特許 6095111 無線通信システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6095111

(24)【登録日】2017年2月24日

(45)【発行日】2017年3月15日

(54)【発明の名称】無線通信システム

(51)【国際特許分類】

   H04W 4/02 20090101AFI20170306BHJP

   H04W 84/12 20090101ALI20170306BHJP

【ＦＩ】

   H04W4/02 150

   H04W84/12

【請求項の数】5

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2013-51204(P2013-51204)

(22)【出願日】2013年3月14日

(65)【公開番号】特開2014-179717(P2014-179717A)

(43)【公開日】2014年9月25日

【審査請求日】2016年2月5日

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２４年度、支出負担行為担当官、総務省大臣官房会計課企画官、研究テーマ「無駄な消費電力量を削減するＲａｄｉｏ Ｏｎ Ｄｅｍａｎｄ Ｎｅｔｗｏｒｋｓの研究開発」に関する委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願

(73)【特許権者】

【識別番号】000232254

【氏名又は名称】日本電気通信システム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100124811

【弁理士】

【氏名又は名称】馬場 資博

(74)【代理人】

【識別番号】100088959

【弁理士】

【氏名又は名称】境 廣巳

(72)【発明者】

【氏名】和田 育実

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 哲也

(72)【発明者】

【氏名】原 幸宏

(72)【発明者】

【氏名】高岡 真則

(72)【発明者】

【氏名】岩井 優仁

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 貴宏

【審査官】 石田 昌敏

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−２３５７３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−００９４３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２０５２０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００５−５３５９８１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｗ ４／００−９９／００

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１−４

ＳＡ ＷＧ１−４

ＣＴ ＷＧ１、４

ＩＥＥＥ ８０２．１１ｘ

ＩＥＥＥ ８０２．１６ｘ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

移動体である無線通信端末と、所定範囲に設置され前記無線通信端末から送信された無線信号を受信する複数の受信装置と、前記複数の受信装置と接続され前記無線通信端末の位置推定を行う位置推定装置と、前記無線通信端末と無線通信を行う無線基地局と、を備え、
前記無線通信端末は、当該無線通信端末を識別する識別情報に対応する信号特性を有する無線信号を送信する無線信号送信部を備え、
前記受信装置は、前記無線通信端末から送信された無線信号を受信して当該無線信号の信号特性を検出し、当該検出した信号特性に基づいて前記無線通信端末の識別情報を検出する端末情報受信部と、前記無線通信端末の識別情報と自身である前記受信装置を識別する識別情報とを関連付けて前記位置推定装置に送信する端末情報送信部と、を備え、
前記位置推定装置は、前記受信装置から受信した前記無線通信端末の識別情報及び前記受信装置の識別情報に基づいて、前記無線通信端末の位置を推定する端末位置推定部を備え、
さらに、
前記無線通信端末の前記無線信号送信部は、当該無線通信端末が装備する所定のセンサにて検出したセンサ検出情報と、当該無線通信端末の識別情報と、を含めた無線信号を前記受信装置及び前記無線基地局に送信すると共に、当該無線信号は前記無線通信端末の識別情報に対応するフレーム長を有し、
前記受信装置の前記端末情報受信部は、前記無線通信端末から送信された無線信号のフレーム長に基づいて当該無線通信端末の識別情報を検出すると共に、当該無線信号の受信強度を検出し、
前記受信装置の前記端末情報送信部は、検出した前記無線通信端末の識別情報及び受信強度を、自身である前記受信装置を識別する識別情報と関連付けて前記位置推定装置に送信し、
前記無線基地局は、前記無線通信端末から送信された無線信号に含まれている当該無線通信端末の識別情報と前記センサ検出情報とを取得して、前記位置推定装置に送信し、
前記位置推定装置の前記端末位置推定部は、前記受信装置から受信した相互に関連付けられた、当該受信装置の識別情報と、前記無線通信端末の識別情報及び受信強度と、に基づいて、前記無線通信端末の仮の位置を推定すると共に、当該無線通信端末の仮の位置を、前記無線基地局から受信した前記無線通信端末の識別情報と前記センサ検出情報とに基づいて補正して最終的な位置を推定する、
無線通信システム。

【請求項2】

請求項１に記載の無線通信システムであって、
前記位置推定装置の前記端末位置推定部は、前記受信装置から受信した前記無線通信端末の識別情報が同一である情報のうち、前記受信強度に基づいて選定した当該受信強度に関連付けられている識別情報に対応する前記受信装置の位置に基づいて、前記無線通信端末の位置を推定する、
無線通信システム。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の無線通信システムであって、
前記受信装置は、複数の通信チャネルの無線信号を同時に受信可能である、
無線通信システム。

【請求項4】

請求項１乃至３のいずれかに記載の無線通信システムであって、
前記無線通信端末は、自端末の移動を検出する移動検出部を備え、
前記無線通信端末の前記無線信号送信部は、前記移動検出部にて自端末の移動を検出したときに前記無線信号を前記受信装置に送信する、
無線通信システム。

