JP2008298689A - 位置推定システム及び無線通信端末並びに位置推定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】近距離通信機能を用いた簡単なシステム構成によって、高精度の位置推定を実現する。
【解決手段】所定エリア内に複数の基準局１１０や接続局１２０が設置される。所定エリア内を移動する移動無線機は近距離無線通信機能を有しており、別の移動無線機又は基準局とすれ違うたびに相手装置の機器ＩＤを受信して交差履歴データとして蓄積する。また、位置推定装置１５０にアクセス可能な接続局と通信できる位置に移動すると、蓄積した交差履歴データを位置推定装置にアップロードする。移動無線機からアップロードされた交差履歴データは交差履歴データベース１５５に格納される。位置推定装置は全基準局の設置位置を把握しており、位置推定対象の移動無線機から直接アップロードされた交差履歴データや、別の移動無線機の交差履歴データに含まれている位置推定対象の移動無線機との交差履歴に基づいて、位置推定対象の移動無線機の移動経路を推定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線通信の機能を有する無線通信端末（移動無線機）の位置を推定するための位置推定システム及び無線通信端末並びに位置推定装置に関し、特に、近距離無線通信の機能を有する近距離無線機の位置を推定するための位置推定システム及び無線通信端末並びに位置推定装置に関する。

現在、無線通信端末の位置特定方法として、例えば、無線通信端末がＧＰＳ（Global Positioning System）信号を受信することで、その位置を算出する方法が存在している。

一方、例えば、下記の特許文献１には、ＰＨＳ（Personal Handyphone System）端末が、複数のＰＨＳ基地局から受信する電波の強さ（電界強度）について、３点測量の手法を用いてその重心位置を算出し、算出された重心位置をＰＨＳ端末が現在存在している位置と推定する位置推定方法が開示されている。

なお、特許文献１に開示されているような位置推定方法は、ＰＨＳだけではなく、無線ＬＡＮ（Local Area Network）などの他の無線通信技術にも同様に適用可能である。この場合、ＰＨＳ端末は無線ＬＡＮの子機に対応し、ＰＨＳ基地局は無線ＬＡＮの親機（アクセスポイント）に対応する。

以下、図１１を参照しながら、従来の技術における３点測量の手法を用いた位置推定方法について説明する。図１１には、従来の技術に係る位置推定方法で用いられている基本的な原理が模式的に示されている。

従来の技術における３点測量の手法を用いた位置推定方法では、位置推定対象の無線通信端末が複数の基地局から電波を受信することができる場合、各基地局からの電波の電界強度と各基地局の位置から無線通信端末の位置を算出することが可能である。

すなわち、図１１において、例えば、複数の基地局（例えば、３つの基地局２００１〜２００３）から電波を受信することが可能な位置に存在する移動端末が、各基地局２００１〜２００３からの電波の受信強度に基づくパラメータｋ１〜ｋ３と、各基地局２００１〜２００３の位置Ｐ１〜Ｐ３とを用いて、移動端末２０００の位置Ｐ０を算出することが可能である。このとき例えば、下記の式を用いることによって、移動端末２０００の位置Ｐ０が算出可能である。

Ｐ０＝Σｋｊ×Ｐｊ／Σｋｊ
ただし、ｊは各基地局を表し、Σは各基地局ｊの和を表す。

また、下記の特許文献２には、ＩＣ（Integrated Circuit：集積回路）タグを用いて建設現場における各物品の位置を管理するための技術が開示されている。この技術では、建設現場の複数の固定位置のそれぞれにＩＣタグ（固定タグ）が取り付けられるとともに、建設現場に搬入される各物品にＩＣタグ（可動タグ）が取り付けられる。また作業者が、ＩＣタグに接近した際にそのＩＣタグの識別情報（タグＩＤ）を読み取る機能を有するＩＣタグリーダ端末を携帯する。これにより、作業者が移動した場合、移動先でＩＣタグリーダ端末が固定タグ及び可動タグのタグＩＤを読み取って、位置情報データベースに逐次アップロードすることで、ＩＣタグリーダ端末が読み取った固定タグ及び可動タグのタグＩＤが蓄積され、固定タグのタグＩＤに基づいて可動タグの位置が計算される。
特開平１０−２３９４１６号公報 特開２００５−３１４８８６号公報

しかしながら、上述の３点測量の手法を用いた位置推定方法では、位置推定対象の無線通信端末が、複数の基地局（あるいは親機）の通信範囲（セル）内に位置している必要がある。さらに、位置推定対象の無線通信端末は、これらの複数の基地局の位置を把握している必要がある。すなわち、位置推定対象の無線通信端末にとって位置が既知の基地局が複数存在し、さらに、無線通信端末がこれらの複数の基地局からの電波を同時に受信できる場所に位置するという条件が満たされた場合のみ、位置推定が可能となり、その他の場合には、位置推定が不可能であるという問題がある。

また、ＰＨＳのような広域で通信可能な無線通信技術を用いた場合、上述の３点測量の手法を用いた位置推定精度の誤差が大きくなるという問題がある。また、無線ＬＡＮのような近距離で通信可能な無線通信技術を用いた場合、広域をカバーするためには、位置が既知の無線ＬＡＮの親機を稠密に配置しなければならないという問題がある。

また、従来の技術における位置推定方法は、ある無線通信端末の現在の状況に基づいて、その無線通信端末の現在位置を推定するものである。したがって、従来の技術における位置推定方法では、現在通信が不可能な状態の無線通信端末の現在位置を推定することは困難である。これは、無線通信端末がＧＰＳ機能を有する場合も同様である。

また、ＧＰＳを用いた場合には、例えば、屋内などのＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信できない場所では位置特定が不可能であるという問題がある。さらに、ＧＰＳによって特定される位置は緯度及び経度の２次元座標であり、例えば、同一の緯度及び経度において無線通信端末がどのくらいの高さ（何階）にいるのかを特定することは困難であるという問題がある。

また、特許文献２に開示されている技術を用いた場合、作業者が情報を収集するために、位置情報データベースにタグＩＤをアップロードするための広域無線機を備えたＩＣタグリーダ端末を携帯して移動しなければならず、また、多数のＩＣタグリーダ端末（すなわち、このＩＣタグリーダ端末を携帯する多数の作業者）を用意しなければならない。すなわち、特許文献２に開示されている技術では、広域無線機を備えたＩＣタグリーダ端末及びこのＩＣタグリーダ端末を携帯する作業者が多数必要となり、規模が大きくなるについて構築するシステムが大規模になってしまい、システムに要するコストも増大してしまうという問題がある。

上記の問題を解決するため、本発明は、近距離通信機能を用いた簡単なシステム構成によって、高精度の位置推定を実現することが可能な位置推定システム及び無線通信端末並びに位置推定装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明の位置推定システムは、所定エリア内を移動する複数の無線通信端末と、前記所定エリア内に固定設置された複数の基準局と、前記所定エリア内に存在するとともに所定ネットワークに接続されている接続局と、前記所定ネットワークに接続されている位置推定装置とを有する位置推定システムであって、
前記無線通信端末が、
近隣に存在する別の無線通信端末、前記基準局、前記接続局と通信を行う近距離無線通信手段と、
各無線通信端末に固有の機器識別情報を格納する機器識別情報格納手段と、
前記近距離無線通信手段を介して前記別の無線通信端末と通信可能な場合に、自端末の前記機器識別情報を前記別の無線通信端末に送信する機器識別情報送信手段と、
前記近距離無線通信手段を介して前記別の無線通信端末又は前記基準局と通信可能な場合に、前記別の無線通信端末又は前記基準局の前記機器識別情報を前記別の無線通信端末から受信する機器識別情報受信手段と、
現在の時刻情報を出力する計時手段と、
前記機器識別情報受信手段で受信した前記別の無線通信端末又は前記基準局の前記機器識別情報を、前記計時手段から出力される前記時刻情報と関連付けて、交差履歴データとして記憶する交差履歴データ記憶手段と、
前記近距離無線通信手段を介して前記接続局と通信可能な場合に、前記接続局及び前記所定ネットワークを通じて前記位置推定装置に前記交差履歴データを送信する交差履歴データ送信手段とを有し、
前記基準局が、
近隣に存在する前記無線通信端末と通信を行う近距離無線通信手段と、
各基準局に固有の機器識別情報を格納する機器識別情報格納手段と、
前記近距離無線通信手段を介して前記無線通信端末と通信可能な場合に、自局の前記機器識別情報を前記無線通信端末に送信する機器識別情報送信手段とを有し、
前記接続局が、
近隣に存在する前記無線通信端末と通信を行う近距離無線通信手段と、
前記所定ネットワークに接続されているネットワークインタフェースと、
前記無線通信端末から前記近距離無線通信手段を介して受信した前記交差履歴データを、前記ネットワークインタフェースを介して前記位置推定装置に転送する交差履歴データ転送手段とを有し、
前記位置推定装置が、
前記所定ネットワークに接続されているネットワークインタフェースと、
すべての前記基準局の設置位置を示す基準局位置情報を格納する基準局位置情報格納手段と、
前記ネットワークインタフェースを介して前記無線通信端末から送信された前記交差履歴データを受信する交差履歴データ受信手段と、
複数の前記無線通信端末のそれぞれから受信した前記交差履歴データを格納する交差履歴データベースと、
前記交差履歴データベースに格納された前記交差履歴データを利用して、任意の前記無線通信端末の任意の時刻における位置を推定する位置推定処理手段とを有する。
この構成により、近距離通信機能を用いた簡単なシステム構成によって、高精度の位置推定を実現することが可能となる。

