(57)【要約】【課題】端末の鉛直方向における位置を検出できる位置検出システムを提供する。【解決手段】端末、複数の無線接続装置、位置検出サーバ、及び構内交換機を備える位置検出システムであって、前記端末は、前記複数の無線接続装置からの電波の電波強度を測定し、前記無線接続装置及び前記構内交換機を介して前記測定の結果を前記位置検出サーバに送信し、前記位置検出サーバは、前記測定の結果を受信し、前記測定の結果と、所定位置で予め測定された前記複数の無線接続装置からの電波強度と、前記所定位置の鉛直方向における位置情報と、に基づいて、前記端末の鉛直方向における位置を推定する。【選択図】図１８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末、複数の無線接続装置、位置検出サーバ、及び構内交換機を備える位置検出システムであって、
前記端末は、
前記複数の無線接続装置からの電波の電波強度を測定し、
前記無線接続装置及び前記構内交換機を介して前記測定の結果を前記位置検出サーバに送信し、
前記位置検出サーバは、
前記測定の結果を受信し、
前記測定の結果と、所定位置で予め測定された前記複数の無線接続装置からの電波強度と、前記所定位置の鉛直方向における位置情報と、に基づいて、前記端末の鉛直方向における位置を推定する、位置検出システム。
【請求項２】
請求項１に記載の位置検出システムであって、
前記複数の無線接続装置は、鉛直方向の位置が異なる複数のフロアに設置され、
前記位置検出サーバは、前記測定の結果と、前記所定位置で予め測定された前記複数の無線接続装置からの電波強度と、前記所定位置が存在するフロアと、に基づいて、前記端末が位置するフロアを推定する、位置検出システム。
【請求項３】
請求項２に記載の位置検出システムであって、
複数の前記所定位置が、複数のフロアに設けられ、
前記位置検出サーバは、
前記無線接続装置毎に、前記端末により測定された前記電波強度と前記所定位置で予め測定された前記電波強度との差の二乗値を導出し、
前記複数の無線接続装置について前記導出された複数の二乗値を加算し、前記所定位置毎に加算値を導出し、
前記加算値が最小である所定位置が存在するフロアを、前記端末が存在するフロアとして推定する、位置検出システム。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の位置検出システムであって、
前記位置検出サーバは、前記複数の無線接続装置の位置情報及び前記測定の結果に基づいて、前記推定された端末の鉛直方向の位置における前記端末の二次元位置を推定する、位置検出システム。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の位置検出システムであって、
前記複数の無線接続装置は、前記端末と無線で接続され、電話機能を有する第１の無線接続装置と、前記端末と無線で接続され、電話機能を有しない第２の無線接続装置と、を有する、位置検出システム。
【請求項６】
請求項５に記載の位置検出システムであって、
前記端末は、前記無線接続装置と無線で接続され、電話機能を有する第１の端末と、前記無線接続装置と無線で接続され、電話機能を有しない第２の端末と、を有する位置検出システム。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の位置検出システムであって、
端末は、所定値以上の電波強度の前記測定の結果を前記位置検出サーバへ送信する、位置検出システム。
【請求項８】
端末、複数の無線接続装置、位置検出サーバ、及び構内交換機を備える位置検出システムにおける位置検出方法であって、
前記端末により、前記複数の無線接続装置からの電波の電波強度を測定するステップと、
前記端末から、前記無線接続装置及び前記構内交換機を介して、前記測定の結果を前記位置検出サーバに通信するステップと、
前記位置検出サーバにより、前記測定の結果と、所定位置で予め測定された前記複数の無線接続装置からの電波強度と、前記所定位置の鉛直方向における位置情報と、に基づいて、前記端末の鉛直方向における位置を推定する、位置検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端末の位置を検出する位置検出システム及び位置検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、無線電話システムによる無線電話機の位置検出が行われている（特許文献１、２、３参照）。無線電話システムでは、無線電話機と無線接続可能な複数の無線接続装置を設置し、これらの無線接続装置が無線電話機から電波信号を受信することで、無線電話機の位置が検出された。
【０００３】
特許文献１では、位置表示装置は、無線電話機からの応答信号が経由されてきた無線基地局の位置情報を交換機から取り出し、無線電話機の位置情報を表示する。特許文献２では、管理端末が無線基地局を介して無線子機から送信される位置情報を取得し、この位置情報を表示する。特許文献３では、移動無線端末装置が位置登録や発呼／着呼等の通話処理が行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１６９３３３号公報
【特許文献２】特開２００２−７７９７４号公報
【特許文献３】特開２０１０−７４７７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１〜３に記載された技術では、無線電話機の平面的な位置（二次元位置）を検出したが、無線電話機の鉛直方向における位置（高さ方向の位置）が考慮されていなかった。そのため、検出された位置を確認しても、例えば無線電話機が存在するフロアが異なり、無線電話機を発見できない可能性があった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、端末の鉛直方向における位置を検出できる位置検出システム及び位置検出方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の位置検出システムは、端末、複数の無線接続装置、位置検出サーバ、及び構内交換機を備える位置検出システムであって、前記端末は、前記複数の無線接続装置からの電波の電波強度を測定し、前記無線接続装置及び前記構内交換機を介して前記測定の結果を前記位置検出サーバに送信し、前記位置検出サーバは、前記測定の結果を受信し、前記測定の結果と、所定位置で予め測定された前記複数の無線接続装置からの電波強度と、前記所定位置の鉛直方向における位置情報と、に基づいて、前記端末の鉛直方向における位置を推定する。
【０００８】
本発明の位置検出方法は、端末、複数の無線接続装置、位置検出サーバ、及び構内交換機を備える位置検出システムにおける位置検出方法であって、前記端末により、前記複数の無線接続装置からの電波の電波強度を測定するステップと、前記端末から、前記無線接続装置及び前記構内交換機を介して、前記測定の結果を前記位置検出サーバに通信するステップと、前記位置検出サーバにより、前記測定の結果と、所定位置で予め測定された前記複数の無線接続装置からの電波強度と、前記所定位置の鉛直方向における位置情報と、に基づいて、前記端末の鉛直方向における位置を推定する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、端末の鉛直方向における位置を検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態におけるＰＢＸ（Ｐｒｉｖａｔｅ  Ｂｒａｎｃｈ  ｅＸｃｈａｎｇｅ）システムの概略構成を示すブロック図
