(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ以上の第１のビーコン端末が設置された環境において、前記第１のビーコン端末から発信されるビーコン信号を受信可能な携帯端末の位置を推定するロケーション判定システムであって、
前記第１のビーコン端末の第１のビーコン領域内において設定された所定の有効領域の端部の全部もしくは一部が、１つ以上の第２のビーコン端末によりそれぞれ設定された第２のビーコン領域によって覆われるように、前記各第２のビーコン端末が設置されており、
前記携帯端末が、前記第１のビーコン端末からのビーコン信号を受信している場合であっても、いずれかの前記第２のビーコン領域内に所在していると判定された場合には、前記第１のビーコン領域内に所在していないものと判定する、ロケーション判定システム。
【請求項２】
１つ以上の第１のビーコン端末が設置された環境において、前記第１のビーコン端末から発信されるビーコン信号を受信可能な携帯端末の位置を推定するロケーション判定システムであって、
前記第１のビーコン端末の第１のビーコン領域において設定された所定の有効領域の端部の全部もしくは一部が、１つ以上の第２のビーコン端末によりそれぞれ設定された第２のビーコン領域によって覆われるように、前記各第２のビーコン端末が設置されており、
前記携帯端末は、受信した１つ以上のビーコン端末からのビーコン信号についての受信強度を含むビーコン情報を取得して、前記ビーコン端末毎にスコアリングして集計し、スコアに基づいて最も近くに所在する前記ビーコン端末を判定するロケーション判定部を有し、
前記第１のビーコン端末および１つ以上の前記第２のビーコン端末からそれぞれ所定の強度以上のビーコン信号を受信している場合であって、前記ロケーション判定部により、いずれかの前記第２ビーコン端末の近くに所在していると判定された場合には、前記第１のビーコン領域内に所在していないものと判定する、ロケーション判定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置推定の技術に関し、特に、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標、以下同様）ビーコンを用いたロケーション判定システムに適用して有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
移動可能な端末の位置を検出・測定する技術として、ＧＰＳ（Global Positioning System）センサを用いた測位によるものの他に、屋内での測位も可能な手法として、基地局やアクセスポイント等との無線通信の状況によって位置を測定するものがある。【０００３】
例えば、特開２００８−１０４０２９号公報（特許文献１）には、無線端末が基地局から受信した信号の信号強度情報と、基地局が設置されている位置情報とに基づいて、例えば三角測量の原理により無線端末の位置を推定する技術が記載されている。また、特表２０１２−５２１５５７号公報（特許文献２）には、いわゆるフィンガープリンティング法を用いた位置検出の技術が記載されている。【０００４】
これらの無線通信には、基地局やアクセスポイントが一定周期で発信するビーコン信号を受信することにより、ビーコン領域への端末の出入りを検知するという手法がとられる場合がある。また、ビーコン信号として、近年では、極めて少ない消費電力で通信可能なＢＬＥ（Bluetooth Low Energy）規格によるＢｌｕｅｔｏｏｔｈビーコンが普及しつつある。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈビーコンとしては、例えば、Ａｐｐｌｅ（登録商標）社のｉＢｅａｃｏｎ（登録商標、以下同様）（非特許文献１）などがあり、これが標準搭載されているスマートフォンなどの携帯端末や、各種デバイスも提供されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１０４０２９号公報
【特許文献２】特表２０１２−５２１５５７号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】“iBeacon for Developers”、［online］、Apple Inc.、［平成２６年１１月４日検索］、インターネット＜URL：https://developer.apple.com/ibeacon/＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来技術のような端末の位置推定に際してＢｌｕｅｔｏｏｔｈビーコンを用いる場合、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈビーコンの信号は基本的に電波強度の指向性がなく、人などの移動する障害物や、壁・天井による反射など環境の影響を受けやすいため、信号強度の測定精度はあまり高くない。そのため、比較的精緻な値を必要とする三角測量を用いた位置推定にＢｌｕｅｔｏｏｔｈビーコンを用いることは、位置推測結果の誤差が大きくなってしまうことからあまり適さない。【０００８】
