WO2016136152A1 - 位置検出システム及び位置検出方法 - Google Patents

位置検出システム及び位置検出方法 Download PDF

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WO2016136152A1
WO2016136152A1 PCT/JP2016/000575 JP2016000575W WO2016136152A1 WO 2016136152 A1 WO2016136152 A1 WO 2016136152A1 JP 2016000575 W JP2016000575 W JP 2016000575W WO 2016136152 A1 WO2016136152 A1 WO 2016136152A1
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WO
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position detection
terminal
wireless connection
connection device
detection system
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PCT/JP2016/000575
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English (en)
French (fr)
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貴紹 伊藤
泰輔 小西
一生 池崎
Original Assignee
パナソニックIpマネジメント株式会社
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/14Determining absolute distances from a plurality of spaced points of known location
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04MTELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M3/00Automatic or semi-automatic exchanges
    • H04M3/42Systems providing special services or facilities to subscribers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W64/00Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management

Definitions

  • the present disclosure relates to a position detection system and a position detection method for detecting the position of a terminal.
  • the position of a wireless telephone is detected by a wireless telephone system (see Patent Documents 1, 2, and 3).
  • a wireless telephone system a plurality of wireless connection devices that can be wirelessly connected to a wireless telephone are installed, and when these wireless connection apparatuses receive radio signals from the wireless telephone, the position of the wireless telephone is detected.
  • the position display device extracts the position information of the wireless base station through which the response signal from the wireless telephone has been passed from the exchange, and displays the position information of the wireless telephone.
  • a management terminal acquires position information transmitted from a wireless slave unit via a wireless base station, and displays this position information.
  • the mobile radio terminal apparatus performs call processing such as location registration and calling / incoming calls.
  • an object of the present disclosure aims to improve the position detection accuracy of the terminal and to suppress an increase in system cost. Furthermore, an object of the present disclosure is to detect not only the planar position (two-dimensional position) of the terminal (wireless telephone) but also the position of the terminal in the vertical direction (position in the height direction).
  • a position detection device of the present disclosure is a position detection system including a terminal, a plurality of wireless connection devices, a position detection server, and a private branch exchange, wherein the plurality of wireless connection devices are wirelessly connected to the terminal, The radio field intensity of radio waves from the wireless connection device is measured, and the measurement result is transmitted to the position detection server via the wireless connection device and the private branch exchange.
  • the position detection server receives the measurement result, and a plurality of wireless The position of the terminal is estimated based on the position information of the connection device and the measurement result.
  • the position detection method of the present disclosure is a position detection method in a position detection system including a terminal, a plurality of wireless connection devices, a position detection server, and a private branch exchange, and the plurality of wireless connection devices are wirelessly connected to the terminal, A step of measuring the radio field intensity of radio waves from a plurality of wireless connection devices by a terminal; a step of communicating measurement results from the terminal to a position detection server via the wireless connection device and a private branch exchange; and a position detection server And estimating the position of the terminal based on the position information of the plurality of wireless connection devices and the measurement result.
  • the present disclosure it is possible to improve the position detection accuracy of the terminal and suppress an increase in system cost. Furthermore, according to the present disclosure, not only the planar position (two-dimensional position) of the terminal (wireless telephone) but also the position of the terminal in the vertical direction (position in the height direction) can be detected.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a PBX (Private Branch eXchange) system in the first embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a telephone function shared CS (Cell Station) in the first embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the position detection CS in the first embodiment.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of the position detection terminal according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the telephone terminal in the first embodiment.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of the position detection server in the first embodiment.
  • FIG. 7 is a sequence diagram showing a position detection sequence by the PBX system in the first embodiment.
  • FIG. 8 is a flowchart showing a CS search processing procedure by the position detection terminal in the first embodiment.
  • FIG. 9 is a schematic diagram illustrating registered contents of the search table and the CS ranking table in the initial search in the first embodiment and a first example of registered contents of the search table and the CS ranking table changed in the second search.
  • FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a second example of registered contents of the search table and the CS ranking table changed in the second search in the first embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a third example of registered contents of the search table and the CS ranking table changed in the second search in the first embodiment.
  • FIG. 12 is a schematic diagram illustrating a fourth example of registered contents of the search table and the CS ranking table changed in the second search in the first embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram for explaining triangulation used in the position detection algorithm calculation by the position detection server in the first embodiment.
  • FIG. 14 is a schematic diagram showing the position of the position detection terminal obtained by the position detection algorithm calculation in the first embodiment.
  • FIG. 15 is a schematic diagram showing the registration contents of the radio wave intensity table in the second embodiment.
  • FIG. 16 is a schematic diagram showing the prescribed points P1, P2, P3 set on each floor of the building and the wireless connection device installed on each floor according to the second embodiment.
  • FIG. 17 is a schematic diagram showing the registration contents of the measurement data table in the second embodiment.
  • FIG. 18 is a flowchart illustrating a processing procedure of position detection algorithm calculation by the position detection server in the second embodiment.
  • FIG. 19 is a schematic diagram for explaining another triangulation used in the position detection algorithm calculation by the position detection server in the first embodiment.
  • the position detection system of the following embodiment is applied to, for example, a PBX (private branch exchange) system having a terminal position detection function.
  • PBX private branch exchange
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a PBX system 5 in the first embodiment.
  • the PBX system 5 has a configuration in which a telephone function shared CS 10, a position detection CS 20, a position detection server 50, a position confirmation terminal 60, and a PBX main device 70 are connected to an IP network 8.
  • the PBX system 5 has a position detection function of a terminal (for example, the position detection terminal 30 or the telephone terminal 40).
  • the telephone function sharing CS 10 is a wireless connection device (CS: Cell Station) sharing the telephone function, which communicates data for detecting the position of the terminal and has a telephone function.
  • the position detection CS 20 is a wireless connection device dedicated to position detection that communicates data for detecting the position of the terminal and does not have a telephone function. Accordingly, the telephone function shared CS 10 and the position detection CS 20 perform wireless connection with both the position detection terminal 30 and the telephone terminal 40 and communicate data for detecting the position of the terminal.
  • the ratio of the number of installed telephone function shared CSs 10 and position detection CSs 20 depends on, for example, the balance between the required position detection accuracy and the system cost.
  • a telephone line network (telephone NW (Network)) 80 is connected to the IP network 8.
  • the telephone terminal 40 can make a voice call with a fixed telephone (not shown) connected to the telephone NW 80 via the telephone function sharing CS 10 and the PBX main apparatus 70.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the telephone function shared CS 10. At least one telephone function shared CS 10 is installed, and periodically transmits a radio signal (beacon signal) for notifying the presence of the terminal to the terminal.
  • the terminal here includes, for example, the position detection terminal 30 or the telephone terminal 40.
  • the telephone function shared CS 10 includes a control unit 11, a radio control unit 12, a main device interface unit 13, an audio processing unit 14, and an antenna switch 15.
  • a plurality of antennas 15z and 15y are connected to the antenna switch 15. Note that the number of antennas may be one.
  • the control unit 11 comprehensively controls the operation of each unit of the telephone function shared CS 10.
  • the control unit 11 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit) or DSP (Digital Signal Processor), ROM (Read Only Memory), or RAM (Random Access Memory).
  • CPU or DSP implement
  • the wireless control unit 12 performs wireless communication with the position detection terminal 30 and the telephone terminal 40 to perform wireless communication.
  • this communication method for example, DECT (Digital Enhanced Cordless Communications) that can be connected to a plurality of terminals by time division multiple access (TDMA) is used.
  • TDMA time division multiple access
  • the communication method is not limited to DECT, and 2.4 GHz band digital cordless, PHS, or the like may be used.
  • the main apparatus interface unit 13 controls connection of the IP network 8 and transmits / receives data to / from the PBX main apparatus 70 via the IP network 8.
  • the voice processing unit 14 encodes and decodes voice data transmitted to and received from the telephone terminal 40 to realize a telephone function.
  • the antenna switch 15 switches between a plurality of (for example, two) antennas 15z and 15y in accordance with an instruction from the radio control unit 12.
  • the two antennas 15z and 15y are attached in different directivity directions.
  • the antenna switch 15 switches so as to use one of the two antennas 15z and 15y having the higher reception signal level.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the position detection CS 20. At least one CS 20 for position detection is installed, and periodically transmits a beacon signal for informing the terminal of its presence.
  • the position detection CS 20 includes a control unit 21, a radio control unit 22, a main device interface unit 23, and an antenna switch 25. A plurality of antennas 25z and 25y are connected to the antenna switch 25. Note that the number of antennas may be one.
  • the control unit 21 comprehensively controls the operation of each unit of the position detection CS 20.
  • the control unit 21 includes, for example, a CPU or DSP, ROM, or RAM.
  • the wireless control unit 22 performs wireless communication with the position detection terminal 30 or the telephone terminal 40 to perform wireless communication.
  • DECT that can be connected to a plurality of terminals by time division multiple access is used, as in the case of the telephone function shared CS 10.
  • the communication method is not limited to DECT, and 2.4 GHz band digital cordless, PHS, or the like may be used.
  • the main device interface unit 23 controls connection of the IP network 8 and transmits / receives data to / from the PBX main device 70 via the IP network 8.
  • the antenna switch 25 switches between a plurality of (for example, two) antennas 25z and 25y in accordance with an instruction from the radio control unit 22.
  • the two antennas 25z and 25y are attached in different directivity directions, for example.
  • the antenna switch 25 switches so as to use the higher one of the two antennas 25z and 25y having the higher received signal level.
  • the position detection CS 20 does not have a voice processing unit for realizing a telephone function, it has a simple configuration and is less expensive than the telephone function shared CS 10.
  • the telephone function shared CS 10 and the position detection CS 20 are simply referred to as “wireless connection devices”.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the position detection terminal 30.
  • the position detection terminal 30 is a terminal from which the position of the own terminal is detected.
  • the position detection terminal 30 is attached to, for example, various devices (for example, medical devices) and portable terminals. Therefore, the position detection terminal 30 is movable.
  • the position detection terminal 30 includes a control unit 31, a wireless control unit 32, a position detection database unit 33, a user interface unit 34, and an antenna switch 35. A plurality of antennas 35y and 35z are connected to the antenna switch 35. Note that the number of antennas may be one.
  • the position detection terminal 30 incorporates a battery (not shown) as a power source for supplying power to each unit.
  • the control unit 31 comprehensively controls the operation of each unit of the position detection terminal 30.
  • the control part 31 has CPU or DSP, ROM, or RAM, for example.
  • the radio control unit 32 receives radio signals (beacon signals) from the telephone function shared CS 10 and the position detection CS 20, wirelessly connects and communicates with the telephone function shared CS 10 and the position detection CS 20.
  • the position detection database unit 33 stores a search table 100 and a CS ranking table 110 described later.
  • the search table 100 includes, for example, information on the elapsed search time from the start of the search of the wireless connection device, the identification information of the detected wireless connection device, and the measured radio wave intensity from the wireless connection device ( For example, see FIG.
  • the CS ranking table 110 includes, for example, information on the ranking of the electric field strength, the identification information of the detected wireless connection device, and the measured radio field strength of the radio wave from the wireless connection device (see, for example, FIG. 9).
  • the user interface unit 34 includes a display unit (for example, an LED (Light Emitting Diode)) and operation buttons (not shown). For example, when the position detection terminal 30 is lost, the display unit is lit according to an instruction from the wireless connection device.
  • a display unit for example, an LED (Light Emitting Diode)
  • operation buttons not shown
  • the antenna switch 35 switches a plurality of (for example, two) antennas 35z and 35y.
  • the two antennas 35z and 35y are attached in different directivity directions, for example.
  • the antenna switch 35 switches so as to use the higher one of the two antennas 35z and 35y having the higher received signal level.
  • FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the telephone terminal 40.
  • the telephone terminal 40 is possessed by a user (for example, a doctor or a nurse). Therefore, the telephone terminal 40 is movable.
  • the telephone terminal 40 is a terminal having a telephone function, and includes a control unit 41, a radio control unit 42, a position detection database unit 43, a user interface unit 44, a voice processing unit 46, and an antenna switch 45.
  • a plurality of antennas 45z and 45y are connected to the antenna switch 45. Note that the number of antennas may be one.
  • the control unit 41 comprehensively controls the operation of each unit of the telephone terminal 40.
  • the control unit 41 includes, for example, a CPU or DSP, ROM, or RAM.
  • the radio control unit 42 receives radio signals (beacon signals) from the telephone function shared CS 10 and the position detection CS 20, and performs radio communication with the telephone function shared CS 10 to perform radio communication. Similar to the position detection terminal 30, the position detection database unit 43 stores a search table 100 and a CS ranking table 110 described later.
