(57)【要約】【課題】計算資源に乏しい情報処理装置でも自装置の位置を特定することができるようにすること。【解決手段】複数の送信器２１のうちの一の送信器２１が他の送信器２１よりも自装置に近い場合であって、一の送信器２１の電波強度の減衰量att_P0が他の送信器２１の電波強度の減衰量att_P3よりも大きいときに、一の送信器２１の減衰量att_P0を減じる補正をする補正部５３と、補正後の減衰量att_P0を利用して自装置の位置を推定する位置推定部５５とを有する情報処理装置による。【選択図】図１１
2018146484.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の送信器のうちの一の前記送信器が他の前記送信器よりも自装置に近い場合であって、前記一の送信器の電波強度の減衰量が前記他の送信器の電波強度の減衰量よりも大きいときに、前記一の送信器の前記減衰量を減じる補正をする補正部と、
補正後の前記減衰量を利用して自装置の位置を推定する位置推定部と、
を有する情報処理装置。
【請求項２】
前記複数の送信器のうちの三つを頂点とする三角形に前記一の送信器が内包される場合に、
前記補正部は、前記三つの送信器の各々の前記減衰量のうちの最大値に等しくなるように前記一の送信器の前記減衰量を補正することを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記補正部は、
自装置と前記複数の送信器の各々をコスト付きのリンクで接続したリンクノードマップを利用することにより、前記コストに基づいて前記一の送信器の前記減衰量を補正することを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項４】
情報処理装置に、
複数の送信器のうちの一の前記送信器が他の前記送信器よりも前記情報処理装置に近い場合であって、前記一の送信器の電波強度の減衰量が前記他の送信器の電波強度の減衰量よりも大きいときに、前記一の送信器の前記減衰量を減じる補正をし、
補正後の前記減衰量を利用して前記情報処理装置の位置を推定する、
処理を実行させるための情報処理プログラム。
【請求項５】
情報処理装置により実行される情報処理方法であって、前記情報処理装置が、
複数の送信器のうちの一の前記送信器が他の前記送信器よりも前記情報処理装置に近い場合であって、前記一の送信器の電波強度の減衰量が前記他の送信器の電波強度の減衰量よりも大きいときに、前記一の送信器の前記減衰量を減じる補正をし、
補正後の前記減衰量を利用して情報処理装置の位置を推定する、
ことを特徴とする情報処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理装置、情報処理プログラム、及び情報処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
IoT(Internet of Things)デバイスの普及に伴い、IoTデバイス等の情報処理装置を利用した様々なサービスが提案されている。そのようなサービスの一つに、IoTデバイスを装着した高齢者の見守りサービスがある。また、「この時間にここに行った」という情報を含むユーザの行動ログを取得するサービスもある。
【０００３】
これらのサービスは、何らかの方法により情報処理装置が自装置の位置を測位することにより実現できる。
【０００４】
しかし、IoTデバイスのように小型で計算資源に乏しい情報処理装置が自装置の位置を精度良く特定するのは難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−０４５１２７号公報
【特許文献２】特開２００６−３００９１８号公報
【特許文献３】特開２００９−１９８４５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一つの側面では、計算資源に乏しい情報処理装置でも自装置の位置を特定することができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一つの側面では、複数の送信器のうちの一の前記送信器が他の前記送信器よりも自装置に近い場合であって、前記一の送信器の電波強度の減衰量が前記他の送信器の電波強度の減衰量よりも大きいときに、前記一の送信器の前記減衰量を減じる補正をする補正部と、補正後の前記減衰量を利用して自装置の位置を推定する位置推定部とを有する情報処理装置が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
一つの側面では、本発明によれば、計算資源に乏しい情報処理装置でも自装置の位置を特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、検討に使用したシステムの模式図である。
【図２】図２は、マルチパスフェージングの一例について示すグラフである。
【図３】図３は、第１実施形態の原理について説明するための模式図（その１）である。
【図４】図４は、第１実施形態の原理について説明するための模式図（その２）である。
【図５】図５は、第１実施形態において、マルチパスフェージングに起因した不都合を防ぐ原理について説明する模式図である。
【図６】図６は、第１実施形態の全体構成について示す模式図である。
【図７】図７は、第１実施形態において、情報処理装置と各送信器との位置関係について示す平面図（その１）である。
【図８】図８は、第１実施形態において、情報処理装置と各送信器との位置関係について示す平面図（その２）である。
【図９】図９は、第１実施形態に係る補正方法について説明するための模式図（その１）である。
【図１０】図１０は、第１実施形態に係る補正方法について説明するための模式図（その２）である。
【図１１】図１１は、第１実施形態に係る補正方法について説明するための模式図（その３）である。
【図１２】図１２は、第１実施形態に係る情報処理装置のハードウェア構成図である。
【図１３】図１３は、第１実施形態に係る情報処理装置の機能構成図である。
【図１４】図１４は、第１実施形態に係るビーコン候補クリップ部が使用するリンクノードマップの模式図である。
【図１５】図１５は、第１実施形態において、ビーコン候補クリップ部による送信器の除外の仕方の一例を示す模式図である。
【図１６】図１６は、第１実施形態において、ビーコン候補クリップ部による送信器の除外の仕方の他の例を示す模式図である。
【図１７】図１７は、第１実施形態に係る内包判定部の機能について説明するための模式図である。
【図１８】図１８は、第１実施形態に係る減衰量テーブルの模式図である。
【図１９】図１９は、第１実施形態に係る相関テーブルの模式図である。
【図２０】図２０は、第１実施形態に係る相関テーブルを利用した位置の推定方法について模式的に示す図である。
【図２１】図２１は、第１実施形態に係る時系列補正処理部が行う処理について模式的に説明するためのグラフである。
【図２２】図２２は、第１実施形態に係る時系列補正処理部が行う処理について示すフローチャート（その１）である。
【図２３】図２３は、第１実施形態に係る時系列補正処理部が行う処理について示すフローチャート（その２）である。
【図２４】図２４は、第１実施形態において、今後の電波強度の変化を推定する方法について説明するための模式図（その１）である。
【図２５】図２５は、第１実施形態において、今後の電波強度の変化を推定する方法について説明するための模式図（その２）である。
【図２６】図２６は、第１実施形態において、電波強度の第１の推定値と第２の推定値の算出方法について説明するための模式図である。
【図２７】図２７は、第１実施形態において、電波強度の補正値をグラフ化した補正グラフの模式図である。
【図２８】図２８は、第１実施形態に係る情報処理方法について説明するためのフローチャートである。
【図２９】図２９は、第２実施形態に係る補正方法について説明するための模式図（その１）である。
【図３０】図３０は、第２実施形態に係る補正方法について説明するための模式図（その２）である。
【図３１】図３１は、第２実施形態に係る補正方法について説明するための模式図（その３）である。