【図２】第１の実施形態における電話機能共用ＣＳ（Ｃｅｌｌ  Ｓｔａｔｉｏｎ）の構成を示すブロック図
【図３】第１の実施形態における位置検出用ＣＳの構成を示すブロック図
【図４】第１の実施形態における位置検出端末の構成を示すブロック図
【図５】第１の実施形態における電話端末の構成を示すブロック図
【図６】第１の実施形態における位置検出サーバの構成を示すブロック図
【図７】第１の実施形態におけるＰＢＸシステムによる位置検出シーケンスを示すシーケンス図
【図８】第１の実施形態における位置検出端末によるＣＳサーチ処理手順を示すフローチャート
【図９】第１の実施形態における初期サーチにおけるサーチテーブル及びＣＳランキングテーブルの登録内容と、２回目のサーチで変更されたサーチテーブル及びＣＳランキングテーブルの登録内容の第１例と、を示す模式図
【図１０】第１の実施形態における２回目のサーチで変更されたサーチテーブル及びＣＳランキングテーブルの登録内容の第２例を示す模式図
【図１１】第１の実施形態における２回目のサーチで変更されたサーチテーブル及びＣＳランキングテーブルの登録内容の第３例を示す模式図
【図１２】第１の実施形態における２回目のサーチで変更されたサーチテーブル及びＣＳランキングテーブルの登録内容の第４例を示す模式図
【図１３】第１の実施形態における位置検出サーバによる位置検出アルゴリズム演算で用いられる三辺測量を説明するための模式図
【図１４】第１の実施形態における位置検出アルゴリズム演算により得られた位置検出端末の位置を示す模式図
【図１５】第２の実施形態における電波強度テーブルの登録内容を示す模式図
【図１６】第２の実施形態における建物の各フロアに設定された規定点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３及び各フロアに設置された無線接続装置を示す模式図
【図１７】第２の実施形態における計測データテーブルの登録内容を示す模式図
【図１８】第２の実施形態における位置検出サーバによる位置検出アルゴリズム演算の処理手順を示すフローチャート
【図１９】第１の実施形態における位置検出サーバによる位置検出アルゴリズム演算で用いられる他の三辺測量を説明するための模式図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。
【００１２】
以下の実施形態の位置検出システムは、例えば、端末の位置検出機能を有するＰＢＸ（構内交換機）システムに適用される。
【００１３】
（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態におけるＰＢＸシステム５の概略構成を示すブロック図である。ＰＢＸシステム５は、電話機能共用ＣＳ１０、位置検出用ＣＳ２０、位置検出サーバ５０、位置確認端末６０及びＰＢＸ主装置７０がＩＰネットワーク８に接続された構成を有する。ＰＢＸシステム５は、端末（例えば位置検出端末３０又は電話端末４０）の位置検出機能を有する。
【００１４】
電話機能共用ＣＳ１０は、端末の位置を検出するためのデータを通信し、電話機能を有する、電話機能共用の無線接続装置（ＣＳ：Ｃｅｌｌ  Ｓｔａｔｉｏｎ）である。位置検出用ＣＳ２０は、端末の位置を検出するためのデータを通信し、電話機能を有しない、位置検出専用の無線接続装置である。よって、電話機能共用ＣＳ１０及び位置検出用ＣＳ２０は、位置検出端末３０及び電話端末４０の双方と無線接続を行い、端末の位置を検出するためのデータを通信する。尚、電話機能共用ＣＳ１０及び位置検出用ＣＳ２０の設置数の比率は、例えば、求められる位置検出精度とシステムコストとのバランスに依存する。
【００１５】
ＩＰネットワーク８には、電話回線網（電話ＮＷ（Ｎｅｔｗｏｒｋ））８０が接続される。
【００１６】
電話端末４０は、電話機能共用ＣＳ１０及びＰＢＸ主装置７０を介して、電話ＮＷ８０に接続された固定電話（図示せず）等と音声通話可能である。
【００１７】
図２は電話機能共用ＣＳ１０の構成を示すブロック図である。電話機能共用ＣＳ１０は、少なくとも１台設置され、端末に対し、定期的に自らの存在を知らせるための電波信号（ビーコン信号）を送出する。ここでの端末は、例えば、位置検出端末３０又は電話端末４０を含む。
【００１８】
電話機能共用ＣＳ１０は、制御部１１、無線制御部１２、主装置インタフェース部１３、音声処理部１４及びアンテナスイッチ１５を含んで構成される。アンテナスイッチ１５には、複数のアンテナ１５ｚ、１５ｙが接続される。なお、アンテナの本数は１本でもよい。
【００１９】
制御部１１は、電話機能共用ＣＳ１０の各部の動作を統括的に制御する。制御部１１は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）又はＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）又はＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）を有する。ＣＰＵ又はＤＳＰは、ＲＯＭ又はＲＡＭに保持されたプログラムを実行することにより、制御部１１の各種機能を実現する。
【００２０】
無線制御部１２は、位置検出端末３０及び電話端末４０と無線接続を行い、無線通信を行う。この通信方式には、例えば、時分割多元接続（ＴＤＭＡ：Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）で複数の端末と接続可能な、ＤＥＣＴ(Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｃｏｒｄｌｅｓｓ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ)が用いられる。なお、通信方式は、ＤＥＣＴに限らず、２．４ＧＨｚ帯デジタルコードレス、ＰＨＳ等が用いられてもよい。
【００２１】
主装置インタフェース部１３は、ＩＰネットワーク８の接続を制御し、ＩＰネットワーク８を介してＰＢＸ主装置７０とデータの送受信を行う。音声処理部１４は、電話端末４０との間で送受信される音声データの符号化及び復号化を行い、電話機能を実現する。
【００２２】
アンテナスイッチ１５は、無線制御部１２からの指示に従い、複数（例えば２本）のアンテナ１５ｚ、１５ｙを切り替える。２本のアンテナ１５ｚ、１５ｙは、それぞれ異なる指向性方向に取り付けられる。アンテナスイッチ１５は、例えば、２本のアンテナ１５ｚ、１５ｙのうち、受信信号レベルが高い方を使用するように切り替える。
【００２３】
図３は位置検出用ＣＳ２０の構成を示すブロック図である。位置検出用ＣＳ２０は、少なくとも１台設置され、端末に対し定期的に自らの存在を知らせるためのビーコン信号を送出する。位置検出用ＣＳ２０は、制御部２１、無線制御部２２、主装置インタフェース部２３及びアンテナスイッチ２５を含んで構成される。アンテナスイッチ２５には、複数のアンテナ２５ｚ、２５ｙが接続される。なお、アンテナの本数は１本でもよい。
【００２４】
制御部２１は、位置検出用ＣＳ２０の各部の動作を統括的に制御する。制御部２１は、例えば、ＣＰＵ又はＤＳＰ、ＲＯＭ又はＲＡＭを有する。ＣＰＵ又はＤＳＰは、ＲＯＭ又はＲＡＭに保持されたプログラムを実行することにより、制御部２１の各種機能を実現する。
【００２５】
無線制御部２２は、位置検出端末３０又は電話端末４０と無線接続を行い、無線通信を行う。この通信方式には、電話機能共用ＣＳ１０と同様、例えば、時分割多元接続で複数の端末と接続可能なＤＥＣＴが用いられる。なお、通信方式は、ＤＥＣＴに限らず、２．４ＧＨｚ帯デジタルコードレス、ＰＨＳ等が用いられてもよい。
【００２６】