  • the user interface unit 44 has a display unit, operation buttons (not shown), and the like, like the position detection terminal 30.
  • the voice processing unit 46 encodes and decodes voice data transmitted to and received from the telephone function sharing CS 10 to realize a telephone function.
  • the antenna switch 45 switches between a plurality of (for example, two) antennas 45z and 45y.
  • the two antennas 45z and 45y are attached in different directivity directions, for example.
  • the antenna switch 45 is switched to use the higher one of the two antennas 45z and 45y having the higher received signal level.
  • FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the position detection server 50.
  • the position detection server 50 detects the position of a terminal (for example, the position detection terminal 30 or the telephone terminal 40). In the first embodiment, the position detection server 50 detects the planar position (two-dimensional position) of the terminal, and in the second embodiment, in addition to the planar position of the terminal, the vertical direction (height direction) ) Is taken into account (three-dimensional position).
  • the position detection server 50 includes a control unit 51, a network interface unit 52, a position detection database unit 53, an algorithm calculation unit 54, and a display unit 55.
  • the control unit 51 comprehensively controls the operation of each unit of the position detection server 50.
  • the control unit 51 includes, for example, a CPU or DSP, ROM, or RAM.
  • the network interface unit 52 controls the connection of the IP network 8 and transmits / receives data to / from the PBX main apparatus 70 via the IP network 8.
  • the position detection database unit 53 stores a CS ranking table 110, a radio wave intensity table 121, and a measurement data table 125, which will be described later.
  • position information for example, coordinate information with respect to a reference point
  • the telephone function shared CS 10 and the position detection CS 20 is registered in advance.
  • Algorithm calculation unit 54 estimates the position of a terminal (for example, position detection terminal 30 or telephone terminal 40) according to a position detection algorithm described later.
  • the display unit 55 displays the estimated positions of the position detection terminal 30 and the telephone terminal 40 on the screen.
  • the display unit 55 may be omitted.
  • the PBX main unit 70 switches a telephone between a plurality of telephone terminals 40 wirelessly connected to the plurality of telephone function shared CSs 10 and switches a telephone between the telephone terminal 40 and a fixed telephone connected to the telephone NW 80. I do.
  • the PBX main device 70 receives the data of the CS ranking table 110 obtained by the position detection terminal 30 or the telephone terminal 40 from the telephone function shared CS 10 or the position detection CS and transfers it to the position detection server 50. .
  • the PBX main device 70 may have the function of the position detection server 50, and the position detection server 50 may be omitted.
  • the location confirmation terminal 60 is a general-purpose information terminal having a display function, and includes a PC (Personal Computer), a tablet terminal, a smartphone, and the like.
  • the position confirmation terminal 60 displays the terminal position estimation result.
  • FIG. 7 is a sequence diagram showing a position detection sequence by the PBX system 5.
  • an antenna switching process is performed (S2).
  • the control unit 31 detects the reception signal level for each of the antennas 35z and 35y, and drives the antenna switch 35 so as to use the one with the higher reception signal level. Either one of 35z and 35y is selected. If there is one antenna, this antenna switching process is unnecessary.
  • the control unit 31 performs a process (CS search process) for searching for the telephone function shared CS 10 and the position detection CS 20 (CS search process) (S3).
  • CS search process the radio control unit 32 receives radio wave signals (beacon signals) transmitted from the telephone function shared CS 10 and the position detection CS 20 respectively, and measures the radio wave strength (electric field strength). Details of the CS search process will be described later.
  • the control unit 31 determines whether or not to end the CS search process (S4). In this end determination, it is determined whether a predetermined time (for example, 5 seconds) has elapsed from the start of the CS search process, or whether the number of detected wireless connection devices has reached a predetermined number (for example, 5). When either one of the conditions is satisfied, the CS search process ends.
  • a predetermined time for example, 5 seconds
  • a predetermined number for example, 5
  • the position detection terminal 30 returns to S2 and repeats the same process.
  • the radio control unit 32 When the CS search process is terminated in S4, the radio control unit 32 performs the CS notification process based on the telephone function shared CS 10 and the position detection CS 20 in which the detected radio signal is detected (S5).
  • the wireless control unit 32 directs the data of the CS ranking table 110 (see FIGS. 9 to 12) in which the wireless connection devices are rearranged in the descending order of the measured radio wave intensity to the position detection server 50.
  • the data of the CS ranking table 110 includes, for example, identification information of each wireless communication device whose radio field intensity is measured and each measured radio field intensity.
  • the radio control unit (not shown) receives the data of the CS ranking table 110 transferred from the telephone function shared CS 10 or the position detection CS 20 (S8), the data is transferred to the position detection server 50 (S9). ).
  • the network interface unit 52 when the network interface unit 52 receives the data of the CS ranking table 110 transferred from the PBX main apparatus 70 (S10), the data of the CS ranking table 110 is stored in the position detection database unit 53.
  • the control unit 51 causes the position detection database unit 53 to store the estimated position information of the position detection terminal 30 and causes the display unit 55 to display the information (S12).
  • the display unit 55 may display information on the estimated position of the position detection terminal 30 as two-dimensional coordinate data, or may display the information on the map in an overlapping manner.
  • the communication control unit requests the position detection server 50 for the position information of the position detection terminal 30 and receives the position information of the position detection terminal 30 from the position detection server 50.
  • the display unit displays information on the position of the position detection terminal 30 (S13). This display mode may be the same as or different from that of the position detection server 50.
  • the position information of the position detection terminal 30 may be periodically sent from the position detection server 50 to the position confirmation terminal 60 and updated as appropriate.
  • FIG. 8 is a flowchart showing the procedure of the CS search process executed by the position detection terminal 30 in S3 of FIG.
  • the wireless connection device is searched a plurality of times.
  • the search result of the wireless connection device is reflected in the search table 100, and the CS ranking table 110 is generated or updated every time each search is completed.
  • the control unit 31 first requests (search request) a search for a wireless connection device to each unit in the position detection terminal 30 (S21).
  • the control unit 31 determines whether or not the elapsed time since the search request is equal to or longer than a predetermined time (for example, 5 seconds) (S22).
  • control unit 31 determines whether or not a wireless connection device has been detected (S23).
  • control unit 31 may determine that the wireless connection device has been detected when the radio field intensity of a predetermined value or more is measured.
  • This predetermined value is set according to, for example, desired position accuracy.
  • the position accuracy generally increases as the radio wave intensity increases.
  • control unit 31 When the wireless connection device is not detected in S23, the control unit 31 returns to the process of S22.
  • the control unit 31 rearranges the CS ranking table 110 in descending order of the radio field intensity, and performs CS ranking.
  • the table 110 is updated (S25).
  • the control unit 31 has detected all the wireless connection devices registered in the previous CS ranking table 110. It is determined whether or not (S27). If at least a part of the wireless connection device is not detected, the control unit 31 returns to the process of S22.
  • the control unit 31 When all the wireless connection devices registered in the previous CS ranking table 110 have been detected in S27, the control unit 31 forcibly ends the CS search process even before the predetermined time has elapsed ( S28), the process returns to the original process (position detection sequence shown in FIG. 7).
  • control unit 31 ends the CS search process (S29) and returns to the original process.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing registration contents of the search table 100 and the CS ranking table 110 in the initial search and a first example of registration contents of the search table 100 and the CS ranking table 110 changed in the second search. is there.
  • the search table 100 includes the identification information (CS-ID) of the wireless connection device in the order of “CS1”, “CS3”, “CS2”. It is registered in time series.
  • the CS ranking table 110 sorting is performed every time a wireless connection device is registered in the search table 100.
  • the wireless connection devices registered in the search table 100 in the initial search are rearranged in the descending order of the radio wave intensity (for example, RSSI (Received Signal Strength Indicator)).
  • RSSI Receiveived Signal Strength Indicator
  • the first place in the field strength was “CS2”
  • the second place was “CS3”
  • the third place was “CS1”.
  • the radio wave intensity (electric field intensity) of “CS2” is “ ⁇ 58” dBm
  • the radio wave intensity of “CS3” is “ ⁇ 62” dBm
  • the radio wave intensity of “CS1” is “ ⁇ 66”.
  • the search process is forcibly terminated in S28.
  • the position detection terminal 30 when the position detection terminal 30 is attached to an arbitrary object, it is assumed that the position detection terminal 30 hardly moves. In this case, it is assumed that the position detection accuracy is substantially the same even if the CS search process is terminated when a combination of similar wireless communication devices is searched.
  • the power of the position detection terminal 30 can be saved, and the life of the battery built in the position detection terminal 30 can be extended.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing a second example of registered contents of the search table 100 and the CS ranking table 110 changed in the second search.
  • the registered contents of the search table 100 and the CS ranking table 110 in the initial search are the same as those in FIG.
  • the time for the CS search process is shortened, so that the power of the position detection terminal 30 can be saved and the life of the battery built in the position detection terminal 30 can be extended.
  • the first to third RSSI rankings remain the same as “CS2”, “CS3”, and “CS1”, and the fourth ranking “ "CS4" has been added.
  • the position detection terminal 30 has moved within the range (cell) of the radio waves emitted by the wireless connection devices “CS2”, “CS3”, and “CS1”.
  • the third search following the second search four devices including “CS4” are determined as the wireless connection devices found in the previous search.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing a third example of registration contents of the search table 100 and the CS ranking table 110 changed in the second search.
  • the registered contents of the search table 100 and the CS ranking table 110 in the initial search are the same as those in FIG.
  • the position detection terminal 30 continues the CS search process until a predetermined time (for example, 5 seconds) elapses. That is, it is determined NO in S27 of FIG. 8, and the processing returns to S22, and it can be seen that the elapsed time has reached a predetermined time (for example, 5 seconds). Further, it can be seen that the position detection terminal 30 has moved greatly within the cell of the wireless connection device of “CS2” and has deviated from the cell of the wireless connection device of “CS3” because the RSSI ranking has changed. In this case, since there is a possibility that the environment around the position detection terminal 30 has changed, the position detection terminal 30 takes time to detect the wireless connection device, so that the position associated with the movement of the position detection terminal 30 A decrease in detection accuracy can be suppressed.
  • a predetermined time for example, 5 seconds
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing a fourth example of registered contents of the search table 100 and the CS ranking table 110 changed in the second search.
  • the registered contents of the search table 100 and the CS ranking table 110 in the initial search are the same as those in FIG.
  • the process returns to S22, and it can be seen that the elapsed time has reached 5 seconds. Further, in the CS ranking table 110, the second to fourth positions in the RSSI ranking changed to “CS2”, “CS5”, and “CS3”, and “CS5” was newly added. In addition, it can be seen that the position detection terminal 30 has moved from the cell of the wireless connection device of “CS2” to the cell of the wireless connection device of “CS1” adjacent to the first position of the RSSI ranking. In this case, since there is a possibility that the environment around the position detection terminal 30 has changed significantly, the position detection terminal 30 is wireless even if all the wireless connection devices registered in the CS ranking table 110 are detected in the initial search. By taking time to detect the connection device, it is possible to suppress a decrease in position detection accuracy due to the movement of the position detection terminal 30.
  • FIG. 13 is a schematic diagram for explaining the three-side surveying used in the position detection algorithm calculation executed by the position detection server 50.
  • the algorithm calculation unit 54 estimates the position of the position detection terminal 30 based on, for example, triangulation. For example, the algorithm calculation unit 54 performs three-side surveying based on the positions and radio wave strengths of the upper two wireless connection devices registered in the CS ranking table 110 transmitted from the position detection terminal 30. Note that the upper two wireless connection devices are not limited, and two of the wireless connection devices whose radio field intensity of a predetermined value or more is measured may be selected.
  • the position detection server 50 holds the position information (coordinate information) of the telephone function shared CS 10 and the position detection CS 20 in advance. Here, the case where the position detection server 50 acquires the data of the CS ranking table 110 shown in FIG. 10 is illustrated.
  • FIG. 14 is a schematic diagram showing the position of the position detection terminal 30 displayed on the display unit 55 of the position detection server 50 and the display unit (not shown) of the position confirmation terminal 60 as a result of the position detection algorithm calculation.
  • the display unit 55 shows, for example, the estimated position of the position detection terminal 30 superimposed on the map. It can be seen that the position detection terminal 30 is attached to, for example, the appliance 95 in the building 90 and is closest to the wireless connection device of “CS2” and then close to the wireless connection device of “CS3”. Note that the position of the position detection terminal 30 is estimated at the coordinate level as a result of a calculation using (Equation 1), for example.
  • the algorithm calculation part 54 of the position detection server 50 may estimate the position of a terminal by triangulation other than the said method.
  • FIG. 19 is a schematic diagram for explaining another triangulation.
