JP7372755B2

JP7372755B2 - 通信装置、通信方法、プログラム、及び通信システム

Info

Publication number: JP7372755B2
Application number: JP2019068743A
Authority: JP
Inventors: 謙治神谷
Original assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 2019-03-29
Filing date: 2019-03-29
Publication date: 2023-11-01
Anticipated expiration: 2039-03-29
Also published as: JP2020167613A

Description

本発明の実施形態は、通信装置、通信方法、プログラム、及び通信システムに関する。

従来から、Bluetooth（登録商標）、Zigbee（登録商標）等の近距離無線通信方式を用いた位置検知システムが提案されている。

位置検知システムは、位置の検出対象となる者がビーコンと呼ばれる送信機を所持し、送信機から出力される信号を複数の受信機で受信することで実現される。近年の位置検出システムは、複数の受信機から受信した信号に基づいて位置を検出するためにクラウド又はオンプレミスサーバで構成されることが多い。

位置検知のための測位技術として、３点測位という手法がある。３点測位においては、各受信機で受信されるビーコンからのビーコン信号の信号強度（ＲＳＳＩ値）より距離を算出し、３つ以上の受信機の各々とビーコンまでの距離とに基づいて、ビーコンの位置を推定する手法である。

ビーコンまでの距離は、受信機の無線信号強度(ＲＳＳＩ値)から算出される。しかしながら、受信機の無線信号強度(ＲＳＳＩ値)は、周囲の環境によって変動しており、安定するのが難しい場合がある。そのため、従来技術においては、過去に受信した複数の無線信号強度(ＲＳＳＩ値)を記憶しておき、記憶している複数の無線信号強度(ＲＳＳＩ値)と、受信した無線信号強度(ＲＳＳＩ値)と、の平均化演算を行うことで、無線信号強度(ＲＳＳＩ値)を安定させている。

特開２０１６－０６２１６０号公報

しかしながら、従来技術を用いた場合、複数の無線信号強度(ＲＳＳＩ値)の記憶しておく必要があるため、多くの記憶領域が必要となる。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、記憶領域の削減と位置の検出精度の安定化とを両立させる通信装置、通信方法、プログラム、及び通信システムを提案する。

実施形態の通信装置は、送信端末から送信される第１信号を受信する受信部と、第１信号の前に受信部が受信した過去信号の信号強度の平滑化のための演算結果を表した第１過去信号強度情報を記憶する記憶部と、受信部が受信した第１信号の信号強度と、記憶部に記憶されていた第１過去信号強度情報と、を用いて、第１信号の信号強度に対して平滑化のための演算を行う演算処理部と、演算処理部による演算結果に基づいた、第１信号の信号強度を平滑化した値を出力する出力部と、を備え、記憶部は、前記第１過去信号強度情報を、前記第１信号の信号強度の平滑化のための前記演算処理部による演算結果を表した第２過去信号強度情報で更新して記憶し、演算処理部は、さらに、受信部が１信号の後に受信した第２信号の信号強度と、第１信号の信号強度に対して平滑化のための演算結果を表した第２過去信号強度情報と、を用いて、第２信号に対して平滑化のための演算を行い、前記第１信号の信号強度に対して平滑化のための演算を行う際に、前記記憶部に記憶されていた前記第１過去信号強度情報に対して乗算するゲインを、所定の条件に基づいて切り替え、前記所定の条件として、前記第１信号を送信する前記送信端末を備えている対象物が頻繁に移動するか否かによって判別される、前記対象物が利用者か物品かに応じて、前記第１過去信号強度情報に対して乗算するゲインを切り替える。

図１は、第１の実施形態に係る位置検出システムを示す図である。図２は、第１の実施形態にかかる複数のゲートウェイと、ビーコンの位置関係を例示した図である。図３は、第１の実施形態のゲートウェイの機能構成を例示したブロック図である。図４は、第２の実施形態のゲートウェイの機能構成を例示したブロック図である。図５は、第３の実施形態のゲートウェイの機能構成を例示したブロック図である。図６は、第４の実施形態のゲートウェイの機能構成を例示したブロック図である。

以下、添付図面を参照しながら、実施形態の通信装置、通信方法、プログラム、及び通信システムについて詳細に説明する。以下に示す実施形態の通信装置、通信方法、プログラム、及び通信システムは、利用者が携帯したタグに基づいて、利用者の位置を精度よく検出する位置検出システムに適用された例について説明するが、検出対象を利用者に制限するものではなく、他の生物等であってもよい。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る位置検出システム１を示す図である。第１の実施形態に係る位置検出システム１は、複数のビーコン１０と、ゲートウェイ２０と、固定通信装置３０と、算出装置４０と、を備える。

