JP6317285B2

JP6317285B2 - 通信システム、情報収集装置、通信方法及び情報収集装置のプログラム

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Publication number: JP6317285B2
Application number: JP2015065682A
Authority: JP
Inventors: 成弘岡田
Original assignee: NEC Platforms Ltd
Current assignee: NEC Platforms Ltd
Priority date: 2015-03-27
Filing date: 2015-03-27
Publication date: 2018-04-25
Anticipated expiration: 2035-03-27
Also published as: JP2016187064A

Description

本発明は、通信システム、情報収集装置、通信方法及び情報収集装置のプログラムに関する。

無線通信端末の位置を特定する方法として、ＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）を用いた方法が知られている。しかしながら、ＧＰＳにおいては、宅内あるいは敷地内、敷地外のどの辺りに無線通信端末があるかをより細かく特定することは難しく、適していない場合がある。

このような問題に対し、特許文献１に記載の発明は、ＰＨＳ（ＰｅｒｓｏｎａｌＨａｎｄｙ−ｐｈｏｎｅＳｙｓｔｅｍ）通信端末の位置を測定する測定地域内に含まれる複数の地点で予め周辺の基地局からの電波強度を測定しておき、測定結果を基に、測定地域内における周辺基地局からの電波の伝搬特性を等値線によって表し、等値線を参照して、ＰＨＳ通信端末の位置を特定する。

また、特許文献２に記載の発明は、測位情報管理サーバは、無線端末からの電波強度を受信後、電波強度を距離へ変換し、無線基地局それぞれからの距離を半径とした円が重なる領域を求め、この領域の重心を無線端末の各無線基地局からの相対的な位置として求める。さらに、特許文献２記載の発明は、無線基地局の絶対位置と無線基地局のＩＤ（ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）とを対応付けるテーブルに基づき、上記求めた無線端末の相対的な位置情報を、緯度・経度等の絶対位置の情報に変換し、無線端末の位置を特定する。

また、特許文献３に記載の発明は、予め登録されたアクセスポイントの位置情報及びステーションとアクセスポイント間の通信電波強度及び電波強度と該強度に応じた電波の到達距離との対応関係に基づき、ステーションの存在位置を算出する。

特開２０１１−０７１５９９号公報特開２０１０−００８３５５号公報特開２００３−３１８９２１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の発明においては、ＰＨＳ通信端末の位置を特定するために、測定地域内に含まれる複数の地点で予め基地局からの電波強度を測定する必要があるために、簡便に位置特定を行えない。

また、特許文献２及び特許文献３記載の発明においては、例えば、障害物等による電波障害を考慮していないため、測定した電波強度が実際の距離を反映しない場合があり、位置特定の精度が低下することが懸念される。

本発明の目的は、簡便かつ精度良く情報通信装置の位置特定を行うことができないという上述した課題を解決する通信システム、情報収集装置、通信方法及び情報収集装置のプログラムを提供することにある。

本発明の通信システムは、所定の情報を送信する複数の無線通信装置と、前記複数の無線通信装置から送信された前記所定の情報を受信する情報収集装置とから構成される通信システムであって、前記複数の無線通信装置は、互いに通信を行い、その際の第１の受信信号強度を測定するとともに、存在範囲特定対象となる情報通信装置と通信を行い、その際の第２の受信信号強度を測定し、前記第１の受信信号強度及び前記第２の受信信号強度を前記情報収集装置へと送信し、前記情報収集装置は、受信した前記第１の受信信号強度と、前記複数の無線通信装置の位置情報と、受信信号強度及び距離の関係とに基づき、存在範囲特定対象となる情報通信装置の存在範囲を特定する受信強度マップを作成し、前記受信強度マップと、受信した前記第２の受信信号強度とに基づき、前記情報通信装置の存在範囲を特定する、ことを特徴とする。

本発明の情報収集装置は、複数の無線通信装置が互いに通信を行った際の第１の受信信号強度及び前記複数の無線通信装置が存在範囲特定対象となる情報通信装置と通信を行った際の第２の受信信号強度を受信する通信手段と、前記第１の受信信号強度と、前記複数の無線通信装置の位置情報と、受信信号強度及び距離の関係とに基づき、前記情報通信装置の存在範囲を特定する受信強度マップを作成し、前記受信強度マップ及び前記第２の受信信号強度に基づき、前記情報通信装置の存在範囲を特定する演算処理手段と、を備えることを特徴とする。

本発明の通信方法は、複数の無線通信装置が互いに通信を行った際の第１の受信信号強度及び前記複数の無線通信装置が存在範囲特定対象となる情報通信装置と通信を行った際の第２の受信信号強度を受信し、前記第１の受信信号強度と、前記複数の無線通信装置の位置情報と、受信信号強度及び距離の関係とに基づき、前記情報通信装置の存在範囲を特定する受信強度マップを作成し、前記受信強度マップ及び前記第２の受信信号強度に基づき、前記情報通信装置の存在範囲を特定する、ことを特徴とする。

本発明の情報収集装置のプログラムは、情報収集装置のコンピュータに、複数の無線通信装置が互いに通信を行った際の第１の受信信号強度及び前記複数の無線通信装置が存在範囲特定対象となる情報通信装置と通信を行った際の第２の受信信号強度を受信する通信処理と、前記第１の受信信号強度と、前記複数の無線通信装置の位置情報と、受信信号強度及び距離の関係とに基づき、前記情報通信装置の存在範囲を特定する受信強度マップを作成し、前記受信強度マップ及び前記第２の受信信号強度に基づき、前記情報通信装置の存在範囲を特定する演算処理と、を実行させることを特徴とする。