【請求項5】

移動体である無線通信端末と、所定範囲に設置され前記無線通信端末から送信された無線信号を受信する複数の受信装置と、前記複数の受信装置と接続され前記無線通信端末の位置推定を行う位置推定装置と、前記無線通信端末と無線通信を行う無線基地局と、を備えた無線通信システムにより、前記無線通信端末の位置を推定する位置推定方法であって、
前記無線通信端末が、当該無線通信端末を識別する識別情報に対応する信号特性を有する無線信号を送信し、
前記受信装置が、前記無線通信端末から送信された無線信号を受信して当該無線信号の信号特性を検出し、当該検出した信号特性に基づいて前記無線通信端末の識別情報を検出し、前記無線通信端末の識別情報と自身である前記受信装置を識別する識別情報とを関連付けて前記位置推定装置に送信し、
前記位置推定装置が、前記受信装置から受信した前記無線通信端末の識別情報及び前記受信装置の識別情報に基づいて、前記無線通信端末の位置を推定し、
さらに、
前記無線通信端末が、当該無線通信端末が装備する所定のセンサにて検出したセンサ検出情報と、当該無線通信端末の識別情報と、を含めた無線信号を前記受信装置及び前記無線基地局に送信すると共に、当該無線信号は前記無線通信端末の識別情報に対応するフレーム長を有し、
前記受信装置が、前記無線通信端末から送信された無線信号のフレーム長に基づいて当該無線通信端末の識別情報を検出すると共に、当該無線信号の受信強度を検出し、
前記受信装置が、検出した前記無線通信端末の識別情報及び受信強度を、自身である前記受信装置を識別する識別情報と関連付けて前記位置推定装置に送信し、
前記無線基地局が、前記無線通信端末から送信された無線信号に含まれている当該無線通信端末の識別情報と前記センサ検出情報とを取得して、前記位置推定装置に送信し、
前記位置推定装置が、前記受信装置から受信した相互に関連付けられた、当該受信装置の識別情報と、前記無線通信端末の識別情報及び受信強度と、に基づいて、前記無線通信端末の仮の位置を推定すると共に、当該無線通信端末の仮の位置を、前記無線基地局から受信した前記無線通信端末の識別情報と前記センサ検出情報とに基づいて補正して最終的な位置を推定する、
位置推定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無線通信システムにかかり、特に、無線端末の位置を推定することができる無線通信システムに関する。

【背景技術】

【0002】

スマートフォンやタブレット端末、ノートＰＣのような、携帯可能で無線ＬＡＮ通信機能を持つ装置について、セキュリティ管理や動態把握を目的として、その位置を推定したいという市場要求が存在する。屋外での測位については、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）などの衛星測位技術により十分な精度で持って位置を推定することが可能である。しかし、屋内ではＧＰＳを利用できないため、無線通信信号を利用して装置の位置を指定する方式を用いることが考えられている。

【0003】

一般に無線信号を用いて位置推定を行う方式として、ＴＤＯＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ Ｏｆ Ａｒｒｉｖａｌ）方式、ＡＯＡ（Ａｎｇｌｅ Ｏｆ Ａｒｒｉｖａｌ）方式、及びＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）方式を用いる方式がある。

【0004】

ＴＤＯＡ方式は、無線信号の到達時間差から位置の推定を行う方式であり、比較的高精度に測位可能な方式である。しかし、推定精度は端末間の時刻同期精度に依存し、高精度な時刻同期は一般に高価な専用装置を用いなければ困難である。

【0005】

ＡＯＡ方式は、無線信号の到来方向から位置の推定を行う方式であり、比較的高精度に測位可能な方式である。しかし推定精度は到来角の検出精度に依存し、高精度な到来角の検出には一般に高価で、かつ大型な専用装置を用いなければ困難である。

【0006】

ＲＳＳＩ方式は、受信した信号の強さから位置を推定する方式である。ＲＳＳＩの測定は比較的容易であり、またその機能が既に通信機に含まれている場合が多く、既存の通信基盤を用いて位置推定システムを容易に構築することができる（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００８−０３９６０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、無線端末の位置推定の際に、上述したＲＳＳＩ方式であっても、下記の問題が存在する。

【0009】

受信装置の設置密度：ＲＳＳＩは送信機と受信機間の距離の二乗に反比例する。そのため、ＲＳＳＩ方式による位置推定を行う場合、端末とＡＰ間の距離が遠くなると精度が悪化する。ところが、一般に無線ＬＡＮシステムは、サービスエリアが重複しないようにＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ：基地局）を十分に離して設置するため、無線ＬＡＮ通信そのまま利用してＲＳＳＩ方式による位置推定を行うことは望ましくない。更に、ＡＰは接続する端末を管理し、通信するため比較的消費電力が高く、下げることも難しい。そのため、仮にＡＰを密に設置すると位置推定システム全体の消費電力が問題となる。また、価格についても同様である。

【0010】

発信源の識別：位置推定を行うためには、到来した信号がどの端末から発せられたものであるか識別する必要がる。しかし、発信元識別情報を無線ＬＡＮパケットへ通信データとして乗せると、観測装置において無線ＬＡＮ信号を復調及び復号する必要がある。無線ＬＡＮ信号の復調及び復号は複雑な信号処理を必要とするため、受信装置が複雑化する。一方で位置推定を行うための信号を、より復調及び復号が容易な無線方式で送信する場合、位置推定用信号を送信する専用の追加回路が必要となり、すでに市場に存在する無線ＬＡＮ機器による位置推定が困難となる。

