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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2019-207164(P2019-207164A)
(43)【公開日】2019年12月5日
(54)【発明の名称】検出装置および空調システム
(51)【国際特許分類】
   G01S 13/08 20060101AFI20191108BHJP
   F24F 11/79 20180101ALI20191108BHJP
   G01S 13/87 20060101ALI20191108BHJP
   G01S 13/34 20060101ALI20191108BHJP
【FI】
   G01S13/08
   F24F11/79
   G01S13/87
   G01S13/34
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】OL
【全頁数】13
(21)【出願番号】特願2018-102689(P2018-102689)
(22)【出願日】2018年5月29日
(71)【出願人】
【識別番号】000002853
【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100101454
【弁理士】
【氏名又は名称】山田 卓二
(74)【代理人】
【識別番号】100084146
【弁理士】
【氏名又は名称】山崎 宏
(74)【代理人】
【識別番号】100176463
【弁理士】
【氏名又は名称】磯江 悦子
(74)【代理人】
【識別番号】100183232
【弁理士】
【氏名又は名称】山崎 敏行
(72)【発明者】
【氏名】松原 篤志
(72)【発明者】
【氏名】坪井 宏祐
【テーマコード(参考)】
3L260
5J070
【Fターム(参考)】
3L260BA08
3L260CA02
3L260FA06
3L260FA08
3L260FC14
5J070AB17
5J070AB24
5J070AC01
5J070AC02
5J070AE09
5J070AE10
5J070AF01
5J070AH19
5J070AK01
5J070BD01
5J070BG03
5J070BG27
(57)【要約】
【課題】室内を移動する人などの物体の位置や物体が室内の同じ位置にある頻度を検出できる検出装置を提案する。
【解決手段】検出装置は、室内を移動する人までの距離を検出する少なくとも1つのセンサユニット(100)と、センサユニット(100)により検出された人までの距離を用いて、人の位置を決定する位置決定部と、センサユニット(100)により検出された人までの距離を用いて、人が室内の同じ位置にある頻度を得る頻度取得部とを備える。
【選択図】図4
【特許請求の範囲】
【請求項1】
室内を移動する物体までの距離を検出する少なくとも1つのレーダー(101)と、
上記レーダー(101)により検出された上記物体までの距離を用いて、上記物体の位置を決定する位置決定部(200c)と、
上記レーダー(101)により検出された上記物体までの距離を用いて、上記物体が上記室内の同じ位置にある頻度を得る頻度取得部(200d)と
を備えることを特徴とする検出装置。
【請求項2】
請求項1に記載の検出装置において、
上記レーダー(101)にドップラーレーダーを用いていることを特徴とする検出装置。
【請求項3】
請求項1または2に記載の検出装置において、
上記物体は、人またはペットであることを特徴とする検出装置。
【請求項4】
請求項1から3までのいずれか一項に記載の検出装置において、
上記位置決定部(200c)により決定された上記物体の位置を表す情報と、上記頻度取得部(200d)により得られた上記物体が上記室内の同じ位置にある頻度を表す情報とを、情報端末に出力する情報出力部(200e)を備え、
上記情報出力部(200e)から出力された上記物体の位置を表す情報と上記頻度を表す情報とを上記情報端末に表示された間取図上に表示するようになっていることを特徴とする検出装置。
【請求項5】
請求項4に記載の検出装置において、
上記情報端末に表示された間取図を用いて上記レーダー(101)の位置が設定された上記情報端末から、上記レーダー(101)の位置を表す情報が入力される情報入力部(200f)を備え、
上記位置決定部(200c)は、上記レーダー(101)により検出された上記距離と、上記情報入力部(200f)に入力された上記レーダー(101)の位置を表す情報とを用いて、上記物体の位置を決定することを特徴とする検出装置。
【請求項6】
