(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
領域内の境界の第１の側に取り付けられた第１のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）ビーコンと、前記領域内の前記境界の第２の側に取り付けられた第２のＢＬＥビーコンとを含み、強度の高い信号部分が前記境界から離れる方に向かい、強度の低い信号部分が前記境界の方に向かうようにそれぞれが信号を連続的に送信する指向性アンテナを有する、前記領域内の前記境界に隣接する２つのＢＬＥビーコンと、
前記２つのＢＬＥビーコンからの前記信号を検知し、前記２つのＢＬＥビーコンの前記信号の１又は２以上の特性を取り込むＢＬＥ対応物と、
前記２つのＢＬＥビーコンの前記信号の前記１又は２以上の特性がいつ互いに交差したかを判定し、前記２つのＢＬＥビーコンの前記信号の前記１又は２以上の特性の前記交差に応答して、前記ＢＬＥ対応物による前記境界の交差を判定する測位エンジンと、
を備えることを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記信号の前記１又は２以上の特性は、各ＢＬＥビーコンの受信信号強度表示を含む、
請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記測位エンジンは、前記ＢＬＥ対応物内に存在する、
請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記測位エンジンは、前記ＢＬＥ対応物から離れて存在し、ここで、前記ＢＬＥ対応物は、前記２つのＢＬＥビーコンの前記信号の前記１又は２以上の特性を前記測位エンジンに通信し、該測位エンジンは、前記ＢＬＥ対応物による前記境界の前記交差についての前記判定を前記ＢＬＥ対応物に返送する、
請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記ＢＬＥ対応物は、スマートフォン装置、タグ又は医療装置のうちの１つである、
請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記ＢＬＥ対応物による前記境界の前記交差についての判定は、前記ＢＬＥ対応物のドアを通じた移動を判定することをさらに含む、
請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記測位エンジンは、３次元空間における領域内への前記ＢＬＥ対応物の移動を判定する、
請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記領域は、前記３次元空間における階及び部屋、並びに位置座標の組によって定められる領域のうちの１つであり、前記位置座標の組は、ＸＹ座標、及びＸＹＺ座標の一方をさらに含む、
請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記測位エンジンは、前記２つのＢＬＥビーコンの前記受信信号強度表示の前記交差を使用して、前記ＢＬＥ対応物による前記境界の前記交差を判定する、
請求項２に記載のシステム。
【請求項１０】
前記測位エンジンは、ＢＬＥビーコンの近接性を使用して、前記領域内における前記ＢＬＥ対応物の存在を判定する、
請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
領域内の境界の第１の側に取り付けられた第１のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）ビーコンと、前記領域内の前記境界の第２の側に取り付けられた第２のＢＬＥビーコンとを含み、強度の高い信号部分が前記境界から離れる方に向かい、強度の低い信号部分が前記境界の方に向かうようにそれぞれが信号を連続的に送信する指向性アンテナを有する、前記領域内の前記境界に隣接する２つのＢＬＥビーコンを有する位置測位システムを準備するステップと、
ＢＬＥ対応物によって、前記２つのＢＬＥビーコンからの前記信号を検知し、前記信号の１又は２以上の特性を取り込むステップと、
前記２つのＢＬＥビーコンの前記信号の前記１又は２以上の特性を比較するステップと、
前記２つのＢＬＥビーコンの前記信号の前記１又は２以上の特性がいつ互いに交差したかを判定するステップと、
前記２つのＢＬＥビーコンの前記信号の前記１又は２以上の特性の前記交差に基づいて、前記ＢＬＥ対応物による前記境界の交差を判定するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１２】
前記信号の前記１又は２以上の特性は、各ＢＬＥビーコンの受信信号強度表示を含む、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記２つのＢＬＥビーコンの前記信号の前記１又は２以上の特性を前記ＢＬＥ対応物から遠隔測位エンジンに通信するステップをさらに含む、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記ＢＬＥ対応物による前記境界の前記交差を判定するステップは、前記ＢＬＥ対応物による前記境界の前記交差を前記遠隔測位エンジンにおいて判定するステップを含む、
請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記ＢＬＥ対応物による前記境界の前記交差についての前記判定を前記ＢＬＥ対応物に返送するステップをさらに含む、