【0011】

複数チャネルの観測：一般に無線ＬＡＮシステムは、隣接するＡＰ間の干渉を回避するため、異なるチャネルを使用する。また、端末もＡＰに応じて異なるチャネルを使用する。よって、移動する端末の位置を連続的に推定するような場合、複数チャネルを同時に観測できることが望まれる。しかし、既存システムでは観測しようとするチャネルと同数の観測装置が必要であり、システム全体のコストが増大する。

【0012】

以上のように、ＲＳＳＩ方式によって無線端末の位置推定を行う場合には、位置推定の精度の低下、消費電力の増加、コストの増大という問題が生じる。

【0013】

このため、本発明の目的は、上述した課題である、無線端末の位置推定を行う場合における位置推定の精度の低下、消費電力の増加、コストの増大という問題を解決することにある。

【課題を解決するための手段】

【0014】

本発明の一形態である無線通信システムは、
移動体である無線通信端末と、所定範囲に設置され前記無線通信端末から送信された無線信号を受信する複数の受信装置と、前記複数の受信装置と接続され前記無線通信端末の位置推定を行う位置推定装置と、を備え、
前記無線通信端末は、当該無線通信端末を識別する識別情報に対応する信号特性を有する無線信号を送信する無線信号送信部を備え、
前記受信装置は、前記無線通信端末から送信された無線信号を受信して当該無線信号の信号特性を検出し、当該検出した信号特性に基づいて前記無線通信端末の識別情報を検出する端末情報受信部と、前記無線通信端末の識別情報と自身である前記受信装置を識別する識別情報とを関連付けて前記位置推定装置に送信する端末情報送信部と、を備え、
前記位置推定装置は、前記受信装置から受信した前記無線通信端末の識別情報及び前記受信情報の識別情報に基づいて、前記無線通信端末の位置を推定する端末位置推定部を備えた、
という構成をとる。

【0015】

また、本発明の他の形態である位置推定方法は、
移動体である無線通信端末と、所定範囲に設置され前記無線通信端末から送信された無線信号を受信する複数の受信装置と、前記複数の受信装置と接続され前記無線通信端末の位置推定を行う位置推定装置と、を備えた無線通信システムにより、前記無線通信端末の位置を推定する位置推定方法であって、
前記無線通信端末が、当該無線通信端末を識別する識別情報に対応する信号特性を有する無線信号を送信し、
前記受信装置が、前記無線通信端末から送信された無線信号を受信して当該無線信号の信号特性を検出し、当該検出した信号特性に基づいて前記無線通信端末の識別情報を検出し、前記無線通信端末の識別情報と自身である前記受信装置を識別する識別情報とを関連付けて前記位置推定装置に送信し、
前記位置推定装置が、前記受信装置から受信した前記無線通信端末の識別情報及び前記受信情報の識別情報に基づいて、前記無線通信端末の位置を推定する、
という構成をとる。

【0016】

また、本発明の他の形態である受信装置は、
所定範囲に複数設置され、移動体である無線通信端末から送信された無線信号を受信する受信装置であって、
前記無線通信端末から送信された無線信号を受信して当該無線信号の信号特性を検出し、当該検出した信号特性に基づいて前記無線通信端末の識別情報を検出する端末情報受信部と、
前記無線通信端末の識別情報と自身である前記受信装置を識別する識別情報とを関連付けて、前記無線通信端末の位置推定を行う位置推定装置に送信する端末情報送信部と、
を備えた、
という構成をとる。

【0017】

また、本発明の他の形態であるプログラムは、
所定範囲に複数設置され、移動体である無線通信端末から送信された無線信号を受信する受信装置に、
前記無線通信端末から送信された無線信号を受信して当該無線信号の信号特性を検出し、当該検出した信号特性に基づいて前記無線通信端末の識別情報を検出する端末情報受信部と、
前記無線通信端末の識別情報と自身である前記受信装置を識別する識別情報とを関連付けて、前記無線通信端末の位置推定を行う位置推定装置に送信する端末情報送信部と、
を実現させるためのプログラムである。

【発明の効果】

【0018】

本発明は、以上のように構成されることにより、無線通信システムにおいて無線端末の位置推定を行う場合における、位置推定の精度の向上、消費電力の低下、コストの低下、を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の実施形態１における無線通信システムの全体構成を示す図である。

【図2】本発明の実施形態１における無線通信システムの構成の概略をブロック図である。

【図3】図２に開示した無線通信システムの動作を示すシーケンス図である。

【図4】本発明の実施形態２における無線通信システムの構成の概略をブロック図である。

【図5】図４に開示した無線通信システムの動作を示すシーケンス図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

＜実施形態１＞
本発明の第１の実施形態を、図１乃至図３を参照して説明する。図１乃至図２は、無線通信システムの構成を示す図であり、図３は、無線通信システムの動作を示す図である。

【0021】

図１に示すように、無線通信システムは、ユーザが所持する移動体である無線端末１と、当該無線端末１と無線通信を行う無線ＬＡＮ基地局２と、無線端末１から送信された無線ＬＡＮ信号を受信する複数の受信機３と、を備えている。また、無線通信システムは、図示しない有線又は無線のネットワークを介して複数の受信機３及び無線ＬＡＮ基地局２に接続され、無線端末１の位置推定を行う位置推定装置４を備えている。以下、各構成について詳述する。

