JP2016183921A - サーバコンピュータ、測位システム、測位方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ＧＰＳが利用できない環境において歩行体の位置を特定する測位精度を向上する。
【解決手段】サーバコンピュータ３は、記憶部３２、端末間距離算出部３４、第２位置推定部３５、位置更新部３６、移動方向更新部３７を備える。端末間距離算出部３４は端末から取得した通信情報に含まれる電波強度から端末間の相対距離を算出する。第２位置推定部３５は端末間の相対距離と端末から取得した歩行情報から推定した各端末の位置を基に各端末の位置を推定する。位置更新部３６は第２位置推定部３５により推定された各端末の推定位置にて、記憶部の該当端末の推定位置を更新する。移動方向更新部３７は更新された端末の推定位置の遷移から端末の移動方向を推定し、更新した該当端末の推定位置に推定移動方向を対応付けて記憶する。
【選択図】図２

Description

本発明は、サーバコンピュータ、測位システム、測位方法およびプログラムに関する。

近年、屋根のある集会場やビルなどの建物内において人や動物、ロボットなどの歩行体の位置を測位するサービスが増加しつつあり、これに伴い屋内位置測位システムに注目が集まっている。

建物内では、ＧＰＳの電波を受信できないことから、通常、歩行体に装着された測位端末自体が起点からの動きを検出しつつ地図上の移動位置を特定する自律航法の技術が用いられる。

特開２０１２−０８８２５３号公報

従来の自律航法の技術では、起点からの移動距離が増す毎、または経過時間が増す毎に測位誤差が大きくなるという問題がある。

本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、ＧＰＳが利用できない環境において歩行体の位置を特定する測位精度を向上することのできるサーバコンピュータ、測位システム、測位方法およびプログラムを提供することにある。

実施形態のサーバコンピュータは、歩行体の歩行運動に関する歩行情報を検出する端末が歩行体と共に通過する地図上の地点を測位基準の位置として設定しその基準位置を通過する端末と無線通信を行う無線基地局と通信網を介して接続されている。サーバコンピュータは、情報取得部、第１位置推定部、第２位置推定部、記憶部、端末間距離算出部、位置更新部、移動方向更新部を備える。情報取得部は無線基地局より、端末の歩行情報と端末の識別情報と端末の通過時刻と端末間で行った通信での電波強度を含む通信情報とを取得する。第１位置推定部は情報取得部により基準位置通過時と通過後に順次取得される端末毎の歩行情報を基に各端末の推定位置を算出する。記憶部は測位した各端末の推定位置をそれぞれの端末の識別情報に紐付けて記憶する。端末間距離算出部は情報取得部により取得された通信情報に含まれる電波強度から端末間の相対距離を算出する。第２位置推定部は端末間距離算出部により算出された端末間の相対距離と第１推定部により算出された各端末の推定位置とを基に各端末の位置を推定する。位置更新部は第２位置推定部により推定された各端末の推定位置にて、記憶部の該当端末の推定位置を更新する。移動方向更新部は位置更新部により更新された端末の推定位置の遷移から端末の移動方向を推定し、更新した該当端末の推定位置に推定移動方向を対応付けて記憶する。

測位システムの一つの実施の形態を示す構成図である。 測位システムの機能構成の第１実施形態を示すブロック図である。 位置管理テーブルの一例を示す図である。 基準位置送信装置の動作（処理）を示すフローチャートである。 無線基地局の動作（処理）を示すフローチャートである。 端末の動作（処理）を示すフローチャートである。 サーバの動作（処理）を示すフローチャートである。 矢印方向に移動する端末１１１の無線通信可能なエリアに３台の端末が存在する場合の概略図である。 移動した端末１１１の移動方向を更新する動作を説明するための図である。 既存の手法における端末の推定誤差を示す図である。 本実施形態の端末の推定誤差を示す図である。 測位システムの機能構成の第２実施形態を示すブロック図である。 第２実施形態の動作（処理）を示すフローチャートである。 測位システムの機能構成の第３実施形態を示すブロック図である。 第３実施形態の動作（処理）を示すフローチャートである。 測位システムの機能構成の第４実施形態を示すブロック図である。 第４実施形態の動作（処理）を示すフローチャートである。 測位システムの機能構成の第５実施形態を示すブロック図である。 第５実施形態の動作（処理）を示すフローチャートである。 測位システムの機能構成の第６実施形態を示すブロック図である。 第６実施形態の動作（処理）を示すフローチャートである。 測位システムの機能構成の第７実施形態を示すブロック図である。 第７実施形態の動作（処理）を示すフローチャートである。 測位システムの機能構成の第８実施形態を示すブロック図である。 第８実施形態の動作（処理）を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１は測位システムの構成を示す図、図２は測位システムの機能構成を示すブロック図図３は位置管理テーブルの一例を示す図である。

図１、２に示すように、この測位システムは、建屋の入口などに設置された基準位置送信装置１と、建屋内に設置された無線基地局２と、建屋の入口を通過して屋内に入り移動する複数の歩行体として歩行者１０１〜１０４がそれぞれ携行する自律航法による歩行者の位置測定用（測位用）の端末である歩行者端末１１１〜１１４（以下「端末１１１〜１１４」と称す）と、無線基地局２とローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）などの通信網４を介して接続されたサーバコンピュータとしてのサーバ３とを構える。

端末１１１〜１１４は歩行情報送信装置である。なおこの例では基準位置送信装置１と無線基地局２とを別体としたが、これらを一体とした装置、例えば基準局などとしてもよい。

すなわちこの測位システムは、各歩行者１０１〜１０４に装着された端末１１１〜１１４と、これら端末１１１〜１１４が通過する地図上の地点を測位基準の位置として設定しその基準位置（絶対座標）を通過する端末１１１〜１１４と無線通信する基準位置送信装置１と、端末１１１〜１１４から歩行情報を含む情報を受信する無線基地局２と、この無線基地局２と通信網４を介して接続され、端末１１１〜１１４から無線基地局２に受信された歩行情報を無線基地局２から取得するサーバ３とを備える。

基準位置送信装置１は、位置測位の基準となる基準位置（この装置が設置されている位置座標など）を記憶した記憶部５１と、端末１１１〜１１４を受信対象として基準位置となる位置情報を局所的なエリアに送信し続ける通信部５２とを備える。通信部５２は、例えばBluetooth（登録商標） Low Energy（ＢＬＥ）、無線ＬＡＮ、ＲＦＩＤ、ＮＦＣ等の無線通信機能を有する。

通信部５２で送信する情報としては、記憶部５１に記憶されている絶対位置の情報以外に、基準位置送信装置１自体の識別情報である装置ＩＤを送信し、サーバ３にて絶対位置と装置ＩＤを対応づけた情報を保持（記憶）しておき、サーバ４にて基準位置情報を付与してもよい。

ＢＬＥは、近距離無線通信技術の一つであるBluetooth（登録商標）の拡張仕様の一つであり、極低電力での通信が可能である。無線ＬＡＮの場合はおおよそ数十メートルの範囲が無線通信エリアとなる。基準位置とはこのシステムの測位基準（測位の起点）となる地図上の絶対位置（経度、緯度または平面上のｘ座標、ｙ座標など）である。

無線基地局２は自身の局所的な無線通信エリア内に入って通信可能となった端末１１１〜１１４と通信する通信部２１および制御部２２を備える。

無線基地局２は基準位置を発信する機能と無線アクセスポイントとしての機能を有する。無線基地局２とは別に無線アクセスポイント用の無線通信装置を複数設置可能であれば、無線基地局２とは別の場所（歩行者１１１〜１１４が移動する範囲内の場所）に間隔をおいて設置してもよい。

通信部２１は、例えばＢＬＥや無線ＬＡＮ等の無線通信機能を有しており、例えば数メートル〜数百メートル程度の無線通信エリアで端末１１１〜１１４と無線通信を行う。

制御部２２は端末１１１〜１１４と通信することで端末１１１〜１１４が基準位置送信装置１の位置を通過した通過時刻を取得する。制御部２２は通信部２１を制御して基準位置送信装置１の位置を通過した歩行者１０１〜１０４が携行する端末１１１〜１１４の識別情報（端末ＩＤ）と通過時刻とを含む情報をサーバ３へ送信する。また制御部２２は通信部２１を制御して記憶部５１より読み出した基準位置を端末１１１〜１１４へ無線送信する。

