JP2023027610A - 測位装置、プログラム、および測位方法 - Google Patents

Abstract

【課題】移動機器の測位精度を向上させる測位装置を提供する。
【解決手段】本発明の測位装置は、移動機器から送信された無線信号を受信した複数の通信装置の中から、前記無線信号の受信電力に基づいて、主幹通信装置を選択する手段と、前記主幹通信装置に対して予め関連付けられた通信装置を、補助通信装置として特定する手段と、前記主幹通信装置、および前記補助通信装置それぞれにおいて算出された前記無線信号の到来角情報を取得する手段と、複数の前記到来角情報から、前記移動機器の位置を推定する手段と、を備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、測位装置、プログラム、および測位方法に関する。

対象者、または対象物の正確な位置を把握する技術が求められている。
特許文献１には、天井に設置される機器から受信した無線信号の受信角度と、測定装置の設置位置とに基づいて機器の設置位置を推定する技術について開示されている。

特開2021-082401号公報

特許文献１の技術は、機器の設置位置を精度良く推定することを企図されている。しかしながら、特許文献１の技術は、固定された機器を対象としており、時々刻々と位置が変化する可能性のある移動機器に対して直ちに適用することはできない。

本発明の目的は、移動機器の測位精度を向上させることである。

本発明の一態様は、移動機器から送信された無線信号を受信した複数の通信装置の中から、前記無線信号の受信電力に基づいて、主幹通信装置を選択する手段と、前記主幹通信装置に対して予め関連付けられた通信装置を、補助通信装置として特定する手段と、前記主幹通信装置、および前記補助通信装置それぞれにおいて算出された前記無線信号の到来角情報を取得する手段と、複数の前記到来角情報から、前記移動機器の位置を推定する手段と、を備える測位装置である。

本実施形態の情報処理システムの構成を示すブロック図である。 本実施形態のロケータの構成を示すブロック図である。 本実施形態のサーバの構成を示すブロック図である。 本実施形態の管理端末の構成を示すブロック図である。 本実施形態の概要の説明図である。 本実施形態のロケータデータベースのデータ構造を示す図である。 本実施形態の受信ログデータベースのデータ構造を示す図である。 本実施形態のサーバによる測位処理のフローチャートである。 本実施形態の管理端末及びサーバによる補助ロケータの設定処理のフローチャートである。 本実施形態の補助ロケータの設定処理において表示される第１画面例を示す図である。 本実施形態の補助ロケータの設定処理において表示される第２画面例を示す図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施形態を説明するための図面において、同一の構成要素には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

以降の説明において、各ロケータに共通の説明を述べる場合に、単に「１０」の符号を用いることがある。他方、個別のロケータの説明を述べる場合に、「１０－１」、または「１０－２」のように「１０」に添え字を付した符号を用いることがある。

（１）情報処理システムの構成
情報処理システムの構成について説明する。図１は、本実施形態の情報処理システムの構成を示すブロック図である。

図１に示すように、測位システム１は、ロケータ１０－１，１０－２と、サーバ３０と、管理端末７０と、を備える。
ロケータ１０は、サーバ３０とネットワーク（例えば、インターネット又はイントラネット）ＮＷを介して接続される。ここで、サーバ３０に接続可能なロケータ１０の数は２つに限られず、３つ以上であってもよい。ロケータ１０は、移動機器５０から送信される無線信号を受信可能に構成される。
サーバ３０は、管理端末７０とネットワークＮＷを介して接続される。

ロケータ１０は、測位装置または（無線）通信装置の一例である。ロケータ１０は、移動機器５０（例えば、無線タグ又はスマートフォン）から送信される無線信号（電波）を受信し、当該無線信号の受信電力（例えば、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator））を測定し、かつ当該無線信号のロケータ１０に対する到来角を推定する。ロケータ１０は、受信電力に関する情報（以下、「受信電力情報」という）と、到来角に関する情報（以下、「到来角情報」という）とを含む受信ログをサーバ３０へ送信する。

サーバ３０は、測位装置の一例である。サーバ３０は、複数のロケータ１０から送信された受信電力情報および到来角情報と複数のロケータ１０の位置とを参照し、移動機器５０の位置を推定する。サーバ３０は、１以上の物理コンピュータによって構成され得る。
サーバ３０は、管理端末７０から送信されたリクエストに応じたレスポンスを管理端末７０に提供する。

移動機器５０は、例えば、スマートフォン、無線タグ、または無線信号の送信機能を備えた任意のデバイスに相当する。移動機器５０は、例えば、人間に所持され、または他の動体に備え付けられる。つまり、測位システム１によれば、人間または他の動体の測位が可能である。
なお、本実施形態では、測位システム１が移動機器５０の位置を推定することで人間または他の動体の測位をする場合を中心に説明するが、測位システム１による測位対象はこれらに限定されない。例えば、測位システム１は、無線タグが設置された静止物の測位を行ってもよい。そして測位システム１は、その静止物の位置が変化したことに応じて所定の動作（例えばその物体の管理者への通知）を行ってもよい。

管理端末７０は、サーバ３０にリクエストを送信する測位装置の一例である。管理端末７０は、例えば、スマートフォン、タブレット端末、又は、パーソナルコンピュータである。

（１－１）ロケータの構成
ロケータの構成について説明する。図２は、本実施形態のロケータの構成を示すブロック図である。

図２に示すように、ロケータ１０は、記憶装置１１と、プロセッサ１２と、入出力インタフェース１３と、通信インタフェース１４とを備える。

記憶装置１１は、プログラム及びデータを記憶するように構成される。記憶装置１１は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、及び、ストレージ（例えば、フラッシュメモリ又はハードディスク）の組合せである。