  • the algorithm calculation unit 54 performs, for example, three-side surveying based on the positions and radio wave strengths of the upper three wireless connection devices registered in the CS ranking table 110 transmitted from the position detection terminal 30.
  • the upper three wireless connection devices are not limited, and three of the wireless connection devices whose radio field intensity of a predetermined value or more is measured may be selected.
  • the position detection server 50 acquires the data of the CS ranking table 110 shown in FIG. 10 is illustrated.
  • Algorithm calculation unit 54 derives distances R1 to R3 based on each radio wave intensity.
  • the distance R1 based on CS1 is a value corresponding to the radio field intensity of the radio wave from CS1 measured by the position detection terminal 30.
  • the distance R2 with CS2 as a base point is a value corresponding to the radio wave intensity of the radio wave from CS2 measured by the position detection terminal 30.
  • the distance R3 with CS3 as a base point is a value corresponding to the radio wave intensity of the radio wave from CS3 measured by the position detection terminal 30.
  • the algorithm calculation unit 54 calculates the intersection Tx of three circles whose centers are the positions CS1 to CS3 and whose radii are distances R1 to R3. The algorithm calculation unit 54 estimates the position of the intersection point Tx as the position of the position detection terminal 30.
  • the PBX system 5 of the present embodiment can increase the number of wireless connection devices that are wirelessly connected to the position detection terminal 30 by adding a relatively simple and inexpensive position detection CS 20 as compared with the telephone function shared CS 10.
  • the position detection terminal 30 can easily detect wireless connection devices installed at a short distance.
  • the radio field intensity from the wireless connection device installed at a short distance is larger than the radio field intensity from the radio connection device installed at a long distance, the position detection accuracy of the position detection terminal 30 by the position detection server 50 is high. Get higher.
  • the PBX system 5 it is possible to improve the position detection accuracy of the terminals (the position detection terminal 30 and the telephone terminal 40) and to suppress an increase in system cost.
  • the PBX system 5 selects, for example, the top two or three wireless connection devices from a plurality of wireless connection devices, and performs trilateral surveying based on the radio wave intensity from the two wireless connection devices.
  • the position of the position detection terminal 30 may be estimated. In this case, the PBX system 5 can determine the position of the terminal relatively easily.
  • the position detection terminal 30 may stop the CS search process when all the wireless connection devices registered in the CS ranking table 110 are detected last time. . By shortening the time of the CS search process, power saving can be achieved and the life of the battery built in the position detection terminal 30 can be extended.
  • the position of the telephone terminal 40 when the position of the telephone terminal 40 is estimated, the location of the user who owns the telephone terminal 40 can be grasped.
  • the position of the position detection terminal 30 is estimated, the position of the article to which the position detection terminal 30 is attached can be grasped.
  • the PBX system 5 of the second embodiment has almost the same configuration as that of the first embodiment.
  • the description is abbreviate
  • FIG. 15 is a schematic diagram showing the registration contents of the radio wave intensity table 121 stored in the position detection database unit 53 of the position detection server 50 in the second embodiment.
  • the data held in the radio wave intensity table 121 is also referred to as specified data.
  • the radio wave intensity table 121 is generated by the control unit 51 at the construction stage (preparation stage) of the PBX system 5, for example.
  • the radio field strength table 121 may be generated at the operation stage of the PBX system 5. .
  • radio field intensity table 121 data of radio field intensity measured by the measuring terminal is registered.
  • the measurement terminals are arranged at specified points P1, P2, and P3 set on each floor of a three-story building, for example, and measure the radio field intensity from a plurality of wireless connection devices installed on each floor. .
  • the radio wave intensity table 121 includes, for each specified point, for example, the floor on which the specified point is provided, 2D coordinates (two-dimensional coordinates) on the floor of the specified point, identification information of each wireless connection device, and radio wave from each wireless connection device. Holds information on radio field strength.
  • FIG. 16 is a schematic diagram showing the specified points P1, P2, P3 set on each floor of the building 90 and the wireless connection devices installed on each floor.
  • the height direction of the floors of 1F, 2F, and 3F is the z direction, and the planar position of each floor is represented by two-dimensional coordinates (x, y).
  • the specified point P1 is set to the coordinates (230, 800) of the 1F floor.
  • the specified point P2 is set to the coordinates (600, 300) of the 2F floor.
  • the specified point P3 is set to the coordinates (150, 180) of the 2F floor.
  • the setting position of the specified point is arbitrary.
  • radio wave intensity table 121 measurement terminals (not shown) arranged at the respective specified points P1, P2, P3 measure the radio wave intensity from a plurality of wireless connection devices installed on each floor of the building 90. Results are registered.
  • identification information CS-ID
  • CS-A identification information
  • CS-B CS-C
  • CS-E identification information
  • the position detection terminal 30 may be used as a measurement terminal.
  • the radio field intensity from the wireless connection device of “CS-A” measured by the measurement terminal arranged at the specified point P3 is ⁇ 62 dBm.
  • the radio field intensity from the wireless connection device of “CS-B” measured by the measurement terminal arranged at the specified point P3 is ⁇ 76 dBm.
  • the radio field intensity from the wireless connection device of “CS-E” measured by the measurement terminal arranged at the specified point P3 is ⁇ 80 dBm.
  • similarly measured radio field intensity is registered.
  • FIG. 17 is a schematic diagram showing the registration contents of the measurement data table 125 based on the data of the CS ranking table 110 received by the position detection server 50 from the position detection terminal 30.
  • the data held in the measurement data table 125 is also referred to as measurement data.
  • the measurement data table 125 is generated by the control unit 51 at the operation stage of the PBX system 5.
  • the control unit 31 performs a CS search process similar to that of the first embodiment, measures the radio wave intensity from a plurality of wireless connection devices, generates the search table 100, and obtains the measurement data obtained. Based on the above, the CS ranking table 110 is generated.
  • the wireless control unit 32 transmits the data of the CS ranking table 110 to the position detection server 50. This is the same for the telephone terminal 40 as in the first embodiment.
  • the control unit 31 of the position detection terminal 30 determines that a wireless connection device has been detected when the radio field intensity of a predetermined value or more is measured, and measures this wireless connection device. It may be a target.
  • This predetermined value is set according to, for example, desired position accuracy.
  • the position of the position detection terminal 30 is estimated using the radio field intensity of the wireless connection device, the position accuracy increases as the radio field intensity increases.
  • the network interface unit 52 receives the data of the CS ranking table 110.
  • the control unit 51 registers the data of the CS ranking table 110 received from the position detection terminal 30 in the measurement data table 125 stored in the position detection database unit 53.
  • the radio wave intensity measured by the position detection terminal 30 whose terminal ID is “Term-A” is registered.
  • the radio wave intensity from the wireless connection device of “CS-A” is ⁇ 60 dBm.
  • the radio field intensity from the wireless connection device of “CS-B” is ⁇ 70 dBm.
  • the radio field intensity from the “CS-E” wireless connection device is ⁇ 75 dBm.
  • the algorithm calculation unit 54 estimates the floor on which the position detection terminal 30 is arranged based on information held in the radio wave intensity table 121 and the measurement data table 125 stored in the position detection database unit 53. Details of the estimation of the floor will be described later.
  • FIG. 18 is a flowchart showing a processing procedure of position detection algorithm calculation executed by the position detection server 50.
  • the algorithm calculation unit 54 compares the prescribed data registered in the radio wave intensity table 121 stored in the position detection database unit 53 with the measurement data registered in the measurement data table 125.
  • the algorithm calculation unit 54 calculates, for example, an n-dimensional vector distance, which will be described later, detects a specified point having the highest correlation with the position of the position detection terminal 30, and the position detection terminal 30 selects the floor on which the specified point is set.
  • the floor is estimated as being placed (S41). Note that the floor may be estimated based on a prescribed point having a correlation that is equal to or higher than a predetermined reference, without being limited to the prescribed point having the highest correlation.
  • the algorithm calculation unit 54 calculates the difference between the radio wave intensity from the wireless connection device measured by the position detection terminal 30 and the radio wave intensity from the same wireless connection device at a certain specified point, A value obtained by squaring this difference is calculated.
  • the algorithm calculation unit 54 adds the squared values for all the wireless connection devices to obtain a total value.
  • the algorithm calculation unit 54 similarly obtains a total value for all the prescribed points registered in the radio wave intensity table 121, and detects the prescribed point having the smallest value from the obtained total values.
  • the algorithm computing unit 54 extracts the detected specified point as the specified point having the highest correlation with the floor on which the position detection terminal 30 is arranged.
  • the respective addition values are as follows.
  • Prescribed point P3: ( ⁇ 60 ⁇ ( ⁇ 62)) 2 + ( ⁇ 70 ⁇ ( ⁇ 76)) 2 + ( ⁇ 75 ⁇ ( ⁇ 80)) 2 65
  • Prescribed point P2: ( ⁇ 60 ⁇ ( ⁇ 70)) 2 + ( ⁇ 70 ⁇ ( ⁇ 80)) 2 + ( ⁇ 75 ⁇ ( ⁇ 66)) 2 281
  • Prescribed point P1: ( ⁇ 60 ⁇ ( ⁇ 60)) 2 + ( ⁇ 70 ⁇ ( ⁇ 62)) 2 + ( ⁇ 75 ⁇ ( ⁇ 70)) 2 89 Therefore, the algorithm calculation unit 54 estimates that the floor on which the position detection terminal 30 is arranged is 2F in which the specified point P3 having the smallest addition value is set (see FIG. 16).
  • the algorithm calculation part 54 illustrated estimating the floor in which the position detection terminal 30 was arrange
  • positioned by another well-known method was illustrated. It may be estimated.
  • the algorithm calculation unit 54 registers the positions of the upper two or three wireless connection devices related to the position detection terminal 30 (for example, Term-A) registered in the measurement data table 125.
  • the two-dimensional position of the position detection terminal 30 is estimated based on the radio wave intensity (S42).
  • the algorithm calculation unit 54 estimates the two-dimensional position of the position detection terminal 30 by performing, for example, triangulation. Thereby, the position detection server 50 can detect the floor and the two-dimensional position where the position detection terminal 30 is arranged. Thereafter, the algorithm calculation unit 54 ends this operation.
  • the position detection server 50 includes the specified data indicating the radio wave intensity from each wireless connection device at the specified point set on each floor, and each wireless connection device measured by the terminal. The measurement data representing the radio field intensity from the is compared. As a result of the comparison, the position detection server 50 estimates that the floor on which the specified point having the highest correlation is set is the floor on which the terminal is arranged. For the estimation of the floor, for example, calculation of an n-dimensional vector distance is used.
  • the position of the position detection terminal 30 arranged in the building 90 having a plurality of floors is estimated for each floor, the user can check the floor where the terminal is arranged and the position in the floor. Further, since the floor and the position in the vertical direction have a one-to-one correspondence, the position of the position detection terminal 30 in the vertical direction can be detected, and not only the two-dimensional position but also the three-dimensional position can be detected. For example, even if it does not have a plurality of floors, but the position in the vertical direction (height direction) is difficult to grasp (for example, indoors, stadiums, etc. with a very high ceiling), the position detection server 50 Can be estimated.
  • the measurement apparatus for example, the position detection terminal 30, the telephone terminal 40, and the measurement terminal
  • the position detection server 50 registers the position information of each wireless connection device including information in the height direction (for example, floor information), and the algorithm calculation unit 54 wirelessly connects to the floor where the terminal is estimated to exist.
  • the measured radio field intensity may be weighted according to the difference from the floor on which the device exists. Thereby, the position detection server 50 can further improve the detection accuracy of the two-dimensional position of the terminal after the floor is estimated.
  • the position detection server 50 exemplifies that the position of the terminal is estimated by performing triangulation. However, the n-dimensional vector distance used in the floor estimation in the second embodiment is calculated. And the terminal location may be estimated.
  • the PBX system 5 of the above embodiment is used for, for example, a PBX system 5 in a hospital.
  • the position detection terminal 30 is applicable to a tag attached to a medical device, for example.
  • the telephone terminal 40 is assumed to be carried around by a doctor or nurse, for example. In this case, by making use of the existing PBX system and additionally installing a simple wireless connection device, it is possible to easily detect the position of various people and objects in the hospital, from doctors to nurses to medical instruments.
  • the position detection system of the above embodiment includes a terminal, a plurality of wireless connection devices, a position detection server 50, and a private branch exchange.
  • the plurality of wireless connection devices include a first wireless connection device that is wirelessly connected to the terminal and has a telephone function, and a second wireless connection device that is wirelessly connected to the terminal and does not have a telephone function.
  • the terminal measures the radio field intensity of a plurality of radio connection devices, and transmits the measurement result to the position detection server 50 via the radio connection device and the private branch exchange.
