WO2017179109A1 - 位置推定プログラム、位置推定方法、及び位置推定装置 - Google Patents

位置推定プログラム、位置推定方法、及び位置推定装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2017179109A1
WO2017179109A1 PCT/JP2016/061742 JP2016061742W WO2017179109A1 WO 2017179109 A1 WO2017179109 A1 WO 2017179109A1 JP 2016061742 W JP2016061742 W JP 2016061742W WO 2017179109 A1 WO2017179109 A1 WO 2017179109A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
floor
terminal
ratio
floors
position estimation
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/061742
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
夏目浩太
秀嶋元才
陶山香織
中村文昭
藤田悦誌
Original Assignee
富士通株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 富士通株式会社 filed Critical 富士通株式会社
Priority to PCT/JP2016/061742 priority Critical patent/WO2017179109A1/ja
Priority to JP2018511565A priority patent/JPWO2017179109A1/ja
Publication of WO2017179109A1 publication Critical patent/WO2017179109A1/ja
Priority to US16/154,982 priority patent/US20190045329A1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02Services making use of location information
    • H04W4/025Services making use of location information using location based information parameters
    • H04W4/027Services making use of location information using location based information parameters using movement velocity, acceleration information
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/20Instruments for performing navigational calculations
    • G01C21/206Instruments for performing navigational calculations specially adapted for indoor navigation
    • 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
    • G01S5/01Determining conditions which influence positioning, e.g. radio environment, state of motion or energy consumption
    • G01S5/014Identifying transitions between environments
    • G01S5/016Identifying transitions between environments between areas within a building
    • 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
    • G01S5/01Determining conditions which influence positioning, e.g. radio environment, state of motion or energy consumption
    • G01S5/017Detecting state or type of motion
    • 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
    • G01S5/0252Radio frequency fingerprinting
    • G01S5/02521Radio frequency fingerprinting using a radio-map
    • 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
    • G01S5/0294Trajectory determination or predictive filtering, e.g. target tracking or Kalman filtering
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04MTELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M11/00Telephonic communication systems specially adapted for combination with other electrical systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W64/00Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management
    • H04W64/006Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management with additional information processing, e.g. for direction or speed determination
    • 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
    • G01S2205/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S2205/01Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations specially adapted for specific applications
    • G01S2205/02Indoor
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/33Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for indoor environments, e.g. buildings

