JP2015190979A - 位置計測方法、位置計測プログラム及び無線装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＧＰＳ信号が届きにくい場所でも現在位置を計測する精度を向上させることができる位置計測方法、位置計測プログラム及び無線装置を提供する。
【解決手段】無線装置２００は、無線装置２００を識別するための識別情報を含む無線信号を送信し、受信端末３００は、無線装置２００によって送信された無線信号を受信し、位置情報管理サーバ５００は、無線信号に含まれる識別情報と、無線信号の電波強度とを対応付けた電波情報を取得し、取得した電波情報を用いて受信端末３００の位置を決定し、無線装置２００は、床面に向かう方向に指向性を有する無線信号を送信するアンテナ２５０を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）信号が届きにくい屋内空間、地下空間又はビルに囲まれた場所などにおいて現在位置を計測するための位置計測方法、位置計測プログラム及び無線装置に関するものである。

従来、ＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）を用いた位置計測システムがある。この位置計測システムは、上空にある複数のＧＰＳ衛星からの信号をＧＰＳ受信機で受信し、受信した信号に基づいてＧＰＳ受信機の現在位置を知るシステムである。ＧＰＳ受信機は、ＧＰＳ受信機の上部を遮られると受信不能に陥る。そのため、ＧＰＳ受信機は、屋内空間又は地下空間などのＧＰＳ信号が届かない場所ではＧＰＳ衛星からの信号を用いて現在位置を計測できない。また、屋外であっても周囲にビルなどの障害物があると、ＧＰＳ受信機は、障害物の陰になったり、障害物に反射した誤ったＧＰＳ信号を受信したりして、正しい現在位置を計測できない場合がある。

さらに、従来の位置計測システムとしては、ＩＭＥＳ（Ｉｎｄｏｏｒ ＭＥｓｓａｇｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）などの屋内ＧＰＳ又はＷｉ−Ｆｉルータを用いるものがある（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。スマートフォンが普及した結果、屋内空間又は地下空間でもスマートフォンの通信機能を継続利用できるように屋内空間又は地下空間にＷｉ−Ｆｉルータが設置されている。スマートフォンは、内蔵されているＷｉ−Ｆｉ受信機と複数のＷｉ−Ｆｉルータとの距離を推定し、Ｗｉ−Ｆｉ受信機と複数のＷｉ−Ｆｉルータとの距離情報を用いて、自身の現在位置を決定することができる。

特開２００７−２７８７５６号公報 特開２０１０−１５９９８０号公報

しかしながら、従来のＧＰＳを用いた構成では、屋内空間、地下空間又はビルの周囲などＧＰＳ信号が届きにくい場所で位置を正しく計測できなかった。

また、屋内に設置されたＩＭＥＳなどの屋内ＧＰＳを用いた計測では、位置計測の精度が低く、現在位置として間違った場所を特定してしまうおそれがある。

また、屋内に設置されたＷｉ−Ｆｉルータを用いた位置計測において、位置計測の精度を高めるには、多くのＷｉ−Ｆｉルータを設置する必要があり、Ｗｉ−Ｆｉルータには、電源と電源に接続するための工事とが必要であるためコストが上がってしまう。また、スマートフォンなどのＷｉ−Ｆｉ受信機の通信用途に必要なＷｉ−Ｆｉルータの台数以上に位置計測用途に必要なＷｉ−Ｆｉルータを追加設置する場合、地権者などの費用負担者がＷｉ−Ｆｉルータの追加設置を認めず、結果、Ｗｉ−Ｆｉルータの設置数が少ないために位置計測の精度が低くなるといった課題がある。

本発明は、上記の従来の課題を解決するためになされたもので、ＧＰＳ信号が届きにくい場所でも現在位置を計測する精度を向上させることができる位置計測方法、位置計測プログラム及び無線装置を提供することを目的とする。

本開示の一局面に係る位置計測方法は、無線装置を識別するための識別情報を含む無線信号を前記無線装置が送信する無線信号送信ステップと、前記無線信号送信ステップにおいて送信された前記無線信号を受信装置が受信する無線信号受信ステップと、前記無線信号受信ステップにおいて受信された前記無線信号に含まれる前記識別情報と、前記無線信号の電波強度とを対応付けた電波情報を取得する電波情報取得ステップと、前記電波情報取得ステップにおいて取得された前記電波情報を用いて前記受信装置の位置を決定する位置決定ステップと、を含み、前記無線装置は、床面に向かう方向に指向性を有する前記無線信号を送信するアンテナを備える。

この構成によれば、無線装置が、無線装置を識別するための識別情報を含む無線信号を送信する。受信装置が、送信された無線信号を受信する。受信された無線信号に含まれる識別情報と、無線信号の電波強度とを対応付けた電波情報が取得され、取得された電波情報を用いて受信装置の位置が決定される。そして、無線装置が備えるアンテナは、床面に向かう方向に指向性を有する無線信号を送信する。

したがって、受信された無線信号に含まれる識別情報と、無線信号の電波強度とを対応付けた電波情報が取得され、取得された電波情報を用いて受信装置の位置が決定されるので、ＧＰＳ信号が届きにくい場所でも現在位置を計測する精度を向上させることができる。

また、上記の位置計測方法において、例えば、前記アンテナは、平板状の基板と、前記基板の前記無線信号が出力される出力面に形成された給電素子と、前記基板の前記出力面に対向する面に形成された、前記無線信号を反射させる金属膜と、を備えてもよい。

この構成によれば、金属膜によって無線信号が出力面に向かって反射するので、無線信号の指向性を高めることができる。

また、上記の位置計測方法において、例えば、前記給電素子は、四角形の頂点位置に配置された４つの給電素子で構成されてもよい。

この構成によれば、四角形の頂点位置に配置された４つの給電素子により指向性を高めることができる。

また、上記の位置計測方法において、例えば、前記基板は、四角形状であり、前記給電素子は、前記基板の各角の近傍に形成された４つの給電素子を含んでもよい。

この構成によれば、基板の各角の近傍に形成された４つの給電素子により指向性を高めることができる。

また、上記の位置計測方法において、例えば、前記アンテナは、前記基板の外縁に沿って形成され、出力された前記無線信号を反射させる外縁壁をさらに備えてもよい。

この構成によれば、基板の外縁に沿って形成された外縁壁によって、出力された無線信号が反射されるので、出力面に対して垂直な方向の指向性を高めることができる。

また、上記の位置計測方法において、例えば、前記給電素子は、複数の給電素子を含み、前記アンテナは、前記複数の給電素子の間に形成され、出力された前記無線信号を反射させる内部壁をさらに備えてもよい。

この構成によれば、複数の給電素子の間に形成された内部壁によって、出力された無線信号が反射されるので、出力面に対して垂直な方向の指向性を高めることができる。

また、上記の位置計測方法において、例えば、前記無線装置は、複数の無線装置を含み、前記位置決定ステップは、複数の地点のそれぞれと、複数の無線装置から出力された前記無線信号の各地点における電波強度とを予め対応付けたテーブルを参照し、前記電波情報取得ステップにおいて取得された前記電波情報に含まれる前記識別情報によって特定される複数の無線装置の各電波強度と、前記テーブルから読み出した前記複数の地点のうちのそれぞれの地点における前記複数の無線装置の各電波強度とに基づいて、前記受信装置の位置を決定してもよい。

この構成によれば、複数の地点と、複数の地点における複数の無線装置から出力された無線信号の電波強度とを予め対応付けたテーブルが参照され、取得された電波情報に含まれる識別情報によって特定される複数の無線装置の各電波強度と、テーブルから読み出した複数の地点のうちのそれぞれの地点における複数の無線装置の各電波強度とに基づいて、受信装置の位置が決定される。

