JP6121579B2 - 無線測位サービスシステム、無線測位サービス方法及びその方法をコンピュータで実行させるためのコンピュータプログラム、並びにファイル配布システム - Google Patents

無線測位サービスシステム、無線測位サービス方法及びその方法をコンピュータで実行させるためのコンピュータプログラム、並びにファイル配布システム Download PDF

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Description

本発明の実施形態は、ビーコンおよび無線アクセスポイントを利用してユーザの現在位置を決め、ユーザの現在位置に基づいた位置情報サービスを提供する技術に関する。
無線測位サービスとは、ユーザの現在位置に基づいた位置情報サービス(LBS:Location−Based Services)を提供するためにユーザの位置を測定する技術である。位置情報サービスは、GPSやWi−Fiなどを利用して建物内部に位置するスマートフォン、PDA、タブレットPCなどの位置に基づいて屋内地図などのサービスを提供する。
しかし、GPSやWi−Fiの場合には、建物内部で測定された端末の位置に対して誤差が大きく、適切な位置情報サービスを提供するには困難が存在する。
一例として、建物内部の階間移動に利用されるエレベータやエスカレータなどにユーザが位置している場合、屋内地図上にユーザの位置が誤って表示される。エレベータの場合は、階間に壁がなく、全階に渡って1つの通路として吹き抜けになっているため、Wi−Fi信号が全階に渡って伝わる。これより、ユーザが2階から5階に移動した後にエレベータから降りた場合、ユーザの位置が5階であるにもかかわらず2階と表示される。この他に、ユーザがエレベータで移動するのではなく5階のエレベータ付近に位置するだけでも、ユーザの位置が2階や3階などのように全く異なるように表示される。
このように、Wi−Fi信号が階間を移動して伝わるという特性によってユーザの位置が誤って決まることから、結果的には、誤った位置に該当する位置情報サービスがユーザに提供されてしまうという問題が生じる。例えば、ユーザが5階のエレベータ付近の店に位置しているのに、2階の屋内地図あるいは2階の関心地点(POI)などのように誤った位置に該当する位置情報サービスがユーザに提供される。
したがって、ユーザが階間移動したり、あるいは階間移動を提供する手段(例えば、エレベータやエスカレータなど)の周辺に位置したりしているときでも、ユーザの位置を精確に測定して位置情報サービスを提供する技術が求められている。
本発明は、Wi−Fi信号に繋がりにくかったり、エスカレータやエレベータなどのように測位誤差が大きく発生したりする空間において、ビーコン信号を利用することにより、ユーザの位置をより精確に測定することができる無線測位サービス方法および装置を提供する。
また、本発明は、建物内部でのユーザ端末の位置に応じてWi−Fiモジュールとブルートゥースモジュールの状態がオン(ON)またはオフ(OFF)になるように制御することにより、バッテリーの消耗を節減する無線測位サービス方法および装置を提供する。
さらに、本発明は、ジャイロセンサを利用してユーザの詳細移動経路を提供する無線測位サービス方法および装置を提供する。
本発明の一実施形態において、情報受信部、位置決定部、およびサービス提供部を備えた無線測位サービスシステムが実行する無線測位サービス提供方法は、前記情報受信部において、ユーザ端末にインストールされたアプリケーションを利用して、ユーザの周辺に位置するビーコン送信機および無線アクセスポイントから収集したビーコン信号および無線アクセスポイント信号を受信する段階、前記位置決定部において、前記ビーコン信号および無線アクセスポイント信号のうち少なくとも1つを利用してユーザの現在位置を決める段階、および前記サービス提供部において、ユーザの現在位置に基づいた位置情報サービスを前記ユーザ端末に提供する段階を含んでもよい。
本発明の一実施形態において、無線測位サービスシステムは、前記情報受信部において、ユーザ端末にインストールされたアプリケーションを利用して、ユーザの周辺に位置するビーコン送信機および無線アクセスポイントから収集したビーコン信号および無線アクセスポイント信号を受信する情報受信部、前記位置決定部において、前記ビーコン信号および無線アクセスポイント信号のうち少なくとも1つを利用してユーザの現在位置を決める位置決定部、および前記サービス提供部において、ユーザの現在位置に基づいた位置情報サービスを前記ユーザ端末に提供するサービス提供部を備えてもよい。
本発明の一実施形態において、ユーザ端末にアプリケーションをインストールするためのインストールファイルを配布するファイル配布システムは、前記インストールファイルを格納および管理するインストールファイル管理部、および前記ユーザ端末の要請に応じて前記インストールファイルを前記ユーザ端末に送信するインストールファイル送信部を備え、前記アプリケーションは、ユーザの周辺に位置する無線アクセスポイントから送信された無線アクセスポイント信号を収集し、収集した無線アクセスポイント信号に、ビーコン送信機の周辺に位置する無線アクセスポイントから送信された信号が含まれている場合、ビーコン信号を利用して決められたユーザの現在位置に基づく位置情報サービスが提供されるように前記ユーザ端末を制御してもよい。
本発明の一実施形態において、無線測位サービスシステムは、ユーザの周辺に位置する無線アクセスポイントから送信された無線アクセスポイント信号を収集する信号収集部、および収集した無線アクセスポイント信号にビーコン送信機の周辺に位置する無線アクセスポイントから送信された信号が含まれている場合、ビーコン信号を利用して決められたユーザの現在位置に基づいて位置情報サービスを提供するサービス提供部を備えてもよい。
本発明によると、Wi−Fi信号が繋がりにくかったり、エスカレータやエレベータなどのように測位誤差が大きく発生したりする空間において、ビーコン信号を利用することにより、ユーザの位置をより精確に測定することができる。
また、本発明によると、建物内部でのユーザ端末の位置に応じてWi−Fiモジュールとブルートゥースモジュールの状態がオン(ON)またはオフ(OFF)になるように制御することにより、バッテリーの消耗を節減することができる。
さらに、本発明によると、ユーザ端末のジャイロセンサを利用して位置情報サービスを提供することにより、ユーザの詳細移動経路を提供することができる。
