(57)【要約】  少なくとも１つの平面内で、それぞれが角度セクタをカバーする複数の指向性信号を送信するように構成された送信デバイスであって、前記角度セクタのすべての隣接する対は、論理セクタを作成するために部分的にオーバーラップし、前記複数の指向性信号のそれぞれは、少なくとも、それに関連する前記論理セクタに関する指示を符号化する、送信デバイスと、クライアント・デバイスであって、前記クライアント・デバイスに、前記複数の指向性信号のうちの少なくともいくつかを受信させ、前記受信された指向性信号のそれぞれの信号強度レベル（ＲＳＬ）値を計算し、２つの最大の前記ＲＳＬ値が（ｉ）前記論理セクタに関連する２つの前記指向性信号に関連し、（ｉｉ）お互いの指定された値範囲内にある時に、前記クライアント・デバイスが前記論理セクタ内に配置されていると判定するために少なくとも１つのハードウェア・プロセッサによって実行可能なプログラム命令を含むクライアント・デバイスとを含むシステム。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの平面内で、それぞれが角度セクタをカバーする複数の指向性信号を送信するように構成された送信デバイスであって、前記角度セクタのすべての隣接する対は、論理セクタを作成するために部分的にオーバーラップし、前記複数の指向性信号のそれぞれは、少なくとも、それに関連する前記論理セクタに関する指示を符号化する、送信デバイスと、
少なくとも１つのハードウェア・プロセッサとその上にプログラム命令を記憶された非一時的コンピュータ可読記憶媒体とを含むクライアント・デバイスであって、前記プログラム命令は、
前記クライアント・デバイスに、前記複数の指向性信号のうちの少なくともいくつかを受信させ、
前記受信された指向性信号のそれぞれの信号強度レベル（ＲＳＬ）値を計算し、
２つの最大の前記ＲＳＬ値が（ｉ）前記論理セクタに関連する２つの前記指向性信号に関連し、（ｉｉ）お互いの指定された値範囲内にある時に、前記クライアント・デバイスが前記論理セクタ内に配置されていると判定する
ために前記少なくとも１つのハードウェア・プロセッサによって実行可能である、クライアント・デバイスと
を含むシステム。
【請求項２】
前記少なくとも１つの平面は、水平面および垂直面のうちの１つまたは複数を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記クライアント・デバイスは、前記クライアント・デバイスのロケーション、高度、速度、加速度、方位、および／または基準方位角に対する相対的な方位角のうちの少なくともいくつかを判定するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記クライアント・デバイスは、（ｉ）前記判定および（ｉｉ）前記２つの最大の前記ＲＳＬ値に基づく前記送信デバイスからの距離の計算に少なくとも部分的に基づいて、前記クライアント・デバイスのロケーションを計算するようにさらに構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記送信デバイスは、前記複数の指向性信号を送信するように構成されたフェーズド・アレイ・アンテナを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
２つ以上の前記送信デバイスを含み、前記判定は、前記クライアント・デバイスが少なくとも２つの交差する前記論理セクタ内に配置されることを判定することを含み、前記交差する論理セクタのそれぞれは、前記送信デバイスの異なる１つによって送信される、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記クライアント・デバイスは、（ｉ）前記判定および（ｉｉ）前記送信デバイスのそれぞれに関連する前記２つの最大の前記ＲＳＬ値に基づく前記送信デバイスのそれぞれからの距離の計算に少なくとも部分的に基づいて、前記クライアント・デバイスのロケーションを計算するようにさらに構成される、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記角度セクタのそれぞれは、５度と６０度との間の角度を有し、前記論理セクタのそれぞれは、２．５度と３０度との間の角度を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記指定された範囲は、０ｄＢｍと６ｄＢｍとの間である、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記クライアント・デバイスは、前記隣接する対の第２の前記角度セクタに対応する前記２つの最大の前記ＲＳＬ値の一方が、前記第２の角度セクタの外部の前記クライアント・デバイスのロケーションに対応する時に、前記クライアント・デバイスが、前記論理セクタと前記論理セクタを作成する前記隣接する対の第１の前記角度セクタとの間の中点に配置されていると判定するようにさらに構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記指向性信号のそれぞれは、前記送信デバイスの識別と、前記指向性信号の識別と、基準方位角に対する相対的な前記指向性信号の前記角度セクタに関する方位角方向データと、Ｕｎｉｆｏｒｍ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｌｏｃａｔｏｒ（ＵＲＬ）と、前記送信デバイスのロケーション、高度、速度、加速度、および空間方位のうちの１つまたは複数に関する情報とからなる群から選択された情報をさらに符号化する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記クライアント・デバイスは、
前記クライアント・デバイスによって、前記基準方位角に対する相対的な前記クライアント・デバイスの反方位角を計算することと、
前記クライアント・デバイスによって、前記クライアント・デバイスの前記反方位角が（ｉ）前記角度セクタまたは（ｉｉ）前記論理セクタのいずれかの中にあるかどうかを判定することと
によって前記送信デバイスに対する相対的な前記クライアント・デバイスの指す方位を判定するようにさらに構成される、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記送信デバイスは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｌｏｗ−Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）、および無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）からなる群から選択された少なくとも１つの無線プロトコルを使用して前記複数の指向性信号を送信するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
角度セクタをカバーする少なくとも１つの指向性信号を送信するように構成された送信デバイスであって、前記指向性信号は、少なくとも、
（ｉ）前記指向性信号の識別子と、
（ｉｉ）基準方位角に対する相対的な前記角度セクタの方位角方向と
に関するデータを含む、送信デバイスと、
少なくとも１つのハードウェア・プロセッサとその上にプログラム命令を記憶された非一時的コンピュータ可読記憶媒体とを含むクライアント・デバイスであって、前記プログラム命令は、
前記クライアント・デバイスに前記指向性信号を受信させ、
前記基準方位角に対する相対的な前記クライアント・デバイスの反方位角を判定し、
前記クライアント・デバイスの前記反方位角が前記角度セクタ内にあるかどうかを判定する
ために前記少なくとも１つのハードウェア・プロセッサによって実行可能である、クライアント・デバイスと
を含むシステム。
【請求項１５】
前記送信デバイスは、複数の角度セクタをカバーする複数の前記指向性信号を送信するように構成されたフェーズド・アレイ・アンテナをさらに含む、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記角度セクタのそれぞれは、５度と６０度との間の角度を有する、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記クライアント・デバイスは、前記クライアント・デバイスのロケーション、高度、速度、加速度、方位、および／または基準方位角に対する相対的な方位角のうちの少なくともいくつかを判定するようにさらに構成される、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１８】
前記送信デバイスおよび前記クライアント・デバイスは、異なる高さに配置される、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１９】
前記送信デバイスは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｌｏｗ−Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）、および無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）からなる群から選択された少なくとも１つの無線プロトコルを使用して前記複数の指向性信号を送信するように構成される、請求項１４に記載のシステム。
【請求項２０】
少なくとも１つのハードウェア・プロセッサとその上にプログラム命令を記憶された非一時的コンピュータ可読記憶媒体とを含むクライアント・デバイスを動作させることであって、前記プログラム命令は、
前記クライアント・デバイスに、送信デバイスによって送信された複数の指向性信号のうちの少なくともいくつかを受信させ、前記送信デバイスは、少なくとも１つの平面内で、それぞれが角度セクタをカバーする前記複数の指向性信号を送信するように構成され、前記角度セクタのすべての隣接する対は、論理セクタを作成するために部分的にオーバーラップし、前記複数の指向性信号のそれぞれは、少なくとも、それに関連する各前記論理セクタに関する指示を符号化し、
前記受信された指向性信号のそれぞれの信号強度レベル（ＲＳＬ）値を計算し、
２つの最大の前記ＲＳＬ値が（ｉ）前記論理セクタに関連する２つの前記指向性信号に関連し、（ｉｉ）お互いの指定された値範囲内にある時に、前記クライアント・デバイスが前記論理セクタ内に配置されていると判定する
ために前記少なくとも１つのハードウェア・プロセッサによって実行可能である、動作させること
を含む方法。
【請求項２１】
前記少なくとも１つの平面は、水平面および垂直面のうちの１つまたは複数を含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記プログラム命令は、さらに、前記クライアント・デバイスに、前記クライアント・デバイスのロケーション、高度、速度、加速度、方位、および／または基準方位角に対する相対的な方位角のうちの少なくともいくつかを判定させる、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記プログラム命令は、さらに、前記クライアント・デバイスに、（ｉ）前記判定および（ｉｉ）前記２つの最大の前記ＲＳＬ値に基づく前記送信デバイスからの距離の計算に少なくとも部分的に基づいて、前記クライアント・デバイスのロケーションを計算させる、請求項２０に記載の方法。
【請求項２４】
前記受信は、２つ以上の前記送信デバイスによって送信された複数の指向性信号を受信することを含み、前記判定は、前記クライアント・デバイスが少なくとも２つの交差する前記論理セクタ内に配置されることを判定することを含み、前記交差する論理セクタのそれぞれは、前記送信デバイスの異なる１つによって送信される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２５】
