JP6207807B2 - 位置情報提供システム - Google Patents
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Description
a Network)の基地局(アクセスポイント)と通信可能な無線通信装置が、周囲
の基地局と通信し、基地局から受信した無線信号の信号強度と、事前に登録されている基地局の位置情報とに基づいて無線通信装置の位置を推定する技術が知られている。
そこで、開示のシステムは、位置情報の提供を容易に可能とする技術の提供を目的とする。
無線標識を送出する複数の標識モジュールと該無線標識に応じた位置情報を提供する位置情報サーバとを備え、
前記標識モジュールが、
照明器具からの照明光を電力に変換する太陽電池と、前記照明光の照射範囲と対応する範囲へ無線標識を送信する送信部とを備え、
前記位置情報サーバが、
前記無線標識を受信したユーザ端末から当該無線標識に対応する位置情報の要求を受ける要求受信部と、
前記照明器具の設置位置に係る位置情報と当該照明器具による照明範囲と対応する範囲に送信される前記無線標識との対応関係を記憶した位置情報データベースを参照して、前記ユーザ端末から要求を受けた前記無線標識に対応する位置情報を抽出する抽出部と、
前記無線標識に応じて抽出した前記位置情報を前記ユーザ端末に送信する位置情報送信部と、
を備えた。
無線標識を送出する複数の標識モジュールと該無線標識に応じた位置情報を提供する位置情報サーバとを備えた位置情報提供システムが実行する方法であって、
前記標識モジュールが、
照明器具からの照明光を電力に変換し、当該電力により前記照明光の照射範囲と対応する範囲へ無線標識を送信するステップを実行し、
前記位置情報サーバが、
前記無線標識を受信したユーザ端末から当該無線標識に対応する位置情報の要求を受けるステップと、
前記照明器具の設置位置に係る位置情報と当該照明器具による照明範囲と対応する範囲に送信される前記無線標識との対応関係を記憶した位置情報データベースを参照して、前記ユーザ端末から要求を受けた前記無線標識に対応する位置情報を抽出するステップと、
前記無線標識に応じて抽出した前記位置情報を前記ユーザ端末に送信するステップと、を実行する。
照明器具からの照明光を電力に変換する太陽電池と、
当該照明器具の識別情報を含む無線標識を前記照明光の照射範囲と対応する範囲へ送信する送信部と、
を備えた。
〈実施形態1〉
(1)位置情報提供システムの概要
図1は、本発明に係る位置情報提供システムの概略図である。
本例の位置情報提供システム10は、無線標識を送出する複数の標識モジュール1や、該無線標識に応じた位置情報をユーザ端末4に提供する位置情報サーバ2、ユーザ端末4と位置情報サーバ2との通信を中継する無線LAN基地局3とを備える。
先ず、位置情報を提供する対象エリアの照明器具5の位置情報をデータベース化し、この照明器具5のそれぞれに標識モジュールとしてのプレースステッカー(登録商標)1を貼付する。各プレースステッカー1は、この照明器具5からの照明光を無線標識、例えば無線LANのビーコンフレームに変換し、当該照明光の照射範囲と対応する範囲へ送出する。なお、この無線標識は、前記照明器具5の位置情報と対応付けて位置情報データベースに登録されている。
図2は、位置情報サーバ2のハードウェア構成を示した図である。位置情報サーバ2は、CPU(Central Processing Unit)201と、ROM(Read Only Memory)202と、RAM(Random Access Memory)203と、ホストバス204と、ブリッジ205と、外部バス206と、インタフェース207と、入力装置208と、出力装置210と、ストレージ装置(HDD)211と、ドライブ212と、通信装置215とを備える。
mponent Interconnect/Interface)バスなどの外部バス
206に接続されている。なお、必ずしもホストバス204、ブリッジ205および外部バス206を分離構成する必要はなく、一のバスにこれらの機能を実装してもよい。
レージ装置211には、後述の位置情報データベースなどを記憶する。
a Network)対応通信装置であっても、ワイヤレスUSB対応通信装置であって
