JP2009159427A - 無線ｌａｎを用いたｉｐ携帯端末の位置検出方法および位置検出システム - Google Patents

Abstract

【課題】基地局が３局未満の小規模システムや、従来技術では多数の基地局が必要となる製油所・石油化学工場・化学薬品工場・製鉄所などの広域エリアあるいは洞道などの直線的かつ狭いエリアにおいても適用することができ、簡単で安価に適切な位置検出を行うことができる位置検出方法および位置検出システムを提供する。
【解決手段】ＩＰ携帯電話機１０と基地局１１、１２が設置された無線ＬＡＮ通信システム１０１において、ＩＰ携帯電話機１０に位置検出用無線ＩＣタグ２０を搭載するとともに、基地局１１、１２にＩＰ携帯電話機１０の位置を検出する位置検出サーバ１３を接続し、基地局１１、１２が受信したＩＰ携帯電話機本体１０ａおよび無線ＩＣタグ２０のアドレス情報と電波送信出力に基づいて、位置検出サーバ１３にＩＰ携帯電話機１０の位置を検出させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、製油所・石油化学工場・化学薬品工場・製鉄所などの広域エリア、又は洞道などの直線的かつ狭いエリアにおいて位置検出を行うのに好適な、無線ＬＡＮを用いたＩＰ携帯端末の位置検出方法および位置検出システムに関するものである。

近年のＩＰ電話システムの普及によって、ＩＰ携帯電話機を利用して、それを所持している人間や車両等の位置検出を行うことが考えられる。

現在、位置検出システムとしては、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）が有名であるが、ＧＰＳを利用するためには、位置検出を行うための衛星との通信が必要となるので、ＩＰ携帯電話機はＧＰＳに対応する機能を有していないことから、ＩＰ携帯電話機の位置を検出するための手段としてＧＰＳを利用することはできない。

一方、ＧＰＳを利用しないで位置検出を行う方法としては、位置を検出したい対象機器が３個所以上の基地局と同時に通信し、その電波伝搬遅延時間差により位置を検出するという三辺測量の原理を利用した方法がある。この方法は、実際に通常の携帯電話機の位置を検出するシステムに採用されている。

ＩＰ携帯電話機についても、前記の通常の携帯電話機と同様の方法にて位置を検出することができれば問題はないが、同時に複数の基地局と通信を行うことができないため、通常の携帯電話機と同様の方法で位置を検出することはできない。

したがって、ＩＰ携帯電話機の位置検出を行うためには、無線ＬＡＮを使うことになるが、無線ＬＡＮを用いた位置検出システムとしては、特許文献１および特許文献２に記載のシステムが提案されている。

まず、特許文献１に記載の位置検出システムは、炭坑などの坑内において、無線ＬＡＮを用いて、固有の識別番号を出力する無線ＩＣタグからの情報と、無線ＩＣタグからの情報を受信器を経由して受信した基地局の情報に基づき、位置検出用サーバが無線ＩＣタグの位置を検出するシステムである。

また、特許文献２に記載の位置検出システムは、位置検出サーバが無線ＬＡＮ端末の発信時刻と各基地局（３局以上）の受信時刻差を利用して距離を計算し、無線ＬＡＮ端末の位置を検出するシステムである。
特開２００６−２７４７５７号公報 特開２００７−０８１６２２号公報

しかし、特許文献１に記載の位置検出システムにおいては、一般に無線ＩＣタグ（以下、単にＩＣタグともいう）の電波送信出力が弱いため、ＩＣタグの受信器数が常時ＩＣタグとの通信を行うのに十分でない場合には、位置検出が遅れてしまうことになる。それを防止するためには、常時ＩＣタグとの通信を行うのに十分な数の受信器を用意しておく必要があるのだが、そのためには受信器の数が多くなり高価なシステムとなってしまう。