本発明の一実施形態において、無線測位サービスシステムの概略的な構造を示した図である。 本発明の一実施形態において、建物内部に配置されたビーコン送信機および無線アクセスポイントを示した図である。 本発明の一実施形態において、ビーコン信号のパケット構造を示した図である。 本発明の一実施形態において、無線測位サービスシステムの内部構成を示したブロック図である。 本発明の一実施形態において、無線測位サービス方法を示したフローチャートである。 本発明の一実施形態において、ビーコン信号に基づいて無線測位を実行する詳細動作を示したフローチャートである。 本発明の一実施形態において、ビーコン信号に基づいて無線測位を実行する動作を説明するために提供した図である。 本発明の一実施形態において、ジャイロセンサを利用してユーザの詳細移動経路を提供する動作を説明するために提供した例示図である。 本発明の一実施形態において、位置情報サービス提供方法の実行環境の例を示した図である。 本発明の他の実施形態において、無線測位サービスシステムの詳細構成を示したブロック図である。
以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態は、ユーザ端末が位置する場所によってWi−Fi信号およびビーコン(Beacon)信号を混用して無線測位サービスを提供するものである。ユーザ端末とは、スマートフォン、タブレット、PCなどのようにユーザが所持する端末であって、ユーザ端末にはWi−Fi信号とビーコン信号を送受信する無線通信モジュールが装着されてもよい。例えば、アンドロイドAPI4.3以上、IOS7以上、ブルートゥース4.0以上が搭載されたユーザ端末が利用されてもよい。アンドロイド4.3未満の場合は、ユーザ端末に搭載されたブルートゥース3.0を利用してビーコンの使用が可能となる。
本実施形態において、無線測位サービスシステムは、ビーコン信号およびWi−Fi信号を混用してユーザの現在位置を決め、決まった位置に基づいて位置情報サービスをユーザに提供するサーバであってもよく、サーバで決められた位置に基づいた位置情報サービスの提供をアプリケーションから受けて表示するユーザ端末であってもよい。ユーザ端末としては、スマートフォンやタブレットPCなどが利用されてもよく、位置情報サービスと関連するウェブ/モバイルサイトへの接続、またはサービス専用アプリケーションのインストールおよび実行が可能なすべての端末装置を意味してもよい。
以下の実施形態では、無線測位サービスシステムがサーバである場合を仮定して説明する。例えば、ユーザ端末でビーコン信号および無線アクセスポイント信号を収集してアプリケーションを通じてサーバに送信すると、サーバでユーザの現在位置を決め、現在位置に基づいた位置情報サービスをユーザ端末に提供する。この他に、ユーザ端末において収集したビーコンおよび無線アクセスポイント信号を利用してユーザの現在位置を決めてもよい。
図1は、本発明の一実施形態において、無線測位サービスシステムの概略的な構造を示した図である。
図1は、無線測位サービスシステム100、複数のビーコン送信機101、複数の無線アクセスポイント(Access Point:AP)102、およびユーザ端末103を示している。本実施形態では、ビーコン送信機と無線アクセスポイントを区分して説明しているが、ビーコン送信機は無線アクセスポイントの1つであって、ブルートゥース標準規格に基づいてビーコン(beacon)信号を送受信する装置を意味し、無線アクセスポイントは、Wi−Fi通信規格に基づいてWi−Fi信号を送受信する装置を意味してもよい。また、ビーコン信号やWi−Fi信号の他にも、近距離無線通信を提供する互いに異なる種類の多様な信号を混用して無線測位サービスを提供してもよい。
複数のビーコン送信機101は、ユーザ端末103に装着されたブルートゥースモジュール(近距離無線通信モジュール)によってビーコン信号を送受信する装置であって、Wi−Fi信号のような無線アクセスポイント信号が建物内部で階間移動して伝わる特定の場所に予め設置されてもよい。例えば、建物内部の各階別のエレベータが位置する周辺の天井に複数のビーコン送信機101が予め配置されてもよく、複数のビーコン送信機101のうち少なくとも1つは無線アクセスポイントに搭載されてもよい。
複数の無線アクセスポイント102は、建物内部の店舗や、建物内部の通路天井などに配置されてもよい。この他に、複数の無線アクセスポイント102のうち少なくとも1つはビーコン送信機101の周辺に配置されてもよく、少なくとも1つの無線アクセスポイントはビーコン送信機を搭載してもよい。例えば、無線アクセスポイントとビーコン送信機が一体型で製作されてもよく、無線アクセスポイントからビーコン送信機を取り外せるようにしてもよい。
ユーザ端末103は、建物内部を移動しながら、建物内部に配置された無線アクセスポイント102およびビーコン送信機101から無線アクセスポイント信号およびビーコン信号をそれぞれ受信してもよい。
例えば、ユーザ端末103は、建物内部の通路を移動しながら、通路の天井に配置されたWi−Fi送信機からWi−Fi信号を受信してもよく、エレベータまたはエスカレータなどのような建物内部の階間移動手段の周辺に位置したり階間移動したりする際に、ビーコン送信機からビーコン信号を受信してもよい。この他に、ビーコン送信機の周辺にWi−Fi送信機が存在する場合には、ユーザ端末103は、ビーコン信号およびWi−Fi信号をすべて受信してもよい。例えば、ビーコン送信機を基準として予め設定された基準半径以内にWi−Fi送信機が存在している場合、Wi−Fi送信機にビーコン送信機が搭載されている場合に、ユーザ端末103は、ビーコン信号とWi−Fi信号をすべて受信してもよい。
無線測位サービスシステム100は、ビーコン信号またはWi−Fi信号に基づく無線測位サービスをユーザに提供してもよい。例えば、無線測位サービスシステム100は、ユーザ端末103で位置情報サービスの提供を受けるために該当のアプリケーションを実行することにより、ユーザ端末103で収集したビーコン信号またはWi−Fi信号をユーザ端末103から受信し、受信したビーコン信号またはWi−Fi信号に基づいてユーザの現在位置を決め、決まった現在位置に基づいて建物内部の屋内地図、道案内、イベント情報などの位置情報サービスをユーザ端末103に提供してもよい。
