(57)【要約】【課題】  広域空間において、所定領域ごとに配置されている無線端末の位置検出を行うことが可能な無線通信システム、端末位置検出方法、および端末位置検出プログラムを提供すること【解決手段】  無線基地局１４と応答確立の基地局数Ｋの初期化（ｎ＝１、Ｋ＝０）の後、電波強度を順次変化させながら入力端末１１や表示端末１２との応答確認処理ルーチンに移行する（Ｓ３）。基地局数Ｋが３局の場合には（Ｓ５：ＮＯ）入力端末１１や表示端末１２の位置が確定される（Ｓ１３）。基地局数Ｋが２局以下の場合には（Ｓ５：ＹＥＳ）全ての基地局１４について応答確認処理を行っていれば（Ｓ７：ＹＥＳ）、入力端末１１や表示端末１２の位置が確定できないとしてエラー出力処理を行う（Ｓ１１）。応答確認処理を行っていない無線基地局１４が存在すれば（Ｓ７：ＮＯ）、識別子ｎを１加算して（Ｓ９）Ｓ３に戻る。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
広域空間の所定領域ごとに配置され、ネットワークプロトコルにおけるデータリンク層および物理層がＩＥＥＥ８０２．１１に従う通信プロトコルにより、応答要求信号を受信することに応じて応答確認信号を送信する無線端末と、
送信電波強度を増減して、前記通信プロトコルにより、前記応答要求信号を送信すると共に前記応答確認信号を受信する無線基地局とを備え、
前記送信電波強度に応じた前記応答要求信号の到達範囲に、前記無線端末が存在するか否かの検出を行うことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記送信電波強度の切り換えは、前記応答要求信号の所定回数の送信ごとに行われることを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記無線端末の検出は、前記応答要求信号の所定回数の送信のうち一定回数以上の送信において、前記応答確認信号の受信状態が変化することにより行われることを特徴とする請求２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記無線基地局は、前記応答要求信号の到達範囲が重なり合う位置に複数局配置され、無線基地局ごとに応答要求信号の送信電波強度を増減して前記無線端末を検出することを特徴とする請求項１乃至３の少なくとも何れか１項に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記無線基地局は、所定間隔で互いに交差する格子状網目パターンの各交点位置に配置されてなることを特徴とする請求項４に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記格子状網目パターンは、互いに直交して交差する碁盤目状のパターンであることを特徴とする請求項５に記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記格子状網目パターンは、互いに６０°の角度を有して交差する三角網目状のパターンであることを特徴とする請求項５に記載の無線通信システム。
【請求項８】
対象物についての情報を記憶した情報記憶手段を備え、
前記無線端末は、前記対象物に付与されている識別素子から発せられる対象物識別子を入力する入力端末と、前記情報を表示する表示端末とを備えることを特徴とする請求項１乃至４の少なくとも何れか１項に記載の無線通信システム。
【請求項９】
前記入力端末と前記情報記憶手段との間、および／または、前記表示端末と前記情報記憶手段との間は、無線通信を介して接続されていることを特徴とする請求項８に記載の無線通信システム。
【請求項１０】
前記広域空間とは量販店店舗であり、前記無線端末とは所定陳列商品群ごとに配置される無線表示端末であり、
前記無線表示端末には、前記所定陳列商品群に応じて、関連する商品情報が表示されることを特徴とする請求項１乃至９の少なくとも何れか１項に記載の無線通信システム。
【請求項１１】
広域空間の所定領域ごとに配置され、ネットワークプロトコルにおけるデータリンク層および物理層がＩＥＥＥ８０２．１１に従う通信プロトコルにより、応答要求信号を受信することに応じて応答確認信号を送信する無線端末に対して、
前記通信プロトコルにより、前記応答要求信号を送信することに応じて前記応答確認信号の受信待機状態とし、
前記応答要求信号の送信の後、前記送信電波強度を切り換えると共に、
前記受信待機状態の解除の後、前記通信プロトコルにより、前記応答要求信号を送信することに応じて前記応答確認信号の受信待機状態とし、
以後、前記送信電波強度の切り換え、および前記応答要求信号の送信と前記応答確認信号の受信待機状態を、前記無線端末の位置が特定されるまで繰り返すことを特徴とする端末位置検出方法。
【請求項１２】
前記送信電波強度の切り換えは、前記応答要求信号の所定回数の送信ごとに行われることを特徴とする請求項１１に記載の端末位置検出方法。
【請求項１３】
前記無線端末の検出は、前記応答要求信号の所定回数の送信のうち一定回数以上の送信において、前記応答確認信号の受信状態が変化することにより行われることを特徴とする請求項１２に記載の端末位置検出方法。
【請求項１４】
前記広域空間の複数位置の各々より、順次、前記応答要求信号を送信することに応じて各位置において前記応答確認信号の受信待機状態とすると共に、
