JP6541065B2 - 位置検出システム及び位置検出方法 - Google Patents

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Description

本開示は、端末の位置を検出する位置検出システム及び位置検出方法に関する。
従来、無線電話システムによる無線電話機の位置検出が行われている（特許文献１、２、３参照）。無線電話システムでは、無線電話機と無線接続可能な複数の無線接続装置を設置し、これらの無線接続装置が無線電話機から電波信号を受信することで、無線電話機の位置が検出された。
特許文献１では、位置表示装置は、無線電話機からの応答信号が経由されてきた無線基地局の位置情報を交換機から取り出し、無線電話機の位置情報を表示する。特許文献２では、管理端末が無線基地局を介して無線子機から送信される位置情報を取得し、この位置情報を表示する。特許文献３では、移動無線端末装置が位置登録や発呼／着呼等の通話処理を行う。
特開２００１−１６９３３３号公報 特開２００２−７７９７４号公報 特開２０１０−７４７７９号公報
特許文献１〜３に記載された技術では、無線電話システムの無線接続装置の数が位置検出用として十分ではなく、無線電話機の位置検出精度が低くかった。一方、位置検出の精度向上のために電話機能を有する無線接続装置の数を増設すると、システムのコストが高くなった。
本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであり、システムコストの増加を抑制して端末の位置検出精度を向上できる位置検出システム及び位置検出方法を提供する。
本開示の位置検出システムは、第１の端末、複数の第２の端末、無線接続装置、及び位置検出サーバを備える。第２の端末は、所定位置に配置され、微弱出力である第１の電波強度で電波を送信する。無線接続装置は、所定位置に配置され、第１の電波強度よりも大きい第２の電波強度で電波を送信する。第１の端末は、無線接続装置又は第２の端末からの電波を測定し、無線接続装置を介して測定の結果を位置検出サーバへ送信する。位置検出サーバは、第１の端末から受信した測定結果から第１の端末の位置を推定する。測定結果が第２の端末からの電波の情報を含む場合、当該電波を送信した第２の端末の位置に第１の端末が位置すると推定し、測定結果が第２の端末からの電波の情報を含まない場合、測定の結果に含まれる無線接続装置からの電波の電波強度の情報とメモリに保持された第１のリファレンスデータ、及び第２の端末の位置情報に基づいて、第１の端末の位置を推定する。
本開示によれば、システムコストの増加を抑制して端末の位置検出精度を向上できる。
第１の実施形態におけるＰＢＸ（Ｐｒｉｖａｔｅ Ｂｒａｎｃｈ ｅＸｃｈａｎｇｅ）システムの概略構成例を示すブロック図 電話機能共用ＣＳ（Ｃｅｌｌ Ｓｔａｔｉｏｎ）の構成例を示すブロック図 位置検出用ＣＳの構成例を示すブロック図 ビーコン端末の構成例を示すブロック図 位置検出端末の構成例を示すブロック図 電話端末の構成例を示すブロック図 位置検出サーバの構成例を示すブロック図 小セルビーコン方式を用いた位置検出動作の一例を説明する模式図 位置指紋方式を用いた位置検出動作の一例を説明する模式図 拡張型の位置指紋方式を用いた位置検出動作の一例を説明する模式図 ＰＢＸシステムによる位置検出シーケンスの一例を示すシーケンス図 位置検出サーバによる位置検出アルゴリズム演算の処理手順の一例を示すフローチャート リファレンスデータテーブルの登録内容の一例を示す図 計測データテーブルの登録内容の一例を示す模式図 ＰＢＸシステムによるリファレンスデータの更新シーケンスの一例を示すシーケンス図 無線接続装置がサーチ処理してリファレンスデータを取得する動作例を説明する模式図
以下、適宜図面を参照しながら、実施形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になることを避け、当業者の理解を容易にするためである。尚、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるものであり、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
以下の実施形態の位置検出システムは、例えば端末の位置検出機能を有するＰＢＸ（構内交換機）システムに適用される。
（第１の実施形態）
［構成等］
図１は本実施形態におけるＰＢＸシステム５の概略構成を示すブロック図である。ＰＢＸシステム５は、電話機能共用ＣＳ１０、位置検出用ＣＳ２０、位置検出サーバ５０、位置確認端末６０、及びＰＢＸ主装置７０を備える。電話機能共用ＣＳ１０、位置検出用ＣＳ２０、位置検出サーバ５０、位置確認端末６０、及びＰＢＸ主装置７０は、ＩＰネットワーク８に接続される。ＰＢＸシステム５は、複数のビーコン端末ＢＴを備え、ビーコン端末ＢＴを用いて、端末（例えば位置検出端末３０又は電話端末４０）の位置を検出する機能（位置検出機能）を有する。
ビーコン端末ＢＴは、例えば、室内１８０（図８参照）の予め定められた複数の位置（所定位置）にそれぞれ設置され、無指向性の微弱電波（ビーコン信号）を定期的に送信する。ビーコン端末ＢＴは、端末が受信可能な受信エリア（小セル）を形成する。つまり、ビーコン信号はビーコン端末ＢＴから所定の範囲に到達する。この範囲が、受信エリアに相当する。尚、小セルの大きさは、ビーコン端末ＢＴが送信するビーコン信号の最大伝送距離に依存する。
電話機能共用ＣＳ１０は、端末の位置を検出するためのデータを通信し、電話機能を有する、電話機能共用の無線接続装置（ＣＳ：Ｃｅｌｌ Ｓｔａｔｉｏｎ）である。位置検出用ＣＳ２０は、端末の位置を検出するためのデータを通信し、電話機能を有しない、位置検出専用の無線接続装置である。よって、電話機能共用ＣＳ１０及び位置検出用ＣＳ２０は、位置検出端末３０及び電話端末４０の双方と無線接続し、端末の位置を検出するためのデータを通信する。尚、設置される電話機能共用ＣＳ１０及び位置検出用ＣＳ２０の設置数の比率は、例えば、求められる位置検出精度とシステムコストとのバランスに依存する。
ＩＰネットワーク８には、電話回線網（電話ＮＷ（Ｎｅｔｗｏｒｋ））８０が接続される。電話端末４０は、電話機能共用ＣＳ１０及びＰＢＸ主装置７０を介して、電話ＮＷ８０に接続された固定電話（図示せず）等と音声通話可能である。
図２は、電話機能共用ＣＳ１０の構成を示すブロック図である。電話機能共用ＣＳ１０は、少なくとも１台設置され、定期的に自らの存在を知らせるための電波（ビーコン信号）を送出する。このビーコン信号は、例えば、位置検出端末３０、電話端末４０、ビーコン端末ＢＴに受信される。
電話機能共用ＣＳ１０は、プロセッサ１６と、主装置インタフェース１３と、アンテナスイッチ１５と、メモリ１８と、を含んで構成される。アンテナスイッチ１５には、複数のアンテナ１５ｚ、１５ｙが接続される。
プロセッサ１６は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）又はＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）を含む。プロセッサ１６は、メモリ１８と協働して、各種処理や各種制御を行う。具体的には、プロセッサ１６は、メモリ１８に保持されたプログラムを実行することにより、制御部１１、無線制御部１２及び音声処理部１４の機能を実現する。
メモリ１８は、例えば、各種データ、情報、プログラム、テーブル、データベース、を保持する。メモリ１８は、プロセッサ１６に内蔵されてもよい。メモリ１８は、一時記憶装置を含み、二次記憶装置を含んでもよい。一時記憶装置は、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）又はＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）を有する。二次記憶装置は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）又はＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）を含む。
制御部１１は、電話機能共用ＣＳ１０の各部の動作を統括的に制御する。