また、ユーザ端末103としては、スマートフォンやタブレットPCなどが利用されてもよく、位置情報サービスと関連するウェブ/モバイルサイトの接続、またはサービス専用アプリケーションのインストールおよび実行によって位置情報サービスの提供を受けてもよい。このとき、ユーザ端末103は、ウェブ/モバイルサイトまたは専用アプリケーションの制御下に、サービス画面の構成、データ入力、データ送受信、データ格納などのようなサービス全般の動作を実行してもよい。
図2は、本発明の一実施形態において、建物内部に配置されたビーコン送信機および無線アクセスポイントを示した図である。
無線アクセスポイントは、建物内部の通路に一定の間隔で配置され、建物内部の各店内に配置されてもよく、ビーコン送信機は、建物の地下駐車場、エレベータ、エスカレータの周辺などに配置されてもよい。無線アクセスポイントがビーコン送信機よりも多数配置され、ビーコン送信機は、無線アクセスポイント信号が繋がりにくい陰影地域(例えば、駐車場、エレベータ、エスカレータなど)で無線測位および位置情報サービスを提供するために配置されてもよい。
図2を参照すると、ビーコン送信機(B)は、建物内部の各層別エレベータの周辺場所(例えば、エレベータが位置する該当階の天井)、エスカレータが始まる場所、エスカレータの中間に該当する場所、およびエスカレータが終わる場所などに配置されてもよい。
1階から2階に上がる上りのエスカレータを例に挙げると、エスカレータが始まる1階エスカレータの周辺施設物(例えば、エスカレータ周辺の1階売場のカウンタ、柱、売り台など)にビーコン送信機1(201)が配置され、広告看板などのようにエスカレータの中間位置にもビーコン送信機2(202)が配置され、エスカレータが終わる2階エスカレータの周辺施設物(例えば、エスカレータ周辺の2階売場のカウンタ、柱、売り台など)にビーコン送信機3(203)が配置されてもよい。
また、ビーコン送信機の周辺に少なくとも1つの無線アクセスポイントが配置されてもよい。例えば、ビーコン送信機1(201)の周辺に無線アクセスポイント1(204)が配置され、ビーコン送信機3(203)の周辺に無線アクセスポイント2(205)および無線アクセスポイント3(206)が配置され、ビーコン送信機4(207)の周辺に無線アクセスポイント4(208)が配置されてもよい。さらに、ビーコン送信機と無線アクセスポイントは、天井から床を向くように配置されてもよい。
図3は、本発明の一実施形態において、ビーコン信号のパケット構造を示した図である。
図3において、ビーコン信号のパケット構造は、低消費電力であるブロードキャスト(BroadCast)パケット構造を示し、パケットは、1バイト(byte)のプリアンブル(preamble)、4バイトのアクセスアドレス(Access Address)、2〜3バイトのプロトコルデータユニット(PDU:Protocol Data Unit)、および3バイトのCRCコードを含んでもよい。
プロトコルデータユニットは、2バイトのヘッダ(header)、6バイトのマックアドレス(MAC Address)、および31バイトのデータを含んでもよい。ここで、データは、ビーコン信号ごとに付与される固有の識別情報(Major、Minor)を含んでもよい。このように、ビーコン信号ごとに識別情報を含んでいるため、無線測位サービスシステムは、複数のビーコン送信機から受信した各ビーコン信号を区分することができ、受信したビーコン信号がどのビーコン送信機に該当するかを把握することができる。
図4は、本発明の一実施形態において、無線測位サービスシステムの内部構成を示すブロック図であり、図5は、本発明の一実施形態において、無線測位サービス方法を示したフローチャートである。
本実施形態に係る無線測位サービスシステム400は、プロセッサ410、バス420、ネットワークインタフェース430、メモリ440を備えてもよい。メモリ440は、運営体制441および無線測位サービス提供ルーチン442を備えてもよい。プロセッサ410は、情報受信部411、位置決定部412、およびサービス提供部413を備えてもよい。他の実施形態において、無線測位サービスシステム400は、図4の構成要素よりもさらに多くの構成要素を備えてもよい。例えば、無線測位サービスシステム400は、ディスプレイやトランシーバ(transceiver)のような他の構成要素を備えてもよい。
メモリ440は、コンピュータで読み取り可能な記録媒体であって、RAM(random access memory)、ROM(read only memory)、およびディスクドライブのような永久性大容量記録装置(permanent mass storage device)を含んでもよい。また、メモリ440には、運営体制441と無線測位サービス提供ルーチン442のためのプログラムコードが格納されてもよい。このようなソフトウェア構成要素は、ドライブメカニズム(drive mechanism)(図示せず)を利用してメモリ440とは別途のコンピュータで読み取り可能な記録媒体からローディングされてもよい。このような別途のコンピュータで読み取り可能な記録媒体は、フロッピドライブ、ディスク、テープ、DVD/CD−ROMドライブ、メモリカードなどのようなコンピュータで読み取り可能な記録媒体(図示せす)を含んでもよい。他の実施形態において、ソフトウェア構成要素は、コンピュータで読み取り可能な記録媒体ではない、ネットワークインタフェース430を通じてメモリ440にローディングされてもよい。
バス420は、無線測位サービスシステム400の構成要素間の通信およびデータ送信を可能にしてもよい。バス420は、高速シリアルバス(high−speed serial bus)、並列バス(parallel bus)、SAN(Storage Area Network)、および/または他の適切な通信技術を利用して構成されてもよい。
ネットワークインタフェース430は、無線測位サービスシステム400をコンピュータネットワークに連結するためのコンピュータハードウェア構成要素であってもよい。ネットワークインタフェース430は、無線測位サービスシステム400を無線または有線コネクションを介してコンピュータネットワークに連結させてもよい。
プロセッサ410は、メモリ440に格納された無線測位サービス提供ルーチンを実行し、ユーザが位置する建物内部でユーザの現在位置を決め、現在位置に基づく位置情報サービスを提供してもよい。
