JP2016091481A - 入退室管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】建物の一室や乗合車両の車室の入退室管理が可能な測位精度を有し、さらに安価かつ簡便に入退室者用の通信機器を調達可能な入退室管理システムを提供する。【解決手段】通信機器間の距離を推定可能な近距離無線通信プロトコルに対応した複数の受信機および発信機を備え、前記発信機は、該発信機の識別情報と送信時における送信電力値とを含むパケットを一定時間間隔で送出し、入退室判定手段が、前記パケットを受信した前記各受信機から、受信時における該パケットの電波強度と前記送信電力値とを取得して、その減衰量から前記発信機と前記各受信機との相対距離を推定するとともに、該相対距離から前記二次元直交座標系における前記発信機の座標位置を導出することにより、前記発信機が前記区画内にあるか否かを判定することを特徴とする入退室管理システムにより解決する。【選択図】図６

Description

本発明は入退室管理システムに関し、さらに詳しくは、伝搬損失による電波強度の減衰量から通信機器間のおおよその距離を推定可能な所定の近距離無線通信プロトコルを用いた入退室管理システムに関する。

携帯電話やスマートフォンに代表される移動通信端末の現在位置を屋外において測位する場合、一般にその端末が有するＧＰＳ機能が用いられる。また、かかる通信端末が屋内に持ち込まれ、ＧＰＳ衛星からの信号が受信できない状態にあるときは、ＧＰＳ機能よりも測位精度は劣るが、基地局測位方式による測位が利用されている。

しかし、例えば建物の一室や乗合車両の車室において、上記通信端末を所持する者の現在位置を測位することによりその者の入退室を管理しようとする場合、ＧＰＳ機能や基地局測位方式による測位では１０ｍ以上の誤差が見込まれることから、必要な測位精度を得ることができない。そのため、ＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）、Ｆｅｌｉｃａ（登録商標）（Felicity Card）、ＮＦＣ（Near Field Communication）など、近接通信技術に対応した受信機を出入口に設け、入退室者が出入口を通過する際に上記通信端末を物理的または光学的に受信機に近接させることにより入退室を検知する方法が一般に用いられている。

また、建物内における上記通信端末を所持する者の測位には近距離無線通信技術を用いた方法も利用されている。下記特許文献１には、近距離無線通信手段としてBluetooth（登録商標）が用いられた観光バス２の点呼装置が開示されている。特許文献１の点呼装置では、制御装置３１が備える通信モジュール３２の電波が及ぶ範囲内において、呼応する携帯電話４を検出することによりその携帯電話４を所持する乗客の点呼を行う。

特開２０１３−２４７６２１号公報

ＲＦＩＤのパッシブタグやＦｅｌｉｃａなどの近接通信技術を用いて入退室を管理する場合、入退室者が出入口を通過する都度、受信機に対して通信端末やＩＣカードを近接させるというアクションをとる必要があり、この方法により入退室を管理するためには入退室者の協力が不可欠となる。また、不正入退室を防止するためには、出入口の施錠・開錠等を上記アクションに連動させるなどの措置も必要となる。

無線ＬＡＮなどの近距離無線通信技術を用いて入退室管理を行う場合、入退室者の通信端末と接続可能な受信機が三台用意できれば、三点測位により比較的高精度にその通信端末の現在位置を特定することが可能である。受信機が二台しか用意できない場合でも、入退室者の現在位置を二箇所の候補に絞り込むことができる。しかし、上記特許文献１の点呼装置のように受信機が一台しか設けられていない場合、その通信端末が受信機の近くにあるか遠くにあるか程度しか判別できず、具体的な位置を特定することは困難である。

また、入退室者の現在地を特定するためのビーコンとして、入退室者個人の所有する携帯電話やスマートフォンを用いる場合、管理者は次々に発表される新機種の仕様や操作方法を把握しておく必要があり、また、入退室管理において利用可能なように予め入退室者に設定方法を周知しなければならない。さらに、入退室者が携帯電話やスマートフォンを持っていない場合には別途機器を貸与するなど、管理が煩雑となる。

