(57)【要約】【課題】高精度の測位を実現することができる。【解決手段】移動体Ｈの位置を特定する位置特定システム１Ａを有する建物である。当該建物における位置特定システム１Ａは、床に埋設された複数の発信機２と、前記床の上方を移動する移動体Ｈに設置された受信機３と、を備え、発信機２は、無線通信により位置特定情報を発信することを特徴とする。発信機２は、スラブの鉄筋に取り付けられている、または、墨出し用穴内に収容されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体の位置を特定する位置特定システムを有する建物であって、
前記位置特定システムは、
床に埋設された複数の発信機と、
前記床の上方を移動する移動体に設置された受信機と、を備え、
前記発信機は、無線通信により位置特定情報を発信することを特徴とする建物。
【請求項２】
移動体の位置を特定する位置特定システムを有する建物であって、
前記位置特定システムは、
床の上方を移動する移動体に設置された発信機と、
前記床に埋設された複数の受信機と、を備え、
前記発信機は、無線通信により位置特定情報を発信することを特徴とする建物。
【請求項３】
請求項１の床に埋設された発信機または請求項２の床に埋設された受信機は、スラブの内部に形成された収容空間内に設置され、該収容空間には、床面と同一面になる蓋が取り付けられており、該蓋を開けて該発信機または受信機が取り出せることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の建物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置特定システムを有する建物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建物内や地下街などの屋内における移動体の測位技術として、電波などを用いて測位の精度を向上させる技術が提案されている（特許文献１参照）。
特許文献１に記載される技術は、屋内に所定間隔で設置される位置情報発信モジュールと、ユーザが所持する携帯情報端末とからなり、位置情報発信モジュールから送信される位置情報を携帯情報端末で受信することで位置座標を取得する。位置情報発信モジュールは、壁や天井の照明装置に設置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１５６７９９号公報（段落００１１〜００２３など）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載される技術は、壁や天井に位置情報発信モジュールを設置しているので、障害物により電波の届きにくい場所が発生していた。また、位置情報発信モジュールの設置場所に制約がある場合も存在する。その為、高精度の測位が難しい場合があった。
【０００５】
また、特許文献１に記載される技術は、完成した建物における測位を想定していたので、完成前の建物（例えば、躯体のみの建造物）における測位を行うことができなかった。この点、近年では、工事現場において、作業者の位置を特定してタブレット上の図面に表示したり、施工状況を撮影した位置の特定を行いたいとの要望がある。また、将来は建設機械の自律制御が進められており、建設機械の位置の特定を行いたいという要望がある。
なお、位置情報発信モジュールを工事中の屋内に仮設で配置することも可能であるが、その場合には位置情報発信モジュールが工事の妨げになってしまう。
【０００６】
このような観点から、本発明は、高精度の測位を実現することができる位置特定システムを有する建物を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明に係る建物は、移動体の位置を特定する位置特定システムを有する建物である。位置特定システムは、床に埋設された複数の発信機と、前記床の上方を移動する移動体に設置された受信機と、を備え、前記発信機は、無線通信により位置特定情報を発信する。
【０００８】
また、本発明に係る建物は、移動体の位置を特定する位置特定システムを有する建物である。位置特定システムは、床の上方を移動する移動体に設置された発信機と、前記床に埋設された複数の受信機と、を備え、前記発信機は、無線通信により位置特定情報を発信する。
【０００９】
本発明に係る建物においては、発信機を床に埋設するか、または、受信機を床に埋設する。その為、発信機と受信機との間に障害物が存在する可能性が低く、また、建物の構造に関わらず発信機または受信機を所望の位置に配置することができる。これにより、高精度の測位が可能になる。
【００１０】
