JP2017181165A - データ補正システム、データ補正方法、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】電波発信装置と電波受信装置との間の通信に用いられるチャネルが切り替えられる場合であっても、電波発信装置又は電波受信装置の位置推定精度の向上を図ることの可能なデータ補正システム、データ補正方法、プログラムを提供する。【解決手段】複数のチャネルのうち第１チャネルで受信した電波の受信信号強度に関する情報と、複数のチャネルのうち第１チャネルとは異なる第２チャネルで受信した電波の受信信号強度に関する情報と、を取得する取得手段４１と、第１チャネルで受信した電波の受信信号強度、及び、第２チャネルで受信した電波の受信信号強度の少なくとも一方が所定の条件を満たす場合に、第１チャネル又は第２チャネルで受信した電波の受信信号強度を補正する補正手段４２と、を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、電波発信装置がチャネルを切り替えながら発信した電波を電波受信装置が受信したときの受信信号強度を補正するデータ補正システム、データ補正方法、プログラムに関する。

近年、インターネットの様々な機能を活用して、ネット上（オンライン）から実店舗（オフライン）に誘客して物品を販売するＯ２Ｏ（Online to Offline）市場が拡大している。Ｏ２Ｏ市場では、例えば実店舗内の位置情報と連動したサービスが急速に広まっており、位置測定技術への関心が高まっている。

多くの位置情報サービスでは、位置測定技術としてＧＰＳ（Global Positioning System）が利用されている。しかしながら、屋内環境ではＧＰＳ電波を受信し難いため、実店舗内の位置情報サービスでＧＰＳを好適に利用することが困難であった。そこで、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線通信における受信信号強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indicator）を用いて、電波発信装置又は電波受信装置の位置測定を行う技術が提案されている。

発明者は、３つ以上の電波発信装置から発信された電波を電波受信装置が所定の空間内で受信したときの受信信号強度に基づいて、当該空間における電波受信装置の位置を推定する技術を提案している（特許文献１）。かかる技術では、３つ以上の電波発信装置の各々と電波受信装置との距離を、当該距離と受信信号強度との関係に基づいてもとめ、もとめられた距離に基づいて電波受信装置の位置を推定するようになっている。

特開２０１５−１８０８７３号公報

ところで、電波発信装置と電波受信装置との間では、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）という近距離無線通信規格を用いた無線通信が行われ得る。ＢＬＥでは、２４００ＭＨｚ〜２４８３．５ＭＨｚの周波数帯域が２ＭＨｚ幅の４０個の周波数帯域（チャネル）に分けて利用される。そして、ＢＬＥの機器の発見と接続を行うためのアドバタイジング（Advertising）では、４０個のチャネルのうち３つのチャネル（アドバタイズメント・チャネル：３７チャネル（２４０２ＭＨｚ）、３８チャネル（２４２６ＭＨｚ）、３９チャネル（２４８０ＭＨｚ）が利用されている。ここで、電波発信装置と電波受信装置との間の無線通信の一例としてＢＬＥのアドバタイジングを行う場合について説明すると、電波発信装置は、例えば、２０ミリ秒間隔で、３つのアドバタイズメント・チャネルを用いて、所定の情報（例えば、電波発信装置の識別情報等）を送信する。一方、電波受信装置は、例えば、５秒間隔で３つのチャネルを順次切り替えて、送信された情報の受信を待つためのスキャニング動作を行う。そして、電波受信装置は、電波発信装置から３つのチャネルの各々で送信された情報を、対応するチャネルの待ち状態において受信する。

ここで、ＢＬＥのアドバタイジング（電波発信装置と電波受信装置との間の通信）を行う場合には、電波受信装置が受信した電波のＲＳＳＩは、アドバタイズメント・チャネルが所定のタイミング毎に切り替えられることに応じて、動的に変化し得る。これにより、例えば、電波発信装置と電波受信装置との距離が変化しない場合であっても、電波のＲＳＳＩの動的な変化に基づいて両装置間の距離にばらつきが生じることによって、両装置間の距離が定まり難くなることから、結果として、電波発信装置又は電波受信装置の位置推定精度が低下する虞があった。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、電波発信装置と電波受信装置との間の通信に用いられるチャネルが切り替えられる場合であっても、電波発信装置又は電波受信装置の位置推定精度の向上を図ることの可能なデータ補正システム、データ補正方法、プログラムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、第一に本発明は、電波発信装置がチャネルを切り替えながら発信した電波を電波受信装置が受信したときの受信信号強度を補正するデータ補正システムであって、複数のチャネルのうち第１チャネルで受信した電波の受信信号強度に関する情報と、前記複数のチャネルのうち前記第１チャネルとは異なる第２チャネルで受信した電波の受信信号強度に関する情報と、を取得する取得手段と、前記第１チャネルで受信した電波の受信信号強度、及び、前記第２チャネルで受信した電波の受信信号強度の少なくとも一方が所定の条件を満たす場合に、前記第１チャネル又は前記第２チャネルで受信した電波の受信信号強度を補正する補正手段と、を備えるデータ補正システムを提供する（発明１）。

ここで、受信信号強度に関する情報とは、例えば、受信信号強度の値であってもよいし、受信信号強度の値を所定の計算式に代入することによって得られた値であってもよいし、受信信号強度の度合いを表す情報であってもよい。