ビーコン１０は、送信信号を送信する送信端末として機能している。使用者により持ち運び可能である。例えば、ビーコン１０は、ネックストラップ等に取り付けられ、使用者により首から下げて持ち運ばれる。また、ビーコン１０は、カード等に一体的に組み込まれて使用者により持ち運ばれてもよい。ビーコン１０は、通信機能等を有する。

本実施形態は、送信端末をビーコン１０に制限するものではなく、送信信号を送信する機能を有していればよく、例えば、ノート型のコンピュータ、スマートフォン、タブレット端末、携帯電話機または専用の情報端末等であってもよい。

ビーコン１０は、一定周期ごとに、ビーコン１０を識別する識別情報を含んだ送信信号を電波として出力する。本実施形態のビーコン１０が送信する送信信号としては、例えばＢＬＥ(Bluetooth（登録商標） Low Energy)通信機能が用いられることが考えられるが、無線通信機能であればどのような通信手法でもよい。

ゲートウェイ２０Ａ～２０Ｃは、Ｗｉ－Ｆｉ通信機能と、ＢＬＥ通信機能と、を備え、ＢＬＥ通信機能でビーコン１０から送信信号を受信した際に、Ｗｉ－Ｆｉ通信機能を用いて、受信したビーコン１０に関する情報を、固定通信装置３０に送信する。複数のゲートウェイ２０Ａ～２０Ｃは、屋内または地下等における互いに異なる予め定められた位置に配置される。以下に示す例では、ゲートウェイ２０Ａ～２０Ｃの各々に共通する構成については、ゲートウェイ２０とも称している。

図２は、本実施形態にかかる複数のゲートウェイ２０Ａ～２０Ｃと、ビーコン１０の位置関係を例示した図である。図２に例示されるように、複数のゲートウェイ２０Ａ～２０Ｃは、ビーコン１０の位置を検出する対象領域を囲むように配置される。複数のゲートウェイ２０Ａ～２０Ｃは、例えば屋内または地下等の天井、壁または柱等に設置される。これによって、複数のゲートウェイ２０Ａ～２０Ｃの各々は、ビーコン１０からの無線信号を受信できる。そして、複数のゲートウェイ２０Ａ～２０Ｃが受信した無線信号の信号強度に応じてビーコン１０の位置を特定できる。

図１に戻り、本実施形態のゲートウェイ２０は、ビーコン１０から受信した無線信号の信号強度について平滑化処理を行う。そして、ゲートウェイ２０は、自装置（ゲートウェイ２０）を識別するゲートウェイＩＤと、ビーコン１０を識別するビーコンＩＤと、平滑化処理された信号強度と、を含む情報を、受信したビーコン１０に関する情報として、固定通信装置３０に送信する。

固定通信装置３０は、ゲートウェイ２０とＷｉ－Ｆｉ通信機能で無線通信可能な情報処理端末である。本実施形態の固定通信装置３０は、無線ルータとしての機能を有し、公衆ネットワークを介して算出装置４０にアクセスできる。

本実施形態の固定通信装置３０は、ゲートウェイ２０から受信したビーコン１０に関する情報（ゲートウェイＩＤと、ビーコン１０を識別するビーコンＩＤと、平滑化処理された信号強度と、を対応付けた情報）を、算出装置４０に送信する。

算出装置４０は、固定通信装置３０とネットワークを介して接続される情報処理装置である。例えば、算出装置４０は、一般的なコンピュータまたはサーバであってよい。また、算出装置４０は、１台のコンピュータであってもよいし、クラウドシステムのように複数台のコンピュータで構成されてもよい。

算出装置４０は、ビーコン１０に関する情報（ゲートウェイＩＤと、ビーコン１０を識別するビーコンＩＤと、平滑化処理された信号強度と、を対応付けた情報）に基づいて、ビーコン１０の位置情報を算出する。

算出装置４０は、ビーコン１０に関する情報に含まれている、平滑化処理された信号強度に基づいて、ビーコン１０に関する情報に含まれているゲートウェイＩＤで識別されるゲートウェイ２０からビーコン１０までの距離を算出する。なお、信号強度に基づいた距離の算出手法は、従来からの手法を問わず、どのような手法を用いてもよい。