上記問題に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、建物の一室や乗合車両の車室における入退室管理に利用可能な測位精度を有し、かつ、入退室者個人の携帯電話やスマートフォンに依拠せず別途安価かつ簡便に入退室者用の通信機器を調達可能な入退室管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、本発明の入退室管理システムは、伝搬損失による電波強度の減衰量から通信機器間のおおよその距離を推定可能な所定の近距離無線通信プロトコルに対応した少なくとも二つの受信機および少なくとも一つの発信機と、二次元直交座標系上における建物の一室または乗合車両の車室の区画を示す座標範囲、および該区画内に配置された前記各受信器の座標位置が予め登録された室内境界データベースと、前記各受信機と前記発信機との相対距離から入退室判断を行う入退室判定手段と、を備え、前記各受信機は前記区画内に互いに離間して配置され、前記発信機は前記区画内に出入りする者に携帯され、前記発信機は、該発信機の識別情報と送信時における送信電力値とを含むパケットを一定時間間隔で送出し、前記入退室判定手段は、前記パケットを受信した前記各受信機から、受信時における該パケットの電波強度と前記送信電力値とを取得して、その減衰量から前記発信機と前記各受信機との相対距離を推定するとともに、該相対距離から前記二次元直交座標系における前記発信機の座標位置を導出することにより、前記発信機が前記区画内にあるか否かを判定することを要旨とする。

また、前記入退室判定手段は、一の前記発信機から連続して受信された所定回数分の前記パケットの前記電波強度を平均した値を用いて、該一の発信機にかかる前記減衰量を算出することが望ましい。

また、前記受信機のうち一つは前記区画の出入口近傍に配置され、前記入退室判定手段は、前記出入口近傍に配置された前記受信機に前記発信機が所定の距離まで近接して離間したというイベントを捕捉し、該イベントにより該発信機が前記出入口を通過したものと見做して前記入退室判断に加味する構成としても良い。

また、上記入退室管理システムは三つ以上の前記受信機を備えることが望ましい。

また、前記近距離無線通信プロトコルにはBluetoothにおけるＰＸＰ（ProXimity Profile）を用いることが好適である。

また、送迎バスにおける乗客の乗降管理に用いられ、前記受信機は前記送迎バスの客室内に配置され、前記発信機は前記送迎バスの乗客に携帯され、ＧＰＳ信号を受信し前記送迎バスの現在位置を一定時間間隔で測位する走行位置検出手段と、前記送迎バスの識別情報と該送迎バスの運行ルート情報とが対応付けられて予め登録された運行ルートデータベースと、前記運行ルートにおける各停留所の識別情報と、該停留所へ接近したことを通知する宛先である通知先情報と、該通知を行う該停留所までの距離である残距離情報と、が対応付けられた情報である到着通知情報が予め登録された到着通知データベースと、前記走行位置検出手段により取得された現在位置が、前記到着通知情報における前記停留所までの前記残距離情報よりも前記停留所に接近したときに、前記通知先情報に指定された前記宛先にその旨を通知する到着通知手段と、をさらに備える構成としても良い。

また、前記発信機の前記識別情報と該発信機の所有者の個人情報とが対応付けられた情報である発信機情報が予め登録された発信機データベースと、前記発信機データベースから取得された前記発信機情報が表示されるモニタ端末と、をさらに有し、前記発信機情報には乗降予定の前記停留所の前記識別情報がさらに対応付けられ、前記モニタ端末には運転開始ボタンが設けられ、前記送迎バスの始点または前記停留所から前記送迎バスが出発する際に前記運転開始ボタンが押されることにより、次に停車する前記停留所で乗降する予定の前記発信機情報が所定の表示態様である乗降予定状態に変化する構成としても良い。

また、インターネットに接続された関係者端末をさらに有し、前記関係者端末は前記走行位置検出手段により検出された前記送迎バスの現在位置を地図画像上に表示可能である構成としても良い。

また、インターネットに接続されたサーバ装置をさらに有し、前記サーバ装置は、室内境界データベースと、前記入退室判定手段と、前記運行ルートデータベースと、前記到着通知データベースと、前記到着通知手段と、前記発信機データベースと、を有し、前記受信機、前記モニタ端末、および前記走行位置検出手段は、前記送迎バス内に設けられたアクセスポイントから移動体通信網を介して前記サーバ装置に接続される構成としても良い。

本発明にかかる入退室管理システムによれば、建物の一室や乗合車両の車室における入退室管理に利用可能な測位精度を有し、かつ、入退室者個人の携帯電話やスマートフォンに依拠せず別途安価かつ簡便に入退室者用の通信機器を調達可能な入退室管理システムを提供することができる。