Definitions

  • This case relates to a position estimation program, a position estimation method, and a position estimation apparatus.
  • a wireless LAN in which a terminal connects to a local area network (LAN) by wireless communication is known (for example, see Patent Document 1).
  • a wireless LAN base station wirelessly transmits a signal or radio wave (hereinafter simply referred to as radio wave) called a beacon at regular intervals, and the terminal can measure the intensity of the radio wave (hereinafter referred to as radio wave intensity).
  • radio wave intensity a signal or radio wave (hereinafter simply referred to as radio wave) called a beacon at regular intervals, and the terminal can measure the intensity of the radio wave (hereinafter referred to as radio wave intensity).
  • a position estimation device that estimates the position of a terminal based on the radio field intensity transmitted from the terminal and the position of a base station registered in advance is also known (see, for example, Patent Document 2).
  • the position of a terminal when the position of a terminal is estimated in a facility where a base station is installed in each of a plurality of hierarchies (hereinafter referred to as a floor), the position of the terminal may not be accurately estimated due to a structural factor of the facility.
  • a part of the ceiling on the first floor may be opened to the second floor by an atrium.
  • the radio field strength of the base station on the second floor may be measured stronger than the radio field strength of the base station on the first floor due to the atrium. There is a risk of estimation.
  • an object of one aspect is to provide a position estimation program, a position estimation method, and a position estimation apparatus that can accurately estimate the position of a terminal including a location floor even in a facility having a plurality of floors.
  • the position estimation program disclosed in the present specification is based on the radio wave intensity from the terminal at each time detected by each of a plurality of base stations installed on a plurality of floors and the positions of the plurality of base stations.
  • a candidate group representing a position when the terminal exists on each floor is generated, and based on a trajectory for each floor of the candidate group and a movement availability condition that determines whether the terminal can move on each of the plurality of floors, It is a position estimation program for causing a computer to execute processing for specifying a floor where the terminal is present.
  • the plurality of base stations installed on a plurality of floors are detected on the basis of the radio wave intensity from the terminal at each time and the positions of the plurality of base stations.
  • a candidate group representing a position when the terminal exists on each floor is generated, and based on a trajectory for each floor of the candidate group and a movement availability condition that determines whether the terminal can move on each of the plurality of floors, It is a position estimation method in which a computer executes a process of identifying a floor where the terminal exists.
  • the position estimation device disclosed in the present specification is based on the radio wave intensity from the terminal at each time detected by each of a plurality of base stations installed on a plurality of floors and the positions of the plurality of base stations.
  • a specifying means for specifying a floor where the terminal is located.
  • the position estimation program, the position estimation method, and the position estimation device disclosed in this specification it is possible to accurately estimate the position of a terminal including a location floor even in a facility having a plurality of floors.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining an example of a position estimation system.
  • FIG. 2A shows an example of a zone layout on the first floor.
  • FIG. 2B is an example of the zone layout on the second floor.
  • FIG. 3 shows an example of the hardware configuration of the floor specifying server.
  • FIG. 4 is an example of a functional block diagram of the position estimation apparatus.
  • FIG. 5 is an example of property information.
  • FIG. 6 is an example of rule information.
  • FIG. 7 is an example of device information.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of processing executed by the information processing unit.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating another example of processing executed by the information processing unit.
  • FIG. 10A shows an example of device movement on the first floor.
  • FIG. 10A shows an example of device movement on the first floor.
  • FIG. 10B is an example of the absence of a device on the second floor.
  • FIG. 11A shows a locus of device position coordinates detected by an access point on the first floor.
  • FIG. 11B is a locus of the position coordinates of the device detected by the access point on the second floor.
  • FIG. 12 is a flowchart showing an example of the operation of the floor specifying unit.
  • FIG. 13 is an example of analysis target information.
  • FIG. 14 is a flowchart showing an example of the floor specifying process.
  • FIGS. 15A and 15B are diagrams for explaining an example of the analysis range A.
  • FIG. 16 is a diagram for explaining an example of timing at which movement between floors occurs.
  • FIGS. 17A and 17B are diagrams for explaining an example of the analysis range B.
  • FIG. 18 is an example of device information in which a floor is specified.
  • FIG. 19 is an example of device information in which a processed flag is registered.
  • FIG. 20 is a flowchart illustrating a part of the floor specifying process.
  • FIGS. 21A and 21B are examples of scatter diagrams showing the relationship between the detection time in the analysis range A and the radio wave intensity.
  • 22A and 22B are examples of a scatter diagram showing the relationship between the detection time in the analysis range B and the radio wave intensity.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining an example of the position estimation system S.
  • the position estimation system S is used in a facility FC having a plurality of floors FL1, FL2.
  • Examples of the facility FC include commercial facilities such as stores, school facilities such as school buildings, medical facilities, amusement facilities, and office buildings.
  • the floors FL1 and FL2 include, for example, the first floor, the second floor, the third floor, the fourth floor, the second basement floor, and the first basement floor.
  • the floors FL1 and FL2 will be described as the first floor and the second floor.
  • each of the floors FL1 and FL2 is divided into a plurality of areas (hereinafter referred to as zones).
  • zones Depending on the zone, entrances 11 and 21 for exiting the facility FC and entering the facility FC are provided. In this embodiment, as shown in FIG. 1, the entrances 11 and 21 are provided in each of the specific zones on the first floor and the second floor.
  • various facilities that can move between floors are installed depending on the zone.
  • equipment such as an elevator EL, an escalator ESC, and a staircase STR is installed in a specific zone. Therefore, the user USR in the facility FC can use these facilities to move from the first floor to the second floor of the facility FC or from the second floor to the first floor, for example.
  • a colonnade there may be a colonnade, stair landing, a mezzanine floor provided in the middle between the floors FL1 and FL2, and decorations that decorate the facility FC.
  • a part of the ceiling on the first floor is opened to the second floor by a colonnade 13 provided in a specific zone.
  • the position estimation system S includes a plurality of base stations (hereinafter referred to as access points) AP11 to AP23 and a position estimation apparatus 100.
  • the access points AP11 to AP13 are installed at different positions on the first floor, for example.
  • the access points AP21 to AP23 are installed at different positions on the second floor, for example.
  • Access points AP11 to AP23 all transmit radio waves at a constant period.
  • the radio waves can pass through the atrium 13, the ceiling of the facility FC, the wall of the facility, and decorations. Therefore, for example, a terminal (hereinafter referred to as a device) 30 carried by the user USR on the first floor may measure the radio field intensity of radio waves transmitted from the access points AP21 to AP23. Further, the device 30 located outside the facility FC may measure the radio field intensity of radio waves transmitted from the access points AP11 to AP23. Examples of the device 30 include smart devices such as smartphones, smart watches, and tablet terminals.
  • any of the access points AP11 to AP23 can detect the device 30. More specifically, when the device 30 measures the radio field intensity, the device 30 transmits the device ID assigned to the device 30 and the measured radio field intensity to the access points AP11 to AP23. Although details will be described later, the device ID is identification information for identifying the device 30.
  • the access points AP11 to AP23 detect the device 30 by detecting the device ID, radio wave intensity, etc. transmitted from the device 30.
  • the position estimation apparatus 100 described above includes a Database (DB) server 110 and a floor identification server 120.
  • the DB server 110 is directly or indirectly connected to the access points AP11 to AP23. Therefore, the DB server 110 can acquire the radio wave intensity, device ID, and the like from the device 30. More specifically, the DB server 110 can acquire the radio wave intensity and device ID detected by the access points AP11 to AP23 together with the detection time of the device 30.
  • the DB server 110 estimates the position coordinates of the device 30 based on the acquired radio wave intensity and the position coordinates of the access points AP11 to AP23 registered in advance in the DB server 110.
  • the floor specifying server 120 uses the position coordinates estimated by the DB server 110 to specify one of the floors FL1 and FL2 on which the device 30 exists. More specifically, the floor specifying server 120 is a candidate group that represents a case where the devices 30 exist on each of the plurality of floors FL1 and FL2 among the candidate groups that represent the positions of the devices 30 estimated by the DB server 110 at each of a plurality of times. Based on the trajectory for each of the floors FL1 and FL2 and the rule information on each of the plurality of floors FL1 and FL2, one of the floors FL1 and FL2 on which the device 30 exists is specified.
  • the rule information is information representing a condition that determines whether the device 30 can move. Details of the rule information will be described later.
  • the functions of the DB server 110 and the floor specifying server 120 have been briefly described above, but detailed functions and operations of the DB server 110 and the floor specifying server 120 will be described later.
  • all of the access points AP11 to AP23, the DB server 110, and the floor specifying server 120 may be on the same communication network, or some of them may be on different communication networks via the Internet or the like.
  • the DB server 110 and the floor specifying server 120 may be deployed in a data center on the cloud.
  • Fig. 2 (a) is an example of the zone layout on the first floor.
  • FIG. 2B is an example of the zone layout on the second floor.
  • the zone Z1 is used as an event venue, for example, and there is an entrance / exit 11.
  • the zone Z2 is used as a small goods store such as a wallet or a regular storage, and has a staircase STR.
  • the zone Z3 is used as, for example, a men's clothing store, and there is an elevator EL.
  • the zone Z4 is used as, for example, a women's clothing store, and there is an escalator ESC.
  • Zone Z5 is used as a service counter, for example, and there is no facility that can move between the entrances 11 and 21 and the floor.
  • Zones Z1 to Z5 are all defined in advance according to position coordinates starting from a specific position (for example, one of the four corners).
  • the zone Z1 is defined in the range from the position coordinates (0, 0) to the position coordinates (20, 10) on the first floor.
  • the second floor is divided into a plurality of zones Z6 to Z12 as shown in FIG. 2 (b).
  • the zone Z6 is used as a children's clothing counter, for example, and there is an entrance / exit 21.
  • the zone Z7 is used as a school supplies section such as a bag for children and stationery, for example, and there is no facility that can move between the entrances 11 and 21 and the floor.
  • the zone Z8 is used as, for example, a general merchandise department and has a staircase STR.
  • Zone Z9 is used as a shoe store, for example, and there is an elevator EL.
  • the zone Z10 is used as, for example, a sale item sales floor, and there is no equipment that can move between the entrances 11 and 21 and the floor, but there is an atrium 13.
  • the zone Z11 is used as, for example, a trouser store, and there is no facility that can move between the entrances 11 and 21 and the floor.
  • the zone Z12 is used as a skirt section, for example, and there is an escalator ESC.
  • the zones Z6 to Z12 are also defined in advance according to position coordinates starting from a specific position (for example, one of the four corners). For example, the zone Z12 is defined in the range from the position coordinates (18, 12) to the position coordinates (30, 20) on the second floor.
  • the DB server 110 described above has basically the same hardware configuration as that of the floor specifying server 120, and thus the description thereof is omitted.
  • FIG. 3 shows an example of the hardware configuration of the floor identification server 120.
  • the floor specifying server 120 includes at least a central processing unit (CPU) 120A, a random access memory (RAM) 120B, a read only memory (ROM) 120C, and a network I / F (interface) 120D.
  • the floor specifying server 120 may include at least one of a hard disk drive (HDD) 120E, an input I / F 120F, an output I / F 120G, an input / output I / F 120H, and a drive device 120I as necessary.
  • the CPU 120A to the drive device 120I are connected to each other by an internal bus 120J. At least the CPU 120A and the RAM 120B cooperate to realize a computer.
  • An input device 710 is connected to the input I / F 120F.
  • Examples of the input device 710 include a keyboard and a mouse.
  • a display device 720 is connected to the output I / F 120G.
  • An example of the display device 720 is a liquid crystal display.
  • a semiconductor memory 730 is connected to the input / output I / F 120H. Examples of the semiconductor memory 730 include a universal serial bus (USB) memory and a flash memory.
  • the input / output I / F 120 ⁇ / b> H reads programs and data stored in the semiconductor memory 730.
  • the input I / F 120F and the input / output I / F 120H include, for example, a USB port.
  • the output I / F 120G includes a display port, for example.
  • a portable recording medium 740 is inserted into the drive device 120I.
  • Examples of the portable recording medium 740 include a removable disk such as a Compact Disc (CD) -ROM and a Digital Versatile Disc (DVD).