主装置インタフェース部２３は、ＩＰネットワーク８の接続を制御し、ＩＰネットワーク８を介してＰＢＸ主装置７０とデータの送受信を行う。アンテナスイッチ２５は、無線制御部２２からの指示に従い、複数（例えば２本）のアンテナ２５ｚ、２５ｙを切り替える。２本のアンテナ２５ｚ、２５ｙは、例えば、それぞれ異なる指向性方向に取り付けられる。アンテナスイッチ２５は、例えば、２本のアンテナ２５ｚ、２５ｙのうち、受信信号レベルが高い方を使用するように切り替える。
【００２７】
このように、位置検出用ＣＳ２０は、電話機能を実現するための音声処理部を有しないので、簡単な構成であり、また、電話機能共用ＣＳ１０と比べて安価である。なお、電話機能共用ＣＳ１０と、位置検出用ＣＳ２０とを特に区別する必要がない場合、単に「無線接続装置」と総称する。
【００２８】
図４は位置検出端末３０の構成を示すブロック図である。位置検出端末３０は、自端末の位置が検出される端末である。位置検出端末３０は、例えば、各種の機器（例えば医療機器）や携帯端末に装着される。よって、位置検出端末３０は、移動可能である。
【００２９】
位置検出端末３０は、制御部３１、無線制御部３２、位置検出データベース部３３、ユーザインタフェース部３４及びアンテナスイッチ３５を有する。アンテナスイッチ３５には、複数のアンテナ３５ｚ、３５ｙが接続される。なお、アンテナの本数は１本でもよい。また、位置検出端末３０は、各部に電力を供給する電源として電池（図示せず）を内蔵する。
【００３０】
制御部３１は、位置検出端末３０の各部の動作を統括的に制御する。制御部３１は、例えば、ＣＰＵ又はＤＳＰ、ＲＯＭ又はＲＡＭを有する。ＣＰＵ又はＤＳＰは、ＲＯＭ又はＲＡＭに保持されたプログラムを実行することにより、制御部３１の各種機能を実現する。
【００３１】
無線制御部３２は、電話機能共用ＣＳ１０及び位置検出用ＣＳ２０からの電波信号（ビーコン信号）を受信し、電話機能共用ＣＳ１０及び位置検出用ＣＳ２０との間で無線接続し、無線通信する。
【００３２】
位置検出データベース部３３には、後述するサーチテーブル１００及びＣＳランキングテーブル１１０が記憶される。サーチテーブル１００は、例えば、無線接続装置のサーチ開始からのサーチ経過時間、検出された無線接続装置の識別情報、測定された無線接続装置からの電波の電波強度、の情報を含んで保持する（例えば図９参照）。ＣＳランキングテーブル１１０は、例えば、電界強度の順位、検出された無線接続装置の識別情報、測定された無線接続装置からの電波の電波強度、の情報を含んで保持する（例えば図９参照）。
【００３３】
ユーザインタフェース部３４は、表示部（例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ））や操作ボタン（図示せず）等を有する。この表示部は、例えば位置検出端末３０が紛失された場合、無線接続装置からの指示に従って点灯する。
【００３４】
アンテナスイッチ３５は、複数（例えば２本）のアンテナ３５ｚ、３５ｙを切り替える。２本のアンテナ３５ｚ、３５ｙは、例えば、それぞれ異なる指向性方向に取り付けられる。アンテナスイッチ３５は、例えば、２本のアンテナ３５ｚ、３５ｙのうち、受信信号レベルが高い方を使用するように切り替える。
【００３５】
図５は電話端末４０の構成を示すブロック図である。電話端末４０は、ユーザ（例えば医師、看護師）に所持される。よって、電話端末４０は、移動可能である。
【００３６】
電話端末４０は、電話機能を有する端末であり、制御部４１、無線制御部４２、位置検出データベース部４３、ユーザインタフェース部４４、音声処理部４６及びアンテナスイッチ４５を有する。アンテナスイッチ４５には、複数のアンテナ４５ｚ、４５ｙが接続される。なお、アンテナの本数は１本でもよい。
【００３７】
制御部４１は、電話端末４０の各部の動作を統括的に制御する。制御部４１は、例えば、ＣＰＵ又はＤＳＰ、ＲＯＭ又はＲＡＭを有する。ＣＰＵ又はＤＳＰは、ＲＯＭ又はＲＡＭに保持されたプログラムを実行することにより、制御部４１の各種機能を実現する。
【００３８】
無線制御部４２は、電話機能共用ＣＳ１０及び位置検出用ＣＳ２０からの電波信号（ビーコン信号）を受信し、また、電話機能共用ＣＳ１０と無線接続を行い、無線通信を行う。位置検出データベース部４３には、位置検出端末３０と同様、後述するサーチテーブル１００及びＣＳランキングテーブル１１０が記憶される。
【００３９】
ユーザインタフェース部４４は、位置検出端末３０と同様、表示部や操作ボタン（図示せず）等を有する。音声処理部４６は、電話機能共用ＣＳ１０との間で送受信される音声データの符号化及び復号化を行い、電話機能を実現する。
【００４０】
アンテナスイッチ４５は、複数（例えば２本）のアンテナ４５ｚ、４５ｙを切り替える。２本のアンテナ４５ｚ、４５ｙは、例えば、それぞれ異なる指向性方向に取り付けられる。アンテナスイッチ４５は、例えば、２本のアンテナ４５ｚ、４５ｙのうち、受信信号レベルが高い方を使用するように切り替える。
【００４１】
図６は位置検出サーバ５０の構成を示すブロック図である。位置検出サーバ５０は、端末（例えば位置検出端末３０、電話端末４０）の位置を検出する。位置検出サーバ５０は、第１の実施形態では、端末の平面的な位置（二次元位置）を検出し、第２の実施形態では、端末の平面的な位置に加えて鉛直方向（高さ方向）を考慮した位置（三次元位置）を検出する。
【００４２】
位置検出サーバ５０は、制御部５１、ネットワークインタフェース部５２、位置検出データベース部５３、アルゴリズム演算部５４及び表示部５５を有する。
【００４３】
制御部５１は、位置検出サーバ５０の各部の動作を統括的に制御する。制御部５１は、例えば、ＣＰＵ又はＤＳＰ、ＲＯＭ又はＲＡＭを有する。ＣＰＵ又はＤＳＰは、ＲＯＭ又はＲＡＭに保持されたプログラムを実行することにより、制御部５１の各種機能を実現する。
【００４４】
ネットワークインタフェース部５２は、ＩＰネットワーク８の接続を制御し、ＩＰネットワーク８を介してＰＢＸ主装置７０とデータの送受信を行う。
【００４５】
位置検出データベース部５３には、後述する、ＣＳランキングテーブル１１０、電波強度テーブル１２１及び計測データテーブル１２５が記憶される。また、位置検出データベース部５３には、電話機能共用ＣＳ１０及び位置検出用ＣＳ２０の位置情報（例えば基準点に対する座標情報）が予め登録されている。
【００４６】
アルゴリズム演算部５４は、後述する位置検出アルゴリズムに従って、端末（例えば位置検出端末３０、電話端末４０）の位置を推定する。表示部５５は、推定された位置検出端末３０及び電話端末４０の位置を画面に表示する。尚、表示部５５は省略されてもよい。
【００４７】
ＰＢＸ主装置７０は、複数の電話機能共用ＣＳ１０にそれぞれ無線接続される複数の電話端末４０間の電話の切り換え、及び電話端末４０と電話ＮＷ８０に接続された固定電話等との間の電話の切り換えを行う。ＰＢＸ主装置７０は、後述するように、位置検出端末３０又は電話端末４０で得られたＣＳランキングテーブル１１０のデータを、電話機能共用ＣＳ１０又は位置検出用ＣＳから受け取り、位置検出サーバ５０に転送する。
【００４８】
尚、ＰＢＸ主装置７０が、位置検出サーバ５０の機能を有し、位置検出サーバ５０が省略されてもよい。
【００４９】
位置確認端末６０は、表示機能を有する汎用の情報端末であり、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、タブレット端末、スマートフォン等で構成される。位置確認端末６０は、端末の位置の推定結果を表示する。
【００５０】
次に、ＰＢＸシステム５の動作について説明する。
【００５１】
まず、ＰＢＸシステム５による位置検出端末３０の位置を検出する動作を示す。尚、ここでは、位置検出端末３０の位置を検出する動作を例示するが、電話端末４０の位置を検出する動作も同様である。