請求項4または5に記載の検出装置において、
上記レーダーにより検出された上記物体の体動から上記物体の行動を得る行動取得部(200g)を備え、
上記行動取得部(200g)により得られた上記物体の行動を表す情報を上記情報端末に表示された間取図上に表示するようになっていることを特徴とする検出装置。
【請求項7】
請求項1から6までのいずれか一項に記載の検出装置において、
少なくとも1つの室内において上記レーダー(101)を複数用いることを特徴とする検出装置。
【請求項8】
室内を移動する物体までの距離を検出する少なくとも1つのレーダー(101)と、上記レーダー(101)により検出された上記距離を用いて、上記物体の位置を決定する位置決定部(200c)と、上記レーダー(101)により検出された上記距離を用いて、上記物体が上記室内の同じ位置にある頻度を得る頻度取得部(200d)とを有する検出装置と、
上記位置決定部(200c)により決定された上記物体の位置を表す情報と、上記頻度取得部(200d)により得られた上記物体が上記室内の同じ位置にある頻度を表す情報とを受ける空気調和機(400)と
を備えたことを特徴とする空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
検出装置および空調システムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、検出装置としては、複数のベッドの下にレーダーを有する見守り装置を夫々に設置し、各ベッドに寝ている複数の被介護者の身体状態を監視する見守りシステムがある(例えば、特開2017−134795号公報(特許文献1)参照)。
【0003】
上記見守りシステムでは、被介護者の身体状態である呼吸数および心拍数を判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2017−134795号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記見守りシステムでは、被介護者の夫々に対してレーダーにより呼吸数および心拍数を監視しているが、室内を移動する被介護者の位置や行動を検出できないという問題がある。
【0006】
本開示では、室内を移動する人などの物体の位置や物体が室内の同じ位置にある頻度を検出できる検出装置およびその検出装置を備える空調システムを提案する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示の検出装置は、
室内を移動する物体までの距離を検出する少なくとも1つのレーダーと、
上記レーダーにより検出された上記物体までの距離を用いて、上記物体の位置を決定する位置決定部と、
上記レーダーにより検出された上記物体までの距離を用いて、上記物体が上記室内の同じ位置にある頻度を得る頻度取得部と
を備えることを特徴とする。
【0008】
本開示によれば、少なくとも1つのレーダーによって、室内を移動する人などの物体の位置や物体が室内の同じ位置にある頻度を検出できる。
【0009】
また、本開示の1つの態様に係る検出装置では、
上記レーダーにドップラーレーダーを用いている。
【0010】
上記本開示によれば、レーダーにドップラーレーダーを用いることにより、暗闇でも人体の心拍、呼吸、体動などの生体情報を検知でき、遮蔽物があっても、マイクロ波またはミリ波が透過する材質の遮蔽物であれば検知可能である。
【0011】
また、本開示の1つの態様に係る検出装置では、
上記物体は、人またはペットである。
【0012】
本開示によれば、移動する人(またはペット)の位置や、人(またはペット)が室内の同じ位置にある頻度を検出できる。
【0013】
また、本開示の1つの態様に係る検出装置では、
上記位置決定部により決定された上記物体の位置を表す情報と、上記頻度取得部により得られた上記物体が上記室内の同じ位置にある頻度を表す情報とを情報端末に出力する情報出力部を備え、
上記情報出力部から出力された上記物体の位置を表す情報と上記頻度を表す情報とを、上記情報端末に表示された間取図上に表示するようになっている。
【0014】
本開示によれば、情報出力部から出力された物体の位置を表す情報と頻度を表す情報とを、情報端末に表示された間取図上に表示することによって、どこに居ても家の中の人などの物体の状況が容易に把握できる。
【0015】
また、本開示の1つの態様に係る検出装置では、
上記情報端末に表示された間取図を用いて上記レーダーの位置が設定された上記情報端末から、上記レーダーの位置を表す情報が入力される情報入力部を備え、