かかる発明（発明１）によれば、第１チャネルで受信した電波の受信信号強度、及び、第２チャネルで受信した電波の受信信号強度の少なくとも一方が所定の条件を満たす場合に、第１チャネル又は第２チャネルで受信した電波の受信信号強度が補正されるので、例えば、第１チャネルで受信した電波の受信信号強度、及び、第２チャネルで受信した電波の受信信号強度の何れか一方を他方に一致させるように補正した場合には、チャネル間の受信信号強度の差異を低減することができる。これにより、チャネル間の受信信号強度の差異に基づいて電波発信装置と電波受信装置との間の距離にばらつきが生じるのを抑制することができるので、両装置間の距離が変化しない場合には、両装置間の一定の距離をもとめることができる。したがって、電波発信装置又は電波受信装置の位置推定精度の向上を図ることができる。

上記発明（発明１）においては、前記第２チャネルは、前記第１チャネルから切り替えられたチャネルであるのが好ましい（発明２）。

かかる発明（発明２）によれば、切り替わり前後の何れかのチャネルの受信信号強度を補正することができるので、例えば、切り替わり前後のチャネル間の受信信号強度の差異を早期に低減することができる。

上記発明（発明１〜２）においては、前記所定の条件は、前記第１チャネルで受信した電波の受信信号強度と、前記第２チャネルで受信した電波の受信信号強度との差が所定値以上であること、であるのが好ましい（発明３）。

かかる発明（発明３）によれば、第１チャネルで受信した電波の受信信号強度と、第２チャネルで受信した電波の受信信号強度との差が所定値以上の場合に、第１チャネル又は第２チャネルで受信した電波の受信信号強度が補正されるので、例えばチャネル間の受信信号強度の差異が大きい場合には、当該差異を低減することが可能になる。

上記発明（発明１〜３）においては、前記所定の条件は、前記第１チャネルで受信した電波の受信信号強度、及び、前記第２チャネルで受信した電波の受信信号強度の各々の標準偏差が所定値未満であること、であるのが好ましい（発明４）。

例えば、各チャネルにおける受信信号強度のばらつきが大きい場合には、何れかのチャネルの受信信号強度が、誤った受信信号強度を用いて補正される可能性が高くなる。かかる発明（発明４）によれば、第１チャネルで受信した電波の受信信号強度、及び、第２チャネルで受信した電波の受信信号強度の各々の標準偏差が所定値未満の場合に、第１チャネル又は第２チャネルで受信した電波の受信信号強度が補正されるので、例えば、各チャネルにおける受信信号強度のばらつきが大きい場合に何れかのチャネルの受信信号強度が誤って補正されるのを抑制することが可能になる。

第二に本発明は、電波発信装置がチャネルを切り替えながら発信した電波を電波受信装置が受信したときの受信信号強度を、コンピュータに補正させるデータ補正方法であって、前記コンピュータは、複数のチャネルのうち第１チャネルで受信した電波の受信信号強度に関する情報と、前記複数のチャネルのうち前記第１チャネルとは異なる第２チャネルで受信した電波の受信信号強度に関する情報と、を取得するステップと、前記第１チャネルで受信した電波の受信信号強度、及び、前記第２チャネルで受信した電波の受信信号強度の少なくとも一方が所定の条件を満たす場合に、前記第１チャネル又は前記第２チャネルで受信した電波の受信信号強度を補正するステップと、の各ステップを実行する、データ補正方法を提供する（発明５）。

第三に本発明は、電波発信装置がチャネルを切り替えながら発信した電波を電波受信装置が受信したときの受信信号強度を、コンピュータに補正させるプログラムであって、前記コンピュータに、複数のチャネルのうち第１チャネルで受信した電波の受信信号強度に関する情報と、前記複数のチャネルのうち前記第１チャネルとは異なる第２チャネルで受信した電波の受信信号強度に関する情報と、を取得する機能、及び前記第１チャネルで受信した電波の受信信号強度、及び、前記第２チャネルで受信した電波の受信信号強度の少なくとも一方が所定の条件を満たす場合に、前記第１チャネル又は前記第２チャネルで受信した電波の受信信号強度を補正する機能、を実現させるためのプログラムを提供する（発明６）。

本発明のデータ補正システム、データ補正方法、プログラムによれば、電波発信装置と電波受信装置との間の通信に用いられるチャネルが切り替えられる場合であっても、電波発信装置又は電波受信装置の位置推定精度の向上を図ることができ、ひいては、例えば実店舗内等の空間内での位置情報サービスに好適に利用することができる。

本発明の第１実施形態に係るデータ補正システムの基本構成を概略的に示す図である。 端末装置の構成を示すブロック図である。 データ補正装置の構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係るデータ補正システムで主要な役割を果たす機能を説明するための機能ブロック図である。 ＲＳＳＩデータの構成例を示す図である。 端末装置が空間内の所定位置に静止している状態における、時間経過に伴うチャネルの変化と受信信号強度との関係を示す図である。 受信信号強度の補正処理の一例を説明する図である。 第１実施形態に係るデータ補正システムの主要な処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係るデータ補正システムで主要な役割を果たす機能を説明するための機能ブロック図である。 第２実施形態に係るデータ補正システムにおける受信信号強度の補正処理の一例を説明する図である。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。ただし、この実施形態は例示であり、本発明はこれに限定されるものではない。