また、建物の建設工事においては、工事の初期段階で床を構築するのが通常である。つまり、本発明に係る建物は、位置特定システムを工事中から構築することができ、発信機を床に埋設しているので、工事の妨げにならない。
【００１１】
床に埋設された発信機または受信機は、スラブの内部に形成された収容空間内に設置され、該収容空間には、床面と同一面になる蓋が取り付けられており、該蓋を開けて該発信機または受信機が取り出せる。収容空間は、例えば、墨出し用穴である。
このようにすると、発信機または受信機の修理、交換をすることが出来る。また、床に収容空間を形成する工程を省略できるので、発信機または受信機の設置に係る作業時間を短縮できる。
【００１２】
また、スラブの設置場所や墨出し用穴の形成場所は、施工図作成段階で決められるのが通常である。その為、スラブや墨出し用穴と、発信機または受信機とを対応付けることで、発信機または受信機を埋設する正確な位置を施工図から取得することが可能である。これにより、発信機の位置の設定に係る作業時間を短縮できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、高精度の測位を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る建物が有する位置特定システムの概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る建物が有する位置特定システムを示す模式図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る建物が有する位置特定システムを示す模式図であり、（ａ）は発信機の設置状態を示す図であり、（ｂ）は発信機または受信機を収納する墨出し用穴の蓋部を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る建物が有する位置特定システムの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施をするための形態を、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
各図は、本発明を十分に理解できる程度に、概略的に示してあるに過ぎない。よって、本発明は、図示例のみに限定されるものではない。各図において、共通する構成要素や同様な構成要素については、同一の符号を付し、それらの重複する説明を省略する。
【００１６】
［第１実施形態］
≪第１実施形態に係る建物が有する位置特定システムの構成≫
図１を参照して、第１実施形態に係る建物が有する位置特定システム１Ａの構成について説明する。位置特定システム１Ａは、発信機２から発信される電波Ｐを受信機３で受信することにより、受信機３の三次元的または二次元的な位置を特定するシステムである。三次元的な位置は、例えば、所定の地理座標系上の経度、緯度、および、建物階情報または高度であり、二次元的な位置は、例えば、所定の地理座標系上の経度、緯度である。
【００１７】
位置特定システム１Ａは、位置特定情報を電波Ｐによって送信する複数の発信機２と、発信機２の電波Ｐを受信する受信機３と、位置特定サーバ４と、無線給電用アンテナ５と、を備えて構成される。位置特定情報は、受信機３の位置を特定するために用いられる情報である。発信機２は屋内に固定されており、受信機３は移動体Ｈ（例えば、人間や床上を走行または床の上方を飛行する自律制御機能を有する装置）と共に屋内を移動する。
【００１８】
位置特定システム１Ａに使用される測位技術は、特に限定されるものではなく、発信機２から発信される電波Ｐを受信機３で受信することにより受信機３の位置を特定するものを、広く位置特定システム１Ａに用いることができる。
発信機２および受信機３は、例えば、ＩＭＥＳ（Indoor Messaging System）に対応するものや、ＢＬＥ（Bluetooth（登録商標） Low Energy）、Ｗｉ−Ｆｉなどの通信技術を用いた測位技術に対応するものである。
【００１９】
ＩＭＥＳに対応する発信機２は、ＧＰＳ（Global Positioning System）と同等の信号を用いて、自身の位置情報を受信機３に対して送信する。また、ＢＬＥに対応する発信機２は、自身の識別情報（例えば、ＵＵＩＤ（Universally Unique ID）、Ｍａｊｏｒ値、Ｍｉｎｏｒ値）を受信機３に対して送信する。発信機２の位置情報や識別情報は、位置特定システム１Ａにおける位置特定情報である。
【００２０】