【図３２】図３２は、第２実施形態に係る補正方法について説明するための模式図（その１）である。
【図３３】図３３は、第２実施形態の別の例に係る補正方法について説明するための模式図である。
【図３４】図３４は、第３実施形態に係る情報処理装置の機能構成図である。
【図３５】図３５は、第３実施形態で使用するリンクノードマップの模式図である。
【図３６】図３６は、第３実施形態における補正方法を説明するための模式図である。
【図３７】図３７は、第３実施形態において、電波強度の減衰量が推定値よりも大きい場合の模式図である。
【図３８】図３８は、第３実施形態において、電波強度の減衰量を補正したときの模式図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本実施形態の説明に先立ち、本願発明者が検討した事項について説明する。
【００１１】
IoTデバイス等の情報処理装置が自装置の位置を特定する方法としてGPS(Global Positioning System)を利用した方法があるが、GPS衛星からの信号が届き難い屋内でGPSを利用するのは難しい。
【００１２】
屋内で情報処理装置が測位するには、屋内の定められた位置に電波の送信器を固定しておき、その送信器が発した電波と送信器の位置とに基づいて情報処理装置が自装置の位置を特定すればよい。そのような送信器の一例として、例えばBluetooth（登録商標）を利用したビーコンがある。ビーコンからは一定時間おきにアドバタイズ信号が発信されているため、ビーコン設置位置の情報をあらかじめ知っておくことによって、受信したアドバタイズ信号の電波強度を利用した測位が可能となる。
【００１３】
その場合、ビーコンの発する電波が到来する方向を情報処理装置が特定することで測位することもできるが、市場に普及しているIoTデバイスには電波の方向を特定できるような高機能なアンテナは設けられていない。
【００１４】
ユーザの持つデバイスが観測するビーコンの電波強度のみで測位する方法も提案されているが、いずれもIoTデバイスのように計算資源が限られているデバイスで実現するのは難しい。
【００１５】
例えば、無線LAN(Local Area Network)のアクセスポイントが発した電波の電波強度を情報処理装置が取得し、その電波強度に基づいて情報処理装置の位置を特定する方法が提案されている。この方法では、大規模な計算資源や消費電力を必要とするパーティクルフィルタを利用しており、IoTデバイスのような計算資源に乏しいデバイスでこの方法を実現するのは難しい。
【００１６】
同様に、無線端末から出た電波を複数の無線ノードが受信し、受信した電波強度に基づいて無線端末の位置を特定する方法もある。この方法では、電波強度の理論値と実測値との関数である評価関数が最小となるように繰り返し演算を行うことにより無線端末の位置を特定しており、大規模な計算資源や消費電力を必要とする繰り返し演算をIoTデバイスが実行するのは難しい。
【００１７】
そこで、本願発明者は、IoTデバイス等の情報処理装置が観測したビーコンの電波強度のみを利用して測位する別の方法について検討した。
【００１８】
図１は、検討に使用したシステムの模式図である。
【００１９】
このシステム１は、屋内に存在する情報処理装置３が自身の位置を測位するシステムであり、屋内の定められた位置に複数の送信器４が固定される。
【００２０】
このうち、情報処理装置３は、IoTデバイスのように小型で計算資源が限られているデバイスである。また、各送信器４は、定期的にアドバタイズ信号を発信するビーコンである。
【００２１】
この例では、各送信器４の位置を点P1〜P3で表す。そして、情報処理装置３は、各送信器４の位置P1〜P3を知っているものとする。また、情報処理装置３は、各送信器４の直近で観測されるアドバタイズ信号の電波強度も知っているものとする。それらの電波強度を以下ではori_P1、ori_P2、及びori_P3と書く。
【００２２】
更に、情報処理装置３は、自身が計測したこれらの実際の電波強度obs_P1、obs_P2、及びobs_P3を算出する。
【００２３】
各送信器４は情報処理装置３から離れた所に位置しているため、各送信器４が発したアドバタイズ信号の電波強度は情報処理装置３に到達するまでの間に減衰する。以下では、各点P1〜P3にある送信器４が発したアドバタイズ信号の電波強度の減衰量をそれぞれatt_P1〜att_P3と書く。この定義より以下の式（１）成り立つ。
【００２４】
【数１】
2018146484.tif 000003
【００２５】
ここで、減衰量att_P1〜att_P3は、情報処理装置３と各送信器４との距離が長いほど大きくなる。逆に、情報処理装置３と送信器４との距離が短くなれば減衰量att_P1〜att_P3は少なくなる。
【００２６】
これを利用すれば、各減衰量att_P1〜att_P3に基づいて情報処理装置１の位置を推定できる。しかも、推定に使用するのは各減衰量att_P1〜att_P3のみであるため、IoTデバイスのような非力な情報処理装置３でも自装置の位置を推定できる。
【００２７】
しかし、屋内等のように電波を反射する障害物がある空間においては、観測されるアドバタイズ信号の電波強度が情報処理装置３と送信器４との距離による減衰以上に大きく減衰することがある。このような現象はマルチパスフェージングと呼ばれる。
【００２８】
マルチパスフェージングは、送信器３から情報処理装置４に直接届く信号と比較して、屋内の障害物で反射してから情報処理装置４に届く信号の位相が異なることが原因で発生する。
【００２９】
図２は、マルチパスフェージングの一例について示すグラフである。
【００３０】
このグラフの横軸は時間を示し、縦軸はあるビーコンから出たアドバタイズ信号の電波強度を示す。
【００３１】
図２の例では、マルチパスフェージングが原因で期間Tにおいて電波が減衰している。減衰している期間は数秒〜２０秒程度にも及ぶ。
【００３２】
マルチパスフェージングによって減衰量att_P1、att_P2、att_P3が数値的に増加すると、これらの減衰量で推定される情報処理装置１の位置が不正確となる。
【００３３】
本願発明者は、このようなマルチパスフェージングによる影響を低減するための方法を幾つか検討したが、いずれも以下のように問題がある。
【００３４】
例えば、マルチパスフェージングの影響を低減し得る測位専用の高品位なアンテナを情報処理装置３に設ける方法を検討した。しかし、この方法は、IoTデバイス等の小型の情報処理装置３のように通信用のアンテナしか持たないデバイスには適用できない。
【００３５】
また、電波強度が規定値以下になったときにはその電波を切り捨て、規定値よりも大きな強度の電波のみを信頼して測位を実行する方法も検討した。しかし、この方法では、電波強度が規定値よりも大きくなるように情報処理装置３を所持するユーザが各送信器４の近くにいる必要があり実用的でない。
【００３６】
更に、ピークホールド回路により電波強度のピーク値を保持し、そのピーク値を利用して測位を行う方法も検討した。しかし、上記のようにマルチパスフェージングで電波が減衰する期間が長いため、ユーザが移動する場合においては、これでは十分な精度で測位をすることはできない。
【００３７】
その他に、無理に情報処理装置３で測位をせずに、情報処理装置３が受信した電波強度をサーバ等の計算資源の豊富な計算機に送信し、計算機が測位をする方法も検討した。その方法では、電波の強度分布の目安を示す電波強度マップを作成し、情報処理装置３が受信した実際の電波の強度に対応した位置をその電波強度マップから求めることになる。しかし、この方法では電波強度マップの作成に多大な労力が必要となってしまう。
【００３８】
以下に、マルチパスフェージングによる影響を抑えつつ、電波強度のみで測位を実行することが可能な各実施形態について説明する。
【００３９】
（第１実施形態）
まず、本実施形態の原理について説明する。
【００４０】
図３〜図４は、本実施形態の原理について説明するための模式図である。
【００４１】
図３の例では、情報処理装置２０と二つの送信器２１とが屋内にある状況を想定している。
【００４２】
