(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定領域に向けられた複数の電波である、減衰や伝搬特性など性質の違いが無視できる程度に周波数が異なる２種類の電波のうち、受信装置で受信した、第１のアンテナから放射された電波と、前記第１のアンテナと同一地点に設置されており前記第１のアンテナとは異なる放射パターンを有する第２のアンテナから放射された電波との２つの電波の受信電界強度の差に基づき、前記受信装置が前記所定領域に存在するか否かを判断する判断部、
を備えることを特徴とする在圏判断装置。
【請求項２】
前記複数の電波は、前記所定領域からの距離が離れるに従って減衰する度合いが互いに異なる
ことを特徴とする請求項１に記載の在圏判断装置。
【請求項３】
前記複数の電波は、異なる信号で変調されている２種類の電波である
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の在圏判断装置。
【請求項４】
前記複数の電波は、夫々円偏波された電波である
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の在圏判断装置。
【請求項５】
在圏判断を行うコンピュータが、
所定領域に向けられた複数の電波である、減衰や伝搬特性など性質の違いが無視できる程度に周波数が異なる２種類の電波のうち、受信装置で受信した、第１のアンテナから放射された電波と、前記第１のアンテナと同一地点に設置されており前記第１のアンテナとは異なる放射パターンを有する第２のアンテナから放射された電波との２つの電波の受信電界強度の差が所定値以内の場合に、前記受信装置が前記所定領域に存在すると判断する
ことを特徴とする在圏判断方法。
【請求項６】
所定領域に向けられた複数の電波である、減衰や伝搬特性など性質の違いが無視できる程度に周波数が異なる２種類の電波のうち、受信装置で受信した、第１のアンテナから放射された電波と、前記第１のアンテナと同一地点に設置されており前記第１のアンテナとは異なる放射パターンを有する第２のアンテナから放射された電波との２つの電波の受信電界強度の差が所定値以内の場合に、前記受信装置が前記所定領域に存在すると判断する
処理をコンピュータに実行させる在圏判断プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、在圏判断装置、在圏判断方法、および在圏判断プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
室内を移動する人物などの位置を特定するための技術として、人物などと共に移動する無線通信装置を用いる技術が知られている。例えば、受信端末に、送信端末からの電波を受信するアンテナとして、当該受信端末の真下方向に主ビームを有する指向性アンテナを設ける。そして、演算装置において、受信端末で得られた受信電界強度の値を非線形で強調する強調処理を行い、強調後の受信電界強度から加重平均法に基づき送信端末の位置を算出する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、２種類のマイクロ波を利用して物体を検知するマイクロウエーブセンサが知られている。マイクロウエーブセンサに対し、物体検知信号の発信を行う反射波の信号レベルの値を物体までの距離に応じて変更したスレッショルドレベルが予め設定されている。これにより、物体からの各反射波の位相差とその物体からの反射波の信号レベルとが認識される。そして、位相差のみによって求まる折返し誤差に起因する２つの物体までの距離に対して、反射波の信号レベルによって何れの距離が正確な距離であるのかが判別される（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
別な例として、移動方向検知無線システムは、互いに無線通信可能な送信機と２つの受信機を有し、２つの受信機は、複数のアンテナ素子を配列したアレイアンテナを備える。この移動方向検知無線システムは、さらに、各アンテナ素子で受信した電波を合成する合成回路と、２つのアンテナ素子の一方と合成回路との間に接続された移相回路と、合成回路により合成された電波が入力する受信回路を備える。このとき、一対の受信機は、互いの指向性を逆向きにして配置される。このような動方向検知無線システムにより、簡単な回路構成で、指向性が高く、人や物等の移動方向や出入りを確実に検知することを課題としている（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
移動局の位置を推定する推定装置も知られている。この推定装置は、水平偏波及び垂直偏波の双方を受信可能なアンテナを有し、かかるアンテナによって受信された水平偏波の受信電界強度と垂直偏波の受信電界強度との比である偏波比を算出する。さらに、推定装置は、偏波比の時間変動量を算出し、偏波比が大きく、かつ、偏波比の時間変動量が小さいほど、位置推定精度が高いと判定する（例えば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１６３９４８号公報
【特許文献２】特開２００３−１３９８４８号公報
【特許文献３】特開２００８−１３１１９６号公報
【特許文献４】特開２０１１−２５７１６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のような、電波の受信装置を用いて位置を検出する技術では、以下のような問題がある。例えば、電波を発するアンテナと電波を受信する受信装置等の間に障害物が存在したり、ユーザが手で受信装置を覆ってしまったり、ユーザの身体がアンテナと受信装置との間を遮ってしまったりした場合に、正確に位置が検出されないことがある。すなわち、受信装置で観測される受信電界強度が遮蔽のため急激に低くなり、その結果、受信装置の位置が正常に検出されなくなってしまい、受信装置が電波が向けられた所定領域に存在するか否かを判断することが困難になる場合がある。
【０００８】
ひとつの側面によれば、本発明の目的は、電波を発するアンテナと受信する受信装置との間の遮蔽物の有無にかかわらず、受信装置が、電波が向けられた所定領域に存在するか否かを判断することを可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
ひとつの態様である在圏判断装置は、所定領域に向けられた複数の電波である、減衰や伝搬特性など性質の違いが無視できる程度に周波数が異なる２種類の電波のうち、受信装置で受信した、第１のアンテナから放射された電波と、前記第１のアンテナと同一地点に設置されており前記第１のアンテナとは異なる放射パターンを有する第２のアンテナから放射された電波との２つの電波の受信電界強度の差に基づき、前記受信装置が前記所定領域に存在するか否かを判断する判断部、を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
ひとつの実施形態によれば、電波を発するアンテナと受信する受信装置との間の遮蔽物の有無にかかわらず、受信装置が、電波が向けられた所定領域に存在するか否かを判断することを可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施の形態による在圏判断を行う際の複数の電波の放射パターンの一例を示す図である。
【図２】第１の実施の形態による在圏判断装置のハードウエア構成の一例を示す図である。
【図３】比較例による一つの電波を用いた在圏判断方法の一例を説明する図である。