本発明の通信システム、情報収集装置、通信方法及び情報収集装置のプログラムは、簡便かつ精度良く情報通信装置の位置特定を行うことができる。

本発明の第１の実施形態の通信システム１の構成例を示す。本発明の第１の実施形態の情報収集装置２のブロック構成図を示す。本発明の第１の実施形態の通信システム１の動作例のフローチャートを示す。本発明の第２の実施形態の通信システム４の構成例を示す。本発明の第２の実施形態の情報収集装置５、アクセスポイント６及び情報通信装置８の配置例を示す。本発明の第２の実施形態の情報収集装置５、アクセスポイント６及び情報通信装置８の配置例を示す。本発明の第２の実施形態の情報収集装置５のブロック構成図を示す。本発明の第２の実施形態における、アクセスポイント６を中心とした受信信号強度と距離の関係の一例を示す。本発明の第２の実施形態のアクセスポイント６−１のブロック構成図を示す。本発明の第２の実施形態のユーザ端末７のブロック構成図を示す。本発明の第２の実施形態の情報通信装置８のブロック構成図を示す。本発明の第２の実施形態における、コンフィグレーション動作のフローチャートの一例を示す。本発明の第２の実施形態における、各アクセスポイント６が、他のアクセスポイント６と通信を行った際に測定した受信信号強度の一例を示す。本発明の第２の実施形態における、受信強度マップの一例を示す。本発明の第２の実施形態における、情報通信装置８の位置特定動作のフローチャートの一例を示す。本発明の第２の実施形態における、情報通信装置８の位置特定動作のフローチャートの一例を示す。本発明の第２の実施形態における、各アクセスポイント６が、情報通信装置８と通信を行った際に測定した受信信号強度の一例を示す。本発明の第２の実施形態において、受信強度マップを使用した情報通信装置８の位置特定の詳細を示す。本発明の第２の実施形態において、受信強度マップを使用した情報通信装置８の位置特定の詳細を示す。本発明の第２の実施形態において、受信強度マップを使用した情報通信装置８の位置特定の詳細を示す。本発明の第２の実施形態において、受信強度マップを使用した情報通信装置８の位置特定の詳細を示す。本発明の第２の実施形態におけるアクセスポイント６のその他の設置方法を示す。

＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態について説明する。

図１は、第１の実施形態における通信システム１の構成図を示す。

通信システム１は、情報収集装置２及び複数の無線通信装置３から構成される。なお、図１では、３台の無線通信装置３の場合を示しているが、２台以上であれば、任意の数でよい。情報収集装置２は、複数の無線通信装置３から送信された所定の情報を受信する。複数の無線通信装置３は、所定の情報を送信する。

図２は、情報収集装置２のブロック構成図を示している。

情報収集装置２は、通信手段２１及び演算処理手段２２から構成される。

通信手段２１は、複数の無線通信装置３が互いに通信を行った際の第１の受信信号強度及び前記複数の無線通信装置３が存在範囲特定対象となる情報通信装置と通信を行った際の第２の受信信号強度を受信する。

演算処理手段２２は、前記第１の受信信号強度と、前記複数の無線通信装置３の位置情報と、受信信号強度及び距離の関係とに基づき、前記情報通信装置の存在範囲を特定する受信強度マップを作成し、前記受信強度マップ及び前記第２の受信信号強度に基づき、前記情報通信装置の存在範囲を特定する。

無線通信装置３は、互いに通信を行い、その際の第１の受信信号強度を測定する。また、無線通信装置３は、存在範囲特定対象となる情報通信装置と通信を行い、その際の第２の受信信号強度を測定する。無線通信装置３は、例えば、アクセスポイントである。

図３は、第１の実施形態の通信システム１の動作例を示すフローチャートである。

複数の無線通信装置３は、互いに通信を行い、その際の第１の受信信号強度を測定する。また、複数の無線通信装置３は、存在範囲特定対象となる情報通信装置と通信を行い、その際の第２の受信信号強度を測定する（Ｓ１０１）。

情報収集装置２は、前記複数の無線通信装置３間の通信における第１の受信信号強度、前記複数の無線通信装置３の位置情報及び受信信号強度と距離の関係に基づき、存在範囲特定対象となる情報通信装置の存在範囲を特定する受信強度マップを作成する（Ｓ１０２）。

情報収集装置２は、前記受信強度マップ及び前記第２の受信信号強度に基づき、前記情報通信装置の存在範囲を特定する（Ｓ１０３）。

以上、第１の実施形態によれば、簡便かつ精度良く情報通信装置の位置特定を行うことができる。

＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態について説明する。

図４は、第２の実施形態における通信システム４の構成図を示す。

通信システム４は、情報収集装置５、アクセスポイント６（以下、ＡＰ６と記す）、ユーザ端末７及び情報通信装置８から構成される。本実施形態では、情報収集装置５は、４台のＡＰ６と接続するものとし、各ＡＰ６をそれぞれＡＰ６−１、ＡＰ６−２、ＡＰ６−３及びＡＰ６−４とする。なお、ＡＰ６の数は、４台に限らず、２台以上であれば複数台設置されてもよい。

図４に示すように、本実施形態の情報収集装置５は、各ＡＰ６及びユーザ端末７と所定の通信回線を介して接続されている。所定の通信回線は、例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）通信、無線通信等である。また、ＡＰ６は、自ＡＰ６以外のＡＰ６（以下、他のＡＰ６という）及び情報通信装置８と無線通信により接続し、通信を行う。例えば、図４に示すＡＰ６−１から見た他のＡＰ６とは、ＡＰ６−２、ＡＰ６−３、ＡＰ６−４を指す。

情報収集装置５は、各ＡＰ６の動作を制御するとともに、各ＡＰ６から送信される所定の情報を受信し、受信した所定の情報の解析を行う。また、情報収集装置５は、所定の情報の解析結果をユーザ端末７へ送信する。また、情報収集装置５は、位置特定対象となる情報通信装置８固有の情報を含む信号をユーザ端末７から受信する。情報収集装置５の詳細な動作については、後述する。

ＡＰ６は、情報収集装置５、他のＡＰ６及び位置特定対象となる情報通信装置８を含む任意の無線通信装置と接続し、所定の情報を送受信する。また、ＡＰ６は、他のＡＰ６及び情報通信装置８を含む任意の無線通信装置と通信した際の受信信号強度を測定する。

また、各ＡＰ６は、その通信可能範囲が、位置特定対象となる情報通信装置８が移動する範囲を全てカバーするように設置される。例えば、図５や図６のように、情報通信装置８が宅内又は敷地内を移動する場合、各ＡＰ６は、宅内または敷地内の全てが通信可能範囲となるように、宅内または所定の敷地内の四隅に設置される。