各位置より送信される前記応答要求信号ごとに、順次、送信電波強度を増減することを特徴とする請求項１１乃至１３の少なくとも何れか１項に記載の端末位置検出方法。
【請求項１５】
広域空間の所定領域ごとに配置され、ネットワークプロトコルにおけるデータリンク層および物理層がＩＥＥＥ８０２．１１に従う通信プロトコルにより、応答要求信号を受信することに応じて応答確認信号を送信する無線端末に対して、
前記通信プロトコルにより、前記応答要求信号を送信することに応じて前記応答確認信号の受信待機状態とし、
前記応答要求信号の送信の後、前記送信電波強度を切り換えると共に、
前記受信待機状態の解除の後、前記通信プロトコルにより、前記応答要求信号を送信することに応じて前記応答確認信号の受信待機状態とし、
以後、前記送信電波強度の切り換え、および前記応答要求信号の送信と前記応答確認信号の受信待機状態を、前記無線端末の位置が特定されるまで繰り返すことを特徴とする端末位置検出プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広域空間に配置された無線端末の位置検出に関するものであり、特に、店舗、工場、展示場等において、複数配置された無線端末に対して、配置位置に応じた情報提供や情報収集を行うための位置検出に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スーパーマーケット等の小売量販店、美術館や博物館等の展示場、図書館等の公共施設、および工場等、１フロアを間仕切りすることなく所定領域ごとに異なる役割を有して空間が区画される広域空間が形成される場合がある。この場合、所定領域ごとに無線端末を配置すると共に情報を管理する情報管理サーバを備えておき、情報管理サーバから所定領域に応じた情報を提供し、または所定領域ごとの情報を情報管理サーバが収集するシステムがあれば便宜である。
【０００３】
例えば、表示端末やその他の情報出力機器により、小売量販店においては売場ごとの陳列商品に関する広告情報の提供を、美術館や博物館等の展示場では展示ブースごとに作品や展示物の説明情報を、図書館等の公共施設では所蔵案内や施設説明情報を、および工場では種々の製造情報等を、提供できれば便宜である。また、記録メディア等からの情報を読取る情報読取装置を備えることにより、またビデオカメラ等により、各種の情報や画像情報を収集して情報管理サーバに伝送できれば便宜である。
【０００４】
表示端末やその他の情報出力機器、および情報読取装置やビデオカメラ等の端末の設置位置は、陳列商品、展示物、製造設備や仕掛り製品等の配置スペースの制約から、所定領域内の空きスペースを有効に利用して設置することが要請される。空きスペースに自由に設置することを可能とするため、これらの端末を個々別体として、情報管理サーバとの間で無線通信により情報伝送が行われる構成とすることが考えられる。所定領域ごとに、各々独立に自由度を持って設置することができ、設置スペースに制約がある場合にも好適な設置位置の確保が可能となる。
【０００５】
各々別体として設置される無線端末の設置位置を把握することは、端末ごとに有効な情報の提供、または有効な情報の収集のために必須であり、従来より幾つかの方法が提案されてきている。
【０００６】
特許文献１に開示されている技術は、移動通信システムにおいて、携帯端末の通信を良好に維持するために、無線受信エリアの特定を行う。無線基地局により、出力パワーに応じた出力データパターンが送出され、携帯端末により、出力データパターンが受取られ、返信データパターンが無線基地局側に返信されると、無線基地局は、返信データパターンから出力パワーに応じた無線受信エリアが特定される。
【０００７】
また、特許文献２に開示されている技術は、ＰＨＳ等の移動無線端末の存在位置を求めるものであり、無線ゾーンを構成して複数の基地局を配置し、各基地局からの距離対受信電界強度特性をあらかじめ測定しておき、移動無線端末は、複数の基地局からの受信電界強度を、基地局識別情報を識別子として測定し、受信電界強度の測定値を、各基地局の距離対受信電界強度特性と照合して、最も近い電界強度分布の組み合わせから位置を推定する。
【０００８】
また、特許文献３に開示されている技術は、電話交換機を介して、データ処理装置と無線基地局とが結ばれ、携帯電話やＰＨＳに代表される無線端末の位置を検出するものであり、データ処理装置の通信手段および電話交換機を介して無線基地局から発呼信号が発信される際、データ処理装置の発呼信号出力レベル調整手段により発呼信号の出力レベルを変更し、無線端末の位置検出を行う。
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−３５９８６７号公報
【特許文献２】特開平９−２９４２８７号公報
【特許文献３】特開平１１−８８９３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記特許文献１では、無線基地局には、出力パワーに応じた出力データパターンを生成するデータパターン生成部、出力データパターンおよび返信データパターンを送受信するデータパターン送信部、受信部、および受信された返信データパターンを認識するデータパターン認識部を備える必要がある。同様に、携帯端末には、出力データパターンを受信するデータパターン受信部、受信された出力データパターンを演算するデータパターン演算部、演算によりえられた返信データパターンを送信するデータパターン送信部を備える必要がある。
