特開 2024-112520 通信装置及び電波環境生成システム

(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】P2024112520

(43)【公開日】2024-08-21

(54)【発明の名称】通信装置及び電波環境生成システム

(51)【国際特許分類】

   H04W 16/18 20090101AFI20240814BHJP

   H04W 64/00 20090101ALI20240814BHJP

   G01S 5/12 20060101ALI20240814BHJP

【ＦＩ】

H04W16/18

H04W64/00 130

H04W64/00 110

H04W64/00 171

G01S5/12

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023017593

(22)【出願日】2023-02-08

(71)【出願人】

【識別番号】302060926

【氏名又は名称】株式会社フジタ

(74)【代理人】

【識別番号】110004185

【氏名又は名称】インフォート弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100121083

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 宏義

(74)【代理人】

【識別番号】100138391

【弁理士】

【氏名又は名称】天田 昌行

(74)【代理人】

【識別番号】100182936

【弁理士】

【氏名又は名称】矢野 直樹

(72)【発明者】

【氏名】森時 悠

【テーマコード（参考）】

5J062

5K067

【Ｆターム（参考）】

5J062AA08

5J062BB05

5J062CC14

5J062CC18

5K067AA21

5K067DD43

5K067DD44

5K067EE22

5K067EE25

5K067FF23

5K067HH23

5K067JJ52

5K067JJ54

5K067LL11

(57)【要約】

【課題】無線機器を設置するエリア内の状況に応じた電波環境を容易に生成することができるようにする。
【解決手段】通信装置（３）は、電波環境生成エリア（２）内に配置され、電波環境生成エリア内に先に配置された３台の他の通信装置（３）からの電波を受信したときに、受信した電波に基づいて、電波を受信した位置を推定する位置推定部（３０２）を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電波環境生成エリア内に配置され、前記電波環境生成エリア内に先に配置された３台の他の通信装置からの電波を受信したときに、受信した前記電波に基づいて、前記電波を受信した位置を推定する位置推定部を備える通信装置。

【請求項2】

前記位置推定部は、受信した前記電波の強度と、前記電波の到来方向とに基づいて、前記電波を受信した前記位置を推定する、請求項１に記載の通信装置。

【請求項3】

前記位置推定部は、前記他の通信装置の位置と、受信した前記電波の強度と、前記電波の到来方向とに基づいて、前記電波を受信した前記位置を推定する、請求項１に記載の通信装置。

【請求項4】

前記位置推定部は、予め設定された条件に従って、前記電波を受信した位置の推定を繰り返す、請求項１に記載の通信装置。

【請求項5】

前記位置推定部で推定した前記位置を他の通信装置に送信する送信部をさらに備える、請求項１に記載の通信装置。

【請求項6】

画像又は映像を撮影するカメラと、
前記カメラで撮影した前記画像又は前記映像を他の通信装置に送信する送信部と、をさらに備える、請求項１に記載の通信装置。

【請求項7】

電波環境生成エリア内に配置された無線機器が前記電波環境生成エリア内に先に配置された３台の他の無線機器からの電波を受信したときに、受信した前記電波に基づいて、前記電波を受信した無線機器の位置を推定する位置推定部を備える通信装置。

【請求項8】

請求項１～７のいずれか１項に記載の通信装置と、
前記通信装置が推定した前記位置を前記通信装置から取得し、前記電波環境生成エリアの地理的情報を含むマップ上に登録するサーバ装置と、を備える電波環境生成システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、通信装置及び電波環境生成システムに関する。

【背景技術】

【0002】

建設現場（建築現場）では、近年、無線通信を利用した現場内の監視、各種情報の共有等が行われている（例えば、特許文献１を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８－２１９３９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、建設現場では、作業の進行に応じて現場内の状況が変化し、無線通信のための良好な電波環境を得るためのアクセスポイント等の無線機器の配置が変化する。このため、例えば、建設現場内に電波環境を生成するために、現場内の状況を示すマップ上に、現場内の状況毎に無線機器の設置位置を決定して登録する作業を行うこととなり手間がかかる。

【0005】

１つの側面において、本発明は、無線機器を設置するエリア内の状況に応じた電波環境を容易に生成することを可能にする技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

１つの態様に係る通信装置は、電波環境生成エリア内に配置され、前記電波環境生成エリア内に先に配置された３台の他の通信装置からの電波を受信したときに、受信した前記電波に基づいて、前記電波を受信した位置を推定する位置推定部を備える通信装置である。

【発明の効果】

【0007】

上述の態様によれば、無線機器を設置するエリア内の状況に応じた電波環境を容易に生成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】一実施形態に係る電波環境の生成方法が適用されるシステムの構成例を説明する図である。

【図2】電波環境の生成に用いられる無線機器の構成例を示すブロック図である。

【図3】サーバ装置及び端末として利用可能なコンピュータのハードウェア構成例を示すブロック図である。

【図4】一実施形態に係る電波環境の生成方法の例を説明するフロー図である。

【図5】新たに配置した無線機器の位置を推定する位置推定処理の例を説明するフロー図である。

【図6A】電波環境が生成される様子を説明する図（その１）である。

【図6B】電波環境が生成される様子を説明する図（その２）である。

【図6C】電波環境が生成される様子を説明する図（その３）である。

【図6D】電波環境が生成される様子を説明する図（その４）である。

【図6E】電波環境が生成される様子を説明する図（その５）である。

【図6F】電波環境が生成される様子を説明する図（その６）である。

【図7】生成された電波環境の利用方法の一例を説明するブロック図である。

【図8】無線機器と通信するサーバ装置の構成例を示すブロック図である。

【図9】図８のサーバ装置における記憶部の構成例を説明する図である。

【図10】生成された電波環境の利用方法の別の例を説明する図である。

【図11】電波環境を生成するエリア内の無線機器の位置を推定する位置推定処理の例を説明するフロー図である。

【図12】電波環境を生成するエリア内の無線機器の位置情報の別の例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照しながら、本開示に係る電波環境の生成方法に関する実施形態を詳細に説明する。