また、上記の目的を達成するため、本発明の位置推定システムは、所定エリア内を移動する複数の無線通信端末と、前記所定エリア内に固定設置された複数の基準局と、前記所定エリア内に存在するとともに所定ネットワークに接続されている接続局と、前記所定ネットワークに接続されている位置推定装置とを有する位置推定システムであって、
前記無線通信端末が、
近隣に存在する別の無線通信端末、前記基準局、前記接続局と通信を行う近距離無線通信手段と、
各無線通信端末に固有の機器識別情報を格納する機器識別情報格納手段と、
前記近距離無線通信手段を介して前記別の無線通信端末と通信可能な場合に、自端末の前記機器識別情報を前記別の無線通信端末に送信する機器識別情報送信手段と、
前記近距離無線通信手段を介して前記別の無線通信端末又は前記基準局と通信可能な場合に、前記別の無線通信端末又は前記基準局の前記機器識別情報を前記別の無線通信端末から受信する機器識別情報受信手段と、
現在の時刻情報を出力する計時手段と、
自端末が移動した距離を表す移動距離情報を出力する移動距離情報出力手段と、
前記機器識別情報受信手段で受信した前記別の無線通信端末又は前記基準局の前記機器識別情報を、前記移動距離情報出力手段から出力される前記移動距離情報及び前記計時手段から出力される前記時刻情報と関連付けて、交差履歴データとして記憶する交差履歴データ記憶手段と、
前記近距離無線通信手段を介して前記接続局と通信可能な場合に、前記接続局及び前記所定ネットワークを通じて前記位置推定装置に前記交差履歴データを送信する交差履歴データ送信手段とを有し、
前記基準局が、
近隣に存在する前記無線通信端末と通信を行う近距離無線通信手段と、
各基準局に固有の機器識別情報を格納する機器識別情報格納手段と、
前記近距離無線通信手段を介して前記無線通信端末と通信可能な場合に、自局の前記機器識別情報を前記無線通信端末に送信する機器識別情報送信手段とを有し、
前記接続局が、
近隣に存在する前記無線通信端末と通信を行う近距離無線通信手段と、
前記所定ネットワークに接続されているネットワークインタフェースと、
前記無線通信端末から前記近距離無線通信手段を介して受信した前記交差履歴データを、前記ネットワークインタフェースを介して前記位置推定装置に転送する交差履歴データ転送手段とを有し、
前記位置推定装置が、
前記所定ネットワークに接続されているネットワークインタフェースと、
すべての前記基準局の設置位置を示す基準局位置情報を格納する基準局位置情報格納手段と、
前記ネットワークインタフェースを介して前記無線通信端末から送信された前記交差履歴データを受信する交差履歴データ受信手段と、
複数の前記無線通信端末のそれぞれから受信した前記交差履歴データを格納する交差履歴データベースと、
前記交差履歴データベースに格納された前記交差履歴データを利用して、任意の前記無線通信端末の任意の時刻における位置を推定する位置推定処理手段とを有する。
この構成により、近距離通信機能を用いた簡単なシステム構成によって、高精度の位置推定を実現することが可能となる。

また、上記の目的を達成するため、本発明の無線通信端末は、所定エリア内を移動する無線通信端末であって、
近隣に存在する別の無線通信端末、前記所定エリア内に固定設置された基準局、前記所定エリア内に存在するとともに所定ネットワークに接続されている接続局と通信を行う近距離無線通信手段と、
各無線通信端末に固有の機器識別情報を格納する機器識別情報格納手段と、
前記近距離無線通信手段を介して前記別の無線通信端末と通信可能な場合に、自端末の前記機器識別情報を前記別の無線通信端末に送信する機器識別情報送信手段と、
前記近距離無線通信手段を介して前記別の無線通信端末又は前記基準局と通信可能な場合に、前記別の無線通信端末又は前記基準局の前記機器識別情報を前記別の無線通信端末から受信する機器識別情報受信手段と、
現在の時刻情報を出力する計時手段と、
前記機器識別情報受信手段で受信した前記別の無線通信端末又は前記基準局の前記機器識別情報を、前記計時手段から出力される前記時刻情報と関連付けて、交差履歴データとして記憶する交差履歴データ記憶手段と、
前記近距離無線通信手段を介して前記接続局と通信可能な場合に、前記接続局及び前記所定ネットワークを通じて前記位置推定装置に前記交差履歴データを送信する交差履歴データ送信手段とを、
有する。
この構成により、近距離通信機能を用いた簡単なシステム構成によって、高精度の位置推定を実現することが可能となる。

また、上記の目的を達成するため、本発明の無線通信端末は、所定エリア内を移動する無線通信端末であって、
近隣に存在する別の無線通信端末、前記所定エリア内に固定設置された基準局、前記所定エリア内に存在するとともに所定ネットワークに接続されている接続局と通信を行う近距離無線通信手段と、
各無線通信端末に固有の機器識別情報を格納する機器識別情報格納手段と、
前記近距離無線通信手段を介して前記別の無線通信端末と通信可能な場合に、自端末の前記機器識別情報を前記別の無線通信端末に送信する機器識別情報送信手段と、
前記近距離無線通信手段を介して前記別の無線通信端末又は前記基準局と通信可能な場合に、前記別の無線通信端末又は前記基準局の前記機器識別情報を前記別の無線通信端末から受信する機器識別情報受信手段と、
現在の時刻情報を出力する計時手段と、
自端末が移動した距離を表す移動距離情報を出力する移動距離情報出力手段と、
前記機器識別情報受信手段で受信した前記別の無線通信端末又は前記基準局の前記機器識別情報を、前記移動距離情報出力手段から出力される前記移動距離情報及び前記計時手段から出力される前記時刻情報と関連付けて、交差履歴データとして記憶する交差履歴データ記憶手段と、
前記近距離無線通信手段を介して前記接続局と通信可能な場合に、前記接続局及び前記所定ネットワークを通じて前記位置推定装置に前記交差履歴データを送信する交差履歴データ送信手段とを、
有する。
この構成により、近距離通信機能を用いた簡単なシステム構成によって、高精度の位置推定を実現することが可能となる。

また、上記の目的を達成するため、本発明の位置推定装置は、所定エリア内の無線通信端末の任意の時刻における位置を推定する位置推定装置であって、
所定ネットワークに接続されているネットワークインタフェースと、
前記所定エリア内に固定設置されているすべての基準局の設置位置を示す基準局位置情報を格納する基準局位置情報格納手段と、
前記無線通信端末が別の無線通信端末又は前記基準局の近隣を通過する際に受信した機器識別情報を含む交差履歴データを、前記ネットワークインタフェースを介して前記無線通信端末から受信する交差履歴データ受信手段と、
複数の前記無線通信端末のそれぞれから受信した前記交差履歴データを格納する交差履歴データベースと、
前記交差履歴データベースに格納された前記交差履歴データを利用して、任意の前記無線通信端末の任意の時刻における位置を推定する位置推定処理手段とを、
有する。
この構成により、近距離通信機能を用いた簡単なシステム構成によって、高精度の位置推定を実現することが可能となる。

さらに、本発明の位置推定装置では、上記の構成に加えて、前記交差履歴データが、前記機器識別情報に対して、前記機器識別情報を受信した際の時刻情報又は受信した位置までの移動距離情報が関連付けられている情報である。
この構成により、近距離通信機能を用いた簡単なシステム構成によって、高精度の位置推定を実現することが可能となる。

さらに、本発明の位置推定装置では、上記の構成に加えて、前記位置推定処理手段が、位置推定対象の無線通信端末から受信した交差履歴データを前記交差履歴データベース内から取得し、取得した交差履歴データ及び前記基準局位置情報を参照して、前記位置推定対象の無線通信端末が前記機器識別情報を受信した前記基準局の位置を特定することで、前記位置推定対象の無線通信端末の移動経路を推定するように構成されている。
この構成により、位置推定対象の無線通信端末から直接アップロードされた交差履歴データを用いて、位置推定対象の無線通信端末に係る高精度の位置推定を実現することが可能となる。

さらに、本発明の位置推定装置では、上記の構成に加えて、前記位置推定処理手段が、位置推定対象の無線通信端末から受信した交差履歴データを前記交差履歴データベース内から取得できなかった場合に、別の無線通信端末の交差履歴データを参照して前記位置推定対象の無線通信端末の機器識別情報を検索し、その検索結果から前記位置推定対象の無線通信端末が別の移動無線機とすれ違った位置を特定することで、前記位置推定対象の無線通信端末の移動経路を推定するように構成されている。
この構成により、位置推定対象の無線通信端末との交差事象が含まれている別の無線通信端末からアップロードされた交差履歴データを用いて、位置推定対象の無線通信端末に係る高精度の位置推定を実現することが可能となる。