  • the position detection server 50 receives the measurement result and estimates the position of the terminal based on the position information of the wireless connection device and the measurement result.
  • the position detection system is, for example, the PBX system 5.
  • the terminal is, for example, a position detection terminal or a telephone terminal 40.
  • the first wireless connection device is, for example, a telephone function shared CS.
  • the second wireless connection device is, for example, a position detection CS.
  • the private branch exchange is, for example, the PBX main unit 70.
  • the number of wireless connection devices that perform wireless connection with the terminal can be increased by adding a second wireless connection device that is relatively simple and inexpensive compared to the first wireless connection device.
  • the terminal can easily detect a wireless connection device installed at a short distance from the terminal.
  • the radio field intensity from the wireless connection device installed at a short distance is larger than the radio field intensity from the radio connection device installed at a long distance
  • the position detection server 50 is highly accurate in detecting the position of the terminal. Become.
  • the existing telephone system can be slightly improved to improve the position detection accuracy of the terminal and suppress an increase in system cost.
  • the terminal may transmit the result of the measurement of the radio field intensity equal to or greater than a predetermined value to the position detection server 50.
  • the terminal may measure the radio field intensity of the radio waves from the plurality of wireless connection devices in the first measurement process and the second measurement process subsequent to the first measurement process.
  • the second measurement process is performed for a predetermined period. You may continue.
  • the first measurement process is, for example, an initial search.
  • the second measurement process is, for example, a second search.
  • the wireless communication environment around the terminal can be estimated with high accuracy by detecting the wireless connection device and measuring the radio wave intensity of the radio wave from the wireless connection device over time. Therefore, it is possible to improve the position detection accuracy of the terminal in consideration of the positional relationship with the wireless connection device.
  • the wireless connection device in which the maximum radio wave intensity is measured in the first measurement process and the wireless connection device in which the maximum radio wave intensity is measured in the second measurement process are the same, and When the radio field intensity of the radio waves from all of the plurality of wireless connection devices whose radio field intensity has been measured in the first measurement process is measured in the second measurement process, the second measurement process may be terminated.
  • the time required for the measurement process is shortened, so that the terminal can save power, and the life of the battery built in the terminal can be extended.
  • the wireless connection device in which the maximum radio wave intensity is measured in the first measurement process and the wireless connection device in which the maximum radio wave intensity is measured in the second measurement process are the same, and When the radio field intensity of at least one of the plurality of wireless connection devices whose radio field intensity has been measured in the first measurement process is not measured in the second measurement process, the second measurement process is continued for a predetermined period. May be.
  • the position of the terminal has changed when the radio field intensity of at least one of the wireless connection devices whose radio field intensity has been measured in the first measurement process is not measured in the second measurement process. Is done.
  • the wireless communication environment around the terminal can be estimated with high accuracy by detecting the wireless connection device and measuring the radio wave intensity of the radio wave from the wireless connection device over time. Therefore, it is possible to improve the position detection accuracy of the terminal in consideration of the positional relationship with the wireless connection device.
  • the terminal includes a first terminal that is wirelessly connected to the wireless connection apparatus and has a telephone function, and a second terminal that is wirelessly connected to the wireless connection apparatus and does not have a telephone function. May be.
  • the first terminal is a telephone terminal 40, for example.
  • the second terminal is, for example, the position detection terminal 30.
  • the position of the first terminal having the telephone function can be detected with high accuracy, and the position of the owner who owns the first terminal can be detected with high accuracy.
  • a second terminal such as a tag
  • the position detection method of the above embodiment is a method in a position detection apparatus including a terminal, a plurality of wireless connection apparatuses, a position detection server, and a private branch exchange.
  • the plurality of wireless connection devices include a first wireless connection device that is wirelessly connected to the terminal and has a telephone function, and a second wireless connection device that is wirelessly connected to the terminal and does not have a telephone function.
  • This position detection method includes a measurement step, a communication step, and an estimation step.
  • the terminal measures the radio field intensity of radio waves from a plurality of wireless connection devices.
  • the communication step the measurement result is communicated from the terminal to the position detection server 50 via the wireless connection device and the private branch exchange.
  • the position detection server 50 estimates the position of the terminal based on the position information of the wireless connection device and the measurement result.
  • the number of wireless connection devices that perform wireless connection with the terminal can be increased by adding a second wireless connection device that is relatively simple and inexpensive compared to the first wireless connection device.
  • the terminal can easily detect a wireless connection device installed at a short distance from the terminal.
  • the radio field intensity from the wireless connection device installed at a short distance is larger than the radio field intensity from the radio connection device installed at a long distance
  • the position detection server 50 is highly accurate in detecting the position of the terminal. Become.
  • slightly improving the existing telephone system it is possible to improve the position detection accuracy of the terminal and suppress an increase in system cost.
  • the position detection system of the above embodiment includes a terminal, a plurality of wireless connection devices, a position detection server 50, and a private branch exchange.
  • the terminal measures the radio field intensity of a plurality of radio connection devices, and transmits the measurement result to the position detection server 50 via the radio connection device and the private branch exchange.
  • the position detection server 50 receives the measurement result, and based on the measurement result, the radio wave intensity from the plurality of wireless connection devices measured in advance at the predetermined position, and the position information in the vertical direction of the predetermined position, Estimate the vertical position of the terminal.
  • the position detection system is, for example, the PBX system 5.
  • the terminals are, for example, the position detection terminal 30 and the telephone terminal 40.
  • the private branch exchange is, for example, the PBX main unit 70.
  • the predetermined positions are, for example, specified points P1 to P3.
  • the position detection system can derive the position information in the vertical direction with a high probability of existence of the terminal from the information of the radio wave intensity acquired from the terminal by a statistical method. Therefore, the position of the terminal in the vertical direction can be detected.
  • the terminal may transmit the result of the measurement of the radio field intensity equal to or greater than a predetermined value to the position detection server 50.
  • the plurality of wireless connection devices may be installed on a plurality of floors having different vertical positions.
  • the position detection server 50 estimates the floor on which the terminal is located based on the measurement result, the radio wave intensity from the plurality of wireless connection devices measured in advance at the predetermined position, and the floor on which the predetermined position exists. Also good.
  • the position detection system can estimate on which floor the terminal is present in a building having a plurality of floors. Therefore, the user can search for a terminal on a floor where the terminal is highly likely to exist.
  • a plurality of predetermined positions may be provided on a plurality of floors.
  • the position detection server 50 derives, for each wireless connection device, a square value of a difference between the radio wave intensity measured by the terminal and the radio wave intensity measured in advance at a predetermined position, and the plurality of radio connection devices derived for the plurality of radio connection devices. A square value may be added to derive an added value for each predetermined position. And the position detection server 50 may estimate the floor in which the predetermined position where the addition value is the minimum exists as the floor in which the terminal exists.
  • the position detection system can easily estimate the floor of the terminal according to the difference between the measured value of the radio field intensity by the terminal and the registered value of the radio field intensity at the predetermined position.
  • the position detection server 50 may estimate the two-dimensional position of the terminal at the estimated position in the vertical direction of the terminal based on the position information and measurement results of the plurality of wireless connection devices. .
  • the position detection system can estimate the three-dimensional position of the terminal by combining the estimation of the position of the terminal in the vertical direction and the estimation of the two-dimensional position of the terminal. Therefore, the user can easily search for the terminal with reference to the estimated three-dimensional position.
  • the plurality of wireless connection devices are wirelessly connected to the terminal and have a first wireless connection device having a telephone function
  • the second wireless connection device wirelessly connected to the terminal and not having a telephone function You may have.
  • the first wireless connection device is, for example, the telephone function shared CS 10.
  • the second wireless connection device is, for example, a position detection CS 20.
  • the number of wireless connection devices that perform wireless connection with the terminal can be increased by adding a second wireless connection device that is relatively simple and inexpensive compared to the first wireless connection device.
  • the terminal can easily detect a wireless connection device installed at a short distance from the terminal.
  • the radio field intensity from the wireless connection device installed at a short distance is larger than the radio field intensity from the radio connection device installed at a long distance
  • the position detection server 50 is highly accurate in detecting the position of the terminal. Become.
  • the existing telephone system can be slightly improved to improve the position detection accuracy of the terminal and suppress an increase in system cost.
  • the terminal includes a first terminal that is wirelessly connected to the wireless connection apparatus and has a telephone function, and a second terminal that is wirelessly connected to the wireless connection apparatus and does not have a telephone function. May be.
  • the first terminal is a telephone terminal 40, for example.
  • the second terminal is, for example, the position detection terminal 30.
  • the position of the first terminal having the telephone function can be detected with high accuracy, and the position of the owner who owns the first terminal can be detected with high accuracy.
  • the position of the article can be easily detected with high accuracy.
  • the position detection method of the above embodiment is a method in a position detection system including a terminal, a plurality of wireless connection devices, a position detection server 50, and a private branch exchange.
  • This position detection method includes a measurement step, a communication step, and an estimation step.
  • the terminal measures the radio field intensity of radio waves from a plurality of wireless connection devices.
  • the communication step the measurement result is communicated from the terminal to the position detection server 50 via the wireless connection device and the private branch exchange.
  • the position detection server 50 determines the vertical position of the terminal based on the measurement result, the radio wave intensity from the plurality of wireless connection devices measured in advance at the predetermined position, and the position information in the vertical direction of the predetermined position. Estimate the position in the direction.
  • the position detection system can derive the position information in the vertical direction with a high probability of existence of the terminal from the information of the radio wave intensity acquired from the terminal by a statistical method. Therefore, the position of the terminal in the vertical direction can be detected.
  • the present disclosure is useful for a position detection system, a position detection method, and the like that can improve the position detection accuracy of the terminal and suppress an increase in system cost.