【0010】

本明細書における「無線機器」は、周知の無線通信規格に従って他の電子機器と無線通信を行うための構成を有する種々の通信装置のうちの、電波環境の生成に関わる通信装置を指す。すなわち、本明細書では、無線通信ネットワークの構築に利用可能なルータ、アクセスポイント等の通信装置が「無線機器」と称される。また、本明細書では、「無線機器」を介して他の電子機器と通信を行うコンピュータ、スマートフォン等の通信装置は、「端末」又は「通信端末」と称される。

【0011】

また、本明細書において参照する図面中の符号のうちの数字の後にＡ～Ｅ等のアルファベットを伴う表記は、その数字が割り当てられた複数の要素を識別する場合に使用される。例えば、図１に例示した５台の無線機器３Ａ～３Ｅに関する説明において、対象が５台の無線機器のうちのどの無線機器であってもよい場合には「無線機器３」と表記され、対象が特定の無線機器である場合には「無線機器３Ａ」等と表記される。

【0012】

図１は、一実施形態に係る電波環境の生成方法が適用されるシステムの構成例を説明する図である。図２は、電波環境の生成に用いられる無線機器の構成例を示すブロック図である。図３は、サーバ装置及び端末として利用可能なコンピュータのハードウェア構成例を示すブロック図である。

【0013】

図１に例示したシステム１は、電波環境生成エリア２内に設置される複数の無線機器３３（無線機器３Ａ～３Ｅ）と、サーバ装置４とを含む。

【0014】

電波環境生成エリア２は、無線通信のための電波環境を生成するエリアであり、例えば、建設現場（建築現場）内に設定される。電波環境生成エリア２は、平面的なエリアであってもよいし、立体的なエリアであってもよい。例えば、電波環境生成エリア２は、多層階の構造物における複数の階にわたるエリアであってもよい。

【0015】

複数の無線機器３は、電波環境生成エリア２内の電波環境の生成に用いる電子機器である。本実施形態のシステム１では、少なくとも３台の無線機器３が電波環境の生成に用いられる。図１には、５台の無線機器３Ａ～３Ｅが示されているが、電波環境生成エリア２内に設置される無線機器３は、６台以上あってもよい。

【0016】

図１に例示した電波環境生成エリア２内には、５台の無線機器３Ａ～３Ｅのうちの１台（無線機器３Ａ）のみがインターネット等の通信ネットワーク５と直接的に接続され、残りの４台（無線機器３Ｂ～３Ｅ）は無線機器３Ａを介して通信ネットワーク５と接続される、ローカルな無線ネットワークを構成する。本明細書における「直接的に接続」又は「直接的な接続」等の表記における「直接的」は、電波環境生成エリア２内の無線機器３が、電波環境生成エリア２内の他の無線機器３を介さずに通信ネットワーク５と接続されることを意味する。例えば、無線機器３が通信キャリアにより提供される基地局と無線通信を行って通信ネットワーク５に接続される場合、当該無線機器３は、通信ネットワーク５と直接的に接続される。無線機器３と通信ネットワーク５との直接的な接続は、例えば、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）ケーブル等の伝送ケーブルによる接続であってもよい。

【0017】

なお、電波環境生成エリア２内に配置された複数の無線機器３によるローカルな無線ネットワークは、特定のネットワーク構成に限定されない。例えば、複数の無線機器３のうちの少なくとも１台の無線機器３は、２台以上の他の無線機器３を介して通信ネットワーク５に接続されてもよい。具体的には、図１に例示した無線機器３Ｃは、無線機器３Ｂ又は無線機器３Ｄのいずれかと無線機器３Ａとを介して、通信ネットワーク５と接続されてもよい。また、電波環境生成エリア２内に配置された複数の無線機器３のうちの通信ネットワーク５と直接的に接続される無線機器３は、１台に限らず、２台以上であってもよい。複数の無線機器３のすべてが通信ネットワーク５と直接的に接続されてもよい。

【0018】

本実施形態のシステム１における無線機器３は、図２に例示したように、制御部３００と、記憶部３１０と、送信部３２０と、受信部３３０とを含む。制御部３００は、無線機器３の動作を制御する。制御部３００は、信号処理部３０１と位置推定部３０２とを含む。信号処理部３０１は、端末６又は他の無線機器３等から受信した信号、及び端末６又は他の無線機器３等に送信する信号に関する各種処理を行う。位置推定部３０２は、他の無線機器３から受信した信号（電波）に基づいて、当該位置推定部３０２を含む無線機器３の位置を推定する処理を行う。記憶部３１０は、無線機器３の動作の制御に用いられる各種情報を記憶する。送信部３２０は、端末６又は他の無線機器３等への信号を送信し、受信部３４０は、端末６又は他の無線機器３等からの受信を受信する。送信部３２０は、例えば、信号処理部３０１で生成した信号に基づいて変調された搬送波を放射する。受信部３３０は、例えば、受信した搬送波を復調して得られる端末６又は他の無線機器３等が送信した信号を信号処理部３０１又は位置推定部３０２に入力する。

【0019】

なお、無線機器３の機能的な構成は、図２を参照して上述した構成に限定されない。例えば、無線機器３の送信部３２０は、無線通信のための変調された搬送波を放射することに加え、ＬＡＮケーブル等の伝送ケーブルに電気信号又は光信号等の信号を出力することが可能であってもよい。同様に、無線機器３の受信部３３０は、受信した搬送波を復調することに加え、ＬＡＮケーブル等の伝送ケーブルにより伝送された電気信号又は光信号等の信号を受信することが可能であってもよい。

