(57)【要約】【課題】低消費電力で動作する電波送信機から送信される電波の指向特性を絞り所定の領域に送信する電波送信装置を提供する。【解決手段】自己の識別情報を含む電波を予め設定した送信周期と送信出力で近距離無線送信し、電池で駆動する電波送信機と、電波送信機を収容し、電波送信機から送信される電波の特定方向への放射を規制し予め設定した領域に電波を送信する遮蔽体と、を備える。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自己の識別情報を含む電波を予め設定した送信周期と送信出力で近距離無線送信し、電池で駆動する電波送信機と、
前記電波送信機を収容し、前記電波送信機から送信される電波の特定方向への放射を規制し予め設定した領域に電波を送信する遮蔽体と、
を備える電波送信装置。
【請求項２】
前記遮蔽体は、前記電波送信機を収容可能な電波吸収体と、前記電波吸収体の外周面に配置された金属体と、を含む請求項１記載の電波送信装置。
【請求項３】
前記電波送信機は、前記遮蔽体の開口部から所定のオフセット量だけ引き込むように前記遮蔽体に収容される請求項２記載の電波送信装置。
【請求項４】
前記遮蔽体の開口部に対向して配置した少なくとも１枚の電波吸収体シートを備える請求項２記載の電波送信装置。
【請求項５】
複数の位置に設置され、自己の識別情報を含む電波を近距離無線送信し、送信周期と送信出力が可変の電波送信機を含み、前記電波送信機からの送信される電波の特定方向への放射を規制し、予め設定した領域に電波を送信するように指向特性が調整された電波送信装置と、
前記電波送信装置からの電波を受信する近距離無線通信部と、情報を送受信する第２の無線通信部とを含み、前記近距離無線通信部で受信した電波の前記識別情報と受信電界強度の情報を前記第２の無線通信部から送信する携帯端末と、
前記第２の無線通信部と通信し、前記携帯端末から送信された前記識別情報と受信電界強度の情報をもとに前記携帯端末の位置を判別し、前記携帯端末の現在位置を表示する管理サーバと、を備える位置測定システム。
【請求項６】
前記電波送信装置は、前記電波送信機から前記所定の領域に電波を送信するように指向特性を調整する遮蔽体を備える請求項５記載の位置測定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電波を近距離無線送信する電波送信装置と、電波送信装置からの電波を受信する携帯端末及び携帯端末と通信可能な管理サーバとを備える位置測定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、屋内等で移動体（移動者）の現在位置を特定する位置測定システム（測位システム）が使用されている。測位システムは、例えば各種の施設において、施設内の複数の位置に電波送信機を設置するとともに携帯端末を移動者が保有し、電波送信機からの電波を携帯端末で受信し、携帯端末の受信情報をもとに、移動者が現在どの位置に居るかをサーバにて確認できるようにしている。
【０００３】
携帯端末としては、例えばスマートフォン等の多機能携帯電話が用いられる。スマートフォンには、近距離無線通信仕様としてＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）が標準的に搭載されており、電波送信機と携帯端末との間で無線通信が可能である。
【０００４】
しかしながら、従来の位置測定システムでは、電波送信機の電波出力が大きいため、電波送信機を低消費電力で動作させることができず、一ケ月程度で電池交換が必要であった。また電波送信機からの電波出力が大きいため、電波到達距離が長くなり(約１０ｍ)、かつ電波送信機のアンテナは無指向性のため、隣接エリアにも電波を送出し易い。このため、複数個の電波送信機が設置されている場合では、離れたところにある別の送信機からの電波を受信してしまう。したがって、干渉により誤検知を生じ、誤った位置情報をサーバに伝送してしまうという問題があった。また、電波送信機から発する電波の発信間隔は、１秒に１回などに固定されており、消費電力が高くなるという問題点もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１４５８７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