【0022】

上記無線端末１（無線通信端末）は、例えば、ＩＥＥＥ ８０２．１１規格に準拠した無線ＬＡＮ通信機能を具備した情報処理端末である。具体例としては、スマートフォン、タブレット、ノートＰＣ、携帯ゲーム機などである。そして、無線端末１は、無線ＬＡＮ基地局２による無線ＬＡＮ通信に帰属しており、当該無線ＬＡＮ基地局２が定める通信チャネルにて無線ＬＡＮ通信可能なよう設定されている。

【0023】

また、無線端末１は、図２に示すように、装備された演算装置にプログラムが組み込まれることで構築された無線信号送信部１１を備えている。無線信号送信部１１は、上述した無線ＬＡＮ基地局２に対する予め定められた通信チャネルの無線ＬＡＮ信号を生成して送信する。このとき、無線信号送信部１１は、自端末である無線端末１に割り当てられた識別情報である無線端末ＩＤに応じた信号特性を有する無線ＬＡＮ信号を生成する。具体的に、無線信号送信部１１は、無線端末ＩＤに応じた長さのフレームを有する無線ＬＡＮ信号の組である測位信号セットを生成し、当該測位信号セットを無線ＬＡＮ基地局２に送信する。上記無線端末ＩＤに応じたフレーム長の無線信号を生成して送信する技術については、特開２０１２−１７５５４４に記載されている。

【0024】

なお、無線信号送信部１１は、上述した無線ＬＡＮ信号の組である測位信号セットを無線ＬＡＮ信号に対して送信しているが、後述するように、当該無線ＬＡＮ信号の到達範囲１０内に存在する受信機３にも送信されることとなる。但し、無線信号送信部１１は、上記無線ＬＡＮ信号とは異なる無線信号として、自端末の無線端末ＩＤに応じた信号特性を有する受信機用無線信号を生成して送信してもよい。

【0025】

また、無線端末１は、自端末の移動を検出する移動検出センサ（移動検出部）（図示せず）を備えており、移動を検出すると、その旨を無線信号送信部１１に通知する。無線信号送信部１１は、移動検出センサから移動検出の通知を受けると、上述した無線ＬＡＮ信号を送信する。

【0026】

ここで、移動検出センサは、例えば、加速度センサやＧＰＳなどであり、これらからの検出値に基づいて、無線信号送信部１１が、無線端末１が移動したか否かを判断し、移動したと判断すると無線ＬＡＮ信号を送信する。なお、上記移動検出センサは、上述したものに限定されず、無線端末１が移動したか否かを判断できるデータを取得できる装置であれば、いかなる装置であってもよい。また、上記では、無線信号送信部１１は、移動検出を契機に無線ＬＡＮ信号を送信することを説明したが、一定の時間間隔で送信したり、外部から所定の入力があった場合に送信するなど、いかなるタイミングで無線ＬＡＮ信号を送信してもよい。

【0027】

次に、受信機３（受信装置）について説明する。受信機３は、図１に示すように所定範囲に複数設置されており、特に、無線ＬＡＮ基地局２の設置密度よりも高い密度で設置されている。そして、受信機３は、装備された演算装置にプログラムが組み込まれることで構築された、端末情報受信部３１と、端末情報送信部３２と、を備えている。

【0028】

上記端末情報受信部３１は、複数の通信チャネルの無線ＬＡＮ信号を受信可能であり、無線端末１から送信された無線ＬＡＮ信号を受信する。そして、端末情報受信部３１は、受信した無線ＬＡＮ信号の信号特性を検出し、検出した信号特性に対応する無線端末ＩＤを検出する。具体的に、端末情報受信部３１は、受信した無線ＬＡＮ信号を包絡線検波することで当該無線ＬＡＮ信号のフレーム長を検出し、この検出したフレーム長に対応する無線端末ＩＤを検出する。なお、包絡線検波を用いて無線ＬＡＮ信号のフレーム長から無線端末ＩＤを検出する技術については、特開２０１２−１７５５４４に記載されている。但し、端末情報受信部３１は、受信した無線ＬＡＮ信号の信号特性として、フレーム長とは異なる他の信号特性を検出し、かかる信号特性から無線端末ＩＤを検出してもよい。

【0029】

以上のように、端末情報受信部３１は、無線ＬＡＮ信号を復調及び復号することなく、当該無線ＬＡＮ信号の信号特性から無線端末ＩＤを検出可能である。このため、端末情報受信部３１は、無線ＬＡＮ基地局２が備える無線信号の受信機能、つまり、無線ＬＡＮ信号を復調及び復号して当該信号の内容を認識する機能を備える必要はない。これに伴い、受信機３は、上述したように複数の通信チャネルの無線ＬＡＮ信号を受信可能となり、特定の通信チャネルの信号のみを取り出すＢＰＦ（Ｂａｎｄ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）を備える必要が無い。従って、受信機３の構成が簡易となる。

【0030】

また、端末情報受信部３１は、受信した無線ＬＡＮ信号の受信強度を表すＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）を検出する機能を有する。そして、端末情報受信部３１は、上述したように検出した無線端末ＩＤ及びＲＳＳＩを、端末情報送信部３２に渡す。