【0020】

電波環境生成エリア２内にある端末６（６Ａ、６Ｂ）は、電波環境生成エリア２内に配置された複数の無線機器３のうちの１台と無線通信を行うことにより、当該無線機器３を介して他の電子機器と通信することができる。

【0021】

電波環境生成エリア２内の端末６は、例えば、作業員等のエリア内の人物７（７Ａ、７Ｂ）が操作するタブレット型のコンピュータやスマートフォン等であってもよいし、人物７が身に着ける無線通信可能なセンサ装置等であってもよい。

【0022】

図１において、人物７Ａが所持している端末６Ａは、無線機器３Ｂと無線通信を行い、無線機器３Ｂ及び無線機器３Ａを介して通信ネットワーク５と接続されることで、サーバ装置４や外部の端末８等と通信することができる。また、人物７Ｂが所持している端末６Ｂは、無線機器３Ｄと無線通信を行い、無線機器３Ｄ及び無線機器３Ａを介して通信ネットワーク５と接続されることで、サーバ装置４や外部の端末８等と通信することができる。端末６は、例えば、サーバ装置４の記憶部４１０に格納された、電波環境生成エリア２と関連付けられるマップデータを表示すること（当該端末６を所持している人物７に提示すること）に利用される。端末６は、例えば、通信ネットワーク５を介して接続される外部の端末８との間で、Ｗｅｂ会議システムを利用した音声や映像等の送受信を行うことが可能なものであってもよい。端末６は、例えば、人物７の体調に関する情報を検知してサーバ装置４又は外部の端末８等に送信すること可能なものであってもよい。

【0023】

サーバ装置４は、電波環境生成エリア２が設定される建設現場（建築現場）と関連付けられる各種情報を格納し、格納された情報を端末６や外部の端末８に提供する電子機器である。サーバ装置４は、マップデータ及び位置データを格納（記憶）する記憶部４１０を有する。マップデータは、例えば、建設現場内の地理的な情報を含む。位置データは、例えば、建設現場内に建設される構造物における各種部位（例えば、壁等）の位置の情報と、建設現場内に配置される建機、資材、及び無線機器３等の位置の情報を含む。

【0024】

本実施形態のシステム１におけるサーバ装置４及び端末６は、例えば、汎用のコンピュータであってよい。コンピュータ９は、ハードウェア構成要素として、例えば、図３に示すように、プロセッサ９０１、メモリ９０２、補助記憶装置９０３、入力装置９０４、出力装置９０５、通信装置９０６、媒体駆動装置９０７、及び入出力インタフェース９０８を含むことができる。これらのハードウェア構成要素は、例えば、バス９０９を介して相互に接続される。

【0025】

プロセッサ９０１は、コンピュータ９を動作させるための各種処理を実行する。プロセッサ９０１は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であってよい。プロセッサ９０１は、例えば、メモリ９０２や補助記憶装置９０３等に格納されたプログラムを読み出して実行し、コンピュータ９を動作させる。

【0026】

メモリ９０２は、コンピュータ９を動作させるためのプログラム等の各種情報を記憶する。メモリ９０２は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）とＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）とを含む。メモリ９０２のＲＯＭは、例えば、コンピュータ９の起動時にプロセッサ９０１によって読み出され実行されるプログラム等の記憶に利用される。メモリ９０２のＲＡＭには、プロセッサ９０１が実行するプログラムの一部又は全部、プログラムの実行中に参照するデータ、プログラムの実行中に生成されるデータ等の記憶に利用される。

【0027】

補助記憶装置９０３は、メモリ９０２と比べて記憶容量が大きい記憶装置であり、プログラム等の各種情報を記憶する。補助記憶装置９０３は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）やＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等である。

【0028】

入力装置９０４は、例えば、キーボード等の文字入力に利用可能な入力装置、及びマウス等のポインタ等の操作に利用可能な入力装置を含む。入力装置９０４は、例えば、内蔵されたカメラやマイク等を含んでもよい。出力装置９０５は、液晶ディスプレイ等の文字や図形等の情報を可視化して表示する表示装置を含む。出力装置９０５は、例えば、印刷装置やスピーカ等を含んでもよい。コンピュータ９は、例えば、出力装置９０５の１つである表示装置の表示面に入力装置９０４の１つであってよいデジタイザ（位置検出装置）が配置されたタッチパネルディスプレイを備えてもよい。

【0029】

通信装置９０６は、他の電子機器と通信を行う。サーバ装置４としてのコンピュータ９における通信装置９０６は、通信のための信号をコンピュータ９に接続された伝送ケーブルにより送受信する有線方式のものであってもよいし、無線通信により送受信する無線方式のものであってもよいし、有線方式及び無線方式の両方に対応したものであってもよい。端末６としてのコンピュータ９における通信装置９０６は、少なくとも、通信のための信号を無線通信により送受信することが可能なものであり得る。

【0030】

媒体駆動装置９０７は、可搬型記録媒体９１０の情報記録領域にアクセスして記録された情報を読み出す装置であり得る。媒体駆動装置９０７は、情報の読み出しに加え、可搬型記録媒体９１０の情報記憶領域にアクセスして情報を記録する（書き込む）ことが可能な装置であってもよい。可搬型記録媒体９１０は、例えば、光学的に、電気的に、又は磁気的に情報を記録することが可能なものであり得る。光学的に情報を記録する可搬型記録媒体９１０は、例えば、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）、Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標）ディスク等の光ディスクであってよい。電気的に情報を記録する可搬型記録媒体９１０は、例えば、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）メモリ、ＳＤ（登録商標）カード等のフラッシュメモリを内蔵したものであってよい。

【0031】

入出力インタフェース９０８は、コンピュータ９に接続して利用することが可能な種々の周辺機器をコンピュータ９に接続するための端子を有するハードウェアインタフェースである。入出力インタフェース９０８は、例えば、ＵＳＢ端子、ＩＥＥＥ１３９４端子等を有する。