前記プログラム命令は、さらに、前記クライアント・デバイスに、（ｉ）前記判定および（ｉｉ）前記送信デバイスのそれぞれに関連する前記２つの最大の前記ＲＳＬ値に基づく前記送信デバイスのそれぞれからの距離の計算に少なくとも部分的に基づいて、前記クライアント・デバイスのロケーションを計算させる、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記角度セクタのそれぞれは、５度と６０度との間の角度を有し、前記論理セクタのそれぞれは、２．５度と３０度との間の角度を有する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２７】
前記指定された範囲は、０ｄＢｍと６ｄＢｍとの間である、請求項２０に記載の方法。
【請求項２８】
前記プログラム命令は、さらに、前記クライアント・デバイスに、前記隣接する対の第２の前記角度セクタに対応する前記２つの最大の前記ＲＳＬ値の一方が、前記第２の角度セクタの外部の前記クライアント・デバイスのロケーションに対応する時に、前記クライアント・デバイスが、前記論理セクタと前記論理セクタを作成する前記隣接する対の第１の前記角度セクタとの間の中点に配置されていると判定させる、請求項２０に記載の方法。
【請求項２９】
前記プログラム命令は、さらに、前記クライアント・デバイスに、
前記クライアント・デバイスによって、前記基準方位角に対する相対的な前記クライアント・デバイスの反方位角を計算することと、
前記クライアント・デバイスによって、前記指向性信号のそれぞれで符号化された情報に基づいて、前記クライアント・デバイスの前記反方位角が（ｉ）前記角度セクタまたは（ｉｉ）前記論理セクタのいずれかの中にあるかどうかを判定することと
によって前記送信デバイスに対する相対的な前記クライアント・デバイスの指す方位を判定させる、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記プログラム命令は、さらに、前記クライアント・デバイスに、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｌｏｗ−Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）、および無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）からなる群から選択された少なくとも１つの無線プロトコルを使用して前記複数の指向性信号を受信させる、請求項２０に記載の方法。
【請求項３１】
少なくとも１つのハードウェア・プロセッサとその上にプログラム命令を記憶された非一時的コンピュータ可読記憶媒体とを含むクライアント・デバイスを動作させることであって、前記プログラム命令は、
前記クライアント・デバイスに、送信デバイスによって送信された指向性信号を受信させ、前記送信デバイスは、角度セクタをカバーする少なくとも１つの指向性信号を送信するように構成され、前記指向性信号は、少なくとも、
（ｉ）前記指向性信号の識別子と、
（ｉｉ）基準方位角に対する相対的な前記角度セクタの方位角方向と
に関するデータを含み、
前記基準方位角に対する相対的な前記クライアント・デバイスの反方位角を判定し、
前記クライアント・デバイスの前記反方位角が前記方位角セクタ内にあるかどうかを判定する
ために前記少なくとも１つのハードウェア・プロセッサによって実行可能である、動作させること
を含む方法。
【請求項３２】
前記角度セクタのそれぞれは、５度と６０度との間の角度を有する、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記プログラム命令は、さらに、前記クライアント・デバイスに、前記クライアント・デバイスのロケーション、高度、速度、加速度、方位、および／または基準方位角に対する相対的な方位角のうちの少なくともいくつかを判定させる、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記送信デバイスおよび前記クライアント・デバイスは、異なる高さに配置される、請求項３１に記載の方法。
【請求項３５】
前記プログラム命令は、さらに、前記クライアント・デバイスに、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｌｏｗ−Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）、および無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）からなる群から選択された少なくとも１つの無線プロトコルを使用して前記複数の指向性信号を受信させる、請求項３１に記載の方法。
【請求項３６】
それを用いて実施されるプログラム・コードを有する非一時的コンピュータ可読記憶媒体を含むコンピュータ・プログラム製品であって、前記プログラム・コードは、少なくとも１つのハードウェア・プロセッサを含むクライアント・デバイスによって実行される時に、前記クライアント・デバイスに、
送信デバイスによって送信された複数の指向性信号のうちの少なくともいくつかを受信させ、前記送信デバイスは、少なくとも１つの平面内で、それぞれが角度セクタをカバーする前記複数の指向性信号を送信するように構成され、前記角度セクタのすべての隣接する対は、論理セクタを作成するために部分的にオーバーラップし、前記複数の指向性信号のそれぞれは、少なくとも、それに関連する各前記論理セクタに関する指示を符号化し、
前記受信された指向性信号のそれぞれの信号強度レベル（ＲＳＬ）値を計算させ、
２つの最大の前記ＲＳＬ値が（ｉ）前記論理セクタに関連する２つの前記指向性信号に関連し、（ｉｉ）お互いの指定された値範囲内にある時に、前記クライアント・デバイスが前記論理セクタ内に配置されていると判定させる
コンピュータ・プログラム製品。
【請求項３７】
前記少なくとも１つの平面は、水平面および垂直面のうちの１つまたは複数を含む、請求項３６に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項３８】
前記プログラム・コードは、さらに、前記クライアント・デバイスに、前記クライアント・デバイスのロケーション、高度、速度、加速度、方位、および／または基準方位角に対する相対的な方位角のうちの少なくともいくつかを判定させる、請求項３６に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項３９】
前記プログラム・コードは、さらに、前記クライアント・デバイスに、（ｉ）前記判定および（ｉｉ）前記２つの最大の前記ＲＳＬ値に基づく前記送信デバイスからの距離の計算に少なくとも部分的に基づいて、前記クライアント・デバイスのロケーションを計算させる、請求項３６に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項４０】
前記受信は、２つ以上の前記送信デバイスによって送信された複数の指向性信号を受信することを含み、前記判定は、前記クライアント・デバイスが少なくとも２つの交差する前記論理セクタ内に配置されることを判定することを含み、前記交差する論理セクタのそれぞれは、前記送信デバイスの異なる１つによって送信される、請求項３６に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項４１】
前記プログラム・コードは、さらに、前記クライアント・デバイスに、（ｉ）前記判定および（ｉｉ）前記送信デバイスのそれぞれに関連する前記２つの最大の前記ＲＳＬ値に基づく前記送信デバイスのそれぞれからの距離の計算に少なくとも部分的に基づいて、前記クライアント・デバイスのロケーションを計算させる、請求項４０に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項４２】
前記角度セクタのそれぞれは、５度と６０度との間の角度を有し、前記論理セクタのそれぞれは、２．５度と３０度との間の角度を有する、請求項３６に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項４３】
前記指定された範囲は、０ｄＢｍと６ｄＢｍとの間である、請求項３６に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項４４】
前記プログラム・コードは、さらに、前記クライアント・デバイスに、前記隣接する対の第２の前記角度セクタに対応する前記２つの最大の前記ＲＳＬ値の一方が、前記第２の角度セクタの外部の前記クライアント・デバイスのロケーションに対応する時に、前記クライアント・デバイスが、前記論理セクタと前記論理セクタを作成する前記隣接する対の第１の前記角度セクタとの間の中点に配置されていると判定させる、請求項３６に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項４５】
前記プログラム・コードは、さらに、前記クライアント・デバイスに、
前記クライアント・デバイスによって、前記基準方位角に対する相対的な前記クライアント・デバイスの反方位角を計算することと、
前記クライアント・デバイスによって、前記指向性信号のそれぞれで符号化された情報に基づいて、前記クライアント・デバイスの前記反方位角が（ｉ）前記方位角セクタまたは（ｉｉ）前記論理セクタのいずれかの中にあるかどうかを判定することと
によって前記送信デバイスに対する相対的な前記クライアント・デバイスの指す方位を判定させる、請求項４４に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項４６】
前記プログラム・コードは、さらに、前記クライアント・デバイスに、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｌｏｗ−Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）、および無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）からなる群から選択された少なくとも１つの無線プロトコルを使用して前記複数の指向性信号を受信させる、請求項３６に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項４７】
それを用いて実施されるプログラム・コードを有する非一時的コンピュータ可読記憶媒体を含むコンピュータ・プログラム製品であって、前記プログラム・コードは、少なくとも１つのハードウェア・プロセッサを含むクライアント・デバイスによって実行される時に、前記クライアント・デバイスに、
送信デバイスによって送信された指向性信号を受信させ、前記送信デバイスは、角度セクタをカバーする少なくとも１つの指向性信号を送信するように構成され、前記指向性信号は、少なくとも、
（ｉ）前記指向性信号の識別子と、
（ｉｉ）基準方位角に対する相対的な前記角度セクタの方位角方向と
に関するデータを含み、
前記基準方位角に対する相対的な前記クライアント・デバイスの反方位角を判定させ、
前記クライアント・デバイスの前記反方位角が前記角度セクタ内にあるかどうかを判定させる
コンピュータ・プログラム製品。
【請求項４８】
前記角度セクタのそれぞれは、５度と６０度との間の角度を有する、請求項４７に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項４９】
前記プログラム・コードは、さらに、前記クライアント・デバイスに、前記クライアント・デバイスのロケーション、高度、速度、加速度、方位、および／または基準方位角に対する相対的な方位角のうちの少なくともいくつかを判定させる、請求項４７に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項５０】