発信機２は、屋内の床に埋設されており、位置特定情報を電波Ｐにより周囲（例えば、数メートル〜数十メートル）に発信する。発信機２は、例えばビーコンであり、周波数が「2400〜2500MHz」の電波を「1〜100m」の範囲に発信する。発信機２が埋設される位置は、屋内に電波Ｐを発信できない程に深く埋められていなければよく、例えば、床面から数センチメートル〜数十センチメートルの位置に埋められる。発信機２が埋設される位置は、電波Ｐの強度や床の材料にも関係して決定される。発信機２を埋設する手段については後記する。
【００２１】
発信機２が配置される間隔（発信機配置間隔）は、屋内で受信機３に電波Ｐが届かない空間が存在しない程度に離れ過ぎておらず、また、過度に接近していない距離がよい。発信機２は、規則的に配置されているのが好適である。また、発信機２が電波Ｐを発信する間隔（電波発信間隔）は、受信機３の位置を適度に特定できる時間であるのがよく、例えば、屋内を移動する移動体Ｈの速度に対応して決定される。なお、発信機配置間隔や電波発信間隔は、特定される位置の精度に関係する。
【００２２】
発信機２は、非接触給電機能を備えており、無線給電用アンテナ５から発信される電波Ｑを受けて、使用する電力を自身で発電する。発信機２が備える非接触給電機能の種類は特に限定されず、種々の方法を広く採用することができる。非接触給電機能は、例えば、磁界結合方式（電磁誘導方式、磁界共鳴方式を含む）、電波受信方式、電界結合方式、直流共鳴方式などに対応するものであってよい。なお、発信機２は、配線を介して図示しない電源から電力を供給されてもよいし、また、電池を備えるようにしてもよい。
【００２３】
受信機３は、発信機２から発信される電波Ｐの受信機能、およびネットワークＮＷを介した通信機能を備える装置である。受信機３は、専用機であってもよく、また、タブレット端末、スマートフォン、ノートＰＣ（Personal Computer）などの汎用機であってもよい。本実施形態における受信機３は、移動体Ｈと共に屋内を移動することで位置が変化する。なお、受信機３は、通信機能を備えずに受信機能のみを備える構成としてもよい。
【００２４】
受信機３は、自身の周囲にある発信機２からの電波Ｐを受信し、受信した電波Ｐにより送られた位置特定情報を取得する。また、受信機３は、取得した位置特定情報や受信した電波Ｐの状態（例えば、電波強度）などを、ネットワークＮＷを介して位置特定サーバ４に対して送信する。受信機３が位置特定サーバ４に送信する情報は、位置特定システム１Ａに使用される測位技術により異なる。以下では、受信機３が位置特定サーバ４に送信する位置特定情報や電波Ｐの状態情報などを位置特定情報等と呼ぶ。
【００２５】
位置特定サーバ４は、受信機３から位置特定情報等を取得し、取得した位置特定情報等から受信機３の位置を特定する装置である。位置特定サーバ４による位置特定方法は、特に限定されるものではなく、位置特定システム１Ａに使用される測位技術により決定される。
位置特定サーバ４は、例えば、受信機３から取得した位置特定情報と電波Ｐの状態との関係から、受信機３の位置を算出する。また、位置特定サーバ４は、例えば、発信機２から発信される位置特定情報と、発信機２が埋設される位置情報とを対応付けて記憶しており、受信機３から取得した位置特定情報をキーにして受信機３の位置を特定する。
【００２６】
位置特定サーバ４は、特定した受信機３の位置情報（特定位置情報）を受信機３に対して送信する。受信機３は、受信した位置特定情報を文字、映像、音声などとして出力する。移動体Ｈが自律制御機能を有する装置である場合、位置特定情報により移動の制御が行われてもよい。
なお、受信機３が位置特定機能を備える構成にすることも可能である。その場合、受信機３によって位置の特定が完結するので、位置特定システム１Ａは、位置特定サーバ４を含まない構成であってよい。
【００２７】
無線給電用アンテナ５は、発信機２の非接触給電に使用される電波Ｑを発信する装置である。無線給電用アンテナ５が発信する電波Ｑは、特に限定されるものではなく、発信機２が備える非接触給電機能に対応したものであればよい。例えば、無線給電用アンテナ５が電波Ｑを発信する期間や発信する間隔は任意に決定することができる。また、無線給電用アンテナ５は、屋内を移動するように構成されていてもよく、無線給電用アンテナ５を移動させることにより発信機２に対して近い距離から電波Ｑを発信してもよい。なお、発信機２が図示しない電源から電力を供給される場合や電池を備える場合、位置特定システム１Ａは、無線給電用アンテナ５を含まない構成であってよい。
【００２８】
図２を参照して、発信機２を床に埋設する手段について説明する。図２に示す例では、発信機２は、ハーフＰＣスラブ１０の鉄筋１１の上部に取り付けられた状態で、ハーフＰＣスラブ１０上に打設されたコンクリートに埋設されている。なお、コンクリートに接触しないようにするために、発信機２は防護ケースに収容された状態で埋設されるのが好ましい。