請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記ＢＬＥ対応物による前記境界の前記交差を判定するステップは、前記ＢＬＥ対応物のドアを通じた移動を判定するステップを含む、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記境界の前記交差を判定するステップは、３次元空間における領域内への前記ＢＬＥ対応物の移動を判定するステップを含む、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
前記領域は、前記３次元空間における階及び部屋、並びに位置座標の組によって定められる領域のうちの１つであり、前記位置座標の組は、ＸＹ座標、及びＸＹＺ座標の一方をさらに含む、
請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記境界の前記交差を判定するステップは、前記２つのＢＬＥビーコンの受信信号強度表示の前記交差を使用して、前記ＢＬＥ対応物による前記境界の前記交差を判定するステップをさらに含む、
請求項１２に記載の方法。
【請求項２０】
前記境界の前記交差を判定するステップは、ＢＬＥビーコンの近接性を使用して、前記領域内における前記ＢＬＥ対応物の存在を判定するステップを含む、
請求項１１に記載の方法。
【請求項２１】
プロセッサと、メモリと、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）受信機とを有するデバイスを備えた装置であって、
前記Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ受信機は、領域内の境界の第１の側に取り付けられた第１のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）ビーコンと、前記領域内の前記境界の第２の側に取り付けられた第２のＢＬＥビーコンとを含む、前記領域内の前記境界に隣接する２つのＢＬＥビーコンからの信号を検知して、前記２つのＢＬＥビーコンの前記信号の１又は２以上の特性を取り込み、各ＢＬＥビーコンは、強度の高い信号部分が前記境界から離れる方に向かい、強度の低い信号部分が前記境界の方に向かうように前記信号を連続的に送信する指向性アンテナを有し、
前記デバイスの前記プロセッサは、前記２つのＢＬＥビーコンの前記信号の前記１又は２以上の特性がいつ互いに交差したかを判定し、前記２つのＢＬＥビーコンの各々の前記信号の前記１又は２以上の特性の前記交差に基づいて、前記デバイスによる前記境界の交差を判定する、
ことを特徴とする装置。
【請求項２２】
前記信号の前記１又は２以上の特性は、各ＢＬＥビーコンの受信信号強度表示を含む、
請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記プロセッサは、前記装置のドアを通じた移動を判定する、
請求項２１に記載の装置。
【請求項２４】
前記プロセッサは、３次元空間における領域内への前記デバイスの移動を判定する、
請求項２１に記載の装置。
【請求項２５】
前記領域は、前記３次元空間における階及び部屋、並びに位置座標の組によって定められる領域のうちの１つであり、前記位置座標の組は、ＸＹ座標、及びＸＹＺ座標の一方をさらに含む、
請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記デバイスは、前記２つのＢＬＥビーコンの前記受信信号強度表示の前記交差を使用して、前記デバイスによる前記境界の前記交差を判定する、
請求項２２に記載の装置。
【請求項２７】
前記デバイスは、ＢＬＥビーコンの近接性を使用して、前記領域内における前記デバイスの存在を判定する、
請求項２１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に  Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）装置に関し、具体的には、ＢＬＥを用いたリアルタイム測位システムにおいて境界の交差を判定するシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ（別名、ＢＬＥ）は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ４．０仕様の一部として導入された、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ短距離無線規格の低エネルギー変異型である。ＢＬＥ及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ４．０仕様に関するさらなる詳細は、引用により本明細書に組み入れられるｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ．ｏｒｇ／ｅｎ−ｕｓ／ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ／ａｄｏｐｔｅｄ−ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ及びｈｔｔｐｓ：／／ｄｅｖｅｌｏｐｅｒ．ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ．ｏｒｇ／ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＯｖｅｒｖｉｅｗ／Ｐａｇｅｓ／ＢＬＥ．ａｓｐｘにおいて見ることができる。ＢＬＥの目的は、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）と同様の、電力消費量が極めて低い無線システムを提供することである。Ｚｉｇｂｅｅは、旧式の無線低電力通信規格である。
