JP5105826B2

JP5105826B2 - 位置管理システム

Info

Publication number: JP5105826B2
Application number: JP2006293821A
Authority: JP
Inventors: 憲神山; 俊則中村; 裕哉山本
Original assignee: Secom Co Ltd
Current assignee: Secom Co Ltd
Priority date: 2006-10-30
Filing date: 2006-10-30
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2026-10-30
Also published as: JP2008112257A

Description

本発明は、携帯端末を所持する管理対象者の位置を管理する位置管理システムに関する。

近年、子供が犯罪に巻き込まれる危険性が高まっており、保護者が子供の行動を把握するためのシステムが求められている。

その１つとして、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムを利用して児童の登下校管理を行うシステムが提案されている。下記特許文献１に記載された出退記録管理システムでは、児童にＩＣカードを持たせ、予め学校に設置されたＩＣカード読み取り手段で児童等が持つＩＣカードを読み取ることで、児童の登校、下校を検出する。また、児童の登校、下校を検出したときには、予め登録されている児童の保護者に対して、児童が登校したこと、又は下校したことを電子メール等で通知する。保護者は、この通知を受け取ることによって、児童が学校に無事到着したことや学校を出発したことを知ることができるため、登校中や下校中に児童が事件に巻き込まれたとしても迅速な対応をとることができる。

また、ＧＰＳ（Global Positioning System：全地球測位システム）を利用して児童の居場所を確認可能としたシステムが提案されている。下記特許文献２に記載された位置監視システムでは、ＧＰＳ機能を備えた携帯端末を子供に所持させ、保護者が子供の居場所を知りたいときにパソコンや携帯電話を操作してセンタに携帯端末の現在位置を確認要求する。センタは、子供が持つ携帯端末が取得したＧＰＳ情報に基づいて携帯端末の現在位置情報を算出し、子供の居場所を地図上に示して保護者に提供する。これにより、保護者は知りたいときに子供の居場所を確認することができる。
特開２００４−４６４５８号公報特開２００２−２０９２４５号公報

しかし、上述したＲＦＩＤを用いた従来の出退記録管理システムでは、管理対象の施設に居るか否かについて明確な情報を得ることは可能であるが、管理される領域が限定的である。そのため、学校等の管理対象の施設外においては、児童の所在を把握することができないという問題があった。

また、上述したＧＰＳを用いた従来の位置管理システムでは、正確な位置情報を取得できるためには、携帯端末が、ＧＰＳ衛星からの電波受信感度が良好な屋外や屋内の窓付近にあることが必要である。したがって、例えば、学校の校舎や体育館の中に居る場合などで、ＧＰＳ衛星からの電波受信感度が劣悪な場合には、正確な位置情報の取得が困難となる。すなわち、子供が登校して学校の校舎内に居ても、保護者は子供が登校していることを正しく確認することができない場合があるという問題があった。

このように、ＲＦＩＤによる位置管理システムとＧＰＳによる位置管理システムとは、それぞれ適する利用形態が異なる。よって、屋内外の広範な場所で子供の位置を管理したい場合には、ＲＦＩＤを利用したサービスとＧＰＳを利用したサービスとの両方を利用することが必要となる。

しかし、両サービスは、それぞれ独立したシステム形態から成り立っているため、利用者による位置確認の仕方や利用者に提供される情報の形式などが相違する。そのため、利用者にとって使い勝手が悪いという問題があった。

また、ＲＦＩＤによる位置検知とＧＰＳによる位置検知とは、それぞれの方式の特性の相違から位置の精度に違いが生じる可能性がある。その結果、ＲＦＩＤにより把握される児童の位置とＧＰＳにより把握される児童の位置とにずれが生じ、保護者は何れの位置を信用して良いか判らず、子供の現在位置や移動の経緯を正しく把握することができないという問題があった。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、高い利便性を確保しつつ、管理対象者の居場所に応じた適切な位置情報を把握することが可能な位置管理システムを提供することを目的とする。

本発明に係る位置管理システムは、無線タグ、ＧＰＳ受信機能及び移動体通信機能を備えた携帯端末を用いて、当該携帯端末を所持する管理対象者の位置を管理するものであって、前記携帯端末の位置を把握する管理センタと、管理領域に設置され、当該管理領域に存在する前記携帯端末の前記無線タグを検出し、検出結果を検出タグ情報として前記管理センタへ送信するタグリーダと、を含み、前記管理センタが、前記ＧＰＳ受信機能により獲得されるＧＰＳ情報を前記携帯端末から取得するＧＰＳ情報取得部と、前記ＧＰＳ情報に基づいて、前記携帯端末の位置を表すＧＰＳ測位情報を、前記タグリーダにより前記無線タグが検出されているタグ測位期間とその前後に連続して設定された所定長さの余裕期間とで構成される表示調整期間において求めるＧＰＳ測位部と、前記タグリーダの設置場所を示すリーダ位置情報を記憶したリーダ位置記憶部と、前記検出タグ情報及び前記リーダ位置情報に基づいて、検出した前記無線タグを有する前記携帯端末の位置を表すタグ位置情報を求めるタグ測位部と、地図情報を記憶した地図記憶部と、前記ＧＰＳ測位情報及び前記タグ位置情報で表される前記携帯端末の位置を前記地図情報で表される地図上に表示した地図画像を出力する位置提示部と、前記表示調整期間においては、前記タグ測位期間に得られる前記タグ位置情報を当該表示調整期間に得られた前記ＧＰＳ測位情報に優先して、前記地図画像に表示される前記携帯端末の位置として選択する位置確認部と、を備えるものである。

