JP2010277233A - 携帯端末、携帯端末の位置データの更新方法及び位置データ更新プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】現在位置データに含まれる相対位置累積誤差による精度低下を防止し、携帯端末における現在位置データの精度低下に伴う不都合の発生を防止することを目的とする。
【解決手段】携帯端末の絶対位置を検出する絶対位置検出部１−１と、携帯端末の相対位置を検出する相対位置検出部１−２と、絶対位置データを相対位置データで補完した現在位置データを算出するメインＣＰＵ１−５と、携帯端末間で、現在位置データ及び現在位置データが更新された最新の時刻データを送受信する携帯端末間通信モジュール１−７と、自己の携帯端末の現在位置データを、より最新の時刻データに対応する現在位置データに更新する現在位置データ更新手段１−６と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、携帯端末、携帯端末の位置データの更新方法及び位置データ更新プログラムに関する。

一般に、複数の作業者が従事する作業場所においては、作業者を管理する管理担当者を置き、各作業者の作業状態を把握している。従来、管理担当者の負担を軽減すべく、作業者自身が、実行中の作業内容を入力するシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載されたシステムでは、表示画面に作業者が行うべき業務が表示され、作業者は表示された業務を実行し、次の作業に移る毎にポインティングデバイスを操作して、実行中の作業の変更を入力するようになっている。

また、特許文献２には複数の作業者の作業状態を、作業者に複雑な操作を強いることなく、確実に記録することが可能な以下に記載の如き業務管理システムが記載されている。

すなわち、業務エリア内で作業者が発する音声を取得する集音装置と、前記集音装置が取得した音声を認識して文字データを生成する音声認識装置と、前記音声認識装置により生成された文字データから得られる情報と、この文字データに対応する音声を前記集音装置により取得した時刻を示す情報とを対応づけて、前記作業者毎に履歴記憶装置に記憶させる記憶制御装置と、を備えたことを特徴とする業務管理システムが記載されている。

この構成によれば、業務エリア内で作業者が発した音声から得た情報と、この音声を取得した時刻とが対応づけて記憶されるので、業務エリアにおける作業者の音声について正確な記録を行える。これにより、作業者が音声によって報告を行った場合に、この音声に基づいて文字データを生成して作業状態に関する情報を記録できる。また、作業者が顧客や他の作業者へ向けて発した音声を取得して、この音声に関するデータを取得することで、作業者が何ら意識しなくても作業状態を記録できる。このように、作業者に作業状態を記録するための特別な操作や作業を強いることなく、作業状態を確実に記録できる。

また、上記特許文献２には業務管理システムの構成要素として、以下の端末装置及び業務管理装置が記載されている。

図７は、特許文献２に記載の従来の端末装置２０の機能的構成を示すブロック図である。図７に示すように、端末装置２０は、端末装置２０の各部を制御する制御部２０１と、制御部２０１により処理されるプログラムやデータ等を揮発的または不揮発的に記憶するメモリー２０３とを備える。制御部２０１は、音声認識ミドルウェア２０２を内部に記憶しており、この音声認識ミドルウェア２０２を実行することで、マイク２４によって集音された従業員の音声をテキストデータに変換する機能を備える。また、制御部２０１は、メモリー２０３に記憶されたファームウェア２０４を読み出して実行することにより、端末装置２０の各部を制御する。

端末装置２０は、制御部２０１の制御のもとに、テキストデータとして入力された情報から音声信号を生成する音声発生ＬＳＩ２０５と、音声発生ＬＳＩ２０５により生成された音声信号を増幅するアンプ部２０６とを備え、アンプ部２０６により増幅された音声信号は本体部２１が備えるイヤホン２３に入力され、イヤホン２３から従業員の耳に向けて音声が出力される。

また、端末装置２０は、マイク２４から出力された音声信号を増幅するアンプ部２０７と、アンプ部２０７により増幅されたアナログ音声信号をデジタル音声データに変換するＡ／Ｄコンバータ２０８とを備えている。Ａ／Ｄコンバータ２０８は変換後のデジタル音声データを制御部２０１に出力し、制御部２０１は、音声認識ミドルウェア２０２の機能によって、入力されたデジタル音声データをテキストデータに変換する。

ここで、音声発生ＬＳＩ２０５は、入力されたテキストデータを同じ言語の音声信号に変換する機能を備える。具体的には、音声発生ＬＳＩ２０５は、日本語のテキストデータが入力された場合に、このテキストデータをもとに、内蔵する音声合成辞書データを参照して音声合成を行い、日本語の音声信号を生成する。また、音声発生ＬＳＩ２０５に、中国語、英語、フランス語等の各種言語の音声合成辞書データを持たせた構成とすれば、音声発生ＬＳＩ２０５によって、上記言語のテキストデータに基づいて、その同じ言語の音声信号を生成することができる。

この場合、業務管理装置３０から端末装置２０に対して中国語や英語のテキストデータを送信し、このテキストデータを端末装置２０が受信して音声信号を生成することにより、日本語以外の言語の音声を出力することも可能となる。例えば、日本語以外の言語を母語とする従業員がいた場合、この従業員に対して、イヤホン２３から、母語の音声を出力して指示や連絡を行うことができる。

音声認識ミドルウェア２０２を実行する制御部２０１は、マイク２４から出力された音声信号について、予め設定された言語（例えば、日本語）の音素解析等の処理を実行して音声認識を行い、上記設定された言語（例えば、日本語）のテキストデータを生成して出力する。
ここで、日本語以外の言語に係る音素解析用のデータを予め備えておくことにより、音声認識ミドルウェア２０２を多言語に対応可能なものとすれば、音声認識ミドルウェア２０２を実行する制御部２０１により、中国語や英語等の多言語の音声信号を認識して、その同じ言語のテキストデータを生成して出力することも可能である。

