帯機器に、可聴周波数の上限域を利用する音響信号を受信させ、前記複数の音響信号出力装置のうちの一部から受信される音響信号の周波数を検出させ、検出された一つ又は複数の周波数により表されるデータに基づいて前記情報を求めさせるものである。
【００５５】
本発明の原理に従う一例に係るデータ伝送方法は、可聴周波数の上限域を利用する音響信号を受信する機能を有する少なくとも一つの携帯機器へデータを伝送する方法であって、可聴周波数の上限域を利用する音響信号を出力する機能を有する複数の音響信号出力装
置が、各々の音響信号が届く範囲が異なるように互いに離れて設置されており、各々の音響信号出力装置に対し、該音響信号出力装置が音響信号により伝送すべきデータを指定するための、少なくとも一つの管理サーバーが接続されており、前記各々の音響信号出力装置に、可聴周波数の上限域を利用する周波数域に含まれる所定数の周波数から、前記管理サーバーにより指定されたデータに対応する一つ又は複数の周波数を選択させ、該周波数の正弦波を音響信号として出力させ、前記複数の音響信号出力装置のうちの一部から音響信号を受信した携帯機器に、該音響信号が含む一つ又は複数の周波数により表されるデータを検出させる。
【００５６】
本発明の原理に従う一例に係る情報取得方法は、可聴周波数の上限域を利用する音響信号を受信する機能を有する少なくとも一つの携帯機器に情報を取得させる方法であって、可聴周波数の上限域を利用する音響信号を出力する機能を有する複数の音響信号出力装置が、各々の音響信号が届く範囲が異なるように互いに離れて設置されており、前記携帯機器が接続可能であり、各々の音響信号出力装置が音響信号により伝送するデータにより識別される情報を保持する少なくとも一つの管理サーバーが動作しており、前記各々の音響信号出力装置に、可聴周波数の上限域を利用する周波数域に含まれる所定数の周波数から、伝送すべきデータに対応する一つ又は複数の周波数を選択させ、該周波数の正弦波を音響信号として出力させ、前記複数の音響信号出力装置のうちの一部から音響信号を受信した携帯機器に、該音響信号が含む一つ又は複数の周波数により表されるデータを検出させ、該データを用いて識別される前記情報を送信するように前記管理サーバーへ要求させ、該要求に応じて送信された前記情報を受信させる。
【発明の効果】
【００５７】
以上のとおり、本発明によれば、屋内や地下空間をも運用環境とすることができ、携帯機器の使用者の歩行による移動にも対応可能であり、運用環境の景観も害することなく、携帯機器に一般的に内蔵されている機能を利用して、位置情報等を取得することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施の形態の一例に係る音響マーカーシステムの全体構成を示す図。
【図２】音域グループ別に、音響信号のビット列に周波数（ｋＨｚ）を割り当てた一例を示す図。
【図３】音域グループ別に、音響信号識別ＩＤをリストにした一例を示す図。
【図４】本例における管理サーバーの内部構成を示すブロック図。
【図５】音響マーカー管理テーブル（管理サーバー）の一例を示す図。
【図６】音響信号管理テーブル（管理サーバー）の一例を示す図。
【図７】付帯情報管理テーブル（管理サーバー）の一例を示す図。
【図８】管理サーバーによる音響信号の割り振り処理の一例を示すフロー図。
【図９】管理サーバーによる音響信号の再割り振り処理の一例を示すフロー図。
【図１０】管理サーバーによる伝達範囲の調整処理の一例を示すフロー図。
【図１１】管理サーバーによる位置情報等の提供処理の一例を示すフロー図。
【図１２】本例における音響マーカーの内部構成を示すブロック図。
【図１３】音響マーカーによる音響信号の出力処理の一例を示すフロー図。
【図１４】音響マーカーによる出力レベルの調整処理の一例を示すフロー図。
【図１５】本例におけるデバイスの内部構成を示すブロック図。
【図１６】デバイスによる音響信号入力から位置情報等取得までの処理の一例を示すフロー図。
【図１７】エラー訂正符号によるエラー検出及び訂正の一例を示す図。
【図１８】セルが２次元に広がるエリア（部屋等）で４つの音域グループを使用した場合の音響マーカーの配置例を示す図。
【図１９】セルが２次元に広がるエリア（部屋等）で３つの音域グループを使用した場合の音響マーカーの配置例を示す図。
【図２０】セルが２次元に広がるエリア（部屋等）で２つの音域グループを使用した場合の音響マーカーの配置例を示す図。
【図２１】セルが２次元に広がるエリア（部屋等）で１つの音域グループを使用した場合の音響マーカーの配置例を示す図。
【図２２】セルが１次元に延びるエリア（通路等）で４つの音域グループを使用した場合の音響マーカーの配置例を示す図。
【図２３】セルが１次元に延びるエリア（通路等）で３つの音域グループを使用した場合の音響マーカーの配置例を示す図。
【図２４】セルが１次元に延びるエリア（通路等）で２つの音域グループを使用した場合の音響マーカーの配置例を示す図。
【図２５】セルが１次元に延びるエリア（通路等）で１つの音域グループを使用した場合の音響マーカーの配置例を示す図。
【図２６】複数のエリアに分割される場所で４つの音域グループを使用した場合の音響マーカーの配置例を示す図。
【図２７】複数のエリアに分割される場所で３つの音域グループを使用した場合の音響マーカーの配置例を示す図。
【図２８】複数のエリアに分割される場所で２つの音域グループを使用した場合の音響マーカーの配置例を示す図。
【図２９】複数のエリアに分割される場所で１つの音域グループを使用した場合の音響マーカーの配置例を示す図。
【図３０】歩行者ナビゲーションサービスにおいて入店・退店判定を行うシステムの一例を説明するための図。
【図３１】歩行者ナビゲーションサービスにおいて店内に音響マーカーを配置した一つの例を示す図。
【図３２】歩行者ナビゲーションサービスにおいて店内に音響マーカーを配置した別の例を示す図。
【図３３】歩行者ナビゲーションサービスにおいてデバイスが現在位置を取得するための処理の一例を示すフロー図。
【図３４】歩行者ナビゲーションサービスにおいてデバイスが現エリアマップへの表示を行うための処理の一例を示すフロー図。
【図３５】歩行者ナビゲーションサービスにおいてデバイスがアイテム（商品、コンテンツ）情報を表示するための処理の一例を示すフロー図。
【図３６】歩行者ナビゲーションサービスにおいてデバイスが入店・退店管理を行うための処理の一例を示すフロー図。
【図３７】歩行者ナビゲーションサービスにおいてデバイスが商品情報を検索するための処理の一例を示すフロー図。
【図３８】歩行者ナビゲーションサービスにおいてデバイスが商品までの歩行案内を行うための処理の一例を示すフロー図。
【図３９】歩行者ナビゲーションサービスにおける管理サーバーの内部構成例を示すブロック図。
【図４０】歩行者ナビゲーションサービスにおける音響マーカー管理テーブル（管理サーバー）の一例を示す図。
【図４１】歩行者ナビゲーションサービスにおける管理サーバーによる店舗情報要求処理の一例を示すフロー図。
【図４２】歩行者ナビゲーションサービスのための店舗情報管理サーバーの内部構成例を示すブロック図。
【図４３】アイテム位置管理テーブル（店舗情報管理サーバー）の一例を示す図。
【図４４】アイテム管理テーブル（店舗情報管理サーバー）の一例を示す図。
【図４５】アイテム情報管理テーブル（店舗情報管理サーバー）の一例を示す図。
【図４６】アイテム種別管理テーブル（店舗情報管理サーバー）の一例を示す図。
【図４７】店舗内地図管理テーブル（店舗情報管理サーバー）の一例を示す図。
【図４８】動線管理テーブル（店舗情報管理サーバー）の一例を示す図。
【図４９】店舗情報管理サーバーによる棚位置登録処理の一例を示すフロー図。
【図５０】店舗情報管理サーバーによる地図登録処理の一例を示すフロー図。
【図５１】店舗情報管理サーバーによるアイテム情報登録処理の一例を示すフロー図。
【図５２】店舗情報管理サーバーによる出入り口登録処理の一例を示すフロー図。
【図５３】店舗情報管理サーバーによる店舗情報要求処理の一例を示すフロー図。
【図５４】店舗情報管理サーバーによる入店状況取得処理の一例を示すフロー図。
【図５５】店舗情報管理サーバーによるアイテム情報取得処理の一例を示すフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００５９】
以下、本発明の実施の形態に係る情報提供システムについて、例示のために、図面を用いて説明する。
【００６０】
本例に係る情報提供システムは、概略、次のような技術である。ネットワークに接続されたコンピュータと音声出力装置から構成される「音響マーカー」から、人間の耳には聞こえにくい高音域の音声信号（以下、音響信号という）を出力する。その音響信号をデバイスに内蔵されたマイクロフォンへ入力させ、音響信号を解析した結果抽出された音響信号識別番号（ＩＤ）等を基にネットワーク経由で管理サーバーへ問い合わせることで、位置情報及び／又はその他の情報（いずれも、各音響マーカーから音響信号を受信したデバイスに対して提供したい情報であり、以下、位置情報等という）を取得させることができる。
