JP2009260811A - 情報処理装置、プログラム、情報処理方法、および情報処理システム - Google Patents

情報処理装置、プログラム、情報処理方法、および情報処理システム Download PDF

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Abstract

【課題】情報処理装置、プログラム、情報処理方法、および情報処理システムを提供すること。
【解決手段】建造物における一区画を示す区画情報、前記一区画に存在する無線端末における周囲の基地局から送信された無線信号の信号強度測定により取得される第１の測定情報、および前記基地局を識別する基地局識別情報、を対応付けて記憶している記憶部２２４と、任意の無線端末から、該無線端末における無線信号の信号強度測定により取得された第２の測定情報と、前記無線信号の送信元の基地局を示し、前記第２の測定情報の各々と対応付けられた基地局識別情報とを受信する受信部と、前記受信部により受信された前記基地局識別情報と対応付けられている第１の測定情報、および前記受信部により受信された前記第２の測定情報に基づいて、前記第１の測定情報のいずれかに対応付けられている区画情報を選択する選択部と、を備える情報処理装置。
【選択図】図３

Description

本発明は、情報処理装置、プログラム、情報処理方法、および情報処理システムに関する。
近日、衛星から送信された無線信号を受信可能な受信装置が車や携帯電話などの移動体に搭載されている。ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）測位によれば、かかる受信装置を搭載した移動体の位置を推定することが可能である。このような受信装置を用いた位置推定技術は、ナビゲーション、セキュリティーまたは娯楽などの多岐にわたる分野において重要な共通基盤技術である。
また、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）の基地局（アクセスポイント）と無線通信を行う無線端末が、無線基地局から送信される信号の信号強度を測定し、無線端末と通信可能な位置推定装置が、該信号強度に基づいて無線端末の位置を推定する位置推定方法も考えられる。例えば、無線ＬＡＮの基地局は、無線ＬＡＮの基地局の存在を周囲に報知するためのビーコンを一定周期（例えば、５回／秒）で送信している。無線端末は、かかるビーコンの信号強度を位置推定装置に送信し、位置推定装置は、該信号強度と事前に登録されている無線ＬＡＮの基地局の位置とに基づいて無線端末の位置を推定できる。上記位置推定方法によれば、無線ＬＡＮの基地局は屋内や地下にも設置されるため、ＧＰＳ測位に基づく位置推定技術では困難であった屋内や地下での位置推定ができる。
このような位置推定方法においては、無線端末を携帯するユーザが建造物内に存在する場合、無線端末の緯度経度だけでなく、現在建造物の何階にいるかという情報も重要である。例えば、特許文献１には、無線端末が複数の基地局から送信された無線信号の信号強度を測定し、信号強度の強い無線信号の送信元の基地局が存在するフロアに無線端末が存在すると位置推定サーバが推定する技術が開示されている。
特願２００５−２２９６１７号公報
しかし、従来の位置推定技術は、単に現在の信号強度に基づいて無線端末の存在するフロアを推定するため、位置推定サーバに各基地局の存在するフロアが正確に登録されている必要があった。
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、各基地局の建造物における位置が正確に事前登録されていなくても無線端末の建造物における位置を推定することが可能な、新規かつ改良された情報処理装置、プログラム、情報処理方法、および情報処理システムを提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、建造物における一区画を示す区画情報、前記一区画に存在する無線端末における周囲の基地局から送信された無線信号の信号強度測定により取得される第１の測定情報、および前記基地局を識別する基地局識別情報、を対応付けて記憶している記憶部と、任意の無線端末から、該無線端末における無線信号の信号強度測定により取得された第２の測定情報と、前記無線信号の送信元の基地局を示し、前記第２の測定情報の各々と対応付けられた基地局識別情報とを受信する受信部と、前記受信部により受信された前記基地局識別情報と対応付けられている第１の測定情報および前記区画情報を前記記憶部から検索する検索部と、前記受信部により受信された前記第２の測定情報、および前記検索部により検索された第１の測定情報に基づいて、当該第１の測定情報のいずれかに対応付けられている区画情報を選択する選択部と、前記選択部により選択された区画情報を前記任意の無線端末に送信する送信部と、を備える情報処理装置が提供される。
前記情報処理装置は、前記検索部により検索された第１の測定情報と、前記受信部により受信された第２の測定情報のうちで当該第１の測定情報と同一の基地局識別情報が対応付けられている第２の測定情報とに基づいて、当該第１の測定情報および当該第２の測定情報の取得位置の関係を評価する評価部をさらに備え、前記選択部は、前記評価部による評価結果に基づき、前記取得位置の関係が相対的に良好な第１の測定情報および第２の測定情報にかかる第１の測定情報と対応付けられている区画情報を選択してもよい。
前記評価部は、前記検索部により検索された前記第１の測定情報ごとに、前記第１の測定情報に基づき、前記第１の測定情報の取得位置と前記第１の測定情報に対応する基地局との間の第１の距離を演算し、前記受信部により受信された第２の測定情報ごとに、前記第２の測定情報に基づき、前記第２の測定情報の取得位置と前記第２の測定情報に対応する基地局との間の第２の距離を演算し、同一の基地局識別情報と対応付けられている第１の測定情報および第２の測定情報に基づいて算出された第１の距離および第２の距離を加算し、前記選択部は、前記評価部により得られる第２の距離との加算値が最小であった第１の距離に対応する区画情報を選択してもよい。
前記評価部は、同一の基地局識別情報および同一の区画情報と対応付けられている第１の測定情報が前記検索部により複数検索された場合、前記同一の基地局識別情報および同一の区画情報と対応付けられている第１の測定情報および第２の測定情報に基づいて算出した第１の距離および第２の距離の加算値の平均値を演算し、前記選択部は、前記平均値または前記加算値が最小となった前記評価部による演算にかかる第１の測定情報に対応する区画情報を選択してもよい。
前記情報処理装置は、同一の基地局識別情報と対応付けられている第１の測定情報が前記検索部により複数検索された場合、当該複数の第１の測定情報のうちでより多くの第１の測定情報に対応付けられている区画情報が前記選択部により優先的に選択されるよう処理する優先処理部をさらに備えてもよい。
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、コンピュータを、任意の無線端末から、該無線端末における無線信号の信号強度測定により取得された第２の測定情報と、前記無線信号の送信元の基地局を示し、前記第２の測定情報の各々と対応付けられた基地局識別情報とを受信する受信部と、建造物における一区画を示す区画情報、前記一区画に存在する無線端末における周囲の基地局から送信された無線信号の信号強度測定により取得される第１の測定情報、および前記基地局を識別する基地局識別情報、を対応付けて記憶している記憶媒体から、前記受信部により受信された前記基地局識別情報と対応付けられている第１の測定情報および前記区画情報を検索する検索部と、前記検索部により検索された第１の測定情報、および前記受信部により受信された前記第２の測定情報に基づいて、前記検索部により検索された区画情報のいずれかを選択する選択部と、前記選択部により選択された区画情報を前記任意の無線端末に送信する送信部と、として機能させるためのプログラムが提供される。