さらに、本発明の位置推定装置では、上記の構成に加えて、前記位置推定処理手段が、位置推定対象の無線通信端末から受信した交差履歴データを前記交差履歴データベース内から取得し、取得した交差履歴データ及び前記基準局位置情報を参照して、前記位置推定対象の無線通信端末が前記機器識別情報を受信した前記基準局の位置を特定することで、前記位置推定対象の無線通信端末の移動経路を推定するとともに、さらに、別の無線通信端末の交差履歴データを参照して前記位置推定対象の無線通信端末の機器識別情報を検索し、その検索結果から前記位置推定対象の無線通信端末が別の移動無線機とすれ違った位置を特定し、その特定された位置に基づいて、前記移動経路の補正を行うように構成されている。
この構成により、位置推定対象の無線通信端末から直接アップロードされた交差履歴データを、位置推定対象の無線通信端末との交差事象が含まれている別の無線通信端末からアップロードされた交差履歴データで補正することによって、位置推定対象の無線通信端末に係るより高精度の位置推定を実現することが可能となる。

本発明は上記の構成を有し、近距離通信機能を用いた簡単なシステム構成によって、高精度の位置推定を実現することが可能である。また、本発明は、近距離無線機での通信の双方向性を活用してより高精度の位置推定を実現することが可能である。

以下、図面を参照しながら、本発明の第１及び第２の実施の形態について説明する。

まず、図１を参照しながら、本発明の第１及び第２の実施の形態に共通するシステム構成について説明する。図１は、本発明の第１及び第２の実施の形態に共通するシステム構成を模式的に示す図である。

図１には、複数の移動無線機（携行型の移動無線機）１００、複数の基準局１１０、複数の接続局１２０、データ収集ネットワーク１３０、位置推定装置１５０、交差履歴データベース１５５が図示されている。

移動無線機１００は、近距離無線通信を行って、相手装置（他の無線機）との間で機器ＩＤ（自機を識別するための識別情報）を交換する機能を有している。すなわち、移動無線機１００は、自身の機器ＩＤを相手装置に送信するとともに、相手装置の機器ＩＤを受信して蓄積することが可能である。なお、移動無線機１００は、例えば人間や移動体（車両など）と共に移動し、移動先ですれ違った別の移動無線機１００、基準局１１０、接続局１２０と機器ＩＤの交換を行うことが可能である。さらに、移動無線機１００は、接続局１２０と通信可能となった場合には、この接続局１２０を通じてアクセス可能なデータ収集ネットワーク１３０上の位置推定装置１５０に、他の無線機とのすれ違いの履歴を含む交差履歴データをアップロードする機能を有している。

また、基準局１１０は、所定の場所に固定設置された装置である。基準局１１０は、相手装置（周辺を通過する移動無線機１００）に対して少なくとも自身の機器ＩＤを送信する機能を有しており、さらに、移動無線機１００と同様に、相手装置（周辺を通過する移動無線機１００）の機器ＩＤを受信して蓄積できるように構成されていてもよい。なお、このシステム全体を管理するオペレータは、すべての基準局１１０の設置場所を把握しておく必要がある。基準局１１０の設置場所は、２次元座標（例えば緯度及び経度）や３次元座標などの任意の形式の位置データとして、後述のように位置推定装置１５０の基準局位置情報格納部１５３に格納される。また、基準局１１０は、例えばその通信範囲がオーバラップするように稠密に配置される必要はなく、所定のエリア（移動無線機１００の位置の推定を行う範囲）内においてその通信範囲が互いに離れた状態（疎の状態）で配置されればよい。

また、接続局１２０は、所定の外部ネットワーク（図１では、データ収集ネットワーク１３０と表記）に接続されている装置であり、移動無線機１００が、データ収集ネットワーク１３０上の位置推定装置１５０に対してデータをアップロードする際の中継装置としての機能を有している。なお、接続局１２０は、単にデータ収集ネットワーク１３０へのゲートウェイとしての機能を有するだけではなく、自身の機器ＩＤを送信する（さらには、相手装置から機器ＩＤを受信して蓄積する）基準局としての機能を有してもよい。

また、位置推定装置１５０は、データ収集ネットワーク１３０を介して接続局１２０から転送されてくるデータ（移動無線機１００がアップロードする交差履歴データ）を受信し、受信したデータを交差履歴データベース１５５に蓄積するとともに、必要に応じて、交差履歴データベース１５５に蓄積されたデータを利用して位置推定処理を行う機能を有している。なお、データ収集ネットワーク１３０は、専用ネットワークや公衆ネットワーク（例えばインターネット）など、任意のネットワークを利用することが可能である。

上述のように、本発明では、所定のエリア内に、自身の機器ＩＤを送信する基準局１１０（設置場所が固定及び既知）が所定のエリア内に配置されるとともに、位置推定装置１５０との通信が可能なデータ収集ネットワーク１３０に接続されている接続局１２０が配置される。一方、この所定のエリア内を移動する移動無線機１００は、別の移動無線機１００とすれ違うと相互に自身の機器ＩＤを交換して記憶し、また、基準局１１０の近くを通過した場合には基準局１１０の機器ＩＤを受信して記憶することで、すれ違った他の移動無線機１００の機器ＩＤや近くを通過した基準局１１０の機器ＩＤを交差履歴データとして蓄積する。

そして、移動無線機１００が接続局１２０の近くを通過した場合、この接続局１２０を介して位置推定装置１５０に交差履歴データをアップロードすることで、位置推定装置１５０の交差履歴データベース１５５には、所定のエリア内を移動している複数の移動無線機１００の交差履歴データが蓄積され、この交差履歴データを利用して、所定のエリア内を移動している移動無線機１００の位置の推定が行われる。

以下、本発明の第１及び第２の実施の形態について説明する。

＜第１の実施の形態＞
まず、本発明の第１の実施の形態について説明する。本発明の第１の実施の形態では、記憶される機器ＩＤが時刻情報と関連付けられる場合について説明する。

図２には、本発明の第１の実施の形態における移動無線機１００の構成の一例が図示されている。図２に図示されている移動無線機１００は、送信部１０１、受信部１０２、機器ＩＤ記憶部１０３、交差履歴格納部１０４、計時機能部１０５、制御部１０６を有している。なお、図２では、これらの各機能ブロックが内部バスを介して接続されている状態が模式的に図示されている。

送信部１０１及び受信部１０２は、他の無線機（別の無線移動機１００、基準局１１０、接続局１２０）と無線通信を行うための機能を有している。本発明では、送信部１０１及び受信部１０２で利用される無線通信技術に近距離無線通信が適用される。なお、近距離無線通信とは、数十センチメートル〜数メートル程度の近距離の通信範囲を有する無線通信であり、例えばＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）の通信技術が利用可能である。

また、機器ＩＤ記憶部１０３には、移動無線機１００を識別するためのこの移動無線機１００固有の機器ＩＤ（識別情報）があらかじめ記憶されている。

また、交差履歴格納部１０４は、すれ違った別の移動無線機１００から受信した機器ＩＤや基準局１１０から受信した機器ＩＤを記憶する機能を有している。なお、本発明の第１の実施の形態では、これらの機器ＩＤは計時機能部１０５から得られる時刻情報と関連付けられて記憶される。

また、計時機能部１０５は、現在の時刻を時刻情報として出力機能を有している。計時機能部１０５から出力される時刻情報は、すれ違った別の移動無線機１００から受信した機器ＩＤや基準局１１０から受信した機器ＩＤに関連付けられる。

また、制御部１０６は、移動無線機１００の処理を制御する機能を有している。具体的には、制御部１０６は、送信部１０１から外部（他の無線機）へ機器ＩＤを送信する処理、他の無線機から受信した機器ＩＤを計時機能部１０５が出力する時刻情報と関連付けて交差履歴格納部１０４に記憶する処理、接続局１２０との通信が可能な場合には接続局１２０を通じて位置推定装置１５０へ交差履歴データを送信する処理などの各処理の制御を行う。

また、本発明の第１の実施の形態における基準局１１０は、少なくとも、この基準局１１０に与えられている機器ＩＤを、近隣を通過する移動無線機１００に送信する機能を有している。なお、基準局１１０は、移動無線機１００と同様に、近くを通過する移動無線機１００から機器ＩＤを受信し格納してもよい。これによって、基準局１１０には、その近くを通過した移動無線機１００の通過履歴が残るようになる。

また、本発明の第１の実施の形態における接続局１２０は、少なくとも、近くに存在する移動無線機１００からデータ収集ネットワーク１３０上の位置推定装置１５０へ送信される交差履歴データを中継する機能を有している。なお、接続局１２０は、上記の基準局１１０と同様の機能を有していてもよい。すなわち、接続局１２０は、自身の機器ＩＤを送信する機能を有していてもよく、さらに移動無線機１００から機器ＩＤを受信して格納する機能を有していてもよい。なお、接続局１２０が基準局と１１０と同様に自身の機器ＩＤを送信する場合には、位置推定装置１５０において、この接続局１２０の設置場所も把握される必要がある。