プログラムは、例えば、以下のプログラムを含む。
・ＯＳ（Operating System）のプログラム
・情報処理を実行するアプリケーションのプログラム

データは、例えば、以下のデータを含む。
・情報処理において参照されるデータベース
・情報処理を実行することによって得られるデータ（つまり、情報処理の実行結果）

プロセッサ１２は、記憶装置１１に記憶されたプログラムを起動することによって、ロケータ１０の機能を実現するコンピュータである。プロセッサ１２は、例えば、以下の少なくとも１つである。
・ＣＰＵ（Central Processing Unit）
・ＧＰＵ（Graphic Processing Unit）
・ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）
・ＦＰＧＡ（Field Programmable Array）

入出力インタフェース１３は、ロケータ１０に接続される入力デバイスから情報（例えば、ユーザの指示）を取得し、かつ、ロケータ１０に接続される出力デバイスに情報を出力させるように構成される。
入力デバイスは、例えば、物理ボタン、キーボード、ポインティングデバイス、タッチパネル、又は、それらの組合せである。
出力デバイスは、例えば、ディスプレイ、スピーカ、ランプ、又は、それらの組合せである。

通信インタフェース１４は、ロケータ１０と外部装置（例えば、サーバ３０、移動機器５０、またはそれらの組み合わせ）との間の通信を制御するように構成される。
具体的には、通信インタフェース１４は、例えばBluetooth（登録商標）（特にBLE(Bluetooth Low Energy)）モジュールを含む。通信インタフェース１４は、さらに、Wi-Fi（登録商標）モジュール、イーサネットモジュール、移動体通信（例えば、LTE、4G、または5G等）用モジュール、またはこれらの組み合わせを含むことができる。
なお、移動機器５０のハードウェア構成も、上述のロケータ１０の構成と同様である。ただし、移動機器５０とロケータ１０との具体的なハードウェア構成が異なっていてもよい。

（１－２）サーバ３０の構成
サーバ３０の構成について説明する。図３は、本実施形態のサーバ３０の構成を示すブロック図である。

図３に示すように、サーバ３０は、記憶装置３１と、プロセッサ３２と、入出力インタフェース３３と、通信インタフェース３４とを備える。

記憶装置３１は、プログラム及びデータを記憶するように構成される。記憶装置３１は、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び、ストレージの組合せである。

プログラムは、例えば、以下のプログラムを含む。
・ＯＳのプログラム
・情報処理を実行するアプリケーションのプログラム

データは、例えば、以下のデータを含む。
・情報処理において参照されるデータベース
・情報処理の実行結果

プロセッサ３２は、記憶装置３１に記憶されたプログラムを起動することによって、サーバ３０の機能を実現するコンピュータである。プロセッサ３２は、例えば、以下の少なくとも１つである。
・ＣＰＵ
・ＧＰＵ
・ＡＳＩＣ
・ＦＰＧＡ

入出力インタフェース３３は、サーバ３０に接続される入力デバイスから情報（例えば、ユーザの指示）を取得し、かつ、サーバ３０に接続される出力デバイスに情報を出力させるように構成される。
入力デバイスは、例えば、キーボード、ポインティングデバイス、タッチパネル、又は、それらの組合せである。
出力デバイスは、例えば、ディスプレイである。

通信インタフェース３４は、サーバ３０と外部装置（例えば、ロケータ１０、管理端末７０、またはそれらの組み合わせ）との間の通信を制御するように構成される。

（１－３）管理端末７０の構成
管理端末７０の構成について説明する。図４は、本実施形態の管理端末７０の構成を示すブロック図である。

図４に示すように、管理端末７０は、記憶装置７１と、プロセッサ７２と、入出力インタフェース７３と、通信インタフェース７４とを備える。管理端末７０は、ディスプレイ８１に接続される。

記憶装置７１は、プログラム及びデータを記憶するように構成される。記憶装置７１は、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び、ストレージの組合せである。

プログラムは、例えば、以下のプログラムを含む。
・ＯＳのプログラム
・情報処理を実行するアプリケーション（例えば、ウェブブラウザ）のプログラム

データは、例えば、以下のデータを含む。
・情報処理において参照されるデータベース
・情報処理の実行結果

プロセッサ７２は、記憶装置７１に記憶されたプログラムを起動することによって、管理端末７０の機能を実現するコンピュータである。プロセッサ７２は、例えば、以下の少なくとも１つである。
・ＣＰＵ
・ＧＰＵ
・ＡＳＩＣ
・ＦＰＧＡ

入出力インタフェース７３は、管理端末７０に接続される入力デバイスから情報（例えば、ユーザの指示）を取得し、かつ、管理端末７０に接続される出力デバイスに情報を出力させるように構成される。
入力デバイスは、例えば、キーボード、ポインティングデバイス、タッチパネル、又は、それらの組合せである。
出力デバイスは、例えば、ディスプレイ８１、スピーカ、又は、それらの組合せである。

通信インタフェース７４は、管理端末７０と外部装置（例えばサーバ３０）との間の通信を制御するように構成される。

ディスプレイ８１は、画像（静止画、または動画）を表示するように構成される。ディスプレイ８１は、例えば、液晶ディスプレイ、または有機ＥＬディスプレイである。

（２）実施形態の概要
本実施形態の概要について説明する。図５は、本実施形態の概要の説明図である。

複数のロケータ１０は、例えば建物の内部空間に設置され得る。具体的には、図５に示すように、ロケータ１０－１～１０－１３が、空間ＳＰ１０の天井、壁又は床に設置される。空間ＳＰ１０は、複数の領域、すなわち部屋Ａ～Ｄと、廊下とに区分される。空間ＳＰには、例えば、テーブルＴｂ、壁、間仕切り、または扉、などの障害物が設置されている。障害物は、移動機器５０の移動を阻む。障害物の一部は、領域間の電波の伝搬を遮断する遮蔽物としてもはたらく。

各ロケータ１０には、当該ロケータ１０を主たる通信装置（主幹通信装置）とした場合に、主幹通信装置に対して補助的に協同するロケータ１０（補助通信装置）が、予め設定されている。すなわち、各ロケータ１０には、当該ロケータ１０を主幹通信装置とするグループを構成する他のロケータ１０が関連付けられる。それぞれのグループにおいて、一つの主幹通信装置となるロケータ１０と、一又は複数の補助通信装置となるロケータ１０と、が設定されている。