端末１１１〜１１４は、歩行情報計測部として歩行センサ１１、制御部１２、記憶部１３、通信部１４などを有する。

歩行センサ１１は歩行運動に関係した歩行情報を測定（検出）する。歩行情報は例えば歩数、歩行方向（移動方向）などの情報である。歩数は歩幅をかけることで移動距離になるので移動距離としてもよい。歩行情報をサーバ３へ送信するときには、個々の端末の識別情報である端末ＩＤ、基準位置通過情報、時刻情報、他の端末と通信したときの電波強度などの通信情報も一緒に送信される。

通信部１４は無線ＬＡＮなどの、無線基地局２及び他の端末１１１〜１１４と無線通信する機能を有しており、各端末と無線通信により他の端末の端末ＩＤや通信時の電波強度などの通信情報を取得する。

記憶部１３は例えばメモリであり、歩行情報、時刻などが記憶される。この記憶部１３には他の端末との無線通信により他の端末から得られた端末ＩＤも記憶される。記憶部１３には予めこの端末の識別情報として端末ＩＤが記憶されている。

制御部１２は他の端末との無線通信により他の端末の電波強度を検出し、検出した電波強度を端末ＩＤ毎に記憶部１３に記憶する。

制御部１２は時計機能を有しており、歩行センサ１１により検出された歩行情報と時刻を対応付けて記憶部１３に随時記憶し、所定のタイミング（例えば定期的な１分間隔や他の端末と通信したときや他の端末と近接したときなど）で、自身の端末ＩＤに紐づけて歩行情報、時刻、他の端末ＩＤおよび電波強度などと共に通信部１４を通じて送信する。

図２に示すように、サーバ３は、情報取得部３１、記憶部３２、位置推定部３３、端末間距離算出部３４、第２位置推定部３５、位置更新部３６、移動方向更新部３７などを備える。

情報取得部３１は、例えばＬＡＮインターフェースなどの通信インターフェース（有線通信機能）を有しており、端末１１１〜１１４との無線通信で無線基地局２が得た端末１１１〜１１４の情報を、無線基地局２から受信して記憶部３２に記憶すると共に、位置推定部３３および端末間距離算出部３４に渡す。

より詳細には、情報取得部３１は、端末１１１〜１１４の歩行情報と歩行者端末ＩＤと端末１１１〜１１４が基準位置を通過した情報（通過時刻など）と端末１１１〜１１４が他の端末１１１〜１１４と通信したときの電波強度などの通信情報を無線基地局２から受信し、記憶部４２に記憶すると共に、位置推定部３３および端末間距離算出部３４に情報を渡す。

情報取得部３１は、無線基地局２より、端末１１１〜１１４の歩行情報と端末１１１〜１１４の端末ＩＤと端末１１１〜１１４が基準位置を通過した通過時刻と前記端末間で行った通信での電波強度を含む通信情報とを取得する情報取得部として機能する。情報取得部３１の通信機能としては、有線通信機能以外に、例えば無線ＬＡＮ、ＢＬＥ、ＲＦＩＤ、ＮＦＣなどの無線通信機能を備えてもよい。

記憶部３２は位置登録領域と１次記憶領域とを有しており、１次記憶領域には各端末１１１〜１１４から随時取得される情報や各種計算のための情報が一時的に保持される。具体的には１次記憶領域には、各端末ＩＤ、端末１１１〜１１４の絶対位置、時刻、歩行情報などが記憶される。
また位置登録領域に、測位した各端末１１１〜１１４の推定位置がそれぞれの端末ＩＤに紐付けて記憶される。

具体的に、位置登録領域には、図３に示すような位置管理テーブル３２ａが記憶されている。位置管理テーブル３２ａには、端末ＩＤ毎に端末の推定位置、時間（シーケンス）、推定移動方向、接近端末情報（端末ＩＤ、電界強度など）が関連付けられて記憶されている。

この位置管理テーブル３２ａには、位置や移動方向を推定する度に、レコード（行）が新たに設けられ、そのレコードに時刻と共に推定位置と推定移動方向が記憶され、近接端末が検出された場合は近接端末の情報が記憶される。推定移動方向は、北を０°とし、３６０°の範囲の角度で表し記憶される。

位置推定部３３は、情報取得部３１により基準位置通過時と通過後に順次取得される端末毎の歩行情報を基に各端末１１１〜１１４の地図上の位置（絶対位置）を算出する第１位置推定部として機能する。

端末間距離算出部３４は、情報取得部３１により各端末１１１〜１１４から取得された端末間通信による通信情報に含まれる電波強度から端末１１１〜１１４間の相対距離を算出する。

第２位置推定部３５は、端末間距離算出部３４により算出された複数の端末１１１〜１１４間の相対距離と位置推定部３３により推定した各端末の推定位置（絶対位置）とを基に３点測量により各端末１１１〜１１４の位置を算出（推定）する。

位置更新部３６は、予め設定されている判定条件（距離、時間、電界強度の閾値など）に従い記憶部３２に記憶されている各端末１１１〜１１４の推定位置を更新するか否かを判定し、更新するものと判定した場合、第２位置推定部３５により算出（推定）された推定位置にて、記憶部３２の位置管理テーブル３２ａに記憶されている該当端末１１１〜１１４の推定位置を更新する。

移動方向更新部３７は、位置更新部３６により更新された端末１１１〜１１４の推定位置の遷移、つまり同端末の２点以上の時間的な位置の移り変わり（２回以上の更新履歴）から端末１１１〜１１４の移動方向を算出（推定）し、位置管理テーブル３２ａの該当端末の情報を更新、つまり更新した該当端末１１１〜１１４のレコードの推定位置に推定移動方向を対応付けて記憶する。

次に、この第１実施形態の測位システムの動作（処理）を説明する。まず図４のフローチャートを参照して基準位置送信装置１の動作（処理）を説明する。

基準位置送信装置１では、通信部５２が、記憶部５１から基準位置を読み出して（ステップＳ１０１）、一定時間間隔で送信する（ステップＳ１０２〜ステップＳ１０４）。

次に、図５のフローチャートを参照して無線基地局２の動作（処理）を説明する。
無線基地局２では、基準位置送信装置１の位置を歩行者１０１〜１０４が通過した後、端末１１１〜１１４が本基地局の無線通信エリアに入り、端末１１１〜１１４との通信が可能になると（ステップＳ１１１のＹｅｓ）、通信部２１は端末１１１〜１１４との通信により端末１１１〜１１４から情報を受信する（ステップＳ１１２）。

制御部２２は通信部２１を制御して端末１１１〜１１４から受信された情報をサーバ３へ送信させる（ステップＳ１１３）。

続いて、図６のフローチャートを参照して個々の端末１１１〜１１４の動作（処理）を説明する。

各端末、例えば端末１１１では、基準位置送信装置１の無線エリア内であって基準位置送信装置１と通信可能な場合に、制御部１２は基準位置送信装置１から基準位置を受信して（図６のステップＳ２０１）、自端末の位置情報として時刻と共に記憶部１３に記憶する。つまり制御部１２は受信された基準位置を含む情報を記憶部１３に記憶する（ステップＳ２０２）。

また制御部１２は他の端末１１２〜１１４との通信が可能になったかどうかを常に監視している（ステップＳ２０３）。通信が可能かどうかの状況は電界強度の変化などで自端末から数メートルの範囲に他の端末が存在するか否かで検出する。

そして、他の端末、例えば端末１１２との通信が可能になった場合（ステップＳ２０３のＹｅｓ）、通信が可能になった他の端末１１２から情報（端末ＩＤ）を取得して記憶部１３に記憶する。つまり制御部１２は通信した端末の端末ＩＤを含む情報を記憶部１３に記憶する（ステップＳ２０４）。

制御部１２は歩行センサ１１により歩行情報が検出されると（ステップＳ２０５）、検出された歩行情報を記憶部１３に記憶する（ステップＳ２０６）。

このようにして記憶部１３に情報を蓄積し、送信条件を満たした場合（ステップＳ２０７のＹｅｓ）、記憶部１３に記憶された情報（端末毎の歩行情報、自端末の端末ＩＤ、近接して得た他の端末ＩＤ、通過時刻など）を無線基地局２へ送信する（ステップＳ２０８）。

