特開 2023-19477 第１種無線装置、第２種無線装置、無線測距システム、通信方法、プログラム

(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】P2023019477

(43)【公開日】2023-02-09

(54)【発明の名称】第１種無線装置、第２種無線装置、無線測距システム、通信方法、プログラム

(51)【国際特許分類】

   H04W 76/34 20180101AFI20230202BHJP

   G01S 11/02 20100101ALI20230202BHJP

   H04W 76/10 20180101ALI20230202BHJP

   G01S 5/14 20060101ALN20230202BHJP

【ＦＩ】

H04W76/34

G01S11/02

H04W76/10

G01S5/14

【審査請求】未請求

【請求項の数】16

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021124226

(22)【出願日】2021-07-29

(71)【出願人】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100123102

【弁理士】

【氏名又は名称】宗田 悟志

(72)【発明者】

【氏名】植田 真介

(72)【発明者】

【氏名】神前 貴弘

(72)【発明者】

【氏名】河地 玄

(72)【発明者】

【氏名】大村 恒介

(72)【発明者】

【氏名】佐伯 亮太

【テーマコード（参考）】

5J062

5K067

【Ｆターム（参考）】

5J062AA08

5J062CC11

5K067AA34

5K067BB21

5K067GG21

(57)【要約】

【課題】２つの無線装置間の距離を測定するための無線通信において、トラヒックの増加を抑制する技術を提供する。
【解決手段】通信部１０２は、無線通信を実行可能である。制御部１６０は、通信部１０２とタグ２００との接続処理を実行する。測距部１４０は、制御部１６０による接続処理により通信部１０２がタグ２００に接続された場合、通信部１０２とタグ２００との無線通信により、タグ２００との間の距離を測定する。制御部１６０は、通信部１０２とタグ２００との無線通信がなされた後、第１条件を満たすと、通信部１０２とタグ２００との接続を解除する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１種無線装置であって、
無線通信を実行可能な通信部と、
前記通信部と第２種無線装置との接続処理を実行する制御部と、
前記制御部による接続処理により前記通信部が第２種無線装置に接続された場合、前記通信部と前記第２種無線装置との無線通信により、前記第２種無線装置との間の距離を測定する測距部とを備え、
前記制御部は、前記通信部と前記第２種無線装置との無線通信がなされた後、第１条件を満たすと、前記通信部と前記第２種無線装置との接続を解除する第１種無線装置。

【請求項2】

前記第１条件は、前記測距部が前記第２種無線装置との間の距離の測定を完了したことを含む請求項１に記載の第１種無線装置。

【請求項3】

前記第１条件は、前記測距部が前記第２種無線装置との間の距離の測定を完了した後、前記第１種無線装置と前記第２種無線装置の少なくとも１つの状態が第２条件を満たすことを含む請求項１に記載の第１種無線装置。

【請求項4】

前記第２条件は、前記第２種無線装置の状態が移動状態であることを含む請求項３に記載の第１種無線装置。

【請求項5】

前記第２条件は、前記第１種無線装置と前記第２種無線装置の少なくも１つの同時接続台数がしきい値を超えたことを含む請求項３に記載の第１種無線装置。

【請求項6】

外部システムと通信する外部通信部をさらに備え、
前記第１条件は、前記外部通信部が接続解除の要求を前記外部システムから受信したことを含む請求項１に記載の第１種無線装置。

【請求項7】

前記制御部は、前記第２種無線装置から定期的に送信される報知信号の間隔を、前記測距部が距離を測定してからの期間に応じて決定する請求項１に記載の第１種無線装置。

【請求項8】

第１種無線装置と無線通信可能な第２種無線装置であって、
無線通信を実行可能な通信部と、
前記通信部と前記第１種無線装置との接続処理を実行する制御部とを備え、
前記通信部は、前記制御部による接続処理により前記通信部が第１種無線装置に接続された場合、前記第１種無線装置と前記第２種無線装置との間の距離を前記第１種無線装置に測定させるために、前記通信部と前記第１種無線装置との無線通信を実行し、
前記制御部は、前記通信部と前記第１種無線装置との無線通信がなされた後、第３条件を満たすと、前記通信部と前記第１種無線装置との接続を解除する第２種無線装置。

【請求項9】

前記第３条件は、前記第１種無線装置と前記第２種無線装置との間の距離の測定を前記第１種無線装置が完了した後、前記第１種無線装置と前記第２種無線装置の少なくとも１つの状態が第４条件を満たすことを含む請求項８に記載の第２種無線装置。

【請求項10】

前記第４条件は、前記第２種無線装置の状態が移動状態であることを含む請求項９に記載の第２種無線装置。

【請求項11】

前記第４条件は、前記第１種無線装置と前記第２種無線装置の少なくも１つの同時接続台数がしきい値を超えたことを含む請求項９に記載の第２種無線装置。

【請求項12】

請求項１から７のいずれか１項に記載の第１種無線装置と、
請求項８から１１のいずれか１項に記載の第２種無線装置と、
を備える無線測距システム。

【請求項13】

無線通信を実行可能な第１種無線装置における通信方法であって、
前記第１種無線装置と第２種無線装置との接続処理を実行するステップと、
接続処理により前記第１種無線装置が第２種無線装置に接続された場合、前記第１種無線装置と前記第２種無線装置との無線通信により、前記第２種無線装置との間の距離を測定するステップと、
前記第１種無線装置と前記第２種無線装置との無線通信がなされた後、第１条件を満たすと、前記第１種無線装置と前記第２種無線装置との接続を解除するステップと、
を備える通信方法。