また、本発明に係る位置管理システムにおいては、前記管理センタが、さらに、前記携帯端末の位置の履歴を記憶する位置履歴記憶部を備え、前記位置提示部が、前記履歴に基づいて、前記携帯端末の移動跡を前記地図上に表示した前記地図画像を出力し、前記位置確認部が、前記表示調整期間内に得られた前記ＧＰＳ測位情報を、前記移動跡を構成する前記携帯端末の位置から除外するように構成することもできる。

また、本発明に係る位置管理システムにおいては、前記管理センタが、さらに、前記携帯端末の位置の履歴を記憶する位置履歴記憶部と、前記ＧＰＳ測位情報の誤差を算出する誤差算出部と、を備え、前記位置提示部が、前記履歴に基づいて、前記携帯端末の移動跡を前記地図上に表示した前記地図画像を出力し、前記位置確認部が、前記タグ測位期間内に得られた前記ＧＰＳ測位情報を、前記移動跡を構成する前記携帯端末の位置から除外し、さらに、前記余裕期間に得られた前記ＧＰＳ測位情報のうち、前記誤差が所定の閾値を超えるものを、前記移動跡を構成する前記携帯端末の位置から除外するように構成することもできる。

本発明によれば、タグリーダの検出結果に基づく携帯端末の位置とＧＰＳに基づく携帯端末の位置との両方が並列して得られる状態など、両方式により得られる位置の相違が問題となりやすい場合において、信頼性が比較的高い無線タグに基づく位置を地図上に優先的に提示することで、利用者の不要な混乱を回避でき、高い利便性を確保しつつ、管理対象者の居場所に応じた適切な位置情報を把握することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）について、図面に基づいて説明する。

［実施形態１］
第１の実施形態は、無線タグ（ＲＦＩＤタグ）及びＧＰＳ機能を備えた携帯端末を管理対象者である児童に所持させ、その位置を管理センタにて把握する位置管理システムである。管理センタにて把握する児童の所在は、保護者等の管理者端末に必要に応じて提供される。

図１は、本位置管理システムの概略の構成を示す模式図である。本システムは、携帯端末２、タグリーダ４、管理センタ６を含んで構成される。携帯端末２は、上述のようにＧＰＳ機能を備えており、ＧＰＳ衛星８からの送信信号（ＧＰＳ信号）を受信することができる。また、携帯端末２は移動体通信を行うことができる。タグリーダ４、管理センタ６は、公衆回線網等のネットワーク１０を介して通信可能に構成される。またネットワーク１０には、移動体通信の基地局１２、ＧＰＳ基準局１４、管理者端末１６も接続される。

タグリーダ４は、無線タグによる管理施設である小学校の校舎２０及び体育館２２や、学習塾２４の各階に配置される。

管理センタ６は、通信サーバ３０、測位サーバ３２、タグ管理サーバ３４及び位置管理サーバ３６を有する。なお、本システムでは、管理センタ６が有する機能を、互いにＬＡＮ（Local Area Network）３８等で接続された複数のサーバ３０〜３６で構成する例を示しているが、これら機能の全部又は一部を１つのコンピュータ上で実現するように構成することもできる。

以下、本システムの主要な構成要素について個別に構造及び機能を説明する。

図２は、携帯端末２の概略の構成を示すブロック図である。携帯端末２は、無線タグ４０、無線通信部４２、記憶部４４、制御部４６、バッテリ４８を含んで構成される。

無線タグ４０は、タグリーダ４との間で無線通信を行う。具体的には、無線タグ４０は、自己を他の無線タグから識別可能とする識別コード（タグ識別情報）としてタグＩＤを記憶しており、タグリーダ４から所定周波数の質問波を受信すると、自己のタグＩＤに基づいて変調された応答波を送出する。無線タグ４０は、例えば、携帯端末２の表面、バッテリ４８の収容スペース、内部回路の空きスペースなどに取り付けることができる。

無線通信部４２は、基地局通信部５０及びＧＰＳ受信部５２を含んで構成される。基地局通信部５０は、基地局１２との間で無線通信を行う移動体通信部であり、携帯端末２は基地局通信部５０により基地局１２及びネットワーク１０を介して管理センタ６と通信を行うことができる。ＧＰＳ受信部５２はＧＰＳ衛星８からＧＰＳ信号を受信して、自己の現在位置に応じたＧＰＳ情報を取得する。

制御部４６は、基地局通信部５０による通信の制御やＧＰＳ受信部５２の駆動制御を行う。制御部４６は、管理センタ６から基地局通信部５０を介して測位指示信号を受信すると、ＧＰＳ受信部５２及び基地局通信部５０を制御して、ＧＰＳ情報の取得及び当該情報の管理センタ６への送信を行う。

記憶部４４は、制御部４６にて用いる各種制御プログラムや、自己を識別する識別情報等を記憶する。記憶部４４により記憶される識別情報には、例えば、携帯端末２に付与された端末ＩＤや通信用アドレスが含まれる。

