JP6721498B2 - 情報端末位置推定システム - Google Patents
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Description
上記BLEビーコン信号の特徴は、装置が小型であり、さらにボタン電池でも年単位の稼働が可能な低消電性である。ビーコン信号を活用しての位置推定手段を用いたシステム例として、店舗内での顧客サービスシステムが提案されている(例えば、特許文献1を参照)。
またビーコン信号を発信する固定端末を多数設置する必要があり、さらにインターネット網やインターネットサーバーなど大規模な設備が必要になり、設備費用が高額になるという欠点がある。また、インターネット網を使っているので、災害時に携帯電話網やインターネット網の基地局が被災すると、顧客が携帯する情報端末からの情報がインターネットサーバーに届かず、上記システムは機能しない。さらに、インターネットやサーバーに情報を委ねているので、プライバシーの侵害や悪用のリスクがある。
また、ビーコン信号を中継する情報端末の、衛星測位システムによる位置情報の取得の有無に応じて探索対象の情報端末の位置推定手段を選択することができる。
また、ビーコン信号を中継する情報端末の、衛星測位システムによる位置情報の取得の
有無に応じて探索対象の情報端末の位置推定手段を選択することができる。
説明にあっては、実施形態において用いる図面は模式図とし、寸法や形状や配置位置は実際の形状や状況を正確に反映したものではなく、図面を見やすく、また、理解しやすくするため一部誇張している。
第1実施形態における、情報端末位置推定システム100の構成を、図1を用いて説明する。図1は、第1実施形態における、情報端末位置推定システム100の構成を示す模式図である。
スマートフォンやタブレット型パーソナルコンピュータなどにソフトをインストールしたものを中継情報端末として利用することができる。
まず、情報端末位置推定システム100の動作の概要を説明する。被探索側情報端末10が発信したビーコン信号Bは、中継情報端末1、2、3で中継されて、探索者が操作する探索側情報端末20で受信することにより、ビーコン信号の中継経路Rが形成される。中継経路Rの出発点は被探索側情報端末10であり、終点は探索側情報端末20である。ここで、中継経路Rは存在する中継情報端末の数によって多数形成される。それは、中継経路Rの出発点の被探索側情報端末10と終点の探索側情報端末20を共通として、両者を中継する中継情報端末の組み合わせは、多数あるからである。図1で示した中継経路Rは、その多数ある中継経路の一つである。
すなわち、各中継情報端末には位置情報取得部6が設けられているが、衛星測位システムにおいては、衛星からの電波が障害物で遮られた中継情報端末では位置情報を取得することができず、各中継情報端末に取得の有無の差が生じる。よって、位置情報の柱は取得の有無を示す取得状態情報であり、そして取得状態情報が有るときは取得の結果となる位置情報が利用可能となる。本願発明においては位置情報を取得した中継情報端末の緯度経度の情報により、中継情報端末の位置の確認を行っている。したがって、中継順番が次の中継情報端末に送信されるビーコン信号Bが有する位置情報は、位置情報を取得した中継情報端末の緯度経度の情報である。
探索側情報端末20のビーコン信号部4は、中継情報端末3が発信するビーコン信号B3を受信する。
位置推定手段M1による被探索側情報端末10の位置推定を、図2を用いて説明する。位置推定手段M1が選択されるのは、中継回数情報が1回の情報端末の中で、位置情報を取得している情報端末があるときである。そして、位置推定手段M1の特徴は、位置情報を取得している情報端末の位置情報を活用することである。
まず、中継情報端末1a、1b、1cのそれぞれの位置を中心として、所定の距離Hを半径とする位置推定円Ca、Cb、Ccを描く。すると、被探索側情報端末10の位置と推定される領域は、各位置推定円が重なる領域Z(梨地で示す)である。探索者は表示部24に表示された領域Zを探索することにより、被探索側情報端末10を携帯する被探索者を容易に発見することができる。
位置推定手段M2による被探索側情報端末10の位置推定を、図3を用いて説明する。位置推定手段M2が選択されるのは、中継回数情報が1回の情報端末の中で、衛星測位システムによる位置情報を取得している情報端末がなく、中継回数情報が2回以上の情報端末の中で衛星測位システムによる位置情報を取得している情報端末があるときである。そして、位置推定手段M2の特徴は、累積距離情報及び探索方向に基づいて位置を推定することである。
ある。位置推定の対象となる情報端末は、被探索側情報端末10であり、位置情報を取得している中継情報端末は、情報端末2d、2eである。そして両者とも、中継回数情報が2回の情報端末ある。
位置情報を取得しているすべての中継情報端末の緯度経度情報を平均して得た平均値を採用すればよい。そして、累積距離情報としては、各ビーコン信号の中で累積値が最小になるものを採用すればよい。
位置推定手段M3による被探索側情報端末10の位置推定を、図4を用いて説明する。位置推定手段M3が選択されるのは、ビーコン信号を中継する全ての中継情報端末に衛星測位システムによる位置情報を取得している情報端末がないときである。そして、位置推定手段M3の特徴は、探索方向を求める方法にある。
の指向性が表れ易い状態にする。次に、探索側情報端末20を腹部に持ち、体を回転させることで、ビーコン信号B3fの受信レベルが最大となる方位を探す。これは、中継経路Rfの中で最後に中継する中継情報端末3fの位置が、探索側情報端末20から見てどの方向にあるかを探すことに対応する。
方位を特定する方法として、方位磁石の方位情報を用いる代わりに、探索側情報端末20に内蔵された方位センサーの方位情報を用いてもよい。
本発明の情報端末位置推定システム100を利用して被探索側情報端末10の位置を推定する一例を説明する。