【００１１】
無線基地局および携帯端末の双方に、データパターンの送受信機能、およびデータパターンの生成、認識、演算等の処理機能を備えなければならない。無線基地局および携帯端末の双方が複雑なシステム構成とならざるを得ず、高価なシステムとなるおそれがあり問題である。
【００１２】
また、上記特許文献２では、移動無線端末は、複数の基地局を基地局別に識別して、個々の基地局からの受信電界強度を測定する必要がある。無線端末の位置検出のために、無線端末に受信電界強度の測定機能といった専用の機能を備えなければならず、高価なシステムとなるおそれがあり問題である。
【００１３】
また、測定された受信電界強度との照合をするため、基地局ごとに、基地局からの距離とその地点での受信電界強度特性が予め測定されたデータベースを備えておく必要がある。無線端末の位置検出を行うに先立ち、基地局ごとに各地点での電界強度測定をしておかなければならず、事前準備段階における作業負荷が問題であると共に、取得された距離対電界強度特性のデータベースを格納するのに十分な記憶領域を確保しなければならず、システム規模およびシステム価格の肥大化のおそれがあり問題である。
【００１４】
また、上記特許文献３は、電話交換機を中心とした電話回線網を使用して、無線基地局から発する発呼信号の強度を可変として、携帯電話やＰＨＳに代表される無線端末の位置を検出するものである。双方向の情報通信を行う携帯電話システムに適用されるものである。小売量販店、展示場、公共施設、工場等のように、１フロアを間仕切りすることなく所定領域ごとに異なる役割を有して空間が区画される広域空間において、所定領域ごとに無線端末を配置して各領域に応じた情報伝送を行う場合に、不適切なシステムである。
【００１５】
すなわち、上記特許文献３において使用される携帯電話等による無線通信技術の分野では、現在、いわゆる第三世代携帯といわれる規格が策定中である。そこでは、音声のほか、データ・動画像等を含めたマルチメディア通信が予定されており、通信方式としてＷ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ  Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式が検討されている。限られた周波数帯域において複数の端末が同時に通信を行えるように、同一周波数で同時に通信が行えるように固有のＩＤコードで各端末が識別される方式（ＣＤＭＡ方式）を拡張してデータの転送レートを高めている。しかしながら、広域空間の所定領域ごとに固有の情報伝送を行う場合に、各領域に配置されている無線端末に対して同時に情報伝送を行うことは必ずしも必要ではなく、時分割に伝送できれば十分である。特許文献３に開示されている携帯電話等を端末とする電話回線網を使用したシステムで構成することは過剰設備となるおそれがあり問題である。
【００１６】
ここで、従来の携帯電話システムにおいて使用されている方式には、キャリアを時分割して複数の端末に対して順次通信を行う方式、いわゆるＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式があり、この方式を使用すれば、広域空間の所定領域ごとに、順次、情報伝送を行うことは可能ではある。しかしながら、携帯電話システムに使用されているＴＤＭＡ方式では、データの転送レートが１０Ｋｂｐｓ程度であり、動画像の伝送を行うことができず問題である。
【００１７】
本発明は前記背景技術の課題の少なくとも１つを解消するためになされたものであり、広域空間において、所定領域ごとに配置されている複数の無線端末に対して、配置位置に応じた情報の提供や情報の収集を順次行うに際し、簡単且つ確実に無線端末の位置検出を行うことが可能な無線通信システム、端末位置検出方法、および端末位置検出プログラム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】
【００１８】
前記目的を達成するために、本発明に係る無線通信システムは、広域空間の所定領域ごとに配置され、ネットワークプロトコルにおけるデータリンク層および物理層がＩＥＥＥ８０２．１１に従う通信プロトコルにより、応答要求信号を受信することに応じて応答確認信号を送信する無線端末と、送信電波強度を増減して、通信プロトコルにより、応答要求信号を送信すると共に応答確認信号を受信する無線基地局とを備え、送信電波強度に応じた応答要求信号の到達範囲に、無線端末が存在するか否かの検出を行うことを特徴とする。
【００１９】
本発明の無線通信システムでは、ネットワークプロトコルにおけるデータリンク層および物理層がＩＥＥＥ８０２．１１に従う通信プロトコル、すなわち無線ＬＡＮを使用して、広域空間の所定領域ごとに配置されている無線端末と無線基地局との情報伝送を行う。この場合、応答要求信号と応答確認信号との送受信という、ＩＥＥＥ８０２．１１が標準として備える認証プロセスを使用すると共に、無線基地局から送信される応答要求信号の送信電波強度を増減して、無線端末の個々の位置を検出する。