発明が解決しようとする課題は、低消費電力で動作する電波送信機から送信される電波の指向特性を絞り所定の領域に送信する電波送信装置、及び電波送信装置からの電波を受信する携帯端末と管理サーバを用いた位置測定システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態に係る電波送信装置は、自己の識別情報を含む電波を予め設定した送信周期と送信出力で近距離無線送信し、電池で駆動する電波送信機と、前記電波送信機を収容し、前記電波送信機から送信される電波の特定方向への放射を規制し予め設定した領域に電波を送信する遮蔽体と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施形態に係る位置測定システムの全体的な構成を示す構成図。
【図２】一実施形態に係る位置測定システムの概略的な構成を示す構成図。
【図３】一実施形態におけるＢＴ−モジュールの構成を示すブロック図。
【図４】一実施形態における携帯端末の構成を示すブロック図。
【図５】一実施形態における管理サーバの構成を示すブロック図。
【図６】一実施形態における携帯端末と管理サーバの動作を示す説明図。
【図７】一実施形態に係る電波送信装置を示す斜視図。
【図８】一実施形態における電波送信装置を天井に取付けた状態を示す断面図。
【図９】一実施形態における電波送信装置の遮蔽体の変形例を示す断面図。
【図１０】一実施形態における遮蔽体の第２の変形例を示す断面図。
【図１１】一実施形態における遮蔽体の第３の変形例を示す断面図。
【図１２】一実施形態における携帯端末による電波の受信信号強度（ＲＳＳＩ）の測定方法の一例を示す説明図。
【図１３】一実施形態におけるＲＳＳＩの測定結果の第１の例を示す分布図。
【図１４】一実施形態におけるＲＳＳＩの測定結果の第２の例を示す分布図。
【図１５】一実施形態におけるＲＳＳＩの測定結果の第３の例を示す分布図。
【図１６】一実施形態におけるＲＳＳＩの測定結果の第４の例を示す分布図。
【図１７】一実施形態におけるＲＳＳＩの測定結果の第５の例を示す分布図。
【図１８】一実施形態におけるＲＳＳＩの測定結果の第６の例を示す分布図。
【図１９】一実施形態における電波吸収体シートの配置例を示す説明図。
【図２０】図１９でのＲＳＳＩの測定結果を示す分布図。
【図２１】一実施形態における電波送信機の設置方向を示す説明図。
【図２２】一実施形態における電波送信機の設置位置を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、発明を実施するための実施形態について、図面を参照して説明する。尚、各図において同一箇所については同一の符号を付す。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る位置測定システムの全体的な構成を示す構成図である。位置測位システムは、例えば、介護施設、療養施設等の施設１００において、施設内の各部屋１ａ、１ｂ、…１ｎや廊下２ａ等に電波送信機１０ａ、１０ｂ…１０ｎを設置している。また介護士等の移動者５０ａ，５０ｂ…は、携帯端末２０を保有し、携帯端末２０により電波送信機１０ａ、１０ｂ…１０ｎからの電波を受信する。携帯端末２０は、無線ＬＡＮ等の通信ネットワーク経由で管理サーバ３０と通信を行い、管理サーバ３０は、携帯端末２０の受信情報を収集して、移動者が現在どの部屋に居るかを確認し、表示部に表示できるようにしている。
【００１１】
電波送信機１０ａ、１０ｂ…１０ｎは、自身の機器情報（識別情報：ＩＤ）を含む電波を送信し、各電波送信機がどの位置にあるかを知らせる指標（マーカー）として機能する。以下の説明では、各電波送信機１０ａ、１０ｂ…１０ｎをマーカーと呼ぶことにする。マーカー１０ａ、１０ｂ…１０ｎは、同じ構成であるため、マーカー１０ａ、１０ｂ…１０ｎを総合的に説明する場合は、単にマーカー１０と呼ぶ。
【００１２】