バッテリ４８は、携帯端末２の各部に駆動電力を供給する内蔵電源である。

次にタグリーダ４を説明する。タグリーダ４は、上述のように校舎２０、体育館２２、学習塾２４といった管理施設に設置される。タグリーダ４は、これら管理施設内を管理対象領域として、当該領域における無線タグ４０を検出する。各タグリーダ４は、それが設置された周囲の管理対象領域へ質問波を送出し、それに対する無線タグ４０からの応答波を検知することによって無線タグ４０を検出する。管理施設内を漏れなくカバーするためにも、管理施設の広さに応じて複数のタグリーダ４を設置するとよい。

質問波は、ＲＦＩＤシステムで用いられる所定の搬送波周波数を有する電波であり、タグリーダ４の個々の管理対象領域の大きさは、搬送波周波数に応じて変わる。本システムでは、タグリーダ４と携帯端末２の無線タグ４０との間の無線通信は、基本的に非接触方式で行われるように構成され、搬送波周波数もこれに適応した周波数帯域に設定される。さらに、少数のタグリーダ４で比較的広い管理対象領域をカバーするという点からは、タグリーダ４と無線タグ４０との距離が比較的大きくても通信可能な周波数を利用することが好適であり、例えば、ＵＨＦ帯を用いることができる。

タグリーダ４は、応答波を復調して、それを送信した無線タグ４０のタグＩＤを取得し、現時点で管理対象領域にて存在を検知している無線タグ４０のタグＩＤを記憶する。本システムでは、１つのタグリーダ４の管理対象領域内に複数の児童が居ることが想定されるため、アンチコリジョン機能（複数同時読み取り機能）を有するタグリーダ４を用いることが好適である。これにより、管理対象領域に存在する複数の無線タグ４０から、一斉かつ漏れなく、タグＩＤを取得することが可能となる。

タグリーダ４は、例えば、検出タグＩＤについての記憶内容に変化が生じた場合に、現在検出中のタグＩＤ及び当該タグリーダ４の識別情報であるリーダＩＤを含む検出タグ情報を、ネットワーク１０を介して管理センタ６へ送信する。なお、検出タグ情報が含むタグＩＤに関する情報は、現在検出中のタグＩＤ全部を直接的に表す情報に代えて、例えば、前回送信後に新たに検出されたり、反対に検出できなくなったという検出タグＩＤの変化に関する情報とすることもできる。

タグリーダ４での読み取りエラー等によって、検出タグＩＤの変化が不要に発生し得ることへの対策として、任意の無線タグ４０の検出／非検出の状態が所定回数の読み取り試行で一定に保たれることを条件に、当該無線タグ４０の検出状態を決定し、またその変化を判定する構成とすることができる。

本システムにおいて、各タグリーダ４は個別にその検出タグ情報を管理センタ６へ送信するように構成することができる。一方、小学校、学習塾といった管理施設などを単位として、当該単位毎に、その単位の領域内に存在する複数のタグリーダ４を集中管理するリーダ管理端末を設ける構成とすることもできる。この構成では、リーダ管理端末が複数のタグリーダ４の検出タグ情報を収集し、まとめて管理センタ６へ送信する。

管理センタ６は、上述のように、通信サーバ３０、測位サーバ３２、タグ管理サーバ３４及び位置管理サーバ３６を有する。

通信サーバ３０は、ネットワーク１０と接続され、必要に応じて外部との通信を実行する。通信サーバ３０は、通信に用い得るユーザ情報として、児童を識別するユーザＩＤ、児童が所持する携帯端末２の端末ＩＤ、携帯端末２に付された無線タグ４０のタグＩＤ、位置確認要求を行う保護者を認証するためのパスワード等を記憶する。

図３は、測位サーバ３２の概略の構成を示すブロック図である。測位サーバ３２は、制御部７０、記憶部７２及び通信インターフェース７４を含んで構成される。制御部７０は、測位演算部７６及び誤差算出部７８を有し、また記憶部７２は、携帯端末情報、ＧＰＳ衛星情報及び測位結果情報などを記憶する。通信インターフェース７４は、管理センタ６の各部とのＬＡＮ３８を介した通信を制御する。

測位サーバ３２は、ＧＰＳ基準局１４から定期的にＧＰＳ衛星８の位置等に関するＧＰＳ衛星情報を取得し記憶部７２に記憶する。

また測位サーバ３２は、位置管理サーバ３６から携帯端末２についての測位の要求を受けると、当該携帯端末２に対して測位指示信号を送信する。そして、測位サーバ３２は、携帯端末２からＧＰＳ情報を受信し取得する。測位演算部７６は、受信したＧＰＳ情報と記憶部７２に記憶しているＧＰＳ衛星情報とに基づいて、ＧＰＳ情報を送信した携帯端末２について測位演算を実行して位置情報を算出するＧＰＳ測位機能を有する。この位置情報は、携帯端末２の位置を例えば、緯度・経度で示す。誤差算出部７８は、測位演算部７６が算出するＧＰＳ測位情報である位置情報の誤差範囲を示す測位誤差を算出する。測位誤差の求め方として、例えば、ＧＰＳ衛星８の幾何学的配置によって定まる指標値である精度劣化度（ＤＯＰ：dilution of precision）に基づいて推定する方法が知られており、誤差算出部７８は例えば、この方法により測位誤差を求めることができる。また誤差算出部７８は他の方法で測位誤差を求めるように構成しても良い。

測位サーバ３２は、測位演算部７６が求めた携帯端末２の位置情報及び誤差算出部７８が求めた測位誤差を当該携帯端末２の端末ＩＤと対応付けて、測位結果情報として記憶部７２に記憶する。また、測位サーバ３２は測位結果情報を位置管理サーバ３６へ送信する。