【請求項14】

第１種無線装置と無線通信を実行可能な第２種無線装置における通信方法であって、
前記第２種無線装置と前記第１種無線装置との接続処理を実行するステップと、
接続処理により前記第２種無線装置が第１種無線装置に接続された場合、前記第１種無線装置と前記第２種無線装置との間の距離を前記第１種無線装置に測定させるために、前記第２種無線装置と前記第１種無線装置との無線通信を実行するステップと、
前記第２種無線装置と前記第１種無線装置との無線通信がなされた後、第３条件を満たすと、前記第２種無線装置と前記第１種無線装置との接続を解除するステップと、
を備える通信方法。

【請求項15】

無線通信を実行可能な第１種無線装置におけるプログラムであって、
前記第１種無線装置と第２種無線装置との接続処理を実行するステップと、
接続処理により前記第１種無線装置が第２種無線装置に接続された場合、前記第１種無線装置と前記第２種無線装置との無線通信により、前記第２種無線装置との間の距離を測定するステップと、
前記第１種無線装置と前記第２種無線装置との無線通信がなされた後、第１条件を満たすと、前記第１種無線装置と前記第２種無線装置との接続を解除するステップとをコンピュータに実行させるためのプログラム。

【請求項16】

第１種無線装置と無線通信を実行可能な第２種無線装置におけるプログラムであって、
前記第２種無線装置と前記第１種無線装置との接続処理を実行するステップと、
接続処理により前記第２種無線装置が第１種無線装置に接続された場合、前記第１種無線装置と前記第２種無線装置との間の距離を前記第１種無線装置に測定させるために、前記第２種無線装置と前記第１種無線装置との無線通信を実行するステップと、
前記第２種無線装置と前記第１種無線装置との無線通信がなされた後、第３条件を満たすと、前記第２種無線装置と前記第１種無線装置との接続を解除するステップとをコンピュータに実行させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、測定技術に関し、特に２つの装置間の距離を測定する第１種無線装置、第２種無線装置、無線測距システム、通信方法、プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

２つの無線装置間の距離を測定するために、２つの無線装置間において無線通信がなされる。例えば、１つ目の無線装置（以下、「第１無線装置」という）から２つ目の無線装置（以下、「第２無線装置」という）にキャリア信号が送信されるとともに、第２無線装置から第１無線装置にもキャリア信号が送信される。第１無線装置における受信結果と、第２無線装置における受信結果とをもとに、第１無線装置と第２無線装置との間の距離が測定される（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－１５５７２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

複数の第１無線装置と、複数の第２無線装置とが含まれると、２つの無線装置間における無線通信のトラヒックが増加する。

【0005】

本開示はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、２つの無線装置間の距離を測定するための無線通信において、トラヒックの増加を抑制する技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本開示のある態様の第１種無線装置は、第１種無線装置であって、無線通信を実行可能な通信部と、通信部と第２種無線装置との接続処理を実行する制御部と、制御部による接続処理により通信部が第２種無線装置に接続された場合、通信部と第２種無線装置との無線通信により、第２種無線装置との間の距離を測定する測距部とを備える。制御部は、通信部と第２種無線装置との無線通信がなされた後、第１条件を満たすと、通信部と第２種無線装置との接続を解除する。

【0007】

本開示の別の態様は、第２種無線装置である。この装置は、第１種無線装置と無線通信可能な第２種無線装置であって、無線通信を実行可能な通信部と、通信部と第１種無線装置との接続処理を実行する制御部とを備える。通信部は、制御部による接続処理により通信部が第１種無線装置に接続された場合、第１種無線装置と第２種無線装置との間の距離を第１種無線装置に測定させるために、通信部と第１種無線装置との無線通信を実行し、制御部は、通信部と第１種無線装置との無線通信がなされた後、第３条件を満たすと、通信部と第１種無線装置との接続を解除する。

【0008】

本開示のさらに別の態様は、通信方法である。この方法は、無線通信を実行可能な第１種無線装置における通信方法であって、第１種無線装置と第２種無線装置との接続処理を実行するステップと、接続処理により第１種無線装置が第２種無線装置に接続された場合、第１種無線装置と第２種無線装置との無線通信により、第２種無線装置との間の距離を測定するステップと、第１種無線装置と第２種無線装置との無線通信がなされた後、第１条件を満たすと、第１種無線装置と第２種無線装置との接続を解除するステップと、を備える。

【0009】

本開示のさらに別の態様もまた、通信方法である。この方法は、第１種無線装置と無線通信を実行可能な第２種無線装置における通信方法であって、第２種無線装置と第１種無線装置との接続処理を実行するステップと、接続処理により第２種無線装置が第１種無線装置に接続された場合、第１種無線装置と第２種無線装置との間の距離を第１種無線装置に測定させるために、第２種無線装置と第１種無線装置との無線通信を実行するステップと、第２種無線装置と第１種無線装置との無線通信がなされた後、第３条件を満たすと、第２種無線装置と第１種無線装置との接続を解除するステップと、を備える。

【0010】

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本開示の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本開示の態様として有効である。

【発明の効果】

【0011】

本開示によれば、２つの無線装置間の距離を測定するための無線通信において、トラヒックの増加を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施例１に係る無線測距システムの構成を示す図である。

【図2】図２（ａ）－（ｂ）は、図１の無線測距システムにおけるスキャナ、タグ、位置推定装置の構成を示す図である。

【図3】図３（ａ）－（ｂ）は、図１の無線測距システムにおいて使用される信号のフォーマットを示す図である。

【図4】図１の無線測距システムによる通信手順を示すシーケンス図である。

【図5】図５（ａ）－（ｂ）は、図１の無線測距システムにおけるタグ、スキャナの別の構成を示す図である。

【図6】図６（ａ）－（ｂ）は、図２（ａ）のスキャナあるいは図５（ｂ）のスキャナによる通信手順を示すフローチャートである。

【図7】図７（ａ）－（ｂ）は、実施例２に係るタグ、スキャナの構成を示す図である。

【図8】図８（ａ）－（ｂ）は、図２（ａ）のスキャナあるいは図７（ｂ）のスキャナによる通信手順を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