端末１１１〜１１４との無線通信により情報を受信した無線基地局２は端末１１１〜１１４の端末ＩＤと共にその受信情報をサーバ３へ送る。

次に、図７のフローチャートを参照してサーバ３の動作を説明する。
図７に示すように、サーバ３では、例えば端末１１１の情報を、無線基地局２を通じて情報取得部３１が取得すると（ステップＳ３０１のＹｅｓ）、情報取得部３１は取得した情報を記憶部３２に記憶すると共に（ステップＳ３０２）、取得した情報を位置推定部３３と端末間距離算出部３４に渡す。

位置推定部３３は、情報取得部３１から渡された端末１１１の歩行情報と端末１１１から取得した基準位置送信装置１の基準位置と受信時刻などを含む基準位置通過情報とから、基準位置からの端末１１１の移動距離と移動方向を算出（推定）する（ステップＳ３０３）。この位置推定部３３による位置推定の動作は自律航法による通常の位置推定動作（基準位置からの現在位置までの歩数、経過時間などから位置を推定）である。

続いて、位置推定部３３は、算出（推定）した端末１１１の移動距離と移動方向とから端末１１１の位置を算出（推定）し（ステップＳ３０４）、算出（推定）した端末１１１の位置（推定位置）を記憶部３２に一時記憶する。

端末間距離算出部３４は、情報取得部３１から渡された端末１１１の情報に他の端末との通信情報（端末ＩＤ、電界強度など）が含まれているか否かを判定し（ステップＳ３０５）、他の端末（例えば端末１１２、１１３）との通信情報が含まれていた場合（ステップＳ３０５のＹｅｓ）、通信情報に含まれる端末間の電波強度を基に、この端末１１１と他の端末１１２、１１３との相対距離を算出し、算出した端末１１１、１１２、１１３間の相対距離を第２位置推定部３５に渡す。

第２位置推定部３５は、位置推定部３３により推定された推定位置（絶対位置）と端末間距離算出３４により算出された端末１１１、１１２、１１３間の相対距離とから３点測量により端末１１１、１１２、１１３の位置を算出（推定）する（ステップＳ３０６）。

位置更新部３６は、端末１１１から得られた歩行情報（前回位置から自律航法での移動位置）と第２位置推定部３５の算出結果（推定結果）の位置とを比較し互いの位置の差が予め設定された誤差範囲内か否かによって位置管理テーブル３２ａの該当端末１１１、１１２、１１３の推定位置を更新するか否かを判定する。誤差範囲内の場合は推定位置を更新せず、誤差範囲を超える場合は位置管理テーブル３２ａを更新するものと判定する。

この判定の結果、誤差範囲を超える推定位置の端末については位置管理テーブル３２ａを更新するものと判定する。この場合、位置更新部３６は、第２位置推定部３５により算出（推定）された端末１１１、１１２、１１３の推定位置にて、記憶部３２の位置管理テーブル３２ａに該当端末１１１、１１２、１１３の端末ＩＤの新たなレコードを追加して、求めた端末１１１、１１２、１１３の現在の推定位置を記憶する（ステップＳ３０７）。

移動方向更新部３７は、位置更新部３６にて更新された推定位置の更新履歴に２点以上の位置が存在するか否かを判定し、今回の更新位置を含む２点以上の位置（点）が存在する場合（ステップＳ３０８のＹｅｓ）、今回更新した推定位置と前回の推定位置との２点の位置（点）から移動方向を算出（推定）し（ステップＳ３０９）、算出結果（推定結果）の推定移動方向を、記憶部３２に記憶されている位置管理テーブル３２ａに追記、つまり位置管理テーブル３２ａに今回の推定位置を登録するために新たに設けたレコードに推定移動方向を追記する（ステップＳ３１０）。

ここで、図８乃至図１１を参照して具体的な例を説明する。
歩行者１０１が携行する端末１１１と通信可能な他の端末が無線通信エリア内に存在しない場合は、サーバ３において、自律航法により得られた端末の情報を基に位置を推定することになるが、図８に示すように、端末１１１と通信可能な端末として、例えば端末１１２〜１１４などが３台存在する場合、サーバ３では、端末間距離算出部３４が他の端末１１２〜１１４と通信した端末１１１の通信情報から端末１１１と各端末１１２〜１１４との端末間距離を算出し、第２位置推定部３５が３点測量により端末１１１の位置を推定し、位置更新部３６が位置管理テーブル３２ａの該当端末１１１のデータを更新する。なお端末１１１が他の端末１１２〜１１４と通信できない場合は再び自律航法により端末１１１の位置を推定する。

位置管理テーブル３２ａが更新されたとき、移動方向更新部３７は、図９に示すように、他の端末１１２〜１１４との通信情報から測位した端末１１１の移動位置２点（推定地点Ａ、Ｂ）から端末１１１の移動方向を推定し、位置管理テーブル３２ａの該当端末１１１のレコードの推定移動方向を補正する。

ここで、図１０と図１１を用いて従来の手法と本実施形態で端末の移動方向を推定した場合との違いを説明する。

既存の手法の場合、図１０に示すように、位置の補正を行うものの移動方向については補正しないため、位置補正を行った地点９３からさらに移動すると位置補正前の移動方向の累積誤差９２を継承することになり、直ぐに位置推定精度が低下する。

これに対して、本実施形態では、図１１に示すように、位置更新時に（位置補正した地点９６で）移動方向を推定し補正してその時点で移動方向の累積誤差９１をリセットするため、移動方向の推定精度を高めることができ、ＧＰＳの他に地磁気などを使用できない場合であっても端末の位置の推定を高精度に行うことができる。

このようにこの第１実施形態によれば、基準位置送信装置１の位置を通過した端末１１１〜１１４から無線基地局２を通じてサーバ３が得る情報（歩行情報、位置など）を位置管理テーブル３２ａで管理し、移動した端末１１１〜１１４の位置を推定する際に、端末１１１〜１１４間の通信により得られた通信情報を用いて端末１１１〜１１４の現在の位置を推定し、推定した位置の更新履歴（直近の端末の移動遷移）からその位置における端末の移動方向を推定し、位置管理テーブル３２ａで管理している端末１１１〜１１４の情報を更新することで、自律航法での累積誤差を少なくし、移動する端末１１１〜１１４の位置推定精度を高めることができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態を説明する。なおこの第２実施形態において第１実施形態と同じ構成には同一の符号を付しその説明は省略する。

図１２に示すように、第２実施形態は、第１実施形態のサーバ３に経過時間算出部３８を設ける。経過時間算出部３８は端末１１１〜１１４から取得した歩行情報（歩幅、向き、時刻など）と端末１１１〜１１４が基準位置送信装置１から受信した基準位置送信装置１の設置位置（基準位置）とこの基準位置を端末１１１〜１１４が受信した時刻（基準位置通過情報）を基に、基準位置を通過（受信）した時点（位置、時刻）から現在の各端末１１１〜１１４が存在する位置に至るまでの経過時間を算出する。

すなわち、経過時間算出部３８は端末１１１〜１１４の歩行情報と基準位置通過情報を用いて基準位置を通過（受信）してからの各端末１１１〜１１４の経過時間を算出しその旨を第２位置推定部３５に通知する。

第２位置推定部３５は各端末１１１〜１１４のうち、経過時間算出部３８により算出された他の端末との通信情報が存在する端末の経過時間を比較し、比較の結果、経過時間が最も短い端末（端末１１１〜１１４のいずれか）を更新対象の端末として選定し、選定した端末（端末１１１〜１１４のいずれか）の通信情報を用いて当該端末（自他それぞれの端末）の位置を推定する。

位置更新部３６は第２位置推定部３５により推定された当該端末の推定位置にて、位置管理テーブル３２ａの端末の推定位置を更新する。

移動方向更新部３７は同様に移動方向を推定し位置管理テーブル３２ａの該当端末の推定移動方向を更新する。

続いて、図１３のフローチャートを参照してこの第２実施形態の動作を説明する。
この第２実施形態の場合、ステップＳ３０１〜Ｓ３０４の処理で端末の位置が推定される度に、第２位置推定部３５は、端末１１１〜１１４間の通信情報の有無を判定する（ステップＳ３０５）。

ここで、例えば端末１１１の情報に他の端末（例えば端末１１２、１１３）の通信情報が存在した場合（ステップＳ３０５のＹｅｓ）、経過時間算出部３８は通信情報が存在した端末１１１〜１１３の歩行情報と基準位置通過情報を用いて基準位置を通過（受信）してからの各端末１１１〜１１３の経過時間を算出し（ステップＳ４０１）、その旨を第２位置推定部３５に通知する。