また、特許文献２に記載の位置検出システムにおいては、位置検出サーバ以外にも無線ＬＡＮ端末および各基地局に位置検出を行うための特別なソフトウエア（位置検出用データを取得するまでの通信処理・ロジック、および無線ＬＡＮ端末と各基地局における高精度の時刻管理・時刻同期処理他）が必要となることから、高価なシステムになってしまう。しかも、位置検出を行うためには、基地局の数が３局以上必要なことから、基地局が３局未満の小規模システムへの適用は不可であることや、洞道などの直線的かつ狭い場所でも強制的に３局の基地局を設置する必要があるため、基地局の数が必要以上に多くなってしまい効率的な基地局の設置が行えない等、システムを適用する場所には制約がある。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであって、基地局が３局未満の小規模システムや、従来技術では多数の基地局が必要となる製油所・石油化学工場・化学薬品工場・製鉄所などの広域エリアあるいは洞道などの直線的かつ狭いエリアにおいても適用することができ、簡単で安価に適切な位置検出を行うことができる位置検出方法および位置検出システムを提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。

［１］無線ＬＡＮ機能を搭載したＩＰ携帯端末と１つ以上の基地局が設置された無線ＬＡＮ通信システムにおいて、前記ＩＰ携帯端末に少なくとも１台以上の位置検出用無線ＩＣタグを搭載するとともに、前記基地局にＩＰ携帯端末の位置を検出する位置検出サーバを接続し、前記基地局が受信した前記ＩＰ携帯端末および無線ＩＣタグのアドレス情報と電波送信出力に基づき、前記位置検出サーバに、前記ＩＰ携帯端末の位置を検出させることを特徴とする無線ＬＡＮを用いたＩＰ携帯端末の位置検出方法。

［２］前記ＩＰ携帯端末が、電波送信出力の異なる複数の位置検出用無線ＩＣタグを搭載し、前記ＩＰ携帯端末の位置を（位置検出用無線ＩＣタグの搭載台数＋１）の数に区分された管理範囲より前記位置検出サーバに検出させることを特徴とする前記［１］に記載の無線ＬＡＮを用いたＩＰ携帯端末の位置検出方法。

［３］無線ＬＡＮ機能を搭載したＩＰ携帯端末と１つ以上の基地局を備えた無線ＬＡＮ通信システムにおいて、前記ＩＰ携帯端末に少なくとも１台以上の位置検出用無線ＩＣタグが搭載されるとともに、前記基地局にＩＰ携帯端末の位置を検出する位置検出サーバが接続されていることを特徴とする無線ＬＡＮを用いたＩＰ携帯端末の位置検出システム。

［４］前記ＩＰ携帯端末に、電波送信出力の異なる複数の位置検出用無線ＩＣタグが搭載されていることを特徴とする前記［３］に記載の無線ＬＡＮを用いたＩＰ携帯端末の位置検出システム。

［５］前記位置検出サーバが、検出したＩＰ携帯端末の位置を表示する表示装置を備えていることを特徴とする前記［３］または［４］に記載の無線ＬＡＮを用いたＩＰ携帯端末の位置検出システム。

本発明によれば、無線ＬＡＮ機能を搭載したＩＰ携帯端末（例えば、ＩＰ携帯電話機）と、ＩＰ携帯端末からの電波を受信するための基地局が１局以上の無線ＬＡＮ環境下において位置検出を行うことが可能であるため、基地局が３局未満の小規模システムや、製油所・石油化学工場・化学薬品工場・製鉄所などの広域エリアや、洞道などの直線的かつ狭いエリアへの適用も可能なことから、適用する場所に制約されることはない。

また、基地局が受信したＩＰ携帯端末および無線ＩＣタグのアドレス情報と電波送信出力に基づいて位置検出サーバがＩＰ携帯端末の位置を検出するので、ＩＰ携帯端末および基地局に位置検出を行うための特別なソフトウエアを組み込む必要がなく、簡単で安価なシステムを構築することが可能となる。

本発明の実施形態を図面に基づいて述べる。

図１は、本発明の一実施形態に係る位置検出システムを示す図である。ここでは、無線ＬＡＮ機能を搭載したＩＰ携帯端末としてのＩＰ携帯電話機を位置検出の対象としている。

この実施形態においては、ＩＰ携帯電話機１０がＩＰ携帯電話機本体１０ａのアドレス情報（ＩＰアドレス、ＭＡＣアドレス等）とは別のアドレス情報（ＩＰアドレス、ＭＡＣアドレス等）をもつ位置検出用無線ＩＣタグ２０を搭載している。ちなみに、無線ＩＣタグ２０の電波送信出力は、ＩＰ携帯電話機本体１０ａの電波送信出力に比べて小さい。