前記送信デバイスおよび前記クライアント・デバイスは、異なる高さに配置される、請求項４７に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項５１】
前記プログラム・コードは、さらに、前記クライアント・デバイスに、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｌｏｗ−Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）、および無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）からなる群から選択された少なくとも１つの無線プロトコルを使用して前記複数の指向性信号を受信させる、請求項４７に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、その内容全体が参照によって本明細書に組み込まれている、２０１７年４月３０日に出願した米国特許仮出願第６２／４９２１９１号、名称「ＰＯＩＮＴ  ＯＦ  ＳＩＧＨＴ  ＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮ  （ＰＯＳＡ）  −  ＮＥＷ  ＩＮＮＯＶＡＴＩＶＥ  ＰＯＩＮＴＩＮＧ  ＦＵＳＩＯＮ  ＳＥＮＳＯＲ  ＴＨＡＴ  ＥＮＡＢＬＥＳ  ＭＯＢＩＬＥ  ＤＥＶＩＣＥＳ  ＴＯ  ＣＯＮＮＥＣＴ  ＴＯ  ＳＭＡＲＴ  ＥＬＥＭＥＮＴＳ  ＳＩＭＰＬＹ  ＢＹ  ＰＯＩＮＴＩＮＧ  ＡＴ  ＴＨＥＭ」および２０１８年１月３日に出願した米国特許仮出願第６２／６１３０７５号、名称「ＬＯＧＩＣＡＬ  ＢＥＡＭＳ」の優先権を主張するものである。
【０００２】
本発明は、モバイル・デバイスのポジションおよび方位アウェアネスのためのビーコンベースのシステムの分野に関する。
【背景技術】
【０００３】
無線ビーコンは、固定長で固定されたフォーマットであり、指定された情報を含む、データ・パケットを送信する。１つまたは複数のビーコンによって送信される情報は、スマートフォンまたはタブレットなど、互換性のある受信デバイスによって受信され、ビーコンに対する相対的な受信デバイスの近接および／または方位を判定するのに使用され得る。たとえば、屋内または屋外の特定の固定されたロケーションにビーコンを配置することによって、リアルタイム・ポジション・アウェアネスが、全地球測位システム（ＧＰＳ）などの他のシステムとは独立に、受信デバイスに提供され得る。
【０００４】
受信デバイス上で実行するソフトウェアは、特定のビーコンに対する相対的な指定された近接および／または方位を検出した時に所定のアクションを実行するために、ビーコンからの情報を処理するようにさらに構成され得る。たとえば、受信デバイス上または適切なネットワークを介して受信デバイスに結合された別のコンピュータ上で実行するソフトウェア内で適当な論理を実施することによって、ビーコンは、様々なロケーションベースのアプリケーションを使用可能にするのに使用され得る。これらのアプリケーションは、屋内マッピング・システムおよびウェイファインディング・システムならびに消費者コンテンツ・アプリケーションおよび通知アプリケーションを含む。
【０００５】
関連技術およびそれに関する制限の前述の例は、例示的であることを意図され、排他的ではない。関連技術の他の制限は、本明細書を読み、図面を調べる時に、当業者に明白になる。
【発明の概要】
【０００６】
以下の実施形態およびその態様は、範囲において限定的ではない、例示的であることを意図されたシステム、ツール、および方法に関連して説明され、図示される。
【０００７】
一実施形態によれば、少なくとも１つの平面内で、それぞれが角度セクタをカバーする複数の指向性信号を送信するように構成された送信デバイスであって、前記角度セクタのすべての隣接する対は、論理セクタを作成するために部分的にオーバーラップし、前記複数の指向性信号のそれぞれは、少なくとも、それに関連する前記論理セクタに関する指示を符号化する、送信デバイスと、少なくとも１つのハードウェア・プロセッサとその上にプログラム命令を記憶された非一時的コンピュータ可読記憶媒体とを含むクライアント・デバイスであって、プログラム命令は、クライアント・デバイスに、前記複数の指向性信号のうちの少なくともいくつかを受信させ、前記受信された指向性信号のそれぞれの信号強度レベル（ＲＳＬ）値を計算し、２つの最大の前記ＲＳＬ値が（ｉ）前記論理セクタに関連する２つの前記指向性信号に関連し、（ｉｉ）お互いの指定された値範囲内にある時に、前記クライアント・デバイスが前記論理セクタ内に配置されていると判定するために少なくとも１つのハードウェア・プロセッサによって実行可能である、クライアント・デバイスとを含むシステムが提供される。
【０００８】
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの平面は、水平面および垂直面のうちの１つまたは複数を含む。
【０００９】
いくつかの実施形態では、クライアント・デバイスは、前記クライアント・デバイスのロケーション、高度、速度、加速度、方位、および／または基準方位角に対する相対的な方位角のうちの少なくともいくつかを判定するように構成される。
【００１０】
いくつかの実施形態では、クライアント・デバイスは、（ｉ）前記判定および（ｉｉ）前記２つの最大の前記ＲＳＬ値に基づく前記送信デバイスからの距離の計算に少なくとも部分的に基づいて、前記クライアント・デバイスのロケーションを計算するようにさらに構成される。
【００１１】
いくつかの実施形態では、送信デバイスは、前記複数の指向性信号を送信するように構成されたフェーズド・アレイ・アンテナを含む。
【００１２】
いくつかの実施形態では、システムは、２つ以上の前記送信デバイスを含み、前記判定は、前記クライアント・デバイスが少なくとも２つの交差する前記論理セクタ内に配置されることを判定することを含み、前記交差する論理セクタのそれぞれは、前記送信デバイスの異なる１つによって送信される。
【００１３】
いくつかの実施形態では、クライアント・デバイスは、（ｉ）前記判定および（ｉｉ）前記送信デバイスのそれぞれに関連する前記２つの最大の前記ＲＳＬ値に基づく前記送信デバイスのそれぞれからの距離の計算に少なくとも部分的に基づいて、前記クライアント・デバイスのロケーションを計算するようにさらに構成される。
【００１４】
いくつかの実施形態では、前記角度セクタのそれぞれは、５度と６０度との間の角度を有し、前記論理セクタのそれぞれは、２．５度と３０度との間の角度を有する。いくつかの実施形態では、指定された範囲は、０ｄＢｍと６ｄＢｍとの間である。
【００１５】
いくつかの実施形態では、クライアント・デバイスは、前記隣接する対の第２の前記角度セクタに対応する前記２つの最大の前記ＲＳＬ値の一方が、前記第２の角度セクタの外部の前記クライアント・デバイスのロケーションに対応する時に、クライアント・デバイスが、前記論理セクタと前記論理セクタを作成する前記隣接する対の第１の前記角度セクタとの間の中点に配置されていると判定するようにさらに構成される。
【００１６】
いくつかの実施形態では、前記指向性信号のそれぞれは、前記送信デバイスの識別と、前記指向性信号の識別と、基準方位角に対する相対的な前記指向性信号の前記角度セクタに関する方位角方向データと、Ｕｎｉｆｏｒｍ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｌｏｃａｔｏｒ（ＵＲＬ）と、前記送信デバイスのロケーション、高度、速度、加速度、および空間方位のうちの１つまたは複数に関する情報とからなる群から選択された情報をさらに符号化する。
【００１７】
いくつかの実施形態では、クライアント・デバイスは、前記クライアント・デバイスによって、前記基準方位角に対する相対的な前記クライアント・デバイスの反方位角を計算することと、前記クライアント・デバイスによって、前記クライアント・デバイスの前記反方位角が（ｉ）前記角度セクタまたは（ｉｉ）前記論理セクタのいずれかの中にあるかどうかを判定することとによって前記送信デバイスに対する相対的な前記クライアント・デバイスの指す方位を判定するようにさらに構成される。
【００１８】
いくつかの実施形態では、送信デバイスは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｌｏｗ−Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）、および無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）からなる群から選択された少なくとも１つの無線プロトコルを使用して前記複数の指向性信号を送信するように構成される。
【００１９】
一実施形態によれば、角度セクタをカバーする少なくとも１つの指向性信号を送信するように構成された送信デバイスであって、前記指向性信号は、少なくとも前記指向性信号の識別子と、基準方位角に対する相対的な前記角度セクタの方位角方向とに関するデータを含む、送信デバイスと、少なくとも１つのハードウェア・プロセッサとその上にプログラム命令を記憶された非一時的コンピュータ可読記憶媒体とを含むクライアント・デバイスであって、前記プログラム命令は、前記クライアント・デバイスに前記指向性信号を受信させ、前記基準方位角に対する相対的な前記クライアント・デバイスの反方位角を判定し、前記クライアント・デバイスの前記反方位角が前記角度セクタ内にあるかどうかを判定するために少なくとも１つのハードウェア・プロセッサによって実行可能である、クライアント・デバイスとを含むシステムも提供される。
【００２０】
いくつかの実施形態では、送信デバイスは、複数の角度セクタをカバーする複数の前記指向性信号を送信するように構成されたフェーズド・アレイ・アンテナをさらに含む。
【００２１】
いくつかの実施形態では、前記角度セクタのそれぞれは、５度と６０度との間の角度を有する。
【００２２】
いくつかの実施形態では、クライアント・デバイスは、前記クライアント・デバイスのロケーション、高度、速度、加速度、方位、および／または基準方位角に対する相対的な方位角のうちの少なくともいくつかを判定するようにさらに構成される。
【００２３】
いくつかの実施形態では、送信デバイスおよび前記クライアント・デバイスは、異なる高さに配置される。
【００２４】
いくつかの実施形態では、送信デバイスは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｌｏｗ−Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）、および無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）からなる群から選択された少なくとも１つの無線プロトコルを使用して前記複数の指向性信号を送信するように構成される。
【００２５】
一実施形態によれば、少なくとも１つのハードウェア・プロセッサとその上にプログラム命令を記憶された非一時的コンピュータ可読記憶媒体とを含むクライアント・デバイスを動作させることであって、プログラム命令はクライアント・デバイスに、送信デバイスによって送信された複数の指向性信号のうちの少なくともいくつかを受信させ、前記送信デバイスは、少なくとも１つの平面内で、それぞれが角度セクタをカバーする前記複数の指向性信号を送信するように構成され、前記角度セクタのすべての隣接する対は、論理セクタを作成するために部分的にオーバーラップし、前記複数の指向性信号のそれぞれは、少なくとも、それに関連する各前記論理セクタに関する指示を符号化し、前記受信された指向性信号のそれぞれの信号強度レベル（ＲＳＬ）値を計算し、２つの最大の前記ＲＳＬ値が（ｉ）前記論理セクタに関連する２つの前記指向性信号に関連し、（ｉｉ）お互いの指定された値範囲内にある時に、前記クライアント・デバイスが前記論理セクタ内に配置されていると判定するために少なくとも１つのハードウェア・プロセッサによって実行可能である、動作させることを含む方法がさらに提供される。