【００２０】
また、本発明に係る端末位置検出方法および端末位置検出プログラムは、広域空間の所定領域ごとに配置され、ネットワークプロトコルにおけるデータリンク層および物理層がＩＥＥＥ８０２．１１に従う通信プロトコルにより、応答要求信号を受信することに応じて応答確認信号を送信する無線端末に対して、通信プロトコルにより、応答要求信号を送信することに応じて応答確認信号の受信待機状態とし、応答要求信号の送信の後、送信電波強度を切り換えると共に、受信待機状態の解除の後、通信プロトコルにより、応答要求信号を送信することに応じて応答確認信号の受信待機状態とし、以後、送信電波強度の切り換え、および応答要求信号の送信と応答確認信号の受信待機状態を、無線端末の位置が特定されるまで繰り返すことを特徴とする。
【００２１】
本発明の端末位置検出方法および端末位置検出プログラムは、ネットワークプロトコルにおけるデータリンク層および物理層がＩＥＥＥ８０２．１１に従う通信プロトコル、すなわち無線ＬＡＮを使用して、広域空間の所定領域ごとに配置されている無線端末に対して情報伝送を行う際、応答要求信号の送信電波強度を順次切り換えながら、ＩＥＥＥ８０２．１１が標準として備える認証プロセスを使用して、応答要求信号に対する応答確認信号の送信を行うことにより、無線端末の個々の位置を検出する。
【００２２】
これにより、応答要求信号の送信電波強度を順次切り換えて、応答要求信号の到達範囲を変化させながら応答確認信号の有無を検出してやれば、無線端末による応答要求信号の検出状態と未検出状態とが切り換わる際の応答要求信号の送信電波強度が判明する。送信電波強度に応じて応答要求信号の到達範囲は既知であるので、無線端末が配置されている領域を検出することができる。
【００２３】
無線端末の位置検出のために専用に、データパターンの処理機能、受信電界強度の測定機能、位置検出のためのデータベース等を備える必要がない。通信プロトコルとしてＩＥＥＥ８０２．１１の規格に従い、同規格の認証プロセスをそのまま利用して応答要求信号に対して応答確認信号を送信してやれば、応答要求信号の到達範囲に無線端末が存在するか否かの判断をすることができる。専用機能が搭載されていない既存の無線端末をそのまま使用して位置検出を行うことができる。また、無線基地局についても、応答要求信号の送信電波強度を切り換える制御を備えてやれば、ＩＥＥＥ８０２．１１の規格に準拠した構成で実現することができる。専用機能の追加を必要最小限として、システムを構成することができる。
【００２４】
ここで、送信電波強度の切り換えを応答要求信号の所定回数の送信ごとに行えば、周辺の電波環境等により偶発的に認証プロセスが失敗するおそれがある場合でも、応答要求信号の到達範囲にある無線端末を確実に捉えることができる。この場合、応答要求信号の所定回数の送信のうち一定回数以上の送信において、応答確認信号の受信状態が変化することにより無線端末での検出が行われたと判断すれば、無線端末の位置検出をより確実に行うことができる。
【００２５】
また、応答要求信号の到達範囲が重なり合う位置に複数の無線基地局を配置し、無線基地局ごとに応答要求信号の送信電波強度を増減して無線端末を検出してやれば、無線端末の配置位置をより狭い範囲で特定することができる。
【００２６】
量販店店舗内の所定陳列商品群ごとに無線表示端末を配置し、ＩＥＥＥ８０２．１１に従う通信プロトコルにより、音声情報や動画情報を含んだ関連商品情報を提供する際、ＩＥＥＥ８０２．１１に標準で備えられた認証プロセスを利用して、無線表示端末の配置位置を検出することができるので、無線表示端末の設置位置の変更に対しても、端末位置を容易に把握することができる。無線表示端末が配置されている領域にある商品群に適合する商品広告等の商品情報を表示することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、広域空間の所定領域ごとに配置されている無線端末の配置位置を検出するにあたり、ネットワークプロトコルにおけるデータリンク層および物理層がＩＥＥＥ８０２．１１に従う通信プロトコルを利用すると共に、応答要求信号の到達範囲を順次切り換えることにより、ＩＥＥＥ８０２．１１に標準の認証プロセスにて無線端末の位置を検出することができる無線通信システム、端末位置検出方法、および端末位置検出プログラムを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の無線通信システム、端末位置検出方法、および端末位置検出プログラムについて具体化した実施形態を図１乃至図７に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２９】
以下に示す実施形態の無線通信システムでは、本発明をスーパーマーケット等の小売量販店に適用した場合について説明する。図１は売場スペース１の概略平面図である。店舗内は、大小さまざまな大きさの商品陳列庫２Ａ、２Ｂが配置されている。陳列庫の形状は、売場スペースを区画するように配置される平面視矩形状の商品陳列庫２Ａや、店舗壁面に沿って配置される商品陳列庫２Ｂなどがあり、更に、商品の陳列方法についても、平積みするもの、棚板を使用して高さ方向に区画して陳列するもの等、さまざまである。
【００３０】
