(57)【要約】【課題】少数の信号発生器が発する信号の信号強度に基づいて携帯通信端末が存する領域を正確に推定することのできる携帯通信端末等を提供する。【解決手段】事前に取得した特定の領域内外におけるビーコン信号の信号強度に基づいて、信号強度と領域内に存する確率である領域内確率とを対応づけた領域内確率情報１３２を予め記憶部１３に記憶する。そして、ビーコン送信機Ｔが送信するビーコン信号を近距離無線信号受信部１２が受信した信号強度とビーコンＩＤと受信時刻を対応づけた信号強度情報１３１を取得し、領域内確率情報１３２を用いて信号強度を、領域内確率に変換する。領域推定部１１５は領域内確率の時間平均が予め定めた値以上であるときに特定の領域内に存すると推定する。【選択図】図１
2016050861.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定の領域内に設置した信号発生器が出力する、識別情報を含む識別信号を受信する受信部と、
前記識別信号の信号強度を取得する信号強度取得部と、
予め取得した、前記識別信号の前記信号強度と前記特定の領域内に存する確率である領域内確率との関係を示す領域内確率情報を、前記識別情報と対応づけて記憶する記憶部と、
前記信号強度取得部が取得する前記識別信号の前記信号強度を、前記識別情報と対応づけられた前記領域内確率情報を用いて前記領域内確率に変換し、前記領域内確率が予め定めた値以上であるときに前記特定の領域内に存すると推定する領域推定部と、
を備える携帯通信端末。
【請求項２】
前記信号発生器は、前記識別情報を含む無線信号を出力する近距離無線信号発生器である、
請求項１に記載の携帯通信端末。
【請求項３】
前記領域推定部は、前記領域内確率に代えて、当該領域内確率に変換した前記信号強度を取得した前記識別信号の受信時刻の前後所定の時間以内の範囲における前記領域内確率の時間平均が、予め定めた値以上であるときに前記特定の領域内に存すると推定する、
請求項１又は２に記載の携帯通信端末。
【請求項４】
前記領域内確率の前記時間平均は、正規分布型の重み定数を乗じて平均した値である、
請求項３に記載の携帯通信端末。
【請求項５】
前記領域推定部は、前記領域内確率の前記時間平均が前記受信時刻の経過とともに増加して予め定めた値以上となった時刻を前記領域内への進入時刻として推定し、前記領域内確率の前記時間平均が前記受信時刻の経過とともに減少して予め定めた値未満となった時刻を前記領域内からの退出時刻として推定する、
請求項３又は４に記載の携帯通信端末。
【請求項６】
互いに異なる前記識別情報を含む前記識別信号を出力する複数の前記信号発生器が、複数の領域にそれぞれ設置されており、
前記記憶部は、前記識別情報毎に前記領域内確率情報を記憶し、
前記領域推定部は、各識別情報の前記識別信号の前記信号強度を、それぞれの前記領域内確率情報を用いて前記領域内確率に変換し、予め定めた値以上となっている前記領域内確率を特定し、特定した前記領域内確率に変換した前記信号強度を有する前記識別信号に対応する前記特定の領域内に存すると推定する、
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の携帯通信端末。
【請求項７】
前記記憶部には、前記領域に対応したアプリケーションを予め記憶しておき、
前記領域推定部が前記特定の領域内に存すると推定している時に、推定した前記領域に対応したアプリケーションを実行する、
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の携帯通信端末。
【請求項８】
複数の携帯通信端末と、前記携帯通信端末と通信可能なホストコンピュータとからなり、
前記携帯通信端末は、
特定の領域内に設置した信号発生器が出力する、識別情報を含む識別信号を受信する受信部と、
前記識別信号の信号強度を取得する信号強度取得部と、
予め取得した、前記識別信号の前記信号強度と前記特定の領域内に存する確率である領域内確率との関係を示す領域内確率情報を、前記識別情報と対応づけて記憶する記憶部と、
前記信号強度取得部が取得する前記識別信号の前記信号強度を、前記識別情報と対応づけられた前記領域内確率情報を用いて前記領域内確率に変換し、前記領域内確率が予め定めた値以上であるときに前記特定の領域内に存すると推定する領域推定部と、
前記領域推定部が推定した領域情報を前記ホストコンピュータに送信する送信部と、
を備え、
前記ホストコンピュータは、前記携帯通信端末が送信した前記領域情報を受信し、受信した前記領域情報に基づいて、前記領域毎の前記携帯通信端末の滞在時間の平均値を含む集計結果を出力する、
領域推定システム。
【請求項９】
コンピュータが、特定の領域内に設置した信号発生器が出力する識別情報を含む識別信号の信号強度に基づいて、前記特定の領域内に存するか否かを推定する領域推定方法であって、
前記識別信号を受信する受信ステップと、
前記識別信号の前記信号強度を取得する信号強度取得ステップと、
予め取得した、前記識別信号の前記信号強度と前記特定の領域内に存する確率である領域内確率との関係を示す領域内確率情報を、前記識別情報と対応づけて記憶する記憶ステップと、
前記信号強度取得ステップで取得した前記識別信号の前記信号強度を、前記識別情報と対応づけられた前記領域内確率情報を用いて前記領域内確率に変換し、前記領域内確率が予め定めた値以上であるときに前記特定の領域内に存すると推定する領域推定ステップと、
を有する領域推定方法。
【請求項１０】
コンピュータを、
特定の領域内に設置した信号発生器が出力する、識別情報を含む識別信号を受信する受信部、
前記識別信号の信号強度を取得する信号強度取得部、
予め取得した、前記識別信号の前記信号強度と前記特定の領域内に存する確率である領域内確率との関係を示す領域内確率情報を、前記識別情報と対応づけて記憶する記憶部、及び、