【０００３】
Ａｐｐｌｅ（Ｒ）社は、ＢＬＥチップセットの導入直後に、いずれもＢＬＥに基づくｉＢｅａｃｏｎと呼ばれる製品及び単純なプロトコル仕様を導入した。ｉＢｅａｃｏｎ製品のさらなる詳細は、引用により本明細書に組み入れられるｈｔｔｐｓ：／／ｄｅｖｅｌｏｐｅｒ．ａｐｐｌｅ．ｃｏｍ／ｉｂｅａｃｏｎ／において見ることができる。ｉＢｅａｃｏｎは、装置（例えば、携帯電話機）が受け取っておおよその位置を特定するために使用できるＢＬＥビーコン（送信専用）を提供する。この測位技術は、受信装置が理解するビーコンのＲＳＳＩ（受信信号強度表示）に基づく単純な近接性である。
【０００４】
また、測位アルゴリズムを、ＲＳＳＩと、ＲＴＬＳ（リアルタイム測位システム）レベルの正確な位置を特定するための他の情報と共に使用する、ＢＬＥ同報メッセージに基づく差動測位サービスも存在する。これらの既知のシステムでは、全方向性アンテナを使用する単一のビーコンのみを用いてサービスが稼働する。しかしながら、これらの既知のシステムは、迅速入室（ｒａｐｉｄ  ｒｏｏｍ  ｅｎｔｒｙ）を提供しない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】インターネット  ＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ．ｏｒｇ／ｅｎ−ｕｓ／ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ／ａｄｏｐｔｅｄ−ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ及びｈｔｔｐｓ：／／ｄｅｖｅｌｏｐｅｒ．ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ．ｏｒｇ／ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＯｖｅｒｖｉｅｗ／Ｐａｇｅｓ／ＢＬＥ．ａｓｐｘ＞
【非特許文献２】インターネット  ＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐｓ：／／ｄｅｖｅｌｏｐｅｒ．ａｐｐｌｅ．ｃｏｍ／ｉｂｅａｃｏｎ／＞
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】迅速入室コンポーネントを含むことができるリアルタイム測位システムの例を示す図である。
【図２】迅速入室コンポーネントを含むことができるリアルタイム測位システムの別の実装例を示す図である。
【図３Ａ】リアルタイム測位システム内のデータフローの例を示す図である。
【図３Ｂ】迅速入室を判定する方法を示す図である。
【図３Ｃ】測位エンジンによって実行される迅速入室測位方法のさらなる詳細を示す図である。
【図４】１又は２以上の境界及びＢＬＥビーコンを有する建物の例を示す図である。
【図５】ＢＬＥビーコンを有する建物内の境界の例を示す図である。
【図６】建物内の隣接する２つのドア、及びこれらのドアに対するＢＬＥビーコンの位置の簡略図である。
【図７】図６に示すＢＬＥビーコンの放射パターンの例を示す図である。
【図８】ユーザがいつ境界を越えたかを判定するために使用できる、２つのＢＬＥビーコンの未加工のＲＳＳＩ値及び平滑化したＲＳＳＩ値の例を示す図である。
【図９】ビーコンに角度付き放射パターンを使用するシステムの別の実装を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本開示は、ＢＬＥビーコンに基づく迅速入室システム及び方法にとりわけ適用可能であり、この文脈で本開示を説明する。ＢＬＥビーコンに基づく迅速入室システム及び方法は、以下の図に示すような独立型システムとして使用することができ、異なる技術を使用できる様々な既知のリアルタイム測位システム（ＲＴＬＳ）と組み合わせることも、或いはＲＴＬＳ及び迅速入室の両方にＢＬＥを使用するＲＴＬＳシステムと組み合わせることもできると理解されたい。迅速入室システム及び方法は、ＢＬＥ対応物（ＢＬＥ  ｅｎａｂｌｅｄ  ｏｂｊｅｃｔ）の測位（及びＢＬＥ対応物が境界を越えたかどうか）を、３次元空間内で３秒未満及び１メートル未満の精度で行うことができる。３次元空間は建物とすることができ、迅速入室システム及び方法は、３次元空間内の部屋、区画及びベッドレベルにおける正確な位置の特定を可能にすることができる。境界は、例えばドアなどの部屋との境界、廊下又は会議室などの空間との境界、或いは座標の組（例えば、ＸＹ、又はＸＹＺ）によって識別される特定の位置との境界とすることができる。病院の実施形態では、ＢＬＥ対応物の迅速入室の判定を、スタッフ及び患者の測位、これらの関連するワークフロー、並びに高精度資産追跡に利用することができる。
【０００８】
後述するＢＬＥ対応物は、ＢＬＥメッセージを検知できるＢＬＥ受信機装置を有する（又は、人間に関連するＢＬＥ受信機を有する）（人間を含む）あらゆる物体とすることができる。例えば、各ＢＬＥ対応物は、ＢＬＥ受信機（又は付属のＢＬＥ受信機）を有するスマートフォン装置、ＢＬＥタグ、ＢＬＥ受信機（又は付属のＢＬＥ受信機）を有する様々な医療設備を含む医療装置、ＢＬＥ受信機（又は付属のＢＬＥ受信機）を有するラップトップ又はタブレットコンピュータなどの他のコンピュータ装置、ＢＬＥ受信機（又は付属のＢＬＥ受信機）を有する携帯電話機などの他の通信装置、及び／又はベッド、医師又は看護師などの医療関係者などの、ＢＬＥ受信機（又は付属のＢＬＥ受信機）を有する３次元空間内の物理的資産とすることができる。
【０００９】