【００５２】
図７はＰＢＸシステム５による位置検出シーケンスを示すシーケンス図である。
【００５３】
位置検出端末３０では、制御部３１が、所定時間の経過や位置確認端末６０からの要求等によりスリープ状態から起動すると（Ｓ１）、アンテナ切替処理を行う（Ｓ２）。このアンテナ切替処理では、制御部３１が、例えば、各アンテナ３５ｚ、３５ｙ毎に受信信号レベルを検知し、受信信号レベルの高い方を使用するように、アンテナスイッチ１５を駆動し、２本のアンテナ３５ｚ、３５ｙのうちいずれか一方を選択する。尚、アンテナが１本である場合には、このアンテナ切替処理は不要である。
【００５４】
制御部３１は、電話機能共用ＣＳ１０及び位置検出用ＣＳ２０をサーチ（探索）する処理（ＣＳサーチ処理）を行う（Ｓ３）。ＣＳサーチ処理では、無線制御部３２は、電話機能共用ＣＳ１０及び位置検出用ＣＳ２０からそれぞれ送信される電波信号（ビーコン信号）を受信し、その電波強度（電界強度）を測定する。ＣＳサーチ処理の詳細については後述する。
【００５５】
制御部３１は、ＣＳサーチ処理を終了するか否かを判定する（Ｓ４）。この終了判定では、ＣＳサーチ処理の開始から所定時間（例えば５秒）が経過しているか、或いは、検出された無線接続装置の数が所定数（例えば５個）に達したか否かが判定され、いずれか一方の条件が満たされた場合に、ＣＳサーチ処理は終了する。位置検出用ＣＳ２０が設けられることで、位置推定に使用可能な無線接続装置数が増え、精度が向上する。
【００５６】
Ｓ４でＣＳサーチ処理を終了しない場合、位置検出端末３０は、Ｓ２に戻り、同様の処理を繰り返す。
【００５７】
Ｓ４でＣＳサーチ処理を終了する場合、無線制御部３２は、検出された電波信号が検出された電話機能共用ＣＳ１０及び位置検出用ＣＳ２０を基に、ＣＳ通知処理を行う（Ｓ５）。
【００５８】
ＣＳ通知処理では、無線制御部３２は、測定された電波強度が高い順に無線接続装置が並べ替えられたＣＳランキングテーブル１１０（図９〜図１２参照）のデータを、位置検出サーバ５０に向けて通知する。ＣＳランキングテーブル１１０のデータは、例えば、電波強度が測定された各無線通信装置の識別情報、測定された各電波強度、を含む。
【００５９】
電話機能共用ＣＳ１０又は位置検出用ＣＳ２０では、無線制御部１２又は無線制御部２２が、位置検出端末３０から通知されるＣＳランキングテーブル１１０のデータを受信すると（Ｓ６）、ＰＢＸ主装置７０に転送する（Ｓ７）。
【００６０】
ＰＢＸ主装置７０では、無線制御部（不図示）が、電話機能共用ＣＳ１０又は位置検出用ＣＳ２０から転送されたＣＳランキングテーブル１１０のデータを受信すると（Ｓ８）、位置検出サーバ５０に転送する（Ｓ９）
【００６１】
位置検出サーバ５０では、ネットワークインタフェース部５２が、ＰＢＸ主装置７０から転送されたＣＳランキングテーブル１１０のデータを受信すると（Ｓ１０）、位置検出データベース部５３にＣＳランキングテーブル１１０のデータを格納する。
【００６２】
また、アルゴリズム演算部５４は、位置検出アルゴリズム演算を行い、位置検出端末３０の位置を推定する（Ｓ１１）。アルゴリズム演算部５４は、例えば、ＣＳランキングテーブル１１０に登録された上位２個の無線接続装置の電波強度を用いて、位置検出アルゴリズム演算を行う。この位置検出アルゴリズム演算の詳細については後述する。
【００６３】
位置検出サーバ５０は、制御部５１が、推定された位置検出端末３０の位置の情報を、位置検出データベース部５３に記憶させるとともに、表示部５５に表示させる（Ｓ１２）。この場合、表示部５５は、推定された位置検出端末３０の位置の情報を、２次元座標データで表示してもよいし、地図上に重ねて表示してもよい。
【００６４】
位置確認端末６０では、通信制御部（不図示）は、位置検出サーバ５０に対し、位置検出端末３０の位置の情報を要求し、位置検出サーバ５０から位置検出端末３０の位置情報を受信する。表示部（図示せず）は、位置検出端末３０の位置の情報を表示する（Ｓ１３）。この表示態様は、位置検出サーバ５０と同じでもよいし、異なってもよい。位置検出端末３０の位置の情報は、例えば位置検出サーバ５０から位置確認端末６０へ定期的に送られ、適宜アップデートされてもよい。
【００６５】
図８は、図７のＳ３において位置検出端末３０が実行するＣＳサーチ処理の手順を示すフローチャートである。ＣＳサーチ処理において、無線接続装置のサーチは複数回行われる。無線接続装置のサーチの結果はサーチテーブル１００に反映され、毎回のサーチが終了する毎に、ＣＳランキングテーブル１１０が生成され又は更新される。
【００６６】
制御部３１は、まず、位置検出端末３０内の各部に対し、無線接続装置の探索を要求（サーチ要求）する（Ｓ２１）。制御部３１は、サーチ要求してからの経過時間が所定時間（例えば５秒）以上であるか否かを判別する（Ｓ２２）。
【００６７】
Ｓ２２においてサーチ要求からの経過時間が所定時間未満である場合、制御部３１は、
無線接続装置を検出したか否かを判別する（Ｓ２３）。
【００６８】
尚、制御部３１は、所定値以上の電波強度が測定された場合に、無線接続装置が検出されたと判別してもよい。この所定値は、例えば所望の位置精度に応じて設定される。尚、無線接続装置の電波強度を用いて位置検出端末３０の位置が推定される際、電波強度が大きい程、位置精度が高くなる。所定値以上の電波を検出対象とすることで、例えば無線接続装置からの電波と端末周囲のノイズとを差別化できる。
【００６９】
Ｓ２３において無線接続装置を検出していない場合、制御部３１は、Ｓ２２の処理に戻る。
【００７０】
Ｓ２３において無線接続装置が検出され、検出された無線接続装置が前回のＣＳランキングテーブル１１０に登録されていない場合、制御部３１は、この無線接続装置をＣＳランキングテーブル１１０に追加する（Ｓ２４）。そして、制御部３１は、電波強度の強い順に、ＣＳランキングテーブル１１０を並べ替え、ＣＳランキングテーブル１１０を更新する（Ｓ２４）。この後、制御部３１は、Ｓ２２の処理に戻る。
【００７１】
Ｓ２３において無線接続装置が検出され、検出された無線接続装置が前回のＣＳランキングテーブル１１０に登録されている場合、制御部３１は、電波強度の強い順に、ＣＳランキングテーブル１１０を並べ替え、ＣＳランキングテーブル１１０を更新する（Ｓ２５）。
【００７２】
Ｓ２５での並べ替えの結果、制御部３１は、ＣＳランキングテーブル１１０における測定された電波強度が１位つまり最大である無線接続装置が変更されたか否かを判別する（Ｓ２６）。１位が変更されると、制御部３１は、Ｓ２２の処理に戻る。
【００７３】
Ｓ２６においてＣＳランキングテーブル１１０での電波強度順位が１位の無線接続装置が変更されていない場合、制御部３１は、前回のＣＳランキングテーブル１１０に登録されている全ての無線接続装置が検出されたか否かを判別する（Ｓ２７）。無線接続装置の少なくとも一部が検出されていない場合、制御部３１は、Ｓ２２の処理に戻る。
【００７４】
Ｓ２７において前回のＣＳランキングテーブル１１０に登録されている全ての無線接続装置が検出されている場合、制御部３１は、所定時間の経過前であっても、ＣＳサーチ処理を強制的に終了し（Ｓ２８）、元の処理（図７に示した位置検出シーケンス）に復帰する。
【００７５】
また、Ｓ２２においてサーチ要求してからの経過時間が所定時間以上である場合、制御部３１は、ＣＳサーチ処理を終了し（Ｓ２９）、元の処理に復帰する。
【００７６】
図９は、初期サーチにおけるサーチテーブル１００及びＣＳランキングテーブル１１０の登録内容と、２回目のサーチで変更されたサーチテーブル１００及びＣＳランキングテーブル１１０の登録内容の第１例と、を示す模式図である。