本実施形態にかかる入退室管理システムの全体像を俯瞰する構成図である。 発信機と受信機との構成および通信方法を示すブロック図である。 モニタ端末の構成を示すブロック図である。 サーバ装置の構成を示すブロック図である。 幼児バスにおける受信機、モニタ端末、モバイルＷｉ−Ｆｉルータの配置図である。 入退室判定にかかる発信機、受信機、サーバ装置、入退室判定手段の連携を示すフローチャートである。 サーバ装置が有する各データベースのデータ構造を示すサンプルである。 図７（ａ）におけるAREA_NO=1のレコードが示す状況を視覚的に表わした説明図である。 入退室判定手段による座標位置の導出方法を示す説明図である。 モニタ端末の画面表示例である。 関係者端末による幼児バスの現在位置の表示例である。

以下、本発明にかかる入退室管理システムの実施形態について図面を用いて詳細に説明する。本実施形態は、幼稚園児の送迎バスである幼児バスにおいて園児たちの乗降管理を行う例である。

（物理構成および通信方法）
図１は本実施形態にかかる入退室管理システム１の全体像を俯瞰するシステム構成図である。発信機３は自らの識別情報を含むビーコン信号を一定時間間隔で送信する通信機器であり、受信機４はそのビーコン信号を検出する通信機器である。モニタ端末５は幼児バス２における発信機３の乗降状態を表示および管理する通信端末である。本実施形態においては、受信機４、およびアクセスポイントであるモバイルＷｉ−Ｆｉルータ６（以下、単に「ルータ６」という。）は幼児バス２の客室内に固定されている。発信機３は幼児バス２の乗客である各園児に携帯され、モニタ端末５は幼児バス２に同乗する保育士に携帯される。

受信機４およびモニタ端末５はＷｉ−Ｆｉによりルータ６と接続され、ルータ６は３Ｇ／ＨＳＰＡ（High Speed Packet Access）、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、またはＷｉｍａｘ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）などの移動体通信網を介してインターネット７に接続されたサーバ装置９と通信を行う。

関係者端末１０は各園児の保護者が所有する携帯電話やスマートフォンなどの通信端末であり、管理端末８はシステム管理者がサーバ装置９の設定やデータを操作するパソコンなどの通信端末である。関係者端末１０および管理端末８は、上記移動体通信網のほかＦＴＴＨ（Fiber To The Home）などにより光通信網を介して、またはＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）などにより公衆交換電話網を介してサーバ装置９と接続される。なお、管理端末８はその機能をモニタ端末５に含めても良い。

図２は発信機３と受信機４の構成および通信方式を示すブロック図である。発信機３、受信機４はそれぞれ、Bluetooth Low Energy規格に準拠したＢＬＥモジュール３１、４２を備え、近距離無線通信プロトコルであるBluetooth ＰＸＰ（ProXimity Profile）により互いに通信を行う。

発信機３はボタン電池などの電池により作動する小型の携帯通信機器であり、各園児の名札、帽子、またはかばんなど、園児が幼児バス２に乗車する際に身に着けているものに取り付けられる。

Bluetooth Low Energy規格に対応した小型の通信モジュールは広く市場に流通しており、安価に調達可能である。また、省電力性に優れるというBluetooth Low Energy規格の特徴を活かした小型のビーコン製品も種々発表されている。これらを利用することにより、携帯性に優れ、メンテナンスが容易な発信機３を効率的にかつ低コストで確保することができる。また、同一仕様の発信機３を入退室者全員に所持させることにより、発信機３の通信性能がほぼ一定に保たれる。これにより、発信機３の電波強度の個体差が抑えられ、測位精度の安定性の向上を図ることができる。

受信機４は、発信機３と通信を行うＢＬＥモジュール４２のほか、Ｗｉ−Ｆｉ規格に準拠した無線ＬＡＮモジュール４３を備えており、受信機４とルータ６はＷｉ−Ｆｉにより互いに通信を行う。単機能の発信機３と異なり、受信機４はＣＰＵ、ＲＡＭ、およびフラッシュメモリからなる制御部４１を有し、自由に機能を拡張することができる。本実施形態における受信機４には、市販のスマートフォンまたはタブレット端末が用いられている。

受信機４の少なくとも一台にはさらにＧＰＳモジュール４４が組み込まれており、また、幼児バス２の現在位置を３０秒間隔で測位する走行位置検出手段４５がＲＡＭ上にロードされている。本実施形態においては、後述する第二の受信機４ｂがＧＰＳモジュール４４および走行位置検出手段４５を備えており、第二の受信機４ｂは走行位置検出手段４５により取得した現在位置情報を都度サーバ装置９に転送し、サーバ装置９が備える図示しない記憶域に上書保存する。また、受信機４の少なくとも一台には、発信機３が幼児バス２の出入口を通過したことを検出する出入口通過検出手段４６がＲＡＭ上にロードされている。本実施形態においては、後述する第一の受信機４ａがかかる出入口通過検出手段４６を備えている。