なお、情報収集装置５の設置場所は、全てのＡＰ６と通信可能な場所であれば任意の場所でよい。例えば、情報収集装置５は、図５や図６のように、宅内または所定の敷地内等の所定の位置に設置される。

ユーザ端末７は、情報収集装置５と有線通信又は無線通信によって接続し、所定の情報を送受信する。また、ユーザ端末７は、情報収集装置５に対し、位置特定の際に使用される情報通信装置８固有の情報を送信する。また、ユーザ端末７は、情報収集装置５から送信される解析結果を受信する。例えば、ユーザ端末７は、ＰＣ（ＰｅｒｓｏｎａｌＣｏｍｐｕｔｅｒ）、携帯通信装置、携帯電話、スマートフォン等である。

情報通信装置８は、各ＡＰ６と無線通信によって接続し、所定の情報の送受信を行う。本実施形態において、情報通信装置８は、位置特定対象の装置である。情報通信装置８は、例えば、腕時計型、犬や猫等のペットに付ける首輪型等任意の形状であってもよい。

通信システム４を構成する各構成要素について、詳細に説明する。

図７は、情報収集装置５の詳細な内部構成を機能ブロックごとに示している。

情報収集装置５は、ＣＰＵ５１、メモリ５２、演算処理手段５３、通信手段５４及び通信手段５５から構成される。

ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）５１は、データ転送やデータ処理を行う。また、ＣＰＵ５１は、情報収集装置５の各機能ブロックと接続し、各機能ブロックの制御等を行う。また、例えば、ＣＰＵ５１は、メモリ５２から読み込んだプログラムに基づいて、各手段の制御を行ってもよい。また、ＣＰＵ５１は、コンピュータで読み取り可能なプログラムを記憶した記憶媒体から、図示しない読み込み装置等を用いて、プログラムを読み込んで、各手段の制御を実行してもよい。

メモリ５２は、所定の情報を格納する。より詳細には、メモリ５２は、通信手段５４がユーザ端末７から受信した情報通信装置８固有の情報を格納する。また、メモリ５２は、情報収集装置５が通信を行うＡＰ６固有の情報（例えば、各ＡＰ６のＳＳＩＤ（ＳｅｒｖｉｃｅＳｅｔＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）等）を格納する。また、メモリ５２は、通信手段５５が各ＡＰ６から受信した情報を各ＡＰ６固有の情報と対応付けて格納する。また、メモリ５２は、演算処理手段５３が解析した結果を格納する。また、メモリ５２は、各ＡＰ６の設置位置情報を格納する。また、メモリ５２は、図８に示すような、受信信号強度とＡＰ６からの距離との関係を示す情報を格納する。図８に示すように、ＡＰ６から離れていくにつれて、ＡＰ６が測定する受信信号強度の値が小さくなる。

演算処理手段５３は、メモリ５２に格納された、各ＡＰ６から収集した情報を解析する。より詳細には、演算処理手段５３は、各ＡＰ６から取得した受信信号強度の情報を解析し、後述する受信強度マップを作成する。また、演算処理手段５３は、作成した受信強度マップと、各ＡＰ６から送信される、各ＡＰ６及び情報通信装置８間の通信における受信信号強度の情報とに基づき、情報通信装置８の存在位置を特定する。受信強度マップの作成方法及び情報通信装置８の位置特定方法の詳細は後述する。

通信手段５４は、ユーザ端末７と接続し、所定の情報の送受信を行う。より詳細には、通信手段５４は、ユーザ端末７から送信される情報通信装置８固有の情報を受信する。ここで、情報通信装置８固有の情報とは、情報通信装置８を特定する情報であり、例えば、情報通信装置８のＳＳＩＤ等である。また、通信手段５４は、演算処理手段５３が解析した情報通信装置８の存在位置情報等の解析結果をユーザ端末７へ送信する。

通信手段５５は、ＡＰ６と接続し、所定の情報の送受信を行う。より詳細には、通信手段５５は、各ＡＰ６に対し、他のＡＰ６と通信を行い、その際の受信信号強度の情報を取得するように指示情報を送信する。また、通信手段５５は、各ＡＰ６が測定した、他のＡＰ６と通信した際の受信信号強度の情報を各ＡＰ６から受信する。また、通信手段５５は、通信手段５４がユーザ端末７から受信した情報通信装置８固有の情報を各ＡＰ６へ送信する。また、通信手段５５は、各ＡＰ６が情報通信装置８と通信した際の受信信号強度の情報を各ＡＰ６から受信する。

なお、上述したように、通信手段５４及び通信手段５５は、通信を目的としたインターフェースであれば、任意のものでよく、例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）通信や無線通信を行うものである。また、通信手段５４及び通信手段５５は、一つの通信手段から構成されていてもよい。

図９は、ＡＰ６−１の詳細な内部構成を機能ブロックごとに示している。なお、図４に示すＡＰ６−２〜ＡＰ６−４は、いずれもＡＰ６−１と同一の構成、機能を有している。

ＡＰ６−１は、ＣＰＵ６１、メモリ６２、通信手段６３及び通信手段６４から構成される。

ＣＰＵ６１は、データ転送やデータ処理を行う。また、ＣＰＵ６１は、ＡＰ６−１の各機能ブロックが接続され、各機能ブロックの制御等を行う。ＣＰＵ６１は、通信手段６４が任意の無線通信装置から受信したビーコン信号に基づき、該ビーコン信号からＳＳＩＤ等の無線通信装置固有の情報を抽出する。また、ＣＰＵ６１は、上記抽出した無線通信装置固有の情報と、情報収集装置５から送信される情報通信装置８固有の情報とが一致するか否かを判定する。また、例えば、ＣＰＵ６１は、メモリ６２から読み込んだプログラムに基づいて、各手段の制御を行ってもよい。また、ＣＰＵ６１は、コンピュータで読み取り可能なプログラムを記憶した記憶媒体から、図示しない読み込み装置等を用いて、プログラムを読み込んで、各手段の制御を実行してもよい。