次に、図３を参照しながら、本発明の第１の実施の形態における移動無線機１００の動作の一例について説明する。図３は、本発明の第１の実施の形態における移動無線機１００の動作の一例を示すフローチャートである。

図３において、移動無線機１００は、他の無線機（別の移動無線機１００、基準局１１０、接続局１２０のいずれか）が発見されるか否かを監視している（ステップＳ３０１）。そして、移動無線機１００が移動して他の無線機と通信可能な距離まで近づいた場合や、この移動無線機１００は移動せずに止まっている状態で別の移動無線機１００が通信可能な距離まで近づいてきた場合などに、移動無線機１００は他の無線機を発見し、その無線機に対して機器ＩＤを要求して、相手装置（発見した無線機）の機器ＩＤを受信する（ステップＳ３０３）。

また、移動無線機１００は、通信可能な距離に近づいた無線機の種別を判別する。すなわち、移動無線機１００は、相手装置が携行型の移動無線機１００、基準局１１０、接続局１２０のいずれに該当するかを判別する（ステップＳ３０５、Ｓ３０７）。なお、相手装置の種別を判別する方法は任意である。例えば、移動無線機１００、基準局１１０、接続局１２０のいずれかのそれぞれの種別を示すコードを機器ＩＤに含ませておき、ステップＳ３０３で受信した機器ＩＤから、その種別が分かるようにしてもよい。

相手装置が携行型の場合には、移動無線機１００は、自身の機器ＩＤを相手装置に送信する（ステップＳ３０９）。そして、移動無線機１００は、ステップＳ３０３で受信した機器ＩＤと、受信時刻（すなわち、計時機能部１０５から出力される現在の時刻情報）とを関連付けて、交差履歴として交差履歴格納部１０４に格納する（ステップＳ３１１）。

また、相手装置が基準局１１０の場合には、移動無線機１００は、ステップＳ３０３で受信した機器ＩＤと、受信時刻（すなわち、計時機能部１０５から出力される現在の時刻情報）とを関連付けて、交差履歴として交差履歴格納部１０４に格納する（ステップＳ３１３）。

また、相手装置が接続局１２０の場合には、移動無線機１００は、ステップＳ３０３で受信した機器ＩＤと、受信時刻（すなわち、計時機能部１０５から出力される現在の時刻情報）とを関連付けて、交差履歴として交差履歴格納部１０４に格納する（ステップＳ３１５）。さらに、移動無線機１００は、接続局１２０を通じてデータ収集ネットワーク１３０上の位置推定装置１５０に、交差履歴格納部１０４に蓄積されている交差履歴データをアップロードし（ステップＳ３１７）、アップロードした送信済みの交差履歴データを交差履歴格納部１０４から消去する（ステップＳ３１９）。

そして、上述のステップＳ３１１、Ｓ３１３、Ｓ３１９のいずれかの処理を完了した移動無線機１００は、再び、他の無線機を監視する状態（ステップＳ３０１における監視処理）に戻る。

なお、ここでは、移動無線機１００が基準局１１０や接続局１２０に対しては機器ＩＤを送信しない場合を一例に挙げているが、移動無線機１００が、ステップＳ３０９と同様の処理を行って自身の機器ＩＤを基準局１１０や接続局１２０に送信してもよい。この場合、基準局１１０や接続局１２０は、受信した機器ＩＤと受信時刻とを交差履歴として格納することで、基準局１１０や接続局１２０の近くを通過した移動無線機１００の履歴が蓄積されるようになる。なお、接続局１２０は、蓄積された交差履歴データを任意のタイミングで位置推定装置１５０に送信してもよい。また、移動無線機１００が自機器ＩＤを送信する処理（ステップＳ３０９）は、相手機器ＩＤを要求・受信する処理（ステップＳ３０３）の前後に行われてもよい。

ステップＳ３１７において、移動無線機１００から位置推定装置１５０にアップロードされる交差履歴データには、図４Ａや図４Ｂに図示されているような情報要素が含まれている。図４Ａ及び図４Ｂは、本発明の第１の実施の形態における位置推定装置が移動無線機から受信する交差履歴データの第１及び第２の例を示す図である。

図４Ａには、機器ＩＤがＩＤ（Ｍ１）である移動無線機１００の交差履歴データが図示されている。図４Ａに図示されている移動履歴によれば、機器ＩＤがＩＤ（Ｍ１）の移動無線機１００は、時刻Ｔａに機器ＩＤがＩＤ（Ｓ１）である基準局１１０の近くを通過してその機器ＩＤを受信し、時刻Ｔｂに機器ＩＤがＩＤ（Ｍｘ）である移動無線機（携行型）１００とすれ違ってその機器ＩＤを受信し、時刻Ｔｃに機器ＩＤがＩＤ（Ｇ１）である接続局１２０の近くを通過してその機器ＩＤを受信するとともに、その接続局１２０を通じて交差履歴データのアップロードを行ったことが分かる。

また、図４Ｂには、機器ＩＤがＩＤ（Ｍ２）である移動無線機１００の交差履歴データが図示されている。図４Ｂに図示されている移動履歴によれば、機器ＩＤがＩＤ（Ｍ２）の移動無線機１００は、時刻Ｔｄに機器ＩＤがＩＤ（Ｓ３）である基準局１１０の近くを通過してその機器ＩＤを受信し、時刻Ｔｅに機器ＩＤがＩＤ（Ｍｘ）である移動無線機（携行型）１００とすれ違ってその機器ＩＤを受信し、時刻Ｔｆに機器ＩＤがＩＤ（Ｇ２）である接続局１２０の近くを通過してその機器ＩＤを受信するとともに、その接続局１２０を通じて交差履歴データのアップロードを行ったことが分かる。

なお、図４Ａ及び図４Ｂでは、説明のために種別の項目も表示されているが、本発明の第１の実施の形態では、交差履歴データには受信時刻及び相手装置の機器ＩＤが含まれていればよい。また、上述のように機器ＩＤの中に種別を表すコードを含ませることで、機器ＩＤの一部によって種別が表されるようにしてもよい。

次に、図５を参照しながら、本発明の第１の実施の形態における位置推定装置の構成について説明する。図５には、本発明の第１の実施の形態における位置推定装置１５０の構成の一例が図示されている。図５に図示されている位置推定装置１５０は、ネットワークインタフェース１５１、位置推定要求受付部１５２、基準局位置情報格納部１５３、位置推定処理部１５４、交差履歴データベース１５５、位置推定結果出力部１５６を有している。なお、図５では、これらの各機能ブロックが内部バスを介して接続されている状態が模式的に図示されている。

ネットワークインタフェース１５１は、位置推定装置１５０をデータ収集ネットワーク１３０に接続させ、データ収集ネットワーク１３０を通じて移動無線機１００から送信された交差履歴データを受信するための通信機能を有している。

また、位置推定要求受付部１５２は、位置推定の要求を受け付ける機能を有している。なお、位置推定の要求は、例えば、位置推定装置１５０を操作することが可能なオペレータによってマウスやキーボードなどの操作インタフェースを使用して入力されてもよく、あるいは、任意の装置からネットワーク（例えばデータ収集ネットワーク１３０）を通じて行われてもよい。

なお、位置推定の要求が行われる場合には位置推定対象の移動無線機１００が指定される必要があり、また、その位置推定対象の移動無線機１００に関する位置を推定したい時刻（現在、あるいは過去又は未来の任意の時刻）が指定されることが望ましい。

また、基準局位置情報格納部１５３には、所定のエリア内に設置されたすべての基準局１１０の設置場所に関する情報（基準局位置情報）があらかじめ格納されている。なお、接続局１２０が、移動無線機１００から位置推定装置１５０にアップロードされる交差履歴データを単に中継する機能だけではなく、基準局１１０としての機能も有する場合には、基準局位置情報格納部１５３に格納される基準局位置情報において、接続局１２０の位置情報の管理も行われる。

また、位置推定処理部１５４は、ある移動無線機１００に関する位置推定の要求を受けた場合に、基準局位置情報格納部１５３内の基準局位置情報や、交差履歴データベース１５５内の交差履歴データを参照して、位置推定対象の移動無線機１００の特定の時刻における推定位置を算出する機能を有している。なお、位置推定処理部１５４は、位置推定対象の移動無線機１００の現在の位置を推定することも可能であり、また、過去又は未来の任意の時刻における位置を推定することも可能である。

また、交差履歴データベース１５５は、上述のように、各移動無線機１００からアップロードされてくる交差履歴データを格納する機能を有している。

また、位置推定結果出力部１５６は、位置推定処理部１５４で算出された位置推定結果を外部に出力する機能を有している。例えば、位置推定結果出力部１５６は、位置推定装置１５０のオペレータが閲覧可能な表示画面上に位置推定結果を出力してもよく、また、ネットワークを通じて位置推定の要求を受けている場合には、ネットワークインタフェース１５１を通じて、位置推定の要求を行った装置に位置推定結果を送信してもよい。