また、いわゆるフィンガープリンティング法を用いる場合、初期作業として、予め基地局やアクセスポイントの位置と予測信号強度の情報を関連付けたマップを作成しておく必要があり、また、基地局やアクセスポイントの設置場所を変更する度にマップの更新も必要となるなど、運用負荷が高いという課題がある。【０００９】
これに対し、ビーコン端末毎に設定されるビーコン領域内に端末が所在するか否か、もしくはビーコン領域への端末の出入りを検知することによって、対象のビーコン領域内に端末が所在する（ビーコン端末の近傍に所在する）という形で位置を推定するという構成をとることもできる。【００１０】
ここで、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈビーコンの信号は、環境による影響を受け易いが、一方で、例えば、障害物等がない直線的な空間特性がある屋内などでは、最大で１００ｍ程度まで電波が到達する場合もある。この場合、ビーコン領域として求められる精度の範囲に対して、空間特性によっては、ビーコン信号がさらに遠方まで到達してしまう場合が生じ、このようなビーコン信号を端末が受信することで、実際は遠方に所在しているにも関わらず、当該端末がビーコン領域内に所在する（ビーコン端末の近傍に所在する）と判定されてしまう場合が生じる。【００１１】
これに対し、位置推定において一定の精度を維持するため、例えば、端末が受信したビーコン信号の受信強度が所定の閾値以下の微弱なものである場合は、ビーコン信号を受信していない（ビーコン領域内に所在していない）ものとして取り扱うことも考えられる。しかしながら、この場合は、ビーコン信号の受信強度によって実質的なビーコン領域を設定することになるため、ビーコン領域の実際の範囲は環境の影響を受けて変動が大きいものとなり得る。【００１２】
そこで、本発明の目的は、ビーコン端末によって設定されるビーコン領域内について、その求められる精度の範囲外に端末が所在している場合には、ビーコン信号を受信できる場合であってもビーコン領域内に所在していないと判定することを可能とするロケーション判定システムを提供することにある。【００１３】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。【００１５】
本発明の代表的な実施の形態によるロケーション判定システムは、１つ以上の第１のビーコン端末が設置された環境において、前記第１のビーコン端末から発信されるビーコン信号を受信可能な携帯端末の位置を推定するロケーション判定システムであって、以下の特徴を有するものである。【００１６】
すなわち、ロケーション判定システムは、前記第１のビーコン端末の第１のビーコン領域内において設定された所定の有効領域の端部の全部もしくは一部が、１つ以上の第２のビーコン端末によりそれぞれ設定された第２のビーコン領域によって覆われるように、前記各第２のビーコン端末が設置されており、前記携帯端末が、前記第１のビーコン端末からのビーコン信号を受信している場合であっても、いずれかの前記第２のビーコン領域内に所在していると判定された場合には、前記第１のビーコン領域内に所在していないものと判定する。
【発明の効果】
【００１７】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。【００１８】
すなわち、本発明の代表的な実施の形態によれば、ビーコン端末によって設定されるビーコン領域内について、その求められる精度の範囲外に端末が所在している場合には、ビーコン信号を受信できる場合であってもビーコン領域内に所在していないと判定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態１であるロケーション判定システムの構成例について概要を示した図である。
【図２】本発明の実施の形態１におけるユーザ端末において検出されたビーコン情報を履歴として蓄積する例について概要を示した図である。
【図３】本発明の実施の形態１におけるビーコン信号の受信強度の履歴情報に基づいてユーザ端末の所在位置を推定する例について概要を示した図である。
【図４】本発明の実施の形態１であるロケーション判定システムの他の構成例について概要を示した図である。
【図５】本発明の実施の形態１であるロケーション判定システムの他の構成例について概要を示した図である。
【図６】ビーコン領域とビーコン領域として求められる精度の範囲との関係の例について概要を示した図である。
【図７】本発明の実施の形態２における対象のビーコン領域に対して有効領域の終端を強制的に設定した場合の例について概要を示した図である。
【図８】本発明の実施の形態２における検知領域を構成する他の例について概要を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２１】
（実施の形態１）
＜システム構成＞
