(57)【要約】【課題】従来の屋内測位システムと比べ位置情報の誤差が小さく、かつ安価に導入することができる屋内測位システムを提供する。【解決手段】屋内を複数に分割した区域ごとに位置通信手段を設置し、移動端末が屋内のいずれかの区域にある時に、位置情報管理手段が、予め登録された基準点の位置情報と当該区域に設置されている位置通信手段の基準点に対する相対的な位置の違いを表すオフセット量とから計算される当該位置通信手段の位置情報を、その時の移動端末の位置情報として収集する。【選択図】図１
2016105062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動端末の屋内における位置情報を収集する屋内測位システムであって、
屋内を複数に分割した区域ごとに設置される複数の位置通信手段と、
基準点の位置情報とそれぞれの前記位置通信手段の前記基準点に対する相対的な位置の違いを表すオフセット量とが予め登録され、移動端末がいずれかの前記区域にある時に、前記基準点の位置情報と当該区域に設置されている位置通信手段の前記オフセット量とから計算される当該位置通信手段の位置情報を、その時の当該移動端末の位置情報として収集する位置情報管理手段と、
を備える屋内測位システム。
【請求項２】
前記位置通信手段は、自身が設置された区域に自身の識別情報を含む信号を送信し、前記信号に対する移動端末からの当該移動端末の識別情報を含む応答を受信した場合に、自身の識別情報と前記応答に含まれる当該移動端末の識別情報を前記位置情報管理手段に通知し、
前記位置情報管理手段は、前記通知を受けたことを契機に当該移動端末が当該区域にあると判断する
ことを特徴とする請求項１に記載の屋内測位システム。
【請求項３】
前記位置通信手段は、自身が設置された区域に自身の識別情報を含む信号を送信し、
前記位置情報管理手段は、前記信号を受信した移動端末から当該移動端末の識別情報と前記信号に含まれる当該位置通信手段の識別情報の通知を受けたことを契機に当該移動端末が当該区域にあると判断する
ことを特徴とする請求項１に記載の屋内測位システム。
【請求項４】
前記位置情報管理手段は、移動端末の位置情報を収集するとともに当該移動端末に当該位置情報を通知することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の屋内測位システム。
【請求項５】
コンピュータを請求項１乃至４のいずれかに記載の屋内測位システムの位置情報管理手段として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋内における移動端末の位置情報を収集、提供するための屋内測位システム及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＧＰＳ（Global Positioning System）をはじめとする衛星測位システムは、複数の衛星から受信した電波に基づき地上にある受信機の位置を測位するという性質から、衛星からの電波が届かない場所、特に建物内部や地下街などの屋内では測位できないという弱点があった。そこで、屋内でも測位を可能とするために屋外とは異なる方式が複数提案されている。いずれの方式にも長所短所があるが、移動端末などの既存のＧＰＳ受信機能にわずかに手を加えるだけで屋外のＧＰＳとシームレスに使うことができ、かつ測位精度が高く安定しているＩＭＥＳ（Indoor Messaging System）が技術面において有力視されている（非特許文献１参照）。移動端末による位置情報の把握は、ＧＰＳでは複数のＧＰＳ衛星から送信される時間情報等から計算することにより行うのに対し、ＩＭＥＳではひとつのＩＭＥＳ発信装置が発信する位置情報をそのまま把握する。そのため、ＩＭＥＳでは衛星からの電波が届かないことにより測位ができないという問題は生じない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】“ＩＭＥＳとは？”、[online]、ＩＭＥＳコンソーシアム、[平成26年11月11日検索]、インターネット(URL: http:// keiosdm.sakura.ne.jp/imesconsortium/technical_information/about_imes)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＩＭＥＳ発信装置が移動端末に向けて発信するのは緯度・経度・高さなどの位置情報そのものであるため、発信装置の位置がそのままその付近にある移動端末の現在位置となる。すなわち、ＩＭＥＳにおいては発信装置と移動端末との距離がそのまま位置情報の誤差となる。そのため、発信装置の台数を増やすほど位置情報の誤差は小さくなるが、多数設置するには発信装置の価格や設置費用などの導入コストが問題になる。しかし、ＩＭＥＳ発信装置は低価格化への取り組みが進められているものの、単体で位置情報の管理や送信の機能を備える専用装置であるため低価格化には限界がある。また、設置費用についても装置の普及が進んでいない状況下では急速な低減は期待できない。