前記信号強度取得部が取得する前記識別信号の前記信号強度を、前記識別情報と対応づけられた前記領域内確率情報を用いて前記領域内確率に変換し、前記領域内確率が予め定めた値以上であるときに前記特定の領域内に存すると推定する領域推定部、
として機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、領域を推定する機能を有する携帯通信端末、領域推定システム、領域推定方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体の位置検出に広く利用されている技術はＧＰＳ（Global Positioning System）を用いたものであるが、屋内ではＧＰＳの電波を受信できないため、正確に位置検出することができない。これに対して、屋内に設置したビーコン送信機や基地局と移動体端末との間で通信を行って位置検出を行う技術が提案されている（例えば、特許文献１、２）。
【０００３】
屋内において位置検出ができると、介護サービスを含むサービス産業において、サービス提供者又はサービス享受者の位置を把握して適切な作業指示を出して作業効率を向上させることができる。
【０００４】
特許文献１に記載の通信システムは、散点的に配置した３以上の基地局が受信する無線端末が発する信号の信号強度と無線端末の位置を測定記録した実測値テーブルを予め記憶しておき、各基地局が検知した信号強度と実測値テーブルを比較することにより、無線端末の位置を特定する。この構成により、家具などの障害物が存在する施設内において無線端末を携帯した個人の位置などを正確に検知することができると説明している。
【０００５】
特許文献２に記載の測位システムは、測位空間内に複数のビーコン送信機をほぼ等密度で分布して配備し、移動局無線機がビーコン送信機からのビーコン信号を受信してその電界強度を測定し、各ビーコン送信機の位置と電界強度の比に基づき移動局無線機の現在位置を算出する。この構成により、各地点の電界強度を事前に実測することなく現在位置を算出することができると説明している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１５０４３５号公報
【特許文献２】特開２０１１−１７６８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
屋内の位置検出の用途が、サービス提供者又はサービス享受者の位置が特定の領域内であるか否かの判別である場合には、正確な位置検出は要しない。例えば、被介護者の入浴の介助のため介護者が風呂場にいることを判別したい場合は、風呂場内に１又は少数のビーコン送信機を配置し、そのビーコン送信機が送信するビーコン信号の受信信号強度に基づいて風呂場にいることを検知することができる。
【０００８】
また、介護者は介護に要する作業のため、室内での移動が多い。よって、ある時刻の正確な位置検出を行っても、その位置情報の使用用途は少なく、ある領域内の存否の情報の使用用途の方が多い場合がある。
【０００９】
この場合、特許文献１、２のように３以上の多数のビーコン送信機等を配置することを要しないため、システムを簡素化し、またビーコン送信機の設置費用等のコストを低減させることができる。また、位置検出の計算処理を削減することができ、検出時間も短縮することができる。
【００１０】
しかし、１又は少数のビーコン送信機のみで領域内外の判別をする場合、ビーコン送信機の電波は家具や人体により減衰するため、ビーコン信号を受信する携帯通信端末を携帯する人の体の向きやビーコン送信機との位置関係により受信信号強度は大きく変動し判別を誤る可能性がある。
【００１１】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、少数の信号発生器が発する信号の信号強度に基づいて携帯通信端末が存する領域を正確に推定することのできる携帯通信端末等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る携帯通信端末は、
特定の領域内に設置した信号発生器が出力する、識別情報を含む識別信号を受信する受信部と、
前記識別信号の信号強度を取得する信号強度取得部と、
予め取得した、前記識別信号の前記信号強度と前記特定の領域内に存する確率である領域内確率との関係を示す領域内確率情報を、前記識別情報と対応づけて記憶する記憶部と、
前記信号強度取得部が取得する前記識別信号の前記信号強度を、前記識別情報と対応づけられた前記領域内確率情報を用いて前記領域内確率に変換し、前記領域内確率が予め定めた値以上であるときに前記特定の領域内に存すると推定する領域推定部と、
を備えることを特徴とする。
【００１３】
前記信号発生器は、前記識別情報を含む無線信号を出力する近距離無線信号発生器でもよい。
【００１４】
前記領域推定部は、前記領域内確率に代えて、当該領域内確率に変換した前記信号強度を取得した前記識別信号の受信時刻の前後所定の時間以内の範囲における前記領域内確率の時間平均が、予め定めた値以上であるときに前記特定の領域内に存すると推定してもよい。
【００１５】
前記領域内確率の前記時間平均は、正規分布型の重み定数を乗じて平均した値であってもよい。
【００１６】
前記領域推定部は、前記領域内確率の前記時間平均が前記受信時刻の経過とともに増加して予め定めた値以上となった時刻を前記領域内への進入時刻として推定し、前記領域内確率の前記時間平均が前記受信時刻の経過とともに減少して予め定めた値未満となった時刻を前記領域内からの退出時刻として推定してもよい。
【００１７】
互いに異なる前記識別情報を含む前記識別信号を出力する複数の前記信号発生器が、複数の領域にそれぞれ設置されており、
前記記憶部は、前記識別情報毎に前記領域内確率情報を記憶し、
前記領域推定部は、各識別情報の前記識別信号の前記信号強度を、それぞれの前記領域内確率情報を用いて前記領域内確率に変換し、予め定めた値以上となっている前記領域内確率を特定し、特定した前記領域内確率に変換した前記信号強度を有する前記識別信号に対応する前記特定の領域内に存すると推定してもよい。