プロセッサ410は、基本的な算術、ロジック、および無線測位サービスシステム400の入出力演算を実行することにより、コンピュータプログラムの命令を処理するように構成されてもよい。命令は、メモリ440またはネットワークインタフェース430により、そしてバス420を介してプロセッサ410に提供されてもよい。プロセッサ410は、情報受信部411、位置決定部412、およびサービス提供部413のためのプログラムコードを実行するように構成されてもよく、このようなプログラムコードは、メモリ440のような記録装置に格納されてもよい。
情報受信部411、位置決定部412、およびサービス提供部413は、図5のステップ510〜550を実行するために構成されてもよい。以下では、無線アクセスポイント信号(例えば、Wi−Fi信号)に基づいて無線測位が提供される状態で、無線アクセスポイント信号およびビーコン信号を混用して無線測位を提供する場合について説明する。
ステップ510で、情報受信部411は、ユーザ端末103にインストールされたアプリケーションを通じて無線アクセスポイント信号を受信してもよい。このとき、ユーザ端末103は、建物内部に配置された複数の無線アクセスポイントのうち、ユーザの周辺に位置する少なくとも1つの無線アクセスポイントから無線アクセスポイント信号を収集してもよい。
例えば、ユーザが建物内部の通路を移動したり、エスカレータの周辺に位置したりする場合、ユーザ端末103は、Wi−Fiモジュールにより、ユーザの周辺に位置するWi−Fi送信機から送信されたWi−Fi信号を受信してもよい。Wi−Fi信号は、Wi−Fi送信機の識別子情報であるMACアドレスを含んでもよい。
ステップ520で、位置決定部412は、ユーザ端末103から受信した信号のうち少なくとも1つの信号に、ビーコン送信機の周辺に位置するWi−Fi送信機から送信された信号が含まれているかを確認してもよい。
例えば、建物の屋内地図を事前に構築するときに、建物内部に配置されたWi−Fi送信機のうち、ビーコン送信機の周辺に位置するWi−Fi送信機を予め知ることができる。すなわち、ビーコン送信機の周辺に位置するWi−Fi送信機のMACアドレスが予め構築されてもよい。位置決定部412は、ユーザ端末103にインストールされたアプリケーションで受信したWi−Fi信号のMACアドレスが、予め格納されたビーコン送信機の周辺に位置するWi−Fi送信機のMACアドレスとマッチングするかを確認してもよい。
マッチングする場合(ステップ520:YES)、位置決定部412は、アプリケーションを利用して、ユーザ端末103のブルートゥースモジュールの動作状態がオン(ON)状態に変更されるように制御してもよい。これにより、ユーザ端末103は、ブルートゥースモジュールによって少なくとも1つのビーコン送信機から送信されたビーコン信号を収集し、収集したビーコン信号を、アプリケーションを通じて無線測位サービスシステム100に提供してもよい。
ステップ530で、位置決定部412は、ビーコン信号に基づいてユーザの現在位置を決めてもよい。例えば、位置決定部412は、Wi−Fi信号に基づいてユーザの現在位置を決める動作を中止し、ビーコン信号に基づいてユーザの現在位置を決めてもよい。
ステップ540で、サービス提供部413は、ユーザの現在位置に基づいて位置情報サービスを提供してもよい。例えば、サービス提供部413は、建物内部でユーザの現在位置に基づいた道案内などの室内地図を提供したり、ユーザの移動に応じて建物内部の各店に該当するイベントやクーポン割引情報などを提供したりしてもよい。
再びステップ520を参照すると、Wi−Fi信号のMACアドレスが予め格納されたビーコン送信機の周辺に位置するWi−Fi送信機のMACアドレスとマッチングしない場合(ステップ520:NO)、位置決定部412は、Wi−Fi信号に基づいてユーザの現在位置を決めてもよい(ステップ550)。そして、サービス提供部413は、ユーザの現在位置に基づいて位置情報サービスを提供してもよい。
例えば、マッチングしない場合、位置決定部412は、Wi−Fi信号に基づいた無線測位を継続して提供してもよい。このとき、位置決定部412は、ユーザ端末103にインストールされたアプリケーションを利用してブルートゥースモジュールの動作状態を確認し、確認に基づいてブルートゥースモジュールの動作状態がオフ(OFF)になるようにユーザ端末103を制御してもよい。
一例として、ブルートゥースモジュールの動作状態がオン(ON)状態である場合、位置決定部412は、アプリケーションを利用してブルートゥースモジュールの動作状態をオフ(OFF)状態に変更してもよい。例えば、ユーザがエスカレータに乗って1階から2階に移動した後に2階の通路を歩いている場合は、ブルートゥースモジュールの動作状態がオン(ON)状態であってもよい。この後、ユーザが2階の通路を移動し、ユーザの周辺にビーコン送信機が存在しない場合には、ブルートゥースモジュールの動作状態をこれ以上オン(ON)状態に維持する必要がない。これにより、位置決定部412は、ブルートゥースモジュールの動作状態をオフ(OFF)状態に変更することで、バッテリーの消耗を節減できるようになる。
他の例として、ブルートゥースモジュールの動作状態がオフ(OFF)状態である場合、位置決定部412は、ブルートゥースモジュールの動作状態がオフ(OFF)状態を維持するように、アプリケーションを利用してユーザ端末103を制御してもよい。
図6は、本発明の一実施形態において、ビーコン信号に基づいて無線測位を実行する詳細動作を示したフローチャートである。
図6において、各ステップ610〜630は、情報受信部411、位置決定部412、およびサービス提供部413によって実行されてもよい。
図6を参照すると、情報受信部411は、ビーコン送信機の周辺に位置するWi−Fi送信機から送信されたWi−Fi信号を受信してもよい。
ステップ610で、位置決定部412は、ユーザ端末103にインストールされたアプリケーションを通じてブルートゥースモジュールの動作状態をオン(ON)状態に変更してもよい。
ユーザ端末103は、ブルートゥースモジュールによってビーコン送信機から送信されたビーコン信号を収集してもよい。
ステップ620で、情報受信部411は、アプリケーションを通じてユーザ端末103で収集したビーコン信号を受信してもよい。
ステップ630で、位置決定部412は、ビーコン信号のレベル(例えば、RSSIなどの信号強度)と予め設定された基準レベルに基づき、ビーコン信号およびWi−Fi信号のうち、どちらの信号を利用して無線測位を提供するかを決めてもよい。