主幹通信装置となるロケータ１０は、移動機器５０から送信された無線信号を受信した複数のロケータ１０の中から、無線信号の受信電力に基づいてサーバ３０により選択される。
そして、主幹通信装置となるロケータ１０が選択されると、当該ロケータ１０に対して補助通信装置として予め関連付けられていた一又は複数のロケータ１０が、補助通信装置として特定される。

例えば、部屋Ｄに存在する移動機器５０が、無線信号を送信する。この無線信号を、ロケータ１０―１～１０－１３が受信する。
次に、ロケータ１０－１～１０－１３それぞれは、無線信号の受信電力を測定し、当該無線信号の到来角（到来方向）を推定する。ロケータ１０－１～１０－１３は、受信電力情報と到来角情報とを含む受信ログをサーバ３０へ送信する。

サーバ３０は、受信電力情報を参照して、無線信号の受信電力が最も大きいロケータ１０－１を、主幹通信装置として選択する。この例において、ロケータ１０－１を主幹通信装置とした場合の補助通信装置として、ロケータ１０－２およびロケータ１０－３が予め関連付けられているものとする。
この場合、サーバ３０は、主幹通信装置である１０－１に対して、ロケータ１０－２およびロケータ１０－３を補助通信装置として特定する。サーバ３０は、主幹通信装置（ロケータ１０－１）および補助通信装置（１０－２、１０－３）から取得した到来角情報を参照して、移動機器５０の位置を推定する。つまり、サーバ３０は、予め設定されたロケータ１０のグループを用いて、到来角情報を参照する対象のロケータ１０を選択する。このため、サーバ３０は、壁や障害物によりノイズが発生しやすい位置関係にあるロケータ１０からの到来角情報を用いず、信頼性の高い到来角情報を用いて、移動機器５０の位置を推定することができる。
つまり、本実施形態のサーバ３０によれば、移動機器５０の測位精度を向上させることができる。

（３）データベース
本実施形態のデータベースについて説明する。以下のデータベースは、記憶装置３１に記憶される。

（３－１）ロケータデータベース
本実施形態のロケータデータベースについて説明する。図６は、本実施形態のロケータデータベースのデータ構造を示す図である。

ロケータデータベースには、ロケータ情報が格納される。ロケータ情報は、ロケータ１０に関する情報である。

図６に示すように、ロケータデータベースは、「ロケータＩＤ」フィールドと、「設置位置」フィールドと、「補助ロケータ」フィールドと、「電波強度が相対的に高いロケータ」フィールドと、「近傍に位置するロケータ」フィールドと、「空間が連続するロケータ」フィールドと、を含む。各フィールドは、互いに関連付けられている。

「ロケータＩＤ」フィールドには、ロケータＩＤが格納される。ロケータＩＤは、ロケータ情報に対応するロケータ１０を識別する情報である。ロケータＩＤは、ロケータ情報の主キーとして用いることができる。

「空間ＩＤ」フィールドには、空間ＩＤが格納される。空間ＩＤは、ロケータＩＤに対応するロケータ１０が設置されている空間を識別する情報である。空間ＩＤは、様々な粒度で付与することができる。第１例として、空間ＩＤは、建物ごとに付与される。第２例として、空間ＩＤは、建物のフロアごとに付与される。第３例として、空間ＩＤは、建物のフロア内の区画（例えば、部屋、または廊下）ごとに付与される。

「設置位置」フィールドには、設置位置情報が格納される。設置位置情報は、ロケータＩＤによって識別されるロケータ１０の設置位置に関する情報である。設置位置情報は、例えば何らかの基準座標系における２次元または３次元の座標である。例えばロケータ１０の高さが既定である場合に、設置位置情報は、高さを含まない２次元座標で表現可能である。

「補助ロケータ」フィールドには、ロケータＩＤが主幹通信装置として選択された際に、補助通信装置として特定されるロケータ１０のロケータＩＤが格納されている。補助ロケータには、一つ又は複数の他のロケータＩＤが格納されている。補助ロケータとして設定するロケータの選定方法については後述する。

「電波強度が相対的に高いロケータ」フィールドは、ロケータＩＤによって識別されるロケータ１０を基準として、電波強度が相対的に高いロケータのロケータＩＤが格納されている。すなわち、移動機器５０の測位を実施する前にテスト位置（例えばロケータＩＤに対応するロケータ１０の近傍の位置）から送信されたテスト無線信号について、基準とされるロケータ１０の他に閾値を超える受信電力を示したロケータのロケータＩＤが格納されている。

「近傍に位置するロケータ」フィールドは、ロケータＩＤによって識別されるロケータ１０を基準として、近くに位置するロケータのロケータＩＤが格納されている。すなわち、複数のロケータの位置情報に基づいて、基準とされたロケータから所定の範囲内に位置するロケータのロケータＩＤが格納されている。

「空間が連続するロケータ」フィールドは、ロケータＩＤによって識別されるロケータ１０を基準として、連続する空間に配置されたロケータのロケータＩＤが格納されている。すなわち、複数のロケータが配置される施設の空間情報に基づいて、基準とされたロケータと同一の空間又は連続した空間に存在するロケータのロケータＩＤが格納されている。例えば異なる部屋であっても、天井と鴨居との間に設けられる開口部である欄間が開放されたパーテーションにより、部屋が区画されている場合には、開口部をとおして電波が通過しやすくなる。このような場合には、廊下と部屋の内部とは連続する空間として扱われてもよい。

（３－２）受信ログデータベース
本実施形態の受信ログデータベースについて説明する。図７は、本実施形態の受信ログデータベースのデータ構造を示す図である。

受信ログデータベースには、受信ログ情報が格納される。受信ログ情報は、サーバ３０によって各ロケータ１０から収集される受信ログに関する情報である。

図７に示すように、受信ログデータベースは、「ログＩＤ」フィールドと、「日時」フィールドと、「ロケータＩＤ」フィールドと、「移動機器ＩＤ」フィールドと、「受信電力」フィールドと、「到来角」フィールドとを含む。各フィールドは、互いに関連付けられている。