迅速入室システム及び方法は、領域に対するＢＬＥ対応物の入場又は退場を迅速かつ高精度に判定する必要がある（明確に定められた境界を有する）３次元空間内の一連の領域に使用することができる。システムは、３次元空間領域におけるＢＬＥ対応物による境界の交差を判定するために、各境界の両側に指向性アンテナが取り付けられて、指向性アンテナに起因する放射エネルギーパターンの微弱な側が境界領域内に向かい、指向性アンテナに起因する放射エネルギーパターンの強力な側が境界から離れる方に向かうＢＬＥビーコンを有することができる。システムによって識別できる強力な信号と微弱な信号との間の差分は、２０ｄＢとすることができる。任意に、システムは、完全なＢＬＥカバレッジを提供する必要性に応じて、３次元空間内に取り付けられた他の指向性ビーコン及び全方向性ビーコンを有することもできる。システムは、上述したような１又は２以上のＢＬＥ対応物を含むことができ、このＢＬＥ対応物は、ＢＬＥからのブロードキャストを定期的に又は継続的に受け取って、ＢＬＥ対応物が３次元空間内で境界を越えたかどうかを判定する測位方法を使用できる測位エンジンに、例えば１つの実施形態では受信信号強度又は他の情報などの信号の１又は２以上の特性を中継する。
【００１０】
測位エンジンは、ＢＬＥ対応物から離れたコンピュータシステム上に存在することができ、ＢＬＥ対応物は、Ｗｉ−Ｆｉ又はその他の無線技術を介して測位エンジンと通信することができる。或いは、測位エンジン（及びその測位方法）は、メモリと、測位方法を実行する処理能力とを有するＢＬＥ対応物上に存在することもできる。例えば、ＢＬＥ対応物が、Ａｐｐｌｅ（Ｒ）社のｉＰｈｏｎｅ（Ｒ）、又はＡｎｄｒｏｉｄ（Ｒ）  ＯＳベースの装置などのスマートフォン装置である場合、ＢＬＥ対応物のプロセッサが測位エンジンを実行することができる。測位エンジンは、自機の位置に関わらずに測位方法を実行し、受け取った１又は２以上のＢＬＥビーコンからの信号の１又は２以上の特性を使用して、ＢＬＥ対応物が３次元空間内で境界を越えたかどうかを含む非常に正確な位置を特定する。測位方法は、少なくとも２つのＢＬＥビーコンから信号を受け取った後に、後述するように境界交差を判定することができる。また、測位方法は、１つのＢＬＥビーコンのみから信号を受け取ることも、ＢＬＥビーコンとＢＬＥ対応物との近接性に基づいて領域内におけるＢＬＥ対応物の存在を判定することもできる。
【００１１】
図１に、迅速入室コンポーネントを含むことができるリアルタイム測位システム１００の例を示す。システム１００は、図１に示すＡＰ１０２Ａ、．．．、１０２Ｎなどの、ネットワーク１０９を介して測位エンジン１０６に結合できる１又は２以上の無線アクセスポイント１０２を有する。１つの実施形態では、各無線アクセスポイントが、既知のＷｉ−Ｆｉプロトコルを用いて通信することができるが、無線アクセスポイントは、他の無線通信プロトコルを使用することもできる。システムは、図１に示すビーコン１０４Ａ、．．．、１０４Ｎなどの１又は２以上のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）ビーコン１０４を有することもでき、各ＢＬＥビーコンは、３次元空間内の固定位置に存在することができ、この位置は、測位エンジン１０６によって認識される。例えば、システムは、（後述するような）境界の両側に少なくとも１つのＢＬＥビーコンを有し、これらの少なくとも２つのＢＬＥビーコンからの信号に基づいて迅速入室判定を行うことができる。ＢＬＥビーコン１０４は、（各境界における）指向性アンテナを有するＢＬＥビーコンと、全方向性アンテナを有するＢＬＥビーコンと、Ａｗａｒｅｗａｒｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎプロトコル信号を送信するＢＬＥビーコンとを含むことができる。
【００１２】
図１に示すように、いくつかのビーコン１０４Ｎは、物理的にアクセスポイント１０２Ｎに隣接して位置することができる。システムは、１又は２以上のＢＬＥ対応物１０８を有することもでき、その正確な位置及び境界交差を測位エンジン１０６によって判定することができる。各ＢＬＥビーコン１０４は、ＢＬＥ対応物１０８が検知できるＢＬＥメッセージを定期的又は連続的に送信することができる。ＢＬＥ対応物１０８は、１又は２以上のＢＬＥビーコン信号の１又は２以上の特性を生成した後に、ＡＰ１０２Ｎを使用して、ネットワーク１０９を介してこれらのＢＬＥビーコン信号の１又は２以上の特性を測位エンジン１０６に通信することができる。測位エンジンは、ＢＬＥビーコン信号の１又は２以上の特性に基づいて、ＢＬＥビーコン信号を受け取ったＢＬＥ対応物が、高速「ブリンク」速度（ＢＬＥビーコンがそのビーコン信号を生成する速度）に部分的に起因して３秒未満のうちに３次元空間内の境界を越えたかどうかについての判定を生じることができる。
【００１３】
図２に、迅速入室コンポーネントを含むことができるリアルタイム測位システム２００の別の実装例を示す。図１に示す実装と同様に、このシステムは、１又は２以上のＢＬＥビーコン１０４と、（スマートフォン及びＢＬＥタグとして示す）１又は２以上のＢＬＥ対応物１０８と、１又は２以上のアクセスポイント１０２を有するネットワーク１０９とを有する。この図２に示す実装では、測位エンジン１０６が、１又は２以上のＢＬＥ対応物１０８のいくつかから離れて位置することも、これらのＢＬＥ対応物１０８のうちの少なくとも１つに存在することもできる。この実装における遠隔測位エンジン１０８は、やはりネットワーク１０９に結合されてネットワークを介して通信できるハードウェア機器２０２上に存在して動作することができる。例えば、ハードウェア機器上の測位エンジンは、Ｗｉ−Ｆｉネットワーク又はその他のネットワークとすることができるネットワーク１０９を介して１又は２以上のＢＬＥ対応物１０８からＢＬＥビーコンデータレポートを受け取ることができる。測位エンジン１０６は、図１において上述した方法と同様に、及び以下で詳細に説明するように動作する。この実装では、機器２０２上の測位エンジン１０６が、ＢＬＥ対応物の位置（又は境界交差）、１又は２以上のＢＬＥ対応物１０８の地図上の座標、及び／又は３次元空間における１又は２以上のＢＬＥ対応物１０８の部屋／領域に関するデータを他の測位アプリケーション及びグラフィカルユーザインターフェイス２０４に通信することができる。