【００１８】
前記記憶部には、前記領域に対応したアプリケーションを予め記憶しておき、
前記領域推定部が前記特定の領域内に存すると推定している時に、推定した前記領域に対応したアプリケーションを実行するようにしてもよい。
【００１９】
また、本発明の第２の観点に係る領域推定システムは、
複数の携帯通信端末と、前記携帯通信端末と通信可能なホストコンピュータとからなり、
前記携帯通信端末は、
特定の領域内に設置した信号発生器が出力する、識別情報を含む識別信号を受信する受信部と、
前記識別信号の信号強度を取得する信号強度取得部と、
予め取得した、前記識別信号の前記信号強度と前記特定の領域内に存する確率である領域内確率との関係を示す領域内確率情報を、前記識別情報と対応づけて記憶する記憶部と、
前記信号強度取得部が取得する前記識別信号の前記信号強度を、前記識別情報と対応づけられた前記領域内確率情報を用いて前記領域内確率に変換し、前記領域内確率が予め定めた値以上であるときに前記特定の領域内に存すると推定する領域推定部と、
前記領域推定部が推定した領域情報を前記ホストコンピュータに送信する送信部と、
を備え、
前記ホストコンピュータは、前記携帯通信端末が送信した前記領域情報を受信し、受信した前記領域情報に基づいて、前記領域毎の前記携帯通信端末の滞在時間の平均値を含む集計結果を出力する、
ことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の第３の観点に係る領域推定方法は、
コンピュータが、特定の領域内に設置した信号発生器が出力する識別情報を含む識別信号の信号強度に基づいて、前記特定の領域内に存するか否かを推定する領域推定方法であって、
前記識別信号を受信する受信ステップと、
前記識別信号の前記信号強度を取得する信号強度取得ステップと、
予め取得した、前記識別信号の前記信号強度と前記特定の領域内に存する確率である領域内確率との関係を示す領域内確率情報を、前記識別情報と対応づけて記憶する記憶ステップと、
前記信号強度取得ステップで取得した前記識別信号の前記信号強度を、前記識別情報と対応づけられた前記領域内確率情報を用いて前記領域内確率に変換し、前記領域内確率が予め定めた値以上であるときに前記特定の領域内に存すると推定する領域推定ステップと、
を有することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の第４の観点に係るプログラムは、
コンピュータを、
特定の領域内に設置した信号発生器が出力する、識別情報を含む識別信号を受信する受信部、
前記識別信号の信号強度を取得する信号強度取得部、
予め取得した、前記識別信号の前記信号強度と前記特定の領域内に存する確率である領域内確率との関係を示す領域内確率情報を、前記識別情報と対応づけて記憶する記憶部、及び、
前記信号強度取得部が取得する前記識別信号の前記信号強度を、前記識別情報と対応づけられた前記領域内確率情報を用いて前記領域内確率に変換し、前記領域内確率が予め定めた値以上であるときに前記特定の領域内に存すると推定する領域推定部、
として機能させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、少数の信号発生器が発する信号の信号強度に基づいて携帯通信端末が存する領域を正確に推定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施の形態１に係る携帯通信端末のブロック図を示した図である。
【図２】確率情報取得処理を示すフローチャートである。
【図３】領域内のビーコン送信機及び携帯者の位置を説明するための図である。
【図４】（ａ）領域内における信号強度を示すグラフである。（ｂ）領域外における信号強度を示すグラフである。（ｃ）信号強度と領域内確率との関係を示すグラフである。
【図５】領域推定処理を示すフローチャートである。
【図６】（ａ）信号強度の時間変化を示すグラフである。（ｂ）領域内確率及びその時間平均値の時間変化を示すグラフである。
【図７】実施の形態２におけるビーコン送信機及び携帯者の位置を説明するための図である。
【図８】領域内確率の時間変化を示すグラフである。
【図９】領域、ビーコンＩＤ、アプリケーションの対応関係を示す表である。
【図１０】実施の形態３に係る領域推定システムの構成を示す図である。
【図１１】実施の形態３に係る携帯通信端末のブロック図を示した図である。
【図１２】携帯通信端末とホストコンピュータ間の通信のシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１について図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
本実施の形態に係る携帯通信端末１０は、図１に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）１１、近距離無線信号受信部１２、記憶部１３、表示部１４から構成される情報端末である。外部のビーコン送信器Ｔから出力されるビーコン信号を近距離無線信号受信部１２が受信し、そのデータ及び信号強度等に基づいて、ＣＰＵ１１が領域情報を推定する機能を有する。
【００２６】
ここで、ビーコン信号は、数ｍの通信距離を想定した近距離無線信号であり、ビーコン送信器は自己の識別ＩＤであるビーコンＩＤを含むビーコン信号を送信する信号発生器である。ビーコン信号は例えば、近距離無線通信規格のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）仕様に準拠した信号である。
【００２７】
近距離無線信号受信部１２は、アンテナ１２１で所定の周波数帯域の電波信号を受波して受信信号に変換し増幅したものをＣＰＵ１１に出力する。また、近距離無線信号受信部１２は、受信信号の信号強度を測定し、測定結果を示す信号を生成してＣＰＵ１１に出力する。