【００６１】
音響信号は、１５ｋＨｚ〜２２ｋＨｚ台の可聴周波数の上限域（超音波音ともいう）を使用する。この音域の音声は、一般の人間には聞き取ることができない音域であり、周囲に気づかれることなく信号を出すことができる。当然ながら、写真や映像にも写らないため、運用環境の景観を損ねることもない。また、この周波数帯を使用することで、超音波用の専用機器ではなく、通常市販されるスピーカー等の音声出力装置を流用することができる。
【００６２】
本技術を適用したシステム（以下、音響マーカーシステムともいう）は、例えば、図１に示すように、管理サーバー１０と、Ｎ個の音響マーカー２０−１〜２０−Ｎと、Ｍ個のデバイス（例えばスマートフォン等の携帯型情報機器）３０−１〜３０−Ｍとにより構成される。このうち、デバイスは、情報を利用する各ユーザにより使用されるものであるので、例えば、管理サーバーと音響マーカーとからなるシステム６０を、情報提供システムと呼んでも構わない。
【００６３】
管理サーバー１０は、ネットワーク（例えばインターネットプロトコル（ＩＰ）ネットワーク等）４０により接続された各音響マーカー２０を管理し、音響信号識別ＩＤの割り振りを行う。また、ネットワーク（例えばインターネットプロトコル（ＩＰ）ネットワーク等）５０により接続されるデバイス３０から要求された情報についての提供を行う。
【００６４】
デバイス３０は、ユーザがデバイスを持ちながら移動するという形態で使用されるものであるため、ネットワーク５０は、無線ＬＡＮや携帯電話網等のネットワークであることが望ましい。ネットワーク４０は、音響マーカー群を設置する場所に敷設されている固定
通信網を利用してもよい。ネットワーク４０とネットワーク５０とが相互に独立したネットワークとしてもよいし、ネットワーク４０とネットワーク５０とが一つのネットワークを形成するものであっても構わない。
【００６５】
音響マーカー２０は、管理サーバー１０から指定された音響信号識別ＩＤが含まれた音響信号を指定された音量で再生する。複数台（Ｎ台）の音響マーカー３０を、同時に設置して動作させることができ、その数は、情報提供システムの運営者が適用したい情報サービスの内容によって定めればよい。
【００６６】
デバイス３０は、音響信号を音声入力し、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を用いて音響信号識別ＩＤを抽出し、取得日時情報などと共に管理サーバーへ送って、位置情報等の提供を要求する。複数台（Ｍ台）のデバイス３０を、同時に情報提供システム６０に収容することができ、その数は、ネットワーク５０が輻輳しない限り、サービスを利用したいユーザの数だけ増加させることが可能である。
【００６７】
本技術で用いる音響信号の基本構造は、例えば、次のようなものとする。音響マーカーの配置を管理するために、ロケーション、エリア、セルという概念を設け、それぞれには一意のＩＤが付与され識別できるように管理する。
【００６８】
最も小さい単位はセルであり、１つの音響マーカーを設置する単位とする。複数のセルを含む同一の空間をエリアと呼ぶ。エリアは、屋内の場合に通路や居室、共有スペースなどを指す。複数のエリアを包含する概念がロケーションであり、同一の建物などを指す。
【００６９】
ロケーションは、利用するアプリケーション側で明示的に指定することを想定しており、ロケーションＩＤを変更することでマルチテナント利用ができるようにすることが可能である。
【００７０】
１つの音響信号は、例えば、全部で１２の正弦波を用いて構成し、変復調を行うことなく、１正弦波を１ビットとして定義している。各正弦波の間隔は、２００Ｈｚであり、高速フーリエ変換による解析の際の干渉を排除している。変復調を行わない理由としては、高速に信号を取得し、解析を行うためである。
【００７１】
本技術では、変復調を行わず、１２ビット分の信号を一度に送信するため、例えば１分間に８０ｍ（１．３３ｍ／秒）歩行移動したとしても、音響マーカーから発出される音響信号をデバイス側で受信できる限りは、デバイスを保持している人の行動や動作に制約がかかることはない。
【００７２】
本例では、１２ビットの音響信号は、エリアＩＤ、ユニークＩＤ、エラー訂正という３つの部分で構成される。１２ビットの各々につき、ビットの値が１の場合、そのビットに対応する周波数の正弦波を出力し、ビットの値が０の場合、そのビットに対応する周波数の正弦波は出力しない。
【００７３】
エリアＩＤは、２進数で４ビット分（１０進数で０〜１５）を確保している。これにより、例えばある部屋から別の部屋へ移動したということがデバイス側で認識することができるようになる。
【００７４】
ユニークＩＤは、エリアＩＤ内でただ一つとなる識別番号であり、２進数で４ビット分（１０進数で１〜１５）を確保している。このエリアＩＤにユニークＩＤを加えた８ビットが基本的な音響信号識別ＩＤであるが、自由空間を伝達されるため、信号の欠損などがあり得る。
【００７５】
このような事故を防止するため、エラー訂正を行うために４ビット分を付加し、エラー検出と訂正に使用する。このエラー検出及び訂正には、エラー検出訂正符号方式を使用しており、２ビットエラー検出、１ビットエラー訂正を採用している。
【００７６】
また、複数の音響信号を隣接する場所で使用することで混信が生じることを考慮し、超音波音の周波数帯域を、例えば４つの音域グループに分割して使用する。エリアＩＤ部は、共通の周波数帯域を使い、ユニークＩＤ部及びエラー訂正符号部は、音域グループ毎に別々の周波数帯域を使う。隣接するセルでは、同一の音域グループを使用しないように音響信号を割り当てる。ただし、音域グループＡから音域グループＤへ行く程、低い周波数帯となるため、人によっては聴覚で音響信号を感じる場合がある。
【００７７】
図２に、音域グループ別に、音響信号のビット列に、正弦波の周波数（ｋＨｚ）を割り当てた一例を示す。音域欄は、音域をＡ〜Ｄの４つのグループに分割した例を示している。（１）を先頭ビットとして、（１２）まで並べて音響信号として認識させる。
【００７８】
例えば、音域グループＡの先頭ビットの周波数は２２．０ｋＨｚであり、１２ビット目は１９．８ｋＨｚである。音域グループＢの先頭ビット〜４ビット目までの周波数は音域グループＡと共通であり、５ビット目は１９．６ｋＨｚであり、１２ビット目は１８．２ｋＨｚである。このように、ユニークＩＤ及びエラー訂正符号部については、異なる音域グループ間で、使用する周波数が重複しないように、割り当てられる。
【００７９】
デバイスは、ＦＦＴの結果、当該周波数の成分を取得できた場合は、そのビットを1と
して認識し、周波数成分が取得できなかった場合は、そのビットを０として認識し、ビット配列を形成する。
【００８０】
図３は、音域グループ別に、音響信号識別ＩＤをリストにした一例を示す。音域グループ毎に、エリアＩＤとユニークＩＤが指定される。一つの音域グループは１６のエリアに分割され、エリアＩＤ毎に１５のユニークＩＤが存在する。
【００８１】
超音波音の周波数をＡ〜Ｄの４つの音域グループに分けて、すべての音域グループを使用する場合、同一エリアＩＤ内で分割できるセルは、４音域グループ×１５ユニークＩＤで最大６０セルである。Ａ〜Ｃの３つの音域グループを使用する場合は、３音域グループ×１５ユニークＩＤで最大４５セルを識別できる。Ａ〜Ｂの２つの音域グループを使用する場合は、２音域グループ×１５ユニークＩＤで最大３０セルが識別可能であり、Ａ音域グループのみを使用する場合は、最大１５セルを識別することができる。
【００８２】
デバイスから管理サーバーへ情報を要求する際には、エリアＩＤ、ユニークＩＤ、音域グループの３つの要素を識別するために音響信号識別ＩＤを指定する。
【００８３】
図４に、管理サーバー１０の内部構成例を示す。管理サーバー１０は、音響マーカー２０及び音響信号についての管理を行い、音響信号の伝達範囲の調整指示やデバイス３０による位置情報等要求への回答を伝達する機能を有する。
【００８４】
管理サーバー１０は、音響マーカーの管理と音響信号識別ＩＤの付与を行うために、音響マーカー登録部１００、音響信号識別ＩＤ選択部１０５、音響信号指示部１１０を有する。また、音響信号識別ＩＤを再選択するために、音響マーカー変更部１２０、音響信号識別ＩＤ再選択部１２５を備える。
【００８５】
管理サーバー１０はまた、音響マーカーとデバイス間の伝達範囲の調整を行うために、
伝達範囲調整依頼取得部１４０と出力レベル変更指示部１４５を有する。さらに、デバイスからの要求に応答し、位置情報等を伝達するために位置情報等要求取得部１６０、位置情報等要求確認部１６５、位置情報等抽出部１７０、位置情報等伝達部１７５を有する。
【００８６】