無線制御部１２は、ビーコン端末ＢＴ、位置検出端末３０、及び電話端末４０と無線接続し、無線通信する。無線制御部１２による通信方式は、例えば、時分割多元接続（ＴＤＭＡ：Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）で複数の端末と接続可能な、ＤＥＣＴ(Ｄｉｇｉｔａｌ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃｏｒｄｌｅｓｓ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ)を含む。尚、この通信方式には、ＤＥＣＴに限らず、２．４ＧＨｚ帯デジタルコードレス、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）等が用いられてもよい。
主装置インタフェース１３は、ＩＰネットワーク８の接続を制御し、ＩＰネットワーク８を介してＰＢＸ主装置７０とデータを通信する。
音声処理部１４は、電話端末４０との間で通信される音声データの符号化及び復号化を行い、電話機能を実現する。
アンテナスイッチ１５は、無線制御部１２からの指示に従い、複数（例えば２本）のアンテナ１５ｚ、１５ｙを切り替える。２本のアンテナ１５ｚ、１５ｙは、例えば、それぞれ異なる指向性方向に取り付けられる。アンテナスイッチ１５は、例えば、２本のアンテナ１５ｚ、１５ｙのうち、受信信号レベルが高い方を使用するように切り替える。
図３は位置検出用ＣＳ２０の構成を示すブロック図である。位置検出用ＣＳ２０は、端末に対し定期的に自らの存在を知らせるためのビーコン信号を送出する。ここでの端末は、例えば、位置検出端末３０、電話端末４０の他、ビーコン端末ＢＴを含む。尚、位置検出用ＣＳ２０は、１台以上設置されても、設置されなくてもよい。
位置検出用ＣＳ２０は、プロセッサ２６と、主装置インタフェース２３と、アンテナスイッチ２５と、メモリ２８とを含んで構成される。アンテナスイッチ２５には、複数のアンテナ２５ｚ、２５ｙが接続される。
プロセッサ２６は、例えば、ＣＰＵ又はＤＳＰを含む。プロセッサ２６は、メモリ２８と協働して、各種処理や各種制御を行う。具体的には、プロセッサ２６は、メモリ２８に保持されたプログラムを実行することにより、制御部２１及び無線制御部２２の機能を実現する。
メモリ２８は、例えば、各種データ、情報、プログラム、テーブル、データベース、を保持する。メモリ２８は、プロセッサ２６に内蔵されてもよい。メモリ２８は、一時記憶装置を含み、二次記憶装置を含んでもよい。
制御部２１は、位置検出用ＣＳ２０の各部の動作を統括的に制御する。
無線制御部２２は、ビーコン端末ＢＴ、位置検出端末３０又は電話端末４０で受信されるビーコン信号を送信する。このビーコン信号は、電話機能共用ＣＳ１０が送信するビーコン信号に時間同期している。この通信方式には、電話機能共用ＣＳ１０と同様、ＤＥＣＴ、２．４ＧＨｚ帯デジタルコードレス、ＰＨＳ、等が用いられる。
主装置インタフェース２３は、ＩＰネットワーク８の接続を制御し、ＩＰネットワーク８を介してＰＢＸ主装置７０とデータを通信する。
アンテナスイッチ２５は、無線制御部２２からの指示に従い、複数（例えば２本）のアンテナ２５ｚ、２５ｙを切り替える。２本のアンテナ２５ｚ、２５ｙは、例えば、それぞれ異なる指向性方向に取り付けられる。アンテナスイッチ２５は、例えば、２本のアンテナ２５ｚ、２５ｙのうち、受信信号レベルが高い方を使用するように切り替える。
このように、位置検出用ＣＳ２０は、電話機能を実現するための音声処理部を有しないので、簡単な構成であり、電話機能共用ＣＳ１０と比べて安価である。尚、電話機能共用ＣＳ１０と、位置検出用ＣＳ２０とを特に区別する必要がない場合、以後、「無線接続装置」とも称し、無線接続装置１０２とも表記する。また、電話機能共用ＣＳ１０及び位置検出用ＣＳ２０を総称した無線接続装置１０２と、ビーコン端末ＢＴとを区別しない場合、これらを単に「無線装置」とも称し、無線装置１０３とも表記する。
従って、無線接続装置１０２は、電話機能共用ＣＳ１０及び位置検出用ＣＳ２０の少なくとも１台を含む。無線装置１０３は、電話機能共用ＣＳ１０、位置検出用ＣＳ２０、及びビーコン端末ＢＴの少なくとも１台を含む。
図４はビーコン端末ＢＴの構成を示すブロック図である。ビーコン端末ＢＴは、無指向性のビーコン信号を送信する。このビーコン信号を受信可能な受信エリアが、小セルとなる。
ビーコン端末ＢＴは、プロセッサ９６と、メモリ９８と、ユーザインタフェース９４と、アンテナスイッチ９５と、を含んで構成される。アンテナスイッチ９５には、複数のアンテナ９５ｙ、９５ｚが接続される。また、ビーコン端末ＢＴは、各部に電力を供給する電源として電池（図示せず）を内蔵してもよいし、商用交流電源に接続されてもよい。
プロセッサ９６は、例えば、ＣＰＵ又はＤＳＰを含む。プロセッサ９６は、メモリ９８と協働して、各種処理や各種制御を行う。具体的には、プロセッサ９６は、メモリ９８に保持されたプログラムを実行することにより、制御部９１及び無線制御部９２の機能を実現する。
メモリ９８は、例えば、各種データ、情報、プログラム、テーブル、データベース、を保持する。メモリ９８は、プロセッサ９６に内蔵されてもよい。メモリ９８は、一時記憶装置を含み、二次記憶装置を含んでもよい。
制御部９１は、ビーコン端末ＢＴの各部の動作を統括的に制御する。
無線制御部９２は、位置検出端末３０または無線接続装置１０２と無線接続し、無線通信する。無線制御部９２は、無線接続装置１０２からのビーコン信号を受信し、位置検出端末３０又は電話端末４０で受信されるビーコン信号を送信する。
また、無線制御部９２は、無線接続装置１０２と同じ通信方式を用いて、これら無線接続装置１０２との間で通信される信号を同期させる制御を行う。これにより、ビーコン端末ＢＴは、無線接続装置１０２が送信するビーコン信号を短時間で検出でき、無線接続装置１０２に対しサーチ結果であるリファレンスデータを短時間で送信できる。
ユーザインタフェース９４は、ディスプレイ（図示せず）や操作ボタン（図示せず）等を有する。
アンテナスイッチ９５は、無線制御部９２からの指示に従い、複数（例えば２本）のアンテナ９５ｚ、９５ｙを切り替える。アンテナスイッチ９５は、例えば、２本のアンテナ９５ｚ、９５ｙのうち、受信信号レベルが高い方を使用するように切り替える。ここでは、２本のアンテナ９５ｚ、９５ｙは、いずれも無指向性を有するアンテナであるが、異なる方向に指向性を有するアンテナであってもよい。
図５は位置検出端末３０の構成を示すブロック図である。位置検出端末３０は、自端末の位置が検出される端末である。位置検出端末３０は、例えば、各種の機器や携帯端末に装着され、又は、ユーザが装着する。本実施形態では、ユーザが首に吊り下げた状態で位置検出端末３０を所持することを例示する（図８参照等）。ここでは、位置検出端末３０は、例えば携帯端末やタグであり、ユーザの移動と共に移動することを例示する。尚、位置検出端末３０が、位置固定された物品に取り付けられ、所定位置に置かれることを想定してもよい。
位置検出端末３０は、プロセッサ３６と、メモリ３８と、ユーザインタフェース３４と、アンテナスイッチ３５と、を含んで構成される。アンテナスイッチ３５には、複数のアンテナ３５ｙ、３５ｚが接続される。尚、位置検出端末３０は、例えば、各部に電力を供給する電源として電池（図示せず）を内蔵する。
プロセッサ３６は、例えば、ＣＰＵ又はＤＳＰを含む。プロセッサ３６は、メモリ３８と協働して、各種処理や各種制御を行う。具体的には、プロセッサ３６は、メモリ３８に保持されたプログラムを実行することにより、制御部３１及び無線制御部３２の機能を実現する。
メモリ３８は、例えば、各種データ、情報、プログラム、テーブル、データベース、を保持する。メモリ３８は、プロセッサ３６に内蔵されてもよい。メモリ３８は、一時記憶装置を含み、二次記憶装置を含んでもよい。メモリ３８は、位置検出データベース３３を記憶する。
制御部３１は、位置検出端末３０の各部の動作を統括的に制御する。
無線制御部３２は、ビーコン端末ＢＴ、または無線接続装置１０２と無線接続し、無線通信する。無線制御部３２は、無線装置１０３からのビーコン信号を受信する。
位置検出データベース３３には、サーチテーブル及びＣＳランキングテーブル（図示せず）を記憶される。サーチテーブル及びＣＳランキングテーブルは、無線装置１０３をサーチした結果（サーチ結果）のデータから得られる。このサーチでは、電波の検出や電波強度の測定が行われる。