上記位置決定部は、上記レーダーにより検出された上記距離と、上記情報入力部に入力された上記レーダーの位置を表す情報とを用いて、上記物体の位置を決定する。
【0016】
本開示によれば、情報端末からレーダーの位置を表す情報が情報入力部に入力され、レーダーにより検出された距離と、情報入力部に入力されたレーダーの位置を表す情報とを用いて、位置決定部は、より確かな人の位置を決定することができる。
【0017】
また、本開示の1つの態様に係る検出装置では、
上記レーダーにより検出された上記物体の体動から上記物体の行動を得る行動取得部を備え、
上記行動取得部により得られた上記物体の行動を表す情報を上記情報端末に表示された間取図上に表示するようになっている。
【0018】
本開示によれば、行動取得部により得られた物体の行動を表す情報を情報端末に表示された間取図上に表示することによって、上記情報端末の表示を見て、例えば室内を移動する物体である人の活動状態などを知ることができる。
【0019】
また、本開示の1つの態様に係る検出装置では、
少なくとも1つの室内において上記レーダーを複数用いる。
【0020】
本開示によれば、少なくとも1つの室内において複数のレーダーを用いることによって、より正確な物体の位置を検出できる。
【0021】
また、本開示の空調システムでは、
室内を移動する物体までの距離を検出する少なくとも1つのレーダーと、上記レーダーにより検出された上記距離を用いて、上記物体の位置を決定する位置決定部と、上記レーダーにより検出された上記距離を用いて、上記物体が上記室内の同じ位置にある頻度を得る頻度取得部とを有する検出装置と、
上記位置決定部により決定された上記物体の位置を表す情報と、上記頻度取得部により得られた上記物体が上記室内の同じ位置にある頻度を表す情報とを受ける空気調和機と
を備えたことを特徴とする。
【0022】
本開示によれば、位置決定部により決定された物体の位置を表す情報と、頻度取得部により得られた物体が室内の同じ位置にある頻度を表す情報とを検出装置から受けた空気調和機は、各情報に基づいて最適な空気調和を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
図1】本開示の第1実施形態の検出装置の模式図である。
図2】上記検出装置のセンサユニットの外観斜視図である。
図3】上記検出装置のサーバーのブロック図である。
図4】1つのセンサユニットによる位置検出を示す模式図である。
図5】2つのセンサユニットによる位置検出を示す模式図である。
図6】スマートフォンの画面に表示される間取図の模式図である。
図7】2つのセンサユニットによる位置検出を示す模式図である。
図8】本開示の第2実施形態の空調システムの外観図である。
図9】上記空調システムのブロック図である。
図10】本開示の第3実施形態の検出装置のサーバーのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、実施形態を説明する。
【0025】
〔第1実施形態〕
図1は、本開示の第1実施形態の検出装置の模式図である。
【0026】
この第1実施形態の検出装置は、図1に示すように、センサユニット100と、センサユニット100とインターネット網Nを介して通信するサーバー200とを備える。上記サーバー200は、クラウドコンピューティングシステムを構成しており、インターネット網Nを介して、情報端末の一例としてのスマートフォン(smartphone:多機能携帯電話)300と通信を行う。
【0027】
上記センサユニット100は、レーダーの一例としてのドップラーセンサ101と、ユニット制御部102と、無線アクセスポイント150およびインターネット網Nを介してサーバー200などと通信を行う通信部103を備える。このインターネット網Nは、通信ネットワークの一例である。なお、通信部103が直接インターネット網Nに接続されるようにしてもよい。
【0028】
上記通信部103は、無線アクセスポイント150との間で無線LAN(ローカル・エリア・ネットワーク)による通信を行う。詳しくは、通信部103は、通信規格の一例としての無線LANの規格であるWiFi(登録商標)を用い、無線アクセスポイント150を介して屋外のサーバー200に情報を送信したり受信したりする。
【0029】
図2は、センサユニット100の外観斜視図である。
【0030】
センサユニット100は、図2に示すように、ユニット本体110と、ユニット本体110を支持する固定支柱120と、固定支柱120の下端が固定された円錐台形状の据付部130とを有する。ユニット本体110は、円錐形状のケーシング111と、ケーシング111の前面を覆うカバー部材112とを有する。
