(57)【要約】  受信端末は、付近に無線送信装置が設置されていない場合、又は付近の無線送信装置が故障している場合でも、受信端末の位置の推定を正確に行う。受信端末（２００）は、複数の無線送信装置（１００）から伝送データを受信し、受信電力を測定する無線受信部（２１０）と、無線送信装置の設置位置を識別する識別番号を伝送データから抽出する伝送データ情報解析部（２２１）と、識別番号と識別番号に対応する無線送信装置からの受信電力とを受信電力テーブルに登録する伝送データ情報記憶部（２３０）と、受信電力テーブルから取得した所定数の受信電力に基づいて識別番号に対応する無線送信装置からの受信電力積算値を算出し、受信電力積算値の大きさによって識別番号に対して決定した受信順位と、複数の識別番号によって識別される無線送信装置の設置位置とに基づいて、受信端末の位置を推定する位置推定部（２２３）とを備える。
2020194698.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のエリアに設置された複数の無線送信装置から送信される伝送データを受信する受信端末であって、
複数の前記無線送信装置から前記伝送データを受信し、前記伝送データを受信した際の受信電力を測定する無線受信部と、
前記無線受信部から前記伝送データを取得し、前記無線送信装置の設置位置を識別する識別番号を前記伝送データから抽出する伝送データ情報解析部と、
前記識別番号と前記識別番号に対応する前記無線送信装置からの前記受信電力とを受信電力テーブルに登録する伝送データ情報記憶部と、
前記受信電力テーブルから所定数の前記受信電力を取得し、所定数の前記受信電力に基づいて前記識別番号に対応する前記無線送信装置からの受信電力積算値を算出し、前記受信電力積算値の大きさによって前記識別番号に対して受信順位を決定し、前記受信順位と、前記識別番号によって識別される前記無線送信装置の設置位置とに基づいて、前記受信端末の位置を推定する位置推定部とを備えることを特徴とする受信端末。
【請求項２】
前記位置推定部は、複数の前記受信電力積算値のうち所定の閾値より大きい前記受信電力積算値の有無によって、前記受信端末の位置を推定することを特徴とする請求項１に記載の受信端末。
【請求項３】
前記位置推定部は、複数の前記受信電力積算値のうち所定の閾値より大きい前記受信電力積算値が有る場合、前記受信順位が第１位である前記識別番号が含まれる前記伝送データを送信した前記無線送信装置の付近に前記受信端末が位置すると推定することを特徴とする請求項１に記載の受信端末。
【請求項４】
前記位置推定部は、複数の前記受信電力積算値のうち所定の閾値より大きい前記受信電力積算値が無い場合であって、
前記受信順位が第１位である前記識別番号が含まれる前記伝送データを送信した前記無線送信装置が設置される前記エリアを第１エリアとし、
前記受信順位が第２位である前記識別番号が含まれる前記伝送データを送信した前記無線送信装置が設置される前記エリアを第２エリアとし、
前記第１エリアと前記第２エリアとが隣り合わない場合、
前記第１エリアと前記第２エリアとの間のエリアであって、前記第１エリア側に設置された前記無線送信装置の付近が前記受信端末の位置であると推定する
ことを特徴とする請求項１に記載の受信端末。
【請求項５】
前記位置推定部は、複数の前記受信電力積算値のうち所定の閾値より大きい前記受信電力積算値が無い場合であって、
前記受信順位が第１位である前記識別番号が含まれる前記伝送データを送信した前記無線送信装置と、前記受信順位が第２位である前記識別番号が含まれる前記伝送データを送信した前記無線送信装置とが設置される前記エリアを第１エリアとし、
前記受信順位が第３位である前記識別番号が含まれる前記伝送データを送信した前記無線送信装置が設置される前記エリアを第２エリアとし、
前記第１エリアと前記第２エリアとが隣り合わない場合、
前記第１エリアと前記第２エリアとの間のエリアであって、前記第１エリア側に設置された前記無線送信装置の付近が前記受信端末の位置であると推定する
ことを特徴とする請求項１に記載の受信端末。
【請求項６】
前記無線受信部から前記受信電力の受信時刻を取得し、前記伝送データの受信を開始した時刻からの経過時刻を算出し、前記経過時刻に応じて前記所定の閾値を変更する閾値変更部を備えることを特徴とする請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の受信端末。
【請求項７】
前記受信端末の位置と前記伝送データに含まれるコンテンツ情報とに基づいたコンテンツを表示する表示部を備える
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の受信端末。
【請求項８】
複数の前記エリアに設置された複数の前記無線送信装置と、
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の受信端末とを
を備えることを特徴とする送受信システム。
【請求項９】
複数のエリアに設置され、受信端末へ伝送データを送信する無線送信装置であって、
前記伝送データには、前記無線送信装置の設置位置を識別する識別番号が含まれ、
複数の前記無線送信装置から前記伝送データを受信し、前記伝送データを受信した際の受信電力を測定し、前記識別番号を前記伝送データから抽出し、前記識別番号と前記識別番号に対応する前記無線送信装置からの前記受信電力とを受信電力テーブルに登録し、前記受信電力テーブルから所定数の前記受信電力を取得し、所定数の前記受信電力に基づいて前記識別番号に対応する前記無線送信装置からの受信電力積算値を算出し、前記受信電力積算値の大きさによって前記識別番号に対して受信順位を決定し、前記受信順位と、前記識別番号によって識別される前記無線送信装置の設置位置とに基づいて、位置推定を行う前記受信端末に対して前記伝送データを送信することを特徴とする無線送信装置。
【請求項１０】
複数のエリアに設置された複数の無線送信装置から送信される伝送データを受信端末が受信する受信方法であって、
複数の前記無線送信装置から前記伝送データを受信し、前記伝送データを受信した際の受信電力を測定し、
前記伝送データを取得し、前記無線送信装置の設置位置を識別する識別番号を前記伝送データから抽出し、
前記識別番号と前記識別番号に対応する前記無線送信装置からの前記受信電力とを受信電力テーブルに登録し、
前記受信電力テーブルから所定数の前記受信電力を取得し、所定数の前記受信電力に基づいて前記識別番号に対応する前記無線送信装置からの受信電力積算値を算出し、前記受信電力積算値の大きさによって前記識別番号に対して受信順位を決定し、前記受信順位と、前記識別番号によって識別される前記無線送信装置の設置位置とに基づいて、前記受信端末の位置を推定することを特徴とする受信方法。
【請求項１１】
複数のエリアに設置された複数の無線送信装置から受信端末へ送信される伝送データの送受信方法であって、
前記無線送信装置の設置位置を識別する識別番号を含む前記伝送データを送信し、
複数の前記無線送信装置から前記伝送データを受信し、前記伝送データを受信した際の受信電力を測定し、
前記伝送データを取得し、前記識別番号を前記伝送データから抽出し、
前記識別番号と前記識別番号に対応する前記無線送信装置からの前記受信電力とを受信電力テーブルに登録し、
前記受信電力テーブルから所定数の前記受信電力を取得し、所定数の前記受信電力に基づいて前記識別番号に対応する前記無線送信装置からの受信電力積算値を算出し、前記受信電力積算値の大きさによって前記識別番号に対して受信順位を決定し、前記受信順位と、前記識別番号によって識別される前記無線送信装置の設置位置とに基づいて、前記受信端末の位置を推定することを特徴とする送受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ユーザーの位置を推定する受信端末、送受信システム、無線送信装置、受信方法及び送受信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、近距離無線通信であるＢＬＥ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）  Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ）などの近距離無線通信を利用した屋内での測位技術が知られている。例えば、ユーザーが所持するスマートフォンやタブレット等の携帯情報端末は、無線送信装置からの受信電力を測定する。携帯情報端末が測定した受信電力から携帯情報端末の位置を測定し、携帯情報端末を所持するユーザーの位置に応じた案内や広告等の情報提供を行うシステムが開発されている。このようなシステムにおいては、複数の無線送信装置が存在している中でも精度よくユーザーの位置を推定する必要がある。【０００３】