【図４】比較例による一つの電波を用いた在圏判断方法における電波の放射パターン例を示す図である。
【図５】比較例による一つの電波を用いた場合の在圏判断方法の一例を示す図である。
【図６】比較例による一つのアンテナからの電波を用いた在圏判断における電波遮蔽状態を説明する図である。
【図７】第１の実施の形態による在圏判断装置による受信電界強度ＲＳＳＩの一例を示す図である。
【図８】第１の実施の形態による二つのアンテナからの電波の受信電界強度差ΔＲＳＳＩの一例を示す図である。
【図９】第１の実施の形態による在圏判断装置の使用状況の一例を説明する図である。
【図１０】第１の実施の形態によるスポット情報の一例を示す図である。
【図１１】第１の実施の形態による在圏判断装置による在圏判断に用いられるアンテナの構成の一例を示す図である。
【図１２】第１の実施の形態による在圏判断装置による在圏判断に用いられるアンテナの構成の別の例を示す図である。
【図１３】第１の実施の形態によるアンテナへの給電方法の一例を説明する図である。
【図１４】第１の実施の形態によるパッチアンテナで円偏波が生成される状態の一例を示す図である。
【図１５】第１の実施の形態による在圏判断処理の一例を示すフローチャートである。
【図１６】第２の実施の形態による在圏判断装置の使用状況の一例を説明する図である。
【図１７】第２の実施の形態によるスポット情報の一例を示す図である。
【図１８】第２の実施の形態による在圏判断処理の一例を示すフローチャートである。
【図１９】第３の実施の形態による在圏判断システムの構成の一例を示す図である。
【図２０】第３の実施の形態によるコンピュータのハードウエア構成の一例を示すブロック図である。
【図２１】第３の実施の形態による受信電界強度情報一例を示す図である。
【図２２】第３の実施の形態による結果情報の一例を示す図である。
【図２３】第３の実施の形態による在圏判断システムにおける在圏判断処理の一例を示すフローチャートである。
【図２４】第３の実施の形態による無線通信装置の受信電界強度ＲＳＳＩ送信処理の一例を示すフローチャートである。
【図２５】第３の実施の形態によるコンピュータの在圏判断処理の一例を示すフローチャートである。
【図２６】第３の実施の形態の変形例による受信電界強度差情報の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１の実施の形態）
以下、図面を参照しながら第１の実施の形態による在圏判断装置３０について説明する。図１は、第１の実施の形態による在圏判断を行う際の複数の電波の放射パターンの一例を示す図である。図２は、第１の実施の形態による在圏判断装置３０のハードウエア構成の一例を示す図である。なお、在圏とは、電波が向けられた所定領域に、電波を受信する受信装置が存在することをいう。
【００１３】
図１に示すように、第１の実施の形態による在圏判断には、例えば、２つのアンテナ１１、１５から放射された電波が用いられる。アンテナ１１は、例えば放射パターン１３を有する電波αを放射している。アンテナ１５は、例えば放射パターン１７を有する電波βを放射している。ここで、放射パターン１３、放射パターン１７は、例えば所定以上の強度の電波が放射されている範囲を示している。電波α、電波βは、共に所定領域１９に向けられている。所定領域１９は、電波が向けられる所定領域の一例である。所定領域１９等、在圏判断に用いられる電波が向けられた所定領域をスポットということがある。なお、本実施の形態において在圏とは、所定領域１９に在圏判断装置３０が存在することをいう。在圏判断とは、所定領域１９に在圏判断装置３０が存在しているか否かを判断することをいう。本実施の形態においては、在圏判断装置３０が受信装置の機能を有している。
【００１４】
アンテナ１１、アンテナ１５は、特定の方向に鋭い指向性を持つ高利得アンテナであることが好ましい。また、アンテナ１１、アンテナ１５は、互いに近接した位置から所定領域１９に向けて電波を放射することが好ましい。図１の例では、アンテナ１１、アンテナ１５は、放射面を鉛直方向下方に向けて電波を放射することで、狭いエリアに強い受信電界強度ＲＳＳＩを持つ空間を作り出している。すなわち、アンテナ１１、アンテナ１５は、強い受信電界強度Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ（ＲＳＳＩ）空間の周縁部に、受信電界強度ＲＳＳＩの急勾配を作り出している。
【００１５】
図１の例では、電波βは、電波αより所定以上の強度の電波が放射されている範囲が広くなっている。このとき、電波αと電波βでは、所定領域１９からの距離が離れるにしたがって電波強度が減衰する度合いが異なる。所定領域１９は一例であり、アンテナ１１およびアンテナ１５の位置に応じた領域とすることが好ましい。例えば、所定領域１９は、アンテナ１１およびアンテナ１５の鉛直方向下方のアンテナ１１、アンテナ１５の電波の重なる領域の少なくとも一部の領域である。所定領域１９は、例えば、水平面内に存在してもよい。また、所定領域１９が水平面内に存在するとき、その水平面は、平均的な身長の人物が携帯電話機などを持ち歩く高さの近傍の水平面内の領域等としてもよい。
【００１６】
図２に示すように、第１の実施の形態による在圏判断装置３０は、プロセッサ３３、メモリ３５、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＷＬＡＮ：無線ＬＡＮということもある。）通信部４３、アンテナ４５、表示部４７を有している。在圏判断装置３０は、例えば、多機能携帯電話機、電波の受信機能を有する携帯型情報処理装置等である。プロセッサ３３は、在圏判断装置３０における各種処理を行う処理装置である。メモリ３５は、情報を記憶する記憶装置である。メモリ３５は、在圏判断プログラム３７、データベース３９などを記憶している。在圏判断プログラム３７は、在圏判断装置３０の動作を制御するプログラムである。データベース３９は、在圏判断プログラム３７を実行する際に参照する情報を記憶した記憶領域である。メモリ３５は、Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＯＭ）、Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＡＭ）などを有するようにしてもよい。
【００１７】
ＷＬＡＮ通信部４３は、外部の装置と、無線ＬＡＮの規格、例えばＩＥＥＥ８０２．１１規格に則った無線データ通信を行う通信部である。ＷＬＡＮ通信部４３は、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｇｒａｍ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ（ＡＰＩ）４１を有している。ＡＰＩ４１は、在圏判断プログラム３７が、ＷＬＡＮ通信部４３が取得する電波の情報を利用するためのインタフェースである。
【００１８】
アンテナ４５は、電波を送受信する送受信機である。表示部４７は、情報を表示する、例えば液晶表示装置などである。プロセッサ３３は、在圏判断プログラム３７を読み込んで実行することにより、在圏判断装置３０を動作させる。このとき、プロセッサ３３は、判断部としての機能を実現するようにしてもよい。
【００１９】
第１の実施の形態による在圏判断装置３０は、例えば、所定領域１９に向けられた複数の電波α、βを受信した受信電界強度の差が所定値以内の場合に、自身が電波α、βに関する所定領域１９にあると判断する。
【００２０】