  • the drive device 120I reads a program and data recorded on the portable recording medium 740.
  • the network I / F 120D includes a LAN port, for example.
  • the network I / F 120D is connected to the DB server 110.
  • a program stored in the ROM 120C or the HDD 120E is stored by the CPU 120A.
  • the program recorded on the portable recording medium 740 is stored by the CPU 120A.
  • FIG. 4 is an example of a functional block diagram of the position estimation apparatus 100.
  • FIG. 5 is an example of property information.
  • FIG. 6 is an example of rule information.
  • FIG. 7 is an example of device information.
  • the DB server 110 includes a zone information storage unit 111, a device information first storage unit 112, a device information second storage unit 113, and an information processing unit 114.
  • An on-memory or a file system may be used as means for realizing the zone information storage unit 111, the device information first storage unit 112, and the device information second storage unit 113.
  • the zone information storage unit 111 stores zone information. More specifically, the zone information storage unit 111 stores property information and the above-described rule information as zone information.
  • Property information is information indicating the attributes of the zones Z1 to Z12 described above. More specifically, as shown in FIG. 5, each property information includes a property ID, a zone name, a zone type, a floor, an X coordinate range, and a Y coordinate range as components.
  • the property ID represents identification information for identifying property information.
  • the zone name represents the names of the zones Z1 to Z12.
  • the zone type represents the type of zones Z1 to Z12. Specifically, the zone type “entrance / exit” indicates that the entrance / exit 11 or the entrance / exit 21 exists in the zone.
  • the zone type “floor movement” indicates that a staircase STR, an elevator EL, or an escalator ESC exists in the zone.
  • the zone type “normal” indicates that there is no equipment that can move between the entrances 11 and 21 and the floor in the zone.
  • the floor indicates whether the zones Z1 to Z12 belong to the first floor or the second floor.
  • the X coordinate range and the Y coordinate range represent the respective ranges of the zones Z1 to Z12.
  • the property information is stored in advance in the zone information storage unit 111.
  • the rule information is generated by the information processing unit 114 based on the property information. That is, the information processing unit 114 acquires property information from the zone information storage unit 111, generates rule information based on the acquired property information, and stores the rule information in the zone information storage unit 111. Thereby, the zone information storage unit 111 stores the rule information. Note that an administrator who manages the DB server 110 may generate rule information and store it in the zone information storage unit 111 without the information processing unit 114 generating rule information.
  • each rule information includes a rule ID, a zone name, a floor, and a rule as components.
  • the rules include possible actions and movable zones as components.
  • the rule ID represents identification information for identifying rule information. Since the zone name and floor have already been described, they are omitted.
  • Possible actions represent actions that are possible in each of the zones Z1 to Z12. For example, there is an entrance 11 in the zone Z1 of the zone name “event venue”. Therefore, a possible action “entrance / exit” indicating that the user can go out of the facility FC or enter the facility FC is registered. For example, there is a staircase STR in the zone Z2 of the zone name “Accessories”. For this reason, a possible action “floor movement” indicating that movement between floors is possible is registered.
  • the movable zone represents the zone name of the adjacent zone that can move directly from each of the zones Z1 to Z12. Since the property information includes the X coordinate range and the Y coordinate range, the information processing unit 114 can determine the movable zone. For example, zones Z7, Z9, and Z10 are adjacent to zone Z6 (see FIG. 2B). Therefore, the information processing unit 114 determines the zone names “school supplies”, “shoes”, and “sale products” assigned to the zones Z7, Z9, and Z10 as the movable zones of the zone Z6 and registers them in the rule information. In other words, the zones Z8, Z11, and Z12 are not adjacent to the zone Z6. For this reason, the information processing unit 114 determines the zone names “miscellaneous goods”, “trousers”, and “skirts” assigned to the zones Z8, Z11, and Z12 as immovable zones that cannot be moved directly. exclude.
  • the information processing unit 114 acquires the radio wave intensity, device ID, and detection time from the access points AP11 to AP23.
  • the information processing unit 114 estimates the position coordinates of the device 30 based on the acquired radio wave intensity and the position coordinates (not shown) of the access points AP11 to AP23 registered in advance in the DB server 110.
  • the information processing unit 114 generates device information including a device ID, radio wave intensity, detection time, estimated position coordinates, and the like, and stores the device information in the device information first storage unit 112.
  • the device information includes a device ID, position coordinates, floor, detection time, radio wave intensity, and processed flag as constituent elements.
  • the device ID includes, for example, Media Access Control address (MAC address), but is not necessarily limited to the MAC address as long as the device 30 can be identified.
  • the position coordinates represent the position coordinates estimated by the information processing unit 114.
  • the position coordinates where the X coordinate is expressed by a minus sign indicates that the position of the device 30 is outside the facility FC.
  • the floor represents an installation floor of the access points AP11 to AP23 used when estimating the position coordinates.
  • the detection time represents the time when the access points AP11 to AP23 detect the device 30.
  • the radio wave intensity represents the radio wave intensity detected by the access points AP11 to AP23.
  • a flag indicating whether or not a floor specifying process described later has been completed is registered.
  • the position coordinate (6, 1) is the radio field intensity “ ⁇ 53” decibel (dBm) detected by any of the access points AP11 to 13 on the first floor at the time “10:00:14”. Is estimated based on.
  • the same position coordinate (6, 1) is also estimated based on the radio field intensity “ ⁇ 49” decibel (dBm) detected by any of the access points AP21 to AP23 on the second floor at the time “10:00:14”.
  • the radio wave intensity “ ⁇ 49” decibels is stronger than the radio wave intensity “ ⁇ 53” decibels, so that the access points AP21 to 23 on the second floor detect stronger radio wave intensities than the access points AP11 to 13 on the first floor. Yes. This is due to structural factors of the facility such as the atrium 13, ceiling, decorations, and mezzanine.
  • the device information second storage unit 113 stores a part of the device information stored in the device information first storage unit 112. More specifically, the floor specifying process described later is executed, and the device information second storage unit 113 stores device information specified for any one floor. In other words, the device information second storage unit 113 stores the device information excluding the device information including the position coordinates erroneously estimated from the device information stored in the device information first storage unit 112.
  • the floor specifying server 120 includes a floor specifying unit 121 as specifying means.
  • the floor specifying unit 121 may be included in the DB server 110 and the floor specifying server 120 may be excluded from the position estimation device 100.
  • the position estimation device 100 is realized by one server device.
  • the floor specifying unit 121 requests and acquires various information from the information processing unit 114 at a specific timing. For example, the floor specifying unit 121 monitors the information processing unit 114, and when the information processing unit 114 detects that the device information is stored in the device information first storage unit 112, the floor specifying unit 121 requests information. Specifically, the floor specifying unit 121 requests and acquires the property information, rule information, and device information described above. Upon acquiring these pieces of information, the floor specifying unit 121 associates device information, property information, and rule information, executes a floor specifying process to be described later, and transmits the execution result to the information processing unit 114. Detailed functions and operations of the floor specifying unit 121 will be described later.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of processing executed by the information processing unit 114. More specifically, FIG. 8 shows a rule information generation process.
  • the information processing unit 114 waits until property information is registered (step S101: NO). More specifically, the information processing unit 114 waits until property information is registered in the zone information storage unit 111.
  • the information processing unit 114 generates rule information based on the property information (step S102), and stores the rule information in the zone information storage unit 111 (step S103). Thereby, the zone information storage unit 111 stores property information and rule information as zone information.
  • FIG. 9 is a flowchart showing another example of processing executed by the information processing unit 114. More specifically, FIG. 9 shows an estimation process for estimating the position coordinates of the device 30. As shown in FIG. 9, the information processing unit 114 acquires the device ID, the radio wave intensity, and the detection time from the access points AP11 to AP23 (step S201). When the process of step S201 is completed, the information processing unit 114 estimates the position coordinates of the device 30 based on the radio wave intensity and the position coordinates of the access points AP11 to AP23 (step S202).
  • the information processing unit 114 estimates a plurality of position coordinate candidates (black spots on FIG. 11A) using the radio wave intensity detected by the access points AP11 to AP13.
  • a predetermined locus is obtained by connecting the estimated position coordinate candidates in time series.
  • the access points AP21 to AP23 installed on the second floor can communicate with the device 30 and detect the radio wave intensity from the device 30. . Therefore, as shown in FIG. 11B, the information processing unit 114 estimates a plurality of position coordinate candidates (black spots on FIG. 11B) using the radio wave intensity detected by the access points AP21 to AP23. To do. Similarly to the above, a predetermined locus is obtained by connecting the estimated position coordinate candidates in time series. Thus, although the device 30 actually exists on the first floor, the position coordinates are estimated as if it exists on the second floor.
  • the information processing unit 114 stores the device information in the device information first storage unit 112 (step S203). More specifically, the information processing unit 114 stores device information including the device ID, the estimated position coordinates, the installation floor of the access points AP11 to 23, the detection time of the device 30, and the radio wave intensity in the device information first storage unit 112. To do. Thereby, the device information first storage unit 112 stores the device information based on the radio wave intensity detected by the access points AP11 to 13 on the first floor and the device information based on the radio wave intensity detected by the access points AP21 to 23 on the second floor. Memorize in a mixed state.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating an example of the operation of the floor specifying unit 121.
  • FIG. 13 is an example of analysis target information.
  • the floor specifying unit 121 first acquires property information, rule information, and device information (step S301).
  • the floor identification unit 121 monitors the information processing unit 114, and when the information processing unit 114 stores the device information in the device information first storage unit 112, the property information, the rule information, and the device information transmission request are displayed as information.
  • the data is transmitted to the processing unit 114.
  • the floor specifying unit 121 transmits a transmission request for device information for which the processed flag is not registered, instead of all device information.
  • the information processing unit 114 receives a transmission request from the floor specifying unit 121, the information processing unit 114 extracts property information and rule information from the zone information storage unit 111 and extracts device information from the device information first storage unit 112.
  • the information processing unit 114 transmits the extracted property information, rule information, and device information to the floor specifying unit 121.
  • the floor specifying unit 121 determines whether or not all the acquired device information floors have been specified (step S302). That is, the floor specifying unit 121 determines whether a floor has been specified for all device information for which no processed flag is registered. When not all device information floors have been specified (step S302: NO), the floor specifying unit 121 associates device information, rule information, and property information (step S303). More specifically, the floor specifying unit 121 determines whether the position coordinates included in the device information belong to any of the zones Z1 to Z12 specified by the X coordinate range and the Y coordinate range of the property information. Associate rule information with property information.
  • step S303 analysis target information in which device information is associated with rule information and property information as zone information is generated.
  • step S304 the floor specifying unit 121 executes the floor specifying process.
  • step S302 the process of step S302 is executed again.
  • step S302 YES
  • FIG. 14 is a flowchart showing an example of the floor specifying process.
  • FIGS. 15A and 15B are diagrams for explaining an example of the analysis range A.
  • FIG. 16 is a diagram for explaining an example of timing at which movement between floors occurs.
  • FIGS. 17A and 17B are diagrams for explaining an example of the analysis range B.
  • FIG. 14 is a flowchart showing an example of the floor specifying process.
  • FIGS. 15A and 15B are diagrams for explaining an example of the analysis range A.
  • FIG. 16 is a diagram for explaining an example of timing at which movement between floors occurs.
  • FIGS. 17A and 17B are diagrams for explaining an example of the analysis range B.
