JP2014020887A - 無線端末の測位システム、及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の受信機と無線端末間の無線通信によって、無線端末を保持するユーザの位置を推定するシステムにおいて、ユーザ毎に保持する無線端末の無線通信方式が異なる場合、多種類の無線通信方式の受信機が必要となり、測位システムのコスト増大という課題がある。
【解決手段】 本発明は、第１の無線端末、第１の基地局、複数の受信機、及び、測位サーバを備え、測位サーバは、各受信機から受信する電波強度、電波受信時刻、及び、無線端末のウェブサイトへの通信接続時刻を基に、第１の無線端末の位置を推定することを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、無線端末の通信技術に関し、無線端末の送信電波を解析して測位する測位システム技術に関する。

一般的な測位システムとは、無線端末と複数の受信機と間の無線通信によって、無線端末を保持するユーザの位置を推定するシステムである。一般的な測位システム１０００の構成を図１に示す。図１に示すように、測位システム１０００は、複数の受信機１０１、１０２、１０３と、一つまたは複数の無線端末２０１と、測位サーバ４０１と、を備える。

無線端末の測位手順を説明する。無線端末２０１は、無線端末２０１の固有ID情報を含む信号３０１を送信する。そして、複数の受信機１０１、１０２、１０３は、信号３０１を受信する。尚、受信機１０１、１０２、１０３と無線端末２０１の無線通信方式は、事前に規定した方式を用いる。そして、複数の受信機１０１、１０２、１０３は、信号３０１の電波強度及び無線端末２０１の固有IDを測位サーバ４０１へ転送する。測位サーバ４０１は、受信機１０１、１０２、１０３から受信する信号３０１の電波強度及び無線端末２０１の固有IDと、既知である受信機１０１、１０２、１０３の位置情報と、を基に、無線端末２０１の位置を推定する。尚、この測位手順は、一般に「三辺測量法」、「三角測量法」として知られており、電波強度の代わりに電波の受信時刻を利用する場合もある。そして、測位サーバ４０１は、無線端末２０１の位置をユーザ５０１の位置と認識して、記憶する。

このような無線端末の測位システムとして、例えば特許文献１に開示された位置推定システムがある。特許文献１には、次の内容が開示されている。無線端末は、ビーコン信号の送信元の無線端末を識別する送信元認識番号情報と、ビーコン信号を送信する時刻を示す送信時刻情報と、を付加したビーコン信号を位置推定ノードに送信する。位置推定ノードは、無線端末から受信したビーコン信号の受信電波強度情報と、前記送信時刻情報と、前記送信元認識番号情報と、位置推定ノードを識別するため識別情報と、を位置推定サーバに送信する。位置推定サーバは、同一送信時刻において最も大きな値の電波強度情報を送信した位置推定ノードが何れの位置推定ノードであるかを特定し、該送信時刻における無線端末の位置を、該特定した位置推定ノードの近傍位置であると推定する。これにより、位置推定サーバは、無線端末の或る時刻におけるおおよその位置を把握することが出来る。

特開２００８−１９９３６０号公報

一般的な測位システム１０００において、受信機１０１、１０２、１０３とユーザ５０１の保持する無線端末２０１の無線通信方式は、事前に規定した第１の無線通信方式を用いる。また、特許文献１においても、無線端末が使用する無線通信方式は、事前に規定した第１の無線通信方式を用いる。ここで、測位システム１０００において、別のユーザ５０２が保持する第２の無線端末２０２の無線通信方式が、受信機１０１、１０２、１０３と異なる第２の無線通信方式の場合、受信機１０１、１０２、１０３は、第２の無線端末２０２の送信信号を受信出来ない。第２の無線端末２０２の位置を推定する方法として、例えば、測位システムに、第２の無線端末２０２の送信信号を受信出来る別の受信機を設置する方法が考えられる。しかしながら、別の受信機を設置するとコストが増大する。また、受信機１０１、１０２、１０３を複数の無線通信方式の信号を受信出来るアンテナを備えた受信機に置き換える方法も考えられる。しかしながら、一般的な測位システム１０００や特許文献１に記載の測位システムにおいては、各受信機１０１、１０２、１０３は、無線端末の固有ＩＤを測位サーバに送信する必要があるため、受信機１０１、１０２、１０３は、複数の無線通信方式の信号を処理出来る回路を備える必要があり、コストが増大する。

そこで、本発明の目的は、測位システムにおいて、無線端末２０１の送信信号（固有ID含む）を受信することなく、無線端末の位置を推定することである。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

本発明は、第１の無線端末、第１の基地局、複数の受信機、及び、測位サーバを備え、測位サーバは、各受信機から受信する電波強度、電波受信時刻、及び、無線端末のウェブサイトへの通信接続時刻を基に、第１の無線端末の位置を推定することを特徴とする。

