JP6718213B2 - 測位システム - Google Patents

Description

本発明は、衛星測位信号及び衛星測位信号と同型式の屋内測位信号に基づいて現在位置に関する情報を取得し、その現在位置に関する情報を無線データ通信にて送信する移動端末と、無線データ通信にて送信された現在位置に関する情報を有線データ通信にて送信するゲートウェイ装置と、を有する測位システムに関する。

ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星が送信する信号（以下、「ＧＰＳ信号」とも称呼される。）を利用して移動端末の現在位置を取得（測位）し、取得された移動端末の現在位置を位置管理サーバにて管理する測位システムが知られている。しかし、ＧＰＳ信号が受信できない屋内では移動端末の測位が不可能となる。そこで、移動端末が屋内にあっても現在位置を取得できるようにするため、屋内に設置され、ＧＰＳ信号と同じ型式の信号（電波）を送信するＩＭＥＳ（Indoor MEssaging System）送信機を用いる測位システムが知られている。

ＩＭＥＳ送信機を用いる測位システムの一つ（以下、「従来システム」とも称呼される。）は、ＧＰＳ信号に加えてＩＭＥＳ送信機が送信する信号（以下、「ＩＭＥＳ信号」とも称呼される。）を受信する移動端末を含んでいる。従来システムの移動端末は、ＧＰＳ信号が受信できるとき（即ち、屋外にあるとき）、受信したＧＰＳ信号に基づいて現在位置を測位し、その測位結果を移動体通信により移動体通信網を介して管理サーバへ送信する。一方、従来システムの移動端末は、ＩＭＥＳ信号が受信できるとき（即ち、屋内にあるとき）、受信したＩＭＥＳ信号に含まれる「そのＩＭＥＳ信号を送信したＩＭＥＳ送信機の設置位置」を無線ＬＡＮ及びＰＨＳ等の無線データ通信により管理サーバへ送信する（例えば、特許文献１を参照。）。

特許第５５１４５６２号公報

しかしながら、従来システムの移動端末は、管理サーバへ現在位置情報を送信するため、上記移動体通信網を介するデータ通信及び上記無線データ通信の両方に対応する必要がある。そのため、移動端末の構成が複雑となり移動端末が内蔵するバッテリーによって移動端末を長時間駆動することが困難となる場合がある。加えて、一般に、移動体通信網を介して通信をするためには移動体通信の事業者と予め契約を結び且つ移動体通信網の利用量に応じて料金を支払う必要があるので、移動端末の数量が多ければシステム構築費用が高額となる場合がある。

そこで、本発明は、上記課題に対処するためになされた。即ち、本発明の目的の一つは、
移動端末が屋内にあっても屋外にあっても測位可能で且つ移動体通信網を利用しない測位システムを提供することである。

上記目的を達成するための本発明に係る移動端末の測位システム（以下、「本発明システム」とも称呼する。）は、１つ又は複数の移動端末と、ゲートウェイ装置と、を有する。

前記移動端末は、
「航法衛星が送信する衛星測位信号（例えば、ＧＰＳ信号）」及び「屋内測位信号送信機が送信する前記衛星測位信号と同型式の屋内測位信号（例えば、ＩＭＥＳ信号）」に基づいて現在位置に関する情報を取得することが可能である。
加えて、前記移動端末は、
前記取得した現在位置に関する情報を無線データ通信により送信する。

前記ゲートウェイ装置は、
前記移動端末が送信した同移動端末の現在位置に関する情報を移動体通信網を経由せずに受信する。
加えて、前記ゲートウェイ装置は、
その移動端末の現在位置に関する情報を前記無線データ通信とは形式の異なるデータ通信により前記移動端末の現在位置を管理する位置管理サーバへ送信する。

位置管理サーバは、移動端末が屋外にあっても屋内にあっても、ゲートウェイ装置を介して移動端末の現在位置に関する情報（端末位置情報）を受信することができる。換言すれば、位置管理サーバは、移動体通信網を利用することなく各移動端末の現在位置を取得することができる。

位置管理サーバは、取得した各移動端末の現在位置に関する情報を種々の方法にて管理（活用）することができる。例えば、位置管理サーバは、出力装置（例えば、ディスプレイ装置）上に各移動端末の現在位置を図示することができる。或いは、位置管理サーバは、移動端末が立ち入りを禁止された領域にあるとき、禁止領域にある移動端末の存在を管理者に通知することができる。

従って、本発明システムによれば、各移動端末の現在位置に関する情報を取得するために移動体通信網の事業者と予め契約を結び、更に、同時業者に料金を支払う必要が無くなる。加えて、移動端末は、移動体通信網と接続用インタフェースを備える必要は無く、無線データ通信網とのみ接続できれば屋外にあっても屋内にあっても位置管理サーバに端末位置情報を送信することができるので、移動端末の小型化及び省電力化が可能となる。

本発明システムの一態様において、
前記無線データ通信により受信した前記移動端末の現在位置に関する情報を無線データ通信により前記ゲートウェイ装置へ送信する１つ又は複数のリピータ装置を含むように構成されることが好適である。