【0031】
ドップラーセンサ101は、FM−CW(Frequency Modulated Continuous Wave)方式のドップラーレーダーを用いている。
【0032】
ドップラーセンサ101から周波数変調されたマイクロ波(またはミリ波)を人体に出射し、人体とドップラーセンサ101との距離が変化すると、ドップラー効果によって人体で反射した反射波が変化する。この人体からの反射波をドップラーセンサ101で受信して、受信した反射波の信号をユニット制御部102(図1に示す)で処理することにより、人体までの距離、人体の心拍、呼吸、体動などの生体情報を検知する。
【0033】
図3は、サーバー200のブロック図である。
【0034】
このサーバー200は、図3に示すように、インターネット網N(図1に示す)を介した通信を行う通信部200aと、センサユニット100が設置された部屋を含む家の間取図を管理する間取図管理部200bと、センサユニット100により検出された人体までの距離を用いて、人体の位置を決定する位置決定部200cと、センサユニット100により検出された人体までの距離を用いて、人体が室内の同じ位置にある頻度を得る頻度取得部200dと、人体の位置を表す情報と、人体が室内の同じ位置にある頻度を表す情報とを出力する情報出力部200eと、センサユニット100の位置を表す情報が入力される情報入力部200fとを備える。
【0035】
図4は、1つのセンサユニット100による位置検出を示す模式図である。
【0036】
図4に示すように室内に1つのセンサユニット100を設置している場合、例えば、センサユニット100により室内の人体までの距離(図4では3m)を検出する。
【0037】
センサユニット100は、人までの距離を表す情報を、無線アクセスポイント150,インターネット網Nを介してサーバー200に送信する。
【0038】
そして、サーバー200の通信部200aにより人体までの距離を表す情報を受けて、位置決定部200cは、間取図管理部200bにより管理された家の間取図上における人の位置を決定する。
【0039】
この場合、人の位置は、間取図上においてセンサユニット100からの距離が3mであるとき、図4に示すセンサユニット100を中心にした円弧状のエリアA1となる。円弧状のエリアA1は、幅が広いほど人が室内の同じ位置にある頻度が高いことを示す。また、円弧状のエリアA1の色は、青、緑、赤の順に人の動き(体動)が激しいことを表す。
【0040】
なお、室内におけるセンサユニット100の設置位置は、スマートフォン300で間取図を用いて設定される。このセンサユニット100の設置位置を表す情報がスマートフォン300からサーバー200の情報入力部200fに入力される。
【0041】
一方、図5は、2つのセンサユニット100による位置検出を示す模式図である。
【0042】
例えば、図5(a)に示すように、室内に2つのセンサユニット100を設置している場合、第1のセンサユニット100により室内の人までの距離(図5(a)では3m)を検出し、第2のセンサユニット100により室内の人までの距離(図5(a)では5m)を検出する。
【0043】
そして、サーバー200の通信部200aにより第1,第2のセンサユニット100の夫々が検出した人までの距離を表す情報を受けて、位置決定部200cは、間取図管理部200bにより管理された間取図上における人の位置を決定する。
【0044】
詳しくは、第1,第2のセンサユニット100の室内の設置位置と、第1,第2のセンサユニット100の夫々の人までの距離とに基づいて、位置決定部200cは、間取図管理部200bにより管理された間取図上における人の位置を決定する。
【0045】
例えば、図5(b)に示す部屋の上面図おいて、部屋の図中左右方向をx軸、図中上下方向をy軸とし、部屋の図中左下隅を座標(0,0)として、第1のセンサユニット100の設置位置の座標が(xa,ya)、第2のセンサユニット100の設置位置の座標が(xb,yb)であるとする。このとき、図5に示す人の位置は、間取図において、第1のセンサユニット100からの距離が3mの円弧と、第2のセンサユニット100からの距離が5mの円弧とが交差する点の座標(x1,y1)を求めることにより決定される。
【0046】
なお、図5(a)に示す円C1は、直径が大きいほど人が室内の同じ位置にある頻度が高いことを示す。また、円C1の色は、青、緑、赤の順に人の動き(体動)が激しいことを表す。なお、部屋の広さや形状に応じて、室内に3つ以上のセンサユニット100を設置してもよい。
【0047】