図１は、本発明の実施の形態１であるロケーション判定システムの構成例について概要を示した図である。本実施の形態のロケーション判定システム１は、複数のビーコン端末（図中ではビーコン端末Ａ（２０Ａ）〜ビーコン端末Ｃ（２０Ｃ）であり、以下ではこれらをビーコン端末２０と総称する場合がある）が設置された環境において、そのうちの１つ以上のビーコン端末２０からビーコン信号を受信する携帯型のユーザ端末（図中ではユーザ端末Ａ（３１Ａ）およびユーザ端末Ｂ（３１Ｂ）であり、以下ではこれらをユーザ端末３１と総称する場合がある）が、受信したビーコン信号の強度等の情報に基づいて、ロケーション判定サーバ１０において、対象のユーザ端末３１がどのビーコン端末２０の近傍に所在しているか（すなわち、一番近いビーコン端末２０はどれか）を推定するシステムである。
【００２２】
ビーコン端末２０は、例えば、ｉＢｅａｃｏｎデバイスなどの、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈビーコンの信号を一定間隔で出力する端末や装置であり、専用端末であっても汎用端末であってもよい。ビーコン端末２０には、それぞれ対応するビーコン領域（図中ではビーコン領域Ａ（２１Ａ）〜ビーコン領域Ｃ（２１Ｃ）であり、以下ではこれらをビーコン領域２１と総称する場合がある）が定義されており、ビーコン領域２１内に所在するデバイスはビーコン信号を受信することができる。
【００２３】
ユーザ端末３１は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈビーコンの信号を検知することができる情報処理端末や装置であり、本実施の形態では、例えば、ｉＢｅａｃｏｎ機能を搭載したスマートフォンなどの携帯端末とする。ユーザ端末３１は、これを保持するユーザ（図中ではユーザＡ（３０Ａ）およびユーザＢ（３０Ｂ）であり、以下ではこれらをユーザ３０と総称する場合がある）が移動することで、その位置が変わり得る。また、ユーザ端末３１は、それぞれ、無線ＬＡＮや移動体通信などの無線通信機能により、図示しないインターネット等のネットワークを介してロケーション判定サーバ１０との間でデータ通信を行うことが可能である。
【００２４】
ユーザ端末３１は、ビーコン端末２０からのビーコン信号を受信できるか否かにより、対応するビーコン領域２１内にいるか否か（入ったか出たか）を判定することができる（ｉＢｅａｃｏｎにおける「モニタリング」機能）。また、ビーコン端末２０との間で通信が可能である（ビーコン領域２１内にいる）場合に、各ビーコン端末２０を一意に識別するための識別番号や、想定電波強度（ビーコン端末２０から１ｍ離れた地点での想定の電波強度）などの情報をビーコン端末２０から取得することができる。ユーザ端末３１では、実際に検知できた電波強度と想定電波強度との比、および電波特性に基づいて、対象のビーコン端末２０との間のおおよその距離を算出することができる（ｉＢｅａｃｏｎにおける「レンジング」機能）。なお、本実施の形態では、「レンジング」機能に相当する機能のみを用いるものとする。
【００２５】
また、本実施の形態では、ビーコン端末２０の識別情報、およびユーザ端末３１でのビーコン信号の受信強度などを含むビーコン情報と、ビーコン信号の検出時刻、およびユーザ３０（もしくはユーザ端末３１）を特定するユーザＩＤなどの識別情報を、ロケーション判定サーバ１０に送信することで、サーバサイドで後述する手法によりユーザ端末３１の位置を推定するものとする。
【００２６】
ロケーション判定サーバ１０は、例えば、ＰＣ（Personal Computer）やサーバ機器、クラウドコンピューティングサービス上に構築された仮想サーバなどの情報処理装置により構成されるサーバシステムであり、各ユーザ端末３１から送信された、各ユーザ端末３１において受信したビーコン信号の強度等の情報に基づいて、対象のユーザ端末３１がどのビーコン端末２０の近傍に所在しているかを推定する機能を有する。
【００２７】
ロケーション判定サーバ１０は、例えば、図示しないＯＳ（Operating System）やＤＢＭＳ（DataBase Management System）などのミドルウェア上で稼働するソフトウェアとして実装されるビーコン情報管理部１１、およびロケーション判定部１２などの各部を有する。また、データベースやファイルテーブルなどにより実装されるビーコン検出情報１３、および端末設置情報１４などの各データストアを有する。
【００２８】
ビーコン情報管理部１１は、各ユーザ端末３１から送信されたビーコン情報等を取得して、ユーザ３０（もしくはユーザ端末３１）単位でビーコン検出情報１３に履歴として記録する機能を有する。なお、履歴として保持することから、データ量が膨大となり得るため、保持する履歴情報は、例えば、一定期間に限ったり、ユーザ３０（もしくはユーザ端末３１）毎に一定個数に限ったりなど、一定量に制限してもよい。
【００２９】
ロケーション判定部１２は、ビーコン検出情報１３に蓄積されたビーコン情報等に基づいて、対象のユーザ３０（もしくはユーザ端末３１）がどのビーコン端末２０の近傍（ロケーション）に所在するかという形で位置を推定し、結果を出力する機能を有する。なお、各ビーコン端末２０の設置場所等のマスタ情報は、端末設置情報１４に登録されているものとする。推定結果の出力先は、対象のユーザ端末３１であってもよいし、各ユーザ端末３１の位置情報を利用したい他のシステム等であってもよい。
【００３０】