【００２８】
記憶部１３は、大容量の記憶装置からなり、ＣＰＵ１１が近距離無線信号受信部１２から取得したビーコン信号に含まれるビーコンＩＤ及び受信信号の信号強度を含む信号強度情報１３１を記憶する。また、信号強度毎の領域内に存する確率を示す領域内確率情報１３２を記憶している。また、ＣＰＵ１１が実行する確率情報取得処理や領域推定処理を実行するためのプログラムやその他のアプリケーションプログラム等も記憶する。
【００２９】
表示部１４は、画像、文字等の情報表示出力を行うディスプレイであり、ＣＰＵ１１が実行した領域推定処理による推定結果や、その他のアプリケーションの表示画面等を表示する。
【００３０】
ＣＰＵ１１は、記憶部１３に記憶しているプログラムを実行することにより、図１に示すように、信号強度取得部１１１、ビーコンＩＤ取得部１１２、時刻取得部１１３、確率情報取得部１１４、領域推定部１１５として機能する。
【００３１】
信号強度取得部１１１は、近距離無線信号受信部１２がアンテナ１２１で受波した電波信号を変換した受信信号の信号強度を測定して生成した測定結果を示す信号に基づいて、信号強度のデータを取得する。
【００３２】
ビーコンＩＤ取得部１１２は、近距離無線信号受信部１２がアンテナ１２１で受波した電波信号を変換した受信信号から、当該電波信号を送信したビーコン送信機Ｔを識別するビーコンＩＤのデータを取得する。
【００３３】
時刻取得部１１３は、信号強度取得部１１１が信号強度データを取得し、ビーコンＩＤ取得部１１２がビーコンＩＤデータを取得した電波信号を受波した時刻のデータを携帯通信端末１０に備える時計より取得する。
【００３４】
信号強度取得部１１１が取得した信号強度のデータと、ビーコンＩＤ取得部１１２が取得したビーコンＩＤのデータと、時刻取得部１１３が取得した時刻のデータは、互いに対応づけて信号強度情報１３１として記憶部１３に記憶する。
【００３５】
確率情報取得部１１４は、領域推定処理を行う前の事前処理として、領域推定処理で利用する領域内確率情報１３２を信号強度情報１３１に基づいて算出する。具体的には、携帯者２０が携帯通信端末１０を携帯した状態で、領域内及び領域外で所定時間体の向きを変えて動いたときの信号強度、ビーコンＩＤ、時刻を取得する。これらの取得したデータからなる信号強度情報１３１に基づいて、信号強度毎に領域内に存する領域内確率を算出する。算出して得られた領域内確率情報１３２を記憶部１３に記憶する。
【００３６】
領域推定部１１５は、信号強度情報１３１と領域内確率情報１３２とに基づいて領域内に存するか否かや、領域内への進入時刻、領域内からの退出時刻等を推定する。具体的には信号強度情報１３１の信号強度を領域内確率情報１３２の領域内確率に変換して、その確率値の時間変化に基づいて領域に関する情報を推定する。
【００３７】
以上のように構成された携帯通信端末１０の動作を説明する。まず、ＣＰＵ１１が実行する確率情報取得処理について、図２のフローチャートに沿って詳細に説明する。
【００３８】
確率情報取得部１１４が取得する領域内確率情報１３２は、ビーコン送信機Ｔを設置した領域Ｒ内に存する領域内確率と信号強度との関係を示す情報である。ここでは、領域Ｒが図３に示すような壁で囲まれた部屋である場合について説明する。ビーコン送信機Ｔは部屋の中央よりやや奥に設置されている。部屋には出入りするためのドア２１がある。
【００３９】
まず、領域内の測定をスタートすることを指示するユーザ操作の有無を判定する（ステップＳ１０１）。携帯通信端末１０を携帯した携帯者が領域Ｒ内に入り計測準備が整ったときにユーザは領域内の測定スタートを指示する操作を行う。測定スタートを指示する操作を検出したとき（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０２に進む。当該操作がない間は（ステップＳ１０１：Ｎｏ）待機する。
【００４０】
ビーコンＩＤ取得部１１２は、ステップＳ１０２でビーコンＩＤを取得する（ステップＳ１０２）。次に信号強度取得部１１１は、近距離無線信号受信部１２から信号強度を取得し、ビーコンＩＤと対応づけて信号強度情報１３１として記憶部１３に保存する（ステップＳ１０３）。
【００４１】
ステップＳ１０４で領域外の測定スタートを指示する操作があったか否かを判定するが、当該操作を検出しない間は（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、ビーコンＩＤと信号強度の取得処理を継続する（ステップＳ１０２、Ｓ１０３）。ビーコンＩＤと信号強度の取得処理は、予め定めた時間継続するようにしてもよい。
【００４２】
携帯通信端末１０の携帯者２０が領域Ｒ内に入っているときのビーコンＩＤと信号強度の取得が終了した場合は、携帯者２０は領域Ｒである部屋から外に出る。そして、領域Ｒ外での計測準備が整ったときに、ユーザは領域外の測定スタートを指示する操作を行う。測定スタートを指示する操作を検出したとき（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０５に進む。
【００４３】
ビーコンＩＤ取得部１１２は、ステップＳ１０５でビーコンＩＤを取得する（ステップＳ１０５）。次に信号強度取得部１１１は、近距離無線信号受信部１２から信号強度を取得し、ビーコンＩＤと対応づけて信号強度情報１３１として記憶部１３に保存する（ステップＳ１０６）。
【００４４】
ステップＳ１０７で領域外の測定終了を指示する操作があったか否かを判定するが、当該操作を検出しない間は（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、ビーコンＩＤと信号強度の取得処理を継続する（ステップＳ１０５、Ｓ１０６）。ビーコンＩＤと信号強度の取得処理は、予め定めた時間継続するようにしてもよい。
【００４５】