（実施例１）
本開示を具体的に説明する前に、概要を述べる。実施例１は、２つの無線装置間の距離を測定する無線測距システムに関する。無線測距システムに含まれる無線装置は、例えばスキャナとタグである。スキャナは、タグに対して測定用信号を送信する。タグは、測定用信号の受信結果（以下、「第１受信データ」という）を生成する。タグは、スキャナに対して測定用信号と第１受信データとを送信する。スキャナは、測定用信号の受信結果（以下、「第２受信データ」という）を生成する。スキャナは、第１受信データと第２受信データとを平均化して受信データを生成し、受信データをもとにＭＵＳＩＣ（ＭＵｌｔｉｐｌｅ ＳＩｇｎａｌ Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ）法により距離を測定する。さらに、無線測距システムには、位置が固定されたスキャナが複数含まれており、各スキャナにおいて測定されたタグとの距離をもとに、タグの位置が推定される。

【0014】

無線測距システムに複数のタグが含まれる場合、１つのスキャナから送信された測定用信号が複数のタグに受信されると、複数のタグのそれぞれは第１受信データをスキャナに送信する。そのため、スキャナは、距離の測定対象でないタグからの第１受信データを送信することもある。無線測距システムに含まれるスキャナとタグの数が増加すると、不要な第１受信データの増加によってトラヒックが増加する。

【0015】

本実施例において、タグは、タグの存在を知らせるための信号（以下、「アドバタイズ」という）を定期的にブロードキャスト送信する。スキャナは、アドバタイズを受信することによってタグの存在を認識する。スキャナは、距離の測定対象となるタグを決定すると、当該タグに対して接続要求を送信することによって、スキャナとタグとの間の接続処理が実行される。これに続いて、スキャナとタグとの間において測定用信号の送信がなされ、スキャナにおいて距離が測定される。距離の測定終了後、スキャナは、タグに対して切断要求を送信することによって、スキャナとタグの間の切断処理が実行される。つまり、スキャナとタグは、距離を測定する際に接続処理と切断処理を実行するので、スキャナとタグとが１対１で無線通信される。スキャナとタグとが１対１で無線通信されることによって、トラヒックの増加が抑制される。

【0016】

本実施例では、さらに処理の条件を満たす場合に、スキャナは、距離の測定終了後もタグに対して切断処理を実行しない。これによって、スキャナとタグとの間の接続処理が実行されずに、スキャナとタグとの間において測定用信号の送信がなされる。その結果、切断処理と接続処理とが省略されることによって、トラヒックの増加が抑制される。

【0017】

ここでは、無線測距システム１０００によるタグ２００の位置推定の原理を説明してから、無線測距システム１０００での処理を説明する。図１は、無線測距システム１０００の構成を示す。無線測距システム１０００は、スキャナ１００と総称される第１スキャナ１００ａから第４スキャナ１００ｄ、タグ２００と総称される第１タグ２００ａ、第２タグ２００ｂ、位置推定装置３００を含む。無線測距システム１０００に含まれるスキャナ１００の数は「４」に限定されず、タグ２００の数は「２」に限定されない。スキャナ１００を第１種無線装置と呼ぶ場合、タグ２００は第２種無線装置と呼ばれる。

【0018】

各スキャナ１００の位置は固定であり、スキャナ１００はタグ２００との無線通信機能を有する。例えば、第１スキャナ１００ａと第１タグ２００ａとの組合せにおいて無線通信がなされることによって、第１スキャナ１００ａは、第１スキャナ１００ａと第１タグ２００ａとの間の距離（以下、「第１距離」という）を測定する。また、第２スキャナ１００ｂと第１タグ２００ａとの組合せにおいて無線通信がなされることによって、第２スキャナ１００ｂは、第２スキャナ１００ｂと第１タグ２００ａとの間の距離（以下、「第２距離」という）を測定する。さらに、第３スキャナ１００ｃと第１タグ２００ａとの組合せにおいて無線通信がなされることによって、第３スキャナ１００ｃは、第３スキャナ１００ｃと第１タグ２００ａとの間の距離（以下、「第３距離」という）を測定する。各スキャナ１００は、有線または無線により位置推定装置３００と通信可能であり、測定した距離の情報を位置推定装置３００に送信する。

【0019】

位置推定装置３００は、各スキャナ１００から距離の情報を受信する。また、位置推定装置３００は、各スキャナ１００が固定された位置情報を記憶する。位置情報は、例えば緯度と経度により示される。位置推定装置３００は、第１距離、第２距離、第３距離と、第１スキャナ１００ａから第３スキャナ１００ｃのそれぞれの位置情報とをもとに、三点測位を実行することによって第１タグ２００ａの位置を推定する。第２タグ２００ｂに対しても同様の処理が実行される。

【0020】

図２（ａ）－（ｂ）は、無線測距システム１０００におけるスキャナ１００、タグ２００、位置推定装置３００の構成を示す。図２（ａ）は、スキャナ１００、タグ２００の構成を示す。スキャナ１００は、通信部１０２、導出部１３０、測距部１４０、外部通信部１５０、制御部１６０を含み、通信部１０２は、送信部１１０、受信部１２０を含む。タグ２００は、通信部２０２、導出部２３０を含み、通信部２０２は、送信部２１０、受信部２２０を含む。スキャナ１００は距離を測定する処理を実行する装置であり、タグ２００は距離の測定対象となる装置である。