  • the floor specifying unit 121 sets the analysis range of the analysis target information (step S401). For example, as shown in FIG. 15A, the device 30 exists in the zone Z2 where the movement between floors may occur from the time T1 when the device 30 starts to exist in the zone Z1 where the doorway 11 exists. The period up to time T2 is set as the analysis range A. The analysis range A is also applied to the second floor as shown in FIG. Thereby, one end of the locus exists in zones Z2 and Z8, respectively. That is, as shown in FIG. 16, movement between floors may occur between a zone Z2 used as a small article sales area and a zone Z8 used as a general merchandise sales area.
  • the reason for setting the analysis range A in this way is that when the movement between floors occurs, the detection timing tendency of the device 30 changes. For example, as shown in FIG. 15A, when the device 30 on the first floor is detected at a predetermined detection timing and the device 30 moves to the second floor in the zone Z2, the time until the zone Z2 returns to the zone Z1. In movement, there is a possibility that the detection timing is wider than before the movement to the second floor. On the contrary, in the movement until the device 30 returns from the zone Z8 on the second floor to the zone Z6 via the zone Z10, the detection timing may be dense. Therefore, the floor specifying unit 121 sets the analysis range and specifies the floor on which the device 30 exists using the first floor position coordinates and the second floor position coordinates whose detection timing tendency does not change.
  • the device 30 exists in the zone Z1 where the entrance / exit 11 exists from the time T3 when the device 30 exists in the zone Z2 where the movement between floors may occur. You may set as analysis range B until the time T4 which finished.
  • the analysis range B is also applied to the second floor as shown in FIG. In the present embodiment, the analysis range A and the analysis range B will be described.
  • one analysis range may be set from time T1 when the device 30 starts to exist in the zone Z1 where the gateway 11 exists to time T4 when the device 30 finishes existing in the zone Z1 where the gateway 11 exists. Further, the device 30 is located in any one of the zones Z1 to Z12 where the movement between floors may occur from the time when the device 30 exists in any of the zones Z1 to Z12 where the movement between floors may occur. Up to an existing time may be set as one analysis range. The analysis range may be set manually by the administrator.
  • the floor specifying unit 121 determines whether or not the processing for the entire range has been completed (step S402). In the present embodiment, the floor specifying unit 121 determines whether or not the processing for both the analysis range A and the analysis range B has been completed.
  • the floor specifying unit 121 calculates an NG movement ratio (step S403).
  • the NG movement ratio is a ratio of the number of times the device 30 has moved to a zone where the device 30 cannot move with respect to the total number of position coordinates belonging to the analysis range A or analysis range B of the floor.
  • the NG movement ratio is a ratio of the number of times the device 30 has moved to a zone where the device 30 cannot move with respect to the total number of position coordinates belonging to the analysis range A or analysis range B of the floor.
  • the analysis range A will be described as an example of the processing target, but the same applies to the analysis range B.
  • the floor specifying unit 121 calculates the NG movement ratio of the analysis range A for each floor using the movable zone of the analysis target information. Specifically, with reference to FIG. 15A, first, the total number of position coordinates belonging to the analysis range A on the first floor is 16. On the other hand, based on the movable zone of the analysis target information (see FIG. 6 and FIG. 13), the zone Z1 representing the zone name “event venue” and the zone Z2 representing the zone name “small item” are mutually movable zones. Is registered. Therefore, the number of times the device 30 has moved to a zone where it cannot move is zero. Thereby, the NG movement ratio of the first floor is calculated as 0 from 0 (times) / 16 (pieces).
  • the total number of position coordinates belonging to the analysis range A on the second floor is five.
  • the zone Z6 representing the zone name “children's clothing” and the zone Z8 representing the zone name “miscellaneous goods” are movable zones. Is not registered. That is, when the device 30 moves in time series, it is required to pass through the zone Z7 until it moves from the zone Z6 to the zone Z8, but based on the position coordinates belonging to the analysis range A on the second floor, the device 30 Directly moving from Z6 to zone Z8. Therefore, the number of times the device 30 has moved to a zone where it cannot move is one. Thereby, the NG movement ratio of the second floor is calculated as 0.2 from 1 (times) / 5 (pieces).
  • the floor specifying unit 121 specifies the floor (step S404). More specifically, the floor specifying unit 121 specifies the floor with the smaller calculated NG movement ratio as the floor where the device 30 exists. In this embodiment, the NG movement ratio of the first floor is calculated as 0, the NG movement ratio of the second floor is calculated as 0.2, and the NG movement ratio of the first floor is smaller than the NG movement ratio of the second floor. . Therefore, the floor specifying unit 121 specifies the first floor having the smaller NG movement ratio as the floor where the device 30 is located. When the NG movement ratio on the first floor and the NG movement ratio on the second floor are the same, the floor specifying unit 121 specifies the one with the larger number of detected devices 30 as the location floor where the device 30 exists.
  • the floor specifying unit 121 When the processing in step S404 is completed, the floor specifying unit 121 then stores the device information in the device information second storage unit 113 (step S405). For example, the floor specifying unit 121 deletes the device information in which the second floor is registered in the floor from the device information corresponding to the analysis target information set in the analysis range A, and stores the remaining device information in the device information second storage unit 113 is stored. Deletion may be physical deletion that physically deletes device information, or logical deletion that logically deletes device information using a flag or the like. Therefore, the device information second storage unit 113 stores device information in which the first floor is registered in the floor for the analysis range A.
  • the floor specifying unit 121 may store the device information directly in the device information second storage unit 113, or may transmit the device information to the information processing unit 114, and the information processing unit 114 may store the device information in the device information second storage unit 113. Device information may be stored.
  • the floor specifying unit 121 executes the process of step S402. Therefore, the floor specifying unit 121 executes the processing from step S403 to step S405 for the analysis range B.
  • the device information second storage unit 113 stores device information in which the first floor is registered in the floor for each of the analysis range A and the analysis range B.
  • step S402 when the process of the whole range is completed (step S402: YES), the floor specific
  • the position estimation device 100 detects the radio field intensity from the device 30 and the plurality of access points AP11 detected at each of the plurality of access points AP11 to AP23 installed on the plurality of floors. Based on the position of AP23, the position of the device 30 is estimated.
  • the position estimation apparatus 100 includes a floor specifying unit 121 that specifies the floor on which the device 30 exists.
  • the floor specifying unit 121 generates a candidate group that represents a position when the device 30 exists on each of the plurality of floors among the candidate groups that represent the position coordinates of the device 30 estimated at each of a plurality of times.
  • the location floor is specified based on each trajectory and rule information. Thereby, the position of the device 30 including the location floor can be estimated with high accuracy.
  • FIG. 20 is a flowchart illustrating a part of the floor specifying process.
  • FIGS. 21A and 21B are examples of scatter diagrams showing the relationship between the detection time in the analysis range A and the radio wave intensity.
  • 22A and 22B are examples of a scatter diagram showing the relationship between the detection time in the analysis range B and the radio wave intensity.
  • the floor identification unit 121 may execute processing from step S501 to step S503 described later between the processing of step S403 and step S404 described in the first embodiment.
  • the floor specifying unit 121 calculates a detection interval ratio (step S501).
  • the detection interval ratio represents the ratio between the average value of the detection intervals of the devices 30 belonging to the analysis range A of the floor and the time required for the device 30 to move the analysis range A. The same applies to the analysis range B.
  • the floor specifying unit 121 detects the device 30 with respect to the time from the time when the device 30 starts to exist on each of the plurality of floors FL1 and FL2 to the time when the device 30 exists just before the analysis range A is removed. The average value of the interval is calculated for each floor. 21A, first, the floor identification unit 121 calculates a time T from time T1 when the device 30 starts to exist until time T2 when the device 30 exists just before the analysis range A is removed. . Next, the floor specifying unit 121 calculates an average value t_mean1 of time intervals of a plurality of points shown in FIG.
  • the floor specifying unit 121 calculates the time T and the average value t_mean1, the average value t_mean1 is divided by the time T to calculate the detection interval ratio t_mean1 / T. Similarly, the floor specifying unit 121 calculates the detection interval ratio t_mean2 / T based on a plurality of points shown in FIG.
  • the floor specifying unit 121 calculates an outlier ratio (step S502).
  • the outlier ratio represents a ratio between the total number of detected devices 30 belonging to the analysis range A and the number of outliers of radio wave intensity. The same applies to the analysis range B.
  • the outlier for example, an outlier that is simply set by using the absolute value of the difference from the average value by K times the error, an outlier using the Thompson test, or the like can be used.
  • the floor specifying unit 121 calculates the ratio between the total number of detected devices 30 belonging to the analysis range A and the number of outliers of the radio wave intensity for each floor. 21A, the floor specifying unit 121 first counts the total number of detected devices 30 belonging to the analysis range A. In this embodiment, it is counted as 16. Next, the floor specifying unit 121 counts the number of outliers from the plurality of black spots shown in FIG. In this embodiment, it is counted as zero. When the floor identification unit 121 counts the total number of detections and the number of outliers, 0 is divided by 16 to calculate an outlier ratio 0. Similarly, the floor specifying unit 121 calculates an outlier ratio based on a plurality of black spots shown in FIG. In this case, since the total number of detections is counted as 5 and the number of outliers is counted as 2, the floor specifying unit 121 divides 2 by 5 and calculates the outlier ratio 0.4.
  • the floor specifying unit 121 then sums the calculated ratios (step S503). Specifically, the floor specifying unit 121 sums the NG movement ratio, the detection interval ratio, and the outlier ratio for each floor. As a result, the NG movement ratio, detection interval ratio, and outlier ratio on the first floor are 0, t_mean1, and 0 in this order, so the total value t_mean1 is calculated. On the other hand, since the second floor NG movement ratio, detection interval ratio, and outlier ratio are 0.2, t_mean2, and 0.4 in this order, the total value 0.6 + t_mean2 is calculated.
  • the floor specifying unit 121 executes the process of step S404.
  • specification part 121 specifies the floor with the smaller total value of the calculated ratio as a location floor where the device 30 existed.
  • the total value of the ratio of the first floor is calculated as t_mean1
  • the total value of the ratio of the second floor is calculated as 0.6 + t_mean2. Therefore, if the total value of the ratio of the first floor is smaller than the total value of the ratio of the second floor, the floor specifying unit 121 specifies the first floor as the location floor where the device 30 exists.
  • the floor identification unit 121 executes the processing from step S501 to step S503. For example, when a scatter diagram as shown in FIGS. 22A and 22B is obtained for the analysis range B, first, the floor identifying unit 121 immediately after entering the analysis range B in the process of step S501, the device 30. The time T ′ from the time T3 when the device 30 exists to the time T4 when the device 30 finishes existing is calculated. Next, the floor specifying unit 121 calculates an average value t_mean3 of the time intervals of a plurality of black spots shown in FIG.
  • the floor specifying unit 121 divides the average value t_mean3 by the time T ′ to calculate the detection interval ratio t_mean3 / T ′. Similarly, the floor specifying unit 121 calculates the detection interval ratio t_mean4 / T ′ based on a plurality of black spots shown in FIG.
  • the floor specifying unit 121 counts the total number of detected devices 30 belonging to the analysis range B. In the case of the scatter diagram shown in FIG. 22A, 21 is counted in the present embodiment.
  • the floor specifying unit 121 counts the number of outliers from a plurality of points shown in FIG. In this embodiment, it is counted as two.
  • the floor identification unit 121 counts the total number of detections and the number of outliers, it divides 2 by 21, and calculates an outlier ratio of 0.095 (rounded down to the nearest decimal point).
  • the floor specifying unit 121 calculates an outlier ratio based on a plurality of points shown in FIG. In this case, the total number of detections is counted as 8, and the number of outliers is counted as 3. Therefore, the floor specifying unit 121 divides 3 by 8, and the outlier ratio is 0.375 (rounded down). Is calculated.
  • the floor specifying unit 121 specifies the location floor using the detection interval ratio and the outlier ratio in addition to the NG movement ratio. Thereby, the position of the device 30 including the location floor can be estimated with higher accuracy than in the first embodiment.
  • the location floor is specified by adding the NG movement ratio, the detection interval ratio, and the outlier ratio, but the location floor is specified by using the detection interval ratio or the outlier ratio alone.
  • the location floor may be specified by adding up either the NG movement ratio and the detection interval ratio or the outlier ratio.
  • Position estimation apparatus DB server 111 Zone information storage part 112 Device information 1st memory
  • Floor specific server 121 Floor specific part