各送信器２１は、例えばアドバタイズ信号を発するビーコンであって、それぞれ点P0及び点P1に固定されている。
【００４３】
なお、各送信器２１から出た直後のアドバタイズ信号の各々の電波強度ori_P0、ori_P1は同一であって、これらの値を情報処理装置２０が記憶しているものとする。また、電波強度ori_P0、ori_P1の指標として、以下ではRSSI(Received Signal Strength Indicator)を使用する。
【００４４】
更に、Bluetooth（登録商標）機器に代えて、無線LANのアクセスポイントを各送信器２１として設けてもよい。
【００４５】
一方、情報処理装置２０は、例えばIoTデバイスである。情報処理装置２０は、自装置の周囲の各送信器２１から出たアドバタイズ信号の実際の受信電波強度obs_P0、obs_P1を計測し、これらの電波強度を利用して自装置の位置を推定する。
【００４６】
位置の推定に際しては、各送信器２１から情報処理装置２０が離れるほどアドバタイズ信号の電波強度obs_P0、obs_P1が減衰する事実を利用する。
【００４７】
以下では、各アドバタイズ信号の電波強度の減衰量をatt_P0、att_P1と書く。定義よりatt_P0 = ori_P0- obs_ P0、att_P1 = ori_P1- obs_P1である。これらの減衰量att_P0、att_P1は、電波強度obs_P0、obs_P1の計測値と、各送信器２１の直近での電波強度であるori_P0、ori_P1とに基づいて情報処理装置２０が算出する。
【００４８】
位置の推定の仕方は特に限定されない。例えば、減衰量att_P0が減衰量att_P1よりも小さい場合には、点P1よりも点P0に近い位置に情報処理装置２０が位置すると推定することができる。
【００４９】
一方、図４は、点P0にある送信器２１が発したアドバタイズ信号の電波強度がマルチパスフェージングの影響を受けた場合の模式図である。
【００５０】
この場合は、マルチパスフェージングによって減衰量att_P0が減衰量att_P1よりも大きくなってしまっている。
【００５１】
よって、この場合に減衰量att_P0、att_P1に基づいて情報処理装置２０が測位をすると、点P0よりも点P1に近い位置に自装置が位置すると誤って推定してしまう。
【００５２】
図５は、このような不都合を防ぐ原理について説明する模式図である。
【００５３】
この例では、マルチパスフェージングによって上記のように減衰量att_P0が減衰量att_P1よりも大きい場合に、情報処理装置２０が減衰量att_P0を減じる補正をする。減衰量att_P0の補正量は特に限定されないが、例えば遠い方の送信器２１の減衰量att_P1に等しくなるように減衰量att_P0を補正する。
【００５４】
このように減衰量att_P0を補正することにより、各減衰量att_P0、att_P1から推定される情報処理装置２０の位置の誤差を小さくすることができる。
【００５５】
次に、本実施形態の具体例について説明する。
【００５６】
＜全体構成＞
図６は、本実施形態の全体構成について示す模式図である。
【００５７】
なお、図６において、図５で説明したのと同じ要素には図５におけるのと同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。
【００５８】
図６に示すように、本実施形態では、天井２８の予め定められた位置に複数の送信器２１が固定されており、情報処理装置２０を所持するユーザUが屋内２３を移動している場合を想定する。
【００５９】
なお、送信器２１を固定する部位は天井２８に限定されない。壁や床等に送信器２１を固定してもよい。
【００６０】
そして、各送信器２１が発するアドバタイズ信号の電波強度に基づいて、後述のように情報処理装置２０が自装置の位置を推定する。
【００６１】
図７及び図８は、情報処理装置２０と各送信器２１との位置関係について示す平面図である。
【００６２】
図７及び図８の例では、情報処理装置２０の位置を点Aで表し、各送信器２１の位置をそれぞれ点P0〜P3で表している。
【００６３】
また、図７においては、点P1〜P3を頂点とする三角形P1P2P3が点P0と点Aの両方を内包する場合を想定している。
【００６４】
一方、図８においては、三角形P1P2P3が点P0を内包し、かつ三角形P1P2P3の外側に点Aが位置する場合を想定している。
【００６５】
以下では、点Aと各点P0〜P3との距離をそれぞれdA0、dA1、dA2、dA3と書くことにする。
【００６６】
上記の図７と図８のいずれの場合においても、点Aと点P0との距離dA0は、幾何学的に残りの距離dA1、dA2、dA3のうち最大のものより常に小さくなる。
【００６７】
つまり、点P0で表される送信器２１が三角形P1P2P3に内包されるならば、点Aで表される情報処理装置２０がどこに位置していても、点P1〜P3で表される送信器２１の少なくとも一つは情報処理装置２０から見てP0よりも遠い位置にあるということになる。
【００６８】
本実施形態では、このような幾何学的な知見を利用して以下のように各送信器２１から出るアドバタイズ信号の電波強度の減衰量を補正する。
【００６９】
図９〜図１１は、その補正方法について説明するための模式図である。
【００７０】
このうち、図９は、点P0の送信器２１から出たアドバタイズ信号の電波強度が、マルチパスフェージングによって本来よりも増大している場合を例示している。
【００７１】
以下では、各送信器２１の直近で計測されるアドバタイズ信号の電波強度をそれぞれori_P0〜ori_P3で表し、情報処理装置２０が計測したアドバタイズ信号の実際の電波強度をそれぞれobs_P0〜obs_P3で表すものとする。
【００７２】
なお、本例では各ビーコンの直近で観測される電波強度ori_P0〜ori_P3は全て同一としているが、実際には送信器２１ごとに設置環境や出力電波強度が異なることがあり、それにより電波強度ori_P0〜ori_P3が同一ではない場合もある。
【００７３】
また、これらのアドバタイズ信号は、情報処理装置２０に到達するまでの間にその電波強度が減衰する。その減衰量をそれぞれatt_P0〜att_P3で表す。
【００７４】
このとき、前述のように情報処理装置２０がどこに位置していても、点P1〜P3のうちの少なくとも一つは情報処理装置２０から見て点P0よりも遠い位置にある。
【００７５】
よって、マルチパスフェージングによる影響がなければ、att_P1〜att_P3のうちの少なくとも一つはatt_P0よりも大きくなるため、att_P1〜att_P3の最大値Max(att_P1, att_P2, att_P3)よりもatt_P0は小さくなるはずである。
【００７６】
逆に、この図の例のようにatt_P0が最大値Max(att_P1, att_P2, att_P3)よりも大きい場合には、点P0の送信器２１から出たアドバタイズ信号がマルチパスフェージングによって異常に減衰していると判断できる。
【００７７】
そこで、このように判断された場合には、次の図１０及び図１１のようにatt_P0を補正する。
【００７８】
図１０は、Max(att_P1, att_P2, att_P3) = att_P3であり、かつatt_P0＞Max(att_P1, att_P2, att_P3)である場合を例示している。この場合は、att_P1〜att_P3のうちでatt_P3が最も大きいため、情報処理装置２０から見て点P3が最も遠く、かつ点P3よりも点P0が情報処理装置２０に近いということになる。
【００７９】
そこで、この場合には補正によりatt_P0を減じてその値を最も遠い点P3における減衰量att_P3に等しくする。
【００８０】
図１１は、このように補正した後の模式図である。
【００８１】
このようにatt_P3 = att_P0となるようにatt_P0を補正することで、点P0が三角形P1P2P3に内包されている状況にatt_P0の値が整合するようになる。よって、補正後の減衰量att_P0や各減衰量att_P1〜att_P3を利用して情報処理装置２０が自装置の位置を推定することで、その推定の精度を高めることができる。
【００８２】