リピータ装置は、移動端末が送信する端末位置情報を中継するので、移動端末とゲートウェイ装置との間の距離が長くなっても端末位置情報をゲートウェイ装置（ひいては、位置管理サーバ）に受信させることが可能となる。即ち、移動端末が無線データ通信により送信する端末位置情報の到達可能範囲にゲートウェイ装置が設置されなくても、移動端末とゲートウェイ装置との間にリピータ装置が設置されていれば、その端末位置情報をゲートウェイ装置に受信させることが可能となる。

加えて、移動端末とゲートウェイ装置との間に複数のリピータ装置を設置することもできる。例えば、あるリピータ装置（リピータ装置ａ）が送信した端末位置情報を別のリピータ装置（リピータ装置ｂ）が受信し、リピータ装置ｂがその端末位置情報を更に無線データ通信によりゲートウェイ装置へ送信することが可能である。

従って、本態様によれば、リピータ装置の設置によって「移動端末が端末位置情報を位置管理サーバへ送信することができる領域（移動可能範囲）」を拡張することができる。例えば、ゲートウェイ装置が位置管理サーバへ端末位置情報を有線データ通信によって送信する場合であっても、リピータ装置は有線データ通信と接続される必要がないので、リピータ装置を設置すれば、有線データ通信のための配線が煩雑となることを防ぐことができる。

更に、本発明システムの他の一態様において、
前記移動端末の現在位置に関する情報を同移動端末及び前記リピータ装置が送信する前記無線データ通信は、法令により定められた９２０ＭＨｚ帯の周波数（所謂、特定小電力無線）を利用するように構成することができる。

例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１に規定された無線ＬＡＮに使われる周波数（具体的には、２．４ＧＨｚ帯及び５ＧＨｚ帯）と比較して、９２０ＭＨｚ帯は、伝搬中の減衰が少なく、回折性に優れている。従って、本態様によれば、移動端末、ゲートウェイ装置及びリピータ装置のそれぞれの間の距離が長くても良好な通信状態を維持することが可能となり、以て、ゲートウェイ装置及びリピータ装置の設置数を削減することができる。

更に、本発明システムの他の一態様において、
前記ゲートウェイ装置は、
前記位置管理サーバのアドレス（例えば、ＩＰアドレス及びドメイン名）を記憶する記憶部を備え、
前記無線データ通信により前記移動端末の現在位置に関する情報を受信したとき、前記記憶部に記憶された位置管理サーバのアドレスを宛先として同移動端末の現在位置に関する情報を送信するように構成することができる。

位置管理サーバのアドレスがゲートウェイ装置によって記憶されていれば、移動端末が位置管理サーバのアドレスを記憶していなくても、移動端末は端末位置情報をゲートウェイ装置経由で位置管理サーバへ到達させることができる。例えば、位置管理サーバのアドレスが変更されたとき、前記記憶部に記憶されたアドレス情報を更新すれば、移動端末に対する設定変更を行うことなく、移動端末は継続して端末位置情報を位置管理サーバへ到達させることができる。或いは、本発明システムに新たな移動端末が追加されるとき、移動端末に位置管理サーバのアドレスを登録する必要がない。

従って、本態様によれば、移動端末に位置管理サーバのアドレスを登録する必要が無く、以て、本発明システムの管理工数を削減することができる。特に、本発明システムに多数の移動端末が含まれる場合、本態様は管理工数削減の効果を発揮する。

本発明は、上述した移動端末及びゲートウェイ装置にて使用される測位方法、及び、移動端末及びゲートウェイ装置に加えて位置管理サーバを含む測位システムにも及ぶ。

本発明の実施形態に係る測位システム（本測位システム）の概略図である。 本測位システムの移動端末、ゲートウェイ及びリピータの構成図である。 本測位システムの位置管理サーバの構成図である。 移動端末のＣＰＵが実行する位置情報送信処理ルーチンを表したフローチャートである。 端末位置情報の例を表した図である。 位置管理サーバのＣＰＵが実行する位置情報受信処理ルーチンを表したフローチャートである。 位置管理サーバのＣＰＵが実行する位置情報可視化処理ルーチンを表したフローチャートである。 位置管理サーバの出力装置に表示される移動端末の持ち主の現在位置を表した図である。

（全体構成）
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る測位システム（以下、「本測位システム」とも称呼される。）について説明する。図１は、本測位システムの概略構成を表している。本測位システムは敷地１０及び「敷地１０に立地する３階建ての建造物である建物１１」に適用されている。本例において、建物１１を含む敷地１０は、老人福祉施設として使用されている。

本測位システムは、ＩＭＥＳ送信機２０、移動端末３０、ゲートウェイ４０、リピータ５０及び位置管理サーバ６０を含んでいる。老人福祉施設の入居者のそれぞれは、同施設内にいるとき、移動端末３０を身につけている。移動端末３０のそれぞれは、移動端末３０の現在位置Ｐｓに関する情報（端末位置情報）を位置管理サーバ６０に定期的に送信する。位置管理サーバ６０は、各入居者の現在位置（即ち、現在位置Ｐｓ）を管理する。老人福祉施設の職員（施設職員）は、位置管理サーバ６０によって各入居者の居場所を把握することができる。