  • PBX system 8 IP network 10 Telephone function shared CS 11, 21, 31, 41, 51 Control unit 12, 22, 32, 42 Radio control unit 13, 23 Main device interface unit 14, 46 Audio processing unit 15, 25, 35, 45 Antenna switch 15z, 15y, 25z, 25y , 35z, 35y, 45z, 45y Antenna 20 CS for position detection 30 position detection terminal 33, 43, 53 position detection database unit 34, 44 user interface unit 40 telephone terminal 50 position detection server 52 network interface unit 54 algorithm operation unit 55 display unit 60 position confirmation terminal 70 PBX main unit 80 telephone NW 90 Building 95 Equipment 100 Search Table 110 CS Ranking Table 121 Radio Strength Table 125 Measurement Data Table

Abstract

 端末、複数の無線接続装置、位置検出サーバ(50)、及び構内交換機を備える位置検出装置であって、端末は、複数の無線接続装置からの電波の電波強度を測定し、無線接続装置及び構内交換機を介して測定の結果を位置検出サーバに送信し、位置検出サーバ(50)は、測定の結果を受信し、複数の無線接続装置の位置情報及び測定の結果に基づいて、端末の位置を推定する。複数の無線接続装置は、端末と無線で接続され、電話機能を有する第1の無線接続装置と、端末と無線で接続され、電話機能を有しない第2の無線接続装置と、を有してもよい。また、位置検出サーバ(50)は、受信した測定の結果と、所定位置で予め測定された複数の無線接続装置からの電波強度と、所定位置の鉛直方向における位置情報と、に基づいて、端末の鉛直方向における位置を推定してもよい。

Description

位置検出システム及び位置検出方法
 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。
 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る。
 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/着呼等の通話処理が行う。
 本開示は、端末の位置検出精度を向上できるとともに、システムコストの増加を抑制することを目的とする。さらには、本開示は、端末(無線電話機)の平面的な位置(二次元位置)のみならず、端末の鉛直方向における位置(高さ方向の位置)を検出することを目的とする。
特開2001-169333号公報 特開2002-77974号公報 特開2010-74779号公報
 本開示の位置検出装置は、端末、複数の無線接続装置、位置検出サーバ、及び構内交換機を備える位置検出システムであって、複数の無線接続装置は、端末と無線で接続され、端末は、複数の無線接続装置からの電波の電波強度を測定し、無線接続装置及び構内交換機を介して前記測定の結果を位置検出サーバに送信し、位置検出サーバは、測定の結果を受信し、複数の無線接続装置の位置情報及び測定の結果に基づいて、端末の位置を推定する。
 本開示の位置検出方法は、端末、複数の無線接続装置、位置検出サーバ、及び構内交換機を備える位置検出システムにおける位置検出方法であって、複数の無線接続装置は、端末と無線で接続され、端末により、複数の無線接続装置からの電波の電波強度を測定するステップと、端末から、無線接続装置及び構内交換機を介して、測定の結果を位置検出サーバに通信するステップと、位置検出サーバにより、複数の無線接続装置の位置情報及び測定の結果に基づいて、端末の位置を推定するステップと、を備える。
 本開示によれば、端末の位置検出精度を向上できるとともに、システムコストの増加を抑制できる。さらには、本開示によれば、端末(無線電話機)の平面的な位置(二次元位置)のみならず、端末の鉛直方向における位置(高さ方向の位置)を検出できる。
図1は、第1の実施形態におけるPBX(Private Branch eXchange)システムの概略構成を示すブロック図である。 図2は、第1の実施形態における電話機能共用CS(Cell Station)の構成を示すブロック図である。 図3は、第1の実施形態における位置検出用CSの構成を示すブロック図である。 図4は、第1の実施形態における位置検出端末の構成を示すブロック図である。 図5は、第1の実施形態における電話端末の構成を示すブロック図である。 図6は、第1の実施形態における位置検出サーバの構成を示すブロック図である。 図7は、第1の実施形態におけるPBXシステムによる位置検出シーケンスを示すシーケンス図である。 図8は、第1の実施形態における位置検出端末によるCSサーチ処理手順を示すフローチャートである。 図9は、第1の実施形態における初期サーチにおけるサーチテーブル及びCSランキングテーブルの登録内容と、2回目のサーチで変更されたサーチテーブル及びCSランキングテーブルの登録内容の第1例と、を示す模式図である。 図10は、第1の実施形態における2回目のサーチで変更されたサーチテーブル及びCSランキングテーブルの登録内容の第2例を示す模式図である。 図11は、第1の実施形態における2回目のサーチで変更されたサーチテーブル及びCSランキングテーブルの登録内容の第3例を示す模式図である。 図12は、第1の実施形態における2回目のサーチで変更されたサーチテーブル及びCSランキングテーブルの登録内容の第4例を示す模式図である。 図13は、第1の実施形態における位置検出サーバによる位置検出アルゴリズム演算で用いられる三辺測量を説明するための模式図である。 図14は、第1の実施形態における位置検出アルゴリズム演算により得られた位置検出端末の位置を示す模式図である。 図15は、第2の実施形態における電波強度テーブルの登録内容を示す模式図である。 図16は、第2の実施形態における建物の各フロアに設定された規定点P1,P2,P3及び各フロアに設置された無線接続装置を示す模式図である。 図17は、第2の実施形態における計測データテーブルの登録内容を示す模式図である。 図18は、第2の実施形態における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を示すフローチャートである。 図19は、第1の実施形態における位置検出サーバによる位置検出アルゴリズム演算で用いられる他の三辺測量を説明するための模式図である。
 以下、本開示の実施形態について、図面を用いて説明する。
 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)
 図1は第1の実施形態における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がIPネットワーク8に接続された構成を有する。PBXシステム5は、端末(例えば位置検出端末30又は電話端末40)の位置検出機能を有する。
 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の双方と無線接続を行い、端末の位置を検出するためのデータを通信する。尚、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、端末に対し、定期的に自らの存在を知らせるための電波信号(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又は電話端末40を含む。
 電話機能共用CS10は、制御部11、無線制御部12、主装置インタフェース部13、音声処理部14及びアンテナスイッチ15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。なお、アンテナの本数は1本でもよい。
 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。制御部11は、例えば、CPU(Central Processing Unit)又はDSP(Digital Signal Processor)、ROM(Read Only Memory)又はRAM(Random Access Memory)を有する。CPU又はDSPは、ROM又はRAM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の各種機能を実現する。
 無線制御部12は、位置検出端末30及び電話端末40と無線接続を行い、無線通信を行う。この通信方式には、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)が用いられる。なお、通信方式は、DECTに限らず、2.4GHz帯デジタルコードレス、PHS等が用いられてもよい。
 主装置インタフェース部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とデータの送受信を行う。音声処理部14は、電話端末40との間で送受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、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、少なくとも1台設置され、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。位置検出用CS20は、制御部21、無線制御部22、主装置インタフェース部23及びアンテナスイッチ25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。なお、アンテナの本数は1本でもよい。
 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。制御部21は、例えば、CPU又はDSP、ROM又はRAMを有する。CPU又はDSPは、ROM又はRAM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の各種機能を実現する。
 無線制御部22は、位置検出端末30又は電話端末40と無線接続を行い、無線通信を行う。この通信方式には、電話機能共用CS10と同様、例えば、時分割多元接続で複数の端末と接続可能なDECTが用いられる。なお、通信方式は、DECTに限らず、2.4GHz帯デジタルコードレス、PHS等が用いられてもよい。
 主装置インタフェース部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とデータの送受信を行う。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、また、電話機能共用CS10と比べて安価である。なお、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、単に「無線接続装置」と総称する。
 図4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(例えば医療機器)や携帯端末に装着される。よって、位置検出端末30は、移動可能である。
 位置検出端末30は、制御部31、無線制御部32、位置検出データベース部33、ユーザインタフェース部34及びアンテナスイッチ35を有する。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。なお、アンテナの本数は1本でもよい。また、位置検出端末30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。制御部31は、例えば、CPU又はDSP、ROM又はRAMを有する。CPU又はDSPは、ROM又はRAM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の各種機能を実現する。
 無線制御部32は、電話機能共用CS10及び位置検出用CS20からの電波信号(ビーコン信号)を受信し、電話機能共用CS10及び位置検出用CS20との間で無線接続し、無線通信する。
 位置検出データベース部33には、後述するサーチテーブル100及びCSランキングテーブル110が記憶される。サーチテーブル100は、例えば、無線接続装置のサーチ開始からのサーチ経過時間、検出された無線接続装置の識別情報、測定された無線接続装置からの電波の電波強度、の情報を含んで保持する(例えば図9参照)。CSランキングテーブル110は、例えば、電界強度の順位、検出された無線接続装置の識別情報、測定された無線接続装置からの電波の電波強度、の情報を含んで保持する(例えば図9参照)。
 ユーザインタフェース部34は、表示部(例えばLED(Light Emitting Diode))や操作ボタン(図示せず)等を有する。この表示部は、例えば位置検出端末30が紛失された場合、無線接続装置からの指示に従って点灯する。
 アンテナスイッチ35は、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5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(例えば医師、看護師)に所持される。よって、電話端末40は、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り、制御部41、無線制御部42、位置検出データベース部43、ユーザインタフェース部44、音声処理部46及びアンテナスイッチ45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。なお、アンテナの本数は1本でもよい。
 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。制御部41は、例えば、CPU又はDSP、ROM又はRAMを有する。CPU又はDSPは、ROM又はRAM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の各種機能を実現する。
 無線制御部42は、電話機能共用CS10及び位置検出用CS20からの電波信号(ビーコン信号)を受信し、また、電話機能共用CS10と無線接続を行い、無線通信を行う。位置検出データベース部43には、位置検出端末30と同様、後述するサーチテーブル100及びCSランキングテーブル110が記憶される。
 ユーザインタフェース部44は、位置検出端末30と同様、表示部や操作ボタン(図示せず)等を有する。音声処理部46は、電話機能共用CS10との間で送受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45は、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6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。位置検出サーバ50は、第1の実施形態では、端末の平面的な位置(二次元位置)を検出し、第2の実施形態では、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)を検出する。
 位置検出サーバ50は、制御部51、ネットワークインタフェース部52、位置検出データベース部53、アルゴリズム演算部54及び表示部55を有する。
 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。制御部51は、例えば、CPU又はDSP、ROM又はRAMを有する。CPU又はDSPは、ROM又はRAM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の各種機能を実現する。
 ネットワークインタフェース部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とデータの送受信を行う。
 位置検出データベース部53には、後述する、CSランキングテーブル110、電波強度テーブル121及び計測データテーブル125が記憶される。また、位置検出データベース部53には、電話機能共用CS10及び位置検出用CS20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。
