JP2013141054A5 - Ultrasonic communication system and beacon - Google Patents
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Description
本発明は、ビーコン、携帯端末を利用する超音波通信システムに関し、詳しくは、超音波を発振するビーコンと、スマートフォン・携帯電話等の携帯端末とを利用した簡略で優れた通信性能を有する超音波通信システム、及び超音波通信システムで使用されるビーコンに関するものである。 The present invention relates to an ultrasonic communication system using a beacon and a portable terminal, and more specifically, an ultrasonic wave having simple and excellent communication performance using a beacon that oscillates an ultrasonic wave and a portable terminal such as a smartphone or a mobile phone. The present invention relates to a beacon used in a communication system and an ultrasonic communication system .
（制約１）マイクがもつ周波数特性
携帯端末には様々な機種が存在し、また日々新機種が市場に投入されるため、すべての携帯端末の機種についてその都度テストすることは大きな費用負担となり、携帯端末固有の事情に依存しないプログラムによりこれを回避することは非常に重要である。
(Restriction 1) Frequency characteristics of microphones There are various models of mobile terminals, and new models are put on the market every day, so it is a big expense to test all models of mobile terminals each time. It is very important to avoid this by a program that does not depend on the circumstances specific to the mobile terminal.
特に、スマートフォン向けアプリケーションにおいては、アプリケーションを提供する場（Ａｐｐ Ｓｔｏｒｅ（登録商標）やＡｎｄｒｏｉｄ（登録商標） Ｍａｒｋｅｔなど）は携帯端末の機種別に分かれておらず、１種類のプログラムで複数機種の携帯端末（将来発売される新機種の携帯端末を含む）に対応することが必要となる。 In particular, in the smart phone applications, the provider of our application (App Store (TM) and Android (registered trademark) Market, etc.) the model does not split apart from the mobile terminal, one of the mobile terminal of the plurality of models in the program (Including new models of mobile terminals that will be released in the future).
ここで、携帯端末に組み込まれているマイクには、周波数特性（周波数別の感度）が存在し、特に可聴域外にある高音域（概ね１８ｋＨｚ以上）の特性には携帯端末の機種ごとに大きなばらつきが存在する。 Here, the microphone incorporated in the mobile terminal has frequency characteristics (sensitivity for each frequency), and the characteristics in the high sound range (approximately 18 kHz or more) outside the audible range vary greatly depending on the model of the mobile terminal. Exists.
そして、携帯端末の周波数特性がわからない状態で、音量（音圧レベルの意。以下同様）を測定することは難しい。And it is difficult to measure the sound volume (meaning sound pressure level; the same applies hereinafter) without knowing the frequency characteristics of the mobile terminal.
そのため、携帯端末の機種ごとに存在するマイクの周波数特性のばらつきは、携帯端末の機種を問わずに使える１種類のプログラムにより同一基準で音量（音圧レベルの意。以下同様）を測定することを難しくしている。For this reason, the variation in the frequency characteristics of the microphones that exist for each model of the mobile terminal is to measure the volume (meaning the sound pressure level; the same shall apply hereinafter) with the same standard using a single program that can be used regardless of the model of the mobile terminal. Making it difficult.
すなわち、ある周波数の音をある一定の音量でビーコンから出力しても、測定する携帯端末の機種が異なると（組み込まれているマイクの周波数特性が異なるので）、測定される音量は異なるからである。 That is, even if a sound with a certain frequency is output from the beacon at a certain volume, the measured volume will be different if the model of the mobile terminal being measured is different (because the frequency characteristics of the built-in microphone are different). is there.
（制約２）環境雑音、バックグラウンドノイズ
ネズミ除け、ゴキブリ除け、若者がたむろすることを防ぐモスキート音、デジタルサイネージ、電気製品など、店舗周辺には様々な高音域の雑音が存在する。ほとんどの雑音は、特定の高さ（特定の周波数）において一定の音量で発生する。
事前に当該店舗周辺でどのような雑音が存在するかを測定するのは大きな費用負担となり、またその環境は刻々と変化するため、どのような周波数帯の雑音があっても、影響されにくい通信の方式が必要となる。
(Restriction 2) Environmental noise, background noise There are various high-frequency noises around stores, such as mosquito sounds, digital signage, and electrical appliances that prevent rats and cockroaches, and young people from hanging out. Most noise occurs at a certain volume at a certain height (a certain frequency).
Measuring noise in the vicinity of the store in advance is a large expense burden, and the environment changes from moment to moment, so communication that is less affected by noise in any frequency band This method is required.
（従来技術）
特許文献１には、店舗側で、ビーコンにより複数の周波数の信号を一定の音量で出力する。その周波数の組み合わせが店舗固有のものになっており、携帯端末においてビーコンからの複数の周波数の信号を受信し、どの周波数が出ているかによって当該店舗を特定するように構成した存在検知の方法及びシステムが提案されている。
(Conventional technology)
In Patent Document 1, a signal of a plurality of frequencies is output at a constant volume by a beacon on the store side. The combination of frequencies is unique to the store, the presence detection method configured to receive the signals of a plurality of frequencies from the beacon in the mobile terminal and identify the store depending on which frequency is output, and A system has been proposed.