第２位置推定部３５は各端末１１１〜１１４のうち、経過時間算出部３８により算出された他の端末との通信情報が存在する端末（例えば端末１１１〜１１３など）の経過時間を比較し、比較の結果、経過時間が最も短い端末（端末１１１〜１１３のいずれか）を推定元の端末として選定する（ステップＳ４０２）。
そして、選定した推定元の端末（経過時間が最も短い端末）の通信情報を用いて当該端末（推定元の端末と通信情報が存在する端末）の位置を推定する（ステップＳ３０６）。その後の処理（ステップＳ３０７〜Ｓ３１０）は第１実施形態と同様である。

このようにこの第２実施形態によれば、サーバ３に経過時間算出部３８を設け、基準位置から移動した各端末１１１〜１１４のうち他の端末との通信情報が存在する端末１１１〜１１３の経過時間を算出し、端末間で通信した端末１１１〜１１３が存在した中で基準位置通過後の経過時間が最も短い端末（１１１〜１１３のいずれか）の位置を用いて更新対象の端末（端末１１１〜１１３）の位置を推定し移動方向を補正することで、自律航法による端末の測位誤差を修正して、屋内を移動する端末の位置および移動方向を高精度に推定することができる。

すなわち、自律航法では、基準位置を通過してからの経過時間が増加するほど雑音成分が多くなり測位誤差が増加するため、基準位置通過後の経過時間が少ない端末（例えば端末１１２など）を推定元の端末として端末の位置を推定しその推定位置を用いて位置管理テーブル３２ａに端末１１２との通信情報が存在する端末１１１や端末１１３の位置を推定しそれぞれの端末の移動履歴（位置管理テーブル３２ａにおける同端末の前回のレコードの推定位置と今回のレコードの推定位置）から移動方向を補正することで、端末１１１〜１１３の位置および移動方向を精度よく特定（捕捉）することができる。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態を説明する。なおこの第３実施形態において第１実施形態および第２実施形態と同じ構成には同一の符号を付しその説明は省略する。

図１４に示すように、第３実施形態は、第１実施形態のサーバ３に移動距離算出部３９を設ける。移動距離算出部３９は各端末１１１〜１１４から取得した歩行情報（歩幅、向き、時刻など）と予め記憶されている基準位置を基に、基準位置送信装置１の位置（基準位置）を通過した時点（位置、時刻）から移動した現在の各端末１１１〜１１４の移動距離を算出する。

すなわち、移動距離算出部３９は各端末１１１〜１１４の歩行情報を用いて基準位置から移動した各端末１１１〜１１４の移動距離を算出し、その旨を第２位置推定部３５に通知する。

第２位置推定部３５は移動距離算出部３９により移動距離が算出された各端末１１１〜１１４のうち、他の端末との通信情報が存在する端末の移動距離を比較し、比較の結果、移動距離が最も短い端末（端末１１１〜１１４のいずれか）を更新対象の端末として選定し、選定した端末（端末１１１〜１１４のいずれか）の通信情報を用いて当該端末の位置を推定する。

位置更新部３６は第２位置推定部３５により推定された当該端末の推定位置にて、位置管理テーブル３２ａの端末の推定位置を更新する。

移動方向更新部３７は同様に移動方向を推定し位置管理テーブル３２ａの該当端末の推定移動方向を更新する。

続いて、図１５のフローチャートを参照してこの第３実施形態の動作を説明する。
この第３実施形態の場合、各端末１１１〜１１４の位置が推定される度に、第２位置推定部３５は、端末１１１〜１１４間の通信情報の有無を判定する（ステップＳ３０５）。

ここで、例えば端末１１１の情報に他の端末（例えば端末１１２、１１３）の通信情報が存在した場合（ステップＳ３０５のＹｅｓ）、移動距離算出部３９は、通信情報が存在した端末１１１〜１１３の歩行情報を用いて基準位置を通過してからの各端末１１１〜１１３の移動距離を算出し（ステップＳ４１１）、その旨を第２位置推定部３５に通知する。

第２位置推定部３５は移動距離算出部３９により移動距離が算出された各端末１１１〜１１４のうち、他の端末との通信情報が存在する端末（例えば端末１１１〜１１３など）の移動距離を比較し、比較の結果、移動距離が最も短い端末（端末１１１〜１１３のいずれか）を推定元の端末として選定する（ステップＳ４１２）。

そして、選定した推定元の端末（移動距離が最も短い端末）の通信情報を用いて当該端末（推定元の端末と通信情報が存在する端末）の位置を推定する（ステップＳ３０６）。その後の処理（ステップＳ３０７〜Ｓ３１０）は第１実施形態および第２実施形態と同様である。

このようにこの第３実施形態によれば、サーバ３に移動距離算出部３９を設け、基準位置から移動した各端末１１１〜１１４のうち他の端末との通信情報が存在する端末１１１〜１１３の移動距離を算出し、端末間で通信した端末１１１〜１１３が存在した中で基準位置通過後の移動距離が最も短い端末（端末１１１〜１１３のいずれか）の位置を用いて更新対象の端末（端末１１１〜１１３）の位置を推定し移動方向を補正することで、自律航法による端末の測位誤差を修正して、屋内を移動する端末の位置および移動方向を高精度に推定することができる。

すなわち、自律航法では、基準位置を通過してからの移動距離が増加するほど雑音成分が多くなり測位誤差が増加するため、基準位置通過後の移動距離が少ない端末（例えば端末１１２など）を推定元の端末として端末の位置を推定しその推定位置を用いて位置管理テーブル３２ａに端末１１２との通信情報が存在する端末１１１や端末１１３の位置を推定しそれぞれの端末の移動履歴（位置管理テーブル３２ａにおける同端末の前回のレコードの推定位置と今回のレコードの推定位置）から移動方向を補正することで、端末１１１〜１１３の位置および移動方向を精度よく特定（捕捉）することができる。

（第４実施形態）
次に、第４実施形態を説明する。なおこの第４実施形態において第１乃至３実施形態と同じ構成には同一の符号を付しその説明は省略する。

図１６に示すように、第４実施形態は、第２実施形態と第３実施形態を組み合わせたものであり、サーバ３に経過時間算出部３８と移動距離算出部３９を設けたものである。

経過時間算出部３８は端末１１１〜１１４から取得した歩行情報（歩幅、向き、時刻など）と予め記憶部３２に記憶されている基準位置を基に、基準位置を通過した時点（位置、時刻）から現在の各端末１１１〜１１４が存在する位置に至るまでの経過時間を計測（算出）し第２位置推定部３５に通知する。

移動距離算出部３９は各端末１１１〜１１４から取得した歩行情報（歩幅、向き、時刻など）と予め記憶部３２に記憶されている基準位置を基に、基準位置を通過した時点（位置、時刻）から移動した現在の各端末１１１〜１１４の移動距離を算出し第２位置推定部３５に通知する。

第２位置推定部３５は端末の移動距離と経過時間を用いて推定元の端末として選定し選定した端末（端末１１１〜１１４のいずれか）の通信情報を用いて更新対象の端末の位置を推定する。

すなわち、第２位置推定部３５は端末１１１〜１１４の移動距離および／または経過時間が予め設定した閾値以内の端末を位置の推定に用いる端末として選定し、選定した端末が他の端末から取得した通信情報を用いて各端末の位置を推定する。

より詳細には第２位置推定部３５は各端末１１１〜１１４のうち、移動距離算出部３９により移動距離が算出された他の端末との通信情報が存在する端末の移動距離を比較し、比較の結果、移動距離が短い端末（端末１１１〜１１４のいずれか）を推定元の端末として選定する。

なお移動距離が短い端末を選定する上で、移動距離の差が所定誤差範囲（数メートル以内）の端末が複数存在した場合、第２位置推定部３５は経過時間算出部３８により経過時間が算出された端末の中で上記移動距離が同等の端末の経過時間を比較して、経過時間が最も短い端末（端末１１１〜１１４のいずれか）を推定元の端末として選定し、選定した端末（端末１１１〜１１４のいずれか）の通信情報を用いて更新対象の端末の位置を推定する。

位置更新部３６は第２位置推定部３５により推定された端末の推定位置にて、記憶部３２の位置管理テーブルを更新する。

続いて、図１７のフローチャートを参照してこの第４実施形態の動作を説明する。
この第４実施形態の場合、各端末１１１〜１１４の推定位置が推定される度に、第２位置推定部３５は、端末１１１〜１１４間の通信情報の有無を判定する（ステップＳ３０５）。