サーチテーブルは、例えば、ビーコン端末ＢＴや無線接続装置１０２のサーチ開始からのサーチ経過時間、検出されたビーコン端末ＢＴや無線接続装置１０２の識別情報、測定されたビーコン端末ＢＴや無線接続装置１０２からの電波の電波強度、の情報を含む。
ＣＳランキングテーブルは、例えば、電界強度の順位、検出されたビーコン端末ＢＴや無線接続装置１０２の識別情報、測定されたビーコン端末ＢＴや無線接続装置１０２からの電波の電波強度の情報を含む。
ユーザインタフェース３４は、ディスプレイ（例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ））や操作ボタン（図示せず）等を有する。このディスプレイは、例えば、位置検出端末３０が紛失された場合、無線接続装置１０２からの指示に従って点灯する。
アンテナスイッチ３５は、無線制御部３２の指示に従い、複数（例えば２本）のアンテナ３５ｚ、３５ｙを切り替える。２本のアンテナ３５ｚ、３５ｙは、例えば、それぞれ異なる指向性方向に取り付けられる。アンテナスイッチ３５は、例えば、２本のアンテナ３５ｚ、３５ｙのうち、受信信号レベルが高い方を使用するように切り替える。
図６は電話端末４０の構成を示すブロック図である。電話端末４０は、ユーザに所持され、ユーザの移動と共に移動可能である。
電話端末４０は、電話機能を有する端末である。電話端末４０は、プロセッサ４６と、メモリ４８と、ユーザインタフェース４４と、アンテナスイッチ４５とを有する。アンテナスイッチ４５には、複数のアンテナ４５ｚ、４５ｙが接続される。
プロセッサ４６は、例えば、ＣＰＵ又はＤＳＰを含む。プロセッサ４６は、メモリ４８と協働して、各種処理や各種制御を行う。具体的には、プロセッサ４６は、メモリ４８に保持されたプログラムを実行することにより、制御部４１、無線制御部４２及び音声処理部４７の機能を実現する。
メモリ４８は、例えば、各種データ、情報、プログラム、テーブル、データベース、を保持する。メモリ４８は、プロセッサ４６に内蔵されてもよい。メモリ４８は、一時記憶装置を含み、二次記憶装置を含んでもよい。メモリ４８は、位置検出データベース４３を記憶する。
制御部４１は、電話端末４０の各部の動作を統括的に制御する。
無線制御部４２は、ビーコン端末ＢＴ、または無線接続装置１０２と無線接続し、無線通信する。無線制御部４２は、無線装置１０３からのビーコン信号を受信する。
位置検出データベース４３には、位置検出端末３０と同様、サーチテーブル及びＣＳランキングテーブル（図示せず）が記憶される。サーチテーブル及びＣＳランキングテーブルは、無線装置１０３をサーチした結果（サーチ結果）のデータから得られる、
ユーザインタフェース４４は、位置検出端末３０と同様、ディスプレイや操作ボタン（図示せず）等を有する。
音声処理部４７は、電話機能共用ＣＳ１０との間で通信される音声データを符号化及び復号化し、電話機能を実現する。
アンテナスイッチ４５は、無線制御部４２の指示に従い、複数（例えば２本）のアンテナ４５ｚ、４５ｙを切り替える。２本のアンテナ４５ｚ、４５ｙは、例えば、それぞれ異なる指向性方向に取り付けられる。アンテナスイッチ４５は、例えば、２本のアンテナ４５ｚ、４５ｙのうち、受信信号レベルが高い方を使用するように切り替える。
図７は位置検出サーバ５０の構成を示すブロック図である。位置検出サーバ５０は、端末（例えば位置検出端末３０、電話端末４０）の位置を検出する。
本実施形態では、位置検出サーバ５０は、端末の平面的な位置（二次元位置）を検出する。尚、端末の平面的な位置に加えて鉛直方向（高さ方向）を考慮した位置（三次元位置）を検出してもよい。
位置検出サーバ５０は、ネットワークインタフェース５２と、プロセッサ５６と、メモリ５８と、ユーザインタフェース５５と、を含んで構成される。
プロセッサ５６は、例えば、ＣＰＵ又はＤＳＰを含む。プロセッサ５６は、メモリ５８と協働して、各種処理や各種制御を行う。具体的には、プロセッサ５６は、メモリ５８に保持されたプログラムを実行することにより、制御部５１及びアルゴリズム演算部５４の機能を実現する。
メモリ５８は、例えば、各種データ、情報、プログラム、テーブル、データベース、を保持する。メモリ５８は、プロセッサ５６に内蔵されてもよい。メモリ５８は、一時記憶装置を含み、二次記憶装置を含んでもよい。メモリ５８は、位置検出データベース５３を記憶する。
制御部５１は、位置検出サーバ５０の各部の動作を統括的に制御する。
ネットワークインタフェース５２は、ＩＰネットワーク８の接続を制御し、ＩＰネットワーク８を介してＰＢＸ主装置７０とデータを通信する。
位置検出データベース５３には、後述するリファレンスデータテーブル１２１及び計測データテーブル１２５が記憶される。リファレンスデータテーブル１２１には、ビーコン端末ＢＴが計測した各無線接続装置１０２をサーチした結果（サーチ結果）のデータ（リファレンスデータ）が登録される。計測データテーブル１２５には、端末（位置検出端末３０、電話端末４０）が計測した各無線装置１０３からの電波の電波強度が登録される。
また、位置検出データベース５３には、無線装置１０３の各々の位置情報（例えば基準点に対する座標情報）が予め登録されている。尚、リファレンスデータテーブル１２１は、後述する位置検出シーケンス（図１１参照）が実行される前に登録される。
アルゴリズム演算部５４は、後述する位置検出アルゴリズムに従って、端末（例えば位置検出端末３０、電話端末４０）の位置を推定する。
ユーザインタフェース５５は、ディスプレイ（例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ））や操作ボタン（図示せず）等を有する。ディスプレイは、例えば、推定された位置検出端末３０及び電話端末４０の位置を画面に表示する。操作ボタンは、例えば、ユーザによるリファレンスデータテーブル１２１の更新指示をビーコン端末ＢＴや無線接続装置１０２に通知する際に使用される。尚、ユーザインタフェース５５は省略されてもよい。
ＰＢＸ主装置７０は、他の装置と同様に、プロセッサ及びメモリを有する。ＰＢＸ主装置７０は、複数の電話機能共用ＣＳ１０にそれぞれ無線接続される複数の電話端末４０間の電話の切り換え、及び電話端末４０と電話ＮＷ８０に接続された固定電話等との間の電話の切り換え、を行う。ＰＢＸ主装置７０は、位置検出端末３０又は電話端末４０で得られたサーチ結果のデータを、電話機能共用ＣＳ１０又は位置検出用ＣＳから受け取り、位置検出サーバ５０に転送する。尚、ＰＢＸ主装置７０が、位置検出サーバ５０の機能を有し、位置検出サーバ５０が省略されてもよい。
位置確認端末６０は、他の装置と同様に、プロセッサ及びメモリを有する。例えば、表示機能を有する汎用の情報端末であり、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、タブレット端末、スマートフォン等で構成される。位置確認端末６０は、端末の位置の推定結果を表示する。
［動作等］
次に、ＰＢＸシステム５による位置検出動作について説明する。
［端末の位置検出］
まず、位置検出動作の概要を示す。ここで、端末の位置を検出する動作は、位置検出端末３０と電話端末４０とで同じであるので、ここでは一例として位置検出端末３０について説明し、電話端末４０については同様であるとしてその説明を省略する。本実施形態では、以下に示す３通り（Ａ）〜（Ｃ）の方法で、検出対象である位置検出端末３０の位置を検出することを例示する。
（Ａ）検出対象がビーコン端末ＢＴの小セル内に存在する場合、ＰＢＸシステム５は、小セルビーコン方式を用いて、検出されたビーコン信号を送信したビーコン端末ＢＴの位置に検出対象が位置すると推定する。
図８は小セルビーコン方式を用いた位置検出動作を説明する模式図である。小セルビーコン方式では、室内１８０内の予め指定された複数の位置にビーコン端末ＢＴ１〜ＢＴ８がそれぞれ設置され、小セルＣＬ１〜ＣＬ８をそれぞれ形成する。
位置検出端末３０は、いずれかの小セルＣＬ内でビーコン信号を受信すると、ビーコン信号を送信したビーコン端末ＢＴを識別する。位置検出サーバ５０は、識別されたビーコン端末ＢＴの位置に、位置検出端末３０が位置すると推定する。
図８では、位置マークＭＫで示されるように、位置検出端末３０が、ビーコン端末ＢＴ２から送信されたビーコン信号を受信し、ビーコン端末ＢＴ２の位置に存在すると推定される。