【0021】

スキャナ１００の送信部１１０は、タグ２００における受信環境の測定に使用すべき第１測定用信号と、第１測定用信号の送信タイミングが示されるトリガ信号とをタグ２００に送信する。図３（ａ）－（ｂ）は、無線測距システム１０００において使用される信号のフォーマットを示す。図３（ａ）は、送信部１１０から送信される信号のフォーマットを示す。信号の先頭にはトリガ信号が配置される。トリガ信号は予め定められたパターンを有し、これに続いて第１測定用信号が配置されることを示す。第１測定用信号では、互いに異なる複数の周波数「ｆ_１」、「ｆ_２」、・・・、「ｆ_Ｋ」の無変調波が時分割多重されている。無変調波の周波数間隔は等間隔である。第１測定用信号では、「ｆ_１」、「ｆ_２」、・・・、「ｆ_ｎ－１」、「ｆ_ｎ＋１」、・・・、「ｆ_Ｋ」のように、特定の周波数「ｆ_ｎ」がはじめから欠落されてもよい。図３（ｂ）は後述するので、図２に戻る。

【0022】

タグ２００の受信部２２０は、トリガ信号と第１測定用信号とをスキャナ１００から受信する。受信部２２０は送信部１１０と非同期で動作する。受信部２２０は、トリガ信号を受信することによって、第１測定用信号の受信を認識する。導出部２３０は、受信部２２０において受信した第１測定用信号に含まれる複数の周波数の無変調波のそれぞれに対して受信結果を導出する。各受信結果は、受信部２２０における直交検波の結果であり、かつ同相成分と直交成分とを含む複素データである。複数の周波数のそれぞれに対する受信結果の組合せが、前述の第１受信データに相当する。第１受信データは、トリガ信号が示す送信タイミングにおいてタグ２００が第１測定用信号をもとに測定した受信環境を示す。

【0023】

送信部２１０は、導出部２３０において導出した第１受信データと、スキャナ１００における受信環境の測定に使用すべき第２測定用信号とをスキャナ１００に送信する。図３（ｂ）は、送信部２１０から送信される信号のフォーマットを示す。信号の先頭には第１受信データが配置される。第１受信データに続いて第２測定用信号が配置される。第２測定用信号では、互いに異なる複数の周波数「ｆ_１」、「ｆ_２」、・・・、「ｆ_Ｋ」の無変調波が時分割多重されている。無変調波の周波数間隔は等間隔である。図２に戻る。

【0024】

スキャナ１００の受信部１２０は、第１受信データと第２測定用信号とをタグ２００から受信する。受信部１２０は送信部２１０と非同期で動作する。受信部１２０は、第１受信データを測距部１４０に出力する。導出部１３０は、受信部２２０において受信した第２測定用信号に含まれる複数の周波数の無変調波のそれぞれに対して受信結果を導出する。各受信結果は、受信部１２０における直交検波の結果であり、かつ同相成分と直交成分とを含む複素データである。複数の周波数のそれぞれに対する受信結果の組合せが、前述の第２受信データに相当する。第２受信データは、スキャナ１００が第２測定用信号をもとに測定した受信環境を示す。導出部１３０は、第２受信データを測距部１４０に出力する。

【0025】

測距部１４０は、導出部において導出した第２受信データと、受信部において受信した第１受信データを受けつける。第１受信データと第２受信データは、前述のごとく、複数の周波数のそれぞれに対応した成分を含み、かつ複素データである。測距部１４０は、第１受信データと第２受信データとを成分毎に対応づけてから成分毎に平均を計算することによって、第１受信データと第２受信データをもとに受信データを生成する。そのため、受信データも、複数の周波数のそれぞれに対応した成分を有する。前述のごとく、送信部１１０と受信部２２０は同期せず、受信部１２０と送信部２１０は同期しないので、スキャナ１００とタグ２００は非同期で動作する。そのため、第１受信データと第２受信データのそれぞれには同期のずれの成分が含まれており、第１受信データと第２受信データは、距離に応じた位相情報を示さない。しかしながら、第１受信データには、スキャナ１００に対するタグ２００の同期のずれの成分が含まれ、第２受信データには、タグ２００に対するスキャナ１００の同期のずれの成分が含まれる。第１受信データと第２受信データとを平均化することによって、同期のずれが相殺されるので、距離に応じた位相情報が得られる。

【0026】

測距部１４０は、受信データをもとに、ＭＵＳＩＣ法により、タグ２００との間の距離を測定する。受信データに含まれる成分の数をＫとすると、時刻ｔでの受信データＸ（ｔ）は、次のように示される。

【数1】

ｘ_１（ｔ）、ｘ_２（ｔ）等は、受信データＸ（ｔ）に含まれる各成分であり、例えば、ｘ_１（ｔ）は周波数ｆ_１に対応した成分を示す。周波数ｆ_１に対応した成分は、同相成分の状態を示すＩ_１（ｔ）と、直交成分の状態を示すＱ_１（ｔ）とを使用すると、次のように示される。

【数2】

ここで、Ａは、無変調波の振幅を示す。また、周波数ｆ_ｉに対応した成分は、同相成分の状態を示すＩ_ｉ（ｔ）と、直交成分の状態を示すＱ_ｉ（ｔ）とを使用すると、次のように示される。

【数3】

【0027】

受信データの相関行列Ｒ_ｘｘは、次のように示される。

【数4】

Ｈは複素共役転置、Ｅ［］は時間平均を示す。相関行列Ｒ_ｘｘに対する固有値展開は、次のように示される。

【数5】

ここで、ｅ_ｉは相関行列Ｒ_ｘｘの固有ベクトルを示し、λ_ｉは固有値を示し、σ^２は雑音電力を示す。

【0028】

距離推定で使用されるモードベクトルａ（ｒ_ｉ）は次のように示される。

【数6】

Ｔは転置を示す。これらより以下の関係が成り立つ。

【数7】

【0029】

そのため、ＭＵＳＩＣ評価関数Ｐ_{ＭＵＳＩＣ}は次のように示される。

【数8】

式（８）において、ｒを変化させると、ＭＵＳＩＣ評価関数Ｐ_{ＭＵＳＩＣ}の値も変化する。ＭＵＳＩＣ評価関数Ｐ_{ＭＵＳＩＣ}のピークを検出し、当該ピークに対応するｒの値が、測定すべき距離ｒに相当する。