マーカー１０及び携帯端末２０は、近距離通信仕様であるＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）のモジュールをそれぞれ搭載しており、マーカー１０から発信された電波領域内に携帯端末２０が入ったとき、携帯端末２０はマーカー１０からの電波を受信し、マーカー１０固有の機器情報（ＩＤ）を識別する。また携帯端末２０は、マーカー１０の機器情報の他に電波強度の情報を取得する。尚、携帯端末２０としては、スマートフォン等の多機能携帯電話を使用することができる。
【００１３】
図１では、携帯端末２０を保有する移動者５０ａが部屋１ｅに居て、マーカー１０ｅからの電波を受信し、携帯端末２０を保有する移動者５０ｂが廊下２ａに居て、マーカー１０ｆからの電波を受信している状態を示している。
【００１４】
図２は、第１の実施形態に係る位置測定システムの概略的な構成を示す構成図である。図２において、マーカー１０は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュール１１（以下、ＢＴ−モジュール１１と呼ぶ）を含み、太陽電池１２、又は太陽電池１２と内蔵電池１３を併用して動作し、ＢＴ−モジュール１１から微弱な検出用の電波を、予め設定した任意の時間ごとに定期的に送信する。マーカー１０は、電波の送信のみを行い、電波を受信処理する機能がないため、極めて省電力で動作することができる。尚、太陽電池１２に光を当てるため、マーカー１０は、天井に設けた照明１０１（蛍光灯など）の近くに取り付けるとよい。
【００１５】
携帯端末２０は、例えばスマートフォンであり、携帯端末２０がマーカー１０からの検出用の電波を受信すると、マーカー１０の機器情報（ＩＤ）と電波強度の情報を取得する。携帯端末２０で取得した機器情報と電波強度の情報は、無線ＬＡＮ等の通信ネットワーク経由で管理サーバ３０に送られる。携帯端末２０が複数ある場合（例えば携帯端末２０、２０’がある場合）は、複数の携帯端末２０，２０’と管理サーバ３０との間で通信が行われる。
【００１６】
管理サーバ３０は、例えばＰＣ（Personal Computer）等で構成され、携帯端末２０との間で無線ＬＡＮ等の通信ネットワーク経由で通信を行い、携帯端末２０で取得した機器情報と電波強度の情報をもとに携帯端末２０（即ち移動者５０ａ，５０ｂ）が、現在どの位置にあるかを判断して表示部３４に表示する。
【００１７】
図３は、ＢＴ−モジュール１１の一構成例を示すブロック図である。ＢＴモジュール１１は、ＢＴ−チップ１４と、ＢＴ−チップ１４に接続された水晶発振器１５とクロック発生器１６を含み、さらにアンテナ１７と、バンドパスフィルタ１８を含む。ＢＴ−モジュール１１は、図２に示す太陽電池１２、又は太陽電池１２と内蔵電池１３を併用して動作し、ＢＴ−チップ１４からＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）の通信規格に準拠した近距離用の電波を、バンドパスフィルタ１８を介してアンテナ１７から送信する。
【００１８】
マーカー１０は送信周期と送信出力を変えることができ、任意に設定した間隔、例えば数百ミリ秒〜数時間に一回、検出用の微弱電波を発信する。消費電力は電波送信間隔に反比例するため、送信間隔を広くとるほど消費電力を抑えることができる。また電波出力を抑えて電波の到達距離を小さくすることにより、他のマーカーとの干渉を低減し、測位誤差を減らすことと、送信時の消費電力の引き下げを両立させている。
【００１９】
図４は、携帯端末２０の構成を示すブロック図である。携帯端末２０は、例えばスマートフォン等の携帯電話であり、制御部２１、記憶部２２、音声制御部２３、操作部２４、表示部２５を含み、さらにマーカー１０からの電波を受信する近距離無線通信部２６と、管理サーバ３０との間で無線通信を行う第２の無線通信部２７を含む。各ユニットは、バスライン２８を介して相互に接続されている。 
制御部２１は、コントローラであるＣＰＵ（Central Processing Unit）を備え、携帯端末２０を総括的に制御するとともに、様々な演算処理を行う。記憶部２２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access memory）とＲＯＭ（Read Only Memory）を備える。ＲＡＭには制御部２１が処理を行う際のデータを一時的に記憶する。ＲＯＭには、制御部２１が処理を行うためのプログラムやデータが記憶されている。