（ＩＭＥＳ送信機）
ＩＭＥＳ送信機２０のそれぞれは、建物１１内（具体的には、建物１１内の各階の天井）に設置されている。各ＩＭＥＳ送信機２０は、それぞれの設置位置を表す位置情報Ｐｉを含むＧＰＳ衛星７０と同型式の信号（即ち、ＩＭＥＳ信号）を送信する。位置情報Ｐｉは、各ＩＭＥＳ送信機２０が設置された建物１１内の位置の緯度及び経度、並びに、建物１１の階数（１階から３階のいずれか）の組合せである。

本例において、ＩＭＥＳ送信機２０は、建物１１の１階の天井に２つ（ＩＭＥＳ送信機２０ａ及びＩＭＥＳ送信機２０ｂ）、２階の天井に２つ（ＩＭＥＳ送信機２０ｃ及びＩＭＥＳ送信機２０ｄ）、そして、３階の天井に２つ（ＩＭＥＳ送信機２０ｅ及びＩＭＥＳ送信機２０ｆ）、合計６つ設置されている。

（移動端末）
移動端末３０の概略構成を図２（Ａ）に示す。移動端末３０のそれぞれは、ＧＰＳ信号及びＩＭＥＳ信号を受信する位置情報受信部３１、無線データ通信により端末位置情報を送信し且つ応答信号を受信する無線データ通信部３２、並びに、無線データ通信部３２を制御する通信制御部３３を含んでいる。本例において、無線データ通信は９２０ＭＨｚ帯特定小電力無線である。

更に、移動端末３０のそれぞれは、「位置情報受信部３１及び通信制御部３３を制御するＣＰＵ３４」、ＣＰＵ３４が実行するプログラム及びデータ等を記憶するＲＯＭ３５並びにデータを一時的に記憶するＲＡＭ３６を含んでいる。本例において、ＣＰＵ３４、ＲＯＭ３５及びＲＡＭ３６は、汎用マイコン３７により構成されている。加えて、移動端末３０は、リチウムイオン電池（不図示）を搭載し、同電池が発生させる電力によって駆動される。

移動端末３０のそれぞれには個別のＩＤ（端末ＩＤ）が付与されている。具体的には、移動端末３０のそれぞれのＲＯＭ３５は、端末ＩＤを記憶している。加えて、移動端末３０のそれぞれのＲＡＭ３６は、端末位置情報を送信する毎に「１」だけ増加する連続番号ＳＮを記憶している。

移動端末３０がＩＭＥＳ送信機２０からＩＭＥＳ信号を受信できるとき、移動端末３０は、そのＩＭＥＳ信号に含まれる位置情報Ｐｉを端末ＩＤ及び連続番号ＳＮと共に端末位置情報として無線データ通信により送信する。

一方、移動端末３０がＩＭＥＳ信号を受信できないが、４つ以上のＧＰＳ衛星７０からのＧＰＳ信号を受信できるとき、移動端末３０は、それらのＧＰＳ信号に基づいて周知の方法により現在位置Ｐｓを取得（算出）する。この場合、移動端末３０は、現在位置Ｐｓを端末ＩＤ及び連続番号ＳＮと共に端末位置情報として無線データ通信により送信する。

（ゲートウェイ及びリピータ）
ゲートウェイ４０の概略構成を図２（Ｂ）に示す。ゲートウェイ４０のそれぞれは、無線データ通信により端末位置情報を受信する無線データ通信部４１、及び、有線データ通信により端末位置情報を送信するＮＷインタフェース部４２を含んでいる。本例において、有線データ通信はイーサネット（登録商標）及びＴＣＰ／ＩＰにより構成される。

更に、ゲートウェイ４０のそれぞれは、「無線データ通信部４１及びＮＷインタフェース部４２を制御するＣＰＵ４３」、ＲＯＭ４４並びにＲＡＭ４５を含んでいる。本例において、ＣＰＵ４３、ＲＯＭ４４及びＲＡＭ４５は、汎用マイコン４６により構成されている。

ＲＯＭ４４は、位置管理サーバ６０のＩＰアドレスを記憶している。ゲートウェイ４０は、作動を開始するとき、位置管理サーバ６０との間にＴＣＰ／ＩＰのコネクション（ソケット）を確立する。

リピータ５０の概略構成を図２（Ｃ）に示す。リピータ５０のそれぞれは、端末位置情報を送受信する無線データ通信部５１、無線データ通信部５１を制御するＣＰＵ５２、ＲＯＭ５３及びＲＡＭ５４を含んでいる。本例において、ＣＰＵ５２、ＲＯＭ５３及びＲＡＭ５４は、汎用マイコン５５により構成されている。

ゲートウェイ４０は、移動端末３０及びリピータ５０から無線データ通信によって端末位置情報を受信することができる。ゲートウェイ４０は、受信した端末位置情報を有線データ通信によって位置管理サーバ６０（即ち、ＲＯＭ４４に記憶された位置管理サーバ６０のＩＰアドレス）へ送信する。より具体的に述べると、ゲートウェイ４０は、無線データ通信部４１により受信した端末位置情報をＴＣＰペイロードとし、ＴＣＰペイロードにＴＣＰヘッダ、ＩＰヘッダ及びイーサネットヘッダ等を付してＮＷインタフェース部４２より送信する。