これらの機能を実現するために、管理サーバー１０はデータベースを備え、音響マーカー管理テーブル１５０（図５）、音響信号管理テーブル１３０（図６）、付帯情報管理テーブル１８０（図７）を有する。
【００８７】
管理サーバー１０と各音響マーカー２０との間はネットワーク４０により、管理サーバー１０と各デバイス３０との間はネットワーク５０により、接続されており、相互通信が可能である。
【００８８】
図８は、管理サーバー１０が、音響マーカー２０−１〜２０−Ｎを管理し、各々に音響信号識別ＩＤを付与するための処理の流れの一例を示す。
【００８９】
まず、管理サーバーの音響マーカー登録部１００にて、音響マーカー管理テーブル１５０に対して、音響マーカーのＩＤ、名称、エリアＩＤ、エリア内のＸ，Ｙ，Ｚ座標、音響マーカーの緯度・経度等の登録を行う（８００）。
【００９０】
そして、音響マーカーの登録後、音響信号識別ＩＤ選択部１０５にて、音響信号管理テーブル１３０を参照し、指定されたエリアＩＤが属する未使用の音響信号識別ＩＤが存在するかを確認する（８０５）。未使用の音響信号識別ＩＤが存在する場合は、未使用のユニークＩＤが存在するかを確認する（８１０）。
【００９１】
未使用のユニークＩＤが存在する場合にはその音響信号識別ＩＤを候補として抽出し、候補の中から１つのＩＤを選択する（８１５）。この際、音域グループは、隣接する音響マーカーの音域グループと同一にならないように自動的に選択してもよいし、登録者（本システムの管理者等）に任意に選択させるようにしてもよい。
【００９２】
音響信号識別ＩＤ選択部１０５は、続いて有効期限情報を決定し（８２０）、音響信号管理テーブル１３０に対して、使用中フラグを０から１に変更し、音響マーカーＩＤ及び有効期限を登録する。
【００９３】
未使用の音響信号識別ＩＤが存在しない場合、あるいは未使用の音響信号識別ＩＤが存在するが、当該エリア内のユニークＩＤが存在しない場合は、エラーを返す（８４０）。
【００９４】
そして、音響信号指示部１１０は、当該音響マーカー２０−Ｋに対して、ネットワーク４０を通じて音響信号識別ＩＤ及び出力レベルを指示する。
【００９５】
図９は、管理サーバー１０が、指定された音響マーカーに対して、音響信号識別ＩＤを付与しなおすための処理の流れの一例を示す。例えば、ある音響信号識別ＩＤの有効期限が過ぎた後に、同じ音響マーカーから別の音響信号識別ＩＤを流したい場合等に、この再割り振りの処理が行われる。
【００９６】
まず、管理サーバーの音響マーカー変更部１２０は、本システムの管理者や管理サーバーで動作している該当サービスのプログラム等から、音響マーカー変更依頼を受け取り（９００）、当該音響マーカー及び音響信号識別ＩＤが登録済みかどうかを確認する（９０５）。音響マーカー変更依頼には、音響マーカーのＩＤと音響信号識別ＩＤと隣接する音響マーカーの音域グループ情報が含まれている。
【００９７】
音響信号識別ＩＤ再選択部１２５は、現在選択されている音響信号識別ＩＤと同じエリアＩＤに属し、かつ音域グループが空きであり（９１０）ユニークＩＤが未使用である（９１５）音響信号識別ＩＤ群を抽出し、その中から１つのＩＤを選択する（９２０）。この際、音域グループは、隣接する音響マーカーの音域グループと同一にならないように自動的に選択してもよいし、登録者（本システムの管理者等）に任意に選択させるようにしてもよい。
【００９８】
音響信号識別ＩＤ再選択部１２５は、続いて改めて有効期限情報を決定し（９２５）、音響信号管理テーブル１３０に対して、新しく選択された音響信号識別ＩＤのレコードについて、使用中フラグを０から１へ変更を行い、音響マーカーＩＤ及び有効期限を登録する。さらに、これまで割り振っていた音響信号識別ＩＤのレコードの使用中フラグを１から０に変更し、音響マーカーＩＤ及び有効期限を削除した上でレコードの更新を行う（９３０）。また、変更依頼の対象となっている音響マーカーまたは音響信号識別ＩＤが存在しない場合、あるいは新たに音響信号識別ＩＤを割り振ることができない場合は、エラーを返す（９５０）。
【００９９】
そして、音響信号指示部１１０は、当該音響マーカー２０−Ｊに対して、ネットワーク４０を通じて改めて音響信号識別ＩＤ及び出力レベルを指示する（９４０）。
【０１００】
図１０は、管理サーバー１０が、各音響マーカーの音響信号の出力レベル（伝達範囲）を調整するための処理の一例を示す。この伝達範囲の調整は、各々の音響マーカー２０−１〜２０−Ｎからの音響信号が伝達されることが望まれる位置にいて音響信号をモニターする各々のデバイス３０−１〜３０−Ｎからの情報に基づいて、行うことができる。１つの音響マーカーのモニター用デバイスが複数分散してあってもよく（例えば、３０−Ｃが３台、３０−Ｅが５台ある等）、１つのデバイスが隣接する複数のセルの音響マーカーからの音響信号をモニターするようにしてもよい。
【０１０１】
まず、管理サーバー１０の伝達範囲調整依頼取得部１４０は、デバイス３０からネットワーク５０を通じて、伝達範囲調整依頼を取得する（１０００）。当該依頼には、音響マーカーのＩＤと出力の増減についての情報が含まれる。
【０１０２】
出力レベル変更指示部１４５では、音響マーカー管理テーブル１５０を参照して、受け取った音響マーカーのＩＤが正しいかどうか調べ（１００５）、当該音響マーカーが存在する場合は、受け取った依頼に従って（１０１０）出力レベルを増加（１０１５）又は減少（１０２０）させ、音響マーカー管理テーブル１５０の当該音響マーカーのレコードに含まれる出力レベルを更新し、ネットワーク４０を通じて、当該音響マーカー２０−Ｋへ指示を行う（１０２５）。
【０１０３】
さらに、出力レベル変更指示部１４５は、音響マーカー２０−Ｋからネットワーク４０を通じて、指示を受けた音響マーカー２０−Ｋにおける変更結果を取得（１０４０）し、依頼元のデバイス３０−Ｋへネットワーク５０を通じて、結果を通知（１０６０）してもよい。なお、受け取った音響マーカーのＩＤが正しくない場合は、エラーを返す（１０５０）。
【０１０４】
図１１は、管理サーバー１０が、デバイスからの要求に応じて位置情報等を提供するための処理の一例を示す。
【０１０５】
管理サーバー１０の位置情報等要求取得部１６０は、それぞれのデバイス３０からネットワーク５０を通じて位置情報等の取得要求を受け取る（１１００）。当該要求には、音響信号識別ＩＤ、デバイスの緯度・経度情報が含まれている。
【０１０６】
位置情報等要求確認部１６５は、音響信号管理テーブル１３０を参照し、受け取った要求に含まれる音響信号識別ＩＤの有効性を確認する（１１０５）。音響信号識別ＩＤが存在し、使用中フラグが１の場合は、受け取った要求に係る日時が、当該音響信号識別ＩＤのレコードの有効期限内かどうかを判断する（１１１０）。要求に係る日時は、デバイスが要求に含ませた音響信号受信日時でもよいが、管理サーバーが要求を受け取った日時とする方が安全性は高い。
【０１０７】
要求に係る日時が有効期限内である場合は、音響信号管理テーブル１３０に示される音響マーカーのレコードを、音響マーカー管理テーブル１５０から抽出する。そして、受け取った要求に含まれるデバイスの緯度・経度情報が、抽出された音響マーカーのレコードに登録された緯度・経度情報と合致するかどうかを確認する（１１１５）。なお、有効期限の照合及び緯度・経度の照合の両方又は一方を、省略して運用してもよい。
【０１０８】
位置情報等抽出部１７０は、抽出された音響マーカーのレコードから、エリアＩＤ、Ｘ，Ｙ，Ｚ座標を抽出する（１１２０）。Ｘ，Ｙ，Ｚ座標をエリア内の座標系で定義している場合はエリアＩＤとともに抽出するが、Ｘ，Ｙ，Ｚ座標のみから位置が一意に特定できる場合にはＸ，Ｙ，Ｚ座標のみを抽出してもよい。
【０１０９】
位置情報等抽出部１７０はまた、付帯情報管理テーブル１８０において、抽出された位置情報に付帯情報が関連づけされている場合は（１１２５）、付帯情報を抽出する（１１３０）。付帯情報の内容により、その位置に関連した各種の情報サービスを提供することができる（各種応用例を後述する）。提供される情報自体を付帯情報としてもよいし、提供される情報が置かれているＵＲＬを付帯情報としてもよい。
【０１１０】
位置情報等伝達部１７５は、抽出された位置情報（エリアＩＤ、Ｘ，Ｙ，Ｚ座標）及び／又は付帯情報を、要求元のデバイス３０−Ｉへネットワーク５０を通じて伝達する（１１５０）。なお、受け取った要求の有効性が確認できなかった場合は、エラーが返され（１０４０）、要求元のデバイスにも要求処理不可の通知が返される。
【０１１１】
図１２には、各音響マーカー２０の内部構成例を示す。音響マーカー２０は、管理サーバー１０と連携し、音響信号の出力を行う機能を有する。
【０１１２】
音響マーカー２０は、音響信号の出力を行うために、音響信号識別ＩＤ取得部２００、音響信号ファイル選択部２１０、音響信号出力管理部２２０、スピーカー部２３０を有する。スピーカー部２３０は、概ね１５ｋＨｚ〜２２ｋＨｚの高音域の信号を出力できるものである。音響マーカー２０はまた、出力レベル調整を実施するため、出力レベル調整指示取得部２４０、音響信号識別ＩＤ確認部２５０を備える。