（Ｂ）検出対象がビーコン端末ＢＴの小セルの外に存在する場合、ＰＢＸシステム５が、位置指紋（Ｆｉｎｇｅｒ Ｐｒｉｎｔ）方式を用いて、検出対象に最も近いビーコン端末ＢＴの位置を特定し、そのビーコン端末ＢＴの位置に検出対象が位置すると推定する。この位置検出方式を、第１の位置指紋方式とも称する。
図９は、第１の位置指紋方式を用いた位置検出動作を説明する模式図である。第１の位置指紋方式では、ビーコン端末ＢＴ１〜ＢＴ８が、複数の無線接続装置１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃからの電波の電波強度を、複数の無線接続装置１０２Ａ〜１０２Ｃのそれぞれの受信エリアＲＡ１〜ＲＡ３において測定する。ビーコン端末ＢＴ１〜ＢＴ８は、例えば予め指定された複数のリファレンスポイント（規定点）にそれぞれ設置されている。位置検出サーバ５０は、位置検出データベース５３に、この測定の結果をリファレンスデータとして登録しておく。
リファレンスデータの登録後、位置検出端末３０が、複数の無線接続装置１０２Ａ〜１０２Ｃからの電波の電波強度を測定する。位置検出サーバ５０は、位置検出端末３０によって測定された電波強度のデータ（電波計測データ）と、ビーコン端末ＢＴによって測定された電波強度のリファレンスデータと、の相関度（類似度）を算出する。そして、位置検出サーバ５０は、最も相関度の高いビーコン端末ＢＴを特定する。ＰＢＸシステム５は、特定されたビーコン端末ＢＴの位置に、位置検出端末３０が位置すると推定する。
図９では、位置マークＭＫで示されるように、位置検出端末３０がビーコン端末ＢＴ２に存在すると推定される。
（Ｃ）検出対象がビーコン端末ＢＴの小セルの外に存在する場合、位置指紋方式を用いて、検出対象に近いビーコン端末ＢＴの位置の候補を特定し、特定された候補の複数の位置に対し重み付けし、検出対象の位置を推定する。ここでは、この位置検出方法を、拡張型の位置指紋方式、第２の位置指紋方式とも称する。
図１０は第２の位置指紋方式を用いた位置検出動作を説明する模式図である。（Ｂ）と同様、位置検出端末３０が、複数の無線接続装置１０２Ａ〜１０２Ｃからの電波の電波強度を、それぞれの受信エリアＲＡ１〜ＲＡ３において測定する。ＰＢＸシステム５は、位置検出端末３０からの電波計測データと、ビーコン端末ＢＴからのリファレンスデータと、の相関度（類似度）を算出し、相関度の高い上位のビーコン端末ＢＴを候補として複数特定する。ここで特定されるビーコン端末の候補は、例えば、相関度が所定値以上の複数のビーコン端末、相関度が上位から所定個数のビーコン端末、を含む。ＰＢＸシステム５は、複数特定されたビーコン端末ＢＴの位置に対し重み付けし、位置検出端末３０の位置を推定する。
図１０では、位置マークＭＫで示されるように、位置検出端末３０が、ビーコン端末ＢＴの位置でなく、例えばビーコン端末ＢＴ４、ＢＴ６、ＢＴ８に近い位置に存在すると推定される。
第２の位置指紋方式によれば、位置検出端末３０の位置は、ビーコン端末ＢＴの位置ではなく、実際の位置により近い位置が推定される。
図１１はＰＢＸシステム５による位置検出シーケンスを示すシーケンス図である。
位置検出端末３０では、制御部３１が、所定時間の経過や位置確認端末６０からの要求等によりスリープ状態から起動する（Ｓ１）。所定時間の経過は、例えば位置検出端末３０が内蔵するタイマで計時することで判断される。また、位置確認端末６０から位置検出サーバ５０に対し位置検出の要求があった場合や、ユーザから位置検出サーバ５０に対し位置検出の要求が入力された場合、この要求は、位置検出サーバ５０から無線接続装置１０２を経由して位置検出端末３０に送信される。
起動後、位置検出端末３０は、まず、アンテナ切替処理を行う（Ｓ２）。このアンテナ切替処理では、制御部３１が、例えば、各アンテナ３５ｚ、３５ｙ毎に受信信号レベルを検知し、受信信号レベルの高い方を使用するように、アンテナスイッチ３５を駆動し、２本のアンテナ３５ｚ、３５ｙのうちいずれか一方を選択する。
制御部３１は、無線装置１０３をサーチ（探索）する処理（ＣＳサーチ処理）を行う（Ｓ３）。ＣＳサーチ処理では、無線制御部３２は、無線装置１０３からそれぞれ送信されるビーコン信号を受信し、その電波を検出又は電波強度（電界強度）を測定する。また、各ビーコン信号には、それぞれ無線装置１０３をそれぞれ識別するための識別情報（例えばビーコンＩＤ、ＣＳ−ＩＤ）が含まれる。
制御部３１は、ＣＳサーチ処理を終了するか否かを判定する（Ｓ４）。この終了判定では、例えばＣＳサーチ処理の開始から所定時間（例えば５秒）が経過しているか、又は検出された無線装置の数が所定数（例えば５個）に達したか否かが判定される。このいずれか一方の条件が満たされた場合に、ＣＳサーチ処理は終了する。
Ｓ４でＣＳサーチ処理を終了しない場合、位置検出端末３０は、Ｓ２に戻り、同様の処理を繰り返す。
Ｓ４でＣＳサーチ処理を終了する場合、無線制御部３２は、電波信号が検出された無線装置１０３を基に、ＣＳ通知処理を行う（Ｓ５）。
ＣＳ通知処理では、無線制御部３２は、サーチ結果のデータを無線接続装置１０２に向けて送信する。サーチ結果のデータは、サーチ処理の結果（測定の結果）を示し、例えば、電波強度が測定された各無線装置１０３の識別情報、測定された各電波強度、を含む。サーチ結果のデータでは、例えば、測定された電波強度が高い順に無線装置１０３の情報が並べ替えられる。
無線接続装置１０２では、無線制御部１２又は無線制御部２２が、位置検出端末３０から通知されるサーチ結果のデータを受信すると（Ｓ６）、ＰＢＸ主装置７０に転送する（Ｓ７）。
ＰＢＸ主装置７０では、無線制御部（図示せず）が、無線接続装置１０２から転送されたサーチ結果のデータを受信すると（Ｓ８）、位置検出サーバ５０に転送する（Ｓ９）
位置検出サーバ５０では、ネットワークインタフェース５２が、ＰＢＸ主装置７０から転送されたサーチ結果のデータを受信すると（Ｓ１０）、位置検出データベース５３にサーチ結果のデータを格納し、計測データテーブル１２５（図１４参照）に登録する。
アルゴリズム演算部５４は、位置検出アルゴリズム演算を行い、位置検出端末３０の位置を推定する（Ｓ１１）。この位置検出アルゴリズム演算の詳細については後述する。
位置検出サーバ５０は、制御部５１が、推定された位置検出端末３０の位置の情報を、位置検出データベース５３に記憶させ、ユーザインタフェース５５のディスプレイに表示させる（Ｓ１２）。この場合、ディスプレイは、推定された位置検出端末３０の位置の情報を、２次元座標データで表示してもよいし、地図上に重ねて表示してもよい。
位置確認端末６０では、通信制御部（図示せず）は、位置検出サーバ５０に対し、位置検出端末３０の位置の情報を要求し、位置検出サーバ５０から位置検出端末３０の位置情報を受信する。ディスプレイ（図示せず）は、位置検出端末３０の位置の情報を表示する（Ｓ１３）。この表示態様は、位置検出サーバ５０と同じでもよいし、異なってもよい。
尚、位置検出端末３０の位置の情報は、例えば位置検出サーバ５０から位置確認端末６０へ定期的に送られ、適宜アップデートされてもよい。アップデートのタイミングとしては、例えば、室内１８０のレイアウトが変更された旨の入力を受け付けたタイミング、前回アップデートから所定時間経過したタイミング、を含む。
図１２は、Ｓ１１において位置検出サーバ５０のアルゴリズム演算部５４が実行する位置検出アルゴリズム演算の処理手順を示すフローチャートである。
アルゴリズム演算部５４は、位置検出端末３０から送られたサーチ結果のデータに、ビーコン信号を送信したビーコン端末ＢＴのビーコンＩＤが含まれているか否かを判別する（Ｓ２１）。
ビーコンＩＤが含まれている場合、アルゴリズム演算部５４は、小セルビーコン方式に従って、ビーコンＩＤを有するビーコン端末ＢＴの位置を検出する。アルゴリズム演算部５４は、このビーコン端末ＢＴの位置に位置検出端末３０が位置すると推定する（Ｓ２２）。この後、アルゴリズム演算部５４は元の処理（図１１の処理）に復帰する。
Ｓ２１でサーチ結果のデータにビーコンＩＤが含まれていなかった場合、つまり、位置検出端末３０がビーコン端末ＢＴからのビーコン信号を検出しなかった場合、アルゴリズム演算部５４は、位置指紋方式に従って位置検出端末３０の位置を検出する。この場合、アルゴリズム演算部５４は、第１の位置指紋方式を採用するか第２の位置指紋方式を採用するかを判定する（Ｓ２３）。
尚、第１の位置指紋方式を採用するか第２の位置指紋方式を採用するかは、例えば、ユーザが要求する位置精度や処理時間等を考慮して予め設定され、メモリ５８に保持されていてもよい。また、アルゴリズム演算部５４により位置精度や処理時間等を考慮して設定されてもよい。