本実施の形態のように、各ユーザ３０（もしくはユーザ端末３１）の位置推定をロケーション判定サーバ１０側で一括して行う構成とすることで、ロケーション判定サーバ１０側で各ユーザ３０（もしくはユーザ端末３１）の位置をリアルタイムで一括して把握・管理し、他の業務等に活用することが可能になるというメリットを得ることができる。
【００３１】
＜位置推定手法＞
Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈビーコンにおいて、ビーコン端末２０が１つのみの場合は、当該ビーコン端末２０のビーコン領域２１内にユーザ端末３１がいるか否かを検出することができるため（ｉＢｅａｃｏｎにおける「モニタリング」機能）、当該ビーコン端末２０の近傍のロケーションにユーザ端末３１が所在することを容易に判定することができる。また、ユーザ端末３１では、検知した電波強度等の情報に基づいて、対象のビーコン端末２０との間のおおよその距離も算出することができる（ｉＢｅａｃｏｎにおける「レンジング」機能）。しかしながら、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈビーコンの信号は指向性がないことから、ビーコン端末２０とユーザ端末３１との間のおおよその距離は推測できても、どの方向に所在しているかまでは把握することができない。方向や位置関係まで把握するためには、複数のビーコン端末２０を設置して、それぞれとの間の距離等を測定する必要がある。
【００３２】
また、ビーコン領域２１の大きさには限界があるため、広い領域でＢｌｕｅｔｏｏｔｈビーコンを用いた位置推定を行う場合にも複数のビーコン端末２０を設置する必要が生じる。このとき、検知不能領域が生じないよう、例えば図１の例に示すように、複数のビーコン領域２１が重なり合うようにビーコン端末２０が設置される場合がある。この場合、例えば、ユーザ端末Ａ（３１Ａ）などのように、複数のビーコン領域２１が重なり合う領域に所在して、複数のビーコン端末２０からのビーコン信号を受信できる状態となる場合がある。
【００３３】
この場合、各ビーコン領域２１内にいるか否かを検出するだけでは、実際にどのような位置にユーザ端末３１が所在するのか判定できない場合が生じる。例えば、複数のビーコン端末２０からの信号を受信できる状態といっても、実際は、いずれか１つのビーコン端末２０の極めて近くに所在し、当該ビーコン端末２０からは強い信号強度で受信しているのに対し、他のビーコン端末２０からは離れており、これらのビーコン端末２０からは微弱な信号強度で受信している、という場合もある。
【００３４】
したがって、このような状況でもいずれのビーコン端末２０の近傍に所在するかを適切に判定するためには、各ビーコン領域２１内にいるか否かではなく、ビーコン信号を受信可能な各ビーコン端末２０との間の距離を測定する（ｉＢｅａｃｏｎにおける「レンジング」機能）必要が生じる。しかしながら、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈビーコンの信号は、人などの移動する障害物や、壁・天井・柱等の環境の影響を受け易く、近辺を人が移動するだけで信号強度は大きく変動してしまうことから、測定された距離について十分な精度が得られない場合がある。したがって、複数のビーコン端末２０からのビーコン信号を受信できる状態の場合に、どのビーコン端末２０の近傍に所在しているかを適切に把握することができない場合が生じ得る。
【００３５】
そこで、本実施の形態では、ユーザ端末３１におけるビーコン信号の受信強度が、人などの移動する障害物によって変動してしまうことによる影響を回避・低減するために、ビーコン信号の受信強度等のビーコン情報を履歴として蓄積し、一定期間毎に、過去の所定の時間幅に含まれる複数のビーコン情報に基づいて集計することで、時系列で値を平準化・平滑化する。
【００３６】
図２は、ユーザ端末３１において検出されたビーコン情報を履歴として蓄積する例について概要を示した図である。図２の例では、図１の例におけるユーザ端末Ａ（３１Ａ）が、一定間隔で検知したビーコン情報３２を一定間隔でロケーション判定サーバ１０に順次送信して、ビーコン検出情報１３に履歴として蓄積する状況を示している。ビーコン情報３２には、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈビーコン機能により得られる情報として、ビーコン端末２０を特定する識別情報（ｉＢｅａｃｏｎでは「ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ  ＵＵＩＤ」、「ｍａｊｏｒ」、「ｍｉｎｏｒ」の各パラメータ）と、受信電波強度を含む受信状況に関する情報（ｉＢｅａｃｏｎでは「ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ」、「ＲＳＳＩ」、「ａｃｃｕｒａｃｙ」の各パラメータ）が含まれ、これに、ユーザ端末Ａ（３１Ａ）によってユーザＩＤ等のユーザＡ（３０Ａ）の識別情報と、タイムスタンプが付加される。
【００３７】