例えば、受信したビーコン信号のレベルが基準レベル以上である場合(630:YES)、位置決定部412は、既存に無線測位に利用されていたWi−Fi基盤の測位を中止し、ビーコン信号に基づいてユーザの現在位置を決めてもよい。ユーザがエレベータの周辺に位置したり、エレベータに乗ったりするなど、ビーコン送信機の近くに位置するほど、受信したビーコン信号のレベル(RSSI)を高めてもよい。エレベータの周辺であるほど、Wi−Fi信号の階間移動の特性によってWi−Fi信号が繋がりにくくなるため、Wi−Fi信号を利用した無線測位の誤差が大きくなる。これにより、ビーコン信号のレベルが基準レベル以上になる場合、位置決定部412は、Wi−Fi信号の代わりにビーコン信号を利用することにより、さらに正確にユーザの現在位置を決め、さらに正確な位置情報サービスを提供できるようになる。
また、受信したビーコン信号のレベルが基準レベルよりも低い場合(630:NO)は、ユーザがエレベータまたはエスカレータに乗るときよりは、降りた後に目的地に向かって移動している場合に該当することが多い。これにより、位置決定部412は、収集したWi−Fi信号がビーコン送信機の周辺に位置するWi−Fi送信機から送信された信号であるかを確認する過程を再び繰り返して実行してもよく、Wi−Fi信号に基づいてユーザの現在位置を決めてもよい。
図7は、本発明の一実施形態において、ビーコン信号に基づいて無線測位を実行する動作を説明するために提供した図である。図7は、ユーザがエスカレータに乗って上り方向に移動する場合を仮定して説明するために提供した図であるが、上り方向の他に、下り方向に移動する場合にも同じ方法が適用されてもよい。
図7を参照すると、ユーザが無線アクセスポイント1(701)から無線アクセスポイント3(703)に向かって建物内部を移動する場合に、ユーザが無線アクセスポイント1(701)と無線アクセスポイント2(702)の間に位置するとき、ユーザ端末103は、無線アクセスポイント1(701)および2(702)からWi−Fi信号を受信してもよい。情報受信部411は、アプリケーションを通じてユーザ端末103で収集したWi−Fi信号を受信してもよい。これにより、位置決定部412は、受信したWi−Fi信号に基づいてユーザの現在位置を決め、サービス提供部413は、決まったユーザの現在位置に基づいて位置情報サービスを提供してもよい。
この後、ユーザが無線アクセスポイント2(702)から3(703)に移動する場合、ユーザ端末103は、無線アクセスポイント2(702)および3(703)から送信されたWi−Fi信号を受信し、アプリケーションを通じて情報受信部411に提供してもよい。位置決定部412は、無線アクセスポイント3(703)から受信したWi−Fi信号のMACアドレスに基づいてビーコン送信機1704が周辺に位置していることを確認してもよい。これにより、位置決定部412は、ブルートゥースモジュールの動作状態をオン(ON)状態に変更するようにユーザ端末103を制御してもよい。ブルートゥースモジュールがオン(ON)になると、ユーザ端末103は、ビーコン送信機1(704)からビーコン信号を受信してもよい。ユーザがエスカレータに乗らずにエスカレータを通り過ぎたり、エスカレータ周辺の売場を通り過ぎたりしてビーコン送信機1(704)から遠ざかった場合には、受信したビーコン信号のレベルが基準レベル未満となる。これにより、位置決定部412は、Wi−Fi信号に基づいてユーザの現在位置を決め、ブルートゥースモジュールの動作状態がオフ(OFF)状態になるようにユーザ端末103を制御してもよい。
この反面、ビーコン送信機1(704)から受信したビーコン信号1のレベルが基準レベル以上の状態であり、ユーザ端末103がビーコン送信機2(705)からビーコン信号2を収集し、再びビーコン送信機3(706)からビーコン信号3を受信した場合、位置決定部412は、ユーザがエスカレータに乗って1階から2階方向に移動していると決めてもよい。例えば、位置決定部412は、ビーコン送信機1のMACアドレスに基づき、1階エスカレータの周辺に配置されたビーコン送信機1から送信された信号を受信したことを確認してもよい。同じ方法により、位置決定部412は、ビーコン送信機2および3のMACアドレスに基づき、1階と2階の間にあるエスカレータ周辺の広告看板に配置されたビーコン送信機2から送信された信号を受信し、2階エスカレータの周辺に配置されたビーコン送信機3から送信された信号を受信したことを確認してもよい。位置決定部412は、このような確認に基づき、ユーザがエスカレータに乗ってビーコン送信機1(704)からビーコン送信機3(705)に向かって上り方向に移動していると決めてもよい。
ビーコン信号のMACアドレスの他にも、位置決定部412は、信号の強度に基づいてエスカレータの上り方向にユーザが移動していることを決めてもよい。例えば、ユーザがエスカレータに乗って1階から2階に移動する場合、ビーコン送信機1(704)から受信したビーコン信号1の強度は次第に弱まり、ビーコン送信機2(705)から受信したビーコン信号2の強度が強まった後に再びビーコン信号2の強度が弱まり、ビーコン送信機3(706)から受信したビーコン信号3の強度が強まる。このように、位置決定部412は、ビーコン信号の強度(RSSI)変化に基づき、ユーザがエスカレータに乗って1階から2階方向に移動していると決めてもよい。
このとき、ユーザがエスカレータに乗って1階から2階に移動した後、エスカレータから降りて2階の目的地に向かって移動する場合もあり、続いて3階や4階などに移動する場合もある。エスカレータに乗って移動し続ける場合、ユーザ端末103は、エスカレータの周辺に設置されたビーコン送信機からビーコン信号を継続して収集して情報受信部411に提供し、位置決定部412は、ビーコン信号に基づいてユーザが3階や4階などに移動していると決めてもよい。
この反面、ユーザが2階でエスカレータから降りて移動する場合には、降りた時点まではビーコン送信機3(706)の信号レベルが基準レベル以上であるが、降りた後にユーザが目的地に向かって移動することによってビーコン送信機3(706)から遠ざかる。結局、ビーコン送信機3(706)の信号レベルが基準レベル未満になり、無線アクセスポイント4(707)および5(708)からWi−Fi信号を受信した場合に、位置決定部412は、ブルートゥースモジュールの動作状態をオフ状態に変更し、無線アクセスポイント4(707)および5(708)から受信したWi−Fi信号に基づいてユーザの現在位置を決めてもよい。