端末装置２０は、業務管理装置３０を含む無線ＬＡＮを構成するための機能部として、無線ＬＡＮベースバンド部２１１、無線ＬＡＮ変復調部２１３、および無線ＬＡＮ＿ＲＦ部２１４を備えている。無線ＬＡＮベースバンド部２１１は、制御部２０１から入力される情報を含むパケットを生成し、無線ＬＡＮ変復調部２１３は、無線ＬＡＮベースバンド部２１１により生成されたパケットを変調して無線ＬＡＮ＿ＲＦ部２１４に出力し、無線ＬＡＮ＿ＲＦ部２１４は、無線ＬＡＮ変復調部２１３により生成された変調信号を、無線ＬＡＮアンテナ２１５を介して無線送信する。

ここで、無線ＬＡＮベースバンド部２１１は、端末装置２０に固有のＭＡＣ（Media Access Control）アドレスを記憶したＭＡＣアドレスメモリー２１２を備えており、無線ＬＡＮベースバンド部２１１により生成されるパケットには、ＭＡＣアドレスメモリー２１２に記憶されたＭＡＣアドレスが含まれる。このＭＡＣアドレスは、上述した無線ＬＡＮにおける通信制御において複数の端末装置２０を識別する目的で使用される。

さらに、無線ＬＡＮ＿ＲＦ部２１４は、無線ＬＡＮアンテナ２１５を介して受信した無線信号から変調信号を抽出して無線ＬＡＮ変復調部２１３に出力し、無線ＬＡＮ変復調部２１３は、この変調信号を復調してパケットを生成し、無線ＬＡＮベースバンド部２１１は、無線ＬＡＮ変復調部２１３により生成されたパケットに含まれる情報を制御部２０１に出力する。
図７に示す各部は、本体部２１に内蔵されたバッテリー２１６から駆動電源の供給を受けて動作する。

図７に示すように構成される端末装置２０は、ハードウェアとソフトウェアとの協働により、以下の機能を実現する。
無線通信機能：端末装置２０は、制御部２０１によって、無線ＬＡＮベースバンド部２１１、ＭＡＣアドレスメモリー２１２、無線ＬＡＮ変復調部２１３、無線ＬＡＮ＿ＲＦ部２１４および無線ＬＡＮアンテナ２１５を制御することにより、図８の業務管理装置３０を含む無線ＬＡＮシステムを構成し、ＭＡＣアドレス等の端末装置２０を個体識別するための情報や、テキストデータ等を送受信する無線通信機能を実現する。

音声出力機能：端末装置２０は、制御部２０１によって音声発生ＬＳＩ２０５およびアンプ部２０６を制御し、アンプ部２０６からイヤホン２３に音声信号を出力することにより、イヤホン２３から音声を出力する音声出力機能を実現する。

音声認識機能：端末装置２０は、制御部２０１によってアンプ部２０７、Ａ／Ｄコンバータ２０８を制御するとともに、制御部２０１により音声認識ミドルウェア２０２を実行することによって、マイク２４が集音した従業員の音声をテキストデータに変換して出力する音声認識機能を実現する。

図８は、業務管理装置３０の機能的構成を示すブロック図である。
図８に示すように、業務管理装置３０は、業務管理装置３０の各部を制御する制御部３０１と、制御部３０１により処理されるプログラムやデータ等を揮発的または不揮発的に記憶するメモリー３０２とを備える。制御部３０１には、ディスプレイ３１により各種画面を表示させる表示処理部３０３、無線通信ユニット３２を介して各種データを送受信するネットワークインターフェイス部３０４、制御部３０１が実行するプログラム等を記憶する記憶部３０５、業務管理装置３０に外部の装置を接続するための入出力インターフェイス部３０６、および、業務管理装置３０外部のキー入力装置３０７が接続される。

表示処理部３０３は、制御部３０１の制御に従って、ディスプレイ３１に各種画面を表示するための映像信号を生成してディスプレイ３１へ出力する。ディスプレイ３１は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）やＬＣＤ（液晶表示）パネル等の表示画面を備え、表示処理部３０３から入力される映像信号に基づいて各種の画像や文字からなる画面を表示する。

記憶部３０５は、磁気的または光学的に情報の記録・読取が可能な記録媒体または半導体記憶素子を用いた記憶装置であり、制御部３０１が実行する各種プログラムや、これらプログラムに係るデータ等を不揮発的に記憶する。

ネットワークインターフェイス部３０４は、無線通信ユニット３２に接続され、制御部３０１の制御により、無線通信ユニット３２を介して端末装置２０との間で各種データを送受信する。
無線通信ユニット３２は、業務エリアとしての店舗内において、端末装置２０と共に無線ＬＡＮを構成する装置であり、無線ＬＡＮの規格に準拠した通信を実行するためのアンテナ、ＲＦ部、変復調部、ベースバンド部等を内蔵している。

入出力インターフェイス部３０６は、業務管理装置３０に外部の装置を接続するためのインターフェイスであり、プリンタ３３、および、記憶装置４０が接続される。制御部３０１は、入出力インターフェイス部３０６を介して記憶装置４０を制御することにより、記憶装置４０内のデータベースに対し、データの格納、検索、抽出、更新、削除等の各種処理を実行する。また、制御部３０１は、入出力インターフェイス部３０６を介してプリンタ３３を制御し、プリンタ３３によって各種帳票を印刷出力させる。

また、キー入力装置３０７は、数字を含む文字キーや各種機能が割り当てられた機能キーを備えた装置であり、オペレータにより操作されたキーに対応する操作信号を生成して、制御部３０１に出力する。