【0032】

サーバ装置４や端末６として利用可能なコンピュータ９は、例えば、図３に１つのブロックで示されているハードウェア構成要素が、複数のハードウェアを含んでもよい。例えば、コンピュータ９のプロセッサ９０１は、ＣＰＵに加え、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等を含んでもよい。また、コンピュータ９は、例えば、図３において複数のブロックで示されているハードウェア構成要素が１つのハードウェア内に統合されていてもよい。例えば、コンピュータ９におけるプロセッサ９０１とメモリ９０２とは、各々が別個のハードウェアとして製造されマザーボード等の配線板により接続されたものであってもよいし、プロセッサ９０１及びメモリ９０２を含む１つのハードウェアとして製造されたものであってもよい。

【0033】

本実施形態のシステム１における複数の無線機器３を電波環境生成エリア２内に配置する作業は、例えば、図４に示した手順で行われる。

【0034】

図４は、一実施形態に係る電波環境の生成方法の例を説明するフロー図である。

【0035】

複数の無線機器３を電波環境生成エリア２内に配置するときには、まず、３台の無線機器３を基準機器に指定してそれらの設置位置を決定し、設置位置をマップ上に登録する（ステップＳ１）。ステップＳ１では、例えば、作業員等の人物７が、基準機器に指定した３台の無線機器３の設置位置を決定した後、端末６を操作して決定した位置情報をサーバ装置４に送信する作業が行われる。

【0036】

次に、３台の基準機器の電波を受信できる領域内に新たな無線機器３を配置する（ステップＳ２）。ステップＳ２では、例えば、端末６が、各基準機器の電波が届く範囲に基づいて３台の基準機器の電波を受信可能な領域を、新たな無線機器３の配置に適した推奨領域として表示する。作業員等の人物７は、端末６に表示された推奨領域に基づいて、推奨領域内に１台の新たな無線機器３を配置する。なお、ステップＳ２では、例えば、端末６が、推奨領域とともに、推奨領域内の新たな無線機器３の設置に適した位置を示す情報を表示してもよい。

【0037】

次に、基準機器の情報に基づいて、新たに配置した無線機器３の位置を推定する（ステップＳ３）。ステップＳ３は、基準機器から所定の電波が放射されている環境下で行われる。電波環境生成エリア２内に配置する複数の無線機器３がＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ（登録商標）に従って無線通信を行う機器の場合、基準機器が放射する所定の電波は、ビーコンであってよい。また、複数の無線機器３が、例えば、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）等の他の無線通信規格に従って無線通信を行う機器の場合、基準機器が放射する所定の電波は、無線通信規格に応じて設定された電波であってよい。ステップＳ３では、例えば、新たに配置した無線機器３の位置推定部３０２が、３台の基準機器の位置、及び受信した各基準機器からの電波の強度等の情報に基づいて、自身の位置を推定する。無線機器３は、例えば、３点測位を用いる方法等の、周知の位置推定方法により、自身の位置を推定する。

【0038】

次に、ステップＳ３における位置の推定結果に基づいて、新たに配置した無線機器３をマップ上に登録する（ステップＳ４）。ステップＳ４では、例えば、新たに配置した無線機器３が、推定した自身の位置をサーバ装置４、又は所定の端末６に送信する。このとき、新たに配置した無線機器３は、基準機器を介して通信ネットワーク５と接続されてもよいし、通信ネットワーク５と直接的に接続されてもよい。

【0039】

ステップＳ４の後、電波環境生成エリア２内への無線機器３の配置を続けるか否かの判定が行われる（ステップＳ５）。無線機器３の配置を続ける場合（ステップＳ５；ＹＥＳ）、ステップＳ２以降の処理が行われる。無線機器３の配置を続けない場合（ステップＳ５；ＮＯ）、図４に例示した手順で行われる電波環境生成エリア２内への無線機器３の配置は終了する。

【0040】

このように、本実施形態に係る無線機器３を配置する作業では、位置が既知である３台の無線機器３を基準機器とし、それら基準機器からの電波を受信可能な領域内に新たな無線機器３を配置し、新たに配置された無線機器３の位置を推定する。新たに配置した無線機器３の位置は、例えば、当該無線機器３が受信した基準機器からの電波に基づいて、無線機器３自身が推定する。電波環境生成エリア２内に新たに配置される無線機器３は、上述したステップＳ３及びＳ４において、例えば、図５に例示した位置推定処理を行う。

【0041】

図５は、新たに配置した無線機器の位置を推定する位置推定処理の例を説明するフロー図である。

【0042】

無線機器３は、３台以上の他の無線機器３からの電波を受信したか否かを判定する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１の判定は、無線機器３の位置推定部３０２が行う。位置推定部３０２は、例えば、１台の他の無線機器３からの電波を受信した時刻から所定の期間が経過するまでに３台以上の他の無線機器３からの電波を受信した場合に、３台以上の他の無線機器３からの電波を受信したと判定する。位置推定部３０２は、例えば、１台の他の無線機器３からの電波を受信した時刻から所定の期間が経過する前に３台の他の無線機器３からの電波を受信した場合には、所定の期間が経過するのを待たずに、３台以上の他の無線機器３からの電波を受信したと判定してもよい。

【0043】

３台以上の他の無線機器３からの電波を受信した場合（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、無線機器３は、電波を受信した３台以上の他の無線機器３のうちの３台の無線機器３を基準機器に選択する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２は、無線機器３の位置推定部３０２が行う。電波を受信した他の無線機器３が４台以上である場合、位置推定部３０２は、４台以上の他の無線機器３のうちの３台を基準機器に選択する。例えば、位置推定部３０２は、電波を受信した時刻が早い順に３台の他の無線機器３を選択し、それらを基準機器に設定する。また、位置推定部３０２は、例えば、４台以上の無線機器３のうちの、受信した電波の強度が強い順に３台の他の無線機器３を選択してもよいし、電波の到来方向が互いに所定の角度以上になる３台の他の無線機器３を選択してもよい。