なお、図２の例では、説明の便宜上、一定間隔（図中ではｐ秒間隔）でユーザ端末Ａ（３１Ａ）から順次送信される各ビーコン情報３２には、それぞれ、ユーザ端末Ａ（３１Ａ）の保有者であるユーザＡ（３０Ａ）の識別情報（「ユーザＡ」）と、ビーコン信号を受信できた各ビーコン端末２０（ビーコン端末Ａ（２０Ａ）は「ビーコンＡ」、ビーコン端末Ｂ（２０Ｂ）は「ビーコンＢ」、ビーコン端末Ｃ（２０Ｃ）は「ビーコンＣ」としてそれぞれ表示）について、それぞれのビーコン信号の受信強度（ｉＢｅａｃｏｎでは「ＲＳＳＩ」のパラメータであり、図中では単位をｄＢｍとして表示）、およびタイムスタンプ（図中では便宜上、「＃１」〜「＃３」の送信順序として表示）のみを記載している。
【００３８】
ビーコン検出情報１３には、ユーザ３０（もしくはユーザ端末３１）毎に、一定間隔でユーザ端末３１から送信されたビーコン情報３２の内容が履歴として蓄積される。ビーコン信号の受信強度の値は、図２の例に示すように、時間の経過によって変動する。したがって、各タイミングでの受信強度のみに基づいてビーコン端末２０とユーザ端末３１との間の距離を算出すると、算出結果は、受信強度の変動の影響を大きく受けてしまう。
【００３９】
図３は、ビーコン信号の受信強度の履歴情報に基づいてユーザ端末３１の所在位置を推定する例について概要を示した図である。本実施の形態では、図の上段に示したビーコン検出情報１３に蓄積されたビーコン信号の受信強度の値を取り扱う際に、各タイミングでの値のみを用いるのではなく、一定間隔毎（図３の例ではｑ秒毎）に、少なくとも複数のタイミングでの受信強度の情報が含まれる所定の期間（図３の例ではｒ秒間。ｒ＞ｑ＞ｐ）のデータに基づいてビーコン端末２０毎にスコアリングを行い、スコアが最も高いビーコン端末２０の近傍にユーザ端末３１が所在するものと取り扱う。
【００４０】
図示するように、ビーコン検出情報１３には、ｐ秒毎に新たなビーコン情報３２のデータが時系列上で末尾に追加される。この状況で、ロケーション判定サーバ１０のロケーション判定部１２では、ｑ秒毎に、過去のｒ秒間のデータに基づいて、ビーコン端末２０毎に受信強度の値からスコアを計算する。この場合、上段および中段の図に示すように、ｑ秒毎に、過去に蓄積されたデータから順にｒ秒間のビーコン情報３２のデータを順次取り出してスコアリングを行うことになる。したがって、ビーコン検出情報１３のデータ構造は、ＦＩＦＯ（First In, First Out）の処理を扱いやすいリスト、もしくは優先順位付きキューなどを用いることで取り扱いが容易となり処理効率を向上させることができる。
【００４１】
また、図３の例では、最初に取り出したｒ秒間のデータ（送信順序が「＃１」〜「＃４」）と、２つ目に取り出したｒ秒間のデータ（送信順序が「＃３」〜「＃６」）において、「＃３」と「＃４」のデータが重複している。すなわち、最初に取り出したｒ秒間のデータのうち、「＃１」と「＃２」のデータはもはや利用されないが、「＃３」と「＃４」のデータは、以降（図３の例では次）のスコアリングの際に再利用されることを示している。なお、もはや利用されない過去のデータは、メンテナンスの際の廃棄・削除対象とすることができる。
【００４２】
また、図３の例では、中段以降に、２つ目に取り出したｒ秒間のデータ（送信順序が「＃３」〜「＃６」）に基づいてスコアリングを行う際の処理の流れの例を示している。まず、対象の全てのビーコン情報３２の値（図３ではビーコン信号の受信強度の値）を所定の基準に基づいてスコアに変換する（Ｓ０１）。変換基準については特に限定されず、例えば、ビーコン端末２０とユーザ端末３１との距離が近いほど大きい値となるような基準を適宜設定することができる。
【００４３】
次に、ステップＳ０１で得た各スコアに対して、新しいデータほど高い重み付けとなるよう所定の重み付けを行う（Ｓ０２）。例として参照している「＃３」〜「＃６」の４つのデータでは、「＃６」のデータが最も新しいデータである。重み付けの手法は特に限定されないが、例えば、ｆ（ｔ）＝１／ｔのような関数を乗算することによりｓ秒前（過去）のスコアを１／ｓに減少させるようなものであってもよい。ｆ（ｔ）＝ａ＾（−ｔ）のような指数関数を用いて過去のスコアを減少させてもよい。
【００４４】
その後、ステップＳ０２で得た各スコアをビーコン端末２０毎に合算・平均する等により集計する（Ｓ０３）。集計されたスコアが最大のビーコン端末２０の近傍にユーザ３０（もしくはユーザ端末３１）が所在するものと判定する。図３の例では、ビーコン端末Ａ（２０Ａ）（「ビーコンＡ」）のスコアが最大の７０であることから、図１の例のようなビーコン端末２０の設置状況においても、ビーコン端末Ａ（２０Ａ）の近傍にユーザ３０（もしくはユーザ端末３１）が所在する（すなわち、最も近いビーコン端末２０はビーコン端末Ａ（２０Ａ）である）と判定する。
【００４５】
なお、ビーコン端末Ａ（２０Ａ）の近傍といっても、さらに、ビーコン端末Ｂ（２０Ｂ）に近い方に所在するのか、ビーコン端末Ｃ（２０Ｃ）に近い方に所在するのかなど、ビーコン領域２１の中でどのあたりに所在するかの目安を把握したい場合がある。
【００４６】