本発明の測位システムを用いることにより、測位サーバは、無線端末の固有識別子を受信することなく、無線端末を測位することが可能となる。

一般的な測位システムの構成例である。 本発明の測位システムの構成例である。 本発明の測位システムにおける受信機の機能ブロック構成例である。 本発明の測位システムにおける測位サーバの機能ブロック構成例である。 本発明の測位システムにおける受信機の電波受信時刻とウェブサイト通信接続時刻の一例である。 本発明の測位システムにおける受信機の電波受信時刻とウェブサイト通信接続時刻の一例である。 本発明の測位システムにおける無線端末の送信電波を１つ選択するための詳細フローである。 本発明の測位システムにおける無線端末の送信電波候補リスト例である。 本発明の測位システムにおける無線端末の送信電波スプリアスの一例である。 本発明の測位システムにおける無線端末の送信電波スプリアス判定方法である。 本発明の第二の測位システムの構成例である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施形態を図面参照にて説明する。

図２は、本発明の測位システム２０００の構成図である。図２に示すように、測位システム２０００は、複数の無線端末２０３、２０４、複数の基地局６０１、６０２、複数の受信機１０４、１０５、１０６、測位サーバ４０２を備える。

測位システム２０００を構成する各デバイスの基本機能として、無線端末２０３は、基地局６０１と無線通信する。また、無線端末２０４は、無線端末２０３と異なる無線通信方式を利用して、基地局６０２と無線通信する。尚、無線端末２０３、２０４は、例えば携帯電話やＰＨＳ等である。そのため、例えば、プラント内で携帯電話やＰＨＳを用いて作業員の位置を推定することができ、携帯電話やＰＨＳ以外の新たな測位用の無線端末を作業員に持たせる必要はない。

各受信機１０４、１０５、１０６は、各無線端末２０３、２０４の送信する電波を受信し、受信した電波の電波強度及び電波受信時刻を取得する。そして、各受信機１０４、１０５、１０６は、受信した電波の電波強度及び電波受信時刻を測位サーバ４０２へ送信する。具体的な受信機１０４、１０５、１０６の機能ブロックを図３に示す。受信機１０４、１０５、１０６はそれぞれ、アンテナ８０１、受信周波数帯域調整回路８０２、電波強度検出回路８０３、制御回路８０４、メモリ８０５、及び、タイマ８０６を備える。メモリ８０５は、無線端末２０３及び２０４がそれぞれ使用する周波数帯域情報を保持する。

アンテナ８０１は、無線端末２０３及び２０４の送信する電波を受信する。アンテナ８０１は、無線端末２０４、２０３の無線通信方式が異なっている場合でも、無線端末２０４、２０３からの電波を受信することが出来る。尚、受信機１０４、１０５、１０６は、複数のアンテナ８０１を備えて、無線通信方式毎に異なるアンテナで電波を受信しても良い。制御回路８０４は、受信周波数帯域調整回路８０２を制御し、無線端末２０３及び２０４がそれぞれ使用する周波数帯域の電波のみを電波強度検出回路８０３へ転送する。電波強度検出回路８０３は、無線端末２０３及び２０４からそれぞれ受信する電波の電波強度を検出する。同時に、タイマ８０６は、現在時刻を取得し、無線端末２０３及び２０４がそれぞれ送信した電波の電波受信時刻とする。その後、制御回路８０４は、電波強度検出回路８０３で検出した電波強度及びタイマ８０６で取得した電波受信時刻を測位サーバ４０２へ転送する。

測位サーバ４０２は、ウェブサイト７０１と、メモリ９０１、位置推定部９０２を有し、ウェブサイト７０１に通信接続した無線端末２０３、２０４の位置を推定する。具体的な測位サーバ４０２の構成を図４に示す。ウェブサイト７０１は、無線端末２０３、２０４から通信接続可能とする。メモリ９０１は、無線端末２０３、２０４によるウェブサイト７０１への通信接続時刻９０３と、受信機１０４、１０５、１０６から転送された電波強度及び電波受信時刻９０４と、受信機１０４、１０５，１０６の位置情報９０５を記録する。位置推定部９０２は、メモリ９０１の記録情報を基に、無線端末２０３、２０４の位置を推定する。

測位システム２０００における無線端末２０３及び２０４の測位手順を説明する。ユーザ５０３は、保持する無線端末２０３を用いて測位サーバ４０２のウェブサイト７０１に通信接続する。具体的には、無線端末２０３は、基地局６０１との無線通信を介して、測位サーバ４０２のウェブサイト７０１に通信接続する。そして、測位サーバ４０２は、ウェブサイト通信接続時刻をメモリ９０１に記録する。尚、ウェブサイト通信接続時刻は、無線端末２０３によるウェブサイト７０１への通信接続開始を、測位サーバ４０２が認識した時刻とする。例えば、測位サーバ４０２が、無線端末２０３が送信したウェブサイト接続要求を受信した時刻である。