【００７７】
１回目のサーチ（初期サーチ）では、ＣＳが３個検出されたとして、サーチテーブル１００には、無線接続装置の識別情報（ＣＳ−ＩＤ）が「ＣＳ１」、「ＣＳ３」、「ＣＳ２」の順で時系列に登録されている。
【００７８】
また、ＣＳランキングテーブル１１０では、例えば、サーチテーブル１００に無線接続装置が登録される度、並べ替え（ソート）が行われる。初期サーチでサーチテーブル１００に登録されている無線接続装置に対し、電波強度（例えばＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ））の強い順に並べ替えが行われる。この結果、電波強度の順位１位が「ＣＳ２」となり、２位が「ＣＳ３」となり、３位が「ＣＳ１」となった。ここでは、「ＣＳ２」の電波強度（電界強度）は、「−５８」ｄＢｍであり、「ＣＳ３」の電波強度は、「−６２」ｄＢｍであり、「ＣＳ１」の電波強度は、「−６６」ｄＢｍである。
【００７９】
図９に示す２回目のサーチでは、初期サーチでＣＳランキングテーブル１１０に登録された、３個の無線接続装置が全て検出されたので、所定時間（例えば５秒）の経過を待たずに、１．３４秒経過した時点で、ＣＳサーチ処理が終了している。また、３個の無線接続装置の電波強度は初期サーチから変化していないので、並べ替えが行われた後でも、ＣＳランキングテーブル１１０の登録内容に変化は無い。
【００８０】
このように、図８のＳ２７でＹＥＳの場合、Ｓ２８でサーチ処理が強制的に終了する。例えば、位置検出端末３０が、任意の物に付されている場合、位置検出端末３０はほぼ移動しないことが想定される。この場合、類似する無線通信装置の組み合わせが検索された段階でＣＳサーチ処理を終了しても、位置検出精度はほぼ同じであることが想定される。
【００８１】
ＣＳサーチ処理の時間が短縮されたことで、位置検出端末３０の省電力化が図れ、位置検出端末３０に内蔵された電池の寿命を延ばすことに繋がる。
【００８２】
図１０は、２回目のサーチで変更されたサーチテーブル１００及びＣＳランキングテーブル１１０の登録内容の第２例を示す模式図である。初期サーチにおけるサーチテーブル１００及びＣＳランキングテーブル１１０の登録内容は、図９と同じである。
【００８３】
図１０に示す２回目のサーチでは、初期サーチと同様、「ＣＳ１」、「ＣＳ３」が検出された後、新たに「ＣＳ４」が検出され、その後、「ＣＳ２」が検出された。ＣＳ２が検出された時点で、初期サーチでＣＳランキングテーブル１１０に登録された、３個の無線接続装置が全て検出されている。そのため、図９の場合と同様、所定時間（例えば５秒）の経過を待たずに、１．１４秒経過した時点でＣＳサーチ処理が終了している。
【００８４】
従って、ＣＳサーチ処理の時間が短縮されたことで、位置検出端末３０の省電力化が図れ、位置検出端末３０に内蔵された電池の寿命を延ばすことに繋がる。
【００８５】
また、ＣＳランキングテーブル１１０では、電波強度の強い順に並べ替えが行われた結果、ＲＳＳＩ順位の１位から３位は、「ＣＳ２」、「ＣＳ３」、「ＣＳ１」と変わらず、４位に「ＣＳ４」が加わった。
【００８６】
この場合、位置検出端末３０が「ＣＳ２」、「ＣＳ３」、「ＣＳ１」の各無線接続装置が発する電波の届く範囲（セル）内において移動したことが分かる。尚、２回目のサーチに続く３回目のサーチでは、「ＣＳ４」を含めた４個が前回サーチで見つかった無線接続装置として、判断されることになる。
【００８７】
図１１は、２回目のサーチで変更されたサーチテーブル１００及びＣＳランキングテーブル１１０の登録内容の第３例を示す模式図である。初期サーチにおけるサーチテーブル１００及びＣＳランキングテーブル１１０の登録内容は、図９と同じである。
【００８８】
図１１に示す２回目のサーチでは、「ＣＳ１」が検出された後、新たに「ＣＳ４」が検出され、この後、「ＣＳ２」が検出された。ＣＳランキングテーブル１１０では、電波強度の強い順に並べ替えが行われた結果、ＲＳＳＩ順位の１位から３位は、「ＣＳ２」、「ＣＳ１」、「ＣＳ４」へと変わった。
【００８９】
この場合、「ＣＳ３」が検出されず、初期サーチで検出されたＣＳの少なくとも１つが検出されないので、位置検出端末３０は、所定時間（例えば５秒）が経過するまでＣＳサーチ処理を継続した。つまり、図８のＳ２７でＮＯと判断され、Ｓ２２の処理に戻り、経過時間が所定時間（例えば５秒）に達したことが分かる。また、ＲＳＳＩ順位が変化したことで、位置検出端末３０が、「ＣＳ２」の無線接続装置のセル内を大きく移動し、「ＣＳ３」の無線接続装置のセルから外れたことが分かる。この場合、位置検出端末３０は、位置検出端末３０の周囲の環境が変わっている可能性があるので、無線接続装置の検出に時間をかけることで、位置検出端末３０が移動したことに伴う位置検出精度の低下を抑制できる。
【００９０】
図１２は、２回目のサーチで変更されたサーチテーブル１００及びＣＳランキングテーブル１１０の登録内容の第４例を示す模式図である。初期サーチにおけるサーチテーブル１００及びＣＳランキングテーブル１１０の登録内容は、図９と同じである。
【００９１】
図１２に示す２回目のサーチでは、初期サーチと同様、「ＣＳ１」、「ＣＳ３」、「ＣＳ２」が検出された後、新たに「ＣＳ５」が検出された。この場合、初期サーチで検出された３個の無線接続装置が検出されているが、ＣＳランキングテーブル１１０では、電波強度の強い順に並べ替えが行われた結果、ＲＳＳＩ順位の１位が「ＣＳ１」となり、初期サーチの「ＣＳ２」から変化した。このため、サーチ処理は所定時間（５秒）まで継続した。
【００９２】
つまり、図８のＳ２６でＹＥＳと判断され、Ｓ２２の処理に戻り、経過時間が５秒に達したことが分かる。また、ＣＳランキングテーブル１１０では、ＲＳＳＩ順位の２位から４位が、「ＣＳ２」、「ＣＳ５」、「ＣＳ３」へと変わり、新たに「ＣＳ５」が加わった。また、ＲＳＳＩ順位の１位が変化したことで、位置検出端末３０が「ＣＳ２」の無線接続装置のセルから、隣接する「ＣＳ１」の無線接続装置のセルに移動したことが分かる。この場合、位置検出端末３０は、位置検出端末３０の周囲の環境が大きく変わっている可能性があるので、初期サーチでＣＳランキングテーブル１１０に登録された無線接続装置が全て検出されても、無線接続装置の検出に時間をかけることで、位置検出端末３０が移動したことに伴う位置検出精度の低下を抑制できる。
【００９３】
図１３は、位置検出サーバ５０が実行する位置検出アルゴリズム演算で用いられる三辺測量を説明するための模式図である。
【００９４】
アルゴリズム演算部５４は、例えば三辺測量に基づいて、位置検出端末３０の位置を推定する。アルゴリズム演算部５４は、例えば、位置検出端末３０から送信されたＣＳランキングテーブル１１０に登録された、上位２個の無線接続装置の位置及び電波強度を基に、三辺測量する。尚、上位２個の無線接続装置に限られず、所定値以上の電波強度が測定された無線接続装置のうちの２個が選択されてもよい。尚、前述したように、位置検出サーバ５０は、電話機能共用ＣＳ１０及び位置検出用ＣＳ２０の位置情報（座標情報）を予め保持している。ここでは、位置検出サーバ５０が、図１０に示すＣＳランキングテーブル１１０のデータを取得した場合を例示する。
【００９５】
図１３では、「ＣＳ２」、「ＣＳ３」の各無線接続装置の位置及び位置検出端末３０の位置を、座標（Ｘａ，０），（Ｘｂ，０）、（Ｘｃ，Ｙｃ）で表す。また、各装置を結ぶ各辺の長さをａ，ｂ，ｃとする。この場合、位置検出端末３０の座標は、三辺測量の公式から、（式１）で表される。但し、ｘ１は「ＣＳ２」のｘ座標と位置検出端末３０のｘ座標との差である。ここで、各辺の長さａ，ｂは、例えば位置検出端末３０により測定された各無線接続装置からの電波の電波強度に応じた値であり、電波強度が大きい程、大きな値となる。長さｃは、「ＣＳ２」の無線接続装置と「ＣＳ３」の無線接続装置との間の距離であり、ＣＳ２及びＣＳ３の位置情報から導出される既知の値である。