「ログＩＤ」フィールドには、ログＩＤが格納される。ログＩＤは、受信ログを識別する情報である。ログＩＤは、受信ログ情報の主キーとして用いることができる。

「日時」フィールドには、日時情報が格納される。日時情報は、受信ログに関連付けられる日時に関する情報である。一例として、日時情報は、ロケータ１０による無線信号の受信日時、サーバ３０における受信ログの取得日時、または移動機器５０による無線信号の送信日時であり得る。

「ロケータＩＤ」フィールドには、ロケータＩＤが格納される。ロケータＩＤは、受信ログの情報源であるロケータ１０を識別する情報である。ロケータＩＤは、ロケータデータベース（図６）に登録されるロケータＩＤと１対１対応する。

「移動機器ＩＤ」フィールドには、移動機器ＩＤが格納される。移動機器ＩＤは、受信ログの情報源であるロケータ１０によって受信された無線信号の送信元である移動機器５０を識別する情報である。移動機器ＩＤの特定は、ロケータ１０によって行われてもよいし、サーバ３０によって行われてもよい。

「受信電力」フィールドには、ロケータ１０から収集された受信電力情報が格納される。

「到来角」フィールドには、ロケータ１０から収集された到来角情報が格納される。

移動機器５０は、無線信号を繰り返し送信する。この無線信号を受信したロケータ１０は、当該無線信号の受信電力を測定し、かつ当該無線信号の到来角を推定する。ロケータ１０は、受信電力情報および到来角情報を含む受信ログをサーバ３０へ送信する。サーバ３０は、受信ログをバックグラウンドで受信し、受信ログデータベース（図７）を更新する。

（４）情報処理
本実施形態の情報処理について説明する。

（４－１）測位処理
本実施形態の測位処理について説明する。図８は、本実施形態のサーバによる測位処理のフローチャートである。

測位処理は、以下の開始条件のいずれかの成立に応じて開始する。
・他の処理によって測位処理が呼び出された（例えば、サーバ３０が管理端末７０から測位リクエストを受信した）。
・管理端末７０のユーザが測位処理を呼び出すための操作を行った。
・サーバ３０が所定の状態（例えば電源投入）になった。
・所定の日時が到来した。
・所定のイベント（例えば、サーバ３０の起動、または測位処理の前回の実行）から所定の時間が経過した。

図８に示すように、サーバ３０は、各種情報の取得（Ｓ１３０）を実行する。
具体的には、サーバ３０は、対象となる移動機器５０（以下、「対象機器」という）の対象日時における位置を測定するために必要な各種情報を取得する。対象機器は、管理端末７０のユーザによって指定されてもよいし、アルゴリズムによって決定されてもよい。対象日時は、管理端末７０のユーザによって指定されてもよいし、アルゴリズムによって決定されてもよい。
一例として、サーバ３０は、対象機器によって送信された無線信号を対象日時付近に受信したロケータ１０から収集されたログ情報を取得する。例えば、サーバ３０は、抽出条件を満足する受信ログ情報を受信ログデータベース（図７）から抽出する。抽出条件は、対象機器を識別する移動機器ＩＤを備え、かつ対象日時付近の日時に関する日時情報を備えること、であってよい。

ステップＳ１３０の後に、サーバ３０は、主幹通信装置の選択（Ｓ１３１）を実行する。
具体的には、サーバ３０は、ステップＳ１３０において取得した受信電力情報を参照して、対象機器から送信された無線信号を対象日時付近に受信した複数のロケータ１０のうちのいずれかを主幹通信装置として選択する。一例として、サーバ３０は、受信電力が最大であったロケータ１０を主幹通信装置として選択する。受信電力は、例えば、所定の評価期間における最大値、平均値、又は総和により評価される。評価期間は数秒であってもよいし、数十秒であってもよく、任意に設定することができる。
例えば、移動機器５０が高速で移動しない場合には、長めの評価期間で評価したほうが、精度を向上することができる。

サーバ３０は、受信電力が最大であったロケータ１０を主幹通信装置として選択しなくてもよい。例えば、障害物での反射等のノイズの影響により、移動機器５０の近くに位置しないロケータ１０が、変則的に高い受信電力を示すことがある。このようなノイズを除去するために、予め所定の条件を設定し、所定の条件が成立する場合に、受信電力が最大となるロケータ１０を除外して、主幹通信装置を選択してもよい。このような所定の条件としては、最大値を示すロケータ１０と、それ以下の値を示す複数のロケータ１０との位置関係に基づく条件が挙げられる。例えば、受信電力が高い一群のロケータ１０のうち、最大値を示すロケータ１０の位置と、他のロケータ１０との距離が閾値を超えている場合には、最大値を示すロケータ１０を主幹通信装置の候補から除外して、次に大きな受信電力を示すロケータを主幹通信装置としてもよい。

ステップＳ１３１の後に、サーバ３０は、補助通信装置の特定（Ｓ１３２）を実行する。
具体的には、サーバ３０は、ステップＳ１３１において選択した主幹通信装置に関連付けられる補助通信装置を特定する。一例として、サーバ３０は、ロケータデータベース（図６）を参照して、主幹通信装置を識別するロケータＩＤに関連付けられている補助ロケータを、補助通信装置として特定する。

ステップＳ１３２の後に、サーバ３０は、位置の推定（Ｓ１３３）を実行する。
具体的には、サーバ３０は、ステップＳ１３０において取得した到来角情報のうち、主幹通信装置、および補助通信装置から取得した到来角情報を参照して、対象機器の位置を推定する。
ここで、サーバ３０は、主幹通信装置を識別するロケータＩＤに関連付けられている各補助ロケータについて、受信電力が所定の条件を満たすか否かを判定してもよい。そして、サーバ３０は、移動機器５０の位置を推定する際に、補助通信装置のうち、受信電力が所定の条件を満たさない（例えば受信電力が閾値未満である）ロケータ１０において算出された到来角情報を参照することなく移動機器５０の位置を推定してもよい。