領域外の測定終了を指示する操作を検出したとき（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、確率情報取得部１１４は、記憶部１３に記憶されている、領域Ｒの内外に携帯者２０がいるときの信号強度情報１３１をそれぞれ取得する。そして、信号強度毎に領域内又は領域外にいる計測数を積算し、信号強度毎の領域内にいる確率を算出する。そして、算出結果を、領域内確率情報１３２として記憶部１３に保存して（ステップＳ１０８）、処理を終了する。
【００４６】
確率情報取得処理について、図４に示す例を用いて説明する。
【００４７】
携帯者２０が領域Ｒ内に入っているとき、携帯者２０が携帯する携帯通信端末１０は、ビーコンＩＤと信号強度を取得する。特定のビーコンＩＤを取得したときの信号強度を所定時間継続して取得した結果は、図４（ａ）のようになる。信号強度の取得中に携帯者２０は、ビーコン送信機Ｔに対して正面又は背面を向けることもあり、ビーコン送信機Ｔとの間に家具が存することもあるため、強度は１０ｄＢ以上の幅を持つ場合もある。
【００４８】
一方、携帯者２０が領域Ｒ外にいるときも同様に、携帯者２０が携帯する携帯通信端末１０は、ビーコンＩＤと信号強度を取得する。特定のビーコンＩＤを取得したときの信号強度を所定時間継続して取得した結果は、図４（ｂ）のようになる。信号強度の取得中に携帯者２０は、領域Ｒの部屋の入り口に近づき又は離れることもあり、ビーコン送信機Ｔ−Ａに対して正面又は背面を向けることもあるため、強度は１０ｄＢ以上の幅を持つ場合もある。
【００４９】
図４（ａ）（ｂ）のように取得した信号強度のデータに対して、信号強度毎に領域Ｒの内側にいたときの計測数を全計測数で除算した値を領域内に存する確率（領域内確率）として算出する。横軸に信号強度を表し、縦軸に領域内確率を示した図を図４（ｃ）に示す。図４（ｃ）から明らかなように、信号強度が−６９ｄＢｍ以上の時、領域内にいる確率が９０％以上となり、信号強度が−７４ｄＢｍ以下の時、領域外にいる確率が９０％以上となる。
【００５０】
このようにして算出した信号強度毎の領域内確率からなる領域内確率情報１３２を記憶部１３に記憶しておく。
【００５１】
ここで、領域内確率は、図４（ｃ）に示すように、信号強度が所定の範囲内（図４（ｃ）の例において−７５〜−７０ｄＢｍ）のとき信号強度の増加に伴いほぼ単調に増加し、所定の範囲の上限値（図４（ｃ）の例において−７０ｄＢｍ）より信号強度が大きいときは約１であり、所定の範囲の下限値（図４（ｃ）の例において−７５ｄＢｍ）より信号強度が小さいときは約０である。このような信号強度依存性の領域内確率が得られない場合には、ビーコン送信機Ｔの設置位置、設置方向が、適切でないと考えられる。そのような場合は、ビーコン送信機Ｔの設置位置、設置方向を変更し、領域内確率の信号強度依存性が前述の所望の関係となるように調整するのが望ましい。
【００５２】
次に、ＣＰＵ１１が実行する領域推定処理について、図５のフローチャートに沿って詳細に説明する。ここでも、領域内確率を取得したときと同じ図３に示す領域Ｒを用い、領域Ｒを構成する部屋の中央よりやや奥にビーコン送信機Ｔを設置した状態の動作について説明する。
【００５３】
まず、ビーコンＩＤ取得部１１２が、近距離無線信号受信部１２から出力される受信信号よりビーコンＩＤを取得し（ステップＳ２０１）、信号強度取得部１１１が、近距離無線信号受信部１２から信号強度を取得する（ステップＳ２０２）。また、時刻取得部１１３が、ビーコンＩＤ及び信号強度を取得した電波信号を受信した時刻を取得する（ステップＳ２０３）。そして、ビーコンＩＤと信号強度と時刻を対応づけて信号強度情報１３１として記憶部１３に保存する（ステップＳ２０４）。
【００５４】
計測開始してから所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ２０５）。所定時間を未経過の場合は（ステップＳ２０５：Ｎｏ）、ステップＳ２０１に戻り、繰り返し信号強度の取得などを行う。一方、所定時間を経過した場合には（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）、ステップＳ２０６に進む。
【００５５】
ステップＳ２０６では、ステップＳ２０４で記憶部１３に記憶した信号強度情報をビーコンＩＤ毎に分類する。そして、同一のビーコンＩＤに対応する信号強度を、当該ビーコンＩＤに対応する領域内確率情報１３２を用いて、領域内確率に変換する（ステップＳ２０６）。
【００５６】
その後、領域内確率に対して時間の平滑化処理を行う（ステップＳ２０７）。ステップＳ２０７で平滑化処理した領域内確率が予め定めた値以上であるか否かに基づいて、領域内に存するか否かの推定を行い、推定結果を表示部１４に出力する（ステップＳ２０８）。
【００５７】
その後、ユーザによるプログラム終了の指示がない限り（ステップＳ２０９：Ｎｏ）、ステップＳ２０１に戻って処理を継続する。一方、ユーザによるプログラム終了の指示があった場合には（ステップＳ２０９：Ｙｅｓ）、処理を終了する。
【００５８】
領域推定処理について、図６に示す例を用いて説明する。
【００５９】
計測者２が領域Ｒの外から中に入り、しばらくしてから外に出るという動きをした場合、携帯者２０が携帯する携帯通信端末１０は、ビーコンＩＤと信号強度と時刻を取得する（ステップＳ２０１〜２０３）。このときの特定のビーコンＩＤを取得したときの信号強度は、図６（ａ）のようになる。図６（ａ）において、横軸が時刻（時：分：秒）、縦軸が信号強度（ｄＢｍ）である。
【００６０】
図６（ａ）のように示された信号強度を、確率情報取得処理で取得した領域内確率情報を用いて領域内確率に変換する（ステップＳ２０６）。領域内確率情報は図４（ｃ）に示すように信号強度と領域内確率の関係を示すものであるから、信号強度の値を図４（ｃ）のグラフに当てはめることにより、領域内確率の値に変換することができる。各時刻についての領域内確率を図６（ｂ）のグラフの破線に示す。