図４は、タグ管理サーバ３４の概略の構成を示すブロック図である。タグ管理サーバ３４は、制御部８０、記憶部８２及び通信インターフェース８４を含んで構成される。制御部８０は、検出情報更新部８６を有し、また記憶部８２は、タグリーダ情報及び検出状態情報などを記憶する。通信インターフェース８４は、管理センタ６の各部とのＬＡＮ３８を介した通信を制御する。

図５は、検出状態情報の構造を模式的に表す説明図である。検出状態情報は、タグリーダ４による無線タグ４０の検出状態を表す情報であり、タグＩＤ毎に、当該タグＩＤを検出しているタグリーダ４のリーダＩＤ又は、当該タグＩＤが非検出である旨の情報が対応付けられている。図５において、「ＴＧｎ」（ｎは番号）はタグＩＤを表しており、「ＲＤｎ」（ｎは番号）はリーダＩＤを表している。

タグ管理サーバ３４は、タグリーダ４から検出タグ情報を受信する検出状態取得部として機能し、検出情報更新部８６が、受信した検出タグ情報に基づいて検出状態情報を更新する。例えば、ＲＤ０１のタグリーダ４から受信した検出タグ情報が、ＴＧ０２を検出している旨を示していれば、検出情報更新部８６は、ＴＧ０２の検出状態を図５に示す「非検出」から「検出中／ＲＤ０１」に変更する。また、ＲＤ０３のタグリーダ４から受信した検出タグ情報が、ＴＧ０１を検出していないことを示していれば、ＴＧ０１の検出状態を図５に示す「検出中／ＲＤ０３」から「非検出」に変更する。

タグ管理サーバ３４は、検出状態情報の更新に連動して、検出状態に変更を生じたタグＩＤとその変更後の検出状態とを位置管理サーバ３６へ送信する。

図６は、位置管理サーバ３６の概略の構成を示すブロック図である。位置管理サーバ３６は、制御部９０、記憶部９２及び通信インターフェース９４を含んで構成される。制御部９０は、取得位置更新部９６、位置確認部９８及び位置提示部１００を有し、また記憶部９２は、リーダ位置情報、取得位置情報及び地図情報などを記憶する。通信インターフェース９４は、管理センタ６の各部とのＬＡＮ３８を介した通信を制御する。

図７は、リーダ位置情報の構造を模式的に表す説明図である。リーダ位置情報は、タグリーダ４の設置場所を示す情報である。記憶部９２には、設置された各タグリーダ４について、リーダＩＤ、設置場所名及び設置場所の緯度経度情報を互いに対応付けて、予め登録しておく。リーダ位置情報は、携帯端末２の位置を、当該携帯端末２に付された無線タグ４０を検出したタグリーダ４の設置場所によって特定する際に利用される。

図８は、取得位置情報の構造を模式的に表す説明図である。取得位置情報は、児童が所持する携帯端末２に関して取得された位置情報（端末位置情報）を記憶する。端末位置情報として、リーダ位置情報を用いて特定された無線タグ４０のタグ位置情報、又は携帯端末２からのＧＰＳ情報に基づいて測位サーバ３２が算出した携帯端末２の位置情報が利用される。取得位置情報はユーザＩＤ毎に管理され、各ユーザＩＤの取得位置情報は、新たに取得される端末位置情報に基づいて随時更新される。なお、本システムでは、図８に示すように、取得位置情報は、過去の記録内容を例えば所定期間、保持し履歴を管理するように構成している。各ユーザＩＤに対応して記録される情報は例えば、図８に示すように、タグＩＤ又は端末ＩＤ、取得時刻、緯度経度情報及び場所名を含む。ここで、タグＩＤ又は端末ＩＤを記録するデータフィールドには、端末位置情報がタグ位置情報に基づくものである場合には、タグＩＤが記録され、一方、端末位置情報が測位サーバ３２により算出された携帯端末２の位置情報に基づくものである場合には、端末ＩＤが記録される。ちなみに、図８では、端末位置情報の履歴がタグ位置情報に基づくもののみから構成される例を示している。場所名のデータフィールドには、端末位置情報がタグ位置情報に基づくものである場合に、無線タグ４０を検出したタグリーダ４の設置場所名が記録される。

取得位置更新部９６は、測位サーバ３２から測位結果情報を受信した場合には、当該測位結果情報に含まれる端末ＩＤ及び緯度・経度で表される携帯端末２の位置情報と、それらの取得時刻とを、当該携帯端末２を所持する児童のユーザＩＤに対応付けて記憶部９２に記録する。

取得位置更新部９６は、無線タグ４０の検出状態の変更に関する情報を受信した場合には、記憶部９２に記憶されているリーダ位置情報を参照して、当該無線タグ４０の位置情報であるタグ位置情報（緯度経度情報及び場所名）を求めるタグ測位機能を有する。具体的には、取得位置更新部９６は、タグの検出状態が「非検出」から「検出中」に変わった場合や、検出中であるタグリーダ４が切り替わった場合には、新たに検出中となったタグリーダ４のリーダＩＤをキーとして、記憶部９２に記憶しているリーダ位置情報を検索し、当該タグリーダ４の緯度経度情報及び設置場所名を無線タグ４０のタグ位置情報として定める。一方、タグの検出状態が「検出中」から「非検出」に変わった場合には、無線タグ４０のタグ位置情報のうちの例えば緯度経度情報として、非検出となった旨を表す「ロスト」を定義する。取得位置更新部９６は、検出状態の変更が検知されたタグＩＤ及びタグ位置情報と、それらの取得時刻とを、当該無線タグ４０を付された携帯端末２を所持する児童のユーザＩＤに対応付けて記憶部９２に記録する。