【0030】

外部通信部１５０は、有線または無線により図１の位置推定装置３００と接続されており、位置推定装置３００と通信可能である。外部通信部１５０は、測距部１４０において測定した距離の情報を位置推定装置３００に送信する。その際、本スキャナ１００を識別するための識別情報（以下、「スキャナＩＤ」という）と、距離を測定したタグ２００を識別するための識別情報（以下、「タグＩＤ」という）も送信される。制御部１６０は、スキャナ１００の動作を制御し、制御部２６０は、タグ２００の動作を制御する。

【0031】

図２（ｂ）は、位置推定装置３００の構成を示す。位置推定装置３００は、距離記憶部３１０、位置推定部３２０を含む。距離記憶部３１０は、各スキャナ１００と通信することによって、各スキャナ１００から距離の情報を受信する。距離記憶部３１０は、スキャナＩＤ、タグＩＤ、距離を対応づけながら記憶する。また、距離記憶部３１０は、各スキャナ１００のスキャナＩＤと、スキャナ１００が固定された位置情報とを対応づけながら記憶する。

【0032】

位置推定部３２０は、距離記憶部３１０から、スキャナＩＤ、タグＩＤ、距離の組合せであって、推定対象の１つのタグＩＤが含まれた組合せを３つ以上、例えば３つ抽出する。また、位置推定部３２０は、抽出した組合せに含まれたスキャナＩＤの位置情報を距離記憶部３１０から抽出する。さらに、位置推定部３２０は、抽出した組合せに含まれた距離と、抽出した位置情報をもとに、三点測位を実行する。三点測位の結果が、推定対象のタグ２００の位置である。

【0033】

本開示における装置、システム、または方法の主体は、コンピュータを備えている。このコンピュータがプログラムを実行することによって、本開示における装置、システム、または方法の主体の機能が実現される。コンピュータは、プログラムにしたがって動作するプロセッサを主なハードウェア構成として備える。プロセッサは、プログラムを実行することによって機能を実現することができれば、その種類は問わない。プロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）、またはＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）を含む１つまたは複数の電子回路で構成される。複数の電子回路は、１つのチップに集積されてもよいし、複数のチップに設けられてもよい。複数のチップは１つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に備えられていてもよい。プログラムは、コンピュータが読み取り可能なＲＯＭ、光ディスク、ハードディスクドライブなどの非一時的記録媒体に記録される。プログラムは、記録媒体に予め格納されていてもよいし、インターネット等を含む広域通信網を介して記録媒体に供給されてもよい。

【0034】

本実施例では、図１、図２（ａ）－（ｂ）に示される無線測距システム１０００において、スキャナ１００とタグ２００との間の接続処理、切断処理が追加される。図４は、無線測距システム１０００による通信手順を示すシーケンス図である。タグ２００は、アドバタイズを定期的にブロードキャスト送信する（Ｓ１０）。スキャナ１００は、アドバタイズを受信するとスキャナ１００との距離の測定を決定し、接続要求をタグ２００に送信する（Ｓ１２）。このようにスキャナ１００とタグ２００との間の接続処理が実行される。スキャナ１００は、第１測定用信号をタグ２００に送信する（Ｓ１４）。タグ２００は、第１測定用信号の受信結果をスキャナ１００に送信する（Ｓ１６）。タグ２００は、第２測定用信号をスキャナ１００に送信する（Ｓ１８）。スキャナ１００は、受信した第２測定用信号と受信結果とをもとにタグ２００との間の距離を測定し、切断要求をタグ２００に送信する（Ｓ２０）。このようにスキャナ１００とタグ２００との間の切断処理が実行される。

【0035】

図５（ａ）－（ｂ）は、無線測距システム１０００におけるタグ２００、スキャナ１００の別の構成を示す。図５（ａ）はタグ２００の構成を示し、タグ２００では、図２（ａ）の構成に移動検知部２７０が追加される。また、図５（ａ）のタグ２００は、例えば図２（ａ）のスキャナ１００と通信する。タグ２００の送信部２１０は、制御部２６０からの指示によりアドバタイズを定期的にブロードキャスト送信する。アドバタイズにはタグＩＤが含まれる。

【0036】

スキャナ１００の受信部１２０は、タグ２００からのアドバタイズを定期的に受信する。制御部１６０は、受信部１２０において受信したアドバタイズをもとに、アドバタイズに含まれたタグＩＤのタグ２００との距離の測定を決定する。制御部１６０は、送信部１１０に対して、タグ２００との接続処理の実行を指示する。送信部１１０は、制御部１６０からの指示により接続要求を送信する。接続要求にはスキャナＩＤが含まれるとともに、接続要求の宛先はタグＩＤのタグ２００に設定される。

【0037】

タグ２００の受信部２２０は、スキャナ１００からの接続要求を受信する。制御部２６０は、受信部２２０において受信した接続要求をもとに、通信部２０２とスキャナ１００との接続処理を実行する。このような処理の結果、スキャナ１００とタグ２００とが接続される。スキャナ１００とタグ２００とが接続されると、前述のごとく、通信部１０２と通信部２０２との間において無線通信が実行され、測距部１４０は、スキャナ１００とタグ２００との間の距離を測定する。