も、有線による通信を行うワイヤー通信装置であってもよい。
図3は、本実施形態にかかる位置情報サーバ2の機能ブロック図である。当該位置情報サーバ2は、要求受信部231と、抽出部232と、位置情報送信部233を備える。これら要求受信部231、抽出部232、位置情報送信部233の機能は、主にCPU201がプログラムに従って処理を実行して通信装置215やストレージ装置211等の各部を制御して実現している。
位置情報送信部233は、抽出部232で抽出した位置情報をユーザ端末4に送信する。
図4はプレースステッカーの平面図、図5はプレースステッカーの分解斜視図である。
図4,図5に示すように、プレースステッカー1は、太陽電池シート11と送信部12を備えている。
送信部12は、太陽電池シート11からの電力を所定電圧に変換するDC−DCコンバータや識別情報等を記憶するROM、当該識別情報を所定形式の無線標識(ビーコンフレーム)として送信する送信回路等を含むICチップ121と、無線標識を送出するアンテナパターン122等を有している。
ICチップ121を端子112A・114Aと接続するのと共に、ICチップ121のアンテナ端子をアンテナパターン122と接続する。
なお、粘着層13及び剥離紙14の代わりに、マグネットシートを設けて、金属面に磁力で貼り付ける構成としても良い。
また、太陽電池シート11及び送信部12の表面に透明な保護層を設けても良い。
プレースステッカー1の仕様は、照明器具5の照明光を電力に変換し、その電力により無線標識を送信出来れば良く、照明器具の照度や照明器具から床面までの高さ、照明器具の設置間隔等に基づいて任意に設定出来る。
送信部12:
動作電圧=+2.8V〜+3.6V
消費電流=Tx:140mA
送信出力=0.6mW〜1.25mW
通信規格=IEEE802.11b/g両対応
なお、送信出力は、送信する無線標識の到達する範囲が、前記照明器具5から照射される照明光の照射範囲と対応するように設定されている。例えば無線標識の到達範囲が3m,5m,7m,10m等となるように送信部12を設計したプレースステッカー1をそれぞれ作成しておき、貼付する照明器具5の照明範囲と対応するプレースステッカー1を選択する。また、送信部12のROM等に無線標識の到達範囲を示す設定情報を書き込んでおき、この設定情報に従って無線標識の送信出力を調整する調整回路を送信部12が備える構成であっても良い。
寸法=幅20mm×300mm
最大出力電力=0.6W
最大出力電圧=3V
最大出力電流=0.2A
なお、太陽電池シート11の寸法は、送信部12が必要とする電力を賄える面積であれば良い。例えば、15mm×250mmや65mm×78mmであっても良い。
図6,図7は、蛍光灯を用いた照明器具5にプレースステッカー1を設置した例を示している。
図6,図7の例では、プレースステッカー1を反射板51の反射面上であって、蛍光灯52の直上に貼付している。このようにプレースステッカー1を蛍光灯52に近接して配置することで、光源である蛍光灯52からの光束を効率良く受光できるので、送信部12の消費電力を賄うのに必要な太陽電池シート11の面積が抑えられる。更に、図6,図7の例では、太陽電池シート11の幅1Wに対して長さ1Lを3倍以上とした長細い形状を採用し、このプレースステッカー1の長手方向と直管蛍光灯52の長手方向とが平行となるようにプレースステッカー1を配置することにより、蛍光灯52からの光束を効率良く受光できるようにしている。
来場者から見てプレースステッカー1が蛍光灯52の裏に位置するので、プレースステッカー1を貼付したことによって来場者等へ悪影響を及ぼすことはない。例えプレースステッカー1が、蛍光灯52からの光を数%吸収したとしても、来場者が知覚できる程、照度が低下することは無く、照明効果に悪影響を与えることは無い。
図8の例では、プレースステッカー1を反射板54の反射面上に貼付している。このようにプレースステッカー1を電球55に近接して配置することで、光源である電球55からの光束を効率良く受光できる。
図10は、本実施形態におけるユーザ端末4の概略構成図である。ユーザ端末4は、ユーザに携帯されるコンピュータであり、例えば携帯電話、スマートフォン、ノート型PC(Personal Computer)、携帯型ゲーム機、携帯型オーディオプレーヤ