第１の位置指紋方式を採用する場合、アルゴリズム演算部５４は、相関係数ｒを算出する（Ｓ２４）。相関係数ｒの算出では、位置検出データベース５３に格納されたリファレンスデータテーブル１２１に登録されたリファレンスデータ、及び計測データテーブル１２５に登録された電波強度のデータが、用いられる。
図１３はリファレンスデータテーブル１２１の登録内容を示す模式図である。リファレンスデータテーブル１２１は、図１１に示した位置検出シーケンスの実行を開始する前に作成され、位置検出サーバ５０の位置検出データベース５３に格納される。リファレンスデータテーブル１２１は、リファレンスデータを、例えばテーブル形式で格納する。リファレンスデータは、例えば、規定点の位置情報（例えば座標の情報）、各無線接続装置１０２からのビーコン信号の電波強度の情報を含む。
リファレンスデータテーブル１２１には、規定点としてのビーコン端末ＢＴの位置で測定された第１のリファレンスデータが登録される。また、リファレンスデータテーブル１２１には、規定点としての無線接続装置１０２の位置で測定された第２のリファレンスデータが登録されてもよい。
図１３では、複数の無線接続装置１０２の識別情報（ＣＳ−ＩＤ）として、「ＣＳ−Ａ」、「ＣＳ−Ｂ」、「ＣＳ−Ｃ」、「ＣＳ−Ｄ」、・・・が用いられる。
例えば、ビーコン端末ＢＴ１によって測定された、識別情報「ＣＳ−Ａ」の無線接続装置１０２からの電波強度は、−６２ｄＢｍである。ビーコン端末ＢＴ１によって測定された、識別情報「ＣＳ−Ｂ」の無線接続装置１０２からの電波強度は、−７６ｄＢｍである。ビーコン端末ＢＴ１によって測定された、識別情報「ＣＳ−Ｄ」の無線接続装置１０２からの電波強度は、−８０ｄＢｍである。
また、ビーコン端末ＢＴ２によって測定された、各無線接続装置１０２からの電波強度も、同様に登録されている。また、識別情報「ＣＳ−Ａ」の無線接続装置１０２によって測定された、識別情報「ＣＳ−Ｂ」、「ＣＳ−Ｃ」、「ＣＳ−Ｄ」からの電波強度も、同様に登録されている。
尚、識別情報「ＣＳ−Ａ」の無線接続装置１０２によって測定された、自装置（識別情報「ＣＳ−Ａ」の無線接続装置１０２）が送信するビーコン信号の電波強度を併せて登録してもよい。
図１４は計測データテーブル１２５の登録内容を示す図である。計測データテーブル１２５は、位置検出サーバ５０が位置検出端末３０から受信した電波強度のデータに基づいて生成される。計測データテーブル１２５は、図１１に示した位置検出シーケンスの実行中又は実行前に作成され、位置検出サーバ５０の位置検出データベース５３に格納される。電波計測データは、各無線接続装置１０２からのビーコン信号の電波強度の情報を含む。
図１４では、計測データテーブル１２５には、端末ＩＤが「Ｔｅｒｍ−Ａ」である位置検出端末３０によって計測された電波強度が登録されている。
例えば、「ＣＳ−Ａ」の無線接続装置１０２からの電波強度は、−６０ｄＢｍである。「ＣＳ−Ｂ」の無線接続装置１０２からの電波強度は、−７２ｄＢｍである。「ＣＳ−Ｄ」の無線接続装置１０２からの電波強度は、−７８ｄＢｍである。
アルゴリズム演算部５４は、リファレンスデータテーブル１２１及び計測データテーブル１２５に登録されたデータを用い、位置検出端末３０と各無線装置１０３との相関係数ｒを（式１）に従って算出する。相関係数ｒは値−１〜値１の範囲内の値である。
Figure 0006541065
ここで、ｘｉは無線装置１０３によって測定された各無線接続装置１０２からの電波強度を示す。ｉは無線装置の識別番号を表す。ｘ−（ｘのオーバーライン）は、無線装置１０３によって測定された各無線接続装置１０２からの電波強度の平均値を示す。ｙｉは位置検出端末３０によって計測された各無線接続装置１０２からの電波強度を示す。ｙ−（ｙのオーバーライン）は、位置検出端末３０によって計測された各無線接続装置１０２からの電波強度の平均値を示す。
例えば、アルゴリズム演算部５４は、図１３に示したリファレンスデータテーブル１２１と図１４に示した計測データテーブル１２５とを用いて、（式１）に従って、ビーコン端末ＢＴ１の相関係数ｒＡを計算する。この場合、ビーコン端末ＢＴ１の相関係数ｒＡは、「０．９９２７８」となる。同様に、アルゴリズム演算部５４は、ビーコン端末ＢＴ２の相関係数ｒＢを計算する。この場合、ビーコン端末ＢＴ２の相関係数ｒＢは、「０．０５７６４」となる。
従って、アルゴリズム演算部５４は、ビーコン端末ＢＴ２の位置と位置検出端末３０の位置との相関度よりも、ビーコン端末ＢＴ１の位置と位置検出端末３０の位置との相関度の方が大きいと判定する。
アルゴリズム演算部５４は、例えば、複数の無線装置１０３のうち、それぞれ計算された相関係数ｒに基づいて、相関係数ｒの値が最も値１に近い、つまり相関係数ｒが最大の無線装置１０３を特定する。アルゴリズム演算部５４は、特定された無線装置１０３の位置に位置検出端末３０が位置すると推定する（Ｓ２５）。
これにより、図９では、位置検出端末３０の位置がビーコン端末ＢＴ２の小セルＣＬ２の外であるが、ビーコン端末ＢＴ２の位置がビーコン端末ＢＴ２の位置として検出される。この後、アルゴリズム演算部５４は元の処理（図１１の処理）に復帰する。
Ｓ２３で第２の位置指紋方式を採用する場合、アルゴリズム演算部５４は、第２の位置指紋方式に従って位置検出端末３０の位置を検出するために、相関係数を算出する（Ｓ２６）。Ｓ２６では、Ｓ２４と同様に、アルゴリズム演算部５４は、リファレンスデータテーブル１２１及び計測データテーブル１２５に登録されたデータを用い、位置検出端末３０と各無線装置１０３との相関係数ｒを算出する。
そして、アルゴリズム演算部５４は、（式２）に従って、各無線装置１０３の位置に対して相関係数ｒによる重み付けし、位置検出端末３０の位置を推定する（Ｓ２７）。この場合、位置検出端末３０の位置は、ビーコン端末ＢＴの位置でなく、より実際の位置に近づいて推定される。また、位置検出端末３０の位置は、例えば、予め設定された基準点（例えば室内１８０の角や中心）を原点とする位置座標（Ｘ，Ｙ）で示される。
Figure 0006541065
ここで、ｒＡはビーコン端末ＢＴ１の相関係数である。ｒＢはビーコン端末ＢＴ２の相関係数である。Ｘ１，Ｙ１は、それぞれビーコン端末ＢＴ１の位置を表すＸ座標，Ｙ座標の値である。Ｘ２，Ｙ２は、それぞれビーコン端末ＢＴ２の位置を表すＸ座標，Ｙ座標の値である。
図１０では、位置検出端末３０の位置は、位置マークＭＫで示されるように、ビーコン端末ＢＴ７の小セルＣＬ７の外であり、例えばビーコン端末ＢＴ４、ＢＴ６からのビーコン信号の電波強度に基づいて推定される。
ここでは、２つの無線装置１０３の位置に対し重み付けし、位置検出端末３０の位置が算出されることを例示した。尚、３つ以上の無線装置１０３の位置に対し重み付けし、位置検出端末３０の位置を算出してもよい。例えば、ビーコン端末ＢＴ４、ＢＴ６、ＢＴ８からのビーコン信号の電波強度に基づいて、位置検出端末３０の位置が推定されてもよい。この後、アルゴリズム演算部５４は、元の処理（図１１の処理）に復帰する。
［リファレンスデータの更新］
次に、リファレンスデータの更新動作について説明する。図１５はＰＢＸシステム５によるリファレンスデータの更新シーケンスを示すシーケンス図である。
まず、所定のイベントが発生した場合（Ｓ４０）、位置検出サーバ５０では、ネットワークインタフェース５２が、各ビーコン端末ＢＴに対し、ＰＢＸ主装置７０及び無線接続装置１０２を介して、アップデートを要求する指示を行う（Ｓ４１）。この所定のイベントは、位置検出データベース５３に格納されているリファレンスデータテーブル１２１を更新するためのイベントである。
このイベントは、例えば、ビーコン端末ＢＴが配置された室内１８０のレイアウトを変更した際に発生する。このイベントは、ユーザが位置確認端末６０を操作し、位置確認端末６０が位置検出サーバ５０にレイアウトの変更等を通知するイベントを含んでもよい。また、このイベントは、位置確認端末６０を介することなく、ユーザが位置検出サーバ５０のユーザインタフェース５５を操作してレイアウトの変更等を入力するイベントを含んでもよい。
また、このイベントは、ユーザがイベントを通知することなく、位置検出サーバ５０が定期的に（例えばタイマが設定された時間を計時した時や毎日決まった時刻に）発生させるイベントを含んでもよい。また、このイベントは、無線装置１０３が定期的にイベントを発生させて位置検出サーバ５０に通知するイベントを含んでもよい。