ここで、例えば端末１１１の情報に他の端末（例えば端末１１２、１１３）の通信情報が存在した場合（ステップＳ３０５のＹｅｓ）、第２位置推定部３５は移動距離算出部３９と経過時間算出部３８に各端末の移動距離と経過時間を算出するよう指示し移動距離と経過時間を算出させる（ステップＳ４２１）。

そして、第２位置推定部３５は、計算により得られた移動距離と経過時間を用いて推定元の端末を選定し（ステップＳ４２２）、選定した端末（端末１１１〜１１４のいずれか）の通信情報を用いて更新対象の端末の位置を推定する（ステップＳ３０６）。その後の処理（ステップＳ３０７〜Ｓ３１０）は第１実施形態乃至第３実施形態と同様である。

具体的には、移動距離算出部３９は通信情報が存在した端末１１１〜１１３の歩行情報を用いて基準位置を通過してからの各端末１１１〜１１３の移動距離を算出し、その旨を第２位置推定部３５に通知する。また経過時間算出部３８は通信情報が存在した端末１１１〜１１３の歩行情報を用いて基準位置を通過してからの各端末１１１〜１１３の経過時間を算出し、その旨を第２位置推定部３５に通知する（ステップＳ４２１）。

第２位置推定部３５は移動距離算出部３９により移動距離が算出された各端末１１１〜１１４のうち、他の端末との通信情報が存在する端末（端末１１１〜１１３）の移動距離を比較し、比較の結果、移動距離が短い端末（端末１１１〜１１３のいずれか）を推定元の端末として選定し、選定した端末（端末１１１〜１１４のいずれか）の通信情報を用いて更新対象の端末の位置を推定する。

ここで、第２位置推定部３５は、移動距離が短い端末を選定する上で、移動距離の差が所定誤差範囲（数メートル以内）の端末が複数存在した場合、経過時間算出部３８により経過時間が算出された端末の中で上記移動距離が同等の端末の経過時間を比較して、経過時間が最も短い端末（端末１１１〜１１４のいずれか）を推定元の端末として選定し（ステップＳ４２２）、選定した端末（端末１１１〜１１４のいずれか）の通信情報を用いて更新対象の端末の位置を推定する（ステップＳ３０６）。

なお誤差範囲とは移動距離の１〜５％程度、端末が例えば１００メートル移動した場合は１〜５メートル程度とする。この誤差範囲の値は一例であり、他の値であってもよい。

上記のように移動距離と経過時間を用いた推定元端末の選定動作の例は、移動距離を優先した一例であったが、この他、経過時間を優先するようにしてもよい。

このようにこの第４実施形態によれば、サーバ３に移動距離算出部３９と経過時間算出部３８を設け、移動中に複数の端末１１１、１１２、１１３が通信した場合、各端末１１１、１１２、１１３の移動距離と経過時間とを組み合わせて、より確かな情報を持つ推定元の端末を選定し端末の位置と移動方向を推定し位置管理テーブル３２ａを更新することで、端末１１１〜１１４の位置特定精度を向上することができる。

すなわち、自律航法では、基準位置から移動距離と経過時間が増加するほど測位誤差が増加するため、基準位置から移動距離と経過時間の少ない端末を選定してその位置に基づいて位置管理テーブル３２ａに既登録の端末の推定位置および推定移動方向を更新することで、記憶部３２に登録および管理されている端末１１１、１１２、１１３の位置を精度良い方で更新し、測位誤差を少なくする方向に推定位置および推定移動方向を補正することができる。

（第５実施形態）
次に、第５実施形態を説明する。なおこの第５実施形態において第１乃至４実施形態と同じ構成には同一の符号を付しその説明は省略する。

図１８に示すように、第５実施形態は、サーバ３に近接検知部４１を設ける。近接検知部４１は各端末１１１〜１１４から受信される各端末１１１〜１１４間の電波の電界強度（電波強度）、歩行情報、移動距離、算出（推定）した端末１１１〜１１４の位置などから、現在の端末の位置における端末１１１〜１１４どうしの近接を判定する。

例えば端末１１１が端末１１２と端末１１３と通信した場合、端末１１１は通信した端末１１２からの電波強度と、端末１１３からの電波強度とをそれぞれ検出し端末１１１の通信情報の一つとしてサーバ３へ送る。

端末間距離算出部３４は、各端末の通信情報に含まれる電波強度を用いて、端末１１１〜１１３間の相対距離を算出する。近接検知部４１は端末１１１から予め設定された所定の近接距離の範囲内に他の端末１１２、１１３が存在するかどうかによって、端末１１１〜１１３どうしの近接を検出（判定）する。

すなわち、近接検知部４１は、端末間距離算出部３４により算出された相対距離が予め設定した閾値以内のときに端末どうしが近接したものと判定する。

近接検知部４１が、位置算出部３４により算出された各端末１１１〜１１３の位置と電界強度から算出した端末１１１〜１１３間の距離に基づいて多数の端末１１１〜１１３の近接を検出した場合、位置更新部３６は近接した端末１１１〜１１３の位置を更新対象として位置管理テーブル３２ａの情報を更新する。

なお多数の端末１１１〜１１３が近接する場合、電界強度の差だけでは近接判定し難いため、例えば端末１１１〜１１３に超音波センサや画像センサを取り付けておき、これらのセンサから得られる検知情報を利用してもよい。

続いて、図１９のフローチャートを参照してこの第５実施形態の動作を説明する。
この第５実施形態の場合、各端末１１１〜１１４の推定位置が推定される度に、第２位置推定部３５は、端末１１１〜１１４間の通信情報の有無を判定する（ステップＳ３０５）。

一方、端末間距離計算部３４は、情報取得部３１から得られた情報を用いて各端末間の距離を計算しているので（ステップＳ５０１）、例えば端末１１１の情報に他の端末（例えば端末１１２、１１３）の通信情報が存在した場合（ステップＳ３０５のＹｅｓ）、近接検知部４１は、端末間距離計算部３４により計算された各端末間距離から端末どうしが近接しているか否かを判定（検出）する（ステップＳ５０２）。

ここで、近接検知部４１が例えば端末１１１と端末１１２が所定の近接距離の範囲（例えば移動距離が１００メートルの場合、近接距離の範囲は±２メートル〜±５メートル程度（例えば９７メートル〜１０３メートルなど））内に存在すること、つまり端末どうしが近接していたものとする（ステップＳ５０２のＹｅｓ）。

この場合、位置更新部３６は近接検知部４１により近接と判定された端末１１１、１１２の位置を更新対象の端末の位置として記憶部３２の位置管理テーブル３２ａを更新、つまり位置管理テーブル３２ａに更新対象の端末が例えば端末１１１、１１２であれば各端末１１１、１１２の端末ＩＤで新たなレコードを生成し、それぞれのレコードに推定位置を記憶する（ステップＳ３５０３）。

なお近接した端末１１１、１１２それぞれに位置推定部３３により推定された推定位置で更新してもよく、端末１１１、１１２どうしの移動距離を比較して、例えば移動距離が最も短い端末を選定し、その選定した端末の位置で他の端末の位置を更新してもよい。

また近接検知部４１により近接と判定されなかった場合（ステップＳ５０２のＮｏ）、第２位置推定部３５は他の端末との通信情報を用いて端末の位置を推定する（ステップＳ３０６）。
そして、位置更新部３６は第２位置推定部３５により推定された端末の推定位置を用いて、記憶部３２の位置管理テーブル３２ａを更新、つまり位置管理テーブル３２ａに更新対象の端末が例えば端末１１１、１１２であれば各端末１１１、１１２の端末ＩＤで新たなレコードを生成し、それぞれのレコードに推定位置を記憶する（ステップＳ３０７）。

端末１１１、１１２が近接した距離の範囲が±２メートル以内の場合は誤差範囲、つまり互いの移動距離がほぼ同じと判定し、推定元の端末の位置を、近接した端末の位置として更新する（ステップＳ５０３）。その後の処理（ステップＳ３０８〜Ｓ３１０）は第１実施形態乃至第４実施形態と同様である。

このようにこの第５実施形態によれば、サーバ３に近接検知部４１を設け、この近接検知部４１が、複数の端末１１１〜１１４の中から近接している端末を判定し、判定した接近端末を更新対象として位置管理テーブル３２ａを更新、つまり位置管理テーブル３２ａに該当端末の端末ＩＤのレコードを生成して推定位置を記憶するので、通信関羽な端末が２台しかない場合であっても移動方向を推定することができ、移動方向の推定精度を向上することができる。