【0044】

次に、無線機器３は、基準機器に選択した３台の他の無線機器からの電波に基づいて、自身の位置を推定する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３は、無線機器３の位置推定部３０２が行う。位置推定部３０２は、例えば、基準機器に選択した３台の他の無線機器３の位置、受信した電波の強度、及び受信した電波の到来方向等の情報に基づいて、自身の位置を推定する。なお、位置推定部３０２による位置の推定方法は、特定の方法に限定されない。位置推定部３０２は、無線通信に関する分野において強度及び３台の無線機器３の検出位置による周知の推定方法に従って、位置を推定することができる。

【0045】

次に、無線機器３は、自身の位置を推定できたか否かを判定する（ステップＳ１４）。ステップＳ１４の判定は、無線機器３の位置推定部３０２が行う。位置推定部３０２は、例えば、ステップＳ１３で推定した位置の信頼度に基づいて、自身の位置を推定できたか否かを判定する。例えば、位置推定部３０２は、位置の推定に用いた他の無線機器３からの電波が所定の強度よりも低い場合、又は電波の到来方向が互いに所定の角度以下である場合等に、自身の位置を推定することができなかったと判定する。自身の位置を推定できなかった場合（ステップＳ１４；ＮＯ）、無線機器３は、例えば、基準機器とする３台の無線機器３の組み合わせを変更してステップＳ１２及びＳ１３を再度行う。自身の位置を推定できた場合（ステップＳ１４；ＹＥＳ）、無線機器３は、推定した位置をサーバ装置４、又は端末６に送信し（ステップＳ１５）、位置推定処理を終了する。

【0046】

このように、本実施形態に係る無線機器３を配置する作業では、電波環境生成エリア２内に新たに配置される無線機器３が自身の位置を推定し、その推定した位置に基づいて当該無線機器３がマップ上に登録される。新たに配置される無線機器３は、先に配置された３台の他の無線機器３（基準機器）からの電波に基づいて、自身の位置を推定する。このため、本実施形態に係る無線機器３を配置する作業では、例えば、最初に３台の無線機器３の位置を特定することにより、４番目以降に配置される無線機器３の位置を位置推定部３０２が行う処理により自動的に推定することができる。したがって、本実施形態に係る無線機器３を配置する作業によれば、電波環境生成エリア２内に設置される無線機器３の位置を特定してマップ上に登録する作業を効率よく行うことができる。

【0047】

また、本実施形態に係る無線機器３を配置する作業では、４番目以降に配置される無線機器３の各々が、先に配置されている３台の他の無線機器３（基準機器）からの電波を受信可能な位置に配置される。このため、電波環境生成エリア２内の電波の密度を高くすることができ、電波環境生成エリア２内での端末６を利用した無線通信を快適に行うことができる。

【0048】

図６Ａ～図６Ｆは、電波環境が生成される様子を説明する図である。

【0049】

図６Ａには、電波環境生成エリア２内に最初に基準機器として配置される３台の無線機器３の位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３及び電波の届く範囲Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の一例を示している。３台の基準機器の位置Ｐ１、Ｐ２、及びＰ３は、例えば、二次元座標（Ｘ，Ｙ）で表される。二次元座標（Ｘ，Ｙ）の座標系は、例えば、緯度及び経度で位置を表す地理座標系であってもよいし、電波環境生成エリア２に対して独自に設定される二次元座標系であってもよい。各位置に配置される無線機器３を識別する情報（例えば、図９を参照して後述する無線機器ＩＤなど）と関連付けられてサーバ装置４の記憶部４０１に格納される。基準機器の位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は、例えば、作業員等の人物が周知の計測方法に従って計測して特定する。基準機器の位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は、特定の位置に限定されないが、図６Ａに例示したように、各基準機器の電波の届く範囲Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３のそれぞれが、２台の他の基準機器の電波の届く範囲と重なる三重領域Ｔと、１つの他の基準機器の電波の届く範囲と重なる領域と、他の基準機器の電波の届く範囲と重ならない領域とを有するような位置にする。なお、図６Ａ～図６Ｅでは、各無線機器３の電波の届く範囲Ｒ１～Ｒ＊を同一の楕円形（長円形）で示しているが、電波の届く範囲は特定の形状や大きさに限定されない。電波の届く範囲は、無線機器３の機種や配置場所の周囲の状況応じて互いに異なっていてもよい。以下の説明では、３台の基準機器の電波の届く範囲が重なる領域Ｔを、三重領域Ｔと呼ぶ。なお、三重領域Ｔは、４台以上の基準機器の電波の届く範囲が重なる領域を含んでもよい。

【0050】

図６Ｂには、４台目の無線機器３を配置する様子が例示されている。４台目の無線機器３は、例えば、電波環境生成エリア２内のうちの三重領域Ｔ内に向けて運ばれ、４台目の無線機器３の位置は、図６Ｂに例示したように、三重領域Ｔの外側の領域に含まれる位置Ｐ４’から三重領域Ｔ内の位置Ｐ４に移動する。４台目の無線機器３が三重領域Ｔ内の位置Ｐ４に配置されると、４台目の無線機器３は、先に配置された３台の基準機器からの電波を受信し、自身の位置Ｐ４を推定する。位置Ｐ４を推定した無線機器３が推定した位置Ｐ４をサーバ装置４、又は端末６に送信すると、マップに４台目の無線機器３の位置Ｐ４が登録される。