【００２０】
音声制御部２３は、携帯端末２０に内蔵されたマイクロフォンやスピーカに対するインタフェースを備えている。表示部２５は、文書データや画像データを表示する。また制御部２１は、ユーザによって操作部２４が操作されたことを検出すると、ユーザの指示に従って所定の処理を行う。
【００２１】
近距離無線通信部２６は、アンテナ２６１を備え、マーカー１０からの電波を受信する。近距離無線通信には、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等を用いる。近距離無線通信部２６は、制御部２１の制御に基づいて、アンテナを２６１介して受信した受信信号を処理してマーカー１０の機器情報と電波強度の情報を取得する。
【００２２】
無線通信部２７は、アンテナ２７１を備え、無線ＬＡＮ等の通信ネットワーク経由で管理サーバ３０と通信して電波を送受信し、制御部２１の制御に基づいて、近距離無線通信部２６で受信した機器情報と電波強度の情報を、アンテナを２７１介して管理サーバ３０に送信する。また無線通信部２７は、アンテナを２７１を介して受信した管理サーバ３０からのデータを処理してデータを復元する。データは、制御部２１の指示により、音声制御部２３に伝送されてスピーカから出力し、また表示部２５に表示され、または記憶部２２に記録される。
【００２３】
図５は、管理サーバ３０のブロック図である。管理サーバ３０は、制御部３１、記憶部３２、操作部３３、表示部３４及び通信部３５を含み、各ユニットはバスライン３６によって相互に接続されている。 制御部３１はコントローラであるＣＰＵを備え、管理サーバ３０を総括的に制御する。また制御部３１は様々な演算処理を行う。記憶部３２は、例えばＲＡＭやＲＯＭを含み、ＲＡＭには制御部３１が処理を行う際のデータを一時的に記憶する。またＲＡＭには各マーカー１０の機器情報（ＩＤ）を登録している。ＲＯＭには制御部３１が処理を行うためのプログラムやデータを記憶している。
【００２４】
通信部３５は、無線ＬＡＮ等の通信ネットワーク経由で携帯端末２０と通信する。通信部３５は、制御部３１の制御に基づいて受信した受信信号を処理してデータを復元する。このデータは、制御部３１の指示により、記憶部３２に記憶される。また通信部３５は、制御部３１の指示により、記憶部３２に記憶されたデータを取得し、携帯端末２０に送信する。
【００２５】
図６は、携帯端末２０と管理サーバ３０の動作を示す説明図である。図６（ａ）は、施設１００内を平面方向から見た説明図であり、施設１００の部屋３ａ、３ｂ、広間３ｃ及び廊下２ｂにそれぞれマーカー１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄが設置され、携帯端末２０を保有する移動者５０ａが広間３ｃから廊下２ｂに移動する様子を示している。
【００２６】
マーカー１０は予め設定した間隔で検知用の微弱電波を定期的に出力し続ける。マーカー１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄからの電波領域を点線Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄで示している。携帯端末２０は、マーカー１０から発信された電波の範囲内に入ると、マーカー１０が定期的に発信している検知用の電波を検知でき、マーカー１０の機器情報と電波強度の情報を取得する。
【００２７】
図６（ｂ）は、側面方向から示す説明図である。移動者５０ａが、例えば電波領域Ｃから電波領域Ｂに向かって移動すると、最初はマーカー１０ｃからの電波強度が強いが、電波領域Ｂに入るとマーカー１０ｂからの電波強度が強くなる。マーカー１０から発信される電波は数メートル程度しか届かないため、携帯端末２０が電波を受信したときは、マーカー１０から数メートルの範囲内に居ることになり、マーカー１０の探索に要する時間を短縮できる。
【００２８】