本発明が解決しようとする問題点は、個々の携帯端末のマイクがもつ周波数特性の相違を考慮し、環境雑音の影響や携帯端末自体の所在位置の移動によるドップラー効果の影響も無く、更に、携帯端末の使用者に対して不要な音の聴取による不安感を生じさせることもなく、しかも、簡略構成で優れた通信性能を発揮するようなビーコン及び携帯端末を利用する超音波通信システムが存在しない点である。 The problem to be solved by the present invention is that there is no influence of the Doppler effect due to the influence of the environmental noise and the movement of the location of the mobile terminal itself, considering the difference in frequency characteristics of the microphones of the individual mobile terminals, There is an ultrasonic communication system using a beacon and a portable terminal that does not cause anxiety due to listening to unnecessary sounds to the user of the portable terminal and that exhibits excellent communication performance with a simple configuration. It is a point not to do.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、情報提供者側又は店舗側が設けた特定の区画内に設置されて超音波を発振するビーコンと、該区画内に存在する携帯端末との間で超音波による通信を行う超音波通信システムに関する。
そして、本発明の超音波通信システムは、
前記ビーコンは、可聴域外の近接する周波数を有して対となる音量レベルが割り当てられる二つのデジタル信号である、第１キャリア及び第２キャリアを、時間軸上で第１キャリアと第２キャリアのアクティブ領域が交互となる態様で組み合わせることによって、前記情報提供者又は前記店舗の固有識別情報を含む一つのチャンネルの発信情報を出力し、該発信情報をアナログ信号に変換した後に超音波として前記区画内に送出する手段を有し、
前記携帯端末は、携帯マイクと、前記ビーコンから送出された超音波を該携帯マイクにより受信したときに、該受信した超音波を電気信号に変換して該電気信号において第１キャリア及び第２キャリアにより構成される一つのチャンネルを特定し、該特定したチャンネルの第１キャリア及び第２キャリアの時間軸上の音量レベルの相違に基づいて、前記固有識別情報を含む発信情報を前記携帯端末の存在確認用として復調する復調処理を実行する復調処理部とを有することを最も主要な特徴とする。
The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a beacon installed in a specific section provided on the information provider side or the store side and oscillating ultrasonic waves, and a mobile phone existing in the section. The present invention relates to an ultrasonic communication system that performs ultrasonic communication with a terminal .
And the ultrasonic communication system of the present invention comprises:
The beacon is two digital signals having adjacent frequencies outside the audible range and to which a paired volume level is assigned. The first carrier and the second carrier are divided between the first carrier and the second carrier on the time axis. by combining a manner that the active region is alternately the information provider or outputs transmission information for one channel that contains the unique identification information of the store, said as ultrasound the transmission information after converting the analog signal Having means for delivery into the compartment ;
When the portable terminal receives the ultrasonic wave transmitted from the portable microphone and the beacon by the portable microphone, the portable terminal converts the received ultrasonic wave into an electric signal and uses the first carrier and the second carrier in the electric signal. And the transmission information including the unique identification information is present on the mobile terminal based on the difference in volume level on the time axis between the first carrier and the second carrier of the identified channel. the most important features that have a demodulation processing unit for performing a demodulation process for demodulating a confirmation.
かかる本発明によれば、携帯端末の復調処理部は、第１キャリア及び第２キャリアの時間軸上の音量レベルの相違に基づいて、前記固有識別情報を含む発信情報を携帯端末の存在確認用として復調する。そのため、前記区画内に存在する個々の携帯端末のマイクがもつ周波数特性の相違、環境雑音の影響、携帯端末の所在位置の移動によるドップラー効果の影響が無い。また、ビーコンは、第１キャリアと第２キャリアのアクティブ領域が交互となる（時間軸上で、第１キャリアが出力されている間は、第２キャリアは出力せず（或いは音量を絞り）、第２キャリアが出力されている間は、第１キャリアは出力しない）態様による発信情報を、アナログ信号に変換した後に超音波として前記区画内に送出する。この場合、出力される超音波は周波数全域で見た音量が一定となるため、人の耳に聞こえ難いことから、人に不安感を与えることはなく、心理的な抵抗感や不安感を取り除くことができる。このように、本発明によれば、簡略構成でありながら情報又は商品の提供者側のビーコンと、携帯端末との間で優れた通信性能を発揮する超音波通信システムを実現し提供することができる。 According to the present invention , the demodulation processing unit of the mobile terminal uses the transmission information including the unique identification information for confirming the presence of the mobile terminal based on the difference in volume level on the time axis between the first carrier and the second carrier. Demodulate as Therefore, there is no influence of the difference in frequency characteristics of the microphones of the individual mobile terminals existing in the section, the influence of environmental noise, and the Doppler effect due to the movement of the location of the mobile terminal. The beacon alternates between the active areas of the first carrier and the second carrier (the second carrier is not output (or the volume is reduced) while the first carrier is being output on the time axis) The transmission information according to the aspect in which the first carrier is not output while the second carrier is being output is converted into an analog signal and then transmitted as ultrasonic waves into the section. In this case, since the volume of the output ultrasonic waves is constant over the entire frequency range, it is difficult for the human ears to hear, so it does not give people anxiety and eliminates psychological resistance and anxiety. be able to. Thus, according to the present invention, to provide achieves the information or goods provider side beacon yet simple configuration, the ultrasound communication system that exhibits excellent communication performance between the portable terminal Can do.