そこで、無線送信装置に対応する識別番号が設置されているエリアと関連付けられ、受信したデータに含まれる識別番号より無線送信装置をカウントすることで、ユーザーが滞在しているエリアを推定する情報処理装置がある（例えば、特許文献１参照）。また、この情報処理装置では、測位に要する処理を軽減するために、受信電力に対して所定の閾値を設定している。そして、受信電力が極端に強い場合には、対応する無線送信装置が設置されているエリアにユーザーが滞在していると推定し、受信電力が極端に弱い場合には、無線送信装置が設置されていない、又はエリア外にユーザーが滞在していると推定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−１９８５６７号（第７−９頁、第６−８図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されている装置では、各エリアに設置されている無線送信装置から受信したデータに含まれる識別番号、及び受信電力に基づき、位置を推定している。ユーザーが滞在しているエリア付近に無線送信装置が設置されていない場合、又は故障している場合には、ユーザー付近の無線送信装置からデータを取得することができない。このため、ユーザーが滞在しているエリアとは異なるエリアにユーザーが滞在していると推定されてしまう恐れがあり、ユーザーの位置を正確に推定することができないという問題があった。【０００６】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、ユーザーが所持する受信端末の存在するエリア付近に無線送信装置が設置されていない場合、又は無線送信装置が故障している場合でも、ユーザーが所持する受信端末の位置を正確に推定することができる受信端末、送受信システム、無線送信装置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】
【０００７】
この発明に係る受信端末においては、複数のエリアに設置された複数の無線送信装置から送信される伝送データを受信する受信端末であって、複数の無線送信装置から伝送データを受信し、伝送データを受信した際の受信電力を測定する無線受信部と、無線受信部から伝送データを取得し、無線送信装置の設置位置を識別する識別番号を伝送データから抽出する伝送データ情報解析部と、識別番号と識別番号に対応する無線送信装置からの受信電力とを受信電力テーブルに登録する伝送データ情報記憶部と、受信電力テーブルから所定数の受信電力を取得し、所定数の受信電力に基づいて識別番号に対応する無線送信装置からの受信電力積算値を算出し、受信電力積算値の大きさによって識別番号に対して受信順位を決定し、受信順位と、識別番号によって識別される無線送信装置の設置位置とに基づいて、受信端末の位置を推定する位置推定部とを備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明は、ユーザーが所持する受信端末の存在するエリア付近に無線送信装置が設置されていない場合、又は無線送信装置が故障している場合でも、ユーザーが所持する受信端末の位置を正確に推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１に係る送受信システムの構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る列車の車両内での無線送信装置の設置例を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る無線送信装置の識別番号テーブルの一例を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る伝送データ情報記憶部に記憶される受信電力テーブルの一例を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る伝送データ情報記憶部に記憶される受信時刻テーブルの一例を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態１に係る受信電力の平均値と積算値とを比較した受信電力テーブルの一例を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態１に係る受信電力積算値の時間変化を示したグラフである。
【図８】この発明の実施の形態１に係る識別番号ごとの受信電力積算値の算出結果の一例を示す図である。
【図９】この発明の実施の形態１に係る識別番号ごとの受信電力積算値の算出結果の一例を示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態１に係る識別番号ごとの受信電力積算値の算出結果の一例を示す図である。
【図１１】この発明の実施の形態１に係る受信端末のコンテンツ記憶部に記憶されるコンテンツテーブルの一例を示す図である。
【図１２】この発明の実施の形態１に係る表示部に表示されるコンテンツの一例を示す図である。
【図１３】この発明の実施の形態１に係る受信端末が実行する処理を示すフローチャートである。
【図１４】この発明の実施の形態１に係る受信端末が実行する位置推定処理を示すフローチャートである。
【図１５】この発明の実施の形態２に係る送受信システムの構成を概略的に示すブロック図である。
【図１６】この発明の実施の形態２に係る閾値を変更する場合と閾値を変更しない場合を比較し受信電力積算値の時間変化を示したグラフである。
【図１７】この発明の実施の形態２に係る受信端末が実行する処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る送受信システムの構成を概略的に示すブロック図である。本実施の形態では、無線送信装置１００を列車内に設置し、列車内のユーザー（乗客）が受信端末２００を所持している状況として説明する。受信端末２００は、複数のエリアである列車の車両内に設置された複数の無線送信装置１００から送信される伝送データを受信する。
【００１２】
図１において、送受信システム２０は、伝送データを送信する無線送信装置１００と、無線送信装置１００から送信された伝送データを受信し、受信端末２００の位置を推定した上で、車両の運行案内を表示する受信端末２００とを備える。具体的には、列車の車両内に設置された無線送信装置１００から送信された伝送データを受信した受信端末２００は、ユーザーが乗車している車両や車両内の位置を推定し、ユーザーの位置に応じて列車の運行に関わる情報を表示部２５０に表示する。列車の運行に関する情報とは、例えば、列車種別（普通、急行、特急等）を示す列車種別情報、始発駅を示す始発駅情報、終着駅を示す終着駅情報、列車の次の停車駅である次駅を示す次駅情報、列車の位置を示す列車位置情報、そして停車時に開くドアを示すドア開情報等がある。表示部は、受信端末２００に備えられたディスプレイ上であってもよい。
【００１３】
まず、無線送信装置１００について説明する。図２は、列車の車両内での無線送信装置１００の設置例を示す図である。図２において、５両編成の列車を例にとり、列車の各車両の前方、後方それぞれに１台ずつ、無線送信装置１００（すなわち、無線送信装置１００ａ〜１００ｊ）が設置されている状態を示している。受信端末２００は、複数のエリアである車両内に設置された複数の無線送信装置１００ａ〜１００ｊから送信される伝送データを受信する。なお、列車の１号車側も５号車側もいずれも前方となり得るが、本実施の形態においては、１号車側を前方とする。本実施の形態では、各車両に設置する無線送信装置の台数を２台として説明するが、無線送信装置の台数が３台以上であってもよい。無線送信装置１００は、無線送信装置１００ａ〜１００ｊの総称と考えてもよい。また、無線送信装置１００が設置される各車両をエリアとして表現してもよい。図２では、例えば、１号車は無線送信装置１００a、及び無線送信装置１００ｂが設置されているエリアである。
【００１４】
無線送信装置１００は、伝送データを生成し、一定周期で伝送データを受信端末２００に送信する。無線送信装置１００で生成される伝送データには、無線送信装置１００を識別する装置識別情報と、無線送信装置１００が設置される設置位置を識別する識別番号（装置識別番号ともいう）と、受信端末２００に提供するコンテンツに関する情報であるコンテンツ情報とが含まれる。例えば、受信端末２００の表示部２５０に列車の行き先等の情報を表示する場合、伝送データには、コンテンツ情報として列車の運行に関する情報が含まれる。
【００１５】
コンテンツ情報は、任意のＩＤ（ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）として表してもよい。この場合、始発駅情報として、「駅Ａ」であれば「ＣＩ１」、「駅Ｂ」であれば「ＣＩ２」として、コンテンツ情報と任意のＩＤとの対応関係が予め定義されているものとする。ただし、コンテンツ情報の形式はこれに限定されず、数値やテキストコードでもよい。
【００１６】
識別番号には、列車の車両内での無線送信装置１００の設置位置を示す任意の値を設定する。本実施の形態では、車両内での無線送信装置１００の設置箇所、及び設置車両の号車番号を示す任意の値を識別番号として設定する。識別番号の設定例について説明する。例えば、車両内での設置箇所が「車両前方」の場合、識別番号は「奇数」とし、車両内での設置箇所が「車両後方」の場合、識別番号は「偶数」とする。識別番号が奇数の場合、無線送信装置１００の設置車両の号車番号は、識別番号を２で割って小数点以下を切り上げた整数で表す。また、識別番号が偶数の場合、無線送信装置１００の設置車両の号車番号は、識別番号を２で割った整数で表す。
【００１７】
図３は、無線送信装置の識別番号テーブルの一例を示す図である。図３において、無線送信装置１００ａから無線送信装置１００ｊに対応する識別番号の例を表す識別番号テーブルを示す。例えば、無線送信装置１００ｆであれば、識別番号は「６」であり、設置車両の号車番号は「３号車」であり、車両内での設置箇所は「後方」となる。識別番号の設定方法としては、無線送信装置１００の設置車両の号車番号、及び設置位置を示すことが可能な任意の値が設定されていれば、他の設定方法でも構わない。