（第６実施形態）
次に、第６実施形態を説明する。なおこの第６実施形態において第１乃至５実施形態と同じ構成には同一の符号を付しその説明は省略する。

図２０に示すように、第６実施形態は、第５実施形態の構成のサーバ３に、さらに基準位置記憶部４２を設けたものである。建物の入口に設置した基準位置送信装置１とは異なる位置に少なくとも一つ以上の基準位置送信装置が設置されている場合に、基準位置記憶部４２には、各端末１１１〜１１４の最新の基準位置通過地点が記憶される。

近接検知部４１にて他の端末の近接が検知された際に、位置更新部３６が位置管理テーブル３２ａの推定位置の更新を行った後、移動方向更新部３７は、位置更新部３６が更新した推定位置と基準位置記憶部４２に記憶されている最新の基準位置通過地点から端末の移動方向を推定し、位置管理テーブル３２ａの推定移動方向を更新する。

続いて、図２１のフローチャートを参照してこの第６実施形態の動作を説明する。
この第６実施形態の場合、位置推定部３３は、各端末１１１〜１１４の位置を推定する際に、端末１１１〜１１４から得られた通信情報に最新の基準位置通過地点の位置（最新の基準位置）が含まれていた場合、その基準位置通過地点の位置を基準位置記憶部４２に記憶する（ステップＳ６０１）。

その後の処理（ステップＳ３０５〜Ｓ３０７）は第５実施形態と同様であり、推定位置が位置管理テーブル３２ａに記憶される（ステップＳ３０７）。
続いて、移動方向更新部３７が推定移動方向を更新する際に、移動方向更新部３７は、位置管理テーブル３２ａを参照して同端末について２点以上の更新履歴（端末の移動遷移）の有無を確認する（ステップＳ３０８のＮｏ）。
この確認の結果、位置管理テーブル３２ａに同端末の２点以上の更新履歴が存在しない場合（ステップＳ３０８のＮｏ）、移動方向更新部３７は、更新された推定位置と基準位置記憶部４２に記憶されている最新の基準位置通過地点の位置とから移動方向を推定する（ステップＳ６０２）。
確認の結果、位置管理テーブル３２ａに同端末の２点以上の更新履歴が存在した場合以降の処理（ステップＳ３０８のＹｅｓ〜Ｓ３１０）は第５実施形態と同様である。

このようにこの第６実施形態によれば、各端末１１１〜１１４の最新の基準位置通過地点を基準位置記憶部４２に記憶しておき、端末の位置を推定した後、同端末について２点以上の更新履歴（端末の移動遷移）が存在しない場合に、更新された推定位置と基準位置記憶部４２に記憶されている最新の基準位置通過地点の位置とから移動方向を推定するので、測位誤差の少ない推定位置にて端末の移動方向を推定し補正することができる。
すなわち、通信可能な他の測位端末が１台しか存在しない場合でも移動方向を推定でき、移動方向の推定精度を向上することができる。

（第７実施形態）
次に、第７実施形態を説明する。なおこの第７実施形態において第１乃至６実施形態と同じ構成には同一の符号を付しその説明は省略する。

図２２に示すように、第７実施形態は、サーバ３に、距離算出部４３を設け、移動方向の推定に使用される２点の位置間の距離（端末どうしの相対距離）を算出する。移動方向更新部３７は距離算出部４３により算出された距離が予め設定された閾値以内の場合に移動方向を更新する。

続いて、図２３のフローチャートを参照してこの第７実施形態の動作を説明する。
端末の移動方向を算出する上で、端末の移動履歴において２点の位置が離れているほど、遮蔽物や通路の形状などの影響により移動方向の誤差が増加する。

そこで、この第７実施形態では、第６実施形態のように最新の基準位置通過地点を記憶せずに、今回測位した位置と前回測位した位置の２点間の距離が閾値よりも短い場合に移動方向を推定することで、移動方向を正当に更新する。

この第７実施形態の場合、ステップＳ３０１〜Ｓ３０５、ステップＳ５０１〜Ｓ５０３、ステップＳ３０６〜Ｓ３０７までの処理は第６実施形態と同じである。つまり位置更新部３６により推定位置が更新されるまではおなじである。

その後、距離算出部４３は、記憶部３２の位置管理テーブル３２ａを参照して同端末について２点以上の更新履歴（端末が異なる位置に移動した遷移）の有無を確認する（ステップＳ３０８）。

この確認の結果、位置管理テーブル３２ａに同端末の２点以上の更新履歴が存在した場合（ステップＳ３０８のＹｅｓ）、距離算出部４３は今回更新した推定位置１点と直近の他の１点の２点について互いの間の相対距離を算出する（ステップＳ７０１）。

移動方向更新部３７は、距離算出部４３により算出された２点間の相対距離が予め設定された閾値以内か否かを判定する（ステップＳ７０２）。

この判定の結果、２点間の相対距離が予め設定された閾値以内であれば（ステップＳ７０２のＹｅｓ）、移動方向更新部３７は、更新された推定位置を含む複数の推定位置から移動方向を推定し（ステップＳ３０９）、推定した推定移動方向にて位置管理テーブル３２ａを更新、つまり位置管理テーブル３２ａの該当端末のレコードに推定移動方向を記憶する（ステップＳ３１０）。

また上記ステップＳ７０２の判定の結果、２点間の相対距離が閾値を超えていた場合、つまり相対距離が閾値以内でなければ（ステップＳ７０２のＮｏ）、移動方向更新部３７は、移動方向を推定せず、また移動方向の更新も行わない。

このようにこの第７実施形態によれば、距離算出部４３を設け、ある端末に近接する端末の存在が多数検出された場合、距離算出部４３が端末どうしの相対距離を算出し、移動方向更新部３７が、算出された相対距離が一定以内の比較的に近い端末については移動方向を推定および更新し、それ以外の端末については移動方向の蓄積誤差が大きいものとして移動方向の推定も更新も行わないことで、システム全体として測位精度を向上することができる。

（第８実施形態）
次に、第８実施形態を説明する。なおこの第８実施形態において第１乃至７実施形態と同じ構成には同一の符号を付しその説明は省略する。

図２４に示すように、第８実施形態は第４実施形態の応用例であり、第４実施形態の構成のサーバ３に、さらに更新判定部４４を設ける。更新判定部４４は経過時間算出部３８と移動距離算出部３９により算出された経過時間と移動距離と予め設定されている条件（閾値）とから端末１１１〜１１４の位置と移動方向の推定および更新を行うか否かを判定する。

続いて、図２５のフローチャートを参照してこの第８実施形態の動作を説明する。
この第８実施形態の場合、ステップＳ３０１からＳ３０４、Ｓ４２１までの処理は同じであり、経過時間算出部３８により基準位置を通過した時刻からの経過時間が算出され、移動距離算出部３９により基準位置を通過した時点からの移動距離が算出される。

更新判定部４４は経過時間算出部３８により算出された経過時間と移動距離算出部３９により算出された移動距離と予め設定されている条件（閾値）とを比較し、この比較結果に応じて端末１１１〜１１４の位置と移動方向の推定および更新を行うか否かを判定する（ステップＳ８０１）。
つまり更新判定部４４は経過時間と移動距離と予め設定された条件に従って位置および移動方向を推定するか否かを判定する。

ここでは、経過時間と移動距離が予め設定されている閾値よりも大きいか否かを判定し、経過時間と移動距離が予め設定されている閾値よりも大きくない場合（ステップＳ８０１のＮｏ）、更新判定部４４は位置推定および更新のため第４実施形態で示したステップＳ３０５以後の処理を行う。

一方、経過時間と移動距離が予め設定されている閾値よりも大きい場合（ステップＳ８０１のＹｅｓ）、更新判定部４４は更新不要であるものと判定し、ステップＳ３０６以降の処理を行わない。

このようにこの第８実施形態によれば、サーバ３に更新判定部４４を設け、更新判定部４４が、端末毎に位置と移動方向について更新する必要があるか否かを判定し、更新する必要があると判定した場合だけ該当端末の位置と移動方向を推定および更新するので、システム全体の端末の位置と移動方向の推定精度を向上することができる。