リピータ５０は、移動端末３０及び他のリピータ５０から無線データ通信によって端末位置情報を受信することができる。加えて、リピータ５０は、受信した端末位置情報を無線データ通信によってゲートウェイ４０又は他のリピータ５０へ送信する。移動端末３０が送信した端末位置情報がゲートウェイ４０に到達するまでに複数のリピータ５０を経由することが可能である。

リピータ５０のそれぞれには、受信した端末位置情報の送信先としてゲートウェイ４０又は他のリピータ５０が登録されている。リピータ５０は、移動端末３０とゲートウェイ４０との間の距離が長いためにゲートウェイ４０が移動端末３０によって送信された端末位置情報を直接受信できない場合が生じ得るときに設置される。

ゲートウェイ４０及びリピータ５０のそれぞれは、移動端末３０から端末位置情報を受信したとき、その移動端末３０に対して応答信号を送信する。

図１には、２つの移動端末３０、即ち、建物１１の２階にある移動端末３０ａ及び屋外にある移動端末３０ｂが例示されている。更に、本例において、ゲートウェイ４０は、建物１１の１階、２階及び３階のそれぞれの内壁面に１つずつ、合計３つ（ゲートウェイ４０ａ、ゲートウェイ４０ｂ及びゲートウェイ４０ｃ）設置されている。

加えて、リピータ５０は、建物１１の外壁面に１つ（リピータ５０ａ）、及び、敷地１０の建物１１が無い角部のそれぞれに３つ（リピータ５０ｂ、リピータ５０ｃ及びリピータ５０ｄ）の、合計４つ設置されている。リピータ５０ａには、受信した端末位置情報の再送信先としてゲートウェイ４０ｃが登録されている。リピータ５０ｂ〜リピータ５０ｄのそれぞれには、受信した端末位置情報の再送信先としてリピータ５０ａが登録されている。リピータ５０ａ〜リピータ５０ｄは、移動端末３０が敷地１０の周辺に（即ち、敷地１０の外部）にあっても、その移動端末３０が送信する端末位置情報を受信することができる。

移動端末３０ａによって送信された端末位置情報は、ゲートウェイ４０ｂによって受信される。即ち、移動端末３０ａによって送信された端末位置情報は、ゲートウェイ４０ｂを経て位置管理サーバ６０に到達する。

一方、移動端末３０ｂによって送信された端末位置情報は、リピータ５０ｂによって受信され、リピータ５０ｂによって送信された端末位置情報は、リピータ５０ａによって受信される。更に、リピータ５０ａによって送信された端末位置情報は、ゲートウェイ４０ｃによって受信される。即ち、移動端末３０ｂによって送信された端末位置情報は、リピータ５０ｂ、リピータ５０ａ及びゲートウェイ４０ｃを経て位置管理サーバ６０に到達する。

（位置管理サーバ）
位置管理サーバ６０の概略構成を図３に示す。位置管理サーバ６０は、ＣＰＵ６１、ＣＰＵ６１が実行するプログラム及びデータ等を記憶するＨＤＤ（ハードディスクドライブ）６２、ＲＡＭ６３、並びに、有線データ通信を介してゲートウェイ４０から端末位置情報を受信するＮＷインタフェース部６４を含んでいる。ＨＤＤ６２には、「入居者のそれぞれが身につけている移動端末３０の端末ＩＤ」及び「端末ＩＤ毎の現在位置Ｐｓ」を含むＤＢ（データベース）６２ａが保存されている。本例において、ＣＰＵ６１、ＨＤＤ６２、ＲＡＭ６３、及び、ＮＷインタフェース部６４は、汎用コンピュータ６５により構成されている。

更に、位置管理サーバ６０は、施設職員に対して映像及び音声により情報を提供する出力装置６６、及び、施設職員が操作して位置管理サーバ６０に対する指示を入力する入力装置６７を含んでいる。ＣＰＵ６１は、出力装置６６及び入力装置６７のそれぞれと汎用インタフェース６８を介してデータの送受信を行う。本例において、汎用インタフェース６８は、ＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）及びＵＳＢ（Universal Serial Bus）により構成されている。

位置管理サーバ６０は、ゲートウェイ４０のそれぞれと有線データ通信により接続されている。ただし、図１において、有線データ通信の通信機器（例えば、イーサネットのスイッチングハブ及びＩＰのルータ等）の図示は省略されている。位置管理サーバ６０は、ゲートウェイ４０を介して移動端末３０のそれぞれから端末位置情報を受信する。

位置管理サーバ６０は、受信した端末位置情報に基づいて移動端末３０のそれぞれの現在位置Ｐｓに関する情報を施設職員に提供する。より具体的に述べると、移動端末３０を身につけた入居者（即ち、敷地１０内にいるべき者）が敷地１０の外に出たとき、施設職員に通知する。加えて、入居者のそれぞれの現在位置を出力装置６６上に表示する。

（具体的作動−移動端末）
次に、移動端末３０が端末位置情報を送信する際の移動端末３０の作動について説明する。移動端末３０のＣＰＵ３４（以下、単に「ＣＰＵ」とも称呼される。）が端末位置情報を送信する際の具体的な作動を、図４にフローチャートにより表された「位置情報送信処理ルーチン」を参照しながら説明する。ＣＰＵは、本ルーチンを所定の時間が経過する毎に実行する。