Abstract

位置推定プログラムは、複数のフロアに設置された複数の基地局それぞれで検知された、時刻ごとの端末からの電波強度および複数の基地局の位置に基づき、複数のフロアそれぞれに端末が存在した場合の位置を表す候補群を生成し、候補群のフロア毎の軌跡と、複数のフロアそれぞれにおける端末の移動の可否を定めた移動可否条件に基づき、端末が存在する所在フロアを特定する処理をコンピュータに実行させる。

Description

位置推定プログラム、位置推定方法、及び位置推定装置
 本件は、位置推定プログラム、位置推定方法、及び位置推定装置に関する。
 端末が無線通信でLocal Area Network(LAN)に接続する無線LANが知られている(例えば特許文献1参照)。無線LANの基地局は一定周期でビーコンと呼ばれる信号又は電波(以下、単に電波という)を無線で送信しており、端末はその電波の強度(以下、電波強度という)を測定することができる。端末から送信された電波強度と事前に登録されている基地局の位置とに基づいて、端末の位置を推定する位置推定装置も知られている(例えば特許文献2参照)。
特開2001-216450号公報 特開2012-151543号公報
 ところで、複数の階層(以下、フロアという)それぞれに基地局が設置された施設で端末の位置を推定する場合、施設の構造的な要因により端末の位置を精度良く推定できないことがある。一例を挙げると、施設によっては吹き抜けにより1階の天井の一部が2階に開放されている場合がある。この場合、1階に存在する端末であっても、吹き抜けにより1階の基地局の電波強度より2階の基地局の電波強度が強く測定される可能性があり、端末が2階に存在すると誤って推定されるおそれがある。
 そこで、1つの側面では、複数のフロアが存在する施設でも、所在フロアを含めた端末の位置を精度良く推定できる位置推定プログラム、位置推定方法、及び位置推定装置を提供することを目的とする。
 本明細書に開示の位置推定プログラムは、複数のフロアに設置された複数の基地局それぞれで検知された、時刻ごとの端末からの電波強度および前記複数の基地局の位置に基づき、前記複数のフロアそれぞれに前記端末が存在した場合の位置を表す候補群を生成し、前記候補群のフロア毎の軌跡と、前記複数のフロアそれぞれにおける前記端末の移動の可否を定めた移動可否条件に基づき、前記端末が存在する所在フロアを特定する、処理をコンピュータに実行させる位置推定プログラムである。
 本明細書に開示の位置推定方法は、複数のフロアに設置された複数の基地局それぞれで検知された、時刻ごとの端末からの電波強度および前記複数の基地局の位置に基づき、前記複数のフロアそれぞれに前記端末が存在した場合の位置を表す候補群を生成し、前記候補群のフロア毎の軌跡と、前記複数のフロアそれぞれにおける前記端末の移動の可否を定めた移動可否条件に基づき、前記端末が存在する所在フロアを特定する、処理をコンピュータが実行する位置推定方法である。
 本明細書に開示の位置推定装置は、複数のフロアに設置された複数の基地局それぞれで検知された、時刻ごとの端末からの電波強度および前記複数の基地局の位置に基づき、前記複数のフロアそれぞれに前記端末が存在した場合の位置を表す候補群を生成する生成手段と、前記候補群のフロア毎の軌跡と、前記複数のフロアそれぞれにおける前記端末の移動の可否を定めた移動可否条件に基づき、前記端末が存在する所在フロアを特定する特定手段と、を有する位置推定装置である。
 本明細書に開示の位置推定プログラム、位置推定方法、及び位置推定装置によれば、複数のフロアが存在する施設でも、所在フロアを含めた端末の位置を精度良く推定することができる。
図1は位置推定システムの一例を説明するための図である。 図2(a)は1階のゾーンレイアウトの一例である。図2(b)は2階のゾーンレイアウトの一例である。 図3はフロア特定サーバのハードウェア構成の一例である。 図4は位置推定装置の機能ブロック図の一例である。 図5はプロパティ情報の一例である。 図6はルール情報の一例である。 図7はデバイス情報の一例である。 図8は情報処理部が実行する処理の一例を示すフローチャートである。 図9は情報処理部が実行する処理の他の一例を示すフローチャートである。 図10(a)は1階のデバイス移動例である。図10(b)は2階のデバイス不在例である。 図11(a)は1階のアクセスポイントが検知したデバイスの位置座標の軌跡である。図11(b)は2階のアクセスポイントが検知したデバイスの位置座標の軌跡である。 図12はフロア特定部の動作の一例を示すフローチャートである。 図13は分析対象情報の一例である。 図14はフロア特定処理の一例を示すフローチャートである。 図15(a)及び(b)は分析範囲Aの一例を説明するための図である。 図16はフロア間移動が発生するタイミングの一例を説明するための図である。 図17(a)及び(b)は分析範囲Bの一例を説明するための図である。 図18はフロアが特定されたデバイス情報の一例である。 図19は処理済フラグが登録されたデバイス情報の一例である。 図20はフロア特定処理の一部を例示するフローチャートである。 図21(a)及び(b)は分析範囲Aの検知時刻と電波強度の関係を表した散布図の一例である。 図22(a)及び(b)は分析範囲Bの検知時刻と電波強度の関係を表した散布図の一例である。
 以下、本件を実施するための形態について図面を参照して説明する。
(第1実施形態)
 図1は位置推定システムSの一例を説明するための図である。位置推定システムSは複数のフロアFL1,FL2を有する施設FCで利用される。施設FCとしては例えば店舗などの商業施設、校舎などの学校施設、医療施設、アミューズメント施設、オフィスビルなどがある。フロアFL1,FL2としては例えば1階と2階、3階と4階、地下2階と地下1階などがある。本実施形態では、フロアFL1,FL2を1階と2階として説明する。また、詳細は後述するが、フロアFL1,FL2はそれぞれ複数の区域(以下、ゾーンという)に区切られている。ゾーンによっては施設FC外に出たり施設FC内に入ったりするための出入口11,21が設けられている。本実施形態では、図1に示すように、1階と2階における特定のゾーンのそれぞれに出入口11,21が設けられている。
 また、ゾーンによってはフロア間を移動できる各種の設備が設置されている。本実施形態では、図1に示すように、特定のゾーンにエレベータEL、エスカレータESC、階段STRといった設備が設置されている。したがって、施設FC内にいるユーザUSRはこれらの設備を利用して例えば施設FCの1階から2階に、又は、2階から1階に移動することができる。
 さらに、ゾーンによっては吹き抜け、階段の踊り場、フロアFL1,FL2間の途中に設けられた中二階、施設FC内を装飾する装飾物などが設けられている場合がある。本実施形態では、図1に示すように、特定のゾーンに設けられた吹き抜け13により1階の天井の一部が2階に開放されている。
 位置推定システムSは、図1に示すように、複数の基地局(以下、アクセスポイントという)AP11~AP23と位置推定装置100とを備えている。アクセスポイントAP11~AP13は例えば1階の異なる位置にそれぞれ設置される。アクセスポイントAP21~AP23は例えば2階の異なる位置に設置される。アクセスポイントAP11~AP23はいずれも一定周期で電波を送信している。電波は吹き抜け13、施設FCの天井、施設の壁、装飾物などを通り抜けることができる。したがって、例えばアクセスポイントAP21~23から送信された電波の電波強度を1階にいるユーザUSRが携帯する端末(以下、デバイスという)30が測定する場合がある。また、アクセスポイントAP11~23から送信された電波の電波強度を施設FC外に位置するデバイス30が測定する場合がある。尚、デバイス30としては、例えばスマートフォン、スマートウォッチ、タブレット端末といったスマートデバイスなどがある。
 アクセスポイントAP11~AP23はいずれもデバイス30を検知することができる。より詳しくは、デバイス30が電波強度を測定すると、デバイス30は自身に付与されたデバイスID、測定した電波強度などをアクセスポイントAP11~AP23に送信する。詳細は後述するが、デバイスIDはデバイス30を識別する識別情報である。アクセスポイントAP11~AP23はデバイス30から送信されたデバイスID、電波強度などを検知することによりデバイス30を検知する。
 一方、上述した位置推定装置100はDatabase(DB)サーバ110とフロア特定サーバ120を備えている。DBサーバ110はアクセスポイントAP11~AP23と直接的に又は間接的に接続されている。したがって、DBサーバ110はデバイス30からの電波強度、デバイスIDなどを取得することができる。より詳しくは、アクセスポイントAP11~AP23が検知した電波強度及びデバイスIDをデバイス30の検知時刻とともにDBサーバ110が取得することができる。DBサーバ110は取得した電波強度とDBサーバ110に事前に登録されているアクセスポイントAP11~AP23のそれぞれの位置座標とに基づいて、デバイス30の位置座標を推定する。
 フロア特定サーバ120はDBサーバ110が推定した位置座標を利用してデバイス30が存在するフロアFL1,FL2のいずれかを特定する。より詳しくは、フロア特定サーバ120はDBサーバ110が複数の時刻それぞれで推定したデバイス30の位置を表す候補群の中で、複数のフロアFL1,FL2それぞれにデバイス30が存在した場合を表す候補群のフロアFL1,FL2毎の軌跡と、複数のフロアFL1,FL2それぞれにおけるルール情報に基づき、デバイス30が存在するフロアFL1,FL2のいずれかを特定する。ルール情報はデバイス30の移動の可否を定めた条件を表す情報である。ルール情報の詳細については後述する。
 以上、DBサーバ110とフロア特定サーバ120の各機能を簡単に説明したが、DBサーバ110とフロア特定サーバ120の詳細な機能及び動作については後述する。尚、アクセスポイントAP11~AP23、DBサーバ110及びフロア特定サーバ120の全ては同じ通信ネットワーク上にあってもよいし、これらの一部がインターネットなどを介して異なる通信ネットワーク上にあってもよい。例えばDBサーバ110とフロア特定サーバ120はクラウド上のデータセンターに配備されてもよい。
 次に、図2を参照して、上述したゾーンについて詳しく説明する。
 図2(a)は1階のゾーンレイアウトの一例である。図2(b)は2階のゾーンレイアウトの一例である。まず、図2(a)に示すように、1階は複数のゾーンZ1~Z5に区切られている。ゾーンZ1は例えばイベント会場として使用され、出入口11が存在する。ゾーンZ2は例えば財布や定期入れといった小物用品売場として使用され、階段STRが存在する。ゾーンZ3は例えば男性向けの上着売場として使用され、エレベータELが存在する。ゾーンZ4は例えば女性向けの上着売場として使用され、エスカレータESCが存在する。ゾーンZ5は例えばサービスカウンタとして使用され、出入口11,21及びフロア間を移動できる設備が存在しない。ゾーンZ1~Z5はいずれも特定の位置(例えば四隅のいずれか)を起点とする位置座標に従って予め定義されている。例えばゾーンZ1は1階における位置座標(0,0)から位置座標(20,10)までの範囲に定義されている。
 一方、2階は、図2(b)に示すように、複数のゾーンZ6~Z12に区切られている。ゾーンZ6は例えば子供服売場として使用され、出入口21が存在する。ゾーンZ7は例えば子供用の鞄や文房具といった学用品売場として使用され、出入口11,21及びフロア間を移動できる設備が存在しない。ゾーンZ8は例えば雑貨売場として使用され、階段STRが存在する。ゾーンZ9は例えば靴売場として使用され、エレベータELが存在する。ゾーンZ10は例えばセール品売場として使用され、出入口11,21及びフロア間を移動できる設備が存在しないが、吹き抜け13が存在する。ゾーンZ11は例えばズボン売場として使用され、出入口11,21及びフロア間を移動できる設備が存在しない。ゾーンZ12は例えばスカート売場として使用され、エスカレータESCが存在する。ゾーンZ6~Z12も特定の位置(例えば四隅のいずれか)を起点とする位置座標に従って予め定義されている。例えばゾーンZ12は2階における位置座標(18,12)から位置座標(30,20)までの範囲に定義されている。
 次に、図3を参照して、フロア特定サーバ120のハードウェア構成について説明する。尚、上述したDBサーバ110については基本的にフロア特定サーバ120と同様のハードウェア構成であるため説明を省略する。
 図3はフロア特定サーバ120のハードウェア構成の一例である。図3に示すように、フロア特定サーバ120は、少なくともCentral Processing Unit(CPU)120A、Random Access Memory(RAM)120B、Read Only Memory(ROM)120C及びネットワークI/F(インタフェース)120Dを含んでいる。フロア特定サーバ120は、必要に応じて、Hard Disk Drive(HDD)120E、入力I/F120F、出力I/F120G、入出力I/F120H、ドライブ装置120Iの少なくとも1つを含んでいてもよい。CPU120A~ドライブ装置120Iは、内部バス120Jによって互いに接続されている。少なくともCPU120AとRAM120Bとが協働することによってコンピュータが実現される。
 入力I/F120Fには、入力装置710が接続される。入力装置710としては、例えばキーボードやマウスなどがある。
 出力I/F120Gには、表示装置720が接続される。表示装置720としては、例えば液晶ディスプレイがある。
 入出力I/F120Hには、半導体メモリ730が接続される。半導体メモリ730としては、例えばUniversal Serial Bus(USB)メモリやフラッシュメモリなどがある。入出力I/F120Hは、半導体メモリ730に記憶されたプログラムやデータを読み取る。
 入力I/F120F及び入出力I/F120Hは、例えばUSBポートを備えている。出力I/F120Gは、例えばディスプレイポートを備えている。
 ドライブ装置120Iには、可搬型記録媒体740が挿入される。可搬型記録媒体740としては、例えばCompact Disc(CD)-ROM、Digital Versatile Disc(DVD)といったリムーバブルディスクがある。ドライブ装置120Iは、可搬型記録媒体740に記録されたプログラムやデータを読み込む。