図９は、位置確認部９８の処理を説明する概略のフロー図である。制御部９０は、携帯端末２の位置についての確認要求を外部から受け付け、これに応じて位置確認部９８を起動する。位置確認要求は、児童の保護者等が児童の位置を確認する際に発せられる。保護者は、管理者端末１６を操作して位置確認要求を送信する。例えば、パーソナルコンピュータや携帯電話を管理者端末１６とすることができる。ちなみに、位置確認要求は、児童を識別するユーザＩＤを指定して行うように構成することができる。

位置確認要求に対しては、位置提示部１００により、対象となる携帯端末２の現在位置を表示した地図画像が生成され、管理者端末１６へ提示される。位置確認部９８は、この地図画像上に表示させる携帯端末２の位置情報を定める。この位置情報を定めるに際して、位置確認部９８は、タグリーダの検出結果に基づく端末位置とＧＰＳに基づく端末位置とが整合的に地図画面に表示されるように、地図画面に表示される端末位置を調整する表示情報調整機能を有している。この表示情報調整機能は、無線タグ４０が検出されている期間（タグ測位期間）を包含する表示調整期間において、信頼性が比較的高いタグ位置情報による端末位置を一定の条件の下で優先的に地図上に表示させる。本実施形態において、表示調整期間は、タグ測位期間と、その後に連続して設定される所定長さＰの余裕期間とで構成される。

位置確認部９８は、位置確認要求の対象となる携帯端末２に関して、記憶部９２における取得位置情報の最新の記録内容を参照し（Ｓ１１０）、当該携帯端末２の無線タグ４０が非検出状態、すなわちロスト状態か否かを判定する（Ｓ１１２）。

取得位置情報の最新の記録内容が「ロスト」でない場合は（Ｓ１１２の「Ｎｏ」）、無線タグ４０が検出されているタグ測位期間内であることを意味する。このタグ測位期間においては、位置確認部９８は、その記録内容であるタグ位置情報を抽出する（Ｓ１１４）。このタグ位置情報に基づいて携帯端末２の位置を表示した地図画像が、記憶部９２の地図情報を参照して、位置提示部１００により作成される（Ｓ１１６）。例えば、当該地図画像は、位置確認要求の送信元の管理者端末１６に送られ、その表示デバイスに表示される。当該地図画像により、携帯端末２を所持する児童の現在位置が保護者へ通知される（Ｓ１１８）。

処理Ｓ１１０にて参照した記録内容がロスト状態を示す場合には（Ｓ１１２の「Ｙｅｓ」）、位置確認部９８は、当該取得位置情報が得られた時刻、つまりロストが検知された時刻を参照し、位置確認要求を受けた現在時刻ｔ_Ｐが、タグ測位期間の後ろに設定された余裕期間に属するか否かを判定する（Ｓ１２０）。時刻ｔ_Ｐが余裕期間内である場合には、位置確認部９８は、ロスト状態になる直前、すなわちタグ測位期間の終了時におけるタグ位置情報を、取得位置情報から抽出する（Ｓ１２２）。地図画像の作成Ｓ１１６及びそれを用いた現在位置の通知Ｓ１１８は、この直近のタグ位置情報を用いて行われる。すなわち、この場合には、現在のＧＰＳ測位情報に代えてタグ測位期間の終了時におけるタグ位置情報が、地図画像に表示される端末位置として選択される。なお、本システムでは、タグ位置情報は、対応する無線タグ４０の検出時に取得され、取得位置情報への記録はそのタイミングで行われる。そのため、タグ測位期間の終了時のタグ情報は、その開始時に取得され記録されたものと同じである。

一方、ロスト状態でなされた位置確認要求の時刻ｔ_Ｐが余裕期間後であった場合には（Ｓ１２０の「Ｙｅｓ」）、位置確認部９８は、測位サーバ３２に対して測位を要求し、測位サーバ３２が携帯端末２に対して測位指示信号を送信する（Ｓ１２４）。測位指示信号に対し、携帯端末２がＧＰＳ情報を送信してきた場合には、測位サーバ３２は測位演算を行い、位置確認部９８は測位サーバ３２から測位結果情報を取得する（Ｓ１２６）。この場合には、位置提示部１００は、その測位結果に基づいて携帯端末２の位置を表示した地図画像を作成し（Ｓ１１６）、児童の現在位置を保護者へ通知する（Ｓ１１８）。

測位指示信号に対し、携帯端末２がＧＰＳ情報を送信してこない場合には、測位結果情報が取得できない（Ｓ１２６の「Ｎｏ」）。この場合には、携帯端末２の無線タグ４０及びＧＰＳ機能の何れによっても児童の位置を確認できない。そこで、位置確認部９８は、この状態を異常状態であると判定し（Ｓ１２８）、例えば、児童の保護者や最後に無線タグ４０をロストした学校又は学習塾に対し、異常が発生したことや最後の居場所・時刻の情報などを通知する等の適切な対処を実行する（Ｓ１３０）。