図８に示すように構成される業務管理装置３０は、ハードウェアとソフトウェアとの協働により、以下の機能を実現する。
無線通信機能：業務管理装置３０は、制御部３０１によってネットワークインターフェイス部３０４を制御することにより、無線通信ユニット３２と協働して、端末装置２０との間で端末装置２０を個体識別するための情報やテキストデータ等を送受信する無線通信機能を実現する。

スケジュール管理機能：業務管理装置３０は、制御部３０１の機能により、キー入力装置３０７により入力されたスケジュールのデータを記憶部３０５に記憶する。このスケジュールのデータは、日付毎、および、従業員毎に入力され、記憶部３０５に記憶される。そして、制御部３０１は、例えばキー入力装置３０７の操作によってスケジュールの出力が指示された場合には、表示処理部３０３を制御してディスプレイ３１にスケジュールを表示させ、さらに、入出力インターフェイス部３０６を介してプリンタ３３を制御して、指定された従業員の指定された日付に係るスケジュールを、帳票として印刷出力する。

データベース管理機能：業務管理装置３０は、制御部３０１によって、入出力インターフェイス部３０６を介して記憶装置４０内のデータベースにアクセスし、記憶装置４０内のデータベースに対し、データの格納、検索、抽出、更新、削除等の各種処理を実行する。
履歴記憶制御機能：業務管理装置３０は、制御部３０１によって、端末装置２０から無線通信ユニット３２を介して受信したテキストデータと、端末装置２０を識別するためのデータとに基づいて、端末装置２０を装着している従業員の作業履歴に係る情報を取得し、この情報に基づいて、記憶装置４０内のデータを更新する。

履歴出力機能：業務管理装置３０は、制御部３０１によって入出力インターフェイス部３０６を介して記憶装置４０内のデータを参照し、記憶装置４０が記憶するデータベース内の履歴データを、帳票形式でプリンタ３３により印刷出力させる。

特開平７−３２５８７０号公報 特開２００８−２９３１６８号公報

上記のように従来の特許文献２に記載の端末装置には、端末装置の位置（即ち、当該端末装置を所持する作業者の位置）を検出する手段として、特許文献２の明細書の段落（００５７）には、「これらの各種装置に加えて遊技場内の通路や壁等に、位置検出用の無線通信タグを設置し、この無線通信タグを端末装置２０によって検出して位置を特定してもよい。この場合、端末装置２０は、テキストデータとともに位置を示す情報を業務管理装置３０へ無線送信することとなり、業務管理装置３０は、従業員の位置を特定する必要がなく、無線送信されたテキストデータと位置情報を作業履歴データベース４１に記憶させればよい。この場合、無線通信タグとしては、例えば、９００ＭＨｚ帯或いは２．４５ＧＨｚ帯の周波数を利用するＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグを用いることができる。」旨の記載がなされている。

このような、「通路や壁等に、位置検出用の無線通信タグ（例えば、ＲＦＩＤタグ）を設置し、この無線通信タグを端末装置２０によって検出して位置を特定する」方式では検出できる位置データは当該端末装置の存在する絶対位置データに限られるのが現状である。

しかし、位置検出のために位置検出用の無線通信タグを作業エリアに敷き詰めることは、設備面、コスト面からも厳しく、なるべく少ない位置検出用の無線通信タグでの実現が求められていた。そのため、位置検出用の無線通信タグＡと位置検出用の無線通信タグＢの間を端末装置が移動している際の位置データ（相対位置データ）の取得が望まれていたが、端末装置の相対位置データを容易に取得できる端末装置は実現できてはいなかった。

上記のような課題を解決するため、既に出願人は以下の如き携帯端末及びその管理システムについて出願している。
図４及び図５を用いて出願人が先に出願している携帯端末及びその管理システムのハードウェア構成について説明する。
以下の説明では、携帯端末及びその管理システムが、飲食店で種々の作業を行う少なくとも１名の作業員（店員）の保持する携帯端末と前記携帯端末（作業員）を管理する管理サーバーに適用された場合を想定して説明する。

図４の１は少なくとも１名の作業員が保持する携帯端末であって、各作業員の頭部にセットされたマイクロフォンとスピーカーとを含むヘッドセットと対になって使用される。
前記携帯端末とヘッドセットとの間の通信は、有線でも無線でも良い。

図４の携帯端末１には、絶対位置検出部１−１と、相対位置検出部１−２と、音声認識部１−３と、後述の管理サーバーとの間で通信を行う通信部（図４では無線ＬＡＮ通信）１−４と、それらを制御する制御部（メインＣＰＵ）１−５と、図示しない電源（電池）が含まれている。

また、２は管理サーバー（プロセスコントローラー）であって、前記少なくとも１名の作業員の保持する携帯端末１と通信部（図４では無線ＬＡＮ通信１−４）を介して接続され、携帯端末１を介して当該携帯端末１を保持する作業員の管理若しくは作業に対する指示を与える等の本発明の全体的な管理を実行する。
また、管理サーバーの記憶部には、管理システムの適用分野に応じたデータベース（図４では、飲食店の管理であるので、飲食店のフロア地図データ等）が予め格納されている。

また、３は携帯端末１の絶対位置検出部１−１と対をなすＲＦＩＤタグ（絶対位置検出部）であって、図４では、飲食店のフロアに配置された(少なくとも1つ以上又は)複数のテーブルに配置されている。
ＲＦＩＤタグ（絶対位置検出部）３には、近距離通信専用ＣＰＵを含む送受信部３−１とアンテナ３−２及び電池（固定部であるので必ずしも電池である必要はなく、商用電源でも良い。）が含まれている。