、カメラ、位置情報記録装置(ロガー)などである。
位置情報要求部は、無線標識に含まれる照明器具5の識別情報やユーザの識別情報などを位置情報サーバ2に送り、無線標識に対応する位置情報の提供を要求する。
出力制御部は、位置情報サーバ2から受信した位置情報に基いて、位置情報の表示や音声出力といった位置情報の出力処理を行う。なお、この出力処理は、ユーザ端末が例えばカメラやロガーである場合に、位置情報を記憶媒体に書き込む処理であっても良い。また、出力処理は、位置情報を他の装置に送信する処理であっても良い。
図11は、上記位置情報提供システム10によって実行される位置情報提供方法の説明図である。
ユーザ端末4の位置情報要求部は、無線標識に基き、無線LAN基地局3(アクセスポイント)を介して位置情報サーバ2に位置情報を要求する(ステップS3)。
位置情報を受信したユーザ端末4は、この位置情報の表示といった位置情報の出力処理を行う(ステップS7)。
図12は、測位対象エリアにおける照明器具の設置例を示す図である。
図12において、網掛け部分が店舗であり、この店舗間の白抜き部分が通路である。照明器具5は、この店舗及び通路に設置されている。なお、図12において照明器具5は、測位対象エリア全域にわたって多数配置されているので、便宜上左下の一つにのみ符号5を付したが、この符号5を付した図形と同じものが全て照明器具5を示している。
図14は、図11のステップS5で、位置情報を求める際の測位手法の説明図である。図14は、プレースステッカー1が所定の間隔を空けて配置された例を示している。なお、図14では、プレースステッカー1を個別に示す場合には、プレースステッカー1−1,1−2,1−3のように個別の符号を用いて説明する。
の座標点が現在位置として表示される。
が存在することがわかる。同様に、プレースステッカー1−2との距離がr2であった場合、プレースステッカー1−2の設置位置(235,256)を中心とした半径r2の円
周R2上にユーザ端末4が存在し、プレースステッカー1−9との距離がr9であった場合、プレースステッカー1−9の設置位置(185,356)を中心とした半径r9の円
周R9上にユーザ端末4が存在することがわかる。従って、円周R1,R2,R9の交わる箇所91がユーザ端末4の現在位置であることが求まる。
上記のように本実施形態では、プレースステッカー1の無線標識に基づいて測位を行う
ため、測位を行う可能性があるエリアには適切にプレースステッカー1を配置する必要がある。
間点までの範囲も式(1)の関係とする。
なお、図16,図17では、各プレースステッカー1から中間点までの範囲を円で示している。
上述のように受信した無線標識から距離を求める場合、プレースステッカー1からの直接波を受信することが肝要であり、反射波の影響が少ないことが望ましい。
プレースステッカー1は、電力を確保するため、発電素子である太陽電池シート11を光源に近づけて配置するのが良い。
ートが望ましい。
このようにプレースステッカー1を光源の近くに保持したことにより、発電量を最大限に確保できる。
図21の例では、複数の太陽電池シート11をヒンジ120で連結している。このためヒンジ120で太陽電池シート11の角度を自在に変えることができる。図21(b),図21(c)は、直径の異なる光源に対してプレースステッカー1を配置した例を示す図である。図21(b),図21(c)に示すように、複数の太陽電池シート11の角度を調整可能としたことにより、光源の直径に合わせてプレースステッカー1を配置することができ、摂取光量を最大化できる。
図23のプレースステッカー1は、太陽電池シート11をフレキシブル基板上に色素増感型等の薄膜太陽電池を形成したものであり、曲面状に曲げることが可能である。
図25は、本実施形態のプレースステッカー1における送信部12の構成を示す図であ
る。送信部12は、無線標識(ビーコン)を出力するビーコン送信回路221や、ビーコン送信回路20に所定の電力を供給する定電圧回路222、太陽電池シート11からの電力を平滑化するキャパシタ223、他の装置との通信を制御する通信制御部224を備える。