また、算出装置４０は、ゲートウェイ２０を識別するゲートウェイＩＤと、当該ゲートウェイ２０の位置情報とを、対応付けて記憶している。そして、算出装置４０は、ゲートウェイ２０の位置情報と、複数のゲートウェイ２０の各々からのビーコンの距離と、に基づいてビーコン１０の位置情報を算出する。なお、本実施形態は、位置情報の算出手法を制限するものではなく、３点測位の手法を問わず、どのような手法を用いてもよい。

なお、本実施形態は、ビーコン１０とゲートウェイ２０との間をＢＬＥ通信機能で通信し、ゲートウェイ２０と固定通信装置３０との間をＷｉ－Ｆｉ通信機能で通信する例について説明するが、装置間で通信する通信機能を制限するものではない。例えば、ビーコン１０とゲートウェイ２０との間を、ZigBee（登録商標）で通信し、ゲートウェイ２０と固定通信装置３０との間をＢＬＥ通信機能で通信してもよい。

次に、ゲートウェイ２０の具体的な構成について説明する。図３は、本実施形態のゲートウェイ２０の機能構成を例示したブロック図である。図３に示されるように、ゲートウェイ２０は、受信処理部３０１と、平滑化処理部３０２と、送信処理部３０３と、を備えている。

本実施形態のゲートウェイ２０は、ＣＰＵと、ＲＯＭと、ＲＡＭと、で構成されている。そして、ゲートウェイ２０のＣＰＵは、ＲＯＭに格納されているプログラムを実行することで、図３で示す各構成が実現される。

受信処理部３０１は、ＢＬＥ通信機能を用いて、ビーコン１０から送信される無線信号（電波）を受信する。そして、受信処理部３０１は、無線信号に含まれていたビーコン１０を識別するビーコンＩＤを送信処理部３０３に出力し、無線信号の信号強度とビーコンＩＤとを平滑化処理部３０２に出力する。

平滑化処理部３０２は、無線信号の信号強度の平滑化を行う。本実施形態の平滑化処理部３０２は、平滑化手法として、ＩＩＲ（Infinite Impulse Response）フィルタを用いる。本実施形態の平滑化処理部３０２は、受信処理部３０１が受信した無線信号の信号強度についてＩＩＲフィルタで平滑化処理を行うために、加算器３１１と、演算器３１２と、記憶部３１３と、演算器３１４と、を備えている。

記憶部３１３は、今回受信した無線信号の前に、受信処理部３０１が受信した前回（過去）の無線信号の信号強度の平滑化のための演算結果を表した過去信号強度情報を記憶する。なお、過去信号強度情報に対して、演算器３１４でゲイン“ｂ０”が乗算されると、前回（過去）の無線信号が平滑化された信号強度となる。

本実施形態の記憶部３１３は、過去信号強度情報を一時的に記憶し、演算器３１２に過去信号強度情報を送信することで、ディレイ回路として機能する。

演算器３１２は、記憶部３１３から出力された値に対して、ゲイン“ａ１”を乗算し、出力する。なお、ゲイン“ａ１”は、実施態様に応じて設定される値であって、例えば、利用者の移動速度等に基づいて設定される。

加算器３１１は、今回受信した無線信号の信号強度に、演算器３１２から入力された値（ゲイン“ａ１”に過去信号強度情報を乗算した値）を加算する。

演算器３１４は、加算器３１１から出力された値に、ゲイン“ｂ０”を乗算して、今回受信した無線信号を平滑化した信号強度を示す値を出力する。なお、ゲイン“ｂ０”は、実施態様に応じて設定される値とする。

記憶部３１３は、すでに記憶されていた、前回の無線信号の信号強度に関する過去信号強度情報を、今回の無線信号の平滑化のための加算器３１１による加算結果（次回の無線信号の際の過去信号強度情報）で更新される。これによって、受信処理部３０１が次回の無線信号を受信した場合に、今まで平滑化してきた無線信号の受信強度を考慮した平滑化処理を実現できる。

このように、本実施形態は、無線信号の信号強度の平滑化を行うための値として、過去のビーコン１０ごとに一つの過去信号強度情報を記憶しておけばよい。このため、従来のようＲＳＳＩ値を複数記憶しておく必要がないため、記憶容量を削減することができる。