各ビーコン端末ＢＴでは、無線制御部９２が、位置検出サーバ５０からのアップデート要求の指示を受信する。制御部９１が、アップデート要求の指示に従い、無線接続装置１０２が送信するビーコン信号をサーチし、その電波強度を測定する（Ｓ４２）。尚、無線制御部９２は、無線接続装置１０２からのアップデート要求の指示を受けることなく、自装置がタイマ起動等により定期的にサーチし、電波強度を測定してもよい。
制御部９１は、電波強度の測定を終えると、ビーコン信号の送信を停止し、送信電力を増大させる（Ｓ４３）。
無線制御部９２は、増大させた送信電力で、サーチ結果のデータを無線接続装置１０２に通知する（Ｓ４４）。この無線接続装置１０２は、例えば、ビーコン端末ＢＴに最も近い無線接続装置１０２である。
Ｓ４４の処理後、制御部９１が送信電力を小さくして元に戻し、無線制御部９２がビーコン信号の送信を再開する（Ｓ４５）。
無線接続装置１０２では、無線制御部１２又は無線制御部２２が、ビーコン端末ＢＴから通知されるサーチ結果のデータを受信すると、このサーチ結果のデータを、ＰＢＸ主装置７０を介して位置検出サーバ５０に転送する（Ｓ４６）。
位置検出サーバ５０では、ネットワークインタフェース５２がビーコン端末ＢＴからのサーチ結果のデータを受信すると（Ｓ４７）、制御部５１が、このサーチ結果のデータを基に、位置検出データベース５３に格納されているリファレンスデータテーブル１２１を更新する（Ｓ４８）。例えば、ビーコン端末ＢＴ１からサーチ結果のデータを受信した場合、制御部５１が、位置検出データベース５３に格納されたビーコン端末ＢＴ１に係る第１のリファレンスデータを更新する。
尚、無線接続装置１０２についても、ビーコン端末ＢＴと同様、規定点に設置されて、無線制御部１２又は無線制御部２２が、周辺に存在する無線接続装置１０２が送信するビーコン信号をサーチしてもよい。また、無線制御部１２又は無線制御部２２が、その電波強度を測定してサーチ結果のデータを位置検出サーバ５０に送信してもよい。この場合、無線制御部１２又は無線制御部２２は、ビーコン端末ＢＴからサーチ結果のデータを受けている場合、自装置（無線接続装置１０２）のサーチ結果のデータと併せて位置検出サーバ５０に送信してもよい。
位置検出サーバ５０では、ネットワークインタフェース５２が無線接続装置１０２からのサーチ結果のデータを受信すると、制御部５１が、このサーチ結果のデータを基に、位置検出データベース５３に格納されているリファレンスデータテーブル１２１を更新する（Ｓ４８）。例えば、制御部５１は、無線接続装置１０２Ａからサーチ結果のデータを受信した場合、位置検出データベース５３に格納された無線接続装置１０２Ａに係る第２のリファレンスデータを更新する。
ＰＢＸシステム５は、更新されたリファレンスデータを用いて、図１１に示した位置検出動作を行う。
［無線接続装置によるリファレンスデータの取得］
図１６は無線接続装置１０２がサーチ処理してリファレンスデータを取得する動作を説明する概要図である。
例えば、無線接続装置１０２Ａが、自装置を含め、リファレンスポイント（規定点）として設定されている位置にある、他の無線接続装置１０２Ｂ、１０２Ｃが送信するビーコン信号をサーチし、その電波強度を測定する。これにより、無線接続装置１０２Ａは、サーチ結果のデータ（リファレンスデータ）を得る。
無線接続装置１０２Ａで得られたサーチ結果のデータは、各ビーコン端末ＢＴで得られたサーチ結果のデータと同様、位置検出サーバ５０に送信され、リファレンスデータテーブル１２１のリファレンスデータとして登録される（図１３参照）。尚、他の無線接続装置１０２Ｂ、１０２Ｃについても、同様に、サーチ結果のデータを得て、リファレンスデータとして登録できる。
この結果、各ビーコン端末ＢＴから得られるリファレンスデータ（第１のリファレンスデータ）の他、各無線接続装置１０２から得られるリファレンスデータ（第２のリファレンスデータ）が加えられる。そのため、ＰＢＸシステム５は、位置検出データベース５３に格納されているリファレンスデータテーブル１２１に登録されているリファレンスデータを増量できる。リファレンスデータが増量されることで、位置検出サーバ５０は、位置指紋方式を用いた位置検出精度を向上できる。
図１６では、各無線接続装置１０２から得られるリファレンスデータが加えられたリファレンスデータテーブル１２１を用いて、アルゴリズム演算部５４が、第１の位置指紋方式又は第２の位置指紋方式に従って、位置検出端末３０の位置を検出する。その結果、アルゴリズム演算部５４は、位置マークＭＫで示されるように、無線接続装置１０２Ａの位置を、位置検出端末３０が存在する位置として推定している。
［効果等］
ＰＢＸシステム５による位置検出動作によれば、位置検出サーバ５０は、無線装置１０３が送信するビーコン信号を用いてリファレンスデータを取得し、登録できる。そのため、ＰＢＸシステム５のシステム設置時に、ユーザが各々の規定点（リファレンスポイント）に移動し、その位置で無線接続装置１０２からの電波の電波強度を測定する手間を省ける。これにより、ＰＢＸシステム５のメンテナンスフリー化に繋がり、システムの導入が容易になる。
また、ＰＢＸシステム５は、位置検出端末３０がビーコン信号を用いていずれかのビーコン端末ＢＴを検出した場合、小セルビーコン方式を採用する。この場合、小セルは無線接続装置１０２のセル半径と比較して小さいので、位置検出サーバ５０は、位置検出端末３０の位置検出精度を高くできる。また、位置指紋方式と比較すると、相関係数の演算等を省略できるので、位置検出サーバ５０は、位置検出動作に要する処理負荷を低減でき、位置検出動作に要する時間を短縮できる。
また、ＰＢＸシステム５は、位置検出端末３０がビーコン信号を用いていずれかのビーコン端末ＢＴも検出しなかった場合、第１の位置指紋方式又は第２の位置指紋方式を採用する。第１の位置指紋方式を採用する場合、ビーコン端末ＢＴの小セルの範囲外に位置検出端末３０が存在し、小セルビーコン方式を利用できない場合でも、位置検出サーバ５０は、位置検出端末３０の位置を推定できる。第２の位置指紋方式を採用する場合、位置検出サーバ５０は、ビーコン端末ＢＴの小セルの範囲外に位置検出端末３０が存在する場合でも、位置検出端末３０の位置検出精度を向上できる。
ＰＢＸシステム５によるリファレンスデータの更新動作によれば、位置検出サーバ５０は、レイアウト変更等により、ＰＢＸシステム５における通信環境（例えば室内１８０の通信環境）が変化した場合でも、変化後の通信環境を反映したリファレンスデータを取得できる。そして、位置検出サーバ５０は、更新後のリファレンスデータを用いて位置検出動作することで、通信環境の変化による影響を軽減して、位置検出端末３０の位置を推定できる。
また、リファレンスデータの更新時に、ユーザが各々の規定点（リファレンスポイント）に移動し、その位置で無線接続装置１０２からの電波の電波強度を測定する手間を省ける。これにより、ＰＢＸシステム５のメンテナンスフリー化に繋がり、システムの導入が容易になる。
以上のように、ＰＢＸシステム５は、位置検出端末３０、複数のビーコン端末ＢＴ、無線接続装置１０２、及び位置検出サーバ５０を備える。所定の複数の位置に設置されたビーコン端末ＢＴは、微弱電波（ビーコン信号）を送信し、電波到達範囲（受信エリア）である小セルＣＬを形成する。所定の位置に設置された無線接続装置１０２は、ビーコン端末ＢＴが送信する電波よりも大きな電波強度で電波（ビーコン信号）を送信する。
位置検出端末３０は、ビーコン端末ＢＴ又は無線接続装置１０２からの電波を測定（検出）し、この測定の結果を、無線接続装置１０２を介して位置検出サーバ５０に送信する。
位置検出サーバ５０は、位置検出データベース５３のリファレンスデータテーブル１２１に、ビーコン端末ＢＴによって測定された、サーチ結果である無線接続装置１０２からの電波強度を第１のリファレンスデータとして予め登録しておく。
位置検出サーバ５０は、位置検出端末３０から測定の結果を受信する。この測定の結果がビーコン端末ＢＴからの電波の情報を含む場合、位置検出サーバ５０は、このビーコン端末ＢＴの位置に位置検出端末３０が位置すると推定する。つまり、位置検出サーバ５０は、小セルビーコン方式に従って、位置検出端末３０の位置を推定する。