【0031】

受信機３が備える上記端末情報送信部３２は、端末情報受信部３１から渡された無線端末ＩＤ及びＲＳＳＩを、ネットワークを介して位置推定装置４に送信する。このとき、端末情報送信部３１は、自装置に予め割当てられた識別情報である受信機ＩＤに、上記無線端末ＩＤ及びＲＳＳＩを関連付けた端末関連情報として、位置推定装置４に送信する。なお、端末情報送信部３２は、必ずしもＲＳＳＩを送信しなくてもよく、受信機ＩＤに、端末情報受信部３１から渡された無線端末ＩＤのみを関連付けた端末関連情報を、位置推定装置４に送信してもよい。これに伴い、上記端末情報受信部３１は、ＲＳＳＩを検出する機能を備えていなくてもよい。

【0032】

次に、位置推定装置４について説明する。位置推定装置４は、演算装置及び記憶装置を備えた情報処理装置であり、装備された演算装置にプログラムが組み込まれることで構築された端末位置推定部４１を備えている。端末位置推定部４１は、複数の受信機３からそれぞれ送信された端末関連情報、つまり、受信機３が受信した無線ＬＡＮ信号から検出した「無線端末ＩＤ」及び「ＲＳＳＩ」と、その受信機３の「受信機ＩＤ」と、が関連付けられた端末関連情報を取得する。そして、端末位置推定部４１は、取得した端末関連情報に基づいて、無線端末の位置を推定する計算処理を行う。

【0033】

具体的に、端末位置推定部４１は、まず、受信した端末関連情報のうち、同じ「無線端末ＩＤ」を含む端末関連情報を抽出し、これら端末関連情報に含まれている「ＲＳＳＩ」の値を調べる。そして、「ＲＳＳＩ」の値が最も高い端末関連情報を特定し、当該端末関連情報に含まれる「受信機ＩＤ」を特定する。さらに、「受信機ＩＤ」に対応する受信機３を特定し、この受信機３の位置を無線端末１の位置として推定する。なお、これに伴い、位置推定装置４は、予め受信機ＩＤと受信機３の位置情報とを関連付けて記憶している。

【0034】

ここで、上述した端末位置推定部４１による処理は一例であって、他の方法により無線端末１の位置を推定してもよい。例えば、上述したように特定した受信機３の位置を「ＲＳＳＩ」の値に基づいて補正したり、「ＲＳＳＩ」を距離に変換した後に最小二乗誤差法を用いて無線端末１の位置を推定してもよい。あるいは、端末位置推定部４１は、「ＲＳＳＩ」の値が高い順に複数の受信機３を特定し、これら複数の受信機３の位置から無線端末１の位置を推定してもよい。

【0035】

また、端末位置推定部４１は、受信機３から取得した端末関連情報に「ＲＳＳＩ」が含まれていない場合、つまり、受信機３が無線端末ＩＤと受信機ＩＤの情報しか送信してこなかった場合には、当該取得した情報に含まれる受信機ＩＤの位置情報に基づいて無線端末１の位置を推定してもよい。例えば、無線端末ＩＤと受信機ＩＤとの端末関連情報を送信してきた受信機３が１つのみの場合には、かかる受信機３の位置を無線端末１の位置として推定してもよく、受信機３が複数の場合には、これら複数の受信機３の位置から無線端末１の位置を推定してもよい。

【0036】

次に、上述した無線通信システムの動作を、図３のシーケンスを参照して説明する。まず、無線端末１は、装備された移動検出センサで自端末が移動したか否かを検出する（ステップＳ１）。無線端末１は、移動を検出したことを契機に、自身に割り当てられている無線端末ＩＤに応じた特定の長さを持つ無線ＬＡＮ信号の組である測位信号セットを生成して送信する（ステップＳ２）。

【0037】

すると、無線端末１が送信した上記測位信号セット（無線ＬＡＮ信号）の到達範囲内に位置する全ての受信機３が、当該無線端末１が送信した測位信号セットを受信する。そして、各受信機３は、それぞれ受信した無線ＬＡＮ信号の組である測位信号セットを包絡線検波し、その結果として得られた信号長の組から、無線端末ＩＤを得る（ステップＳ３）。また、受信機３は、無線ＬＡＮ信号を受信した際における受信強度であるＲＳＳＩを測定する（ステップＳ３）。そして、各受信機３は、検出した無線端末ＩＤ及びＲＳＳＩと、自身である受信機３の受信機ＩＤと、を組にして関連付けた端末関連情報を、位置推定装置４にそれぞれ送信する（ステップＳ４）。

【0038】

そして、位置推定装置４は、複数の受信機３からそれぞれ受信した上記端末関連情報から、まず、同一の無線端末ＩＤを含むものを抽出する。そして、抽出した端末関連情報に含まれる「ＲＳＳＩ」が最も強い端末関連情報を特定し、当該端末関連情報に含まれる受信機ＩＤの位置を読み出して、その受信機３の位置付近に無線端末１が存在すると推定する（ステップＳ５）。その後、位置推定装置４は、無線端末１の位置の推定結果を、無線ＬＡＮ基地局２及び当該無線ＬＡＮ基地局２を介して無線端末１に通知する（ステップＳ６，Ｓ７）。