図6は、スマートフォン300の画面に表示される間取図の模式図である。この間取図は、サーバー200において、予め設定されたものでもよいし、間取図作成用のアプリにより作成されたものでもよい。
【0048】
スマートフォン300は、サーバー200から家の間取図の情報と人の位置情報および人が室内の同じ位置にある頻度情報などを受けて、図6に示すように画面に表示する。図6において、間取図上の各円C11〜C14の中心が人の位置を示し、各円C11〜C14の直径が大きいほど人が室内の同じ位置にある頻度が高い。また、各円C11〜C14の色は、青、緑、赤の順に人の動き(体動)が激しいことを表す。
【0049】
なお、図7は、スマートフォン300の画面に表示される変形例であり、2つのセンサユニット100による位置検出を示している。
【0050】
図7の表示は、図中右下側の第2の円C2を除いて図6と同じ表示である。第2の円C2は、第1の円C1の中心に人が来る前の位置であり、第2の円C2の直径が同じ位置に人がいた頻度を示し、その第2の円C2の色がその位置での人の動き(体動)を示している。
【0051】
上記構成の検出装置によれば、ドップラーセンサ101により検出された人までの距離を用いて、サーバー200の位置決定部200cにより室内の人の位置を決定すると共に、ドップラーセンサ101により検出された人までの距離を用いて、サーバー200の頻度取得部200dにより人が室内の同じ位置にある頻度を得ることができる。
【0052】
また、人までの距離を検出するセンサとしてドップラーセンサ101を用いることにより、暗闇でも人体の心拍、呼吸、体動などの生体情報を検知でき、遮蔽物があっても、マイクロ波(またはミリ波)が透過する材質の遮蔽物であれば検知可能である。
【0053】
また、ドップラーセンサ101によって、移動する人の位置や、人が室内の同じ位置にある頻度を検出できる。
【0054】
また、サーバー200の情報出力部200eから出力された人の位置を表す情報と人が室内の同じ位置にある頻度を表す情報とを、スマートフォン300に表示された間取図上に表示することによって、遠隔地からでも家の中の人の状況が容易に把握できる。これによって、本検出装置を見守りシステムとして活用することができる。
【0055】
また、スマートフォン300に表示された間取図を用いてセンサユニット100の設置位置がスマートフォン300に設定されて、そのスマートフォン300からセンサユニット100の設置位置を表す情報がサーバー200の情報入力部200fに入力される。そうして、情報入力部200fに入力されたセンサユニット100の位置を表す情報と、センサユニット100により検出された人までの距離とを用いて、位置決定部200cは、より確かな人の位置を決定することができる。
【0056】
また、図7に示すように、2つのセンサユニット100により検出された人までの距離に基づいて、一方のセンサユニット100を中心にした物体の距離を半径とする円弧と、他方のセンサユニット100を中心にした物体の距離を半径とする円弧とが交差する点が人の位置となる。これにより、より正確な人の位置を検出できる。
【0057】
上記第1実施形態では、レーダーの一例としてFM−CW方式のドップラーセンサ101を用いたが、レーダーはこれに限らず、パルスレーダー、CW(Continuous Wave;接続波)レーダー、FM−CWレーダー、FM−CW方式を除く他のドップラーレーダーなどの他のレーダーを用いてもよい。
【0058】
〔第2実施形態〕
図8は、本開示の第2実施形態の空調システムの外観図である。
【0059】
第2実施形態の空調システムは、図8に示すように、室内ユニット400と、室内ユニット400とは別体のセンサユニット100と、サーバー200(図1,図3に示す)とを備えている。室内ユニット400は、図示しない室外ユニットと接続されており、室内ユニット400と室外ユニットで空気調和機を構成している。
【0060】
また、室内ユニット400は、室内の壁面1の上側に設置され、同じ壁面1に設けられたコンセント2に電源ケーブル10を介して接続されている。
【0061】
また、センサユニット100は、壁面1の室内ユニット400よりも下側に設置されている。このセンサユニット100は、室内ユニット400とケーブル20を介して接続されている。
【0062】
図9は、空調システムのブロック図である。図9に示すように、室内ユニット400は、電源部401と、送風ファン(図示せず)などを制御する室内制御部402とを有する。
【0063】