【0038】

また、タグ２００の移動検知部２７０は、タグ２００の移動を検知するためのセンサであり、例えば加速度センサである。移動検知部２７０は、移動を検知した場合に、移動の検知を送信部２１０に通知する。送信部２１０は、移動検知部２７０において移動が検知された場合に、移動を示す移動情報をスキャナ１００に送信する。タグ２００が移動情報を送信した場合、スキャナ１００の受信部１２０は、移動情報を受信する。受信部１２０は、移動情報を受信した場合、移動情報を制御部１６０に出力する。

【0039】

制御部１６０は、通信部２０２とスキャナ１００との無線通信がなされた後、第１条件を満たすと、タグ２００とスキャナ１００との接続解除を決定する。第１条件は、測距部１４０がタグ２００との間の距離の測定を完了した後、スキャナ１００とタグ２００の少なくとも１つの状態が第２条件を満たすことであり、第２条件は、例えば、タグ２００の状態が移動状態であることである。タグ２００の状態が移動状態であることとは、制御部１６０が移動情報を受けつけていることに相当する。つまり、制御部１６０は、測距部１４０が距離の測定を完了し、かつタグ２００からの移動情報を受けつけている場合に、接続解除を決定する。制御部１６０は、送信部１１０に対して、タグ２００との切断処理の実行を指示する。送信部１１０は、制御部１６０からの指示により切断要求を送信する。

【0040】

タグ２００の受信部２２０は、スキャナ１００からの切断要求を受信する。制御部２６０は、受信部２２０において受信した切断要求をもとに、通信部２０２とスキャナ１００との切断処理を実行する。このような処理の結果、スキャナ１００とタグ２００との接続が切断される。つまり、制御部２６０は、通信部２０２とスキャナ１００との無線通信がなされた後、第３条件を満たすと、通信部２０２とスキャナ１００との接続を解除する。第３条件は、スキャナ１００とタグ２００との間の距離の測定をスキャナ１００が完了した後、スキャナ１００とタグ２００の少なくとも１つの状態が第４条件を満たすことであり、第４条件は、例えば、タグ２００の状態が移動状態であることである。第３条件は第１条件に対応し、第４条件は第２条件に対応する。

【0041】

一方、スキャナ１００の制御部１６０は、第１条件または第２条件を満たさない場合、タグ２００とスキャナ１００との接続を継続させる。この場合、通信部１０２と通信部２０２との間において無線通信が実行され、測距部１４０は、スキャナ１００とタグ２００との間の距離を測定する。タグ２００の制御部２６０は、第３条件または第４条件を満たさない場合にタグ２００とスキャナ１００との接続を継続させる。

【0042】

タグ２００の移動は移動検知部２７０において検知されているが、それに限定されない。図５（ｂ）はスキャナ１００の構成を示し、スキャナ１００では、図２（ａ）の構成に移動判定部１７０が追加される。また、図５（ｂ）のスキャナ１００は、例えば図２（ａ）のタグ２００と通信する。移動判定部１７０は、タグ２００の距離の履歴を観測し、距離の変動がしきい値よりも大きくなった場合に、タグ２００の移動を検知する。制御部１６０は、移動判定部１７０においてタグ２００の移動が検知された場合に、第２条件を満たしたと判定する。

【0043】

さらに、第２条件および第４条件は、タグ２００の状態が移動状態であることに限定されない。第２条件および第４条件は、スキャナ１００とタグ２００の少なくも１つの同時接続台数がしきい値を超えたことであってもよい。スキャナ１００が、複数のタグ２００との間で前述の接続処理を実行すると、複数のタグ２００を同時に接続する。制御部１６０は、タグ２００の接続台数を管理する。制御部１６０は、第２条件を判定するために接続台数としきい値とを比較する。

【0044】

以上の構成による無線測距システム１０００の動作を説明する。図６（ａ）－（ｂ）は、スキャナ１００による通信手順を示すフローチャートである。図６（ａ）において通信部１０２はタグ２００との接続処理を実行する（Ｓ１００）。測距部１４０は、タグ２００との間の測距処理を実行する（Ｓ１０２）。測定が完了し（Ｓ１０４のＹ）、タグ２００が移動状態であれば（Ｓ１０６のＹ）、通信部１０２はタグ２００との切断処理を実行する（Ｓ１０８）。測定が完了しない場合（Ｓ１０４のＮ）、あるいはタグ２００が移動状態でない場合（Ｓ１０６のＮ）、ステップ１０２に戻る。

【0045】

図６（ｂ）において通信部１０２はタグ２００との接続処理を実行する（Ｓ１５０）。測距部１４０は、タグ２００との間の測距処理を実行する（Ｓ１５２）。測定が完了し（Ｓ１５４のＹ）、接続後に新たなタグ２００の接続台数がしきい値を超えれば（Ｓ１５６のＹ）、通信部１０２はタグ２００との切断処理を実行する（Ｓ１５８）。測定が完了しない場合（Ｓ１５４のＮ）、あるいは接続後に新たなタグ２００の接続台数がしきい値を超えない場合（Ｓ１５６のＮ）、ステップ１５２に戻る。

【0046】

本実施例によれば、スキャナ１００とタグ２００との間で距離を測定した後に切断処理がなされるので、接続されたままの状態を回避できる。また、接続されたままの状態が回避されるので、２つの無線装置間の距離を測定するための無線通信においてトラヒックの増加を抑制できる。また、距離の測定毎に切断がなされるので、スキャナ１００におけるタグ２００の管理を簡易化できる。また、スキャナ１００とタグ２００との間で接続処理を実行するので、スキャナ１００におけるタグ２００の事前登録を不要にできる。