そして、ＩＰ携帯電話機本体１０ａからの電波と無線ＩＣタグ２０からの電波を受信するために、指向性アンテナ２１を備えた第１基地局１１と無指向性アンテナ２２を備えた第２基地局１２が設置されている。これにより、ＩＰ携帯電話機本体１０ａ、無線ＩＣタグ２０、第１基地局１１、第２基地局１２による無線ＬＡＮ１０１が形成されている。さらに、第１基地局１１と第２基地局１２は、有線による通信設備（有線ＬＡＮ等）１０２を介して、位置検出サーバ１３と接続している。また、位置検出サーバ１３に位置表示装置１４が付置されている。なお、位置検出サーバ１３には、あらかじめ、第１基地局１１と第２基地局１２の位置と、ＩＰ携帯電話機本体１０ａと無線ＩＣタグ２０の電波送信出力（電波送信範囲）が登録されている。

上記のように構成された位置検出システムにおいては、第１基地局１１と第２基地局がＩＰ携帯電話機本体１０ａからのアドレス情報と無線ＩＣタグ２０からのアドレス情報を受信し、そのアドレス情報を有線ＬＡＮ１０２を介して位置検出サーバ１３に送信する。ちなみに、図１では、ＩＰ携帯電話機１０の位置が第１基地局１１より第２基地局１２に近かったことから、第１基地局１１はＩＰ携帯電話機本体１０ａからのアドレス情報を受信し、第２基地局１２は無線ＩＣタグ２０からのアドレス情報を受信している。

そして、第１基地局１１と第２基地局１２からＩＰ携帯電話機本体１０ａのアドレス情報と無線ＩＣタグ２０のアドレス情報を送信された位置検出サーバ１３は、それらのアドレス情報と、あらかじめ登録されている第１基地局１１と第２基地局１２の位置およびＩＰ携帯電話機本体１０ａと無線ＩＣタグ２０の電波送信出力（電波送信範囲）に基づいて、ＩＰ携帯電話機１０の位置を計算し、その位置情報を位置表示装置１４に送信する。位置表示装置１４は、位置検出サーバ１３から受信したＩＰ携帯電話機１０の位置情報に基づいて、その位置表示画面（関連画面を含む）にＩＰ携帯電話機１０の位置情報を表示する。

このようにして、この実施形態においては、ＩＰ携帯電話機１０と基地局１１、１２が設置された無線ＬＡＮ通信システム１０１において、ＩＰ携帯電話機１０に位置検出用無線ＩＣタグ２０を搭載するとともに、基地局１１、１２にＩＰ携帯電話機１０の位置を検出する位置検出サーバ１３を接続し、基地局１１、１２が受信したＩＰ携帯電話機本体１０ａおよび無線ＩＣタグ２０のアドレス情報と電波送信出力に基づき、位置検出サーバ１３にＩＰ携帯電話機１０の位置を検出させるようになっている。

ここで、ＩＰ携帯電話機１０に搭載する無線ＩＣタグ２０の台数について述べる。

まず、図２は、ＩＰ携帯電話機１０に無線ＩＣタグ２０を搭載していない場合である。この場合には、無線ＬＡＮ対象エリア（すなわち、ＩＰ携帯電話機本体１０ａからのアドレス情報を基地局が受信可能なエリア）全体が管理区分となり、基地局がＩＰ携帯電話機本体１０ａからのアドレス情報を受信した場合、ＩＰ携帯電話機１０が無線ＬＡＮ対象エリア内のどこかに位置していることだけは分かる。

これに対して、図３は、ＩＰ携帯電話機１０に無線ＩＣタグ２０を１台搭載している場合である。この場合は、無線ＬＡＮ対象エリアが管理区分１と管理区分２に分けられる。すなわち、基地局がＩＰ携帯電話機本体１０ａからのアドレス情報に加えて無線ＩＣタグ２０からのアドレス情報を受信した場合は、ＩＰ携帯電話機１０は管理区分１内に位置していることになり、基地局がＩＰ携帯電話機本体１０ａからのアドレス情報だけを受信した場合は、ＩＰ携帯電話機１０は管理区分２内に位置していることになる。