一方、測定の結果がビーコン端末ＢＴからの電波を含まない場合、位置検出サーバ５０は、測定の結果に含まれる無線接続装置１０２からの電波強度の電波計測データと、位置検出データベース５３に保持された第１のリファレンスデータと、ビーコン端末ＢＴの位置情報と、に基づいて、位置検出端末３０の位置を推定する。つまり、位置検出サーバ５０は、位置指紋方式に従って、位置検出端末３０の位置を推定する。
ＰＢＸシステム５は、位置検出システムの一例である。位置検出端末３０は、第１の端末の一例である。ビーコン端末ＢＴは、第２の端末の一例である。
このように、位置検出サーバ５０は、ビーコン端末ＢＴの電波の検出の有無に応じて、小セルビーコン方式と位置指紋方式とを切り替えてもよい。これにより、ＰＢＸシステム５は、小セルビーコン方式のみを用いて位置検出する場合と比較すると、位置指紋方式を併用することで、ビーコン端末ＢＴを設置密度を低下でき、ビーコン端末ＢＴの数の増加を低減できる。従って、ＰＢＸシステム５は、システムコストの増加を抑制できる。また、ＰＢＸシステム５は、従来の位置指紋方式と比較すると、無線接続装置１０２の他にビーコン端末ＢＴを設置し、リファレンスデータを増やすことで、位置指紋方式に従った位置検出端末３０の位置検出精度を向上できる。
このように、ＰＢＸシステム５によれば、システムコストの増加を抑制して端末（位置検出端末３０、電話端末４０）の位置検出精度を向上できる。
また、ビーコン端末ＢＴが、各無線接続装置１０２から送信されるビーコン信号をサーチし、その電波強度を測定することで、リファレンスデータを生成する。そのため、ユーザが事前に測定用の端末を把持して移動し、各規定点で測定用の端末により各無線接続装置１０２からの電波強度を測定することが不要となる。即ち、ＰＢＸシステム５は、初期サーベイが不要となり、システムの導入や構築が簡単になる。
また、位置検出サーバ５０は、サーチ結果がビーコン端末ＢＴからの電波の情報を含まない場合、各ビーコン端末ＢＴの各々に対し、例えば（式１）に従って、ビーコン端末ＢＴの位置と位置検出端末３０の位置との相関係数ｒを導出してもよい。位置検出サーバ５０は、この相関係数ｒを基に相関度が最も大きいビーコン端末ＢＴの位置に位置検出端末３０が位置すると推定してもよい。相関係数ｒは、相関情報の一例である。尚、相関度が最大の場合、相関係数ｒが最大となる。
これにより、位置検出端末３０が小セルビーコン方式でビーコン端末ＢＴからの電波を受信できなくても、位置検出サーバ５０は、第１の位置指紋方式を用いて位置検出端末３０の位置を検出できる。
また、位置検出サーバ５０は、例えば（式２）に従って、各相関係数ｒと各ビーコン端末ＢＴの位置情報とに基づいて、位置検出端末３０の位置を推定してもよい。
これにより、位置検出端末３０がビーコン端末ＢＴの受信エリアの外に存在しても、ＰＢＸシステム５は、第２の位置指紋方式を用いることで、第１の位置指紋方式を用いた位置検出端末３０の位置検出精度を向上できる。
また、位置検出サーバ５０は、位置検出データベース５３に格納されたリファレンスデータテーブル１２１に対し、第１のリファレンスデータと、第２のリファレンスデータと、を登録してもよい。第１のリファレンスデータは、ビーコン端末ＢＴにより測定された無線接続装置１０２からの電波強度の情報を含む。第２のリファレンスデータは、無線接続装置１０２より測定された各無線接続装置１０２からの電波強度の情報を含む。位置検出サーバ５０は、測定の結果に含まれる無線接続装置１０２からの電波の電波強度の情報、第１のリファレンスデータ、第２のリファレンスデータ、ビーコン端末ＢＴの位置情報、及び無線接続装置１０２の位置情報に基づいて、位置検出端末３０の位置を推定してもよい。
これにより、ＰＢＸシステム５は、リファレンスデータの数を増加でき、第１の位置指紋方式又は第２の位置指紋方式で位置検出端末３０の位置を推定する際の位置検出精度が向上する。
また、位置検出端末３０やビーコン端末ＢＴは、無線接続装置１０２及びＰＢＸ主装置７０を介して、測定の結果やリファレンスデータを位置検出サーバ５０へ送信してもよい。
これにより、既存のＰＢＸ主装置７０を用いたＰＢＸシステムに対して簡単な変更を加えるだけで、本実施形態のＰＢＸシステム５を実現できる。
また、ＰＢＸシステム５では、ビーコン端末ＢＴは、複数の無線接続装置１０２からの電波の電波強度を測定し、この電波強度の情報を含む第１のリファレンスデータを生成する。ビーコン端末ＢＴは、いずれかの無線接続装置１０２を介して第１のリファレンスデータを位置検出サーバ５０に送信する。
位置検出サーバ５０は、位置検出端末３０による測定の結果、及びビーコン端末ＢＴから送信された第１のリファレンスデータを受信する。位置検出サーバ５０は、メモリ５８に記憶された位置検出データベース５３に既に記憶されている第１のリファレンスデータを、受信された第１のリファレンスデータで更新する。位置検出サーバ５０は、測定の結果、更新されたリファレンスデータテーブル１２１の第１のリファレンスデータ、及びビーコン端末ＢＴの位置情報に基づいて、位置検出端末３０の位置を推定する。
これにより、室内のレイアウト変更等、システム設置環境で通信環境が変化した場合でも、即座にリファレンスデータを更新できる。更新されるリファレンスデータは、変化後の通信環境が反映されたデータである。従って、変化した環境での端末の位置検出精度を向上できる。
このように、ＰＢＸシステム５によれば、ＰＢＸシステム５における通信環境が変化した場合でも、通信環境の変化後における端末（位置検出端末３０、電話端末４０）の位置検出精度の低下を抑制できる。
また、位置検出サーバ５０は、ユーザインタフェース５５を介してリファレンスデータテーブル１２１を更新する更新指示を受け付け、無線接続装置１０２を介して更新指示をビーコン端末ＢＴに送信してもよい。ビーコン端末ＢＴは、受信した更新指示に従い、複数の無線接続装置１０２からの電波の電波強度を測定してもよい。
これにより、ＰＢＸシステム５は、例えば、ユーザが通信環境の変化に気付いた際に、変化後の電波環境を反映したリファレンスデータを取得でき、位置検出精度を向上できる。
また、位置検出サーバ５０は、無線接続装置１０２を介して、リファレンスデータテーブル１２１を更新する更新指示をビーコン端末ＢＴに定期的に送信してもよい。ビーコン端末ＢＴは、受信した更新指示に従い、複数の無線接続装置１０２からの電波の電波強度を定期的に測定してもよい。
これにより、ＰＢＸシステム５は、例えば、ユーザが通信環境の変化に気付かない場合でも、変化後の電波環境を反映したリファレンスデータを取得でき、位置検出精度を向上できる。
また、複数の無線接続装置１０２のうち、少なくとも１つの無線接続装置１０２は、各無線接続装置１０２からの電波の電波強度を測定し、この電波強度を含む第２のリファレンスデータを生成し、位置検出サーバ５０に送信してもよい。位置検出サーバ５０は、第２のリファレンスデータを受信し、メモリ５８に記憶された位置検出データベース５３に既に記憶されている第２のリファレンスデータを、受信された第２のリファレンスデータで更新してもよい。位置検出サーバ５０は、測定の結果、更新された第１のリファレンスデータ、更新された第２のリファレンスデータ、ビーコン端末ＢＴの位置情報、及び無線接続装置１０２の位置情報に基づいて、位置検出端末３０の位置を推定してもよい。
これにより、ＰＢＸシステム５は、更新されるリファレンスデータの数を増加でき、第１の位置指紋方式又は第２の位置指紋方式を用いた位置検出端末３０の位置検出精度を向上できる。
また、ビーコン端末ＢＴは、第１のリファレンスデータを送信する際、ビーコン信号を停止し、第１の電波強度よりも電波強度を増大させてもよい。
これにより、ビーコン端末ＢＴは、無線接続装置１０２と確実に通信し、第１のリファレンスデータを送信できる。
（他の実施形態）
以上のように、本開示における技術の例示として、第１の実施形態を説明した。しかし、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施形態にも適用できる。
第１の実施形態では、ビーコン端末ＢＴが送信するビーコン信号は無指向性であったが、ビーコン端末ＢＴが送信するビーコン信号に指向性を持たせてもよい。一例として、ビーコン端末ＢＴが隣の部屋と近接する位置（例えば、壁のコンセント位置等）に配置される場合、ビーコン端末ＢＴは、送信する電波の指向方向を部屋の中央に向けてもよい。同様に、ビーコン端末ＢＴが無線接続装置１０２と通信する場合においても、指向性を持たせてもよい。例えば、ビーコン端末ＢＴが無線接続装置１０２にリファレンスデータを送信する場合、データ送信の指向方向を部屋の中央に向けてもよい。