本発明の目的は、ＩＭＥＳなどの従来の屋内測位システムと比べ位置情報の誤差が小さく、かつ安価に導入することができる屋内測位システムおよびプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の形態に係る屋内測位システムは位置通信手段と位置情報管理手段を備える。位置通信手段は、屋内を複数に分割した区域ごとに設置される。位置情報管理手段は、移動端末が屋内のいずれかの区域にある時に、予め登録された基準点の位置情報と当該区域に設置されている位置通信手段の基準点に対する相対的な位置の違いを表すオフセット量とから計算される当該位置通信手段の位置情報を、その時の当該移動端末の位置情報として収集する。このように、ＩＭＥＳではＩＭＥＳ発信装置のみで位置情報の提供が可能であったのに対し、本発明では位置通信手段に加え位置情報管理手段が必要となる。しかし、本発明では一般的なパーソナルコンピュータ等により安価かつ容易に実現可能な位置情報管理手段に位置情報の管理を集中させ、移動端末の直接的な検知に係る位置通信手段については、自身や移動端末のＵＵＩＤ（Universally Unique IDentifier）などの単純な識別情報をもって移動端末がどの区域にあるかを位置情報管理手段に知らせることができる装置、例えばBluetooth（登録商標）などの低価格のデバイスを利用することで足りる。そして、本発明では位置通信手段の位置がそのままその付近にある移動端末の現在位置となるところ、位置通信手段に低価格のデバイスを利用することができるため、位置情報の誤差を小さくすべく位置通信手段を多数設置しても導入コストを低く抑えることができる。
【０００６】
本発明の第１の形態に係る屋内測位システムにおいては、位置通信手段が、自身が設置された区域に自身の識別情報を含む信号を送信し、それに対する移動端末からの当該移動端末の識別情報を含む応答を受信した場合に、自身の識別情報と応答に含まれる当該移動端末の識別情報を位置情報管理手段に通知し、位置情報管理手段がこの通知を受けたことを契機に当該移動端末が当該区域にあると判断するように構成してもよい。また、位置通信手段が、自身が設置された区域に自身の識別情報を含む信号を送信し、それを受信した移動端末が当該移動端末の識別情報と受信した信号に含まれる当該位置通信手段の識別情報を位置情報管理手段に通知して、位置情報管理手段がこの通知を受けたことを契機に当該移動端末が当該区域にあるとしてその移動端末の位置情報を収集するように構成してもよい。すなわち、移動端末が屋内のいずれの区域にあるかを位置情報管理手段が認識できるのであれば、位置通信手段と移動端末のどちらが位置情報管理手段にその旨を通知することとしても構わない。このように、本発明の屋内測位システムは柔軟なシステム構成をとることができる。
【０００７】
本発明の第２の形態に係る屋内測位システムは、位置情報管理手段が移動端末の位置情報を収集するとともにその移動端末にその位置情報を通知する。これにより、位置情報管理手段において把握した移動端末の位置情報を、当該移動端末においても利用することができる。例えば、この位置情報をスマートフォンなどの移動端末にインストールされた屋内地図上にマッピングすることで、利用者が屋内における自身の位置をビジュアルに把握することができる。また、ＧＰＳ機能とBluetoothなど識別情報を通信可能な程度の通信機能とを備える移動端末であれば、アプリケーションをインストールすること等により、屋外ではＧＰＳにより測位を行い、屋内では本発明の屋内測位システムにより測位を行うという切替操作を自動で行うようにできるため、屋外と屋内でシームレスな測位を実現することができる。
【０００８】
本発明の第３の形態に係るプログラムは、コンピュータを第１または第２の形態に係る位置情報システムとして機能させる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の屋内測位システムの構成図である。
【図２】図１に位置通信手段の相対的位置情報を追記した図である。
【図３】位置情報管理手段に識別情報を提供する方法について説明する図である。