【００２６】
一実施形態によれば、それを用いて実施されるプログラム命令を有する非一時的コンピュータ可読記憶媒体を含むコンピュータ・プログラム製品であって、プログラム命令は、少なくとも１つのハードウェア・プロセッサを含むクライアント・デバイスによって実行される時に、クライアント・デバイスに、送信デバイスによって送信された複数の指向性信号のうちの少なくともいくつかを受信させ、前記送信デバイスは、少なくとも１つの平面内で、それぞれが角度セクタをカバーする前記複数の指向性信号を送信するように構成され、前記角度セクタのすべての隣接する対は、論理セクタを作成するために部分的にオーバーラップし、前記複数の指向性信号のそれぞれは、少なくとも、それに関連する各前記論理セクタに関する指示を符号化し、前記受信された指向性信号のそれぞれの信号強度レベル（ＲＳＬ）値を計算させ、２つの最大の前記ＲＳＬ値が（ｉ）前記論理セクタに関連する２つの前記指向性信号に関連し、（ｉｉ）お互いの指定された値範囲内にある時に、前記クライアント・デバイスが前記論理セクタ内に配置されていると判定させるコンピュータ・プログラム製品がさらに提供される。
【００２７】
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの平面は、水平面および垂直面のうちの１つまたは複数を含む。
【００２８】
いくつかの実施形態では、プログラム命令は、さらに、クライアント・デバイスに、前記クライアント・デバイスのロケーション、高度、速度、加速度、方位、および／または基準方位角に対する相対的な方位角のうちの少なくともいくつかを判定させる。
【００２９】
いくつかの実施形態では、プログラム命令は、さらに、クライアント・デバイスに、（ｉ）前記判定および（ｉｉ）前記２つの最大の前記ＲＳＬ値に基づく前記送信デバイスからの距離の計算に少なくとも部分的に基づいて、前記クライアント・デバイスのロケーションを計算させる。
【００３０】
いくつかの実施形態では、受信は、２つ以上の前記送信デバイスによって送信された複数の指向性信号を受信することを含み、前記判定は、前記クライアント・デバイスが少なくとも２つの交差する前記論理セクタ内に配置されることを判定することを含み、前記交差する論理セクタのそれぞれは、前記送信デバイスの異なる１つによって送信される。
【００３１】
いくつかの実施形態では、プログラム命令は、さらに、クライアント・デバイスに、（ｉ）前記判定および（ｉｉ）前記送信デバイスのそれぞれに関連する前記２つの最大の前記ＲＳＬ値に基づく前記送信デバイスのそれぞれからの距離の計算に少なくとも部分的に基づいて、前記クライアント・デバイスのロケーションを計算させる。
【００３２】
いくつかの実施形態では、前記角度セクタのそれぞれは、５度と６０度との間の角度を有し、前記論理セクタのそれぞれは、２．５度と３０度との間の角度を有する。いくつかの実施形態では、指定された範囲は、０ｄＢｍと６ｄＢｍとの間である。
【００３３】
いくつかの実施形態では、プログラム命令は、さらに、クライアント・デバイスに、前記隣接する対の第２の前記角度セクタに対応する前記２つの最大の前記ＲＳＬ値の一方が、前記第２の角度セクタの外部の前記クライアント・デバイスのロケーションに対応する時に、クライアント・デバイスが、前記論理セクタと前記論理セクタを作成する前記隣接する対の第１の前記角度セクタとの間の中点に配置されていると判定させる。
【００３４】
いくつかの実施形態では、プログラム命令は、さらに、クライアント・デバイスに、前記クライアント・デバイスによって、基準方位角に対する相対的な前記クライアント・デバイスの反方位角を計算することと、前記クライアント・デバイスによって、前記指向性信号のそれぞれで符号化された情報に基づいて、前記クライアント・デバイスの前記反方位角が（ｉ）前記角度セクタまたは（ｉｉ）前記論理セクタのいずれかの中にあるかどうかを判定することとによって前記送信デバイスに対する相対的な前記クライアント・デバイスの指す方位を判定させる。
【００３５】
いくつかの実施形態では、プログラム命令は、さらに、クライアント・デバイスに、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｌｏｗ−Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）、および無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）からなる群から選択された少なくとも１つの無線プロトコルを使用して前記複数の指向性信号を受信させる。
【００３６】
一実施形態によれば、少なくとも１つのハードウェア・プロセッサとその上にプログラム命令を記憶された非一時的コンピュータ可読記憶媒体とを含むクライアント・デバイスを動作させることであって、前記プログラム命令は、クライアント・デバイスに、送信デバイスによって送信された指向性信号を受信させ、前記送信デバイスは、角度セクタをカバーする少なくとも１つの指向性信号を送信するように構成され、前記指向性信号は、少なくとも前記指向性信号の識別子と、基準方位角に対する相対的な前記角度セクタの方位角方向とに関するデータを含み、前記基準方位角に対する相対的な前記クライアント・デバイスの反方位角を判定し、前記クライアント・デバイスの前記反方位角が前記角度セクタ内にあるかどうかを判定するために少なくとも１つのハードウェア・プロセッサによって実行可能である、動作させることを含む方法がさらに提供される。
【００３７】
一実施形態によれば、それを用いて実施されるプログラム・コードを有する非一時的コンピュータ可読記憶媒体を含むコンピュータ・プログラム製品であって、プログラム・コードは、少なくとも１つのハードウェア・プロセッサを含むクライアント・デバイスによって実行される時に、クライアント・デバイスに、送信デバイスによって送信された指向性信号を受信させ、前記送信デバイスは、角度セクタをカバーする少なくとも１つの指向性信号を送信するように構成され、前記指向性信号は、少なくとも、前記指向性信号の識別子と、基準方位角に対する相対的な前記角度セクタの方位角方向とに関するデータを含み、前記基準方位角に対する相対的な前記クライアント・デバイスの反方位角を判定させ、前記クライアント・デバイスの前記反方位角が前記角度セクタ内にあるかどうかを判定させるコンピュータ・プログラム製品がさらに提供される。
【００３８】
いくつかの実施形態では、前記角度セクタのそれぞれは、５度と６０度との間の角度を有する。
【００３９】
いくつかの実施形態では、プログラム命令は、さらに、クライアント・デバイスに、前記クライアント・デバイスのロケーション、高度、速度、加速度、方位、および／または基準方位角に対する相対的な方位角のうちの少なくともいくつかを判定させる。
【００４０】
いくつかの実施形態では、送信デバイスおよびクライアント・デバイスは、異なる高さに配置される。
【００４１】
いくつかの実施形態では、プログラム命令は、さらに、クライアント・デバイスに、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｌｏｗ−Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）、および無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）からなる群から選択された少なくとも１つの無線プロトコルを使用して前記複数の指向性信号を受信させる。
【００４２】
上で説明した例示的な態様および実施形態に加えて、さらなる態様および実施形態が、図面を参照し、以下の詳細な説明を調べることによって明白になる。
【００４３】
例示的な実施形態が、参照される図面に示されている。図面に示された構成要素および特徴の寸法は、一般に提示の便宜および明瞭さのために選択され、必ずしも原寸通りに示されてはいない。図面を、下にリストする。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】一実施形態による、例示的なモバイル・デバイスを示すブロック図である。
【図２】図２Ａ−図２Ｅ。いくつかの実施形態による、「論理」ビーム・システムを示す概略図である。
【図３】一実施形態による、モバイル・デバイスのロケーション・アウェアネスの方法を示す流れ図である。
【図４】図４Ａ−図４Ｂ。いくつかの実施形態による、関心地点に対する相対的なクライアント・デバイスの指す方位の自動化された識別の例示的なシステムを示す概略図である。
【図５】いくつかの実施形態による、関心地点に対する相対的なクライアント・デバイスの指す方位の自動化された識別の例示的なシステムを示す概略図である。
【図６】図６Ａ−図６Ｂ。一実施形態による、フェーズド・アレイ・アンテナ技術を組み込んだ例示的なビーコン・デバイスを示すブロック図である。
【図７】例示的なビーコン情報パケットを示す図である。
【図８】一実施形態による、モバイル・デバイスの指す方位の自動化された判定のシステムの別の実施形態を示す概略図である。
【図９】一実施形態による、モバイル・デバイスの指す方位の自動化された判定の方法を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
本明細書で開示されるのは、物理ロケーションの周囲に配置された１つまたは複数の指向性ビーコンに基づく、物理ロケーション内のクライアント・デバイスのポジション・アウェアネスおよび／または方位アウェアネスのシステム、方法、およびコンピュータ・プログラム製品である。いくつかの実施形態では、指向性ビーコンは、フェーズド・アレイ・アンテナ技術などの指向性方法を使用して信号を送信するように構成される。物理ロケーションは、クライアント・デバイスが物理的に存在することのできる任意のロケーションとすることができる。物理ロケーションの例は、建物、店舗、レストラン、空港、飛行機、列車、バス、および類似物を含むが、これに限定はされない。物理ロケーションは、建物、店舗、レストラン、空港、飛行機、列車、バス、および類似物の特定の部分とすることもできる。
【００４６】
以下の議論において、用語「指向性ビーコン」は、異なる方向を指すようにステアリングされた電波のビーム内でデータ・パケット（「アドバタイズメント」とも称する）を継続的に送信するように構成された電子デバイスを指す。
【００４７】
用語「フェーズド・アレイ」は、「電子走査アレイ」とも称するが、アンテナを物理的に移動することなく、異なる方向を指すように電子的にステアリングされ得る電波のビームを作成するアンテナのコンピュータ制御されたアレイを指す。アレイ・アンテナでは、送信器からのラジオ周波数電流が、特定の位相関係を有する個々のアンテナに供給され、その結果、別々のアンテナからの電波が一緒に加えられて、放射を所望の方向だけに向けるようになる。
【００４８】
指向性ビーコンは、通常、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｌｏｗ−Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）および／または無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）などの無線プロトコルを介して通信する。指向性ビーコンは、セットされた間隔にアドバタイズメントを継続的に送信するように構成され得る。アドバタイズメントの送出の頻度は、プログラム可能とすることができ、たとえば、信号は、１００〜４００ミリ秒おきに送られ得る。同様に、送信距離は、数センチメートルから４０〜５０メートルまでの範囲内でプログラム可能とすることができる。現在、ｉＢｅａｃｏｎシステム（Ａｐｐｌｅ，Ｉｎｃ．によって実施される）、ＡｌｔＢｅａｃｏｎ（Ｒａｄｉｕｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓによって提供される）、ｓ−Ｂｅａｃｏｎ（Ｓｉｇｎａｌ３６０，Ｉｎｃ．から）、およびＥｄｄｙｓｔｏｎｅ（Ｇｏｏｇｌｅ  ＬＬＣから）など、複数のタイプのビーコンおよび関連するプロトコルが、市場で入手可能である。