【００９６】
Ｘｃ＝Ｘａ＋（ｂ２＋ｃ２−ａ２）／２ｃ
Ｙｃ＝（ｂ２−（ｘ１）２）１／２                  ・・・（式１）
【００９７】
図１４は、位置検出アルゴリズム演算の結果、位置検出サーバ５０の表示部５５や位置確認端末６０の表示部（不図示）に表示された位置検出端末３０の位置を示す模式図である。表示部５５には、例えば、地図上に重ね合わされた、位置検出端末３０の推定された位置が示される。位置検出端末３０は、例えば建物９０内の器具９５に装着されており、「ＣＳ２」の無線接続装置に最も近く、次いで「ＣＳ３」の無線接続装置に近い所に存在することが分かる。尚、位置検出端末３０の位置は、例えば（式１）を用いた演算の結果、座標レベルで位置が推定される。
【００９８】
尚、位置検出サーバ５０のアルゴリズム演算部５４は、上記方法以外の他の三辺測量により、端末の位置を推定してもよい。図１９は、他の三辺測量を説明するための模式図である。
【００９９】
アルゴリズム演算部５４は、例えば、位置検出端末３０から送信されたＣＳランキングテーブル１１０に登録された、上位３個の無線接続装置の位置及び電波強度を基に、三辺測量する。尚、上位３個の無線接続装置に限られず、所定値以上の電波強度が測定された無線接続装置のうちの３個が選択されてもよい。ここでは、位置検出サーバ５０が、図１０に示すＣＳランキングテーブル１１０のデータを取得した場合を例示する。
【０１００】
アルゴリズム演算部５４は、各電波強度に基づいて、距離Ｒ１〜Ｒ３を導出する。ＣＳ１を基点とした距離Ｒ１は、位置検出端末３０により測定されたＣＳ１からの電波の電波強度に応じた値である。ＣＳ２を基点とした距離Ｒ２は、位置検出端末３０により測定されたＣＳ２からの電波の電波強度に応じた値である。ＣＳ３を基点とした距離Ｒ３は、位置検出端末３０により測定されたＣＳ３からの電波の電波強度に応じた値である。
【０１０１】
アルゴリズム演算部５４は、ＣＳ１〜ＣＳ３の位置を中心とし、半径が距離Ｒ１〜Ｒ３となる３つの円の交点Ｔｘを算出する。アルゴリズム演算部５４は、交点Ｔｘの位置を位置検出端末３０の位置として推定する。
【０１０２】
尚、ここでは位置検出サーバ５０が三辺測量により端末の位置を推定することを例示したが、他の公知の方法により、端末からのＣＳランキングテーブル１１０のデータに基づいて、端末の位置を推定してもよい。例えば、電波強度が測定された無線接続装置のうちの任意の個数の無線接続装置が選択され、端末の位置が推定されてもよい。
【０１０３】
本実施形態のＰＢＸシステム５は、電話機能共用ＣＳ１０と比べ、比較的簡単かつ安価な位置検出用ＣＳ２０を増設することで、位置検出端末３０と無線接続する無線接続装置の数を増加できる。無線接続装置の数が増えることで、位置検出端末３０は、近距離に設置された無線接続装置を検出し易くなる。また、近距離に設置された無線接続装置からの電波強度は、遠距離に設置された無線接続装置からの電波強度と比較すると大きいので、位置検出サーバ５０による位置検出端末３０の位置検出精度が高くなる。例えば、電波強度から位置検出端末３０と無線接続装置との距離を推定する場合、概して、電波強度が大きい程、距離減衰効果が線形近似に近づき、距離の推定精度が高くなるためである。このように、ＰＢＸシステム５によれば、端末（位置検出端末３０、電話端末４０）の位置検出精度を向上できるとともに、システムコストの増加を抑制できる。
【０１０４】
またＰＢＸシステム５は、複数の無線接続装置の中から、例えば上位２個又は３個の無線接続装置を選択し、この２つの無線接続装置からの電波の電波強度を基に、三辺測量を行い、位置検出端末３０の位置を推定してもよい。この場合、ＰＢＸシステム５は、比較的簡単に端末の位置を求めることができる。
【０１０５】
また、位置検出端末３０は、無線接続装置を探索（サーチ）する際、前回、ＣＳランキングテーブル１１０に登録された全ての無線接続装置が検出された時点で、ＣＳサーチ処理を停止してもよい。ＣＳサーチ処理の時間が短縮されたことで、省電力化が図れ、位置検出端末３０に内蔵された電池の寿命を延ばすことができる。
【０１０６】
また、電話端末４０の位置が推定された場合、電話端末４０を所持するユーザの所在を把握できる。位置検出端末３０の位置が推定された場合、位置検出端末３０が付された物品の位置を把握できる。
【０１０７】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、端末の位置を２次元（平面）的に探索する場合を示したが、第２の実施形態では、端末の位置を３次元的に探索する場合を示す。３次元的に探索することで、端末の鉛直方向（高さ方向）における位置を検出でき、建物内の異なるフロアに端末が配置された場合でも、フロア別に端末の位置を検出することが容易となる。
【０１０８】
第２の実施形態のＰＢＸシステム５は、第１の実施形態とほぼ同一の構成を有する。第１の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を用いることで、その説明を省略又は簡略化する。
【０１０９】
図１５は、第２の実施形態における位置検出サーバ５０の位置検出データベース部５３に格納された電波強度テーブル１２１の登録内容を示す模式図である。電波強度テーブル１２１に保持されたデータを、規定データとも称する。電波強度テーブル１２１は、例えば、ＰＢＸシステム５の構築段階（準備段階）において制御部５１により生成される。また、新たに無線接続装置が増設された場合、検出される無線接続装置の電波強度の情報が変化する可能性があるので、ＰＢＸシステム５の運用段階において電波強度テーブル１２１が生成されてもよい。
【０１１０】
電波強度テーブル１２１には、測定用の端末により測定された電波強度のデータが登録されている。測定用の端末は、例えば３階建ての建物の各フロアに設定された規定点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３に配置され、各フロアに設置された複数の無線接続装置からの電波の電波強度を測定する。
【０１１１】
電波強度テーブル１２１は、規定点毎に、例えば、規定点が設けられたフロア、規定点のフロアにおける２Ｄ座標（２次元座標）、各無線接続装置の識別情報、各無線接続装置からの電波の電波強度、の情報を保持する。
【０１１２】
図１６は、建物９０の各フロアに設定された規定点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３及び各フロアに設置された無線接続装置を示す模式図である。
【０１１３】
図１６では、１Ｆ、２Ｆ、３Ｆのフロアの高さ方向をｚ方向とし、各フロアの平面的な位置を２次元座標（ｘ，ｙ）で表している。規定点Ｐ１は、１Ｆフロアの座標（２３０，８００）に設定されている。規定点Ｐ２は、２Ｆフロアの座標（６００，３００）に設定されている。規定点Ｐ３は、２Ｆフロアの座標（１５０，１８０）に設定されている。尚、規定点の設定位置は任意であることは勿論である。
【０１１４】
電波強度テーブル１２１には、各規定点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に配置された測定用の端末（図示せず）が、建物９０の各フロアに設置された複数の無線接続装置からの電波強度を測定した結果が登録されている。ここでは、建物９０の各フロアに設置された複数の無線接続装置の識別情報（ＣＳ−ＩＤ）として、「ＣＳ−Ａ」、「ＣＳ−Ｂ」、「ＣＳ−Ｃ」、・・・、「ＣＳ−Ｅ」が用いられる。尚、測定用の端末として、位置検出端末３０を用いてもよい。