さらに、図４は、ＩＰ携帯電話機１０に無線ＩＣタグ２０を２台（２０ａ、２０ｂ）搭載している場合である。ここで、無線ＩＣタグ２０ａと無線ＩＣタグ２０ｂとは異なるアドレス情報を有しているとともに、無線ＩＣタグ２０ａの電波送信出力が無線ＩＣタグ２０ｂの電波送信出力より小さいものとする。この場合は、無線ＬＡＮ対象エリアが管理区分１と管理区分２と管理区分３に分けられる。すなわち、基地局がＩＰ携帯電話機本体１０ａからのアドレス情報に加えて無線ＩＣタグ２０ａからのアドレス情報と無線ＩＣタグ２０ｂからのアドレス情報を受信した場合は、ＩＰ携帯電話機１０は管理区分１内に位置していることになり、基地局がＩＰ携帯電話機本体１０ａからのアドレス情報と無線ＩＣタグ２０ｂからのアドレス情報だけを受信した場合は、ＩＰ携帯電話機１０は管理区分２内に位置していることになり、基地局がＩＰ携帯電話機本体１０ａからのアドレス情報だけを受信した場合は、ＩＰ携帯電話機１０は管理区分３内に位置していることになる。

このようにして、アドレス情報と電波送信出力が異なる無線ＩＣタグを所定数搭載することによって、無線ＬＡＮ対象エリアを（無線ＩＣタグの搭載台数＋１）の数の管理区分に分割して位置検出を行うことができる。

これに基づき、システム要求事項（位置検出を行うための管理区分、管理区分の距離等）に応じて、ＩＰ携帯電話機に搭載する無線ＩＣタグの台数と、基地局の設置数と設置位置を決定するようにすればよい。

本発明の一実施形態を示す図である。 無線ＩＣタグが搭載されていない場合の管理区分を示す図である。 無線ＩＣタグが１台搭載されている場合の管理区分を示す図である。 無線ＩＣタグが２台搭載されている場合の管理区分を示す図である。

符号の説明

１０ ＩＰ携帯電話機
１０ａ ＩＰ携帯電話機本体
１１ 第１基地局
１２ 第２基地局
１３ 位置検出サーバ
１４ 位置表示装置
２０、２０ａ、２０ｂ 無線ＩＣタグ
２１ 指向性アンテナ
２２ 無指向性アンテナ
１０１ 無線ＬＡＮ
１０２ 有線ＬＡＮ

Claims (5)

1. 無線ＬＡＮ機能を搭載したＩＰ携帯端末と１つ以上の基地局が設置された無線ＬＡＮ通信システムにおいて、前記ＩＰ携帯端末に少なくとも１台以上の位置検出用無線ＩＣタグを搭載するとともに、前記基地局にＩＰ携帯端末の位置を検出する位置検出サーバを接続し、前記基地局が受信した前記ＩＰ携帯端末および無線ＩＣタグのアドレス情報と電波送信出力に基づき、前記位置検出サーバに、前記ＩＰ携帯端末の位置を検出させることを特徴とする無線ＬＡＮを用いたＩＰ携帯端末の位置検出方法。
2. 前記ＩＰ携帯端末が、電波送信出力の異なる複数の位置検出用無線ＩＣタグを搭載し、前記ＩＰ携帯端末の位置を（位置検出用無線ＩＣタグの搭載台数＋１）の数に区分された管理範囲より前記位置検出サーバに検出させることを特徴とする請求項１に記載の無線ＬＡＮを用いたＩＰ携帯端末の位置検出方法。
3. 無線ＬＡＮ機能を搭載したＩＰ携帯端末と１つ以上の基地局を備えた無線ＬＡＮ通信システムにおいて、前記ＩＰ携帯端末に少なくとも１台以上の位置検出用無線ＩＣタグが搭載されるとともに、前記基地局にＩＰ携帯端末の位置を検出する位置検出サーバが接続されていることを特徴とする無線ＬＡＮを用いたＩＰ携帯端末の位置検出システム。
4. 前記ＩＰ携帯端末に、電波送信出力の異なる複数の位置検出用無線ＩＣタグが搭載されていることを特徴とする請求項３に記載の無線ＬＡＮを用いたＩＰ携帯端末の位置検出システム。
5. 前記位置検出サーバが、検出したＩＰ携帯端末の位置を表示する表示装置を備えていることを特徴とする請求項３または４に記載の無線ＬＡＮを用いたＩＰ携帯端末の位置検出システム。

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