ちなみに、余裕期間は、例えば、ＧＰＳ測位情報に生じ得る誤差距離を児童が徒歩等の想定される移動手段で移動した場合の所要時間に応じて設定することができる。例えば、測位誤差は数百ｍ〜数ｋｍとなることもある。よって、タグリーダ４が設置された管理領域から出た直後の移動手段として徒歩や自転車を想定すれば、余裕期間の長さＰを１分程度に設定することが可能であり、この間、誤差が大きいＧＰＳ測位情報に代えて誤差の小さいタグ位置情報を用いることにより、適切な現在位置の表示が可能となる。

また、位置確認部９８は、誤差算出部７８が出力する測位誤差を考慮に入れて表示調整を行うこともできる。図１０は、この測位誤差を考慮した位置確認部９８の処理を説明する概略のフロー図である。図１０において、図９と同様の処理内容のステップには同一の符号を付している。この処理では、位置確認要求が余裕期間内になされた場合において、ＧＰＳ測位情報の測位誤差が所定の閾値を越える場合には、ＧＰＳ測位情報に代えてタグ測位期間の終了時におけるタグ位置情報を地図画像に表示される前記端末位置とし、一方、誤差が閾値以下である場合には、ＧＰＳ測位情報を地図画像に表示される端末位置とする。つまり、余裕時間１分の間に長距離の移動は通常考えられないため、そのような位置を示す可能性があるＧＰＳ測位情報は利用せず、直前のタグ位置情報を現在位置付近として推定する。

具体的には、位置確認部９８は、位置確認要求に対し、携帯端末２の無線タグ４０がロスト状態か否かを判定する（Ｓ１１０，Ｓ１１２）。ロスト状態でない場合は、最新の取得位置情報の記録内容であるタグ位置情報に基づいて（Ｓ１１４）、地図画像の作成及びそれを用いた現在位置の通知が行われる（Ｓ１１６，Ｓ１１８）。

一方、ロスト状態である場合は（Ｓ１１２）、測位要求がなされる（Ｓ１２４）。これにより、取得したＧＰＳ測位情報の誤差が所定の閾値以下である場合には（Ｓ１２６，Ｓ１３２）、当該ＧＰＳ測位情報に基づいて、地図画像の作成及びそれを用いた現在位置の通知が行われる（Ｓ１１６，Ｓ１１８）。一方、測位誤差が閾値を超えていた場合には（Ｓ１３２の「Ｎｏ」）、位置確認要求を受けた現在時刻ｔ_Ｐが余裕期間に属するか否かを判定する（Ｓ１２０）。そして、時刻ｔ_Ｐが余裕期間より後である場合には、当該ＧＰＳ測位情報に基づいて、地図画像の作成及びそれを用いた現在位置の通知が行われる（Ｓ１１６，Ｓ１１８）。時刻ｔ_Ｐが余裕期間内である場合には、タグ測位期間の終了タイミングにおけるタグ位置情報を取得位置情報から抽出し（Ｓ１２２）、当該タグ位置情報に基づいて、地図画像の作成及びそれを用いた現在位置の通知が行われる（Ｓ１１６，Ｓ１１８）。

測位要求に対しＧＰＳ測位情報が取得できない場合には（Ｓ１２６）、異常状態と判定され（Ｓ１２８）、対処が実行される（Ｓ１３０）。

測位誤差についての判定の閾値は、余裕期間の長さＰ及び児童の想定移動速度に応じて設定することができる。例えば、当該閾値は１分の余裕期間に対応して５０ｍ程度に設定することができる。

なお、上述の構成では、タグリーダ４が無線タグ４０を検出している場合の携帯端末２の位置は、リーダ位置情報を用いることによって、ＧＰＳ情報に基づく測位結果情報と同様に緯度経度で表された座標情報としている。これにより、無線タグ４０及びＧＰＳ機能のいずれによって位置が把握されている場合も、地図画像により当該位置が提示され、統一したユーザインタフェースが実現される。一方、タグリーダ４は所定の管理施設に配置されているため、タグリーダ４が検出している場合には、その検出状態を示すだけでも、位置や異常無しの状態を把握可能であり、また表示の簡明化を図り得る。そこで、この場合には、単に、又は地図情報と併せて、無線タグ４０を検出しているタグリーダ４が配置された管理施設名等を保護者へ提示する構成としてもよい。

［実施形態２］
第２の実施形態も、上記第１の実施形態と同様の位置管理システムである。本システムと第１の実施形態のシステムとは多くの部分で構成等が共通するため、第１の実施形態で用いた図面を基本的に援用し、相違する部分についてのみ新たに図面を示し、相違点を中心に説明を行う。なお、以下の説明では、第１の実施形態と同様の構成要素には基本的に同一の符号を付している。

本システムは、携帯端末２が定期的にＧＰＳ情報を管理センタ６へ送信し、管理センタ６はそのＧＰＳ情報に基づいてＧＰＳ測位情報を取得する。このＧＰＳ情報の送信は、携帯端末２がタグリーダ４により検知されている間も行われるため、取得位置情報に記録される端末位置の履歴には、タグ位置情報とＧＰＳ測位情報とが混在し得る。本システムは、当該位置情報の履歴を利用して、位置確認要求を受けた現在時刻ｔ_Ｐ以前における携帯端末２の移動跡を表示した地図画像を保護者等に提示する。