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、任意の無線端末から、該無線端末における無線信号の信号強度測定により取得された第２の測定情報と、前記無線信号の送信元の基地局を示し、前記第２の測定情報の各々と対応付けられた基地局識別情報とを受信する受信ステップと、建造物における一区画を示す区画情報、前記一区画に存在する無線端末における周囲の基地局から送信された無線信号の信号強度測定により取得される第１の測定情報、および前記基地局を識別する基地局識別情報、を対応付けて記憶している記憶媒体から、前記受信ステップにおいて受信された前記基地局識別情報と対応付けられている第１の測定情報および前記区画情報を検索する検索ステップと、前記検索ステップにおいて検索された第１の測定情報、および前記受信ステップにおいて受信された前記第２の測定情報に基づいて、前記検索ステップにおいて検索された区画情報のいずれかを選択する選択ステップと、前記選択ステップにおいて選択された区画情報を前記任意の無線端末に送信する送信ステップと、を含む情報処理方法が提供される。
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、無線端末および情報処理装置を備える情報処理システムが提供される。前記無線端末は、基地局から送信された無線信号を受信する無線信号受信部、前記無線信号受信部により受信された無線信号の信号強度測定を行なう測定部、および、前記測定部による無線信号の信号強度測定により得られる第２の測定情報と、前記無線信号の送信元の基地局を示し、前記第２の測定情報の各々と対応付けられた基地局識別情報とを送信する情報送信部、を備える。また、情報処理装置は、建造物における一区画を示す区画情報、前記一区画に存在する任意の無線端末における周囲の基地局から送信された無線信号の信号強度測定により取得される第１の測定情報、および前記基地局を識別する基地局識別情報、を対応付けて記憶している記憶部、前記無線端末の前記情報送信部から、前記第２の測定情報と、第２の測定情報の各々と対応付けられた基地局識別情報とを受信する受信部、前記受信部により受信された前記基地局識別情報と対応付けられている第１の測定情報および前記区画情報を前記記憶部から検索する検索部、前記検索部により検索された第１の測定情報、および前記受信部により受信された前記第２の測定情報に基づいて、前記検索部により検索された区画情報のいずれかを選択する選択部、および、前記選択部により選択された区画情報を前記無線端末に送信する送信部を備える。
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、無線端末および情報処理装置を備える情報処理システムが提供される。前記無線端末は、基地局から送信された無線信号を受信する無線信号受信部、前記無線信号受信部により受信された無線信号の信号強度測定を行なう測定部、建造物における一区画を示す区画情報がユーザにより入力される入力部、および、前記測定部による無線信号の信号強度測定により得られる第２の測定情報と、前記無線信号の送信元の基地局を示し、前記第２の測定情報の各々と対応付けられた基地局識別情報と、前記入力部に入力された区画情報と、を送信する情報送信部、を備える。また情報処理装置は、前記無線端末の前記情報送信部から、前記第２の測定情報と、第２の測定情報の各々と対応付けられた前記基地局識別情報と、前記区画情報とを受信する受信部、記憶部、および、前記受信部により受信された第２の測定情報と、第２の測定情報の各々と対応付けられた前記基地局識別情報と、前記区画情報とを対応付けて前記記憶部に記録する記録部を備える。
以上説明したように本発明にかかる情報処理装置、プログラム、情報処理方法、および情報処理システムによれば、各基地局の建造物における位置が正確に事前登録されていなくても無線端末の建造物における位置を推定することができる。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
また、以下に示す項目順序に従って当該「発明を実施するための最良の形態」を説明する。
〔１〕本実施形態にかかる位置推定システムの概要
〔２〕本実施形態にかかる位置推定システムの詳細な説明
〔２−１〕位置推定サーバのハードウェア構成
〔２−２〕フロア情報の登録
〔２−３〕フロア情報の推定
〔３〕本実施形態にかかる位置推定システムの動作
〔４〕まとめ
〔１〕本実施形態にかかる位置推定システム
まず、図１および図２を参照し、本実施形態にかかる位置推定システム１について概略的に説明する。
図１は、本実施形態にかかる位置推定システム（情報処理システム）１の構成例を示した説明図である。図１に示したように、本実施形態にかかる位置推定システム１は、通信網１２と、位置推定サーバ２０と、基地局３０Ａ〜３０Ｃと、無線端末４０と、を備える。図１においては各基地局を区別するために、基地局３０Ａ、３０Ｂのように符号の後に大文字のアルファベットを付しているが、各基地局を特に区別する必要が無い場合、単に基地局３０と総称する。
基地局３０は、空間的に散在する通信装置間の通信を中継する。例えば、基地局３０は、電波到達範囲内にある無線端末４０と他の無線端末（図示せず。）との無線通信を中継したり、無線端末４０と基地局３０に有線で接続された通信装置との通信を中継したりすることができる。具体的には、基地局３０は、ＷｉＦｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）規格に基づく無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）の基地局であっても、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）の基地局であっても、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの基地局であってもよい。
基地局３０は、無線通信を中継する際に送信する信号の他に、基地局３０の存在を周囲に報知するためのビーコン信号を定期的に送信することができる。該ビーコン信号には、例えば基地局３０に固有に付与される基地局識別情報としての基地局ＩＤが含まれる。その結果、無線端末４０は、受信したビーコン信号の基地局ＩＤに基づいて、周囲に存在する基地局３０の存在を確認することができる。
無線端末４０は、基地局３０が制御する無線通信に基づいて各種データを送受信することができる。例えば、無線端末４０は、基地局３０を介してコンテンツ配信サーバ（図示せず。）からコンテンツデータを受信したり、他の無線端末（図示せず。）と電子メールを送受信することができる。なお、コンテンツデータとしては、音楽、講演およびラジオ番組などの音楽データや、映画、テレビジョン番組、ビデオプログラム、写真、絵画および図表などの映像データや、ゲームおよびソフトフェアなどの任意のデータがあげられる。
なお、図１においては無線端末４０の一例として携帯電話を示しているが、無線端末４０はかかる例に限定されない。例えば、無線端末４０は、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、家庭用映像処理装置（ＤＶＤレコーダ、ビデオデッキなど）、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）、携帯用音楽再生装置、携帯用映像処理装置、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、家庭用ゲーム機器、携帯用ゲーム機器、家電機器などの情報処理装置であってもよい。
また、無線端末４０は、基地局３０から送信される無線信号を受信すると、該無線信号の信号強度を測定し、測定した信号強度を基地局３０の基地局ＩＤと対応付け、信号強度情報として位置推定サーバ２０に通信網１２を介して送信することができる。なお、通信網１２は、通信網１２に接続されている装置から送信される情報の有線、または無線の伝送路である。例えば、通信網１２は、インターネット、電話回線網、衛星通信網などの公衆回線網や、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）を含む各種のＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＩＰ−ＶＰＮ（Ｉｎｔｅｒｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ−Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などの専用回線網を含んでもよい。