したがって、複数の地点と、複数の地点における複数の無線装置から出力された無線信号の電波強度とを予め対応付けたテーブルを用いることにより、受信装置の位置を簡単に決定することができる。

また、上記の位置計測方法において、例えば、前記位置決定ステップは、前記電波情報取得ステップにおいて取得された前記電波情報に含まれる前記識別情報によって特定される複数の無線装置の各電波強度と、前記テーブルから読み出した前記複数の地点のうちのそれぞれの地点における前記複数の無線装置の各電波強度との差分の絶対値を合計し、合計した値が最も小さい地点を、前記受信装置の位置として決定してもよい。

この構成によれば、複数の地点と、取得された電波情報に含まれる識別情報によって特定される複数の無線装置の各電波強度と、テーブルから読み出した複数の地点のうちのそれぞれの地点における複数の無線装置の各電波強度との差分の絶対値が合計される。そして、合計された値が最も小さい地点が、受信装置の位置として決定される。したがって、簡単な計算により、受信装置の位置を決定することができる。

また、上記の位置計測方法において、例えば、前記無線信号送信ステップにおいて、前記無線装置は、それぞれ異なる識別情報を含む複数の無線信号をそれぞれ異なる電波強度で送信してもよい。

この構成によれば、無線装置によって、それぞれ異なる識別情報を含む複数の無線信号がそれぞれ異なる電波強度で送信される。したがって、受信装置が無線装置に近い場合は、弱い電波強度の無線信号を用いて位置が決定され、受信装置が無線装置から離れている場合は、強い電波強度の無線信号を用いて位置が決定されることにより、より広い範囲で無線信号を検出することができ、受信装置の位置を決定する精度を高めることができる。

また、上記の位置計測方法において、例えば、前記無線装置が、前記無線信号を遮蔽する遮蔽物の近傍に存在する場合、前記無線信号送信ステップにおいて、前記無線装置は、前記電波強度を弱めてもよい。

この構成によれば、無線装置が、無線信号を遮蔽する遮蔽物の近傍に存在する場合、電波強度が弱められるので、遮蔽物が無線信号を反射することによる電波強度の増幅を抑制することができ、受信装置の位置を決定する精度を高めることができる。

また、上記の位置計測方法において、例えば、前記無線信号送信ステップにおいて、前記無線装置は、前記無線装置が設置された位置から床面までの距離に応じた電波強度で前記無線信号を送信してもよい。

この構成によれば、無線装置が設置された位置から床面までの距離に応じた電波強度で無線信号が送信されるので、例えば、無線装置が設置された位置から床面までの距離が近くになるに従って電波強度を弱くすることにより、無線装置からの無線信号の床面付近における電波強度を均一にすることができ、受信装置の位置を決定する精度を高めることができる。

また、上記の位置計測方法において、例えば、前記無線装置が、前記無線信号を遮蔽する遮蔽物の近傍に存在する場合、前記無線信号送信ステップにおいて、前記無線装置は、前記遮蔽物が存在する方向とは反対の方向に向けて前記無線信号を送信してもよい。

この構成によれば、無線装置が、無線信号を遮蔽する遮蔽物の近傍に存在する場合、遮蔽物が存在する方向とは反対の方向に向けて無線信号が送信される。したがって、遮蔽物が無線信号を反射することによる電波強度の増幅を抑制することができ、受信装置の位置を決定する精度を高めることができる。

本開示の他の局面に係る位置計測プログラムは、無線装置から受信した無線信号に含まれる前記無線装置を識別するための識別情報と、前記無線信号の電波強度とを対応付けた電波情報を取得する電波情報取得部と、前記電波情報取得部によって取得された前記電波情報を用いて受信装置の位置を決定する位置決定部としてコンピュータを機能させ、前記無線装置は、床面に向かう方向に指向性を有する前記無線信号を送信するアンテナを備える。

この構成によれば、無線装置から受信した無線信号に含まれる無線装置を識別するための識別情報と、無線信号の電波強度とを対応付けた電波情報が取得される。取得された電波情報を用いて受信装置の位置が決定される。そして、無線装置が備えるアンテナは、床面に向かう方向に指向性を有する無線信号を送信する。

したがって、受信された無線信号に含まれる識別情報と、無線信号の電波強度とを対応付けた電波情報が取得され、取得された電波情報を用いて受信装置の位置が決定されるので、ＧＰＳ信号が届きにくい場所でも現在位置を計測する精度を向上させることができる。

本開示の他の局面に係る無線装置は、無線装置を識別するための識別情報を記憶する記憶部と、前記識別情報を含む無線信号を所定の電波強度で送信する無線信号送信部と、を備え、前記無線信号送信部は、床面に向かう方向に指向性を有する前記無線信号を送信するアンテナを含む。

この構成によれば、記憶部は、無線装置を識別するための識別情報を記憶する。識別情報を含む無線信号が所定の電波強度で送信される。そして、無線信号送信部が備えるアンテナは、床面に向かう方向に指向性を有する無線信号を送信する。

したがって、無線信号に含まれる識別情報と、無線信号の電波強度とを対応付けた電波情報を用いて受信装置の位置が決定されるので、ＧＰＳ信号が届きにくい場所でも現在位置を計測する精度を向上させることができる。

本発明によれば、ＧＰＳ信号が届きにくい場所でも現在位置を計測する精度を向上させることができる。

本開示の実施の形態における位置計測システムの全体構成を示す図である。 無線装置の詳細な構成を示す図である。 アンテナの外観を示す図である。 図３に示すアンテナのＩＶ−ＩＶ線断面図である。 第１の変形例におけるアンテナの外観を示す図である。 第２の変形例におけるアンテナの外観を示す図である。 第３の変形例におけるアンテナの外観を示す図である。 第４の変形例におけるアンテナの外観を示す図である。 第５の変形例におけるアンテナの外観を示す図である。 受信端末の詳細な構成を示す図である。 受信端末のプログラム実行部の詳細な構成を示す図である。 電波情報の一例を示す図である。 電子ファイルの内部構造の一例を示す図である。 受信端末のモニタに表示される表示画面の一例を示す図である。 アプリケーションサーバの詳細な構成を示す図である。 位置情報管理サーバの詳細な構成を示す図である。 位置電波情報記憶部に記憶されている位置電波情報が測量されたときの、各無線装置と、各地点との位置関係の一例を示す図である。 位置電波情報記憶部に記憶されている位置電波情報の一例を示す図である。 ある地点で受信端末が受信した電波情報の一例を示す図である。 複数の無線装置を平面上に配置した例を示す図である。 複数の無線装置を平面上に配置した他の例を示す図である。 本実施の形態における位置計測システムの処理フローの一例を示す図である。 指向性を有しない無線信号を出力する無線装置の一例を示す図である。 指向性を有する無線信号を出力する無線装置の一例を示す図である。 障害物の近傍に配置された無線装置の一例を示す図である。 障害物から離れた位置に配置された無線装置の一例を示す図である。 障害物の近傍に配置されるとともに、指向性を有する無線信号を出力する無線装置の一例を示す図である。 床面からの高さが互いに異なる位置に配置され、同じ電波強度の無線信号を出力する２つの無線装置の一例を示す図である。 床面からの高さが互いに異なる位置に配置され、互いに異なる電波強度の無線信号を出力する２つの無線装置の一例を示す図である。 障害物の近傍に配置された無線装置の一例を示す図である。 障害物の近傍に配置され、電波強度を弱めた無線信号を出力する無線装置の一例を示す図である。 障害物によって電波強度が減衰することについて説明するための図である。 障害物の数に応じて無線装置の数を変更する例について説明するための図である。 屋内施設に配置される無線装置のレイアウトの一例を示す図である。