次に、図４の携帯端末１の構成を詳細に説明する。
図４の携帯端末１に設けられた絶対位置検出部１−１は、飲食店のフロアに配置された少なくとも１つ以上、又は複数のテーブルに配置されている絶対位置検出部であるＲＦＩＤタグからアンテナ３−２を介して送信された近距離通信用の電波を絶対位置検出部１−１のアンテナ１−１ａで受信して近距離通信専用ＣＰＵ１−１ｂで処理して、当該携帯端末１の存在する絶対位置、すなわち現在位置データを算出することが出来る。又、絶対位置検出部であるＲＦＩＤタグからデータが取得出来ない場合でも、前回取得できている絶対位置データに下記説明の相対位置データを補完することで現在位置データを算出することが出来る。

携帯端末１における通信に使用可能な近距離通信としては、上記ＲＦＩＤによる近距離通信以外にも、「Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ」（１０ｍ〜１００ｍ），「ＺｉｇＢｅｅ」（１０ｍ〜７０ｍ），「Ｗｉｂｒｅｅ」（１０ｍ），「ＵＷＢ」（１０ｍ）等がある。

図４の相対位置検出部１−２には、相対位置検出センサーとして、３軸ジャイロセンサー１−２ａ、３軸加速度センサー１−２ｂ、気圧センサー１−２ｃ、地磁気センサー１−２ｄが設けられている。
図４の携帯端末１では、上記の４種類の相対位置検出センサーが設けられているが、携帯端末１及びその管理システムの適用分野に応じて、必ずしも４種類の相対位置検出センサーが必要とは限らず、前記４種類のセンサーの内のいずれか数種類若しくは、前記４種類とは別の相対位置検出センサーを設けることも可能である。

相対位置検出センサー１−２ａ〜１−２ｄで検出された相対位置データは、メインＣＰＵ１−５、又は位置検出ＣＰＵ１−２ｅで処理されて、当該携帯端末１及び管理システムが適用される用途に応じて、所定の時間（時刻毎に）どの方向に、どのくらい移動しているのかという相対位置データが算出される。
この相対位置データの算出には、メモリー（ＲＯＭ，ＲＡＭ）１−２ｆ等に予め格納された相対位置演算用のプログラムが利用され、演算結果は、必要に応じて当該メモリーに格納される。

１−４は無線ＬＡＮ通信部であって、管理サーバー（プロセスコントローラー）２の無線ＬＡＮ通信と対をなしている。管理サーバー２は、無線ＬＡＮ通信によって作業指示のデータを携帯端末１のメインＣＰＵ１−５に送る。メインＣＰＵ１−５は、当該携帯端末１を保持する作業員の頭部にセットされたマイクロフォンとスピーカーとを含むヘッドセットを介して作業に対する指示を作業員に伝える。

１−３は上記携帯端末１に特有の音声認識部（モジュール）であって、主として携帯端末１を保持する作業員の頭部にセットされたマイクロフォンから作業員の発する音声を認識する。

音声認識部（モジュール）１−３の詳細については、図５を用いて以下に詳述する。
図５は、音声認識・発生部（モジュール）１−３を携帯端末１の他の部分である位置検出部（絶対位置検出部，相対位置検出部）１−１，１−２と制御部（メインＣＰＵ）１−５の、音声認識及び音声発生に関係する部分の機能構成を示した図である。

図５の音声認識部（モジュール）１−３は少なくとも１名の作業者が保持する携帯端末１の音声認識・発生部（モジュール）であって、作業員の頭部にセットされたヘッドセットのマイクロフォン１−６ｂとスピーカー１−６ａとの間が有線若しくは無線で通信可能に接続されている。

音声認識・発生部（モジュール）は、音声認識・音声発生の専用ＩＣで構成され、作業者の発する音声を作業者の頭部にセットされたヘッドセットのマイクロフォンで取得・認識（音声入力判別）してデジタルデータに変換（テキストデータ又はコードデータ等）して、制御部（メインＣＰＵ）に送出する。
また、制御部（メインＣＰＵ）から送出された作業者に対する指示等のデジタルデータ（テキストデータ又はコードデータ等）を音声データに変換（音声変換）して作業者の頭部にセットされたヘッドセットのスピーカーから送出する。

前記音声入力判別及び音声変換には、無条件での変換（判別）を実現するためには、大きなデータベースと処理時間を要するが、本発明では、位置検出部による検出データを参照して、当該携帯端末１が存在する位置（場所）での使用される可能性のある用語に絞ったデータベースを使用することによって処理時間の短縮を図っている。
即ち、携帯端末１の存在する場所が異なった場合には、変換に使用するデータベースを変更することができる。

次に、上記携帯端末１及び管理サーバー２による位置検出に基づくデータ処理手順の例を図６のフローチャートを用いて以下に説明する。
まず、絶対位置検出部１−１のアンテナ１−１ａで受信した複数の受信電波の処理を近距離通信専用ＣＰＵで実行して得た携帯端末１の絶対位置データをメインＣＰＵ１−５に送信する（ステップＳ１）。
その次、相対位置検出部１−２を構成する相対位置検出センサーである３軸ジャイロセンサー１−２ａ、３軸加速度センサー１−２ｂ、気圧センサー１−２ｃ、地磁気センサー１−２ｄの各検出出力を、位置検出ＣＰＵ１−２ｅに送信する（ステップＳ１’）。

次いで、位置検出ＣＰＵ１−２ｅは、全てのセンサーの検出出力の内、各センサーの特性及び管理サーバー２が適用された用途等を考慮してメインＣＰＵ１−５に選択されたセンサー検出出力を送信する（ステップＳ２）。
次いで、メインＣＰＵ１−５は、３軸加速度センサーからの出力データを２回積分演算することで相対的な移動距離を算出する（ステップＳ３）。

メインＣＰＵ１−５は、３軸ジャイロセンサーの検出出力と、３軸加速度センサーの検出出力から歩数及び歩数に応じた移動距離を算出する（ステップＳ４）。
次いで、メインＣＰＵ１−５は、３軸ジャイロセンサーからの出力データを１回積分演算することで作業者の相対的な移動方向（向き）を算出する（ステップＳ５）。