図３はモニタ端末５の構成を示すブロック図である。モニタ端末５も受信機４と同様に制御部５１を備え、機能拡張が可能な通信端末である。モニタ端末５は保育士がタッチ操作および園児の乗降確認を行うための液晶パネル５３と、ルータ６とＷｉ−Ｆｉ通信を行うための無線ＬＡＮモジュール５２を備えている。本実施形態におけるモニタ端末５には、受信機４と同様に、市販のスマートフォンまたはタブレット端末が用いられている。

図４はサーバ装置９の構成を示すブロック図である。サーバ装置９はＣＰＵ、ＲＡＭ、およびＨＤＤからなる制御部９１と、光通信網を介してサーバ装置９をインターネット７に接続し、サーバ装置９と、受信機４、モニタ端末５、関係者端末１０、および管理端末８との通信を可能とする有線ＬＡＮモジュール９２と、後述する各種データベースファイルが格納された外部ストレージ９３と、を備える。システム制御部９１のＲＡＭには後述する入退室判定手段９４および到着通知手段９５がロードされる。

本実施形態においては、システムの負荷分散および拡張性確保のため、受信機４とは別筐体のサーバ装置９が設けられているが、サーバ装置９の備える機能やデータは、受信機４のうちの一台に持たせることも、または複数台に分散して持たせることも可能である。

図５は幼児バス２内における受信機４、ルータ６、およびモニタ端末５の配置図である。本実施形態においては、幼児バス２の車室内に三台の受信器４が配置されている。具体的には、幼児バス２の出入口近傍に第一の受信機４ａが、運転席近傍に第二の受信機４ｂが、最後部右端に第三の受信機４ｃが配置されている。ルータ６は幼児バス２の最後部左端に配置されている。モニタ端末５は保育士とともに幼児バス２内外を自由に移動する。

（入退室判定方法）
以下、本実施形態における入退室判定の方法について説明する。図６は入退室判定処理にかかる発信機３、受信機４、サーバ装置９、および入退室判定手段９４の連携を示すフローチャートである。

各園児に携帯された発信機３は、その発信機３の識別情報である発信機ＩＤと、送信時における送信電力値であるTx Power Levelとを有するビーコン信号であるアドバタイズメント・パケットを１秒おきにブロードキャストする（Ｓ１００）。

幼児バス２内に配置された三台の受信器４は発信機３のアドバタイズメント・パケットを受信し（Ｓ１１０）、そのパケットの情報に自身の識別情報である受信機ＩＤ、およびパケット受信時の受信電波強度であるＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）値を付加してサーバ装置９へ転送する（Ｓ１３０）。

受信機４は発信機３からアドバタイズメント・パケットを受信した都度サーバ装置９へ転送するのではなく、一の発信機３から連続して受信した３回から５回分のＲＳＳＩ値を平均し（Ｓ１２０）、その平均値をサーバ装置９へと転送する。これによりＲＳＳＩ値の誤差が低減され、測位精度の向上を図ることができる。

サーバ装置９がＳ１３０のデータを受信すると（Ｓ１４０）、入退室判定手段９４はそのＲＳＳＩ値（平均値）およびTx Power Levelから、以下の式に基づいてアドバタイズメント・パケットの減衰量であるpathloss値を算出する（Ｓ１５０）。
pathloss値 ＝ Tx Power Level − RSSI値（平均値）

入退室判定手段９４は、Ｓ１５０において算出されたpathloss値からそのアドバタイズメント・パケットを送信した発信機３と各受信機４との相対距離を推定する（Ｓ１６０）。pathloss値と相対距離との関係は、実際に使用される発信機３や受信機４の性能、およびこれらが用いられる場所により異なるため、予め取得した実測値に基づいて関数化しておく必要がある。本実施形態においては発信機３として共通の専用機器が用いられていることから、入退室者個人が所有する携帯電話やスマートフォンを発信機３として用いる場合に比べ、発信機３の個体差による電波強度の差が低減されている。また、より正確に距離を測定するためには、発信機３は園児のかばんの中よりも名札や帽子にとりつけ、外部に露出させておくことが好ましい。