一方、無線端末２０３が基地局６０１を介してウェブサイト７０１に通信接続した時、各受信機１０４、１０５、１０６は、無線端末２０３が基地局６０１へ送信した電波を受信する。そして、各受信機１０４、１０５、１０６は、受信した電波の電波強度及び電波受信時刻を測位サーバ４０２へ転送する。

そして、測位サーバ４０２の位置測定部９０２は、電波強度及び電波受信時刻とウェブサイト通信接続時刻と、各受信機１０４、１０５、１０６の位置情報を基に、無線端末２０３の位置を推定する。具体的には、測位サーバ４０２の位置測定部９０２は、ウェブサイト通信接続時刻と電波受信時刻の時差を計算する。そして、時差が既定の閾値以下の場合、測位サーバ４０２の位置測定部９０２は、電波受信時刻の電波を無線端末２０３の送信電波と判断する。本発明では、従来技術のように無線端末２０３の識別子を受信機や測位サーバに送信することなく、測位サーバにおいて、無線端末２０３の送信電波を特定することが出来る。電波受信時刻は各受信機１０４、１０５、１０６が無線端末２０３からの電波を受信した時刻であり、ウェブサイト通信接続時刻は無線端末２０３によるウェブサイト７０１への通信接続開始を、測位サーバ４０２が認識した時刻であるため同一時刻にならない場合がある。そのため、測位サーバ４０２の位置測定部９０２は、ウェブサイト通信接続時刻と電波受信時刻の時差が既定の閾値以下であるかを判断する。そして、測位サーバ４０２の位置測定部９０２は、無線端末２０３の送信電波の電波強度と、既知である各受信機１０４、１０５、１０６の位置情報を基に、無線端末２０３の位置を推定する。尚、電波強度と受信機の位置情報を基に無線端末２０３の位置を推定する方法としては、例えば「三辺測量法」を用いる。

そして、測位サーバ４０２は、基地局６０１を介して、無線端末２０３に測位結果を送信する。例えば、測位結果は、無線端末２０３の緯度、経度、地上からの高さを含む。

したがって、例えば、プラントの作業員や商業施設で買い物する客が保持する無線端末２０３は、測位サーバ４０２から測位結果を受信し、測位結果を無線端末２０３に表示される地図上に表示する。これにより、測位システム２０００のユースケースとしては、無線端末２０３を持ったプラントの作業員や、商業施設で買い物する客が、自分の現在地を確認するためにウェブサイト７０１に通信接続して、測位結果を取得して閲覧するケースが考えられる。

以上より、測位システム２０００は、無線端末２０３の位置を推定可能となる。また、同様の測位手順にて、無線端末２０３と異なる無線通信方式の無線端末２０４の位置を推定可能となる。よって、測位システム２０００は、多種類の無線通信方式の受信機を設置することなく、多種類の無線通信方式の無線端末２０３、２０４を測位することが可能となる。 （実施の形態２）
実施の形態１の無線端末２０３と基地局６０１の無線通信に使用する周波数帯域において、複数の無線端末の送信電波が存在する場合の測位サーバ４０２における測位手順を述べる。図５に示すように、無線端末２０３の送信電波の受信時刻（電波受信時刻）とウェブサイト通信接続時刻との時差と、他の無線端末の送信電波の受信時刻（電波受信時刻）とウェブサイト通信接続時刻との時差が既定の閾値以下の場合、測位サーバ４０２の位置測定部９０２は、無線端末２０３の送信電波として、２つの送信電波を検出する。しかし、無線端末２０３の位置を推定する為、測位サーバ４０２の位置測定部９０２は、複数の無線端末の送信電波中から無線端末２０３の送信電波を１つ選択する必要がある。

そこで、ウェブサイト通信接続時刻毎の無線端末２０３の送信電波を１つ選択する為、本実施の形態においては、測位サーバ４０２の位置測定部９０２は、ユーザ５０３の複数回のウェブサイト通信接続時刻をウェブサイト通信接続時刻履歴として記録する。この場合、例えば、ユーザ５０３に、無線端末２０３を用いてウェブサイト７０１に複数回の通信接続をさせるような仕組みをウェブサイトに入れておくなどが考えられる。

一方、複数の受信機１０４、１０５、１０６は、実施の形態１と同様に無線端末２０３の送信電波を受信し、電波強度及び電波受信時刻を測位サーバ４０２へ転送する。

そして、測位サーバ４０２の位置測定部９０２は、図６に示すウェブサイト通信接続時刻履歴（例えば、ウェブサイト通信接続時刻のt1、ｔ2、ｔ3、ｔ4）と、電波強度及び電波受信時刻を基に、ウェブサイト通信接続時刻毎の無線端末２０３の送信電波を１つ選択する。