次いで、マイクロフォン１−６ｂで取得した音声を音声認識モジュール１−３でデジタルデータに変換（認識）し、その変換結果（認識結果）をメインＣＰＵ１−５に送信する（ステップＳ７）。

次いで、メインＣＰＵ１−５では、受信した絶対位置データを、メインＣＰＵ１−５で算出した、歩数、移動距離、端末の向き等のデータで補正をして、作業者（携帯端末）の向きを含むフロアにおける現在位置として算出する（ステップＳ８）。

作業者の音声認識結果データ及び作業者の補正された現在位置データに基づいて、予め蓄積された作業場所毎の作業者の作業に関する音声のデータベースに基づいて作業者の作業内容を特定する（ステップＳ９）。
メインＣＰＵ１−５では、前記作業者の作業内容データを作業者の補正された現在位置データと対応付けて、無線ＬＡＮ通信部１−４を介して業務管理装置２に送信する。（ステップＳ９’）
なお、ステップＳ３〜Ｓ５において算出した移動距離、歩数、移動方向等の相対位置データ、ステップＳ１において算出した絶対位置データは、データそのものを作業内容データと共に業務管理装置２に送信することもできる。ここでは、相対位置データを、主として絶対位置データを補正するために利用しているが、管理システムの適用分野に応じて管理サーバー２において他の用途のために利用することもできるからである。

次いで、管理サーバー２は、特定された作業内容を基に、次に作業者に与える指示データを作成して無線ＬＡＮを介して作業者端末に送信する（ステップＳ１０）。
次いで、作業者端末１は、無線ＬＡＮを介して受信した指示データを音声発生ＩＣで音声に変換してスピーカーを介して音声で作業者に伝える（ステップＳ１１)。

このように、上記携帯端末１では、３軸ジャイロセンサーや３軸加速度センサー等によって得られる、歩数、移動距離、端末の向き等の微小な単位時間毎の相対変位量データを経過時間分だけ積算して経過時間分の相対位置データを算出する。その算出した相対位置データを、絶対位置検出部１−１の検出した絶対位置データに補完することで、携帯端末１の向きを含むフロアにおける現在位置を算出している。このため、携帯端末１で算出される現在位置データは、時間の経過とともに相対位置データの累積した誤差（累積誤差）を含むものとなる。その結果、長時間経過すると累積誤差が大きくなり、現在位置データの精度が低下することがあった。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、現在位置データ内の相対位置データの累積誤差による精度低下を防止し、携帯端末における現在位置データの精度低下に伴う不都合の発生を防止することができる携帯端末、携帯端末の現在位置データの更新方法及び更新プログラムを提供することを目的とする。

上記課題を解決することのできる本発明は、携帯端末であって、
前記携帯端末の絶対位置を検出する絶対位置検出手段と、前記携帯端末の相対位置を検出する相対位置検出手段と、前記絶対位置データを基準に前記相対位置データで補完した現在位置データを算出する算出手段と、他の携帯端末と、前記現在位置データ及び前記現在位置データが更新された最新の時刻データを送受信する通信手段と、前記他の携帯端末から受信した時刻データが、より最新の時刻データである場合、前記他の携帯端末の現在位置データを、前記携帯端末の現在位置データとして更新し、前記他の携帯端末の前記時刻データを、前記携帯端末の時刻データとして更新する更新手段と、を備えたことを特徴とする。
通常、近距離通信手段によって交信可能であり、かつ１ｍ程度の近距離にある携帯端末同士が互いに保持する現在位置データは、ほぼ同じ位置データであることが望ましい。
上記構成によれば、携帯端末同士で現在位置データを送受信し合い、さらに携帯端末が直近で絶対位置データを取得し現在位置データを更新した時の時刻データを比較し、他の携帯端末より受信した時刻データの方が新しい場合は、その現在位置データ内の相対位置データの累積誤差は少ないと考えるため、他の携帯端末から受信した現在位置データに更新する。したがって、現在位置データに相対位置データによる誤差が蓄積されても携帯端末同士がすれ違うたびに絶対位置検出による更新時刻が最新の現在位置データに更新されるので、現在位置データの精度を向上させることができる。

本発明において、前記時刻データは、前記更新手段によって基準位置等の絶対位置データまたは現在位置データが更新されたときの時刻データであることを特徴とする。
また本発明において、前記時刻データは、前記携帯端末の使用エリア内に予め設定された基準位置を、前記絶対位置データまたは前記現在位置データとして更新したときの時刻データであることを特徴とする。
上記構成によれば、携帯端末同士で現在位置データを送受信して、現在位置データが更新される。そのため、誤差を吸収するために、予め定められた基準位置に絶対位置または現在位置を補正する等の行動を頻繁に行う必要がない。

すなわち、基準位置を絶対位置または現在位置データとして更新した後に、蓄積された誤差が少ない方の現在位置データに更新されるため、より精度の高い現在位置データを取得することができる。前記更新手段は、更新するとき、前記相対位置データも更新する。相対位置データに蓄積された誤差がより少ないものとなる。

また本発明において、前記更新手段は、現在位置データの更新から所定時間内は更新処理を停止することを特徴とする。
上記構成によれば、携帯端末同士で現在位置データを送受信し、どちらかの携帯端末が現在位置データを更新した後、所定時間内は更新処理を停止する。したがって、現在位置データの更新後、同じ携帯端末同士で更新直後の現在位置データで互いに更新し合うことを防止することができる。