なお、att_P0≦Max(att_P1, att_P2, att_P3)となっている場合には、点P0が三角形P1P2P3に内包されている状況にatt_P0の値が整合しているため、att_P0の補正は行わない。
【００８３】
次に、このような補正方法を実現する情報処理装置２０について説明する。
【００８４】
＜ハードウェア構成＞
図１２は、本実施形態に係る情報処理装置２０のハードウェア構成図である。
【００８５】
図１２に示すように、情報処理装置２０は、アンテナ３１、無線部３２、加速度センサ３３、ジャイロセンサ３４、地磁気センサ３５、記憶部３６、プロセッサ３７、及びメモリ３８を備える。
【００８６】
このうち、アンテナ３１は、複数の送信器２１の各々からアドバタイズ信号を受信したり、携帯電話の基地局や無線LANのアクセスポイントとの間でデータ通信用の電波を送受信する。
【００８７】
無線部３２は、アンテナ３１が受信したアドバタイズ信号を電気信号に変換してプロセッサ３７に出力する。更に、無線部３２は、アンテナ３１とプロセッサ３７との間で送受信される各種の信号を変調したり復調したりする。
【００８８】
また、加速度センサ３３は、自装置に加わる加速度を検知し、その加速度の値を示す信号をプロセッサ３７に出力する。
【００８９】
ジャイロセンサ３４は、自装置の姿勢変化を検知し、どの程度の姿勢変化があるのかを示す信号をプロセッサ３７に出力する。
【００９０】
そして、地磁気センサ３５は、地磁気を検知することにより自装置がどの方向を向いているのかを示す信号をプロセッサ３７に出力する。
【００９１】
記憶部３６は、例えば、ROM(Read Only Memory)、不揮発性RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ、EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)、及びハードディスク等の不揮発性のストレージである。
【００９２】
その記憶部３６には、本実施形態に係る情報処理プログラム４１が記憶される。
【００９３】
なお、その情報処理プログラム４１をコンピュータが読み取り可能な記録媒体４５に記録させておき、プロセッサ３７に記録媒体４５の情報処理プログラム４１を読み取らせるようにしてもよい。
【００９４】
そのような記録媒体４５としては、例えばCD-ROM(Compact Disc - Read Only Memory)、DVD(Digital Versatile Disc)、及びUSB(Universal Serial Bus)メモリ等の物理的な可搬型記録媒体がある。また、フラッシュメモリ等の半導体メモリやハードディスクドライブを記録媒体４５として使用してもよい。これらの記録媒体４５は、物理的な形態を持たない搬送波のような一時的な媒体ではない。
【００９５】
更に、公衆回線、インターネット、及びLAN等に接続された装置に情報処理プログラム４１を記憶させておき、プロセッサ３７が情報処理プログラム４１を読み出して実行するようにしてもよい。
【００９６】
また、プロセッサ３７は、自装置の各部を制御したり、メモリ３８と協働して情報処理プログラム４１を実行したりするCPU(Central Processing Unit)等のハードウェアである。
【００９７】
更に、プロセッサ３７は、加速度センサ３３、ジャイロセンサ３４、及び地磁気センサ３５の各々の出力に基づいて、情報処理装置２０を所持しているユーザの行動の軌跡を把握する。
【００９８】
メモリ３８は、DRAM(Dynamic RAM)等のようにデータを一時的に記憶するハードウェアであって、その上に前述の情報処理プログラム４１が展開される。
【００９９】
なお、上記した各点P0〜P3における送信器２１から出た直後のアドバタイズ信号の電波強度ori_P0〜ori_P3の値もメモリ３８に予め格納されている。
【０１００】
＜機能構成＞
図１３は、情報処理装置２０の機能構成図である。
【０１０１】
図１３に示すように、情報処理装置２０は、電波強度入力部５１、時系列補正処理部５２、補正部５３、電波強度蓄積部５４、及び位置推定部５５を備える。これらの各部は、プロセッサ３７がメモリ３８と協働して情報処理プログラム４１を実行することにより実現される。
【０１０２】
このうち、電波強度入力部５１は、無線部３２（図１２参照）から入力されたアドバタイズ信号の電波強度を計測する。その計測値obs_P0〜obs_P3は、電波強度入力部５１により時系列補正処理部５２に通知されると共に、メモリ３８に格納される。
【０１０３】
時系列補正処理部５２は、通知された電波強度obs_P0〜obs_P3がマルチパスフェージングにより減衰している場合にその値を補正し、補正後の電波強度を補正部５３に通知する。なお、補正方法の詳細については後述する。また、電波強度を補正する必要がない場合には、時系列補正処理部５２を省いてもよい。
【０１０４】
一方、補正部５３は、メモリ３８に格納されている電波強度ori_P0〜ori_P3から電波強度obs_P0〜obs_P3を減じることにより減衰量att_P0〜att_P3を求める。そして、これらの減衰量att_P0〜att_P3がマルチパスフェージングによって本来の値よりも増大している場合に、減衰量att_P0〜att_P3を補正してその値を低下させる。その補正に際しては、後述のように自装置と各送信器２１との位置関係等の幾何学的な情報を利用する。
【０１０５】
また、そのような補正を実行するために、補正部５３は、ビーコン候補クリップ部５６、内包判定部５７、及び減衰量補正処理部５８を有する。
【０１０６】
図１４〜図１６は、ビーコン候補クリップ部５６の機能について説明するための模式図である。
【０１０７】
図１４は、ビーコン候補クリップ部５６が使用するリンクノードマップ６０の模式図である。
【０１０８】
リンクノードマップ６０は、自装置と複数の送信器２１の各々をノードとし、それらのノードの各々をコスト付きのリンクで接続したマップである。この例では、複数の送信器２１の各々を点P0〜P6で表し、情報処理装置２０の現在位置を点Aで表している。
【０１０９】
また、各点A、P0〜P6を接続するコストをC0〜C15で表す。コストC0〜C15は、例えばその両端にある点同士の物理的な距離である。
【０１１０】
リンクノードマップ６０の作成方法は特に限定されない。例えば、各点P0〜P6、Aの位置を入力値とするドロネーアルゴリズムによりドロネー図を作成し、これにより得られたドロネー図をリンクノードマップ６０として採用し得る。この場合、情報処理装置２０の現在位置である点Aの位置は、各送信器２１から発せられたアドバタイズ信号の電波強度を利用した適当なアルゴリズムに基づいて予め大雑把に把握しておけばよい。
【０１１１】
なお、情報処理装置２０よりも計算能力が高いサーバがそのリンクノードマップ６０を作成するのが好ましい。
【０１１２】
ビーコン候補クリップ部５６は、そのリンクノードマップ６０において自装置から遠く離れた所にある送信器２１を除外する。これにより、除外された送信器２１の電波強度の減衰量が減衰量補正処理部５８における補正に使用されなくなるため、情報処理装置２０の計算負荷を軽減することができる。
【０１１３】
図１５は、除外の仕方の一例を示す模式図である。
【０１１４】
この例では、点Aで示される現在位置にリンクで直接接続されていない点P4、P5にある送信器２１を除外している。
【０１１５】
図１６は、除外の仕方の他の例を示す模式図である。
【０１１６】
この例では、点Aを起点としたコストの総和が予め定められた規定値Cth以上となる点P4〜P6にある送信器２１を除外している。
【０１１７】
なお、リンクノードマップ６０を使用せずにビーコン候補クリップ部５６が送信器２１を除外してもよい。例えば、各点P0〜P6にある送信器２１のうちで電波強度obs_P0〜obs_P6が最も強いものをビーコン候補クリップ部５６が特定し、特定した送信器２１から一定の距離よりも遠い位置にある送信器２１をビーコン候補クリップ部５６が除外してもよい。
【０１１８】
更に、過去の自装置の位置や、自装置が位置するフロアから判断して、自装置と遠く離れており測位に役立たない送信器２１をビーコン候補クリップ部５６が除外してもよい。