このように上述した各実施形態によれば、歩行者１０１〜１０４に装着された端末１１１〜１１４が検出した歩行情報と受信した基準位置と通信情報と受信時刻とを無線基地局２を経由してサーバ３が取得し、サーバ３は取得した端末１１１〜１１４の通信情報から複数の端末１１１〜１１４間の距離を算出し、算出した端末１１１〜１１４間の距離と各端末１１１〜１１４から得られた歩行情報から推定した推定位置とを基に各端末１１１〜１１４の位置を推定し、推定した各端末１１１〜１１４の推定位置にて、記憶部３２の位置管理テーブル３２ａの該当端末の推定位置を更新し、更新した各端末１１１〜１１４の推定位置の遷移から各端末１１１〜１１４の移動方向を推定して位置管理テーブル３２ａの該当端末の推定移動方向を更新することで、ＧＰＳの電波が受信できない環境において最低限の測位インフラ（基準位置送信装置１と無線基地局２とサーバ３と通信網４）を使用して歩行者１０１〜１０４（端末１１１〜１１４）の位置の測位精度を向上することができる。

すなわち、自律航法により歩行情報を無線送信する複数の端末１１１〜１１４間の通信情報を用いて端末の位置を推定し、その推定した端末の推定位置の遷移を基に端末の移動方向を推定し、既登録の端末の推定位置に推定移動方向を対応付けて記憶することで、ＧＰＳを利用せずに最低限の測位インフラを活用して、移動する端末１１１〜１１４の測位精度を向上することができる。

本発明の実施の形態を説明したが、この実施の形態は、例として示したものであり、この他の様々な形態で実施が可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成要素の省略、置き換え、変更を行うことができる。

上記実施形態では、位置や移動方向の推定および更新するための構成要素（記憶部３２、位置推定部３３、端末間距離算出部３４、第２位置推定部３５、位置更新部３６、移動方向更新部３７など）をサーバ３に備えたが、これらの要素を各端末１１１〜１１４に備え、位置更新部３６が端末内の記憶部３２に記憶されている推定位置を更新してもよい。またサーバ３に記憶部３２のみを配置し、各端末１１１〜１１４からサーバ３にアクセスして自身の端末（自端末）の推定位置および推定移動方向を更新するようにしてもよい。

また上記実施形態では、端末が歩行者（人）に携行される例について説明したが、この他、歩行体と共に移動するのであれば、歩行体は例えば多足歩行の動物（犬や猫）、ロボットなどであってもよく、それらに装着器具などで取り付けられた端末であってもよい。

また上記の実施の形態に示した各構成要素を、コンピュータのハードディスク装置などのストレージにインストールしたプログラムで実現してもよく、また上記プログラムを、コンピュータ読取可能な電子媒体：electronic mediaに記憶しておき、プログラムを電子媒体からコンピュータに読み取らせることで本発明の機能をコンピュータが実現するようにしてもよい。電子媒体としては、例えばＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体やフラッシュメモリ、リムーバブルメディア：Removable media等が含まれる。さらに、ネットワークを介して接続した異なるコンピュータに構成要素を分散して記憶し、各構成要素を機能させたコンピュータ間で通信することで実現してもよい。

１０１〜１０４…歩行者、１１１〜１１４…端末、１…基準位置送信装置（ゲート装置）、２…無線基地局、３…サーバ（サーバコンピュータ）、４…通信網、１１…歩行センサ、１２…制御部、１３…記憶部、１４…通信部、２１…記憶部、２２…制御部、３１…情報取得部、３２…記憶部、３２ａ…位置管理テーブル、３３…位置推定部、３４…端末間距離算出部、３５…第２位置推定部、３６…位置更新部、３７…移動方向更新部、３８…経過時間算出部、３９…移動距離算出部、４１…近接検知部、４２…基準位置記憶部、４３…距離算出部、４４…更新判定部、５１…通信部、５２…記憶部。

Claims (18)