このとき、ユーザが2階でエスカレータから降りた後、左側や右側などに方向を転換して目的地に向かって移動することもある。このように、ユーザが方向を転換した場合、ユーザ端末103に搭載されたジャイロセンサがユーザの方向転換を感知してもよい。
例えば、サービス提供部413は、ユーザの方向転換によってジャイロセンサで感知した回転角度とステップカウンタを、前記アプリケーションを通じて受信し、受信した回転角度とステップカウンタに基づいてユーザがどのくらい回転移動したかを決めてもよい。サービス提供部413は、基準点が分からなくとも、ユーザが30度、45度、90度などに回転移動したことをジャイロセンサによって確認してもよい。これにより、サービス提供部413は、ユーザが左側や右側方向などに方向を転換したり、建物内部の通路や十字路などでユーザが方向を転換したりすることによる位置変化を直ぐに室内地図に反映できるようになる。例えば、サービス提供部413は、ユーザが転換した方向を基準にして室内地図を回転させてユーザに提供してもよい。
図7では、サービス提供部413がジャイロセンサで感知したユーザの方向転換を室内地図に反映して提供することを説明したが、この他に、ユーザ端末103において前記ユーザの方向転換を室内地図に反映して表示してもよい。例えば、ユーザ端末103は、ジャイロセンサで感知した回転角度とステップカウンタに基づいてユーザがどのくらい回転移動したかを決めてもよい。ユーザ端末103は、決まった回転移動値に基づいて室内地図を回転させて表示してもよい。ジャイロセンサを利用してユーザの詳細移動経路を提供する動作については、図8を参照しながら説明する。
図8は、本発明の一実施形態において、ジャイロセンサを利用してユーザの詳細移動経路を提供する動作を説明するために提供した例示図である。
建物内部などの室内では、下水道パイプや電気配線などのように磁性に影響を及ぼす構造物が多く存在するため、東西南北の磁性がすべて異なる。羅針盤を用いて室内でユーザの方向(例えば、東西南北)を決める場合は、誤差が極めて大きく、全く異なる方向がユーザの方向として決まる。これにより、本実施形態では、図8を参照しながら、室内でもユーザの方向を正確に決めるためにジャイロセンサおよびビーコンを利用する動作について説明する。例えば、ジャイロセンサを利用すると東西南北の方向を知ることはできないが、センシング値に基づいてどれくらい回ったのかを知ることができる。また、ビーコン送信機や無線アクセスポイントを利用することによって基準点を知ることができる。これにより、無線測位サービスシステムは、基準点を基準として90度や180度などの方向転換が発生したことを確認できるようになる。すなわち、無線測位サービスシステムは、回転角度だけではなく、回転方位を決めることができる。
図8を参照すると、スマートフォンなどのユーザ端末103を所持するユーザが建物内部を移動するときに、通路の中心を一定に移動するよりは、通路を基準にして両側にある店舗にディスプレイされた製品を見物したり、あるいは人を避けて左側や右側に方向を移動したりしながら目的地まで移動することが多い。この他にも、ユーザは、エレベータやエスカレータなどの移動手段を利用して階間移動した後に目的地まで移動する。このように目的地まで移動するときに、無線測位サービスシステム400は、ジャイロセンサを利用してユーザの詳細移動経路801を室内地図に反映してユーザ端末103に提供してもよい。また、ユーザの詳細移動に応じて変化する方向を室内地図に反映し、地図を回転させてユーザに提供してもよい。
例えば、ユーザがエスカレータから降りた後に左側に移動した場合、ジャイロセンサは、90度に回転移動が発生したことを即時に感知してもよい。このとき、ユーザ端末103は、回転移動を感知した時点まで無線アクセスポイント1(802)からWi−Fi信号を収集した後、回転移動しながら無線アクセスポイント2(803)からWi−Fi信号を収集して情報受信部411に提供してもよい。これにより、サービス提供部413は、90度の回転移動が発生したことを既に認知した状態で、回転移動が発生した無線アクセスポイント1(802)および2(803)を基準にして左側方向に方向を転換したと決めてもよい。すなわち、サービス提供部413は、左側に90度方向の転換が発生したと決めてもよい。そして、サービス提供部413は、ユーザが方向を転換した方向に屋内地図を回転させて提供してもよい。このように、屋内地図をユーザの方向転換に応じて回転させて現在位置から目的地まで提供することにより、より精確にユーザに道案内を提供できるようになる。
図9は、本発明の一実施形態において、位置情報サービス提供方法の実行環境の例を示した図である。図9は、ユーザ端末910、ファイル配布システム920、およびインストールファイル930を示している。
ユーザ端末910とは、スマートフォン、タブレット、PCなどのように移動通信とデータ通信がすべて可能な端末装置であってもよく、ファイル配布システム920は、インストールファイル930を提供するサーバであってもよい。
一例として、ファイル配布システム920は、インストールファイル930を格納および管理するインストールファイル管理部921、およびユーザ端末910の要請に応じてインストールファイル930をユーザ端末910に送信するインストールファイル送信部922を備えてもよい。例えば、ファイル配布システム920は、本発明の実施形態によって動作するアプリケーションをユーザ端末910に提供するインストールファイル930が1人以上のアプリケーション販売者または開発者から登録されるアプリケーションストア(Application Store)などであってもよい。
ユーザ端末910は、ファイル配布システム920から受信したインストールファイル930によってアプリケーションをインストール(installation)してもよく、インストールしたアプリケーションによって本発明の実施形態に係る無線測位サービス提供方法を実行してもよい。
例えば、アプリケーションは、ビーコン送信機および無線アクセスポイントそれぞれから受信したビーコン信号および無線アクセスポイント信号を混用して決まったユーザの現在位置に基づいた位置情報サービスの提供を受けるようにユーザ端末910を制御してもよい。アプリケーションは、ユーザ端末910で収集したビーコン信号および無線アクセスポイント信号を無線測位サービスシステムに提供してもよい。これにより、無線測位サービスシステムは、無線アクセスポイント信号またはビーコン信号に基づいてユーザの現在位置を決め、決まったユーザの現在位置に基づく位置情報サービスをユーザ端末910に提供してもよい。