【００４９】
アドバタイズメントは、通常、ｕｎｉｖｅｒｓａｌｌｙ  ｕｎｉｑｕｅ  ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ（ＵＵＩＤ）および他のデータを含む。いくつかの場合に、これらの追加データは、ビーコンの地理的ロケーション、その方位、ビームの方向などに関する情報を含むことができる。いくつかの場合に、アドバタイズメントは、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ（ＲＳＳＩ）とも称するＲｅｃｅｉｖｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｌｅｖｅｌ（ＲＳＬ）値を含むこともできる。たとえば、アドバタイズメントは、指向性ビーコンから１メートルの距離での基準ＲＳＬを含むことができる。受信デバイスは、受信信号の実際のＲＳＬを測定し、これをアドバタイズメントに含まれる基準ＲＳＬと比較することができる。この比較にもとづいて、受信デバイスは、指向性ビーコンとデバイスとの間の距離を概算することができる。ＵＵＩＤ、ＲＳＬ、および他のデータは、すべて、たとえばデバイスの物理ロケーション、デバイスの方位を判定し、かつ／またはデバイス上でロケーションベースのアクションをトリガするために、受信するクライアント・デバイスによって使用され得る。
【００５０】
いくつかの実施形態では、本発明は、本明細書で「論理」ビームと称する特定の指向性ビーム構成を使用する１つまたは複数の指向性ビーコンを使用して、モバイル・デバイスのより高分解能のロケーションおよび方位アウェアネスを提供する。論理ビームの使用は、指向性ビーコンの要求されるアンテナ・サイズを縮小すると同時に、特に屋内セッティングで改善されたポジション分解能を提供することができる。
【００５１】
ＲＳＬ測定値に基づく改善されたポジション精度の達成は、とりわけ、送信されるビームの方向精度に依存する。これは、複素信号伝搬特性に部分的に起因する。たとえば、全方向性送信では、「マルチパス・フェージング」という現象が、受信デバイスに、それぞれが異なる経路をトラバースする送信信号の複数のコピーの重畳を見させる場合がある。その結果は、受信信号強度を歪ませ（受信信号強度を増幅することまたは減衰させることのいずれかによって）、したがって、ＲＳＬベースのシステムの精度を低下させる可能性がある。
【００５２】
したがって、より収束されたビームは、ロケーション分解能を改善するのを助けることができる。しかし、より方向の正確なビームを達成する際の１つの制限要因は、物理的なアンテナ・サイズである。フェーズド・アレイ・アンテナの物理サイズは、その動作波長および所望の方向精度に直接に関係し、ここで、より低い動作周波数およびより高い精度は、通常、より大きいアンテナ・サイズを必要とする。たとえば、３０°のビーム角を有し、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈおよびＷｉＦｉの共通の２．４ＧＨｚ無線周波数帯域で動作する指向性ビームの達成は、サイズにおいて約２４ｃｍ×２４ｃｍのアンテナを必要とするはずである。そのようなレイアウトは、４メートルの距離以内で約２メートルのポジション分解能を達成することができる。
【００５３】
したがって、本発明の先在的な利点は、より大きいアンテナ・サイズを必要とせずに、より方向の正確な論理ビームを、したがって、改善されたポジション分解能を提供することである。いくつかの実施形態で、本発明は、所与のアンテナ・サイズに関して約５０％だけポジション分解能を改善することができる。相対的により小さいアンテナを使用する能力は、特にモバイル・デバイスに関係する時に、明らかに望ましい。
【００５４】
図１は、いくつかの実施形態による、本発明に関連して使用され得る電子モバイル・デバイス１００の機能ブロック図を示す。いくつかの実施形態で、モバイル・デバイス１００は、少なくとも１つのプロセッサ、メモリ要素、および無線でデータを通信するように構成された少なくとも１つのトランシーバ（または送信器／受信器対）を含む任意の無線コンピューティング・デバイスとすることができる。モバイル・デバイスの例は、スマートフォン、ラップトップ・コンピュータ、ノートブック・コンピュータ、タブレット、スマート・ウォッチ、または別のウェアラブル・デバイスを含むが、これに限定はされないモバイル・デバイス１００は、１つまたは複数のハードウェア・プロセッサを含む処理モジュール１０２を含むことができる。処理モジュール１０２は、処理モジュール１０２によって実行可能なプログラム命令を有する不揮発性コンピュータ可読ストレージ・デバイス１０４に接続され得る。処理モジュール１０２は、たとえばストレージ・デバイス１０４に記憶された適切なコンピュータ・ソフトウェア命令に基づいて動作する、ジオロケーション・モジュール１０２ａを含むことができる。ジオロケーション・モジュール１０２ａは、（ｉ）モバイル・デバイス１００のロケーション、（ｉｉ）モバイル・デバイス１００の移動（１つまたは複数）の関数として動き情報を出力する動き成分、および（ｉｉｉ）モバイル・デバイス１００の方位の関数として方向情報を出力する方向成分を計算するように構成され得る。ジオロケーション・モジュール１０２ａは、モバイル・デバイス１００のロケーション、高度、速度、加速度、および／または空間方位に関する測定値に少なくとも部分的に基づいて、これらの成分を計算することができる。いくつかの実施形態で、これらの測定値は、センサ・モジュール１０６によって供給され、センサ・モジュール１０６は、加速度計および／もしくはジャイロスコープ、温度センサ、気圧計、コンパス、ならびに／または全地球測位システム（ＧＰＳ）、その他などの複数のセンサを含む。いくつかの実施形態では、ジオロケーション・モジュール１０２ａは、たとえばセンサ・モジュール１０６によって測定されたビーコン送信のＲＳＬ値に基づいて、ビーコンへのモバイル・デバイス１００の距離を判定する（または推定する）ために、ビーコン信号を処理するように構成され得る。
【００５５】
いくつかの実施形態では、モバイル・デバイス１００は、通信モジュール１０８を含み、通信モジュール１０８は、通信ネットワークに接続し、モバイル・デバイス１００から通信ネットワーク内の他のデバイスに通信を送信するように動作可能な任意の適切な通信回路網とすることができる。通信モジュール１０８は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｌｏｗ−Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）、および無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）など、任意の適切な通信プロトコルを使用して通信ネットワークとインターフェースするように動作可能とすることができる。いくつかの実施形態で、通信モジュール１０８は、たとえば２．４ＧＨｚ帯、３．６ＧＨｚ帯、４．９ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯、および／または５．９ＧＨｚ帯を介して受信し、送信するように構成される。他の実施形態では、通信モジュール１０８は、１ＧＨｚと７ＧＨｚとの間の１つまたは複数の周波数帯で送信するように構成される。
【００５６】
、たとえば、ＷｉＦｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、および／または他の通信プロトコル。モバイル・デバイス１００は、たとえばディスプレイ１１０ａおよび入力機構１１０ｂを含む、ユーザ・インターフェース・モジュール１１０をさらに含むことができる。
【００５７】
図２Ａは、本発明のいくつかの実施形態による「論理」ビーム・システム２００の概略図である。プログラム可能フェーズド・アレイ・アンテナを含む指向性ビーコン２０２が、たとえば方位角セクタＡ〜Ｆを含む掃引経路（水平、垂直、または他とすることができる）に沿って指向性ビームを送信するのに使用される。いくつかの実施形態では、ビーコン２０２は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｌｏｗ−Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）、および無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）など、少なくとも１つの無線プロトコルを使用して送信するように構成される。いくつかの実施形態で、ビーコン２０２は、２．４ＧＨｚ帯、３．６ＧＨｚ帯、４．９ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯、および／または５．９ＧＨｚ帯を介して送信するように構成される。他の実施形態では、ビーコン２０２は、１ＧＨｚと７ＧＨｚとの間の１つまたは複数の周波数帯で送信するように構成される。
【００５８】
図１を参照して説明したモバイル・デバイス１００などのクライアント・デバイスが、指向性ビーコン・アドバタイズメントを受信し、受信されたビームごとにＲＳＬ値を計算するように構成される。計算されたＲＳＬ値に基づいて、モバイル・デバイス１００は、ビーム・セクタのエリア内のそのロケーションを判定することができる。
【００５９】
いくつかの実施形態では、より狭い「論理」ビームが、方位角平面内の隣接するセクタ内のビームの対、たとえばビームＣおよびＤを、それらのそれぞれのビーム体積が部分的にオーバーラップし、共通のカバレージ・セクタＣ／Ｄを作成するように向けることを介して、指向性ビーコン２０２によって作成され得る。セクタＣ／Ｄは、セクタＣまたはＤのいずれよりも狭い。したがって、同一のハードウェア構成要素およびアンテナ・サイズを使用して、方位角平面内でより狭いビームが作成され得、このより狭いビームが、ポジション分解能を改善することができる。
【００６０】
いくつかの実施形態では、指向性ビーコン２０２の送信されたビームは、たとえば磁北に対する相対的なビームの方位角角度を含むビーコン識別子およびビーム識別子を含む、アドバタイズメントを含むことができる。いくつかの実施形態で、各ビームのビーコン・アドバタイズメントは、オーバーラップするエリアの方位角角度を含む、「論理」ビームを作成するすべてのビーム・ペアリングを含むビームを識別する情報を含む。
【００６１】
セクタＡ〜Ｆ内の各ビームからモバイル・デバイス１００によって受信された測定されたＲＳＬ値と組み合わされたこの識別する情報に基づいて、モバイル・デバイス１００は、そのロケーションを計算することができる。たとえば、モバイル・デバイス１００が、セクタＢのカバレージ・エリア内にいる時に、モバイル・デバイス１００は、ビームごとにＲＳＬ値を測定することができ、このＲＳＬ値は、最強の信号がビームＢから受信されつつあることを示す。同様に、モバイル・デバイス１００が、「論理」ビームＣ／Ｄのカバレージ・エリア内にいる時に、モバイル・デバイス１００は、ビームＣとＤとの両方が、指定された範囲内で最強の信号として受信されつつあることを示すＲＳＬ値を測定する。アドバタイズメントに含まれるペアリング識別情報に基づいて、モバイル・デバイス１００は、個々のビームＣおよびＤが「論理」ビームにペアリングされていることを判定することができる。したがって、モバイル・デバイス１００は、それが論理ビームＣ／Ｄの共通のカバレージ・エリア内に位置決めされていると判定することができる。上で注記したように、「論理」セクタＣ／Ｄのカバレージ・エリアは、別々の個々のセクタＣおよびＤのそれぞれより狭いので、モバイル・デバイス１００のポジションは、したがって、それでもシステム２００の同一のハードウェア構成要素に頼りながら、より高い度合の精度で判定され得る。