ステップＳ１３３の後に、サーバ３０は、位置の提示（Ｓ１３４）を実行する。
具体的には、サーバ３０は、ステップＳ１３３において推定した対象機器の対象日時における位置を管理端末７０のユーザに提示する。一例として、サーバ３０は、この位置に関する情報を含むレスポンスを管理端末７０へ送信する。管理端末７０は、レスポンスに基づく画面をディスプレイ８１に表示する。一例として、管理端末７０は、空間を表現するマップ画像に、対象機器を表現するアイコンを重畳した画像をディスプレイに表示する。マップ画像におけるアイコンの位置は、対象機器の対象日時における位置に対応するように定められる。
なお、サーバ３０によるＳ１３４における位置の提示処理のタイミングは、Ｓ１３３における位置の推定処理の直後に限定されない。例えば、サーバ３０は、Ｓ１３０～Ｓ１３３の処理を定期的に行うことで対象機器の位置情報を継続的に更新し、位置情報の提示の要求を受け付けたタイミングで最新の位置情報を提示してもよい。

（４－２）補助ロケータの設定処理
本実施形態の補助ロケータの設定処理について説明する。図９は、本実施形態の管理端末及びサーバによる補助ロケータの設定処理のフローチャートである。図１０は、本実施形態の補助ロケータの設定処理において表示される第１画面例を示す図である。図１１は、本実施形態の補助ロケータの設定処理において表示される第２画面例を示す図である。

図９の補助ロケータの設定処理は、以下の開始条件のいずれかに応じて開始する。
・他の処理によって補助ロケータの設定処理が呼び出された。
・管理端末７０のユーザが補助ロケータの設定処理を呼び出すための操作を行った。
・管理端末７０が所定の状態（例えばアプリ起動）になった。
・所定の日時が到来した。
・所定のイベントから所定の時間が経過した。

図９に示すように、管理端末７０は、指示の受付（Ｓ１７０）を実行する。
具体的には、管理端末７０は、ユーザ（つまり、オペレータ）からロケータ情報の閲覧または変更を希望する空間（以下、「対象空間」という）を選択する指示を受け付ける。

一例として、管理端末７０は、ディスプレイに画面Ｐ１０（図１０）を表示する。
図１０の画面Ｐ１０は、デジタルオブジェクト（操作オブジェクトＢ１０ａ、および操作オブジェクトＢ１０ｂ）を含む。操作オブジェクトＢ１０ａは、選択可能な空間のいずれかに関連付けられている。

管理端末７０は、入力デバイスが受け付けたユーザ指示に応じて、対象空間を特定する。ユーザ指示は、例えば、タップ、クリック、キー入力、音声入力、および、ジェスチャ入力の少なくとも１つであってよい。管理端末７０は、操作オブジェクトＢ１０ｂが選択されたことに応じて、操作オブジェクトＢ１０ａの選択状態に対応する対象空間を特定する。

ステップＳ１７０の後に、管理端末７０は、リクエスト（Ｓ１７１）を実行する。
具体的には、管理端末７０は、ステップＳ１７０において受け付けた指示に応じてリクエストを生成する。管理端末７０は、生成したリクエストをサーバ３０へ送信する。
一例として、管理端末７０は、ステップＳ１７０において受け付けた指示によって特定された対象空間を識別する情報（例えば空間ＩＤ）を含むリクエストをサーバ３０へ送信する。

ステップＳ１７１の後に、サーバ３０は、各種情報の取得（Ｓ２３０）を実行する。
具体的には、サーバ３０は、ステップＳ１７１において送信されたリクエストを取得する。サーバ３０は、上記リクエストに応じて、管理端末７０が対象空間に関連付けられるロケータ１０（例えば対象空間に設置されたロケータ１０）のロケータ情報をユーザに閲覧させるために必要な情報を取得する。例えば、サーバ３０は、以下の情報の少なくとも１つを取得してもよい。
・ロケータデータベース（図６）に格納されたロケータ情報
・対象空間の環境に関する情報

対象空間の環境は、対象空間（例えば、建物）の構造を含む。一例として、対象空間の構造は、以下の少なくとも１つを含む。
・対象空間の形状
・対象空間に含まれる領域同士の関係
・対象空間における地理
・領域間の境界を構成する建築部材の数量もしくは特性

対象空間の環境に関する情報は、対象空間の構造に関する情報を含む。対象空間の構造に関する情報は、例えば、空間モデル情報（一例として、ＢＩＭ（Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ）データ）、設計図情報、マップ情報、またはそれらの組み合わせである。

ステップＳ２３０の後に、サーバ３０は、レスポンス（Ｓ２３１）を実行する。
具体的には、サーバ３０は、ステップＳ２３０において取得した情報を含むレスポンスを生成する。サーバ３０は、生成したレスポンスを管理端末７０へ送信する。

ステップＳ２３１の後に、管理端末７０は、指示の受付（Ｓ１７２）を実行する。
具体的には、管理端末７０は、ユーザから補助ロケータ情報の編集に関する指示を受け付ける。

一例として、管理端末７０は、ステップＳ２３１において送信されたレスポンスを取得する。管理端末７０は、取得したレスポンスを参照して、画面Ｐ１１（図１１）を生成する。管理端末７０は、ディスプレイに画面Ｐ１１を表示する。これにより、ユーザは、対象空間に関連付けられるロケータ１０のロケータ情報（特に、補助ロケータ情報）を閲覧することができる。