（１）データ補正システムの基本構成
図１は、本発明の第１実施形態に係るデータ補正システムの基本構成を概略的に示す図である。図１に示すように、このデータ補正システムでは、例えば実店舗内等の屋内の所定空間Ｓに設けられた通信装置（電波発信装置）１０がチャネルを切り替えながら発信した電波を端末装置（電波受信装置）２０が受信したときの受信信号強度（ＲＳＳＩ）を、データ補正装置３０が補正するようになっている。端末装置２０と、データ補正装置３０とは、例えばインターネットやＬＡＮ(Local Area Network)等の通信網ＮＷ（ネットワーク）に接続されている。なお、本実施形態において、通信装置１０は本発明の「電波発信装置」の一例であり、端末装置２０は本発明の「電波受信装置」の一例である。

通信装置１０は、空間Ｓにおいて、ＢＬＥを用いて端末装置２０と無線通信を行うことが可能な位置に設けられており、例えば、ＢＬＥのアドバタイジングにおいてアドバタイズの電波を所定間隔（例えば２０ミリ秒間隔）で送信するように構成されている。また、アドバタイズの電波は、複数（例えば３つ）のチャネル（アドバタイズメント・チャネル）を所定間隔（例えば５ミリ秒間隔）で切り替えながら送信されるようになっている。なお、ここでは、ＢＬＥを用いて無線通信を行う場合を一例として説明しているが、この場合に限られない。例えば、無線ＬＡＮ（例えばＷｉ−Ｆｉ（登録商標））、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、ＵＷＢ、光無線通信（例えば赤外線）等の無線通信方式を用いた無線通信が行われてもよい。さらに、通信装置１０は、端末装置２０からデータを直接受信するために、端末装置２０から発信された電波を受信するように構成されてもよい。また、通信装置１０は、電波到達範囲内にそれぞれ存在する端末装置２０と他の端末装置（図示省略）との間の無線通信を中継してもよいし、端末装置２０と、通信装置１０に対して有線又は無線で接続された他の通信装置（例えば、端末装置２０の空間Ｓ内の位置に基づくサービスを提供するためのサービス提供用サーバ等）との間の通信を中継してもよい。

端末装置２０は、空間Ｓ内に存在する場合に、通信装置１０との間で無線通信を行うことが可能になっており、通信装置１０から発信された電波を受信したときのＲＳＳＩを測定することが可能に構成されている。端末装置２０は、例えば、携帯端末、スマートフォン、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、パーソナルコンピュータ、双方向の通信機能を備えたテレビジョン受像機（いわゆる多機能型のスマートテレビも含む。）等のように、個々のユーザによって操作される通信端末であってよい。

このシステムでは、データ補正装置３０は、通信網ＮＷを介して端末装置２０と通信可能に構成されており、後述するように、通信装置１０から発信された電波のＲＳＳＩに関する情報を端末装置２０から取得するようになっている。なお、データ補正装置３０は、通信装置１０を介して端末装置２０と通信可能に構成されている場合には、通信網ＮＷを介して端末装置２０と接続されていなくてもよい。

（２）端末装置の構成
図２を参照して端末装置２０について説明する。図２は、端末装置２０の内部構成を示すブロック図である。図２に示すように、端末装置２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）２２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）２３と、不揮発性メモリ２４と、表示処理部２５と、表示部２６と、入力部２７と、通信インタフェース部２８とを備えており、各部間の制御信号又はデータ信号を伝送するためのバス２９が設けられている。

ＣＰＵ２１は、電源が端末装置２０に投入されると、ＲＯＭ２２又は不揮発性メモリ２４に記憶された各種のプログラムをＲＡＭ２３にロードして実行する。ＣＰＵ２１は、通信装置１０から送信された信号を、通信インタフェース部２８を介して受信し、その信号を解釈する。また、ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３又は不揮発性メモリ２４に記憶されているデータを、通信インタフェース部２８を介してデータ補正装置３０に送信する。なお、ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３又は不揮発性メモリ２４に記憶されているデータを、通信インタフェース部２８を介して通信装置１０に送信してもよい。

不揮発性メモリ２４は、例えばフラッシュメモリ等であって、ＣＰＵ２１が実行するプログラムやＣＰＵ２１が参照するデータを格納する。

表示処理部２５は、ＣＰＵ２１から与えられる表示用データを、表示部２６に表示する。表示部２６は、例えば、マトリクス状に画素単位で配置された薄膜トランジスタを含むＬＣＤ（Liquid Cristal Display）モニタであり、表示用データに基づいて薄膜トランジスタを駆動することで、表示されるデータを表示画面に表示する。

端末装置２０が釦入力方式の通信端末である場合には、入力部２７は、ユーザの操作入力を受け入れるための方向指示釦及び決定釦等の複数の指示入力釦を含む釦群と、テンキー等の複数の指示入力釦を含む釦群とを備え、各釦の押下（操作）入力を認識してＣＰＵ２１へ出力するためのインタフェース回路を含む。

端末装置２０がタッチパネル入力方式の通信端末である場合には、入力部２７は、主として表示画面に指先又はペンで触れることによるタッチパネル方式の入力を受け付ける。タッチパネル入力方式は、静電容量方式等の公知の方式でよい。