図３の例におけるスコアリングの結果では、ユーザ端末Ａ（３１Ａ）は、スコアが最大であるビーコン端末Ａ（２０Ａ）の近傍に所在すると判定されるが、さらに、ビーコン端末Ｂ（２０Ｂ）のスコアと、ビーコン端末Ｃ（２０Ｃ）のスコアとでは、ビーコン端末Ｂ（２０Ｂ）のスコアの方が大きいことから、ビーコン端末Ａ（２０Ａ）の近傍で、かつ、ビーコン端末Ｂ（２０Ｂ）に近い方の位置に所在していると判定することができる。具体的には、例えば、各ビーコン端末２０のスコアの比により、各ビーコン端末２０の設置位置の内分点付近に所在するものと取り扱ってもよい。
【００４７】
なお、本実施の形態では、スコアリングの対象とするビーコン情報３２として、ビーコン信号の受信強度（ｉＢｅａｃｏｎでは「ＲＳＳＩ」のパラメータ）を用いているが、これに限らず、例えば、受信強度に代えて、もしくはこれに加えて、ビーコン端末２０とユーザ端末３１との間の近接度（ｉＢｅａｃｏｎでは「ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ」のパラメータ）などの情報を用いてもよい。
【００４８】
以上に説明したように、本発明の実施の形態１であるロケーション判定システム１によれば、ユーザ端末３１が受信したビーコン信号の受信強度等のビーコン情報を、ロケーション判定サーバ１０において履歴として蓄積し、一定期間毎に、過去の所定の時間幅に含まれる複数のビーコン情報に基づいてスコアリング・集計することで、時系列で値を平準化・平滑化する。これにより、ユーザ端末３１におけるビーコン信号の受信強度が、人などの移動する障害物等によって変動してしまうことによる影響を回避・低減させることができ、ユーザ端末３１がどのビーコン端末２０の近傍に所在するか（すなわち、ユーザ端末３１の最も近くに所在するビーコン端末２０はどれか）を適切に把握することができる。また、ビーコン情報に基づくスコアリングの際に、新しいデータに対してより高い重み付けをすることにより、判定の精度をより向上させることができる。
【００４９】
また、フィンガープリンティング法などにおいて必要となる事前のマップ作成等の作業が不要であり、ビーコン端末２０の設置位置を容易かつ柔軟に変更することが可能であることから、ビーコン端末２０およびビーコン領域２１の配置に係る設計を容易にするとともに、設計の柔軟性を向上させることができる。
【００５０】
なお、本実施の形態では、ユーザ端末３１が、固定されたビーコン端末２０から受信したビーコン信号から得られるビーコン情報等をロケーション判定サーバ１０に送信することで、サーバサイドでユーザ端末３１の位置を推定する構成としているが、このような構成に限られない。
【００５１】
例えば、図１の例のような構成において、位置推定の精度を高めるには、ユーザ端末３１が受信することができたビーコン信号の全てについて、ビーコン情報をロケーション判定サーバ１０に逐次送信して位置推定を行うのが望ましい。しかしながら、この場合、例えば、狭い領域にビーコン端末２０が複数設置されており、複数のビーコン端末２０からのビーコン信号を受信できるような環境では、ユーザ端末３１がロケーション判定サーバ１０にビーコン情報を送信する頻度が数十回／秒など高くなってしまう場合が生じ得る。その結果、ユーザ端末３１の消費電力が大きくなって電池が短時間で消耗してしまうなどの事態も生じ得る。
【００５２】
そこで、他の構成例として、ロケーション判定サーバ１０における位置推定機能をユーザ端末３１側に実装し、ユーザ端末３１側で直接位置推定を行う構成とすることも可能である。図４は、本発明の実施の形態１であるロケーション判定システムの他の構成例について概要を示した図である。ここでは、図１の例におけるロケーション判定サーバ１０と概ね同様の機能および構成をユーザ端末３１側に有している（図４ではユーザ端末Ａ（３１Ａ）について例示している）。
【００５３】
ユーザ端末３１は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈビーコンを受信する機能を含むビーコン受信部１５を有し、受信したビーコン信号から得られるビーコン情報等を取得して、ビーコン検出情報１３に履歴として記録する。そして、ロケーション判定部１２は、ビーコン検出情報１３に蓄積されたビーコン情報等に基づいて、上記のような手法により、当該ユーザ端末３１がどのビーコン端末２０の近傍に所在するかを推定して出力する。
【００５４】
なお、図１の例と同様に、各ビーコン端末２０の設置場所等のマスタ情報は、端末設置情報１４に登録されているものとする。端末設置情報１４として登録された設置場所等のマスタ情報は、予めユーザ端末３１に記録されていてもよいし、起動時等のタイミングで、マスタ情報を管理する図示しないサーバからダウンロードした情報をキャッシュ的に保持して利用する形態であってもよい。いずれの場合でも、定期的に、もしくは必要に応じて適時に、サーバから最新のマスタ情報をダウンロードして更新するようにしてもよい。
【００５５】
なお、図４の例においても、各ユーザ端末３１において個別に推定した自身の位置情報を、それぞれ、図示しないロケーション管理サーバ等に所定の間隔（例えば、５秒毎など）で定期的に送信して蓄積することで、図１の例と同様に、ロケーション管理サーバ側で各ユーザ３０（もしくはユーザ端末３１）の位置を一括して把握・管理することが可能である。
【００５６】