御部224は、ビーコン送信回路221に無線標識の送信間隔を指定の値に変更させる。また、無線標識の出力を代えたい場合、管理装置に変更後の値を入力し、出力の変更命令と変更後の値とをプレースステッカー1に送信する。そして、当該出力の変更命令を受信したプレースステッカー1の通信制御部224は、ビーコン送信回路221に無線標識の出力を指定の値に変更させる。
図28は、本実施形態における管理装置6の概略構成図である。管理装置6は、メンテナンス者に携帯されるコンピュータであり、例えば携帯電話、スマートフォン、ノート型PC(Personal Computer)などである。
プレースステッカー1からの無線標識は、暗号化して送信しても良い。暗号化された無線標識を受信したユーザ端末4は、所定の鍵により無線標識を復号化し、上記と同様に測位を行う。
以上のように本実施形態によれば、既存の照明器具にプレースステッカーを貼付することで、位置情報システムを構築することができ、位置情報を容易に提供できる。
前述の実施形態では、図26に示したように送信部12の駆動電流を17.5mAhとした。この場合、CSMA/CAの衝突回避によって多くの電力が消費されていることが分かった。そこで、無線LANの電波の混雑が少ない環境では、CSMA/CAによる衝突回避を省略した構成とする。
本変形例1では、CSMA/CAによる衝突回避を省略したことにより、図27のように送信部12の駆動電流を大幅に低減(ほぼ半減)できる。即ち、前述の実施形態と比べて太陽電池シート11の更なる小型化が図れる。
前述の実施形態では、図25に示したようにキャパシタ223により太陽電池シート11からの電力を平滑化して利用する構成としたが、これに限らず、キャパシタ223に代えて図30に示すように二次電池225を用いても良い。図30は、二次電池を用いた変形例を示す図である。
ッカー1に停止命令を通知すると、この停止命令を隣接するプレースステッカー1に転送し、転送を受けたプレースステッカー1が、更に隣接するプレースステッカー1へ転送することを繰り返して全体のプレースステッカー1を停止させるようにしても良い。そして、各プレースステッカー1は、太陽電池シート11からの電力が回復した場合に、無線標識の出力を再開させる。
前述の変形例1では、衝突回避を省略したプレースステッカー1の例を示したが、常に衝突回避を行わないのではなく、本変形例3では、無線LANの電波の混雑状況を検出し、混雑していない場合に衝突回避を省略する構成とした。なお、その他の構成は変形例1や変形例2と同じであるので、同一の要素には同符号を付すなどして再度の説明を省略している。特にハードウェア構成は変形例2と同じであり、混雑していないと判定した場合の処理は変形例1と、混雑していると判定した場合の処理は実施形態1と同じである。
本変形例3のプレースステッカー1は、図30に示すように二次電池を備え、送信部12が通常衝突回避を行わないモードで無線標識の送信を行いつつ、無線標識を送信するチャネルの混雑状況を検出する。ここで、混雑している場合には衝突回避を行うモードに移行して無線標識の送信を行い、混雑していない場合には衝突回避を行わないモードのままとする。衝突回避を行うモードに移行した場合、所定時間経過後に衝突回避を行わないモードに戻る。この衝突回避を行わないモードに戻るまでの所定時間は、例えば数分から1時間程度とし、混雑が収まると推定される時間を任意に設定する。
なお、衝突回避を行うモードに移行すると、送信部12の駆動電流が増加することになるが、これは二次電池から放出される電力で補う。即ち、太陽電池シート11の放電容量は、変形例1と同じく、衝突回避を行わない場合の小さなものとし、混雑時は二次電池からの電力で衝突回避を行う。
これにより本変形例3のプレースステッカー1は、太陽電池シート11を変形例1と同様に比較的小型にしつつ衝突回避も行うことができる。
前述の実施形態1では、ユーザ端末4が無線標識を受信し、この無線標識と対応する位置情報を位置情報サーバ2から取得する構成としたが、これに限らず、ユーザ端末4が位置情報データベースを備え、無線標識を受信した場合に対応する位置情報をユーザ端末4が位置情報データベースから抽出する構成であっても良い。なお、この他の構成は、前述の実施形態1と同じであるため、同一の要素には同符号を付すなどして再度の説明を省略する。