【００６１】
図６（ｂ）の破線に示した領域内確率に対して時間の平滑化処理を行う（ステップＳ２０７）。平滑化処理は従来の任意の方法を用いて良い。例えば、正規分布型の重み係数を乗じて平均を求める方法を用いる。
【００６２】
図６（ｂ）の破線に示した領域内確率において、ある時点（ｎ＝０）の確率値Ｐｎの前後ｎＴ秒間（ｎ＝−ｎＴ〜ｎ＝ｎＴ）について正規分布型の重みＷｎをかけて加重平均ＰＡｖｅを求める。ＰＡｖｅは式（１）、重みＷｎは式（２）のように表される。
【００６３】
【数１】
2016050861.tif 000003
【００６４】
【数２】
2016050861.tif 000004
【００６５】
図６（ｂ）の破線に示した領域内確率Ｐｎを（１）に代入して求めた加重平均ＰＡｖｅを図６（ｂ）の実線に示す。加重平均ＰＡｖｅが予め定めた値（例えば０．５）以上の時領域Ｒの内側にいると推定する。一方、加重平均ＰＡｖｅが予め定めた値未満の時領域Ｒの外側にいると推定する。
【００６６】
このようにして領域Ｒの内側にいることを推定した場合には、その推定結果を表示部１４に表示し、記憶部１３に記憶する。推定結果に加えて領域Ｒに進入した時刻、領域Ｒから退出した時刻を表示、保存する。
【００６７】
領域Ｒに入退出する時刻を記憶部１３に保存し続けることにより、入退出履歴を記録することができる。例えば、介護などのサービス業務において、被介護者の居室を領域Ｒとした場合、領域Ｒの入退出履歴から介護業務に要した時間を知ることができる。介護業務に要した時間を記録することにより、新規設備の導入による業務改善効果等の評価をすることができる。
【００６８】
また、領域Ｒ内の存否結果に基づいて、予め定めたアプリケーションを立ち上げるような構成としてもよい。例えば、領域Ｒが食堂であった場合には、食堂内に存することを推定した時に食堂に関するアプリケーションを立ち上げることにより、携帯通信端末１０の携帯者２０によるアプリケーションの検索、選択等の操作を省略することができる。
【００６９】
以上説明したように、本実施の形態においては、事前に取得した特定の領域内外におけるビーコン信号の信号強度に基づいて、信号強度と領域内に存する確率である領域内確率とを対応づけた領域内確率情報１３２を予め記憶部１３に記憶する。そして、ビーコン信号の信号強度とビーコンＩＤと受信時刻を対応づけた信号強度情報１３１を取得し、領域内確率情報１３２を用いて信号強度を、領域内確率に変換し、領域内確率の平均値が予め定めた値以上であるときに特定の領域内に存すると推定する。これにより、１つのビーコン送信機Ｔが発する信号の信号強度に基づいて携帯通信端末１０が領域内に存するか否かを正確に推定することができる。
【００７０】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２について図面を参照して詳細に説明する。
【００７１】
本実施の形態に係る携帯通信端末１０の領域推定の対象となっている領域は複数あり、各領域に１以上のビーコン送信機Ｔが備えられている。ここでは、介護施設の例を挙げる。図７に示すように、領域Ｒ−Ａ、Ｒ−Ｂ（居室）にビーコン送信機Ｔ−Ａ、Ｔ−Ｂをそれぞれ備え、領域Ｒ−Ｃ（廊下）にビーコン送信機Ｔ−Ｃを備え、領域Ｒ−Ｄ（食堂）にビーコン送信機Ｔ−Ｄ、Ｔ−Ｅを備えているとする。
【００７２】
ビーコン送信機Ｔ−Ａ〜Ｔ−Ｅが送信するビーコン信号は、互いに異なるビーコンＩＤ（Ａ〜Ｅ）を含む。各ビーコン送信機Ｔ−Ａ〜Ｔ−Ｅは一定間隔をおいてそれぞれ異なるタイミングでビーコン信号を送信するため、携帯通信端末１０は各ビーコン信号を干渉することなく受信することができる。
【００７３】
携帯者２０が携帯する携帯通信端末１０の構成は実施の形態１と同様であるが、記憶部１３に記憶する信号強度情報１３１、領域内確率情報１３２がビーコンＩＤ毎の複数のデータである点に特徴がある。領域内確率情報１３２は、各領域に備えられた状態の各ビーコン送信機Ｔ−Ａ〜Ｔ−Ｅについて、図２に示す確率情報取得処理を予め実行し、ビーコンＩＤ（Ａ〜Ｅ）に対応づけて記憶部１３に記憶しておいたものである。
【００７４】
携帯通信端末１０は、ビーコンＩＤを取得できるすべてのビーコン信号を受信する。信号強度取得部１１１、ビーコンＩＤ取得部１１２、時刻取得部１１３は信号強度とビーコンＩＤと時刻取得部を互いに対応づけて記憶部１３に信号強度情報１３１として記憶する。
【００７５】
領域推定部１１５は、各ビーコンＩＤに対応づけられている信号強度情報１３１の信号強度をそれぞれのビーコンＩＤに対応づけられている領域内確率情報１３２を用いて領域内確率に変換する。さらに各領域内確率に対して平滑化処理を行う。平滑化処理を施した領域内確率が予め定めた値（例えば０．５）以上であるとき、当該領域内確率に対応づけられているビーコンＩＤのビーコン送信機Ｔが備えられている領域に存すると推定する。
【００７６】
ここで、領域内確率が予め定めた値以上である領域が２以上ある場合は、最も高い領域内確率の領域に存すると推定するようにしてもよい。
【００７７】
図７に示すように、各領域Ｒ−Ａ〜Ｒ−Ｄからなる空間において、携帯者２０が矢印に示すルートを通って歩いて移動する場合について説明する。携帯者２０は、廊下（領域Ｒ−Ｃ）を通って被介護者の部屋（領域Ｒ−Ａ）に入り、その後廊下（領域Ｒ−Ｃ）に出て、廊下を通って食堂（領域Ｒ−Ｄ、Ｒ−Ｅ）に入る。
【００７８】
領域推定処理におけるステップＳ２０７の平滑化処理で得られた領域内確率ＰＡｖｅは、図８に示すように時間変化する。領域内確率ＰＡｖｅが０．５以上である領域を特定すると、順に領域Ｒ−Ｃ、領域Ｒ−Ａ、領域Ｒ−Ｃ、領域Ｒ−Ｄが特定される。つまり、携帯通信端末１０を携帯した携帯者２０が廊下を通って被介護者の部屋に入り、その後廊下に出て、廊下を通って食堂に入ったこと及び各領域の入退出時刻を推定することができる。
【００７９】