位置推定サーバ２０は、各基地局３０の位置情報および基地局ＩＤを含む基地局情報を記憶しており、無線端末４０から受信した信号強度情報と、上記基地局情報とに基づいて、例えば三角測量の原理により無線端末４０の位置を推定する機能を有する。位置推定サーバ２０は、上記推定した位置を示す位置情報を無線端末４０に通知し、無線端末４０は自端末の位置情報を認識することができる。なお、位置推定サーバ２０は、無線端末４０に限らず、他の複数の無線端末からの位置推定要求に応じることができる。
このように、本実施形態によれば、無線端末４０が、周囲の基地局３０から送信された無線信号の信号強度測定を行ない、測定結果を位置推定サーバ２０に送信することにより、自端末の位置情報を取得することができる。
（本実施形態に至る経緯）
ここで、位置情報としては、緯度、経度などの、高さ方向を含まない２次元位置を示す情報があげられる。したがって、ある建造物内に存在する無線端末４０は、位置推定サーバ２０から、該建造物の位置情報、または、位置推定サーバ２０において位置情報と建造物名が対応付けて記憶されている場合には該建造物の建造物名を取得することができる。
しかし、無線端末４０が存在する建造物の建造物名だけでなく、無線端末４０が建造物におけるどの区画に存在するかを無線端末４０に把握させれば、無線端末４０は例えばフロアに応じた案内をユーザに提供することが可能となる。したがって、無線端末４０に建造物におけるフロアを示すフロア情報を把握させることは、実用上、重要である。
フロア情報を取得するために、例えばＧＰＳを利用する技術が考えられる。しかし、ＧＰＳ衛星からの航法メッセージは屋内や地下などに到達し難いため、建造物内においてＧＰＳを利用することは困難であった。また、仮にＧＰＳにより受信機の高度（海抜）を測定できたとしても、
（１）各建造物の各フロアと高度の関係をデータベース化しておく必要、
（２）高度の推定誤差が各フロアの高さよりも十分に少ない（例えば１ｍ程度）である必要、
があった。
そこで、上記事情を一着眼点にして本実施形態にかかる位置推定システム１を創作するに至った。本実施形態にかかる位置推定システム１によれば、事前登録の手間を簡略化しつつ、無線端末４０の建造物における位置を推定することが可能である。以下、本実施形態にかかる位置推定システム１について詳細に説明する。
〔２〕本実施形態にかかる位置推定システムの詳細な説明
本実施形態は、フロア情報を含む基地局情報を位置推定サーバ２０が登録する登録段階、
および、登録されている基地局情報に基づいて位置推定サーバ２０が無線端末４０のフロア情報を推定する推定段階、に大別される。そこで、以下では、本実施形態にかかる位置推定システム１に含まれる位置推定サーバ２０のハードウェア構成を説明した後に、フロア情報の登録段階および推定段階の各々について具体的に説明する。
〔２−１〕位置推定サーバのハードウェア構成
図２は、位置推定サーバ２０のハードウェア構成を示したブロック図である。位置推定サーバ２０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２０１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２０２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２０３と、ホストバス２０４と、ブリッジ２０５と、外部バス２０６と、インタフェース２０７と、入力装置２０８と、出力装置２１０と、ストレージ装置（ＨＤＤ）２１１と、ドライブ２１２と、通信装置２１５とを備える。
ＣＰＵ２０１は、演算処理装置および制御装置として機能し、各種プログラムに従って位置推定サーバ２０内の動作全般を制御する。また、ＣＰＵ２０１は、マイクロプロセッサであってもよい。ＲＯＭ２０２は、ＣＰＵ２０１が使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する。ＲＡＭ２０３は、ＣＰＵ２０１の実行において使用するプログラムや、その実行において適宜変化するパラメータ等を一次記憶する。これらはＣＰＵバスなどから構成されるホストバス２０４により相互に接続されている。
ホストバス２０４は、ブリッジ２０５を介して、ＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ／Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）バスなどの外部バス２０６に接続されている。なお、必ずしもホストバス２０４、ブリッジ２０５および外部バス２０６を分離構成する必要はなく、一のバスにこれらの機能を実装してもよい。
入力装置２０８は、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、マイク、スイッチおよびレバーなどユーザが情報を入力するための入力手段と、ユーザによる入力に基づいて入力信号を生成し、ＣＰＵ２０１に出力する入力制御回路などから構成されている。位置推定サーバ２０の管理者は、該入力装置２０８を操作することにより、位置推定サーバ２０に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりすることができる。
出力装置２１０は、例えば、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）ディスプレイ装置、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ）装置およびランプなどの表示装置と、スピーカおよびヘッドホンなどの音声出力装置で構成される。出力装置２１０は、例えば、再生されたコンテンツを出力する。具体的には、表示装置は再生された映像データ等の各種情報をテキストまたはイメージで表示する。一方、音声出力装置は、再生された音声データ等を音声に変換して出力する。
ストレージ装置２１１は、本実施形態にかかる位置推定サーバ２０の記憶部の一例として構成されたデータ格納用の装置である。ストレージ装置２１１は、記憶媒体、記憶媒体にデータを記録する記録装置、記憶媒体からデータを読み出す読出し装置および記憶媒体に記録されたデータを削除する削除装置などを含んでもよい。ストレージ装置２１１は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）で構成される。このストレージ装置２１１は、ハードディスクを駆動し、ＣＰＵ２０１が実行するプログラムや各種データを格納する。また、このストレージ装置２１１には、後述の基地局情報が記録される。
ドライブ２１２は、記憶媒体用リーダライタであり、位置推定サーバ２０に内蔵、あるいは外付けされる。ドライブ２１２は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリ等のリムーバブル記憶媒体２４に記録されている情報を読み出して、ＲＡＭ２０３に出力する。
通信装置２１５は、例えば、通信網１２に接続するための通信デバイス等で構成された通信インタフェースである。また、通信装置２１５は、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）対応通信装置であっても、ワイヤレスＵＳＢ対応通信装置であっても、有線による通信を行うワイヤー通信装置であってもよい。この通信装置２１５は、無線端末４０との間で、通信網１２を介して、信号強度情報、フロア情報、位置情報などの各種情報を送受信する。
なお、上記では図２を参照して位置推定サーバ２０のハードウェア構成について説明したが、無線端末４０のハードウェアは位置推定サーバ２０と実質的に同一に構成することが可能であるため、説明を省略する。
〔２−２〕フロア情報の登録
次に、図３〜図８を参照し、本実施形態にかかる位置推定システム１におけるフロア情報の登録について説明する。