また、本発明において、
複数の前記ビーコンが前記特定の区画内に設置され、
各ビーコンには、周波数の設定が異なる第１キャリア及び第２キャリアのペアが個別に割り当てられ、各ビーコンは、該割り当てられた第１キャリア及び第２キャリアの組み合わせにより、前記固有識別情報を含む一つのチャンネルの発信情報を出力して、該発信情報をアナログ信号に変換した後に超音波として前記区画内に送出し、
前記復調処理部は、各ビーコンから送出される超音波の発信情報のうち、前記携帯端末に備えられたマイクの周波数特性に適合した超音波の発信情報を受信すると共に、該受信した超音波の発信情報に対して前記復調処理を実行することが好ましい。
この構成によれば、前記区画内に設置された複数のビーコンから、異なる周波数をもった複数のチャンネルの超音波の発信情報が送出される。そして、前記区画内に存在する携帯端末の復調処理部は、携帯端末のマイクの周波数特性に適合したチャンネルの超音波の発信情報を受信することにより、個々の携帯端末のマイクにおける周波数特性の相違を乗り越えて、顧客（携帯端末を所持して前記区画を訪れた人）に対して高品質の情報配信を行うことができる超音波通信システムを実現し提供することができる。
In the present invention,
A plurality of the beacons are installed in the specific compartment;
Each beacon is individually assigned a pair of a first carrier and a second carrier having different frequency settings, and each beacon includes the unique identification information by a combination of the assigned first carrier and second carrier. Output the transmission information of one channel, convert the transmission information into an analog signal, and then send it into the section as an ultrasonic wave,
The demodulation processing unit receives ultrasonic transmission information suitable for the frequency characteristics of a microphone provided in the mobile terminal among ultrasonic transmission information transmitted from each beacon, and transmits the received ultrasonic wave. It is preferable to perform the demodulation processing on the transmission information.
According to this configuration, transmission information of ultrasonic waves of a plurality of channels having different frequencies is transmitted from a plurality of beacons installed in the section. Then, the demodulation processing unit of the mobile terminal existing in the section receives the transmission information of the ultrasonic wave of the channel suitable for the frequency characteristic of the microphone of the mobile terminal, so that the difference in frequency characteristics in the microphone of each mobile terminal Overcoming the above, it is possible to realize and provide an ultrasonic communication system capable of delivering high-quality information to customers (persons who have mobile terminals and have visited the section) .
また、本発明において、
前記ビーコンは、周波数の設定が異なる複数の第１キャリアと第２キャリアとのペアを用いて、複数のチャンネル分の前記発信情報を出力して、各チャンネルの発信情報をアナログ信号に変換した後に超音波として前記区画内に送出し、
前記復調処理部は、前記ビーコンから送出される複数のチャンネルの超音波の発信情報のうち、前記携帯端末のマイクの周波数特性に適合したチャンネルの超音波の発信情報を受信して、該受信した超音波の発信情報に対して前記復調処理を実行することが好ましい。
この構成によれば、１台のビーコンから、周波数の異なる複数の第１キャリアと第２キャリアのペアを用いて出力した複数のチャンネル分の発信情報を、アナログ信号に変換した後に前記区画内に送出する。そして、携帯端末の復調処理部は、携帯端末のマイクの周波数特性に適合したチャンネルの超音波の発信情報を受信することにより、個々の携帯端末のマイクにおける周波数特性の相違を乗り越えて、それぞれの顧客（携帯端末を所持して前記区画を訪れた人）に対して、高品質の情報配信を行うことができる超音波通信システムを実現し提供することができる。
In the present invention,
After the beacon outputs the transmission information for a plurality of channels using a plurality of pairs of first and second carriers having different frequency settings, and converts the transmission information of each channel into an analog signal Sent into the compartment as ultrasound,
The demodulation processing unit receives ultrasonic transmission information of a channel suitable for the frequency characteristics of the microphone of the mobile terminal among the ultrasonic transmission information of a plurality of channels transmitted from the beacon, and receives the received information It is preferable to execute the demodulation processing on the ultrasonic transmission information.
According to this configuration, transmission information for a plurality of channels output from a single beacon using a plurality of first and second carrier pairs having different frequencies is converted into an analog signal and then stored in the section. Send it out. Then, the demodulation processing unit of the mobile terminal receives the transmission information of the ultrasonic wave of the channel adapted to the frequency characteristic of the microphone of the mobile terminal, thereby overcoming the difference in the frequency characteristics of the microphones of the individual mobile terminals. It is possible to realize and provide an ultrasonic communication system capable of delivering high-quality information to a customer (person who has a portable terminal and visits the section) .
また、本発明において、
前記携帯端末は、インターネットを介してサーバからインターネット情報を取得する手段と、該取得したインターネット情報を超音波としてスピーカから出力する手段とを有し、
前記ビーコンは、マイクと、前記携帯端末のスピーカから出力される超音波のインターネット情報を該マイクにより受信することによって、前記サーバから提供されるインターネット情報を、前記携帯端末を経由して取得する手段とを有することが好ましい。
この構成によれば、前記区画内においてビーコンを使用して、顧客側の携帯端末のインターネット環境を利用した間接的、且つ、簡略なネットワークを構成することが可能になり、情報又は商品の提供者側で、インターネットに接続しなくとも、サーバからメンテナンスやアップデート等のインターネット情報を取得して、ビーコンのメンテナンス、アップデート等を実行することができ、大幅なコストダウン及び省力化、省スペース化に寄与する超音波通信システムを実現し提供することができる。
In the present invention,
The portable terminal has means for acquiring Internet information from a server via the Internet, and means for outputting the acquired Internet information as an ultrasonic wave from a speaker.
The beacon obtains Internet information provided from the server via the portable terminal by receiving the microphone and ultrasonic internet information output from the speaker of the portable terminal by the microphone. It is preferable to have.