売場スペースの所定位置には、無線端末としての入力端末１１（図１に示す黒塗り部）、および表示端末１２（図１に示す斜線部）が設置されている。店舗利用者が、各々の商品陳列庫２Ａ、２Ｂにおいて、陳列商品（不図示）に付された識別素子としての認証タグ１６（図３、参照）に格納されている対象物識別子である商品ＩＤを入力端末１１に読込ませ、表示端末１２により関連情報を確認することができるように配置されている。また、入力端末１１は、その他の記録メディアの読取装置やビデオカメラ等の入力装置であることも考えられる。いずれにしても、店頭において、情報収集するために備えられている。
【００３１】
商品陳列庫２Ａ、２Ｂごと、または複数の商品陳列庫２Ａ、２Ｂで共有して、何れの商品陳列庫２Ａ、２Ｂにおいても、各種の情報を収集すると共に個々の商品情報が提供されるように、入力端末１１と表示端末１２とが設置されている。またこの場合、何れの商品陳列庫２Ａ、２Ｂにおいても、最寄りの表示端末１２から陳列商品に応じた広告情報を確認することができる。
【００３２】
図２では、棚板で区画された商品陳列庫２Ａにおける、入力端末１１と表示端末１２との設置位置を例示すると共に、情報記憶手段としての情報管理サーバ１３を含めた情報提供システムの構成を模式的に示している。
【００３３】
入力端末１１や表示端末１２の設置位置は、利用者の利便性を考慮しながら、売場スペースの制約から商品陳列庫２Ａを中心として空きスペースを有効に利用して設置することが必要である。図２では、入力端末１１は利用者の手元位置に設置されている。利用者が陳列商品を手に取り、必要に応じて商品に付された認証タグ１６を容易に入力端末１１に入力することができる位置であることが必要である。この場合、入力端末１１は商品陳列庫２Ａの棚板に設置されていることが便宜である。また、図示はされていないが、入力端末１１がビデオカメラである場合、売場の様子をモニタできる位置に配置することが必要である。この場合、入力端末１１は商品陳列庫２Ａの高所位置に配置することも考えられる。また、表示端末１２は高所位置に設置されている。認証タグ１６から商品ＩＤを読取らせた商品に関する商品情報が表示される際、表示画面の視認性が良好な位置であることが必要である。本実施形態においては、商品陳列庫２Ａの上方に設置されている。
【００３４】
この場合、入力端末１１および表示端末１２は各々別体で構成され、無線通信を介して情報管理サーバ１３との間で情報伝送が行われることが好ましい。入力端末１１および表示端末１２に通信用配線が接続されていないことは、商品陳列庫２Ａ、２Ｂにおける商品陳列の美観に寄与するばかりでなく、入力端末１１および表示端末１２の設置位置の自由度向上を図ることができ、更に、商品陳列庫２Ａ、２Ｂの配置替えを容易とすることができるからである。
【００３５】
図２では、入力端末１１および表示端末１２と、無線基地局１４との間が無線通信により情報伝送される。無線基地局１４から情報管理サーバ１３までは、通常の情報伝送配線１５による情報伝送が行われている。例えば、無線基地局１４を売場スペースの天井に設置し、情報伝送配線１５を天井あるいは天井裏において配線してやれば、無線基地局１４から情報管理サーバ１３までの設備が、売場スペースにおける商品陳列庫２Ａ、２Ｂの配置の制約になることはない。また、入力端末１１および表示端末１２と無線基地局１４との間が無線通信により情報伝送されるため、無線基地局１４に対する入力端末１１および表示端末１２の設置位置は自由度があり、商品陳列庫２Ａ、２Ｂの配置位置を自由に変更することができる。
【００３６】
図２では、無線基地局１４を備え、情報管理サーバ１３との間を情報伝送配線１５で結線する場合を例にとり説明したが、入力端末１１および表示端末１２と、情報管理サーバ１３との間で直接に無線による情報伝送を行うことが可能であることはいうまでもない。
【００３７】
図１に示すように、入力端末１１および表示端末１２は商品陳列庫２Ａ、２Ｂ等に配置され、商品陳列庫２Ａ、２Ｂ等は売場スペース１内に分散配置されている。これらの入力端末１１および表示端末１２に対して漏れなく情報伝送を行うために、無線基地局１４は、例えば、売場スペース１内に所定間隔ごとに設置されている。
【００３８】
図３には、実施形態の無線通信システムについての回路ブロック図を示す。情報管理サーバ１３は、情報伝送配線１５を介して複数の無線基地局１４に接続されており、無線基地局１４の入出力部との間で情報伝送が行われる。無線基地局１４は、入出力部から入出力された情報が送受信部を経て、入力端末１１および表示端末１２からなる無線端末の送受信部に無線通信される。入力端末１１および表示端末１２は、制御部により入出力される情報の処理が行われる。例えば、タグリーダやビデオカメラ等の入力端末１１では、認証タグ１６により入力されたＩＤ情報や、ビデオ情報が制御部にて制御され送受信部を介して無線送信される。表示端末１２では、受信された画像情報等が制御部にて処理されて画面表示される。
【００３９】
ここで、情報管理サーバ１３、無線基地局１４、入力端末１１、および表示端末１２の間での情報伝送は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）にて行われる。このうち、情報管理サーバ１３と無線基地局１４との間は、情報伝送配線１５を介して有線ＬＡＮが構成されており、無線基地局１４と入力端末１１および表示端末１２の間は、無線通信による無線ＬＡＮが構成されている。ここで、無線ＬＡＮとは、ＯＳＩ参照モデルのデータリンク層がＩＥＥＥ８０２．１１に従う通信プロトコルをいう。