図３は、本実施形態にかかる位置推定システム１に含まれる位置推定サーバ２０および無線端末４０の構成を示した機能ブロック図である。図３に示したように、位置推定サーバ２０は、通信部２１６と、基地局情報管理部２２０と、記憶部２２４と、検索部２３２、距離評価部２３４、フロア推定部２３６、および位置情報推定部２３８を含む推定部２３０と、を備える。また、無線端末４０は、通信部４１６と、測定部４２０と、表示画面生成部４２４と、表示部４２８と、操作部４３２と、登録要求部４３６と、情報取得部４４０と、を備える。
無線端末４０の通信部４１６は、基地局３０または位置推定サーバ２０とのインターフェースであって、基地局３０または位置推定サーバ２０との間で各種情報を送受信する送信部および受信部としての機能を有する。例えば、通信部４１６は、基地局３０から、基地局３０の基地局ＩＤを含む無線信号を受信する。また、通信部４１６は、位置推定サーバ２０へ後述の登録要求情報を送信する。
なお、通信部４１６は、ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１ａ、ｂ、ｇなどに規定される無線通信機能を有してもよい。また、通信部４１６は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎに規定されるＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）通信機能を有してもよい。さらに、通信部４１６は、ＩＥＥＥ８０２．１６に企画されるＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）に対応する通信機能を有してもよい。
測定部４２０は、基地局３０から通信部４１６により受信された無線信号の信号強度を測定する。例えば、測定部４２０は、図４に示す位置Ｐ１において信号強度測定を行なうことにより、図５に示す信号強度情報を取得する。
図４は、ある建造物の断面を模式的に示した説明図である。より詳細には、図４には、６階建ての建造物の断面を示しており、建造物の各フロアには基地局３０が設置されている。例えば、建造物の１階には基地局３０Ａが、２階には基地局３０Ｂが、３階には基地局３０Ｃが、４階には基地局３０Ｄが、５階には基地局３０Ｅおよび３０Ｆが、６階には２階には基地局３０Ｇが設置されている。
図５は、位置Ｐ１における信号強度測定により得られる信号強度情報の一例を示した説明図である。なお、本明細書においては、説明の便宜上、基地局ＩＤが、基地局３０の符号と等しいものとする。例えば、本明細書においては、図４に示した基地局３０Ａの基地局ＩＤは３０Ａであるものとする。
図４に示したように、位置Ｐ１と同一の４階に基地局３０Ｄが設置されており、位置Ｐ１の下階である３階に基地局３０Ｃが設置されており、位置Ｐ１の上階である５階に基地局３０Ｅおよび３０Ｆが設置されており、６階に基地局３０Ｇが設置されている。ここで、各基地局３０から送信される無線信号は、距離が遠くなるにつれて信号強度が減衰する。また、各基地局３０から送信される無線信号は、壁、床、または天井などの障害物が無線端末４０との間に存在する場合、障害物を回析または一部通過などすることにより無線端末４０へ到達するため、信号強度が劣化する。
具体的には、図５に示したように、携帯端末４０が存在する位置Ｐ１と同一の４階に設置されている基地局３０Ｄから送信された無線信号の信号強度は、最も高い「−５７ｄＢｍ」である。これに対し、携帯端末４０が存在する位置Ｐ１と床を介して設置されている基地局３０Ｃから送信された無線信号の信号強度は、「−６７ｄＢｍ」であり、基地局３０Ｄから送信された無線信号と比較して信号強度が低くなっている。同様に、位置Ｐ１と障害物を介して設置されている基地局３０Ｅ、３０Ｆ、および３０Ｇも、基地局３０Ｄから送信された無線信号と比較して位置Ｐ１における信号強度が低くなっている。
ここで、図３を参照して無線端末４０の構成の説明に戻ると、表示画面生成部４２４は、各種表示画面を生成し、生成した表示画面を表示部４２８に表示させる。表示画面生成部４２４は、例えば、フロア情報の登録画面や、情報取得部４４０により取得されたフロア情報に応じた案内画面などを生成する。表示部４２８は、図２を参照して説明した出力装置２１０に対応し、表示画面生成部４２４により生成された各種表示画面を表示する。以下、表示画面生成部４２４により生成され、表示部４２８に表示されるフロア情報の登録画面の具体例について図６を参照して説明する。
図６は、表示画面生成部４２４により生成されるフロア情報の登録画面の一例を示した説明図である。かかるフロア情報の登録画面は、位置推定サーバ２０に、無線端末４０のフロア推定の際に利用される各基地局３０のフロア情報を登録するための画面であって、例えばユーザ操作に基づいて生成される。
具体的には、フロア情報の登録画面は、図６に示したように、フロア入力領域５２、建造物名入力領域５４、およびＯＫボタン５６を含む。フロア入力領域５２は、無線端末４０が現在存在するフロア（階）を入力するための領域である。無線端末４０のユーザは、操作部４３２を操作することによりフロア入力領域５２にフロアを入力することができる。なお、図６においては、ユーザが位置Ｐ１においてフロア情報を登録する場合を仮定しているため、フロア名入力領域５２に「４階」が入力されている例を示している。
建造物名入力領域５４は、無線端末４０が現在存在する建造物の名称を入力するための領域である。無線端末４０のユーザは、操作部４３２を操作することにより建造物名入力領域５４に建造物の名称を入力することができる。なお、図６においては、建造物名入力領域５４に「ＫＫビル」が入力されている例を示している。ＯＫボタン５６は、フロア入力領域５２および建造物名入力領域５４への入力内容を確定するためのボタンである。
なお、上記では、建造物の一区画を示す区画情報の一例としてフロア情報をあげて説明しているが、区画情報はかかる例に限定されない。例えば、区画情報は、同一フロアであっても壁などの障害物によって各々が仕切られている部屋の名称（３０１号室、会議室、応接室など）、利用主体（株式会社ＳＳＳ、ＴＴ部、ＵＵＵ店）などを示す情報であってもよい。さらに、上記では建造物の一例としてビルをあげて説明したが、建造物はかかる例に限定されない。例えば、建造物は、地下鉄の駅の構内、アトラクション施設（この場合、区画情報としてはお化け屋敷、カフェテリア、ＶＶＶエリアなどが想定される。）、新幹線（この場合、区画情報としては車両番号が想定される。）、船舶などの任意の人工物であってもよい。
操作部４３２は、ユーザが無線端末４０へ各種情報、または各種指示を入力するためのインターフェースである。ユーザは、上述したように、当該操作部４３２を操作することにより表示画面生成部４２４にフロア情報の登録画面を生成させ、フロア情報の登録画面においてフロア名、建造物名などのフロア情報を入力することができる。
登録要求部４３６は、フロア情報の登録画面においてユーザによりＯＫボタン５６が選択されると、フロア情報の登録画面に入力されているフロア名、建造物の名称、および信号強度情報を含む登録要求情報を位置推定サーバ２０へ通信部４１６を介して送信する。かかる登録要求情報の具体例を図７Ａに示す。
図７Ａは、位置Ｐ１において携帯端末４０から送信される登録要求情報の具体例を示した説明図である。図７Ａに示したように、登録要求部４３６は、位置Ｐ１において測定部４２０により取得された信号強度情報（第１の測定情報）と、「ＫＫビル」、「４階」というフロア情報を対応付けて登録要求情報として位置推定サーバ２０へ送信する。なお、測定部４２０は、フロア情報の登録画面においてユーザによりＯＫボタン５６が選択されたことをトリガに信号強度測定を行なってもよい。
図７Ｂ、図７Ｃ、および図７Ｄは、図７Ａと同様に登録要求情報の具体例を示している。より詳細には、図７Ｂは、位置Ｐ２において携帯端末４０から送信される登録要求情報の具体例を示した説明図であり、図７Ｃは、位置Ｐ３において携帯端末４０から送信される登録要求情報の具体例を示した説明図である。また、図７Ｄは、位置Ｐ４において携帯端末４０から送信される登録要求情報の具体例を示した説明図である。