次に、図３から図６を参照しながら、比較例について説明する。比較例は、所定領域に向けられた一つの電波を用いて在圏判断を行う場合の例である。図３は、比較例による一つの電波を用いた在圏判断方法の一例を説明する図である。図４は、比較例による一つの電波を用いた在圏判断方法における電波の放射パターン例を示す図である。図５は、比較例による一つの電波を用いた場合の在圏判断方法の一例を示す図である。
【００２１】
図３に示すように、アンテナ１５は送信機６０により、放射パターン５７を有する電波を放射している。ユーザ５０は、アンテナ１５からの電波を受信して取得した受信電界強度に基づき在圏を判断する在圏判断装置１０を持っているとする。在圏判断装置１０は、基本的な構成は在圏判断装置３０と同様の装置である。しかし在圏判断装置１０は、在圏判断装置３０と異なり、一つのアンテナのみからの電波の強度を閾値と比較して在圏を判断する在圏判断装置であるとする。
【００２２】
ユーザ５０−１、５０−３、５０−４で表される位置では、電波が検出されないか、検出した電波の受信電界強度が閾値以下かで、在圏判断装置１０は、例えば放射パターン５７に対応する所定領域の圏外であると判断される、非検出の状態である。ユーザ５０−２で表される位置では、在圏判断装置１０はアンテナ１５から受信した電波の受信電界強度を取得し、アンテナ１５の放射パターン５７に対応する所定領域に在圏であると判断する。
【００２３】
図４に示すように、アンテナ１５は、送信機６０から電力を供給され、電波を放射する。このとき、アンテナの利得特性７０に示すように、アンテナ１５は、放射パターン７２を有している。このような構成により、図５に示すような、水平面の位置に応じて急峻に受信電界強度ＲＳＳＩが変化する距離−受信電界強度ＲＳＳＩ特性を作り出すことができる。例えば、所定以上の受信電界強度が得られる範囲は、放射パターン５７で表される。よって、上記のようにユーザ５０が在圏判断装置１０を持って移動している場合、例えば直径５９を有する放射パターン５７に対応する所定領域に在圏判断装置１０が入ると、在圏判断装置１０がアンテナ１５の電波を検出して、受信電界強度を取得する。例えば、直径５９は、１メートル程度とするようにしてもよい。
【００２４】
図５において、横軸は、例えばアンテナ１５からの電波が向けられた所定領域（図１では、所定領域１９）の中心からの、在圏判断装置１０の水平方向の距離である。縦軸は、在圏判断装置１０で取得された受信電界強度ＲＳＳＩである。受信電界強度８２は、在圏判断装置１０で受信された受信電界強度ＲＳＳＩである。在圏判断装置１０では、閾値８４が定められ、受信電界強度８２が閾値８４を超えている場合には、アンテナの電波が向けられた所定領域に在圏していると判断され、閾値８４以下の場合には、アンテナの電波放射範囲の圏外であると判断される。
【００２５】
例えば、閾値８４を、−５５ｄＢｍに設定すると、受信電界強度ＲＳＳＩの測定値が±５ｄＢ程度の誤差を含んでいたとしても、所定領域１９の中央までの水平距離が０．７〜０．３ｍ以内になったときに、在圏判断装置１０が所定領域に在圏していると検出される。
【００２６】
図６は、比較例による一つのアンテナからの電波を用いた在圏判断における電波遮蔽状態を説明する図である。図６に示すように、アンテナ１５から在圏判断装置１０へ入射する電波８７の放射計路上に、ユーザ５０が在圏判断装置１０の上にかがみこむなど、遮蔽物として存在するような場合、以下のような問題がある。すなわち、在圏判断装置１０における受信電界強度ＲＳＳＩが、遮蔽時受信電界強度８６のように下がってしまう。この状態では、在圏していても受信電界強度ＲＳＳＩが下がってしまうので、遮蔽物がない場合の閾値８４では、正確に在圏が判断できない。
【００２７】
すなわち、１種類の電波の受信電界強度ＲＳＳＩの絶対値を観測する技術では、例えば受信電界強度ＲＳＳＩが−５０ｄＢｍから−６０ｄＢｍに変化した場合に、その変化の原因を区別できない。つまり、在圏判断装置１０は、原因が、在圏判断装置１０の位置の変化であるのか、人体等の遮蔽であるのか、区別することが出来ない。図６の例で、例えば、在圏の有無を判定する閾値が−５５ｄＢｍであった場合、以下のように誤検出が起こる。すなわち、実際には放射パターン５７に対応する所定領域の内側に在圏判断装置１０が位置するにも関わらず、遮蔽によって−６５ｄＢｍの受信電界強度ＲＳＳＩが観測されてしまうと、誤検出が起こる。在圏判断装置１０が、実際には放射パターン５７に対応する所定領域内に存在するのに、所定領域の外側に出てしまったと誤検出してしまうのである。
【００２８】
図７は、第１の実施の形態による在圏判断装置３０による受信電界強度ＲＳＳＩの一例を示す図である。図７において、横軸は、アンテナ１１およびアンテナ１５からの電波が照射される所定領域１９の中心からの、在圏判断装置３０の水平方向の距離である。縦軸は、在圏判断装置３０で取得された受信電界強度ＲＳＳＩである。
【００２９】
受信電界強度８２、遮蔽時受信電界強度８４は、例えば、図１のアンテナ１１からの電波αの受信電界強度ＲＳＳＩを示している。遮蔽時受信電界強度８４は、アンテナ１１と在圏判断装置３０との間に、おおむね１５ｄＢ、受信電界強度を低下させる遮蔽物がある場合の例である。受信電界強度９２、遮蔽時受信電界強度９６は、例えば、図１のアンテナ１５からの電波βの受信電界強度ＲＳＳＩを示している。遮蔽時受信電界強度９６は、アンテナ１５と在圏判断装置３０との間に遮蔽物がある場合の例である。図７に示すように、受信電界強度ＲＳＳＩは、遮蔽物の有無にかかわらず、ある程度の距離までは、距離が大きくなるにしたがって減衰する傾向がある。しかし、受信電界強度ＲＳＳＩの値は、例えば１５ｄＢ程度低下している。
【００３０】
図８は、第１の実施の形態による二つのアンテナからの電波の受信電界強度差ΔＲＳＳＩの一例を示す図である。図８において、横軸は、アンテナ１１およびアンテナ１５からの電波が照射される所定領域１９の中心からの、在圏判断装置３０の水平方向の距離である。縦軸は、在圏判断装置３０で算出された遮蔽物がない場合とある場合との受信電界強度差ΔＲＳＳＩである。受信電界強度差ΔＲＳＳＩは、アンテナ１１からの電波とアンテナ１５からの電波との差の絶対値である。図８に示すように、受信電界強度差ΔＲＳＳＩの値は、遮蔽物のあるなしにかかわらず、同様の曲線を描く。
【００３１】
図８の例では、アンテナ１１とアンテナ１５との２種類の電波が概ね同一地点から、所定領域１９の中心からの距離に応じて受信電界強度ＲＳＳＩ分布が異なるように工夫されて送出されている。このとき、図８に示すように、所定領域１９の中心の近傍では、遮蔽による受信電界強度ＲＳＳＩの変化量は、２種類の電波の両方で同程度になる。このとき、それら２種類の電波の受信電界強度ＲＳＳＩの差は、図８に示すように、殆どゼロに近くなる。一方、在圏判断装置３０の位置が所定領域１９の中心から離れることによって受信電界強度ＲＳＳＩが夫々異なる変化をした場合は、２種類の電波の受信電界強度ＲＳＳＩの変化量に差分が生じる。よって、それら２種類の電波の受信電界強度差ΔＲＳＳＩは大きく変化する。この作用により、在圏判断装置３０が、所定領域１９から退出したことを検出することができる。よって、この電波信号強度差ΔＲＳＳＩを用いて、例えば閾値Ｔｈ＿Ａなどとの大小を比較することで、共通の閾値でも遮蔽のあるなしにかかわらず適切に在圏判断が行われる。
【００３２】
図９は、第１の実施の形態による在圏判断装置３０の使用状況の一例を説明する図である。図９に示すように、アンテナ１１は、無線ＬＡＮのアクセスポイント１０２からの制御により放射パターン１３を有する電波αを放射しているとする。アンテナ１５は、無線ＬＡＮのアクセスポイント１０４からの制御により、放射パターン１７を有する電波βを放射しているとする。アクセスポイント１０２とアクセスポイント１０４とは、互いに独立した無線ＬＡＮのアクセスポイントであるとする。本実施の形態では、アンテナ１１からの電波はチャネルｃｈ２の電波である。アンテナ１５からの電波は、チャネルｃｈ１の電波である。