According to this configuration, it becomes possible to configure an indirect and simple network using the Internet environment of the mobile terminal on the customer side using the beacon in the section, and the provider of information or products Even if you do not connect to the Internet, you can acquire Internet information such as maintenance and updates from the server and execute beacon maintenance, updates, etc., contributing to significant cost reduction, labor saving, and space saving. An ultrasonic communication system can be realized and provided.
また、本発明において、In the present invention,
複数の前記ビーコンが前記特定の区画内に設置され、 A plurality of the beacons are installed in the specific compartment;
前記携帯端末を介してサーバからインターネット情報を取得したビーコンは、該インターネット情報を超音波によりスピーカから出力し、他のビーコンが該超音波によるインターネット情報をマイクにより受信することによって、複数のビーコン間で該インターネット情報を伝送することが好ましい。 A beacon that has acquired Internet information from a server via the portable terminal outputs the Internet information from a speaker by ultrasonic waves, and another beacon receives the ultrasonic Internet information by a microphone. It is preferable to transmit the Internet information.
この構成によれば、いずれかのビーコンで受信したインターネット情報を、他のビーコン送信することが可能になる。 According to this configuration, it becomes possible to transmit other beacon of the Internet information received by any one of the beacons.
また、本発明において、In the present invention,
前記復調処理部は、前記携帯端末の携帯マイクにより受信した前記超音波の発信情報に対して、前記第１キャリア及び第２キャリアに対する高速フーリエ変換処理、時間軸上へのマッピング処理、及び第１キャリアと第２キャリアの音量レベルに対するパターンの比較演算処理を行うことにより、前記固有識別情報を含む発信情報を前記携帯端末の存在確認用として復調することが好ましい。 The demodulation processing unit is configured to perform fast Fourier transform processing on the first carrier and second carrier, mapping processing on a time axis, and first processing on the transmission information of the ultrasonic wave received by the mobile microphone of the mobile terminal It is preferable to demodulate the transmission information including the unique identification information for confirming the presence of the mobile terminal by performing a pattern comparison calculation process on the volume level of the carrier and the second carrier.
また、本発明において、 In the present invention,
前記提供者は店舗において商品を提供し、前記特定の区画は該店舗の売場内に設定されることが好ましい。It is preferable that the provider provides merchandise at a store, and the specific section is set in a store of the store.
次に、本発明のビーコンは、情報提供者側又は店舗側が設けた特定の区画内に設置されて超音波を発振するビーコンと、該区画内に存在する携帯端末との間で超音波による通信を行う超音波通信システムで使用されるビーコンであって、Next, the beacon of the present invention is an ultrasonic communication between a beacon installed in a specific section provided by the information provider side or the store side and oscillating ultrasonic waves, and a mobile terminal existing in the section. A beacon used in an ultrasonic communication system that performs
可聴域外の近接する周波数を有して対となる音量レベルが割り当てられる二つのデジタル信号である、第１キャリア及び第２キャリアを、時間軸上で第１キャリアと第２キャリアのアクティブ領域が交互となる態様で組み合わせることによって、前記情報提供者又は前記店舗の固有識別情報を含む一つのチャンネルの発信情報を出力し、該発信情報をアナログ信号に変換した後に超音波として前記区画内に送出する手段を有することを特徴とする。The first carrier and the second carrier, which are two digital signals having a close frequency outside the audible range and to which a paired volume level is assigned, and the active regions of the first carrier and the second carrier on the time axis alternate The transmission information of one channel including the identification information of the information provider or the store is output, and the transmission information is converted into an analog signal and then transmitted as an ultrasonic wave to the section. It has the means.
本発明は、個々の携帯端末のマイクがもつ周波数特性の相違を考慮し、環境雑音の影響や携帯端末自体の所在位置の移動によるドップラー効果の影響も無く、更に、聴覚の不要な音の聴取による不安感を生じさせることもなく、しかも、簡略構成で優れた通信性能を発揮する例えば店舗等に設置して好適なビーコン、携帯端末を利用する超音波通信システムを提供することを目的とする。
そして、本発明は、この目的を、情報又は商品の提供者により設けられた特定の区画内に設置されて超音波を発振するビーコンと、当該区画内に存在する携帯端末との間で通信を行う超音波通信システムであって、前記ビーコンは、可聴域外の近接する周波数を有して対となる音量レベルが割り当てられる二つのデジタル信号である、第１キャリア及び第２キャリアを、時間軸上で第１キャリアと第２キャリアのアクティブ領域が交互となる態様で組み合わせることによって、前記提供者の固有識別情報を含む一つのチャンネルの発信情報を出力し、該発信情報をアナログ信号に変換した後に超音波として前記区画内に送出し、前記携帯端末は、前記ビーコンから送出された超音波を受信したときに該受信した超音波を電気信号に変換し、該電気信号において第１キャリア及び第２キャリアにより構成される一つのチャンネルを特定し、該特定したチャンネルの第１キャリア及び第２キャリアの時間軸上の音量レベルの相違に基づいて、前記固有識別情報を含む発信情報を前記携帯端末の存在確認用として復調する復調処理を実行する復調処理部を有する構成により実現した。
The present invention considers the difference in frequency characteristics of microphones of individual mobile terminals, is free from the influence of environmental noise and the Doppler effect due to the movement of the location of the mobile terminal itself, and is capable of listening to unnecessary sounds. It is an object of the present invention to provide an ultrasonic communication system that uses a suitable beacon and portable terminal, for example, installed in a store or the like that exhibits excellent communication performance with a simple configuration without causing anxiety due to .