図６（ｂ）に示すように、携帯端末２０は、マーカー１０の機器情報と電波強度の情報を、管理サーバ３０に送信し、受信したマーカー１０の機器情報を管理サーバ３０に問い合わせる。この問合せに応じて管理サーバ３０は、マーカー１０の機器情報と電波強度の情報をもとにマーカー１０の設置場所と携帯端末２０の現在位置を判別し、管理サーバ３０の記憶部３２に登録し、かつ携帯端末２０に送信する。
【００２９】
例えば、携帯端末２０で受信したそれぞれのマーカー１０からの電波強度を比較することで、電波強度が大きい方のマーカー１０に近づいていると判断することができる。また各マーカー１０の機器情報（ＩＤ）は管理サーバ３０の記憶部３２に記憶されているため、携帯端末２０からの機器情報と記憶部３２に記憶された機器情報を照合することで、携帯端末２０が現在どのマーカー１０の近くにあるかを判別することができる。
【００３０】
したがって、携帯端末２０は、管理サーバ３０からマーカー１０の設置位置の情報を取得し、現在位置を得ることができる。また携帯端末２０は、管理サーバ３０への問合せ間隔を任意に設定できるようにしても良い。問合せ間隔を任意に設定することで、携帯端末２０の消費電力を削減することができる。
【００３１】
また管理サーバ３０は、携帯端末２０からのマーカー１０の機器情報の問い合わせ履歴を連続的に記録することで、マーカー１０の設置場所における携帯端末２０（移動者５０ａ）の行動履歴を得ることができる。例えば、図６（ａ）に示すように、マーカー１０ｃ→１０ｄ→１０ｂと連続して機器情報の問い合わせがあった場合、広間１０ｃから廊下２ｂ、部屋１０ｂへと移動したことがわかる。
【００３２】
また管理サーバ３０は、携帯端末２０からのマーカー１０の機器情報と電波強度の情報を受信することにより、移動者５０ａがどの領域にいるか、またはどの経路を通って移動したかを表示することができる。例えば、管理サーバ３０の表示部３４に施設１００のマップ３７を表示し、携帯端末２０がマーカー１０から受信した機器情報と電波強度の情報を管理サーバ３０に送信することにより、管理サーバ３０は、移動者５０ａが現在どの位置（どの部屋）に居るかをマップ３７上に表示することができる。図６（ｂ）では、マップ３７上のマーカー１０ｄの位置に移動者５０ａが居ることを例示している。
【００３３】
またマーカー１０のアンテナ１７は無指向性のため、電波が天井部から床方向に向けて放射されるほか、天井裏や隣接部屋等に向けて放射される。このため、マーカー１０からの電波が上階部屋や隣接部屋等にリークするのを抑えるため、希望する方向に向けて放射するように指向特性を与える必要がある。図６（ｂ）の電波領域Ａ，Ｂ，Ｃは、天井部から床方向に向けて放射するように指向特性を工夫している。
【００３４】
図７は、マーカー１０（電波送信機）と遮蔽体４０を含む電波送信装置の具体例を示す斜視図である。遮蔽体４０は、電波送信機１０を収容し、電波送信機１０から送信される電波の特定方向への放射を規制し、予め設定した領域に電波を送信するように、特定の方向に指向特性を与えるものである。
【００３５】
図７において、マーカー１０は、ＢＴ−モジュール１１、太陽電池１２、内蔵電池１３、アンテナ１７及び電源スイッチ１８を含む。マーカー１０は、開口部４１を有する遮蔽体４０に収容される。
【００３６】
遮蔽体４０は、金属体４２と電波吸収体４３で構成される。電波吸収体４３は、開口部４１を有するボックス状に成形し、電波吸収体４３の外周面に金属体４２（アルミテープ）を貼り付けている。マーカー１０を電波吸収体４３の内部に収容することで、マーカー１０からは、遮蔽体４０の開口部４１から外方向に向けて特定のエリアに電波を送信することができる。また遮蔽体４０は、金属体４２をボックス状に成形し、その内周面に電波吸収体４３を取り付ける構造であってもよい。
【００３７】
電波吸収体４３としては、例えば株式会社電波吸収体製のＭＳ−Ｆ０１０を用いることができる。また遮蔽体４０にマーカー１０を収容したあと、開口部４１をスペーサ５１で覆ってもよい。マーカー１０は、遮蔽体４０に収容された状態で、例えば、天井部に遮蔽体４０の開口部４１が下側になるように取り付けられる。また太陽電池１２に蛍光灯などの照明の光を当てるため、スペーサ５１で覆う場合は、スペーサ５１を透光性の材料で構成するとよい。
【００３８】