【００１８】
無線送信装置１００は、伝送データに含むべき情報を送信する情報提供装置（図示せず）と接続されてもよい。例えば、列車に関する情報を無線送信装置１００へ送信する情報提供装置と、有線又は無線によって接続されてもよい。この場合、無線送信装置１００は、所定の時間間隔で列車に関する情報を情報提供装置から受信し、その都度、伝送データを生成し、受信端末２００へ送信する。ただし、伝送データをその都度生成する必要がなければ、無線送信装置１００は、情報提供装置から情報を取得せず、一定期間同じ伝送データを繰り返し受信端末２００へ送信してもよい。この場合、無線送信装置１００は、情報提供装置と接続されていない構成となる。
【００１９】
無線送信装置１００は、近距離無線通信を用いて伝送データを送信する。例えば、近距離無線通信の規格は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）４．０であるＢＬＥである。ＢＬＥでは、２．４ＧＨｚ帯の電波が用いられる。また、ＢＬＥの通信距離は、２．５ｍから５０ｍまでの比較的狭い範囲である。このため、無線送信装置１００は、限られた範囲内において伝送データを送信することが可能である。また、無線送信装置１００は、予め定められた間隔で周期的に伝送データを送信する。ＢＬＥ規格では、送信間隔は２０ｍｓ（ミリ秒）から１０．２４ｓ（秒）までの間である。このため、無線送信装置１００は、ＢＬＥ規格に規定されている範囲内で伝送データの送信間隔を設定するものとする。また、無線送信装置１００は、伝送データの送信電力を−２０ｄＢｍから１０ｄＢｍの範囲で設定可能である。
【００２０】
装置識別情報は、無線送信装置１００に対して固有の情報である。伝送データには、装置識別情報として、近距離無線通信によってデータの送受信を行うスマート端末やウェアラブルデバイス等と無線送信装置１００とを区別可能である特定のＩＤ、又はフラグ等が含まれる。受信端末２００は、装置識別情報によって、所望の無線送信装置１００以外から送信された伝送データを識別し、受信端末２００で行う処理の対象外とする。これにより、受信端末２００での位置推定において、誤った推定を防ぐことができる。
【００２１】
次に、受信端末２００について説明する。受信端末２００は、無線受信部２１０と、制御部２２０と、伝送データ情報記憶部２３０と、コンテンツ記憶部２４０と、表示部２５０とを備える。このうち、制御部２２０は、伝送データ情報解析部２２１と、位置推定部２２３と、コンテンツ取得部２２４とを備える。制御部２２０は、最初から受信端末２００に組み込まれたものでもよいが、外部からダウンロードしたアプリケーションとして受信端末２００に組み込まれてもよい。この場合、伝送データ情報記憶部２３０及びコンテンツ記憶部２４０には、受信端末２００内の内部メモリの一部が割り当てられる。
【００２２】
無線受信部２１０は、複数の無線送信装置１００から送信された伝送データを受信し、伝送データを受信したときの受信電力を測定する。さらに、無線受信部２１０は、伝送データの受信時刻を取得する。無線送信装置１００が複数設置されるので、複数の無線送信装置１００から伝送データを受信し、伝送データを受信した際の受信電力を測定し、伝送データの受信時刻を取得することになる。無線受信部２１０は、一度に複数の伝送データを受信することはできない。このため、例えば、受信周期が１００ｍｓの場合、無線受信部２１０は、１００ｍｓ毎に無線送信装置１００ａ〜１００ｊのいずれかから送信された伝送データを受信する。また、無線受信部２１０は、一定時間あたりに受信可能な伝送データ数を指定してもよい。
【００２３】
無線受信部２１０は、いずれの無線送信装置１００ａ〜１００ｊから伝送データ受信するか決まってはいない。基本的には、無線受信部２１０は、受信端末２００に近い位置に設置された無線送信装置１００からの伝送データを受信する。しかしながら、無線受信部２１０は、受信端末２００に近い位置に設置された無線送信装置１００から伝送データを受信できず、受信端末２００から離れた位置に設置された無線送信装置１００からの伝送データを受信することもある。
【００２４】
無線受信部２１０は、伝送データ、測定した受信電力、及び、伝送データの受信時刻を制御部２２０へ送る。詳細に述べると、無線受信部２１０は、伝送データを伝送データ情報解析部２２１へ送り、受信電力と受信時刻とを位置推定部２２３へ送る。このとき、無線受信部２１０は、予め受信端末２００に保持していた識別番号（装置識別番号）と伝送データに含まれる識別番号とを照合する。照合した結果、受信した伝送データが無線送信装置１００以外の端末から受信した伝送データであった場合、無線受信部２１０は、伝送データ、受信電力、及び、受信時刻を制御部２２０へ送らず、受信端末２００での処理を終了する。
【００２５】
無線受信部２１０は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）４．０の規格に準拠して伝送データの受信を行う。受信端末２００は、無線受信部２１０を備え、近距離無線通信が可能なものであり、具体的には、スマートフォンやタブレット端末等が考えられる。受信端末２００を所持するユーザーが、無線送信装置１００を設置したエリアに入ると、無線受信部２１０は、無線送信装置１００から送信される伝送データの受信を開始する。例えば、列車の車両内に無線送信装置１００が設置されている場合、無線送信装置１００が設置された車両に乗車すると、伝送データの受信を開始することになる。
【００２６】
制御部２２０は、無線受信部２１０から取得した伝送データと受信電力とによって、受信端末２００の位置を推定し、受信端末２００の表示部２５０で表示するコンテンツをコンテンツ記憶部２４０から取得する。そして、制御部２２０は、表示部２５０へコンテンツを送る。
【００２７】
制御部２２０の動作について詳しく説明する。伝送データ情報解析部２２１は、無線受信部２１０から伝送データを取得すると、伝送データから識別番号とコンテンツ情報とを抽出する。そして、伝送データ情報解析部２２１は、識別番号を位置推定部２２３へ、コンテンツ情報をコンテンツ取得部２２４へ送る。つまり、伝送データ情報解析部２２１は、無線受信部２１０から伝送データを取得し、無線送信装置１００の設置位置を識別する識別番号を伝送データから抽出する。
【００２８】
位置推定部２２３は、無線受信部２１０から取得した受信電力と受信時刻と、伝送データ情報解析部２２１から取得した識別番号とを伝送データ情報記憶部２３０へ送る。伝送データ情報記憶部２３０は、識別番号と識別番号に対応する無線送信装置１００からの受信電力とを受信電力テーブルに登録し、受信電力テーブルを記憶する。そして、位置推定部２２３は、伝送データ情報記憶部２３０に記憶されている受信電力テーブルから、各識別番号に対応する無線送信装置１００からの受信電力データの受信履歴を取得した上で、受信端末２００の位置を推定する。そして、位置推定部２２３は、位置推定結果をコンテンツ取得部２２４へ送る。受信電力データには、受信電力と受信電力に対応する識別番号とが含まれる。受信電力テーブルは、時系列的に受信される受信電力データをテーブル化したものである。
【００２９】
位置推定部２２３は、伝送データ情報記憶部２３０に記憶されている後述する受信電力テーブルから所定数の受信電力を取得し、所定数の受信電力に基づいて識別番号に対応する無線送信装置１００からの受信電力積算値を算出し、受信電力積算値の大きさによって識別番号に対して受信順位を決定する。そして、識別番号毎に決定した受信順位と、複数の識別番号によって識別される無線送信装置１００の設置位置とに基づいて、受信端末２００の位置を推定する。つまり、位置推定部２２３は、受信電力積算値の大きさによって決まる識別番号の受信順位と、識別番号によって識別される無線送信装置１００の位置関係に基づいて、受信端末２００の位置を推定する。
【００３０】
位置推定部２２３の詳細な説明に先立って、伝送データ情報記憶部２３０について説明する。伝送データ情報記憶部２３０は、位置推定部２２３から取得した識別番号と識別番号に対応する無線送信装置１００からの受信電力と受信時刻とを受信電力テーブルに登録し、受信電力テーブルを記憶する。
【００３１】
図４は、伝送データ情報記憶部２３０に記憶される受信電力テーブルの一例を示す図である。図４において、「Ｎｏ．」は伝送データ情報記憶部２３０に登録される受信電力データの番号である。図４において、Ｎｏ．５からＮｏ．ｍ−１までの受信電力データについては表記を省略している。受信電力テーブルには、伝送データ情報記憶部２３０で取得した識別番号に対応する無線送信装置１００からの受信電力を登録する。受信電力テーブルでは、登録する受信電力データを「受信電力（識別番号）」と表す。例えば、受信電力「０．０００１（ｍＷ）」を「１．０Ｅ−４（ｍＷ）」のように１０進数の指数で表す。伝送データ情報記憶部２３０が識別番号として「５」、受信電力として「１．０Ｅ−４（ｍＷ）」を取得した場合、伝送データ情報記憶部２３０は、受信電力テーブルに受信電力データ「１．０Ｅ−４（５）」を登録することになる。
【００３２】
なお、伝送データ情報記憶部２３０で、受信電力データを取得していない識別番号に対応する無線送信装置１００からの受信電力データを「０」として登録する。識別番号を取得していないことを示していればよいため、「０」以外の記号等を用いてもよい。また、位置推定に利用できない微弱な受信電力を受信した場合、受信電力データを「０」として登録する。
【００３３】