【００１４】
図１及び図２の両実装では、システム１００、２００を３次元空間内に設置し、この３次元空間内の各境界の近くに（境界の交差を判定するために）２つのＢＬＥビーコンを（例えば、境界の両側に１つずつ）設置することができる。この３次元空間は、居住者が３次元空間内でＢＬＥ対応物を追跡したいと望む建物（単層階又は多層階）とすることができる。例えば、上述したシステムは、建物内のＢＬＥ対応物を追跡して、建物内におけるＢＬＥ対応物の境界交差を判定することが望ましいと思われる病院、製造施設又はその他の建物に使用することができる。
【００１５】
図３Ａに、ＢＬＥ無線プロトコル及びＷｉ−Ｆｉプロトコルを用いたリアルタイム測位システム内のデータフローの例を示す。（固定位置に存在する）各ビーコン１０４は、（いずれかがブリンクとして知られている）ｉＢｅａｃｏｎプロトコルメッセージ又はＡｗａｒｅｐｏｉｎｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎプロトコルメッセージを生成し、ＢＬＥ通信プロトコルを介して１又は２以上のＢＬＥ対応物１０８に送信することができる。（資産上のＢＬＥタグ、スマートフォン装置又は携帯電話機、人物上のタグなどとすることができる）各ＢＬＥ対応物１０８は、１又は２以上のＢＬＥビーコン１０４からのブリンク（各ＢＬＥビーコンからの信号）を受け取ることができる（図３Ｂにおける方法３００の処理３０２に示す）。既知のｉＢｅａｃｏｎの方法を使用して（測位エンジン１０６を有するＢＬＥ対応スマートフォン上で）、ＢＬＥビーコン１０４のうちの１つに対するＢＬＥ対応物１０８の近接性を判定することができる。従って、例えば、ＢＬＥ対応物１０８は、部屋などの領域内に位置するＢＬＥビーコン１０４に最も近いという理由で、この領域内への境界を越えたと判定することができる。これに加えて、又はこれとは別に、各ＢＬＥ対応物１０８は、各ＢＬＥビーコンからの各信号の（例えば、受信信号強度及びその他の測定基準などの）１又は２以上の特性を決定して、１又は２以上の信号特性と、ＢＬＥビーコンからのブリンクを受け取った特定のＢＬＥ対応物１０８の識別子とを含む、各ＢＬＥビーコン１０４に関するビーコンレポートを生成することもできる（図３Ｂにおける方法３００の処理３０４に示す）。
【００１６】
各ビーコンレポートは、（離れた機器上の、又はスマートフォン装置であるＢＬＥ対応物１０８上に存在する）測位エンジン１０６に送信することができる。測位エンジンが離れている場合、各ビーコンレポートは、Ｗｉ−Ｆｉネットワーク１０９を介して測位エンジンに通信することができる。測位エンジン１０６は、特定のＢＬＥ対応物１０８についてのビーコンレポートを処理し、この特定のＢＬＥ対応物１０８の地図上のＸＹ座標位置を特定して、この座標を３次元空間領域（建物、階、領域、部屋など）内における特定のＢＬＥ対応物１０８の位置に変換することができる。また、以下でさらに詳細に説明するように、測位エンジンは、特定のＢＬＥ対応物１０８について、この特定のＢＬＥ対応物１０８が３次元空間領域内の境界を越えたかどうかをビーコンレポートに基づいて判定することもできる。特定のＢＬＥ対応物１０８の位置が特定されると（又は、特定のＢＬＥ対応物１０８の境界交差が判定されると）、この情報を異なる使用のために様々なネットワークを介して他のシステムに送信することができる。任意に、特定のＢＬＥ対応物１０８の位置又は境界交差を、この特定のＢＬＥ対応物１０８に返送することもできる。
【００１７】
図３Ｂに、迅速入室を判定する方法３００を示す。測位エンジンによって実行される方法は、既に上述した処理３０２及び３０４に加えて、特定のＢＬＥ対応物によって受け取られた１又は２以上のＢＬＥビーコンの１又は２以上の特性に基づいて境界の交差（例えば、ドアを通じた入室又は退室）を判定することができる（３０６）。この処理は、図３Ｃで説明する方法を用いて実行することも、或いは（ＢＬＥ対応物が、少なくとも２つのＢＬＥビーコンからの信号を受け取った場合には）各ビーコンのＲＳＳＩを比較し、図８に示すような２つのＲＳＳＩ信号の交わりを判定することによって実行することもできる。
【００１８】
図３Ｃに、測位エンジンによって実行される迅速入室測位方法３０６のさらなる詳細を示す。病院の例では、この迅速入室方法が、スタッフ及び患者の位置、これらの関連するワークフロー、並びに高精度資産追跡を検出するように設計される。通常、入退室検出待ち時間は、高精度（≧９９％）で３秒未満である。方法は、最初に、受け取ったビーコンレポートに基づいて、特定のＢＬＥ対応物が境界から離れたどこかの場所に存在するのではなく、境界の近くに存在して境界交差／遷移（入場／退場）を試みている可能性がどれほどであるかを判定することができる（３１０）。基準が満たされた場合、入室判定が行われる。境界沿いには指向性ＢＬＥビーコンが展開されているので、「最大」ビーコン（最も強力な信号のＢＬＥビーコン）を検出することができる（３１２）。しかしながら、位置遷移は、信頼閾値を超えた時にのみ発生する（３１４）。信頼レベルの計算は多くの因子を含み、これらの因子は、以下に限定されるわけではないが、残りのＢＬＥビーコンに対する最大ＢＬＥビーコンの差動信号強度、ＢＬＥビーコンの信号強度が境界遷移イベントをサポートするかどうか、ＢＬＥ対応物がどこに存在したか、以前の位置に基づいて遷移が論理的であるかどうか、及び部屋／廊下のレイアウトに関する現在の推定などを含む。次に、方法は、この信頼レベルに基づいて、閾値を上回っているかどうか、及びＢＬＥ対応物が境界を越えて、例えばドアなどを通じて入室又は退室したかどうかを判定することができる。