また上記課題を解決することのできる本発明は、携帯端末の現在位置データの更新方法であって、
携帯端末と他の携帯端末間で通信が可能か否かを判断するステップと、現在位置データ及び前記現在位置データが更新された最新の時刻データを送受信するステップと、前記携帯端末の前記時刻データと、前記他の携帯端末から受信した時刻データとを比較するステップと、前記携帯端末の前記時刻データよりも前記他の携帯端末から受信した時刻データの方が新しい場合に、前記携帯端末の現在位置データを前記他の携帯端末から受信した現在位置データに更新する更新ステップと、を含むことを特徴とする。
上記構成によれば、現在位置データに誤差が蓄積されても携帯端末同士がすれ違うたびに現在位置データを更新することができるので、現在位置データの精度を向上させることができる。

また上記課題を解決することのできる本発明は、上記に記載の各ステップを携帯端末の制御部に実行させることを特徴とする携帯端末の現在位置データ更新プログラムである。
上記構成によれば、携帯端末の制御部に現在位置データ更新プログラムをインストールすることで上記に記載の現在位置データの更新方法が実施可能になるため、上記に記載の携帯端末の現在位置データの更新方法の普及・利用を容易にすることができる。

本発明に係る携帯端末及び管理サーバーを備えた管理システムの一実施形態の概略構成を示すブロック図である。 図１に示した管理システムで管理する飲食店のフロアの平面図である。 図１に示した携帯端末における現在位置データの更新方法を示すフローチャートである。 本出願人が先に出願した管理システムの概略構成を示すブロック図である。 図４の携帯端末における音声認識モジュールの詳細な構成を示すブロックである。 図４の管理システムにおけるデータ処理手順を示すフローチャートである。 従来の携帯端末装置の機能的構成を示すブロック図である。 図７に示した携帯端末装置を介して業務管理を行う業務管理装置の概略構成を示すブロック図である。

以下、本発明に係る携帯端末、携帯端末の現在位置データの更新方法及び現在位置データ更新プログラムの好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明に係る携帯端末を備えた管理システムの実施形態の概略構成を示すブロック図である。
本実施形態の管理システムは、例えば飲食店等において種々の作業を行う作業者の業務管理等を行うもので、１個以上の携帯端末１Ａと、これらの携帯端末１Ａを管理する管理サーバー２Ａと、携帯端末１Ａにおける絶対位置検出のために管理サーバー２Ａの管理エリア内の適所に配置される１個以上の固定の絶対位置検出用タグ３とから構成されている。

絶対位置検出用タグ３には、固有の識別情報（ＩＤ）が付与されている。絶対位置検出用タグ３は、携帯端末１Ａとの間で相互に通信可能に構成され、携帯端末１Ａからの要求に応じて、自己に付与されているＩＤを含むＩＤ情報を携帯端末１Ａに対して送信する。
携帯端末１Ａと、絶対位置検出用タグ３とは、例えば９００MHz帯或いは２．４５GHz帯の周波数を利用するＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）の通信方式に従ってＩＤ情報等の各種情報を送受信する。例えば、図２に示すように、管理サーバー２Ａの管理エリアである飲食店のフロア内に設置されている第１〜第５の５個のテーブル１〜５に固定装備されており、各テーブルの一定距離内の携帯端末１ＡへＩＤ情報データを送信する。

図１に示すように、携帯端末１Ａの内部構成は、主として絶対位置検出部１−１、相対位置検出部１−２、音声認識モジュール１−３、無線ＬＡＮ通信部１−４、メインＣＰＵ１−５、現在位置データ更新手段１−６及び携帯端末間通信モジュール１−７を備える。

絶対位置検出部１−１は、ＲＦＩＤタグリーダーアンテナ１−１ａを備えており、このＲＦＩＤタグリーダーアンテナ１−１ａを介して、携帯端末１Ａから所定距離以内に位置する絶対位置検出用タグ３との間で通信を実行する。近距離通信専用ＣＰＵ１−１ｂは、具体的には店舗フロアに配置された絶対位置検出用タグ３から送信された近距離通信用の電波を解析し、各表示端末や各位置検出用タグに固有のＩＤを当該携帯端末１Ａが存在する絶対位置として取得する。取得したＩＤはメインＣＰＵ１−５へ送信する。
なお、本発明に使用可能な近距離通信としては、上記ＲＦＩＤによる近距離通信以外にも、「Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ」（１０ｍ〜１００ｍ）、［ＺｉｇＢｅｅ］（１０ｍ〜７０ｍ）、［Ｗｉｂｒｅｅ］（１０ｍ）、［ＵＷＢ］（１０ｍ）等がある。

相対位置検出部１−２は、相対位置検出センサーとして、３軸ジャイロセンサー１−２ａ（角速度センサー）、３軸加速度センサー１−２ｂが設けられている。本実施形態の携帯端末１Ａには、２種類の相対位置検出センサーが設けられているが、作業管理システム１の適用分野に応じて、２種類の相対位置検出センサーとは別のＧＰＳ等のような位置検出手段を使用することも可能である。位置検出ＣＰＵ１−２ｅは、３軸ジャイロセンサー１−２ａ、３軸加速度センサー１−２ｂが検出した相対位置データを各データ特性に応じて最適化する。最適化された相対位置データは、メインＣＰＵ１−５へ送信される。
ＲＡＭやＲＯＭを備えるメモリー１−２ｆには、相対位置データ演算用のプログラムが格納されている。位置検出ＣＰＵ１−２ｅはＲＯＭに記憶されている演算用のプログラムをＲＡＭ上に読み出し、相対位置の演算処理を実行する。演算結果は必要に応じてメモリー１−２ｆに格納される。