図８は、電波送信装置を天井裏１０２に取付けた状態を示す断面図である。電波送信装置を構成するマーカー１０は遮蔽体４０内に収容され、開口部４１を介してスペーサ５１を挿入している。スペーサ５１を深く入れることにより、マーカー１０の端面は、開口部４１と面一にならず、開口部４１よりも遮蔽体４０の奥側に所定のオフセット量Ｈだけ引っ込んだ状態で取り付けられる。天井裏１０２への取付けは、磁石等の固定具を用いて行う。オフセット量Ｈが大きいほど、マーカー１０の端面は開口部４１よりも引っ込むため、電波の放射角度αが狭くなるように指向特性を調整することができる。したがつて、隣接部屋等への放射を低減することができる。
【００３９】
図９〜図１１は、電波送信装置における遮蔽体４０の変形例を示す。図９は、マーカー１０の上面のみに遮蔽体４０を取り付けたものである。遮蔽体４０は平板状の金属体のみで構成している。マーカー１０の上面に遮蔽体４０を取り付けることにより、階上部屋への電波の放射を防ぐことができる。但し、電波が遮蔽体４０（金属体）によって反射され、電波の伝搬特性が点線Ｅで示すように不均一になるため、携帯端末２０での電波の受信状態が不安定になることが懸念される。
【００４０】
図１０は、金属体４２の内周面に電波吸収体４３を装着した遮蔽体４０にマーカー１０を収容した状態を示し、遮蔽体４０の開口部４１とマーカー１０の端面が面一であり、オフセット量は有していない。電波吸収体４３が存在することによって電波が金属体４２によって反射されるのを防ぐことができ、電波の伝搬特性が点線Ｆで示すように均一になり、携帯端末２０での電波の受信状態が安定化する。
【００４１】
図１１は、金属体４２の内周面に電波吸収体４３を装着した遮蔽体４０にマーカー１０を収容した状態を示し、遮蔽体４０の開口部を別の電波吸収体シート４３１で覆った形態を示す。電波吸収体シート４３１は開口部を全て覆うことなく、点線４３１’で示すように開口部の半分程度を覆うように移動してもよい。電波吸収体シート４３１を、マーカー１０のアンテナ１７の利得を低下させたい側に置くことにより、指向特性の調整ができる。
【００４２】
或いは、マーカー１０のアンテナ１７の真下に複数の電波吸収体シート４３１、４３２、４３３を置くようにしても良い。マーカー１０からの送信出力を複数の電波吸収体シート４３１、４３２、４３３で減衰することができ、減衰量は、電波吸収体シート（４３１，４３２，４３３）の厚さ、枚数、大きさを変えて調整する。
【００４３】
図１２は、携帯端末２０によるマーカー１０からの電波の受信信号強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indication）の測定方法の一例を示す説明図である。図１２（ａ）では、便宜上、マーカー１０を地面に配置し、携帯端末２０を地面から１．５ｍの位置で、Ｘ方向及びＹ方向の二次元領域で移動させたときのＲＳＳＩを測定する例を示している。実際には、マーカー１０は、天井部に配置するが、図１２（ａ）を上下反転すればマーカー１０を天井部に位置したのと同様になる。
【００４４】
Ｘ方向は、図１２（ｂ）に示すように、マーカー１０の中心からプラス（＋）方向と、マイナス（−）に延び、同様にＹ方向もマーカー１０を中心にプラス（＋）方向と、マイナス（−）に延びている。マーカー１０の電源スイッチ１８の側はＸ方向のプラス（＋）側に対応する。
【００４５】
図１３〜図１８は、ＲＳＳＩの測定結果の一例を示す分布図である。図１３を代表に説明すると、横軸はＸ方向、縦軸はＹ方向の距離（ｍ）をそれぞれ示す。図１３では、マーカー１０の位置（Ｘ，Ｙの０ｍ）を中心に、携帯端末２０をＸ，Ｙの二次元方向（＋１０ｍ〜−１０ｍ）の範囲内において、ＲＳＳＩを１ｍ間隔で測定した結果を示している。図１３において、濃い色で表された部分ほど受信信号強度が強く、淡い色ほど受信信号強度が弱いことを示している。また色の濃淡で示す受信領域（カバーエリア）が狭いほど指向特性が絞られていることを示す。
【００４６】
図１３は、マーカー１０単体のＲＳＳＩの分布を測定した結果を示す。図１３では、地面からの反射の影響を低減するためにマーカー１０と地面の間に電波吸収体シート５２（図１２参照）を挿入した。図１３では、携帯端末２０での受信領域が広く、同様のマーカー１０が周辺にあると誤検出する可能性がある。