【００２９】
図３を参照して、発信機２を床に埋設する他の手段について説明する。図３（ａ）に示す例では、発信機２は、スラブの内部に形成された空間である墨出し用穴２０に埋設されている。墨出し用穴２０には、嵌合する形状およびサイズになっている蓋部３２と蓋受け３１が設置される（図３（ｂ）参照）。蓋部３２には、取っ手が形成されており、取っ手を掴んで蓋部３２を持ち上げることで墨出し用穴２０内の発信機２を取り出すことができる。蓋部３２が蓋受け３１に設置された状態において、蓋部３２は床面と面一になり、移動体Ｈの移動を妨げ難くなっている。なお、取っ手は、蓋部３２の上面に突出しないように凹型の構成にすることも可能であり、その場合には移動体Ｈのよりスムーズな移動を実現できる。なお、蓋受け３１を用いずに、蓋部３２を墨出し用穴２０に直に設置する構成でもよい。また、詳細は第２実施形態で説明するが、墨出し用穴２０には受信機７（図４参照）が蓋部３２を用いて埋設されていてもよい。
【００３０】
また、蓋部３２は、内部に収納される機器（ここでは、発信機２）におけるアンテナ（送信および受信を含む）の役割を担ってもよい。アンテナは、電磁波エネルギーを空間に発射し、または電磁波エネルギーを空間より受け取るものである。その場合、蓋部３２は、アンテナの機能を持つのに適した材質や形状で構成され、内部に収納される機器に接続される。そして、アンテナ機能を有する蓋部３２は、例えば電波Ｐを周囲に発信し、無線給電用アンテナ５から発信される電波Ｑを受信する。なお、蓋受け３１がアンテナの役割を担ってもよい。
【００３１】
以上のように、第１実施形態に係る位置特定システム１Ａでは、発信機２を床に埋設する。その為、発信機２と受信機３との間に障害物が存在する可能性が低く、また、建物の構造に関わらず発信機２を所望の位置に配置することができる。これにより、高精度の測位が可能になる。
また、建物の建設工事においては、工事の初期段階で床を構築するのが通常である。つまり、位置特定システム１Ａを工事中から構築することができ、発信機２を床に埋設しているので、工事の妨げにならない。
【００３２】
ここで、実施形態に係る位置特定システム１Ａでは、図２に示すように、発信機２をハーフＰＣスラブ１０の鉄筋１１に取り付けられているか、あるいは、図３に示すように、発信機２を墨出し用穴２０に収容する。その為、床に穴（スラブの内部に形成された空間）を形成して発信機２を埋設する工程を省略できるので、発信機２の設置に係る作業時間を短縮できる。
また、発信機２が埋設される墨出し用穴２０の蓋部３２を開けることにより発信機２の修理、交換をすることができる。
【００３３】
また、ハーフＰＣスラブ１０の設置場所や墨出し用穴２０の形成場所は、施工図作成段階で決められるのが通常である。その為、ハーフＰＣスラブ１０や墨出し用穴２０と、発信機２とを対応付けることで、発信機２を埋設する正確な位置を施工図から取得することが可能である。これにより、発信機２の位置の設定に係る作業時間を短縮できる。
【００３４】
また、発信機２は、非接触給電機能を備えており、無線給電用アンテナ５から発信される電波Ｑを受けて使用する電力を自身で発電する。これにより、配線を介して図示しない電源から電力を供給する必要がなく、また、床に埋設した発信機２を電池交換の度に掘り起こす必要もない。その為、位置特定システム１Ａの構成が簡易となり、また運用が容易となる。
【００３５】
［第２実施形態］
第１実施形態に係る位置特定システム１Ａでは、図１に示すように、発信機２を床に埋設していた。第２実施形態では、図４に示すように、受信機７を床に埋設する。
【００３６】
≪第２実施形態に係る建物が有する位置特定システムの構成≫
図４を参照して、第２実施形態に係る建物が有する位置特定システム１Ｂの構成について説明する。位置特定システム１Ｂは、発信機６から発信される電波Ｐを受信機７で受信することにより、発信機６の三次元的または二次元的な位置を特定するシステムである。三次元的な位置は、例えば、所定の地理座標系上の経度、緯度、および、建物階情報または高度であり、二次元的な位置は、例えば、所定の地理座標系上の経度、緯度である。
【００３７】
位置特定システム１Ｂは、位置特定情報を電波Ｐによって送信する発信機６と、発信機６の電波Ｐを受信する複数の受信機７と、位置特定サーバ４と、無線給電用アンテナ５と、を備えて構成される。位置特定情報は、発信機６の位置を特定するために用いられる情報である。発信機６は移動体Ｈ（例えば、人間や自律制御機能を有する装置）と共に屋内を移動し、受信機７は屋内に固定されている。