図７（ａ）はサーバ装置９の室内境界データベース９３１の例である。図７（ａ）に示されたデータサンプルは第３正規形に正規化されたテーブル群から、二次元直交座標系における幼児バス２の車室空間（区画）の範囲、および受信機４の座標を把握するために必要な列のみを集めたビューであり、各列のデータの意味は以下に示す通りである。なお、AREA_NO列の値が1のレコードが本実施形態における幼児バス２を表す情報である。
AREA_NO：区画の識別番号
AREA_TYPE：区画の種類（BUS：乗合車両の車室、ROOM：建物の一室）
X_BORDER：Ｘ軸における区画範囲
Y_BORDER：Ｙ軸における区画範囲
RX1_COORD：第一の受信機４ａの座標
RX2_COORD：第二の受信機４ｂの座標
RX3_COORD：第三の受信機４ｃの座標

図８は図７（ａ）における幼児バス２（AREA_NO=1）のレコードが示す状況を視覚的に表わした説明図である。本実施形態においては第一の受信機４ａの座標を（０，０）として、幼児バス２の区画や他の受信機４の座標が登録されている。

図９は入退室判定手段９４による座標位置の導出方法を示す図である。例えば発信機３を所持する園児が座標（８０，−１００）にいる場合、図６のＳ１６０で算出した各受信機４との距離範囲（図９における破線の円）が重なる位置を発信機３の座標位置と推定する（Ｓ１７０）。なお、現実世界においては発信機３の位置は高さ軸を含み三次元的に移動するため、発信機３の高さ位置の変位による誤差が生じることが見込まれる。よって、要求される座標位置精度に応じて誤差を修正する必要がある。かかる誤差の簡易な修正方法としては、各受信機４からの距離範囲の重複部分の略中心を発信機３の座標位置とする方法などが考えられる。

なお、本実施形態においては三台の受信器４が用いられていることにより発信機３の現在位置がほぼ一箇所に特定されている。受信機４が二台の場合、発信機３の現在位置の候補が二箇所になることが想定されるが、例えば建物の高層階の一室における窓の外など、現在位置候補として検出されても無視できる領域が入退室を管理する区画に広く隣接している場合、二台の受信器４でもその配置位置を工夫することにより十分な測位精度を期待することができる。

図７（ｄ）はサーバ装置９の発信機データベース９３４の例である。図７（ｄ）に示されたデータサンプルは第３正規形に正規化されたテーブル群から、各発信機３の状況を把握するために必要な列のみを集めたビューであり、各列のデータの意味は以下に示す通りである。
TX_NO：発信機の発信機ＩＤ
AREA_NO：発信機の入退室を管理する区画の識別情報
ENTER_ASSUM：入退室仮フラグ（Ｙ：区画内、Ｎ：区画外）
ENTER_JUDGE：入退室フラグ（Ｙ：区画内、Ｎ：区画外）
TX_COORD：発信機の座標位置
OWNER_ID：発信機の所有者の識別情報
OWNER_NAME：発信機の所有者の名前
STOP_ID：発信機の所有者が幼児バス２に乗降する停留所の識別情報
ATTENDANCE：発信機の所有者の本日の来園状況（Ｙ：出席、Ｎ：欠席）

本実施形態においては、第一の受信機４ａは幼児バス２の出入口に配置されている。発信機３が全ての受信機４の電波到達圏外まで離れた場合など、その発信機３が確実に幼児バス２の車外にあると判断されたときに、発信機データベース９３４の入退室仮フラグ（ENTER_ASSUM）は入退室判定手段９４によりＮ（区画外）に初期化される。

その後、第一の受信機４ａの出入口通過検出手段４６は、発信機３のアドバタイジング・パケットのＲＳＳＩ値が、第一の受信機４ａから１ｍ以内に近接したときの強度まで高まり、その後弱まるという変化を示したときに、そのイベントを捕捉して発信機３が出入口を通過したものと見做し、入退室判定手段９４に対してその発信機３の入退室仮フラグを反転させるよう指示を送る。なお、上記処理を行うため、出入口通過検出手段４６には、発信機３が１ｍ以内まで近接したときに示すＲＳＳＩ値を予め登録しておく必要がある。

なお、発信機３が受信機４の電波到達圏外まで離れたときや上記イベントが捕捉されたときのほか、発信機３が確実に車室外または車室内にあると判断される予め設定された座標範囲で検出されることによっても、入退室判定手段９４により入退室仮フラグがＹ（区画内）またはＮ（区画外）に再設定される。