ウェブサイト通信接続時刻毎の無線端末２０３の送信電波を選択する詳細フローを図７に示す。図７に示すように、測位サーバ４０２の位置測定部９０２は、ウェブサイト通信接続時刻履歴の各時刻（例えば、図６のｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４）を±Δt（任意の値）の範囲で変更した時刻に受信開始した電波の有無を判定する（ステップＳ１１）。そして、受信開始電波有りと判定された場合、測位サーバ４０２の位置測定部９０２は、ウェブサイト通信接続時刻履歴の各時刻（ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４）における送信電波候補の電波強度及び電波受信時刻を送信電波候補リストとして記録する（ステップＳ１２）。測位サーバ４０２のメモリ９０２に記録される送信電波候補リストの一例を図８に示す。その後、測位サーバ４０２の位置測定部９０２は、送信電波候補リストに記録された電波の中から、ウェブサイト通信接続時刻毎の無線端末２０３の送信電波を１つ選択する（ステップＳ１３）。

具体的には、図８に示すようにウェブサイト通信接続時刻（ｔ２）において複数の送信電波候補（Ｎｏ．２及び３）が存在する場合、測位サーバ４０２の位置測定部９０２は、時刻ｔ２の前後のウェブサイト通信接続時刻（ｔ１及びｔ３）に送信された電波（Ｎｏ．１及び４）と電波強度のいづれか近い方の電波（Ｎｏ．２）を無線端末２０３の送信電波として選択する。すなわち、測位サーバ４０２の位置測定部９０２は、無線端末２０３の送信電波は、図８の電波候補リストのＮｏ．１及びＮｏ．２及びＮｏ．４及びＮｏ．５であると判断する。

以上より、無線端末２０３と基地局６０１の無線通信に使用する周波数帯域において、複数の無線端末の送信電波が存在する場合、本実施の形態の測位サーバ４０２は、複数の無線端末の送信電波中から無線端末２０３の送信電波を１つ選択可能である。

（実施の形態３）
実施の形態２における、無線端末２０３の送信電波の周波数に対する電波強度の一例を図９に示す。図９に示すように、無線端末２０３の送信電波スプリアスが、無線端末２０３の送信電波と隣接する周波数チャネル（周波数チャネル１及び３）に存在する場合、複数の受信機１０４、１０５、１０６は、無線端末２０３の送信電波及び２つの送信電波スプリアスを同時刻に受信する。したがって、無線端末２０３の送信電波及び送信電波スプリアスの受信時刻とウェブサイト通信接続時刻の時差が既定の閾値以下の場合、測位サーバ４０２の位置測定部９０２は、無線端末２０３の送信電波候補として、３つの送信電波を検出する。

しかし、無線端末２０３の位置を推定する為、測位サーバ４０２の位置測定部９０２は、送信電波候補の中から無線端末２０３の送信電波を１つ選択する必要がある。

そこで、無線端末２０３の送信電波を１つ選択する為、本実施の形態においては、測位サーバ４０２の位置測定部９０２は、送信電波候補の電波強度を比較して、送信電波スプリアスを検出する。具体的な送信電波スプリアス検出フローを図１０に示す。図１０に示すように、測位サーバ４０２の位置測定部９０２は、送信電波候補の電波（例えば、図９の周波数チャネル２）について、隣接する２つの周波数チャネル（図９の周波数チャネル１及び３）に電波が存在するか判定する。電波有無の判定方法としては、測位サーバ４０２の位置測定部９０２は、隣接する２つの周波数チャネルの電波強度が、既定の閾値Pmin以上であれば「電波有り」と判定する（ステップＳ２１）。尚、閾値Pminとしては、例えば複数の受信機１０４、１０５、１０６の受信感度レベル（-100dBm）とする。

そして、測位サーバ４０２の位置測定部９０２は、隣接する２つの周波数チャネルに電波有りと判断した場合、送信電波候補の電波強度Pmainと、隣接する２つの周波数チャネルの電波強度Psub1及びPsub２との差分（ΔｔP1＝Pmain−Psub1、ΔP2＝Pmain−Psub2）を計算する（ステップＳ２２）。

そして、測位サーバ４０２の位置測定部９０２は、電波強度差ΔP1及びΔP2が既定の範囲内ΔPth（例えば、＋25dB以上＋35dB未満）の場合、隣接する周波数チャネルの電波を送信電波スプリアスと判定する（ステップＳ２３及びＳ２４）。測位サーバ４０２の位置測定部９０２は、送信電波候補の中で送信電波スプリアスと判定した電波（例えば、図９の周波数チャネル１及び３）を、送信電波候補から除外する。

以上の処理を送信電波候補毎に実行する。

以上より、無線端末２０３の送信電波スプリアスが、無線端末２０３の送信電波と隣接する周波数チャネルに存在する場合、本実施の形態の測位サーバ４０２は、無線端末２０３の送信電波候補から無線端末２０３の送信電波スプリアスを除外し、無線端末２０３の送信電波を１つ選択可能である。