【００４７】
図１４は、マーカー１０を、図７に示す金属体４２と電波吸収体４３でなる遮蔽体４０に収容し、オフセット量ＨをゼロとしたときのＲＳＳＩの分布を測定した結果を示す。図１４では、遮蔽体４０が存在することにより、Ｘ方向、Ｙ方向での受信領域が図１３よりも狭くなっている。
【００４８】
図１５は、マーカー１０を、金属体４２と電波吸収体４３でなる遮蔽体４０に収容し、オフセット量Ｈを１０ｍｍとしたときのＲＳＳＩの分布を測定した結果を示す。オフセット量を１０ｍｍとした結果、図１５では、受信領域が図１４よりも狭くなっている。
【００４９】
図１６は、マーカー１０を、金属体４２と電波吸収体４３でなる遮蔽体４０に収容し、オフセット量Ｈを２０ｍｍとしたときのＲＳＳＩの分布を測定した結果を示す。オフセット量を２０ｍｍとした結果、図１６では、受信領域が図１５よりも狭くなっている。
【００５０】
図１７は、マーカー１０を、金属体４２と電波吸収体４３でなる遮蔽体４０に収容し、オフセット量Ｈを１０ｍｍとし、かつ図１１に示すようにマーカー１０の上面（遮蔽体４０の開口部４１）を１０ｍｍ厚の電波吸収体シート４３１で覆ったときのＲＳＳＩの分布を測定した結果を示す。前述した図１５もオフセット量１０ｍｍであるが、図１７では、電波吸収体シート４３１があるため、受信領域が図１５及び図１６よりも狭くなっている。
【００５１】
図１８は、マーカー１０を、金属体４２と電波吸収体４３でなる遮蔽体４０に収容し、オフセット量Ｈを２０ｍｍとし、かつ図１１に示すようにマーカー１０の上面（遮蔽体４０の開口部４１）を１０ｍｍ厚の２枚の電波吸収体シート４３１、４３２で覆ったときのＲＳＳＩの分布を測定した結果を示す。前述した図１６もオフセット量２０ｍｍであるが、電波吸収体シートが２枚あるため、図１８では、受信領域が図１６及び図１７よりも狭くなっている。電波吸収体シートで覆うことにより、１枚当たり送信出力を３ｄＢ程度低減することができる。
【００５２】
以上の測定結果から分かるように、マーカー１０から発射される電波は、遮蔽体４０が在るほど減衰量が大きくなる。またオフセット量Ｈが大きく電波遮蔽シート（４３１，４３２…）の枚数が多いほど減衰量が大きくなり、指向特性を絞ることができる。したがってマーカー１０を設置する部屋の状況に合わせて、遮蔽体４０の構成、オフセット量、電波吸収体シートの厚さや枚数を選択することにより、指向特性を調整することができる。この結果、携帯端末２０での電波の受信可能領域を狭くしたり広くすることができ、電波送信機１０から送信される電波の特定方向への放射を規制し、予め設定した領域に電波を送信することができる。
【００５３】
図１９は、電波吸収体シート４３１の他の配置例を示す説明図である。図１９では、マーカー１０の長手方向に対して電波吸収体シート４３１を直交するように配置し、遮蔽体４０の開口部４１の中央部のみを電波吸収体シート４３１で覆った例を示す。図１９（ａ）は平面図であり、図１９（ｂ）は側面方向から見た断面図であり、図１３と同様にマーカー１０を地面に置いた例を示す。
【００５４】
図２０は、図１９のようにマーカー１０を地面に配置し、マーカー１０を遮蔽体４０に収容し、オフセット量Ｈをゼロとしたときに、携帯端末２０を地面から１．５ｍの位置で移動してＲＳＳＩの分布を測定した結果を示す。図２０では、図１４に比べてＸ，Ｙ方向における受信領域が狭くなることが分かる。
【００５５】
したがって、電波遮蔽シート４３１の向きを変えることでも指向特性を調整することができ、携帯端末２０での電波の受信可能領域を変えることができる。また図１９における電波吸収体シート４３１を左右（Ｘ方向）にずらしてもよい。
【００５６】
図２１は、マーカー１０の設置方向を示す説明図である。図２１に示すようにマーカー１０と隣接部屋側の壁との間隔Ｌ１が狭い場合は、電源スイッチ１８が隣接部屋と逆側に向くようにマーカー１０を設置すると良い。即ち、図１３〜図１８の分布特性から、マーカー１０からの電波のカバーエリアは、Ｘ方向の電源スイッチ１８側（プラス側）の方にシフトする傾向にある。このため、マーカー１０の電源スイッチ１８側が隣接部屋と逆側に向くように設置すれば、隣接部屋へのリークを低減することができる。