【０１１３】
なお、音響マーカー２０は、管理サーバー１０との間をネットワーク４０で接続しており、相互通信が可能である。ただし、ネットワーク４０を利用せずに、音響マーカー２０自体に音響信号識別ＩＤや出力レベル等を個別に指示するようにしてもよい。
【０１１４】
図１３は、音響マーカー２０が、音響信号を出力するための処理の流れの一例を示す。
【０１１５】
音響マーカー２０の音響信号識別ＩＤ取得部２００は、管理サーバー１０からネットワーク４０を通じて、音響信号識別ＩＤ及び出力レベル、出力又は停止指示を取得する（１３００）。
【０１１６】
音響信号ファイル選択部２１０は、予め記憶してある音響信号ファイルの中から、受け
取った音響信号識別ＩＤに対応するファイルを選択する（１３０５）。ただし、受け取った音響信号識別ＩＤ情報を基に、音響信号ファイルを新たに作成してもよい。
【０１１７】
音響信号出力管理部２２０は、受け取った指示に停止指示が含まれていない場合には（１３１０）、指示された出力レベルを基に（１３１５）、選択した音響信号ファイルを再生し（１３２０）、スピーカー部２３０から出力を行う。受け取った指示に停止指示が含まれている場合には、現在再生している音響信号ファイルの再生を停止する（１３３０）。そして、管理サーバー１０に対して指示を処理した結果を通知する（１３４０）。
【０１１８】
上述したように、管理サーバー１０は、デバイス３０からネットワーク５０経由で取得した出力レベル調整依頼に基づいて、音響マーカー２０に対して、ネットワーク４０を通じて出力レベル調整指示を伝達する。
【０１１９】
このため、音響マーカー２０−Ｋから音響信号を取得させたい位置（例えば、距離１ｍなど）にデバイス３０−Ｋを設置し、音響信号の検出を試みる。このとき信号が検出できなければ、デバイス３０−Ｋは管理サーバー１０に対して、出力レベル増加調整を依頼する。この出力レベル増加依頼は、音響信号が検出できるようになるまで繰り返すことができる。
【０１２０】
次に、例えば、音響信号の伝達限界（そこから先は音響信号が伝達されるべきでない）位置にデバイスを移動させ、音響信号の検出を試みる。このとき信号が検出されるならば、デバイス３０−Ｋは管理サーバー１０に対して、出力レベルの減少依頼を行う。この出力レベル減少依頼は、音響信号が検出できなくなるまで繰り返すことができる。
【０１２１】
なお、上記の増加依頼、減少依頼は、デバイスの使用者が手動操作で行うことは勿論、デバイス自体が自動操作で行うこともできる。
【０１２２】
図１４は、音響マーカー２０が、音響信号の出力レベルを調整するための処理の流れの一例を示す。
【０１２３】
音響マーカー２０の出力レベル調整指示取得部２４０は、管理サーバー１０からネットワーク４０を通じて、出力レベル調整指示を取得する（１４００）。
【０１２４】
音響信号識別ＩＤ確認部２５０は、受け取った指示に含まれる音響信号識別ＩＤが使用中の識別ＩＤと同じかどうかを確認する（１４０５）。異なる場合は、エラーを返す（１４５０）。
【０１２５】
音響信号識別ＩＤが適切に指示されている場合は、当該識別ＩＤの音響信号ファイルがすでに選択されている場合を除いて（１４１０）、指示された音響信号ファイルを音響信号ファイル選択部２１０にて選択する（１４１５）。
【０１２６】
そして、音響信号出力管理部２２０は、現在の出力レベルと指示された出力レベルを比較し（１４２０）、出力レベルの増加（１４２５）または減少（１４３０）を施して、音響信号ファイルを再生し（１４４０）、スピーカー部２３０から出力を行い、管理サーバー１０に対して指示を処理した結果を通知する（１４６０）。
【０１２７】
図１５には、各デバイス３０の内部構成例を示す。デバイス３０は、管理サーバー１０と連携し、音響マーカー２０から取得した音響信号を基に位置情報（例えば、エリア内の３次元座標）等を取得する機能を有する。
【０１２８】
デバイス３０は、通信機能を有する可搬型端末（例えば、スマートフォン）であり、位置情報等を取得するために、音響信号入力部３００、音響信号抽出部３１０、音域グループ検出部３２０、音響信号識別ＩＤ取得部３３０、位置情報等要求部３４０、位置情報等取得部３５０を有する。また、出力レベル調整を実施するため、出力レベル調整依頼部３７０を備えてもよい。
【０１２９】
なお、デバイス３０は、管理サーバー１０との間をネットワーク５０で接続しており、相互通信が可能である。
【０１３０】
図１６は、デバイス３０が位置情報等を取得するための処理の流れの一例を示す。
【０１３１】
デバイス３０の音響信号入力部３００は、自由空間を経由して音響マーカー２０が発するアナログの音響信号を入力する（１６００）。
【０１３２】
音響信号が入力された場合（１６０５）、音響信号抽出部３１０は、受信されたアナログ信号を、例えば４４．１ｋＨｚのサンプリングレートを用いてデジタルサンプリングし（１６１０）、デジタル信号への変換を行う。続いて、高速フーリエ変換を実施し（１６１５）、周波数成分を抽出する。抽出した周波数成分は、図２に基づいて、ビット配列に置き換える。
【０１３３】
周波数成分のうち最も高い２２．０ｋＨｚをエリアＩＤ部の先頭ビットとし、２ビット目を２１．８ｋＨｚ、３ビット目を２１．６ｋＨｚ、４ビット目を２１．４ｋＨｚする。
【０１３４】
次に、音域グループＡのユニークＩＤ部の先頭ビットを２１．２ｋＨｚとし、２ビット目を２１．０ｋＨｚ、３ビット目を２０．８ｋＨｚ、４ビット目を２０．６ｋＨｚとする。続いて、同音域グループＡのエラー訂正符号部の先頭ビットを２０．４ｋＨｚとし、２ビット目を２０．２ｋＨｚ、３ビット目を２０．０ｋＨｚ、４ビット目を１９．８ｋＨｚとする。
【０１３５】
いずれのビットも、当該周波数成分が存在する場合は、ビットの値を１とし、周波数成分が存在しない場合はビットの値を０とする。
【０１３６】
同様に、音域グループＢのユニークＩＤ部の先頭ビットを１９．６ｋＨｚとし、２ビット目を１９．４ｋＨｚ、３ビット目を１９．２ｋＨｚ、４ビット目を１９．０ｋＨｚとする。続いて、同音域グループＢのエラー訂正符号部の先頭ビットを１８．８ｋＨｚとし、２ビット目を１８．６ｋＨｚ、３ビット目を１８．４ｋＨｚ、４ビット目を１８．２ｋＨｚとする。
【０１３７】
同様に、音域グループＣのユニークＩＤ部の先頭ビットを１８．０ｋＨｚとし、２ビット目を１７．８ｋＨｚ、３ビット目を１７．６ｋＨｚ、４ビット目を１７．４ｋＨｚとする。続いて、同音域グループCのエラー訂正符号部の先頭ビットを１７．２ｋＨｚとし、
２ビット目を１７．０ｋＨｚ、３ビット目を１６．８ｋＨｚ、４ビット目を１６．６ｋＨｚとする。
【０１３８】
同様に、音域グループＤのユニークＩＤ部の先頭ビットを１６．４ｋＨｚとし、２ビット目を１６．２ｋＨｚ、３ビット目を１６．０ｋＨｚ、４ビット目を１５．８ｋＨｚとする。続いて、同音域グループDのエラー訂正符号部の先頭ビットを１５．６ｋＨｚとし、
２ビット目を１５．４ｋＨｚ、３ビット目を１５．２ｋＨｚ、４ビット目を１５．０ｋＨｚとする。
【０１３９】
この変換により、音域グループＡ〜Ｄのビット配列が生成され、Ａ〜Ｄの配列のプレフィクスとして、エリアＩＤ部を追加することで、４種類の音響信号のビット配列（エリアＩＤ部＋ユニークＩＤ部＋エラー訂正符号部＝１２ビット）が完成する。
【０１４０】
このようにして、高速フーリエ変換で得られた周波数成分から、音響信号のビット配列と、どの音域グループの音響信号であるかの情報を得ることができるから、デバイス３０の音域グループ検出部３２０は、音域グループを検出する（１６２０）。
【０１４１】
音響信号識別ＩＤ取得部３３０は、検出された音域グループと上記１２ビットのビット配列とから、音響信号識別ＩＤを取得する（１６２５）。このとき、得られた１２ビットのビット配列の一部であるエリアＩＤ部とユニークＩＤ部とからエラー訂正符号を計算し、得られた１２ビットのビット配列の残りの部分であるエラー訂正部のビット配列と比較することにより、エリアＩＤ部及びユニークＩＤ部に関してエラー検出及びエラー訂正を実施する（エラー訂正方法は後述する）（１６３０）。
【０１４２】
エラー訂正後に音響信号識別ＩＤが正常に得られたことが確認できた場合（１６３５）、デバイス３０の位置情報等要求部３４０は、ネットワーク５０を通じて管理サーバー１０へ位置情報等の要求を行う（１６４０）。管理サーバー１０へ送付される要求は、得られた音響信号識別ＩＤ（音域グループ＋エリアＩＤ＋ユニークＩＤ）を含むほか、デバイス３０がＧＰＳ緯度経度取得部３６０を備える場合には、デバイスの緯度・経度情報を含むものとしてもよい。
【０１４３】
デバイス３０の位置情報等取得部３５０は、送付された要求への応答として、ネットワーク５０を通じて管理サーバー１０から位置情報等を取得する（１６５０）。デバイス３０が管理サーバー１０から受け取る応答には、位置情報及び／又は付帯情報、もしくは要求処理不可という結果の通知が含まれる。位置情報としては、エリアＩＤはデバイス３０内で得られるため、少なくともエリア内の３次元座標情報（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を管理サーバー１０から送ることになる。