（実施の形態４）
実施の形態１及び２及び３において、複数の受信機１０４、１０５、１０６は、複数の無線端末２０３、２０４の送信電波を受信し、電波強度及び電波受信時刻を取得する。よって、複数の無線端末２０３、２０４と基地局６０１、６０２の無線通信に使用する周波数帯域が多数存在する場合、複数の受信機１０４、１０５、１０６は、多数の周波数帯域を順次切替えながら複数の無線端末２０３、２０４の送信電波を受信する必要がある。

例えば、無線端末２０３の使用する周波数帯域が800MHz帯及び2 GHz帯であり、無線端末２０４の使用する周波数帯域が900MHz帯及び1.5GHz帯の場合、複数の受信機１０４、１０５、１０６は、４つの周波数帯域（800MHz帯、900MHz帯、1.5GHz帯、 2GHz帯）を順次切替えながら受信する必要がある。

しかしながら、無線端末２０３が2GHz帯で電波を送信し、かつ複数の受信機１０４、１０５、１０６が受信する周波数帯域（以降、受信周波数帯域という）が900ＭＨｚに切り替わっている場合、複数の受信機１０４、１０５、１０６は、無線端末２０３の送信電波を受信誤りするという問題がある。

そこで、複数の受信機１０４、１０５、１０６が無線端末２０３からの送信電波を誤って受信することを低減する為、本実施の形態は、複数の無線端末２０３、２０４の通信サービス提供会社に応じて、複数の受信機１０４、１０５、１０６の受信周波数帯域を変更する。

具体的には、測位サーバ４０２は、無線端末２０３のウェブサイト通信接続時に無線端末２０３の通信サービス提供会社情報等を取得する。例えば、測位サーバ４０２は、HTTP通信におけるUser Agent機能を用いて、無線端末２０３の前記通信サービス提供会社情報等を取得する。

そして、測位サーバ４０２は、無線端末２０３の通信サービス提供会社情報を基に、前記通信サービス提供会社が利用する周波数帯域（例えば、800MHz帯及び2 GHz帯とする。）を判断する。尚、測位サーバ４０２は、事前に無線端末２０３の通信サービス提供会社の利用する周波数帯域を既知の情報として保持しておく。

その後、測位サーバ４０２は、通信サービス提供会社の利用する周波数帯域を、複数の受信機１０４、１０５、１０６に転送する。そして、複数の受信機１０４、１０５、１０６は、通信サービス提供会社の利用する周波数帯域を受信周波数帯域とする。

よって、複数の受信機１０４、１０５、１０６は、無線端末２０３、２０４の使用する４つの周波数帯域（800MHz帯、900MHz帯、1.5GHz帯、 2GHz帯）の中から無線端末２０３の使用する２つの周波数帯域（800MHz帯、2GHz帯）を選択し、順次切替えながら受信する。したがって、本実施の形態は、複数の受信機１０４、１０５、１０６が無線端末２０３の送信電波を受信誤りすることを低減できる。

以上より、複数の無線端末２０３、２０４と基地局６０１、６０２の無線通信に使用する周波数帯域が多数存在する場合、本実施の形態は、複数の無線端末２０３、２０４の通信サービス提供会社に応じて、複数の受信機１０４、１０５、１０６の受信周波数帯域を変更する。そして、複数の受信機１０４、１０５、１０６が複数の無線端末２０３、２０４の送信電波を受信誤りすることを低減可能である。

（実施の形態５）
実施の形態１から４において、無線端末２０３が、無線端末２０３の測位結果を取得して閲覧するユースケースを想定しているが、無線端末２０３以外の奏しで無線端末２０３の測位結果を取得して閲覧するユースケースも想定される。例えば、プラントの管理者が、無線端末２０３をプラントの作業員が保持する場合に無線端末２０３の測位結果を、プラントの事務所のPC(パーソナルコンピューター)で取得して閲覧する場合などが考えられる。

そこで、無線端末２０３の測位結果を無線端末２０３以外で取得して閲覧する為、本実施の形態においては、測位サーバ４０２は、無線端末２０３の測位を終えた後、無線端末２０３の測位結果、無線端末２０３の識別子、及び、ウェブサイト通信接続時刻を紐付けてメモリに９０１に記録する。そして、PCは、インターネット経由で測位サーバのメモリ９０１に記録された情報（無線端末２０３の測位結果、無線端末２０３の識別子、及び、ウェブサイト通信接続時刻）を取得し、これらの情報を例えば、地図情報と合わせて画面に表示する。

以上より、プラントの管理者は、無線端末２０３を保持した作業員の測位結果を、PC(パーソナルコンピューター)で閲覧することが出来る。

また、プラントの管理者は、所定のエリア内に作業員が存在しているか存在していないかを知る必要があるが、いづれの作業員または無線端末が当該エリアに存在するかしないかを識別する必要がない場合は、測位サーバ４０２は、プラント管理者が管理するＰＣに、無線端末２０３の測位結果、及び、ウェブサイト通信接続時刻を送信し、ＰＣは、例えばこれらの情報を地図情報と合わせて表示するようにしてもよい。