【００５７】
図２２は、マーカー１０の設置位置を示す説明図である。図２２において、部屋３ａ，３ｂにそれぞれマーカー１０ａ，１０ｂが設置され、それぞれの位置をＡ点、Ｂ点とする。また部屋３ａでのＲＳＳＩが最大値となる点をＣ点とし、隣接する部屋３ｂにマーカー１０ａからリークするリーク量が最大となる点をＤ点とする。さらにＤ点におけるマーカー１０ａからの受信レベル（干渉波）をＰａｄ、マーカー１０ｂからの受信レベル（希望波）をＰｂｄとする。
【００５８】
Ｄ点における希望波と干渉波の比（Ｄ／Ｕ＝Ｐｂｄ−Ｐａｄ）を改善するためには、（ａ）マーカー１０ｂの送信出力を増加させ、マーカー１０ａの送信出力を低下させるか、（ｂ）マーカー１０ｂのＤ点方向のアンテナ利得を高くするか、Ｄ点方向のマーカー１０ａのアンテナ利得を低下するか、（ｃ）部屋３ａ−３ｂ間の減衰量を大きくすることが考えられる。（ａ）は、カバーエリアが広い部屋では不感地帯が生じる。また（ｃ）では建物の構造や壁の材質に依存するため対策できない。そこで、（ｂ）が有効な手法となる。
【００５９】
マーカー１０ａやマーカー１０ｂのアンテナ利得は、遮蔽体４０や、電波吸収体シート４３１を使用し、かつ電波吸収体シート４３１の位置や向きを変えたり、オフセット量Ｈを調整することにより対応することができる。したがって実施形態では、マーカー１０を設置する部屋の広さや、隣接する部屋の状態等に合わせて指向特性を任意に調整することができる。また広い部屋に複数のマーカーを設置する場合は、各マーカーからの電波のカバーエリアが互いに干渉しないように指向特性を調整することができる。
【００６０】
以上述べたように、第１の実施形態によれば、マーカー１０からの電波の指向特性を設置位置に応じて任意に調整することができる。
【００６１】
またマーカー１０は微弱電波の出力のみを行うために消費電力が極めて低い。したがって、光強度が十分な場所であればマーカー１０に内蔵している太陽電池１２のみで電源を供給することができ、外部電源が不要となる。また光強度が十分でない場合でも、内蔵電池１３により数年間の運用が可能であるため、運用コストが引き下げることができる。
【００６２】
さらにマーカー１０を複数個、屋内・屋外をカバーするように設置することで、管理サーバ３０は、携帯端末２０を保有する移動者の現在位置を正確に取得することができ、かつ行動履歴を得ることができる。
【００６３】
尚、第１の実施形態では、介護施設、療養施設等の施設１００にマーカーを設置する例を述べたが、他の施設（ショッピングセンター、デパートなど）に設置することもできる。また管理サーバ３０としては、パーソナルコンピュータで構成するほかに、タブレット端末等で構成することもできる。また近距離無線通信の仕様として、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を用いる例を述べたが、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）等を用いることもできる。
【００６４】
尚、本発明のいくつかの実施形態を述べたが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００６５】
１０…電波送信機（マーカー）
１１…ＢＴ−モジュール
１２…太陽電池
２０…携帯端末
２６…近距離無線通信部
２７…無線通信部（第２の無線通信部）
３０…管理サーバ
３５…通信部
３４…表示部
４０…遮蔽体
４１…開口部
４２…金属体
４３…電波吸収体
４３１、４３２、４３３…電波吸収体シート
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１９】
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【図２１】
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【図２２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図２０】
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