図７Ａ〜図７Ｄを参照すると、同一の基地局３０からの無線信号であっても、同一の階であるか、および各位置との距離に応じて信号強度が異なることが確認できる。なお、上記では登録要求情報に測定情報の一例として信号強度情報が含まれる例を説明したが、本実施形態はかかる例に限定されない。例えば登録要求情報は、信号強度情報に代えて、後述の方法により信号強度情報から推定される、信号強度情報の取得位置と各基地局３０との間の距離情報を含んでもよい。
ここで、図３の説明に戻ると、位置推定サーバ２０の通信部２１６は、無線端末４０とのインターフェースであって、無線端末４０との間で各種情報を送受信する送信部および受信部としての機能を有する。例えば、通信部２１６は、無線端末４０から図７群に示した登録要求情報を受信する。
基地局情報管理部２２０は、記憶部２２４への新たな基地局情報の登録、記憶部２２４に登録されている基地局情報の更新、修正、削除、などの基地局情報の管理を行なう。ここで、基地局情報は、基地局３０ごとに、基地局ＩＤ、基地局の設置されている位置を示す位置情報（緯度、経度）、信号強度、およびフロア情報を含む情報である。
なお、基地局情報は、信号強度に代えて、信号強度から推定される、信号強度の取得位置と基地局３０の設置位置との間の仮想的な距離を含んでもよい。例えば、信号強度を以下の数式１に代入することにより、信号強度の取得位置と基地局３０の設置位置との間の仮想的な距離を推定することができる。
Figure 2009260811
 （数式１）

数式１において、ＡおよびＢは定数であり、ｒｓｓｉは信号強度を示す。例えば、Ａ＝３２、Ｂ＝２５、信号強度＝−８０ｄＢｍであった場合、信号強度の取得位置と基地局３０の設置位置との間の仮想的な推定距離を８３ｍと算出することができる。信号強度は障害物の有無にも大きく依存し、上記数式１により算出される推定距離が必ずしも現実の距離に一致しないものの、上記数式１により算出される推定距離は、信号強度の取得位置と基地局３０の設置位置との間の通信路の良好性を示す指標となる。
例えば、上記数式１により算出される推定距離が小さいほど信号強度の取得位置と基地局３０の設置位置との間の通信路が良好であり、上記数式１により算出される推定距離が大きいほど信号強度の取得位置と基地局３０の設置位置との間の通信路が劣悪であると評価できる。なお、以下では説明の都合上、基地局情報が信号強度に代えて上記数式１により算出される推定距離を含むものとして説明する。
基地局情報管理部２２０は、無線端末４０から通信部２１６により登録要求情報が受信されると、登録要求情報に基づき、記憶部２２４へ基地局情報の追加、更新などを行なう。例えば、基地局情報管理部２２０は、図７群に示した登録要求情報が１または２以上の無線端末４０から受信された場合、図８に示す基地局情報群を記憶部２２４へ登録する。
図８は、記憶部２２４へ登録される基地局情報群の具体例を示した説明図である。図８に示したように、各基地局情報は、基地局ＩＤ、推定距離、およびフロア情報が対応付けられている。例えば、基地局ＩＤ「３０Ｃ」、推定距離「８３ｍ」、フロア情報「５階」という基地局情報は、図７Ｂに示した位置Ｐ２における登録要求情報に基づいて登録された基地局情報である。具体的には、当該基地局情報は、基地局３０Ｃとの間の距離が８３ｍと推定される位置において信号強度の測定が行なわれ、測定フロアが「５階」であったことを示している。
ここで、図４に示したように、実際には基地局３０Ｃは３階に設置されている。すなわち、本実施形態においては、基地局情報として必ずしも正確なフロア情報のみが登録されるわけでない。しかし、「〔２−３〕フロア情報の推定」において説明するように、本実施形態によれば、正確でないフロア情報が含まれていても、無線端末４０の存在するフロアを適切に推定することが可能である。
一方、各基地局３０を目視により確認し、各基地局３０の設置されている正確なフロア情報を位置推定サーバ２０に登録し、登録したフロア情報に基づいて現在フロアを推定する方法も考えられる。しかし、各基地局３０を目視により確認することは煩雑であり、また、各基地局３０が視認不能な場所に設置されている場合もある。これに対し、本実施形態にかかる位置推定システム１においては、各基地局３０を目視により確認することなく現在フロアの推定のために必要な情報を登録できる点で効果的である。
なお、図８に一例として示した基地局情報を記憶する記憶部２２４は、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などの不揮発性メモリや、ハードディスクおよび円盤型磁性体ディスクなどの磁気ディスクや、ＣＤ−Ｒ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）／ＲＷ（ＲｅＷｒｉｔａｂｌｅ）、ＤＶＤ−Ｒ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）／ＲＷ／＋Ｒ／＋ＲＷ／ＲＡＭ（Ｒａｍｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）およびＢＤ（Ｂｌｕ−Ｒａｙ Ｄｉｓｃ（登録商標））―Ｒ／ＢＤ−ＲＥなどの光ディスクや、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ Ｏｐｔｉｃａｌ）ディスクなどの記憶媒体であってもよい。また、基地局情報は、各基地局３０の緯度経度を示す位置情報を含むが、図８においては位置情報の記載を省略している。また、フロア情報は、フロア名だけでなく、ＫＫビルなどの建造物の名称も含み得るが、以下では建造物の名称についての記載は省略する。
〔２−３〕フロア情報の推定
続いて、図３、および図９〜図１１を参照し、本実施形態にかかる位置推定システム１におけるフロア情報の推定について説明する。
位置推定サーバ２０は、無線端末４０の現在フロアを推定するために、無線端末４０における信号強度情報と、「〔２−２〕フロア情報の登録」において説明した記憶部２２４に登録されている基地局情報を利用する。
このため、無線端末４０の情報取得部４４０は、フロア情報の推定要求として、測定部４２０における信号強度測定により得られた測定情報（第２の測定情報）を通信部４１６を介して位置推定サーバ２０に送信する。情報取得部４４０は、かかるフロア情報の測定情報の送信を周期的に行なっても、操作部４３２に対するユーザ操作に基づいて行なってもよい。以下では、無線端末４０が図４に示した位置Ｐ５において情報取得部４４０が測定情報の送信を行なった場合の処理を具体例としてあげて説明する。ここで、測定情報としては、信号強度情報が考えられるが、図９に示すように、基地局ＩＤと、信号強度情報から推定される測定位置と各基地局３０との間の距離が対応付けられた情報であってもよい。
図９は、図４に示した位置Ｐ５において情報取得部４４０から送信される測定情報の具体例を示した説明図である。図４に示したように、位置Ｐ５は４階であるため、同一の４階に設置されている基地局３０Ｄとの推定距離が最短になるとも考えられる。しかし、図９に示したように、同一の４階に設置されている基地局３０Ｄとの推定距離より、上階の５階に設置されている基地局３０Ｅとの推定距離の方が短くなる場合も想定される。これは、位置Ｐ５と基地局３０Ｅが階を隔てているものの、天井の材質、吹き抜けの有無などにより、基地局３０Ｅと位置Ｐ５の間での無線信号の信号強度の減衰度が低い場合に生じる。
したがって、煩雑な処理を経て各基地局３０に正確なフロア情報を事前登録したとしても、単に信号強度が最も高かった基地局３０に基づいてフロア情報を推定する方法では、実際と異なるフロア情報が推定されてしまう場合が往々にして予測される。これに対し、本実施形態にかかる位置推定サーバ２０によれば、測定位置と異なるフロアに設置されている基地局３０の信号強度が最も高く、推定距離が最短であった場合であっても、高い精度で現在フロアを推定することが可能である。以下、このような機能を実現する位置推定サーバ２０について詳細に説明する。
位置推定サーバ２０の検索部２３２は、通信部２１６によりフロア情報の推定要求として測定情報が受信されると、測定情報に含まれる基地局ＩＤを抽出し、抽出した基地局ＩＤと対応付けられている基地局情報を記憶部２２４から検索する。