メモリ６２は、所定の情報を格納する。より詳細には、メモリ６２は、通信手段６３が情報収集装置５から受信した、情報通信装置８固有の情報を格納する。また、メモリ６２は、ＣＰＵ６１が抽出した上記任意の無線通信装置固有の情報を格納する。また、メモリ６２は、通信手段６４が取得した、他のＡＰ６との通信における受信信号強度の情報及び情報通信装置８との通信における受信信号強度の情報を格納する。また、メモリ６２は、自ＡＰ６固有の情報（ＳＳＩＤ等）及び通信相手となる他のＡＰ６固有の情報（ＳＳＩＤ等）を格納する。

通信手段６３は、情報収集装置５と接続し、所定の情報を送受信する。より詳細には、通信手段６３は、情報収集装置５から送信される、上述した取得指示情報及び情報通信装置８固有の情報を受信する。また、通信手段６３は、通信手段６４が測定した、他のＡＰ６と通信した際の受信信号強度の情報を情報収集装置５へ送信する。また、通信手段６３は、通信手段６４が測定した、情報通信装置８と通信した際の受信信号強度の情報を情報収集装置５へ送信する。

通信手段６４は、情報通信装置８や他のＡＰ６等を含む任意の無線通信装置と接続し、所定の情報を送受信する。より詳細には、通信手段６４は、自ＡＰ６固有の情報を含むビーコン信号を所定の間隔で送信する。また、通信手段６４は、上記任意の無線通信装置から送信される、該無線通信装置固有の情報を含むビーコン信号を受信する。また、通信手段６４は、情報通信装置８及び他のＡＰ６を含む無線通信装置と通信した際の受信信号強度を測定する。

通信手段６３は、通信を目的としたインターフェースであれば、任意のものでよく、例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）通信や無線通信を行うものでもよい。また、通信手段６４は、上記任意の無線通信装置と無線通信を行う通信インターフェースであれば任意のものでよい。また、通信手段６３及び通信手段６４は、一つの通信手段から構成されていてもよい。

図１０はユーザ端末７の詳細な内部構成を機能ブロックごとに示している。

ユーザ端末７は、ＣＰＵ７１、メモリ７２、入力手段７３及び通信手段７４から構成される。

ＣＰＵ７１は、データ転送やデータ処理を行う。また、ＣＰＵ７１は、ユーザ端末７の各機能ブロックが接続され、各機能ブロックの制御等を行う。また、ＣＰＵ７１は、入力手段７３が取得した情報通信装置８固有の情報を、通信手段７４が送信する際の送信フォーマットに変換する。また、例えば、ＣＰＵ７１は、メモリ７２から読み込んだプログラムに基づいて、各手段の制御を行ってもよい。また、ＣＰＵ７１は、コンピュータで読み取り可能なプログラムを記憶した記憶媒体から、図示しない読み込み装置等を用いて、プログラムを読み込んで、各手段の制御を実行してもよい。

メモリ７２は、ユーザ端末７が取得した情報を格納する。より詳細には、メモリ７２は、入力手段７３が取得した、情報通信装置８固有の情報を格納する。

入力手段７３は、情報通信装置８固有の情報を取得する。より詳細には、入力手段７３は、ユーザ端末７のユーザによって入力された情報通信装置８固有の情報を取得する。また、入力手段７３は、例えば、キーボード等から構成される。

通信手段７４は、情報収集装置５と接続し、所定の情報を送受信する。より詳細には、通信手段７４は、入力手段７３が取得した情報通信装置８固有の情報を情報収集装置５へ送信する。また、通信手段７４は、情報収集装置５から送信される解析結果を受信する。

図１１は、情報通信装置８の詳細な内部構成を機能ブロックごとに示している。

情報通信装置８は、ＣＰＵ８１、メモリ８２及び通信手段８３から構成される。

ＣＰＵ８１は、データ転送やデータ処理を行う。また、ＣＰＵ８１は、情報通信装置８の各機能ブロックが接続され、各機能ブロックの制御等を行う。また、例えば、ＣＰＵ８１は、メモリ８２から読み込んだプログラムに基づいて、各手段の制御を行ってもよい。また、ＣＰＵ８１は、コンピュータで読み取り可能なプログラムを記憶した記憶媒体から、図示しない読み込み装置等を用いて、プログラムを読み込んで、各手段の制御を実行してもよい。

メモリ８２は、情報通信装置８が送信する情報を格納する。例えば、メモリ８２は、情報通信装置８固有の情報（例えば、情報通信装置８のＳＳＩＤ等）を格納する。

通信手段８３は、所定の情報を送信する。より詳細には、通信手段８３は、ＳＳＩＤ等、自情報通信装置８固有の情報を含むビーコン信号を所定の間隔で送信する。

図１２は、通信システム４のコンフィグレーション動作のフローチャートを示している。コンフィグレーション動作において、情報収集装置５は、情報通信装置８の位置を特定する際に用いる、受信強度マップを作成する。

情報収集装置５は、メモリ５２に格納されるＡＰ６固有の情報に基づき、各ＡＰ６に対し、他のＡＰ６から送信されるビーコン信号を受信した際の受信信号強度を取得するように指示情報を送信する（Ｓ２０１）。なお、ユーザ端末７のユーザは、情報通信装置８の位置を特定したい場合に、該ユーザ端末７を利用して、情報収集装置５に受信強度マップ作成指示を送信し、これを契機に情報収集装置５は、上記コンフィグレーション動作を行うようにしてもよいし、情報収集装置５は、定期的に上記コンフィグレーション動作を行ってもよい。

各ＡＰ６は、情報収集装置５から送信される指示情報を受信する（Ｓ２０２）。

指示情報を受信した各ＡＰ６は、任意の無線通信装置から送信される、該無線通信装置固有の情報を含むビーコン信号を受信し、該ビーコン信号から無線通信装置固有の情報を抽出する。このとき、各ＡＰ６は、上記ビーコン信号を受信した際の受信信号強度を測定する（Ｓ２０３）。