本システムでは上述のように、取得位置情報に記録される履歴にタグ位置情報とＧＰＳ測位情報とが混在し得る。図１１は、これを示すものであり、本システムにおける位置管理サーバ３６の記憶部９２に記憶された取得位置情報の一例の構造を模式的に表す説明図である。ちなみに、図１１において、「ＭＢｎ」（ｎは番号）は端末ＩＤを表しており、これに対応する端末位置の記録がＧＰＳ測位情報に基づくものである。また、図５、図８の説明で述べたように、「ＴＧｎ」（ｎは番号）はタグＩＤを表しており、これに対応する端末位置の記録がタグ位置情報に基づくものであり、その緯度経度情報には、タグ測位期間の開始時に、無線タグ４０を検知したタグリーダ４の位置がタグ位置情報として記録され、一方、タグ測位期間の終了に連動して「ロスト」が記録される。

図１２は、図１１に示す取得位置情報に記録される端末の移動履歴を時間軸上に並べた説明図である。図１２において、時間は右向きに経過する。無線タグ４０の検出は時刻ｔ_ＴＳにて行われ、ロストは時刻ｔ_ＴＥにて検出され、それらの間がタグ測位期間Ｐ_Ｔとなる。本実施形態では、表示調整期間Ｐ_Ａは、タグ測位期間Ｐ_Ｔと、その前後に設定された余裕期間Ｐ_Ｆ，Ｐ_Ｂとで構成される。ＧＰＳ測位情報は、表示調整期間Ｐ_Ａの前後に渡る時刻ｔ_Ｍ１〜ｔ_Ｍ１１にて取得されている。

位置確認部９８は、記憶部９２に記録された取得位置情報のうち、位置確認要求を受けた現在時刻ｔ_Ｐに先行する所定の表示対象期間内のレコードを順次、検査して、位置提示部１００による表示対象とするものを選択する。図１３は、位置確認部９８における表示対象の選択処理を説明する概略のフロー図である。位置確認部９８は、取得位置情報から表示対象期間内のレコードを１つずつ抽出し（Ｓ１５０）、それがタグ位置情報に関するものであって（Ｓ１５２の「Ｙｅｓ」）、「ロスト」を記録したものでなければ（Ｓ１５４の「Ｎｏ」）、地図画像上の移動軌跡としての表示対象として選択する（Ｓ１５６）。そして、表示対象期間内の全てのレコードについて検査が完了したかを判定し（Ｓ１６４）、完了していれば、この選択処理を終了する。完了していなければ、次のレコードを新たに抽出し（Ｓ１５０）、選択処理を繰り返し実行する。一方、抽出したレコードがＧＰＳ測位情報に関するものである場合には（Ｓ１５２の「Ｎｏ」）、その取得時刻がタグ測位期間Ｐ_Ｔ内に属するか否かが判定される（Ｓ１５８）。タグ測位期間Ｐ_Ｔ内であれば表示対象から除外され、表示対象に選択することなくＳ１６４の処理へ進む。また、取得時刻が余裕期間Ｐ_Ｆ，Ｐ_Ｂ内であれば（Ｓ１６０）、位置確認部９８は、測位誤差を調べる（Ｓ１６２）。測位誤差が閾値以下であれば、抽出されたＧＰＳ測位情報に関するレコードは表示対象として選択され（Ｓ１５６）、一方、閾値を超える場合は、表示対象から除外される。

位置確認部９８は、以上の処理Ｓ１５０〜Ｓ１６２を表示対象期間の各レコードについて行う（Ｓ１６４）。図１２に示す取得位置情報が表示対象期間内のレコードであるとすれば、時刻ｔ_Ｍ１，ｔ_Ｍ２，ｔ_Ｍ１０，ｔ_Ｍ１１にて取得されたＧＰＳ測位情報及び時刻ｔ_ＴＳにて取得されたタグ位置情報は、表示対象として選択される。また、ＧＰＳ測位情報のうち時刻ｔ_Ｍ３，ｔ_Ｍ４，ｔ_Ｍ８，ｔ_Ｍ９にて取得されたものは、測位誤差が閾値以下であれば、表示対象として選択される。一方、ＧＰＳ測位情報のうちタグ測位期間Ｐ_Ｔ内の時刻ｔ_Ｍ５，ｔ_Ｍ６，ｔ_Ｍ７にて取得されたものは表示対象から除外される。

このようにして表示対象として選択された取得位置情報は位置提示部１００へ渡され、位置提示部１００はこれら選択された端末位置を地図画像上にプロットしたり、それらを結ぶ軌跡を描いたりすることにより、携帯端末２の現在までの移動跡が表示された地図画像を生成する。

なお、上述の処理では、余裕期間Ｐ_Ｆ，Ｐ_Ｂに得られたＧＰＳ測位情報は、測位誤差が小さければ表示対象としたが、余裕期間のＧＰＳ測位情報は全て表示対象から除外するようにしてもよい。

このように、測位精度がタグ位置情報より一般に低いＧＰＳ測位情報のうち、タグ位置情報が得られるタグ測位期間Ｐ_Ｔや、そのタグ位置情報が示す場所の近傍位置に管理対象者が居ることが期待される余裕期間Ｐ_Ｆ，Ｐ_Ｂに得られるものを除外して移動跡を表示することにより、地図画面上の移動跡は、実際の携帯端末２の移動跡に応じた内容を明瞭に表示することができる。