【０１１９】
次に、内包判定部５７の機能について説明する。
【０１２０】
図１７は、内包判定部５７の機能について説明するための模式図である。
【０１２１】
なお、図１７においては、図９〜図１１におけるのと同様に各送信器２１を点P0〜P3で表している。
【０１２２】
内包判定部５７は、三角形P1P2P3が点P0を内包するかどうかを判定する。なお、判定の対象となる三角形P1P2P3は、複数の点P0〜P3から内包判定部５７が任意に選んだ三点で形成される三角形であって、図１４〜図１６のようにドロネーアルゴリズムにより生成されたものではない。
【０１２３】
この判定手法は特に限定されない。本実施形態では、図１７に示すように６つのベクトルV1、V2、V3、V4、V5、V6を考える。そして、三つの外積V1×V2、V3×V4、V5×V6の全ての向きが一致する場合に、内包判定部５７は、三角形P1P2P3が点P0を内包すると判定する。
【０１２４】
再び図１３を参照する。
【０１２５】
減衰量補正処理部５８は、内包判定部５７によって三角形P1P2P3が点P0を内包すると判定された場合に、図９〜図１１を参照して説明した補正方法に従って減衰量att_P0を補正する。
【０１２６】
なお、前述のようにatt_P0の補正はatt_P0＞Max(att_P1, att_P2, att_P3)のときに行い、att_P0≦Max(att_P1, att_P2, att_P3)のときにはatt_P0を補正しない。
【０１２７】
また、電波強度蓄積部５４は、各時刻に取得した各減衰量att_P0〜att_P3の値を減衰量テーブルとしてメモリ３７に蓄積する。なお、各減衰量att_P0〜att_P3のうちで後述の減衰量補正処理部５８が補正したものがある場合には、電波強度蓄積部５４は、補正後の減衰量に基づいて減衰量テーブルを作成する。
【０１２８】
図１８は、電波強度蓄積部５４が作成したある時刻における減衰量テーブル５９の模式図である。
【０１２９】
図１８の例では、各送信器２１を一意に特定するIDとして点P0〜P3の添え字０〜３を採用し、これらの点P0〜P3の位置座標と減衰量att_P0〜att_P3の値とが対応付られて減衰量テーブル５９に蓄積される。
【０１３０】
再び図１３を参照する。
【０１３１】
位置推定部５５は、同一の時刻における各減衰量att_P0〜att_P3の値を利用して、当該時刻における自装置の位置を推定する。
【０１３２】
図１９は、その推定に使用する相関テーブル６０の模式図である。
【０１３３】
この相関テーブル６０は、位置を推定する際に使用する重みと電波強度の減衰量との相関関係を表したテーブルであって、メモリ３７に格納される。なお、その相関テーブル６０における重みの値は、実験等により予め定めておく。
【０１３４】
図２０は、相関テーブル６０を利用した位置の推定方法について模式的に示す図である。
【０１３５】
図２０の例では、点P0〜P2で表される位置に送信器２１が設置されており、点Aに情報処理装置２０が位置しているものとする。また、情報処理装置２０のメモリ３８（図１２参照）には、これらの点P0〜P0の各々の水平面内での位置座標（X0, Y0）、（X1, Y1）、（X2, Y2）が予め格納されているものとする。
【０１３６】
そして、位置推定部５５は、自装置が計測した各点P0〜P2の送信器２１の減衰量がそれぞれatt_P0〜att_P2であるとき、次の式（２）に従って自装置の位置座標（X, Y）を算出する。
【０１３７】
【数２】
2018146484.tif 000004
【０１３８】
但し、W0〜W2は、それぞれ減衰量att_P0〜att_P2に対応する重みであって、前述の相関テーブル６０を参照して求められる。
【０１３９】
また、各減衰量att_P0〜att_P2には誤差があるため、式（２）に従って求めた位置座標（X, Y）にもある程度の誤差が含まれる。そこで、その誤差を見込んだ推定円６１を設定し、その推定円６１内に自装置が位置している可能性が高い位置推定部５５が推定するようにしてもよい。
【０１４０】
なお、上記のように相関テーブル６０から重みを求めるのではなく、電波強度が距離の二乗で減衰するモデルに基づいて重みを算出してもよい。
【０１４１】
更に、以下のような簡単な式（３）を用いて、電波強度の減衰量から重みを求めてもよい。
【０１４２】
【数３】
2018146484.tif 000005
【０１４３】
式（３）におけるαとβは適当な定数である。
【０１４４】
次に、上記の時系列補正処理部５２（図１３参照）の機能について説明する。
【０１４５】
図２１は、時系列補正処理部５２が行う処理について模式的に説明するためのグラフであって、その横軸は時間を示し、縦軸は電波強度を示す。
【０１４６】
図２１における計測値グラフCaは、情報処理装置２０が計測した電波強度obs_Pjの時系列のグラフである。また、理想グラフCbは、マルチパスフェージングの影響が全くないときに期待される電波強度obs_Pjのグラフである。
【０１４７】
時系列補正処理部５２は、マルチパスフェージングの影響が排除されるように点Pjごとに電波強度obs_Pjを補正し、補正後の電波強度obs_Pj_Corを出力する。
【０１４８】
図２２及び図２３は、その補正を行うために時系列補正処理部５２が行う処理について示すフローチャートである。
【０１４９】
時系列補正処理部５２は、このフローチャートに従って処理を行うことにより、以下のように各送信器２１のアドバタイズ信号の電波強度obs_Pjを補正する。
【０１５０】
なお、このフローチャートは、４０msec程度の周期で時系列補正処理部５２が各々の送信器２１ごとに行う。
【０１５１】
以下では、点Pjで表される送信器２１が発したアドバタイズ信号の電波強度を補正する場合を例にして説明する。また、このフローチャートを現に実行している回のことを以下では今回と呼び、一周期前にこのフローチャートを実行した回のことを前回とも呼ぶ。
【０１５２】
そして、アンテナ３１（図１２参照）がアドバタイズ信号を受信したことをトリガにして、時系列補正処理部５２が以下の各ステップを実行する。
【０１５３】
（ステップＳ１）
まず、前回の電波強度obs_Pjの計測値がメモリ３８に存在するか否かを判定する。
【０１５４】
（ステップＳ２）
前回の電波強度obs_Pjの計測値がメモリ３８に存在しない場合には、情報処理装置２０が今回初めて電波強度obs_Pjを計測したことになる。その場合には、電波強度obs_Pjを補正する判断基準がないため、今回の電波強度obs_Pjの計測値をそのまま補正値obs_Pj_Corとして出力する。
【０１５５】
（ステップＳ３）
ステップＳ１で前回の電波強度obs_Pjの計測値が存在すると判定された場合に、今回の電波強度obs_Pjが突発的に高くなったか否かを判定する。
【０１５６】
例えば、今回の電波強度obs_Pjが前回の電波強度obs_Pjよりも２０dB以上高くなったときに、突発的に高くなったと判定し得る。
【０１５７】
（ステップＳ４）
ステップＳ３で突発的に高くなったと判定された場合には、情報処理装置２０の近くにたまたま電波の反射体が存在して電波強度が高くなったと考えられるため、今回の電波強度obs_Pjは信用できない。そこで、今回の電波強度obs_Pjを捨て、前回の電波強度obs_Pjから得られる推定値を補正値obs_Pj_Corとして出力する。
【０１５８】
（ステップＳ５）
ステップＳ４で突発的に高くなっていないと判定された場合には、一定時間前にメモリ３８に蓄積した電波強度obs_Pjの計測値があるか否かを判定する。判定の基準となる一定時間は、例えば１０秒程度の時間である。
【０１５９】
（ステップＳ６）
ステップＳ５で一定時間前に蓄積した電波強度obs_Pjの計測値があると判定された場合には、当該一定時間よりも前における電波強度obs_Pjのピーク情報を削除する。ピーク情報は、ピークの高さや時刻を示す情報であって、メモリ３８に格納される。一定時間よりも前のピーク情報で補正をすることはないので、このように削除することでメモリ３８（図１２参照）の消費量を抑えることができる。
【０１６０】
（ステップＳ７）