以下本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。

＜全体構成＞
図１は、本開示の実施の形態における位置計測システムの全体構成を示す図である。位置計測システムは、無線装置２００、受信端末３００、アプリケーションサーバ４００、位置情報管理サーバ５００及び携帯電話基地局６００を備える。

無線装置２００は、施設１００内に設置されている。施設１００は、例えば地下街又は建物である。無線装置２００は、受信端末３００に向けて無線信号を送信する。なお、施設１００には、複数の無線装置２００が配置されている。受信端末３００は、受信した無線信号に関連する情報を、携帯電話基地局６００及びインターネット網７００を経由して位置情報管理サーバ５００に送信する。

位置情報管理サーバ５００は、受信端末３００の現在位置を示す位置情報をインターネット網７００及び携帯電話基地局６００を経由して受信端末３００に送信する。なお、受信端末３００は、例えばスマートフォンである。受信端末３００上で、スマートフォン用アプリケーションが動作し、このアプリケーションがアプリケーションサーバ４００と連携して動作する。この場合、位置情報管理サーバ５００は、位置情報をアプリケーションサーバ４００に送信してもよい。さらに、受信端末３００は、位置情報を携帯電話基地局６００及びインターネット網７００を経由してアプリケーションサーバ４００に送信する。アプリケーションサーバ４００は、受信した位置情報に応じて、付加情報を受信端末３００に送信し、受信端末３００は、付加情報をモニタなどに出力する。

なお、受信端末３００は、例えばタブレット型コンピュータ、携帯電話機又はノート型ＰＣ（パーソナルコンピュータ）であってもよい。

＜施設１００の詳細構成＞
施設１００については、具体的な構成を図に示していない。施設１００は、無線装置２００が配置される対象である。

＜無線装置２００の詳細構成＞
図２は、無線装置２００の詳細な構成を示す図である。

図２に示すように、無線装置２００は、電源部２１０、ＩＤ記憶部２２０、信号出力部２３０、電波強度記憶部２４０及びアンテナ２５０を備える。

電源部２１０は、無線装置２００の各構成要素を動作させるための電源である。例えば、電源部２１０は、外部電源に配線され、外部電源から給電される構成が考えられる。しかし、電源部２１０が外部電源から給電される場合、無線装置２００を施設１００に設置する際に、配線工事が必要となり、多数の無線装置２００が設置される場合、コストが高くなる。そのため、電源部２１０は、配線工事が不用な独立電源であることが好ましい。独立電源とは、例えば、１次電池であってもよいし、光発電など発電デバイスと発電された電力を蓄積する蓄電デバイスとの組合せであってもよい。発電デバイスは、光発電デバイスの他に、風力発電デバイス又は振動発電デバイスなどであってもよい。

ＩＤ記憶部２２０は、無線装置２００を識別するためのＩＤ（識別情報）を記憶している。

信号出力部２３０は、ＩＤ記憶部２２０に記憶されているＩＤを含む無線信号をアンテナ２５０から送信するために、アンテナ２５０に無線信号用電力を伝送する。

電波強度記憶部２４０は、アンテナ２５０から送信する無線信号の電波強度を記憶している。信号出力部２３０は、電波強度記憶部２４０に記憶されている電波強度に応じて調整した無線信号用電力をアンテナ２５０に伝送する。

アンテナ２５０は、伝送された無線信号用電力を使って、ＩＤ記憶部２２０に記憶されているＩＤを含む無線信号を送信する。アンテナ２５０は、床面に向かう方向に指向性を有する無線信号を送信する。例えば、無線装置２００が天井に配置されている場合、アンテナ２５０は、下方向に指向性を有する無線信号を送信する。また、例えば、無線装置２００が壁面に配置されている場合、アンテナ２５０は、斜め下方向に指向性を有する無線信号を送信する。また、床面は、施設内の床面だけでなく、周囲を建物に囲まれた屋外の地面を含んでもよい。

なお、無線装置２００は、Ｗｉ−Ｆｉルータのように、受信端末３００と双方向で通信する必要がなく、無線信号を一方的に送信する構成であってもよい。これにより、無線装置２００は、受信端末３００からの無線信号を受信するための待機電流を消費する必要がなく、無線信号の発信だけでよいため、消費電力を大幅に削減できる。また、無線装置２００は、電源配線が不用であり、電池又は発電デバイスなどの独立電源を備えるので、電源配線工事などが不用となり、安価なインフラを実現できる。

＜アンテナ２５０の詳細構成＞
図３は、アンテナ２５０の外観を示す図であり、図４は、図３に示すアンテナ２５０のＩＶ−ＩＶ線断面図である。アンテナ２５０は、平板状の基板２５１と、基板２５１の無線信号が出力される出力面に形成された給電素子２５２と、基板２５１の出力面に対向する面に形成された、無線信号を反射させる金属膜２５３とを備える。アンテナ２５０は、Ｚ軸方向に無線信号を出力する。ここで、基板２５１は、四角形状である。また、アンテナ２５０は、１つの給電素子２５２を備えている。給電素子２５２は、例えば矩形状であり、基板２５１の中央に形成されている。給電素子２５２は、アンテナ２５０に電力を供給する。

なお、金属膜２５３は、基板２５１の出力面に対向する面の全面に形成されていることが好ましい。

金属膜２５３によって−Ｚ方向への発信電波が反射され、反射された発信電波が＋Ｚ方向へ進むため、＋Ｚ方向に出射する電波の利得を高めることができるとともに、＋Ｚ方向の指向性を高めることができる。

図５は、第１の変形例におけるアンテナ２５０の外観を示す図である。図５に示すように、基板２５１は、四角形状である。また、アンテナ２５０は、４つの給電素子２５２を備えている。４つの給電素子２５２は、基板２５１の各角の近傍に形成されおり、２×２のマトリックス状に形成されている。

さらに、半分波長、もしくは、４分の１波長だけ位相変換した４つの信号が生成され、４つの給電素子２５２のそれぞれに入力される。そうすることで、４つの給電素子２５２から発信された４つの電波信号は、＋Ｚ方向に空中を進む電波成分が互いに共振し利得が高まる。一方、＋Ｚ方向から傾いた方向に空中を進む電波成分は、互いに打ち消しあい利得が弱まる。その結果、＋Ｚ方向に高い利得が集まり、＋Ｚ方向に指向性のある電波波形となる。この構成により、アンテナ２５０を用いれば、電波発信に用いる電力を弱めてもアンテナ２５０の＋Ｚ方向に十分な電波信号が発信されることになり、電力消費量低減の効果も得られる。

なお、基板２５１は、四角形状に限定されない。給電素子は、四角形の頂点位置に配置された４つの給電素子で構成されてもよい。

図６は、第２の変形例におけるアンテナ２５０の外観を示す図である。図６に示すように、基板２５１は、四角形状である。また、アンテナ２５０は、９つの給電素子２５２を備えている。９つの給電素子２５２は、３×３のマトリックス状に形成されている。

図７は、第３の変形例におけるアンテナ２５０の外観を示す図である。図７に示すように、基板２５１は、四角形状である。また、アンテナ２５０は、１６の給電素子２５２を備えている。１６の給電素子２５２は、４×４のマトリックス状に形成されている。

なお、本実施の形態では、基板２５１は正方形であるが、本開示はこれに限定されず、基板２５１は長方形であってもよい。また、アンテナ２５０は、６つの給電素子２５２を備えてもよく、Ｘ方向に２つの給電素子２５２が形成され、Ｙ方向に３つの給電素子２５２が形成されてもよい。