【0051】

図６Ｃには、５台目の無線機器３を配置する様子が例示されている。具体的には、図６Ｃには、位置Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の各位置に配置された無線機器３を基準機器に選択し、各位置に配置された無線機器３の電波の届く範囲Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４が重なる三重領域Ｔ内に５台目の無線機器３を配置する例が示されている。５台目の無線機器３は、三重領域Ｔ内であって、先に他の無線機器３が配置されている位置Ｐ１から可能な限り遠方となる、位置Ｐ５に配置される。これにより、電波環境生成エリア２内における、少なくとも１台の無線機器３からの電波を受信可能な範囲が拡大される。また、５台目の無線機器３の位置Ｐ５を、基準機器に選択されていない他の無線機器３の位置Ｐ１から可能な限り遠方となる位置にすることで、例えば、位置Ｐ５に配置された５台目の無線機器３の電波の届く範囲と先に配置された他の無線機器３の電波の届く範囲とが重なる領域の増加を抑制し、少なくとも１台の無線機器３からの電波を受信可能な範囲をより大きくすることができる。

【0052】

図６Ｄには、６台目の無線機器３を配置する様子が例示されている。具体的には、図６Ｄには、位置Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５の各位置に配置された無線機器３を基準機器に選択し、各位置に配置された無線機器３の電波の届く範囲Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５が重なる三重領域Ｔ内に６台目の無線機器３を配置する例が示されている。６台目の無線機器３は、三重領域Ｔ内であって、先に他の無線機器３が配置されている位置Ｐ１、Ｐ２から可能な限り遠方となる、位置Ｐ６に配置される。これにより、電波環境生成エリア２内における、少なくとも１台の無線機器３からの電波を受信可能な範囲が効率的に拡大される。

【0053】

図６Ｅには、７台目の無線機器３を配置する様子が示されている。具体的には、図６Ｅには、位置Ｐ２、Ｐ４、Ｐ５の各位置に配置された無線機器３を基準機器に選択し、各位置に配置された無線機器３の電波の届く範囲Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５が重なる三重領域Ｔ内に６台目の無線機器３を配置する例が示されている。６台目の無線機器３は、三重領域Ｔ内であって、先に他の無線機器３が配置されている位置Ｐ１、Ｐ３、Ｐ６から可能な限り遠方となる、位置Ｐ７に配置される。これにより、電波環境生成エリア２内における、少なくとも１台の無線機器３からの電波を受信可能な範囲が効率的に拡大される。

【0054】

その後、図６Ｃ～図６Ｅを参照して上述した手順を繰り返すことにより、図６Ｆに例示したような、電波環境生成エリア２内の位置Ｐ１～Ｐ１６の各位置に無線機器３を配置した電波環境が電波環境生成エリア２内に生成され、各無線機器３の位置Ｐ１～Ｐ１６がマップ上に登録される。本実施形態の電波環境の生成方法に従って図６Ｆに例示した位置Ｐ１～Ｐ１６の各位置に無線機器３を配置した電波環境を生成するとき、位置Ｐ４～Ｐ１６は、各位置に順次配置される無線機器３が先に配置されている無線機器３（基準機器）からの電波に基づいて自動的に推定し、自動的にマップに登録される。このため、位置Ｐ１～Ｐ１６のすべてを作業員等の人物により計測してマップに登録する場合に比べて、電波環境生成エリア２内に設置される無線機器３の位置を特定してマップ上に登録する作業の効率を格段に向上させることができる。このような本実施形態の電波環境の生成方法は、電波環境を、無線機器３を設置する電波環境生成エリア２の状況の変化に柔軟に対応させることが容易であり、作業の進行に応じて無線通信のための良好な電波環境が変化する建設現場内の電波環境の生成に好適である。例えば、無線機器３の電源投入時又はその他の予め定めたタイミングで、定期的に又は不定期に、図４に例示したステップＳ２～Ｓ６の処理を実施することにより、電波環境生成エリア２内の状況が変化しても良好な電波環境を維持することができる。また、図４に例示したステップＳ２～Ｓ６の処理は、例えば、基準機器からの電波強度をモニタリングし、電波強度に大きな変化があった場合に実施するようにしてもよい。

【0055】

なお、上述した電波環境を生成するための作業は、例えば、複数の無線機器３によるローカルな無線ネットワークを介して他の端末に各種情報を送信する、カメラ１０等の電子機器を電波環境生成エリア２内に設置する作業を含んでもよい。

【0056】

図７は、生成された電波環境の利用方法の一例を説明するブロック図である。図８は、無線機器と通信するサーバ装置の構成例を示すブロック図である。図９は、図８のサーバ装置における記憶部の構成例を説明する図である。

【0057】

電波環境生成エリア２内に配置する無線機器３は、端末６と他の端末との通信を中継するものに限らず、例えば、図７に例示するように、カメラ１０と組み合わされてもよい。カメラ１０は、例えば、電波環境生成エリア２を含む建設現場（建築現場）内の監視等に利用可能な画像又は映像の撮影に使用される。カメラ１０は、可視光カメラ（可視カメラ）であってもよいし、赤外線カメラ等の非可視光カメラであってもよいし、それらの組み合わせであってもよい。また、無線機器３と組み合わせて使用するカメラ１０は、図７に例示したように、無線機器３とは別個に設けられ、伝送ケーブルにより又は無線通信により無線機器３と接続されるものに限定されない。カメラ１０は、無線機器３に内蔵されたもの、又は無線機器３と同等の機能を内蔵したものであってもよい。

【0058】

カメラ１０を無線機器３と組み合わせて使用する場合、例えば、カメラ１０で撮影した映像をサーバ装置４に送信して蓄積することができる。カメラ１０の映像を蓄積するサーバ装置４は、例えば、図８に示すように、制御部４２０と、送信部４３０と、受信部４４０と、入力部４５０と、出力部４６０と、記憶部４１０とを含む。制御部４２０は、例えば、図３に例示したコンピュータ９における所定のプログラムを実行するプロセッサ９０１と対応する。送信部４３０及び受信部４４０は、図３に例示したコンピュータ９における通信装置９０６と対応する。入力部４５０及び出力部４６０は、図３に例示したコンピュータ９における入力装置９０４及び出力装置９０５と対応する。記憶部４１０は、図９に例示したコンピュータ９におけるメモリ９０２及び補助記憶装置９０３、並びに可搬型記録媒体９１０のうちの１つ以上であってよい。記憶部４１０には、マップ４１１、位置情報４１２、及び映像データ４１３が格納される。