また、図６には、基準局位置情報格納部１５３に格納されている基準局位置情報の一例が図示されている。図６に図示されている基準局位置情報によれば、機器ＩＤがＩＤ（Ｓ１）である基準局１１０が位置Ｐ（Ｓ１）に配置されており、機器ＩＤがＩＤ（Ｓ２）である基準局１１０が位置Ｐ（Ｓ２）に配置されていることが分かる。さらに、機器ＩＤがＩＤ（Ｇ１）である接続局１２０が位置Ｐ（Ｇ１）に配置されており、機器ＩＤがＩＤ（Ｇ２）である接続局１２０が位置Ｐ（Ｇ２）に配置されていることが分かる。

なお、図６では、説明のために種別の項目も表示されているが、本発明では、基準局位置情報には基準局（及び接続局）の機器ＩＤと、その装置が配置されている位置とを関連付ける情報が含まれていればよい。また、上述のように機器ＩＤの中に種別を表すコードを含ませることで、機器ＩＤの一部によって種別が表されるようにしてもよい。また、図６では図示省略されているが、基準局位置情報には、所定のエリア内に配置されているすべての基準局１１０（あるいは、さらに接続局１２０）の機器ＩＤ及び位置が含まれている。

次に、本発明の第１の実施の形態における位置推定装置１５０で行われる位置推定処理について説明する。位置推定装置１５０は、例えば、交差履歴データベース１５５に格納されている特定の移動無線機１００の交差履歴データから、その移動無線機１００の任意の時刻におけるおおよその位置を算出することが可能である。

例えば、位置推定対象の移動無線機１００の時刻Ｔｚにおける位置推定の要求を受けた場合、位置推定装置１５０は、その移動無線機１００の交差履歴データを参照して少なくとも２つの基準局１１０を選択し、移動無線機１００がこれらの基準局１１０から機器ＩＤを受信した受信時刻（その基準局１１０の近くを通過した時刻）を抽出する。また、基準局位置情報格納部１５３を参照して、上記選択された基準局１１０の設置位置情報を取得する。そして、これら２つの基準局１１０のそれぞれに関する（時刻，位置）の情報から、これら２つの基準局１１０の間を通る移動無線機１００の（時刻，位置）を推測する。例えば、これら２つの基準局１１０のそれぞれに関する（時刻，位置）の情報から、２つの基準局１１０を結ぶ直線上を移動無線機１００が等速移動すると仮定することで、任意の時刻における位置推定対象の移動無線機１００のおおよその位置を特定することが可能である。

以下、位置推定装置１００が、図４Ａに示す交差履歴データ及び図６に示す基準局位置情報を用いて、機器ＩＤがＩＤ（Ｍ１）である移動無線機１００の任意の時刻における位置を推定する場合について具体的に説明する。

機器ＩＤがＩＤ（Ｍ１）である移動無線機１００の時刻Ｔｚにおける位置推定の要求を受けた場合、位置推定装置１５０は、その移動無線機１００の交差履歴データ（図４Ａに図示されている交差履歴データ）を参照する。なお、図４Ａに図示されている交差履歴データから、ここでは、機器ＩＤがＩＤ（Ｇ１）である接続局１２０も基準局１１０の機能を有していることが分かる。

そして、位置推定装置１５０は、例えば、機器ＩＤがＩＤ（Ｓ１）である基準局１１０（この基準局１１０の近くを通過した時刻Ｔａ）と、機器ＩＤがＩＤ（Ｇ１）である接続局１２０（この接続局１２０の近くを通過した時刻Ｔｃ）とを選択し、基準局位置情報格納部１５３内の基準局位置情報を参照して、機器ＩＤがＩＤ（Ｓ１）である基準局１１０の位置Ｐ（Ｓ１）と、機器ＩＤがＩＤ（Ｇ１）である接続局１２０の位置Ｐ（Ｇ１）とを把握する。

そして、基準局１１０に関する座標（Ｔａ，Ｐ（Ｓ１））、接続局１２０に関する座標（Ｔｃ，Ｐ（Ｇ１））を結ぶ直線を求めることで、図７に図示されているように、時刻ｔにおける移動無線機１００の位置Ｐ（Ｍ１）［ｔ］を表す下記の式（１）を求める。

式（１）： Ｐ（Ｍ１）［ｔ］＝｛Ｐ（Ｇ１）−Ｐ（Ｓ１）｝×（ｔ−Ｔａ）／（Ｔｃ−Ｔａ）＋Ｐ（Ｓ１）

そして、上記の式（１）の時刻ｔに位置推定の対象時刻Ｔｚを代入することで、位置推定対象の移動無線機１００の時刻Ｔｚにおける推定位置が算出される。

なお、上記の式（１）において、位置推定の対象時刻ＴｚをＴａ≦Ｔｚ≦Ｔｃの範囲に限定してもよいが、Ｔｚ＜ＴａやＴｚ＞Ｔｃの範囲における移動無線機１００の位置推定に適用することも可能である。

また、上記の式（１）では、機器ＩＤがＩＤ（Ｍ１）である移動無線機１００が、その移動無線機１００の交差履歴データに含まれる２つの基準局１１０（及び接続局１２０）の位置を結ぶ直線上を等速移動すると仮定しているが、３つ以上の基準局１１０（及び接続局１２０）の位置に関して例えば多変量解析の手法を適用することによって、任意の時刻ｔにおける移動無線機１００の位置を表す軌跡を求めてもよい。また、道路や施設などの情報を含む地図データを考慮し、移動無線機１００の移動経路を単なる直線で表すのではなく、移動無線機１００の移動経路が基準局１１０（及び接続局１２０）間を結ぶ道路や通路と一致するようにしてもよい。

位置推定装置１５０が、位置推定対象の移動無線機１００の交差履歴データを交差履歴データベース１５５に見つけることができた場合には、上述のように、この位置推定対象の移動無線機１００の交差履歴データの基づいた位置の推定を行うことが可能である。

しかしながら、位置推定対象の移動無線機１００の交差履歴データが交差履歴データベース１５５に存在していない場合や、存在していたとしても古い情報（昔の情報）しか残っていない場合もあり得る。これは、例えば、位置推定対象の移動無線機１００が、一度もあるいは長期にわたって接続局１２０を通じて位置推定装置１５０に交差履歴データのアップロードを行っていない場合に起こり得る。

このように、交差履歴データベース１５５内に、位置推定対象の移動無線機１００が直接アップロードした有効な交差履歴データが発見できない場合であっても、位置推定装置１５０は、この位置推定対象の移動無線機１００の位置を推定できる場合がある。

交差履歴データベース１５５内に、位置推定対象の移動無線機１００が直接アップロードした有効な交差履歴データが発見できない場合には、位置推定装置１５０は、その他の移動無線機１００の交差履歴データの中から、この位置推定対象の移動無線機１００と機器ＩＤを交換した情報が存在していないかを検索する。

例えば、位置推定対象の移動無線機１００を、機器ＩＤがＩＤ（Ｍｘ）の移動無線機１００とする。位置推定装置１５０は、この機器ＩＤがＩＤ（Ｍｘ）の移動無線機１００の有効な交差履歴データを発見できなかった場合、他の移動無線機１００の交差履歴データ（図４Ａに図示されている機器ＩＤがＩＤ（Ｍ１）の移動無線機１００の交差履歴データや、図４Ｂに図示されている機器ＩＤがＩＤ（Ｍ２）の移動無線機１００の交差履歴データ）の中に、機器ＩＤの交換を行った相手装置として機器ＩＤがＩＤ（Ｍｘ）の移動無線機１００が含まれているか否かをチェックする。

その結果、位置推定装置１５０は、機器ＩＤがＩＤ（Ｍ１）の移動無線機１００の交差履歴データから、この機器ＩＤがＩＤ（Ｍ１）の移動無線機１００が、機器ＩＤがＩＤ（Ｍｘ）の移動無線機１００と時刻Ｔｂにすれ違ったという情報を取得することができる。このとき、上述の式（１）を利用するアルゴリズムを用いて、時刻Ｔｂにおける位置Ｐ（Ｍ１）［ｔ＝Ｔｂ］を算出することが可能である。この位置Ｐ（Ｍ１）［ｔ＝Ｔｂ］は、機器ＩＤがＩＤ（Ｍ１）の移動無線機１００が時刻Ｔｂに存在していた推定位置であるとともに、機器ＩＤがＩＤ（Ｍｘ）の移動無線機１００とすれ違った地点でもあり、すなわち、機器ＩＤがＩＤ（Ｍｘ）の移動無線機１００が時刻Ｔｂに存在していた推定位置である。

また、位置推定装置１５０は、機器ＩＤがＩＤ（Ｍ２）の移動無線機１００の交差履歴データから、この機器ＩＤがＩＤ（Ｍ２）の移動無線機１００が、機器ＩＤがＩＤ（Ｍｘ）の移動無線機１００と時刻Ｔｅにすれ違ったという情報を取得することができる。この場合も同様に、機器ＩＤがＩＤ（Ｍｘ）の移動無線機１００が時刻Ｔｅに存在していた推定位置Ｐ（Ｍ２）［ｔ＝Ｔｅ］が算出される。これにより、位置推定装置１５０は、機器ＩＤがＩＤ（Ｍｘ）の移動無線機１００自体からは、有効な交差履歴データを受信していないにもかかわらず、この機器ＩＤがＩＤ（Ｍｘ）の移動無線機１００が存在していた位置を特定することが可能である。