【００４０】
ＩＥＥＥ８０２．１１により、データ伝送、音声伝送のほか、動画像の伝送が可能となる。音声情報を含んだ動画像情報を送受信することが可能となり、ビデオカメラにより撮影される売場ごとの状況を、情報管理サーバ１３にて収集、記録することができると共に、情報管理サーバより、売場ごとに関連商品のＣＭ等を配信することが可能となる。
【００４１】
上記に説明したように、ＩＥＥＥ８０２．１１準拠の通信プロトコルを使用する無線ＬＡＮシステムにより、売場スペース１に適宜に配置されている入力端末１１および表示端末１２との間で適格な情報伝送を行うためには、個々の入力端末１１および表示端末１２の配置位置が検出されることが必要である。位置検出が適格にされることにより入力端末１１および表示端末１２が配置されている領域が把握され、同領域に配置されている商品陳列庫２Ａ、２Ｂに適合した商品情報の収集や提供が可能となる。
【００４２】
この場合、個々の入力端末１１および表示端末１２は各々別体に構成されており、売場の空きスペースを有効に活用するように各々自由に配置位置の移動が可能とされている。次に、入力端末１１および表示端末１２が移動されても移動先の配置位置を簡易且つ簡単に検出することが可能な無線通信システム、端末位置検出方法、および端末位置検出プログラムを以下に示す。
【００４３】
図４および図５に示す処理フローには、入力端末１１および表示端末１２の位置を検出する手順を示す。入力端末１１および表示端末１２が複数備えられている場合には、端末ごとに以下の処理フローが行われ、端末位置が検出される。
【００４４】
ステップ（以下の記述では、Ｓと表記）１において初期化が行われる。送信電波強度レベルを変化させて応答が確立されるか否かの確認を行う最初の無線基地局１４を、識別子ｎを１（ｎ＝１）として設定する。同時に、応答が確立される基地局数Ｋを初期化する（Ｋ＝０）。初期化の後、送信電波強度レベルを順次変化させながら入力端末１１および表示端末１２との応答確認を行う処理ルーチンに移行する（Ｓ３）。
【００４５】
応答確認処理ルーチンを図５に示す。先ず、設定されている基地局１４を選定する（Ｓ２１）。この場合、初期化後の最初の処理ルーチンであり、（ｎ＝１）の識別子を有する無線基地局１４が選定される。選定後、応答の確立を行う際に無線基地局１４から送信される応答要求信号の電波強度レベルを最大強度に設定して（Ｓ２３）、応答要求信号を送信する（Ｓ２５）。入力端末１１および表示端末１２が応答要求信号を受信した場合、入力端末１１および表示端末１２から返信される応答確認信号の受信を待つ（Ｓ２７）。例えば、所定のタイムアウト時間を設定しておき、この間に応答確認信号が受信されるか否かで判断される。尚、この応答確認処理は、ＩＥＥＥ８０２．１１に標準に備えられる認証プロセスを利用して行うことができる。
【００４６】
応答確認信号の受信が確認される場合には（Ｓ２７：ＹＥＳ）、無線基地局１４と入力端末１１および表示端末１２との送受信が確立されて相互に認識可能であるとして応答確立回数を１加算する（Ｓ２９）。この場合、最初の確立確認であるため、確立回数として「１」が設定される。応答確認信号が受信されない場合には（Ｓ２７：ＮＯ）、応答確立回数の加算は行われない。
【００４７】
Ｓ２５乃至Ｓ２９により、応答の確認処理が一回行われる。実施形態では、通信環境における誤検出等を防止するために、所定回数の応答確認処理が行われる。すなわち、所定回数の応答確認処理が完了したか否かの確認を行い（Ｓ３１）、未完了の場合に（Ｓ３１：ＮＯ）、再度Ｓ２５に戻って、同じ電波強度レベルにて応答確認処理を繰り返す。
【００４８】
所定回数の応答確認処理が完了した場合には（Ｓ３１：ＹＥＳ）、Ｓ３３に進んで、応答確認が確立した回数が規定回数以上であるか否かの判断を行う。電波環境等による誤動作がある場合にも応答確認が確立したことを確実に検出することができるように、所定回数の応答確認処理のうち規定回数以上の応答確認の確立をもって応答できるとするための処理である。
【００４９】
規定回数以上である場合には（Ｓ３３：ＹＥＳ）、現在設定されている送信電波強度レベルが前段階の強度レベルに代えて記憶される（Ｓ３５）。応答確認処理ルーチンでは、順次、電波強度レベルを減少させながら応答が確認できるか否かを検出するため、現設定の強度レベルが最弱の電波強度レベルである。このレベル値を記憶することにより、検出位置を入力端末１１および表示端末１２と無線基地局１４との実際の離間距離に近づけることができる。
【００５０】
ここで、現設定の電波強度レベルが最小強度レベルである場合には（Ｓ３７：ＹＥＳ）、入力端末１１および表示端末１２は、選定されている無線基地局１４に最近接する位置に配置されていることになる。他の無線基地局１４による検出手続きを行うまでもなく配置位置が確定されるので、Ｓ４５にて、擬似的にＫ＝３として、図４の処理フローにおけるＳ５に戻る。
【００５１】
現設定の電波強度レベルが最小強度レベルではない場合には（Ｓ３７：ＮＯ）、無線基地局１４との離間距離が更に短い場合が考えられる。電波強度レベルを１レベル弱く設定し直し（Ｓ３９）、Ｓ２５に戻って、応答要求信号の送信（Ｓ２５）に始まる応答確認処理を繰り返す。