通信インタフェース部２８は、上述した無線通信方式を用いて通信を行うためのインタフェース回路と、通信網ＮＷを介して通信を行うためのインタフェース回路とを含む。無線通信方式を用いて通信を行うためのインタフェース回路には、通信装置１０から発信された電波を受信したときのＲＳＳＩの値を検出するＲＳＳＩ回路が設けられている。ここで、ＣＰＵ２１は、検出されたＲＳＳＩ値を、例えば、通信装置１０の識別情報、電波の受信日時、及び、電波を受信したチャネルの識別情報（例えば、チャネル番号）等と対応付けた状態で、ＲＡＭ２３又は不揮発性メモリ２４に記憶してもよいし、通信インタフェース部２８及び通信網ＮＷを介してデータ補正装置３０に送信してもよい。ここで、通信装置１０の識別情報は、例えば端末装置２０が通信装置１０から電波を受信した場合に、当該通信装置１０から取得可能であってもよい。また、電波の受信日時は、例えばＣＰＵ２１に内蔵されたタイマ（図示省略）等によって取得されてもよい。

（３）データ補正装置の構成
図３を参照してデータ補正装置３０の構成について説明する。図３は、データ補正装置３０の内部構成を示すブロック図である。図３に示すように、データ補正装置３０は、ＣＰＵ３１と、ＲＯＭ３２と、ＲＡＭ３３と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）３４と、表示処理部３５と、表示部３６と、入力部３７と、通信インタフェース部３８とを備えており、各部間の制御信号又はデータ信号を伝送するためのバス３９が設けられている。データ補正装置３０は、例えば、汎用のパーソナルコンピュータであってよい。

ＣＰＵ３１は、電源がデータ補正装置３０に投入されると、ＲＯＭ３２又はＨＤＤ３４に記憶された各種のプログラムをＲＡＭ３３にロードして実行する。本実施形態では、ＣＰＵ３１は、ＲＯＭ３２又はＨＤＤ３４に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、後述する取得手段４１及び補正手段４２（図４に示す）の機能を実現する。

ＨＤＤ３４は不揮発性記憶装置であり、オペレーティングシステム（ＯＳ）やＯＳ上で実行されるプログラムを記憶する。また、ＨＤＤ３４には、後述するＲＳＳＩデータ（図５に示す）が記憶されていてもよい。

入力部３７は、例えばマウスやキーボード等の情報入力デバイスである。通信インタフェース部３８は、通信網ＮＷを介して通信を行うためのインタフェース回路を含む。データ補正装置３０内の他の各部の詳細は、端末装置２０と同様である。

（４）データ補正装置における各機能の概要
本実施形態のデータ補正装置３０で実現される機能について、図４を参照して説明する。図４は、本実施形態のデータ補正装置３０で主要な役割を果たす機能を説明するための機能ブロック図である。図４の機能ブロック図では、取得手段４１及び補正手段４２が本発明の主要な構成に対応している。

なお、本実施形態のデータ補正装置３０における各機能を説明するにあたって、通信装置１０は、３つのチャネルを所定間隔（例えば数ミリ秒間隔）で切り替えながら電波を常時又は所定間隔（例えば数十〜数百ミリ秒間隔）で発信しているものと想定する。また、ここでは、端末装置２０が空間Ｓ内の所定位置に静止していることによって、通信装置１０と端末装置２０との距離が一定である場合を想定する。さらに、ここでは、通信装置１０と端末装置２０との間の無線通信として、ＢＬＥのアドバタイジングを行う場合を一例として想定する。

取得手段４１は、複数のチャネルのうちチャネル１（第１チャネル）で受信した電波の受信信号強度に関する情報と、複数のチャネルのうちチャネル１とは異なるチャネル２（第２チャネル）で受信した電波の受信信号強度に関する情報と、を取得する機能を備える。ここで、受信信号強度に関する情報とは、例えば、ＲＳＳＩの値であってもよいし、ＲＳＳＩを所定の計算式に代入することによって得られた値であってもよいし、ＲＳＳＩの度合いを表す情報であってもよい。

また、チャネル２（第２チャネル）は、チャネル１（第１チャネル）から切り替えられたチャネルであってよい。この場合、切り替わり前後の何れかのチャネル（つまり、チャネル１又はチャネル２）のＲＳＳＩを補正することができるので、例えば、切り替わり前後のチャネル間のＲＳＳＩの差異を早期に低減することができる。

取得手段４１の機能は、例えば以下のように実現される。なお、ここでは、端末装置２０のＣＰＵ２１が、通信装置１０から発信されたアドバタイズの電波を受信するごとに、通信インタフェース部２８で検出されたＲＳＳＩの値（受信信号強度に関する情報）を、電波の受信日時と、電波を受信したチャネルの識別情報（例えば、チャネル番号）と対応付けた状態で、データ補正装置３０に送信する場合を一例として説明する。

データ補正装置３０のＣＰＵ３１は、端末装置２０から送信された情報を通信インタフェース部３８を介して受信（取得）するごとに、受信した情報を例えば図５に示すＲＳＳＩデータに記憶する。ＲＳＳＩデータは、端末装置２０が通信装置１０から最初に電波を受信したときを起点とした経過時間と、電波を受信したチャネルの識別情報（図の例では、チャネル番号）と、ＲＳＳＩ（図の例では、受信信号強度）とが取得順に記述されているデータである。ＲＳＳＩデータは、例えばＨＤＤ３４に記憶されている。

このようにして、データ補正装置３０のＣＰＵ３１は、端末装置２０がチャネル１で受信した電波のＲＳＳＩと、端末装置２０がチャネル２で受信した電波のＲＳＳＩと、を取得することができる。

端末装置２０が空間Ｓ内の所定位置に静止している状態における、時間経過に伴うチャネルの変化とＲＳＳＩとの関係の一例を図６に示す。図６の例では、端末装置２０が受信するアドバタイズメント・チャネルが、約５０００ｍｓ（＝５秒）ごとに、チャネル１、チャネル２、チャネル３の順を繰り返すように切り替えられている。また、チャネル１、チャネル２及びチャネル３の各々のＲＳＳＩは、互いに約５〜１５ｄＢｍ程度異なっている。