【図４】位置情報管理手段に識別情報を提供する方法について説明する別の図である。
【図５】移動端末への位置情報のフィードバック方法について説明する図である。
【図６】移動端末への位置情報のフィードバック方法について説明する別の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
［第１実施形態］
【００１１】
本発明の屋内測位システム１００の構成を図１に示す。屋内測位システム１００は、屋内の任意の区画１０内における移動端末５０の位置情報を収集するシステムであり、複数の位置通信手段３０と位置情報管理手段４０を備える。
【００１２】
また、これらに加えて経度、緯度、高度、フロア階数などの測位の基準となる基準点２０が必要であるため、それもあわせて図示している。ただし、基準点２０は測位の基準となりうる任意の地点でよいため、必ずしも区画１０内にある必要はなく、特定の装置として存在する必要もない。そのため、基準点２０の位置情報としては設置者が任意の位置で計測したデータのほか、例えば国土地理院等の公的機関が設置している基準点のデータを用いてもよい。また、基準点２０を屋外に設置されるＧＰＳ受信機として構成して、これにより把握した位置情報を屋内測位システム１００の基準点２０の位置情報として位置情報管理手段４０に提供する形をとってもよい。このように基準点２０に他の装置と通信が必要な何らかの機能を持たせる場合は、位置通信手段３０や位置情報管理手段４０等の装置と有線または無線で接続すればよい。
【００１３】
位置通信手段３０は、区画１０を複数に分割した区域ごとに設置される。図１は区画を４つの区域に分割した例であり、それぞれの区域を１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄと表現している。なお、位置通信手段３０は基準点２０と一体化してもよく、そのときの位置通信手段３０の相対的な位置情報はすべて０である。
【００１４】
位置情報管理手段４０には、測位の基準となる基準点２０の経度、緯度、高度、フロア階数などの位置情報と、それぞれの区域の位置通信手段３０の基準点２０に対する相対的な位置の違いを表すオフセット量が予め登録されている。これらの位置情報やオフセット量は、基準点２０や各位置通信手段３０の配置が変更された場合には随時修正することになるが、基準点２０に対する各位置通信手段３０の相対的位置関係に変わりがなければ基準点２０の位置情報のみの修正で足りる。
【００１５】
このように位置情報やオフセット量が登録されていることを前提に位置情報管理手段４０は、移動端末５０がいずれかの区域にある時に、基準点２０の位置情報と当該区域に設置されている位置通信手段３０のオフセット量とから計算される当該位置通信手段３０の位置情報を、その時の移動端末５０の位置情報として収集する。なお、位置情報管理手段４０における位置通信手段３０の位置情報の計算は、移動端末５０が区域内に入るのに先立ち済ませて登録しておいてもよいし、区域内にあることを検知した都度に行ってもよい。
【００１６】
位置情報管理手段４０における位置通信手段３０の位置情報の計算方法を、図２を用いて具体的に説明する。図２は、図１に経度緯度の情報の一例を追記したものであり、その他の記載は図１と同様である。位置情報管理手段４０には、図２において基準点２０と各位置通信手段３０の下に記載されている経度緯度の情報が予め登録されている。そして、移動端末５０が例えば区域１０ｄにある時、基準点２０の経度139.58496、緯度35.703743と区域１０ｄの位置通信手段３０の基準点２０に対するオフセット量である経度+0.000032、緯度-0.000017とから計算される区域１０ｄの位置通信手段３０の経度139.58528、緯度35.703726を、その時の当該移動端末５０の位置情報として収集する。なお、ここでは位置情報として経度と緯度が登録されている例を示したが、更に高さやフロア階数などを登録して位置情報を計算・収集しても構わない。
【００１７】
このように、位置情報管理手段４０に情報処理の観点から必要とされる機能は、基準点２０の位置情報と各位置通信手段３０のオフセット量を記憶する機能と、記憶されたこれらの情報を加算して位置通信手段３０の位置情報を算出する機能であり、このような機能は一般的なパーソナルコンピュータが備える記憶手段と演算手段で安価かつ容易に実現可能である。
【００１８】