本実施形態の加算器３１１と、演算器３１２と、演算器３１４と、を組み合わせることで、受信処理部３０１が受信した今回の無線信号の信号強度と、記憶部３１３に記憶されていた過去信号強度情報と、を用いて、今回の無線信号の信号強度に対して平滑化のための演算を行う演算処理部３２０が実現される。つまり、記憶部３１３に記憶された過去信号強度情報ＲＳＳＩｘｙ（ｔ－１）とした場合、演算処理部３２０は、下記の式（１）で表した処理を実行できる。なお、時刻ｔは、受信処理部３０１が今回受信した時刻を示し、時刻ｔ－１は、受信処理部３０１が前回受信した時刻を示している。

ＲＳＳＩｙ（ｔ）＝（ＲＳＳＩｘ（ｔ）＋ａ１＊ＲＳＳＩｘｙ（ｔ－１））＊ｂ０……（１）

なお、本実施形態では、信号強度ＲＳＳＩｘ（ｔ）が時刻ｔにおける無線信号の信号強度の入力値であり、信号強度ＲＳＳＩｙ（ｔ）が時刻ｔにおける無線信号の平滑化された信号強度の出力値であり、信号強度ＲＳＳＩｘｙ（ｔ）が時刻ｔにおける無線信号の平滑化された信号強度の中間値である。なお、中間値ＲＳＳＩｘｙ（ｔ）にゲインｂ０を乗算することで、出力値ＲＳＳＩｙ（ｔ）が算出される。

そして、演算処理部３２０によって算出された今回の無線信号の平滑化された信号強度ＲＳＳＩｙ（ｔ）が送信処理部３０３に出力される。

送信処理部３０３は、平滑化処理部３０２から出力された平滑化された信号強度ＲＳＳＩｙ（ｔ）を、受信処理部３０１から出力されたビーコンＩＤと、自装置であるゲートウェイ２０を識別するゲートウェイＩＤと、を対応付けて、固定通信装置３０に送信（出力）する。なお、本実施形態は、固定通信装置３０に送信する例について説明するが、送信先を固定通信装置３０に制限するものではなく、ビーコン１０（送信端末）の位置情報を特定可能な構成であればよい。例えば、位置情報を算出する構成への送信（出力）等でもよい。

これによって、最終的に算出装置４０は、ゲートウェイ２０の各々から送信された、ビーコン１０の平滑化された信号強度に基づいて、ビーコン１０の位置情報を算出できる。

上述したように、記憶部３１３は、今回の無線信号の平滑化のための加算器３１１による加算結果を、次回の無線信号の際の過去信号強度情報として更新されている。これにより受信処理部３０１が、ビーコン１０から次回の無線信号を受信した場合に、演算処理部３２０が、当該次の無線信号の信号強度と、記憶部３１３に記憶されている過去信号強度情報と、を用いて次回の無線信号に対して平滑化のための演算を実現できる。

本実施形態においては、平滑化処理を行うことで、ビーコン１０（送信端末）から自受信した無線信号の信号強度が周囲の環境の変動に応じて大きく変化することを抑止することができる。さらには、平滑化処理をするためには、ビーコン１０ごとに一つの過去信号強度情報を記憶しておけばよいため、記憶容量を削減できる。記憶容量を削減する結果、コストを削減することができる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態は、記憶部３１３には、加算器３１１による加算結果を記憶する例について説明した。しかしながら、記憶部３１３に記憶させる情報は、信号強度に対して平滑化のための演算結果であればよい。そこで、第２の実施形態では、記憶部３１３が、送信処理部３０３により送信される、平滑化された信号強度を記憶する例について説明する。なお、ゲートウェイ以外の構成は第１の実施形態と同様として説明を省略する。また、第２の実施形態においては、第１の実施形態と同様の構成については同一符号を割り当て、説明を省略する。

図４は、第２の実施形態のゲートウェイ４００の機能構成を例示したブロック図である。図４に示されるように、ゲートウェイ４００は、受信処理部３０１と、平滑化処理部４０１と、送信処理部３０３と、を備えている。

平滑化処理部４０１は、受信処理部３０１が受信した無線信号の信号強度についてＩＩＲフィルタで平滑化処理を行うために、加算器３１１と、演算器３１４と、記憶部４１２と、演算器４１１と、を備えている。

記憶部４１２は、演算器３１４から出力された（換言すれば送信処理部３０３から送信される）、前回の無線信号を平滑化した信号強度を示す値（ＲＳＳＩｙ（ｔ－１））を記憶する。