このようにして推定した各領域の入退出時刻の情報は入退出履歴として記憶部１３に記憶する。例えば、介護サービス業務において、被介護者の居室、食堂、浴室等の領域の入退出履歴から各領域の滞在時間、つまり、各業務に要した時間を知ることができる。介護業務に要した時間を記録することにより、新規設備の導入による業務改善効果等の評価をすることができる。
【００８０】
また、携帯通信端末１０が各領域に入ったことを推定したときは、現在位置情報としてその領域名を表示部１４に表示してもよい。また、図９に示すような領域に対応するアプリケーションのリストからなるアプリケーション情報を記憶部１３に予め記憶しておき、現在存する領域に対応するアプリケーションを立ち上げるような構成としてもよい。例えば、領域Ｒ−Ａに存することを推定した場合には、居室での介護業務に関するアプリケーションＰを立ち上げ、アプリケーションメニューを表示部１４に表示させる。これにより、携帯通信端末１０の携帯者２０が行うアプリケーションの検索、選択等の操作を省略することができる。
【００８１】
以上説明したように、本実施の形態においては、複数のビーコン送信機Ｔが送信するビーコン信号の信号強度と各領域内に存する確率である領域内確率とを対応づけた領域内確率情報をビーコンＩＤ毎に予め記憶部１３に記憶する。各ビーコン信号の信号強度情報を取得し、領域内確率情報を用いて信号強度を領域内確率に変換し、領域内確率が予め定めた値以上であるビーコンＩＤを特定し、当該ビーコンＩＤに対応する領域内に存することを推定する。これにより、領域内に設置した１又は少数のビーコン送信機Ｔが送信するビーコン信号に基づいて携帯通信端末がいずれの領域内に存するかを正確に推定することができる。
【００８２】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３について図面を参照して詳細に説明する。
【００８３】
本実施の形態に係る領域推定システム１は、図１０に示すように、複数の携帯通信端末３１、３２、３３とホストコンピュータ４０と、無線ルータ５０から構成される。携帯通信端末３１、３２、３３とホストコンピュータ４０とは無線ルータ５０を介して互いにデータの送受信が可能である。なお、携帯通信端末の数は任意である。
【００８４】
携帯通信端末３１、３２、３３は、図１１に示すように、実施の形態１、２の携帯通信端末１０と同様の構成に加えて、中距離無線信号送受信部１５を備えている。中距離無線信号送受信部１５が送受信する信号は、数十ｍの通信距離を想定した中距離無線信号であり、例えば、無線ＬＡＮ（Local Area Network)規格に準拠した信号である。中距離無線信号送受信部１５は、無線ルータ５０との間で信号を送受信する。
【００８５】
ＣＰＵ１１は、実施の形態１と同様の確率情報取得処理、領域情報推定処理等の各処理を実行する。
【００８６】
中距離無線信号送受信部１５は、ＣＰＵ１１の領域推定部１１５が推定した領域情報１３３をホストコンピュータ４０に向けて送信する。ホストコンピュータ４０は、各携帯通信端末３１、３２、３３から受信した領域情報１３３に応じた処理を実行し、又は領域情報１３３を集計する。
【００８７】
携帯通信端末３１、３２とホストコンピュータ４０それぞれの処理と各装置間の通信データについて、図１２のシーケンス図を用いて説明する。ここでは２つの携帯通信端末３１、３２の場合について示しているが、端末数が３以上の場合も同様である。
【００８８】
まず、携帯通信端末３１、３２は継続的に領域推定処理を実行する（Ｓ３０１、Ｓ４０１）。携帯通信端末３１がある領域に進入したことを推定したとき（ステップＳ３０２）、携帯通信端末３１はホストコンピュータ４０に対して進入した領域の情報を送信する（ステップＳ３０３）。また、携帯通信端末３１は、推定した領域にかかるアプリケーションを選択して実行し、アプリケーションメニューを表示部１４に表示する（ステップＳ３０４）。
【００８９】
携帯通信端末３１より進入した領域の情報を受信したホストコンピュータ４０は、その領域に存する携帯通信端末３１を携帯した携帯者２０に対して、指示したい業務の情報を検索する（ステップＳ５０１）。そして、携帯通信端末３１に対して業務の指示情報を送信する（ステップＳ５０２）。例えば、介護現場において、携帯通信端末３１が食堂に進入したことを受信したホストコンピュータ４０は、食事の介助者が十分に食堂にいる場合には、居室にいる被介護者の移動を介助する業務の指示を携帯通信端末３１に送信する。
【００９０】
同様に携帯通信端末３２がある領域に進入したことを推定したとき（ステップＳ４０２）、携帯通信端末３２はホストコンピュータ４０に対して進入した領域の情報を送信する（ステップＳ４０３）。また、携帯通信端末３１は、推定した領域に係るアプリケーションを選択して実行し、アプリケーションメニューを表示部１４に表示する（ステップＳ４０４）。ホストコンピュータ４０は、その領域に存する携帯通信端末３２を携帯した携帯者２０に対して、指示したい業務の情報を検索し（ステップＳ５０３）、業務の指示情報を携帯通信端末３２に送信する（ステップＳ５０４）。
【００９１】
ホストコンピュータ４０は、定期的に携帯通信端末３１、３２に対して領域情報１３３の送信を指示する信号を送信する（ステップＳ５０５、Ｓ５０６）。領域情報１３３の送信を指示する信号の送信間隔は例えば、半日に１回である。その指示信号を受信した携帯通信端末３１、３２は、指示信号の送信間隔の時間における各領域の入退出時刻からなる領域情報１３３をホストコンピュータ４０に送信する（ステップＳ３０５、Ｓ４０５）。
【００９２】
ホストコンピュータ４０は各携帯通信端末３１、３２から受信した領域情報から様々なデータを生成する。例えば、各領域に滞在した時間等の集計を行い、それに基づいて業務評価を行う（ステップＳ５０７）。ここで、滞在時間の集計は、領域を同様の作業を必要とするグループに分けてもよい。例えば、居室グループ、廊下グループ等に分類する。