以上のように、機器ＩＤがＩＤ（Ｍ１）やＩＤ（Ｍ２）の移動無線機１００の交差履歴データから、機器ＩＤがＩＤ（Ｍｘ）の移動無線機１００の交差履歴データ（機器ＩＤがＩＤ（Ｍ１）やＩＤ（Ｍ２）の移動無線機１００とすれ違った時刻や位置）を推定することが可能となる。

さらに、位置推定装置１５０は、位置推定対象の移動無線機１００（機器ＩＤがＩＤ（Ｍｘ）の移動無線機１００）から直接アップロードされた交差履歴データを発見した場合であっても、機器ＩＤがＩＤ（Ｍｘ）の移動無線機１００とすれ違った他の移動無線機１００の交差履歴データからすれ違った時刻及び位置の情報を取得し、他の移動無線機１００の交差履歴データを２次的なデータ（補正用データ）として利用することも可能である。

例えば、位置推定対象の移動無線機１００を、機器ＩＤがＩＤ（Ｍｘ）の移動無線機１００とする。位置推定装置１５０は、この機器ＩＤがＩＤ（Ｍｘ）の移動無線機１００から直接アップロードされた有効な交差履歴データを交差履歴データベースから読み出し、この結果、図８Ａに図示されているような基準局１１０や接続局１２０、機器ＩＤがＩＤ（Ｍ１）やＩＤ（Ｍ２）の移動無線機１００との交差履歴を取得する。なお、図８Ａにはすれ違った位置も記載されているが、この位置は基準局位置情報（基準局１１０の場合）や多変量解析などによる計算結果（移動無線機１００の場合）から得られる。図８Ａの例によれば、機器ＩＤがＩＤ（Ｍｘ）の移動無線機１００が、機器ＩＤがＩＤ（Ｍ１）の移動無線機１００と時刻Ｔｑ、位置Ｐ（Ｍ１）［ｔ＝Ｔｑ］で交差し、機器ＩＤがＩＤ（Ｍ２）の移動無線機１００と時刻Ｔｒ、位置Ｐ（Ｍ２）［ｔ＝Ｔｒ］で交差したことが分かる。

一方、位置推定装置１５０は、機器ＩＤがＩＤ（Ｍ１）やＩＤ（Ｍ２）の移動無線機１００の交差履歴データから、機器ＩＤがＩＤ（Ｍｘ）の移動無線機１００の交差履歴データ（機器ＩＤがＩＤ（Ｍ１）やＩＤ（Ｍ２）の移動無線機１００とすれ違った時刻や位置）を推定する。この動作によって、図８Ｂに図示されているように、機器ＩＤがＩＤ（Ｍ１）の移動無線機１００が、機器ＩＤがＩＤ（Ｍｘ）の移動無線機１００と時刻Ｔｖ、位置Ｐ（Ｍｘ）［ｔ＝Ｔｖ］で交差し、機器ＩＤがＩＤ（Ｍ２）の移動無線機１００が、機器ＩＤがＩＤ（Ｍｘ）の移動無線機１００と時刻Ｔｗ、位置Ｐ（Ｍｘ）［ｔ＝Ｔｗ］で交差したという情報が得られる。

そして、位置推定装置１５０は、この機器ＩＤがＩＤ（Ｍｘ）の移動無線機１００から直接アップロードされた有効な交差履歴データに対して、機器ＩＤがＩＤ（Ｍ１）やＩＤ（Ｍ２）の移動無線機１００の交差履歴データから得られたデータに基づく補正を行うことで、より適切な位置推定を行うことが可能である。具体的には、位置Ｐ（Ｍ１）[ｔ＝Ｔｑ]及び位置Ｐ（Ｍｘ）［ｔ＝Ｔｖ］は本来同一となるが、誤差や推定方法に内在する揺らぎなどの影響でずれている可能性が高い。したがって、例えば、２つの位置の中間位置を交差位置に定めるなど、位置Ｐ（Ｍ１）[ｔ＝Ｔｑ]を位置Ｐ（Ｍｘ）［ｔ＝Ｔｖ］によって補正することが可能である。また、位置Ｐ（Ｍ２）[ｔ＝Ｔｒ]及び位置Ｐ（Ｍｘ）［ｔ＝Ｔｗ］に関しても同様に補正可能である。

以上、説明したように、本発明の第１の実施の形態によれば、位置推定装置１５０が、各移動無線機１００は、所定の通過地点及びその通過時刻や移動無線機１００同士がすれ違った相手無線機の識別情報及びそのすれ違い時刻を各移動無線機１００の交差履歴データとして、接続局１２０を通じて位置推定装置１５０にアップロードすることで、位置推定装置１５０において、各移動無線機１００の任意の時刻における位置を推定することが可能となる。

また、移動無線機１００同士が自身の機器ＩＤを相互に交換することで、移動無線機１００同士がすれ違う事象が双方の交差履歴として残ることになる。すなわち、第１の移動無線機１００が第２の移動無線機１００とすれ違ったという交差履歴は、第１及び第２の移動無線機１００の両方の交差履歴データに記録され、一方の交差履歴データを他方の交差履歴データで補正することによって、同一の交差事象（すれ違ったという事象）の時刻や位置を、２つの交差履歴データを利用して得ることが可能となる。

＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。本発明の第２の実施の形態では、記憶される機器ＩＤが歩数情報（あるいは移動距離情報）と関連付けられる場合について説明する。

図９には、本発明の第２の実施の形態における移動無線機１００の構成の一例が図示されている。図９に図示されている移動無線機１００は、送信部１０１、受信部１０２、機器ＩＤ記憶部１０３、交差履歴格納部１０４、計時機能部１０５、制御部１０６、歩数計測部９０５を有している。なお、図９では、これらの各機能ブロックが内部バスを介して接続されている状態が模式的に図示されている。

図２に図示されている構成と比較して分かるように、本発明の第２の実施の形態における移動無線機１００は、本発明の第１の実施の形態における移動無線機１００に、さらに歩数計測部９０５が追加された構成を有している。歩数計測部９０５は、移動無線機１００を持って移動する人間の歩数をカウントする機能を有しており、カウントされた歩数に人間の平均歩幅を積算することで大体の移動距離を計算することが可能である。歩数計測部９０５で計測された歩数（移動距離に相当）は、交差履歴の記録の際に用いられる。すなわち、本発明の第２の実施の形態では、他の移動無線機１００から受信した機器ＩＤと関連付けられて記録される情報として、時刻（受信時刻）と共に歩数（あるいは移動距離）が用いられる。

なお、ここでは移動距離を求めるための機能として、簡素な構成で実装が楽な歩数計測部９０５を利用しているが、移動距離の計測を行うことが可能な任意の機能を実装させることが可能である。例えば、移動距離の計測に、車両などに設置されている走行距離の計測機能を利用することも可能である。

また、図９に図示されているその他の機能（送信部１０１、受信部１０２、機器ＩＤ記憶部１０３、交差履歴格納部１０４、計時機能部１０５、制御部１０６）は、基本的に図２に図示されているものと同一の機能を有しており、ここでは説明を省略する。

次に、図１０を参照しながら、本発明の第２の実施の形態における移動無線機１００の動作の一例について説明する。図１０は、本発明の第２の実施の形態における移動無線機１００の動作の一例を示すフローチャートである。

図１０において、移動無線機１００は、他の無線機（別の移動無線機１００、基準局１１０、接続局１２０のいずれか）が発見されるか否かを監視している（ステップＳ１００１）。そして、移動無線機１００が移動して他の無線機と通信可能な距離まで近づいた場合や、この移動無線機１００は移動せずに止まっている状態で別の移動無線機１００が通信可能な距離まで近づいてきた場合などに、移動無線機１００は他の無線機を発見し、その無線機に対して機器ＩＤを要求して、相手装置（発見した無線機）の機器ＩＤを受信する（ステップＳ１００３）。また、移動無線機１００は、移動時には常に歩数（移動距離）の計測処理を行っている（ステップＳ１００２）。

また、移動無線機１００は、通信可能な距離に近づいた無線機の種別を判別する。すなわち、移動無線機１００は、相手装置が携行型の移動無線機１００、基準局１１０、接続局１２０のいずれに該当するかを判別する（ステップＳ１００５、Ｓ１００７）。なお、相手装置の種別を判別する方法は任意である。例えば、移動無線機１００、基準局１１０、接続局１２０のいずれかのそれぞれの種別を示すコードを機器ＩＤに含ませておき、ステップＳ１００３で受信した機器ＩＤから、その種別が分かるようにしてもよい。