And this invention communicates this purpose between the beacon installed in a specific section provided by the provider of information or goods and oscillating ultrasonic waves, and the mobile terminal existing in the section. An ultrasonic communication system for performing a first carrier and a second carrier on a time axis, wherein the beacon is two digital signals having adjacent frequencies outside the audible range and being assigned a pair of volume levels. After the active areas of the first carrier and the second carrier are combined in an alternating manner, the transmission information of one channel including the provider's unique identification information is output, and the transmission information is converted into an analog signal. When the ultrasonic wave transmitted from the beacon is received, the mobile terminal converts the received ultrasonic wave into an electrical signal, The channel identification signal identifies one channel constituted by the first carrier and the second carrier, and the unique identification information is based on a difference in volume level on the time axis between the first carrier and the second carrier of the identified channel. This is realized by a configuration having a demodulation processing unit that executes a demodulation process for demodulating the transmission information including the information for confirming the presence of the mobile terminal .
本実施例１に係る超音波通信システム１について、図１乃至図６を参照して説明する。
本実施例１に係る超音波通信システム１は、例えば、小売店、量販店のような店舗側のコンピュータ装置２に接続されて、図２に示すように、店舗側が一つのフロアに設けた売場３（本発明の特定の区画に相当する）内の例えば天井４に配置され、前記店舗側のコンピュータ装置２に接続された超音波を発振するビーコン５と、個々の顧客が保持し、前記ビーコン５と交信する例えばスマートフォン等の携帯端末６とを含んで構成される。顧客が自己の携帯端末６を操作して、インターネット情報を取得するためのインターネット網Ｎに無線接続することで、サーバ７からこのインターネット網Ｎを通じて前記携帯端末６にインターネット情報が配信される。
An ultrasonic communication system 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 6.
The ultrasonic communication system 1 according to the first embodiment is connected to a store-side computer device 2 such as a retail store or a mass sales store, for example, and as shown in FIG. 2, the store side is provided on one floor. 3 (corresponding to a specific section of the present invention) , for example, a beacon 5 arranged on the ceiling 4 and connected to the computer device 2 on the store side to oscillate ultrasonic waves, and held by each customer, the beacon 5, and a mobile terminal 6 such as a smartphone . Customer operates the self-portable terminal 6, by wireless connection to the Internet network N in order to obtain Internet information, the Internet information is distributed to the portable terminal 6 from the server 7 through the Internet network N.
また、０，１の組み合わせにより表されるデジタル信号（ビット列）には、実際の店舗の固有識別情報を流すボディー部のほかに、ヘッダーや暗号鍵、誤り検出訂正信号を含めることもできる。 Further, the digital signal (bit string) that is table by the combination of 0,1, in addition to the body portion to flow a unique identity of the real store may also include header and encryption key, an error detection correction signal.
第１キャリアと第２キャリアの周波数の差は、個々のユーザの携帯端末６が保有する一つの機能であるＦＦＴ（高速フーリエ変換）の分解能が許す限りなるべく小さな差となるように設定されている。 The difference between the frequencies of the first carrier and the second carrier is set to be as small as possible as long as the resolution of FFT (Fast Fourier Transform) , which is one function possessed by each user's mobile terminal 6, is allowed. .
前記ＤＡ変換部２４は、第１キャリアと第２キャリアの各周波数の信号の組み合わせとしての発信情報をアナログデータに変調する（ＤＡ変換：デジタル／アナログ変換）。 The DA converter 24 modulates transmission information as a combination of signals of each frequency of the first carrier and the second carrier into analog data (DA conversion: digital / analog conversion).
次に比較演算部は、マッピングデータを元に、周波数同士が交互に対になって出現し、かつ、周波数同士の間隔が、第１キャリアと第２キャリア間の定数と一致する１組の周波数を特定し、低い方を第１キャリア、高い方を第２キャリアとして同定する。 Next, the comparison operation unit, based on the mapping data, appears as a pair of frequencies alternately, and a set of frequencies in which the interval between the frequencies coincides with a constant between the first carrier and the second carrier. And the lower one is identified as the first carrier and the higher one as the second carrier.
これにより、ビーコン５がどのチャンネルを使用しているのか特定される（この場合には、第１キャリア（１９０００Ｈｚ）、第２キャリア（１９０５０Ｈｚ）から構成される一つのチャンネルである）。 Thereby, it is specified which channel the beacon 5 is using (in this case, it is one channel constituted by the first carrier (19000 Hz) and the second carrier (19050 Hz)).
復号処理部は、比較演算部の演算結果により、店舗の固有識別番号を「０１０１０１」として複合する。すなわち、店舗の固有識別番号を前記顧客の存在確認用として割り出す。
次に、携帯端末６を保持する顧客は、自己の携帯端末６を操作し、インターネット網Ｎを介してサーバ７に問い合わせ、サーバ７から配信された当該店舗情報とビーコンからの受信内容により割り出した店舗の固有識別番号とを例えば表示部に表示して照合する。
The decryption processing unit combines the store unique identification number as “010101” based on the calculation result of the comparison calculation unit. That is, the unique identification number of the store is determined for the presence confirmation of the customer.
Indexing Then, the customer holding the portable terminal 6 operates the own portable terminal 6, the inquiry to the server 7 via the Internet network N, the received contents from the shop information server 7 or al delivery beacon For example, the unique identification number of the store is displayed on the display unit and collated.