【００６２】
図２Ｂに示されているように、いくつかの実施形態では、指向性ビーコン２０２は、隣接するビームの複数の対を交差させることによって、複数の「論理」ビームを作成するように構成され得る。いくつかの実施形態で、個々のビームは、複数の「論理」ビームを作成するために、その両側で隣接する個々のビームと交差され得る。たとえば、隣接するビームＤとＥと、ならびにＥとＦとを交差させることによって、追加の論理ビームＤ／ＥおよびＥ／Ｆが作成され得る。
【００６３】
図２Ｃを参照すると、いくつかの実施形態で、指向性ビーコン２０２は、それぞれＹ０より大きいビーム角Ｚ０を有する隣接するビームＣ、Ｄの対から、ビーム角Ｙ０を有する「論理」ビームＣ／Ｄを作成するように構成される。ビームＣ／Ｄを作成するために、指向性ビーコン２０２は、基準軸Ｘ０に対する相対的なビームＣの開始角が
Ｘ°−（Ｚ°−Ｙ°／２）
と等しくなるようにビームＣの開始角をセットし、軸Ｘ０に対する相対的なビームＤの開始角が
Ｘ°＋（Ｚ°−Ｙ°／２）
と等しくなるようにビームＤの開始角をセットするように構成される。
【００６４】
この形でビームＣ、Ｄの開始角をセットすることは、軸Ｘ０に沿って向けられたビーム角Ｙ０と等しいオーバーラップ・エリアを作成する。その後、追加の論理ビームが、同一のプロセスを使用して作成され得る。
【００６５】
いくつかの実施形態では、モバイル・デバイス１００は、その付近のすべてのビーム信号を受信し、これらを、そのＲＳＬ値に基づいて「論理」対にソートするように構成される。その後、モバイル・デバイス１００は、お互いから指定された範囲内の、最強のＲＳＬ値を有するビーム対を見つけることに基づいて、モバイル・デバイス１００が「論理」ビームのセクタ内にいると判定することができる。いくつかの実施形態では、指定された範囲は０ｄＢｍから７ｄＢｍまでである。表１に、数値例を用いてこのプロセスを示す。
【表１】
2020518797.tif 000003
【００６６】
表１の例では、モバイル・デバイス１００は、ビームＡからＦからビーム信号を受信する。ビーコン・アドバタイズメントは、他のデータの中でも、ビームＩＤおよびビーム・ペアリングに関する情報を含み、これは、モバイル・デバイス１００が、システム２００の論理ビームを識別することを可能にする。表１のグループから、ビーム信号ＣおよびＤは、両方とも、お互いから指定された範囲内で最強のＲＳＬ値を有して受信される。したがって、モバイル・デバイス１００は、それが論理ビームＣ／Ｄのカバレージのエリア内に配置されていると判定することができる。
【００６７】
図２Ｄを参照すると、いくつかの実施形態で、モバイル・デバイス１００は、ＲＳＬ測定雑音を考慮に入れるようにさらに構成され、このＲＳＬ測定雑音は、モバイル・デバイス１００によるロケーション判定の精度に影響する可能性がある。いくつかの場合に、測定雑音は、隣接するセクタの間の期待される信号強度差のかなりの部分を計上することができ、したがって、２つの隣接するセクタの間の判断エラーを引き起こす可能性がある。
【００６８】
たとえば、モバイル・デバイス１００は、±３ｄＢｍの期待されるＲＳＬ測定雑音に基づいて、お互いから６ｄＢｍまでの範囲内のＲＳＬ値を、同一の論理セクタに含まれるものと考えるように構成され得る。６ｄＢｍの隣接セクタの間の減衰を仮定すると、論理セクタの外部のＲＳＬ測定値が、論理セクタ内の可能なロケーションを誤って示す場合がありえる。表２に示されているように、いくつかの場合に、ビームＣおよびＤのＲＳＬ測定値範囲は、モバイル・デバイス１００が実際にはセクタＣ／Ｄ内に配置されていない時に、お互いから６ｄＢｍ範囲以内になる場合がある。
【表２】
2020518797.tif 000004
【００６９】
たとえば、セクタＣ／Ｄでは、ビームＣとＤとの両方が、そのピークの±３ｄＢｍで受信される。セクタＤ１では、ビームＤは、そのピークの±３ｄＢｍで受信され続けるが、ビームＣは、６ｄＢｍの全般的な信号減衰を経験し、そのピークの−３ｄＢｍと−９ｄＢｍとの間で受信される可能性がある。したがって、いくつかの場合に、ビームＣとＤとの両方が、お互いから６ｄＢｍ以内の値で測定され得、この結果は、セクタＣ／ＤならびにセクタＤ１内のモバイル・デバイス１００のロケーションと一貫するものとすることができる。ビームＣが１０ｄＢｍの強度の減衰を経験する可能性があるセクタＤ２内であっても、ビームＣ、Ｄのそれぞれの受信されたＲＳＬ値がお互いの６ｄＢｍ以内になり得る限界の例がある可能性がある。したがって、いくつかの実施形態では、モバイル・デバイス１００が、論理ビームを構成するセクタの対に関連するＲＳＬ測定値を受信し、このＲＳＬ測定値が、論理セクタ内のロケーションと構成セクタのうちの１つの中のロケーションとの両方と一貫する可能性がある場合に、モバイル・デバイス１００は、たとえば論理セクタと関連する構成セクタとの中点でそのロケーションを判定するように構成され得る。
【００７０】
図２Ｅを参照すると、いくつかの実施形態で、より高いポジション分解能が、複数のビーコン２０２、２０４、２０６からのデータを組み合わせることによって、モバイル・デバイス１００などのクライアント・デバイスのロケーションを判定するセルベースの方法を使用することによって達成され得る。モバイル・デバイス１００は、それぞれビーコン２０２および２０４のビームＡとＢとの両方によってカバーされる領域内に配置されている。いくつかの実施形態で、ビームＡ、Ｂは、上で説明したように個々の隣接するビームをオーバーラップさせることによって作成される「論理」ビームとすることができる。しかし、モバイル・デバイス１００は、ビーコン２０６のビームＣの範囲の外にある。したがって、モバイル・デバイス１００が、ビームＡおよびＢの交差の影付きの領域内に配置されていなければならないと判定することができる。一例として、ビームＡおよびＢが、それぞれ５°のビーム角を有し、モバイル・デバイス１００が、ビーコン２０２から５メートルの距離、ビーコン２０４から３メートルの距離に配置されていると仮定すると、モバイル・デバイス１００のロケーションを、約５０ｃｍ×８６ｃｍのエリアに絞り込むことができる。
【００７１】
図２Ａ〜図２Ｅを参照して説明した本発明の実施形態は、水平面内で動作する高分解能ロケーション・アウェアネスのシステムに関して議論された。上で注記したように、ビーコン２０２などの指向性ビーコン・デバイスは、垂直または他の方向とすることができる掃引経路に沿って１つまたは複数の指向性ビームを送信するようにも位置決めされ得、したがって、他の軸のロケーション・アウェアネスを提供することができる。
【００７２】
他の実施形態では、複数のフェーズド・アレイ・アンテナ要素を含むマトリックスが、たとえば水平掃引経路と垂直掃引経路との両方に交互に沿って、１つまたは複数の指向性ビームを送信するように構成され得る。そのような実施形態では、本発明は、水平次元と垂直次元との両方でのロケーション・アウェアネスを提供することができる。そのようなシステムは、一方または両方の次元でのポジション分解能を改善するために、論理ビーム技術をさらに使用することができる。
【００７３】
図３は、いくつかの実施形態による、モバイル・デバイスのロケーション・アウェアネスの方法３００の流れ図である。３０２では、ビーコン・デバイスが、掃引経路に沿って指向性信号を送信する。信号のうちの少なくとも２つは、各別々のセクタより狭い第３の「論理」セクタを作成するために、部分的にオーバーラップするセクタを有する。各信号は、少なくとも、指向性信号の識別子と、オーバーラップする指向性信号の間の関連の指示とを含む。３０４では、クライアント・デバイスが、指向性  を受信し、受信信号のそれぞれの信号強度レベル（ＲＳＬ）値を計算する。３０６では、クライアント・デバイスが、指向性信号の間の関連の指示と各信号のＲＳＬ値の比較とに基づいて、クライアント・デバイスが「論理」セクタ内に配置されているかどうかを判定する。
【００７４】
いくつかの実施形態では、本発明は、モバイル・デバイスのセンサによって測定されたデータおよび／またはデバイスの付近の１つもしくは複数の指向性ビーコンから受信された情報に少なくとも部分的に基づいて、モバイル・デバイスの指す方位の自動化された判定を提供する。図１のモバイル・デバイス１００などのモバイル・デバイスは、関心地点に関するモバイル・デバイスの指す方位を判定するために、モバイル・デバイスのポジション、動き、および方向情報のうちの少なくとも１つを処理するように構成される。
【００７５】
本発明の様々な実施形態では、モバイル・デバイスは、ユーザが関心地点でデバイスをある方向に指し、デバイス、アプライアンス、ネットワークからの応答でおよび／またはクラウド・サービス経験の一部として情報、コンテンツ、および／またはサービスを受信することを可能にするように構成される。一例として、モバイル・デバイスを用いて棚の特定の製品を指すことによって、ユーザは、製品に関連するエンティティから情報または証書（たとえば、クーポン、申し出など）を受信することができる。
【００７６】
いくつかの実施形態では、デバイスのロケーションおよび方位情報は、たとえばデバイスの１つもしくは複数のセンサおよび／またはデバイスの付近で送信する１つもしくは複数の無線ビーコンに基づいて判定され得る。たとえば、ロケーション情報は、たとえばＧＰＳセンサに基づいておよび／または各ビーコンからの距離の計算に基づいて入手され得る。方位情報は、コンパス・センサ、加速度計、ジャイロスコープ、気圧計、および／または１つもしくは複数の無線ビーコンから受信された情報に基づく相対方位判定のうちの少なくとも１つに基づいて入手され得る。
【００７７】
図４Ａは、一実施形態に基づく、関心地点に対する相対的なクライアント・デバイスの指す方位の自動化された識別の例示的なシステム４００の図である。システム４００では、図１を参照して上で説明したモバイル・デバイス１００などのクライアント・デバイスは、たとえば関心地点４０６に対する相対的なその方位を自動的に判定するように構成される。
【００７８】
参照の簡単さのために、方位値は、本明細書では、３６００方位角円を参照して与えられ、ここで、００は、磁北を表す。図４Ａでは、モバイル・デバイス１００は、１１００の方位角に向けられて図示されている。モバイル・デバイス１００は、たとえばコンパスまたはモバイル・デバイス１００のセンサ・モジュール１０６に含まれる同様のセンサ（図１参照）に基づいて、磁北に対する相対的なその絶対方位を判定するように構成され得る。
【００７９】
指向性ビーコン４０２、４０４が、モバイル・デバイス１００の付近、たとえば、小売り店などの物理ロケーション内に配置され得、ここで、関心地点４０６は、特定の製品またはディスプレイを表す。いくつかの実施形態では、２つより少数またはより多数の指向性ビーコンが、物理ロケーション内に配置され得る。ビーコン・デバイス４０２、４０４は、フェーズド・アレイ技術を組み込むことができ、したがって、指向性ビーコン４０２のセクタＡ１〜Ｆ１およびビーコン・デバイス４０４のセクタＡ２〜Ｆ２など（図４Ａでは破線によって参照）、掃引サイクル内に複数の方位角セクタを通って掃引するために、指定された間隔にビーム方向を変更するように構成され得る。いくつかの実施形態では、指向性ビーコン４０２、４０４は、図２Ａ〜図２Ｃを参照して上で説明した「論理」ビーム技術を組み込むことができる。いくつかの実施形態では、指向性ビーコン４０２、４０４は、たとえば２．４ＧＨｚ帯、３．６ＧＨｚ帯、４．９ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯、および／または５．９ＧＨｚ帯を介して送信するように構成される。他の実施形態では、指向性ビーコン４０２、４０４は、１ＧＨｚと７ＧＨｚとの間の１つまたは複数の周波数帯で送信するように構成される。