【００３３】
在圏判断装置３０は、在圏判断装置３０で在圏判断を行うための在圏判断プログラム３７を有している。在圏判断装置３０は、プロセッサ３３が在圏判断プログラム３７を読み込んで実行することにより、判断部３４としての機能を実現するようにしてもよい。また、在圏判断装置３０は、所定領域１９に対応する範囲に存在している状態が示されている。在圏判断装置３０は、アクセスポイント１０２およびアクセスポイント１０４がそれぞれ出力するブロードキャスト信号を受信する。すなわち在圏判断装置３０は、チャネルｃｈ１の電波と、チャネルｃｈ２の電波とを受信し、後述するスポット情報１０６を参照して、電波信号強度差ΔＲＳＳＩを算出する。在圏判断装置３０は、算出した受信電界強度差ΔＲＳＳＩにより、在圏判断を行う。
【００３４】
図１０は、第１の実施の形態によるスポット情報１０６の一例を示す図である。例えば、スポット情報１０６は、図９に示したような２つの電波を受信可能な所定領域であるスポットに向けられた２つの電波のチャネル情報と、在圏を判断するときの閾値とを記憶した情報である。スポット情報１０６は、例えば在圏判断装置３０のデータベース３９に予め記憶されていることが好ましい。スポット情報１０６は、スポットＡの２つのチャネル情報Ｃｈ１、Ｃｈ２と、閾値情報Ｔｈ＿Ａと、を有している。チャネル情報ｃｈ１、ｃｈ２は、例えば、○×ＧＨｚ、○○ＧＨｚ帯××ｃｈ、等と、夫々の電波の物理周波数を示す情報であることが好ましい。閾値情報Ｔｈ＿Ａは、例えば×○ｄＢなどの値である。閾値情報在圏判断装置３０は、検出した電波の中にスポット情報１０６に記憶された組合せのチャネルの電波があれば、受信電界強度差ΔＲＳＳＩを算出し、閾値と比較して在圏を判断する。
【００３５】
図１１、図１２は、第１の実施の形態による在圏判断装置３０による在圏判断に用いられるアンテナの構成の一例を示す図である。図１３は、第１の実施の形態によるアンテナへの給電方法の一例を説明する図である。図１４は、第１の実施の形態によるパッチアンテナで円偏波が生成される状態の一例を示す図である。
【００３６】
図１１は、例えばアンテナ１１の一例である。アンテナ１１は、９素子平面パッチアンテナであり、パッチ１０８を縦横３列に備えている。例えば、使用周波数は、５．１８〜５．７ＭＨｚなどとすることができる。
【００３７】
図１２は、例えばアンテナ１５の一例である。アンテナ１５は、４素子平面パッチアンテナであり、パッチ１０８を縦横２列に備えている。例えば、使用周波数は、５．１８〜５．７ＭＨｚなどとすることができる。アンテナ１５は、アンテナ１１に比べて利得が低く、半値幅が大きい。すなわちアンテナ１１は、放射パターンをアンテナ１５と比較してより狭い領域とすることが可能である。
【００３８】
図１３は、パッチ１０８への給電方法を示している。図１３に示すように、パッチ１０８の表面に互いに直行するｘ軸、ｙ軸をとり、厚みｄの方向にｚ軸が定義されている。ｘ軸上には、給電点Ｐ１、ｙ軸上には、給電点Ｐ２が、原点Ｏから等距離の位置に設けられている。２つの給電点Ｐ１、Ｐ２に、互いに９０度の位相差を有する電圧を給電する。例えば、給電点Ｐ１に、角速度ω＝２π／Ｔの角速度を持つ正弦波を入力し、給電点Ｐ２に角速度ωを持ち給電点Ｐ１と位相差π／２を持つ正弦波をそれぞれ入力する場合を考える。この場合、図１３に示す向きで、電流Ｉｍ１＝Ｅｏｄｃｏｓ（ωｔ）、Ｉｍ２＝Ｅｏｄｓｉｎ（ωｔ）が発生する。なお、周期Ｔは、給電波の周期、厚さｄはパッチ１０８の厚さである。
【００３９】
図１４に示すように、上記のような給電の結果、ｘ軸方向には、例えばＥｘ＝Ａｃｏｓ（ωｔ−ｋｚ）の電界が生じ、ｙ方向には、例えばＥｙ＝Ａｓｉｎ（ωｔ−ｋｚ）の電界が生じる。このように、パッチ１０８の前方には、ｚ軸と直行する電界ベクトル（Ｅｘ、Ｅｙ）がｚ軸に対抗する向きで右回転しながら進行する電波１０９が発生する。電界ベクトルがｚ軸に対して右回りに回転しながら進行するため、このパッチ１０８の偏波は右旋円偏波となる。よって、アンテナ１１、アンテナ１５など、パッチ１０８を複数組み合わせたアンテナの偏波も右旋円偏波となり、その利得は、組み合せたパッチの数に比例して大きくなる。
【００４０】
次に、図１５を参照しながら、在圏判断装置３０による在圏判断処理について説明する。図１５は、第１の実施の形態による在圏判断処理を示すフローチャートである。在圏判断処理は、在圏判断装置３０において、プロセッサ３３が在圏判断プログラム３７を読み込んで実行することにより行われる。
【００４１】
図１５に示すように、在圏判断装置３０では、ＷＬＡＮ通信部４３が起動される（Ｓ１１１）。ＷＬＡＮ通信部４３は、例えば、無線ＬＡＮのアクセスポイントから出力されるブロードキャスト信号などの電波を受信する。プロセッサ３３は、ＷＬＡＮ通信部４３で取得された電波のチャネルに関する情報を、ＷＬＡＮ通信部４３のＡＰＩ４１に要求して取得する（Ｓ１１２）。プロセッサ３３は、スポット情報１０６において、在圏判断に使用される電波のチャネルｃｈ１、ｃｈ２を参照する。プロセッサ３３は、読み込んだ電波のチャネル情報に、チャネルｃｈ１があれば（Ｓ１１３：ＹＥＳ）、チャネルｃｈ２があるか判定する（Ｓ１１４）。チャネルｃｈ２もある場合（Ｓ１１４：ＹＥＳ）、プロセッサ３３は、チャネルｃｈ１の受信電界強度ＲＳＳＩを電波信号強度ＲＳＳＩ１と設定し、チャネルｃｈ２の受信電界強度ＲＳＳＩを電波信号強度ＲＳＳＩ２と設定する（Ｓ１１５）。チャネルｃｈ１、チャネルｃｈ２のいずれかがない場合（Ｓ１１３：ＮＯ、またはＳ１１４：ＮＯ）、プロセッサ３３は、Ｓ１１２に戻って処理を繰り返す。
【００４２】
プロセッサ３３は、取得した受信電界強度ＲＳＳＩ１、ＲＳＳＩ２から、受信電界強度差ΔＲＳＳＩ＝｜ＲＳＳＩ１−ＲＳＳＩ２｜を算出する（Ｓ１１６）。プロセッサ３３は、スポット情報１０６を参照して、閾値を設定する（Ｓ１１７）。例えば、スポット情報１０６の例では、閾値Ｔｈ＿Ａが設定される。
【００４３】
プロセッサ３３は、受信電界強度差ΔＲＳＳＩが閾値以上である場合（Ｓ１１８：ＹＥＳ）、在圏判断装置３０が在圏であると判断する。プロセッサ３３は、例えば、表示部４７に「スポット検出中」などと表示して、スポットが検出されていることを示す（Ｓ１１９）。受信電界強度差ΔＲＳＳＩが、閾値未満のとき（Ｓ１１８：ＮＯ）、プロセッサ３３は、在圏判断装置３０は在圏でないと判断する。プロセッサ３３は、表示部４７に「スポット未検出」などと表示することで、スポットが検出されていないことを示す（Ｓ１２０）。スポットが検出されるとは、ある２つの電波が向けられた所定領域１９に在圏判断装置３０が存在していると判断されている状態をいう。プロセッサ３３は、Ｓ１１２に戻って処理を繰り返す。
【００４４】
以上説明したように、第１の実施の形態による在圏判断装置３０によれば、例えば所定領域１９に向けられた複数の電波α、βの、電波受信装置を有する在圏判断装置３０で受信した受信電界強度の差である受信電界強度差ΔＲＳＳＩが算出される。電波α、βのチャネル情報は、予め例えばスポット情報１０６として保持しておくことが好ましい。すなわち、電波α、電波βは、所定領域１９への在圏を判断する場合に用いられる、予め決められた２つの電波である。在圏判断装置３０は、受信電界強度差ΔＲＳＳＩが所定値以内の場合に、電波受信装置、すなわち自身が所定領域１９にあると判断する。すなわち在圏判断装置３０は、受信電界強度差ΔＲＳＳＩに基づき自身の在圏を判断する。所定領域１９とは、例えば、電波α、電波βを出力するアクセスポイント１０２、アクセスポイント１０４等の電波検出領域の少なくとも一部である。