図４において、受信電力データの番号が「Ｎｏ．１」の受信電力データは、［０（１），０（２），６．５Ｅ‐７（３），３．２Ｅ−５（４），２．３Ｅ−４（５），３．８Ｅ−５（６），０（７），０（８），３．２Ｅ−９（９），０（１０）］を登録することになる。
【００３４】
位置推定部２２３は、伝送データ情報記憶部２３０に登録されている所定数の受信電力データの受信履歴を使用して位置を推定する。つまり、位置推定に必要な分だけ受信電力データを登録しておけばよいため、伝送データ情報記憶部２３０は、受信電力テーブルに登録する受信電力データの登録可能データ数を設定してもよい。登録可能データ数を所定数ｍ（図４のＮｏ．ｍ）として、位置推定部２２３で取得した識別番号に対応する無線送信装置１００からの受信電力データが登録可能データ数に達した場合について説明する。受信電力データが登録可能データ数ｍに達した場合、伝送データ情報記憶部２３０は、最も古く登録された受信電力データ（昇順の場合、図４のＮｏ．１、降順の場合、図４のＮｏ．ｍ）を削除した上で、新規の受信電力データを受信電力テーブル（昇順の場合、図４のＮｏ．ｍ、降順の場合、図４のＮｏ．１）へ登録する。このとき、伝送データ情報記憶部２３０は、受信電力テーブルで削除した受信電力データ以外はＮｏを更新する（昇順の場合、図４のＮｏ＝Ｎｏ−１、降順の場合、図４のＮｏ＝Ｎｏ＋１）。
【００３５】
受信電力テーブルにおいて登録可能データ数が設定されない場合には、伝送データ情報記憶部２３０は、識別番号と受信電力とを取得する度に受信電力テーブルへの受信電力データの登録を追加していくことになる。
【００３６】
図５は、伝送データ情報記憶部２３０に記憶される受信時刻テーブルの一例を示す図である。伝送データ情報記憶部２３０は、識別番号毎に受信電力データを取得した受信時刻を受信時刻テーブルに登録する。受信時刻テーブルでは、登録する受信時刻データを受信時刻（識別番号）と表す。例えば、伝送データ情報記憶部２３０が識別番号として「５」、受信時刻として「８：５４：５５．４００（時：分：秒）」を取得した場合、伝送データ情報記憶部２３０は、受信時刻テーブルに受信時刻データ８：５４：５５．４００（５）を登録することになる。なお、伝送データ情報記憶部２３０は、一度も受信電力データを取得していない識別番号に対応する無線送信装置１００からの受信時刻を「０」として登録する。ここで、受信時刻テーブルに登録する受信時刻の形式はこの限りではない。
【００３７】
伝送データ情報記憶部２３０は、一定時間経過しても受信電力データを取得できなかった識別番号に対して、受信電力テーブルに登録している対象の受信電力データをクリアする。伝送データ情報記憶部２３０は、伝送データ情報記憶部２３０が取得した受信時刻と受信時刻テーブルに登録されている受信時刻との差分を取り、差分時刻が一定時間を超過している場合、対象の受信電力データのみクリアする。例えば、受信電力データをクリアする一定時間を「１０秒」と設定し、伝送データ情報記憶部２３０が受信時刻として「８：５４：５５．０００」を取得した場合、図５では、識別番号「３」と識別番号「４」とにおいて、受信電力データを最後に取得してから１０秒以上を超過していることがわかる。そのため、伝送データ情報記憶部２３０は、受信電力テーブルに登録している識別番号「３」に対応する受信電力と識別番号「４」に対応する受信電力とをクリアすることになる。
【００３８】
位置推定部２２３に関する説明に戻る。位置推定部２２３は、伝送データ情報解析部２２１から識別番号と受信電力とを取得する度に、位置を推定するために伝送データ情報記憶部２３０から所定数の受信電力を取得し、所定数の受信電力の総和である受信電力積算値を算出する。本実施の形態において、受信電力を受信電力積算値として説明する場合がある。
【００３９】
受信端末２００を所持するユーザーが滞在しているエリアの周囲の環境によって、受信電力が大きく変動する可能性がある。このため、位置推定部２２３における位置推定に受信電力積算値を使用する目的は、受信電力積算値を算出することによって、ユーザーが滞在していないエリアに設置された無線送信装置１００から無線受信部２１０が伝送データを受信したときの受信電力が位置推定へ及ぼす影響を抑えることである。
【００４０】
図６は、受信電力の平均値と積算値とを比較した受信電力テーブルの一例を示す図である。図６は、図４における登録可能なデータ数を１０として、識別番号１に対応する無線送信装置１００ａが設置されるエリアにユーザーが滞在しているときに無線受信部２１０が取得した受信電力を示している。図６において、識別番号１に対応する受信電力、識別番号２に対応する受信電力、そして、識別番号５に対応する受信電力のみ登録されていることがわかる。そして、図６には、それぞれの識別番号に対して算出した受信電力の平均値と受信電力の積算値とをさらに示している。
【００４１】
図６における平均値とは、「平均値＝受信電力の総和／受信電力の受信数」と定義し、受信電力の受信数は、受信電力が０ではない受信数とする。例えば、図６より、識別番号が２の場合、受信電力が０ではない受信数が４であるため、平均値は「（（３．２Ｅ−５）＋（３．３Ｅ−４）＋（３．２Ｅ−５）＋（３．１Ｅ−５））／４＝１．０６Ｅ−４」となる。図６における積算値とは、受信電力の総和であり、受信電力積算値である。例えば、図６より、識別番号が２の場合、積算値は「（３．２Ｅ−５）＋（３．３Ｅ−４）＋（３．２Ｅ−５）＋（３．１Ｅ−５）＝４．２５Ｅ−４」となる。
【００４２】
図６に示すように、識別番号５から送信された伝送データを受信した回数は最も少なく１回であるが、受信電力は「２．５Ｅ−４」といった比較的強い受信電力である。このように、ユーザーが滞在していないエリアに設置されている無線送信装置１００から伝送データを受信した場合でも、受信電力が比較的強くなる場合がある。この場合、平均は、識別番号５、識別番号１、識別番号２の順で大きいことになる。つまり、ユーザーが滞在していないエリアに設置された無線送信装置１００ｅから送信される伝送データの受信電力の平均値が最も大きいことになる。一方、積算値は、識別番号１、識別番号２、識別番号５の順で大きいため、ユーザーが滞在しているエリアに設置された無線送信装置１００ａから送信される伝送データの受信電力の総和が最も大きいことになり、所望の結果となっている。このような理由により、位置推定部２２３は、受信電力の総和である受信電力積算値を位置推定に使用することにする。
【００４３】
位置推定部２２３は、伝送データ情報記憶部２３０から位置推定に必要なデータ数だけ受信電力データを取得し、識別番号ごとに識別番号に対応する無線送信装置１００からの受信電力積算値を取得する。受信端末２００において、伝送データ受信開始後は、一定時間が経過するまで、位置を推定することはできない。このため、受信端末２００では位置を推定せず、受信端末２００での処理を終了する。
【００４４】
位置推定部２２３は、伝送データ情報記憶部２３０から位置推定に必要なデータ数だけ受信電力データを取得する。例えば、位置推定に必要な受信電力データのデータ数が「５０」であり、図４のＮｏ．ｍを「ｍ＝５０」とする場合、位置推定部２２３で取得する受信電力データを［［受信電力１（識別番号１），…，受信電力１０（識別番号１０）］Ｎｏ．１，…，［受信電力１（識別番号１），…，受信電力１０（識別番号１０）］Ｎｏ．５０］と表す。
【００４５】
図４のような受信電力テーブルから、［［０（１），０（２），６．５Ｅ−７（３），３．２Ｅ−５（４），２．３Ｅ−４（５），３．８Ｅ−５（６），０（７），０（８），２．０Ｅ−８（９），０（１０）］１，［［０（１），０（２），０（３），３．４Ｅ−５（４），２．３Ｅ−４（５），４．５Ｅ−６（６），０（７），０（８），２．０Ｅ−８（９），０（１０）］２，…，［［０（１），０（２），０（３），０（４），２．５Ｅ−４（５），３．７Ｅ−５（６），０（７），０（８），０（９），０（１０）］５０］の受信電力データを取得することになる。
【００４６】
そして、位置推定部２２３は、識別番号ごとに受信電力積算値を算出する。識別番号ごとの受信電力積算値を［積算値１（識別番号１），…，積算値１０（識別番号１０）］と表すとする。図４の場合、位置推定部２２３は、［０（１），０（２），６．５Ｅ−７（３），９．７Ｅ−５（４），２．３４Ｅ−３（５），３．０５Ｅ−４（６），０（７），０（８），２．６３Ｅ−８（９），０（１０）］のように識別番号ごとの受信電力積算値を取得することになる。
【００４７】
ここで、受信端末２００を所持したユーザーが車両内にいる場合、受信端末２００が無線送信装置１００ａ〜１００ｊから伝送データを受信したときの受信電力積算値ついて説明する。図７は、受信電力積算値の時間変化を示したグラフである。図７において、縦軸は受信電力積算値（単位ｍＷ）、横軸は経過時間（単位ｓｅｃ）である。図７（ａ）は列車の車両内における受信端末２００を所持したユーザーが、無線送信装置１００が２台設置されている３号車の車両前方である無線送信装置１００ｅ付近に乗車してから取得した受信電力積算値を示した図である。図７（ｂ）は、受信端末２００を所持したユーザーが、無線送信装置１００が設置されていない４号車の車両前方に乗車してから取得した受信電力積算値を示した図である。図７（ａ）、図７（ｂ）において、ユーザーの乗車後、受信端末２００の位置は変わっていない。
【００４８】
図７において、無線送信装置１００ａ〜１００ｊからの受信電力積算値が「０」であった場合、つまり、受信端末２００が対応する識別番号を含む伝送データを受信していない場合、グラフに図示していない。図７において、例えば、１００ｅ（５）が示す線は、識別番号が５である無線送信装置１００ｅの受信電力積算値の時間変化を示している。図７（ａ）、図７（ｂ）において、受信電力積算値はある一定時間までは時間経過とともに増加する。