【００９３】
滞在時間の集計は、１つの携帯通信端末３１から受信した領域情報１３３から、同じグループに属する領域の滞在時間について行ってもよい。この場合、例えば、居室グループに属する領域の滞在時間の平均を求めることができ、携帯通信端末３１の携帯者２０の居室の作業に要する時間平均を知ることができる。
【００９４】
また、滞在時間の集計は、複数の携帯通信端末３１、３２、３３から受信した領域情報１３３から、領域毎の滞在時間について行っても良い。この場合、例えば、居室の領域Ｒ−Ａにおける複数の携帯者２０の滞在時間の平均を求めることができ、その居室の作業に要する時間平均を知ることができる。
【００９５】
これらの領域情報１３３を集計して得られる情報は、様々な用途で用いられる。例えば、介護現場において、新しい入浴装置や、介護ロボット等を導入したとき、導入前後の作業負担の変化等、導入の効果を知ることができる。また、人員配置等の業務計画を精度良く立てることができる。
【００９６】
以上説明したように、本実施の形態においては、複数の携帯通信端末３１、３２、３３が領域情報１３３を推定し、任意の領域に進入したとき、又はホストコンピュータ４０から送信指示があったときに、推定した領域情報１３３をホストコンピュータ４０に送信し、ホストコンピュータ４０は、各携帯通信端末３１から受信した領域情報１３３を集計することとした。これにより、任意の領域に進入した携帯通信端末３１、３２、３３に対して、適切な業務指示ができ、また、各領域の滞在時間の平均等の情報を取得することができる。
【００９７】
このように本発明は、受信部が受信する識別情報を含む識別信号の信号強度と特定の領域内に存する確率である領域内確率とを対応づけた領域内確率情報を予め記憶しておき、識別情報と対応づけられた信号強度を、領域内確率情報を用いて領域内確率に変換し、領域内確率が予め定めた値以上であるときに特定の領域内に存すると推定することとした。これにより、少数の信号発生器が発する信号の受信信号強度に基づいて携帯通信端末が存する領域を正確に推定することが可能となる。
【００９８】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の変更は勿論可能である。
【００９９】
例えば、上記実施の形態において、携帯通信端末１０、３１、３２、３３のＣＰＵ１１が領域情報１３３の推定を行うとしたが、携帯通信端末１０、３１、３２、３３が取得する信号強度情報１３１を受信したホストコンピュータ４０が領域推定処理を実行しても良い。
【０１００】
また、携帯通信端末１０、３１、３２、３３がそれぞれ取得した信号強度情報１３１に基づいて領域内確率情報１３２を取得するとしたが、一度取得した信号強度情報１３１に基づく領域内確率情報１３２を各端末で共有するようにしてもよい。
【０１０１】
また、携帯通信端末１０、３１、３２，３３が受信する信号は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）に準拠したビーコン信号等の近距離無線信号としたが、互いに識別でき、信号強度を計測できる信号であれば、他の任意の信号で良い。例えば、互いに周波数の異なる近距離無線信号であってもよい。または、携帯通信端末１０、３１、３２，３３が受信する信号は、音信号、磁気信号でもよく、あるいは、可視光、赤外線、紫外線等の光信号でもよい。
【０１０２】
また、実施の形態３において、無線ＬＡＮ（Local Area Network)等の中距離無線通信により、携帯通信端末３１、３２、３３とホストコンピュータ４０との通信を行うとしたが、他の通信手段であってもよい。例えば、携帯電話回線を用いて、通信を行っても良い。
【０１０３】
また、ＣＰＵ１１が実行した処理のプログラムを、既存の携帯電話等の携帯端末で実行させることにより、当該携帯端末を本発明に係る携帯通信端末１０、３１、３２、３３として機能させることも可能である。
【０１０４】
このようなプログラムの配布方法は任意であり、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read-Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＭＯ（Magneto Optical Disc）、メモリカード等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布してもよいし、インターネット等の通信ネットワークを介して配布してもよい。
【符号の説明】
【０１０５】
１…領域情報推定システム
１０，３１，３２，３３…携帯通信端末
１１…ＣＰＵ
１１１…信号強度取得部
１１２…ビーコンＩＤ取得部
１１３…時刻取得部
１１４…確率情報取得部
１１５…領域推定部
１２…近距離無線信号受信部
１２１…アンテナ
１３…記憶部
１３１…信号強度情報
１３２…領域内確率情報
１３３…領域情報
１４…表示部
１５…中距離無線信号送受信部
２０…携帯者
２１…ドア
４０…ホストコンピュータ
５０…無線ルータ
Ｒ，Ｒ−Ａ，Ｒ−Ｂ，Ｒ−Ｃ，Ｒ−Ｄ…領域
Ｔ，Ｔ−Ａ，Ｔ−Ｂ，Ｔ−Ｃ，Ｔ−Ｄ，Ｔ−Ｅ…ビーコン送信機
【図１】
2016050861.tif 000005
【図２】
2016050861.tif 000006
【図３】
2016050861.tif 000007
【図４】
2016050861.tif 000008
【図５】
2016050861.tif 000009
【図６】
2016050861.tif 000010
【図７】
2016050861.tif 000011
【図８】
2016050861.tif 000012
【図９】
2016050861.tif 000013
【図１０】
2016050861.tif 000014
【図１１】
2016050861.tif 000015
【図１２】
2016050861.tif 000016