【００４５】
以上のように、在圏判断装置３０によれば、複数の電波の受信電界強度差ΔＲＳＳＩを用いることで、遮蔽物の有無にかかわらず、正確に受信装置の在圏が判断できる。例えばユーザが手で在圏判断装置３０を覆ってしまったり、ユーザの身体がアンテナ１１、１５等と在圏判断装置３０との間を遮ってしまったりした場合には、遮蔽のため端末で観測される受信電界強度ＲＳＳＩが急激に低くなる。しかし、受信電界強度差ΔＲＳＳＩは、急激には変化しないので、その結果、正常に在圏判断装置３０がスポットを検出でき、在圏判断を正確に行うことができる。
【００４６】
このとき、例えば、２つの電波を異なる周波数の電波とし、周波数を予め記憶しておくことで、多くの電波が検出された場合にも、記憶された２つの周波数の電波の受信電界強度差ΔＲＳＳＩを算出することができる。また、受信電界強度差ΔＲＳＳＩを用いるので、受信電界強度ＲＳＳＩにあわせて閾値を決めるために予め測定を行うなど、時間を必要とすることもない。すなわち、在圏判断装置３０の機種や個体差による感度の違い、アンテナ１１、１５や、アクセスポイント１０２、１０４の電波送信出力の大小などによって、閾値を計測の都度微調整する必要がない。よって、利便性、信頼性が高く、正確に在圏が判断できる在圏判断装置となる。電波としては、円偏波を用いることで、在圏判断装置３０のアンテナ４５の向きにかかわらず、安定して電波が受信され、在圏が正確に判断される。
【００４７】
このとき、例えば、在圏と判断された場合、在圏判断装置３０は、対応するスポットの位置を示す位置情報を出力するようにしてもよい。出力された位置情報は、例えば地図上に表示されるようにしてもよい。アンテナ１１、アンテナ１５の構成は、上述した構成に限定されない。また、偏波状態は、円偏波には限定されない。アンテナ１１からの電波と、アンテナ１５からの電波とは、例えば、半値幅が異なる電波であることが好ましい。また、アンテナ１１、アンテナ１５から放射される電波の周波数は、例えば、大気中の伝播特性や、遮蔽物による減衰の度合い等が互いに大きく異ならない程度に異なる周波数とすることが好ましい。
【００４８】
（第２の実施の形態）
以下、第２の実施の形態による在圏判断装置２２０について説明する。第２の実施の形態において、第１の実施の形態と同様の構成および動作については同一番号を付し、重複説明を省略する。
【００４９】
図１６は、第２の実施の形態による在圏判断装置の使用状況の一例を説明する図である。図１６に示すように、第２の実施の形態においては、アクセスポイント２０２が、アンテナ２１１から放射パターン２１３で表される電波を出力している。また、アクセスポイント２０４が、アンテナ２１５から放射パターン２１７で表される電波を出力している。第２の実施の形態では、アクセスポイント２０２とアクセスポイント２０４とは、それぞれが独立した無線ＬＡＮのアクセスポイントである。アンテナ２１１からの電波γとアンテナ２１５からの電波δとは、周波数は同一であることが好ましいが、異なる信号で変調されている。例えば、アンテナ２１１からの電波は、アクセスポイント２０２の識別子Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｓｅｔ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ（ＳＳＩＤ）２に応じて変調された電波である。アンテナ２１５からの電波は、アクセスポイント２０４の識別子ＳＳＩＤ１に応じて変調された電波である。アンテナ２１１とアンテナ２１５とは、例えば、半値幅が異なる放射パターンの電波を出力する指向性アンテナである。
【００５０】
在圏判断装置２２０のハードウエア構成は、在圏判断装置３０のハードウエア構成と同一としてもよい。在圏判断装置２２０は、在圏判断装置３０とは異なる制御を行う在圏判断プログラム２２１と、後述する異なるデータテーブルを有している。放射パターン２１３と放射パターン１３とは実質的に同一であってもよい。放射パターン２１７と放射パターン１７とは、実質的に同一であってもよい。同一の放射パターンでは、中心から在圏判断装置２２０までの距離に応じた受信電界強度ＲＳＳＩの変化の度合いも同一であってもよい。在圏判断装置２２０は、アクセスポイント２０２とアクセスポイント２０４のそれぞれが送信するブロードキャスト信号を受信し、ＳＳＩＤと受信電界強度ＲＳＳＩとを取得する。
【００５１】
次に、在圏判断の際に用いられるスポット情報２２５について説明する。図１７は、第２の実施の形態によるスポット情報の一例を示す図である。図１７に示すように、スポット情報２２５は、例えば、スポットＣ、スポットＤ等複数の所定領域への在圏を判断するための情報である。例えば、図１６に示したアクセスポイント２０２、アクセスポイント２０４からの電波が向けられた所定領域をスポットＣとすると、スポット情報２２５には、スポットＣの所定領域とは別の所定領域に対応するスポットＤ等に関する情報も記憶されている。
【００５２】
一つのスポットに対しては、２つの電波のそれぞれを出力しているアクセスポイントの識別子ＳＳＩＤ１、ＳＳＩＤ２と、在圏判断に用いる閾値とが記憶される。スポットＣについては、例えば、識別子ＳＳＩＤ１は、「ＡＡ」、識別子ＳＳＩＤ２は、「ＡＢ」、閾値は閾値Ｔｈ＿Ｃ等と記憶される。スポットＣの閾値情報Ｔｈ＿Ｃと、スポットＤの閾値情報Ｔｈ＿Ｄとは、同一の値としてもよい。この場合、スポット情報２２５に、閾値情報を含まないようにしてもよい。
【００５３】
以下、フローチャートを参照しながら、第２の実施の形態による在圏判断処理について説明する。図１８は、第２の実施の形態による在圏判断処理を示すフローチャートである。在圏判断処理は、在圏判断装置２２０において、プロセッサ３３が在圏判断プログラム２２１を読み込んで実行することにより行われる。ここでは、例えばスポットＣに関する在圏判断処理について説明する。
【００５４】
図１８に示すように、在圏判断装置２２０では、ＷＬＡＮ通信部４３が起動される（Ｓ２３１）。ＷＬＡＮ通信部４３は、例えば、無線ＬＡＮのアクセスポイントから出力されるブロードキャスト信号などの電波を受信する。プロセッサ３３は、ＷＬＡＮ通信部４３で取得された電波に関する情報を、ＷＬＡＮ通信部４３のＡＰＩ４１に要求して取得する（Ｓ２３２）。プロセッサ３３は、スポット情報２０５において、スポットＣの在圏判断に使用される電波の識別子ＳＳＩＤ１、ＳＳＩＤ２を参照する。スポットＣでは、スポット情報２０５によれば、ＳＳＩＤ１＝ＡＡ、ＳＳＩＤ２＝ＡＢである。
【００５５】
プロセッサ３３は、読み込んだ電波を解析して、例えばＳＳＩＤ１＝ＡＡがあれば（Ｓ２３３：ＹＥＳ）、ＳＳＩＤ２＝ＡＢがあるか判定する（Ｓ２３４）。識別子ＳＳＩＤ２＝ＡＢもある場合（Ｓ２３４：ＹＥＳ）、プロセッサ３３は、識別子ＳＳＩＤ１の受信電界強度ＲＳＳＩを電波信号強度ＲＳＳＩ１と設定し、識別子ＳＳＩＤ２の受信電界強度ＲＳＳＩを電波信号強度ＲＳＳＩ２と設定する（Ｓ２３５）。識別子ＳＳＩＤ１、識別子ＳＳＩＤ２のいずれかがない場合（Ｓ２３３：ＮＯ、またはＳ２３４：ＮＯ）、プロセッサ３３は、Ｓ２３２に戻って処理を繰り返す。このとき、プロセッサ３３は、例えば、後述するＳ２０４に進んで、「スポット未検出」と表示部４７に表示させるようにしてもよい。
【００５６】