【０１１５】
例えば、規定点Ｐ３に配置された測定用の端末によって測定された、「ＣＳ−Ａ」の無線接続装置からの電波強度は、−６２ｄＢｍである。規定点Ｐ３に配置された測定用の端末によって測定された、「ＣＳ−Ｂ」の無線接続装置からの電波強度は、−７６ｄＢｍである。規定点Ｐ３に配置された測定用の端末によって測定された、「ＣＳ−Ｅ」の無線接続装置からの電波強度は、−８０ｄＢｍである。規定点Ｐ２、Ｐ１においても、同様に測定された電波強度が登録されている。
【０１１６】
図１７は、位置検出サーバ５０が位置検出端末３０から受信したＣＳランキングテーブル１１０のデータに基づく計測データテーブル１２５の登録内容を示す模式図である。計測データテーブル１２５に保持されたデータを、計測データとも称する。計測データテーブル１２５は、ＰＢＸシステム５の運用段階において制御部５１により生成される。
【０１１７】
位置検出端末３０が建物９０内のいずれのフロアに配置されているか不明である場合を想定する。位置検出端末３０では、制御部３１は、第１の実施形態と同様のＣＳサーチ処理を行い、複数の無線接続装置からの電波強度を測定してサーチテーブル１００を生成し、得られた測定データを基に、ＣＳランキングテーブル１１０を生成する。無線制御部３２は、ＣＳランキングテーブル１１０のデータを位置検出サーバ５０に送信する。尚、このことは、第１の実施形態と同様に、電話端末４０についても同様である。
【０１１８】
尚、第１の実施形態と同様に、位置検出端末３０の制御部３１は、所定値以上の電波強度が測定された場合に、無線接続装置が検出されたと判別し、この無線接続装置を測定対象としてもよい。この所定値は、例えば所望の位置精度に応じて設定される。尚、無線接続装置の電波強度を用いて位置検出端末３０の位置が推定される際、電波強度が大きい程、位置精度が高くなる。所定値以上の電波を検出対象とすることで、例えば無線接続装置からの電波と端末周囲のノイズとを差別化できる。
【０１１９】
位置検出サーバ５０では、ネットワークインタフェース部５２が、ＣＳランキングテーブル１１０のデータを受信する。制御部５１は、位置検出端末３０から受信したＣＳランキングテーブル１１０のデータを、位置検出データベース部５３に格納された計測データテーブル１２５に登録する。
【０１２０】
図１７に示す計測データテーブル１２５には、端末ＩＤが「Ｔｅｒｍ−Ａ」である位置検出端末３０によって計測された電波強度が登録されている。例えば、「ＣＳ−Ａ」の無線接続装置からの電波強度は、−６０ｄＢｍである。「ＣＳ−Ｂ」の無線接続装置からの電波強度は、−７０ｄＢｍである。「ＣＳ−Ｅ」の無線接続装置からの電波強度は、−７５ｄＢｍである。
【０１２１】
アルゴリズム演算部５４は、位置検出データベース部５３に格納された電波強度テーブル１２１及び計測データテーブル１２５が保持する情報に基づいて、位置検出端末３０が配置されたフロアを推定する。フロアの推定の詳細については後述する。
【０１２２】
図１８は、位置検出サーバ５０が実行する位置検出アルゴリズム演算の処理手順を示すフローチャートである。
【０１２３】
アルゴリズム演算部５４は、位置検出データベース部５３に格納された電波強度テーブル１２１に登録されている規定データと、計測データテーブル１２５に登録されている計測データと、を比較する。アルゴリズム演算部５４は、例えば後述するｎ次元ベクトル距離の演算を行い、位置検出端末３０の位置と最も相関の高い規定点を検出し、この規定点が設定されたフロアを、位置検出端末３０が配置されているフロアとして推定する（Ｓ４１）。尚、最も相関の高い規定点に限られず、所定基準以上の相関がある規定点を基に、フロアが推定されてもよい。
【０１２４】
ｎ次元ベクトル距離の演算では、アルゴリズム演算部５４は、位置検出端末３０が測定した無線接続装置からの電波強度と、ある規定点における同じ無線接続装置からの電波強度と、の差を算出し、この差を２乗した値を算出する。アルゴリズム演算部５４は、この２乗した値を全ての無線接続装置について加算し、合計値を求める。アルゴリズム演算部５４は、電波強度テーブル１２１に登録されている全ての規定点に対し、同様に合計値を求め、求めた合計値の中から最も小さい値を持つ規定点を検出する。アルゴリズム演算部５４は、検出された規定点を、位置検出端末３０が配置されたフロアと最も相関の高い規定点として抽出する。
【０１２５】
具体的に、電波強度テーブル１２１に登録されている３つの規定点Ｐ３，Ｐ２，Ｐ１に対し、計測データテーブル１２５を用いて計算されると、各加算値は、以下のようになる。
規定点Ｐ３：（−６０−（−６２））２＋（−７０−（−７６））２＋（−７５−（−８０））２＝６５
規定点Ｐ２：（−６０−（−７０））２＋（−７０−（−８０））２＋（−７５−（−６６））２＝２８１
規定点Ｐ１：（−６０−（−１００））２＋（−７０−（−６０））２＋（−７５−（−７０））２＝１７２５
【０１２６】
従って、アルゴリズム演算部５４は、位置検出端末３０が配置されたフロアが、最も加算値が小さい規定点Ｐ３が設定された２Ｆであると推定する（図１６参照）。
【０１２７】
尚、アルゴリズム演算部５４がｎ次元のベクトル距離に応じて位置検出端末３０が配置されたフロアを推定することを例示したが、他の公知の方法により、位置検出端末３０が配置されたフロアを推定してもよい。
【０１２８】
アルゴリズム演算部５４は、Ｓ４１でフロアが推定された後、例えば、計測データテーブル１２５に登録された、位置検出端末３０（例えばＴｅｒｍ−Ａ）に係る上位２個又は３個の無線接続装置の位置及び電波強度を基に、位置検出端末３０の二次元位置を推定する（Ｓ４２）。この場合、アルゴリズム演算部５４は、第１の実施形態と同様に、例えば三辺測量を行うことで、位置検出端末３０の二次元位置を推定する。これにより、位置検出サーバ５０は、位置検出端末３０が配置されているフロア及び二次元位置を検出できる。この後、アルゴリズム演算部５４は本動作を終了する。
【０１２９】
このように、本実施形態におけるＰＢＸシステム５では、位置検出サーバ５０は、各フロアに設定された規定点における各無線接続装置からの電波強度を表す規定データと、端末が測定した各無線接続装置からの電波強度を表す計測データと、を比較する。位置検出サーバ５０は、比較の結果、最も相関の高い規定点が設定されたフロアが、端末が配置されたフロアであると推定する。フロアの推定には、例えばｎ次元ベクトル距離の演算が用いられる。
【０１３０】
従って、複数のフロアを有する建物９０内に配置されている位置検出端末３０の位置が、フロア別に推定されるので、ユーザは、端末が配置されているフロア及びフロア内の位置を確認できる。また、フロアと鉛直方向における位置とは１対１に対応するので、位置検出端末３０の鉛直方向における位置を検出でき、二次元位置だけでなく三次元位置を検出できる。例えば、複数のフロアを有していないが、鉛直方向（高さ方向）における位置の把握が困難である場合（例えば天井が非常に高い屋内、競技場等）でも、位置検出サーバ５０は、端末の三次元位置を推定できる。
【０１３１】
尚、端末が位置するフロアが異なる場合、電波強度を測定する測定装置（例えば、位置検出端末３０、電話端末４０、測定用の端末）と無線接続装置との間に床等が存在するので、端末の位置が同じ二次元位置でも、測定される電波強度が異なることが予想される。位置検出サーバ５０は、各無線接続装置の位置情報を高さ方向の情報（例えばフロアの情報）を含めて登録しておき、アルゴリズム演算部５４が、端末が存在すると推定されたフロアと無線接続装置が存在するフロアとの差異に応じて、測定された電波強度に重み付け等を行っても良い。これにより、位置検出サーバ５０は、フロアが推定された後の端末の二次元位置の検出精度をより向上できる。