距離評価部２３４は、通信部２１６により受信された測定情報と、検索部２３２により検索された基地局情報に基づき、現在位置と基地局情報の登録位置との関係を評価する。距離評価部２３４による評価方法の具体例について図１０を参照して説明する。
図１０は、距離評価部２３４による評価方法の具体例を示した説明図である。図１０に示したように、通信部２１６により受信された測定情報に含まれる、現在位置と基地局３０ｉ（ｉは任意の大文字アルファベット）との間の推定距離（第２の距離）をｄ（３０ｉ）と表現する。また、検索部２３２により検索された基地局情報に含まれる、登録位置Ｐｊ（ｊは任意の数字）と基地局３０ｉとの間の推定距離（第１の距離）をｄ（３０ｉ，Ｐｊ）と表現する。なお、測定情報または基地局情報に推定距離でなく信号強度情報が含まれている場合、距離評価部２３４が数式１に従って信号強度情報を推定距離に変換してもよい。距離評価部２３４は、上記表現を用いて表される以下の数式２の演算を行なう。
Figure 2009260811
 （数式２）
また、上記数式２に示した演算により得られるＤ（３０ｉ，Ｐｊ）の具体例を図１１に示す。
図１１は、距離評価部２３４による距離評価の具体例を示した説明図である。数式２および図１１に示したように、距離評価部２３４は、同一の基地局に関するｄ（３０ｉ）とｄ（３０ｉ，Ｐｊ）を加算してＤ（３０ｉ，Ｐｊ）を算出する。例えば、距離評価部２３４は、ｄ（３０Ｃ）の値である３０ｍと、ｄ（３０Ｃ，Ｐ１）の値である２５ｍとを加算することにより、Ｄ（３０Ｃ，Ｐ１）の値を５５ｍと算出する。
ここで、登録位置Ｐｘおよび現在位置が同一のフロアであり、当該フロアに基地局３０ｙが設置されていた場合、Ｄ（３０ｙ，Ｐｘ）の値が相対的に小さくなる。これは、登録位置Ｐｘおよび基地局３０ｙの間の推定距離と、現在位置および基地局３０ｙの間の推定距離が小さくなるためである。
一方、登録位置Ｐｖおよび現在位置が異なるフロアであり、登録位置Ｐｖまたは現在位置のいずれかと同一のフロアに基地局３０ｗが設置されていた場合、Ｄ（３０ｗ，Ｐｖ）はＤ（３０ｙ，Ｐｘ）より大きくなることが予測される。これは、基地局３０ｗが登録位置Ｐｖまたは現在位置と異なるフロアに設置されているため、登録位置Ｐｖおよび基地局３０ｗの間の推定距離、または現在位置および基地局３０ｗの間の推定距離が大きくなるためである。
このような観点から、フロア推定部２３６は、距離評価部２３４により得られたＤ（３０ｉ，Ｐｊ）のうちで、最も値が小さいＤ（３０ｉｍｉｎ，Ｐｊｍｉｎ）を選択する選択部としての機能を有する。そして、フロア推定部２３６は、Ｐｊｍｉｎにおいて登録されたフロア情報が、現在のフロア情報であると推定する。
具体的には、フロア推定部２３６は、図１１に示したＤ（３０ｉ，Ｐｊ）のうちで、最も値が小さいＤ（３０Ｄ，Ｐ１）（２９ｍ）を選択する。そして、フロア推定部２３６は、現在のフロア情報が、位置Ｐ１において登録された「４階」であると推定する。ここで、現在位置は４階の位置Ｐ５であるため、本実施形態によれば、現在のフロア情報が高い制度で推定できることが確認される。
ここで、図３を参照して位置推定サーバ２０の構成の説明に戻ると、位置情報推定部２３８は、通信部２１６により無線端末４０から測定情報が受信されると、無線端末４０の緯度経度を示す位置情報を推定する。例えば、位置推定部２３８は、通信部２１６により受信された測定情報と、記憶部２２４に登録されている基地局情報とを用い、以下の数式３〜５にしたがって無線端末４０の現在位置Ｏを推定する。
Figure 2009260811
 （数式３）
Figure 2009260811
 （数式４）
Figure 2009260811
 （数式５）
数式３において、Ａｉは記憶部２２４に登録されているｉ番目の基地局の位置情報を示す。したがって、位置情報が経度、緯度で表される場合、数式３を経度、緯度ごとに適用する。また、Ｗｉは、数式４に示したように、信号強度から推定される無線端末４０および基地局３０ｉの間の推定距離ｄ（３０ｉ）に基づいて得られる重み係数である。また、Ｗは、数式５に示したように重み係数の総和である。
数式３を参照すると、ｄ（３０ｉ）が小さい基地局の位置情報が無線端末４０の現在位置Ｏに大きく反映される。一方、ｄ（３０ｉ）が大きい基地局の位置情報は、無線端末４０の現在位置Ｏに対する影響力が小さい。位置推定部２３８は、このような数式３を用いることにより無線端末４０の現在位置Ｏを合理的に推定することができる。
なお、無線端末４０の位置推定方法は上記数式３を用いる方法に限られず、例えば、無線端末４０が最も高い信号強度で受信した信号の送信元の基地局の位置を、無線端末４０の位置であると推定してもよい。また、無線端末４０が所定の閾値以上の信号強度で受信した信号の送信元の基地局の中心となるような位置を、無線端末４０の位置であると推定してもよい。
上記のようにしてフロア推定部２３６により推定されたフロア情報、および位置情報推定部２３８により推定された位置情報は、通信部２１６から無線端末４０へ通知される。そして、例えば無線端末４０の表示画面生成部４２４が、位置推定サーバ２０から通知されたフロア情報および位置情報に基づく表示画面を生成することにより、無線端末４０のユーザにフロア情報および位置情報に応じた情報を提供することが可能となる。
なお、基地局情報管理部２２０は、通信部２１６により受信された測定情報に位置情報が未知である基地局ＩＤが含まれていた場合、該測定情報から位置情報推定部２３８により推定される現在位置Ｏを当該基地局ＩＤの位置情報として登録してもよい。同様に、基地局情報管理部２２０は、通信部２１６により受信された登録要求情報に位置情報が未知である基地局ＩＤが含まれていた場合、該登録要求情報から位置情報推定部２３８により推定される現在位置Ｏを当該基地局ＩＤの位置情報として登録してもよい。かかる構成により、位置推定サーバ２０に保持される基地局３０の位置情報を自動的に充実させることができる。
（変形例）
また、上記では、距離評価部２３４により得られたＤ（３０ｉ，Ｐｊ）の値に基づいてフロア推定部２３６がフロア推定を行なう例を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、距離評価部２３４は、検索部２３２により検索された基地局情報のうちで、同一の基地局ＩＤと対応付けられており、かつ、同一のフロア情報と対応付けられている推定距離と、測定情報に含まれる推定距離との加算値の平均を演算してもよい。そして、フロア推定部２３６は、距離評価部２３４により得られたＤ（３０ｉ，Ｐｊ）、または平均値のうちで値が最小であるものを抽出し、フロア情報を選択してもよい。
例えば、図８においては、同一の基地局ＩＤ「３０Ｄ」、および同一のフロア情報「４階」に対応付けられている推定距離が複数（１０ｍ、１３ｍ）存在する。ここで、測定情報から得られる現在位置と基地局３０Ｄとの間の推定距離が１９ｍであった場合、距離評価部２３４は、（（１０＋１９）＋（１３＋１９））／２という数式で表される３０．５ｍという平均値を算出する。
そして、フロア推定部２３６は、距離評価部２３４により得られたＤ（３０ｉ，Ｐｊ）、または平均値のうちで、上記平均値３０．５ｍが最小であった場合、当該平均値の算出に用いられた推定距離（１０ｍ、１３ｍ）に対応するフロア情報「４階」を選択する。
かかる構成により、記憶部２２４に誤った基地局情報が事故的に登録されている場合であっても、フロア推定に対する当該基地局情報による悪影響の度合いを抑制し、フロア推定の確実性を担保することができる。
また、距離評価部２３４は、同一の基地局ＩＤに対応付けられている同一のフロア情報の数が多いほど、当該フロア情報がフロア推定部２３６により優先的に選択されるよう処理する優先処理部としての機能を有してもよい。例えば、距離評価部２３４は、同一の基地局ＩＤに対応付けられている同一のフロア情報の数が多いほど、当該フロア情報に対応付けられている推定距離より短い距離をｄ（３０ｉ，Ｐｊ）として扱ってもよい。
〔３〕本実施形態にかかる位置推定システムの動作
以上、図３〜図１１を参照して本実施形態にかかる位置推定システム１の機能を説明した。続いて、図１２および図１３を参照し、本実施形態にかかる位置推定システム１の動作を説明する。