プロセッサ３３は、取得した受信電界強度ＲＳＳＩ１、ＲＳＳＩ２から、受信電界強度差ΔＲＳＳＩ＝｜ＲＳＳＩ１−ＲＳＳＩ２｜を算出する（Ｓ２３６）。プロセッサ３３は、スポット情報１０６を参照して、閾値を、例えば閾値Ｔｈ＿Ｃに設定する（Ｓ２３７）。プロセッサ３３は、受信電界強度差ΔＲＳＳＩが閾値以上である場合（Ｓ２３８：ＹＥＳ）、例えば、表示部４７に「スポット検出中」などと表示して、スポットが検出されていることを示す（Ｓ２３９）。受信電界強度差ΔＲＳＳＩが、閾値未満のとき（Ｓ２３８：ＮＯ）、プロセッサ３３は、表示部４７に「スポット未検出」などと表示することで、スポットが検出されていないことを示す（Ｓ２４０）。Ｓ２３２に戻って処理を繰り返す。
【００５７】
以上説明したように、第２の実施の形態による在圏判断装置２２０によれば、例えば所定領域１９に向けられた複数の電波γ、δの、受信装置を有する在圏判断装置２２０で受信した受信電界強度の差である受信電界強度差ΔＲＳＳＩが算出される。電波γ、δに関する情報、ここでは、識別子ＳＳＩＤは、予め例えばスポット情報２０５として保持しておくことが好ましい。在圏判断装置２２０は、受信電界強度差ΔＲＳＳＩが所定値以内の場合に、電波受信装置、すなわち自身が所定領域１９にあると判断する。所定領域１９とは、例えば、電波α、電波βが向けられる領域であり、電波の例えば所定以上の電波信号強度ＲＳＳＩが観測される領域の少なくとも一部であるとしてもよい。
【００５８】
以上のように、在圏判断装置２２０によれば、複数の電波の受信電界強度差ΔＲＳＳＩを用いることで、遮蔽物の有無にかかわらず、正確に受信装置の在圏が判断できる。例えばユーザが手で在圏判断装置２２０を覆ってしまったり、ユーザの身体がアンテナ１１、１５等と在圏判断装置２２０との間を遮ってしまったりした場合には、遮蔽のため端末で観測される受信電界強度ＲＳＳＩが急激に低くなる。しかし、受信電界強度差ΔＲＳＳＩは、急激には変化しないので、その結果、正常に在圏判断装置２２０がスポットを検出でき、在圏判断を行うことができる。
【００５９】
第２の実施の形態による在圏判断装置２２０では、第１の実施の形態による在圏判断装置３０による効果に加え、以下のような効果がある。すなわち、使用できる電波の周波数の種類に比べて、識別子ＳＳＩＤの種類は多いため、２種類の電波の組をより多く作ることができる。よって、多くの領域の在圏判断が可能になる。
【００６０】
(第３の実施の形態）
以下、第３の実施の形態による在圏判断システム３２０について説明する。第３の実施の形態は、電波を受信する装置と、在圏を判断する装置とが別の装置である例である。第３の実施の形態において、第1の実施の形態または第2の実施の形態と同様の構成および動作については、同一番号を付し、重複説明を省略する。
【００６１】
図１９は、第３の実施の形態による在圏判断システム３２０の構成の一例を示す図である。在圏判断システム３２０は、コンピュータ３００と無線通信装置３３０とが、通信網３５０を介して接続されたシステムである。無線通信装置３３０は、受信装置の一例である。
【００６２】
図１９に示すように、無線通信装置３３０が、第１の実施の形態と同様のアンテナ１１からの電波αと、アンテナ１５からの電波βとが向けられた所定領域にあるか否かの在圏判断をする場合を例にして説明する。すなわち、電波αと電波とβが異なる周波数の電波である場合である。無線通信装置３３０は、例えば携帯電話機、電波受信機能を有する携帯型情報処理装置等である。
【００６３】
無線通信装置３３０のハードウエア構成は、一例として、第１の実施の形態による在圏判断装置３０と同様の構成が考えられる。ただし、プログラムとしては、在圏判断プログラム３７に代えて、例えば電波信号強度送信プログラム３３２などを有していることが好ましい。電波信号強度送信プログラム３３２は、取得した電波のチャネル情報、受信電界強度ＲＳＳＩなどを、通信網３５０を介してコンピュータ３００に送信し、在圏判断結果を受信して表示などを行うためのプログラムである。
【００６４】
第３の実施の形態においては、無線通信装置３３０は、受信した電波のチャネル情報と、夫々の電波の受信電界強度ＲＳＳＩとを、例えば後述する受信電界強度情報３６０などとして、通信網３５０を介してコンピュータ３００に出力する。通信網３５０は、例えばインターネット、携帯電話通信網、イントラネットなどのいずれかとしてもよい。また、通信網３５０は、無線通信網、有線通信網等のいずれとしてもよい。通信網３５０を介した通信を行う方法として、無線通信装置３３０は、無線通信３３４によりアクセスポイント１０２またはアクセスポイント１０４を介して通信を行うようにしてもよい。無線通信装置３３０では、プロセッサが電波信号強度送信プログラム３３２を読み出して実行することにより、上記処理を行うようにしてもよい。
【００６５】
コンピュータ３００は、例えば無線通信装置３３０から受信電界強度情報３６０を受信すると、在圏判断装置３０と同様に在圏を判断する処理を行う。処理の結果、在圏の有無を示す情報と、在圏している場合には、在圏している位置を示す情報とを無線通信装置３３０に送信することが好ましい。例えば、コンピュータ３００は、後述する結果情報３６２を無線通信装置３３０に送信することが好ましい。このような処理を行うためのプログラムとして、コンピュータ３００は、在圏判断プログラム３２１を有していることが好ましい。コンピュータ３００は、標準的なコンピュータとしてもよい。
【００６６】
図２０は、コンピュータ３００のハードウエア構成の一例を示すブロック図である。図２０に示すように、コンピュータ３００は、Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ（ＣＰＵ）３０２、メモリ３０４、入力装置３０６、出力装置３０８、外部記憶装置３１２、媒体駆動装置３１４、ネットワーク接続装置３１８等がバス３１０を介して接続されている。
【００６７】
ＣＰＵ３０２は、コンピュータ３００全体の動作を制御する演算処理装置である。メモリ３０４は、コンピュータ３００の動作を制御するプログラムを予め記憶したり、プログラムを実行する際に必要に応じて作業領域として使用したりするための記憶部である。メモリ３０４は、例えばＲａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＡＭ）、Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＯＭ）等である。入力装置３０６は、コンピュータの使用者により操作されると、その操作内容に対応付けられている使用者からの各種情報の入力を取得し、取得した入力情報をＣＰＵ３０２に送付する装置であり、例えばキーボード装置、マウス装置などである。出力装置３０８は、コンピュータ３００による処理結果を出力する装置であり、表示装置などが含まれる。例えば表示装置は、ＣＰＵ３０２により送付される表示データに応じてテキストや画像を表示する。
【００６８】
外部記憶装置３１２は、例えば、ハードディスクなどの記憶装置であり、ＣＰＵ３０２により実行される各種制御プログラムや、取得したデータ等を記憶しておく装置である。本実施の形態において、在圏判断プログラム３２１は、外部記憶装置３１２に記憶されているようにしてもよい。また、無線通信装置３３０から受け付けた受信電界強度情報３６０は、例えば、外部記憶装置３１２に記憶するようにしてもよい。さらに、第１の実施の形態において説明したスポット情報１０６を、外部記憶装置３１２のデータベース３２３として記憶するようにしてもよい。
【００６９】