 ネットワークI/F120Dは、例えばLANポートを備えている。ネットワークI/F120DはDBサーバ110と接続される。
 上述したRAM120Bには、ROM120CやHDD120Eに記憶されたプログラムがCPU120Aによって格納される。RAM120Bには、可搬型記録媒体740に記録されたプログラムがCPU120Aによって格納される。格納されたプログラムをCPU120Aが実行することにより、後述する各種の機能が実現され、また、後述する各種の処理が実行される。尚、プログラムは後述するフローチャートに応じたものとすればよい。
 次に、図4から図7までを参照して、DBサーバ110及びフロア特定サーバ120の各機能について説明する。
 まず、DBサーバ110の機能について説明する。図4は位置推定装置100の機能ブロック図の一例である。図5はプロパティ情報の一例である。図6はルール情報の一例である。図7はデバイス情報の一例である。DBサーバ110は、図4に示すように、ゾーン情報記憶部111、デバイス情報第1記憶部112、デバイス情報第2記憶部113、及び情報処理部114を含んでいる。尚、ゾーン情報記憶部111、デバイス情報第1記憶部112、デバイス情報第2記憶部113を実現する手段としてオンメモリやファイルシステムが利用されてもよい。
 ゾーン情報記憶部111はゾーン情報を記憶する。より詳しくは、ゾーン情報記憶部111はプロパティ情報と上述したルール情報をゾーン情報として記憶する。プロパティ情報は上述したゾーンZ1~Z12の属性を表す情報である。より詳しくは、図5に示すように、各プロパティ情報はそれぞれプロパティID、ゾーン名、ゾーン種別、フロア、X座標範囲、及びY座標範囲を構成要素として含んでいる。プロパティIDはプロパティ情報を識別する識別情報を表している。ゾーン名はゾーンZ1~Z12の名称を表している。ゾーン種別はゾーンZ1~Z12の種別を表している。具体的にはゾーン種別「出入口」はそのゾーンに出入口11又は出入口21が存在することを表している。ゾーン種別「フロア移動」はそのゾーンに階段STR、エレベータEL又はエスカレータESCが存在することを表している。ゾーン種別「通常」はそのゾーンに出入口11,21及びフロア間を移動できる設備が存在しないことを表している。フロアはゾーンZ1~Z12が1階と2階のどちらに属しているのかを表している。X座標範囲及びY座標範囲はゾーンZ1~Z12のそれぞれの範囲を表している。尚、プロパティ情報は予めゾーン情報記憶部111に格納されている。
 一方、ルール情報はプロパティ情報に基づいて情報処理部114によって生成される。すなわち、情報処理部114がプロパティ情報をゾーン情報記憶部111から取得し、取得したプロパティ情報に基づいてルール情報を生成してゾーン情報記憶部111に格納する。これにより、ゾーン情報記憶部111はルール情報を記憶する。尚、情報処理部114がルール情報を生成せずに、DBサーバ110を管理する管理者がルール情報を生成してゾーン情報記憶部111に格納してもよい。
 ここで、図6に示すように、各ルール情報はそれぞれ、ルールID、ゾーン名、フロア、及びルールを構成要素として含んでいる。特に、ルールは可能行動と移動可能ゾーンを構成要素として含んでいる。ルールIDはルール情報を識別する識別情報を表している。ゾーン名及びフロアについては既に説明しているため省略する。
 可能行動はゾーンZ1~Z12のそれぞれで可能な行動を表している。例えばゾーン名「イベント会場」のゾーンZ1には出入口11が存在する。このため、施設FC外に出たり施設FC内に入ったりすることができることを表す可能行動「入出店」が登録される。例えばゾーン名「小物」のゾーンZ2には階段STRが存在する。このため、フロア間を移動できることを表す可能行動「フロア移動」が登録される。
 移動可能ゾーンはゾーンZ1~Z12のそれぞれから直接移動できる隣接ゾーンのゾーン名を表している。プロパティ情報はX座標範囲及びY座標範囲を含んでいるため、情報処理部114は移動可能ゾーンを決定することができる。例えばゾーンZ6にはゾーンZ7,Z9,Z10が隣接している(図2(b)参照)。このため、情報処理部114はゾーンZ7,Z9,Z10にそれぞれ付与されたゾーン名「学用品」、「靴」及び「セール品」をゾーンZ6の移動可能ゾーンとして決定しルール情報に登録する。言い換えれば、ゾーンZ6にはゾーンZ8,Z11,Z12は隣接していない。このため、情報処理部114はゾーンZ8,Z11,Z12にそれぞれ付与されたゾーン名「雑貨」、「ズボン」及び「スカート」を直接移動できない移動不可能ゾーンとして決定し、ルール情報の登録対象から除外する。
 図4に戻り、情報処理部114はアクセスポイントAP11~AP23から電波強度、デバイスID及び検知時刻を取得する。情報処理部114は取得した電波強度とDBサーバ110に事前に登録されているアクセスポイントAP11~AP23のそれぞれの位置座標(不図示)とに基づいて、デバイス30の位置座標を推定する。情報処理部114はデバイスID、電波強度、検知時刻、推定した位置座標などを含むデバイス情報を生成してデバイス情報第1記憶部112に格納する。
 デバイス情報は、図7に示すように、デバイスID、位置座標、フロア、検知時刻、電波強度、及び処理済フラグを構成要素として含んでいる。デバイスIDとしては例えばMedia Access Control アドレス(MACアドレス)があるが、デバイス30を識別できれば、必ずしもMACアドレスに限定されない。位置座標は情報処理部114が推定した位置座標を表している。X座標がマイナスで表されている位置座標はデバイス30の位置が施設FC外であることを表している。フロアは位置座標を推定する際に利用したアクセスポイントAP11~23の設置階を表している。検知時刻はアクセスポイントAP11~23がデバイス30を検知した時刻を表している。電波強度はアクセスポイントAP11~23が検知した電波の強度を表している。処理済フラグには後述するフロア特定処理が済んだか否かを表すフラグが登録される。
 図7によれば、例えば、位置座標(6,1)は1階のアクセスポイントAP11~13のいずれかが時刻「10:00:14」に検知した電波強度「-53」デシベル(dBm)に基づいて推定されている。一方で、同じ位置座標(6,1)は2階のアクセスポイントAP21~23のいずれかが時刻「10:00:14」に検知した電波強度「-49」デシベル(dBm)に基づいても推定されている。尚、電波強度「-53」デシベルより電波強度「-49」デシベルの方が強いため、1階のアクセスポイントAP11~13より2階のアクセスポイントAP21~23の方が強い電波強度を検知している。これは、例えば吹き抜け13、天井、装飾物、中二階といった施設の構造的な要因に起因する。
 デバイス情報第2記憶部113はデバイス情報第1記憶部112が記憶するデバイス情報の一部を記憶する。より詳しくは、後述するフロア特定処理が実行されて、いずれか1つのフロアに特定されたデバイス情報をデバイス情報第2記憶部113は記憶する。言い換えれば、デバイス情報第1記憶部112が記憶するデバイス情報の中から誤って推定した位置座標を含むデバイス情報を除いたデバイス情報をデバイス情報第2記憶部113は記憶する。
 図4に戻り、フロア特定サーバ120の機能について説明する。フロア特定サーバ120は、図4に示すように、特定手段としてのフロア特定部121を含んでいる。尚、フロア特定部121をDBサーバ110に含め、フロア特定サーバ120を位置推定装置100から除いてもよい。この場合、1つのサーバ装置で位置推定装置100が実現される。
 フロア特定部121は特定のタイミングで情報処理部114に各種の情報を要求して取得する。例えば、フロア特定部121は情報処理部114を監視し、情報処理部114がデバイス情報をデバイス情報第1記憶部112に格納したことを検出すると、フロア特定部121は情報を要求する。具体的には、フロア特定部121は上述したプロパティ情報、ルール情報及びデバイス情報を要求して取得する。フロア特定部121はこれらの情報を取得すると、デバイス情報とプロパティ情報とルール情報とを関連付けて、後述するフロア特定処理を実行し、実行結果を情報処理部114に送信する。尚、フロア特定部121の詳細な機能及び動作については後述する。
 続いて、DBサーバ110及びフロア特定サーバ120の各動作について説明する。
 まず、図8から図11までを参照して、DBサーバ110の動作について説明する。図8は情報処理部114が実行する処理の一例を示すフローチャートである。より詳しくは、図8はルール情報の生成処理を示している。図8に示すように、情報処理部114はプロパティ情報が登録されるまで待機する(ステップS101:NO)。より詳しくは、情報処理部114はプロパティ情報がゾーン情報記憶部111に登録されるまで待機する。情報処理部114はプロパティ情報が登録されると(ステップS101:YES)、プロパティ情報に基づいてルール情報を生成し(ステップS102)、ルール情報をゾーン情報記憶部111に格納する(ステップS103)。これにより、ゾーン情報記憶部111はプロパティ情報とルール情報とをゾーン情報として記憶する。
 図9は情報処理部114が実行する処理の他の一例を示すフローチャートである。より詳しくは、図9はデバイス30の位置座標を推定する推定処理を示している。図9に示すように、情報処理部114はアクセスポイントAP11~23からデバイスID、電波強度、及び検知時刻を取得する(ステップS201)。ステップS201の処理が完了すると、情報処理部114は電波強度とアクセスポイントAP11~23の位置座標に基づいて、デバイス30の位置座標を推定する(ステップS202)。
 例えば図10(a)に示すように、ユーザUSRによって携帯されたデバイス30が1階の出入口11からゾーンZ1に入り、ゾーンZ2を経由して、再びゾーンZ1に戻り、出入口11から出ると、図11(a)に示すように、アクセスポイントAP11~AP13によって検知された電波強度を利用して情報処理部114は複数の位置座標の候補(図11(a)上の黒点)を推定する。尚、推定した位置座標の候補を時系列につなげ合わせることにより所定の軌跡が得られる。
 一方、図10(b)に示すように、2階にはデバイス30が存在しないものの、2階に設置されたアクセスポイントAP21~AP23はデバイス30と通信できるためデバイス30からの電波強度を検知する。したがって、図11(b)に示すように、アクセスポイントAP21~AP23によって検知された電波強度を利用して情報処理部114は複数の位置座標の候補(図11(b)上の黒点)を推定する。上記同様に、推定した位置座標の候補を時系列につなげ合わせることにより所定の軌跡が得られる。このように、デバイス30は実際には1階に存在するものの、あたかも2階にも存在するように位置座標が推定される。
 ステップS202の処理が完了すると、情報処理部114はデバイス情報第1記憶部112にデバイス情報を格納する(ステップS203)。より詳しくは、情報処理部114は、デバイスID、推定した位置座標、アクセスポイントAP11~23の設置階、デバイス30の検知時刻、及び電波強度を含むデバイス情報をデバイス情報第1記憶部112に格納する。これにより、デバイス情報第1記憶部112は、1階のアクセスポイントAP11~13によって検知された電波強度に基づくデバイス情報と2階のアクセスポイントAP21~23によって検知された電波強度に基づくデバイス情報を混在した状態で記憶する。
 次に、図12及び図13を参照して、フロア特定サーバ120の動作について説明する。図12はフロア特定部121の動作の一例を示すフローチャートである。図13は分析対象情報の一例である。図12に示すように、まず、フロア特定部121はプロパティ情報、ルール情報、及びデバイス情報を取得する(ステップS301)。
 より詳しくは、フロア特定部121は情報処理部114を監視し、情報処理部114がデバイス情報をデバイス情報第1記憶部112に格納すると、プロパティ情報、ルール情報、及びデバイス情報の送信要求を情報処理部114に送信する。尚、フロア特定部121は全デバイス情報ではなく、処理済フラグが登録されていないデバイス情報の送信要求を送信する。情報処理部114はフロア特定部121から送信要求を受け付けると、ゾーン情報記憶部111からプロパティ情報とルール情報を抽出し、デバイス情報第1記憶部112からデバイス情報を抽出する。情報処理部114は抽出したプロパティ情報、ルール情報、及びデバイス情報をフロア特定部121に送信する。
 ステップS301の処理が完了すると、次いで、フロア特定部121は取得した全てのデバイス情報のフロアを特定したか否かを判断する(ステップS302)。すなわち、フロア特定部121は処理済フラグが登録されていないデバイス情報の全てに対しフロアを特定したか否かを判断する。全てのデバイス情報のフロアを特定していない場合(ステップS302:NO)、フロア特定部121はデバイス情報とルール情報とプロパティ情報を関連付ける(ステップS303)。より詳しくは、フロア特定部121は、デバイス情報に含まれる位置座標がプロパティ情報のX座標範囲及びY座標範囲で特定されるゾーンZ1~Z12のいずれに属しているかを判断することによって、デバイス情報とルール情報とプロパティ情報を関連付ける。
 これにより、図13に示すように、デバイス情報とゾーン情報としてのルール情報及びプロパティ情報とを関連付けた分析対象情報が生成される。ステップS303の処理が完了すると、フロア特定部121はフロア特定処理を実行する(ステップS304)。ステップS304の処理が完了すると、再び、ステップS302の処理を実行し、全てのデバイス情報のフロアを特定した場合(ステップS302:YES)、処理を終了する。
 続いて、図14から図17までを参照して、フロア特定処理について説明する。
 図14はフロア特定処理の一例を示すフローチャートである。図15(a)及び(b)は分析範囲Aの一例を説明するための図である。図16はフロア間移動が発生するタイミングの一例を説明するための図である。図17(a)及び(b)は分析範囲Bの一例を説明するための図である。