図１２は、本実施形態にかかる位置推定システム１の動作の流れを示したシーケンス図である。図１２に示したように、まず、無線端末４０Ａの測定部４２０は、建造物におけるあるフロアにおいて信号強度測定を行ない（Ｓ３０２）、ユーザが操作部４３２を操作してフロア情報の登録画面において現在のフロアを入力する（Ｓ３０４）。
続いて、無線端末４０Ａの登録要求部４３６が、信号強度測定により得られた信号強度情報、または推定距離情報などの測定情報、およびユーザにより入力されたフロア情報を含む登録要求情報を位置推定サーバ２０へ送信する（Ｓ３０６）。位置推定サーバ４０の基地局情報管理部２２０は、通信部２１６により登録要求情報が受信されると、登録要求情報に含まれる測定情報およびフロア情報を対応付け、基地局情報として記憶部２２４へ登録する（Ｓ３０８）。
同様に、無線端末４０Ｂの測定部４２０は、建造物におけるあるフロアにおいて信号強度測定を行ない（Ｓ３１２）、ユーザが操作部４３２を操作してフロア情報の登録画面において現在のフロアを入力する（Ｓ３１４）。
続いて、無線端末４０Ｂの登録要求部４３６が、信号強度測定により得られた信号強度情報、または推定距離情報などの測定情報、およびユーザにより入力されたフロア情報を含む登録要求情報を位置推定サーバ２０へ送信する（Ｓ３１６）。位置推定サーバ４０の基地局情報管理部２２０は、通信部２１６により登録要求情報が受信されると、登録要求情報に含まれる測定情報およびフロア情報を対応付け、基地局情報として記憶部２２４へ登録する（Ｓ３１８）。こうして、位置推定サーバ２０の記憶部２２４へフロア情報を含む基地局情報が蓄積されていく。
その後、無線端末４０Ｆの測定部４２０は、周囲の基地局３０から送信された無線信号の信号強度測定を行ない（Ｓ３２２）、信号強度測定により得られた測定情報を情報取得部４４０が位置推定サーバ２０へ送信する（Ｓ３２４）。位置推定サーバ２０は、通信部２１６により測定情報が受信されると、該測定情報および記憶部２２４に登録されている基地局情報に基づいて無線端末４０Ｆの位置情報、およびフロア情報を推定し（Ｓ３２６）、無線端末４０Ｆへ送信する（Ｓ３２８）。
図１３は、位置推定サーバ２０において実行される推定処理の詳細な流れを示したフローチャートである。図１３に示したように、まず、通信部２１６により無線端末４０から測定情報が受信されると（Ｓ３４２）、測定情報に含まれる基地局ＩＤを含む基地局情報を検索部２３２が記憶部２２４から検索する（Ｓ３４４）。
その後、距離評価部２３４が、例えば「〔２−３〕フロア情報の推定」において説明した方法により、検索部２３２により検索された基地局情報の登録位置と、現在の無線端末４０との間の距離を演算により評価する（Ｓ３４６）。具体的には、距離評価部２３４は、数式２にしたがってＤ（３０ｉ，Ｐｊ）を算出する。そして、フロア推定部２３６が、距離評価部２３４による評価結果に基づいてフロア情報を選択する（Ｓ３４８）。
さらに、位置情報推定部２３８は、通信部２１６により受信された測定情報、および記憶部２２４に登録されている基地局情報を用い、例えば数式３にしたがって無線端末４０の緯度経度を示す位置情報を推定する。そして、通信部２１６から携帯端末４０へ、フロア推定部２３６により推定されたフロア情報、および位置情報推定部２３８により推定された位置情報が送信される（Ｓ３５２）。
〔４〕まとめ
以上説明したように、本実施形態によれば、無線端末４０における信号強度測定により得られた測定情報と、位置推定サーバ２０の記憶部２２４に登録されている基地局情報と、に基づいて位置推定サーバ２０が無線端末４０のフロアを適確に推定することができる。ここで、記憶部２２４に登録されている基地局情報は、事前に任意の無線端末４０により信号強度測定が行なわれたフロアを示すフロア情報と、当該信号強度測定により得られた測定情報と、が対応付けられた情報である。したがって、本実施形態においては、事前に各基地局３０を目視により確認して各基地局３０の基地局情報を登録するという手間を排除しつつ、無線端末４０のフロアを位置情報に加えて適確に推定することができる点で極めて効果的である。また、本実施形態においては、無線端末４０にフロア推定のための特別なセンサを設ける必要が無い点でも有利である。
なお、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係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。
例えば、上記実施形態では、記憶部２２４に、同一の基地局ＩＤおよび同一のフロア情報が対応付けられている推定距離が複数存在しえる例を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。他の実施形態として、基地局情報管理部２２０は、ある基地局ＩＤおよびあるフロア情報には、最も短い推定距離のみが対応付けられるようにしてもよい。例えば、基地局情報管理部２２０は、図８に示した例において、基地局ＩＤ「３０Ｃ」、フロア情報「４階」、および推定距離「２８ｍ」という情報を削除してもよい。または、基地局ＩＤ「３０Ｃ」、フロア情報「４階」、および推定距離「２５ｍ」という情報が先に登録されていた場合、基地局情報管理部２２０は、基地局ＩＤ「３０Ｃ」、フロア情報「４階」、および推定距離「２８ｍ」という情報を登録しなくてもよい。
また、上記実施形態では、信号強度情報を数式１に従って推定距離に換算してフロア情報を推定する例を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。すなわち、本発明は、信号強度測定に基づいて得られる任意の次元のパラメータを利用して実現することができる。
また、本明細書の位置推定システム１または位置推定サーバ２０の処理における各ステップは、必ずしもシーケンス図またはフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はない。例えば、位置推定システム１または位置推定サーバ２０の処理における各ステップは、並列的あるいは個別に実行される処理（例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理）を含んでもよい。
また、位置推定サーバ２０、および携帯端末４０に内蔵されるＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２およびＲＡＭ２０３などのハードウェアを、上述した位置推定サーバ２０、および携帯端末４０の各構成と同等の機能を発揮させるためのコンピュータプログラムも作成可能である。また、該コンピュータプログラムを記憶させた記憶媒体も提供される。また、図３の機能ブロック図で示したそれぞれの機能ブロックをハードウェアで構成することで、一連の処理をハードウェアで実現することもできる。
本実施形態にかかる位置推定システムの構成例を示した説明図である。 位置推定サーバのハードウェア構成を示したブロック図である。 本実施形態にかかる位置推定システム１に含まれる位置推定サーバおよび無線端末の構成を示した機能ブロック図である。 ある建造物の断面を模式的に示した説明図である。 位置Ｐ１における信号強度測定により得られる信号強度情報の一例を示した説明図である。 表示画面生成部により生成されるフロア情報の登録画面の一例を示した説明図である。 位置Ｐ１において携帯端末から送信される登録要求情報の具体例を示した説明図である。 位置Ｐ２において携帯端末から送信される登録要求情報の具体例を示した説明図である。 位置Ｐ３において携帯端末から送信される登録要求情報の具体例を示した説明図である。 位置Ｐ４において携帯端末から送信される登録要求情報の具体例を示した説明図である。 記憶部へ登録される基地局情報群の具体例を示した説明図である。 位置Ｐ５において情報取得部から送信される測定情報の具体例を示した説明図である。 距離評価部による評価方法の具体例を示した説明図である。 距離評価部による距離評価の具体例を示した説明図である。 本実施形態にかかる位置推定システムの動作の流れを示したシーケンス図である。 位置推定サーバにおいて実行される推定処理の詳細な流れを示したフローチャートである。