入退室仮フラグがＹ（区画内）のとき、入退室判定手段９４は、その発信機３は幼児バス２の車室内にある蓋然性が高いものとして、室内境界データベース９３１における幼児バス２の区画座標を３０〜５０ｃｍ分拡大したうえでその発信機３の入退室を判定し、入退室フラグ（ENTER_JUDGE）をＹ（区画内）またはＮ（区画外）に設定する。同様に、入退室仮フラグがＮ（区画外）のときは、その発信機３は幼児バス２の車室外にある蓋然性が高いものとして、幼児バス２の区画座標を３０〜５０ｃｍ分縮小したうえで発信機３の入退室を判定して入退室フラグを設定する（Ｓ１８０）。なお、発信機３が受信機４の電波到達圏外にある場合は入退室フラグの値はＮＵＬＬに設定される。このように発信機３の出入口通過イベントが入退室判定に加味されることにより、その発信機３が区画の境界線付近にある場合における誤判定が低減されている。

（幼児バス２による送迎の流れ）
以下幼児バス２による園児の帰宅時の流れについて説明する。

図７（ｂ）はサーバ装置９の運行ルートデータベース９３２の例である。図７（ｂ）に示されたデータサンプルは第３正規形に正規化されたテーブル群から、各運行ルートにおける停留所情報を把握するために必要な列のみを集めたビューであり、各列のデータの意味は以下に示す通りである。
ROOT_NO：運行ルートの識別番号
BUS_NO：その運行ルートを通る乗合自動車の識別情報
STOP_SEQ：運行ルート上の停留所の順番
STOP_ID：停留所の識別情報
STOP_NAME：停留所の名前
STOP_COORD：停留所のＧＰＳ座標

図１０は幼児バス２に同乗する保育士が所持するモニタ端末５の画面表示例である。保育士はまず、運行ルートデータベース９３２に登録された運行ルートの識別番号（ROOT_NO）から生成された運行ルートの候補から（図１０のモニタ端末５ａ）、その幼児バス２がこれから運行するルートを選択する。運行ルートが選択されると、運行ルートデータベース９３２からその運行ルート上の停留所の識別情報（STOP_ID）が抽出され、さらに発信機データベース９３４からそれらの停留所で降車する園児の名前（OWNER_NAME）が抽出され、抽出された園児名の一覧がモニタ端末５の画面上に表示される（図１０のモニタ端末５ｂ）。運行ルートを選択することにより、乗車すべき園児名が機械的に一覧表示されることから、保育士による人為的な点呼ミスを予防することができる。

なお、図１０のモニタ端末５ｂはすでに全員乗車した状態の画面表示である。モニタ端末５は、画面に表示すべき園児の識別情報（OWNER_ID）をキーとして発信機データベース９３４の入退室フラグ（ENTER_JUDGE）を参照し、Ｎ（区画外）と判定されている園児の名前は赤色（図１０では太字で表現）で、Ｙ（区画内）と判定されている園児の名前は黒色で、受信機４の電波到達圏外（ＮＵＬＬ）と判定されている園児の名前はグレー（図１０では破線文字で表現）で表示する。

園児全員の乗車が確認されると（モニタ端末５に表示された園児名の一覧が全て黒色で表示されると）、「運転開始」と表示された運転開始ボタンが、押下不能なディセーブル状態（図示せず）から押下可能なイネーブル状態（図１０のモニタ端末５ｂ）となる。その後、保育士により運転開始ボタンが押されると、モニタ端末５は運行ルートデータベース９３２と発信機データベース９３４とを参照し、最初の停留所で降車する予定の園児の名前を赤色で点滅させ、乗降予定状態の一つである降車予定状態に変化させる（図１０のモニタ端末５ｃ）。また同時にモニタ端末５は運転開始ボタンの表示文字を「走行中」に切り替え、押下不能な状態とする。

なお、例えば、ある園児の入退室判定が正しく行われず、園児が幼児バス２に乗車しているにも関わらず区画外との判定がなされている場合や、ある園児が所持する発信機３の電池が切れて測位不能となった場合など、入退室管理システム１が認識する入退室状態と現実の入退室状態とが一致しないケースも想定される。そのような状況を考慮し、例えばモニタ端末５に表示された園児名をタップして、図示しない管理メニューを呼び出すことにより、強制的にその園児の入退室状態を変更したり、入退室判定から除外したりできる機能を備えることが望ましい。