これにより、隣の部屋に電波が漏洩することを低減できる。また、ビーコン端末ＢＴの近傍に他の無線装置１０３がある場合、その無線装置１０３が送信する電波による通信の干渉を抑制できる。
第１の実施形態では、小セルビーコン方式を用いて位置検出端末３０の位置を検出する場合、検出された電波を送信したビーコン端末ＢＴの位置が位置検出端末３０の位置と推定されることを例示した。尚、例えば、位置検出サーバ５０は、メモリ５８にビーコン端末ＢＴの受信エリア（小セル）の情報を保持しておくことで、ビーコン端末ＢＴの小セル内に位置検出端末３０が存在すると推定してもよい。ビーコン端末ＢＴの小セルの情報は、例えば、ビーコン端末ＢＴが送信するビーコン信号の最大伝送距離の情報を含む。
第１の実施形態では、第１の位置指紋方式を用いて位置検出端末３０の位置を検出する場合、例えば、位置検出端末３０との相関度の高いビーコン端末ＢＴの位置が位置検出端末３０の位置と推定されることを例示した。尚、例えば、位置検出サーバ５０は、メモリ５８にビーコン端末ＢＴの受信エリアの情報を保持しておくことで、ビーコン端末ＢＴの受信エリア内に位置検出端末３０が存在すると推定してもよい。ビーコン端末ＢＴの受信エリアの情報は、例えば、ビーコン端末ＢＴが送信するビーコン信号の最大伝送距離の情報を含む。
第１の実施形態では、各装置がアンテナを２本備えることを例示した。尚、アンテナの本数はこれに限られず、１本でも３本以上でもよい。アンテナが１本である場合には、アンテナ切替処理は不要である。
第１の実施形態では、プロセッサは、物理的にどのように構成してもよい。また、プログラム可能なプロセッサを用いれば、プログラムの変更により処理内容を変更できるので、プロセッサの設計の自由度を高めることができる。プロセッサは、１つの半導体チップで構成してもよいし、物理的に複数の半導体チップで構成してもよい。複数の半導体チップで構成する場合、第１の実施形態の各制御をそれぞれ別の半導体チップで実現してもよい。この場合、それらの複数の半導体チップで１つのプロセッサを構成すると考えることができる。また、プロセッサは、半導体チップと別の機能を有する部材（コンデンサ等）で構成してもよい。また、プロセッサが有する機能とそれ以外の機能とを実現するように、１つの半導体チップを構成してもよい。
本開示は、システムコストの増加を抑制して端末の位置検出精度を向上できる位置検出システム及び位置検出方法等に有用である。
５ ＰＢＸシステム
８ ＩＰネットワーク
１０ 電話機能共用ＣＳ
１１、２１、３１、４１、５１ 制御部
１２、２２、３２、４２ 無線制御部
１３、２３ 主装置インタフェース
１４ 音声処理部
１５、２５、３５、４５ アンテナスイッチ
１５ｚ、１５ｙ、２５ｚ、２５ｙ、３５ｚ、３５ｙ、４５ｚ、４５ｙ アンテナ
１６、２６、３６、４６、５６、９６ プロセッサ
１８、２８、３８、４８、５８、９８ メモリ
２０ 位置検出用ＣＳ
３０ 位置検出端末
３３、４３、５３ 位置検出データベース
３４、４４、５５ ユーザインタフェース
４０ 電話端末
４７ 音声処理部
５０ 位置検出サーバ
５２ ネットワークインタフェース
５４ アルゴリズム演算部
６０ 位置確認端末
７０ ＰＢＸ主装置
８０ 電話ＮＷ
１０２、１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ 無線接続装置
１０３ 無線装置
１２１ リファレンスデータテーブル
１２５ 計測データテーブル
１８０ 室内
ＢＴ ビーコン端末
ＣＬ１〜ＣＬ８ 小セル
ＭＫ 位置マーク
ＲＡ１、ＲＡ２、ＲＡ３ 受信エリア

Claims (7)

  1. 第１の端末、複数の第２の端末、無線接続装置、及び位置検出サーバを備える位置検出システムであって、
    前記第２の端末は、所定位置に配置され、第１の電波強度で電波を送信し、
    前記無線接続装置は、所定位置に配置され、前記第１の電波強度よりも大きい第２の電波強度で電波を送信し、
    前記第１の端末は、
    前記無線接続装置又は前記第２の端末からの電波を測定し、
    前記無線接続装置を介して前記測定の結果を前記位置検出サーバへ送信し、
    前記位置検出サーバは、
    前記第２の端末により測定された前記無線接続装置からの電波の電波強度の情報を含む第１のリファレンスデータをメモリに保持し、
    前記第１の端末から前記測定の結果を受信し、
    前記測定の結果が前記第２の端末からの電波の情報を含む場合、当該電波を送信した前記第２の端末の位置に前記第１の端末が位置すると推定し、
    前記測定の結果が前記第２の端末からの電波の情報を含まない場合、前記測定の結果に含まれる前記無線接続装置からの電波の電波強度の情報、前記メモリに保持された第１のリファレンスデータ、及び前記第２の端末の位置情報に基づいて、前記第１の端末の位置を推定する、位置検出システム。
  2. 請求項１に記載の位置検出システムであって、
    前記位置検出サーバは、前記測定の結果が前記第２の端末からの電波の情報を含まない場合、前記第２の端末の各々に対し、前記第２の端末の位置と前記第１の端末の位置との相関情報を導出し、前記相関情報を基に相関度が最も大きい前記第２の端末の位置に前記第１の端末が位置すると推定する、位置検出システム。
  3. 請求項１に記載の位置検出システムであって、
    前記位置検出サーバは、前記測定の結果が前記第２の端末からの電波の情報を含まない場合、前記第２の端末の各々に対し、前記第２の端末の位置と前記第１の端末の位置との相関情報を導出し、複数の前記相関情報と複数の前記第２の端末の位置情報とに基づいて、前記第１の端末の位置を推定する、位置検出システム。
  4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の位置検出システムであって、
    前記位置検出サーバは、
    前記メモリに、前記第１のリファレンスデータと、前記無線接続装置により測定された各々の前記無線接続装置からの電波の電波強度の情報を含む第２のリファレンスデータと、を含んで保持し、
    前記測定の結果が前記第２の端末からの電波の電波強度の情報を含まない場合、前記測定の結果に含まれる前記無線接続装置からの電波の電波強度の情報、前記メモリに保持された前記第１のリファレンスデータ、前記メモリに保持された前記第２のリファレンスデータ、前記第２の端末の位置情報、及び前記無線接続装置の位置情報に基づいて、前記第１の端末の位置を推定する、位置検出システム。
  5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載の位置検出システムであって、
    前記第２の端末は、所定の方向に指向性を有する前記電波を送信する、位置検出システム。
  6. 請求項１ないし５のいずれか１項に記載の位置検出システムであって、更に、
    構内交換機を備え、
    前記第１の端末は、前記無線接続装置及び前記構内交換機を介して前記測定の結果を前記位置検出サーバへ送信する、位置検出システム。
  7. 第１の端末の位置を推定する位置検出方法であって、
    所定位置に配置された第２の端末は、第１の電波強度で電波を送信し、
    所定位置に配置された無線接続装置は、前記第１の電波強度よりも大きい第２の電波強度で電波を送信し、
    前記第１の端末は、
    前記無線接続装置又は前記第２の端末からの電波を測定し、
    前記無線接続装置を介して前記測定の結果を位置検出サーバへ送信し、
    前記位置検出サーバは、
    前記第１の端末から前記測定の結果を受信し、
    前記測定の結果が前記第２の端末からの電波の情報を含む場合、当該電波を送信した前記第２の端末の位置に前記第１の端末が位置すると推定し、
    前記測定の結果が前記第２の端末からの電波の電波強度の情報を含まない場合、前記測定の結果に含まれる前記無線接続装置からの電波の電波強度の情報と、メモリに保持され前記第２の端末により測定された前記無線接続装置からの電波の電波強度の情報と、前記第２の端末の位置情報に基づいて、前記第１の端末の位置を推定する、位置検出方法。
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