【０１３２】
以上、図面を参照しながら各種の実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１３３】
第１の実施形態では、位置検出サーバ５０が、三辺測量を行って端末の位置を推定することを例示したが、第２の実施形態でフロア推定に用いられたｎ次元ベクトル距離の演算を行って、端末の位置を推定してもよい。
【０１３４】
上記実施形態のＰＢＸシステム５は、例えば、病院内のＰＢＸシステム５に用いられる。位置検出端末３０は、例えば、医療機器に付されるタグに適用可能である。電話端末４０は、例えば医者や看護師が携帯して持ち歩くことが想定される。この場合、既存のＰＢＸシステムを生かしつつ、簡易的な無線接続装置を追加設置することで、病院内において、医者、看護師、医療器具に至るまで様々な人や物を容易に位置検出できる。
【０１３５】
以上のように、上記実施形態の位置検出システムは、端末、複数の無線接続装置、位置検出サーバ５０、及び構内交換機を備える。端末は、複数の無線接続装置からの電波の電波強度を測定し、無線接続装置及び前記構内交換機を介して測定の結果を位置検出サーバ５０に送信する。位置検出サーバ５０は、測定の結果を受信し、測定の結果と、所定位置で予め測定された複数の無線接続装置からの電波強度と、所定位置の鉛直方向における位置情報と、に基づいて、端末の鉛直方向における位置を推定する。
【０１３６】
位置検出システムは、例えばＰＢＸシステム５である。端末は、例えば位置検出端末３０、電話端末４０である。構内交換機は、例えばＰＢＸ主装置７０である。所定位置は、例えば規定点Ｐ１〜Ｐ３である。
【０１３７】
これにより、位置検出システムは、端末から取得した電波強度の情報から統計的手法により端末の存在確率の高い鉛直方向の位置情報を導出できる。従って、端末の鉛直方向における位置を検出できる。
【０１３８】
上記実施形態では、端末は、所定値以上の電波強度の測定の結果を位置検出サーバ５０へ送信してもよい。
【０１３９】
上記実施形態では、複数の無線接続装置は、鉛直方向の位置が異なる複数のフロアに設置されてもよい。位置検出サーバ５０は、測定の結果と、所定位置で予め測定された複数の無線接続装置からの電波強度と、所定位置が存在するフロアと、に基づいて、端末が位置するフロアを推定してもよい。
【０１４０】
これにより、位置検出システムは、複数階のフロアを有する建物において、どのフロアに端末が存在するかを推定できる。従って、ユーザは、端末が存在する可能性の高いフロアにおいて、端末を探索できる。
【０１４１】
上記実施形態では、複数の所定位置が、複数のフロアに設けられてもよい。位置検出サーバ５０は、無線接続装置毎に、端末により測定された電波強度と所定位置で予め測定された電波強度との差の二乗値を導出し、複数の無線接続装置について導出された複数の二乗値を加算し、前記所定位置毎に加算値を導出してもよい。そして、位置検出サーバ５０は、加算値が最小である所定位置が存在するフロアを、端末が存在するフロアとして推定してもよい。
【０１４２】
これにより、位置検出システムは、端末による電波強度の測定値と所定位置での電波強度の登録値との差分に応じて、端末のフロアを容易に推定できる。
【０１４３】
上記実施形態では、位置検出サーバ５０は、複数の無線接続装置の位置情報及び測定の結果に基づいて、推定された端末の鉛直方向における位置での前記端末の二次元位置を推定してもよい。
【０１４４】
これにより、位置検出システムは、端末の鉛直方向における位置の推定と、端末の二次元位置の推定と、を組み合わせて、端末の三次元位置を推定できる。従って、ユーザは、推定された三次元位置を参考に、端末を容易に探索できる。
【０１４５】
上記実施形態では、複数の無線接続装置は、端末と無線で接続され、電話機能を有する第１の無線接続装置と、端末と無線で接続され、電話機能を有しない第２の無線接続装置と、を有してもよい。第１の無線接続装置は、例えば電話機能共用ＣＳ１０である。第２の無線接続装置は、例えば位置検出用ＣＳ２０である。
【０１４６】
これにより、第１の無線接続装置と比べ、比較的簡単かつ安価な第２の無線接続装置を増設することで、端末と無線接続を行う無線接続装置の数を増やすことができる。無線接続装置の数が増えることで、端末は、端末から近距離に設置された無線接続装置を検出し易くなる。また、遠距離に設置された無線接続装置からの電波強度と比較すると、近距離に設置された無線接続装置からの電波強度は大きいので、位置検出サーバ５０が端末の位置を検出する精度が高くなる。このように、既存の電話システムを少々改良して、端末の位置検出精度を向上できるとともに、システムコストの増加を抑制できる。
【０１４７】
上記実施形態では、端末は、無線接続装置と無線で接続され、電話機能を有する第１の端末と、無線接続装置と無線で接続され、電話機能を有しない第２の端末と、を有してもよい。第１の端末は、例えば電話端末４０である。第２の端末は、例えば、位置検出端末３０である。
【０１４８】
これにより、例えば、電話機能を有する第１の端末の位置を高精度に検出でき、第１の端末を所持する所持者の位置を高精度に検出できる。また、例えば、電話機能を有しない第１の端末（タグ等）を物品に簡易的に付することで、この物品の位置を容易に高精度に検出できる。
【０１４９】
上記実施形態の位置検出方法は、端末、複数の無線接続装置、位置検出サーバ５０、及び構内交換機を備える位置検出システムにおける方法である。この位置検出方法は、測定ステップと、通信ステップと、推定ステップとを有する。測定ステップでは、端末により、複数の無線接続装置からの電波の電波強度を測定する。通信システムでは、端末から、無線接続装置及び構内交換機を介して、測定の結果を位置検出サーバ５０に通信する。推定ステップでは、位置検出サーバ５０により、測定の結果と、所定位置で予め測定された複数の無線接続装置からの電波強度と、所定位置の鉛直方向における位置情報と、に基づいて、端末の鉛直方向における位置を推定する。
【０１５０】
これにより、位置検出システムは、端末から取得した電波強度の情報から統計的手法により端末の存在確率の高い鉛直方向の位置情報を導出できる。従って、端末の鉛直方向における位置を検出できる。
【産業上の利用可能性】
【０１５１】
本発明は、端末の鉛直方向における位置を検出できる位置検出システム及び位置検出方法等に有用である。
【符号の説明】
【０１５２】
５  ＰＢＸシステム
８  ＩＰネットワーク
１０  電話機能共用ＣＳ
１１、２１、３１、４１、５１  制御部
１２、２２、３２、４２  無線制御部
１３、２３  主装置インタフェース部
１４、４６  音声処理部
１５、２５、３５、４５  アンテナスイッチ
１５ｚ、１５ｙ、２５ｚ、２５ｙ、３５ｚ、３５ｙ、４５ｚ、４５ｙ  アンテナ
２０  位置検出用ＣＳ
３０  位置検出端末
３３、４３、５３  位置検出データベース部
３４、４４  ユーザインタフェース部
４０  電話端末
５０  位置検出サーバ
５２  ネットワークインタフェース部
５４  アルゴリズム演算部
５５  表示部
６０  位置確認端末
７０  ＰＢＸ主装置
８０  電話ＮＷ
９０  建物
９５  器具
１００  サーチテーブル
１１０  ＣＳランキングテーブル
１２１  電波強度テーブル
１２５  計測データテーブル
【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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