【００８０】
モバイル・デバイス１００は、（ｉ）方位角セクタ２１００〜２４００に放出するビーコン・デバイス４０２のセクタＢ１と（ｉｉ）方位角セクタ１２００〜１５００に放出するビーコン４０４のセクタＥ２とを交差させることによってカバーされる領域内に配置される。指向性ビーコン４０２、４０４によって送信されるアドバタイズメントは、各ビーコン・デバイスに関する識別情報ならびに磁北に対する相対的な各ビーム・セクタの方位角範囲に関する情報を含むことができる。指向性ビーコン４０２、４０４が「論理」ビームを送信するように構成される時に、アドバタイズメントは、個々のビームの「論理」ビームへのペアリングに関する情報を含むことができる。
【００８１】
いくつかの実施形態では、モバイル・デバイス１００は、まず、たとえば図２Ｅを参照して説明したセルベースの方法に基づいて、そのロケーションを判定することによって、関心地点４０６に対する相対的なその指す方位を判定するように構成される。この場合に、モバイル・デバイス１００は、ビームＢ１とＥ２との両方によってカバーされ、すべての他のビームの範囲外である領域内に配置される。したがって、モバイル・デバイス１００は、それがビームＢ１とＥ２との影付きの交差する領域内に配置されていると判定することができる。次に、モバイル・デバイス１００は、たとえばその内部コンパス・センサに基づいて、磁北などの基準点に対する相対的なそのロケーション内のその指す方位を判定することができる。いくつかの実施形態では、指向性ビーコン４０２、４０４によって送信されるアドバタイズメントは、モバイル・デバイス１００を特定のウェブサイトまたはクラウド・サーバに向けるＵＲＬ情報を含むことができる。その後、モバイル・デバイス１００は、そのロケーションおよび方位情報をウェブサイトまたはクラウド・サーバに送信することができる。この情報と、たとえば物理ロケーションのレイアウトの地図または先行する知識とに基づいて、ウェブサイトまたはクラウド・サーバは、モバイル・デバイス１００が製品４０６を指していると判定し、モバイル・デバイス１００に、製品４０６に関する関連情報を提供することができる。
【００８２】
図４Ｂは、一実施形態に基づく、関心地点に対する相対的なクライアント・デバイスの指す方位の自動化された識別の例示的なシステム４１０の図である。いくつかの実施形態では、モバイル・デバイス１００は、指向性ビーコンに対する相対的なその指す方位を判定するように構成され得る。たとえば、いくつかの実施形態で、関心地点は、指向性ビーコンを送信するように構成され得るデバイス（たとえば、スマート・アプライアンス）を含むことができる。他の実施形態では、指向性ビーコン・デバイスは、関心地点に取り付けられ、またはこれに関連して配置され得る。そのような場合に、モバイル・デバイス１００は、関心地点のロケーションから発する受信されたビーコン送信の方位を計算することによって、関心地点に対する相対的なその指す方位を判定するように構成され得る。
【００８３】
モバイル・デバイス１００は、それぞれ製品４０６、４０８など、１つまたは複数の関心地点のロケーションから発する１つまたは複数の指向性ビーム送信Ｂ１、Ｅ２を受信することができる。
【００８４】
クライアント・デバイス１００は、受信された指向性ビーコン送信Ｂ１、Ｅ２に基づいて、各製品４０６、４０８に対する相対的なその方位を判定するように構成され得る。モバイル・デバイス１００は、それ自体の方位角を知ることができ、この方位角は、この場合には４５０である。モバイル・デバイス１００は、ビームＢ１、Ｅ２のそれぞれが送信されつつある方位角セクタをも知ることができる。たとえば、モバイル・デバイス１００は、各ビームによって送信された情報から、ビームＢ１が方位角セクタ２１００〜２４００にわたって送信されることと、ビームＥ２が方位角セクタ１２００〜１５００にわたって送信されることとを判定できる場合がある。反方位角計算に基づいて、モバイル・デバイス１００は、それが、製品４０６のロケーションから発する方位角セクタＢ１に向かって向けられていると判定することができる。この場合に、モバイル・デバイス１００の方位の反方位角は、２２５０（４５０＋１８００）である。２２５０の反方位角は、製品４０６のロケーションから発するビームＢ１の方位角セクタ（２１００−２４００）内に含まれる。逆に、モバイル・デバイス１００は、２２５０のその反方位角が、ビームＥ２の方位角セクタ（１２００−１５００）内ではないと判定し、したがって、製品４０８の方向を指していないと判定することができる。いくつかの実施形態では、クライアント・デバイス１００は、モバイル・デバイス１００の反方位角の±５０から±２５０までの範囲内の方位角を有する指向性ビームに関して、その指す方位を判定するように構成され得る。
【００８５】
図５を参照すると、いくつかの実施形態で、例示的なシステム５００は、２つのモバイル・デバイスの、お互いに対する相対的な指す方位を判定するのに使用され得る。たとえば、モバイル・デバイス５０２、５０４、５０６は、たとえば画像、ビデオ、テキスト文書、または任意の他のタイプのデータなどのコンテンツを共有するために、お互いに対する相対的な指す方位を判定するように構成され得る。モバイル・デバイス５０２、５０４、５０６は、上で図１を参照して説明したモバイル・デバイス１００に類似するものとすることができる。モバイル・デバイス５０２、５０４、５０６のそれぞれは、指向性ビーコンを送信するように構成され得、この指向性ビーコンは、送信するモバイル・デバイスに関する識別情報ならびに、たとえば磁北に対する相対的なデバイスの絶対方位と、３６００方位角円内の各ビームの方位角セクタ（００が磁北と一致する）とに関する情報を含むことができる。
【００８６】
いくつかの実施形態で、モバイル・デバイス５０２、５０４、５０６の指向性ビームは、５０と６００との間、たとえば３００のビーム角を有する。モバイル・デバイス５０２、５０４、５０６は、フェーズド・アレイ技術を組み込み、したがって、１つの掃引サイクル内に、モバイル・デバイス５０２のセクタＡ１〜Ｅ１、モバイル・デバイス５０４のセクタＡ２〜Ｅ２、およびモバイル・デバイス５０６のセクタＡ３〜Ｅ３など（図５内では破線によって参照）、複数の方位角セクタを通って掃引するために、指定された間隔にビーム方向を変更するように構成され得る。いくつかの実施形態では、指向性ビーコン１０２、１０４は、上で図２Ａ〜図２Ｃを参照して説明したように、「論理」ビーム技術を組み込むことができる。
【００８７】
動作中に、モバイル・デバイス５０２、５０４、５０６は、そのそれぞれのビームを継続的に送信し、その付近のビーコンを求めて無線チャネルを走査する。モバイル・デバイス５０２、５０４、５０６のそれぞれによって送信されるアドバタイズメントは、各モバイル・デバイスに関する識別情報ならびに磁北に対する相対的な各ビーム・セクタの方位角範囲に関する情報を含む。モバイル・デバイス５０２、５０４、５０６が、「論理」ビームを送信するように構成される時に、アドバタイズメントは、「論理」ビームへの個々のビームのペアリングに関する情報を含むことができる。
【００８８】
いくつかの実施形態で、モバイル・デバイス５０２、５０４、５０６のそれぞれは、他のモバイル・デバイスから発する受信されたビーコン送信の方位をそれ自体の方位と比較することによって、別のモバイル・デバイスに対する相対的な指す方位を判定するように構成される。たとえば、図５で、モバイル・デバイス５０２は、それ自体の方位角を知るように構成され、この方位角は、この場合には２２５０である。モバイル・デバイス５０２は、モバイル・デバイス５０４のビームＣ２が送信されつつある方位角セクタをも知ることができる。たとえば、モバイル・デバイス１００は、ビームＣ２によって送信された情報から、ビームＣ２が方位角セクタ３００−６００上で送信されると判定できる可能性がある。反方位角計算に基づいて、モバイル・デバイス５０２は、モバイル・デバイス５０４から発する方位角セクタＣ２に向けられていると判定することができる。この場合に、モバイル・デバイス５０２の方位の反方位角は、４５０（２２５０−１８００）である。４５０の反方位角は、ビームＣ２の方位角セクタ（３００−６００）に含まれる。逆に、モバイル・デバイス５０２は、４５０のその反方位角が、１２００−１５００の方位角セクタを有するモバイル・デバイス５０６から発するビームＣ３の方位角セクタ内にはなく、したがって、モバイル・デバイス５０６の方向を指していないと判定することができる。同様に、モバイル・デバイス５０４は、モバイル・デバイス５０２から発するビームＣ１に関して同一の計算を実行し、それがモバイル・デバイス５０２の方向を指していると判定することができる。したがって、モバイル・デバイス５０２、５０４は、それらがお互いの方向を指していると相互に判定することができる。
【００８９】
図４Ａ〜図４Ｂおよび図５を参照して説明された本発明の実施形態は、全般的に同一のまたは類似する空間平面上に配置された、指向性ビーコン、モバイル・デバイス、および関心地点に関して説明された。しかし、いくつかの実施形態で、モバイル・デバイスによる指す方位は、たとえばモバイル・デバイスと関心地点との間の高さの差を考慮に入れて判定され得る。高さの差の考慮は、たとえば、気圧計、ジャイロスコープ、加速度計、および類似物を含むがこれに限定されない、モバイル・デバイス１００のセンサ・モジュール１０６に組み込まれたものなどの様々なセンサを利用することによって達成され得る。たとえば、モバイル・デバイスと、関心地点が配置される平面（たとえば、付近の指向性ビーコンによって測定される）との間の異なる気圧計読みは、モバイル・デバイスの３次元の指す方位を判定するために、モバイル・デバイスのチルトまたは傾斜を示すジャイロスコープ・データまたは加速度計データと組み合わせられ得る。
【００９０】
図６Ａは、フェーズド・アレイ・アンテナ技術を組み込んだ例示的なビーコン・デバイス６００のブロック図である。ビーコン・デバイス６００は、独立型のビーコン・デバイスとするか、そうではなく、スマートフォン、ラップトップ・コンピュータ、ノートブック・コンピュータ、タブレット、スマート・ウォッチ、ウェアラブル・デバイス、またはスマート・アプライアンスなどの別の電子デバイス内に組み込まれたビーコン機能性を含むことができる。ビーコン・デバイス６００は、複数のアンテナ要素を含むフェーズド・アレイ・アンテナ６０２を含む。位相シフト・モジュール６０４は、アンテナ６０２のビームを異なる方向にステアリングすることができる。通信モジュール６０６は、たとえば、ＢＬＥ、ＷｉＦｉ、および／または他の無線通信能力を含み、ビーコン・アドバタイズメントを定式化し、アンテナ６０２を介して送信するように構成され得る。マルチセンサ・モジュール６０８は、気圧計センサ、ジャイロスコープおよび／もしくは加速度計、ならびに／または類似物など、複数のセンサ要素を含むことができる。プロセッサ・モジュール６１０は、１つまたは複数のハードウェア・プロセッサを含み、ビーコン・デバイス６００の動作を制御する。プロセッサ・モジュール６１０は、ビーコン・デバイス６００を動作させるコンピュータ・ソフトウェア命令をその上に記憶された不揮発性メモリ・ストレージ・モジュールをさらに含むことができる。
【００９１】
いくつかの実施形態で、プロセッサ・モジュール６００は、ビーコン・デバイス６００の、たとえば空間ロケーション、方位角方位、および／または高度に関するセンサ情報をマルチセンサ・モジュール６０８から受け取る。プロセッサ・モジュール６１０は、この情報を使用して、たとえば、図６Ｂに示された指向性ビームＡからＦなど、ビーコン・デバイス６００によって送信される各指向性ビームの方位角範囲または迎角値を計算することができる。このビーム関連情報は、通信モジュール６０４によって定式化されるビーコン・アドバタイズメント内に含まれ得る。