図７（ｃ）はサーバ装置９の到着通知データベース９３３の例である。図７（ｃ）に示されたデータサンプルは第３正規形に正規化されたテーブル群から、各停留所への到着前に行う到着予定通知に関する情報を把握するために必要な列のみを集めたビューであり、各列のデータの意味は以下に示す通りである。
ROOT_NO：運行ルートの識別番号
STOP_ID：停留所の識別情報
DISTANCE：到着予定通知を送信する停留所までの残距離（単位：ｋｍ）
MEANS：到着予定通知の手段（MAIL：メール、APPL：専用アプリによる通知）
ADDRESSEE：通知先

到着通知手段９５は、走行位置検出手段４５により取得された幼児バス２の現在位置が各停留所（STOP_ID）までの残距離（DISTANCE）よりも各停留所に接近したときに、登録された通知手段（MEANS）により、到着予定通知を通知先（ADDRESSEE）に送信する。なお、停留所までの残距離は、Googleマップなどの地図アプリのAPIを利用し、走行位置検出手段４５が取得した現在位置を該地図アプリ上に設定した運行ルートにマッピングすることにより算出する。

図１１は、関係者端末１０が本実施形態にかかる入退室管理システム１の専用アプリを使用して地図画像上に幼児バス２の現在位置を表示した例である。関係者端末１０は、走行位置検出手段４５によりサーバ装置９の図示しない記憶域に保存された現在位置情報を取得し、上記同様Googleマップなどの地図アプリ上にその現在位置情報をマッピングすることにより幼児バス２の現在位置を表示する。なお、関係者端末１０による幼児バス２の現在位置の表示方法は、上記専用アプリのほか、認証を経て一般的なウェブブラウザ上に表示させるようにしても良い。

幼児バス２が停留所へ到着し、園児が降車すると、入退室判定手段９４は降車が済んだ園児の入退室フラグ（ENTER_JUDGE）をＮ（区画外）に更新し、モニタ端末５はその園児の名前を非点滅の赤色に変更する。降車予定の園児の名前が全て赤色に変更されると、モニタ端末５には運転開始ボタンが押下可能な状態で再度表示される（図１０のモニタ端末５ｄ）。その停留所で降車する予定にない園児の入退室フラグがＮ（区画外）になったときは、その旨の警告がモニタ端末５の画面上に表示される。

園児の降車が完了し、保育士により再度運転開始ボタンが押されると、今度は次の停留所で降車する予定の園児の名前が降車予定状態に変化する。また、幼児バス２の運転が開始され、受信機４の電波が届かなくなった発信機３を所持する園児の名前はグレーに変化する。ここで、測位誤差などにより停留所において降車したものと誤判定された園児の発信機３が、降車予定の停留所から５０ｍ以上離れても電波が届く状態にあるときは、その旨の警告がモニタ端末５に表示されるとともにアラート音が鳴る。同様に、誤判定により乗車中と判定された園児の発信機３が、降車予定の停留所に到着する前に受信機４の電波が届かない状態となったときも、その旨の警告がモニタ端末５に表示されるとともにアラート音が鳴る。

幼児バス２による登園時の乗降管理も、上記帰宅時の乗降管理と同じ機能を用いて実現される。帰宅時の乗降管理との違いとしては、幼稚園から幼児バス２が出発する際には無条件に運転開始ボタンが押下可能であることと、次に立ち寄る停留所で乗車する予定の園児の名前は赤色ではなく黒色で点滅し、乗降予定状態の一つである乗車予定状態となることと、停留所から出発する際にはその停留所で乗車する予定の園児の名前が全て黒色になることでモニタ端末５の運転開始ボタンが再度押下可能な状態になることと、停留所における乗降状態の異常を検知した際のモニタ画面５の警告表示とアラート音の発報条件が登園時を想定したものに反転されることである。

このように、本発明にかかる入退室管理システム１を用いることにより、園児の点呼および乗降確認に関して保育士の負担が軽減されるとともに、人為的なミスが防止され、異常を早期に検出することが可能となる。さらに保護者たちが停留所で幼児バス２の到着を長時間待つ必要がなくなることから、多忙な保護者たちが時間を節約することが可能となる。

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。

１ 入退室管理システム
２ 幼児バス
３ 発信機
４ 受信機
４ａ 第一の受信機
４ｂ 第二の受信機
４ｃ 第三の受信機
４５ 走行位置検出手段
４６ 出入口通過検出手段
５ モニタ端末
６ モバイルＷｉ−Ｆｉルータ
７ インターネット
８ 管理端末
９ サーバ装置
９３１ 室内境界データベース
９３２ 運行ルートデータベース
９３３ 到着通知データベース
９３４ 発信機データベース
９４ 入退室判定手段
９５ 到着通知手段
１０ 関係者端末