図31は実施形態2に係るユーザ端末4の概略図である。本実施形態2のユーザ端末4は、図10の構成と比べて、演算処理部401で実現する機能、及び記憶部403が位置情報データベースを備える点が異なり、その他の構成は同じである。
本実施形態2の演算処理部401は、OSやアプリケーションプログラムを記憶部403から適宜読み出して実行し、入出力部404やCCU405から入力された情報、及び記憶部403から読み出した情報を演算処理することにより、位置情報取得部や、抽出部、出力制御部として機能する。
出力制御部は、抽出部によって抽出した位置情報に基いて、位置情報の表示や音声出力といった位置情報の出力処理を行う。
図32は、実施形態2のユーザ端末4によって実行される位置情報取得方法の説明図である。
ユーザ端末4の抽出部は、記憶部403の位置情報データベースを参照して、当該無線標識に対応する位置情報を求める(ステップS5)。
以上のように、本実施形態2によれば、ユーザ端末単体で位置情報を取得できる。なお、位置情報データベースは、アプリケーションの提供時に合わせてインストールすれば良い。例えば、イベント会場の位置情報を提供するアプリや、特定の商業施設内の位置情報を提供するアプリといった形態で提供することが考えられる。
本発明は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、上記の各要素を組み合わせるなど、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
1 標識モジュール(プレースステッカー)
4 ユーザ端末
2 位置情報サーバ
3 無線LAN基地局
Claims (6)
- 無線標識を送出する複数の標識モジュールと該無線標識に応じた位置情報を提供する位置情報サーバとを備えた位置情報提供システムであって、
前記標識モジュールが、無線標識を送信する送信部を備え、
前記位置情報サーバが、
前記無線標識を受信したユーザ端末から当該無線標識に対応する位置情報の要求を受ける要求受信部と、
照明器具の設置位置に係る位置情報と当該照明器具に備えられた前記標識モジュールから送信される前記無線標識とを対応付けて記憶した位置情報データベースを参照して、前記ユーザ端末から要求を受けた複数の前記無線標識に基づいてユーザ端末が存在する位置の位置情報を求める抽出部と、
前記無線標識に応じて求めた前記位置情報を前記ユーザ端末に送信する位置情報送信部と、
を備え、
前記送信部が、前記無線標識を送信するチャネルにて所定期間に行われた他の通信を検出し、前記所定期間内に他の通信によって使用された時間が閾値を超えている場合に当該チャネルが混雑していると判定し、前記所定期間内に他の通信によって使用された時間が閾値を超えていない場合に当該チャネルが混雑していないと判定し、混雑していると判定した場合には前記チャネルにおける他の通信の検出及び次の前記無線標識を送信するまでの待ち時間を設定する衝突回避処理を行うモードを選択し、当該衝突回避処理により他の通信が行われていないことを検出した場合に前記無線標識を送信し、混雑していないと判定した場合には前記衝突回避処理を行わないモードを選択し、前記衝突回避動作を行わずに前記無線標識を送信する位置情報提供システム。 - 無線標識を送出する複数の標識モジュールと該無線標識に応じた位置情報を提供する位置情報サーバとを備えた位置情報提供システムであって、
前記標識モジュールが、無線標識を送信する送信部を備え、
前記位置情報サーバが、
前記無線標識を受信したユーザ端末から当該無線標識に対応する位置情報の要求を受ける要求受信部と、
照明器具の設置位置に係る位置情報と当該照明器具に備えられた前記標識モジュールか
ら送信される前記無線標識とを対応付けて記憶した位置情報データベースを参照して、前記ユーザ端末から要求を受けた複数の前記無線標識に基づいてユーザ端末が存在する位置の位置情報を求める抽出部と、
前記無線標識に応じて求めた前記位置情報を前記ユーザ端末に送信する位置情報送信部と、を備え、