【００４９】
図７（ａ）において、受信端末２００を所持したユーザーが３号車の車両前方に乗車してから経過時刻ｔ２を経過すると、無線送信装置１００が設置されているエリアで取得した複数の受信電力積算値のうち最も大きい無線送信装置１００ｅからの受信電力積算値が値ｖ１を常に超過する。経過時刻ｔ２は、最も大きい受信電力積算値が所定の閾値である値ｖ１を超える時間として設定する。
【００５０】
位置推定部２２３は、無線送信装置１００が設置されているエリアと無線送信装置１００が設置されていない、又は無線送信装置１００が故障しているエリアとを区別するために、所定の閾値を設定する。ここで、所定の閾値は、無線送信装置１００が設置されているエリアで取得した複数の受信電力積算値のうち最も大きい受信電力積算値が、経過時刻ｔ２以降で常に超過する値ｖ１とする。ここで、伝送データの受信を開始してから一定時間である経過時刻ｔ２になるまでは位置を推定せず、受信端末２００での処理を終了する。
【００５１】
一方、図７（ｂ）において、受信端末２００を所持したユーザーが４号車の車両前方に乗車してから経過時刻ｔ２からしばらく経過しても、無線送信装置１００が設置されていないエリアで取得した複数の受信電力積算値は、値ｖ１を超過することはない。このような経過時刻に対する受信電力積算値の増加の傾向から、位置推定部２２３は、無線送信装置１００が設置されているエリアと無線送信装置１００が設置されていない、又は無線送信装置１００が故障しているエリアとを区別することができる。
【００５２】
なお、伝送データ情報記憶部２３０は、受信電力テーブルに登録する登録可能データ数として所定数ｍを設定し、位置推定部２２３で取得した識別番号に対応する無線送信装置１００からの受信電力データが登録可能データ数に達した場合、最も古く登録された受信電力データを削除した上で、新規の受信電力データを受信電力テーブルへ登録している。このため、経過時刻ｔ２からしばらく経過すると、受信電力積算値が飽和する。
【００５３】
位置推定部２２３は、無線送信装置１００が設置されているエリアに受信端末２００が存在しているのか、もしくは無線送信装置１００が設置されていない、又は無線送信装置１００が故障しているエリアに受信端末２００が存在しているのかを推定する。そして、位置推定部２２３は、更に受信端末２００が存在するエリア、及びエリア内での位置を推定する。
【００５４】
本実施の形態では、１つの車両に２台の無線送信装置１００が設置されている。そのため、通常であれば、同じ車両に設置された２台の無線送信装置１００に設定された識別番号の受信電力積算値が所定の閾値より大きくなると想定される。しかしながら、車両内設備のレイアウトの関係で無線送信装置１００が設置不可能な車両がある場合、又は無線送信装置１００が故障している場合、所定の閾値より大きい受信電力積算値を得ることができない。
【００５５】
そこで、位置推定部２２３は、受信電力積算値の大きさによって識別番号に対して受信順位を決定する。そして、識別番号毎に決定した受信順位と、識別番号によって識別される無線送信装置１００の設置位置とに基づいて、受信端末２００の位置を推定する。位置推定部２２３は、複数の識別番号の受信順位と無線送信装置１００の設置位置と基づいて、受信端末２００が存在するエリア、及びエリア内の位置推定に使用する識別番号の個数を変更し、位置推定に使用する識別番号が含まれる伝送データを送信した個数分の無線送信装置１００の設置エリア内での位置関係に基づいて、受信端末２００の位置を推定する。
【００５６】
また、位置推定部２２３は、複数の受信電力積算値のうち所定の閾値より大きい受信電力積算値の有無に基づいて、複数の受信電力積算値に対応する複数の識別番号の中から受信端末の位置推定に使用する識別番号の個数を決定する。受信順位が第１位となる識別番号に対応する無線送信装置１００からの受信電力積算値が所定の閾値より大きい場合、位置推定部２２３は、位置推定に使用する識別番号の個数を１個とする。また、受信順位が第１位となる識別番号に対応する無線送信装置１００からの受信電力積算値が所定の閾値以下の場合、位置推定部２２３は、位置推定に使用する識別番号の個数を２個以上とする。
【００５７】
図８〜図１０は、識別番号ごとの受信電力積算値の算出結果の一例を示す図である。図８〜図１０において、図（ａ）は、列車の車両内における無線送信装置１００ａ〜１００ｊの配置、及び受信端末２００が存在する位置ｐ１を示した図である。対象とする列車は図２と同様である。無線送信装置１００ａ（１）は識別番号が１である無線送信装置１００ａを示している。位置推定に使用する識別番号に対応する無線送信装置１００を黒色で塗りつぶした四角で示している。図（ｂ）は、図４を用いて説明した無線送信装置１００ａ〜１００ｊ（識別番号１〜１０に対応）の各々で算出された受信電力積算値の受信順位、及び設置エリアを示した図である。受信順位の数字に〇印が付いていることは、受信電力積算値が所定の閾値を超えていることを表している。
【００５８】
図８は、受信端末２００を所持したユーザーが、３号車内の車両前方に乗車した場合に算出された識別番号ごとの受信電力積算値の受信順位を示している。図９は、無線送信装置１００ｇ，１００ｈが設置されるはずの位置に無線送信装置１００ｇ，１００ｈが設置されていない場合、又は無線送信装置１００ｇ，１００ｈが故障している場合に、受信端末２００を所持したユーザーが、４号車内の車両前方に移動した場合に算出された識別番号ごとの受信電力積算値の受信順位を示している。図１０は、無線送信装置１００ｇ，１００ｈが設置されるはずの位置に無線送信装置１００ｇ，１００ｈが設置されていない場合、又は無線送信装置１００ｇ，１００ｈが故障している場合に、受信端末２００を所持したユーザーが、４号車内の車両後方に移動した場合に算出された識別番号ごとの受信電力積算値の受信順位を示している。
【００５９】
図８〜図１０で示した受信電力積算値の受信順位の具体例の説明を加えながら、受信端末２００が存在する位置の推定について説明する。位置推定部２２３は、受信端末２００の位置推定に使用する識別番号の個数分の無線送信装置が隣り合うエリアに設置されることに基づいて、受信端末の位置を推定する。
【００６０】
まず、複数の受信電力積算値のうち所定の閾値より大きい受信電力積算値が有る場合、について説明する。位置推定部２２３は、所定の閾値より大きい受信電力積算値が有る場合、ユーザーが所持する受信端末２００の存在するエリアが無線送信装置１００の設置エリアであると推定する。そして、位置推定部２２３は、最大となる受信電力積算値を選択し、選択した受信電力積算値に対応する識別番号の無線送信装置１００付近を受信端末２００が存在する位置であると推定する。つまり、複数の受信電力積算値のうち所定の閾値より大きい受信電力積算値が有る場合、位置推定部２２３は、受信電力積算値が１番目に大きい受信順位が第１位となる識別番号によって識別される無線送信装置１００の設置位置に基づいて、受信端末２００の位置を推定する。
【００６１】
なお、位置推定部２２３は、所定の閾値より大きい受信電力積算値が２つであり、２つの受信電力積算値が一致する場合、又は２つの受信電力積算値の差が一定値以下の場合、受信端末２００が存在する位置がエリア中央であると推定する。
【００６２】
このような位置推定を行う場合の具体例について図８を用いて説明する。図８（ａ）に示すように、受信端末２００が存在する位置ｐ１は、３号車の車両前方である。図８（ｂ）に示すように、位置ｐ１において、所定の閾値より大きい受信電力積算値は、識別番号５の受信電力積算値となる。このため、受信電力積算値の大きさによって決まる識別番号５の受信順位は第１位となる。また、所定の閾値より大きい受信電力積算値の識別番号５は、無線送信装置１００ｅに対応している。このことから、位置推定部２２３は、受信端末２００の存在するエリア（第１エリア）が「３号車」であると推定する。位置ｐ１において、識別番号５の受信電力積算値が最大となるため、位置推定部２２３は、ユーザーが所有する受信端末２００の位置が識別番号５である「無線送信装置１００ｅ付近」であると推定する。
【００６３】
次に、複数の受信電力積算値のうち所定の閾値より大きい受信電力積算値が無い場合について説明する。所定の閾値より大きい受信電力積算値が無く、受信電力積算値の受信順位が上位２個に対応する識別番号が含まれる伝送データを送信した２個の無線送信装置が異なるエリアに設置された場合について説明する。位置推定部２２３は、所定の閾値より大きい受信電力積算値が無く、受信電力積算値の受信順位が上位２個に対応する識別番号が異なるエリアに設置された無線送信装置１００の識別番号である場合、受信電力積算値の上位２個を使用し、対応する識別番号である無線送信装置１００が設置されたエリアの位置を比較する。
【００６４】
位置推定部２２３は、受信電力積算値が１番目に大きい受信順位が第１位である識別番号が含まれる伝送データを送信した無線送信装置１００が設置されるエリアを第１エリアとする。位置推定部２２３は、受信電力積算値が２番目に大きい受信順位が第２位である識別番号が含まれる伝送データを送信した無線送信装置１００が設置されるエリアを第２エリアとする。
【００６５】