 まず、図14に示すように、フロア特定部121は分析対象情報の分析範囲を設定する(ステップS401)。一例を挙げると、図15(a)に示すように、出入口11が存在するゾーンZ1にデバイス30が存在し始めた時刻T1からフロア間移動が発生する可能性のあるゾーンZ2にデバイス30が存在する時刻T2までを分析範囲Aとして設定する。分析範囲Aは、図15(b)に示すように、2階にも適用される。これにより、軌跡の一端がそれぞれゾーンZ2,Z8に存在する。すなわち、図16に示すように、小物用品売場として使用されるゾーンZ2と雑貨売場として使用されるゾーンZ8との間でフロア間移動が発生する可能性がある。
 分析範囲Aをこのように設定する理由としては、フロア間移動が発生すると、デバイス30の検知タイミングの傾向が変化するためである。例えば、図15(a)に示すように、所定の検知タイミングで1階のデバイス30が検知された状態で、ゾーンZ2でデバイス30が2階に移動すると、ゾーンZ2からゾーンZ1に戻るまでの移動では検知タイミングが2階への移動前と比べて広がる可能性がある。逆に、デバイス30が2階のゾーンZ8からゾーンZ10を経由してゾーンZ6に戻るまでの移動では検知タイミングが密になる可能性がある。したがって、フロア特定部121は、分析範囲を設定し、検知タイミングの傾向が変化しない1階の位置座標と2階の位置座標を利用して、デバイス30が存在するフロアを特定する。
 別の一例を挙げると、図17(a)に示すように、フロア間移動が発生する可能性のあるゾーンZ2にデバイス30が存在する時刻T3から出入口11が存在するゾーンZ1にデバイス30が存在し終えた時刻T4までを分析範囲Bとして設定してもよい。分析範囲Bは、図17(b)に示すように、2階にも適用される。本実施形態では、分析範囲Aと分析範囲Bを利用して説明する。
 尚、出入口11が存在するゾーンZ1にデバイス30が存在し始めた時刻T1から出入口11が存在するゾーンZ1にデバイス30が存在し終えた時刻T4までを1つの分析範囲として設定してもよい。また、フロア間移動が発生する可能性のあるゾーンZ1~Z12のいずれかにデバイス30が存在する時刻からフロア間移動が発生する可能性のあるゾーンZ1~Z12の別のいずれかにデバイス30が存在する時刻までを1つの分析範囲として設定してもよい。分析範囲は管理者によって手動で設定されてもよい。
 ステップS401の処理が完了すると、次いで、フロア特定部121は全範囲の処理が完了したか否かを判断する(ステップS402)。本実施形態では、フロア特定部121は分析範囲A及び分析範囲Bの双方に対する処理を完了したか否かを判断する。全範囲の処理が完了していない場合(ステップS402:NO)、次いで、フロア特定部121はNG移動比率を算出する(ステップS403)。NG移動比率は、そのフロアの分析範囲A又は分析範囲Bに属する位置座標の総個数に対するデバイス30が移動できないゾーンに移動した回数の比率である。以下では、分析範囲Aを処理対象の一例として説明するが、分析範囲Bについても同様である。
 まず、フロア特定部121は分析対象情報の移動可能ゾーンを利用して分析範囲AのNG移動比率をフロア毎に算出する。図15(a)を参照して具体的に説明すると、まず、1階の分析範囲Aに属する位置座標の総個数は16個である。一方、分析対象情報の移動可能ゾーン(図6及び図13参照)に基づけば、ゾーン名「イベント会場」を表すゾーンZ1とゾーン名「小物」を表すゾーンZ2は互いに移動可能なゾーンであることが登録されている。したがって、デバイス30が移動できないゾーンに移動した回数は0回である。これにより、1階のNG移動比率は0(回)/16(個)より0と算出される。
 一方、図15(b)に示すように、2階の分析範囲Aに属する位置座標の総個数は5個である。一方、分析対象情報の移動可能ゾーン(図6及び図13参照)に基づけば、ゾーン名「子供服」を表すゾーンZ6とゾーン名「雑貨」を表すゾーンZ8は互いに移動可能なゾーンであることが登録されていない。すなわち、デバイス30が時系列に移動した場合、ゾーンZ6からゾーンZ8に移動するまでゾーンZ7を経由することが求められるが、2階の分析範囲Aに属する位置座標に基づけば、デバイス30はゾーンZ6からゾーンZ8に直接移動している。したがって、デバイス30が移動できないゾーンに移動した回数は1回である。これにより、2階のNG移動比率は1(回)/5(個)より0.2と算出される。
 図14に戻り、ステップS403の処理が完了すると、次いで、フロア特定部121はフロアを特定する(ステップS404)。より詳しくは、フロア特定部121は算出したNG移動比率が小さい方のフロアをデバイス30が存在した所在フロアとして特定する。本実施形態では、1階のNG移動比率が0と算出され、2階のNG移動比率が0.2と算出されており、2階のNG移動比率より1階のNG移動比率の方が小さい。したがって、フロア特定部121はNG移動比率の方が小さい方の1階をデバイス30が存在した所在フロアとして特定する。尚、1階のNG移動比率と2階のNG移動比率が同じである場合、フロア特定部121はデバイス30の検知数が多い方をデバイス30が存在した所在フロアとして特定する。
 ステップS404の処理が完了すると、次いで、フロア特定部121はデバイス情報第2記憶部113にデバイス情報を格納する(ステップS405)。例えば、フロア特定部121は分析範囲Aに設定された分析対象情報に対応するデバイス情報の中からフロアに2階が登録されたデバイス情報を削除し、残りのデバイス情報をデバイス情報第2記憶部113に格納する。削除はデバイス情報を物理的に削除する物理削除であってもよいし、フラグなどを利用してデバイス情報を論理的に削除する論理削除であってもよい。したがって、デバイス情報第2記憶部113は分析範囲Aについてフロアに1階が登録されたデバイス情報を記憶する。尚、フロア特定部121はデバイス情報第2記憶部113にデバイス情報を直接格納してもよいし、デバイス情報を情報処理部114に送信し、情報処理部114がデバイス情報第2記憶部113にデバイス情報を格納してもよい。
 ステップS405の処理が完了すると、フロア特定部121はステップS402の処理を実行する。したがって、フロア特定部121は分析範囲BについてステップS403からステップS405までの処理を実行する。以上の結果、図18に示すように、デバイス情報第2記憶部113は分析範囲A及び分析範囲Bのそれぞれについてフロアに1階が登録されたデバイス情報を記憶する。
 そして、ステップS402の処理において、全範囲の処理が完了した場合(ステップS402:YES)、フロア特定部121はデバイス情報第1記憶部112に処理済フラグを登録する(ステップS406)。これにより、図19に示すように、分析範囲Aと分析範囲Bに相当するデバイス情報の処理済フラグに処理済みを表すフラグ「9」が登録される。
 以上、第1実施形態によれば、位置推定装置100は複数のフロアに設置された複数のアクセスポイントAP11~AP23それぞれで検知された、時刻ごとのデバイス30からの電波強度および複数のアクセスポイントAP11~AP23の位置に基づき、デバイス30の位置を推定する。特に、位置推定装置100はデバイス30が存在する所在フロアを特定するフロア特定部121を含んでいる。フロア特定部121は複数の時刻それぞれで推定したデバイス30の位置座標を表す候補群の中で、複数のフロアそれぞれにデバイス30が存在した場合の位置を表す候補群を生成し、候補群のフロア毎の軌跡とルール情報に基づき所在フロアを特定している。これにより、所在フロアを含めたデバイス30の位置を精度良く推定することができる。
(第2実施形態)
 続いて、図20から図22までを参照して、本件の第2実施形態について説明する。
 図20はフロア特定処理の一部を例示するフローチャートである。図21(a)及び(b)は分析範囲Aの検知時刻と電波強度の関係を表した散布図の一例である。図22(a)及び(b)は分析範囲Bの検知時刻と電波強度の関係を表した散布図の一例である。図20に示すように、フロア特定部121は第1実施形態で説明したステップS403とステップS404の処理の間に後述するステップS501からステップS503までの処理を実行してもよい。
 具体的には、図20に示すように、ステップS403の処理が完了すると、フロア特定部121は検知間隔比率を算出する(ステップS501)。検知間隔比率は、そのフロアの分析範囲Aに属するデバイス30の検知間隔の平均値とデバイス30が分析範囲Aの移動に要した時間との比率を表している。分析範囲Bについても同様である。
 さらに具体的に説明すると、フロア特定部121は複数のフロアFL1,FL2それぞれにデバイス30が存在し始めた時刻から分析範囲Aを外れる直前にデバイス30が存在した時刻までの時間に対するデバイス30の検知間隔の平均値をフロア毎に算出する。図21(a)を参照して説明すると、まず、フロア特定部121はデバイス30が存在し始めた時刻T1から分析範囲Aを外れる直前にデバイス30が存在した時刻T2までの時間Tを算出する。次に、フロア特定部121は図21(a)に示す複数の点の時間間隔の平均値t_mean1を算出する。フロア特定部121は時間T及び平均値t_mean1を算出すると、平均値t_mean1を時間Tで割り、検知間隔比率t_mean1/Tを算出する。同様に、フロア特定部121は図21(b)に示す複数の点に基づいて検知間隔比率t_mean2/Tを算出する。
 ステップS501の処理が完了すると、次いで、フロア特定部121は外れ値比率を算出する(ステップS502)。外れ値比率は、分析範囲Aに属するデバイス30の総検知個数と電波強度の外れ値の個数との比率を表している。分析範囲Bについても同様である。尚、外れ値としては、例えば平均値との差の絶対値が誤差のK倍などを用いて簡易的に設定した外れ値や、トンプソン検定を用いた外れ値などを使用することができる。
 具体的には、フロア特定部121は分析範囲Aに属するデバイス30の総検知個数と電波強度の外れ値の個数との比率をフロア毎に算出する。図21(a)を参照して説明すると、まず、フロア特定部121は分析範囲Aに属するデバイス30の総検知個数を計数する。本実施形態では16個と計数される。次に、フロア特定部121は図21(a)に示す複数の黒点の中から外れ値の個数を計数する。本実施形態では0個と計数される。フロア特定部121は総検知個数及び外れ値の個数を計数すると、0個を16個で割り、外れ値比率0を算出する。同様に、フロア特定部121は図21(b)に示す複数の黒点に基づいて外れ値比率を算出する。この場合、総検知個数は5個と計数され、外れ値の個数は2個と計数されるため、フロア特定部121は2個を5個で割り、外れ値比率0.4を算出する。
 ステップS502の処理が完了すると、次いで、フロア特定部121は算出した各比率を合計する(ステップS503)。具体的には、フロア特定部121はNG移動比率、検知間隔比率、及び外れ値比率をフロア毎に合計する。この結果、1階のNG移動比率、検知間隔比率、及び外れ値比率は順に0、t_mean1、0であるため、合計値t_mean1が算出される。一方、2階のNG移動比率、検知間隔比率、及び外れ値比率は順に0.2、t_mean2、0.4であるため、合計値0.6+t_mean2が算出される。
 ステップS503の処理が完了すると、次いで、フロア特定部121はステップS404の処理を実行する。第2実施形態では、フロア特定部121は算出した比率の合計値が小さい方のフロアをデバイス30が存在した所在フロアとして特定する。本実施形態では、上述したように、1階の比率の合計値がt_mean1と算出され、2階の比率の合計値が0.6+t_mean2と算出されている。したがって、2階の比率の合計値より1階の比率の合計値の方が小さければ、フロア特定部121は1階をデバイス30が存在した所在フロアとして特定する。
 尚、分析範囲Bについてもフロア特定部121はステップS501からステップS503までの処理を実行する。例えば、分析範囲Bについて図22(a)及び(b)に示すような散布図が得られた場合、まず、ステップS501の処理で、フロア特定部121は分析範囲Bに入った直後にデバイス30が存在した時刻T3からデバイス30が存在し終えた時刻T4までの時間T´を算出する。次に、フロア特定部121は図22(a)に示す複数の黒点の時間間隔の平均値t_mean3を算出する。フロア特定部121は時間T´及び平均値t_mean3を算出すると、平均値t_mean3を時間T´で割り、検知間隔比率t_mean3/T´を算出する。同様に、フロア特定部121は図22(b)に示す複数の黒点に基づいて検知間隔比率t_mean4/T´を算出する。
 また、ステップS502の処理では、フロア特定部121は分析範囲Bに属するデバイス30の総検知個数を計数する。図22(a)に示す散布図の場合、本実施形態では21個と計数される。次に、フロア特定部121は図22(a)に示す複数の点の中から外れ値の個数を計数する。本実施形態では2個と計数される。フロア特定部121は総検知個数及び外れ値の個数を計数すると、2個を21個で割り、外れ値比率0.095(小数点以下切捨て)を算出する。同様に、フロア特定部121は図22(b)に示す複数の点に基づいて外れ値比率を算出する。この場合、総検知個数は8個と計数され、外れ値の個数は3個と計数されるため、フロア特定部121は3個を8個で割り、外れ値比率0.375(小数点以下切捨て)を算出する。
 以上、第2実施形態によれば、フロア特定部121はNG移動比率に加え、検知間隔比率及び外れ値比率を利用して所在フロアを特定する。これにより、所在フロアを含めたデバイス30の位置を第1実施形態に比べてさらに高い精度で推定することができる。
 以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明に係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。例えば、第1実施形態及び第2実施形態では1階と2階をフロアFL1,FL2として有する施設FCについて説明したが、3階以上を備えた施設FCであってもよい。
 また、第2実施形態では、NG移動比率、検知間隔比率、及び外れ値比率を合計して所在フロアを特定したが、検知間隔比率又は外れ値比率を単独で利用して所在フロアを特定してもよいし、NG移動比率と検知間隔比率又は外れ値比率のいずれかを合計して、所在フロアを特定してもよい。
  S 位置推定システム
  100 位置推定装置
  110 DBサーバ
  111 ゾーン情報記憶部
  112 デバイス情報第1記憶部
  113 デバイス情報第2記憶部
  114 情報処理部
  120 フロア特定サーバ
  121 フロア特定部