本実施例１によれば、可聴周波数外の超音波を使用してビーコン５、携帯端末６の交信を行うように構成したものであり、この場合は超音波は周波数全域でみた音量は一定のため、人（顧客、従業員）の耳に聞こえにくいことから、人に不安感を与えることは無く、心理的な抵抗感や不安感を取り除くことができる。また，より正確な位置情報に基づく精度の高い情報配信が安定した状態で実行可能となる超音波通信システム１を提供することができる。 According to the first embodiment, the beacon 5 and the portable terminal 6 are configured to communicate with each other using ultrasonic waves outside the audible frequency. In this case, the volume of the ultrasonic waves in the entire frequency range is constant. Therefore, people (customers, employees) from the fact that difficult to hear in the ear of, it is not to give anxiety to the people, Ru can get rid of the psychological resistance feeling and anxiety. In addition, it is possible to provide the ultrasonic communication system 1 that enables highly accurate information distribution based on more accurate position information to be executed in a stable state.
更に、本実施例１におけるビーコン５と携帯端末６間の交信においては、携帯端末６において、第１キャリア、第２キャリアの時間軸上の音量レベルに対応するパターンの比較による復調処理を行うことから、ネズミ除け、ゴキブリ除け、若者のたむろ防止のモスキート音、眼鏡等の超音波洗浄機、デジタルサイネージや電子機器等から発生する環境雑音と混信するようなことはなく、環境雑音に強く、安定的な通信を確保できる超音波通信システムを構築できる。 Further, in the communication between the beacon 5 and the portable terminal 6 in the first embodiment, the portable terminal 6, the first carrier, to perform the demodulation process by comparing the pattern corresponding to the volume level on the time axis of the second carrier To avoid rat and cockroaches, mosquito sounds to prevent youth from hanging, ultrasonic cleaners such as eyeglasses, digital signage and electronic equipment, etc. An ultrasonic communication system capable of ensuring efficient communication.
本実施例２に係る超音波通信システム１Ａは、実施例１の構成に替えて、店舗側が一つのフロアに設けた売場３内の例えば天井４に超音波を発振する２台のビーコン５Ａ、５Ｂを配置したこと、及び、二つのビーコン５Ａ、５Ｂ各々の二つのキャリア（第１キャリア及び第２キャリアのペア）の周波数を個々のチャンネル（第１のチャンネル、第２のチャンネル）別に可聴域外の周波数帯域で異ならせて、個別に割り当てた構成とし、前記各ビーコンから、個々のチャンネル別に同じ発信情報を売場内に同時に発信する構成としたことが特徴である。 In an ultrasonic communication system 1A according to the second embodiment, instead of the configuration of the first embodiment, two beacons 5A and 5B that oscillate ultrasonic waves on, for example, the ceiling 4 in the sales floor 3 provided on one floor by the store side. And the frequency of the two carriers (first carrier and second carrier pair) of each of the two beacons 5A and 5B are out of the audible range for each individual channel (first channel, second channel). It is characterized in that it is configured such that it is differently assigned in each frequency band and is individually assigned, and the same transmission information is simultaneously transmitted from the respective beacons for each channel to the sales floor.
すなわち、一方のビーコン５Ａにおいては、第１のチャンネルとして、第１キャリアの周波数を１９０００Ｈｚ、第２キャリアの周波数を１９０５０Ｈｚとし、他方のビーコン５Ｂにおいては、第２のチャンネルとして、第１キャリアの周波数を１９５００Ｈｚ、第２キャリアの周波数を１９５５０Ｈｚとし、第１のチャンネル、第２のチャンネル間の周波数間隔を十分に大きく（５００Ｈｚ）とった構成としている。 That is, in one beacon 5A, the frequency of the first carrier is 19000 Hz and the frequency of the second carrier is 19050 Hz as the first channel, and in the other beacon 5B, the frequency of the first carrier is the second channel. Is 19500 Hz, the frequency of the second carrier is 19550 Hz, and the frequency interval between the first channel and the second channel is sufficiently large (500 Hz).
本実施例２に係る超音波通信システム１Ａの前記ビーコン５と携帯端末６間の交信動作は、実施例１の場合と同様であるが、実施例１の場合と同様な効果を発揮する。 The communication operation between the beacon 5 and the portable terminal 6 of the ultrasonic communication system 1A according to the second embodiment is the same as that in the first embodiment, but the same effect as in the first embodiment is exhibited.
本実施例３に係る超音波通信システム１Ｂは、図９、図１０に示すように、一つのビーコン５から、実施例２で述べたような周波数が異なる第１のチャンネル、第２のチャンネルの二つの超音波の信号を携帯端末６に向けて送出するように構成したことが特徴である。
ビーコン５における第１キャリアの周波数を１９０００Ｈｚ、第２キャリアの周波数を１９０５０Ｈｚとし、第２のチャンネルとして、第１キャリアの周波数を１９５００Ｈｚ、第２キャリアの周波数を１９５５０Ｈｚとしている。
As shown in FIGS. 9 and 10, the ultrasonic communication system 1 </ b> B according to the third embodiment has the first channel and the second channel having different frequencies as described in the second embodiment from one beacon 5. A characteristic is that two ultrasonic signals are transmitted to the mobile terminal 6.
19000Hz frequency of the first carrier in the beacon 5, the frequency of the second carrier and 19050Hz, as a second channel, 19500Hz frequency of the first carrier, and a frequency of the second carrier and 19550Hz.