【0047】

また、距離の測定が完了し、かつタグ２００が移動している場合に、スキャナ１００とタグ２００との接続を切断するので、移動するタグ２００に適したスキャナ１００に距離を測定させることができる。また、タグ２００が移動していない場合に接続を維持するので、接続のためのトラヒックの増加を抑制できる。また、トラヒックの増加が抑制されることによって、無線測距システム１０００の収容台数の増加あるいは周辺の他の無線システムへの影響を軽減できる。また、スキャナ１００におけるタグ２００の同時接続台数がしきい値を超えたときに、スキャナ１００とタグ２００を切断するので、接続台数の増加を抑制できる。

【0048】

本開示の一態様の概要は、次の通りである。本開示のある態様の第１種無線装置（１００）は、第１種無線装置（１００）であって、無線通信を実行可能な通信部（１０２）と、通信部（１０２）と第２種無線装置（２００）との接続処理を実行する制御部（１６０）と、制御部（１６０）による接続処理により通信部（１０２）が第２種無線装置（２００）に接続された場合、通信部（１０２）と第２種無線装置（２００）との無線通信により、第２種無線装置（２００）との間の距離を測定する測距部（１４０）とを備える。制御部（１６０）は、通信部（１０２）と第２種無線装置（２００）との無線通信がなされた後、第１条件を満たすと、通信部（１０２）と第２種無線装置（２００）との接続を解除する。

【0049】

第１条件は、測距部（１４０）が第２種無線装置（２００）との間の距離の測定を完了したことを含んでもよい。

【0050】

第１条件は、測距部（１４０）が第２種無線装置（２００）との間の距離の測定を完了した後、第１種無線装置（１００）と第２種無線装置（２００）の少なくとも１つの状態が第２条件を満たすことを含んでもよい。

【0051】

第２条件は、第２種無線装置（２００）の状態が移動状態であることを含んでもよい。

【0052】

第２条件は、第１種無線装置（１００）と第２種無線装置（２００）の少なくも１つの同時接続台数がしきい値を超えたことを含んでもよい。

【0053】

外部システム（３００）と通信する外部通信部（１５０）をさらに備えてもよい。第１条件は、外部通信部（１５０）が接続解除の要求を外部システム（３００）から受信したことを含んでもよい。

【0054】

本開示の別の態様は、第２種無線装置（２００）である。この装置は、第１種無線装置（１００）と無線通信可能な第２種無線装置（２００）であって、無線通信を実行可能な通信部（２０２）と、通信部（２０２）と第１種無線装置（１００）との接続処理を実行する制御部（２６０）とを備える。通信部（２０２）は、制御部（２６０）による接続処理により通信部（２０２）が第１種無線装置（１００）に接続された場合、第１種無線装置（１００）と第２種無線装置（２００）との間の距離を第１種無線装置（１００）に測定させるために、通信部（２０２）と第１種無線装置（１００）との無線通信を実行し、制御部（２６０）は、通信部（２０２）と第１種無線装置（１００）との無線通信がなされた後、第３条件を満たすと、通信部（２０２）と第１種無線装置（１００）との接続を解除する。

【0055】

第３条件は、第１種無線装置（１００）と第２種無線装置（２００）との間の距離の測定を第１種無線装置（１００）が完了した後、第１種無線装置（１００）と第２種無線装置（２００）の少なくとも１つの状態が第４条件を満たすことを含んでもよい。

【0056】

第４条件は、第２種無線装置（２００）の状態が移動状態であることを含んでもよい。

【0057】

第４条件は、第１種無線装置（１００）と第２種無線装置（２００）の少なくも１つの同時接続台数がしきい値を超えたことを含んでもよい。

【0058】

本開示のさらに別の態様は、通信方法である。この方法は、無線通信を実行可能な第１種無線装置（１００）における通信方法であって、第１種無線装置（１００）と第２種無線装置（２００）との接続処理を実行するステップと、接続処理により第１種無線装置（１００）が第２種無線装置（２００）に接続された場合、第１種無線装置（１００）と第２種無線装置（２００）との無線通信により、第２種無線装置（２００）との間の距離を測定するステップと、第１種無線装置（１００）と第２種無線装置（２００）との無線通信がなされた後、第１条件を満たすと、第１種無線装置（１００）と第２種無線装置（２００）との接続を解除するステップと、を備える。

【0059】

本開示のさらに別の態様もまた、通信方法である。この方法は、第１種無線装置（１００）と無線通信を実行可能な第２種無線装置（２００）における通信方法であって、第２種無線装置（２００）と第１種無線装置（１００）との接続処理を実行するステップと、接続処理により第２種無線装置（２００）が第１種無線装置（１００）に接続された場合、第１種無線装置（１００）と第２種無線装置（２００）との間の距離を第１種無線装置（１００）に測定させるために、第２種無線装置（２００）と第１種無線装置（１００）との無線通信を実行するステップと、第２種無線装置（２００）と第１種無線装置（１００）との無線通信がなされた後、第３条件を満たすと、第２種無線装置（２００）と第１種無線装置（１００）との接続を解除するステップと、を備える。

【0060】

（実施例２）
次に実施例２を説明する。実施例２は、実施例１と同様の無線測距システム１０００に関する。前述のごとく、タグ２００はアドバタイズを定期的にブロードキャスト送信する。実施例２では、トラヒックの増加を抑制するために、アドバタイズの送信間隔が調節される。実施例２に係る無線測距システム１０００は、図１と同様のタイプである。ここでは、実施例１との差異を中心に説明する。

【0061】

図７（ａ）－（ｂ）は、タグ２００、スキャナ１００の構成を示す。図７（ａ）はタグ２００の構成を示し、タグ２００では、図２（ａ）の構成に移動検知部２７０が追加される。また、図７（ａ）のタグ２００は、例えば図２（ａ）のスキャナ１００と通信する。移動検知部２７０は、前述のごとく、タグ２００の移動を検知するためのセンサである。移動検知部２７０は、移動を検知した場合に、移動の検知を制御部２６０に通知する。