（実施の形態６）
実施の形態１から５においては、ユーザ５０３、５０４の無線端末２０３、２０４が、ウェブサイト７０１に通信接続することによって、無線端末２０３、２０４を測位可能になる。よって、ユーザ５０３、５０４の無線端末２０３、２０４がウェブサイト７０１に通信接続する時刻以外において、無線端末２０３、２０４の位置を推定困難である。

しかし、無線端末２０３、２０４がウェブサイト７０１に通信接続する時刻以外の測位結果を取得及び閲覧するというユースケースも想定される。例えば、ウェブサイト７０１に通信接続する時刻と現在の時刻が異なり、かつプラントの管理者が、現在の時刻において、無線端末２０３を保持した作業員の測位結果を取得及び閲覧するというユースケースが想定される。

そこで、本実施の形態は、実施の形態１の測位システム２０００の測位サーバ４０２に対して、メール機能７０２及び電話機能７０３を追加する。図１１は、実施の形態の測位システム３０００の構成図である。測位システム３０００における無線端末２０３、２０４の測位手順を説明する。プラントの管理者１００１は、事務所等のPC１００２を使用してインターネット１００３経由で、現在の時刻における無線端末２０３を保持したユーザ５０３（作業員）の測位結果を測位サーバ４０２へ要求する。測位サーバ４０２は、メール機能７０２を用いて、既知である無線端末２０３のメールアドレスへ電子メールを送信する。または、測位サーバ４０２は、電話機能７０３を用いて、既知である無線端末２０３の電話番号へ電話を発信する。そして、測位サーバ４０２は、電子メールを送信または電話を発信した時刻（以降、下り通信時刻という）と、電子メールを送信または電話を発信した無線端末２０３の識別子をメモリ９０１に記録する。一方、無線端末２０３は、電子メールの受信又は電話を受ける時に基地局６０１と双方向に無線通信する。例えば、無線端末２０３から電子メールを受信すると、該受信メールに対する受信応答を基地局に送信することにより双方向に無線通信を行う。

よって、この時、複数の受信機１０４、１０５、１０６は、無線端末２０３から基地局６０１への送信電波を受信する。そして、複数の受信機１０４、１０５、１０６は、無線端末２０３の送信電波の電波強度及び電波受信時刻を測位サーバ４０２へ転送する。

そして、測位サーバ４０２は、電波強度及び電波受信時刻と下り通信時刻を基に、無線端末２０３の位置を推定する。具体的には、測位サーバ４０２は、下り通信時刻と電波受信時刻との時差を計算する。そして、時差が既定の閾値以下の場合、測位サーバ４０２は、電波受信時刻の電波を無線端末２０３の送信電波と判断する。そして、測位サーバ４０２は、無線端末２０３の送信電波の電波強度と、既知である複数の受信機１０４、１０５、１０６の位置情報を基に、無線端末２０３の位置を推定する。尚、電波強度と受信機の位置情報を基に無線端末２０３の位置を推定する方法としては、例えば「三辺測量法」を用いる。

そして、測位サーバ４０２は、インターネット１００３経由で、PC１００２に測位結果を送信する。したがって、プラントの管理者１００１は、現在の時刻における無線端末２０３を保持したユーザ５０３の測位結果を取得及び閲覧可能となる。また、同様の測位手順によって、現在の時刻で無線端末２０３と異なる無線通信方式の無線端末２０４を保持したユーザ５０４の測位結果を取得及び閲覧可能となる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることはいうまでもない。

１０００、２０００、３０００・・・測位システム
１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６・・・受信機
２０１、２０２、２０３、２０４・・・無線端末
３０１・・・信号
４０１、４０２・・・測位サーバ
５０１、５０２、５０３、５０４・・・ユーザ
６０１、６０２・・・基地局
７０１・・・ウェブサイト
７０２・・・メール機能
７０３・・・電話機能
８０１・・・アンテナ
８０２・・・受信周波数帯域調整回路
８０３・・・電波強度検出回路
８０４・・・制御回路
８０５・・・メモリ
８０６・・・タイマ
９０１・・・メモリ
９０２・・・位置推定部
９０３・・・ウェブサイト通信接続時刻
９０４・・・電波強度及び電波受信時刻
９０５・・・受信１０４、１０５、１０６の位置情報（座標）
１００１・・・管理者
１００２・・・PC(パーソナルコンピューター)
１００３・・・インターネット

Claims (18)