【0039】

以上のように、本発明によると、まず、位置を推定する対象となる無線端末１に特別な装置や機能を追加することなく、ＩＥＥＥ ８０２．１１規格に準拠した端末、及び、任意の長さの信号を連続して送信することが可能な無線通信規格に準拠する端末であれば、その位置を推定することができる。

【0040】

また、センサによる無線端末１の移動の検出等をトリガとして、無線信号を送信することで、不要な信号の送信を抑制できる。その結果、無線端末１の消費電力を削減できる。

【0041】

また、受信機３は、無線信号の復調及び復号をすることなく、送信元である無線端末１を識別することができる。従って、簡易に受信機３を構成できる。また、無線信号自身に暗号化が行われていても、送信元の識別が可能である。これに伴い、低コストにて受信機３の設置密度の向上を図ることができ、無線端末１の測位精度の向上を図ることができる。

【0042】

また、単一の受信機３で全通信チャネルを同時に受信できるため、無線端末１が使用している通信チャネルに依存せずに位置推定を行うことができる。

【0043】

＜実施形態２＞
次に、本発明の第２の実施形態を、図４乃至図５を参照して説明する。図４は、本実施形態における無線通信システムの構成を示すブロック図であり、図５は、無線通信システムの動作を示すシーケンス図である。

【0044】

本実施形態における無線通信システムは、上述した実施形態１で説明したものとほぼ同様の構成を有する。但し、以下の点で、実施形態１のものとは異なる。以下、実施形態１とは異なる点を主に説明する。

【0045】

まず、本実施形態における無線端末１が備える無線信号送信部１１は、無線端末１に装備されたセンサにて検出されたセンサ検出情報を無線ＬＡＮ信号に含めて発信する機能（センサ検出情報送信部）を有する。例えば、無線信号送信部１１は、上述したように移動検出センサである加速度センサで検出されたデータをセンサ検出情報として、無線ＬＡＮ信号の実データに含めて送信する。このとき、無線信号送信部１１は、後述するように無線ＬＡＮ基地局２にて送信元を認識できるよう、無線ＬＡＮ信号の実データに無線端末ＩＤも含めて送信する。なお、無線信号送信部１１が送信する無線ＬＡＮ信号のフレーム長は、上述同様に、無線端末１を特定する無線端末ＩＤに対応している。

【0046】

そして、無線端末１から送信されたセンサ検出情報を含む無線ＬＡＮ信号は、無線ＬＡＮ基地局２と複数の受信機３にて受信される。無線ＬＡＮ基地局２は、受信した無線ＬＡＮ信号を復調及び復号し、実データ内に含まれている無線端末ＩＤ及びセンサ検出情報を取得する。そして、取得した無線端末ＩＤ及びセンサ検出情報を、位置推定装置４にネットワークを介して送信する。なお、無線ＬＡＮ基地局２は、無線端末ＩＤ及びセンサ検出情報を位置推定装置４に送信する機能として、装備された演算装置にプログラムが組み込まれることで構築されたセンサ検出情報送信部２１を備える。

【0047】

さらに、本実施形態における位置推定装置４が備える端末位置推定部４１は、無線ＬＡＮ基地局２から送信された無線端末ＩＤ及びセンサ検出情報を取得すると共に、実施形態１と同様に受信機３から送信された端末関連情報を取得し、これらの情報に基づいて無線端末１の位置を推定する。例えば、端末位置推定部４１は、まず、実施形態１で説明したように端末関連情報から、最も強い「ＲＳＳＩ」を受信した受信機３を特定し、当該受信機３の位置を無線端末１の仮の位置として推定する。そして、無線端末１の仮の位置を、センサ検出情報に基づいて補正する。一例として、センサ検出情報が加速度センサの検出値である場合には、無線端末１の移動方向や移動ベクトルを表す情報を取得して、移動している方向や距離に応じて無線端末１の仮の位置を補正し、最終的な位置を推定する。

【0048】

なお、位置推定装置４による位置の推定処理方法は、上述した方法に限定されない。また、上述した無線端末１にて検出されるセンサ検出情報は、上述した情報に限定されず、いかなるセンサで検出された情報であってもよい。

【0049】

次に、上述した無線通信システムの動作を、図５のシーケンスを参照して説明する。まず、無線端末１は、装備された移動検出センサで自端末が移動したか否かを検出する（ステップＳ１１）。無線端末１は、移動を検出したことを契機に、自身に割り当てられている無線端末ＩＤに応じた特定の長さを持つ無線ＬＡＮ信号の組である測位信号セットを生成する。このとき、無線端末１は、移動検出センサなどで検出したセンサ検出情報と、自端末の無線端末ＩＤとを、無線ＬＡＮ信号の実データに含める。そして、無線端末１は、無線ＬＡＮ信号を送信する（ステップＳ１２）。

【0050】

すると、無線端末１が送信した上記測位信号セット（無線ＬＡＮ信号）の到達範囲内に位置する全ての受信機３、及び、無線ＬＡＮ基地局２が、当該無線端末１が送信した測位信号セットを受信する。但し、無線ＬＡＮ基地局２は、無線端末１が送信した通信チャネルに対応した無線ＬＡＮ基地局２のみが受信する。