即ち、適当なタイミングとなると、ＣＰＵは、ステップ４００から処理を開始してステップ４０５に進んでＩＭＥＳ信号が受信可能であるか否かを判定する。ＩＭＥＳ信号が受信可能であれば、ＣＰＵは、ステップ４０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４１０に進み、受信したＩＭＥＳ信号に含まれる位置情報Ｐｉを抽出し、そのＩＭＥＳ信号を受信したときの信号強度Ｌｓと共にＲＡＭ３６に記憶させる。

次いで、ＣＰＵは、ステップ４１５に進み、受信可能なＩＭＥＳ信号の全てから位置情報Ｐｉを抽出したか否かを判定する。受信可能なＩＭＥＳ信号であって位置情報Ｐｉを抽出していないＩＭＥＳ信号があれば、ＣＰＵは、ステップ４１５にて「Ｎｏ」と判定してステップ４１０に戻る。

受信可能なＩＭＥＳ信号の全てから位置情報Ｐｉを抽出すると、ＣＰＵは、ステップ４１５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４２０に進み、位置管理サーバ６０へ端末位置情報を送信する。より具体的に述べると、ＣＰＵは、ＩＭＥＳ信号から抽出された位置情報Ｐｉを信号強度Ｌｓが高い順に並べ替え、信号強度Ｌｓが高い順に最大４つの位置情報を含む端末位置情報を送信する。

次いで、ＣＰＵは、ステップ４２５に進み、端末位置情報を送信してから所定時間内にゲートウェイ４０及びリピータ５０のいずれかから応答信号を受信していないか否かを判定する。ＣＰＵは、応答信号を受信していなければ、ステップ４２５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４３０に進み、端末位置情報を再送信する。次いで、ＣＰＵは、ステップ４３５に進み、連続番号ＳＮの値を「１」だけ増加させる。次いで、ＣＰＵは、ステップ４９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。

一方、ＣＰＵは、応答信号を受信していれば、ステップ４２５にて「Ｎｏ」と判定してステップ４３５に直接進む。

例えば、図１に示された移動端末３０ａは、ＩＭＥＳ送信機２０ｃ及びＩＭＥＳ送信機２０ｄの両方からＩＭＥＳ信号を受信できる。加えて、ＩＭＥＳ送信機２０ｃから受信したＩＭＥＳ信号の信号強度Ｌｓは、ＩＭＥＳ送信機２０ｄから受信したＩＭＥＳ信号の信号強度Ｌｓよりも高い。従って、この場合、移動端末３０ａから送信される端末位置情報は、図５の例のようになる。本例において、信号強度Ｌｓは、搬送波対雑音比（ｄＢ）により表される。

一方、ＩＭＥＳ信号が受信できなければ、ＣＰＵは、ステップ４０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ４４０に進み、ＧＰＳ信号に基づいて現在位置Ｐｓを算出できるか否か（即ち、４つ以上のＧＰＳ衛星７０からＧＰＳ信号を受信できるか否か）を判定する。ＧＰＳ信号に基づいて現在位置Ｐｓを算出できる場合、ＣＰＵは、ステップ４４０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４４５に進み、ＧＰＳ信号に基づいて現在位置Ｐｓを算出する。即ち、ＣＰＵは、移動端末３０の緯度、経度及び高度を取得する。次いで、ＣＰＵは、ステップ４５０に進み、算出された現在位置Ｐｓを含む端末位置情報を送信する。次いで、ＣＰＵは、ステップ４２５に進む。

ＧＰＳ信号に基づいて現在位置Ｐｓを算出できない場合、ＣＰＵは、ステップ４４０にて「Ｎｏ」と判定してステップ４５５に進み、現在位置Ｐｓを含まない端末位置情報を送信する。次いで、ＣＰＵは、ステップ４２５に進む。

（具体的作動−位置管理サーバ）
次に、位置管理サーバ６０のＣＰＵ６１（以下、単に「ＣＰＵ」とも称呼される。）が端末位置情報を受信した際の具体的な作動を、図６にフローチャートにより表された「位置情報受信処理ルーチン」を参照しながら説明する。ＣＰＵは、ＮＷインタフェース部６４がゲートウェイ４０のいずれかから端末位置情報を受信したとき（即ち、ＩＰパケットを受信したとき）、本ルーチンを実行する。

即ち、適当なタイミングとなると、ＣＰＵは、ステップ６００から処理を開始してステップ６０５進み、今回受信した端末位置情報が既に受信した端末位置情報と同一で無いか否かを判定する。具体的には、ＣＰＵは、端末ＩＤ及び連続番号ＳＮとの組合せに対応する現在位置ＰｓがＤＢ６２ａに記憶されていないか否かを判定する。

ＣＰＵは、今回受信した端末位置情報が今回受信した端末位置情報が既に受信した端末位置情報と同一で無ければ、ステップ６０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ６１０に進み、受信した端末位置情報が位置情報Ｐｉを含んでいるか否かを判定する。受信した端末位置情報が位置情報Ｐｉを含んでいれば、ＣＰＵは、ステップ６１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ６１５に進み、その端末位置情報を送信した移動端末３０の現在位置Ｐｓを取得する。