次に、各ＡＰ６は、抽出した無線通信装置固有の情報と、メモリ６２に格納された通信相手となる他のＡＰ６固有の情報とが一致したか否かを判定する（Ｓ２０４）。

例えば、ＡＰ６−１は、任意の無線通信装置から送信される、該無線通信装置のＳＳＩＤを含むビーコン信号を受信待機する。ＡＰ６−１は、任意の無線通信装置から送信される上記ビーコン信号を受信した場合に、該ビーコン信号に含まれる無線通信装置のＳＳＩＤの抽出及び該ビーコン信号の受信信号強度の測定を行う。そして、該ビーコン信号に含まれるＳＳＩＤと、ＡＰ６−１のメモリ６２に格納されている他のＡＰ６のＳＳＩＤとが一致するか否かを判定する。すなわち、ＡＰ６−１は、受信したビーコン信号に含まれるＳＳＩＤが、ＡＰ６−２、ＡＰ６−３、ＡＰ６−４のうち、いずれかのＳＳＩＤと一致するか否かを判定する。

各ＡＰ６は、受信した上記ビーコン信号に含まれる固有の情報と、各ＡＰ６のメモリ６２に格納された固有の情報とが一致したと判定した場合には（Ｓ２０４、ＹＥＳ）、抽出した固有の情報と測定した受信信号強度の情報とを対応付けてメモリ６２に格納する（Ｓ２０５）。例えば、ＡＰ６−１は、受信したビーコン信号に含まれるＳＳＩＤがＡＰ６−２のＳＳＩＤと一致したと判定した場合には、ＡＰ６−２から送信されたビーコン信号を受信した際の受信信号強度をＡＰ６−２のＳＳＩＤと対応付けてメモリ６２に格納する。

また、メモリ６２に格納された固有の情報と一致しないと判定した場合には（Ｓ２０４、ＮＯ）、各ＡＰ６は、測定した受信信号強度の情報を破棄し、ビーコン信号の受信を継続する（Ｓ２０３に戻る）。

各ＡＰ６は、他のＡＰ６全てに対し、上記受信信号強度の測定を行ったか否かを判定する（Ｓ２０５）。例えば、各ＡＰ６は、メモリ６２に格納されている他のＡＰ６のＳＳＩＤ数と、上記メモリ６２に格納した他のＡＰ６との通信における受信信号強度の数とを比較し、他のＡＰ６全てに対し、受信信号強度の測定を行ったか否かを判定してもよい。なお、各ＡＰ６は、所定の時間経過後も他のＡＰ６からビーコン信号を受信できない場合には、該ＡＰ６とは通信不可能と判断し、該ＡＰ６との通信における受信信号強度の測定は行わない。

各ＡＰ６は、通信不可能な他のＡＰ６を除く、他のＡＰ６との通信における受信信号強度を全て測定した場合に（Ｓ２０５、ＹＥＳ）、メモリ６２に格納した受信信号強度の情報を情報収集装置５へ送信する（Ｓ２０６）。また、他のＡＰ６との通信における受信信号強度を全て測定していない場合に（Ｓ２０５、ＮＯ）、各ＡＰ６は、ビーコン信号の受信を継続する（Ｓ２０３に戻る）。

また、各ＡＰ６は、上記任意の無線通信装置から送信されるビーコン信号を受信待機するとともに、自ＡＰ６の固有の情報（ＳＳＩＤ等）を含むビーコン信号を送信する。なお、各ＡＰ６は、上記ビーコン信号の送信と、任意の無線通信装置から送信されるビーコン信号の受信とを所定のタイミングに基づいて交互に行うものとしてもよい。このとき、各ＡＰ６が同じタイミングで送信と受信とを交互に行うと、各ＡＰ６が他のＡＰ６から送信されるビーコン信号を受信できない場合があるため、各ＡＰ６が行う送信及び受信のタイミングは異なるものとしておくことが好ましい。なお、他のＡＰ６が、自ＡＰ６が送信したビーコン信号を受信していない場合を考慮して、各ＡＰ６は、他のＡＰ６との通信における受信信号強度を全て測定したと判定した後も、ビーコン信号の送信を継続する。また、各ＡＰ６は、他のＡＰ６との通信における受信信号強度の測定を完了した場合に完了した旨の通知を他のＡＰ６へ送信してもよい。該完了した旨の通知を他のＡＰ６全てから受信したＡＰ６は、上記ビーコン信号の送信を止めてもよい。例えば、ＡＰ６−１は、ＡＰ６−２との通信における受信信号強度を測定した場合に、ＡＰ６−２に対し、受信信号強度の測定が完了した旨を送信する。そして、ＡＰ６−２は、ＡＰ６−１、ＡＰ６−３及びＡＰ６−４から受信信号強度の測定が完了した旨の通知を受信した場合に、上記ビーコン信号の送信を止める。

情報収集装置５は、各ＡＰ６から送信される受信信号強度の情報を受信待機しており、情報収集装置５は、該受信信号強度の情報を受信するたびにメモリ５２へ受信した受信信号強度の情報を格納する（Ｓ２０７）。

全てのＡＰ６からの受信信号強度の情報を受信し、メモリ５２へ格納した場合に、情報収集装置５の演算処理手段５３は、メモリ５２から上記受信信号強度の情報を読み出し、受信信号強度の情報を解析し、受信強度マップを作成する（Ｓ２０８）。なお、全てのＡＰ６から受信信号強度の情報を受信したか否かの判定は、メモリ５２に格納されるＡＰ６固有の情報数と、受信した受信信号強度の情報数とを比較して判定してもよい。なお、演算処理手段５３は、所定の時間経過後も、各ＡＰ６から受信した受信信号強度の情報が所定数以下の場合、ユーザ端末７に対して、受信強度マップを作成できない、すなわち、情報通信装置８の位置特定をできない旨を送信してもよい。

図８、図１３及び図１４を用いて、演算処理手段５３が作成する受信強度マップについて詳細に説明する。

図１３は、情報収集装置５が各ＡＰ６から受信した受信信号強度の情報をまとめたものである。例えば、図１３に示すように、ＡＰ６−１が測定した受信信号強度は、ＡＰ６−２との通信において−６９［ｄＢｍ］、ＡＰ６−３との通信において−８０［ｄＢｍ］、ＡＰ６−４との通信において−４０［ｄＢｍ］となっている。