位置情報管理手段４０は、移動端末５０がいずれかの区域にある時に当該移動端末５０の位置情報を収集するが、いずれかの区域にあることを認識するには、位置通信手段３０または移動端末５０から、移動端末５０がある区域に設置されている位置通信手段３０の識別情報と当該移動端末５０の識別情報の提供を受ければよい。したがって、位置情報管理手段４０はこの程度の情報を送受できる通信機能を備えていることで足り、位置通信手段３０と移動端末５０についてもこの程度の情報を送受できる通信機能を備えていることで足りる。そしてこのような通信機能は、有線であれば例えばEthernet（登録商標）等の、無線であれば例えばWi-FiやBluetooth等の、既にパーソナルコンピュータや移動端末に実装されている又は実装容易な通信方式により安価に実現可能である。
【００１９】
位置通信手段３０から位置情報管理手段４０に識別情報の提供をする場合について図３を用いて説明する。図３は、図１に機器識別用のＩＤと識別情報の流れを追記したものであり、その他の記載は図１と同様である。この構成例では、区域１０ａ〜１０ｄにそれぞれ設置された４つの位置通信手段３０にＩＤ＝１１〜１４をそれぞれ割り当てており、各位置通信手段３０は、それぞれ自身を示す識別情報であるＩＤ＝１１〜１４を含む信号を自身が設置された区域１０ａ〜１０ｄに送信する。このとき、区域１０ｄにＩＤ＝５１が割り当てられた移動端末５０があったとすると、区域１０ｄの位置通信手段３０からのＩＤ＝１４を含む信号を受信した移動端末５０は、自身を示す識別情報であるＩＤ＝５１を含む応答を受信した信号の送信元のＩＤ＝１４の位置通信手段３０に返信する。移動端末５０によるこのような受信・返信処理は、例えば移動端末５０において位置通信手段３０からの信号の受信およびこれに対する応答の返信をつかさどるアプリケーションを実装しておくことにより実現される。この場合にアプリケーションは、移動端末５０を位置通信手段３０からの所定の信号の受信を待機するよう制御するとともに所定の信号を受信した際にその送信元の位置通信手段３０に向け自身の識別情報を含む信号を送信するよう制御する。ここでいう所定の信号には、識別情報のみが含まれる場合のほか、アプリケーションの構成に応じてアプリケーションの起動や処理の実行に係る指示情報などが更に含まれる場合がある。移動端末５０からの応答を受信した区域１０ｄの位置通信手段３０は、自身を示す識別情報であるＩＤ＝１４と受信した移動端末５０からの応答に含まれる移動端末５０の識別情報であるＩＤ＝５１を位置情報管理手段４０にセットで通知し、これにより位置情報管理手段４０は区域１０ｄに当該移動端末５０があることを認識する。
【００２０】
また、移動端末５０から位置情報管理手段４０に識別情報の提供をする場合の構成例を図４を用いて説明する。図４は、図３と識別情報の流れのみが異なり、その他の記載は図３と同様である。４つの位置通信手段３０は、それぞれ自身を示す識別情報であるＩＤ＝１１〜１４を含む信号を自身が設置された区域１０ａ〜１０ｄに送信する。例えば、区域１０ｄにＩＤ＝５１が割り当てられた移動端末５０があった場合、区域１０ｄに設置されている位置通信手段３０からのＩＤ＝１４を含む信号を受信した移動端末５０は自身を示す識別情報であるＩＤ＝５１と受信した信号に含まれる位置通信手段３０の識別情報であるＩＤ＝１４を位置情報管理手段４０にセットで通知し、これにより位置情報管理手段４０は区域１０ｄに当該移動端末５０があることを認識する。移動端末５０によるこのような受信・応答処理は、例えば移動端末５０において位置通信手段３０からの信号の受信および位置情報管理手段４０への信号の送信をつかさどるアプリケーションを実装しておくことにより実現される。この場合にアプリケーションは、移動端末５０を位置通信手段３０からの所定の信号の受信を待機するよう制御するとともに所定の信号を受信した際に位置情報管理手段４０に向け当該位置通信手段３０の識別情報と自身の識別情報を含む信号を送信するよう制御する。ここでいう所定の信号には、識別情報のみが含まれる場合のほか、アプリケーションの構成に応じてアプリケーションの起動や処理の実行に係る指示情報などが更に含まれる場合がある。
【００２１】
位置通信手段３０と移動端末５０との間、および移動端末５０と位置情報管理手段４０との間の識別情報の送受は無線通信により行うが、この程度の情報送受の機能は上記のとおり、例えばWi-FiやBluetooth等の、既に移動端末に実装されている又は実装容易な通信方式により安価に実現可能である。
【００２２】
各図において、位置通信手段３０と位置情報管理手段４０との間は有線接続されているように記載されているが、位置通信手段３０への給電の問題を考慮する必要がなければ無線接続であっても構わない。また、移動端末５０から位置情報管理手段４０に識別情報の提供をする構成においては、位置通信手段３０と位置情報管理手段４０との間で通信が発生しないため、給電や管理の問題を考慮する必要がなければ両者は接続されていなくても構わない。