【００５２】
また、Ｓ３３において応答確認が確立した回数が規定回数に満たない場合には（Ｓ３３：ＮＯ）、これ以上、送信電波強度レベルを落として応答確認の処理を行う意味はないので、応答確認処理ルーチンから抜けることとなる。この際、既に電波強度レベルが記憶されていれば（Ｓ４１：ＹＥＳ）、記憶されている電波強度にて応答確認が確立されていることになる。応答が確立された回数を１加算して（Ｋ←Ｋ＋１）Ｓ５に戻る。電波強度レベルが記憶されていなければ（Ｓ４１：ＮＯ）、この無線基地局１４では応答確認が確立できないこととなる。Ｓ５に戻る。
【００５３】
図４に戻り説明する。処理ルーチン（Ｓ３）の後、Ｓ５に戻り、以後の手続きが行なわれる。先ず、３局の無線基地局１４において応答確認が確立されたか否かを判断する（Ｓ５）。３局の無線基地局１４（Ｋ＝３）により応答が確認されれば（Ｓ５：ＮＯ）、各無線基地局位置からの存在距離により入力端末１１および表示端末１２の位置を確定することができる（Ｓ１３）。応答が確認された無線基地局数が２局以下の場合（Ｋ＜３）には（Ｓ５：ＹＥＳ）、Ｓ７に移行して応答確認処理を行った無線基地局を判定する。識別子ｎが最大であり（ｎ：ＭＡＸ）、全ての無線基地局１４について応答確認処理を行っているのであれば（Ｓ７：ＹＥＳ）、入力端末１１および表示端末１２の存在位置が３点からの距離としては確定できないことになり、位置検出のエラー出力処理を行う（Ｓ１１）。尚、この場合、２局の無線基地局１４から存在位置が確認できれば、位置検出が確定できたとすることも可能である。この場合には、Ｓ５における分岐条件を、（Ｋ＜２）とすればよい。
【００５４】
Ｓ７において応答確認処理を行っていない無線基地局１４が存在する場合には（Ｓ７：ＮＯ）、無線基地局の識別子ｎを１加算して（Ｓ９）Ｓ３に戻る。新たな無線基地局１４を選択して応答確認処理を継続する。
【００５５】
図６には、他の実施形態による端末位置の検出フローを示す。図４の処理フローに加えて、Ｓ１５およびＳ１７が加えられている。図４の処理フローに対して位置検出手続きの効率化を図るものである。
【００５６】
Ｓ７において応答確認処理を行っていない無線基地局１４が存在する場合（Ｓ７：ＮＯ）、既に応答確認された無線基地局数Ｋを判定する（Ｓ１５）。既に応答確認された無線基地局１４が存在する場合（Ｋ≠０）（Ｓ１５：ＹＥＳ）、Ｓ１７に移行して、応答が確立されている無線基地局１４と、その無線基地局１４により応答確認された際の送信電波強度レベルとにより、関連する無線基地局を選択する。無線基地局１４とその電波強度レベルとに応じて、入力端末１１および表示端末１２が存在するであろう領域は、応答確認された無線基地局が１局の場合には無線基地局１４を中心とした円環状領域であり、２局の無線基地局により応答確認がされている場合には円環状領域の交差領域であることは明らかである。そこで、円環状の存在領域をカバーする他の無線基地局を選定してやれば、選定された無線基地局に対して応答確認処理を実行することができる。全ての無線基地局に対して、順次応答確認処理を行う場合に比して効率的に無線端末の位置検出を行うことができる。
【００５７】
ここで、関連する無線基地局１４の選定は、例えば、エリアに関連付けられた基地局情報ライブラリＤ１をあらかじめ用意しておくことで行うことができる。具体例を図７に示す。無線基地局ＡＰ０、ＡＰａ乃至ＡＰｈが碁盤目状に配置された無線通信システムを考える。無線基地局ＡＰ０が選択されて応答確認処理が行われた結果、図７の円環状領域Ｘに無線端末が存在することが判明したとする。これは、無線基地局ＡＰ０における送信電波強度レベルを順次減少させていき、無線端末からの応答を確認することで得ることができる。この場合には、図７中の４つの矩形領域（Ａ１）乃至（Ａ４）の何れかに無線端末が存在することになる。応答確認処理を行うべき無線基地局は、無線基地局ＡＰａ乃至ＡＰｈのいずれかであることは明らかである。これらの無線基地局ＡＰａ乃至ＡＰｈに限定して応答確認処理を行えば、効率的に無線端末の位置検出を行うことができる。また、図８に別の具体例を示す。無線基地局ＡＰ０、ＡＰａ乃至ＡＰｆが、互いに６０°の角度を有して交差する正三角網目状のパターンの各交点位置に配置されている場合である。隣接する無線基地局は等間隔に配置されることとなり、規則性を有した配置を得ることができる。
また、図７に示す碁盤目状の網目パターンの各交点位置や、図８に６０°の角度有する場合を示したように、互いに９０°以外の角度を有して交差する三角網目状のパターンの各交点位置に、無線基地局を配置することが考えられる。無線基地局の配置に規則性を持たせることができ、無線端末の位置検出の精度向上を図ることができる。更に、この場合、三角網目状パターンにおける交差角度を６０°とすれば、隣接する無線基地局が構成する三角形は正三角形状を有することとなる。隣接する無線基地局は等間隔に配置されることとなり、配置の規則性を更に向上させることができる。
【００５８】