演算処理手段５３は、各ＡＰ６が実際に設置されている位置、図１３に示した受信信号強度の情報、メモリ５２に格納される各ＡＰ６の位置情報及び図８に示す受信信号強度と距離との関係から、図１４に示す、受信信号強度に基づいた各ＡＰ６の位置関係を示す受信強度マップを作成する。例えば、図１４の場合、演算処理手段５３は、ＡＰ６−１から見て、ＡＰ６−２は−６９［ｄＢｍ］となる位置、ＡＰ６−３は−８０［ｄＢｍ］となる位置、ＡＰ６−４は−４０［ｄＢｍ］となる位置となるように受信強度マップを作成する。なお、図１４において、各ＡＰ６を中心とする同心円は、内側から、−３０［ｄＢｍ］、−４０［ｄＢｍ］、−５０［ｄＢｍ］、−６０［ｄＢｍ］、−７０［ｄＢｍ］、−８０［ｄＢｍ］とする。

なお、本実施形態では、演算処理手段５３は、各ＡＰ６が測定した受信信号強度の情報に基づき、受信強度マップを作成するため、作成した受信強度マップにおける各ＡＰ６の位置は、各ＡＰ６が実際に設置されている位置とは異なる場合がある。例えば、電波障害等により、受信信号強度の測定値が、ＡＰ６が実際に配置された間隔で測定される理論的な受信信号強度よりも小さい場合等の場合、受信強度マップ上では、ＡＰ６の配置間隔が、実際の間隔よりも長くなる。

次に、図１５を用いて、情報通信装置８の位置を特定する際の通信システム４の動作を説明する。

ユーザ端末７は、ユーザ端末７のユーザから位置特定対象となる情報通信装置８固有の情報（以下、サーチ対象情報という）の入力を受け付け、該サーチ対象情報を情報収集装置５へ送信する（Ｓ３０１）。例えば、ユーザ端末７のユーザは、位置を特定したい情報通信装置８のＳＳＩＤ等をユーザ端末７に入力し、ユーザ端末７は、入力されたＳＳＩＤ等を情報収集装置５へ送信する。

情報収集装置５は、ユーザ端末７から送信されるサーチ対象情報を受信する（Ｓ３０２）。

情報収集装置５は、受信したサーチ対象情報を各ＡＰ６に送信する（Ｓ３０３）。

各ＡＰ６は、情報収集装置５から送信されるサーチ対象情報を受信する（Ｓ３０４）。

各ＡＰ６は、受信したサーチ対象情報に基づき、位置特定対象となる情報通信装置８が送信する所定のビーコン信号を受信した際の受信信号強度の測定を行う。（Ｓ３０５）。

ここで、各ＡＰ６が行う受信信号強度の測定（Ｓ３０５）について、詳細に説明する。図１６は、各ＡＰ６及び情報通信装置８間で行われる受信信号強度測定の動作例を示している。

位置特定の対象となる情報通信装置８は、自情報通信装置８固有の情報（ＳＳＩＤ等）を含むビーコン信号を所定の間隔で送信する（Ｓ４０１）。

各ＡＰ６は、上記情報通信装置８を含む任意の無線通信装置から送信されるビーコン信号を受信する（Ｓ４０２）。

各ＡＰ６は、任意の無線通信装置から送信されるビーコン信号を受信した場合に、該ビーコン信号から無線通信装置固有の情報を抽出する。さらに、各ＡＰ６は、上記ビーコン信号を受信した際の受信信号強度を測定する（Ｓ４０３）。

各ＡＰ６は、抽出した無線通信装置固有の情報と、図１５のＳ３０４で受信したサーチ対象情報とが一致するか否かを判定する（Ｓ４０４）。例えば、各ＡＰ６は、受信したビーコン信号に含まれるＳＳＩＤと、サーチ対象情報に含まれる情報通信装置８のＳＳＩＤとが一致するか否かを判定する。

各ＡＰ６は、上記固有の情報が一致しないと判定した場合には（Ｓ４０４、ＮＯ）、位置特定対象である情報通信装置８から送信されたビーコン信号ではないと判断し、測定した受信信号強度を破棄し、ビーコン信号の受信を継続する（Ｓ４０２へ戻る）。

一方、各ＡＰ６は、上記固有の情報が一致していると判定した場合には（Ｓ４０４、ＹＥＳ）、位置特定対象である情報通信装置８から送信されたビーコン信号と判断し、各ＡＰ６は該ビーコン信号を受信した際に測定した受信信号強度をサーチ対象情報と対応付けてメモリ６２に格納する（Ｓ４０５）。

なお、各ＡＰ６は、受信待機を開始してから所定の時間が経過したか否かを判定する。所定の時間が経過していた場合に、各ＡＰ６は、所定の時間内に、位置特定対象である情報通信装置８のビーコン信号を受信できなかったと判断し、情報通信装置８と通信できなかった旨を情報収集装置５へ送信する。

図１５に戻り、情報通信装置８との通信における受信信号強度の情報を測定した各ＡＰ６は、自ＡＰ６固有の情報、サーチ対象情報及び該受信信号強度の情報とを情報収集装置５へ送信する（Ｓ３０６）。

情報収集装置５は、各ＡＰ６から送信される受信信号強度の情報を受信し（Ｓ３０７）、受信信号強度を送信したＡＰ６の固有の情報と、サーチ対象情報と、受信信号強度の情報とを対応付けてメモリ５２に格納する。情報収集装置５は、受信した受信信号強度の情報を解析し、情報通信装置８の位置を特定する（Ｓ３０８）。

そして、情報収集装置５は、情報の解析後、解析結果をユーザ端末７へ送信する（Ｓ３０９）。なお、情報収集装置５は、各ＡＰ６から送信される情報通信装置８との通信における受信信号強度の情報が所定数以下の場合等、情報通信装置８の位置特定が行えないと判断した場合には、その旨をユーザ端末７へ送信する。