補正手段４２は、チャネル１（第１チャネル）で受信した電波のＲＳＳＩ、及び、チャネル２（第２チャネル）で受信した電波のＲＳＳＩの少なくとも一方が所定の条件を満たす場合に、チャネル１又はチャネル２で受信した電波のＲＳＳＩを補正する機能を備える。

ここで、所定の条件は、チャネル１（第１チャネル）で受信した電波のＲＳＳＩと、チャネル２（第２チャネル）で受信した電波のＲＳＳＩとの差が所定値以上であること、であってもよい。この場合、チャネル１で受信した電波のＲＳＳＩと、チャネル２で受信した電波のＲＳＳＩとの差が所定値以上の場合に、チャネル１又はチャネル２で受信した電波のＲＳＳＩが補正されるので、例えばチャネル間のＲＳＳＩの差異が大きい場合には、当該差異を低減することが可能になる。

補正手段４２の機能は、例えば以下のように実現される。なお、ここでは、所定の条件が、チャネル１で受信した電波のＲＳＳＩの平均値と、チャネル２で受信した電波のＲＳＳＩの平均値との差の絶対値が所定値以上であること、である場合を一例として説明する。

データ補正装置３０のＣＰＵ３１は、取得手段４１の機能に基づいて、チャネル１で受信した電波のＲＳＳＩと、チャネル２で受信した電波のＲＳＳＩとを取得すると、ＲＳＳＩデータにアクセスして、各チャネルのＲＳＳＩの平均値を算出する。ここで、１つのチャネルのＲＳＳＩの平均値は、例えば、１つのチャネルにおける所定数のＲＳＳＩの平均値であってもよいし、１つのチャネルにおける所定期間内のＲＳＳＩの平均値であってもよい。算出された各チャネルのＲＳＳＩの平均値の一例を図７に示す。図７の例では、チャネル１のＲＳＳＩの平均値はＡ１として示されており、チャネル２のＲＳＳＩの平均値はＡ２として示されている。また、チャネル１のＲＳＳＩの平均値とチャネル２のＲＳＳＩの平均値との差の絶対値は、Ｄとして示されている。

次に、ＣＰＵ３１は、チャネル間のＲＳＳＩの平均値の差Ｄの絶対値が所定値（例えば、２ｄＢｍ）以上であるか否かを判別し、差Ｄの絶対値が所定値以上である場合には、チャネル１又はチャネル２のＲＳＳＩの補正を行う。ここで、ＣＰＵ３１は、例えば、チャネル１のＲＳＳＩ及びチャネル２のＲＳＳＩの何れか一方を他方に一致させるように補正を行ってもよい。具体的に説明すると、ＣＰＵ３１は、チャネル２のＲＳＳＩをチャネル１のＲＳＳＩに一致させる場合には、チャネル２のＲＳＳＩの平均値Ａ２から差Ｄを減算することによって補正を行ってもよいし、チャネル２の各ＲＳＳＩから差Ｄを減算することによって補正を行ってもよい。また、ＣＰＵ３１は、チャネル１のＲＳＳＩをチャネル２のＲＳＳＩに一致させる場合には、チャネル１のＲＳＳＩの平均値Ａ１に差Ｄを加算することによって補正を行ってもよいし、チャネル１の各ＲＳＳＩに差Ｄを加算することによって補正を行ってもよい。

このようにして、チャネル１とチャネル２との間のＲＳＳＩの差異を低減することができる。また、ＣＰＵ３１は、通信を行うチャネルが切り替えられるごとに、上記と同様にＲＳＳＩの補正を行ってもよい。

さらに、ＣＰＵ３１は、空間Ｓ内に複数の通信装置１０が設けられている場合には、複数の通信装置１０ごとにチャネル間のＲＳＳＩの補正を行ってもよい。また、この場合、ＣＰＵ３１は、補正後のＲＳＳＩに基づいて、空間Ｓ内の端末装置２０の位置を推定してもよい。なお、ＲＳＳＩに基づいて端末装置２０の位置を推定する処理の詳細については、例えば特開２０１５−１８０８７３号公報を参照されたい。

（５）本実施形態のデータ補正システムの主要な処理のフロー
次に、本実施形態のデータ補正システムにより行われる主要な処理のフローの一例について、図８のフローチャートを参照して説明する。

先ず、端末装置２０のＣＰＵ２１は、通信装置１０から発信されたアドバタイズの電波を受信するごとに、通信インタフェース部２８で検出されたＲＳＳＩの値を、電波の受信日時と、電波を受信したチャネルの識別情報（例えば、チャネル番号）と対応付けた状態で、データ補正装置３０に送信する。

一方、データ補正装置３０のＣＰＵ３１は、端末装置２０から送信された情報を通信インタフェース部３８を介して受信（取得）するごとに、受信した情報をＲＳＳＩデータに記憶する。このようにして、ＣＰＵ３１は、端末装置２０がチャネル１で受信した電波のＲＳＳＩ値を取得する（ステップＳ１００）。そして、ＣＰＵ３１は、アドバタイズメント・チャネルがチャネル２に切り替えられた場合に、端末装置２０がチャネル２で受信した電波のＲＳＳＩ値を取得する（ステップＳ１０２）。