媒体駆動装置３１４は、可搬型記録媒体３１６に書き込みおよび読み出しを行うための装置である。ＣＰＵ３０２は、可搬型記録媒体３１６に記録されている所定の制御プログラムを、媒体駆動装置３１４を介して読み出して実行することによって、各種の制御処理を行うようにすることもできる。可搬型記録媒体３１６は、例えばＣｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ（ＣＤ）−ＲＯＭ、Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ（ＤＶＤ）、Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ（ＵＳＢ）メモリ等である。ネットワーク接続装置３１８は、有線または無線により、例えば通信網３５０を介して無線通信装置３３０等、外部との間で行われる各種データの授受の管理を行うインタフェース装置である。バス３１０は、上記各装置等を互いに接続し、データのやり取りを行う通信経路である。
【００７０】
第３の実施の形態による在圏判断方法をコンピュータに実行させる在圏判断プログラム３２１は、例えば上述のように外部記憶装置３１２に記憶させる。ＣＰＵ３０２は、外部記憶装置３１２から在圏判断プログラム３２１を読み出し、メモリ３０４を利用してプログラムを実行することで、在圏判断の動作を行なう。このとき、まず、在圏判断の処理をＣＰＵ３０２に行わせるための在圏判断プログラム３２１を作成して外部記憶装置３１２に記憶させておく。そして、入力装置３０６から所定の指示をＣＰＵ３０２に与えて、この在圏判断プログラム３２１を外部記憶装置３１２から読み出させて実行させるようにする。また、この在圏判断プログラム３２１は、可搬型記録媒体３１６に記憶するようにしてもよい。
【００７１】
上記のように、コンピュータ３００は、無線通信装置３３０から受信電界強度ＲＳＳＩを受信し、スポット情報１０６を参照して、対応する受信電界強度ＲＳＳＩである場合に、受信電界強度差ΔＲＳＳＩを算出して、在圏判断を行う。
【００７２】
図２１、図２２は、第３の実施の形態において授受される情報の一例を示している。図２１は、第３の実施の形態による受信電界強度情報３６０の一例を示す図である。図２２は、第３の実施の形態による結果情報３６２の一例を示す図である。
【００７３】
図２１に示すように、受信電界強度情報３６０は、無線通信装置３３０からコンピュータ３００へ電波の受信状況を通知する情報である。受信電界強度情報３６０では、検出された全ての電波のチャネル情報と受信電界強度ＲＳＳＩとを含むようにしてもよい。受信電界強度情報３６０は、例えば、検出された電波のうちの、予め定められた個数の、受信電界強度ＲＳＳＩの大きい電波の情報を含むようにするなど、変形は可能である。
【００７４】
図２２に示すように、結果情報３６２は、コンピュータ３００における在圏判断の結果を無線通信装置３３０に通知する情報である。結果情報３６２は、例えばスポットの検出有無を示す情報と、スポット名を示す情報とを有する。例えば、コンピュータ３００がスポット情報１０６のみを有する場合、スポット名は省略するようにしてもよい。
【００７５】
以下、フローチャートを参照しながら、第３の実施の形態による在圏判断システム３２０による在圏判断処理について説明する。図２３は、第３の実施の形態による在圏判断システム３２０における在圏判断処理を示すフローチャートである。図２４は、第３の実施の形態による無線通信装置３３０の受信電界強度ＲＳＳＩ送信処理を示すフローチャートである。図２５は、第３の実施の形態によるコンピュータ３００の在圏判断処理を示すフローチャートである。
【００７６】
図２３に示すように、まず、無線通信装置３３０は、電波受信結果をコンピュータ３００に送信する（Ｓ３７１）。例えば、送信される情報は、受信電界強度情報３６０である。Ｓ３７１の処理の詳細については、後述される。送信方法は、上記のように、通信網３５０を介して行われる。
【００７７】
コンピュータ３００は、無線通信装置３３０から例えば受信電界強度情報３６０を受け付けると、在圏判断を行う（Ｓ３７２）。在圏判断は、例えば、第１の実施の形態または第２の実施の形態において説明した方法が採用される。ここでは、第１の実施の形態において説明した、二つの電波が異なる周波数で変調されている場合について説明される。
【００７８】
コンピュータ３００は、Ｓ３７２での判断結果として、例えば結果情報３６２を無線通信装置３３０に送信する（Ｓ３７３）。無線通信装置３３０は、結果を受信し（Ｓ３７４）、受信した結果情報３６２に基づき、結果を出力する（Ｓ３７５）。
【００７９】
図２４に示すように、Ｓ３７１において、無線通信装置３３０は、ＷＬＡＮ通信部４３を起動する（Ｓ３８１）。ＷＬＡＮ通信部４３は、例えば、無線ＬＡＮのアクセスポイントから出力されるブロードキャスト信号などの電波を受信する。プロセッサ３３は、ＷＬＡＮ通信部４３のＡＰＩ４１に、取得された電波のチャネルに関する情報を要求する（Ｓ３８２）。プロセッサ３３は、検出された複数の電波のそれぞれのチャネル情報（例えば、チャネルｃｈ１）と、それぞれの電波の受信電界強度ＲＳＳＩ（例えば受信電界強度ＲＳＳＩ１）との組を取得する（Ｓ３８３）。無線通信装置３３０は、取得した電波のチャネル情報および受信電界強度ＲＳＳＩの組を含む例えば、受信電界強度情報３６０を、コンピュータ３００に送信する（Ｓ３８４）。無線通信装置３３０は、図２３の処理に処理を戻す。
【００８０】
図２５に示すように、コンピュータ３００は、例えば受信電界強度情報３６０など、無線通信装置３３０からの情報により、チャネル情報と受信電界強度ＲＳＳＩとの組を受け付ける（Ｓ３９１）。コンピュータ３００は、受け付けたチャネル情報の中に、スポット情報１０６にあるチャネルの組合せがあるか否かを判定し、なければＳ３９１から処理を繰り返す（Ｓ３９２：ＮＯ）。
【００８１】
コンピュータ３００は、スポット情報１０６のチャネルの組合せが受け付けたチャネル情報の中にある場合（Ｓ３９２：ＹＥＳ）、受信電界強度差ΔＲＳＳＩを算出する（Ｓ３９３）。コンピュータ３００は、スポット情報１０６から閾値を読み込んでセットする（Ｓ３９４）。コンピュータ３００は、算出した受信電界強度差ΔＲＳＳＩが、セットした閾値以下の場合（Ｓ３９５：ＹＥＳ）、無線通信装置３３０がスポットＡに在圏していると判断する（Ｓ３９６）。コンピュータ３００は、算出した受信電界強度差ΔＲＳＳＩが、セットした閾値より大きい場合（Ｓ３９５：ＮＯ）、無線通信装置３３０がスポットＡには在圏していないと判断する（Ｓ３９６）。コンピュータ３００は、例えば、結果情報３６２など、判断結果を無線通信装置３３０に送信する（Ｓ３９８）。
【００８２】
以上説明したように、第３の実施の形態による在圏判断システム３２０では、無線通信装置３３０が所定領域に在圏しているか否かを、コンピュータ３００で判断する。判断方法は、第１の実施の形態と同様であるが、第２の実施の形態で説明したように、異なる信号で変調された電波を用いるようにしてもよい。
【００８３】
第３の実施の形態による在圏判断システム３２０によれば、第１の実施の形態、第２の実施の形態による在圏判断方法による効果に加え以下の効果がある。すなわち、無線通信装置３３０が判断を行う在圏判断プログラム、およびスポット情報を有していなくてよい。よって、無線通信装置３３０では、メモリおよびプロセッサへの負荷が少なくて済む。また、一般的に無線通信装置３３０より処理能力の高いコンピュータ３００を用いた在圏判断処理を行うことにより、より迅速に在圏判断を行うことが可能になる。
【００８４】
(第３の実施の形態の変形例)