前回の電波強度obs_Pjがピークに位置しているか否かを判定する。例えば、前回の電波強度obs_Pjが、前々回と今回のそれぞれの電波強度obs_Pjよりも強い場合に、前回の電波強度obs_Pjがピークに位置していると判定する。
【０１６１】
（ステップＳ８）
ステップＳ７において前回の電波強度obs_Pjがピークに位置していると判定された場合には、次のように今後の電波強度obs_Pjの変化を推定する。
【０１６２】
図２４は、その推定方法について説明するための模式図であって、横軸は時間を示し、縦軸は電波強度を示す。また、このフローチャート実行するのはn回目であり、その実行時刻をtnとしている。これらについては後述の各図でも同様である。
【０１６３】
図２４に示すように、前回（tn-1）の電波強度がピークQ2に位置しており、それよりも前のいずれかの時刻tn-kでピークQ1があったとする。
【０１６４】
この場合は、ピークQ1とピークQ2とを結ぶ直線L12を引き、今後（tn、tn+1、tn+2、…）はその直線L12に沿って電波強度obs_Pjが変化すると推定する。
【０１６５】
再び図２２を参照する。
【０１６６】
（ステップＳ９）
ステップＳ７において前回の電波強度obs_Pjがピークに位置していないと判定された場合には、次のように今後の電波強度obs_Pjの変化を推定する。
【０１６７】
図２５は、その推定方法について説明するための模式図である。
【０１６８】
この例では、前回以前に実行したステップＳ８において二つのピークQ3、Q4を結ぶ直線L34が既に引かれているものとする。
【０１６９】
この場合、本ステップでは、ピークQ4を過ぎると電波強度obs_Pjが曲線Mに沿って変化すると推定する。曲線Mは、ピークQ4における傾きが直線L34と同じであり、かつその傾きが時間と共に０に近づく曲線である。
【０１７０】
これにより、本ステップでは、電波強度obs_Pjの推定値が過度に強くなるのを防ぐ。
【０１７１】
次に、図２３を参照しながら、時系列補正処理部５２が行う各処理の説明を続ける。
【０１７２】
（ステップＳ１０）
本ステップでは、過去にピークがあったか否かを判定する。
【０１７３】
（ステップＳ１１）
ステップＳ１０においてピークがないと判定された場合には、今回の電波強度obs_Pjの計測値が前回よりも低いか否かを判定する。
【０１７４】
（ステップＳ１２）
ステップＳ１１で低いと判定された場合には、マルチパスフェージングによって今回の電波強度obs_Pjが弱くなっている可能性がある。そこで、この場合には前回と今回の各々の電波強度obs_Pjの計測値の平均値を補正値obs_Pj_Corとして出力する。その補正値obs_Pj_Corは、今回の電波強度obs_Pjよりも高い値となるので、マルチパスフェージングの影響を抑えることができる。
【０１７５】
（ステップＳ１３）
ステップＳ１１で低くないと判定された場合には、電波強度obs_Pjがマルチパスフェージングの影響を受けていないと考えられる。よって、この場合には、今回の電波強度obs_Pjの計測値をそのまま補正値obs_Pj_Corとして出力する。
【０１７６】
（ステップＳ１４）
ステップＳ１０において過去にピークがあったと判定された場合には、次のようにして電波強度obs_Pjの第１の推定値Aを算出する。
【０１７７】
図２６は、その算出方法について説明するための模式図である。
【０１７８】
図２６に示すように、本ステップでは、前述の直線L12を平行移動した直線Kを新たに想定し、当該直線Kが前回（tn-1）の計測値を通るようにする。
【０１７９】
そして、その直線Kの上の点で今回（tn）に対応する値を第１の推定値Aとする。
【０１８０】
（ステップＳ１５）
次に、電波強度obs_Pjの第２の推定値Bを算出する。
【０１８１】
その算出方法について前述の図２６を参照して説明する。
【０１８２】
本ステップでは、直線L12上の点で今回（tn）に対応する値を第２の推定値Bとする。
【０１８３】
再び図２３を参照する。
【０１８４】
（ステップＳ１６）
続いて、今回（tn）の電波強度obs_Pjの計測値が、第１の推定値Aと第２の推定値Bの平均値よりも低いか否かを判定する。
【０１８５】
（ステップＳ１７）
ステップＳ１６において低いと判定された場合には、マルチパスフェージングによって今回（tn）の電波強度obs_Pjの計測値が低くなっていると考えられる。よって、本ステップでは前述の第１の推定値Aと第２の推定値Bの平均値を補正値obs_Pj_Corとして出力する。
【０１８６】
（ステップＳ１８）
ステップＳ１６において低くないと判定された場合には、電波強度obs_Pjが上昇傾向にあると考えられる。
【０１８７】
そこで、本ステップでは、前回のピークQ2（図２４参照）を通る直線L12の傾きを増加させることにより、電波強度の変化を増加させる。
【０１８８】
（ステップＳ１９）
その後に、今回（tn）の電波強度obs_Pjを補正値obs_Pj_Corとして出力する。
【０１８９】
以上により、時系列補正処理部５２が行う処理を終える。
【０１９０】
図２７は、補正値obs_Pj_Corをグラフ化した補正グラフC0の模式図である。これに示されるように、補正グラフC0においては、計測グラフCaと比較して電波強度が過度に低下する期間が少なくなっており、マルチパスフェージングの影響が抑制されている。
【０１９１】
このように補正された補正値obs_Pj_Corを利用して測位をすることで、マルチパスフェージングに起因して測位の精度が低下するのを抑制することができる。
【０１９２】
なお、時系列補正処理部５２の機能は上記に限定されない。
【０１９３】
例えば、前述の図２２〜図２３の処理を行わずに、計測グラフCaのピークを保持するピークホールド回路を時系列補正処理部５２として設け、ピークの値を時系列補正処理部５２が出力してもよい。
【０１９４】
＜情報処理方法＞
次に、本実施形態に係る情報処理方法について説明する。
【０１９５】
図２８は、本実施形態に係る情報処理方法について説明するためのフローチャートである。
【０１９６】
以下では、点P0〜Pn-1で表されるn個の送信器２１が屋内に固定されている場合を想定する。
【０１９７】
（ステップＳ３０）
まず、電波強度入力部５１が、n個の送信器２１の各々のアドバタイズ信号の電波強度obs_P0〜obs_Pn-1を計測する。
【０１９８】
（ステップＳ３１）
次に、時系列補正処理部５２が、前述の図２２及び図２３のフローチャートに従って電波強度obs_P0〜obs_Pn-1の各々を補正する。
【０１９９】
（ステップＳ３２）
次に、減衰量補正処理部５８が減衰量att_P0〜att_Pkを補正する。
【０２００】
その補正は、図９〜図１１を参照して説明した補正方法に従って行われる。
【０２０１】
例えば、三角形P1P2P3が点P0を内包する場合であって、att_P0＞Max(att_P1, att_P2, att_P3)のときは、減衰量補正処理部５８はatt_P0 = Max(att_P1, att_P2, att_P3)となるようにatt_P0を補正する。
【０２０２】
なお、三角形P1P2P3が点P0を内包する場合であっても、att_P0≦Max(att_P1, att_P2, att_P3)のときは、減衰量補正処理部５８はatt_P0の値を補正しない。
【０２０３】
また、このように補正の対象となる点Pi(0≦i≦k)は、その周囲の三点で形成される三角形に内包されると内包判定部５７により判定された点P0〜Pkである。そして、これらの点P0〜Pkが三角形に内包される旨の通知は、本ステップの実行前に内包判定部５７から減衰量補正処理部５８に予め通知される。
【０２０４】
また、内包判定部５７による判定の前には、ビーコン候補クリップ部５５によって点P0〜Pn-1で表されるn個の送信器２１のうちで自装置から遠く離れたものが予め除外されており、除外されなかった点P0〜Pkが上記のように内包判定部５７による判定の対象となる。
【０２０５】
（ステップＳ３３）
次に、電波強度蓄積部５４が、各時刻におけるatt_P0〜att_Pkの値を示す減衰量テーブル５９（図１８参照）を作成し、その減衰量テーブル５９をメモリ３７に格納する。