【0059】

記憶部４１０に格納される位置情報４１２は、例えば、図９に示すように、無線機器３を識別する情報である無線機器ＩＤと、位置（Ｘ，Ｙ）と、カメラ１０を識別する情報であるカメラＩＤとが関連付けられている。位置情報４１２における無線機器ＩＤと位置（Ｘ，Ｙ）とは、例えば、マップ４１１上に無線機器３を表示することに利用される。位置情報４１２におけるカメラＩＤと位置（Ｘ，Ｙ）とは、例えば、格納された映像データ４１３がどの位置に配置されたカメラ１０により撮影された映像のデータであるかを特定することに利用される。

【0060】

図７～図９を参照して上述した例では、電波環境生成エリア２内に複数のカメラ１０を設置するときの各カメラ１０の位置を特定する作業を、複数の無線機器３を配置する作業と並行して行うことができる。このため、複数のカメラ１０を設置して位置を特定する作業を効率よく行うことができる。

【0061】

更に、本実施形態に係る電波環境の生成方法は、例えば、電波環境生成エリア２内を移動する人物やロボット等の位置又は移動経路の導出に利用されてもよい。

【0062】

図１０は、生成された電波環境の利用方法の別の例を説明する図である。

【0063】

図１０には、電波環境生成エリア２内の３台の無線機器３についての、無線機器３の位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３と電波の届く範囲Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を示している。図１０に例示した人物７は、端末６を所持しており、定められた作業を行うために電波環境生成エリア２内を移動する。最初、人物７は、電波環境生成エリア２内のうちの無線機器３の電波の届く範囲Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３のいずれにも含まれない領域におり、人物７が所持している端末６は、３台の無線機器のいずれとも接続されていない。

【0064】

その後、人物７が、電波環境生成エリア２内のうちの無線機器３の電波の届く範囲Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３が重なる三重領域Ｔ内に移動すると、端末６は、位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の各位置に配置された無線機器からの電波を受信する。このとき、端末６が、上述した無線機器３の位置推定部３０２と同様の機能を備えていると、端末６は、受信した３台の無線機器３からの電波に基づいて自身の位置を推定し、サーバ装置４又は他の端末に推定した位置を送信することができる。

【0065】

また、人物７が、三重領域Ｔ内の位置から三重領域Ｔ外の位置に移動すると、端末６は、例えば、位置Ｐ２、Ｐ３、及び図示しない位置Ｐ４の各位置に設置された無線機器からの電波を受信して位置を測定する。このように、電波環境生成エリア２内に生成した電波環境を利用して人物７が所持する端末６の位置を推定することにより、人物７が適切な行動（作業）をしているか否かを監視することができる。また、端末６は、人物７の位置の推定に限らず、例えば、ロボット、資材等の物品の位置の推定に利用することもできる。図１０を参照して上述した例では、電波環境生成エリア２内に配置される無線機器３は３台であってもよく、当該３台の無線機器３の位置が既知であることにより、端末６等の通信装置は３台の無線機器３の位置と受信した電波の強度等に基づいて自身の位置を推定することができる。

【0066】

図１１は、電波環境を生成するエリア内の無線機器の位置を推定する位置推定処理の例を説明するフロー図である。以下の説明では、図１１に例示した位置推定処理は端末６が行うものとして説明するが、図１１に例示した位置推定処理は、無線機器３が行ってもよい。

【0067】

端末６は、３台以上の他の無線機器３からの電波を受信したか否かを判定する（ステップＳ２１）。ステップＳ２１の判定は、端末６が備える位置推定部が行う。位置推定部は、例えば、１台の他の無線機器３からの電波を受信した時刻から所定の期間が経過するまでに３台以上の他の無線機器３からの電波を受信した場合に、３台以上の他の無線機器３からの電波を受信したと判定する。位置推定部は、例えば、１台の他の無線機器３からの電波を受信した時刻から所定の期間が経過する前に３台の他の無線機器３からの電波を受信した場合には、所定の期間が経過するのを待たずに、３台以上の他の無線機器３からの電波を受信したと判定してもよい。

【0068】

３台以上の他の無線機器３からの電波を受信した場合（ステップＳ２１；ＹＥＳ）、端末６は、電波を受信した３台以上の他の無線機器３のうちの３台の無線機器３を基準機器に選択する（ステップＳ２２）。ステップＳ２２は、端末６の位置推定部が行う。電波を受信した他の無線機器３が４台以上である場合、位置推定部は、４台以上の他の無線機器３のうちの３台を基準機器に選択する。例えば、位置推定部は、電波を受信した時刻が早い順に３台の他の無線機器３を選択し、それらを基準機器に設定する。また、位置推定部は、例えば、４台以上の無線機器３のうちの、受信した電波の強度が強い順に３台の他の無線機器３を選択してもよいし、電波の到来方向が互いに所定の角度以上になる３台の他の無線機器３を選択してもよい。

【0069】

次に、端末６は、基準機器に選択した３台の他の無線機器からの電波に基づいて、自身の位置を推定する（ステップＳ２３）。ステップＳ２３は、端末６の位置推定部が行う。位置推定部は、例えば、基準機器に選択した３台の他の無線機器３の位置、受信した電波の強度、及び受信した電波の到来方向等の情報に基づいて、自身の位置を推定する。位置推定部による位置の推定方法は、特定の方法に限定されない。位置推定部は、無線通信に関する分野において周知の推定方法に従って、位置を推定することができる。