画面Ｐ１１は、表示オブジェクトＡ１１ａ～Ａ１１ｂを含む。
表示オブジェクトＡ１１ａは、対象空間の環境に関する情報と、当該対象空間におけるロケータ１０の配置に関する情報とを表示するオブジェクトである。表示オブジェクトＡ１１ａ上では、対象空間の地理を表すマップ画像上に、各ロケータ１０を表すロケータアイコンＡ１１ａ１～Ａ１１ａ１３が配置される。ロケータアイコンＡ１１ａ１～Ａ１１ａ１３の位置は、対応するロケータ１０の設置位置に対応する。画面Ｐ１１では、選択されているロケータアイコンは点滅しており、選択されていないロケータアイコンは点滅せずに、それぞれ描かれている。ロケータアイコンＡ１１ａ１～Ａ１１ａ１３は、それぞれの位置関係により、図示のとおりアイコンの形状が異なっていてもよい。ただし、アイコンの表示はこの例に限定されず、各ロケータ１０のアイコンが同一種別であってもよい。また例えば、選択されている対象ロケータと、対象ロケータに対応する補助ロケータと、それ以外のロケータとが、アイコンの色又は形により識別可能に表示されてもよい。

管理端末７０は、ユーザ指示に応じて、ロケータアイコンＡ１１ａ１～Ａ１１ａ１３のいずれかを選択する。管理端末７０は、選択されたロケータアイコンを点滅させる。さらに、管理端末７０は、選択された対象ロケータの補助ロケータ情報を参照し、表示オブジェクトＡ１１ｂおよび表示オブジェクトＡ１１ｃを表示する。

表示オブジェクトＡ１１ｂは、対象ロケータの補助ロケータ情報に関する設定を表示するオブジェクトである。表示オブジェクトＡ１１ｂは、操作オブジェクトＢ１１ａ～Ｂ１１ｂおよびフィールドオブジェクトＦ１１を含む。

操作オブジェクトＢ１１ａは、対象ロケータとの関係において、補助ロケータとしての候補となるロケータ情報を表示し、補助ロケータを切り替えるためのユーザ指示を受け付けるオブジェクト（チェックボックス）である。チェックボックスを選択することで、該当するロケータが、補助ロケータとして選択される。

操作オブジェクトＢ１１ａにおいて、「電波強度」タグをクリックすると、ロケータデータベースにおいて、対象ロケータのロケータＩＤを主キーとした「電波強度が相対的に高いロケータ」フィールドに設定されているロケータが選択される。既に説明した通り、「電波強度が相対的に高いロケータ」は、対象ロケータの近傍のテスト位置から送信されたテスト無線信号の受信電力が閾値を超えたロケータである。図示の例では、アイコンＡ１１ａ２とアイコンＡ１１ａ３のアイコンが選択される。画面上はアイコンの形状で現しているが、アイコンに付された符号により表示してもよい。

操作オブジェクトＢ１１ａにおいて、「近傍」タグをクリックすると、ロケータデータベースにおいて、対象ロケータのロケータＩＤを主キーとした「近傍に位置するロケータ」フィールドに設定されているロケータが選択される。図示の例では、アイコンＡ１１ａ２と、アイコンＡ１１ａ３と、アイコンＡ１１ａ１１と、アイコンＡ１１ａ１２のアイコンが選択される。画面上はアイコンの形状で現しているが、アイコンに付された符号により表示してもよい。

操作オブジェクトＢ１１ａにおいて、「空間連続」タグをクリックすると、ロケータデータベースにおいて、対象ロケータのロケータＩＤを主キーとした「空間が連続するロケータ」フィールドに設定されているロケータが選択される。図示の例では、アイコンＡ１１ａ２と、アイコンＡ１１ａ３と、アイコンＡ１１ａ１０～アイコンＡ１１ａ１３のアイコンが選択される。なお、本例においては、部屋Ｄと廊下とが空間的に連続するものとしている。画面上はアイコンの形状で現しているが、アイコンに付された符号により表示してもよい。
このように、ユーザは、補助ロケータを選択するための条件を指定することで、条件に合致するロケータ１０を容易に選択することができる。なお、条件に合致するロケータ１０のうち、ユーザにより指定された一部のロケータ１０を、補助ロケータから除外できるようにしてもよい。

操作オブジェクトＢ１１ｂは、対象ロケータの補助ロケータ情報の編集を確定するためのユーザ指示を受け付けるオブジェクトである。

フィールドオブジェクトＦ１１は、ユーザが操作オブジェクトＢ１１aのいずれかのタグを選択せずに、補助ロケータとして設定するロケータ１０を手動で指定する場合に、指定するロケータに対応する番号を入力するためのフィールドである。ユーザが手動で補助ロケータを選択できるようにすることで、壁が天井までつながってない場合や、壁が電波透過しやすい場合等、特殊な環境に応じた調整を行うことができる。

ステップＳ１７２の後に、管理端末７０は、リクエスト（Ｓ１７３）を実行する。
具体的には、管理端末７０は、ステップＳ１７２において受け付けた指示に応じてリクエストを生成する。管理端末７０は、生成したリクエストをサーバ３０へ送信する。
一例として、管理端末７０は、操作オブジェクトＢ１１ｂの選択を受け付けると、その時点でのフィールドオブジェクトＦ１１、又は操作オブジェクトＢ１１ａの入力内容に基づく情報（補助ロケータとして選択されたロケータのロケータＩＤ）と、対象ロケータを識別する情報（例えば対象ロケータのロケータＩＤ）を含むリクエストを生成する。

ステップＳ１７３の後に、サーバ３０は、補助ロケータ情報の更新（Ｓ２３２）を実行する。
具体的には、サーバ３０は、ステップＳ１７３において送信されたリクエストを取得する。サーバ３０は、上記リクエストに応じて、ロケータデータベース（図６）に格納された補助ロケータ情報を更新する。

ステップＳ２３２の後に、サーバ３０は、レスポンス（Ｓ２３３）を実行する。
具体的には、サーバ３０は、ステップＳ２３２における補助ロケータ情報の更新結果を含むレスポンスを生成する。サーバ３０は、生成したレスポンスを管理端末７０へ送信する。

ステップＳ２３３の後に、管理端末７０は、レスポンスの取得（Ｓ１７４）を実行する。
具体的には、管理端末７０は、ステップＳ１７３において送信したリクエストに対するレスポンスを取得する。管理端末７０は、レスポンスの取得に応じて画面Ｐ１１を更新してもよい。一例として、管理端末７０は、対象ロケータに対応するロケータアイコンの選択状態を解除してもよい。つまり、管理端末７０は、このロケータアイコンの点滅を止め、表示オブジェクトＡ１１ｂおよび表示オブジェクトＡ１１ｃを非表示にしてもよい。
ステップＳ１７４の終了を以て、管理端末７０は補助ロケータの設定処理を終了する。