 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。表示部55は、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。尚、表示部55は省略されてもよい。
 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、後述するように、位置検出端末30又は電話端末40で得られたCSランキングテーブル110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、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。
 次に、PBXシステム5の動作について説明する。
 まず、PBXシステム5による位置検出端末30の位置を検出する動作を示す。尚、ここでは、位置検出端末30の位置を検出する動作を例示するが、電話端末40の位置を検出する動作も同様である。
 図7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と(S1)、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。尚、アンテナが1本である場合には、このアンテナ切替処理は不要である。
 制御部31は、電話機能共用CS10及び位置検出用CS20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、電話機能共用CS10及び位置検出用CS20からそれぞれ送信される電波信号(ビーコン信号)を受信し、その電波強度(電界強度)を測定する。CSサーチ処理の詳細については後述する。
 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、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、或いは、検出された無線接続装置の数が所定数(例えば5個)に達したか否かが判定され、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。位置検出用CS20が設けられることで、位置推定に使用可能な無線接続装置数が増え、精度が向上する。
 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、検出された電波信号が検出された電話機能共用CS10及び位置検出用CS20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、測定された電波強度が高い順に無線接続装置が並べ替えられたCSランキングテーブル110(図9~図12参照)のデータを、位置検出サーバ50に向けて通知する。CSランキングテーブル110のデータは、例えば、電波強度が測定された各無線通信装置の識別情報、測定された各電波強度、を含む。
 電話機能共用CS10又は位置検出用CS20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CSランキングテーブル110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(不図示)が、電話機能共用CS10又は位置検出用CS20から転送されたCSランキングテーブル110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部52が、PBX主装置70から転送されたCSランキングテーブル110のデータを受信すると(S10)、位置検出データベース部53にCSランキングテーブル110のデータを格納する。
 また、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)。アルゴリズム演算部54は、例えば、CSランキングテーブル110に登録された上位2個の無線接続装置の電波強度を用いて、位置検出アルゴリズム演算を行う。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部53に記憶させるとともに、表示部55に表示させる(S12)。この場合、表示部55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(不図示)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。表示部(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。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。
 図8は、図7のS3において位置検出端末30が実行するCSサーチ処理の手順を示すフローチャートである。CSサーチ処理において、無線接続装置のサーチは複数回行われる。無線接続装置のサーチの結果はサーチテーブル100に反映され、毎回のサーチが終了する毎に、CSランキングテーブル110が生成され又は更新される。
 制御部31は、まず、位置検出端末30内の各部に対し、無線接続装置の探索を要求(サーチ要求)する(S21)。制御部31は、サーチ要求してからの経過時間が所定時間(例えば5秒)以上であるか否かを判別する(S22)。
 S22においてサーチ要求からの経過時間が所定時間未満である場合、制御部31は、無線接続装置を検出したか否かを判別する(S23)。
 尚、制御部31は、所定値以上の電波強度が測定された場合に、無線接続装置が検出されたと判別してもよい。この所定値は、例えば所望の位置精度に応じて設定される。尚、無線接続装置の電波強度を用いて位置検出端末30の位置が推定される際、概して、電波強度が大きい程、位置精度が高くなる。所定値以上の電波を検出対象とすることで、例えば無線接続装置からの電波と端末周囲のノイズとを差別化できる。
 S23において無線接続装置を検出していない場合、制御部31は、S22の処理に戻る。
 S23において無線接続装置が検出され、検出された無線接続装置が前回のCSランキングテーブル110に登録されていない場合、制御部31は、この無線接続装置をCSランキングテーブル110に追加する(S24)。そして、制御部31は、電波強度の強い順に、CSランキングテーブル110を並べ替え、CSランキングテーブル110を更新する(S24)。この後、制御部31は、S22の処理に戻る。
 S23において無線接続装置が検出され、検出された無線接続装置が前回のCSランキングテーブル110に登録されている場合、制御部31は、電波強度の強い順に、CSランキングテーブル110を並べ替え、CSランキングテーブル110を更新する(S25)。
 S25での並べ替えの結果、制御部31は、CSランキングテーブル110における測定された電波強度が1位つまり最大である無線接続装置が変更されたか否かを判別する(S26)。1位が変更されると、制御部31は、S22の処理に戻る。
 S26においてCSランキングテーブル110での電波強度順位が1位の無線接続装置が変更されていない場合、制御部31は、前回のCSランキングテーブル110に登録されている全ての無線接続装置が検出されたか否かを判別する(S27)。無線接続装置の少なくとも一部が検出されていない場合、制御部31は、S22の処理に戻る。
 S27において前回のCSランキングテーブル110に登録されている全ての無線接続装置が検出されている場合、制御部31は、所定時間の経過前であっても、CSサーチ処理を強制的に終了し(S28)、元の処理(図7に示した位置検出シーケンス)に復帰する。
 また、S22においてサーチ要求してからの経過時間が所定時間以上である場合、制御部31は、CSサーチ処理を終了し(S29)、元の処理に復帰する。
 図9は、初期サーチにおけるサーチテーブル100及びCSランキングテーブル110の登録内容と、2回目のサーチで変更されたサーチテーブル100及びCSランキングテーブル110の登録内容の第1例と、を示す模式図である。
 1回目のサーチ(初期サーチ)では、CSが3個検出されたとして、サーチテーブル100には、無線接続装置の識別情報(CS-ID)が「CS1」、「CS3」、「CS2」の順で時系列に登録されている。
 また、CSランキングテーブル110では、例えば、サーチテーブル100に無線接続装置が登録される度、並べ替え(ソート)が行われる。初期サーチでサーチテーブル100に登録されている無線接続装置に対し、電波強度(例えばRSSI(Received Signal Strength Indicator))の強い順に並べ替えが行われる。この結果、電波強度の順位1位が「CS2」となり、2位が「CS3」となり、3位が「CS1」となった。ここでは、「CS2」の電波強度(電界強度)は、「-58」dBmであり、「CS3」の電波強度は、「-62」dBmであり、「CS1」の電波強度は、「-66」dBmである。
 図9に示す2回目のサーチでは、初期サーチでCSランキングテーブル110に登録された、3個の無線接続装置が全て検出されたので、所定時間(例えば5秒)の経過を待たずに、1.34秒経過した時点で、CSサーチ処理が終了している。また、3個の無線接続装置の電波強度は初期サーチから変化していないので、並べ替えが行われた後でも、CSランキングテーブル110の登録内容に変化は無い。
 このように、図8のS27でYESの場合、S28でサーチ処理が強制的に終了する。例えば、位置検出端末30が、任意の物に付されている場合、位置検出端末30はほぼ移動しないことが想定される。この場合、類似する無線通信装置の組み合わせが検索された段階でCSサーチ処理を終了しても、位置検出精度はほぼ同じであることが想定される。
 CSサーチ処理の時間が短縮されたことで、位置検出端末30の省電力化が図れ、位置検出端末30に内蔵された電池の寿命を延ばすことに繋がる。
 図10は、2回目のサーチで変更されたサーチテーブル100及びCSランキングテーブル110の登録内容の第2例を示す模式図である。初期サーチにおけるサーチテーブル100及びCSランキングテーブル110の登録内容は、図9と同じである。
 図10に示す2回目のサーチでは、初期サーチと同様、「CS1」、「CS3」が検出された後、新たに「CS4」が検出され、その後、「CS2」が検出された。CS2が検出された時点で、初期サーチでCSランキングテーブル110に登録された、3個の無線接続装置が全て検出されている。そのため、図9の場合と同様、所定時間(例えば5秒)の経過を待たずに、1.14秒経過した時点でCSサーチ処理が終了している。
 従って、CSサーチ処理の時間が短縮されたことで、位置検出端末30の省電力化が図れ、位置検出端末30に内蔵された電池の寿命を延ばすことに繋がる。
 また、CSランキングテーブル110では、電波強度の強い順に並べ替えが行われた結果、RSSI順位の1位から3位は、「CS2」、「CS3」、「CS1」と変わらず、4位に「CS4」が加わった。
 この場合、位置検出端末30が「CS2」、「CS3」、「CS1」の各無線接続装置が発する電波の届く範囲(セル)内において移動したことが分かる。尚、2回目のサーチに続く3回目のサーチでは、「CS4」を含めた4個が前回サーチで見つかった無線接続装置として、判断されることになる。
 図11は、2回目のサーチで変更されたサーチテーブル100及びCSランキングテーブル110の登録内容の第3例を示す模式図である。初期サーチにおけるサーチテーブル100及びCSランキングテーブル110の登録内容は、図9と同じである。
 図11に示す2回目のサーチでは、「CS1」が検出された後、新たに「CS4」が検出され、この後、「CS2」が検出された。CSランキングテーブル110では、電波強度の強い順に並べ替えが行われた結果、RSSI順位の1位から3位は、「CS2」、「CS1」、「CS4」へと変わった。
 この場合、「CS3」が検出されず、初期サーチで検出されたCSの少なくとも1つが検出されないので、位置検出端末30は、所定時間(例えば5秒)が経過するまでCSサーチ処理を継続した。つまり、図8のS27でNOと判断され、S22の処理に戻り、経過時間が所定時間(例えば5秒)に達したことが分かる。また、RSSI順位が変化したことで、位置検出端末30が、「CS2」の無線接続装置のセル内を大きく移動し、「CS3」の無線接続装置のセルから外れたことが分かる。この場合、位置検出端末30は、位置検出端末30の周囲の環境が変わっている可能性があるので、無線接続装置の検出に時間をかけることで、位置検出端末30が移動したことに伴う位置検出精度の低下を抑制できる。
 図12は、2回目のサーチで変更されたサーチテーブル100及びCSランキングテーブル110の登録内容の第4例を示す模式図である。初期サーチにおけるサーチテーブル100及びCSランキングテーブル110の登録内容は、図9と同じである。
 図12に示す2回目のサーチでは、初期サーチと同様、「CS1」、「CS3」、「CS2」が検出された後、新たに「CS5」が検出された。この場合、初期サーチで検出された3個の無線接続装置が検出されているが、CSランキングテーブル110では、電波強度の強い順に並べ替えが行われた結果、RSSI順位の1位が「CS1」となり、初期サーチの「CS2」から変化した。このため、サーチ処理は所定時間(5秒)まで継続した。
 つまり、図8のS26でYESと判断され、S22の処理に戻り、経過時間が5秒に達したことが分かる。また、CSランキングテーブル110では、RSSI順位の2位から4位が、「CS2」、「CS5」、「CS3」へと変わり、新たに「CS5」が加わった。また、RSSI順位の1位が変化したことで、位置検出端末30が「CS2」の無線接続装置のセルから、隣接する「CS1」の無線接続装置のセルに移動したことが分かる。この場合、位置検出端末30は、位置検出端末30の周囲の環境が大きく変わっている可能性があるので、初期サーチでCSランキングテーブル110に登録された無線接続装置が全て検出されても、無線接続装置の検出に時間をかけることで、位置検出端末30が移動したことに伴う位置検出精度の低下を抑制できる。
 図13は、位置検出サーバ50が実行する位置検出アルゴリズム演算で用いられる三辺測量を説明するための模式図である。
 アルゴリズム演算部54は、例えば三辺測量に基づいて、位置検出端末30の位置を推定する。アルゴリズム演算部54は、例えば、位置検出端末30から送信されたCSランキングテーブル110に登録された、上位2個の無線接続装置の位置及び電波強度を基に、三辺測量する。尚、上位2個の無線接続装置に限られず、所定値以上の電波強度が測定された無線接続装置のうちの2個が選択されてもよい。尚、前述したように、位置検出サーバ50は、電話機能共用CS10及び位置検出用CS20の位置情報(座標情報)を予め保持している。ここでは、位置検出サーバ50が、図10に示すCSランキングテーブル110のデータを取得した場合を例示する。
 図13では、「CS2」、「CS3」の各無線接続装置の位置及び位置検出端末30の位置を、座標(Xa,0),(Xb,0)、(Xc,Yc)で表す。また、各装置を結ぶ各辺の長さをa,b,cとする。この場合、位置検出端末30の座標は、三辺測量の公式から、(式1)で表される。但し、x1は「CS2」のx座標と位置検出端末30のx座標との差である。ここで、各辺の長さa,bは、例えば位置検出端末30により測定された各無線接続装置からの電波の電波強度に応じた値であり、電波強度が大きい程、大きな値となる。長さcは、「CS2」の無線接続装置と「CS3」の無線接続装置との間の距離であり、CS2及びCS3の位置情報から導出される既知の値である。
 Xc=Xa+(b2+c2-a2)/2c
 Yc=(b2-(x1)2)1/2         ・・・(式1)
 図14は、位置検出アルゴリズム演算の結果、位置検出サーバ50の表示部55や位置確認端末60の表示部(不図示)に表示された位置検出端末30の位置を示す模式図である。表示部55には、例えば、地図上に重ね合わされた、位置検出端末30の推定された位置が示される。位置検出端末30は、例えば建物90内の器具95に装着されており、「CS2」の無線接続装置に最も近く、次いで「CS3」の無線接続装置に近い所に存在することが分かる。尚、位置検出端末30の位置は、例えば(式1)を用いた演算の結果、座標レベルで位置が推定される。
 尚、位置検出サーバ50のアルゴリズム演算部54は、上記方法以外の他の三辺測量により、端末の位置を推定してもよい。図19は、他の三辺測量を説明するための模式図である。