【０１４４】
図１７には、エラー訂正方法の一例を示す。得られた１２ビットのビット配列の先頭から８ビット目までのデータ部のビット値をD1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8とし、９〜１２ビット目までのエラー訂正部のビット値をH1、H2、H3、H4とした場合、検算するためのエラー検出・訂正符号をH1'、H2'、H3'、H4'とするとき、
H1'=D1 XOR D2 XOR D3
H2'=D4 XOR D5 XOR D6
H3'=D1 XOR D4 XOR D7
H4'=D2 XOR D5 XOR D8
となる。
【０１４５】
例えば、得られた１２ビットのビット配列の後ろの４ビット（エラー訂正部）のH1、H3と検算したビットH1'、H3'とが、H1≠H1'かつH3≠H3'の場合は、D1がエラーということになり、D1のビットを反転させることでエラーを訂正できる。同様に図１７に従って、エラーが検出できた場合は、当該ビットを反転させる。
【０１４６】
図１７に示されていないパターンの場合は、エラーを訂正することができないため、そのままエラーとして解釈する。つまり、正常な音響信号識別ＩＤが得られなかったとして、エラーを返す（１６６０）。
【０１４７】
エラー訂正が行われたあとのビット配列（エリアＩＤ＋ユニークＩＤ）を２進数から１０進数に変換する。検出された音域グループ名（Ａ〜Ｄ）に１０進数のエリアＩＤ部とユ
ニークＩＤ部とを追加したもの（例えば、「Ａ−０−１」、「Ｂ−９−１４」等）を、音響信号識別ＩＤとして、管理サーバー１０への位置情報等の要求時に使用してもよい。
【０１４８】
なお、上述したデバイス３０は、音響マーカー２０から受信した音響信号に含まれている音響信号識別ＩＤに基づいて、管理サーバー１０へ要求を送ることにより、位置情報及び／又は付帯情報を取得しているが、音響マーカー２０から受信した音響信号に含まれているエリアＩＤについては、管理サーバー１０へ問い合わせなくとも、デバイス３０内で今そのデバイスがいるエリアを識別することが可能である。
【０１４９】
つまり、デバイス３０は、エリア内での詳細な位置を知るには、管理サーバー１０へ問い合わせることになるが、どのエリアにいるかという大まかな位置については、音響信号を受信するだけで知ることができる。よって、例えば、デバイス３０が検出したエリアＩＤを基に、エリアによって異なるアプリケーションプログラムをデバイス３０において起動するような応用も、可能である。
【０１５０】
また、上述したシステムの例では、音響マーカーを管理するサーバーとデバイスに位置情報等を取得させるサーバーとを、同じ管理サーバー１０が兼ねているが、別々のサーバーにより実現するようにしてもよい。さらに、デバイスに位置情報等を取得させるサーバーを、エリア毎に設けておき、デバイス３０は、音響信号識別ＩＤの中のエリアＩＤによって特定される情報提供サーバーに対して、音響信号識別ＩＤの中の音域グループ名とユニークＩＤ部とを送ることにより、位置情報等を要求するようにしてもよい。
【０１５１】
以下には、図１８〜２９を参照して、音響マーカーの配置例を説明する。音響マーカーは、エリア内のセル単位に配置する。
【０１５２】
図１８は、単一エリアにおいてセルが２次元に広がる場合（例えば、部屋等）、使用できる音響信号の音域グループが４種類（Ａ〜Ｄ）あると、音響マーカーを隙間なく配置することができることを示している。混信を防ぐため、隣接するセルでは同一の音域グループを使用しないように配置している。周波数を重複しないように割り当てる音域グループが４つある（例えば、１５．０ｋＨｚ〜２１．２ｋＨｚの２００Ｈｚ毎の周波数を利用し、８ビット分を４グループ確保する）場合、１エリア内で６０個のセルを識別可能である。本例では、エリアを６×６のセルに論理的に分割しているが、Ｎ×Ｍ（ＮとＭは識別可能な個数に収まる任意の自然数）に分割する場合も、４種類あれば、同様に隙間なく配置可能である。これなら、デバイスを携帯しながら移動すると、連続的に、位置に応じた情報を取得していくことができる。
【０１５３】
図１９、２０、２１は、それぞれ、図１８と同様のセルが２次元に広がるエリアにおいて、使用できる音響信号の音域グループが、３種類（例えばＡ〜Ｃ）の場合、２種類（例えばＡ〜Ｂ）の場合、１種類（例えばＡのみ）の場合に、隣接するセルでは同一の音域グループを使用しないという制限の下で可能な音響マーカーの配置例を示している。使える音域グループの数が減るにしたがって、音響マーカーを配置できない（そこにいるデバイスは音響信号を受信できない）セルが多くなり、デバイスを携帯しながら移動しても、間欠的にしか、位置に応じた情報を取得できないことになる。
【０１５４】
図２２、２３、２４は、それぞれ、単一エリアにおいてセルが１次元に延びる場合（例えば、通路等）、使用できる音響信号の音域グループが、４種類（Ａ〜Ｄ）、３種類（例えばＡ〜Ｃ）、２種類（例えばＡ〜Ｂ）あると、音響マーカーを隙間なく配置することができ、デバイスが移動しながら連続的に情報取得できることを示している。混信を防ぐため、隣接するセルでは同一の音域グループを使用しないように配置している。本例では、エリアを１×６のセルに論理的に分割しているが、１×Ｎ（Ｎは識別可能な個数に収まる
任意の自然数）に分割する場合も、同様である。
【０１５５】
図２５は、図２２〜２４と同様のセルが１次元に延びるエリアにおいて、使用できる音響信号の音域グループが１種類（例えばＡのみ）の場合に、隣接するセルでは同一の音域グループを使用しないという制限の下で可能な音響マーカーの配置例を示している。音響信号が受信できるセルが飛び飛びになるため、デバイスの移動しながらの情報取得も間欠的になる。
【０１５６】
図２６、２７、２８、２９は、複数のエリアからなるロケーションにおいて、使用できる音響信号の音域グループが、それぞれ、４種類（Ａ〜Ｄ）の場合、３種類（例えばＡ〜Ｃ）の場合、２種類（例えばＡ〜Ｂ）の場合、１種類（例えばＡのみ）の場合に、隣接するセルでは同一の音域グループを使用しないという制限の下で可能な音響マーカーの配置例を示している。
【０１５７】
図２６〜２９の例では、２×６、１×２、２×６の３つのエリアが接続されたロケーションを取り上げている。接続部分には、エリアは異なるが隣接するセルが存在するため、その間でも異なる音域グループを使用するように、配置する。
【０１５８】
以上に詳述した音響マーカーシステムを利用すると、屋外だけでなく、屋内や地下空間を歩行中の、例えばスマートフォン利用者の位置情報を、リアルタイムかつ高精度（最小１ｍ程度）で取得させることができる。
【０１５９】
一般的なスマートフォンにはマイクロフォンと通信装置が搭載されており、追加の装置の接続を必要としないため、特殊な外部装置を必要とせずアプリケーションプログラムをインストールするだけで、利用開始できる。他方、設置する音響マーカーについても、通常の音響装置を流用することができるため入手が容易で、二次元コードを貼付した場合のように景観を損ねることもない。
【０１６０】
さらにＷｉＦｉ受信信号強度による位置推定が５〜１０秒かかっているのに対して、本方式では、ほぼリアルタイムで位置を取得することができるため、デバイスが移動しても高い精度で位置情報を提供できる。また、事前のＷｉＦｉ受信信号強度に関するキャリブレーションのような作業も不要であるため、設置時間の短縮も図ることができる。
【０１６１】
また、本システムでは、複数の音源から同時に音響信号（音波）を放音・伝送することを前提にして、隣接する場所になる音源からは異なる音域グループの音響信号が流れるように割り振りを行うため、伝送媒体として音波を使っているにもかかわらず、周波数成分の干渉による情報の復元障害という問題が生じない。これにより、音源を密に配置して位置情報（座標）等を提供する用途に使用することが可能になっている。
【０１６２】
以上に一例を説明した音響マーカーシステムによる位置情報取得技術を適用する用途は、多岐にわたり得るが、代表的な例を以下に説明する。
【０１６３】
屋内や地下空間に音響マーカーによる位置推定基盤を構築することで、これまでは実現が困難であったＧＰＳの届かない場所での歩行中のナビゲーションが可能となる。
【０１６４】
屋内の例としては、店舗内に音響マーカーを設置することで、静止して端末をかざすことなく歩きながら現在位置をリアルタイムで確認できることから、入店時に探している商品やお勧めの商品まで案内する店舗内誘導サービス等が実現できる。また、店舗で利用する場合には入店・退出管理や動線把握にも利用できる。
【０１６５】