より具体的に述べると、受信した端末位置情報に複数の位置情報Ｐｉが含まれていれば、信号強度Ｌｓが最も高い位置情報Ｐｉを現在位置Ｐｓとして取得する。一方、受信した端末位置情報に位置情報Ｐｉが１つのみ含まれていれば、その位置情報Ｐｉを現在位置Ｐｓとして取得する。この場合、現在位置Ｐｓは、緯度及び経度、並びに、建物１１の階数の組合せによって表される。

次いで、ＣＰＵは、ステップ６２０に進み、ＤＢ６２ａに記憶された「端末位置情報に含まれていた端末ＩＤに対応する移動端末３０」の現在位置Ｐｓを更新する。

一方、受信した端末位置情報に位置情報Ｐｉが含まれていなければ、ＣＰＵは、ステップ６１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ６２５に進み、端末位置情報に現在位置Ｐｓが含まれているか否かを判定する。端末位置情報に現在位置Ｐｓが含まれていれば、ＣＰＵは、ステップ６２５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ６３０に進み、端末位置情報から現在位置Ｐｓを抽出する。この場合、現在位置Ｐｓは、緯度及び経度、並びに、高度の組合せによって表される。次いで、ＣＰＵは、ステップ６２０に進む。

ＣＰＵは、ステップ６２０の処理を実行すると、ステップ６３５に進み、現在位置Ｐｓが敷地１０の外にあるか否かを判定する。現在位置Ｐｓが敷地１０の外にあれば、ＣＰＵは、ステップ６３５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ６４０に進み、「端末位置情報に含まれていた端末ＩＤに対応する入居者」に関する情報をＤＢ６２ａから抽出する。次いで、ＣＰＵは、ステップ６４５に進み、出力装置６６を介して映像（文字）及び音声により、その入居者が敷地１０の外に出たことを施設職員へ通知する。次いで、ＣＰＵは、ステップ６９５に進み、本ルーチンを終了する。

一方、現在位置Ｐｓが敷地１０内にあれば、ＣＰＵは、ステップ６３５にて「Ｎｏ」と判定してステップ６９５に直接進む。なお、今回受信した端末位置情報が今回受信した端末位置情報が既に受信した端末位置情報と同一であれば、ＣＰＵは、ステップ６０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ６９５に直接進む。加えて、受信した端末位置情報が位置情報Ｐｉ及び現在位置Ｐｓのいずれも含んでいなければ、ＣＰＵは、ステップ６２５にて「Ｎｏ」と判定してステップ６９５に直接進む。

次に、位置管理サーバ６０が受信した端末位置情報を処理し、処理結果を出力装置６６上に表示する際の位置管理サーバ６０の作動を、図７にフローチャートにより表された「位置情報可視化処理ルーチン」を参照しながら説明する。位置管理サーバ６０のＣＰＵは、本ルーチンを所定の時間が経過する毎に実行する。

即ち、適当なタイミングとなると、ＣＰＵは、ステップ７００から処理を開始してステップ７０５に進み、端末ＩＤのそれぞれに対応する現在位置Ｐｓ及び入居者情報を抽出する。即ち、ＣＰＵは、入居者のそれぞれの現在位置を取得する。次いで、ＣＰＵは、ステップ７１０に進み、各入居者の敷地１０及び建物１１内の現在位置を表す画像を出力装置６６に表示させる。出力装置６６に表示される画像の例を図８に示す。本例において、外出している入居者（即ち、移動端末３０を身につけていない入居者）は図示されない。次いで、ＣＰＵは、ステップ７９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。

以上、説明したように、本測位システムは、
航法衛星（ＧＰＳ衛星７０）が送信する衛星測位信号（ＧＰＳ信号）、及び、屋内測位信号送信機（ＩＭＥＳ送信機２０）が送信する前記衛星測位信号と同型式の屋内測位信号（ＩＭＥＳ信号）に基づいて現在位置に関する情報（位置情報Ｐｉ及び現在位置Ｐｓ）を取得することが可能であって、同取得した現在位置に関する情報を無線データ通信により送信する１つ又は複数の移動端末（３０）と、
前記移動端末が送信した同移動端末の現在位置に関する情報を受信し、且つ、同移動端末の現在位置に関する情報を前記無線データ通信（９２０ＭＨｚ帯の無線データ通信）とは形式の異なるデータ通信（イーサネット及びＴＣＰ／ＩＰ）により前記移動端末の現在位置を管理する位置管理サーバへ送信するゲートウェイ装置（ゲートウェイ４０）と、
を有している。

加えて、本測位システムは、
前記無線データ通信により受信した前記移動端末の現在位置に関する情報を無線データ通信により前記ゲートウェイ装置へ送信する１つ又は複数のリピータ装置（リピータ５０）を含むように構成されている。

更に、前記ゲートウェイ装置は、
前記位置管理サーバのアドレス（位置管理サーバ６０のＩＰアドレス）を記憶する記憶部（ＲＯＭ４４）を備え、
前記無線データ通信により前記移動端末の現在位置に関する情報を受信したとき、前記記憶部に記憶された位置管理サーバのアドレスを宛先として同移動端末の現在位置に関する情報を送信するように構成されている。