演算器４１１は、記憶部４１２から出力された値に対して、ゲイン“ａ１／ｂ０”を乗算し、出力する。なお、ゲイン“ａ１／ｂ０”は、第１の実施形態の演算器３１２のゲイン“ａ１”を、第１の実施形態の演算器３１４のゲイン“ｂ０”で除算した結果である。これにより、第２の実施形態は、第１の実施形態と同様の信号強度ＲＳＳＩｙ（ｔ）を送信できる。

本実施形態の加算器３１１と、演算器４１１と、演算器３１４と、を組み合わせることで、演算処理部４２０が実現される。演算処理部４２０は、受信処理部３０１が受信した今回の無線信号の信号強度と、記憶部３１３に過去信号強度情報として記憶されていた、前回の無線信号を平滑化した信号強度を示す値（ＲＳＳＩｙ（ｔ－１））と、を用いて、今回の無線信号の信号強度に対して平滑化のための演算を行う。つまり、演算処理部４２０は、下記の式（２）の処理を実行する。

ＲＳＳＩｙ（ｔ）＝（ＲＳＳＩｘ（ｔ）＋ａ１／ｂ０＊ＲＳＳＩｙ（ｔ－１））＊ｂ０……（２）

これにより、本実施形態は、第１の実施形態と同様の効果が得られる。さらに、本実施形態の記憶部４１２は、送信処理部３０３が送信する、無線信号を平滑化した信号強度を示す値（ＲＳＳＩｙ（ｔ－１））を記憶することで、様々な処理に用いることができる。例えば平滑化処理部４０１が、記憶部４１２に記憶された無線信号を平滑化した信号強度を示す値（ＲＳＳＩｙ（ｔ－１））を、当該無線信号を受信した時刻と対応付けて、ゲートウェイ４００に接続された外部記憶媒体に書き込むことで、信号強度の履歴を生成できる。

（第３の実施形態）
上述した実施形態は検出対象となるビーコン１０を一つに制限するものではない。そこで、第３の実施形態は、複数のビーコンの各々について、過去信号強度情報を記憶する例について説明する。なお、ゲートウェイ以外の構成は第１の実施形態と同様として説明を省略する。また、第３の実施形態においては、第２の実施形態と同様の構成については同一符号を割り当て、説明を省略する。

図５は、第３の実施形態のゲートウェイ５００の機能構成を例示したブロック図である。図５に示されるように、ゲートウェイ５００は、受信処理部３０１と、平滑化処理部５０１と、送信処理部３０３と、を備えている。

受信処理部３０１は、複数のビーコン（送信端末）１０の各々から送信される無線信号を受信する。本実施形態では、Ｎ個のビーコン（送信端末）１０から無線信号を受信する例とする。なお、Ｎは、２以上の自然数であればよい。

平滑化処理部５０１は、受信処理部３０１が受信した無線信号の信号強度についてＩＩＲフィルタで平滑化処理を行うために、加算器３１１と、演算器３１４と、演算器４１１と、記憶部５１１＿１～５１１＿Ｎと、判別部５１２と、を備えている。

記憶部５１１＿１～５１１＿Ｎは、Ｎ個のビーコン１０の各々に対応する、過去信号強度情報を記憶している。例えば、記憶部５１１＿１は、Ｎ個のビーコン１０のうち第１のビーコン１０の過去信号強度情報を記憶し、記憶部５１１＿２は、第２のビーコン１０の過去信号強度情報を記憶し、記憶部５１１＿Ｎは、第Ｎのビーコン１０の過去信号強度情報を記憶する。

判別部５１２は、Ｎ個のビーコン１０の各々を識別するビーコンＩＤと、記憶部５１１＿１～５１１＿Ｎと、を対応付けた情報を保持している。そして、判別部５１２は、受信処理部３０１が受信したビーコン１０のビーコンＩＤから、過去信号強度情報の読み出し先となる記憶部５１１＿１～５１１＿Ｎを特定する。

そして、加算器３１１が、判別部５１２により特定された、記憶部５１１＿１～５１１＿Ｎのうちいずれか一つから読み出された過去信号強度情報に、受信処理部３０１が受信した無線信号の信号強度を加算する。

そして、演算器３１４から出力された（換言すれば送信処理部３０３から送信される）、今回の無線信号を平滑化した信号強度を示す値（ＲＳＳＩｙ（ｔ－１））は、判別部５１２により特定された、記憶部５１１＿１～５１１＿Ｎのうちいずれか一つに書き込まれる。