さらにこのサービスは、複数の音響マーカーが同時に聞こえる状況が存在しても、それぞれを認識できるという特徴がある。例えば、音響マーカーを商品の置いてある棚の場所と紐付けて位置情報として使用することが基本と考えられるが、入口、会計場所、トイレなどに別途音響マーカーを付けることで、同時に複数の音響マーカーからの音響信号を取得しても区別して認識することができる。さらに、棚に配置した際に音響マーカーからの信号出力が同時に取得できる場合にも双方ともに認識し区別できる。
【０１６６】
上記サービスのためのシステムは、音響マーカー、デバイス、管理サーバー、店舗情報管理サーバーで構成される。機能としては下記６点が挙げられる。
【０１６７】
ｉ）現在位置提供：スマートフォン等のデバイス（以下、デバイスという）でアプリケーションを起動すると音響信号取得が可能になり、音響信号を認識する度に管理サーバーへ現在位置を問い合わせるため、現在のデバイスの座標が把握できる。音響信号の把握は立ち止まって端末を音源にかざしたりする必要はなく、歩行したまま受動的に認識可能である。現在位置は常に管理サーバーを通じて店舗情報管理サーバーから取得したアプリケーション上のエリアマップ上に点で表示される。デバイス単独でエリアの変更を認識できるため、エリアＩＤの変更を検知するとサーバーに新規エリアのマップを要求し取得することができ、常に現エリアのマップ上に現在地が描画される。音響信号識別ＩＤが複数同時に認識できる場合には、それぞれの音響信号識別ＩＤに対応する座標を取得し、その全座標の中間点を現在地とする。
【０１６８】
ｉｉ）商品情報検索（商品位置取得、ルート検索）：デバイスでアプリケーションを起動し、現在位置を認識すると商品検索が可能になる。商品情報（アイテムコード）を入力すると管理サーバーを通じて店舗管理用サーバーへ商品位置を要求し、商品の座標を取得する。現在地と検索した商品の座標を取得すると、店舗情報管理サーバーにて現在位置から商品棚までのルートを計算し店舗内全域マップに描画しアプリケーション上に表示する。ここでルートが表示される地図は、現在地を表示するエリアマップとは別にナビゲーション終了時まで常に全域の表示を行う。
【０１６９】
ｉｉｉ）商品、コンテンツ情報の提供：デバイスのアプリケーションは、現在位置を取得すると、その座標に紐づいたアイテム（商品、コンテンツ）情報を管理サーバー経由で店舗情報管理サーバーに問い合わせ、情報を取得する。認識した音響信号識別ＩＤに紐づいている商品、コンテンツを全てリアルタイムに表示することができる。また、表示するものはキャンペーンごとなど店舗側で制御することができる。
【０１７０】
ｉｖ）商品までの歩行案内：ｉｉ）により常にデバイスの現在位置を取得できるため、現在地を把握しながら、ｉｉ）で表示されたルートを元に歩行する。商品が置かれている棚に設置された音響マーカーの音響信号を認識すると案内終了のメッセージが表示される。
【０１７１】
ｖ）入店、退店管理：入口に音響マーカーを設置することで、既にデバイスのアプリケーションが起動している場合は入口の音響マーカーの音響信号識別ＩＤを認識し、管理サーバーに問い合わせを行い入店と退店を認識する。入口には入口中央から店舗外側と内側それぞれに向けて音響マーカーの出力スピーカーを設置する。それぞれの音響マーカーが使用する音響信号識別ＩＤは店舗情報管理サーバーにて入口に紐づけられている。
【０１７２】
入店・退店判定を行うためのシステムの一例を図３０に示す。入店時にデバイスのアプリケーションが起動している場合、まずＡの音響マーカー信号を認識し次にＢの音響マーカーを認識する。入店後にアプリケーションを起動した場合は入店の記録はないが、起動した地点から現在地の取得が開始される。退店時にはＢの音響マーカー信号を取得した後
Ａの音響マーカー信号を取得することで退店を認識する。詳細は、後述する。また、退店済みと認識しない場合、一定時間が経過しても音響信号を検出していないときは退店とみなすように処理してもよい。
【０１７３】
これらの入退店の情報は顧客（以下、ユーザと呼ぶ）ごとに店舗情報管理サーバーにて管理されているため、ユーザ別に来店頻度、店内滞在時間、どのエリアに長く滞在したか等を別途ビジネスインテリジェンス（ＢＩ）システム等で分析するためのログとして記録することができる。
【０１７４】
応用例として、入店時に前回、当該ユーザが検索した商品や、来店前にチェックしていた商品などを出すことも可能である。
【０１７５】
ｖｉ）動線管理：ユーザ情報が店舗情報管理サーバーにて管理されており、ユーザが現在位置を取得する度にログが店舗情報管理サーバーに蓄積されていく。ユーザ別にログを見ることで、ユーザの来店時の動線の把握が可能である。ログを時間で検索すると、どの時間帯にはどの売り場に人が多いなど細かい情報の取得が可能である。商品、コンテンツ表示端末には、歩行時に取得した音響信号識別IDに紐づいた位置にあるコンテンツの情報や検索した商品の棚に到着した際に商品の情報を表示することができる。
【０１７６】
上記サービスのためのシステムを構築するにあたり、屋内や地下空間では、ＧＰＳ衛星からの電波が取得できないため、ＧＰＳを現在位置情報の取得に用いることはできない。ＷｉＦｉにおいては、ＢＳＳＩＤ（無線ＬＡＮ基地局の識別名称）による位置推定方式では同じフロア内の高精度な識別は困難であり、ＲＳＳＩ（無線ＬＡＮの受信信号強度）による位置推定方式では一定時間立ち止まっていないと位置推定ができないため歩きながら案内をすることは不可能である。２次元コードにおいても、認識するためには立ち止まり、デバイスを静止させカメラで２次元コード（マーカー）を読み込むという作業をしないと利用できない。このようなことから、商品案内といった詳細レベルでの店舗内誘導サービスは現在存在する他の技術では実現できず、本技術を用いて初めて可能になると考えられる。
【０１７７】
上記サービスのためのシステムにおける音響マーカーは、音響マーカーシステムにおける音響マーカーとして前述した通りである。図３１、図３２に、上記サービスにおける音響マーカーの２つの設置例を示す。音響マーカーの設置は店舗内のほぼ全域を想定し、店舗内ではどの場所においても現在位置が確認できるものとする。
【０１７８】
前述した例によれば、音響マーカーは１つの店舗内で最大１５エリア（店舗内でいう１つの売り場）まで使用が可能であり、音域グループを４つに分けた場合は１つのエリアにつき最大６０点設置することができる。つまり、３階建で各階に２つずつ売り場が存在する店舗に設置する場合は、全部で６エリアあると考え各エリア内で棚の位置情報、特定の場所、お勧め商品など合わせて６０点まで音響マーカーを使用できる。
【０１７９】
１つのエリア内では、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各音域グループの音響マーカーに対し、同じ音域グループの音響マーカーが隣り合わないように配置する。下記に１エリア内での音響マーカーの設置例を示す。音響マーカーのスピーカーで壁や棚から通路に向けて音を発生させた場合、前方の通路にのみ音が放音されるものとする。音響信号は違う音域グループのものであれば、音域グループ数（４つ）までは同時に識別可能である。例えば、図３１では、丸数字で１の位置では、３つの音響信号が聞こえることになる。その場合、A-0-8、B-0-8、D-0-8の信号が同時に認識され、それぞれの座標を取得することできる。
【０１８０】
音響マーカーの使用例として、基本的にどの音響マーカーも位置情報と紐付けられてい
るが、座標認識のためではなく、コンテンツの情報提供などを目的とすることも可能である。つまり歩行中にコンテンツ情報提供用の音響信号を取得しても現在地には反映せず、コンテンツの内容のみを表示させることが可能である。様々な角度からセルよりも大きな範囲などに情報を提供したり、ポスターなどの情報を提供したりすることに適していると考える。図３２で説明すると、キャンペーン情報を十字路周辺に提供したい場合、中央の棚にスピーカーを置き音響信号（D-1-1）を360度に放音する。D-1-1は位置情報を提供せ
ず、キャンペーン情報のみを提供する。図３２の丸数字で２の位置にいる場合は、D-1-1
の位置情報は使用せずA-1-3とC-1-2の座標の中間点が現在位置となる。
【０１８１】
応用例として、それぞれの音響マーカーの位置情報に加え隣り合う音響マーカーも管理サーバーに記録しておくと、次に認識するはずの音響信号識別ＩＤを予測できるため、それ以外の音響信号識別ＩＤが取得された場合エラーと判別することができ、補正方法の精度を高めることが可能である。
【０１８２】
上記サービスのためのシステムにおけるデバイスは、音響マーカーシステムにおけるデバイスとして前述した基本機能に加え、店舗内誘導サービス用のアプリケーションがインストールされている。アプリケーションは商品情報検索、商品までの歩行案内、現在位置把握、商品・コンテンツ情報の閲覧等が可能なグラフィカルユーザインターフェイス（ＧＵＩ）を有する。
【０１８３】