第１エリアが第２エリアと隣り合わない場合、位置推定部２２３は、受信端末２００の存在するエリアが第１エリアの隣エリアであると推定する。ここで、隣エリアとは、第２エリア側（第１エリアと第２エリアとの間のエリア）のことを意味する。そして、位置推定部２２３は、隣エリアであって、第１エリア側に設置されている無線送信装置１００付近を受信端末２００が存在する位置であると推定する。つまり、複数の受信電力積算値のうち所定の閾値より大きい受信電力積算値が無い場合、位置推定部２２３は、受信順位が第１位となる識別番号によって識別される無線送信装置１００の設置位置と受信順位が第２位となる識別番号によって識別される無線送信装置１００の設置位置とに基づいて、受信端末２００の位置を推定する。なお、本実施の形態において各エリアの並び順について説明するが、並ぶ順番が車両前方からでも車両後方からでもどちらでも良い。また、並ぶ順番が逆の順番になっても、受信端末２００が存在する位置を同じように推定することができる。
【００６６】
このような位置推定を行う場合の具体例について図９を用いて説明する。図９（ａ）に示すように、受信端末２００が存在する位置ｐ１は、４号車の車両前方である。図９（ｂ）に示すように、位置ｐ１において、所定の閾値より大きい受信電力積算値は無い。受信電力積算値が１番目に大きい受信順位が第１位の識別番号６に対応する無線送信装置１００ｂは３号車（第１エリア）に設置されている。受信電力積算値が２番目に大きい受信順位が第２位の識別番号９に対応する無線送信装置１００ｉは５号車（第２エリア）に設置されている。このことから、位置推定部２２３は、受信端末２００の存在するエリアが「４号車」であると推定する。位置ｐ１において、受信電力積算値が１番目に大きい受信順位が第１位の識別番号６に対応する無線送信装置１００ｆは３号車に設置されているため、位置推定部２２３は、受信端末２００が存在する位置が「無線送信装置１００ｇ付近」であると推定する。
【００６７】
次に、複数の受信電力積算値のうち所定の閾値より大きい受信電力積算値が無い場合の別の例について説明する。所定の閾値より大きい受信電力積算値が無く、受信電力積算値の上位２個に対応する識別番号が含まれる伝送データを送信した２個の無線送信装置が同じエリアに設置された場合について説明する。位置推定部２２３は、所定の閾値より大きい受信電力積算値が無く、受信電力積算値の上位２個に対応する識別番号が同じエリアに設置された無線送信装置１００の識別番号である場合、受信電力積算値の上位３個を使用し、対応する識別番号である無線送信装置１００が設置されたエリアの位置を比較する。
【００６８】
位置推定部２２３は、受信順位が第１位である識別番号が含まれる伝送データを送信した無線送信装置１００と受信順位が第２位である識別番号が含まれる伝送データを送信した無線送信装置１００とが設置されるエリアを第１エリアとする。位置推定部２２３は、受信順位が第３位である識別番号が含まれる伝送データを送信した無線送信装置１００が設置されるエリアを第２エリアとする。
【００６９】
位置推定部２２３は、第１エリアが第２エリアと隣り合わない場合、受信端末２００の存在するエリアが第１エリアの隣エリアであると推定する。ここで、隣エリアとは、第２エリア側（第１エリアと第２エリアとの間のエリア）のことを意味する。そして、位置推定部２２３は、隣エリアであって、第１エリア側に設置されている無線送信装置１００付近を受信端末２００が存在する位置であると推定する。つまり、複数の受信電力積算値のうち所定の閾値より大きい受信電力積算値が無い場合、位置推定部２２３は、受信順位が第１位となる識別番号によって識別される無線送信装置１００の設置位置と受信順位が第２位となる識別番号によって識別される無線送信装置１００の設置位置と受信順位が第３位となる識別番号によって識別される無線送信装置１００の設置位置とに基づいて、受信端末２００の位置を推定する。
【００７０】
このような位置推定を行う場合の具体例について図１０を用いて説明する。図１０（ａ）に示すように、受信端末２００が存在する位置ｐ１は、４号車の車両後方である。図１０（ｂ）に示すように、位置ｐ１において、所定の閾値より大きい受信電力積算値は無い。受信電力積算値が１番目に大きい受信順位が第１位の識別番号９に対応する無線送信装置１００ｉ、及び受信電力積算値が２番目に大きい受信順位が第２位の識別番号１０に対応する無線送信装置１００ｊは、５号車（第１エリア）に設置されている。受信電力積算値が３番目に大きい受信順位が第３位の識別番号６に対応する無線送信装置１００ｆは３号車（第２エリア）に設置されている。このことから、位置推定部２２３は、受信端末２００の存在するエリアが「４号車」であると推定する。位置ｐ１において、受信電力積算値が１番目に大きい受信順位が第１位の識別番号９に対応する無線送信装置１００ｉは５号車に設置されているため、位置推定部２２３は、受信端末２００が存在する位置が「無線送信装置１００ｈ付近」であると推定する。
【００７１】
以上説明したとおり、位置推定部２２３において、上述の処理を行うことによって、いずれかの無線送信装置１００が故障している場合、又は無線送信装置１００が設置されていない場合でも、受信端末２００で受信した伝送データからユーザーの位置を推定することができる。
【００７２】
図１のブロック図の説明に戻る。位置推定部２２３は、位置推定結果をコンテンツ取得部２２４へ送るかどうか判断する一定期間を予め設定しておく。本実施の形態では、列車停車時間内で、位置推定部２２３は、位置推定結果をコンテンツ取得部２２４へ送ることとする。しかしながら、位置推定部２２３は、送受信システム２０の適用先に応じて、この一定期間を変更するものとする。
【００７３】
コンテンツ取得部２２４は、位置推定部２２３から位置推定結果を取得すると、伝送データ情報解析部２２１から取得したコンテンツ情報、及び位置推定結果に基づいて、コンテンツ記憶部２４０から取得したコンテンツを、表示部２５０へ送る。
【００７４】
コンテンツ記憶部２４０は、表示部２５０が表示するコンテンツを記憶する。図１１に、コンテンツ記憶部２４０に記憶するコンテンツテーブルの一例を示す。コンテンツテーブルは、コンテンツに対して、コンテンツ情報と位置との対応を示したものである。図１１より、例えば、コンテンツ情報が「ＣＩ１」、位置が「Ｐ２」に対応するコンテンツは「Ｃ２」となる。また、コンテンツとは、文字情報、静止画像、動画画像、音声、又はこれらの組み合わせである。
【００７５】
表示部２５０は、コンテンツ取得部２２４から取得したコンテンツの出力インタフェースであり、受信端末２００の位置と伝送データに含まれるコンテンツ情報とに基づいたコンテンツを表示する。図１２に、表示部２５０に表示されるコンテンツの一例を示す。表示部２５０には、ユーザーの位置に応じたコンテンツが表示される。例えば、車両の優先席付近に無線送信装置１００が設置されている場合、１号車の優先席とは離れた位置に存在する受信端末の表示部２５０には図１２（ａ）のような画面が表示される。一方、１号車の優先席付近では、表示部２５０には、図１２（ｂ）のように、「マナーモードに切り替えてください」のような、優先席付近での注意事項が付加された表示がされる。
【００７６】
次に、本実施の形態に関わる送受信システム２０の各装置の動作について説明する。まず、各車両に設置される無線送信装置１００は、電源投入後に一定周期で伝送データを送信する。ただし、無線送信装置１００と外部端末（図示せず）とを接続し、伝送データの送信開始指示を外部端末から受信し、伝送データの送信を開始してもよい。無線送信装置１００において伝送データの送信電力は、車両内に設置されている無線送信装置１００の伝送データを受信端末２００が受信できるように設定される。例えば、１号車に設置される無線送信装置１００ａの送信電力と無線送信装置１００ｂの送信電力とは、１号車に存在する受信端末２００が無線送信装置１００ａから送信される伝送データと無線送信装置１００ｂから送信される伝送データとを受信可能であるように送信電力に設定される。
【００７７】
無線送信装置１００は、伝送データを生成し、伝送データを受信端末２００へ送信する。このとき、無線送信装置１００は、無線送信装置１００と識別番号との対応に基づいて、伝送データに含まれる識別番号を決定した上で、伝送データを生成する。無線送信装置１００は、情報提供装置（図示せず）と接続される場合、情報提供装置から情報を取得するたびに、伝送データを新たに生成する。無線送信装置１００が情報提供装置と接続されない場合、無線送信装置１００が起動した直後、又は外部端末からの指示後に伝送データを生成する。この場合、伝送データに含まれる情報が変化することはない。また、伝送データに含まれる識別番号は、無線送信装置１００の設置位置ごとに予め設定しておく。
【００７８】
ここで、受信端末２００の動作について、フローチャートを用いて説明する。図１３は、受信端末２００が実行する処理を示すフローチャートである。無線受信部２１０は、伝送データを受信し（ステップＳ１０１）、伝送データを受信した時刻である受信時刻を取得し（ステップＳ１０２）、伝送データ受信時の受信電力を測定する（ステップＳ１０３）。ここで、受信端末２００が予め保持していた無線送信装置１００の識別番号（装置識別番号）と、伝送データに含まれる無線送信装置１００の識別番号とが一致する場合（ステップＳ１０４でＹＥＳ）、ステップＳ１０５の処理へ進む。受信端末２００が予め保持していた無線送信装置１００の識別番号と、伝送データに含まれる識別番号とが一致しない場合（ステップＳ１０４でＮＯ）、受信端末２００での処理を終了する。
【００７９】