さらに、他の構成例として、図１の例とは逆に、携帯端末を所定の位置に固定して配置し、ユーザ３０がビーコン端末２０を保有する構成として、ユーザ３０（もしくはビーコン端末２０）の位置を推定することも可能である。この場合も、図１の例などの場合と同様に、固定して配置された携帯端末に対するユーザ３０（もしくはビーコン端末２０）の位置を適切に把握するためには、携帯端末を複数台配置して、ビーコン端末２０と携帯端末との間の距離の情報（ビーコン信号の電波強度の情報）を複数取得する必要がある。
【００５７】
図５は、本発明の実施の形態１であるロケーション判定システムの他の構成例について概要を示した図である。図５の例では、移動するユーザ３０が保有するビーコン端末２０のビーコン領域２１内に、固定して配置された複数の携帯端末３３（図中では、携帯端末Ａ（３３Ａ）〜携帯端末Ｃ（３３Ｃ））が存在する状態を示している。
【００５８】
ここで、各携帯端末３３は、それぞれがビーコン端末２０からのビーコン信号を受信してビーコン情報を得ることができ、ビーコン信号の受信強度の情報からビーコン端末２０との間の距離を推測することができる。しかしながら、これらの情報からビーコン端末２０（もしくはユーザ３０）の位置を推定するためには、各携帯端末３３で取得したビーコン情報等を集約して計算処理を行う必要がある。したがって、図５の例では、図１の例と同様に、ロケーション判定サーバ１０を有する構成をとり、上述したような手法によりサーバサイドで位置情報を推定する。
【００５９】
図５の例のような構成により、例えば、携帯端末３３を、電源等があり充電が可能な場所に固定的に配置しておく一方で、極めて消費電力が少ないｉＢｅａｃｏｎを用いたビーコン端末２０をユーザ３０が持ち歩くことで、携帯端末３３の電池切れや充電に係る負担などの課題を回避することができる。なお、この場合、固定的に配置するのは携帯端末３３に限られず、ビーコン信号を受信することができる装置であれば適宜利用することができる。
【００６０】
（実施の形態２）
Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈビーコンの信号は、環境による影響を受け易いが、一方で、例えば、障害物等がない直線的な空間特性がある屋内などでは、最大で１００ｍ程度まで電波が到達する場合もある。図６は、ビーコン領域２１とビーコン領域として求められる精度の範囲との関係の例について概要を示した図である。ビーコン領域２１として求められる精度を満たすことができる有効範囲、すなわち、環境などの影響に関わらず、十分なビーコン信号の強度を得ることができる有効領域２２を考慮した場合、図示するように、ビーコン信号が到達し得るビーコン領域２１は、環境によって有効領域２２よりも相当広くなる場合がある。有効領域２２の外側では、ビーコン信号が到達し得るとはいえ強度は微弱であり、この部分はノイズとして除外する必要がある。
【００６１】
有効領域２２の外側に所在するユーザ端末３１がビーコン端末２０からの微弱なビーコン信号を偶発的に受信してしまった場合をノイズとして除外し（求められる精度のビーコン領域２１内に所在するものとして扱わない）、位置推定において一定の精度を維持するため、例えば、ユーザ端末３１が受信したビーコン信号の受信強度が所定の閾値以下の微弱なものである場合は、ビーコン信号を受信していない（ビーコン領域２１内に所在していない）ものとして取り扱うようにしてもよい。しかしながら、このような手法だけでは、ビーコン信号の受信強度によって実質的なビーコン領域２１を設定することになるため、ビーコン領域２１の実際の範囲は環境の影響を受けて変動が大きいものとなり得る。
【００６２】
そこで、本発明の実施の形態２であるロケーション判定システムでは、対象のビーコン端末２０によって設定されるビーコン領域２１に対して、その求められる精度の範囲である有効領域２２の端部・周縁部付近に沿って終端用のビーコン端末２０を１つ以上配置して、これらによって設定されるビーコン領域によって、対象のビーコン領域２１における有効領域２２の終端を強制的に設定する。これにより、対象のビーコン領域２１において求められる精度の範囲を明示的に設定し、ユーザ端末３１の位置推定における判定精度を向上させる。
【００６３】
図７は、対象のビーコン領域２１に対して有効領域２２の終端を強制的に設定するようなビーコン領域を設けた場合の例について概要を示した図である。ここでは、対象のビーコン端末２０によって設定されるビーコン領域２１、すなわち、当該ビーコン端末２０の近傍にユーザ端末３１が所在するか否かの位置推定を行う対象のビーコン領域２１における有効領域２２が概念として示されている。また、有効領域２２の端部付近の周囲を囲むように複数の終端用ビーコン端末２０Ｔが配置され、それぞれの終端用ビーコン端末２０Ｔにより、位置推定処理を行わないビーコン領域として非検知領域２４が設定されている。ここでは、有効領域２２の端部の全部が、それぞれの非検知領域２４によって覆われる（非検知領域２４と重なる）ように、終端用ビーコン端末２０Ｔが配置されている。この非検知領域２４に囲われた領域（図中の濃い網掛け部分）が検知領域２３として設定される。
【００６４】