【0051】

無線ＬＡＮ基地局２は、受信した無線ＬＡＮ信号を復調及び復号し、実データ内に含まれている無線端末ＩＤ及びセンサ検出情報を取得する。そして、取得した無線端末ＩＤ及びセンサ検出情報を、位置推定装置４にネットワークを介して送信する（ステップＳ１３）。

【0052】

また、各受信機３は、それぞれ受信した無線ＬＡＮ信号の組である測位信号セットを包絡線検波し、その結果として得られた信号長の組から無線端末ＩＤを得る（ステップＳ１４）。また、受信機３は、無線ＬＡＮ信号を受信した際における受信強度であるＲＳＳＩを測定する（ステップＳ１４）。そして、各受信機３は、検出した無線端末ＩＤ及びＲＳＳＩと、自身である受信機３の受信機ＩＤと、を組にして関連付けた端末関連情報を、位置推定装置４にそれぞれ送信する（ステップＳ１５）。

【0053】

位置推定装置４は、複数の受信機３からそれぞれ受信した上記端末関連情報から、同一の無線端末ＩＤを含むもののうち、「ＲＳＳＩ」が最も強い端末関連情報を特定し、当該端末関連情報に含まれる受信機ＩＤの位置を、無線端末１の仮の位置として推定する。そして、位置推定装置４は、無線ＬＡＮ基地局２からセンサ検出情報を用いて、無線端末１の仮の位置を補正し、最終的な位置を推定する（ステップＳ１６）。その後、位置推定装置４は、無線端末１の位置の推定結果を、無線ＬＡＮ基地局２及び当該無線ＬＡＮ基地局２を介して無線端末１に通知する（ステップＳ１７，Ｓ１８）。

【0054】

以上のように、本発明によると、上述したように、無線通信システムにおいて無線端末の位置推定を行う場合における、位置推定の精度の向上、消費電力の低下、コストの低下、を図ることができる。

【0055】

また、無線端末１が送信する無線ＬＡＮ信号に、所定のセンサにて検出した情報や他の情報を含めて無線ＬＡＮ基地局２に送信することができるため、通信効率の低下を抑制することができる。

【0056】

以上説明した通信システムは、例えば、以下のようなサービスを提供する際に利用することができる。
・在庫管理、入退室管理などの物や人の位置を把握し管理するサービス
・「事前に登録された装置を持つ人のみが、その場所の機器を利用できる」といった、セキュリティ管理サービスのような、物と場所を紐づけたサービス
・「ある地点における室温はｎ度」といった、情報と場所を紐づけたサービス

【0057】

＜付記＞
上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうる。以下、本発明における無線通信システム、位置推定方法、受信装置、プログラムの構成の概略を説明する。但し、本発明は、以下の構成に限定されない。

【0058】

（付記１）
移動体である無線通信端末と、所定範囲に設置され前記無線通信端末から送信された無線信号を受信する複数の受信装置と、前記複数の受信装置と接続され前記無線通信端末の位置推定を行う位置推定装置と、を備え、
前記無線通信端末は、当該無線通信端末を識別する識別情報に対応する信号特性を有する無線信号を送信する無線信号送信部を備え、
前記受信装置は、前記無線通信端末から送信された無線信号を受信して当該無線信号の信号特性を検出し、当該検出した信号特性に基づいて前記無線通信端末の識別情報を検出する端末情報受信部と、前記無線通信端末の識別情報と自身である前記受信装置を識別する識別情報とを関連付けて前記位置推定装置に送信する端末情報送信部と、を備え、
前記位置推定装置は、前記受信装置から受信した前記無線通信端末の識別情報及び前記受信情報の識別情報に基づいて、前記無線通信端末の位置を推定する端末位置推定部を備えた、
無線通信システム。

【0059】

（付記２）
付記１に記載の無線通信システムであって、
前記受信装置の前記端末情報受信部は、前記無線通信端末から送信された無線信号の信号特性に基づいて前記無線通信端末の識別情報を検出すると共に、当該無線信号の受信強度を検出し、
前記受信装置の前記端末情報送信部は、検出した前記無線通信端末の識別情報及び受信強度を、自身である前記受信装置を識別する識別情報と関連付けて前記位置推定装置に送信し、
前記位置推定装置の前記端末位置推定部は、前記受信装置から受信した相互に関連付けられた、当該受信装置の識別情報と、前記無線通信端末の識別情報及び受信強度と、に基づいて、前記無線通信端末の位置を推定する、
無線通信システム。

【0060】

（付記３）
付記２に記載の無線通信システムであって、
前記位置推定装置の前記端末位置推定部は、前記受信装置から受信した前記無線通信端末の識別情報が同一である情報のうち、前記受信強度に基づいて選定した当該受信強度に関連付けられている識別情報に対応する前記受信装置の位置に基づいて、前記無線通信端末の位置を推定する、
無線通信システム。

【0061】

（付記４）
付記１乃至３のいずれかに記載の無線通信システムであって、
前記無線通信端末の前記無線信号送信部は、当該無線通信端末の識別情報に対応するフレーム長を有する無線信号を送信し、
前記受信装置の前記端末情報受信部は、前記無線通信端末から送信された無線信号のフレーム長に基づいて当該無線通信端末の識別情報を検出する、
無線通信システム。