前記送信部が、前記無線標識を出力するアンテナと、前記アンテナを覆う金属筐体とを有し、前記金属筐体が前記アンテナから放射する前記無線標識の放射範囲を前記照明器具から照射される照明光の照射範囲に制限する開口部を備えた位置情報提供システム。 - 無線標識を送出する複数の標識モジュールと該無線標識に応じた位置情報を提供する位置情報サーバとを備えた位置情報提供システムであって、
前記標識モジュールが、照明器具に設置され、当該照明器具から照射される照明光の照射範囲へ無線標識を送信し、当該無線標識の到達する範囲が前記照射範囲と対応するように、前記無線標識の送信出力が設定された送信部を備え、
前記位置情報サーバが、
前記無線標識を受信したユーザ端末から当該無線標識に対応する位置情報の要求を受ける要求受信部と、
前記照明器具の設置位置に係る位置情報と当該照明器具に備えられた前記標識モジュールから送信される前記無線標識とを対応付けて記憶した位置情報データベースを参照して、前記ユーザ端末から要求を受けた複数の前記無線標識に基づいてユーザ端末が存在する位置の位置情報を求める抽出部と、
前記無線標識に応じて求めた前記位置情報を前記ユーザ端末に送信する位置情報送信部と、を備え、
前記標識モジュールが、前記照明器具からの照明光を電力に変換する太陽電池と、前記照明器具の反射板に設けられ、前記太陽電池を前記照明器具の光源に当接又は近接させた状態で支持する支持部とを備える
位置情報提供システム。 - 前記標識モジュールが、前記照明器具からの照明光を電力に変換する太陽電池を更に備え、
前記送信部が、前記照明光の照射範囲と対応する範囲へ前記無線標識を送信する請求項1又は2に記載の位置情報提供システム。 - 無線標識を送出する複数の標識モジュールと該無線標識に応じた位置情報を提供する位置情報サーバとを備えた位置情報提供システムが実行する方法であって、
前記標識モジュールが、
照明器具からの照明光を電力に変換し、当該電力により前記照明光の照射範囲と対応する範囲へ無線標識を送信するステップを実行する場合に、前記無線標識を送信するチャネルにて所定期間に行われた他の通信を検出し、前記所定期間内に他の通信によって使用された時間が閾値を超えている場合に当該チャネルが混雑していると判定し、前記所定期間内に他の通信によって使用された時間が閾値を超えていない場合に当該チャネルが混雑していないと判定し、混雑していると判定した場合には前記チャネルにおける他の通信の検出及び次の前記無線標識を送信するまでの待ち時間を設定する衝突回避処理を行うモードを選択し、当該衝突回避処理により他の通信が行われていないことを検出した場合に前記無線標識を送信し、混雑していないと判定した場合には前記衝突回避処理を行わないモードを選択し、前記衝突回避動作を行ずに前記無線標識を送信し、
前記位置情報サーバが、
前記無線標識を受信したユーザ端末から当該無線標識に対応する位置情報の要求を受けるステップと、
前記照明器具の設置位置に係る位置情報と当該照明器具による照射範囲と対応する範囲
に送信される前記無線標識とを対応付けて記憶した位置情報データベースを参照して、前記ユーザ端末から要求を受けた複数の前記無線標識に基づいてユーザ端末が存在する位置の位置情報を求めるステップと、
前記無線標識に応じて求めた前記位置情報を前記ユーザ端末に送信するステップと、を実行する位置情報提供方法。 - 照明器具からの照明光を電力に変換する太陽電池と、
当該照明器具の識別情報を含む無線標識を前記照明光の照射範囲と対応する範囲へ送信する送信部と、を備え、
前記送信部が、前記無線標識を送信するチャネルにて所定期間に行われた他の通信を検出し、前記所定期間内に他の通信によって使用された時間が閾値を超えている場合に当該チャネルが混雑していると判定し、前記所定期間内に他の通信によって使用された時間が閾値を超えていない場合に当該チャネルが混雑していないと判定し、混雑していると判定した場合には前記チャネルにおける他の通信の検出及び次の前記無線標識を送信するまでの待ち時間を設定する衝突回避処理を行うモードを選択し、当該衝突回避処理により他の通信が行われていないことを検出した場合に前記無線標識を送信し、混雑していないと判定した場合には前記衝突回避処理を行わないモードを選択し、前記衝突回避動作を行わずに前記無線標識を送信する標識モジュール。
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