また、アプリケーションは、ユーザが所持するユーザ端末910に備えられたジャイロセンサによってユーザの方向転換を感知することにより、方向転換による詳細移動経路を屋内地図に表示するようにユーザ端末を制御してもよい。このとき、アプリケーションは、方向にしたがって室内地図を回転させて表示されるようにユーザ端末910を制御してもよい。
この他に、アプリケーションは、モバイル決済サービスや公演場での作品案内などのようなBLE(Bluetooth(登録商標) Low Energy)情報のサービスが提供されるようにユーザ端末を制御してもよい。
以上では、無線測位サービスシステムがサーバである場合について説明したが、無線測位サービスシステムとしてユーザ端末が利用されてもよく、これについては図10を参照しながら説明する。
図10は、本発明の一実施形態において、ユーザ端末の詳細構成を示したブロック図である。ユーザ端末1000は、信号収集部1010、サービス提供部1020、ジャイロセンサ1030、および無線通信モジュール1040を備えてもよい。
位置情報サービスの提供を受けるために、ユーザ端末がサーバからアプリケーションをダウンロードしてインストールした後にアプリケーションを実行すると、信号収集部1010は、ユーザの周辺に位置する無線アクセスポイントから送信された無線アクセスポイント信号を収集し、収集した無線アクセスポイント信号を、前記アプリケーションを通じて無線測位サービスシステム1001に提供してもよい。信号収集部1010は、無線通信モジュール1040によって無線アクセスポイント信号およびビーコン信号を収集してもよい。
無線通信モジュール1040は、建物内部に位置する無線アクセスポイントおよびビーコン送信機と通信を実行してもよい。例えば、無線通信モジュール1040は、Wi−Fiモジュール、ジグビー(Zigbee(登録商標))モジュール、ブルートゥース(Bluetooth(登録商標))モジュールなどを含んでもよい。ここで、ブルートゥースモジュールは、BLE基盤のブルートゥース4.0以上だけではなく、ブルートゥース3.0を含んでもよい。
無線測位サービスシステム1001は、アプリケーションを通じてユーザ端末1000から提供を受けた無線アクセスポイント信号が、ビーコン送信機の周辺に位置する無線アクセスポイントから送信された信号であるかをMACアドレスに基づいて確認してもよい。
ビーコン送信機の周辺に位置する無線アクセスポイントから送信された信号である場合、無線測位サービスシステム1001は、ユーザ端末1000のブルートゥースモジュールがオン(ON)になるようにアプリケーションを通じて制御してもよい。これにより、信号収集部1010は、ブルートゥースモジュールによってビーコン送信機からビーコン信号を受信し、受信したビーコン信号をアプリケーションを通じて無線測位サービスシステム1001に提供してもよい。無線測位サービスシステム1001は、ビーコン信号に基づいてユーザの現在位置を決め、決まったユーザの現在位置に基づいた位置情報サービスを提供してもよい。サービス提供部1020は、無線測位サービスシステム1001から提供を受けた位置情報サービスをユーザに提供してもよい。例えば、サービス提供部1020は、ユーザの現在位置に基づいた屋内地図などを表示したり、目的地までの経路をオーディオなどによって提供したり、あるいは現在位置の周辺にある関心地点情報などを提供する位置情報サービスを提供してもよい。
ジャイロセンサ1030は、建物内部を移動するユーザの移動方向および方向転換を感知してもよい。ジャイロセンサ1030で感知したユーザの移動方向に関する情報は、アプリケーションを通じて無線測位サービスシステム1001に提供されてもよい。例えば、回転角度およびステップカウンタが提供されてもよい。これにより、無線測位サービスシステム1001は、ユーザ端末1000から受信した回転角度およびステップカウンタに基づき、ユーザがどのくらい方向転換したかを決めてもよい。そして、無線測位サービスシステム1001は、受信した無線アクセスポイント信号を送信した無線アクセスポイントの位置に基づいて方位を決めてもよい。無線測位サービスシステム1001は、方位と方向転換値に基づいてユーザ端末1000に位置情報サービスを提供してもよい。例えば、室内地図を回転したり、ユーザの移動方向による詳細移動経路などをユーザに提供したりしてもよい。
実施形態に係る方法は、多様なコンピュータ手段によって実行が可能なプログラム命令形態で実現されてコンピュータで読み取り可能な媒体に記録されてもよい。前記コンピュータで読み取り可能な媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造などを単独または組み合わせて含んでもよい。前記媒体に記録されるプログラム命令は、実施形態のために特別に設計されて構成されたものであってもよく、コンピュータソフトウェア当業者に公知されて使用可能なものであってもよい。コンピュータで読み取り可能な記録媒体の例としては、ハードディスク、フロッピー(登録商標)ディスク、および磁気テープのような磁気媒体(magnetic media)、CD−ROM、DVDのような光記録媒体(optical media)、フロプティカルディスク(floptical disk)のような磁気−光媒体(magneto−optical media)、およびROM、RAM、フラッシュメモリなどのようなプログラム命令を格納して実行するように特別に構成されたハードウェア装置が含まれる。プログラム命令の例としては、コンパイラによって生成されるもののような機械語コードだけではなく、インタプリタなどを使用してコンピュータによって実行される高級言語コードを含む。上述したハードウェア装置は、実施形態の動作を実行するために1つ以上のソフトウェアモジュールとして動作するように構成されてもよく、その逆も同じである。
以上のように、実施形態を限定された実施形態と図面に基づいて説明したが、該当する技術分野において通常の知識を有する者であれば、上述した記載から多様な修正および変形が可能である。例えば、説明された技術が説明された方法とは異なる順序で実行されたり、および/または説明されたシステム、構造、装置、回路などの構成要素が説明された方法とは異なる形態で結合または組み合わされたり、他の構成要素または均等物によって対置されたり置換されたとしても、適切な結果を達成することができる。