1. 歩行体の歩行運動に関する歩行情報を検出する端末が前記歩行体と共に通過する地図上の地点を測位基準の位置として設定しその基準位置を通過する前記端末と無線通信を行う無線基地局と通信網を介して接続されたサーバコンピュータにおいて、
   前記無線基地局より、前記端末の歩行情報と前記端末の識別情報と前記端末の基準位置通過情報と前記端末間で行った通信での電波強度を含む通信情報とを取得する情報取得部と、
   前記情報取得部により基準位置通過時と通過後に順次取得される前記端末毎の歩行情報を基に各端末の推定位置を算出する第１位置推定部と、
   測位した前記各端末の推定位置をそれぞれの端末の識別情報に紐付けて記憶する記憶部と、
   前記情報取得部により取得された通信情報に含まれる電波強度から前記各端末間の相対距離を算出する端末間距離算出部と
   前記端末間距離算出部により算出された前記各端末間の相対距離と前記第１位置推定部により算出された各端末の推定位置とを基に前記各端末の位置を推定する第２位置推定部と、
   前記第２位置推定部により推定された前記各端末の推定位置にて、前記記憶部の該当端末の推定位置を更新する位置更新部と、
   前記位置更新部により更新された前記端末の推定位置の遷移から前記端末の移動方向を推定し、更新した該当端末の推定位置に推定移動方向を対応付けて記憶する移動方向更新部と
   を具備するサーバコンピュータ。
2. 前記端末の基準位置通過情報を用いて前記端末が前記基準位置を通過してから経過した経過時間を算出する経過時間算出部を備え、
   前記第２位置推定部は、
   前記経過時間算出部により算出された各端末の経過時間を比較し、通信情報の取得した端末のうち経過時間が短い端末の情報を用いて端末の位置を推定する請求項１記載のサーバコンピュータ。
3. 前記端末の歩行情報を用いて前記基準位置から移動した移動距離を算出する移動距離算出部を備え、
   前記第２位置推定部は、
   前記移動距離算出部により算出された各端末の移動距離を比較し、通信情報を取得した端末のうち移動距離が短い端末の情報を用いて端末の位置を推定する請求項１記載のサーバコンピュータ。
4. 前記端末の歩行情報を用いて前記基準位置から移動した移動距離を算出する移動距離算出部と、
   前記端末の基準位置通過情報を用いて前記端末が前記基準位置を通過してから経過した経過時間を算出する経過時間算出部とを備え、
   前記第２位置推定部は、
   前記端末の移動距離および／または経過時間が予め設定した閾値以内の端末を位置の推定に用いる端末として選定し、選定した端末が他の端末から取得した通信情報を用いて端末の位置を推定する請求項１記載のサーバコンピュータ。
5. 前記端末間距離算出部により算出された相対距離が予め設定した閾値以内のときに端末どうしが近接したものと判定する近接検知部とを備え、
   前記位置更新部は、
   前記近接検知部により近接したものと判定された端末の推定位置にて前記記憶部の該当端末の推定位置を更新し、
   前記移動方向更新部は、
   前記近接検知部により近接したものと判定された端末の推定位置と前記記憶部の該当端末の推定位置の遷移履歴とから求めた推定移動方向を、前記記憶部の該当端末の推定位置に対応付けて記憶する請求項１記載のサーバコンピュータ。
6. 前記端末の最新の基準位置通過地点を記憶する基準位置記憶部を備え、
   前記移動方向更新部は、
   前記近接検知部により端末の近接を検知した場合に、近接したものと判定した端末の推定位置と前記基準位置通過地点から推定移動方向を推定し、前記記憶部の該当端末の推定位置に推定移動方向を対応付けて記憶する請求項５記載のサーバコンピュータ。
7. 前記移動方向更新部の移動方向推定に使用される端末間の相対距離を算出する距離算出部を備え、
   前記移動方向更新部は、
   前記距離算出部により算出された前記端末間の相対距離が予め設定した閾値以内の場合に移動方向を推定し、前記記憶部の該当端末の推定位置に推定移動方向を対応付けて記憶する請求項５記載のサーバコンピュータ。
8. 前記端末の歩行情報を用いて前記基準位置からの移動距離を算出する移動距離算出部と、
   前記端末が前記基準位置を通過してから経過した経過時間を算出する経過時間算出部と、
   前記経過時間と前記移動距離を基に前記記憶部の各端末の推定位置と推定移動方向を更新するか否か判断する更新判定部とを備え、
   前記位置更新部は、
   前記更新判定部により更新するものと判定された場合、前記移動距離が予め設定した閾値以上の端末を更新対象の端末として前記記憶部の該当端末の推定位置を更新し、
   前記移動方向更新部は、
   前記更新判定部により更新するものと判定された場合、前記経過時間が予め設定した閾値以上の端末を更新対象の端末として前記記憶部の該当端末の推定位置に推定移動方向を対応付けて記憶する請求項１記載のサーバコンピュータ。
9. 歩行体に装着された端末と、この端末が通過する地図上の地点を測位基準の位置として設定しその基準位置を通過する前記端末と無線通信して前記端末から歩行情報を含む情報を受信する無線基地局と、前記無線基地局と通信網を介して接続され、前記端末から前記無線基地局に受信された歩行情報を前記無線基地局から取得するサーバコンピュータとを備える測位システムにおいて、
   前記端末が、
   歩行体の歩行運動に関する歩行情報を検出する歩行センサと、
   前記歩行センサにより検出された歩行情報と予め設定された前記端末の識別情報とを含む情報を送信する通信部とを備え、
   前記無線基地局が、
   前記基準位置を通過した前記端末との無線通信により前記端末から受信された情報を前記サーバコンピュータへ送信する通信部を備え、
   前記サーバコンピュータが、
   前記無線基地局より、前記端末の歩行情報と前記端末の識別情報と前記端末の通過時刻と前記端末間で行った通信での電波強度を含む通信情報とを取得する情報取得部と、
   前記情報取得部により基準位置通過時と通過後に順次取得される前記端末毎の歩行情報を基に各端末の推定位置を算出する第１位置推定部と、
   測位した前記各端末の推定位置をそれぞれの端末の識別情報に紐付けて記憶する記憶部と、
   前記情報取得部により取得された通信情報に含まれる電波強度から前記各端末間の相対距離を算出する端末間距離算出部と
   前記端末間距離算出部により算出された前記各端末間の相対距離と前記第１位置推定部により算出された各端末の推定位置とを基に前記各端末の位置を推定する第２位置推定部と、
   前記第２位置推定部により推定された前記各端末の推定位置にて、前記記憶部の該当端末の推定位置を更新する位置更新部と、
   前記位置更新部により更新された前記端末の推定位置の遷移から前記端末の移動方向を推定し、更新した該当端末の推定位置に推定移動方向を対応付けて記憶する移動方向更新部と
   を具備する測位システム。
10. 前記端末の基準位置通過情報を用いて前記端末が前記基準位置を通過してから経過した経過時間を算出する経過時間算出部を備え、
    前記第２位置推定部は、
    前記経過時間算出部により算出された各端末の経過時間を比較し、通信情報の取得可能な端末のうち経過時間が短い端末の位置情報を用いて端末の位置を推定する請求項９記載の測位システム。
11. 前記サーバコンピュータが、
    前記端末の歩行情報を用いて前記端末の前記基準位置を通過してからの移動距離を算出する移動距離算出部を備え、
    前記第２位置推定部は、
    前記経過時間算出部により算出された各端末の移動距離を比較し、通信情報の取得可能な端末のうち移動距離が短い端末の推定位置を用いて端末の位置を推定する請求項９記載の測位システム。
12. 前記サーバコンピュータが、
    前記端末の歩行情報を用いて前記基準位置から移動した移動距離を算出する移動距離算出部と、
    前記端末が前記基準位置を通過してから経過した経過時間を算出する経過時間算出部とを備え、
    前記第２位置推定部は、
    前記端末の移動距離および／または経過時間が予め設定した閾値以内の端末を位置の推定に用いる端末として選定し、選定した端末が他の端末から取得した通信情報を用いて端末の位置を推定する請求項９記載の測位システム。
13. 前記サーバコンピュータが、
    前記端末間距離算出部により算出された相対距離が予め設定した閾値以内のときに端末どうしが近接したものと判定する近接検知部とを備え、
    前記位置更新部は、
    前記近接検知部により近接したものと判定された端末の推定位置にて前記記憶部の該当端末の推定位置を更新し、
    前記移動方向更新部は、
    前記近接検知部により近接したものと判定された端末の推定位置と前記記憶部の該当端末の推定位置とから求めた推定移動方向を、前記記憶部の該当端末の推定位置に対応付けて記憶する請求項９記載の測位システム。
14. 前記サーバコンピュータが、
    前記端末の最新の基準位置通過地点を記憶する基準位置記憶部を備え、
    前記移動方向更新部は、
    前記近接検知部により端末の近接が検知された場合に、近接したものと判定した端末の推定位置と前記基準位置通過地点から移動方向を推定して前記記憶部の該当端末の推定移動方向を更新する請求項１３記載の測位システム。
15. 前記サーバコンピュータが、
    前記移動方向更新部の移動方向推定に使用される端末間の相対距離を算出する距離算出部を備え、
    前記移動方向更新部は、
    前記距離算出部により算出された前記端末間の相対距離が予め設定した閾値以内の場合に移動方向を推定し、前記記憶部の該当端末の推定位置に推定移動方向を対応付けて記憶する請求項９記載の測位システム。
16. 前記サーバコンピュータが、
    前記端末の歩行情報を用いて前記基準位置からの移動距離を算出する移動距離算出部と、
    前記端末が前記基準位置を通過してから経過した経過時間を算出する経過時間算出部と、
    前記経過時間と移動距離により位置情報と移動方向を更新するか否か判断する更新判断部とを備え、
    前記位置更新部は、
    前記更新判定部により更新するものと判定された場合、前記移動距離が予め設定した閾値以上の端末を更新対象の端末として前記記憶部の該当端末の推定位置を更新し、
    前記移動方向更新部は、
    前記更新判定部により更新するものと判定された場合、前記経過時間が予め設定した閾値以上の端末を更新対象の端末として前記記憶部の該当端末の推定位置に推定移動方向を対応付けて記憶する請求項９記載の測位システム。
17. 歩行体の歩行運動に関する歩行情報を検出する端末が前記歩行体と共に通過する地図上の地点を測位基準の位置として設定しその基準位置を通過する前記端末と無線通信を行う無線基地局と通信網を介して接続されたサーバコンピュータに処理を実行させるプログラムにおいて、
    前記サーバコンピュータを、
    前記無線基地局より、前記端末の歩行情報と前記端末の識別情報と前記端末の通過時刻と前記端末間で行った通信での電波強度を含む通信情報とを取得する情報取得部と、
    前記情報取得部により基準位置通過時と通過後に順次取得される前記端末毎の歩行情報を基に各端末の推定位置を算出する第１位置推定部と、
    測位した前記各端末の推定位置をそれぞれの端末の識別情報に紐付けて記憶する記憶部と、
    前記情報取得部により取得された通信情報に含まれる電波強度から前記各端末間の相対距離を算出する端末間距離算出部と
    前記端末間距離算出部により算出された前記各端末間の相対距離と前記第１位置推定部により算出された各端末の推定位置とを基に前記各端末の位置を推定する第２位置推定部と、
    前記第２位置推定部により推定された前記各端末の推定位置にて、前記記憶部の該当端末の推定位置を更新する位置更新部と、
    前記位置更新部により更新された前記端末の推定位置の遷移から前記端末の移動方向を推定し、更新した該当端末の推定位置に推定移動方向を対応付けて記憶する移動方向更新部として機能させるプログラム。
18. 歩行体の歩行運動に関する歩行情報を検出する端末が前記歩行体と共に通過する地図上の地点を測位基準の位置として設定しその基準位置を通過する前記端末と無線通信を行う無線基地局と通信網を介して接続されたサーバコンピュータによる測位方法において、
    前記無線基地局より、前記端末の歩行情報と前記端末の識別情報と前記端末の通過時刻と前記端末間で行った通信での電波強度を含む通信情報とを前記サーバコンピュータが取得し、
    前記サーバコンピュータが、取得した基準位置通過時と通過後に順次取得される前記端末毎の歩行情報を基に各端末の推定位置を算出し、
    前記サーバコンピュータが、測位した前記各端末の推定位置をそれぞれの端末の識別情報に紐付けて記憶し、
    前記サーバコンピュータが前記各端末から取得した通信情報に含まれる電波強度から前記各端末間の相対距離を算出し、
    前記サーバコンピュータが算出した前記各端末間の相対距離と前記各端末の推定位置とを基に前記各端末の位置を推定し、
    前記サーバコンピュータが、推定した前記各端末の推定位置にて、記憶した該当端末の推定位置を更新し、
    前記サーバコンピュータが、更新した前記端末の推定位置の遷移から前記端末の移動方向を推定し、更新した該当端末の推定位置に推定移動方向を対応付けて記憶する測位方法。

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