ユーザ端末７は、解析結果を受信し、該解析結果をユーザ端末７の図示しない表示手段等に表示する（Ｓ３１０）。

ここで、図１５のＳ３０８において、情報収集装置５が行う受信信号強度の解析及び情報通信装置８の位置特定について詳細に説明する。なお、情報収集装置５の演算処理手段５３は、図１４に示す受信強度マップを作成し、受信強度マップをメモリ５２に格納しているものとする。また、図１７は、各ＡＰ６が測定した情報通信装置８との通信における受信信号強度の情報の一例を示している。例えば、ＡＰ６−１が、情報通信装置８との通信において測定した受信信号強度は−４５［ｄＢｍ］とする。

まず、情報収集装置５の演算処理手段５３は、図１７に示す、ＡＰ６−１から受信した上記受信信号強度の情報（−４５［ｄＢｍ］）を、受信強度マップに当てはめる。例えば、図１８に示すように、ＡＰ６−１が測定した受信信号強度の情報に基づき、−４０［ｄＢｍ］から−５０［ｄＢｍ］の範囲に、情報通信装置８が存在すると推定する。なお、演算処理手段５３は、−４５［ｄＢｍ］の等値線上に情報通信装置８が存在すると推定してもよい。また、、演算処理手段５３は、受信信号強度の情報をＡＰ６から受信できなかった場合や、受信信号強度の値が所定の閾値より低い場合（例えば、−８０［ｄＢｍ］より小さくなった場合）には、受信強度マップ外に情報通信装置８が存在すると推定する。

同様に、演算処理手段５３は、ＡＰ６−２から受信した受信信号強度の情報を受信強度マップに当てはめる。例えば、図１９に示すように、ＡＰ６−２が測定した受信信号強度の情報に基づき、情報通信装置８の存在範囲を推定する。同様に、図２０及び図２１に示すように、ＡＰ６−３及びＡＰ６−４から受信した受信信号強度の情報を受信強度マップに当てはめ、情報通信装置８の存在範囲を推定する。

そして、演算処理手段５３は、上記推定した存在範囲が重複する箇所（図２１の“★”の箇所）を情報通信装置８の存在位置と特定し、特定した範囲を解析結果としてユーザ端末７へ送信する。例えば、演算処理手段５３は、図２１に示す特定した範囲を含む受信強度マップを解析結果としてユーザ端末７に送信する。

また、上記実施形態では、ＳＳＩＤのみを用いて情報通信装置８の位置特定を行ったが、これに限られない。例えば、ＳＳＩＤ及び暗号化キーを位置特定に用いる情報とすることで、より精度の高い位置特定を行うことができる。また、各ＡＰ６が、その他のＡＰ６と通信を行う際にも、ＳＳＩＤ及び暗号化キーを用いてもよい。

また、情報収集装置５は、定期的に情報通信装置８の位置特定を行ってもよい。定期的に行うことにより、ユーザ端末７に最新の解析結果を送信することができ、例えば、情報通信装置８の動きにも対応することができる。

また、本実施形態では各ＡＰ６は、情報収集装置５から送信されるサーチ対象情報を受信したことを契機に、情報通信装置８との通信における受信信号強度の測定を行うものとしたが、これに限られない。例えば、各ＡＰ６は、定期的に情報通信装置８との通信を行い、受信信号強度の測定を行ってもよい。定期的な受信信号強度の測定を行った結果、前回の測定結果と異なる結果であった場合（例えば、情報通信装置８が移動した場合等）に、各ＡＰ６は、情報収集装置５に測定した受信信号強度を送信し、情報収集装置５は、受信した受信信号強度に基づき、情報通信装置８の位置特定を行う。このようにすることで、情報収集装置５は、例えば、情報通信装置８が移動した場合にのみ、情報通信装置８の位置特定を行うこととなり、処理負荷が低減する。また、情報通信装置８の位置変化のない解析結果等、ユーザ端末７に無駄な解析結果を送ることがなくなる。

また、本実施形態では各ＡＰ６は、情報収集装置５の指示に基づき、他のＡＰ６との通信及び受信信号強度の測定を行うものとしたが、これに限られない。例えば、各ＡＰ６は、定期的に他のＡＰ６と通信を行い、受信信号強度の測定を行ってもよい。受信信号強度の測定を行った結果、測定結果がそれ以前の測定結果と異なる場合であった場合（例えば、障害物が撤去又は設置されたため、受信信号強度に変化があった場合等）に、各ＡＰ６は、情報収集装置５に測定した受信信号強度を送信する。情報収集装置５は、受信した受信信号強度に基づき、本実施形態と同様の方法により受信強度マップの作成を行う。このようにすることで、情報収集装置５は、定期的に受信強度マップを更新することができ、より精度の高い位置特定を行うことが可能となる。

また、本実施形態では、情報通信装置８の、平面上の位置が特定可能であったが、図２２に示すように、ＡＰ６−５及びＡＰ６−６を天井等に配置することにより、高さ方向に対する位置特定を行うこともできる。

また、情報収集装置５は、複数の情報通信装置８の位置特定を行ってもよい。例えば、情報収集装置５及び各ＡＰ６に複数のサーチ対象情報を保存しておくことにより、複数の情報通信装置８の位置特定を行うことができる。

また、例えば、ＡＰ６−１がＡＰ６−２と通信した際の受信信号強度と、ＡＰ６−２がＡＰ６−１と通信した際の受信信号強度とが異なる値となる場合には、情報収集装置５は、両者の平均値をＡＰ６−１及びＡＰ６−２間の受信信号強度としてもよい。

また、各ＡＰ６は、他のＡＰ６と複数回通信を行い、測定した受信信号強度の平均値を情報収集装置５に送信してもよい。例えば、ＡＰ６−１は、ＡＰ６−２と複数回通信を行い、測定した受信信号強度の平均値を求め、情報収集装置５へ平均値を送信する。このようにすることで、各ＡＰ６は、より正確な受信信号強度の値を算出することができる。同様に、各ＡＰ６は、情報通信装置８と複数回通信を行い、測定した受信信号強度の平均値を情報収集装置５に送信してもよい。