Claims (9)

1. 伝搬損失による電波強度の減衰量から通信機器間のおおよその距離を推定可能な所定の近距離無線通信プロトコルに対応した少なくとも二つの受信機および少なくとも一つの発信機と、
   二次元直交座標系上における建物の一室または乗合車両の車室の区画を示す座標範囲、および該区画内に配置された前記各受信器の座標位置が予め登録された室内境界データベースと、
   前記各受信機と前記発信機との相対距離から入退室判断を行う入退室判定手段と、を備え、
   前記各受信機は前記区画内に互いに離間して配置され、
   前記発信機は前記区画内に出入りする者に携帯され、
   前記発信機は、該発信機の識別情報と送信時における送信電力値とを含むパケットを一定時間間隔で送出し、
   前記入退室判定手段は、前記パケットを受信した前記各受信機から、受信時における該パケットの電波強度と前記送信電力値とを取得して、その減衰量から前記発信機と前記各受信機との相対距離を推定するとともに、該相対距離から前記二次元直交座標系における前記発信機の座標位置を導出することにより、前記発信機が前記区画内にあるか否かを判定することを特徴とする入退室管理システム。
2. 前記入退室判定手段は、一の前記発信機から連続して受信された所定回数分の前記パケットの前記電波強度を平均した値を用いて、該一の発信機にかかる前記減衰量を算出することを特徴とする請求項１に記載の入退室管理システム。
3. 前記受信機のうち一つは前記区画の出入口近傍に配置され、
   前記入退室判定手段は、前記出入口近傍に配置された前記受信機に前記発信機が所定の距離まで近接して離間したというイベントを捕捉し、該イベントにより該発信機が前記出入口を通過したものと見做して前記入退室判断に加味することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の入退室管理システム。
4. 三つ以上の前記受信機を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の入退室管理システム。
5. 前記近距離無線通信プロトコルはBluetooth（登録商標）におけるＰＸＰ（ProXimity Profile）であることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の入退室管理システム。
6. 送迎バスにおける乗客の乗降管理に用いられ、
   前記受信機は前記送迎バスの客室内に配置され、
   前記発信機は前記送迎バスの乗客に携帯され、
   ＧＰＳ信号を受信し前記送迎バスの現在位置を一定時間間隔で測位する走行位置検出手段と、
   前記送迎バスの識別情報と該送迎バスの運行ルート情報とが対応付けられて予め登録された運行ルートデータベースと、
   前記運行ルートにおける各停留所の識別情報と、該停留所へ接近したことを通知する宛先である通知先情報と、該通知を行う該停留所までの距離である残距離情報と、が対応付けられた情報である到着通知情報が予め登録された到着通知データベースと、
   前記走行位置検出手段により取得された前記現在位置が、前記到着通知情報における前記停留所までの前記残距離情報よりも前記停留所に接近したときに、前記通知先情報に指定された前記宛先にその旨を通知する到着通知手段と、をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の入退室管理システム。
7. 前記発信機の前記識別情報と該発信機の所有者の個人情報とが対応付けられた情報である発信機情報が予め登録された発信機データベースと、
   前記発信機データベースから取得された前記発信機情報が表示されるモニタ端末と、をさらに有し、
   前記発信機情報には乗降予定の前記停留所の前記識別情報がさらに対応付けられ、
   前記モニタ端末には運転開始ボタンが設けられ、
   前記送迎バスの始点または前記停留所から前記送迎バスが出発する際に前記運転開始ボタンが押されることにより、次に停車する前記停留所で乗降する予定の前記発信機情報が所定の表示態様である乗降予定状態に変化することを特徴とする請求項６に記載の入退室管理システム。
8. インターネットに接続された関係者端末をさらに有し、
   前記関係者端末は前記走行位置検出手段により検出された前記送迎バスの現在位置を地図画像上に表示可能であることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の入退室管理システム。
9. インターネットに接続されたサーバ装置をさらに有し、
   前記サーバ装置は、室内境界データベースと、前記入退室判定手段と、前記運行ルートデータベースと、前記到着通知データベースと、前記到着通知手段と、前記発信機データベースと、を有し、
   前記受信機、前記モニタ端末、および前記走行位置検出手段は、前記送迎バス内に設けられたアクセスポイントから移動体通信網を介して前記サーバ装置に接続されることを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか一項に記載の入退室管理システム。

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