本測位システムによれば、移動端末３０が屋外にあっても屋内にあっても同様の手順により移動端末３０の位置情報を管理することができる。具体的には、移動端末３０が屋外にある場合の端末位置情報を受信する経路と、移動端末３０が屋内にある場合の端末位置情報を受信する経路と、を別々に準備する必要がなく、位置管理サーバ６０は、いずれの場合であっても単一のインタフェースにより端末位置情報を受信できる。

加えて、移動端末３０が屋外にあるときであっても端末位置情報を移動体通信網を介して送信する必要がないので、移動体通信網を利用するために移動体通信の事業者と契約を結び、更に、利用料金を支払う必要がない。従って、本測位システムは、構築及び運用に係る費用を抑えることが可能となる。

加えて、移動端末３０は、端末位置情報の送信手段として９２０ＭＨｚ帯の無線データ通信にのみ対応すればよく、移動体通信網に対応する必要がないので、移動端末３０の小型化、軽量化及び省電力化を図ることが可能となる。移動端末３０の小型化及び軽量化によって、人が移動端末３０を身につけることが容易となる。加えて、移動端末３０の省電力化によって搭載したリチウムイオン電池による長時間の稼働が可能となる。

一般に、無線データ通信においては通信速度が速くなるほど無線送信機の消費電力が大きくなるが、移動端末３０は、「通信速度が１００ｋｂｐｓ以下に抑えられた９２０ＭＨｚ帯の無線データ通信」を利用するので、移動端末３０の更なる省電力化が可能となる。個々の端末位置情報はデータ量が比較的小さいので、通信速度が遅くても本測位システムの運用に大きな影響はない。

移動端末３０は、携帯電話及びスマートフォン等の携帯端末と異なり、撮影機能及び録音機能等の情報保存機能、並びに、移動体通信網を介して外部と通信する機能を有していない。そのため、入居者が移動端末３０を身につけることによって入居者に関する秘密情報（個人情報）が施設の外部に漏洩する可能性は極めて低い。

加えて、位置管理サーバ６０のＩＰアドレスはゲートウェイ４０によって記憶されているので、移動端末３０は位置管理サーバ６０のＩＰアドレスを記憶する必要がない。そのため、何らかの理由によって位置管理サーバ６０のＩＰアドレスが変更となる場合であっても、ゲートウェイ４０に対して設定変更を行えば良く、移動端末３０のそれぞれに対して設定変更を行う必要はない。或いは、移動端末３０が追加されるとき、その移動端末３０に位置管理サーバ６０のＩＰアドレスを登録する必要がない。従って、本測位システムの管理工数を抑えることが可能となる。

以上、本発明に係る測位システムの実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、本実施形態に係る測位システムは敷地１０内の施設に適用されていたが、複数の施設を網羅する測位システムが構築されてもよい。即ち、複数の施設にゲートウェイ４０及びリピータ５０を設置し、位置管理サーバ６０は、それらのゲートウェイ４０及びリピータ５０から端末位置情報を受信してもよい。

或いは、位置管理サーバ６０は、敷地１０の外に設置されても良い。即ち、位置管理サーバ６０は、ゲートウェイ４０及びリピータ５０の設置場所から離れた場所に設置されても良い。例えば、位置管理サーバ６０は、所謂クラウドサーバー上に構成されても良い。

加えて、本実施形態に係る位置管理サーバ６０は、出力装置６６上に位置情報の処理結果を表示していた。しかし、位置管理サーバ６０は、出力装置６６以外の端末（他端末）に位置情報の処理結果を表示させても良い。例えば、位置管理サーバ６０がＨＴＴＰサーバとして作動し、且つ、位置管理サーバ６０とＩＰネットワーク（インターネットを含む）で接続された他端末がＨＴＴＰクライアントとして作動することにより、位置管理サーバ６０は、他端末に位置情報の処理結果を表示させても良い。

加えて、本実施形態に係るゲートウェイ４０のＲＯＭ４４は、位置管理サーバ６０のＩＰアドレスを記憶していた。しかし、ＲＯＭ４４は、位置管理サーバ６０のドメイン名を記憶していても良い。或いは、位置管理サーバ６０のＮＷインタフェース部６４がＨＴＴＰサーバとして作動する場合、ＲＯＭ４４は、「位置管理サーバ６０が端末位置情報をＨＴＴＰリクエストとして受信するディレクトリ、ファイル、クエリストリング等を含むＵＲＬ」を位置管理サーバ６０のアドレスとして記憶しても良い。

加えて、本実施形態に係る全てのゲートウェイ４０及びリピータ５０は、敷地１０内に設置されていた。しかし、一部のゲートウェイ４０及びリピータ５０は、敷地１０の外に設置されてもよい。この場合、移動端末３０が敷地１０の外にあるときであっても位置管理サーバ６０は移動端末３０から端末位置情報を受信することができる。

加えて、本実施形態に係る位置管理サーバ６０は、ゲートウェイ４０のそれぞれと有線データ通信により接続されていた。しかし、位置管理サーバ６０と、ゲートウェイ４０のそれぞれと、の間の通信の一部又は全部は、無線データ通信（例えば、無線ＬＡＮ）により実現されても良い。