【０２０６】
なお、各減衰量att_P0〜att_PkのうちでステップＳ３２において補正されたものがある場合には、電波強度蓄積部５４は、補正後の減衰量を減衰量テーブル５９に蓄積する。
【０２０７】
（ステップＳ３４）
続いて、位置推定部５５が、同一の時刻における各減衰量att_P0〜att_Pkの値を利用して、当該時刻における自装置の位置を推定する。
【０２０８】
例えば、位置推定部５５は、相関テーブル６０（図１９参照）から各減衰量att_P0〜att_Pkに対応した重みW0、W2、…Wkを取得し、以下の式（４）に従って自装置の位置座標（X, Y）を算出する。
【０２０９】
【数４】
2018146484.tif 000006
【０２１０】
その後に、位置推定部５５は、このように算出した自装置の位置座標をビーコン候補クリップ部５６に通知する。そして、ビーコン候補クリップ部５６は、通知された自装置の位置座標を利用して、図１５や図１６のように自装置から遠く離れた所にある送信器２１を除外する。
【０２１１】
以上により、本実施形態に係る情報処理方法の基本ステップを終える。
【０２１２】
上記した情報処理方法によれば、図９〜図１１に示したように、マルチパスフェージングによってatt_P0＞Max(att_P1, att_P2, att_P3)となっている場合には、att_P0 = Max(att_P1, att_P2, att_P3)となるように減衰量att_P0を補正する。
【０２１３】
これにより、att_P0の値からマルチパスフェージングの影響が排除されるため、各減衰量att_P0〜att_P3から算出される情報処理装置２０の位置の精度が高まる。
【０２１４】
しかも、単に減衰量att_P0を小さくすればよいので、計算資源に乏しい情報処理装置２０でも自装置の位置を高精度に求めることができるようになる。
【０２１５】
（第２実施形態）
第１実施形態では、図９〜図１１を参照して説明したように、Max(att_P1, att_P2, att_P3) = att_P0となるように減衰量補正処理部５８が減衰量att_P0を補正した。
【０２１６】
本実施形態では、これとは別の方法で補正を行う。
【０２１７】
図２９〜図３２は、本実施形態に係る補正方法について説明するための模式図である。なお、これらの図において第１実施形態で説明したのと同じ要素には第１実施形態におけるのと同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。
【０２１８】
本実施形態では、図２９に示すように、各点P1〜P3にそれぞれ送信器２１が固定されている場合を想定する。そして、これらの送信器２１から発せられたアドバタイズ信号が情報処理装置２０に届いた時点における減衰量をatt_P1〜att_P3とする。
【０２１９】
そして、図３０に示すように、三角形P1P2P3に内包される点P0にも送信器２１が存在するとする。なお、第１実施形態と同様に、点P0〜P3の各々の送信器２１から発せられた直後のアドバタイズ信号の電波強度ori_P0〜ori_P3は全て同じであるとする。また、点Piと点P0との距離をdi0と書く。
【０２２０】
このとき、点P0における送信器２１から発せられるアドバタイズ信号の電波強度の減衰量の推定値をatt_P0_Estとすると、その推定値att_P0_Estは各距離d10、d20、d30と減衰量att_P1〜att_P3に依存する。
【０２２１】
例えば、点P1と点P0との距離d10が小さければ、推定値att_P0_Estはatt_P1に近い値になる。また、点P2と点P0との距離d20が大きければ、推定値att_P0_Estはatt_P2と大きく異なる値になる。
【０２２２】
そこで、本実施形態では、以下の式（５）に従って推定値att_P0_Estを推定する。
【０２２３】
【数５】
2018146484.tif 000007
【０２２４】
式（５）によれば、推定値att_P0_Estは、各距離d10、d20、d30の逆数を重みにして各減衰量att_P1〜att_P3を平均した値に等しいということになる。
【０２２５】
推定値att_P0_Estは、幾何学的に次のように説明できる。
【０２２６】
図３０に示すように、各点P1〜P3において高さがobs_P1、obs_P2、obs_P3の仮想的な棒を考え、それらの棒の頂点で張られる三角形Vを考える。また、各点P1〜P3において高さがそれぞれobs_P1+att_P1、obs_P2+att_P2、obs_P3+att_P3の仮想的な棒を考え、それらの棒の頂点で張られる三角形Wを考える。
【０２２７】
このとき、点P0から上に延びる直線Zと三角形Vとの交点p1と、当該直線Zと三角形Wとの交点p2との距離が推定値att_P0_Estとなる。
図３１は、点P0に設置された送信器２１から発せられたアドバタイズ信号の電波強度の減衰量att_P0を情報処理装置２０が計測したときの模式図である。なお、情報処理装置２０の位置は特に限定されず、三角形P1P2P3の内側と外側のどこに情報処理装置２０が位置していてもよい。
【０２２８】
図３１の例では、減衰量att_P0が推定値att_P0_Estよりも大きい。この場合にはマルチパスフェージングによって減衰量att_P0が大きくなったと考えられる。
【０２２９】
そこで、この場合には、図３２に示すように、推定値att_P0_Estに減衰量att_P0が等しくなるように、減衰量補正処理部５８が減衰量att_P0の値を減じる補正する。
【０２３０】
なお、減衰量att_P0が推定値att_P0_Est以下の場合には、減衰量補正処理部５８は減衰量att_P0の補正を行わない。
【０２３１】
以上説明した本実施形態によれば、各距離d10、d20、d30と減衰量att_P1〜att_P3とに基づいて減衰量att_P0を補正するため、減衰量att_P1〜att_P3のみを利用する場合よりも補正の精度が向上する。
【０２３２】
なお、本実施形態では上記のように三角形P1P2P3に点P0が内包される場合を例にして説明したが、本実施形態はこれに限定されない。
【０２３３】
図３３は、本実施形態の別の例に係る補正方法について説明するための模式図である。
【０２３４】
この例では、各点P0、P1、P2が一直線Lの上に並んでいる場合を想定する。
【０２３５】
この場合は、式（５）との類推により、次の式（６）に従って推定値att_P0_Estを推定する。
【０２３６】
【数６】
2018146484.tif 000008
【０２３７】
そして、この推定値att_P0_Estよりも減衰量att_P0が大きい場合には、att_P0_Est = att_P0となるように減衰量補正処理部５８が減衰量att_P0を補正する。
【０２３８】
（第３実施形態）
本実施形態では、以下のようにリンクノードマップを利用して減衰量を補正する。
【０２３９】
図３４は、本実施形態に係る情報処理装置２０の機能構成図である。
【０２４０】
なお、図３４において、第１実施形態と同じ要素には第１実施形態におけるのと同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。
【０２４１】
図３４に示すように、本実施形態においては、第１実施形態で説明した内包判定部５７（図１３参照）を補正部５３が備えてない。これ以外の機能構成は本実施形態は第１実施形態と同様である。
【０２４２】
図３５は、本実施形態において補正部５３が使用するリンクノードマップ６０の模式図である。
【０２４３】
このリンクノードマップ６０は、ビーコン候補クリップ部５６が使用するのと同様であって、点P0、P1で表される各々の送信器２１と点Aにある情報処理装置２０とをコスト付きのリンクで接続したマップである。
【０２４４】
図３６は、本実施形態における補正方法を説明するための模式図である。
【０２４５】
この例では、点Aと点P0とがリンクL0により接続され、かつ点P0と点P1とがリンクL1で接続されている場合を想定する。
【０２４６】
なお、各リンクL0、L1の各々のコストC0、C1は、それぞれリンクL0、L1の物理的な長さでもよいし、一定値「１」に固定されていてもよい。これらのコストC0、C1は予めメモリ３８に格納されている。