次に、ＣＰＵ３１は、取得したＲＳＳＩが所定の条件を満たすか否かを判別する（ステップＳ１０４）。具体的に説明すると、ＣＰＵ３１は、チャネル１で受信した電波のＲＳＳＩの平均値と、チャネル２で受信した電波のＲＳＳＩの平均値とを算出する。そして、ＣＰＵ３１は、各チャネルのＲＳＳＩの平均値の差Ｄの絶対値が所定値（例えば、２ｄＢｍ）以上であるか否か（つまり、所定の条件を満たすか否か）を判別する。

ＣＰＵ３１は、取得したＲＳＳＩが所定の条件を満たす場合に（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、何れかのチャネルで受信した電波のＲＳＳＩを補正する（ステップＳ１０６）。例えば、ＣＰＵ３１は、チャネル１のＲＳＳＩ及びチャネル２のＲＳＳＩの何れか一方を他方に一致させるように補正を行ってもよい。また、ＣＰＵ３１は、取得したＲＳＳＩが所定の条件を満たさない場合には（ステップＳ１０４：ＮＯ）、処理を終了してもよい。

上述したように、本実施形態のデータ補正システム、データ補正方法、プログラムによれば、チャネル１（第１チャネル）で受信した電波のＲＳＳＩ、及び、チャネル２（第２チャネル）で受信した電波のＲＳＳＩの少なくとも一方が所定の条件を満たす場合に、チャネル１又はチャネル２で受信した電波のＲＳＳＩが補正されるので、例えば、チャネル１で受信した電波のＲＳＳＩ、及び、チャネル２で受信した電波のＲＳＳＩの何れか一方を他方に一致させるように補正した場合には、チャネル間のＲＳＳＩの差異を低減することができる。これにより、チャネル間のＲＳＳＩの差異に基づいて通信装置１０と端末装置２０との間の距離にばらつきが生じるのを抑制することができるので、両装置１０，２０間の距離が変化しない場合には、両装置１０，２０間の一定の距離をもとめることができる。したがって、端末装置２０の位置推定精度の向上を図ることができる。

（第２実施形態）
以下、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態に係るデータ補正システム、データ補正方法、プログラムは、図９に示すように、予測手段４３を備える点において、第１実施形態と異なっている。以下、第１実施形態と異なる構成について説明する。

予測手段４３は、通信装置１０（電波発信装置）と端末装置２０（電波受信装置）との距離の変化に基づくＲＳＳＩ（受信信号強度）の変化量を予測する機能を備える。予測手段４３の機能は、例えば以下のように実現される。

なお、ここでは、端末装置２０が空間Ｓ内を移動することによって、通信装置１０と端末装置２０との距離が変化する場合を想定する。この場合、通信装置１０と端末装置２０との距離が短くなるほどＲＳＳＩが高くなり、通信装置１０と端末装置２０との距離が長くなるほどＲＳＳＩが低くなる。

データ補正装置３０のＣＰＵ３１は、例えば、取得手段４１の機能に基づいて、チャネル１で受信した電波のＲＳＳＩを取得するごとに、ＲＳＳＩデータにアクセスして、チャネル１の各ＲＳＳＩに対して近似する関数をもとめる。ここで、ＣＰＵ３１は、例えば最小二乗法を用いて関数をもとめてもよい。また、ＣＰＵ３１は、もとめられた関数を例えばＨＤＤ３４に記憶する。もとめられた関数の一例を図１０に示す。図１０の例では、チャネル１の各ＲＳＳＩに対して近似する関数が直線Ｌとして示されている。

次に、ＣＰＵ３１は、もとめられた関数に基づいて、通信装置１０と端末装置２０との距離の変化に基づくＲＳＳＩの変化量を予測する。具体的に説明すると、ＣＰＵ３１は、例えば、端末装置２０が受信するアドバタイズメント・チャネルがチャネル１からチャネル２に切り替えられるタイミングにおける関数の値（図１０の例では、Ａ３）と、チャネル１のＲＳＳＩの平均値（図１０の例では、Ａ１）との差の絶対値（図の例では、Ａ３−Ａ１）を、ＲＳＳＩの変化量として予測する。ＣＰＵ３１は、ＲＳＳＩの変化量を例えばＨＤＤ３４に記憶する。

本実施形態において、補正手段４２は、チャネル１で受信した電波のＲＳＳＩ、及び、チャネル２で受信した電波のＲＳＳＩの少なくとも一方が所定の条件を満たす場合に、少なくともＲＳＳＩの変化量に基づいて、チャネル１又はチャネル２で受信した電波のＲＳＳＩを補正する機能を備える。本変形例における補正手段４２の機能は、例えば以下のように実現される。なお、ここでは、所定の条件が、チャネル１で受信した電波のＲＳＳＩの平均値と、チャネル２で受信した電波のＲＳＳＩの平均値との差Ｄの絶対値からＲＳＳＩの変化量を減算した値が所定値以上であること、である場合を一例として説明する。

データ補正装置３０のＣＰＵ３１は、取得手段４１の機能に基づいて、チャネル１で受信した電波のＲＳＳＩと、チャネル２で受信した電波のＲＳＳＩとを取得すると、ＲＳＳＩデータにアクセスして、チャネル１のＲＳＳＩの平均値とチャネル２のＲＳＳＩの平均値との差の絶対値Ｄを算出する。