【００３８】
位置特定システム１Ｂに使用される測位技術は、特に限定されるものではなく、発信機６から発信される電波Ｐを受信機７で受信することにより発信機６の位置を特定するものを、広く位置特定システム１Ｂに用いることができる。
【００３９】
発信機６は、自身の識別情報を電波Ｐにより周囲（例えば、数メートル〜数十メートル）に発信する装置である。発信機６は、例えばビーコンであり、周波数が「2400〜2500MHz」の電波を「1〜100m」の範囲に発信する。発信機６の識別情報は、位置特定情報に含まれる。本実施形態における発信機６は、移動体Ｈと共に屋内を移動することで位置が変化する。
また、発信機６が電波Ｐを発信する間隔（電波発信間隔）は、発信機６の位置を適度に特定できる時間であるのがよく、例えば、屋内を移動する移動体Ｈの速度に対応して決定される。
【００４０】
受信機７は、屋内の床に埋設されており、発信機６から発信される電波Ｐを受信する。受信機７が埋設される位置は、屋内を移動する発信機６の電波Ｐを受信できない程に深く埋められていなければよく、例えば、床面から数センチメートル〜数十センチメートルの位置に埋められる。受信機７が埋設される位置は、電波Ｐの強度や床の材料にも関係して決定される。受信機７を埋設する手段は、第１実施形態に係る発信機２（図１参照）と同様である。例えば、ハーフＰＣスラブ１０（図２参照）の鉄筋１１の上部に取り付けられた状態で、ハーフＰＣスラブ１０上に打設されたコンクリートに埋設されている、または、墨出し用穴２０（図３参照）に収容されている。
【００４１】
受信機７が配置される間隔（受信機配置間隔）は、屋内を移動する発信機６から発信される電波Ｐをいずれの受信機７でも受信できない状態が発生しない程度に離れ過ぎておらず、また、過度に接近していない距離がよい。受信機７は、規則的に配置されているのが好適である。なお、受信機配置間隔は、特定される位置の精度に関係する。
【００４２】
受信機７は、非接触給電機能を備えており、無線給電用アンテナ５から発信される電波Ｑを受けて、使用する電力を自身で発電する。受信機７が備える非接触給電機能の種類は特に限定されず、種々の方法を広く採用することができる。非接触給電機能は、例えば、磁界結合方式（電磁誘導方式、磁界共鳴方式を含む）、電波受信方式、電界結合方式、直流共鳴方式などに対応するものであってよい。なお、受信機７は、配線を介して図示しない電源から電力を供給されてもよいし、また、電池を備えるようにしてもよい。
【００４３】
受信機７は、発信機６の電波Ｐを受信した場合に、取得した発信機６の識別情報、受信した電波Ｐの状態（例えば、電波強度）や受信機７の位置情報などを、ネットワークＮＷを介して位置特定サーバ４に対して送信する。受信機７が位置特定サーバ４に送信する情報は、位置特定システム１Ｂに使用される測位技術により異なる。
【００４４】
以上のように、第２実施形態に係る位置特定システム１Ｂでは、受信機７を埋設することにより、第１実施形態に係る位置特定システム１Ａと同等の効果を奏する。位置特定システム１Ｂは、例えば、発信機６と受信機７との間に障害物が存在する可能性が低く、また、建物の構造に関わらず受信機７を所望の位置に配置することができる。その為、高精度の測位が可能になる。
【００４５】
［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を変えない範囲で実施することができる。実施形態の変形例を以下に示す。
【００４６】
各実施形態では、屋内を想定して説明したが、屋外に適用することも可能である。その場合、屋外で使用される測位技術（例えば、ＧＰＳ）と併用してもよい。
【００４７】
また、各実施形態に係る位置特定システム１Ａ，１Ｂでは、アクティブ方式を想定しており、発信機２，６は、例えば、ビーコンであった。しかしながら、位置特定システム１Ａ，１Ｂには、パッシブ方式を採用することもできる。その場合、床にＲＦＩＤ（radio frequency identifier）タグ（またはＲＦＩＤリーダ）を埋設し、屋内を移動する移動体ＨにＲＦＩＤリーダ（またはＲＦＩＤタグ）を設置する。
【符号の説明】
【００４８】
１Ａ，１Ｂ  位置特定システム
２，６  発信機
３，７  受信機
４      位置特定サーバ
５      無線給電用アンテナ
１０    ハーフＰＣスラブ（スラブ）
２０    墨出し用穴
３２    蓋部
Ｈ      移動体
【図１】
2018146357.tif 000003
【図２】
2018146357.tif 000004
【図３】
2018146357.tif 000005
【図４】
2018146357.tif 000006