【0062】

制御部２６０は、移動検知部２７０が移動を検知していなければ、アドバタイズの送信間隔を第１値に決定する。制御部２６０は、送信間隔を第１値として、アドバタイズの定期的なブロードキャスト送信を送信部２１０に指示する。一方、制御部２６０は、移動検知部２７０が移動を検知すると、アドバタイズの送信間隔を第２値に決定する。第２値は第１値よりも小さい値である。制御部２６０は、送信間隔を第２値として、アドバタイズの定期的なブロードキャスト送信を送信部２１０に指示する。

【0063】

そのため、タグ２００が移動していない場合では、タグ２００が移動している場合よりもアドバタイズの送信間隔が長くされるので、アドバタイズの送信頻度が低くされる。その結果、トラヒックの増加が抑制される。

【0064】

図７（ｂ）はスキャナ１００の構成を示し、スキャナ１００では、図２（ａ）の構成に期間測定部１８０が追加される。また、図７（ｂ）のスキャナ１００は、例えば図２（ａ）のタグ２００と通信する。期間測定部１８０は、測距部１４０が距離を測定してからの期間を測定する。期間は、測距部１４０が距離を測定したときにリセットされる。制御部１６０は、期間測定部１８０において測定された期間をもとに、タグ２００から定期的にブロードキャスト送信されるアドバタイズの間隔を決定する。制御部１６０は、期間がしきい値以上経過していなければ、アドバタイズの送信間隔を第１値に決定する。一方、制御部２６０は、期間がしきい値以上経過していれば、アドバタイズの送信間隔を第２値に決定する。第２値は第１値よりも小さい値である。制御部１６０は、決定したアドバタイズの送信間隔の値を送信部１１０からタグ２００に送信させる。

【0065】

タグ２００の制御部２６０は、アドバタイズの送信間隔の値を受信部２２０が受信した場合に、アドバタイズの送信間隔の値をもとに、送信部２１０からブロードキャスト送信させるアドバタイズの間隔を制御する。つまり、スキャナ１００の測距部１４０において距離の測定が終了した後、しきい値を経過するまで、送信部２１０は、アドバタイズを第１値の間隔でブロードキャスト送信する。また、しきい値を経過すると、送信部２１０は、アドバタイズを第２値の間隔でブロードキャスト送信する。つまり、時間の経過とともに、アドバタイズのブロードキャスト送信の間隔は短くされる。

【0066】

以上の構成による無線測距システム１０００の動作を説明する。図８（ａ）－（ｂ）は、スキャナ１００による通信手順を示すフローチャートである。図８（ａ）において移動検知部２７０がタグ２００の移動を検知していない場合（Ｓ２００のＮ）、制御部２６０は、アドバタイズの送信間隔を第１値に決定する（Ｓ２０２）。移動検知部２７０がタグ２００の移動を検知した場合（Ｓ２００のＹ）、制御部２６０は、アドバタイズの送信間隔を第２値に決定する（Ｓ２０４）。

【0067】

図８（ｂ）において測距部１４０における前回の測距からしきい値以上経過していない場合（Ｓ２５０のＮ）、制御部１６０は、アドバタイズの送信間隔を第１値に決定する（Ｓ２５２）。測距部１４０における前回の測距からしきい値以上経過している場合（Ｓ２５０のＹ）、制御部２６０は、アドバタイズの送信間隔を第２値に決定する（Ｓ２５４）。

【0068】

本実施例によれば、アドバタイズの送信間隔を制御するので、トラヒックの増加を抑制できる。また、移動が少なくために距離の測定を頻繁に行う必要がないタグ２００においてアドバタイズの送信間隔を拡大するので、トラヒックの増加を抑制できる。また、測定をしてからの期間が短いために距離を測定する必要がないタグ２００においてアドバタイズの送信間隔を拡大するので、トラヒックの増加を抑制できる。また、測定をしてからの期間が長いために距離を測定する必要があるタグ２００においてアドバタイズの送信間隔を短縮するので、距離を測定しやすくできる。

【0069】

本開示の一態様の概要は、次の通りである。制御部（１６０）は、第２種無線装置（２００）から定期的に送信される報知信号の間隔を、測距部（１４０）が距離を測定してからの時間に応じて決定してもよい。

【0070】

以上、本開示を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本開示の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

【0071】

実施例１において、第１条件は、距離の測定を完了し、かつ第２条件を満たすこととされている。しかしながらこれに限らず例えば、第１条件は、測距部１４０がタグ２００との間の距離の測定を完了したことだけであってもよい。本変形例によれば、処理を簡易にできる。

【0072】

実施例１における第１条件は、外部通信部１５０が接続解除の要求を外部システムから受信したことであってもよい。外部システムは、位置推定装置３００であってもよく、あるいは位置推定装置３００とは別の装置であってもよい。本変形例によれば、スキャナ１００以外の装置から接続解除を指示できる。

【0073】

実施例２において送信間隔は第１値、第２値の２段階で規定されている。しかしながらこれに限らず例えば、送信間隔は３段階以上で規定されていてもよい。本変形例によれば、送信間隔を詳細に設定できる。

【符号の説明】

【0074】

１００ スキャナ（第１種無線装置）、 １０２ 通信部、 １１０ 送信部、 １２０ 受信部、 １３０ 導出部、 １４０ 測距部、 １５０ 外部通信部、 １６０ 制御部、 １７０ 移動判定部、 １８０ 期間測定部、 ２００ タグ（第２種無線装置）、 ２０２ 通信部、 ２１０ 送信部、 ２２０ 受信部、 ２３０ 導出部、 ２６０ 制御部、 ２７０ 移動検知部、 ３００ 位置推定装置、 ３１０ 距離記憶部、 ３２０ 位置推定部、 １０００ 無線測距システム。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】