【００１９】
図４に、１又は２以上の境界と、各境界に隣接する１又は２以上のＢＬＥビーコン（図中の番号又は文字入りの円）とを有する建物の例を示す。図５には、ＢＬＥビーコンを有する建物内の境界の例を示す。この例では、３次元空間内の境界が室内へのドアであり、部屋には、室内の第１のＢＬＥビーコン４０２と、部屋の外の廊下の第２のＢＬＥビーコン４０４とが存在する。上述したように、各ＢＬＥビーコンは指向性アンテナを有し、ドアから離れる方に向かう強力な信号を有する。従って、システムは、上述した及び後述する迅速入室方法を使用して、ＢＬＥタグを所持する人物、ＢＬＥスマートフォン又は物理的資産などのＢＬＥ対応物がいつ入室又は退室したかを判定することができる。
【００２０】
図６は、建物内の２つの隣接するドア、並びにこれらのドアの、指向性アンテナ１０４6、１０４7、１０４8及び１０４9を有するＢＬＥビーコンの位置の簡略図である。上記の図５と同様に、ＢＬＥビーコンがドアの両側の固定位置に存在できることによって、システムは、ドアを通じて入室又は退室する（境界を越える）ＢＬＥ対応物の迅速入室方法を実行することができる。また、システムは、室内の単一のＢＬＥビーコンを使用して、このＢＬＥビーコンとＢＬＥ対応物との近接性に基づいて、ＢＬＥ対応物が室内に存在するか否かを判定することもできる。
【００２１】
図７に、図６に示すＢＬＥビーコンの放射パターンの例を示す。ＢＬＥビーコン１０４6は、ＢＬＥビーコンの指向性アンテナに起因して、境界から離れる方に向かう強力な信号部分と、境界の方に向かう微弱な信号部分とを有する２つの放射パターンローブ７００6を有する。同様に、ビーコン１０４7、１０４8、１０４9も、ＢＬＥビーコンの指向性アンテナに起因して、境界から離れる方に向かう強力な信号部分と、境界の方に向かう微弱な信号部分とを有する２つの放射パターンローブ７００7、７００8、７００9を有する。
【００２２】
図８に、ユーザがいつ境界を越えたかを判定するために使用できるとともに、システムの動作原理をさらに示すのに役立つ、２つのＢＬＥビーコンの未加工のＲＳＳＩ値及び平滑化したＲＳＳＩ値の例を示す。このシステムでは、非常に指向性の高いアンテナを有する、所望の待ち時間に応じて高速ビーコン速度を有するＢＬＥビーコンが使用される。図７に示す境界は出入口であり、この例では２つの隣接する出入口を使用している。指向性アンテナは、境界（出入口）から離れて強力なエネルギーローブを放射し、出入口内に微弱なローブを放射するように整列する。これにより、境界全体にわたるＲＳＳＩプロファイル、すなわち境界を越えている間のビーコンからの距離に対するＲＳＳＩは、曲線が非常に急勾配になって２つの側が大きく差別化される。図８に示すように、ＢＬＥ対応物が境界を越えると、ビーコンのＲＳＳＩが短い距離にわたって急速に増減して交わることにより、図８に示す信号を受け取った特定のＢＬＥ対応物が境界を越えたことが示される。測位エンジンは、ＲＳＳＩが変化した時に、差動アルゴリズム、三角測量アルゴリズム又は三辺測量アルゴリズムを用いてサンプルを処理して、様々なビーコンからの距離、及び／又は装置が現在どの部屋に存在するかを特定することができる。
【００２３】
図９に、ビーコン１０４6、１０４7、１０４8及び１０４9に角度付き放射パターンを使用するシステムの別の実装を示す。３次元空間内の各ＢＬＥビーコンの正確な位置及び角度方向は、特定の境界の必要性に応じて調整可能であると理解されたい。例えば、図９に示すレイアウトは、横方向の差別化を改善するものである。従って、本明細書で説明したシステム及び方法は、ＢＬＥビーコンのいずれかの特定の位置及び／又は配向に限定されるものではない。
【００２４】
以上、特定の実施形態を参照しながら説明目的で解説を行った。しかしながら、上記の例示的な説明は、完全であることや、或いは開示した厳密な形に本開示を限定することを意図したものではない。上記の教示に照らして多くの修正及び変形が可能である。これらの実施形態は、本開示の原理及びその実際の応用を最良に説明することにより、他の当業者が検討する特定の用途に適した形で本開示及び様々な実施形態を様々に修正して最も良く利用できるように選択し説明したものである。
【００２５】
本明細書で開示したシステム及び方法は、１又は２以上のコンポーネント、システム、サーバ、機器又はその他のサブコンポーネントを通じて実装することができ、或いはこのような要素間で分散することもできる。システムとして実装する場合、このようなシステムは、とりわけ汎用コンピュータで見られるソフトウェアモジュール、汎用ＣＰＵ、ＲＡＭなどのコンポーネントを含み、及び／又は伴うことができる。サーバに革新性が存在する実装では、このようなサーバが、汎用コンピュータで見られるようなＣＰＵ、ＲＡＭなどのコンポーネントを含み、及び／又は伴うことができる。
【００２６】