音声認識モジュール１−３には、管理サーバー２から出力される音声信号に基づいて音声を出力する不図示のスピーカーと、作業者が発した音声を集音する集音手段１−３ｂ（マイク）と、が接続されている。
また音声認識モジュール１−３は、音−デジタルデータ変換手段１−３ａを備え、作業者の発する声を作業者の頭部にセットされたヘッドセットのマイク１−３ｂから集音した音声データをデジタルデータに変換（テキストデータ又はコードデータ等）して、メインＣＰＵ１−５へ送信する。
また、音−デジタルデータ変換手段１−３ａは、メインＣＰＵ１−５から送信されたデジタルデータ（テキストデータ又はコードデータ等）を音声データに変換して作業者の頭部にセットされたヘッドセットのスピーカーから送出することができる。音声認識モジュール１−３は不図示のＲＯＭに記憶されている演算用のプログラムをＲＡＭ上に読み出し、音声認識及び音声発生のための演算処理を実行する。

無線ＬＡＮ通信部１−４は、上述したように管理サーバー２Ａとの間で無線通信を実行する。

メインＣＰＵ１−５は、３軸加速度センサー１−２ｂから得られた加速度データを２回積分演算することで携帯端末１Ａを携帯している作業者の移動距離を算出する（以降積分モデルと呼ぶ）。もしくは、３軸加速度センサー１−２ｂから得られた加速度データの強度を測定し、作業者の歩行の有無を判別することで作業者の歩数による移動距離を算出する方法を用いることもできる（以降歩行モデルと呼ぶ）。さらにメインＣＰＵ１−５は、３軸ジャイロセンサー１−２ａから得られた角速度データを１回積分することによって携帯端末１Ａの向き、すなわち作業者の向きを算出する。そして、積分モデルもしくは、歩行モデルにより算出された歩行者の移動距離と、端末の向き及び近距離通信用ＣＰＵ１−１ｂから受信した絶対位置データに基づいて、携帯端末１Ａの現在位置データと作業者が向いている方向を算出する。
算出された携帯端末１Ａの現在位置データ及び作業者の向いている方向は、無線ＬＡＮ通信部１−４を介して、管理サーバー２Ａへ送信される。

また、メインＣＰＵ１−５は、音声認識モジュール１−３を制御し、音−デジタルデータ変換手段１−３ａから受信したデジタルデータを、無線ＬＡＮ通信部１−４を介して管理サーバー２Ａへ送信する。

現在位置データ更新手段１−６は、自己の携帯端末１Ａ以外の他の携帯端末と端末間通信を実行したときに、他の携帯端末から受信した絶対位置データの更新時刻の方が新しいか否かを判定し、新しい場合は自己の現在位置データを他の携帯端末から受信した現在位置データに更新する。一方、自己の携帯端末が保持している絶対位置データの更新時刻の方が新しい場合は、現在位置データの更新は行わない。

また現在位置データ更新手段１−６は、店舗フロア内の特定場所（例えば、料理置き場の前に配置されているシートなど）を予め基準位置として定めておき、携帯端末を保有する作業者が基準位置に移動したときに、管理サーバー２Ａから基準位置の座標（ｘ，ｙ）＝（２００，２５０）を受信し、これを絶対位置データとして更新する。

携帯端末間通信モジュール１−７は、携帯端末１Ａ以外の携帯端末と近距離無線通信を行う。例えばＩｒＤＡ（Infrared Data Association）規格に準拠した赤外線通信によって携帯端末間通信を行う場合は、赤外線通信モジュールを搭載している。なお、赤外線通信に限られず、数十ｃｍ〜１ｍ程度の近距離通信を実現できる他の通信方式を採用することも可能である。
本実施形態において、携帯端末同士で送受信されるデータは、自己の携帯端末のＩＤ、自己が保持している現在位置データ及びその絶対位置データを更新した時の時刻データである。

管理サーバー２Ａは、コンピューターにインストールされている業務管理用のプログラムを実行することにより、管理エリア内に存在する各携帯端末１Ａと情報の送受信を行って、所定の業務管理を遂行する。

管理サーバー２Ａは、図１に示すように、複数の携帯端末１Ａと無線通信によりデータの送受を可能にする無線ＬＡＮ通信部２−１と、当該管理サーバー２Ａの管理エリアとなる図２に示したようにフロアの各部の位置データ（座標データ）が記録された地図データ２−２と、不図示の記録部にインストールされている管理プログラムを実行して複数の携帯端末１Ａとのデータの送受や、作業指示等を実行する制御部２−３とを備えている。

本実施形態では、携帯端末１Ａを保有する作業者と、その他の携帯端末の保有する作業者と、が作業中に管理エリア内ですれ違った場合に端末間で赤外線通信が行われる。
ここでは、管理サーバー２Ａの管理エリア内で動作する携帯端末１Ａαと、同じく管理エリア内で動作する携帯端末１Ａβと、の間で実行される端末間通信を例に、携帯端末がどのように現在位置データの更新処理を行うかについて図３を参照して説明する。

図２に示すように携帯端末１Ａαを保有する作業者と携帯端末１Ａβを保有する作業者とが、フロアのレジ付近で接近したときの例について説明する。
各携帯端末の携帯端末間通信モジュール１−７は、一定時間間隔で通信可能な相手をポーリングしている。何れかの携帯端末よりポーリング応答を受信すると携帯端末相互の間で通信が可能となる。すなわち、携帯端末相互で、携帯端末のＩＤ、現在位置データ及び絶対位置データが更新された時の最新の時刻データを送受信する（ステップＳ１１０）。

送受信が完了すると、前回現在位置データを更新してから、所定時間が経過しているか否かを判定する（ステップＳ１１２）。ここでは例えば、現在位置データを更新してから５分間経過している場合は（ステップＳ１１２：Ｙｅｓ）、ステップＳ１１０で受信した現在位置データの最新の時刻データと、自己の携帯端末が記憶している最新の時刻データと、の何れがより最新かを判定する（ステップＳ１１４）。