【００２３】
また、各図において位置情報管理手段４０は区画１０の外側に設置されているように記載されているが、区画１０内に設置しても何ら問題はない。
【００２４】
以上のように、本発明では一般的なパーソナルコンピュータ等により安価かつ容易に実現可能な位置情報管理手段に位置情報の管理を集中させ、移動端末の直接的な検知に係る位置通信手段については、自身や移動端末のＵＵＩＤ（Universally Unique IDentifier）などの単純な識別情報をもって移動端末がどの区域にあるかを位置情報管理手段に知らせることができる装置、例えばBluetooth（登録商標）などの低価格のデバイスを利用することで足りる。そして、本発明では位置通信手段の位置がそのままその付近にある移動端末の現在位置となるところ、位置通信手段に低価格のデバイスを利用することができるため、位置情報の誤差を小さくすべく位置通信手段を多数設置しても導入コストを低く抑えることができる。また、建物の各階の構造が共通である場合や建物内に構造が類似のスペースが複数ある場合には、基準点２０と複数の位置通信手段３０の各オフセット量を１階分又は１スペース分だけ決定すれば、その他の階やスペースについては基準点２０の位置情報のみを補正し位置通信手段３０の各オフセット量については決定済の数値をそのまま転用することが可能なため、設計や設備管理を容易に行うことができる。更に事後的に基準点２０の位置を変更する必要が生じた場合においても、基準点２０と複数の位置通信手段３０の相対的な位置関係に変更がなければ基準点２０の位置情報の変更のみで位置通信手段３０の各オフセット量を変更することなく転用することで、設備変更作業の効率化を図ることができる。
［第２実施形態］
【００２５】
第１実施形態は、位置情報管理手段４０が移動端末５０の絶対的な位置情報を把握し収集する構成であるが、第２実施形態はこの位置情報を当該移動端末５０に通知する構成である。図３の構成に第２実施形態の情報の流れを追記したものを図５に、図４の構成に第２実施形態の情報の流れを追記したものを図６に、それぞれ示す。いずれの構成においても、位置情報管理手段４０はＩＤ＝５１の移動端末５０の位置情報を計算し収集した際、この位置情報をＩＤ＝５１の移動端末に送信し、当該移動端末５０がこれを受信する。ここで、位置情報管理手段４０から移動端末５０への位置情報の通知は無線通信により行うが、位置情報程度の情報量の送信機能は例えばWi-FiやBluetooth等の、既に移動端末に実装されている又は実装容易な通信方式により安価に実現可能である。
【００２６】
第２実施形態の構成によれば、位置情報管理手段４０で把握した移動端末５０の位置情報を当該移動端末５０においても利用することができる。例えば、この位置情報をスマートフォンなどの移動端末にインストールされた屋内地図上にマッピングすることで、利用者が屋内における自身の位置をビジュアルに把握することができる。また、ＧＰＳ機能とBluetoothなど識別情報を通信可能な程度の通信機能とを備える移動端末であれば、アプリケーションをインストールすること等により、屋外ではＧＰＳにより測位を行い、屋内では本発明の屋内測位システムにより測位を行うという切替操作を自動で行うようにできるため、屋外と屋内でシームレスな測位を実現することができる。
【００２７】
各実施形態の屋内測位システムにおける各機能・処理は、必要に応じ併合・分割しても構わない。また、本発明において表現されている技術的思想の範囲内で適宜変更が可能であり、その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００２８】
コンピュータを本発明の各手段として機能させる場合、各手段および各部での処理内容はプログラムによって記述される。そのプログラムは、例えば、ハードディスク装置に格納されており、実行時には、必要なプログラムやデータがＲＡＭ(Random Access Memory)に読み込まれて、そのプログラムがＣＰＵにより実行されることにより、コンピュータ上で各処理内容が実現される。
【符号の説明】
【００２９】
１０  屋内の任意の区画
２０  基準点
３０  位置通信手段
４０  位置情報管理手段
５０  移動端末
【図１】
2016105062.tif 000003
【図２】
2016105062.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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