 アルゴリズム演算部54は、例えば、位置検出端末30から送信されたCSランキングテーブル110に登録された、上位3個の無線接続装置の位置及び電波強度を基に、三辺測量する。尚、上位3個の無線接続装置に限られず、所定値以上の電波強度が測定された無線接続装置のうちの3個が選択されてもよい。ここでは、位置検出サーバ50が、図10に示すCSランキングテーブル110のデータを取得した場合を例示する。
 アルゴリズム演算部54は、各電波強度に基づいて、距離R1~R3を導出する。CS1を基点とした距離R1は、位置検出端末30により測定されたCS1からの電波の電波強度に応じた値である。CS2を基点とした距離R2は、位置検出端末30により測定されたCS2からの電波の電波強度に応じた値である。CS3を基点とした距離R3は、位置検出端末30により測定されたCS3からの電波の電波強度に応じた値である。
 アルゴリズム演算部54は、CS1~CS3の位置を中心とし、半径が距離R1~R3となる3つの円の交点Txを算出する。アルゴリズム演算部54は、交点Txの位置を位置検出端末30の位置として推定する。
 尚、ここでは位置検出サーバ50が三辺測量により端末の位置を推定することを例示したが、他の公知の方法により、端末からのCSランキングテーブル110のデータに基づいて、端末の位置を推定してもよい。例えば、電波強度が測定された無線接続装置のうちの任意の個数の無線接続装置が選択され、端末の位置が推定されてもよい。
 本実施形態のPBXシステム5は、電話機能共用CS10と比べ、比較的簡単かつ安価な位置検出用CS20を増設することで、位置検出端末30と無線接続する無線接続装置の数を増加できる。無線接続装置の数が増えることで、位置検出端末30は、近距離に設置された無線接続装置を検出し易くなる。また、近距離に設置された無線接続装置からの電波強度は、遠距離に設置された無線接続装置からの電波強度と比較すると大きいので、位置検出サーバ50による位置検出端末30の位置検出精度が高くなる。例えば、電波強度から位置検出端末30と無線接続装置との距離を推定する場合、概して、電波強度が大きい程、距離減衰効果が線形近似に近づき、距離の推定精度が高くなるためである。このように、PBXシステム5によれば、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とともに、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、複数の無線接続装置の中から、例えば上位2個又は3個の無線接続装置を選択し、この2つの無線接続装置からの電波の電波強度を基に、三辺測量を行い、位置検出端末30の位置を推定してもよい。この場合、PBXシステム5は、比較的簡単に端末の位置を求めることができる。
 また、位置検出端末30は、無線接続装置を探索(サーチ)する際、前回、CSランキングテーブル110に登録された全ての無線接続装置が検出された時点で、CSサーチ処理を停止してもよい。CSサーチ処理の時間が短縮されたことで、省電力化が図れ、位置検出端末30に内蔵された電池の寿命を延ばすことができる。
 また、電話端末40の位置が推定された場合、電話端末40を所持するユーザの所在を把握できる。位置検出端末30の位置が推定された場合、位置検出端末30が付された物品の位置を把握できる。
 (第2の実施形態)
 第1の実施形態では、端末の位置を2次元(平面)的に探索する場合を示したが、第2の実施形態では、端末の位置を3次元的に探索する場合を示す。3次元的に探索することで、端末の鉛直方向(高さ方向)における位置を検出でき、建物内の異なるフロアに端末が配置された場合でも、フロア別に端末の位置を検出することが容易となる。
 第2の実施形態のPBXシステム5は、第1の実施形態とほぼ同一の構成を有する。第1の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を用いることで、その説明を省略又は簡略化する。
 図15は、第2の実施形態における位置検出サーバ50の位置検出データベース部53に格納された電波強度テーブル121の登録内容を示す模式図である。電波強度テーブル121に保持されたデータを、規定データとも称する。電波強度テーブル121は、例えば、PBXシステム5の構築段階(準備段階)において制御部51により生成される。また、新たに無線接続装置が増設された場合、検出される無線接続装置の電波強度の情報が変化する可能性があるので、PBXシステム5の運用段階において電波強度テーブル121が生成されてもよい。
 電波強度テーブル121には、測定用の端末により測定された電波強度のデータが登録されている。測定用の端末は、例えば3階建ての建物の各フロアに設定された規定点P1、P2、P3に配置され、各フロアに設置された複数の無線接続装置からの電波の電波強度を測定する。
 電波強度テーブル121は、規定点毎に、例えば、規定点が設けられたフロア、規定点のフロアにおける2D座標(2次元座標)、各無線接続装置の識別情報、各無線接続装置からの電波の電波強度、の情報を保持する。
 図16は、建物90の各フロアに設定された規定点P1,P2,P3及び各フロアに設置された無線接続装置を示す模式図である。
 図16では、1F、2F、3Fのフロアの高さ方向をz方向とし、各フロアの平面的な位置を2次元座標(x,y)で表している。規定点P1は、1Fフロアの座標(230,800)に設定されている。規定点P2は、2Fフロアの座標(600,300)に設定されている。規定点P3は、2Fフロアの座標(150,180)に設定されている。尚、規定点の設定位置は任意であることは勿論である。
 電波強度テーブル121には、各規定点P1,P2,P3に配置された測定用の端末(図示せず)が、建物90の各フロアに設置された複数の無線接続装置からの電波強度を測定した結果が登録されている。ここでは、建物90の各フロアに設置された複数の無線接続装置の識別情報(CS-ID)として、「CS-A」、「CS-B」、「CS-C」、・・・、「CS-E」が用いられる。尚、測定用の端末として、位置検出端末30を用いてもよい。
 例えば、規定点P3に配置された測定用の端末によって測定された、「CS-A」の無線接続装置からの電波強度は、-62dBmである。規定点P3に配置された測定用の端末によって測定された、「CS-B」の無線接続装置からの電波強度は、-76dBmである。規定点P3に配置された測定用の端末によって測定された、「CS-E」の無線接続装置からの電波強度は、-80dBmである。規定点P2、P1においても、同様に測定された電波強度が登録されている。
 図17は、位置検出サーバ50が位置検出端末30から受信したCSランキングテーブル110のデータに基づく計測データテーブル125の登録内容を示す模式図である。計測データテーブル125に保持されたデータを、計測データとも称する。計測データテーブル125は、PBXシステム5の運用段階において制御部51により生成される。
 位置検出端末30が建物90内のいずれのフロアに配置されているか不明である場合を想定する。位置検出端末30では、制御部31は、第1の実施形態と同様のCSサーチ処理を行い、複数の無線接続装置からの電波強度を測定してサーチテーブル100を生成し、得られた測定データを基に、CSランキングテーブル110を生成する。無線制御部32は、CSランキングテーブル110のデータを位置検出サーバ50に送信する。尚、このことは、第1の実施形態と同様に、電話端末40についても同様である。
 尚、第1の実施形態と同様に、位置検出端末30の制御部31は、所定値以上の電波強度が測定された場合に、無線接続装置が検出されたと判別し、この無線接続装置を測定対象としてもよい。この所定値は、例えば所望の位置精度に応じて設定される。尚、無線接続装置の電波強度を用いて位置検出端末30の位置が推定される際、電波強度が大きい程、位置精度が高くなる。所定値以上の電波を検出対象とすることで、例えば無線接続装置からの電波と端末周囲のノイズとを差別化できる。
 位置検出サーバ50では、ネットワークインタフェース部52が、CSランキングテーブル110のデータを受信する。制御部51は、位置検出端末30から受信したCSランキングテーブル110のデータを、位置検出データベース部53に格納された計測データテーブル125に登録する。
 図17に示す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」の無線接続装置からの電波強度は、-60dBmである。「CS-B」の無線接続装置からの電波強度は、-70dBmである。「CS-E」の無線接続装置からの電波強度は、-75dBmである。
 アルゴリズム演算部54は、位置検出データベース部53に格納された電波強度テーブル121及び計測データテーブル125が保持する情報に基づいて、位置検出端末30が配置されたフロアを推定する。フロアの推定の詳細については後述する。
 図18は、位置検出サーバ50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、位置検出データベース部53に格納された電波強度テーブル121に登録されている規定データと、計測データテーブル125に登録されている計測データと、を比較する。アルゴリズム演算部54は、例えば後述するn次元ベクトル距離の演算を行い、位置検出端末30の位置と最も相関の高い規定点を検出し、この規定点が設定されたフロアを、位置検出端末30が配置されているフロアとして推定する(S41)。尚、最も相関の高い規定点に限られず、所定基準以上の相関がある規定点を基に、フロアが推定されてもよい。
 n次元ベクトル距離の演算では、アルゴリズム演算部54は、位置検出端末30が測定した無線接続装置からの電波強度と、ある規定点における同じ無線接続装置からの電波強度と、の差を算出し、この差を2乗した値を算出する。アルゴリズム演算部54は、この2乗した値を全ての無線接続装置について加算し、合計値を求める。アルゴリズム演算部54は、電波強度テーブル121に登録されている全ての規定点に対し、同様に合計値を求め、求めた合計値の中から最も小さい値を持つ規定点を検出する。アルゴリズム演算部54は、検出された規定点を、位置検出端末30が配置されたフロアと最も相関の高い規定点として抽出する。
 具体的に、電波強度テーブル121に登録されている3つの規定点P3,P2,P1に対し、計測データテーブル125を用いて計算されると、各加算値は、以下のようになる。
規定点P3:(-60-(-62))2+(-70-(-76))2+(-75-(-80))2=65
規定点P2:(-60-(-70))2+(-70-(-80))2+(-75-(-66))2=281
規定点P1:(-60-(―60))2+(-70-(-62))2+(-75-(-70))2=89
 従って、アルゴリズム演算部54は、位置検出端末30が配置されたフロアが、最も加算値が小さい規定点P3が設定された2Fであると推定する(図16参照)。
 尚、アルゴリズム演算部54がn次元のベクトル距離に応じて位置検出端末30が配置されたフロアを推定することを例示したが、他の公知の方法により、位置検出端末30が配置されたフロアを推定してもよい。
 アルゴリズム演算部54は、S41でフロアが推定された後、例えば、計測データテーブル125に登録された、位置検出端末30(例えばTerm-A)に係る上位2個又は3個の無線接続装置の位置及び電波強度を基に、位置検出端末30の二次元位置を推定する(S42)。この場合、アルゴリズム演算部54は、第1の実施形態と同様に、例えば三辺測量を行うことで、位置検出端末30の二次元位置を推定する。これにより、位置検出サーバ50は、位置検出端末30が配置されているフロア及び二次元位置を検出できる。この後、アルゴリズム演算部54は本動作を終了する。
 このように、本実施形態におけるPBXシステム5では、位置検出サーバ50は、各フロアに設定された規定点における各無線接続装置からの電波強度を表す規定データと、端末が測定した各無線接続装置からの電波強度を表す計測データと、を比較する。位置検出サーバ50は、比較の結果、最も相関の高い規定点が設定されたフロアが、端末が配置されたフロアであると推定する。フロアの推定には、例えばn次元ベクトル距離の演算が用いられる。
 従って、複数のフロアを有する建物90内に配置されている位置検出端末30の位置が、フロア別に推定されるので、ユーザは、端末が配置されているフロア及びフロア内の位置を確認できる。また、フロアと鉛直方向における位置とは1対1に対応するので、位置検出端末30の鉛直方向における位置を検出でき、二次元位置だけでなく三次元位置を検出できる。例えば、複数のフロアを有していないが、鉛直方向(高さ方向)における位置の把握が困難である場合(例えば天井が非常に高い屋内、競技場等)でも、位置検出サーバ50は、端末の三次元位置を推定できる。
 尚、端末が位置するフロアが異なる場合、電波強度を測定する測定装置(例えば、位置検出端末30、電話端末40、測定用の端末)と無線接続装置との間に床等が存在するので、端末の位置が同じ二次元位置でも、測定される電波強度が異なることが予想される。位置検出サーバ50は、各無線接続装置の位置情報を高さ方向の情報(例えばフロアの情報)を含めて登録しておき、アルゴリズム演算部54が、端末が存在すると推定されたフロアと無線接続装置が存在するフロアとの差異に応じて、測定された電波強度に重み付け等を行っても良い。これにより、位置検出サーバ50は、フロアが推定された後の端末の二次元位置の検出精度をより向上できる。
 以上、図面を参照しながら各種の実施形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
 第1の実施形態では、位置検出サーバ50が、三辺測量を行って端末の位置を推定することを例示したが、第2の実施形態でフロア推定に用いられたn次元ベクトル距離の演算を行って、端末の位置を推定してもよい。
 上記実施形態のPBXシステム5は、例えば、病院内のPBXシステム5に用いられる。位置検出端末30は、例えば、医療機器に付されるタグに適用可能である。電話端末40は、例えば医者や看護師が携帯して持ち歩くことが想定される。この場合、既存のPBXシステムを生かしつつ、簡易的な無線接続装置を追加設置することで、病院内において、医者、看護師、医療器具に至るまで様々な人や物を容易に位置検出できる。
 以上のように、上記実施形態の位置検出システムは、端末、複数の無線接続装置、位置検出サーバ50、及び構内交換機を備える。複数の無線接続装置は、端末と無線で接続され、電話機能を有する第1の無線接続装置と、端末と無線で接続され、電話機能を有しない第2の無線接続装置と、を有する。端末は、複数の無線接続装置からの電波の電波強度を測定し、無線接続装置及び構内交換機を介して測定の結果を位置検出サーバ50に送信する。位置検出サーバ50は、測定の結果を受信し、無線接続装置の位置情報及び測定の結果に基づいて、端末の位置を推定する。
 位置検出システムは、例えばPBXシステム5である。端末は、例えば位置検出端末、電話端末40である。第1の無線接続装置は、例えば電話機能共用CSである。第2の無線接続装置は、例えば位置検出用CSである。構内交換機は、例えばPBX主装置70である。
 これにより、第1の無線接続装置と比べ、比較的簡単かつ安価な第2の無線接続装置を増設することで、端末と無線接続を行う無線接続装置の数を増やすことができる。無線接続装置の数が増えることで、端末は、端末から近距離に設置された無線接続装置を検出し易くなる。また、遠距離に設置された無線接続装置からの電波強度と比較すると、近距離に設置された無線接続装置からの電波強度は大きいので、位置検出サーバ50が端末の位置を検出する精度が高くなる。このように、既存の電話システムを少々改良して、端末の位置検出精度を向上できるとともに、システムコストの増加を抑制できる。
 上記実施形態では、端末は、所定値以上の電波強度の測定の結果を位置検出サーバ50へ送信してもよい。
 上記実施形態では、端末は、第1の測定処理及び前記第1の測定処理に続く第2の測定処理において、複数の無線接続装置からの電波の電波強度を測定してもよい。第1の測定処理において最大の電波強度が測定された無線接続装置と、第2の測定処理において最大の電波強度が測定された無線接続装置と、が異なる場合、第2の測定処理を所定期間継続してもよい。第1の測定処理は、例えば初期サーチである。第2の測定処理は、例えば2回目のサーチである。
 これにより、最大の電波強度が測定された無線接続装置が前回及び今回の測定処理において変化した場合、端末の位置が変化したことが想定される。この場合に、無線接続装置の検出、無線接続装置からの電波の電波強度の測定を時間をかけて行うことで、端末周辺の無線通信環境を高精度に推定できる。従って、無線接続装置との位置関係を考慮した端末の位置検出精度を向上できる。