本実施の形態において、基板２５１及び給電素子２５２の形状は、特に限定されない。また、給電素子２５２の数も、特に限定されない。

図８は、第４の変形例におけるアンテナ２５０の外観を示す図である。図８に示すように、基板２５１は、四角形状である。また、アンテナ２５０は、４つの給電素子２５２を備えている。４つの給電素子２５２は、基板２５１の各角の近傍に形成されおり、２×２のマトリックス状に形成されている。

アンテナ２５０は、基板２５１の外縁に沿って形成され、出力された無線信号を反射させる外縁壁２５４をさらに備える。外縁壁２５４は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に進む電波を反射及び吸収する。これにより、＋Ｚ方向に出射する電波の利得を高めることができるとともに、＋Ｚ方向の指向性を高めることができる。

図９は、第５の変形例におけるアンテナ２５０の外観を示す図である。図９に示すように、基板２５１は、四角形状である。また、アンテナ２５０は、４つの給電素子２５２を備えている。４つの給電素子２５２は、基板２５１の各角の近傍に形成されおり、２×２のマトリックス状に形成されている。

アンテナ２５０は、基板２５１の外縁に沿って形成され、出力された無線信号を反射させる外縁壁２５４をさらに備える。また、アンテナは、複数の給電素子２５２の間に形成され、出力された無線信号を反射させる内部壁２５５をさらに備える。内部壁２５５は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に進む電波を反射及び吸収する。これにより、＋Ｚ方向に出射する電波の利得をさらに高めることができるとともに、＋Ｚ方向の指向性をさらに高めることができる。

＜受信端末３００の詳細構成＞
図１０は、受信端末３００の詳細な構成を示す図である。

図１０に示すように、受信端末３００は、通信部３１０、プログラム格納部３２０、プログラム実行部３３０、出力部３４０、入力部３５０及び無線受信部３６０を備える。

通信部３１０は、外部との通信を制御する。通信部３１０は、携帯電話基地局６００及びインターネット網７００を介してアプリケーションサーバ４００及び位置情報管理サーバ５００と通信する。

通信部３１０は、プログラム配信サーバからプログラムを受信し、受信したプログラムをプログラム格納部３２０に格納する。プログラム格納部３２０は、通信部３１０によって受信されたプログラムを記憶する。プログラム配信サーバは、例えば、アプリケーションなどのデジタルコンテンツを配信するコンテンツ配信サービスなどである。また、プログラムは、プログラム配信サーバから受信されるだけでなく、受信端末３００が製造されるときに予め工場の機器によりプログラム格納部３２０に書き込まれ、記憶されてもよい。

プログラム実行部３３０は、プログラム格納部３２０が格納しているプログラムを実行する。プログラム実行部３３０は、例えばマイクロコンピュータで構成される。

出力部３４０は、プログラムが処理する出力情報を出力する。出力部３４０は、例えば、モニタ、音声スピーカ、ＬＥＤライト、又は電子ファイルを格納するメモリを含む。

入力部３５０は、プログラムが処理する入力情報を取得する。入力部３５０は、例えば、タッチパネル、音声マイク、光感知センサ、又はカメラセンサを含む。

無線受信部３６０は、無線装置２００によって送信された無線信号を受信する。また、無線受信部３６０は、受信した無線信号の電波強度を計測する。

図１１は、受信端末３００のプログラム実行部３３０の詳細な構成を示す図である。受信端末３００のプログラム実行部３３０は、プログラムを実行する。

図１１に示すように、プログラム実行部３３０は、電波情報取得部３７１、電波情報送信部３７２、位置情報取得部３７３、位置情報送信部３７４、付加情報取得部３７５及び電波情報書込部３７６を備える。

電波情報取得部３７１は、無線受信部３６０から、電波情報を取得する。電波情報は、複数の無線装置２００から受信した各無線信号に含まれるＩＤと、受信した各無線信号の電波強度とを対応付けた情報である。電波情報取得部３７１は、無線受信部３６０によって受信された無線信号に含まれるＩＤ（識別情報）と、無線信号の電波強度とを対応付けた電波情報を取得する。なお、無線信号が受信されない場合は、電波情報は０個である。

図１２は、電波情報１０００の一例を示す図である。列１０１０はＩＤを示し、列１０１１は電波強度を示す。行１０５０は、ＩＤが“Ｂ９４０４３２１−１２３４−５６７８−ＡＢＣＤ−ＥＦ０１２３４５６７８９”であり、電波強度が“−８５”である無線信号を受信したことを示している。図１２に示す電波情報１０００は、行１０５０、行１０５１、行１０５２、行１０５３及び行１０５４の５つの情報を有している。そのため、電波情報１０００は、同時に５個の無線装置２００からの無線信号を受信したことを示しており、５組の情報で１個の電波情報１０００が構成される。

電波情報送信部３７２は、電波情報取得部３７１によって取得された電波情報１０００を、通信部３１０を介して位置情報管理サーバ５００に送信する。通信部３１０は、携帯電話基地局６００及びインターネット網７００を経由して電波情報１０００を位置情報管理サーバ５００に送信する。なお、通信部３１０は、携帯電話基地局６００を経由することなく、Ｗｉ−Ｆｉルータなどの通信機器及びインターネット網７００を経由して電波情報１０００を位置情報管理サーバ５００に送信してもよい。

位置情報取得部３７３は、電波情報送信部３７２によって送信された電波情報１０００に対応する位置情報を、通信部３１０を介して位置情報管理サーバ５００から取得する。位置情報は、受信端末３００の現在位置を示す情報である。なお、電波情報１０００が送信される場合と同じく、通信部３１０は、インターネット網７００及び携帯電話基地局６００を経由して位置情報を受信する。なお、通信部３１０は、携帯電話基地局６００を経由することなく、Ｗｉ−Ｆｉルータなどの通信機器及びインターネット網７００を経由して位置情報を受信してもよい。

位置情報送信部３７４は、位置情報取得部３７３によって取得された位置情報を、通信部３１０を介してアプリケーションサーバ４００に送信する。通信部３１０は、携帯電話基地局６００及びインターネット網７００を経由して位置情報をアプリケーションサーバ４００に送信する。なお、通信部３１０は、携帯電話基地局６００を経由することなく、Ｗｉ−Ｆｉルータなどの通信機器及びインターネット網７００を経由して位置情報をアプリケーションサーバ４００に送信してもよい。

付加情報取得部３７５は、位置情報送信部３７４によって送信された位置情報に対応する付加情報を、通信部３１０を介してアプリケーションサーバ４００から取得する。なお、位置情報が送信される場合と同じく、通信部３１０は、インターネット網７００及び携帯電話基地局６００を経由して付加情報を受信する。なお、通信部３１０は、携帯電話基地局６００を経由することなく、Ｗｉ−Ｆｉルータなどの通信機器及びインターネット網７００を経由して付加情報を受信してもよい。さらに、付加情報取得部３７５は、取得した付加情報をモニタなどの出力部３４０に出力する。

電波情報書込部３７６は、電波情報取得部３７１によって取得された電波情報１０００を電子ファイルに書き込み、メモリなどの出力部３４０に出力する。例えば、電子ファイルは、画像ファイルである。受信端末３００がデジタルカメラであり、受信端末３００が通信部３１０に相当する通信機能を有していない場合、受信端末３００は、位置情報をリアルタイムに取得できない。そのため、電波情報書込部３７６は、撮影時に取得した電波情報を、一旦、画像ファイルに書き込む。