1. 第１の無線端末、第１の基地局、複数の受信機、及び、測位サーバを備え、前記第１の無線端末の位置を推定する測位システムであって、
   前記第１の無線端末は、前記第１の基地局を介して測位サーバのウェブサイトに通信接続し、
   前記測位サーバは、前記第１の無線端末から前記ウェブサイトへの通信接続時刻を記録し、
   前記複数の受信機は、それぞれ、前記第１の無線端末が送信した送信電波の電波強度を検出し、前記送信電波の電波受信時刻と前記電波強度を前記測位サーバへ送信し、
   前記測位サーバは、各受信機から受信する前記電波強度、前記電波受信時刻、及び、前記無線端末の前記ウェブサイトへの通信接続時刻を基に、前記第１の無線端末の位置を推定することを特徴とする測位システム。
2. 請求項１に記載の測位システムであって、
   前記第１の無線端末は、前記第１の基地局を介して前記測位サーバのウェブサイトに複数回通信接続し、
   前記測位サーバは、前記第１の無線端末による複数回の前記ウェブサイトへの通信接続時刻をウェブサイト通信接続時刻履歴として記録し、
   前記複数の受信機は、前記第１の無線端末の送信電波について電波強度を検出して、前記送信電波の電波受信時刻と前記電波強度を前記測位サーバへ送信し、
   前記測位サーバは、前記ウェブサイト通信接続時刻履歴と、前記電波強度及び前記電波受信時刻を基に、前記第１の無線端末の送信電波を選択することを特徴とする測位システム。
3. 請求項１及び２に記載の測位システムであって、
   前記測位サーバは、
   前記第１の無線端末にメールを送信または電話を発信し、
   前記メールを送信した時刻又は電話を発信した時刻と、前記複数の受信機から送信された前記第１の無線端末の送信電波の電波強度及び電波受信時刻を基に、前記第１の無線端末の位置を推定することを特徴とした測位システム。
4. 請求項１から３に記載の前記複数の無線端末と前記複数の基地局の無線通信であって、第２の無線端末、第２の基地局を備え、
   前記第１の無線端末は、前記第２の無線端末と異なる無線通信方式で前記第１の基地局と無線通信し、
   前記第２の無線端末は、前記第１の無線端末と異なる無線通信方式で前記第２の基地局と無線通信することを特徴とする測位システム。
5. 請求項４に記載の測位システムであって、
   前記測位サーバは、
   前記ウェブサイト通信接続時刻履歴の各時刻を既定の範囲で変更した時刻において前記複数の受信機が受信開始した電波を、前記第１の無線端末の送信電波候補とし、
   前記送信電波候補の電波強度及び電波受信時刻と前記ウェブサイト通信接続時刻を送信電波候補リストとして記録し、
   前記送信電波候補リストにおける特定のウェブサイト通信接続時刻に対して複数の送信電波候補が存在する場合、前記複数の送信電波候補の電波強度が前記特定のウェブサイト通信接続時刻の直前及び直後のウェブサイト通信接続時刻の送信電波候補の電波強度と近い方の前記送信電波候補を、前記特定のウェブサイト通信接続時刻における前記無線端末の送信電波とすることを特徴とする測位システム。
6. 請求項４に記載の測位システムであって、
   前記測位サーバは、
   前記ウェブサイト通信接続時刻履歴の各時刻を既定の範囲で変更した時刻において、前記複数の受信機が受信した電波を前記第１の無線端末の送信電波候補とし、前記送信電波候補の電波強度及び電波受信時刻と前記ウェブサイト通信接続時刻を送信電波候補リストとして記録し、
   前記送信電波候補である第一の電波の電波強度が、前記第一電波と隣接する周波数チャネルに存在する前記送信電波候補である第二の電波の電波強度より大きく、かつ、第一の電波と第二の電波の電波強度の差が既定の範囲内の値である場合、前記第二の電波を前記第一の電波の送信電波スプリアスとし、前記送信電波候補リストから除外することを特徴とした測位システム。
7. 請求項４に記載の測位システムであって、
   前記測位サーバは、前記第１の無線端末の通信サービス提供会社情報に基いて、前記無線端末の前記送信電波の周波数帯域を判断し、前記周波数帯域を前記複数の受信機に通知し、
   前記各受信機は、通知された周波数帯域を受信周波数帯域とすることを特徴とした測位システム。
8. 請求項１から７に記載の測位システムであって、
   前記測位サーバは、
   前記ウェブサイトの通信接続時刻と前記電波受信時刻の時差を計算し、
   前記時差が既定の閾値以下の場合、前記電波受信時刻において前記複数の受信機が受信した電波を前記第１の無線端末の送信電波と判断し、
   前記送信電波の電波強度と、予め保持する前記受信機の位置情報を基に、前記第１の無線端末の位置を推定することを特徴とする測位システム。
9. 請求項８に記載の測位システムであって、
   前記測位サーバは、三辺測量法を用いて前記第１の無線端末の位置を推定することを特徴とする測位システム。