（５）小括
本実施形態のサーバ３０は、複数のロケータ１０の中から、無線信号の受信電力に基づいて、主幹通信装置を選択し、主幹通信装置に対して予め関連付けられたロケータ１０を、補助通信装置として特定する。そして、主幹通信装置、および補助通信装置それぞれにおいて算出された無線信号の到来角情報から移動機器５０の位置を推定する。このため、壁や障害物によりノイズが発生しやすい位置関係にあるロケータ１０からの到来角情報を用いず、信頼性の高い到来角情報を用いて、移動機器５０の位置を推定することができ、移動機器５０の測位精度を向上させることができる。

また、サーバ３０は、複数のロケータ１０のうち、受信電力が最大となるロケータ１０を、主幹通信装置として選択する。このため、複数のロケータ１０のうち、移動機器５０に最も近く、到来角情報の精度が高いロケータを主幹通信装置として選択することができる。

また、サーバ３０は、所定の評価期間における受信電力により、受信電力が最大となるロケータ１０を主幹通信装置として選択する。このため、ノイズの影響などにより一時的に高い受信電力を示したロケータ１０を主幹通信装置として選択することを防ぎ、精度よく適切な主幹通信装置を選択することができる。

また、サーバ３０は、複数のロケータ１０のうち受信電力が最大となるロケータ１０とそれ以外のロケータ１０との位置関係について所定の条件が成立する場合に、受信電力が最大となるロケータ１０を除外して主幹通信装置を選択する。このため、変則的に高い受信電力を示したロケータを除外して、適切な主幹通信装置を選択することができる。

また、サーバ３０は、一のロケータに対して事前のテストにより確認された相対的な受信電力の高いロケータを、補助通信装置として特定する。このため、受信電力の高さの再現性を利用して、適切な補助ロケータを設定することができる。

また、サーバ３０は、一のロケータに対して位置情報に基づいて予め設定されたロケータを、補助通信装置として特定する。このため、複数のロケータ１０の位置情報を利用して、適切な補助ロケータを設定することができる。

また、サーバ３０は、一のロケータに対して空間情報に基づいて予め設定されたロケータを、補助通信装置として特定する。このため、複数のロケータ１０が配置される空間特性を考慮して、例えば別の部屋のロケータを除外するなど、適切な補助ロケータを設定することができる。

また、サーバ３０は、補助通信装置それぞれにおける受信電力が、所定の条件を満たすか否かを判定する手段を備え、補助通信装置のうち、受信電力が所定の条件を満たさないロケータ１０において算出された到来角情報を参照することなく移動機器５０の位置を推定する。このため、ノイズとなりえる弱い受信電力を示した補助通信装置からの情報を用いず、より一層効果的に、移動機器５０の測位制度を向上させることができる。

（６）変形例
本実施形態の変形例について説明する。

（６－１）変形例１
変形例１について説明する。変形例１は、管理端末７０のユーザの入力を必要とすることなく、ロケータ１０に関連付けられる補助ロケータを決定する例である。

サーバ３０は、対象ロケータ１０の設置位置と、対象ロケータ１０の設置された空間の環境に関する情報とを参照して、対象ロケータに関連付けられる補助ロケータを決定する。

サーバ３０は、補助ロケータ１０を決定する際に、以下の少なくとも１つを考慮してもよい。
・移動機器５０による無線信号の送信電力
・対象ロケータ１０の受信感度
・対象ロケータ１０と他の各ロケータ１０との間の距離

サーバ３０は、ロケータデータベース（図６）に格納されたロケータ情報に基づいて、ロケータ１０の設置位置を特定可能である。

空間の環境に関する情報は、空間（例えば建物）の構造に関する情報を含む。具体的には、空間の構造に関する情報は、ロケータ１０の周囲に存在する障害物の位置および特性を特定可能な情報である。

例えば、サーバ３０は、対象ロケータ１０からの距離が閾値以下である他のロケータ１０を、暫定的な補助ロケータとして特定する。そしてサーバ３０は、暫定的な補助ロケータの中から、対象ロケータが設置された空間と連続していない空間に設置されたロケータ１０を除外することで、対象ロケータ１０に関連付けられる補助ロケータを決定する。すなわち、対象ロケータ１０が設置された空間と同一又は連続する空間に存在し、かつ対象ロケータ１０から所定の範囲内に位置するロケータ１０が、補助ロケータとして決定される。
ただし、補助ロケータの決定方法はこれに限定されない。例えば、対象ロケータ１０と同一又は連続する空間に存在する他のロケータ１０の全てを補助ロケータとして決定してもよいし、対象ロケータ１０から所定の範囲内に位置する他のロケータ１０の全てを補助ロケータとして決定してもよい。対象ロケータ１０と補助ロケータとして決定されるべきロケータ１０との間の距離の閾値は、移動機器５０による無線信号の送信電力と対象ロケータ１０の受信感度との少なくとも何れかに基づいて設定されてもよい。また例えば、ユーザにより事前に空間内の複数の領域が指定されており、ある領域に含まれる位置の対象ロケータ１０に対して、当該領域に含まれる他の全てのロケータ１０が補助ロケータとして設定されてもよい。

以上説明したように、変形例１のサーバ３０は、ロケータ１０の設置位置と、当該ロケータ１０の設置された空間の環境に関する情報（例えば、当該ロケータ１０が設置された建物の構造に関する情報）とを参照して、当該ロケータに関連付けられる補助ロケータを決定する。これにより、管理端末７０のユーザの入力を必要とせずに、ロケータ１０に対して環境を考慮した妥当な補助ロケータを関連付けることができる。
なお、上述した実施形態と変形例１とが組み合わせて実施されてもよい。例えば、サーバ３０は、変形例１に従って自動で補助ロケータの関連付けの初期設定を行い、その後ユーザによる入力に応じて、補助ロケータの関連付けを変更してもよい。