ステップＳ１１４において、自己の携帯端末が記憶している絶対位置データが更新された時刻データの方が他の携帯端末から受信した時刻データより最新であった場合は、自己の携帯端末の現在位置データを更新することなく通常処理に戻る（ステップＳ１１６，ステップＳ１２２）。一方、ステップＳ１１４において、現在位置データ更新手段１−６は、自己の携帯端末が記憶している時刻データの方が他の携帯端末から受信した時刻データより最新ではないと判定した場合は、自己の携帯端末の現在位置データを他の携帯端末から受信した現在位置データに更新する（ステップＳ１１８，ステップＳ１２０）。

すなわち、携帯端末１Ａαの現在位置データ更新手段１−６は、自己が記憶している時刻データが携帯端末１Ａβから受信した時刻データより最新であると判定すると、自己の現在位置データの更新を行なわず（ステップＳ１１６）通常処理に戻る。一方、携帯端末１Ａβの現在位置データ更新手段１−６は、自己が記憶している時刻データが携帯端末１Ａαから受信した時刻データより古いと判定し、自己の現在位置データを携帯端末１Ａαから受信した現在位置データに更新する（ステップＳ１２０）。

逆に、携帯端末１Ａαの現在位置データ更新手段１−６は、自己が記憶している時刻データが携帯端末１Ａβから受信した時刻データより古いと判定すると、自己の現在位置データを携帯端末１Ａβから受信した現在位置データに更新する（ステップＳ１１８）。一方、携帯端末１Ａβの現在位置データ更新手段１−６は、自己が記憶している時刻データが携帯端末１Ａαから受信した時刻データより最新であると判定し、自己の現在位置データの更新を行わない（ステップＳ１２２）。

なお、本実施形態においてステップＳ１１２及びステップＳ１１４における現在位置データの更新は、現在位置データ更新手段１−６によって更新される場合に限られない。すなわち、現在位置データの更新には、相対位置検出部１−２によって検出された相対位置データと、絶対位置検出部１−１によって検出した絶対位置データと、に基づいてメインＣＰＵ１−５が現在位置座標を算出し、これを現在位置データとして更新する場合を含む。

また、店舗フロア内の特定場所を予め基準位置として定めておき、携帯端末を保有する作業者が基準位置に移動したときに、管理サーバー２Ａから基準位置の座標を受信し、これを絶対位置データとして更新する場合も含む。

このように、店舗フロア内に設定されている絶対位置データや基準位置を現在位置データとして更新したときの時刻データに基づいて、次の現在位置データの更新をするか否かの判定を行うことができる。すなわち、基準位置を現在位置データとして更新した後に蓄積された誤差がより少ない方の現在位置データに更新されるため、より精度の高い現在位置データを取得することができる。

またステップＳ１１２を設けることによって、携帯端末同士で現在位置データを送受信し、どちらかの携帯端末が現在位置データを更新した後に、所定時間内は更新処理を停止することができる。したがって、現在位置データの更新後、同じ携帯端末同士で更新直後の現在位置データを互いに更新し合うことを防止することができる。

１Ａα，１Ａβ：携帯端末、１−１：絶対位置検出部、１−２：相対位置検出手段、１−２ａ：３軸ジャイロセンサー、１−２ｂ：３軸加速度センサー、１−２ｅ：位置検出ＣＰＵ、１−３：音声認識モジュール、１−４：無線ＬＡＮ通信部、１−５：メインＣＰＵ、１−６：現在位置データ更新手段、１−７：携帯端末間通信モジュール、２Ａ：管理サーバー、２−１：無線ＬＡＮ通信部、２−２：地図データ、２−３：制御部、３：ＲＦＩＤタグ（絶対位置検出部）。

Claims (7)

1. 携帯端末であって、
   前記携帯端末の絶対位置を検出する絶対位置検出手段と、
   前記携帯端末の相対位置を検出する相対位置検出手段と、
   前記絶対位置データを基準に前記相対位置データで補完した現在位置データを算出する算出手段と、
   他の携帯端末と、前記現在位置データ及び前記現在位置データが更新された最新の時刻データを送受信する通信手段と、
   前記他の携帯端末から受信した時刻データが、より最新の時刻データである場合、前記他の携帯端末の現在位置データを、前記携帯端末の現在位置データとして更新し、前記他の携帯端末の前記時刻データを、前記携帯端末の時刻データとして更新する更新手段と、を備えたことを特徴とする携帯端末。
2. 前記時刻データは、前記更新手段によって絶対位置データまたは現在位置データが更新されたときの時刻データであることを特徴とする請求項１に記載の携帯端末。
3. 前記時刻データは、前記携帯端末の使用エリア内に予め設定された基準位置を、前記絶対位置データまたは前記現在位置データとして更新したときの時刻データであることを特徴とする請求項１に記載の携帯端末。
4. 前記更新手段は、現在位置データの更新から所定時間内は更新処理を停止することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の携帯端末。
5. 前記更新手段は、更新するとき、前記相対位置データも更新することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の携帯端末。
6. 携帯端末と他の携帯端末間で通信が可能か否かを判断するステップと、
   現在位置データ及び前記現在位置データが更新された最新の時刻データを送受信するステップと、
   前記携帯端末の前記時刻データと、前記他の携帯端末から受信した時刻データとを比較するステップと、
   前記携帯端末の前記時刻データよりも前記他の携帯端末から受信した時刻データの方が新しい場合に、前記携帯端末の現在位置データを前記他の携帯端末から受信した現在位置データに更新する更新ステップと、を含むことを特徴とする携帯端末の現在位置データの更新方法。
7. 前記請求項６に記載の各ステップを携帯端末の制御部に実行させることを特徴とする携帯端末の現在位置データ更新プログラム。

Images