加えて、本実施形態に係る移動端末３０は、ＧＰＳ信号に基づいて現在位置Ｐｓを算出していた。しかし、ＧＰＳ信号に基づく現在位置Ｐｓの算出は、位置管理サーバ６０が行っても良い。この場合、移動端末３０は、ＧＰＳ信号に含まれる情報を端末位置情報として位置管理サーバ６０へ送信する。

加えて、本実施形態に係る移動端末３０は、衛星測位信号としてＧＰＳ信号を受信していた。しかし、移動端末３０は、ＧＰＳ信号に替えて、或いは、ＧＰＳ信号に加えて、他の衛星測位信号を受信しても良い。例えば、他の衛星測位信号は、ＧＬＯＮＡＳＳ（Global Navigation Satellite System）及びＱＺＳＳ（Quasi-Zenith Satellite System）であっても良い。

加えて、本実施形態に係る移動端末３０が送信するＩＭＥＳ信号に基づく端末位置情報は、最大４つの位置情報Ｐｉを含んでいた。しかし、端末位置情報に含まれる位置情報Ｐｉの最大値は「４」以外の数であっても良い。例えば、端末位置情報は最大８つの位置情報Ｐｉを含んでも良く、或いは、端末位置情報は位置情報Ｐｉを１つのみ含んでも良い。

加えて、本実施形態に係る移動端末３０は、端末位置情報を送信した後、所定時間内に応答信号が受信できなければ端末位置情報を再送信する処理を１回のみ実行していた。しかし、この端末位置情報を再送信する処理は、より多くの回数（例えば、３回）実行されても良い。或いは、この端末位置情報を再送信する処理は、割愛されても良い。

加えて、本実施形態において、端末位置情報はＴＣＰ／ＩＰのパケットとして送信されていた。しかし、端末位置情報はＵＤＰ／ＩＰのパケットとして送信されても良い。

加えて、ＲＯＭ３５、ＲＯＭ４４及びＲＯＭ５３のそれぞれは、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリによって構成されても良い。或いは、ＨＤＤ６２は、ＳＳＤ（ソリッドステートドライブ）によって構成されても良い。

加えて、本実施形態に係る測位システムは老人福祉施設に適用されていた。しかし、本測位システムは老人福祉施設以外の種々の施設に適用することが可能である。例えば、本測位システムは、託児所、教育施設、事務所、工場及び倉庫等に適用することが可能である。更に、移動端末３０は人が身につけるのではなく、備品、測定機器及び在庫品等の物に付しても良い。

２０…ＩＭＥＳ送信機、３０…移動端末、４０…ゲートウェイ、５０…リピータ、６０…位置管理サーバ、７０…ＧＰＳ衛星。

Claims (3)

1. 航法衛星が送信する衛星測位信号、及び、屋内測位信号送信機が送信する屋内測位信号に基づいて現在位置を取得することが可能であって、端末識別子及び連続番号を含む前記現在位置に関する情報を無線データ通信により送信する位置情報送信処理を実行し、前記位置情報送信処理を実行する毎に前記連続番号を変化させ、且つ、前記位置情報送信処理の実行時に前記現在位置に関する情報を送信してから所定時間が経過しても当該現在位置に関する情報が受信されたことを表す応答信号を受信しないときには同一の前記連続番号を含む当該現在位置に関する情報を再び送信する１つ又は複数の移動端末と、
   前記移動端末が送信した前記現在位置に関する情報を移動体通信網を経由せずに受信することが可能であって、前記現在位置に関する情報を受信すると前記応答信号を前記無線データ通信により送信し、且つ、前記受信した現在位置に関する情報を前記無線データ通信とは形式の異なるデータ通信により送信するゲートウェイ装置と、
   前記無線データ通信により前記現在位置に関する情報を受信することが可能であって、前記現在位置に関する情報を受信すると前記応答信号を前記無線データ通信により送信し、且つ、前記受信した現在位置に関する情報を前記無線データ通信により前記ゲートウェイ装置へ送信する１つ又は複数のリピータ装置と、
   前記ゲートウェイ装置から受信した前記現在位置に関する情報に含まれる前記端末識別子及び前記連続番号の組合せが既に受信されたものでなければ当該現在位置に関する情報が新たに受信されたものであると判定し、且つ、新たに受信された前記現在位置に関する情報に基づいて前記移動端末の現在位置を管理する位置管理サーバと、
   を有することを特徴とする測位システム。
2. 請求項１に記載の測位システムにおいて、
   前記現在位置に関する情報を前記移動端末が送信する前記無線データ通信は、
   法令により定められた９２０ＭＨｚ帯の周波数を利用するように構成された測位システム。
3. 請求項１又は請求項２に記載の測位システムにおいて、
   前記ゲートウェイ装置は、
   前記位置管理サーバのアドレスを記憶する記憶部を備え、
   前記無線データ通信により前記移動端末の現在位置に関する情報を受信したとき、前記記憶部に記憶された前記位置管理サーバのアドレスを宛先として当該移動端末の現在位置に関する情報を送信するように構成された、
   測位システム。
   

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