また、本明細書におけるシステム及び方法は、上述した以外の異種の又は完全に異なるソフトウェアコンポーネント、ハードウェアコンポーネント及び／又はファームウェアコンポーネントを含む実装を通じて実現することもできる。このような他のコンポーネント（例えば、ソフトウェア、処理コンポーネントなど）、及び／又は本発明に関連する又は本発明を具体化するコンピュータ可読媒体については、例えば本明細書における革新性の態様を数多くの汎用又は専用コンピュータシステム又は構成と調和させて実装することができる。本明細書における革新性との併用に適することができる様々な例示的なコンピュータシステム、環境及び／又は構成としては、以下に限定されるわけではないが、パーソナルコンピュータ、ルーティング／接続性コンポーネントなどのサーバ又はサーバコンピュータ装置、ハンドヘルド又はラップトップ装置、マルチプロセッサシステム、マイクロプロセッサベースのシステム、セットトップボックス、消費者電子装置、ネットワークＰＣ，他の既存のコンピュータプラットフォーム、上記のシステム又は装置のうちの１つ又は２つ以上を含む分散型コンピュータ環境などの内部の、又はこれらに組み込まれたソフトウェア又はその他のコンポーネントを挙げることができる。
【００２７】
場合によっては、システム及び方法の態様を、例えばこのようなコンポーネント又は回路に関連して実行されるプログラムモジュールを含む論理回路及び／又は論理命令を介して実現し、或いはこのような論理回路及び／又は論理命令によって実行することもできる。一般に、プログラムモジュールは、本明細書における特定のタスク又は特定の命令を実行するルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造などを含むことができる。また、本発明は、通信バス、通信回路又は通信リンクを介して回路が接続された分散ソフトウェア、分散コンピュータ又は分散回路環境を背景として実施することもできる。分散環境では、メモリストレージデバイスを含むローカルコンピュータ記憶媒体及びリモートコンピュータ記憶媒体の両方から制御／命令を行うことができる。
【００２８】
本明細書におけるソフトウェア、回路及びコンポーネントは、１又は２以上のタイプのコンピュータ可読媒体を含み、及び／又は利用することもできる。コンピュータ可読媒体は、このような回路及び／又はコンピュータコンポーネント上に存在する、これらに関連する、又はこれらがアクセスできるいずれかの利用可能な媒体とすることができる。一例として、限定するわけではないが、コンピュータ可読媒体としては、コンピュータ記憶媒体及び通信媒体を挙げることができる。コンピュータ記憶媒体は、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール又はその他のデータなどの情報を記憶するためのいずれかの方法又は技術で実装された揮発性及び不揮発性の取り外し可能及び取り外し不能媒体を含む。コンピュータ記憶媒体としては、以下に限定されるわけではないが、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ又はその他のメモリ技術、ＣＤ−ＲＯＭ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）又はその他の光学ストレージ、磁気テープ、磁気ディスクストレージ又はその他の磁気記憶装置、或いは所望の情報を記憶するために使用できてコンピュータコンポーネントがアクセスできる他のいずれかの媒体が挙げられる。通信媒体は、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール及び／又はその他のコンポーネントを含むことができる。さらに、通信媒体は、有線ネットワーク又は直接有線接続などの有線媒体を含むことができるが、本明細書におけるこのようなタイプの媒体は、いずれも一時的媒体を含まない。また、上記のいずれかの組み合わせもコンピュータ記憶媒体の範囲に含まれる。
【００２９】
本明細書におけるコンポーネント、モジュール、装置などの用語は、様々な形で実装できるあらゆるタイプの論理的又は機能的ソフトウェア要素、回路、ブロック及び／又は処理を意味することができる。例えば、様々な回路及び／又はブロックの機能を互いに組み合わせて他のあらゆる数のモジュールにすることができる。各モジュールは、中央処理装置に読み取られて本明細書における革新性の機能を実行できる、有形メモリ（例えば、ランダムアクセスメモリ、リードオンリメモリ、ＣＤ−ＲＯＭメモリ、ハードディスクドライブなど）に記憶されたソフトウェアプログラムとして実装することもできる。或いは、これらのモジュールは、汎用コンピュータに送信される、又は送信搬送波を介して処理／グラフィックスハードウェアに送信されるプログラミング命令を含むこともできる。また、モジュールは、本明細書における革新性が含む機能を実装するハードウェア論理回路として実装することもできる。最後に、これらのモジュールは、専用命令（ＳＩＭＤ命令）、フィールドプログラマブルロジックアレイ、又は所望のレベルの性能及びコストをもたらすこれらのいずれかの混合物を用いて実装することができる。
【００３０】