以下、第３の実施の形態の変形例について説明する。上記第１から第３の実施の形態と同様の構成および動作については、同一番号を付し、重複説明を省略する。本変形例は、第３の実施の形態による在圏判断システム３２０において、受信電界強度情報３６０に代えて受信電界強度差情報３６４を無線通信装置３３０からコンピュータ３００に送信する例である。
【００８５】
図２６は、第３の実施の形態の変形例による受信電界強度差情報３６４の一例を示す図である。図２６に示すように、本変形例では、無線通信装置３３０は、受信電界強度ＲＳＳＩではなく、受信電界強度差ΔＲＳＳＩを算出してコンピュータ３００に送信する。コンピュータ３００では、受信電界強度差情報３６４に含まれるチャネル情報をスポット情報１０６で参照し、対応する閾値を設定することで在圏判断を行う。
【００８６】
無線通信装置３３０は、３つ以上の電波が取得された場合、取得された受信電界強度ＲＳＳＩから選択した全ての組合せの２つの電波の差分を受信電界強度差ΔＲＳＳＩとして算出するようにしてもよい。このとき無線通信装置３３０では、スポット情報１０６を有し、予めスポットに対応する受信電界強度ＲＳＳＩの差分を算出してもよい。
【００８７】
以上のように、第３の実施の形態による変形例によれば、第３の実施の形態と同様に、第１の実施の形態、第２の実施の形態による在圏判断方法による効果に加え以下の効果がある。すなわち、無線通信装置３３０が判断を行う在圏判断プログラム、およびスポット情報を有していなくてよい。よって、無線通信装置３３０では、メモリおよびプロセッサへの負荷が少なくて済む。また、一般的に無線通信装置３３０より処理能力の高いコンピュータ３００を用いた在圏判断処理を行うことにより、より迅速に在圏判断を行うことが可能になる。
【００８８】
以上のように、上記第１から第３の実施の形態および第３の実施の形態の変形例によれば、所定領域に向けられた複数の電波の、受信装置で受信した受信電界強度の差により、受信装置の在圏有無が判断される。すなわち、複数のアンテナからの電波が放射された所定領域における、受信装置の存在有無が判断される。このとき、アンテナは、高い指向性を有することが好ましい。上記在圏判断方法によれば、例えば、数十センチメートルから数メートルといった高い精度で、無線通信装置等の位置を検出することができる。しかも、２つの電波を用いて、受信電界強度ＲＳＳＩが一定以上の急勾配で変化する領域を検出することができる。よって、遮蔽物の有無や、装置の性能などにかかわらず、正確に位置が検出される。
【００８９】
なお、本発明は、以上に述べた実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の構成または実施形態を採ることができる。例えば、電波の放射パターンは、図示した例には限定されない。また、所定領域１９は、例えば人が在圏判断装置３０などを持って移動する際に在圏判断装置３０が存在する確率の高い位置に設定されるなど、変形は可能である。上記に説明したフローチャートの処理順は一例であり、説明した例に限定されない。
【００９０】
以上の第１から第３の実施の形態および第3の実施の形態の変形例に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
所定領域に向けられた複数の電波のうち、受信装置で受信した２つの電波の受信電界強度の差に基づき、前記受信装置が前記所定領域に存在すると判断する判断部
を備えることを特徴とする在圏判断装置。
（付記２）
前記複数の電波は、前記所定領域からの距離が離れるに従って減衰する度合いが互いに異なる
ことを特徴とする付記１に記載の在圏判断装置。
（付記３）
前記複数の電波は、減衰や伝搬特性など性質の違いが無視できる程度に周波数が異なる２種類の電波である
ことを特徴とする付記１または付記２に記載の在圏判断装置。
（付記４）
前記複数の電波は、異なる信号で変調されている２種類の電波である
ことを特徴とする付記１から付記３のいずれか一項に記載の在圏判断装置。
（付記５）
前記複数の電波は、夫々円偏波された電波である
ことを特徴とする付記１から付記４のいずれか一項に記載の在圏判断装置。
（付記６）
在圏判断を行うコンピュータが、
所定領域に向けられた複数の電波のうち、受信装置で受信した２つの電波の受信電界強度の差が所定値以内の場合に、前記受信装置が前記所定領域に存在すると判断する
ことを特徴とする在圏判断方法。
（付記７）
前記複数の電波は、前記所定領域からの距離が離れるに従って減衰する度合いが互いに異なる
ことを特徴とする付記６に記載の在圏判断方法。
（付記８）
前記複数の電波は、減衰や伝搬特性など性質の違いが無視できる程度に周波数が異なる２種類の電波である
ことを特徴とする付記６または付記７に記載の在圏判断方法。
（付記９）
前記複数の電波は、異なる信号で変調されている２種類の電波である
ことを特徴とする付記６から付記８のいずれか一項に記載の在圏判断方法。
（付記１０）
前記複数の電波は、夫々円偏波された電波である
ことを特徴とする付記６から付記９のいずれか一項に記載の在圏判断方法。
（付記１１）
所定領域に向けられた複数の電波のうち、受信装置で受信した２つの電波の受信電界強度の差が所定値以内の場合に、前記受信装置が前記所定領域に存在すると判断する
処理をコンピュータに実行させる在圏判断プログラム。
（付記１２）
前記複数の電波は、前記所定領域からの距離が離れるに従って減衰する度合いが互いに異なる
ことを特徴とする付記１１に記載の在圏判断プログラム。
（付記１３）
前記複数の電波は、減衰や伝搬特性など性質の違いが無視できる程度に周波数が異なる２種類の電波である
ことを特徴とする付記１１または付記１２に記載の在圏判断プログラム。
（付記１４）
前記複数の電波は、異なる信号で変調されている２種類の電波である
ことを特徴とする付記１１から付記１３のいずれか一項に記載の在圏判断プログラム。
（付記１５）
前記複数の電波は、夫々円偏波された電波である
ことを特徴とする付記１１から付記１４のいずれか一項に記載の在圏判断プログラム。
【符号の説明】
【００９１】
１１      アンテナ
１３      放射パターン
１０      在圏判断装置
１５      アンテナ
１７      放射パターン
１９      所定領域
３０      在圏判断装置
３３      プロセッサ
３４      判断部
３５      メモリ
３７      在圏判断プログラム
３９      データベース
４１      ＡＰＩ
４３      ＷＬＡＮ通信部
４５      アンテナ
４７      表示部
５０      ユーザ
５２      移動方向
５５      送信機
５７      放射パターン
５２      プロセッサ
６０      送信機
７０      アンテナの利得特性
７２      放射パターン
８０      受信電界強度変化例
８２      受信電界強度
８４      閾値
８６      遮蔽時受信電界強度
９２      受信電界強度
９４      遮蔽時受信電界強度
９６      受信電界強度差
９８      遮蔽時受信電界強度差
１０２    アクセスポイント
１０４    アクセスポイント
１０６    スポット情報
１０８    パッチ
１０９    電波
【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１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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