本実施例３に係る超音波通信システム１Ｂによれば、実施例１の場合と同様な作用効果を奏するとともに、図９に示すように、一つのビーコン５から、周波数が異なる第１、第２のチャンネルの二つの超音波の信号を携帯端末６に向けて送出することで、携帯端末６の技術的な制約１（マイクがもつ周波数特性の違い）を乗り越え、個々の携帯端末６に最適なチャンネルにおいてシグナルを受け取ることができる（冗長化）超音波通信システム１を提供することができる。 According to the ultrasonic communication system 1B according to the third embodiment, it is possible to obtain the same effect as in Example 1, as shown in FIG. 9, from one of the beacon 5, first the frequency is different, the second by the two ultrasonic signals of the channel of the delivery to the mobile terminal 6, overcoming technical restrictions first mobile terminal 6 (difference in frequency characteristic with a microphone), ideal for the individual mobile terminals 6 An (redundant) ultrasonic communication system 1 that can receive signals in a channel can be provided.
本実施例４に係る超音波通信システム１Ｃは、実施例２の場合と同様に売場３内の例えば天井４に超音波を発振する例えば２台（複数台）のビーコン５Ａ、５Ｂを配置したこと、また、ビーコン５Ａ、５Ｂにおいては、実施例２の場合の構成に加えて、マイク２６及びスピーカ２７を増設したことが特徴である。 In the ultrasonic communication system 1C according to the fourth embodiment, for example, two (a plurality of) beacons 5A and 5B that oscillate ultrasonic waves are disposed on, for example, the ceiling 4 in the sales floor 3 as in the second embodiment. In addition, the beacons 5A and 5B are characterized in that a microphone 26 and a speaker 27 are added in addition to the configuration of the second embodiment.
すなわち、ビーコン５Ａ、５Ｂ同士（ビーコン５Ａ，５Ｂ間）の超音波通信によるネットワークに、ユーザの携帯端末を参加させることで、間接的にインターネット網に接続することができる。 That is, it is possible to indirectly connect to the Internet network by allowing the user's portable terminal to participate in a network by ultrasonic communication between the beacons 5A and 5B ( between the beacons 5A and 5B) .
本発明は、上述した店舗等における店舗側と顧客の携帯端末との通信に適用する場合の他、例えば携帯端末を保持した多数の出席者が集合する会議場等における個々の出席者の存在確認、イベント会場等における携帯端末を保持した多数のユーザの存在確認等の、情報提供者側と出席者が保持する携帯端末間の通信用途にも広範囲に適用できる。 In addition to the case where the present invention is applied to the communication between the store side and the customer's mobile terminal in the above-described store or the like, for example, confirmation of the presence of individual attendees in a conference hall where a large number of attendees holding the mobile terminal gather. can be applied to wide range to a communication application between mobile terminals of existence confirmation of the number of users holding the portable terminal, the information provider side and attendees held in an event venue and the like.
Claims (8)
前記ビーコンは、可聴域外の近接する周波数を有して対となる音量レベルが割り当てられる二つのデジタル信号である、第１キャリア及び第２キャリアを、時間軸上で第１キャリアと第２キャリアのアクティブ領域が交互となる態様で組み合わせることによって、前記情報提供者又は前記店舗の固有識別情報を含む一つのチャンネルの発信情報を出力し、該発信情報をアナログ信号に変換した後に超音波として前記区画内に送出する手段を有し、
前記携帯端末は、携帯マイクと、前記ビーコンから送出された超音波を該携帯マイクにより受信したときに、該受信した超音波を電気信号に変換して該電気信号において第１キャリア及び第２キャリアにより構成される一つのチャンネルを特定し、該特定したチャンネルの第１キャリア及び第２キャリアの時間軸上の音量レベルの相違に基づいて、前記固有識別情報を含む発信情報を前記携帯端末の存在確認用として復調する復調処理を実行する復調処理部とを有すること、
を特徴とする超音波通信システム。 An ultrasonic communication system that performs ultrasonic communication between a beacon installed in a specific section provided by an information provider or a store and oscillating ultrasonic waves and a mobile terminal existing in the section. And
The beacon is two digital signals having adjacent frequencies outside the audible range and to which a paired volume level is assigned. The first carrier and the second carrier are divided between the first carrier and the second carrier on the time axis. by combining a manner that the active region is alternately the information provider or outputs transmission information for one channel that contains the unique identification information of the store, said as ultrasound the transmission information after converting the analog signal Having means for delivery into the compartment ;
When the portable terminal receives the ultrasonic wave transmitted from the portable microphone and the beacon by the portable microphone, the portable terminal converts the received ultrasonic wave into an electric signal and uses the first carrier and the second carrier in the electric signal. And the transmission information including the unique identification information is present on the mobile terminal based on the difference in volume level on the time axis between the first carrier and the second carrier of the identified channel. to have a demodulation processing unit for performing a demodulation process for demodulating a confirmation,
Ultrasonic communication system that characterized.