図１３は、電子ファイル１２１１の内部構造の一例を示す図である。電子ファイル１２１１は、メタデータ領域１２１０とデータ領域１２２０とを含む。データ領域１２２０には、例えば、写真データの画素情報など電子ファイル１２１１の本体が記録されている。一方、メタデータ領域１２１０は、電子ファイル１２１１の関連情報を記録している。例えば、電子ファイル１２１１が画像ファイルである場合、メタデータ領域１２１０は、撮影日時１２００、撮影機器のメーカ名１２０１、解像度１２０２、焦点距離１２０３、ＧＰＳ情報１２０４、サムネイル１２０５及び電波情報１２０６などを含む。

ＧＰＳ信号が届きにくい場所では、ＧＰＳ機能を用いた位置計測ができないため、ＧＰＳ情報１２０４には情報が記録されない。本実施の形態における受信端末は、位置情報を取得し、取得した位置情報をＧＰＳ情報に変換して、ＧＰＳ情報１２０４に記録することができる。しかしながら、携帯電話機などのような通信機能がない通常のデジタルカメラでは、電波情報を取得できたとしても、電波情報を位置情報管理サーバ５００に送信することができず、位置情報管理サーバ５００から位置情報を取得することができない。

そこで、電波情報書込部３７６は、取得した電波情報１２０６を、電子ファイル１２１１のメタデータ領域１２１０に書き込む。そして、例えば、インターネット網７００に接続可能なパーソナルコンピュータにデジタルカメラが接続された際に、パーソナルコンピュータは、電子ファイル１２１１を取り出し、電子ファイル１２１１に含まれる電波情報を位置情報管理サーバ５００に送信し、位置情報を取得する。

図１４は、受信端末３００のモニタに表示される表示画面の一例を示す図である。図１４に示す表示画面には、屋内地図と、受信した位置情報から決定した現在位置とが提示されている。屋内地図は、付加情報により提供される。

受信端末３００のモニタ部１３１０は、屋内地図の中の店舗エリア１３２０と、屋内地図の中の通路エリア１３３０と、屋内地図中の受信端末３００の現在位置を示すアイコン１３４０とを表示している。

＜アプリケーションサーバ４００の詳細構成＞
図１５は、アプリケーションサーバ４００の詳細な構成を示す図である。

図１５に示すように、アプリケーションサーバ４００は、通信部４１０、プログラム格納部４２０及びプログラム実行部４３０を備える。

通信部４１０は、外部との通信を制御する。通信部４１０は、携帯電話基地局６００及びインターネット網７００を介して受信端末３００と通信する。また、通信部４１０は、インターネット網７００を介して位置情報管理サーバ５００と通信する。

プログラム格納部４２０は、プログラム実行部４３０で実行されるプログラムを格納している。

プログラム実行部４３０は、プログラム格納部４２０に格納されているプログラムを実行する。プログラム実行部４３０は、通信部４１０を介して、受信端末３００によって送信された位置情報を取得する。プログラム実行部４３０は、取得した位置情報に対応する付加情報を決定し、再び通信部４１０を介して、決定した付加情報を受信端末３００の付加情報取得部３７５に送信する。

例えば、プログラム実行部４３０は、位置情報に応じた範囲に限定した屋内などの地図情報を付加情報として受信端末３００に送信する。受信端末３００は、受信した地図情報と、位置情報から判明する現在位置とをモニタに出力することで、現在位置をわかりやすく利用者に提示することができる。図１４は、提示されたインターフェースの例である。

屋内などの地図は、付加情報の一例であり、アプリケーションサーバ４００のサービス毎にさまざまな付加情報が考えられるが、本開示の趣旨に直接関係しないため、付加情報についてのさまざまなバリエーション及び詳細な構成についての説明は省略する。

＜位置情報管理サーバ５００の詳細構成＞
図１６は、位置情報管理サーバ５００の詳細な構成を示す図である。

図１６に示すように、位置情報管理サーバ５００は、通信部５１０、電波情報取得部５２０、位置電波情報記憶部５３０、位置決定部５４０及び位置情報送信部５５０を備える。

通信部５１０は、外部との通信を制御する。通信部５１０は、携帯電話基地局６００及びインターネット網７００を介して受信端末３００と通信する。また、通信部５１０は、インターネット網７００を介してアプリケーションサーバ４００と通信する。

電波情報取得部５２０は、受信端末３００によって送信された電波情報を、通信部５１０を介して取得する。

位置電波情報記憶部５３０は、位置と、各無線装置の電波強度との対応関係を示す位置電波情報を予め記憶している。

図１７は、位置電波情報記憶部５３０に記憶されている位置電波情報が測量されたときの、各無線装置２０１〜２０４と、各地点Ａ〜Ｇとの位置関係の一例を示す図である。また、図１８は、位置電波情報記憶部５３０に記憶されている位置電波情報１５００の一例を示す図である。詳しくは、位置電波情報１５００は、地点Ａ〜Ｇにおいて、無線装置２０１〜２０４から受信した無線信号の電波強度を示している。

なお、位置電波情報は、実際に施設１００内の各地点における電波強度を測定することにより作成されることが好ましい。また、位置電波情報は、無線装置の配置位置に基づいて各地点における電波強度を推定することにより作成されてもよい。

位置決定部５４０は、電波情報取得部５２０によって取得された電波情報を用いて受信端末３００の位置を決定する。位置決定部５４０は、電波情報取得部５２０によって取得された電波情報と、位置電波情報記憶部５３０に記憶されている位置電波情報とに基づいて、受信端末３００の位置を決定する。

すなわち、位置決定部５４０は、複数の地点のそれぞれと、複数の無線装置から出力された無線信号の各地点における電波強度とを予め対応付けたテーブル（位置電波情報１５００）を参照し、電波情報取得部５２０によって取得された電波情報に含まれる識別情報によって特定される複数の無線装置の各電波強度と、テーブルから読み出した複数の地点のうちのそれぞれの地点における複数の無線装置の各電波強度とに基づいて、前記受信装置の位置を決定する。具体的には、位置決定部５４０は、電波情報取得部５２０によって取得された電波情報に含まれる識別情報によって特定される複数の無線装置の各電波強度と、テーブルから読み出した複数の地点のうちのそれぞれの地点における複数の無線装置の各電波強度との差分の絶対値を合計し、合計した値が最も小さい地点を、受信端末３００の位置として決定する。

図１９は、ある地点Ｘで受信端末が受信した電波情報の一例を示す図である。受信端末３００は、例えば図１９に示す電波情報１６００を出力し、位置情報管理サーバ５００は、電波情報１６００を取得する。図１９に示すように、地点Ｘにおいて、無線装置２０１からの電波強度は−７９であり、無線装置２０２からの電波強度は−６２であり、無線装置２０３からの電波強度は−７４であり、無線装置２０４からの電波強度は−９１である。

この場合、位置決定部５４０は、図１８に示す位置電波情報１５００の各無線装置２０１〜２０４の電波強度と電波情報１６００の各無線装置２０１〜２０４の電波強度との差分の絶対値の合計値を各地点Ａ〜Ｇ毎に算出し、地点Ａ〜Ｇのうちの合計値が最も小さい地点を現在位置として決定する。

例えば、地点Ａの無線装置２０１〜２０４の電波強度と地点Ｘの無線装置２０１〜２０４の電波強度との差分の絶対値の合計値は、｜（−６０−（−７９））｜＋｜（−８０−（−６２））｜＋｜（−７５−（−７４））｜＋｜（−８１−（−９１））｜＝４８となる。また、地点Ｃの無線装置２０１〜２０４の電波強度と地点Ｘの無線装置２０１〜２０４の電波強度との差分の絶対値の合計値は、｜（−７８−（−７９））｜＋｜（−６１−（−６２））｜＋｜（−７５−（−７４））｜＋｜（−９０−（−９１））｜＝４となる。