10. 無線端末の位置を推定する測位方法であって、前記第１の無線端末と、第１の基地局と、複数の受信機と、測位サーバと、を備え、
    前記第１の無線端末は、前記第１の基地局を介して測位サーバのウェブサイトに通信接続し、
    前記測位サーバは、前記第１の無線端末から前記ウェブサイトへの通信接続時刻を記録し、
    前記複数の受信機は、それぞれ、前記第１の無線端末が送信した送信電波の電波強度を検出して、前記送信電波の電波受信時刻と前記電波強度を前記測位サーバへ送信し、
    前記測位サーバは、前記各受信機から受信する前記電波強度、前記電波受信時刻、及び、前記ウェブサイトへの通信接続時刻を基に、前記第１の無線端末の位置を推定することを特徴とする測位方法。
11. 請求項１０に記載の測位方法であって、
    前記第１の無線端末は、前記第１の基地局を介して前記測位サーバのウェブサイトに複数回通信接続し、
    前記測位サーバは、前記第１の無線端末による複数回の前記ウェブサイトの通信接続時刻をウェブサイト通信接続時刻履歴として記録し、
    前記複数の受信機は、前記第１の無線端末の送信電波について電波強度を検出して、前記送信電波の電波受信時刻と前記電波強度を前記測位サーバへ転送し、
    前記測位サーバは、前記ウェブサイト通信接続時刻履歴と、前記電波強度及び前記電波受信時刻を基に、前記無線端末の送信電波を選択することを特徴とする測位方法。
12. 請求項１０及び１１に記載の測位方法であって、
    前記測位サーバは、前記第１の無線端末にメールを送信または電話を発信し、前記メールを送信した時刻又は電話を発信時刻と、前記複数の受信機から送信された前記無線端末の送信電波の電波強度及び電波受信時刻を基に、前記第１の無線端末の位置を推定することを特徴とした測位方法。
13. 請求項１０から１２に記載の前記複数の無線端末と前記複数の基地局の無線通信であって、
    前記第一の無線端末は、第二の無線端末と異なる無線通信方式で前記第一の基地局と無線通信し、
    前記第二の無線端末は、第一の無線端末と異なる無線通信方式で第二の基地局と無線通信することを特徴とする測位方法。
14. 請求項１３に記載の測位方法であって、
    前記測位サーバは、
    前記ウェブサイト通信接続時刻履歴の各時刻を既定の範囲で変更した時刻において、前記複数の受信機が受信開始した電波を前記無線端末の送信電波候補とし、前記送信電波候補の電波強度及び電波受信時刻と前記ウェブサイト通信接続時刻を送信電波候補リストとして記録し、
    前記送信電波候補リストにおける特定のウェブサイト通信接続時刻に対して複数の送信電波候補が存在する場合、前記複数の送信電波候補の電波強度が前記特定のウェブサイト通信接続時刻の直前及び直後のウェブサイト通信接続時刻の送信電波候補の電波強度の近い方の前記送信電波候補を、前記特定のウェブサイト通信接続時刻における前記第１の無線端末の送信電波とすることを特徴とする測位方法。
15. 請求項１３に記載の測位方法であって、
    前記測位サーバは、
    前記ウェブサイト通信接続時刻履歴の各時刻を既定の範囲で変更した時刻において、前記複数の受信機が受信開始した電波を前記第１の無線端末の送信電波候補とし、
    前記送信電波候補の電波強度及び電波受信時刻と前記ウェブサイト通信接続時刻を送信電波候補リストとして記録し、
    前記送信電波候補である第一の電波の電波強度が、前記第一電波と隣接する周波数チャネルに存在する前記送信電波候補である第二の電波との電波強度より大きく、かつ、前記第１の電波と前記第２の電波の電波強度の差が既定の範囲内の値である場合、前記第二の電波を前記第一の電波の送信電波スプリアスとし、前記送信電波候補リストから除外することを特徴とした測位方法。
16. 請求項１３に記載の測位方法であって、
    前記測位サーバは、前記第１の無線端末の通信サービス提供会社情報に基いて、前記無第１の線端末の前記送信電波の周波数帯域を判断し、前記周波数帯域を前記複数の受信機に通知し、
    前記各受信機は、通知された周波数帯域をの受信周波数帯域とすることを特徴とした測位方法。
17. 請求項１０から１６に記載の測位方法であって、
    前記測位サーバは、前記ウェブサイトの通信接続時刻と前記電波受信時刻の時差を計算し、
    前記時差が既定の閾値以下の場合、前記電波受信時刻において前記複数の受信機が受信した電波を前記無線端末の送信電波と判断し、
    前記送信電波の電波強度と、既知である前記受信機の位置情報を基に、前記第１の無線端末の位置を推定することを特徴とする測位方法。
18. 請求項１７に記載の測位方法であって、前記測位サーバは、三辺測量法を用いて前記第１の無線端末の位置を推定することを特徴とする測位方法。

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