したがって、異なる実施形態であっても、特許請求の範囲と均等なものであれば、添付される特許請求の範囲に属する。
400:無線測位サービスシステム
411:情報受信部
412:位置決定部
413:サービス提供部
420:バス
430:ネットワークインタフェース
440:メモリ
441:運営体制
442:無線測位サービス提供ルーチン

Claims (13)

  1. 情報受信部、位置決定部、およびサービス提供部を備える無線測位サービスシステムが実行する無線測位サービス方法であって、
    前記情報受信部において、ユーザ端末を利用して、ユーザの周辺に位置するビーコン送信機および無線アクセスポイントから収集したビーコン信号および無線アクセスポイント信号を受信し、
    前記位置決定部において、前記ビーコン信号および無線アクセスポイント信号のうち少なくとも1つを利用してユーザの現在位置を決定し、
    前記サービス提供部において、ユーザの現在位置に基づいた位置情報サービスを前記ユーザ端末に提供することを含み、
    前記ユーザの現在位置を、前記収集した無線アクセスポイント信号に含まれたMACアドレスが、予め格納されたビーコン送信機の周辺に位置する無線アクセスポイントのMACアドレスとマッチングするかを確認し、マッチングする場合、ユーザ端末のブルートゥースモジュールの状態がオン(ON)状態になるように制御することで決定し、
    前記ユーザ端末は、前記ブルートゥースモジュールによってビーコン信号を収集する
    無線測位サービス方法。
  2. 前記位置情報サービスを提供することは、
    前記収集した無線アクセスポイント信号に、ビーコン送信機の周辺に位置する無線アクセスポイントから送信された信号が含まれる場合、前記無線アクセスポイント信号に基づいて提供される無線測位サービスを前記ビーコン信号に基づいた無線測位サービスに変更して提供すること
    を特徴とする、請求項1に記載の無線測位サービス方法。
  3. 前記ユーザの現在位置を決定することは、
    ビーコン信号のレベルと予め設定された基準レベルに基づき、前記ビーコン信号および無線アクセスポイント信号のうちいずれか1つの信号を無線測位サービスのための信号として決定し、決定された信号に基づいて前記ユーザの現在位置を決定すること
    を含む、請求項に記載の無線測位サービス方法。
  4. 前記ユーザの現在位置を決定することは、
    前記収集した無線アクセスポイント信号に含まれたMACアドレスが、予め格納されたビーコン送信機の周辺に位置する無線アクセスポイントのMACアドレスとマッチングしない場合、前記ユーザ端末のブルートゥースモジュールの状態がオフ(OFF)状態になるように制御すること
    を特徴とする、請求項に記載の無線測位サービス方法。
  5. 前記ビーコン送信機は、
    前記無線アクセスポイント信号が建物内部で階間に渡って伝わる空間に予め設置されること
    を特徴とする、請求項1乃至のいずれか一項に記載の無線測位サービス方法。
  6. 前記位置情報サービスをユーザ端末に提供することは、
    ユーザ端末に備えられたジャイロセンサで感知したユーザの方向転換に基づいてユーザの移動経路を表示すること
    を特徴とする、請求項1乃至のいずれか一項に記載の無線測位サービス方法。
  7. 前記位置情報サービスを前記ユーザ端末に提供することは、
    前記ユーザが位置した建物内部の屋内地図を方向にしたがって回転させて表示すること
    を特徴とする、請求項に記載の無線測位サービス方法。
  8. 請求項1乃至項のいずれか一項に記載の方法をコンピュータで実行させるためのコンピュータプログラム。
  9. ユーザ端末を利用して、ユーザの周辺に位置するビーコン送信機および無線アクセスポイントから収集したビーコン信号および無線アクセスポイント信号を受信する情報受信部と、
    前記ビーコン信号および無線アクセスポイント信号のうち少なくとも1つを利用してユーザの現在位置を決める位置決定部と、
    ユーザの現在位置に基づいた位置情報サービスを前記ユーザ端末に提供するサービス提供部とを備え、
    前記位置決定部は、前記収集した無線アクセスポイント信号に含まれたMACアドレスが、予め格納されたビーコン送信機の周辺に位置する無線アクセスポイントのMACアドレスとマッチングするかを確認し、マッチングする場合、ユーザ端末のブルートゥースモジュールの状態がオン(ON)状態になるように制御し、
    前記ユーザ端末は、前記ブルートゥースモジュールによってビーコン信号を収集する
    無線測位サービスシステム。
  10. 前記サービス提供部は、
    前記収集した無線アクセスポイント信号に、ビーコン送信機の周辺に位置する無線アクセスポイントから送信された信号が含まれる場合、前記無線アクセスポイント信号に基づいて提供される無線測位サービスを前記ビーコン信号に基づいた無線測位サービスに変更して提供すること
    を特徴とする、請求項に記載の無線測位サービスシステム。
  11. 前記位置決定部は、
    ビーコン信号のレベルと予め設定された基準レベルに基づき、前記ビーコン信号および無線アクセスポイント信号のうちいずれか1つの信号を無線測位サービスのための信号として決め、決まった信号に基づいて前記ユーザの現在位置を決めること
    を特徴とする、請求項に記載の無線測位サービスシステム。
  12. 前記位置決定部は、
    前記収集した無線アクセスポイント信号に含まれたMACアドレスが、予め格納されたビーコン送信機の周辺に位置する無線アクセスポイントのMACアドレスとマッチングしない場合、前記ユーザ端末のブルートゥースモジュールの状態がオフ(OFF)状態になるように制御すること
    を特徴とする、請求項に記載の無線測位サービスシステム。
  13. 前記サービス提供部は、
    ユーザ端末に備えられたジャイロセンサで感知したユーザの方向転換に基づいてユーザの移動経路を表示すること
    を特徴とする、請求項乃至12のいずれか一項に記載の無線測位サービスシステム。

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