次に、ＣＰＵ３１は、チャネル間のＲＳＳＩの平均値の差ＤからＲＳＳＩの変化量を減算した値が所定値（例えば２ｄＢｍ）以上であるか否かを判別し、当該値が所定値以上である場合には、チャネル１又はチャネル２のＲＳＳＩの補正を行う。

本実施形態のデータ補正システム、データ補正方法、プログラムによれば、例えば、通信装置１０又は端末装置２０が空間Ｓ内を移動することによって両装置１０，２０間の距離が変化する場合であっても、当該移動に基づくＲＳＳＩの変化量を予測して、当該変化量を考慮した上でチャネル１又はチャネル２で受信した電波のＲＳＳＩを補正することができる。これにより、通信装置１０又は端末装置２０が空間内を移動する場合であっても、チャネル間のＲＳＳＩの差異を低減することが可能になる。

以下、上述した各実施形態の変形例について説明する。
（変形例１）
上記各実施形態では、所定の条件が、チャネル１（第１チャネル）で受信した電波のＲＳＳＩと、チャネル２（第２チャネル）で受信した電波のＲＳＳＩとの差が所定値以上であること、である場合を一例として説明したが、この場合に限られない。本変形例において、所定の条件は、チャネル１で受信した電波のＲＳＳＩ、及び、チャネル２で受信した電波のＲＳＳＩの各々の標準偏差が所定値未満であること、であってもよい。例えば、各チャネルにおけるＲＳＳＩのばらつきが大きい場合には、何れかのチャネルのＲＳＳＩが、誤ったＲＳＳＩを用いて補正される可能性が高くなる。本変形例によれば、チャネル１で受信した電波のＲＳＳＩ、及び、チャネル２で受信した電波のＲＳＳＩの各々の標準偏差が所定値未満の場合には、チャネル１又はチャネル２で受信した電波のＲＳＳＩが補正されるので、例えば各チャネルのＲＳＳＩのばらつきが大きい場合に何れかのチャネルのＲＳＳＩが誤って補正されるのを抑制することが可能になる。

本変形例における補正手段４２の機能は、例えば以下のように実現される。データ補正装置３０のＣＰＵ３１は、取得手段４１の機能に基づいて、チャネル１で受信した電波のＲＳＳＩと、チャネル２で受信した電波のＲＳＳＩとを取得すると、ＲＳＳＩデータにアクセスして、各チャネルのＲＳＳＩの標準偏差を算出する。ここで、１つのチャネルのＲＳＳＩの標準偏差は、例えば、１つのチャネルにおける所定数のＲＳＳＩの標準偏差であってもよいし、１つのチャネルにおける所定期間内のＲＳＳＩの標準偏差であってもよい。そして、ＣＰＵ３１は、各チャネルのＲＳＳＩの標準偏差が所定値（例えば、５）未満の場合には、チャネル１又はチャネル２のＲＳＳＩの補正を行う。また、ＣＰＵ３１は、チャネル１又はチャネル２のＲＳＳＩの標準偏差が所定値以上の場合には、チャネル１又はチャネル２のＲＳＳＩの補正を行わなくてもよい。

なお、所定の条件には、２つ以上の条件が含まれてもよい。例えば、所定の条件は、チャネル１（第１チャネル）で受信した電波のＲＳＳＩと、チャネル２（第２チャネル）で受信した電波のＲＳＳＩとの差が所定値以上であって、チャネル１で受信した電波のＲＳＳＩ、及び、チャネル２で受信した電波のＲＳＳＩの各々の標準偏差が所定値未満であること、であってもよい。

（変形例２）
上記各実施形態では、通信装置１０が「電波発信装置」の一例であって、端末装置２０が「電波受信装置」の一例である場合について説明したが、この場合に限られない。例えば、端末装置２０が「電波発信装置」の一例であって、通信装置１０が「電波受信装置」の一例であってもよい。この場合、通信装置１０には、端末装置２０と同様に、端末装置２０から発信された電波を受信したときのＲＳＳＩを検出するＲＳＳＩ回路が設けられていてもよい。

本変形例において、端末装置２０は、チャネルを所定間隔（例えば数ミリ秒間隔）で切り替えながら電波を常時又は所定間隔（例えば数十〜数百ミリ秒間隔）で発信しているものと想定する。また、通信装置１０は、端末装置２０から発信された電波を受信するごとに、受信した電波のＲＳＳＩを、電波の受信日時と、電波を受信したチャネルの識別情報（例えば、チャネル番号）と対応付けた状態で、データ補正装置３０に送信するものと想定する。

データ補正装置３０のＣＰＵ３１は、取得手段４１の機能として、通信装置１０から送信された情報を、通信インタフェース部３８を介して受信（取得）すると、受信した情報を、例えばＨＤＤ３４内のＲＳＳＩデータに記憶する。なお、補正手段４２及び予測手段４３の機能は、上述した各実施形態と同様である。

このように、本変形例に係るデータ補正システム、データ補正定方法、プログラムによれば、上述した各実施形態と同様の作用効果を発揮することが可能である。

（変形例３）
上記各実施形態では、所定の条件が、チャネル１（第１チャネル）で受信した電波のＲＳＳＩの平均値と、チャネル２（第２チャネル）で受信した電波のＲＳＳＩの平均値との差が所定値以上であること、である場合を一例として説明したが、この場合に限られない。例えば、所定の条件は、チャネル１（第１チャネル）で通信を行う間に受信した複数の電波のうち何れかの電波のＲＳＳＩと、チャネル２（第２チャネル）で通信を行う間に受信した複数の電波のうち何れかの電波のＲＳＳＩとの差が所定値以上であること、であってもよい。