符号の説明
２０ 位置推定サーバ
４０ 携帯端末
２１６、４１６ 通信部
２２０ 基地局情報管理部
２２４ 記憶部
２３２ 検索部
２３４ 距離評価部
２３６ フロア推定部
２３８ 位置情報推定部
４２０ 測定部
４３６ 登録要求部
４４０ 情報取得部

Claims (9)

  1. 建造物における一区画を示す区画情報、前記一区画に存在する無線端末における周囲の基地局から送信された無線信号の信号強度測定により取得される第１の測定情報、および前記基地局を識別する基地局識別情報、を対応付けて記憶している記憶部と；
    任意の無線端末から、該無線端末における無線信号の信号強度測定により取得された第２の測定情報と、前記無線信号の送信元の基地局を示し、前記第２の測定情報の各々と対応付けられた基地局識別情報とを受信する受信部と；
    前記受信部により受信された前記基地局識別情報と対応付けられている第１の測定情報を前記記憶部から検索する検索部と；
    前記受信部により受信された前記第２の測定情報、および前記検索部により検索された第１の測定情報に基づいて、当該第１の測定情報のいずれかに対応付けられている区画情報を選択する選択部と；
    前記選択部により選択された区画情報を前記任意の無線端末に送信する送信部と；
    を備える、情報処理装置。
  2. 前記情報処理装置は、
    前記検索部により検索された第１の測定情報と、前記受信部により受信された第２の測定情報のうちで当該第１の測定情報と同一の基地局識別情報が対応付けられている第２の測定情報とに基づいて、当該第１の測定情報および当該第２の測定情報の取得位置の関係を評価する評価部をさらに備え、
    前記選択部は、前記評価部による評価結果に基づき、前記取得位置の関係が相対的に良好な第１の測定情報および第２の測定情報にかかる第１の測定情報と対応付けられている区画情報を選択する、請求項１に記載の情報処理装置。
  3. 前記評価部は、
    前記検索部により検索された前記第１の測定情報ごとに、前記第１の測定情報に基づき、前記第１の測定情報の取得位置と前記第１の測定情報に対応する基地局との間の第１の距離を演算し、
    前記受信部により受信された第２の測定情報ごとに、前記第２の測定情報に基づき、前記第２の測定情報の取得位置と前記第２の測定情報に対応する基地局との間の第２の距離を演算し、
    同一の基地局識別情報と対応付けられている第１の測定情報および第２の測定情報に基づいて算出された第１の距離および第２の距離を加算し、
    前記選択部は、
    前記評価部により得られる第２の距離との加算値が最小であった第１の距離に対応する区画情報を選択する、請求項２に記載の情報処理装置。
  4. 前記評価部は、同一の基地局識別情報および同一の区画情報と対応付けられている第１の測定情報が前記検索部により複数検索された場合、前記同一の基地局識別情報および同一の区画情報と対応付けられている第１の測定情報および第２の測定情報に基づいて算出した第１の距離および第２の距離の加算値の平均値を演算し、
    前記選択部は、前記平均値または前記加算値が最小となった前記評価部による演算にかかる第１の測定情報に対応する区画情報を選択する、請求項３に記載の情報処理装置。
  5. 前記情報処理装置は、
    同一の基地局識別情報と対応付けられている数が多い区画情報ほど、前記選択部により優先的に選択されるよう処理する優先処理部をさらに備える、請求項１〜４に記載の情報処理装置。
  6. コンピュータを、
    任意の無線端末から、該無線端末における無線信号の信号強度測定により取得された第２の測定情報と、前記無線信号の送信元の基地局を示し、前記第２の測定情報の各々と対応付けられた基地局識別情報とを受信する受信部と；
    建造物における一区画を示す区画情報、前記一区画に存在する無線端末における周囲の基地局から送信された無線信号の信号強度測定により取得される第１の測定情報、および前記基地局を識別する基地局識別情報、を対応付けて記憶している記憶媒体から、前記受信部により受信された前記基地局識別情報と対応付けられている第１の測定情報を検索する検索部と；
    前記受信部により受信された前記第２の測定情報、および前記検索部により検索された第１の測定情報に基づいて、当該第１の測定情報のいずれかに対応付けられている区画情報を選択する選択部と；
    前記選択部により選択された区画情報を前記任意の無線端末に送信する送信部と；
    として機能させるための、プログラム。
  7. 任意の無線端末から、該無線端末における無線信号の信号強度測定により取得された第２の測定情報と、前記無線信号の送信元の基地局を示し、前記第２の測定情報の各々と対応付けられた基地局識別情報とを受信する受信ステップと；
    建造物における一区画を示す区画情報、前記一区画に存在する無線端末における周囲の基地局から送信された無線信号の信号強度測定により取得される第１の測定情報、および前記基地局を識別する基地局識別情報、を対応付けて記憶している記憶媒体から、前記受信ステップにおいて受信された前記基地局識別情報と対応付けられている第１の測定情報を検索する検索ステップと；
    前記受信ステップにおいて受信された前記第２の測定情報、および前記検索ステップにより検索された第１の測定情報に基づいて、当該第１の測定情報のいずれかに対応付けられている区画情報を選択する選択ステップと；
    前記選択ステップにおいて選択された区画情報を前記任意の無線端末に送信する送信ステップと；
    を含む、情報処理方法。
  8. 基地局から送信された無線信号を受信する無線信号受信部、
    前記無線信号受信部により受信された無線信号の信号強度測定を行なう測定部、および、
    前記測定部による無線信号の信号強度測定により得られる第２の測定情報と、前記無線信号の送信元の基地局を示し、前記第２の測定情報の各々と対応付けられた基地局識別情報とを送信する情報送信部、
    を備える無線端末と；
    建造物における一区画を示す区画情報、前記一区画に存在する任意の無線端末における周囲の基地局から送信された無線信号の信号強度測定により取得される第１の測定情報、および前記基地局を識別する基地局識別情報、を対応付けて記憶している記憶部、
    前記無線端末の前記情報送信部から、前記第２の測定情報と、第２の測定情報の各々と対応付けられた基地局識別情報とを受信する受信部、
    前記受信部により受信された前記基地局識別情報と対応付けられている第１の測定情報を前記記憶部から検索する検索部、
    前記受信部により受信された前記第２の測定情報、および前記検索部により検索された第１の測定情報に基づいて、当該第１の測定情報のいずれかに対応付けられている区画情報を選択する選択部、および、
    前記選択部により選択された区画情報を前記無線端末に送信する送信部、
    を備える情報処理装置と；
    を備える情報処理システム。
  9. 基地局から送信された無線信号を受信する無線信号受信部、
    前記無線信号受信部により受信された無線信号の信号強度測定を行なう測定部、
    建造物における一区画を示す区画情報がユーザにより入力される入力部、および、
    前記測定部による無線信号の信号強度測定により得られる第２の測定情報と、前記無線信号の送信元の基地局を示し、前記第２の測定情報の各々と対応付けられた基地局識別情報と、前記入力部に入力された区画情報と、を送信する情報送信部、
    を備える無線端末と；
    前記無線端末の前記情報送信部から、前記第２の測定情報と、第２の測定情報の各々と対応付けられた前記基地局識別情報と、前記区画情報とを受信する受信部、
    記憶部、および、
    前記受信部により受信された第２の測定情報と、第２の測定情報の各々と対応付けられた前記基地局識別情報と、前記区画情報とを対応付けて前記記憶部に記録する記録部、
    を備える情報処理装置と；
    を備える情報処理システム。
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