デバイスの構成としては、前述の基本部に加え位置情報取得に関しては取得位置情報を解析する位置情報解析部を有し、さらに商品検索に関する商品入力部、商品情報要求部、商品位置情報取得部、指定した商品までのルート検索に関するルート情報要求部、ルート情報取得部、ルート表示部、店内マップ取得に関する現エリアマップ選択部、現エリアマップ要求部、現エリアマップ取得部、現エリアマップ表示部、アイテム（商品・コンテンツ）表示と選択に関するアイテム情報要求部、アイテム情報取得部、アイテム情報解析部、アイテム情報表示部を有する。
【０１８４】
デバイスの動作例を図３３〜図３８に示す。
【０１８５】
図３３は、現在位置を取得する処理を示す。音響信号識別ＩＤを取得し位置情報を取得する部分は基本構造と同じである。その後、取得した位置情報を解析し、１つの位置情報の認識か複数の位置情報の認識かを判別する。１つの位置情報を取得した場合、位置フラグが０であればそのまま、現在位置の座標と認識する。フラグが１の場合は位置情報ではないと認識し、現在位置の座標とはしない。また、複数の位置情報を取得した場合は、位置フラグが０のもの全ての座標を合計した上その位置情報の個数で割った中間点の値を現在位置と認識する。現在位置を認識した際に、商品検索フラグがfalseの場合trueに変更
し、アプリケーション上で商品の検索が可能になる。
【０１８６】
図３４は、取得した現在位置を現エリアマップに表示する処理を示す。現在位置の座標を取得後、前エリアＩＤがnilの場合もしくは現エリアＩＤと異なる場合は、初めて現エ
リアに到達したとみなし、エリアＩＤを送付し現エリアマップを管理サーバーに要求する。現エリアマップの取得に成功すると、現在位置を現エリアマップに表示する。
【０１８７】
図３５は、アイテム（商品、コンテンツ）情報を表示する処理を示す。現在位置を取得した後、位置情報に紐づくアイテム情報を取得する。管理サーバーに現在位置座標を送付し、その座標に紐づくアイテム情報を全て要求する。取得したアイテム情報数が０でなければ、アイテムリストを作成する。その際にはアイテム種別が３（商品）、４（コンテンツ）のもののみリストの対象とする。
【０１８８】
図３６は、入店・退店管理を行う処理を示す。現在位置を取得するとそれに紐づくアイテム情報を取得する。その際にアイテム種別が１（入口外）、２（入口内）の場合は入口付近であると考えられるため入店、退店の判別を行う。最初のアイテム種別が１の場合、次に取得した位置情報に紐づくアイテム種別が２の場合は入店したと判定する。また、最初のアイテム種別が２である場合、次に取得した位置情報に紐づくアイテム種別が１である場合は退店したと判定する。入店、退店を認識した場合は、管理サーバーを通じて店舗情報管理サーバーへ、ログを登録するよう要求する（後述の「店舗用管理サーバーの入店状況取得処理フロー」参照）。
【０１８９】
図３７は、商品情報検索（商品位置取得、ルート検索）を行う処理を示す。現在位置を把握すると、商品検索が可能となる。商品情報を入力すると管理サーバーを通じ店舗情報管理サーバーにて商品の検索、位置情報の取得を行う。商品の座標を取得すると、商品の座標を管理サーバーを通し店舗情報管理サーバーに送付して、商品までのルート検索と店舗内マップへの描画を要求する。検索した商品までのルートが描画された店舗内マップを取得すると、アプリケーション上に表示する。
【０１９０】
図３８は、商品までの歩行案内を行う処理を示す。商品を検索すると、商品ルートと現在地がそれぞれ店舗内マップと現エリアマップに表示されるためそれを元に商品までの歩行案内が可能になる。歩行中は常に音響信号を取得し現在地を表示する。現在地が検索した商品の座標と一致すると案内の終了をデバイスのアプリケーション上で通知する。
【０１９１】
上記サービスのためのシステムにおける管理サーバーは、音響マーカーシステムにおける管理サーバーとして前述した内容に加え、店舗情報管理サーバーへの要求および応答を取得する機能を備える。具体的には、店舗特有の情報を取得した際に店舗情報管理サーバーへ問い合わせるため、店舗情報管理サーバー要求部、店舗情報管理サーバー応答取得部、店舗情報管理サーバー応答に対するデータ作成部を有する。
【０１９２】
上記サービスのためのシステムにおける管理サーバーの構成の一例を図３９に示す。図３９において、デバイスから音響信号を取得して位置情報等を提供する部分の構成は図４と同様である。入店・退店管理、商品情報検索（商品位置取得、ルート検索）、商品・コンテンツ情報表示、商品までの歩行案内、動線把握等のサービス特有の機能については、デバイスから要求を受けた際に店舗情報管理サーバーへ要求しデータを取得するために、管理サーバーが、店舗情報要求作成部１９０、店舗情報要求部１９２、店舗情報データ取得部１９４、店舗情報データ確認部１９６、店舗情報伝達部１９８を有する。
【０１９３】
上記サービスのために管理サーバーは、基本的に前述のテーブル構造（図５〜図７）をそのまま持つが、図４０に示すように、音響マーカー管理テーブルには、音響マーカーが位置を利用するためのもの（０）なのか、商品やその他コンテンツ情報をもつものなのか（１）を示すフラグを追加する。
【０１９４】
上記サービスのために管理サーバーが行う位置情報等の提供の処理フローは、図１１と同様である。ただ、音響マーカー管理テーブルに位置フラグが追加されたため、デバイスへ位置情報等を提供する際（１１５０）、座標や付帯情報に加えて位置フラグも送信される。
【０１９５】
上記サービスのために管理サーバーは、デバイスから店舗特有の情報の取得要求を受け取った場合に、店舗管理用サーバーに要求をするための中継の役割を担う。この管理サーバーによる店舗情報要求処理フローが、図４１に示されている。
【０１９６】
図４２には、上記サービスのために設置される店舗情報管理サーバーの構成例を示す。
【０１９７】
店舗情報管理サーバー５０は、店舗特有の情報を保持、管理している。商品の管理を行うためにアイテム情報登録部５１０、アイテム情報検索部５２０を有する。棚等の位置を管理するために、棚位置情報登録部５３０、出入り口情報登録部５４０、棚位置情報検索部５５０を有する。店舗地図情報を管理するために店舗地図情報登録部５６０、店舗地図情報検索部５７０、ルート検索部を有する。また、お勧め商品の情報を管理するために、お勧め商品登録部、お勧め情報検索部を有してもよい。
【０１９８】
店舗情報管理サーバー５０はさらに、管理サーバー１０との通信を行うための店舗情報要求取得部５００、店舗情報応答通知部５８０を有する。また、各ユーザの動線を管理するユーザ位置管理部５９０を有する。
【０１９９】
店舗情報管理サーバー５０は、これら機能を実現するためデータベースを備え、アイテム位置管理テーブル５１５（図４３）、アイテム管理テーブル５２５（図４４）、アイテム情報管理テーブル５３５（図４５）、アイテム種別管理テーブル（図４６）、店舗内地図情報管理テーブル５４５（図４７）、動線（ユーザ位置情報）管理テーブル５５５（図４８）を有する。
【０２００】
図４９には、店舗情報管理サーバーが行う棚位置登録処理フローの一例を示す。棚位置情報登録部５３０は、座標と棚番号を元に棚位置情報登録依頼を取得した場合、座標が正しいかどうかを判別し、正しい場合は、アイテム位置管理テーブル５１５へ座標と棚番号を登録して、店舗内の座標と棚番号とを紐付ける。図４３に示すように、当該テーブルのアイテム種別は、商品を意味する３を登録する（棚番号が登録される場合はそこに商品が陳列されるため）。アイテム種別の意味は、図４６のアイテム種別管理テーブルに示されている。座標が不正な場合は、エラー処理を行い登録できない旨の結果を表示する。すでに同じ座標に棚番号や出入り口情報が登録されている場合は、旧アイテム識別及び棚番号を削除した後に新アイテム識別及び棚番号を登録する。登録処理が完了した際には、棚位置情報登録結果について表示を行う。
【０２０１】
図５０には、店舗情報管理サーバーが行う地図登録処理フローの一例を示す。店舗地図情報登録部５６０は、エリアＩＤと地図データを元に地図情報登録依頼を取得した場合、エリアＩＤが正しいかどうかを判別し、正しい場合は、地図情報管理テーブル５４５へ地図データを登録して、店舗内のエリアＩＤと地図データとを紐付ける。図４７に示すように、地図データは、地図の画像データを参照するためのＵＲＬであってもよい。エリアＩＤが不正な場合は、エラー処理を行い登録できない旨の結果を表示する。すでに同じエリアＩＤに地図データが登録されている場合は、旧地図データを削除したあとに新地図データを登録する。登録処理が完了した際には、地図情報登録結果について表示を行う。
【０２０２】