【００９２】
図７は、たとえばＳＳＩＤプロトコルを使用してＷｉＦｉネットワークを介して、図６Ａのビーコン・デバイス６００によって送信され得る例示的なアドバタイズメントまたはビーコン情報パケット７００を示す。他の実施形態では、アドバタイズメント７００は、ＢＬＥプロトコルおよび／または任意の他の適切な無線プロトコルを介して送信され得る。
【００９３】
アドバタイズメント７００は、たとえば３２バイトを含み、磁北に対する相対的な送信される指向性ビームの開始方位角（７０２）および終了方位角（７０４）と、リダイレクションＵＲＬ（７０６）と、図６Ａのマルチセンサ・モジュール６０８から取り出された情報（７０８、７１０）とを含む。データ空間７１２は、追加のおよび／または将来のデータ要件のために予約され得る。
【００９４】
図８は、モバイル・デバイスの指す方位の自動化された判定のシステムの別の実施形態の概略図である。指向性ビーコン８０２が、セクタＡ〜Ｅ内で指向性ビームを送信する。モバイル・デバイス８０４は、図１を参照して上で説明したモバイル・デバイス１００に類似するものとすることができるが、上で説明したように、指向性ビーコン８０２および／または別の関心地点に関するそれ自体のロケーションおよび／または指す方位を判定することができる。特定のロケーションおよび／または指す方位を判定する際に、モバイル・デバイス８０４は、たとえば画像、ビデオ、テキスト文書、または任意の他のタイプのデータなどのコンテンツを共有するために、ピアツーピアの形で別のデバイスに接続することができる。他の実施形態では、たとえば図７のアドバタイズメント７００など、指向性ビーコン８０２によって送信されるアドバタイズメントは、モバイル・デバイス８０４をクラウド・サーバ８０６に向けるＵＲＬ情報を含むことができる。モバイル・デバイス８０４は、そのロケーションおよび方位情報をクラウド・サーバ８０６に送信することができる。この情報に基づいて、クラウド・サーバ８０６は、関心地点に関する関連情報をモバイル・デバイス８０４に供給することができる。
【００９５】
図９は、指向性ビーコン・デバイスに関するモバイル・デバイスの方位の判定に基づく、モバイル・デバイスの指す方位の自動化された判定の方法９００の流れ図である。９０２では、指向性ビーコンが、掃引経路に沿って指向性ビームを送信する。各ビームは、少なくとも、指向性ビームの識別子と、基準方向（たとえば、磁北）に対する相対的なビームの方向および方位角セクタに関する情報とを含む。
【００９６】
９０４では、指向性ビームが、モバイル・デバイスによって受信される。９０６では、モバイル・デバイスが、モバイル・デバイスの方向に関する指向性ビームの反方位角を計算する。９０８では、クライアント・デバイスが、計算された反方位角がモバイル・デバイスの方向の指定された範囲内にある時に、指向性ビームに関するそれ自体の指す方位を判定する。
【００９７】
本発明は、システム、方法、および／またはコンピュータ・プログラム製品とすることができる。コンピュータ・プログラム製品は、プロセッサに本発明の諸態様を実行させるコンピュータ可読プログラム命令をその上に有するコンピュータ可読記憶媒体（１つまたは複数）を含むことができる。
【００９８】
コンピュータ可読記憶媒体は、命令実行デバイスによる使用のために命令を保持し、記憶することのできる有形のデバイスとすることができる。コンピュータ可読記憶媒体は、たとえば、電子ストレージ・デバイス、磁気ストレージ・デバイス、光学ストレージ・デバイス、電磁ストレージ・デバイス、半導体ストレージ・デバイス、または前述の任意の組み合わせとすることができる。コンピュータ可読記憶媒体のより具体的な例の非網羅的なリストは、ポータブル・コンピュータ・ディスケット、ハード・ディスク、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラム可能読取専用メモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュ・メモリ）、スタティック・ランダム・アクセス・メモリ（ＳＲＡＭ）、ポータブル・コンパクト・ディスク読取専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、メモリ・スティック、フロッピ・ディスク、その上に命令を記録された機械的に符号化されたデバイス、および前述の任意の適切な組み合わせを含む。本明細書で使用されるコンピュータ可読記憶媒体は、電波もしくは他の自由に伝搬する電磁波、導波管または他の伝送媒体を介して伝搬する電磁波（たとえば、光ファイバ・ケーブルを通過する光パルス）、またはワイヤを介して伝送される電気信号など、本来一時的な信号と解釈されてはならない。そうではなく、コンピュータ可読記憶媒体は、非一時的な（すなわち、不揮発性の）媒体である。
【００９９】
本明細書で説明されるコンピュータ可読プログラム命令は、ネットワーク、たとえばインターネット、ローカル・エリア・ネットワーク、広域ネットワーク、および／または無線ネットワークを介して、コンピュータ可読記憶媒体または外部コンピュータもしくは外部ストレージ・デバイスからそれぞれのコンピューティング・デバイス／処理デバイスにダウンロードされ得る。ネットワークは、銅伝送ケーブル、光伝送ファイバ、無線伝送、ルータ、ファイヤウォール、スイッチ、ゲートウェイ・コンピュータ、および／またはエッジ・サーバを含むことができる。各コンピューティング・デバイス／処理デバイス内のネットワーク・アダプタ・カードまたはネットワーク・インターフェースは、ネットワークからコンピュータ可読プログラム命令を受信し、それぞれのコンピューティング・デバイス／処理デバイス内のコンピュータ可読記憶媒体内での記憶のためにコンピュータ可読プログラム命令を転送する。
【０１００】
本発明の動作を実行するコンピュータ可読プログラム命令は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、機械命令、機械依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態をセットするデータ、または、Ｊａｖａ、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ、Ｃ＋＋、もしくは類似物などのオブジェクト指向プログラミング言語と「Ｃ」プログラミング言語もしくは同様のプログラミング言語などの従来の手続きプログラミング言語とを含む１つまたは複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述されたソース・コードもしくはオブジェクト・コードのいずれかとすることができる。コンピュータ可読プログラム命令は、完全にユーザのコンピュータ上で、部分的にユーザのコンピュータ上で、独立型ソフトウェア・パッケージとして、部分的にユーザのコンピュータ上および部分的にリモート・コンピュータ上で、または完全にリモート・コンピュータもしくはサーバ上で実行することができる。後者のシナリオで、リモート・コンピュータは、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）または広域ネットワーク（ＷＡＮ）を含む任意のタイプのネットワークを介してユーザのコンピュータに接続され得、あるいは、接続は、外部コンピュータに対して行われ得る（たとえば、インターネット・サービス・プロバイダを使用してインターネットを介して）。いくつかの実施形態では、たとえばプログラム可能論理回路網、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、またはプログラム可能論理アレイ（ＰＬＡ）を含む電子回路網が、本発明の諸態様を実行するために、電子回路網をパーソナライズするためにコンピュータ可読プログラム命令の状態情報を利用することによってコンピュータ可読プログラム命令を実行することができる。
【０１０１】
本発明の態様は、本明細書では、本発明の実施形態による方法、装置（システム）、およびコンピュータ・プログラム製品の流れ図および／またはブロック図を用いて説明される。流れ図および／またはブロック図の各ブロックならびに流れ図および／またはブロック図のブロックの組み合わせが、コンピュータ可読プログラム命令によって実施され得ることを理解されたい。
【０１０２】
これらのコンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータもしくは他のプログラム可能データ処理装置のプロセッサを介して実行する命令が流れ図および／またはブロック図の１つまたは複数のブロック内で指定される機能／行為を実施する手段を作成するようになる機械を作るために、汎用コンピュータ、特殊目的コンピュータ、または他のプログラム可能データ処理装置のプロセッサに供給され得る。これらのコンピュータ可読プログラム命令は、その中に記憶された命令を有するコンピュータ可読記憶媒体が流れ図および／またはブロック図の１つまたは複数のブロック内で指定される機能／行為の態様を実施する命令を含む製造品を含むように、特定の形で機能するようにコンピュータ、プログラム可能データ処理装置、および／または他のデバイスに指示することのできるコンピュータ可読記憶媒体内に記憶もされ得る。
【０１０３】
また、コンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータ、他のプログラム可能装置、もしくは他のデバイス上で実行する命令が、流れ図および／またはブロック図の１つまたは複数のブロックで指定される機能／行為を実施するように、コンピュータ実施されるプロセスを作るために、一連の動作ステップをコンピュータ、他のプログラム可能装置、もしくは他のデバイス上で実行させるためにコンピュータ、他のプログラム可能装置、もしくは他のデバイスにロードされ得る。
【０１０４】
図面の流れ図およびブロック図は、本発明の様々な実施形態によるシステム、方法、およびコンピュータ・プログラム製品の可能な実施態様のアーキテクチャ、機能性、および動作を示す。これに関して、流れ図またはブロック図の各ブロックは、指定された論理機能（１つまたは複数）を実施する１つまたは複数の実行可能命令を含む命令のモジュール、セグメントまたは部分を表すことができる。いくつかの代替実施態様では、ブロック内に記された機能が、図面に記された順序から外れて発生することができる。たとえば、用いられる機能性に依存して、連続して示された２つのブロックが、実際には、実質的に同時に実行され得、あるいは、ブロックが、時には逆の順序で実行され得る。ブロック図および／または流れ図の各ブロックならびにブロック図および／または流れ図のブロックの組み合わせが、指定された機能もしくは行為を実行するか特殊目的ハードウェアおよびコンピュータ命令の組み合わせを実行する特殊目的ハードウェアベースのシステムによって実施され得ることにも留意されたい。
【０１０５】
本発明の様々な実施形態の説明は、例示のために提示され、網羅的であることまたは開示される実施形態に限定されることは意図されていない。説明された実施形態の範囲および趣旨から逸脱しない、多数の修正形態および変形形態が、当業者に明白になる。本明細書で使用された用語法は、実施形態の原理、実用的応用例、または市場に見られる技術に対する技術的改善を最もよく説明するために、または当業者が本明細書で開示される実施形態を理解することを可能にするために選択された。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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