以上各実施形態により説明したように、本システムでは、タグリーダ４にて携帯端末２の無線タグ４０を検出できない場合には、携帯端末２のＧＰＳ機能を利用して位置情報を取得することで、位置管理サーバ３６において、携帯端末２の無線タグ４０及びＧＰＳ機能によって児童の位置を継続的に把握することができる。また、屋内では無線タグ４０、屋外ではＧＰＳ機能といったように、児童の居場所に応じて適切な方式で位置情報を取得することができるので、高精度、高信頼度の位置管理が可能である。さらに、無線タグ４０による位置情報とＧＰＳ機能による位置情報とを同一のシステムで統一的に保護者に提供することができる。特に、タグ位置情報とＧＰＳ測位情報とが整合的に表示された地図画面が保護者に提示されることにより、保護者は児童の位置を的確に把握することが容易となり、利便性が向上する。

本発明の実施形態に係る位置管理システムの概略の構成を示す模式図である。本発明の実施形態に係る位置管理システムにおける携帯端末の概略の構成を示すブロック図である。測位サーバの概略の構成を示すブロック図である。タグ管理サーバの概略の構成を示すブロック図である。検出状態情報の構造を模式的に表す説明図である。位置管理サーバの概略の構成を示すブロック図である。リーダ位置情報の構造を模式的に表す説明図である。第１の実施形態における取得位置情報の構造を模式的に表す説明図である。第１の実施形態における位置確認部の処理の一例を説明する概略のフロー図である。第１の実施形態における位置確認部の処理の他の例を説明する概略のフロー図である。第２の実施形態における取得位置情報の構造を模式的に表す説明図である。図１１に示す取得位置情報に記録される端末の移動履歴を時間軸上に並べた説明図である。第２の実施形態の位置確認部における表示対象の選択処理を説明する概略のフロー図である。

符号の説明

２携帯端末、４タグリーダ、６管理センタ、８ＧＰＳ衛星、１０ネットワーク、１２基地局、１４ＧＰＳ基準局、１６管理者端末、２０校舎、２２体育館、２４学習塾、３０通信サーバ、３２測位サーバ、３４タグ管理サーバ、３６位置管理サーバ、３８ＬＡＮ、４０無線タグ、４２無線通信部、４４，７２，８２，９２記憶部、４６，７０，８０，９０制御部、４８バッテリ、５０基地局通信部、５２ＧＰＳ受信部、７４，８４，９４通信インターフェース、７６測位演算部、８６検出情報更新部、９６取得位置更新部、９８位置確認部、１００位置提示部。

Claims

無線タグ、ＧＰＳ受信機能及び移動体通信機能を備えた携帯端末を用いて、当該携帯端末を所持する管理対象者の位置を管理する位置管理システムであって、
前記携帯端末の位置を把握する管理センタと、
管理領域に設置され、当該管理領域に存在する前記携帯端末の前記無線タグを検出し、検出結果を検出タグ情報として前記管理センタへ送信するタグリーダと、を含み、
前記管理センタは、
前記ＧＰＳ受信機能により獲得されるＧＰＳ情報を前記携帯端末から取得するＧＰＳ情報取得部と、
前記ＧＰＳ情報に基づいて、前記携帯端末の位置を表すＧＰＳ測位情報を、前記タグリーダにより前記無線タグが検出されているタグ測位期間とその前後に連続して設定された所定長さの余裕期間とで構成される表示調整期間において求めるＧＰＳ測位部と、
前記タグリーダの設置場所を示すリーダ位置情報を記憶したリーダ位置記憶部と、
前記検出タグ情報及び前記リーダ位置情報に基づいて、検出した前記無線タグを有する前記携帯端末の位置を表すタグ位置情報を求めるタグ測位部と、
地図情報を記憶した地図記憶部と、
前記ＧＰＳ測位情報及び前記タグ位置情報で表される前記携帯端末の位置を前記地図情報に基づいて地図上に表示した地図画像を出力する位置提示部と、
前記表示調整期間においては、前記タグ測位期間に得られる前記タグ位置情報を当該表示調整期間に得られた前記ＧＰＳ測位情報に優先して、前記地図画像に表示される前記携帯端末の位置として選択する位置確認部と、
を備えて構成されること、を特徴とする位置管理システム。
前記管理センタは、さらに、前記携帯端末の位置の履歴を記憶する位置履歴記憶部を備え、
前記位置提示部は、前記履歴に基づいて、前記携帯端末の移動跡を前記地図上に表示した前記地図画像を出力し、
前記位置確認部は、
前記表示調整期間内に得られた前記ＧＰＳ測位情報を、前記移動跡を構成する前記携帯端末の位置から除外すること、
を特徴とする請求項１に記載の位置管理システム。
前記管理センタは、さらに、
前記携帯端末の位置の履歴を記憶する位置履歴記憶部と、
前記ＧＰＳ測位情報の誤差を算出する誤差算出部と、を備え、
前記位置提示部は、前記履歴に基づいて、前記携帯端末の移動跡を前記地図上に表示した前記地図画像を出力し、
前記位置確認部は、
前記タグ測位期間内に得られた前記ＧＰＳ測位情報を、前記移動跡を構成する前記携帯端末の位置から除外し、さらに、前記余裕期間に得られた前記ＧＰＳ測位情報のうち、前記誤差が所定の閾値を超えるものを、前記移動跡を構成する前記携帯端末の位置から除外すること、
を特徴とする請求項１に記載の位置管理システム。