【0070】

次に、端末６は、自身の位置を推定できたか否かを判定する（ステップＳ２４）。ステップＳ２４の判定は、端末６の位置推定部が行う。位置推定部は、例えば、ステップＳ２３で推定した位置の信頼度に基づいて、自身の位置を推定できたか否かを判定する。例えば、位置推定部は、位置の推定に用いた他の無線機器３からの電波が所定の強度よりも低い場合、又は電波の到来方向が互いに所定の角度以下である場合等に、自身の位置を推定することができなかったと判定する。自身の位置を推定できなかった場合（ステップＳ２４；ＮＯ）、端末６は、例えば、ステップＳ２２及びＳ２３を再度行う。

【0071】

自身の位置を推定できた場合（ステップＳ２４；ＹＥＳ）、端末６は、自身が基準機器と非基準機器のどちらであるかを判定する（ステップＳ２５）。ステップＳ２５の判定は、端末６の位置推定部が行う。位置推定部は、例えば、自身の記憶部に格納されている識別情報等に基づいて、自身が基準機器となりうる無線機器３であるか否かを判定する。端末６の位置推定部は、自身が非基準機器（基準機器ではない）と判定する。

【0072】

端末６が自身は非基準機器であると判定すると（ステップＳ２５；非基準機器）、端末６は、推定した位置を更新し、非基準機器として推定した位置をサーバ装置４等に送信する（ステップＳ２６）。ステップＳ２６において、端末６は、例えば、自身が非基準機器であることを示し、かつ他の非基準機器と識別するための情報とともに、推定した位置をサーバ装置４等に送信する。その後、端末６は、位置の推定を続けるか否かを判定し（ステップＳ２７）、続ける場合には（ステップＳ２７；ＹＥＳ）、ステップＳ２１以降の処理を繰り返す。位置の推定を続けない場合（ステップＳ２７；ＮＯ）、端末６は、図１１に例示した位置推定処理を終了する。

【0073】

一方、図１１に例示した位置推定処理を無線機器３等の基準機器となりうる機器が行う場合、ステップＳ２５において自身が基準機器であると判定する（ステップＳ２５；基準機器）。この場合、無線機器３は、例えば、自身が基準機器であることを示し、かつ他の基準機器と識別するための情報とともに、推定した位置をサーバ装置４等に送信する（ステップＳ２８）。その後、無線機器３は、図１１に例示した位置推定処理を終了する。

【0074】

このように、本実施形態の電波環境の生成方法は、電波環境を生成するために配置され基準機器となりうる無線機器３とは異なる、端末６等の非基準機器の位置の推定、追跡等に利用することもできる。

【0075】

図１２は、電波環境を生成するエリア内の無線機器の位置情報の別の例を示す図である。図１２には、図８を参照して上述したサーバ装置４の記憶部４１０に格納される位置情報の別の例を示している。

【0076】

図１２に例示した位置情報４１４では、無線機器３、端末６等の無線通信が可能な電子機器を識別する情報である無線機器ＩＤと、機器種別と、位置（Ｘ，Ｙ）とが関連付けられている。機器種別は、基準機器となりうる機器であるか否かを示す情報であり、「基準機器」は基準機器となり得ることを示し、「非基準機器」は基準機器として利用しないことを示している。機器種別が「基準機器」である無線機器は、マップ上に表示される。また、位置情報４１４における機器種別が「非基準機器」である端末６等の電子機器に関する位置の情報は、当該電子機器が位置を推定してサーバ装置４に送信するごとに、無線機器ＩＤと関連付けて位置情報４１４内に追加される。

【0077】

このように、本実施形態に係る生成方法を利用して生成した電波環境は、電波環境生成エリア２内の人物７、ロボット、資材等の位置や数の推定にも利用可能である。したがって、本実施形態に係る電波環境の生成方法によれば、電波環境生成エリア２内の人物７、ロボット、資材等の位置や数の時間変化を容易に記録し、管理することができる。

【0078】

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。さらに、技術の進歩又は派生する別技術によって、技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施態様をカバーしている。

【0079】

例えば、図５及び図１１に例示したフロー図は、位置推定処理の例示に過ぎず、図示された処理の順番は矛盾しない範囲において変更可能である。例えば、新たに配置される無線機器３又は端末６が行う位置推定処理は、基準機器とする３台の無線機器３を先に決め、その３台の無線機器（基準機器）からの電波を受信したときに位置を推定するようにしてもよい。また、新たに配置される無線機器３又は端末６が行う位置推定処理は、例えば、自身の位置を推定できたか否かの判定（図５のステップＳ１４又は図１１のステップＳ２４）が省略されてもよい。更に、図１１を参照して上述した位置推定処理は、当該処理を行う機器が無線機器３である場合にはステップＳ２５～Ｓ２７を含まない処理を行わせ、端末６である場合にはステップＳ２５及びＳ２８を含まない処理を行わせるようにしてもよい。

【符号の説明】

【0080】

１ システム
２ 電波環境生成エリア
３、３Ａ～３Ｅ 無線機器
３００ 制御部
３０１ 信号処理部
３０２ 位置推定部
３１０ 記憶部
３２０ 送信部
３３０ 受信部
４ サーバ装置
４１０ 記憶部
４１１ マップ
４１２、４１４ 位置情報
４１３ 映像データ
４２０ 制御部
４３０ 送信部
４４０ 受信部
４５０ 入力部
４６０ 出力部
５ 通信ネットワーク
６、６Ａ、６Ｂ 端末
７、７Ａ、７Ｂ 人物
８ 外部の端末
９ コンピュータ
９０１ プロセッサ
９０２ メモリ
９０３ 補助記憶装置
９０４ 入力装置
９０５ 出力装置
９０６ 通信装置
９０７ 媒体駆動装置
９０８ 入出力インタフェース
９０９ バス
９１０ 可搬型記録媒体
１０ カメラ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図6D】

【図6E】

【図6F】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】