Claims (13)

  1.  複数のフロアに設置された複数の基地局それぞれで検知された、時刻ごとの端末からの電波強度および前記複数の基地局の位置に基づき、前記複数のフロアそれぞれに前記端末が存在した場合の位置を表す候補群を生成し、
     前記候補群のフロア毎の軌跡と、前記複数のフロアそれぞれにおける前記端末の移動の可否を定めた移動可否条件に基づき、前記端末が存在する所在フロアを特定する、
     処理をコンピュータに実行させる位置推定プログラム。
  2.  前記所在フロアを特定する処理は、前記軌跡の一端が前記複数のフロア間の移動を許容する区域に存在する前記候補群の一部に基づき、前記端末が存在する所在フロアを特定する、
     ことを特徴とする請求項1に記載の位置推定プログラム。
  3.  前記所在フロアを特定する処理は、前記移動可否条件を利用して、前記候補群の総候補数に対する前記端末が移動できない区域に移動した回数を表す第1の比率をフロア毎及び設定範囲毎に算出し、前記設定範囲毎に前記第1の比率が小さい方のフロアを前記端末が存在した所在フロアとして特定する、
     ことを特徴とする請求項1又は2に記載の位置推定プログラム。
  4.  前記所在フロアを特定する処理は、前記複数のフロアそれぞれに前記端末が存在し始めた時刻から前記端末が存在し終えた時刻までの時間に対する前記端末の検知間隔の平均値を表す第2の比率をフロア毎及び設定範囲毎に算出し、前記設定範囲毎に前記第2の比率が小さい方のフロアを前記端末が存在した所在フロアとして特定する、
     ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の位置推定プログラム。
  5.  前記所在フロアを特定する処理は、前記候補群の総候補数に対する前記電波強度の外れ値の個数を表す第3の比率をフロア毎及び設定範囲毎に算出し、前記設定範囲毎に前記第3の比率が小さい方のフロアを前記端末が存在した所在フロアとして特定する、
     ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の位置推定プログラム。
  6.  前記所在フロアを特定する処理は、前記第1の比率、前記第2の比率、及び前記第3の比率を前記フロア毎及び設定範囲毎に合計し、前記設定範囲毎に合計値が小さい方のフロアを前記端末が存在した所在フロアとして特定する、
     ことを特徴とする請求項3から5のいずれか1項に記載の位置推定プログラム。
  7.  複数のフロアに設置された複数の基地局それぞれで検知された、時刻ごとの端末からの電波強度および前記複数の基地局の位置に基づき、前記複数のフロアそれぞれに前記端末が存在した場合の位置を表す候補群を生成し、
     前記候補群のフロア毎の軌跡と、前記複数のフロアそれぞれにおける前記端末の移動の可否を定めた移動可否条件に基づき、前記端末が存在する所在フロアを特定する、
     処理をコンピュータが実行する位置推定方法。
  8.  複数のフロアに設置された複数の基地局それぞれで検知された、時刻ごとの端末からの電波強度および前記複数の基地局の位置に基づき、前記複数のフロアそれぞれに前記端末が存在した場合の位置を表す候補群を生成する生成手段と、
     前記候補群のフロア毎の軌跡と、前記複数のフロアそれぞれにおける前記端末の移動の可否を定めた移動可否条件に基づき、前記端末が存在する所在フロアを特定する特定手段と、
     を有する位置推定装置。
  9.  前記特定手段は、前記軌跡の一端が前記複数のフロア間の移動を許容する区域に存在する前記候補群の一部に基づき、前記端末が存在する所在フロアを特定する、ことを特徴とする請求項8に記載の位置推定装置。
  10.  前記特定手段は、前記移動可否条件を利用して、前記候補群の総候補数に対する前記端末が移動できない区域に移動した回数を表す第1の比率をフロア毎及び設定範囲毎に算出し、前記設定範囲毎に前記第1の比率が小さい方のフロアを前記端末が存在した所在フロアとして特定する、ことを特徴とする請求項8又は9に記載の位置推定装置。
  11.  前記特定手段は、前記複数のフロアそれぞれに前記端末が存在し始めた時刻から前記端末が存在し終えた時刻までの時間に対する前記端末の検知間隔の平均値を表す第2の比率をフロア毎及び設定範囲毎に算出し、前記設定範囲毎に前記第2の比率が小さい方のフロアを前記端末が存在した所在フロアとして特定する、ことを特徴とする請求項8から10のいずれか1項に記載の位置推定装置。
  12.  前記特定手段は、前記候補群の総候補数に対する前記電波強度の外れ値の個数を表す第3の比率をフロア毎及び設定範囲毎に算出し、前記設定範囲毎に前記第3の比率が小さい方のフロアを前記端末が存在した所在フロアとして特定する、ことを特徴とする請求項8から11のいずれか1項に記載の位置推定装置。
  13.  前記特定手段は、前記第1の比率、前記第2の比率、及び前記第3の比率を前記フロア毎及び設定範囲毎に合計し、前記設定範囲毎に合計値が小さい方のフロアを前記端末が存在した所在フロアとして特定する、ことを特徴とする請求項10から12のいずれか1項に記載の位置推定装置。
PCT/JP2016/061742 2016-04-11 2016-04-11 位置推定プログラム、位置推定方法、及び位置推定装置 WO2017179109A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2016/061742 WO2017179109A1 (ja) 2016-04-11 2016-04-11 位置推定プログラム、位置推定方法、及び位置推定装置
JP2018511565A JPWO2017179109A1 (ja) 2016-04-11 2016-04-11 位置推定プログラム、位置推定方法、及び位置推定装置
US16/154,982 US20190045329A1 (en) 2016-04-11 2018-10-09 Apparatus and method to estimate a position of a terminal in a facility having multiple floors

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2016/061742 WO2017179109A1 (ja) 2016-04-11 2016-04-11 位置推定プログラム、位置推定方法、及び位置推定装置

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US16/154,982 Continuation US20190045329A1 (en) 2016-04-11 2018-10-09 Apparatus and method to estimate a position of a terminal in a facility having multiple floors

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017179109A1 true WO2017179109A1 (ja) 2017-10-19

Family

ID=60041572

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/061742 WO2017179109A1 (ja) 2016-04-11 2016-04-11 位置推定プログラム、位置推定方法、及び位置推定装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20190045329A1 (ja)
JP (1) JPWO2017179109A1 (ja)
WO (1) WO2017179109A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11037675B1 (en) * 2018-03-05 2021-06-15 Securas Technologies, LLC Screening-based availability of communications device features
CN113709860B (zh) * 2021-08-12 2022-06-03 电子科技大学 一种层间过渡区域的室内定位装置和方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005229617A (ja) * 2004-02-11 2005-08-25 Avaya Technology Corp 多階層環境における無線端末の位置推定
JP2006253888A (ja) * 2005-03-09 2006-09-21 Mitsubishi Electric Corp 位置情報管理装置及び位置情報管理方法
JP2012112865A (ja) * 2010-11-26 2012-06-14 Yamatake Corp 位置検知システムおよび方法
JP2015081803A (ja) * 2013-10-21 2015-04-27 ヤフー株式会社 位置特定サーバ、位置特定方法、位置特定プログラムおよび端末装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4840395B2 (ja) * 2008-04-18 2011-12-21 ソニー株式会社 情報処理装置、プログラム、情報処理方法、および情報処理システム
US8874131B2 (en) * 2011-08-23 2014-10-28 Qualcomm Incorporated Providing location related information for a structure to mobile stations
JP5994415B2 (ja) * 2012-06-18 2016-09-21 株式会社リコー 位置情報管理システム、管理サーバ及び動線管理方法
EP2907341B1 (en) * 2012-09-25 2020-07-15 Parallel Wireless Inc. Heterogeneous self-organizing network for access and backhaul
US9465816B2 (en) * 2013-08-19 2016-10-11 Globalfoundries Inc. Generating an image of a floor plan
US20160088441A1 (en) * 2014-09-23 2016-03-24 Qualcomm Incorporated Wireless local area network channel scanning

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005229617A (ja) * 2004-02-11 2005-08-25 Avaya Technology Corp 多階層環境における無線端末の位置推定
JP2006253888A (ja) * 2005-03-09 2006-09-21 Mitsubishi Electric Corp 位置情報管理装置及び位置情報管理方法
JP2012112865A (ja) * 2010-11-26 2012-06-14 Yamatake Corp 位置検知システムおよび方法
JP2015081803A (ja) * 2013-10-21 2015-04-27 ヤフー株式会社 位置特定サーバ、位置特定方法、位置特定プログラムおよび端末装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20190045329A1 (en) 2019-02-07
JPWO2017179109A1 (ja) 2018-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20140226503A1 (en) Systems and Methods for Room-Level Location Using WiFi
CN104054360B (zh) 用于确定多层建筑物中位置的位置信息的方法和装置
CN110933632B (zh) 一种终端室内定位方法及系统
CN110730422B (zh) 基于uwb的定位方法、装置、系统及终端设备
JP6738443B2 (ja) 機能施設の使用をモニタリングするための装置、システムおよび方法
US9374672B1 (en) Detection of unauthorized wireless personal area network low energy devices
US10149112B2 (en) Method and system for providing indoor positioning service
US20130244693A1 (en) Characterizing an indoor structure based on detected movements and/or position locations of a mobile device
EP3413601B1 (en) Determining that a client device is present in a site by using frequent client mobility patterns
US11197262B2 (en) Systems and methods of room profiling using wireless local area networks
WO2017179109A1 (ja) 位置推定プログラム、位置推定方法、及び位置推定装置
BR102015016518B1 (pt) Sistema de rede de malhas aplicadas a estabelecimentos fixos com itens móveis
US20190279229A1 (en) Flow line output device, flow line output method, and recording medium
US9473901B1 (en) Precise location and projection by radio beacon signals
JP2019527872A (ja) 情報をプッシュする方法並びに測位方法及びデバイス
Maneerat et al. Performance improvement design of Bluetooth low energy-based wireless indoor positioning systems
JP2007303871A (ja) 位置推定システム
US20180315226A1 (en) Information processing system and information processing device
US11423584B2 (en) Systems and methods for dynamically estimating real time signal strengths for a wireless router using augmented reality
Tamas et al. Limitation of CRISP accuracy for evaluation of room-level indoor positioning methods
US20210329407A1 (en) Constrained user device location using building topology
JP7024376B2 (ja) 動線表示プログラム、動線表示方法および情報処理装置
CN111680351A (zh) 建筑内最短距离确定方法、装置、设备及存储介质
WO2021186789A1 (ja) 情報処理装置、情報処理方法、プログラム、および、コンピュータ可読記録媒体
US20230232187A1 (en) Machine learning localization methods and systems

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2018511565

Country of ref document: JP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16898569

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16898569

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1