地点Ｘの電波強度と全ての地点Ａ〜Ｇの電波強度との差分の絶対値の合計値を算出すると、地点Ｘの電波強度と地点Ｃの電波強度との差分の絶対値の合計値が最も小さいため、位置決定部５４０は、地点Ｃを、電波情報１６００に対応する受信端末３００の現在位置に決定する。

位置情報送信部５５０は、位置決定部５４０によって決定された位置を位置情報として、受信端末３００に送信する。

位置情報は、緯度及び経度を絶対値で表した値で表現してもよいし、ある特定地図内の基準点からの相対位置（距離）で表現してもよいし、どのように表現してもよい。また、位置情報は、高さ方向の位置を含んでもよい。高さ方向の位置は、海抜０ｍからの高さ（メートル又はセンチメールなど）で表現してもよいし、建物内の階数で表現してもよいし、どのように表現してもよい。

図１７に示す無線装置２０１〜２０４は直線上に配置されているが、複数の無線装置が２次元平面上に配置された状態であっても、位置決定部５４０によって複数の無線装置のレイアウトに関係なく受信端末の位置を決定できる。

図２０は、複数の無線装置を平面上に配置した例を示す図である。図２０に示すように、複数の無線装置２２０１〜２２３４は、平面上に配置されており、それぞれ直交する縦方向の複数の直線と横方向の複数の直線との交点上に配置される。図２０に示す複数の無線装置２２０１〜２２３４は、例えば天井に配置されており、図２０は、複数の無線装置２２０１〜２２３４を上方から見た図である。

この場合、位置決定部５４０は、複数の直線のうちの特定の直線上に配置された複数の無線装置の位置電波情報だけを用いて、特定の直線上の複数の地点のうちの受信端末３００に最も近い地点を決定することができる。位置決定部５４０は、縦方向の１の直線上の受信端末３００に最も近い地点と、横方向の１の直線上の受信端末３００に最も近い地点とを決定することで、縦方向及び横方向に独立して受信端末３００の位置を決定することができる。

このように、位置決定部５４０は、直線ごとに受信端末３００の位置を決定してもよいし、直線に関係なく、平面上の複数の地点と、複数の無線装置の電波強度とを用いて受信端末３００の位置を決定してもよい。

また、複数の無線装置は、縦方向の直線と横方向の直線との交点に配置されているが、本開示はこれに限定されない。図２１は、複数の無線装置を平面上に配置した他の例を示す図である。

図２１に示すように、複数の無線装置２３０１〜２３２４は、平面上に配置されている。複数の無線装置２３０１〜２３２４は、互いに平行な複数の第１の直線２４０１と、複数の第１の直線２４０１に対して６０度の角度で交わり互いに平行な複数の第２の直線２４０２と、複数の第１の直線２４０１に対して１２０度の角度で交わり互いに平行な複数の第３の直線とで形成される正三角形の頂点上に配置される。図２１に示す複数の無線装置２３０１〜２３２４は、例えば天井に配置されており、図２１は、複数の無線装置２３０１〜２３２４を上方から見た図である。

この場合、位置決定部５４０は、複数の直線のうちの特定の直線上に配置された複数の無線装置の位置電波情報だけを用いて、特定の直線上の複数の地点のうちの受信端末３００に最も近い地点を決定することができる。位置決定部５４０は、複数の第１の直線のうちの１の第１の直線上の受信端末３００に最も近い地点と、複数の第２の直線のうちの１の第２の直線上の受信端末３００に最も近い地点と、複数の第３の直線のうちの１の第３の直線上の受信端末３００に最も近い地点とを決定することで、３つの方向に独立して受信端末３００の位置を決定することができる。

＜携帯電話基地局６００の構成＞
携帯電話基地局６００については、具体的な構成を図に示していない。携帯電話基地局６００は、受信端末３００がスマートフォン又は携帯電話機である場合に、無線通信機能を使ってアプリケーションサーバ４００又は位置情報管理サーバ５００とのデータの送受信を中継するための設備である。

＜インターネット網７００の構成＞
インターネット網７００については、具体的な構成を図に示していない。インターネット網７００は、受信端末３００とアプリケーションサーバ４００との間のデータの送受信、受信端末３００と位置情報管理サーバ５００との間のデータの送受信、及びアプリケーションサーバ４００と位置情報管理サーバ５００との間のデータの送受信を中継するための設備である。

＜位置計測システムの処理フロー＞
図２２は、本実施の形態における位置計測システムの処理フローの一例を示す図である。

まず、無線装置２００のアンテナ２５０は、無線信号を送信する（ステップＳ１）。なお、無線装置２００は、定期的に無線信号を送信する。

次に、受信端末３００の無線受信部３６０は、無線装置２００によって送信された無線信号を受信するとともに、受信した無線信号の電波強度を計測する（ステップＳ２）。無線受信部３６０は、受信した無線信号から無線装置２００を識別するためのＩＤを取得し、取得したＩＤと、受信した際に計測した無線信号の電波強度とを対応付けた電波情報を作成する。

なお、無線受信部３６０は、受信端末３００の周囲に存在する複数の無線装置から無線信号を受信し、各無線信号の電波強度を計測する。そして、無線受信部３６０は、受信した複数の無線信号からＩＤを取得し、取得したＩＤと、受信した際に計測した各無線信号の電波強度とを対応付けた電波情報を作成する。

次に、受信端末３００の電波情報取得部３７１は、無線受信部３６０からＩＤと電波強度とを含む電波情報を取得する（ステップＳ３）。

次に、受信端末３００の出力部３４０は、電波情報を出力する（ステップＳ４）。例えば、出力部３４０は、電波情報をモニタに表示してもよいし、電波情報をメモリに記憶してもよい。また、受信端末３００がデジタルカメラであり、携帯電話網を利用した通信機能又はＷｉ−Ｆｉなどのインターネット網を利用した通信機能を有していない場合、電波情報書込部３７６は、撮影した画像を取得するとともに電波情報を取得し、写真を電子ファイルとして記録する際に、電子ファイルのメタ情報として電波情報を追記してもよい。なお、ステップＳ４の処理は省略してもよい。

次に、受信端末３００の電波情報送信部３７２は、電波情報を位置情報管理サーバ５００に送信する（ステップＳ５）。

次に、位置情報管理サーバ５００の通信部５１０は、受信端末３００によって送信された電波情報を受信する（ステップＳ６）。電波情報取得部５２０は、通信部５１０によって受信された電波情報を取得する。

次に、位置情報管理サーバ５００の位置決定部５４０は、受信された電波情報と、位置電波情報記憶部５３０に記憶している位置電波情報とに基づいて、電波情報を取得した受信端末３００の位置を決定する（ステップＳ７）。

次に、位置情報管理サーバ５００の位置情報送信部５５０は、位置決定部５４０によって決定された受信端末３００の位置を表す位置情報を、通信部５１０を介して受信端末３００に送信する（ステップＳ８）。

次に、受信端末３００の通信部３１０は、位置情報管理サーバ５００によって送信された位置情報を受信する（ステップＳ９）。位置情報取得部３７３は、通信部３１０によって受信された位置情報を取得する。

次に、受信端末３００の位置情報送信部３７４は、受信した位置情報を、通信部３１０を介してアプリケーションサーバ４００に送信する（ステップＳ１０）。

次に、アプリケーションサーバ４００の通信部４１０は、受信端末３００によって送信された位置情報を受信する（ステップＳ１１）。

次に、アプリケーションサーバ４００のプログラム実行部４３０は、受信した位置情報に対応する屋内地図を決定する（ステップＳ１２）。

次に、プログラム実行部４３０は、決定した屋内地図を表す地図情報を、通信部４１０を介して受信端末３００に送信する（ステップＳ１３）。

次に、受信端末３００の通信部３１０は、アプリケーションサーバ４００によって送信された地図情報を受信する（ステップＳ１４）。付加情報取得部３７５は、通信部３１０によって受信された地図情報を取得する。