本明細書で開示したように、本開示による機能は、コンピュータハードウェア、ソフトウェア及び／又はファームウェアを通じて実装することができる。例えば、本明細書で開示したシステム及び方法は、例えばデータベース、デジタル電子回路、ファームウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせも含むコンピュータなどのデータプロセッサを含む様々な形態で具体化することができる。さらに、開示した実装の一部では、特定のハードウェアコンポーネントについて説明しているが、本明細書における革新性によるシステム及び方法は、ハードウェア、ソフトウェア及び／又はファームウェアのいずれかの組み合わせを用いて実装することもできる。さらに、上述した機能及びその他の態様、並びに本明細書における革新性の原理は、様々な環境で実装することができる。このような環境及び関連する用途は、本発明による様々なルーチン、処理及び／又は動作を実行するように特別に構成することも、或いは汎用コンピュータ、又は必要な機能を提供するようにコードによって選択的に有効化又は再構成されたコンピュータプラットフォームを含むこともできる。本明細書で開示した処理は、本質的にいずれかの特定のコンピュータ、ネットワーク、アーキテクチャ、環境又はその他の装置に関連するものではなく、ハードウェア、ソフトウェア及び／又はファームウェアの好適な組み合わせによって実装することができる。例えば、本発明の教示に従って書かれたプログラムと共に様々な汎用機械を使用することができ、或いは必要な方法及び技術を実行するように特殊な装置又はシステムを構成する方が便利な場合もある。
【００３１】
本明細書で説明したロジックなどの方法及びシステムの態様は、フィールドプログラマブルゲートアレイ（「ＦＰＧＡ」）、プログラマブルアレイロジック（「ＰＡＬ」）装置、電気的にプログラム可能なロジックなどのプログラマブルロジック装置（「ＰＬＤ」）、メモリデバイス及び標準的なセルベースの装置、並びに特定用途向け集積回路を含む様々な回路のいずれかにプログラムされる機能として実装することもできる。態様を実装するための他のいくつかの可能性としては、メモリデバイス、（ＥＥＰＲＯＭなどの）メモリ付きマイクロコントローラ、内蔵マイクロプロセッサ、ファームウェア、ソフトウェアなどが挙げられる。さらに、ソフトウェアベースの回路エミュレーション、個別ロジック（順序ロジック及び組み合わせロジック）、カスタムデバイス、ファジー（ニューラル）ロジック、量子デバイス、及びこれらのデバイスタイプのいずれかの混成を有するマイクロプロセッサにおいて態様を具体化することもできる。例えば、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（「ＭＯＳＦＥＴ」）技術に似た相補型金属酸化物半導体（「ＣＭＯＳ」）、バイポーラ技術に似たエミッタ結合型論理回路（「ＥＣＬ」）、ポリマー技術（例えば、シリコン共役ポリマー及び金属共役ポリマー金属構造体）、混合アナログ及びデジタルなどの基礎デバイス技術を様々なコンポーネントタイプで提供することができる。
【００３２】
また、本明細書で開示した様々なロジック及び／又は機能は、挙動特性、レジスタ転送特性、論理コンポーネント特性及び／又はその他の特性の観点から、ハードウェア、ファームウェアのあらゆる数の組み合わせを使用して、及び／又は機械可読又はコンピュータ可読媒体に具体化されたデータ及び／又は命令として有効にすることができる。このようなフォーマットデータ及び／又は命令を具体化できるコンピュータ可読媒体は、限定的な意味ではなく様々な形態の不揮発性記憶媒体（例えば、光学記憶媒体、磁気記憶媒体又は半導体記憶媒体）を含むことができるが、ここでも一時的媒体は含まない。本明細書全体を通じ、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ、ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」などの用語は、文脈上明らかに他の意味を必要としない限り、排他的又は網羅的な意味の対語である包括的な意味で、すなわち「〜を含むけれどもそれに限定されない（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ，ｂｕｔ  ｎｏｔ  ｌｉｍｉｔｅｄ  ｔｏ）」という意味で解釈されたい。また、単数又は複数を用いた単語は、それぞれ複数又は単数も含む。また、「本明細書において（ｈｅｒｅｉｎ）」、「本明細書に従って（ｈｅｒｅｕｎｄｅｒ）」、「上記の（ａｂｏｖｅ）」、「以下の（ｂｅｌｏｗ）」、及び同様の意味の単語は、本出願のいずれかの特定の部分ではなく本出願全体を示す。２又は３以上の項目のリストへの言及において「又は（ｏｒ）」という単語を使用している場合、この単語は、リスト内のいずれかの項目、リスト内の全ての項目、及びリスト内の項目のいずれかの組み合わせ、という解釈を全て含む。
【００３３】
本明細書では、本発明の現在のところ好ましいいくつかの実装について具体的に説明したが、本発明に関連する当業者には、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、本明細書で図示し説明した様々な実装の変形及び変更を行えることが明らかであろう。従って、本発明は、適用される法の原則によって定められる範囲のみに限定すべきであることが意図される。
【００３４】
上記では、本開示の特定の実施形態について言及したが、当業者であれば、本開示の原理及び趣旨から逸脱することなく実施形態に変更を行うことができ、本開示の範囲は添付の特許請求の範囲によって定められると理解するであろう。
【符号の説明】
【００３５】
１００  リアルタイム測位システム
１０２Ａ、１０２Ｎ  アクセスポイント
１０４Ａ、１０４Ｎ  ビーコン
１０６  測位エンジン
１０８  ＢＬＥ対応物
１０９  ネットワーク
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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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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