 上記実施形態では、第1の測定処理において最大の電波強度が測定された無線接続装置と、第2の測定処理において最大の電波強度が測定された無線接続装置と、が同一であり、かつ、第1の測定処理において電波強度が測定された複数の無線接続装置の全てからの電波の電波強度が第2の測定処理において測定された際、第2の測定処理を終了してもよい。
 これにより、測定処理に要する時間が短縮されたことで、端末を省電力化でき、端末に内蔵された電池の寿命を延ばすことができる。
 上記実施形態では、第1の測定処理において最大の電波強度が測定された無線接続装置と、第2の測定処理において最大の電波強度が測定された無線接続装置と、が同一であり、かつ、第1の測定処理において電波強度が測定された複数の無線接続装置の少なくとも1つからの電波の電波強度が第2の測定処理において測定されなかった場合、第2の測定処理を所定期間継続してもよい。
 これにより、第1の測定処理において電波強度が測定された無線接続装置の少なくとも1つからの電波の電波強度が第2の測定処理において測定されなかった場合、端末の位置が変化したことが想定される。この場合に、無線接続装置の検出、無線接続装置からの電波の電波強度の測定を時間をかけて行うことで、端末周辺の無線通信環境を高精度に推定できる。従って、無線接続装置との位置関係を考慮した端末の位置検出精度を向上できる。
 上記実施形態では、端末は、無線接続装置と無線で接続され、電話機能を有する第1の端末と、無線接続装置と無線で接続され、電話機能を有しない第2の端末と、を有してもよい。第1の端末は、例えば電話端末40である。第2の端末は、例えば、位置検出端末30である。
 これにより、例えば、電話機能を有する第1の端末の位置を高精度に検出でき、第1の端末を所持する所持者の位置を高精度に検出できる。また、例えば、電話機能を有しない第2の端末(タグ等)を物品に簡易的に付することで、この物品の位置を容易に高精度に検出できる。
 上記実施形態の位置検出方法は、端末、複数の無線接続装置、位置検出サーバ、及び構内交換機を備える位置検出装置における方法である。複数の無線接続装置は、端末と無線で接続され、電話機能を有する第1の無線接続装置と、端末と無線で接続され、電話機能を有しない第2の無線接続装置と、を有する。この位置検出方法は、測定ステップと、通信ステップと、推定ステップと、を有する。測定ステップでは、端末により、複数の無線接続装置からの電波の電波強度を測定する。通信ステップでは、端末から、無線接続装置及び構内交換機を介して、測定の結果を位置検出サーバ50に通信する。推定ステップでは、位置検出サーバ50により、無線接続装置の位置情報及び測定の結果に基づいて、端末の位置を推定する。
 これにより、第1の無線接続装置と比べ、比較的簡単かつ安価な第2の無線接続装置を増設することで、端末と無線接続を行う無線接続装置の数を増やすことができる。無線接続装置の数が増えることで、端末は、端末から近距離に設置された無線接続装置を検出し易くなる。また、遠距離に設置された無線接続装置からの電波強度と比較すると、近距離に設置された無線接続装置からの電波強度は大きいので、位置検出サーバ50が端末の位置を検出する精度が高くなる。このように、既存の電話システムを少々改良することで、端末の位置検出精度を向上できるとともに、システムコストの増加を抑制できる。
 または、上記実施形態の位置検出システムは、端末、複数の無線接続装置、位置検出サーバ50、及び構内交換機を備える。端末は、複数の無線接続装置からの電波の電波強度を測定し、無線接続装置及び前記構内交換機を介して測定の結果を位置検出サーバ50に送信する。位置検出サーバ50は、測定の結果を受信し、測定の結果と、所定位置で予め測定された複数の無線接続装置からの電波強度と、所定位置の鉛直方向における位置情報と、に基づいて、端末の鉛直方向における位置を推定する。
 位置検出システムは、例えばPBXシステム5である。端末は、例えば位置検出端末30、電話端末40である。構内交換機は、例えばPBX主装置70である。所定位置は、例えば規定点P1~P3である。
 これにより、位置検出システムは、端末から取得した電波強度の情報から統計的手法により端末の存在確率の高い鉛直方向の位置情報を導出できる。従って、端末の鉛直方向における位置を検出できる。
 上記実施形態では、端末は、所定値以上の電波強度の測定の結果を位置検出サーバ50へ送信してもよい。
 上記実施形態では、複数の無線接続装置は、鉛直方向の位置が異なる複数のフロアに設置されてもよい。位置検出サーバ50は、測定の結果と、所定位置で予め測定された複数の無線接続装置からの電波強度と、所定位置が存在するフロアと、に基づいて、端末が位置するフロアを推定してもよい。
 これにより、位置検出システムは、複数階のフロアを有する建物において、どのフロアに端末が存在するかを推定できる。従って、ユーザは、端末が存在する可能性の高いフロアにおいて、端末を探索できる。
 上記実施形態では、複数の所定位置が、複数のフロアに設けられてもよい。位置検出サーバ50は、無線接続装置毎に、端末により測定された電波強度と所定位置で予め測定された電波強度との差の二乗値を導出し、複数の無線接続装置について導出された複数の二乗値を加算し、前記所定位置毎に加算値を導出してもよい。そして、位置検出サーバ50は、加算値が最小である所定位置が存在するフロアを、端末が存在するフロアとして推定してもよい。
 これにより、位置検出システムは、端末による電波強度の測定値と所定位置での電波強度の登録値との差分に応じて、端末のフロアを容易に推定できる。
 上記実施形態では、位置検出サーバ50は、複数の無線接続装置の位置情報及び測定の結果に基づいて、推定された端末の鉛直方向における位置での前記端末の二次元位置を推定してもよい。
 これにより、位置検出システムは、端末の鉛直方向における位置の推定と、端末の二次元位置の推定と、を組み合わせて、端末の三次元位置を推定できる。従って、ユーザは、推定された三次元位置を参考に、端末を容易に探索できる。
 上記実施形態では、複数の無線接続装置は、端末と無線で接続され、電話機能を有する第1の無線接続装置と、端末と無線で接続され、電話機能を有しない第2の無線接続装置と、を有してもよい。第1の無線接続装置は、例えば電話機能共用CS10である。第2の無線接続装置は、例えば位置検出用CS20である。
 これにより、第1の無線接続装置と比べ、比較的簡単かつ安価な第2の無線接続装置を増設することで、端末と無線接続を行う無線接続装置の数を増やすことができる。無線接続装置の数が増えることで、端末は、端末から近距離に設置された無線接続装置を検出し易くなる。また、遠距離に設置された無線接続装置からの電波強度と比較すると、近距離に設置された無線接続装置からの電波強度は大きいので、位置検出サーバ50が端末の位置を検出する精度が高くなる。このように、既存の電話システムを少々改良して、端末の位置検出精度を向上できるとともに、システムコストの増加を抑制できる。
 上記実施形態では、端末は、無線接続装置と無線で接続され、電話機能を有する第1の端末と、無線接続装置と無線で接続され、電話機能を有しない第2の端末と、を有してもよい。第1の端末は、例えば電話端末40である。第2の端末は、例えば、位置検出端末30である。
 これにより、例えば、電話機能を有する第1の端末の位置を高精度に検出でき、第1の端末を所持する所持者の位置を高精度に検出できる。また、例えば、電話機能を有しない第1の端末(タグ等)を物品に簡易的に付することで、この物品の位置を容易に高精度に検出できる。
 上記実施形態の位置検出方法は、端末、複数の無線接続装置、位置検出サーバ50、及び構内交換機を備える位置検出システムにおける方法である。この位置検出方法は、測定ステップと、通信ステップと、推定ステップとを有する。測定ステップでは、端末により、複数の無線接続装置からの電波の電波強度を測定する。通信ステップでは、端末から、無線接続装置及び構内交換機を介して、測定の結果を位置検出サーバ50に通信する。推定ステップでは、位置検出サーバ50により、測定の結果と、所定位置で予め測定された複数の無線接続装置からの電波強度と、所定位置の鉛直方向における位置情報と、に基づいて、端末の鉛直方向における位置を推定する。
 これにより、位置検出システムは、端末から取得した電波強度の情報から統計的手法により端末の存在確率の高い鉛直方向の位置情報を導出できる。従って、端末の鉛直方向における位置を検出できる。
 本開示は、端末の位置検出精度を向上できるとともに、システムコストの増加を抑制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部
 14,46  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
 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部
 34,44  ユーザインタフェース部
 40  電話端末
 50  位置検出サーバ
 52  ネットワークインタフェース部
 54  アルゴリズム演算部
 55  表示部
 60  位置確認端末
 70  PBX主装置
 80  電話NW
 90  建物
 95  器具
 100  サーチテーブル
 110  CSランキングテーブル
 121  電波強度テーブル
 125  計測データテーブル

Claims (17)

  1.  端末、複数の無線接続装置、位置検出サーバ、及び構内交換機を備える位置検出システムであって、
     前記複数の無線接続装置は、前記端末と無線で接続され、
     前記端末は、
     前記複数の無線接続装置からの電波の電波強度を測定し、
     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に送信し、
     前記位置検出サーバは、
     前記測定の結果を受信し、
     前記複数の無線接続装置の位置情報及び前記測定の結果に基づいて、前記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、
     前記複数の無線接続装置は、前記端末と無線で接続され、電話機能を有する第1の無線接続装置と、前記端末と無線で接続され、電話機能を有しない第2の無線接続装置と、を有する、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、
     前記端末は、所定値以上の電波強度の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。
  4.  請求項1に記載の位置検出システムであって、
     前記端末は、
     第1の測定処理及び前記第1の測定処理に続く第2の測定処理において、前記複数の無線接続装置からの電波の電波強度を測定し、
     前記第1の測定処理において最大の電波強度が測定された無線接続装置と、前記第2の測定処理において最大の電波強度が測定された無線接続装置と、が異なる場合、前記第2の測定処理を所定期間継続する、位置検出システム。
  5.  請求項1に記載の位置検出システムであって、
     前記端末は、
     第1の測定処理及び前記第1の測定処理に続く第2の測定処理において、前記無線接続装置からの電波の電波強度を測定し、
     前記第1の測定処理において最大の電波強度が測定された無線接続装置と、前記第2の測定処理において最大の電波強度が測定された無線接続装置と、が同一であり、かつ、前記第1の測定処理において電波強度が測定された複数の無線接続装置の全てからの電波の電波強度が前記第2の測定処理において測定された際、前記第2の測定処理を終了する、位置検出システム。
  6.  請求項1に記載の位置検出システムであって、
     前記端末は、
     第1の測定処理及び前記第1の測定処理に続く第2の測定処理において、前記無線接続装置からの電波の電波強度を測定し、
     前記第1の測定処理において最大の電波強度が測定された無線接続装置と、前記第2の測定処理において最大の電波強度が測定された無線接続装置と、が同一であり、かつ、前記第1の測定処理において電波強度が測定された複数の無線接続装置の少なくとも1つからの電波の電波強度が前記第2の測定処理において測定されなかった場合、前記第2の測定処理を所定期間継続する、位置検出システム。
  7.  請求項2に記載の位置検出システムであって、
     前記端末は、前記無線接続装置と無線で接続され、電話機能を有する第1の端末と、前記無線接続装置と無線で接続され、電話機能を有しない第2の端末と、を有する位置検出システム。
  8.  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、
     前記測定の結果と、所定位置で予め測定された前記複数の無線接続装置からの電波強度と、前記所定位置の鉛直方向における位置情報と、に基づいて、前記端末の鉛直方向における位置を推定する、位置検出システム。
  9.  請求項8に記載の位置検出システムであって、
     前記複数の無線接続装置は、鉛直方向の位置が異なる複数のフロアに設置され、
     前記位置検出サーバは、前記測定の結果と、前記所定位置で予め測定された前記複数の無線接続装置からの電波強度と、前記所定位置が存在するフロアと、に基づいて、前記端末が位置するフロアを推定する、位置検出システム。
  10.  請求項9に記載の位置検出システムであって、
     複数の前記所定位置が、複数のフロアに設けられ、
     前記位置検出サーバは、
     前記無線接続装置毎に、前記端末により測定された前記電波強度と前記所定位置で予め測定された前記電波強度との差の二乗値を導出し、
     前記複数の無線接続装置について前記導出された複数の二乗値を加算し、前記所定位置毎に加算値を導出し、
     前記加算値が最小である所定位置が存在するフロアを、前記端末が存在するフロアとして推定する、位置検出システム。
  11.  請求項8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、前記複数の無線接続装置の位置情報及び前記測定の結果に基づいて、前記推定された端末の鉛直方向の位置における前記端末の二次元位置を推定する、位置検出システム。
  12.  請求項8に記載の位置検出システムであって、
     前記複数の無線接続装置は、前記端末と無線で接続され、電話機能を有する第1の無線接続装置と、前記端末と無線で接続され、電話機能を有しない第2の無線接続装置と、を有する、位置検出システム。
  13.  請求項12に記載の位置検出システムであって、
     前記端末は、前記無線接続装置と無線で接続され、電話機能を有する第1の端末と、前記無線接続装置と無線で接続され、電話機能を有しない第2の端末と、を有する位置検出システム。
  14.  請求項8に記載の位置検出システムであって、
     端末は、所定値以上の電波強度の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。
  15.  端末、複数の無線接続装置、位置検出サーバ、及び構内交換機を備える位置検出システムにおける位置検出方法であって、
     前記端末により、前記複数の無線接続装置からの電波の電波強度を測定するステップと、
     前記端末から、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に通信するステップと、
     前記位置検出サーバにより、前記複数の無線接続装置の位置情報及び前記測定の結果に基づいて、前記端末の位置を推定するステップと、
     を備える位置検出方法。
  16.  請求項15に記載の位置検出方法であって、
     前記複数の無線接続装置は、電話機能を有する第1の無線接続装置と、前記端末と無線で接続され、電話機能を有しない第2の無線接続装置と、をさらに有する、
     位置検出方法。
  17.  請求項15に記載の位置検出方法であって、
     前記位置検出サーバにより、前記測定の結果と、所定位置で予め測定された前記複数の無線接続装置からの電波強度と、前記所定位置の鉛直方向における位置情報と、に基づいて、前記端末の鉛直方向における位置を推定するステップと、をさらに有する、位置検出方法。
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