（７）変形例
記憶装置１１は、ロケータ１０の外部に存在し、ネットワークＮＷを介して、ロケータ１０と接続されてもよい。記憶装置３１は、サーバ３０の外部に存在し、ネットワークＮＷを介して、サーバ３０と接続されてもよい。記憶装置７１は、管理端末７０の外部に存在し、ネットワークＮＷを介して、管理端末７０と接続されてもよい。ディスプレイ８１は、管理端末７０に組み込まれてもよい。

上記の情報処理の各ステップは、ロケータ１０、サーバ３０、及び管理端末７０の何れでも実行可能である。
上記説明では、各処理において各ステップを特定の順序で実行する例を示したが、各ステップの実行順序は、依存関係がない限りは説明した例に制限されない。

変形例１は、サーバ３０によって決定された補助ロケータを、ユーザ指示に応じて変更できるようにさらに変形されてもよい。つまり、サーバ３０は、補助ロケータの候補を決定してもよい。

上述の実施形態では、１つの主幹通信装置（対象ロケータ）に対して１又は複数の補助通信装置（補助ロケータ）が設定されるものとした。ただし、測位対象の空間に設置された複数のロケータ１０のうち一部のロケータ１０には、補助ロケータが設定されていなくてもよい。このロケータ１０が主幹通信装置として選択された場合、サーバ３０は、当該ロケータ１０から取得した到来角情報と受信電力情報を用いて移動機器５０の位置を推定すればよい。また、測位対象の空間に設置された複数のロケータ１０のうち一部のロケータ１０には、当該空間に設置された他のロケータ１０すべてが補助ロケータとして設定されていてもよい。このロケータ１０が主幹通信装置として選択された場合、サーバは、当該空間内の全てのロケータ１０から取得した到来角情報を用いて移動機器５０の位置を推定すればよい。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の範囲は上記の実施形態に限定されない。また、上記の実施形態は、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更が可能である。また、上記の実施形態及び変形例は、組合せ可能である。

１ ：情報処理システム
１０ ：ロケータ
１１ ：記憶装置
１２ ：プロセッサ
１３ ：入出力インタフェース
１４ ：通信インタフェース
３０ ：サーバ
３１ ：記憶装置
３２ ：プロセッサ
３３ ：入出力インタフェース
３４ ：通信インタフェース
５０ ：移動機器
７０ ：管理端末
７１ ：記憶装置
７２ ：プロセッサ
７３ ：入出力インタフェース
７４ ：通信インタフェース
８１ ：ディスプレイ

Claims (10)

1. 移動機器から送信された無線信号を受信した複数の通信装置の中から、前記無線信号の受信電力に基づいて、主幹通信装置を選択する手段と、
   前記主幹通信装置に対して予め関連付けられた通信装置を、補助通信装置として特定する手段と、
   前記主幹通信装置、および前記補助通信装置それぞれにおいて算出された前記無線信号の到来角情報を取得する手段と、
   複数の前記到来角情報から、前記移動機器の位置を推定する手段と、
   を備える測位装置。
2. 前記複数の通信装置から前記無線信号の受信電力を特定可能な情報を取得する手段をさらに具備し、
   前記主幹通信装置を選択する手段は、
   前記複数の通信装置のうち、前記受信電力が最大となる通信装置を、前記主幹通信装置として選択する、
   請求項１に記載の測位装置。
3. 前記主幹通信装置を選択する手段は、
   所定の評価期間における受信電力により、前記受信電力が最大となる通信装置を選択する、
   請求項２に記載の測位装置。
4. 前記主幹通信装置を選択する手段は、
   前記複数の通信装置のうち前記受信電力が最大となる通信装置とそれ以外の通信装置との位置関係について所定の条件が成立する場合に、前記受信電力が最大となる通信装置を除外して前記主幹通信装置を選択する、
   請求項２又は３に記載の測位装置。
5. 前記移動機器の測位を実施する前にテスト位置から送信されたテスト無線信号について、前記主幹通信装置として選択される一の通信装置の他に基準を満たす受信電力を示した通信装置が、前記一の通信装置が前記主幹通信装置に選択された際の前記補助通信装置となるように、前記一の通信装置に関連付けられている、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の測位装置。
6. 前記複数の通信装置の位置情報に基づいて、複数の通信装置のうち、一の通信装置から所定の範囲内に位置する通信装置が、前記一の通信装置が前記主幹通信装置に選択された際の前記補助通信装置となるように、前記一の通信装置に予め関連付けられている、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の測位装置。
7. 前記複数の通信装置が配置される施設の空間情報に基づいて、複数の通信装置のうち、一の通信装置と同一の空間又は連続した空間に存在する通信装置が、前記一の通信装置が前記主幹通信装置に選択された際の前記補助通信装置となるように、前記一の通信装置に関連付けられている、
   請求項１から６のいずれか１項に記載の測位装置。
8. 前記補助通信装置それぞれにおける前記受信電力が、所定の条件を満たすか否かを判定する手段を備え、
   前記移動機器の位置を推定する手段は、前記補助通信装置のうち、前記受信電力が前記所定の条件を満たさない通信装置において算出された前記到来角情報を参照することなく前記移動機器の位置を推定する、
   請求項１から７のいずれか１項に記載の測位装置。
9. コンピュータに、請求項１～請求項８の何れかに記載の各手段を実現させるためのプログラム。
10. コンピュータのプロセッサが、
    移動機器から送信された無線信号を受信した複数の通信装置の中から、前記無線信号の受信電力に基づいて、主幹通信装置を選択することと、
    前記主幹通信装置に対して予め関連付けられた通信装置を、補助通信装置として特定することと、
    前記主幹通信装置、および前記補助通信装置それぞれにおいて算出された前記無線信号の到来角情報を取得することと、
    複数の前記到来角情報から、前記移動機器の位置を推定することと、
    を実行する測位方法。
    

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