本実施形態では、加算器３１１と、演算器４１１と、演算器３１４と、判別部５１２とを組み合わせることで演算処理部５２０を実現する。演算処理部５２０は、受信処理部３０１が受信した、Ｎ個のビーコン１０のうちいずれか一つの無線信号の信号強度と、Ｎ個のビーコン１０のうちいずれか一つに対応する、過去信号強度情報と、を用いて、Ｎ個のビーコン１０のうちいずれか一つの無線信号の信号強度に対する平滑化処理を実行する。

図５に示される例では、記憶部５１１＿１～５１１＿Ｎへの接続先を、判別部５１２による判別結果を切り替える例として表した。本実施形態は、このような例に制限するものではなく、記憶部が、ビーコンＩＤと、過去信号強度情報と、を対応付けたテーブルを保持し、受信した無線信号のビーコンＩＤと対応付けられた過去信号強度情報を読み出すようにしてもよい。

本実施形態は、上述した構成を備えることで、複数のビーコン１０の各々について平滑化された信号強度に基づいて、位置情報を算出することが可能となる。

従来は、複数のビーコン１０の各々について平滑化する場合に、複数の送信端末（例えばビーコン）毎に過去の信号強度を複数保持する必要があった。この場合、複数の信号強度の群を、複数記憶しておく必要があるため、記憶容量が大きくなっていた。

これに対して、本実施形態では、ビーコン１０毎に、１個の過去信号強度情報を記憶すればよい。このため、複数のビーコン１０の信号強度を平滑化したい場合に、記憶容量の削減が可能となる。

（第４の実施形態）
上述した実施形態においては、過去信号強度情報に乗算されるゲイン“ａ１”を変更しない例について説明した。しかしながら、様々な条件に応じて、過去信号強度情報に乗算されるゲインを切り替えてもよい。そこで、第４の実施形態では、過去信号強度情報に乗算されるゲインを切り替える例について説明する。なお、ゲートウェイ以外の構成は第１の実施形態と同様として説明を省略する。また、第４の実施形態においては、第３の実施形態と同様の構成については同一符号を割り当て、説明を省略する。

図６は、第４の実施形態のゲートウェイ６００の機能構成を例示したブロック図である。図６に示されるように、ゲートウェイ６００は、受信処理部３０１と、平滑化処理部６０１と、送信処理部３０３と、を備えている。

平滑化処理部６０１は、受信処理部３０１が受信した無線信号の信号強度についてＩＩＲフィルタで平滑化処理を行うために、加算器３１１と、演算器３１４と、記憶部５１１＿１～５１１＿Ｎと、演算器６１１と、演算器６１２と、判別部６１３と、を備えている。

判別部６１３は、過去信号強度情報の読み出し先となる記憶部５１１＿１～５１１＿Ｎを特定する他に、所定の条件に応じて、記憶部５１１＿１～５１１＿Ｎから読み出された過去信号強度情報の出力先を、演算器６１１及び演算器６１２のうちいずれか一つに切り替える。

演算器６１１は、記憶部３１３から出力された値に対して、ゲイン“ａ１／ｂ０”を乗算し、演算器６１２は、記憶部３１３から出力された値に対して、ゲイン“ａ２／ｂ０”を乗算する。このように、演算器６１１及び演算器６１２でゲインを異ならせている。

これにより、本実施形態の判別部５１２は、所定の条件に応じて過去信号強度情報に乗算するゲインを切り替えることができる。

例えば、ビーコン１０を備えている対象物の移動速度が遅い場合もあれば、移動速度が速い場合も存在する。本実施形態におけるＩＩＲフィルタによる平滑化処理では、現在の無線信号の信号強度に、所定のゲインを乗算した過去の無線信号の信号強度を用いて平滑化処理を行っている。このため、過去の無線信号の信号強度に乗算するゲインは、利用者の移動速度に応じて切り替えるのが好ましい。

そこで、本実施形態の判別部５１２は、所定の条件に応じてゲインを切り替えることとした。ゲインを切り替える条件としては、ビーコン１０を携帯している利用者の移動速度に応じて切り替えることが考えられる。

例えば、算出装置４０が、算出したビーコン１０毎の位置の履歴から、ビーコン１０毎の移動速度を算出する。そして、算出装置４０は、ビーコン１０毎に算出された移動速度が所定の速度以上か否かに応じて、ビーコン１０毎に使用するゲインを切り替える指示を、ゲートウェイ６００に送信する。そして、ゲートウェイ６００は、ビーコン１０に毎にゲインを切り替える指示を受信した場合、判別部６１３は、当該指示に基づいて、ビーコン１０毎に、演算器６１１及び演算器６１２から出力先を切り替える。なお、ゲイン“ａ１／ｂ０”、及びゲイン“ａ２／ｂ０”は、実施の態様に応じて適切な値が設定されるものとする。