次に、受信端末３００の出力部３４０は、受信された地図情報と、受信端末３００の現在位置とを提示する（ステップＳ１５）。出力部３４０は、受信した地図情報に基づいて屋内地図をモニタに表示し、位置情報から屋内地図上の現在位置を特定し、屋内地図上に現在位置を表すアイコンを表示する。

なお、本実施の形態では、受信端末３００は、位置情報をアプリケーションサーバ４００に送信し、アプリケーションサーバ４００から付加情報（地図情報）を受信しているが、本開示は特にこれに限定されない。受信端末３００は、付加情報（地図情報）を予めメモリに記憶してもよく、位置情報管理サーバ５００から受信した位置情報に対応する付加情報をメモリから読み出し、読み出した付加情報を表示してもよい。この場合、アプリケーションサーバ４００は不要となる。

＜変形例＞
（１）本実施の形態では、施設１００は、地下街であるとしているが、施設１００は、屋外のＧＰＳ信号が届きにくい場所であればどこであってもよい。例えば、施設１００は、商業施設、オフィス施設、建物周辺のアーケード内、又はアーケード商店街などであってもよい。さらに、ＧＰＳ信号が届く場所であっても、無線装置２００を設置して本実施の形態による位置計測を実施し、ＧＰＳ信号による位置計測と共に用いてもよい。

（２）図２３は、指向性を有しない無線信号を出力する無線装置の一例を示す図であり、図２４は、指向性を有する無線信号を出力する無線装置の一例を示す図である。図２３に示すように、無線装置２０１が天井２４０１に設置され、無線装置２０１が天井２４０１の上方向にも無線信号を発信すると、無線装置２０１が設置されている階よりも上の階に存在する受信端末３００が、無線装置２０１からの無線信号を受信してしまい、階層を間違える可能性がある。そこで、図２４に示すように、無線装置２０１は、無線信号の指向性を調整し、天井２４０１の反対側に向かって無線信号を送信する。これにより、上の階へ無線信号が発信されるのを防止し、階層を間違えて計測されるのを回避できる。

（３）図２５は、障害物の近傍に配置された無線装置の一例を示す図であり、図２６は、障害物から離れた位置に配置された無線装置の一例を示す図であり、図２７は、障害物の近傍に配置されるとともに、指向性を有する無線信号を出力する無線装置の一例を示す図である。図２５に示すように、壁などの障害物２４１０の素材特性によっては、障害物２４１０が無線信号を反射する。例えば、無線装置２０１が障害物２４１０の近傍に配置され、無線装置２０２が障害物２４１０から離れた位置に配置されており、受信端末３００が無線装置２０２の下方に存在する場合、障害物２４１０の近傍に配置された無線装置２０１からの無線信号の電波強度が、障害物２４１０からの反射の影響により、無線装置２０２からの無線信号の電波強度よりも相対的に大きくなってしまうおそれがある。

そこで、図２６に示すように、無線装置２０１は、障害物２４１０の近くに設置せず、障害物２４１０から所定の距離以上離れた位置に設置することが好ましい。これにより、障害物２４１０による電波強度の増幅を抑制することができ、受信端末３００の位置を決定する精度を高めることができる。

また、図２７に示すように、無線装置２０１は、障害物２４１０の近くに設置されている場合であっても、無線信号の指向性を調整して、障害物２４１０の反対側に向けて無線信号を送信することが好ましい。すなわち、無線装置２０１が、無線信号を遮蔽する障害物（遮蔽物）２４１０の近傍に存在する場合、信号出力部２３０は、障害物２４１０が存在する方向とは反対の方向に向けて無線信号を送信することが好ましい。また、無線装置２０１が、無線信号を遮蔽する障害物（遮蔽物）２４１０の近傍に存在する場合、信号出力部２３０は、障害物２４１０が存在する方向とは反対の方向に指向性を有する無線信号を送信することが好ましい。これにより、障害物２４１０による電波強度の増幅を抑制することができ、受信端末３００の位置を決定する精度を高めることができる。

（４）図２８は、床面からの高さが互いに異なる位置に配置され、同じ電波強度の無線信号を出力する２つの無線装置の一例を示す図であり、図２９は、床面からの高さが互いに異なる位置に配置され、互いに異なる電波強度の無線信号を出力する２つの無線装置の一例を示す図である。図２８に示すように、床面からの高さが互いに異なる天井２４２１及び天井２４２２のそれぞれに無線装置２０１及び無線装置２０２が設置されている。天井２４２２の高さは、天井２４２１の高さよりも高い。この際、無線装置２０１及び無線装置２０２から同じ電波強度の無線信号が出力された場合、無線装置２０１から送信された無線信号の電波強度は、無線装置２０２から送信された無線信号の電波強度より強くなる。そのため、床面からの高さを考慮して電波強度を設定しなければ、間違った位置情報が決定されるおそれがある。

そこで、図２９に示すように、無線装置２０１の電波強度を無線装置２０２の電波強度より弱めて、床面付近で計測される無線装置２０１の無線信号の電波強度が、床面付近で計測される無線装置２０２の無線信号の電波強度と同じにされる。すなわち、信号出力部２３０は、無線装置が設置された位置から床面までの距離に応じた電波強度で無線信号を送信する。これにより、受信端末３００の位置を決定する精度を高めることができる。

（５）図３０は、障害物の近傍に配置された無線装置の一例を示す図であり、図３１は、障害物の近傍に配置され、電波強度を弱めた無線信号を出力する無線装置の一例を示す図である。図３０では、既に説明したように、障害物２４１０が無線信号を反射するため、障害物２４１０の近傍に配置された無線装置２０１からの電波信号の電波強度が増幅されるおそれがある。そのため、障害物２４１０による電波強度の増加に対応するため、図２６では、障害物２４１０から所定の距離離れた位置に無線装置２０１を設置し、図２７では、無線装置２０１から送信される無線信号の送信方向を調整している。これらに対し、図３１に示すように、障害物２４１０の近傍に配置された無線装置２０１の電波強度を弱めるだけでも、障害物２４１０による電波強度の増幅を抑制することができ、受信端末３００の位置を決定する精度を高めることができる。すなわち、無線装置２０１が、無線信号を遮蔽する障害物（遮蔽物）２４１０の近傍に存在する場合、信号出力部２３０は、電波強度を弱めてもよい。

（６）図３２は、障害物によって電波強度が減衰することについて説明するための図であり、図３３は、障害物の数に応じて無線装置の数を変更する例について説明するための図である。図２５〜図２７、図３０及び図３１では、障害物による電波強度の増幅とその対策について説明している。この他に、障害物が無線装置２０１と受信端末３００との間に存在する場合に、障害物は、無線信号を遮蔽し、電波強度を減衰させるおそれがある。障害物により電波強度が減衰すると、受信端末３００の位置を決定する精度が悪化してしまう。例えば、図３２の左側のエリアは、障害物２４１１が多いエリアであり、図３２の右側のエリアは、障害物２４１１が少ないエリアである。受信端末３００が、障害物２４１１が多いエリアの付近を通過すると、受信端末３００が受信する無線信号の電波強度が減衰してしまうことになる。一方、受信端末３００が、障害物２４１１が少ないエリアの付近を通過すると、受信端末３００が受信する無線信号の電波強度は、ほぼ減衰しない。