【０２４７】
この場合、点P0が点P1に近くなると、点P0における送信器２１が発したアドバタイズ信号の電波強度の減衰量はP1におけるそれに近くなる。また、点P0が点Aに近くなると、点P0における送信器２１が発したアドバタイズ信号の電波強度の減衰量は０に近くなる。
【０２４８】
そこで、本実施形態では、減衰量補正処理部５８がメモリ３８を参照して各コストC0、C1を求め、以下の式（７）に従って点P0における送信器２１が発したアドバタイズ信号の電波強度の減衰量の推定値att_P0_Estを推定する。
【０２４９】
【数７】
2018146484.tif 000009
【０２５０】
式（７）のように各コストC0、C1の和でコストC0を除した値C0/(C0+C1)に減衰量att_P1を乗じることにより、各リンクのコストを加味して推定値att_P0_Estを推定できる。
【０２５１】
図３７は、その推定値att_P0_Estよりも実際の減衰量att_P0が大きい場合の模式図である。この場合は、マルチパスフェージングによって減衰量att_P0が実際よりも大きくなっていると考えられる。
【０２５２】
そこで、この場合は、図３８に示すように、att_P0=att_P0_Estとなるように減衰量補正処理部５８が減衰量att_P0を減じる補正をする。
【０２５３】
なお、実際の減衰量att_P0が推定値att_P0_Est以下の場合には、減衰量att_P0はマルチパスフェージングの影響を受けていないと考えられるので、この場合には減衰量補正処理部５８は減衰量att_P0を補正しない。
【０２５４】
以上説明した本実施形態によれば、リンクのコストを加味して減衰量att_P0を補正するため、減衰量att_P1のみを利用して補正する場合よりも補正の精度を上げることができる。
【０２５５】
以上説明した各実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
【０２５６】
（付記１）  複数の送信器のうちの一の前記送信器が他の前記送信器よりも自装置に近い場合であって、前記一の送信器の電波強度の減衰量が前記他の送信器の電波強度の減衰量よりも大きいときに、前記一の送信器の前記減衰量を減じる補正をする補正部と、
補正後の前記減衰量を利用して自装置の位置を推定する位置推定部と、
を有する情報処理装置。
【０２５７】
（付記２）  前記複数の送信器のうちの三つを頂点とする三角形に前記一の送信器が内包される場合に、
前記補正部は、前記三つの送信器の各々の前記減衰量のうちの最大値に等しくなるように前記一の送信器の前記減衰量を補正することを特徴とする付記１に記載の情報処理装置。
【０２５８】
（付記３）  前記複数の送信器のうちの三つを頂点とする三角形に前記一の送信器が内包される場合に、
前記補正部は、前記三つの送信器と前記一の送信器との各々の距離の逆数を重みにして前記三つの送信器の各々の前記減衰量を平均した値に等しくなるように前記一の送信器の前記減衰量を補正することを特徴とする付記１に記載の情報処理装置。
【０２５９】
（付記４）  前記補正部は、
自装置と前記複数の送信器の各々をコスト付きのリンクで接続したリンクノードマップを利用することにより、前記コストに基づいて前記一の送信器の前記減衰量を補正することを特徴とする付記１に記載の情報処理装置。
【０２６０】
（付記５）  前記補正部は、
自装置と前記一の送信器とを接続する前記リンクの第１のコストと、前記一の送信器と前記他の送信器とを接続する前記リンクの第２のコストとを求め、
前記第１のコストと前記第２のコストとの和で前記第１のコストを除した値に前記一の送信器の前記減衰量を乗ずることにより、当該減衰量を補正することを特徴とする付記４に記載の情報処理装置。
【０２６１】
（付記６）  前記補正部は、自装置を起点とした前記コストの総和が規定値以上となる前記送信器を除外することにより、前記除外した送信器の前記減衰量を前記補正に使用しないことを特徴とする付記４に記載の情報処理装置。
【０２６２】
（付記７）  前記補正部は、前記リンクで自装置と直接接続されていない前記送信器を除外することにより、前記除外した送信器の前記減衰量を前記補正に使用しないことを特徴とする付記４に記載の情報処理装置。
【０２６３】
（付記８）  情報処理装置に、
複数の送信器のうちの一の前記送信器が他の前記送信器よりも前記情報処理装置に近い場合であって、前記一の送信器の電波強度の減衰量が前記他の送信器の電波強度の減衰量よりも大きいときに、前記一の送信器の前記減衰量を減じる補正をし、
補正後の前記減衰量を利用して前記情報処理装置の位置を推定する、
処理を実行させるための情報処理プログラム。
【０２６４】
（付記９）  情報処理装置により実行される情報処理方法であって、前記情報処理装置が、
複数の送信器のうちの一の前記送信器が他の前記送信器よりも前記情報処理装置に近い場合であって、前記一の送信器の電波強度の減衰量が前記他の送信器の電波強度の減衰量よりも大きいときに、前記一の送信器の前記減衰量を減じる補正をし、
補正後の前記減衰量を利用して情報処理装置の位置を推定する、
ことを特徴とする情報処理方法。
【符号の説明】
【０２６５】
１…システム、３、２０…情報処理装置、４、２１…送信器、２３…屋内、２８…天井、３１…アンテナ、３２…無線部、３３…加速度センサ、３４…ジャイロセンサ、３５…地磁気センサ、３６…記憶部、３７…プロセッサ、３８…メモリ、５１…電波強度入力部、５２…時系列補正処理部、５３…補正部、５４…電波強度蓄積部、５５…位置推定部、５６…ビーコン候補クリップ部、５７…内包判定部、５８…減衰量補正処理部。
【図１】
2018146484.tif 000010
【図２】
2018146484.tif 000011
【図３】
2018146484.tif 000012
【図４】
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【図５】
2018146484.tif 000014
【図６】
2018146484.tif 000015
【図７】
2018146484.tif 000016
【図８】
2018146484.tif 000017
【図９】
2018146484.tif 000018
【図１０】
2018146484.tif 000019
【図１１】
2018146484.tif 000020
【図１２】
2018146484.tif 000021
【図１３】
2018146484.tif 000022
【図１４】
2018146484.tif 000023
【図１５】
2018146484.tif 000024
【図１６】
2018146484.tif 000025
【図１７】
2018146484.tif 000026
【図１８】
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【図１９】
2018146484.tif 000028
【図２０】
2018146484.tif 000029
【図２１】
2018146484.tif 000030
【図２２】
2018146484.tif 000031
【図２３】
2018146484.tif 000032
【図２４】
2018146484.tif 000033
【図２５】
2018146484.tif 000034
【図２６】
2018146484.tif 000035
【図２７】
2018146484.tif 000036
【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
2018146484.tif 000039
【図３１】
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【図３２】
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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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