さらに他の例としては、判別部５１２は、ビーコン１０を備えている対象物が、利用者か物品か（対象物が頻繁に移動するか否か）に応じて、過去信号強度情報の出力先を、演算器６１１及び演算器６１２から切り替えてもよい。

本実施形態では、加算器３１１と、演算器３１４と、演算器６１１、演算器６１２と、判別部６１３と、を組み合わせることで演算処理部６２０を実現できる。演算処理部６２０は、無線信号の信号強度に対して平滑化のための演算を行う際に、過去信号強度情報に対して乗算するゲインを、所定の条件に基づいて切り替えることができる。

これによって、ビーコン１０（送信端末）を備えた人又は物の状態（例えば移動速度）に応じて、適切な平滑化処理が可能となる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１位置検出システム
１０ビーコン
２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、４００、５００、６００ゲートウェイ
３０固定通信装置
４０算出装置
３０１受信処理部
３０２、４０１、５０１、６０１平滑化処理部
３０３送信処理部
３１１加算器
３１２演算器
３１３、４１２、５１１＿１、５１１＿２、５１１＿Ｎ記憶部
３１４演算器
３２０、４２０、５２０、６２０演算処理部
４１１演算器
５１２、６１３判別部
６１１演算器
６１２演算器

Claims

送信端末から送信される第１信号を受信する受信部と、
前記第１信号の前に前記受信部が受信した過去信号の信号強度の平滑化のための演算結果を表した第１過去信号強度情報を記憶する記憶部と、
前記受信部が受信した前記第１信号の信号強度と、前記記憶部に記憶されていた前記第１過去信号強度情報と、を用いて、前記第１信号の信号強度に対して平滑化のための演算を行う演算処理部と、
前記演算処理部による演算結果に基づいた、前記第１信号の信号強度を平滑化した値を出力する出力部と、を備え、
前記記憶部は、
前記第１過去信号強度情報を、前記第１信号の信号強度の平滑化のための前記演算処理部による演算結果を表した第２過去信号強度情報で更新して記憶し、
前記演算処理部は、
さらに、前記受信部が前記第１信号の後に受信した第２信号の信号強度と、前記第１信号の信号強度に対して平滑化のための演算結果を表した前記第２過去信号強度情報と、を用いて、前記第２信号に対して平滑化のための演算を行い、
前記第１信号の信号強度に対して平滑化のための演算を行う際に、前記記憶部に記憶されていた前記第１過去信号強度情報に対して乗算するゲインを、所定の条件に基づいて切り替え、
前記所定の条件として、前記第１信号を送信する前記送信端末を備えている対象物が頻繁に移動するか否かによって判別される、前記対象物が利用者か物品かに応じて、前記第１過去信号強度情報に対して乗算するゲインを切り替える、
通信装置。
前記記憶部により記憶された前記第２過去信号強度情報は、前記出力部によって出力された前記第１信号の信号強度を平滑化した値である、
請求項１に記載の通信装置。
前記演算処理部は、前記所定の条件として、前記第１信号を送信する前記送信端末の移動速度が、所定の速度より大きいか否かに基づいて、前記第１過去信号強度情報に対して乗算するゲインを切り替える、
請求項１に記載の通信装置。
前記受信部は、複数の送信端末の各々から送信される第１信号を受信し、
前記記憶部は、前記複数の送信端末の各々に対応する、第１過去信号強度情報を記憶し、
前記演算処理部は、前記受信部が受信した、前記複数の送信端末のうちいずれか一つの前記第１信号の信号強度と、前記複数の送信端末のうちいずれか一つに対応する、前記第１過去信号強度情報と、を用いて、前記複数の送信端末のうちいずれか一つの前記第１信号の信号強度に対して平滑化のための演算を行う、
請求項１乃至３のいずれか一つに記載の通信装置。
通信装置で実行される通信方法であって、
前記通信装置は、
送信端末から受信した過去信号の信号強度の平滑化のための演算結果を表した第１過去信号強度情報を記憶する記憶部を備え、
前記送信端末から前記過去信号の後に送信された第１信号を受信する受信ステップと、
前記受信ステップが受信した前記第１信号の信号強度と、前記記憶部に記憶されていた前記第１過去信号強度情報と、を用いて、前記第１信号の信号強度に対して平滑化のための演算を行う演算ステップと、