そこで、図３３に示すように、障害物２４１１が多いエリアに配置される無線装置の数が、障害物２４１１が少ないエリアに配置される無線装置の数よりも多くする。これにより、障害物２４１１が多いエリアと障害物２４１１が少ないエリアとのいずれのエリアでも、同程度の位置決定精度を実現し、障害物２４１１が多いエリアにおける位置決定精度の悪化を防ぐことができる。

（７）図３４は、屋内施設に配置される無線装置２００のレイアウトの一例を示す図である。図３４に示すように、例えば、屋内施設は、障害物が多い店舗エリア１４１０と、障害物が少ない通路エリア１４２０とを含む。そこで、店舗エリア１４１０と通路エリア１４２０とが混在する空間では、図３４に示すように通路エリア１４２０の真ん中に沿って、無線装置２００を配置することが好ましい。これにより、障害物による電波強度の減衰を抑制することができ、受信端末３００の位置を決定する精度を高めることができる。

（８）本実施の形態では、信号出力部２３０は、１つのＩＤ（識別情報）を１つの電波強度で送信しているが、本開示は特にこれに限定されない。信号出力部２３０は、それぞれ異なるＩＤ（識別情報）を含む複数の無線信号をそれぞれ異なる電波強度で送信してもよい。例えば、信号出力部２３０は、第１のＩＤを有する第１の無線信号を第１の電波強度で送信するとともに、第１のＩＤとは異なる第２のＩＤを有する第２の無線信号を第１の電波強度とは異なる第２の電波強度で送信する。このとき、信号出力部２３０は、第１の電波強度と第２の電波強度とを交互に切り替え、第１の無線信号と第２の無線信号とを交互に送信する。

これにより、受信端末３００が無線装置２００に近い場合は、弱い電波強度の無線信号を用いて位置が決定され、受信端末３００が無線装置２００から離れている場合は、強い電波強度の無線信号を用いて位置が決定される。そのため、より広い範囲で無線信号を検出することができ、受信端末３００の位置を決定する精度を高めることができる。

本発明に係る位置計測方法、位置計測プログラム及び無線装置は、ＧＰＳ信号が届きにくい場所でも現在位置を計測する精度を向上させることができ、現在位置を計測するための位置計測方法、位置計測プログラム及び無線装置として有用である。

１００ 施設
２００，２０１，２０２，２０３，２０４ 無線装置
２１０ 電源部
２２０ 記憶部
２３０ 信号出力部
２４０ 電波強度記憶部
２５０ アンテナ
２５１ 基板
２５２ 給電素子
２５３ 金属膜
２５４ 外縁壁
２５５ 内部壁
３００ 受信端末
３１０ 通信部
３２０ プログラム格納部
３３０ プログラム実行部
３４０ 出力部
３５０ 入力部
３６０ 無線受信部
３７１ 電波情報取得部
３７２ 電波情報送信部
３７３ 位置情報取得部
３７４ 位置情報送信部
３７５ 付加情報取得部
３７６ 電波情報書込部
４００ アプリケーションサーバ
４１０ 通信部
４２０ プログラム格納部
４３０ プログラム実行部
５００ 位置情報管理サーバ
５１０ 通信部
５２０ 電波情報取得部
５３０ 位置電波情報記憶部
５４０ 位置決定部
５５０ 位置情報送信部
６００ 携帯電話基地局
７００ インターネット網

Claims (14)

1. 無線装置を識別するための識別情報を含む無線信号を前記無線装置が送信する無線信号送信ステップと、
   前記無線信号送信ステップにおいて送信された前記無線信号を受信装置が受信する無線信号受信ステップと、
   前記無線信号受信ステップにおいて受信された前記無線信号に含まれる前記識別情報と、前記無線信号の電波強度とを対応付けた電波情報を取得する電波情報取得ステップと、
   前記電波情報取得ステップにおいて取得された前記電波情報を用いて前記受信装置の位置を決定する位置決定ステップと、を含み、
   前記無線装置は、床面に向かう方向に指向性を有する前記無線信号を送信するアンテナを備える、
   位置計測方法。
2. 前記アンテナは、平板状の基板と、前記基板の前記無線信号が出力される出力面に形成された給電素子と、前記基板の前記出力面に対向する面に形成された、前記無線信号を反射させる金属膜と、を備える、
   請求項１記載の位置計測方法。
3. 前記給電素子は、四角形の頂点位置に配置された４つの給電素子で構成される、
   請求項２記載の位置計測方法。
4. 前記基板は、四角形状であり、
   前記給電素子は、前記基板の各角の近傍に形成された４つの給電素子を含む、
   請求項２記載の位置計測方法。
5. 前記アンテナは、前記基板の外縁に沿って形成され、出力された前記無線信号を反射させる外縁壁をさらに備える、
   請求項２〜４のいずれか１項に記載の位置計測方法。
6. 前記給電素子は、複数の給電素子を含み、
   前記アンテナは、前記複数の給電素子の間に形成され、出力された前記無線信号を反射させる内部壁をさらに備える、
   請求項２〜５のいずれか１項に記載の位置計測方法。
7. 前記無線装置は、複数の無線装置を含み、
   前記位置決定ステップは、複数の地点のそれぞれと、複数の無線装置から出力された前記無線信号の各地点における電波強度とを予め対応付けたテーブルを参照し、前記電波情報取得ステップにおいて取得された前記電波情報に含まれる前記識別情報によって特定される複数の無線装置の各電波強度と、前記テーブルから読み出した前記複数の地点のうちのそれぞれの地点における前記複数の無線装置の各電波強度とに基づいて、前記受信装置の位置を決定する、
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の位置計測方法。
8. 前記位置決定ステップは、前記電波情報取得ステップにおいて取得された前記電波情報に含まれる前記識別情報によって特定される複数の無線装置の各電波強度と、前記テーブルから読み出した前記複数の地点のうちのそれぞれの地点における前記複数の無線装置の各電波強度との差分の絶対値を合計し、合計した値が最も小さい地点を、前記受信装置の位置として決定する、
   請求項７記載の位置計測方法。
9. 前記無線信号送信ステップにおいて、前記無線装置は、それぞれ異なる識別情報を含む複数の無線信号をそれぞれ異なる電波強度で送信する、
   請求項１〜８のいずれか１項に記載の位置計測方法。
10. 前記無線装置が、前記無線信号を遮蔽する遮蔽物の近傍に存在する場合、前記無線信号送信ステップにおいて、前記無線装置は、前記電波強度を弱める、
    請求項１〜９のいずれか１項に記載の位置計測方法。
11. 前記無線信号送信ステップにおいて、前記無線装置は、前記無線装置が設置された位置から床面までの距離に応じた電波強度で前記無線信号を送信する、
    請求項１〜１０のいずれか１項に記載の位置計測方法。
12. 前記無線装置が、前記無線信号を遮蔽する遮蔽物の近傍に存在する場合、前記無線信号送信ステップにおいて、前記無線装置は、前記遮蔽物が存在する方向とは反対の方向に向けて前記無線信号を送信する、
    請求項１〜１１のいずれか１項に記載の位置計測方法。
13. 無線装置から受信した無線信号に含まれる前記無線装置を識別するための識別情報と、前記無線信号の電波強度とを対応付けた電波情報を取得する電波情報取得部と、
    前記電波情報取得部によって取得された前記電波情報を用いて受信装置の位置を決定する位置決定部としてコンピュータを機能させ、
    前記無線装置は、床面に向かう方向に指向性を有する前記無線信号を送信するアンテナを備える、
    位置計測プログラム。
14. 無線装置を識別するための識別情報を記憶する記憶部と、
    前記識別情報を含む無線信号を所定の電波強度で送信する無線信号送信部と、を備え、
    前記無線信号送信部は、床面に向かう方向に指向性を有する前記無線信号を送信するアンテナを含む、
    無線装置。

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