図５１には、店舗情報管理サーバーが行うアイテム情報登録処理フローの一例を示す。アイテム情報登録部５１０は、棚番号とアイテムコード、アイテム情報を元にアイテム情報登録依頼を取得した場合、棚番号が正しいかどうかを判別し、正しい場合は、アイテム管理テーブル５２５（図４４）へアイテムコードを登録し、アイテム情報管理テーブル５３５（図４５）へアイテム情報を登録して、棚番号とアイテムコード（商品コード等）を紐付ける。棚番号が不正な場合は、エラー処理を行い登録できない旨の結果を表示する。すでに同じ棚に同じアイテムコードが登録されている場合は、旧アイテムコードを削除したあとに新アイテムコードを登録する。同一の棚番号には複数のアイテムコードを登録することができる。アイテム情報管理テーブルにアイテムコードが存在しない場合は、アイテムコード及びアイテム情報を新規に登録する。登録処理が完了した際には、アイテム情報登録結果について表示を行う。
【０２０３】
図５２には、店舗情報管理サーバーが行う出入り口登録処理フローの一例を示す。出入り口情報登録部５４０は、座標と出入り口種別を元に出入り口情報登録依頼を取得した場合、座標が正しいかどうかを判別し、正しい場合は、アイテム位置管理テーブル５１５へ出入り口情報を登録して、店舗内の座標と出入り口の識別情報（内側、外側）を紐付ける。図４３に示すように、当該テーブルのアイテム種別は、出入り口の外側を意味する０または内側を意味する１を登録する。アイテム種別の意味は、図４６のアイテム種別管理テーブルに示されている。座標が不正な場合は、エラー処理を行い登録できない旨の結果を表示する。すでに同じ座標に棚番号情報や出入り口情報が登録されている場合は、旧アイテム種別を削除した後に新アイテム種別を登録する。登録処理が完了した際には、出入り口情報登録結果について表示を行う。
【０２０４】
図５３には、店舗情報管理サーバーが行う店舗情報要求処理フローの一例を示す。店舗情報管理サーバーは、管理サーバーからの要求に基づき、座標情報を元にして、出入り口の識別結果の提供、商品データの提供、ユーザの位置の登録を行う。
【０２０５】
店舗情報要求取得部５００は、管理サーバー１０から座標とユーザ情報を取得した場合、座標が正しいかどうかを判別し、正しい場合は、アイテム位置管理テーブル５１５から当該座標に紐づいたアイテム種別を抽出する。座標が不正な場合は、エラー処理を行い回答できない旨の結果を表示する。
【０２０６】
アイテム種別が１の場合、ユーザ位置管理部５９０は、ユーザ位置情報管理テーブル５５５に対して、出入り口の外側を通過した旨を記録し（図４８）、店舗情報応答通知部５８０へ通知を依頼する。アイテム種別が２の場合、ユーザ位置管理部５９０は、ユーザ位置情報管理テーブル５５５に対して、出入り口の内側を通過した旨を記録し（図４８）、店舗情報応答通知部５８０へ通知を依頼する。
【０２０７】
アイテム種別が３または４の場合、棚位置情報抽出部５５０は、アイテム位置管理テーブル５１５から棚番号を抽出し、アイテム情報抽出部５２０へ伝達する。ただし、アイテム種別が４（イベント、キャンペーン）の場合に棚番号が指定されていない場合もある。アイテム情報抽出部５２０は、棚番号を元にアイテム管理テーブル５２５からアイテムコードを抽出し、アイテム情報管理テーブル５３５からアイテム情報を抽出する。続いて、ユーザ位置管理部５９０へユーザ位置の登録依頼を行う。ユーザ位置管理部５９０は、ユーザ位置情報管理テーブル５５５に対して、当該棚等の場所を通過した旨を記録し（図４８）、店舗情報応答通知部５８０へ通知を依頼する。
【０２０８】
店舗情報応答通知部５８０は、依頼された内容について管理サーバー１０へ通知する。
【０２０９】
図５４には、店舗情報管理サーバーが行う入店状況取得処理フローの一例を示す。店舗情報管理サーバーは、ユーザごとの入店状況を管理している。
【０２１０】
管理サーバー１０からユーザ位置管理部５９０がユーザの入店状況要求を取得した場合、ユーザ情報が管理されているかどうかを判別し、ユーザ位置情報管理テーブル５５５にて当該ユーザが正しく管理されている場合は、要求時点での入店状況を抽出し、店舗情報応答通知部５８０へ通知を依頼する。ただし、入店状況は、ユーザ情報ごとに記録されている最後が出入り口の外側を通過した旨を記録している場合は退店を示し、出入り口の内側を通過した旨を記録している場合は入店中と判断する。ユーザ情報が不正な場合は、エラー処理を行い回答できない旨の結果を表示する。店舗情報応答通知部５８０は、依頼された内容について管理サーバー１０へ通知する。
【０２１１】
図５５は、店舗情報管理サーバーが行うアイテム情報取得処理フローの一例を示す。店
舗管理サーバーは、アイテムコード（商品コード等）及びアイテム情報（商品情報等）を管理している。
【０２１２】
管理サーバー１０からアイテム情報抽出部５２０がアイテムコードを取得し、アイテム情報要求を取得した場合、アイテムコードが正しいかどうかを判別し、正しい場合は、アイテム情報管理テーブル５３５からアイテム情報を抽出する。同時にアイテム管理テーブル５２５からアイテムコードを元に棚番号を抽出し、店舗情報応答通知部５８０へ通知を依頼する。アイテムコードが不正な場合は、エラー処理を行い回答できない旨の結果を表示する。店舗情報応答通知部５８０は、依頼された内容について管理サーバー１０へ通知する。
【０２１３】
以上、歩行者ナビゲーションのサービスについて、店舗を例にして説明してきたが、他にも、例えば、地下鉄のホームで、どの方向に移動することが目的地に一番近いかを利用者に通知するような用途や地下駐車場に駐車した自動車まで案内するといった利用が可能である。
【０２１４】
また、博物館や美術館、水族館など展示物の補足情報を提供するために拡張現実技術を利用するような用途でも、上述した音響マーカーシステムによる位置情報取得技術を適用できる。従来技術では実現が困難であったような屋内環境でのシステム化を図ることができる。
【０２１５】
上述した店舗情報管理サーバーのように、歩行者ナビゲーションや拡張現実の各ユーザの動線の情報を収集すると、この情報を事業者がサービス向上を図るための情報として利用することができる。また、施設の警備や鉄道事業者の係員の配置などに関して、管理者が現在位置を把握するような用途での利用も可能である。
【０２１６】
上述した店舗情報管理サーバーのように、入店管理を行うと、小売店向けのポイントプログラムやクーポン券発行の条件として、来店を求めるような用途において、確実に入店したかどうかを位置情報によって把握することができる。従来技術では、ＧＰＳやＷｉＦｉによって位置推定を行うことが多いため、実際に入店せずに利用者がチェックインすることは可能であったが、本技術では、高音域の音声信号を利用するためエリアを限定しやすくなっており、店内に入らないとチェックインできないような制限が可能である。また、リアルタイムで位置を取得できるため、入り口を通過した瞬間に入店を確認することができる。
【０２１７】
本技術によってポスターなどの掲示物に関する情報を提供すると、従来の二次元コードのスキャンのように一つの二次元コードを同時に取得できるのは一名だけという制約がなく、一度に多人数が同時に情報を取得させることができる。
【０２１８】
本技術を利用するデバイスを保持する歩行者は、歩きながら音響信号を取得することができるため、例えば、展示会などにおいて通過したブースを特定することができ、資料を自動的に取得することができる。また、路上などで配布される広告や割引券のような情報も、同様に取得することができる。
【０２１９】
テレビ放送やラジオ放送において、本技術を用いた音響信号を発信することによって、あらかじめ配布したアプリケーションと連動した商品紹介や購入支援を行うことも可能である。音響信号は、時々刻々変化させることができるため、出演者の衣装や楽曲などの情報も提供できる。
【０２２０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上述の実施形態を本発明の範囲内で当業
者が種々に変形、応用して実施できることは勿論である。
【図２】
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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１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５４】
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【図５５】
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【図１】
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【図３】
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【図９】
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【図１６】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５３】
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