複数の前記ビーコンが前記特定の区画内に設置され、
各ビーコンには、周波数の設定が異なる第１キャリア及び第２キャリアのペアが個別に割り当てられ、各ビーコンは、該割り当てられた第１キャリア及び第２キャリアの組み合わせにより、前記固有識別情報を含む一つのチャンネルの発信情報を出力して、該発信情報をアナログ信号に変換した後に超音波として前記区画内に送出し、
前記復調処理部は、各ビーコンから送出される超音波の発信情報のうち、前記携帯端末に備えられたマイクの周波数特性に適合した超音波の発信情報を受信すると共に、該受信した超音波の発信情報に対して前記復調処理を実行すること、
を特徴とする超音波通信システム。 The ultrasonic communication system according to claim 1,
A plurality of the beacons are installed in the specific compartment;
Each beacon is individually assigned a pair of a first carrier and a second carrier having different frequency settings, and each beacon includes the unique identification information by a combination of the assigned first carrier and second carrier. Output the transmission information of one channel, convert the transmission information into an analog signal, and then send it into the section as an ultrasonic wave,
The demodulation processing unit receives ultrasonic transmission information suitable for the frequency characteristics of a microphone provided in the mobile terminal among ultrasonic transmission information transmitted from each beacon, and transmits the received ultrasonic wave. Performing the demodulation processing on the transmission information ;
Ultrasonic communication system that characterized.
前記ビーコンは、周波数の設定が異なる複数の第１キャリアと第２キャリアとのペアを用いて、複数のチャンネル分の前記発信情報を出力して、各チャンネルの発信情報をアナログ信号に変換した後に超音波として前記区画内に送出し、
前記復調処理部は、前記ビーコンから送出される複数のチャンネルの超音波の発信情報のうち、前記携帯端末のマイクの周波数特性に適合したチャンネルの超音波の発信情報を受信して、該受信した超音波の発信情報に対して前記復調処理を実行すること、
を特徴とする超音波通信システム。 The ultrasonic communication system according to claim 1,
After the beacon outputs the transmission information for a plurality of channels using a plurality of pairs of first and second carriers having different frequency settings, and converts the transmission information of each channel into an analog signal Sent into the compartment as ultrasound,
The demodulation processing unit receives ultrasonic transmission information of a channel suitable for the frequency characteristics of the microphone of the mobile terminal among the ultrasonic transmission information of a plurality of channels transmitted from the beacon, and receives the received information Performing the demodulation process on the ultrasonic transmission information ;
Ultrasonic communication system that characterized.
前記携帯端末は、インターネットを介してサーバからインターネット情報を取得する手段と、該取得したインターネット情報を超音波としてスピーカから出力する手段とを有し、
前記ビーコンは、マイクと、前記携帯端末のスピーカから出力される超音波のインターネット情報を該マイクにより受信することによって、前記サーバから提供されるインターネット情報を、前記携帯端末を経由して取得する手段とを有すること、
を特徴とする超音波通信システム。 In the ultrasonic communication system according to any one of claims 1 to 3,
The portable terminal has means for acquiring Internet information from a server via the Internet, and means for outputting the acquired Internet information as an ultrasonic wave from a speaker.
The beacon obtains Internet information provided from the server via the portable terminal by receiving the microphone and ultrasonic internet information output from the speaker of the portable terminal by the microphone. Having
Ultrasonic communication system that characterized.
複数の前記ビーコンが前記特定の区画内に設置され、
前記携帯端末を介してサーバからインターネット情報を取得したビーコンは、該インターネット情報を超音波によりスピーカから出力し、他のビーコンが該超音波によるインターネット情報をマイクにより受信することによって、複数のビーコン間で該インターネット情報を伝送すること、
を特徴とする超音波通信システム。 The ultrasonic communication system according to claim 4,
A plurality of the beacons are installed in the specific compartment;
A beacon that has acquired Internet information from a server via the portable terminal outputs the Internet information from a speaker by ultrasonic waves, and another beacon receives the ultrasonic Internet information by a microphone. Transmitting the Internet information in
Ultrasonic communication system that characterized.
前記復調処理部は、前記携帯端末の携帯マイクにより受信した前記超音波の発信情報に対して、前記第１キャリア及び第２キャリアに対する高速フーリエ変換処理、時間軸上へのマッピング処理、及び第１キャリアと第２キャリアの音量レベルに対するパターンの比較演算処理を行うことにより、前記固有識別情報を含む発信情報を前記携帯端末の存在確認用として復調すること、
を特徴とする超音波通信システム。 The ultrasonic communication system according to any one of claims 1 to 5,
The demodulation processing unit is configured to perform fast Fourier transform processing on the first carrier and second carrier, mapping processing on a time axis, and first processing on the transmission information of the ultrasonic wave received by the mobile microphone of the mobile terminal Demodulating transmission information including the unique identification information for confirmation of the presence of the mobile terminal by performing a pattern comparison calculation process on the volume level of the carrier and the second carrier ;
Ultrasonic communication system that characterized.
前記特定の区画は、店舗側が設けた売場であることを特徴とする超音波通信システム。 The ultrasonic communication system according to any one of claims 1 to 6,
The ultrasonic communication system, wherein the specific section is a sales floor provided by a store.
可聴域外の近接する周波数を有して対となる音量レベルが割り当てられる二つのデジタル信号である、第１キャリア及び第２キャリアを、時間軸上で第１キャリアと第２キャリアのアクティブ領域が交互となる態様で組み合わせることによって、前記情報提供者又は前記店舗の固有識別情報を含む一つのチャンネルの発信情報を出力し、該発信情報をアナログ信号に変換した後に超音波として前記区画内に送出する手段を有すること、The first carrier and the second carrier, which are two digital signals having a close frequency outside the audible range and to which a paired volume level is assigned, and the active regions of the first carrier and the second carrier on the time axis alternate The transmission information of one channel including the identification information of the information provider or the store is output, and the transmission information is converted into an analog signal and then transmitted as an ultrasonic wave to the section. Having means,
を特徴とするビーコン。Beacon characterized by.
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