室内ユニット400とセンサユニット100とを接続するケーブル20は、信号線20aと電源線20bを有する。ユニット制御部102は、室内制御部402と信号線20aを介して接続されている。また、センサユニット100は、室内ユニット400の電源部401から電源線20bを介して給電される。
【0064】
上記センサユニット100とサーバー200と空気調和機とで空調システムを構成している。
【0065】
上記構成の空調システムによれば、人の位置を表す情報と人が室内の同じ位置にある頻度を表す情報とを、センサユニット100を介してサーバー200から受けた室内ユニット400は、各情報に基づいて最適な空気調和を行う。例えば、室内ユニット400の設定温度や吹出空気の方向を最適に制御する。
【0066】
なお、第2実施形態では、センサユニット100と室内ユニット400とをケーブル20を介して接続したが、ケーブルなしでセンサユニット100と室内ユニット400との間で無線LANなどにより通信を行うようにしてもよい。この場合、センサユニット100は、他の電源から電力が供給される。
【0067】
また、上記第2実施形態では、検出装置を備えた空調システムについて説明したが、床暖房装置、照明装置、換気装置、空気清浄装置などの少なくとも1つと検出装置とで構成されたシステムにこの発明を適用してもよい。
【0068】
〔第3実施形態〕
図10は、本開示の第3実施形態の検出装置のサーバー1200のブロック図である。
【0069】
この第3実施形態の検出装置は、サーバー1200を除いて第1実施形態の検出装置と同一の構成をしており、図1を援用する。
【0070】
このサーバー1200は、図10に示すように、行動取得部200gを除いて第1実施形態のサーバー200と同一の構成をしている。行動取得部200gは、センサユニット100により検出された人の体動から人の行動を得る。
【0071】
上記構成の検出装置によれば、行動取得部200gにより得られた人の行動を表す情報をスマートフォン300に表示された間取図上に表示することによって、スマートフォン300の表示を見て、室内を移動する人の活動状態などを知ることができる。
【0072】
例えば、人の行動として、何らかの作業などで活発に動いているか、ほとんど動かず静かにしているといったことがある。
【0073】
また、上記検出装置を見守りシステムに適用した場合、行動取得部200gは、センサユニット100により検出された人の体動から人の行動パターンを取得し、通常の行動パターンとは異なる行動が得られたとき、その異なる行動に基づいて病気などの予兆(認知症による異常行動など)を把握することが可能になる。
【0074】
あるいは、上記検出装置を用いて時間帯別の人の位置からその人の生活パターンを掴んで、次の行動を推測して空気調和などを最適制御してもよい。
【0075】
上記第1〜第3実施形態では、室内を移動する物体としての人までの距離をセンサユニット100により検出したが、室内を移動する物体は犬や猫などのペットでもよい。
【0076】
また、上記第1〜第3実施形態では、情報端末としてのスマートフォン300と通信を行うサーバー200を備えた検出装置について説明したが、情報端末はこれに限らず、パーソナルコンピュータやPDA(Personal Digital Assistant:パーソナル・デジタル・アシスタント)などでもよい。また、サーバー200に相当する装置をセンサユニット100が設置された家に配置してもよく、この場合、該装置は、無線LANによりセンサユニット100と通信を行う。
【0077】
本開示の具体的な実施の形態について説明したが、本開示は上記第1〜第3実施形態に限定されるものではなく、本開示の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、上記第1〜第3実施形態で記載した内容を適宜組み合わせたものを、本開示の一実施形態としてもよい。
【符号の説明】
【0078】
1…壁面
2…コンセント
10…電源ケーブル
20…ケーブル
100…センサユニット
101…ドップラーセンサ(レーダー)
102…ユニット制御部
103…通信部
110…ユニット本体
120…固定支柱
130…円錐台形状の据付部
111…円錐形状のケーシング
112…カバー部材
150…無線アクセスポイント
200,1200…サーバー
200a…通信部
200b…間取図管理部
200c…位置決定部
200d…頻度取得部
200e…情報出力部
200f…情報入力部
200g…行動取得部
300…スマートフォン
400…室内ユニット
401…電源部
402…室内制御部
N…インターネット網
図1
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