第2実施形態における情報端末位置推定システム110の構成を、図7を用いて説明する。図7は、第2実施形態における、情報端末位置推定システム110の構成を示す模式図である。第2実施形態による情報端末位置推定システム110は、図1に示す第1実施形態による情報端末位置推定システム100の発展例である。
図7において、図1と同一の符号は、図1と同一のものを示している。
システムを構成する機器は、探索対象である被探索側情報端末10、ビーコン信号を中継する中継情報端末1、2、3および探索側自動探知自律移動ロボット70である。ここで、被探索側情報端末10と中継情報端末1,2、3は、情報端末位置推定システム100と共通なので、説明を省略する。
、位置推定手段選択部22、位置推定部23、位置推定手段M1、位置推定手段M2、位置推定手段M3及び表示部24である。新たに付加した構成要素は、自立制御部71と移動機構部72である。
次に、情報端末位置推定システム110における動作を説明する。被探索側情報端末10が発信したビーコン信号Bは、中継情報端末1,2,3で中継され、その中継の中で情報を付加されてビーコン信号B3となり、探索側情報端末である探索側自動探知自律移動ロボット70で受信される。ビーコン信号Bの中継方法は、情報端末位置推定システム100と同様であるので、詳細説明を省略する。
移動機構部72はその移動指示に従って、移動機構を動作させる。
移動する毎に、中継経路Rを形成する中継情報端末は変化する。したがって、中継情報端末における位置情報の取得の有無も変化する。しかし、第1実施形態において説明したように、中継情報端末の位置情報が含まれるか否かに応じて位置推定手段を切り換えることで、被探索側情報端末10の位置を的確に推定することができる。
自立制御部71は、移動する毎に、被探索側情報端末10の新たに推定された位置情報と探索側自動探知自律移動ロボット70の新たな位置情報に基づいて、新たな移動方向を決定する。そして、移動機構部72に移動指示をする。
これを繰り返し行うことで、被探索側情報端末10に到達する。
また、ビーコン信号に中継情報端末の、衛星測位システムによる位置情報が含まれるか否かに応じて探索対象の情報端末の位置推定手段を選択し、探索対象の情報端末の位置を的確に推定することができる。
4 ビーコン信号部
5 処理部
6 衛星測位システム
10 被探索側情報端末
20 探索側情報端末
21 位置情報取得状態分析部
22 位置推定手段選択部
23 位置推定部
24 表示部
44 方位図
50 グラフ線
51 受信レベルが最大となる方位
64 移動方向
70 探索側自動探知自動移動ロボット
71 自律制御部
72 移動機構部
100、110 情報端末位置推定システム
Claims (6)
- 探索対象の被探索側情報端末からのビーコン信号を探索者が操作する探索側情報端末で受信し、前記被探索側情報端末の位置を推定する情報端末位置推定システムにおいて、
前記被探索側情報端末からの前記ビーコン信号を複数の中継情報端末を中継して前記探索側情報端末で受信し、
受信された前記ビーコン信号は、前記被探索側情報端末の固有ID情報と、前記ビーコン信号が前記中継情報端末を中継した回数である中継回数情報と、前記ビーコン信号の受信電波強度に基づく、前記被探索側情報端末と前記探索側情報端末との間の距離情報と、を有し、
前記ビーコン信号に前記中継情報端末の衛星測位システムによる位置情報が含まれるか否かに応じて、複数ある前記被探索側情報端末の位置推定手段のうちのいずれかを選択して前記被探索側情報端末の位置を推定する
ことを特徴とする情報端末位置推定システム。 - 複数ある前記位置推定手段のうちの一つは、前記ビーコン信号に前記中継回数情報が1回の前記中継情報端末が取得した前記位置情報が含まれているとき、
前記位置情報と、前記位置情報を中心とした所定の距離とで示す領域によって前記被探索側情報端末の位置を推定する
ことを特徴とする請求項1に記載の情報端末位置推定システム。 - 前記所定の距離は、前記被探索側情報端末と前記位置情報を取得している前記中継回数情報が1回の前記中継情報端末との距離、又は前記ビーコン信号の受信可能な距離である
ことを特徴とする請求項2に記載の情報端末位置推定システム。 - 複数ある前記位置推定手段のうちの一つは、前記ビーコン信号に前記中継回数情報が1回の前記中継情報端末が取得した前記位置情報が含まれておらず、前記中継回数情報が2回以上の前記中継情報端末が取得した前記位置情報を含んでいるとき、
前記被探索側情報端末と前記探索側情報端末との前記距離情報の累積値が最小となる前記ビーコン信号を累積距離情報として採用し、
含まれていた前記位置情報と前記探索側情報端末の前記位置情報とを直線で結んだ方向を探索方向として採用し、
前記累積距離情報及び前記探索方向に基づいて前記被探索側情報端末の位置を推定する
ことを特徴とする請求項1に記載の情報端末位置推定システム。 - 前記探索方向は、前記中継回数情報が2回以上の前記中継情報端末の中で前記位置情報を取得している前記情報端末が複数であるとき、複数の前記位置情報の平均位置と前記探索側情報端末の位置情報とを直線で結んだ方向を前記探索方向に採用する
ことを特徴とする請求項4に記載の情報端末位置推定システム。 - 複数ある前記位置推定手段のうちの一つは、前記ビーコン信号に全ての前記中継情報端末における前記位置情報が含まれていないとき、
前記探索側情報端末の前記ビーコン信号の受信感度を下げて前記ビーコン信号を受信し、
前記距離情報の累積値が最小となる前記ビーコン信号を前記累積距離情報として採用し、
前記累積距離情報が最小の前記ビーコン信号の受信レベルが最大となる方向を探索方向として採用し、
前記累積距離情報及び前記探索方向に基づいて前記被探索側情報端末の位置を推定する
ことを特徴とする請求項1に記載の情報端末位置推定システム。
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