前記演算ステップによる演算結果に基づいた、前記第１信号の信号強度を平滑化した値を出力する出力ステップと、を含み、
前記記憶部は、
前記第１過去信号強度情報を、前記第１信号の信号強度の平滑化のための前記演算ステップによる演算結果を表した第２過去信号強度情報で更新して記憶し、
前記演算ステップは、
さらに、前記受信ステップが前記第１信号の後に受信した第２信号の信号強度と、前記第１信号の信号強度に対して平滑化のための演算結果を表した前記第２過去信号強度情報と、を用いて、前記第２信号に対して平滑化のための演算を行い、
前記第１信号の信号強度に対して平滑化のための演算を行う際に、前記記憶部に記憶されていた前記第１過去信号強度情報に対して乗算するゲインを、所定の条件に基づいて切り替え、
前記所定の条件として、前記第１信号を送信する前記送信端末を備えている対象物が頻繁に移動するか否かによって判別される、前記対象物が利用者か物品かに応じて、前記第１過去信号強度情報に対して乗算するゲインを切り替える、
通信方法。
コンピュータに実行させるためのプログラムであって、
送信端末から受信した過去信号の信号強度の平滑化のための演算結果を表した第１過去信号強度情報を記憶する記憶部を備え、
前記送信端末から前記過去信号の後に送信された第１信号を受信する受信ステップと、
前記受信ステップが受信した前記第１信号の信号強度と、前記記憶部に記憶されていた前記第１過去信号強度情報と、を用いて、前記第１信号の信号強度に対して平滑化のための演算を行う演算ステップと、
前記演算ステップによる演算結果に基づいた、前記第１信号の信号強度を平滑化した値を出力する出力ステップと、を前記コンピュータに実行させ、
前記記憶部は、
前記第１過去信号強度情報を、前記第１信号の信号強度の平滑化のための前記演算ステップによる演算結果を表した第２過去信号強度情報で更新して記憶し、
前記演算ステップは、
さらに、前記受信ステップが前記第１信号の後に受信した第２信号の信号強度と、前記第１信号の信号強度に対して平滑化のための演算結果を表した前記第２過去信号強度情報と、を用いて、前記第２信号に対して平滑化のための演算を行い、
前記第１信号の信号強度に対して平滑化のための演算を行う際に、前記記憶部に記憶されていた前記第１過去信号強度情報に対して乗算するゲインを、所定の条件に基づいて切り替え、
前記所定の条件として、前記第１信号を送信する前記送信端末を備えている対象物が頻繁に移動するか否かによって判別される、前記対象物が利用者か物品かに応じて、前記第１過去信号強度情報に対して乗算するゲインを切り替える、
プログラム。
送信端末から送信される第１信号を受信する受信部と、
前記第１信号の前に前記受信部が受信した過去信号の信号強度の平滑化のための演算結果を表した第１過去信号強度情報を記憶する記憶部と、
前記受信部が受信した前記第１信号の信号強度と、前記記憶部に記憶されていた前記第１過去信号強度情報と、を用いて、前記第１信号の信号強度に対して平滑化のための演算を行う演算処理部と、
前記演算処理部による演算結果に基づいた、前記第１信号の信号強度を平滑化した値を出力する出力部と、
前記第１信号の信号強度を平滑化した値に基づいて、前記送信端末の位置情報を算出する算出部と、を備え、
前記記憶部は、
前記第１過去信号強度情報を、前記第１信号の信号強度の平滑化のための前記演算処理部による演算結果を表した第２過去信号強度情報で更新して記憶し、
前記演算処理部は、
さらに、前記受信部が前記第１信号の後に受信した第２信号の信号強度と、前記第１信号の信号強度に対して平滑化のための演算結果を表した前記第２過去信号強度情報と、を用いて、前記第２信号に対して平滑化のための演算を行い、
前記第１信号の信号強度に対して平滑化のための演算を行う際に、前記記憶部に記憶されていた前記第１過去信号強度情報に対して乗算するゲインを、所定の条件に基づいて切り替え、
前記所定の条件として、前記第１信号を送信する前記送信端末を備えている対象物が頻繁に移動するか否かによって判別される、前記対象物が利用者か物品かに応じて、前記第１過去信号強度情報に対して乗算するゲインを切り替える、
通信システム。