また、所定の条件は、チャネル１（第１チャネル）で受信した電波のＲＳＳＩの最大値又は最小値と、チャネル２（第２チャネル）で受信した電波のＲＳＳＩの最大値又は最小値との差が所定値以上であること、であってもよい。

（変形例４）
上記各実施形態では、切り替え前後のチャネルのうち何れかのチャネルのＲＳＳＩを補正する場合を一例として説明したが、この場合に限られない。例えば、複数のチャネルのうち切り替え前後の関係にない２つのチャネルを選択し、選択された２つのチャネルのうち何れかのチャネルのＲＳＳＩを補正してもよい。

なお、本発明のプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体に記憶されていてもよい。このプログラムを記録した記憶媒体は、図２に示された端末装置２０の不揮発性メモリ２４であってもよいし、図３に示されたデータ補正装置３０のＲＯＭ３２又はＨＤＤ３４であってもよい。また、例えばＣＤ−ＲＯＭドライブ等のプログラム読取装置に挿入されることで読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭ等であってもよい。さらに、記憶媒体は、磁気テープ、カセットテープ、フレキシブルディスク、ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ等であってもよいし、半導体メモリであってもよい。

以上説明した各実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記各実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

例えば、上述した各実施形態では、データ補正装置３０によって、取得手段４１、補正手段４２及び予測手段４３の各機能を実現する構成としたが、この構成に限られない。これらの全ての手段を通信装置１０又は端末装置２０によって実現する構成としてもよいし、少なくとも一部の手段を通信装置１０又は端末装置２０によって実現する構成としてもよい。

また、上述した各実施形態では、ＢＬＥのアドバタイジングにおいて切り替えられたチャネルで受信した電波のＲＳＳＩが補正される場合を一例として説明したが、この場合に限られない。例えば、通信装置１０と端末装置２０との間の通信が確立した後に行われるデータ通信（例えば周波数ホッピング方式等を用いたデータ通信等）において切り替えられたチャネルで受信した電波のＲＳＳＩを補正してもよい。

上述したような本発明のデータ補正システム、データ補正方法、プログラムは、通信装置１０（電波発信装置）と端末装置２０（電波受信装置）との間の通信に用いられるチャネルが切り替えられる場合であっても、通信装置１０又は端末装置２０の位置推定精度の向上を図ることができ、ひいては、例えば実店舗内等の空間Ｓ内での位置情報サービスに好適に利用することができるので、その産業上の利用可能性は極めて大きい。

１０…通信装置
２０…端末装置
３０…データ補正装置
４１…取得手段
４２…補正手段
４３…予測手段

Claims (6)

1. 電波発信装置がチャネルを切り替えながら発信した電波を電波受信装置が受信したときの受信信号強度を補正するデータ補正システムであって、
   複数のチャネルのうち第１チャネルで受信した電波の受信信号強度に関する情報と、前記複数のチャネルのうち前記第１チャネルとは異なる第２チャネルで受信した電波の受信信号強度に関する情報と、を取得する取得手段と、
   前記第１チャネルで受信した電波の受信信号強度、及び、前記第２チャネルで受信した電波の受信信号強度の少なくとも一方が所定の条件を満たす場合に、前記第１チャネル又は前記第２チャネルで受信した電波の受信信号強度を補正する補正手段と、
   を備えるデータ補正システム。
2. 前記第２チャネルは、前記第１チャネルから切り替えられたチャネルである、請求項１に記載のデータ補正システム。
3. 前記所定の条件は、前記第１チャネルで受信した電波の受信信号強度と、前記第２チャネルで受信した電波の受信信号強度との差が所定値以上であること、である、請求項１又は２に記載のデータ補正システム。
4. 前記所定の条件は、前記第１チャネルで受信した電波の受信信号強度、及び、前記第２チャネルで受信した電波の受信信号強度の各々の標準偏差が所定値未満であること、である、請求項１〜３の何れかに記載のデータ補正システム。
5. 電波発信装置がチャネルを切り替えながら発信した電波を電波受信装置が受信したときの受信信号強度を、コンピュータに補正させるデータ補正方法であって、
   前記コンピュータは、
   複数のチャネルのうち第１チャネルで受信した電波の受信信号強度に関する情報と、前記複数のチャネルのうち前記第１チャネルとは異なる第２チャネルで受信した電波の受信信号強度に関する情報と、を取得するステップと、
   前記第１チャネルで受信した電波の受信信号強度、及び、前記第２チャネルで受信した電波の受信信号強度の少なくとも一方が所定の条件を満たす場合に、前記第１チャネル又は前記第２チャネルで受信した電波の受信信号強度を補正するステップと、
   の各ステップを実行する、データ補正方法。
6. 電波発信装置がチャネルを切り替えながら発信した電波を電波受信装置が受信したときの受信信号強度を、コンピュータに補正させるプログラムであって、
   前記コンピュータに、
   複数のチャネルのうち第１チャネルで受信した電波の受信信号強度に関する情報と、前記複数のチャネルのうち前記第１チャネルとは異なる第２チャネルで受信した電波の受信信号強度に関する情報と、を取得する機能、及び
   前記第１チャネルで受信した電波の受信信号強度、及び、前記第２チャネルで受信した電波の受信信号強度の少なくとも一方が所定の条件を満たす場合に、前記第１チャネル又は前記第２チャネルで受信した電波の受信信号強度を補正する機能、
   を実現させるためのプログラム。

Images