相手装置が携行型の場合には、移動無線機１００は、自身の機器ＩＤを相手装置に送信する（ステップＳ１００９）。そして、移動無線機１００は、ステップＳ１００３で受信した機器ＩＤと、歩数（すなわち、歩数計測部９０５から出力される現在の歩数情報）及び交差時刻（計時機能部１０５から出力される現在の時刻情報）とを関連付けて、交差履歴として交差履歴格納部１０４に格納する（ステップＳ１０１１）。

また、相手装置が基準局１１０の場合には、移動無線機１００は、ステップＳ１００３で受信した機器ＩＤと、歩数（すなわち、歩数計測部９０５から出力される現在の歩数情報）及び交差時刻（計時機能部１０５から出力される現在の時刻情報）とを関連付けて、交差履歴として交差履歴格納部１０４に格納する（ステップＳ１０１３）。また、歩数計測部９０５のカウント値（現在の歩数）をリセットする（ステップＳ１０１５）。

また、相手装置が接続局１２０の場合には、移動無線機１００は、ステップＳ１００３で受信した機器ＩＤと、歩数（すなわち、歩数計測部９０５から出力される現在の歩数情報）及び交差時刻（計時機能部１０５から出力される現在の時刻情報）とを関連付けて、交差履歴として交差履歴格納部１０４に格納する（ステップＳ１０１７）。また、歩数計測部９０５のカウント値（現在の歩数）をリセットする（ステップＳ１０１９）。さらに、移動無線機１００は、接続局１２０を通じてデータ収集ネットワーク１３０上の位置推定装置１５０に、交差履歴格納部１０４に蓄積されている交差履歴データをアップロードし（ステップＳ１０２１）、アップロードした送信済みの交差履歴データを交差履歴格納部１０４から消去する（ステップＳ１０２３）。なお、位置推定装置１５０は、この交差履歴データを受信し交差履歴データベース１５５に記憶する際に、その受信時刻（又は情報記憶時刻）を同時に記憶することで、移動無線機１００からのアップロード時刻を特定できるようにすることが望ましい。

そして、上述のステップＳ１０１１、Ｓ１０１５、Ｓ１０２３のいずれかの処理を完了した移動無線機１００は、再び、他の無線機を監視するとともに、歩数（移動距離）を計測する状態（ステップＳ１００１における監視処理、ステップＳ１００２の歩数計測処理）に戻る。

なお、ここでは、移動無線機１００が基準局１１０や接続局１２０に対しては機器ＩＤを送信しない場合を一例に挙げているが、移動無線機１００が、ステップＳ１００９と同様の処理を行って自身の機器ＩＤを基準局１１０や接続局１２０に送信してもよい。この場合、基準局１１０や接続局１２０は、受信した機器ＩＤと受信時刻とを交差履歴として格納することで、基準局１１０や接続局１２０の近くを通過した移動無線機１００の履歴が蓄積されるようになる。なお、接続局１２０は、蓄積された交差履歴データを任意のタイミングで位置推定装置１５０に送信してもよい。また、移動無線機１００が自機器ＩＤを送信する処理（ステップＳ１００９）は、相手機器ＩＤを要求・受信する処理（ステップＳ１００３）の前後に行われてもよい。

上述のステップＳ１０１５、Ｓ１０１９における歩数のリセットは、位置推定装置１５０において基準局位置情報でその位置が把握されている場所（上述の動作では、基準局１１０及び接続局１２０）で行われる。これにより、歩数は、直近の基準局１１０又は接続局１２０との交差から、どれくらい移動したのかを表す情報として利用可能となる。また、移動無線機１００が等速で移動していると仮定することで、基準局１１０又は接続局１２０間を移動する間に別の移動無線機１００とすれ違った交差地点を、基準局１１０又は接続局１２０間の移動距離と、移動無線機１００と交差した際の移動距離との比率から推定することが可能である。

本発明の第２の実施の形態における位置推定装置１５０は、時刻情報の代わりに歩数情報を利用する点では異なるものの、基本的に本発明の第１の実施の形態における位置推定装置１５０と同一のアルゴリズムを使用して位置推定を行う。すなわち、本発明の第２の実施の形態における位置推定処理は、本発明の第１の実施の形態において用いられているパラメータ“時刻”を“歩数（あるいは移動距離）”と適宜読み換えたものに等しい。

以上、説明したように、本発明の第２の実施の形態によれば、位置推定装置１５０が、各移動無線機１００は、所定の通過地点及びその地点に至るまでの歩数（あるいは移動距離）や、移動無線機１００同士がすれ違った相手無線機の識別情報及びそのすれ違った地点に至るまでの歩数（あるいは移動距離）を各移動無線機１００の交差履歴データとして、接続局１２０を通じて位置推定装置１５０にアップロードすることで、位置推定装置１５０において、各移動無線機１００の任意の時刻における位置を推定することが可能となる。

また、本発明の第２の実施の形態においても、移動無線機１００同士が自身の機器ＩＤを相互に交換することで、移動無線機１００同士がすれ違う事象が双方の交差履歴として残ることになり、同一の交差事象（すれ違ったという事象）の時刻や位置を、２つの交差履歴データを利用して得ることが可能となる。

本発明は、近距離通信機能を用いた簡単なシステム構成によって高精度の位置推定を実現するという効果や、近距離無線機での通信の双方向性を活用してより高精度の位置推定を実現するという効果を有し、無線通信端末の位置を推定するための位置推定技術に適用可能であり、特に、近距離無線通信の機能を有する近距離無線機の位置を推定するための位置推定技術に適用可能である。

本発明の第１及び第２の実施の形態に共通するシステム構成を模式的に示す図 本発明の第１の実施の形態における移動無線機の構成の一例を示す図 本発明の第１の実施の形態における移動無線機の動作の一例を示すフローチャート 本発明の第１の実施の形態において得られる交差履歴データの一例を示す図 本発明の第１の実施の形態において得られる交差履歴データの別の一例を示す図 本発明の第１の実施の形態における位置推定装置の構成の一例を示す図 本発明の第１の実施の形態において用いられる基準局位置情報の一例を示す図 本発明の第１の実施の形態における位置推定装置による位置推定方法の概略を示す図 本発明の第１の実施の形態において得られる交差履歴データの更に別の一例を示す図 本発明の第１の実施の形態において得られる交差履歴データであって、図８Ａの交差履歴データの補正データとして用いられる交差データの一例を示す図 本発明の第２の実施の形態における移動無線機の構成の一例を示す図 本発明の第２の実施の形態における移動無線機の動作の一例を示すフローチャート 従来の技術における３点測量の手法の概略を示す図

符号の説明

１００ 移動無線機
１０１ 送信部
１０２ 受信部
１０３ 機器ＩＤ記憶部
１０４ 交差履歴格納部
１０５ 計時機能部
１０６ 制御部
１１０ 基準局
１２０ 接続局
１３０ データ収集ネットワーク
１５０ 位置推定装置
１５１ ネットワークインタフェース
１５２ 位置推定要求受付部
１５３ 基準局位置情報格納部
１５４ 位置推定処理部
１５５ 交差履歴データベース
１５６ 位置推定結果出力部
９０５ 歩数計測部
２０００ 移動端末
２００１−２００３ 基地局

Claims (9)