伝送データ情報解析部２２１は、無線受信部２１０から取得した伝送データに含まれる識別番号とコンテンツ情報とを取得する（ステップＳ１０５）。位置推定部２２３は、閾値である値ｖ１を設定する（ステップＳ１０６）。そして、位置推定部２２３は、識別番号と受信電力と受信時刻とを受信電力テーブルに登録し、受信電力テーブルを伝送データ情報記憶部２３０に記憶する（ステップＳ１０７）。ここで、伝送データ情報記憶部２３０の受信電力テーブルにおいて識別番号、及び受信電力が一定時間経過しても登録されていない場合（ステップＳ１０８でＹＥＳ）、ステップＳ１０９の処理へ進む。伝送データ情報記憶部２３０の受信電力テーブルにおいて識別番号、及び受信電力が一定時間内に登録されている場合（ステップＳ１０８でＮＯ）、ステップＳ１１１の処理へ進む。ステップＳ１０８でＹＥＳの場合、ステップＳ１０９の処理へ進み、伝送データ情報記憶部２３０は、一定時間経過しても登録されていない識別番号に対応する受信電力をクリアする（ステップＳ１０９）。
【００８０】
伝送データの受信を開始してから一定時間である経過時刻ｔ２が経過している場合（ステップＳ１１０でＹＥＳ）、ステップＳ１１１の処理へ進む。伝送データの受信を開始してから一定時間である経過時刻ｔ２が経過していない場合（ステップＳ１１０でＮＯ）、位置推定部２２３は、位置を推定せず、受信端末２００での処理を終了する。
【００８１】
位置推定部２２３は、所定数の受信電力に基づいて識別番号に対応する無線送信装置１００からの受信電力積算値を算出し、受信電力積算値の大きさによって識別番号に対して受信順位を決定する。そして、位置推定部２２３は、識別番号毎に決定した受信順位と、識別番号によって識別される無線送信装置の設置位置とに基づいて、受信端末２００の位置を推定する（ステップＳ１１１）。
【００８２】
コンテンツ取得部２２４は、伝送データ情報解析部２２１から取得したコンテンツ情報、及び位置推定部２２３から取得した位置推定結果に基づいて、コンテンツ記憶部２４０からコンテンツを取得する（ステップＳ１１２）。そして、表示部２５０は、コンテンツ取得部２２４で取得したコンテンツを表示する（ステップＳ１１３）。
【００８３】
ここで、位置推定部２２３でのステップＳ１１１の処理の詳細に関して、フローチャートを用いて説明する。図１４は、受信端末が実行する位置推定処理を示すフローチャートである。位置推定部２２３は、伝送データ情報記憶部２３０から取得した受信電力において、識別番号ごとの受信電力積算値を算出する（ステップＳ２０１）。ここで、所定の閾値より大きい受信電力積算値が有る場合（ステップＳ２０２でＹＥＳ）、ステップＳ２０３の処理へ進む。所定の閾値より大きい受信電力積算値が無い場合（ステップＳ２０２でＮＯ）、ステップＳ２０５の処理へ進む。
【００８４】
ステップＳ２０２でＹＥＳと判断された場合、位置推定部２２３は、受信端末２００の位置推定に使用する識別番号の個数を１個と決定し、受信電力積算値が最大となる上位１個（受信電力積算値の受信順位が第１位）の受信電力積算値を使用することにする（ステップＳ２０３）。そして、ステップＳ２０４の処理へ進み、位置推定部２２３は、受信端末２００が存在するエリア、及び受信端末２００が存在する位置を取得し（ステップＳ２０４）、位置推定処理を終了する。
【００８５】
ステップＳ２０２でＮＯと判断され、受信電力積算値の上位２個に対応する識別番号が含まれる伝送データを送信した無線送信装置１００が異なるエリアに設置される場合（ステップＳ２０５でＹＥＳ）、ステップＳ２０６の処理へ進む。ステップＳ２０２でＮＯと判断され、受信電力積算値の上位２個に対応する識別番号が含まれる伝送データを送信した無線送信装置１００が同じエリアに設置される場合（ステップＳ２０５でＮＯ）、ステップＳ２０８へ進む。
【００８６】
ステップＳ２０５でＹＥＳと判断された場合、位置推定部２２３は、受信端末２００の位置推定に使用する識別番号の個数を２個と決定し、受信電力積算値が上位２個の受信電力積算値（受信電力積算値の受信順位が第１位と第２位）を使用することにする（ステップＳ２０６）。ステップＳ２０７の処理へ進み、位置推定部２２３は、上位２個の受信電力積算値に対応する識別番号が含まれる伝送データを送信した無線送信装置１００の設置エリアの位置関係を比較する（ステップＳ２０７）。そして、位置推定部２２３は、受信端末２００が存在するエリア、及び受信端末２００が存在する位置を取得し（ステップＳ２０４）、位置推定処理を終了する。
【００８７】
ステップＳ２０５でＮＯと判断された場合、位置推定部２２３は、受信端末２００の位置推定に使用する識別番号の個数を３個と決定し、受信電力積算値が上位３個の受信電力積算値（受信電力積算値の受信順位が第１位と第２位と第３位）を使用することにする（ステップＳ２０８）。ステップＳ２０７の処理へ進み、位置推定部２２３は、上位３個の受信電力積算値に対応する識別番号が含まれる伝送データを送信した無線送信装置１００の設置エリアの位置関係を比較する（ステップＳ２０７）。そして、位置推定部２２３は、受信端末２００が存在するエリア、及び受信端末２００が存在する位置を取得し（ステップＳ２０４）、位置推定処理を終了する。
【００８８】
以上に説明したように、本実施の形態１に係る送受信システムによれば、無線送信装置１００が設置されていない場合、又は無線送信装置１００が故障している場合でも、ユーザーが所有する受信端末２００の位置を推定することができる。受信端末２００で受信した伝送データの受信電力が最大となる識別番号に対応する無線送信装置１００の設置エリア、位置を位置推定結果としてしまうと、無線送信装置１００が設置されていない場合、又は無線送信装置１００が故障している場合、乗車していない車両にいるとして推定されてしまう。本実施の形態に係る送受信システムでは、伝送データを送信した無線送信装置１００の位置関係を比較することで、上述の場合でもユーザーが所持する受信端末２００の位置を正確に推定することができる。
【００８９】
また、位置推定結果をもとに、ユーザーの位置に応じた情報を提供することができる。例えば、列車の車両において、優先席付近に滞在しているユーザーに対してのみ優先席の注意喚起を行うことができる。また、降車駅において最寄りのドアからの経路を提供することができる。
【００９０】
なお、本実施の形態では、わかりやすく説明するために、列車の車両に限定する形で説明してきたが、複数のエリアが一列に隣り合うように配置されている状況下においても適用が可能であり、同様の効果が期待できる。
【００９１】
また、以上のように本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限るものではない。
【００９２】
実施の形態２．
図１５は、本発明を実施するための実施の形態２に係る送受信システムの構成を概略的に示すブロック図である。図１５において、受信端末２００は、無線受信部２１０と、制御部２２０と、伝送データ情報記憶部２３０と、コンテンツ記憶部２４０と、表示部２５０とを備える。このうち、制御部２２０は、伝送データ情報解析部２２１と、閾値変更部２２２と、位置推定部２２３と、コンテンツ取得部２２４とを備える。制御部２２０は、最初から受信端末２００に組み込まれたものでもよいが、外部からダウンロードしたアプリケーションとして受信端末２００に組み込まれてもよい。この場合、伝送データ情報記憶部２３０及びコンテンツ記憶部２４０には、受信端末２００内の内部メモリの一部が割り当てられる。本実施の形態では、受信端末２００に閾値変更部２２２を備えた点が実施の形態１と異なり、それ以外の構成は実施の形態１と同じである。このため、実施の形態１と異なる点について説明する。
【００９３】
無線受信部２１０は、伝送データ、測定した受信電力、及び、伝送データの受信時刻を制御部２２０へ送る。詳細に述べると、無線受信部２１０は、伝送データを伝送データ情報解析部２２１へ送り、受信時刻を閾値変更部２２２へ送り、受信電力と受信時刻を位置推定部２２３へ送る。このとき、無線受信部２１０は、予め受信端末２００に保持していた識別番号（装置識別番号）と伝送データに含まれる識別番号とを照合する。照合した結果、受信した伝送データが無線送信装置１００以外の端末から受信した伝送データであった場合、無線受信部２１０は、伝送データ、受信電力、及び、受信時刻を制御部２２０へ送らず、受信端末２００での処理を終了する。
【００９４】
位置推定部２２３は、無線受信部２１０から取得した受信電力と受信時刻と、伝送データ情報解析部２２１から取得した識別番号とを伝送データ情報記憶部２３０へ送る。そして、伝送データ情報記憶部２３０に登録されている各識別番号に対応する無線送信装置１００からの受信電力データの受信履歴を取得した上で、閾値変更部２２２から取得した閾値を使用して受信端末２００の位置を推定し、位置推定結果をコンテンツ取得部２２４へ送る。
【００９５】
位置推定部２２３は、無線送信装置１００が設置されているエリアと無線送信装置１００が設置されていない、又は無線送信装置１００が故障しているエリアを区別するために所定の閾値を設定する。位置推定部２２３で設定する閾値は、閾値変更部２２２から取得した閾値であり、閾値変更部２２２について説明する。
【００９６】
閾値変更部２２２は、無線受信部２１０から取得した伝送データの受信時刻をもとに算出した経過時刻に応じて、位置推定部２２３での位置推定に用いる閾値を変更する。そして、閾値変更部２２２は、変更した閾値を位置推定部２２３へ送る。閾値変更部２２２は、無線受信部２１０が伝送データの受信を開始した受信時刻（つまり、閾値変更部２２２で初めて取得した受信時刻であり初期時刻とする）を記憶しておき、以降、閾値変更部２２２で取得する受信時刻と初期時刻との差分を取ることで経過時刻を算出する。