以上詳細に説明したとおり、本実施形態に係る無線通信システム、端末位置検出方法、および端末位置検出プログラムによれば、無線基地局１４から送信される応答要求信号の送信電波強度レベルを順次減少させることにより、応答要求信号の到達範囲を、無線基地局１４を中心として順次半径が縮小された円形領域とすることができる。この到達範囲に入力端末１１および表示端末１２が存在することにより応答確認信号が発せられることに基づき、入力端末１１および表示端末１２の位置検出を行うことができる。
【００５９】
応答要求信号に対する応答確認信号の送受信による応答確認処理は、通信プロトコルとしてＩＥＥＥ８０２．１１の規格に従い、同規格の認証プロセスをそのまま利用して行うことができる．専用の機能を搭載することなく既存の入力端末１１および表示端末１２をそのまま使用して位置検出を行うことができる。また、無線基地局１４についても、応答要求信号の送信電波強度レベルの切り換え制御以外は、既存の無線基地局を使用することができる。ＩＥＥＥ８０２．１１の規格に準拠していれば、専用機能の追加を必要最小限として、システムを構成することができる。
【００６０】
量販店店舗内の売場スペース１に、所定陳列商品群が並べられる商品陳列庫２Ａ、２Ｂに応じて、入力端末１１や表示端末１２を配置する場合、入力端末１１や表示端末１２を個々に別体として、無線基地局１４との間をＩＥＥＥ８０２．１１に従う通信プロトコルにより無線通信をさせる。音声情報や動画情報を含んだ、売場状況等の映像情報の収集や関連商品の広告情報等の提供を行う無線情報システムを構築することが考えられる。このシステムにおいて、ＩＥＥＥ８０２．１１に標準に備えられる認証プロセスを利用して、入力端末１１や表示端末１２の位置検出を容易に行うことができる。個別に配置されている入力端末１１および表示端末１２の配置を自由に変更しても、簡易且つ確実に入力端末１１および表示端末１２の位置検出を行うことができる。入力端末１１および表示端末１２と売場状況や陳列商品群との関連付けを適格に行うことができ、上記の情報収集や情報提供を適格に行うことが可能となる。
【００６１】
尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは言うまでもない。
例えば、本実施形態においては、応答確認が確立された無線基地局数Ｋを３として記載したが、本発明はこれに限定されるものではない。無線端末の存在領域として選定される円環状領域が互いに接する態様で検出される場合には、２局の無線基地局で応答確認がされれば、無線端末の存在位置を検出することは可能である。
また、無線基地局の配置位置によっては、無線端末との間で応答確認が可能な無線基地局数Ｋは４局以上となる場合もある。この場合には、何れか３局の無線基地局が確定すれば、無線端末の位置検出を行うことができる。
本実施形態では、無線基地局を選定した上で、選定された無線基地局からの送信電波強度レベルを順次減少させる場合を例にとり説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。電波強度レベルを順次増大させるフローとすること、実施形態のフローとは逆に、電波強度レベルを設定した上で順次無線基地局を変更していくフローとすること等も可能である。
本発明の適用先として小売量販店での情報端末を例に取り説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。店舗の他、美術館や博物館等の展示場やホール、図書館等の公共施設、および工場等、１フロアを間仕切りすることなく所定領域ごとに異なる役割を有して空間が区画される広域空間に適用することができる．所定領域ごとに応じた情報の収集や提供を行う無線端末が配置される場合に、各端末の位置を同様に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】実施形態における小売量販店の売場スペースの概略平面図である。
【図２】入力端末および表示端末の商品陳列庫への配置状況と、情報管理サーバを含めたシステム構成を示す模式図である。
【図３】無線端末、無線基地局、および情報管理サーバで構成される無線通信システムのシステム構成図である。
【図４】実施形態の端末位置検出手続きを示すフロー図である。
【図５】応答確認処理ルーチンを示すフロー図である。
【図６】他の実施形態の端末位置検出手続きを示すフロー図である。
【図７】実施形態の端末位置検出手続きにおける位置検出状況を示す図である。
【図８】無線基地局が正三角網目状に配置される場合を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
２Ａ、２Ｂ                      商品陳列庫
１１                            無線端末としての入力端末
１２                            無線端末としての表示端末
１３                            情報記憶手段としての情報管理サーバ
１４、ＡＰ０、ＡＰａ乃至ＡＰｈ  無線通信局
１５                            情報伝送配線
１６                            識別素子としての認証タグ
【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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