そして、対象のビーコン端末２０から所定の強度以上のビーコン信号を受信可能であり、かつ、非検知領域２４の外部にユーザ端末３１が所在する場合に、検知領域２３内にユーザ端末３１が所在するものとして、例えば、実施の形態１に示したようなユーザ端末３１の位置推定処理を行う。言い換えれば、ユーザ端末３１がいずれかの非検知領域２４に所在すると判定された場合は、検知領域２３の内部には所在しない（対象のビーコン端末２０からのビーコン信号を受信していない）ものとして取り扱う。
【００６５】
これにより、例えば、非検知領域２４および有効領域２２の外部で、遠方のビーコン端末２０からの微弱なビーコン信号を仮に受信した場合は、これをノイズとして除外する一方、ビーコン端末２０からのビーコン信号の強度に関わらず、非検知領域２４に所在すると判定された場合は、対象のビーコン端末２０の近傍（すなわち、検知領域２３）に所在すると判定されるのを明示的に回避することができるため、検知領域２３および非検知領域２４の設計・構成を容易に行うことができる。なお、有効領域２２については、例えば、ビーコン端末２０から発信されるビーコン信号が所定の有効強度を有すると想定される計算上の距離に基づいて適宜設定することができる。
【００６６】
図８は、検知領域２３を構成する他の例について概要を示した図である。上述の図７の例では、有効領域２２の周囲を取り囲むように非検知領域２４を設けて、検知領域２３を閉領域として構成していたが、検知領域２３の構成方法はこれに限らず、多種多様な形状とすることが可能である。図８の例では、中央に列状に構成されたビーコン領域（有効領域２２）の両側を非検知領域２４で覆うことで、列状の検知領域２３を構成することができる。このような形状の検知領域２３は、例えば、長い通路などの直線的な空間特性を有する屋内などに適用することができる。
【００６７】
また、図８の例において、検知領域２３と非検知領域２４の役割を入れ替えて、中央のビーコン領域の列を非検知領域２４とする構成も可能である。この場合、中央に構成される非検知領域２４は、両側の検知領域２３を分離する壁の役割を担うことになり、例えば、ショッピングモールなどにおいて隣接する店舗がそれぞれ構築したビーコン領域２１を分離するような場合に適用することができる。なお、本実施の形態では、検知領域２３および非検知領域２４として、各ビーコン領域２１の役割や属性を区分して設定しているが、役割や属性はこれに限られない。例えば、ビーコン領域２１によってセキュリティのレベルが異なるなどの構成をとることができる。
【００６８】
また、本実施の形態におけるユーザ端末３１の位置推定の手法は、実施の形態１に示した位置推定手法であってもよいし、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈビーコン機能が通常有する位置判定機能（ｉＢｅａｃｏｎの場合は「モニタリング」など）を適宜用いることができる。本実施の形態は、これらのソフトウェア的な位置推定手法に対して、ハードウェア的な精度向上を図る手法の実現という効果を有する。
【００６９】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、上記の実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施の形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施の形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈビーコンを用いたロケーション判定システムに利用可能である。
【符号の説明】
【００７１】
１…ロケーション判定システム、
１０…ロケーション判定サーバ、１１…ビーコン情報管理部、１２…ロケーション判定部、１３…ビーコン検出情報、１４…端末設置情報、１５…ビーコン受信部、
２０…ビーコン端末、２０Ａ〜２０Ｃ…ビーコン端末Ａ〜Ｃ、２０Ｔ…終端用ビーコン端末、２１…ビーコン領域、２１Ａ〜２１Ｃ…ビーコン領域Ａ〜Ｃ、２２…有効領域、２３…検知領域、２４…非検知領域、
３０…ユーザ、３０Ａ、Ｂ…ユーザＡ、Ｂ、３１…ユーザ端末、３１Ａ、Ｂ…ユーザ端末Ａ、Ｂ、３２…ビーコン情報、３３…携帯端末、３３Ａ〜３３Ｃ…携帯端末Ａ〜Ｃ
【要約】
ビーコン端末によって設定されるビーコン領域内について、その求められる精度の範囲外に端末が所在している場合には、ビーコン信号を受信できる場合であってもビーコン領域内に所在していないと判定する。代表的な実施の形態によれば、１つ以上のビーコン端末が設置された環境において、ビーコン信号を受信可能なユーザ端末の位置を推定するロケーション判定システムであって、ビーコン端末のビーコン領域内において設定された所定の有効領域の端部の全部もしくは一部が、１つ以上の終端用ビーコン端末によりそれぞれ設定された非検知領域によって覆われるように終端用ビーコン端末が設置されており、ユーザ端末がビーコン信号を受信している場合であっても、いずれかの非検知領域内に所在していると判定された場合には、ビーコン領域内に所在していないものと判定する。【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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