【００９７】
そして、閾値変更部２２２は、経過時刻に応じて閾値を変更する。本実施の形態では、経過時刻ｔ１になった場合に、閾値を第１の閾値に変更し、経過時刻ｔ２になった場合に、閾値を第１の閾値から第２の閾値に変更した場合について説明する。経過時刻ｔ１は、初期時刻より後の時刻として設定する。また、経過時刻ｔ２は、最も大きい受信電力積算値が閾値である値ｖ１を超える時間として設定する。
【００９８】
ここで、閾値変更部２２２は、初期時刻から経過時刻ｔ１までの間は、閾値として無効であることを示す値を位置推定部２２３へ送る。閾値として無効であるということは、複数の受信電力積算値に大きな差がなく、無線送信装置１００が設置されているエリアと無線送信装置１００が設置されていない、又は無線送信装置１００が故障しているエリアを区別することができない状態であることを意味する。受信電力積算値（ｍＷ）は、必ず正の値となるため、例えば、閾値として無効であることを示す値は負の値である「−１」としてもよいが、閾値として無効である値ということが他の値によって定義されており、明確であればこれに限らない。
【００９９】
閾値変更部２２２で変更する閾値は、無線送信装置１００が設置されているエリアと無線送信装置１００が設置されていない、又は無線送信装置１００が故障しているエリアとを区別することが可能である定数や一次式などの多項式で表す。本実施の形態では、第１の閾値を一次式、第２の閾値を定数で表すこととする。例えば、第１の閾値は、「第１の閾値＝閾値変更部２２２での処理回数×ｐ」（ｐは定数）といった一次式としてもよい。この場合、第１の閾値は、閾値変更部２２２の処理回数に比例して閾値が変更することになる。第２の閾値は、無線送信装置１００が設置されているエリアで取得した複数の受信電力積算値のうち最も大きい受信電力積算値が、経過時刻ｔ２以降で常に超過する値である値ｖ１とする。
【０１００】
ここで、経過時刻によって閾値を変更する場合と、経過時刻によって閾値を変更しない場合とについて比較する。図１６は、経過時刻によって閾値を変更する場合と閾値を変更しない場合を比較し受信電力積算値の時間変化を示したグラフである。図１６において、無線送信装置１００が設置されたエリアで取得された複数の受信電力積算値のうち最大となる受信電力積算値の時間変化と、無線送信装置１００が設置されていない、又は無線送信装置１００が故障しているエリアで取得された複数の受信電力積算値のうち最大となる受信電力積算値の時間変化とを示し、閾値変更部２２２で変更される閾値を重畳して示したグラフである。図１６において、無線送信装置１００が設置された３号車で取得された複数の受信電力積算値のうち最大となる受信電力積算値を１００ｅ（５）とし、無線送信装置１００が設置されていない４号車で取得された複数の受信電力積算値のうち最大となる受信電力積算値を１００ｆ（６）とする。図７と同様に、縦軸は受信電力積算値（単位ｍＷ）、横軸は経過時間（単位ｓｅｃ）である。
【０１０１】
図１６（ａ）は、閾値変更部２２２にて閾値を変更した場合を示しており、図１６（ｂ）は、閾値変更部２２２にて閾値を変更しなかった場合を示している。図１６（ａ）より、閾値を第１の閾値へ変更することによって、位置推定部２２３は、経過時刻ｔ１以降の早い段階から無線送信装置１００が設置されているエリアと無線送信装置１００が設置されていない、又は無線送信装置１００が故障しているエリアとを区別することが可能である。しかしながら、図１６（ｂ）より、閾値変更部２２２にて閾値を変更せず、第２の閾値のみとした場合、無線送信装置１００が設置されているエリアと無線送信装置１００が設置されていない、又は無線送信装置１００が故障しているエリアを区別することが可能となる時刻が経過時刻ｔ２となり、位置推定部２２３が位置推定の結果を出す時間が閾値を変更する場合に比べて遅くなる。つまり、閾値変更部２２２にて、閾値を変更することによって、位置推定の結果を出す時間を短縮することができる。
【０１０２】
閾値変更部２２２で変更する閾値や変更する回数、そして、変更するタイミングは、無線送信装置１００が設置されるエリアの環境に合わせるため、予め、無線送信装置１００が設置されるエリアにおいて、受信端末２００で計測した受信電力に基づいて設定される。そのため、無線送信装置１００が設置される環境によっては、本実施の形態と異なる設定でもよい。
【０１０３】
位置推定部２２３に関する説明に戻る。位置推定部２２３は、閾値変更部２２２から位置推定に使用する閾値を取得する。取得した閾値が無効である場合、つまり、伝送データの受信を開始してから一定時間である経過時刻ｔ２になるまでは、位置推定部２２３は、上述した受信電力積算値の算出を行わず、受信端末２００での処理を終了する。
【０１０４】
位置推定部２２３は、閾値変更部２２２から取得した閾値を、無線送信装置１００が設置されているエリア、もしくは無線送信装置１００が設置されていない、又は無線送信装置１００が故障しているエリア内に受信端末２００が存在するかどうかを推定する所定の閾値として設定しておく。
【０１０５】
位置推定部２２３は、無線送信装置１００が設置されているエリアに受信端末２００が存在しているのか、もしくは無線送信装置１００が設置されていない、又は無線送信装置１００が故障しているエリアに受信端末２００が存在しているのかを推定する。そして、位置推定部２２３は、更に受信端末２００が存在するエリア、及びエリア内での位置を推定する。
【０１０６】
ここで、受信端末２００の動作について、フローチャートを用いて説明する。図１７は、受信端末２００が実行する処理を示すフローチャートである。ステップＳ３０６の処理以外については、実施の形態１の図１３で説明した処理と同じであるので、大半の説明を省略する。
【０１０７】
伝送データ情報解析部２２１は、無線受信部２１０から取得した伝送データに含まれる識別番号とコンテンツ情報とを取得する（ステップＳ１０５）。閾値変更部２２２は、無線受信部２１０から取得した受信時刻と初期時刻との差分を取ることで経過時刻を算出する。閾値変更部２２２は、経過時刻に応じて閾値を変更する（ステップＳ３０６）。そして、位置推定部２２３は、識別番号と受信電力と受信時刻とを伝送データ情報記憶部２３０に登録し、閾値変更部２２２から位置推定に使用する閾値を取得する（ステップＳ１０７）。
【０１０８】
位置推定部２２３は、所定数の受信電力に基づいて識別番号に対応する無線送信装置１００からの受信電力積算値を算出し、受信電力積算値の大きさによって決まる複数の識別番号の受信順位と、複数の識別番号によって識別される無線送信装置の設置位置とに基づいて、受信端末２００の位置を推定する（ステップＳ１１１）。
【０１０９】
以上に説明したように、本実施の形態２に係る送受信システムによれば、無線送信装置１００が設置されていない場合、又は無線送信装置１００が故障している場合でも、ユーザーが所有する受信端末２００の位置を推定することができる。受信端末２００で受信した伝送データの受信電力が最大となる識別番号に対応する無線送信装置１００の設置エリア、位置を位置推定結果としてしまうと、無線送信装置１００が設置されていない場合、又は無線送信装置１００が故障している場合、例えば、乗車していない車両にいるとして推定されてしまう。本実施の形態に係る送受信システムでは、伝送データを送信した無線送信装置１００の位置関係を比較することで、上述の場合でもユーザーが所持する受信端末２００の位置を正確に推定することができる。
【０１１０】
また、受信端末２００の位置推定に使用する閾値を変更することによって、位置推定結果をより早く取得することができる。本実施の形態では、受信電力積算値を算出し、所定の閾値より大きい受信電力積算値の個数によって位置推定に使用する識別番号の個数を決定する。そのため、受信電力積算値を閾値によって比較可能となる一定時間経過してから位置を推定する必要がある。ここで、閾値を動的に変更することによって、より柔軟に閾値の設定を行うことができ、閾値を所定の値に設定する場合に比べ、閾値を変更する場合は、位置推定の結果を開始する時間を短縮することが可能となる。
【符号の説明】
【０１１１】
２０  送受信システム、１００、１００ａ〜１００ｊ  無線送信装置、２００  受信端末、２１０  無線受信部、２２０  制御部、２２１  伝送データ情報解析部、２２２  閾値変更部、２２３  位置推定部、２２４  コンテンツ取得部、２３０  伝送データ情報記憶部、２４０  コンテンツ記憶部、２５０  表示部。
【図１】
2020194698.tif 000003
【図２】
2020194698.tif 000004
【図３】
2020194698.tif 000005
【図４】
2020194698.tif 000006
【図５】
2020194698.tif 000007
【図６】
2020194698.tif 000008
【図７】
2020194698.tif 000009
【図８】
2020194698.tif 000010
【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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【国際調査報告】
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2020194698.tif 000021
2020194698.tif 000022
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