【0062】

（付記５）
付記１乃至４のいずれかに記載の無線通信システムであって、
前記受信装置は、複数の通信チャネルの無線信号を同時に受信可能である、
無線通信システム。

【0063】

（付記６）
付記１乃至５のいずれかに記載の無線通信システムであって、
前記無線通信端末は、自端末の移動を検出する移動検出部を備え、
前記無線通信端末の前記無線信号送信部は、前記移動検出部にて自端末の移動を検出したときに前記無線信号を前記受信装置に送信する、
無線通信システム。

【0064】

（付記７）
付記１乃至６のいずれかに記載の無線通信システムであって、
前記無線通信端末と無線通信を行う無線基地局を備え、
前記無線通信端末の前記無線信号送信部は、当該無線通信端末が装備する所定のセンサにて検出したセンサ検出情報を、当該無線通信端末の識別情報と共に、前記受信装置又は前記無線基地局に送信し、
前記位置推定装置の前記端末位置推定部は、前記受信装置から受信した情報と、前記無線通信端末から受信した情報とに基づいて、前記無線通信端末の位置を推定する、
無線通信システム。

【0065】

（付記８）
移動体である無線通信端末と、所定範囲に設置され前記無線通信端末から送信された無線信号を受信する複数の受信装置と、前記複数の受信装置と接続され前記無線通信端末の位置推定を行う位置推定装置と、を備えた無線通信システムにより、前記無線通信端末の位置を推定する位置推定方法であって、
前記無線通信端末が、当該無線通信端末を識別する識別情報に対応する信号特性を有する無線信号を送信し、
前記受信装置が、前記無線通信端末から送信された無線信号を受信して当該無線信号の信号特性を検出し、当該検出した信号特性に基づいて前記無線通信端末の識別情報を検出し、前記無線通信端末の識別情報と自身である前記受信装置を識別する識別情報とを関連付けて前記位置推定装置に送信し、
前記位置推定装置が、前記受信装置から受信した前記無線通信端末の識別情報及び前記受信情報の識別情報に基づいて、前記無線通信端末の位置を推定する、
位置推定方法。

【0066】

（付記８−２）
付記８に記載の位置推定方法であって、
前記受信装置が、前記無線通信端末から送信された無線信号の信号特性に基づいて前記無線通信端末の識別情報を検出すると共に、当該無線信号の受信強度を検出し、検出した前記無線通信端末の識別情報及び受信強度を、自身である前記受信装置を識別する識別情報と関連付けて前記位置推定装置に送信し、
前記位置推定装置が、前記受信装置から受信した相互に関連付けられた、当該受信装置の識別情報と、前記無線通信端末の識別情報及び受信強度と、に基づいて、前記無線通信端末の位置を推定する、
位置推定方法。

【0067】

（付記９）
所定範囲に複数設置され、移動体である無線通信端末から送信された無線信号を受信する受信装置であって、
前記無線通信端末から送信された無線信号を受信して当該無線信号の信号特性を検出し、当該検出した信号特性に基づいて前記無線通信端末の識別情報を検出する端末情報受信部と、
前記無線通信端末の識別情報と自身である前記受信装置を識別する識別情報とを関連付けて、前記無線通信端末の位置推定を行う位置推定装置に送信する端末情報送信部と、
を備えた受信装置。

【0068】

（付記９−２）
付記９に記載の受信装置であって、
前記端末情報受信部は、前記無線通信端末から送信された無線信号の信号特性に基づいて前記無線通信端末の識別情報を検出すると共に、当該無線信号の受信強度を検出し、
前記端末情報送信部は、検出した前記無線通信端末の識別情報及び受信強度を、自身である前記受信装置を識別する識別情報と関連付けて前記位置推定装置に送信する、
受信装置。

【0069】

（付記１０）
所定範囲に複数設置され、移動体である無線通信端末から送信された無線信号を受信する受信装置に、
前記無線通信端末から送信された無線信号を受信して当該無線信号の信号特性を検出し、当該検出した信号特性に基づいて前記無線通信端末の識別情報を検出する端末情報受信部と、
前記無線通信端末の識別情報と自身である前記受信装置を識別する識別情報とを関連付けて、前記無線通信端末の位置推定を行う位置推定装置に送信する端末情報送信部と、
を実現させるためのプログラム。

【0070】

（付記１０−２）
付記１０に記載のプログラムであって、
前記端末情報受信部は、前記無線通信端末から送信された無線信号の信号特性に基づいて前記無線通信端末の識別情報を検出すると共に、当該無線信号の受信強度を検出し、
前記端末情報送信部は、検出した前記無線通信端末の識別情報及び受信強度を、自身である前記受信装置を識別する識別情報と関連付けて前記位置推定装置に送信する、
プログラム。

【0071】

なお、上述したプログラムは、記憶装置に記憶されていたり、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録されている。例えば、記録媒体は、フレキシブルディスク、光ディスク、光磁気ディスク、及び、半導体メモリ等の可搬性を有する媒体である。

【0072】

以上、上記実施形態等を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明の範囲内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。

【符号の説明】

【0073】

１ 無線端末
１１ 無線信号送信部
２ 無線ＬＡＮ基地局
２１ センサ検出情報送信部
３ 受信機
３１ 端末情報受信部
３２ 端末情報送信部
４ 位置推定装置
４１ 端末位置推定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】