以上のように、第２の実施形態の通信システム４によれば、簡便かつ精度良く情報通信装置の位置特定を行うことができる。

より詳細には、本実施形態の通信システム４は、ＡＰ６が相互に通信を行い、各ＡＰ６が受信した信号の受信信号強度等に基づき、受信強度マップを作成する。そして、通信システム４は、各ＡＰ６と位置特定対象となる情報通信装置８との通信における受信信号強度及び上記受信強度マップに基づき、情報通信装置８の位置を特定する。

従って、本実施形態の通信システム４によれば、実際の受信信号強度の状況に応じて、受信強度マップを作成し、この受信強度マップに基づき情報通信装置８の位置を特定することができるため、例えば、電波障害の有無などを考慮した簡便かつ精度の高い位置特定を行うことができる。

以上、本発明の各実施形態を説明したが、本発明は、上記した各実施形態に限定されるものではない。本発明は、各実施形態の変形・置換・調整に基づいて実施できる。すなわち、本発明は、本明細書の全ての開示内容、技術的思想に従って実現できる各種変形、修正を含む。なお、各図面に付記した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、本発明を図示の態様に限定することを意図するものではない。

１、４通信システム
２、５情報収集装置
２１、５４、５５、６３、６４、７４、８３通信手段
２２、５３演算処理手段
５１、６１、７１、８１ＣＰＵ
５２、６２、７２、８２メモリ
３無線通信装置
６アクセスポイント
７ユーザ端末
７３入力手段
８情報通信装置

Claims

所定の情報を送信する複数の無線通信装置と、前記複数の無線通信装置から送信された前記所定の情報を受信する情報収集装置とから構成される通信システムであって、
前記複数の無線通信装置は、互いに通信を行い、その際の第１の受信信号強度を測定するとともに、存在範囲特定対象となる情報通信装置と通信を行い、その際の第２の受信信号強度を測定し、前記第１の受信信号強度及び前記第２の受信信号強度を前記情報収集装置へと送信し、
前記情報収集装置は、受信した前記第１の受信信号強度と、前記複数の無線通信装置の位置情報と、受信信号強度及び距離の関係とに基づき、前記情報通信装置の存在範囲を特定する受信強度マップを作成し、前記受信強度マップと、受信した前記第２の受信信号強度とに基づき、前記情報通信装置の存在範囲を特定し、
前記複数の無線通信装置は、定期的に前記第１の受信信号強度の測定を行い、測定結果が、それ以前の測定結果と異なる測定結果となった場合に、前記情報収集装置へ測定した前記第１の受信信号強度を送信する
ことを特徴とする通信システム。
前記受信強度マップは、前記複数の無線通信装置の各位置を中心とした、受信信号強度ごとの等値線を示し、
前記情報収集装置は、前記等値線の情報に基づき、前記第２の受信信号強度を前記受信強度マップへ当てはめ、前記等値線又は前記等値線によって定まる所定の領域が重複した箇所を前記情報通信装置の存在範囲と特定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
前記複数の無線通信装置は、複数回互いに通信を行い、その平均値を前記第１の受信信号強度とすることを特徴とする請求項１または２に記載の通信システム。
前記情報収集装置は、第１の無線通信装置が第２の無線通信装置と通信を行った際の受信信号強度と、前記第２の無線通信装置が前記第１の無線通信装置と通信を行った際の受信信号強度とが異なった場合、両者の平均値を前記第１の無線通信装置及び前記第２の無線通信装置間の前記第１の受信信号強度とすることを特徴とする請求項１または２に記載の通信システム。
前記複数の無線通信装置は、前記情報通信装置と複数回通信を行い、その平均値を前記第２の受信信号強度とすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の通信システム。
複数の無線通信装置が互いに通信を行った際の第１の受信信号強度及び前記複数の無線通信装置が存在範囲特定対象となる情報通信装置と通信を行った際の第２の受信信号強度を受信する通信手段と、
前記第１の受信信号強度と、前記複数の無線通信装置の位置情報と、受信信号強度及び距離の関係とに基づき、前記情報通信装置の存在範囲を特定する受信強度マップを作成し、前記受信強度マップ及び前記第２の受信信号強度に基づき、前記情報通信装置の存在範囲を特定する演算処理手段と、
を備え、
前記通信手段は、前記複数の無線通信装置によって定期的に測定された前記第１の受信信号強度の測定結果が、それ以前の測定結果と異なる測定結果となった場合に、前記複数の無線通信装置から前記第１の受信信号強度を受信する
ことを特徴とする情報収集装置。
複数の無線通信装置が互いに通信を行った際の第１の受信信号強度及び前記複数の無線通信装置が存在範囲特定対象となる情報通信装置と通信を行った際の第２の受信信号強度を受信し、
前記第１の受信信号強度と、前記複数の無線通信装置の位置情報と、受信信号強度及び距離の関係とに基づき、前記情報通信装置の存在範囲を特定する受信強度マップを作成し、前記受信強度マップ及び前記第２の受信信号強度に基づき、前記情報通信装置の存在範囲を特定し、
前記複数の無線通信装置によって定期的に測定された前記第１の受信信号強度の測定結果が、それ以前の測定結果と異なる測定結果となった場合に、前記複数の無線通信装置から前記第１の受信信号強度を受信する
ことを特徴とする通信方法。
情報収集装置のコンピュータに、
複数の無線通信装置が互いに通信を行った際の第１の受信信号強度及び前記複数の無線通信装置が存在範囲特定対象となる情報通信装置と通信を行った際の第２の受信信号強度を受信する通信処理と、
前記第１の受信信号強度と、前記複数の無線通信装置の位置情報と、受信信号強度及び距離の関係とに基づき、前記情報通信装置の存在範囲を特定する受信強度マップを作成し、前記受信強度マップ及び前記第２の受信信号強度に基づき、前記情報通信装置の存在範囲を特定する演算処理と、
を実行させ、
前記通信処理では、前記複数の無線通信装置によって定期的に測定された前記第１の受信信号強度の測定結果が、それ以前の測定結果と異なる測定結果となった場合に、前記複数の無線通信装置から前記第１の受信信号強度を受信する
ことを特徴とする情報収集装置のプログラム。