1. 所定エリア内を移動する複数の無線通信端末と、前記所定エリア内に固定設置された複数の基準局と、前記所定エリア内に存在するとともに所定ネットワークに接続されている接続局と、前記所定ネットワークに接続されている位置推定装置とを有する位置推定システムであって、
   前記無線通信端末が、
   近隣に存在する別の無線通信端末、前記基準局、前記接続局と通信を行う近距離無線通信手段と、
   各無線通信端末に固有の機器識別情報を格納する機器識別情報格納手段と、
   前記近距離無線通信手段を介して前記別の無線通信端末と通信可能な場合に、自端末の前記機器識別情報を前記別の無線通信端末に送信する機器識別情報送信手段と、
   前記近距離無線通信手段を介して前記別の無線通信端末又は前記基準局と通信可能な場合に、前記別の無線通信端末又は前記基準局の前記機器識別情報を前記別の無線通信端末から受信する機器識別情報受信手段と、
   現在の時刻情報を出力する計時手段と、
   前記機器識別情報受信手段で受信した前記別の無線通信端末又は前記基準局の前記機器識別情報を、前記計時手段から出力される前記時刻情報と関連付けて、交差履歴データとして記憶する交差履歴データ記憶手段と、
   前記近距離無線通信手段を介して前記接続局と通信可能な場合に、前記接続局及び前記所定ネットワークを通じて前記位置推定装置に前記交差履歴データを送信する交差履歴データ送信手段とを有し、
   前記基準局が、
   近隣に存在する前記無線通信端末と通信を行う近距離無線通信手段と、
   各基準局に固有の機器識別情報を格納する機器識別情報格納手段と、
   前記近距離無線通信手段を介して前記無線通信端末と通信可能な場合に、自局の前記機器識別情報を前記無線通信端末に送信する機器識別情報送信手段とを有し、
   前記接続局が、
   近隣に存在する前記無線通信端末と通信を行う近距離無線通信手段と、
   前記所定ネットワークに接続されているネットワークインタフェースと、
   前記無線通信端末から前記近距離無線通信手段を介して受信した前記交差履歴データを、前記ネットワークインタフェースを介して前記位置推定装置に転送する交差履歴データ転送手段とを有し、
   前記位置推定装置が、
   前記所定ネットワークに接続されているネットワークインタフェースと、
   すべての前記基準局の設置位置を示す基準局位置情報を格納する基準局位置情報格納手段と、
   前記ネットワークインタフェースを介して前記無線通信端末から送信された前記交差履歴データを受信する交差履歴データ受信手段と、
   複数の前記無線通信端末のそれぞれから受信した前記交差履歴データを格納する交差履歴データベースと、
   前記交差履歴データベースに格納された前記交差履歴データを利用して、任意の前記無線通信端末の任意の時刻における位置を推定する位置推定処理手段とを有する位置推定システム。
2. 所定エリア内を移動する複数の無線通信端末と、前記所定エリア内に固定設置された複数の基準局と、前記所定エリア内に存在するとともに所定ネットワークに接続されている接続局と、前記所定ネットワークに接続されている位置推定装置とを有する位置推定システムであって、
   前記無線通信端末が、
   近隣に存在する別の無線通信端末、前記基準局、前記接続局と通信を行う近距離無線通信手段と、
   各無線通信端末に固有の機器識別情報を格納する機器識別情報格納手段と、
   前記近距離無線通信手段を介して前記別の無線通信端末と通信可能な場合に、自端末の前記機器識別情報を前記別の無線通信端末に送信する機器識別情報送信手段と、
   前記近距離無線通信手段を介して前記別の無線通信端末又は前記基準局と通信可能な場合に、前記別の無線通信端末又は前記基準局の前記機器識別情報を前記別の無線通信端末から受信する機器識別情報受信手段と、
   現在の時刻情報を出力する計時手段と、
   自端末が移動した距離を表す移動距離情報を出力する移動距離情報出力手段と、
   前記機器識別情報受信手段で受信した前記別の無線通信端末又は前記基準局の前記機器識別情報を、前記移動距離情報出力手段から出力される前記移動距離情報及び前記計時手段から出力される前記時刻情報と関連付けて、交差履歴データとして記憶する交差履歴データ記憶手段と、
   前記近距離無線通信手段を介して前記接続局と通信可能な場合に、前記接続局及び前記所定ネットワークを通じて前記位置推定装置に前記交差履歴データを送信する交差履歴データ送信手段とを有し、
   前記基準局が、
   近隣に存在する前記無線通信端末と通信を行う近距離無線通信手段と、
   各基準局に固有の機器識別情報を格納する機器識別情報格納手段と、
   前記近距離無線通信手段を介して前記無線通信端末と通信可能な場合に、自局の前記機器識別情報を前記無線通信端末に送信する機器識別情報送信手段とを有し、
   前記接続局が、
   近隣に存在する前記無線通信端末と通信を行う近距離無線通信手段と、
   前記所定ネットワークに接続されているネットワークインタフェースと、
   前記無線通信端末から前記近距離無線通信手段を介して受信した前記交差履歴データを、前記ネットワークインタフェースを介して前記位置推定装置に転送する交差履歴データ転送手段とを有し、
   前記位置推定装置が、
   前記所定ネットワークに接続されているネットワークインタフェースと、
   すべての前記基準局の設置位置を示す基準局位置情報を格納する基準局位置情報格納手段と、
   前記ネットワークインタフェースを介して前記無線通信端末から送信された前記交差履歴データを受信する交差履歴データ受信手段と、
   複数の前記無線通信端末のそれぞれから受信した前記交差履歴データを格納する交差履歴データベースと、
   前記交差履歴データベースに格納された前記交差履歴データを利用して、任意の前記無線通信端末の任意の時刻における位置を推定する位置推定処理手段とを有する位置推定システム。
3. 所定エリア内を移動する無線通信端末であって、
   近隣に存在する別の無線通信端末、前記所定エリア内に固定設置された基準局、前記所定エリア内に存在するとともに所定ネットワークに接続されている接続局と通信を行う近距離無線通信手段と、
   各無線通信端末に固有の機器識別情報を格納する機器識別情報格納手段と、
   前記近距離無線通信手段を介して前記別の無線通信端末と通信可能な場合に、自端末の前記機器識別情報を前記別の無線通信端末に送信する機器識別情報送信手段と、
   前記近距離無線通信手段を介して前記別の無線通信端末又は前記基準局と通信可能な場合に、前記別の無線通信端末又は前記基準局の前記機器識別情報を前記別の無線通信端末から受信する機器識別情報受信手段と、
   現在の時刻情報を出力する計時手段と、
   前記機器識別情報受信手段で受信した前記別の無線通信端末又は前記基準局の前記機器識別情報を、前記計時手段から出力される前記時刻情報と関連付けて、交差履歴データとして記憶する交差履歴データ記憶手段と、
   前記近距離無線通信手段を介して前記接続局と通信可能な場合に、前記接続局及び前記所定ネットワークを通じて前記位置推定装置に前記交差履歴データを送信する交差履歴データ送信手段とを、
   有する無線通信端末。
4. 所定エリア内を移動する無線通信端末であって、
   近隣に存在する別の無線通信端末、前記所定エリア内に固定設置された基準局、前記所定エリア内に存在するとともに所定ネットワークに接続されている接続局と通信を行う近距離無線通信手段と、
   各無線通信端末に固有の機器識別情報を格納する機器識別情報格納手段と、
   前記近距離無線通信手段を介して前記別の無線通信端末と通信可能な場合に、自端末の前記機器識別情報を前記別の無線通信端末に送信する機器識別情報送信手段と、
   前記近距離無線通信手段を介して前記別の無線通信端末又は前記基準局と通信可能な場合に、前記別の無線通信端末又は前記基準局の前記機器識別情報を前記別の無線通信端末から受信する機器識別情報受信手段と、
   現在の時刻情報を出力する計時手段と、
   自端末が移動した距離を表す移動距離情報を出力する移動距離情報出力手段と、
   前記機器識別情報受信手段で受信した前記別の無線通信端末又は前記基準局の前記機器識別情報を、前記移動距離情報出力手段から出力される前記移動距離情報及び前記計時手段から出力される前記時刻情報と関連付けて、交差履歴データとして記憶する交差履歴データ記憶手段と、
   前記近距離無線通信手段を介して前記接続局と通信可能な場合に、前記接続局及び前記所定ネットワークを通じて前記位置推定装置に前記交差履歴データを送信する交差履歴データ送信手段とを、
   有する無線通信端末。
5. 所定エリア内の無線通信端末の任意の時刻における位置を推定する位置推定装置であって、
   所定ネットワークに接続されているネットワークインタフェースと、
   前記所定エリア内に固定設置されているすべての基準局の設置位置を示す基準局位置情報を格納する基準局位置情報格納手段と、
   前記無線通信端末が別の無線通信端末又は前記基準局の近隣を通過する際に受信した機器識別情報を含む交差履歴データを、前記ネットワークインタフェースを介して前記無線通信端末から受信する交差履歴データ受信手段と、
   複数の前記無線通信端末のそれぞれから受信した前記交差履歴データを格納する交差履歴データベースと、
   前記交差履歴データベースに格納された前記交差履歴データを利用して、任意の前記無線通信端末の任意の時刻における位置を推定する位置推定処理手段とを、
   有する位置推定装置。
6. 前記交差履歴データが、前記機器識別情報に対して、前記機器識別情報を受信した際の時刻情報又は受信した位置までの移動距離情報が関連付けられている情報である請求項５に記載の位置推定装置。
7. 前記位置推定処理手段は、位置推定対象の無線通信端末から受信した交差履歴データを前記交差履歴データベース内から取得し、取得した交差履歴データ及び前記基準局位置情報を参照して、前記位置推定対象の無線通信端末が前記機器識別情報を受信した前記基準局の位置を特定することで、前記位置推定対象の無線通信端末の移動経路を推定するように構成されている請求項５に記載の位置推定装置。
8. 前記位置推定処理手段は、位置推定対象の無線通信端末から受信した交差履歴データを前記交差履歴データベース内から取得できなかった場合に、別の無線通信端末の交差履歴データを参照して前記位置推定対象の無線通信端末の機器識別情報を検索し、その検索結果から前記位置推定対象の無線通信端末が別の移動無線機とすれ違った位置を特定することで、前記位置推定対象の無線通信端末の移動経路を推定するように構成されている請求項５に記載の位置推定装置。
9. 前記位置推定処理手段は、位置推定対象の無線通信端末から受信した交差履歴データを前記交差履歴データベース内から取得し、取得した交差履歴データ及び前記基準局位置情報を参照して、前記位置推定対象の無線通信端末が前記機器識別情報を受信した前記基準局の位置を特定することで、前記位置推定対象の無線通信端末の移動経路を推定するとともに、さらに、別の無線通信端末の交差履歴データを参照して前記位置推定対象の無線通信端末の機器識別情報を検索し、その検索結果から前記位置推定対象の無線通信端末が別の移動無線機とすれ違った位置を特定し、その特定された位置に基づいて、前記移動経路の補正を行うように構成されている請求項５に記載の位置推定装置。

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