JP5661987B2 - 位置通知システム - Google Patents
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Description
そこで、本発明は、GPSを用いた技術では正確な測位ができないような場所に居る場合であっても、その位置を特定することを目的とする。
まず、実施形態の構成について説明する。
図1は、本実施形態に係る位置通知システム100の全体構成を示すブロック図である。図1において、携帯電話網3は、多数の基地局や交換局からなる通信網である。携帯電話機10−1,10−2,10−3はそれぞれ、携帯電話網3を介して広域なエリアに跨って通信を行う通信端末である。また、携帯電話機10−1,10−2,10−3は、GPS衛星40から送信されてくるGPS信号を受信し、それに基づいて自身の所在地を測位する機能を有する。なお、ここでは図が煩雑になるのを防ぐために、3台の携帯電話機10−1,10−2,10−3のみを示したが、実際には、より多数の装置を備えるものである。また、これら携帯電話機10−1,10−2,10−3は全て同じ構成及び動作であるから、以下の説明においてそれぞれを区別する必要のないときは「携帯電話機10」と総称する。
放音装置30は、複数の(ここでは3つの)放音装置30−1,30−2及び30−3からなる。図2に示すように、デパート1は3階建ての建物であり、その「1階」の天井には放音装置30−1が設置され、「2階」の天井には放音装置30−2が設置され、「3階」の天井には放音装置30−3が設置されている。以下では、デパート1の1階の空間領域であって、放音装置30−1によって放音される音が伝搬する空間領域のことを、「空間領域SP1」という。また、デパート1の2階の空間領域であって、放音装置30−2によって放音される音が伝搬する空間領域のことを、「空間領域SP2」といい、3階の空間領域であって、放音装置30−3によって放音される音が伝搬する空間領域のことを、「空間領域SP3」という。
制御部21は、例えばCPUや各種メモリからなり、そのメモリや記憶部22に記憶された制御プログラムに記述された手順に従って測位装置20の全体を制御する。記憶部22は例えばハードディスク装置であり、地図情報記憶領域221を有する。地図情報記憶領域221は、緯度及び経度の座標に対応した、例えば日本全国の地図を表す地図情報を記憶している。また、記憶部22は領域特定テーブル222を記憶している。この領域特定テーブル222は、放音装置30による放音を利用した測位に利用される。通信部23は、携帯電話網3に接続されており、携帯電話機10と、携帯電話網3を介してデータの送受信を行うインタフェースである。
図5に示すように、この領域特定テーブル222には、「領域ID」と、「領域名称」とが対応付けられて記述されている。「領域ID」は、上述したデパート1内の空間領域SP1、空間領域SP2、空間領域SP3などのように、放音装置30によって放音される音が伝搬する空間領域に対して割り当てられた識別情報である。同図の例では、空間領域SP1には領域ID「SP1」が割り当てられ、空間領域SP2には領域ID「SP2」が割り当てられ、空間領域SP3には領域ID「SP3」が割り当てられている。「領域名称」は、これらの空間領域に対して付けられた名称である。例えば、第1行に示すように、領域ID「SP1」が割り当てられた空間領域SP1には、領域名称「○○デパート1階」が対応付けられている。これは、「○○デパート」という名称のデパート1の1階の空間領域SP1には、領域ID「SP1」が割り当てられていることを意味している。同様に、第2行においては、領域ID「SP2」が割り当てられた空間領域SP2に領域名称「○○デパート2階」が対応付けられ、第3行においては、領域ID「SP3」が割り当てられた空間領域SP3に領域名称「○○デパート3階」が対応付けられている。また、第4行においては、領域ID「SP4」が割り当てられた空間領域に、領域名称「△△会社1階」が対応付けられている。
通信部31は、BGM再生装置2によって提供されたデジタル形式の音データを受信する。音声処理部32は、D/A変換器等を有し、通信部31から供給されたデジタル形式の音データをアナログ形式の音信号に変換する。増幅器33は、音声処理部32から供給される音信号を増幅する。
図7において、領域信号a1は、領域ID「SP2」を表す領域変調信号であり、同図で「01101・・・」という値で表され、同図に示す搬送波bは、特定の周波数及び振幅を有する正弦波を表している。この搬送波bの周波数帯域は、放音装置30によって放音される音とは重ならないように設定されており、その振幅は、オーディオデータの振幅と比較して小さくなっている。この搬送波bの周波数帯域や振幅は、放音制御部34のメモリに予め記憶されている。すなわち、この例では、まず、放音制御部34は、領域IDを表す領域信号a1と搬送波bとを乗算させて領域変調信号a2を生成する。このとき、領域変調信号a2において、領域IDの値が「1」である時間帯の波形は搬送波bと同じとなり、領域IDの値が「0」である時間帯においてはその振幅は「0」となっている。
次に、位置通知システム100の動作について説明する。
なお、以下の説明においては、携帯電話機10−1(第1の端末)を所持するユーザAが、携帯電話機10−2(第2の端末)を所持してデパート1の2階にいるユーザBの位置を要求するときの動作例について説明する。以下の動作の開始時においては、領域特定テーブル222の構成は、図5に示したとおりとする。
まず、放音装置30の動作について説明する。
放音装置30は、BGM再生装置2によって提供された音データに基づいて、上述したようにして領域IDを重畳した音信号を生成し、放音する。具体的には、例えば放音装置30−1の放音制御部34は、通信部31、音声処理部32、増幅器33を介して供給された音信号に領域ID「SP1」を重畳し、この音信号に応じた音をスピーカ35に放音させる。同様にして、放音装置30−2の放音制御部34は、領域ID「SP2」を重畳した音信号に応じた音をスピーカ35に放音させ、放音装置30−3の放音制御部34は、領域ID「SP3」を重畳した音信号に応じた音をスピーカ35に放音させる。以下に説明する動作時においても、放音装置30−1,30−2,30−3はこれらの音信号に応じて放音しているものとする。
最初に、携帯電話機10−1が携帯電話機10−2の位置を要求するときの動作について説明する。
まず、ユーザAは、自身が所持する携帯電話機10−1の表示部14にメニュー画面を表示させ、操作部15を操作して、携帯電話機10の位置通知を実行するモードである「位置通知モード」を起動させる。携帯電話機10−1の制御部11は、この操作に応じて位置通知モードを起動し(ステップS1)、ユーザAが位置を知りたい携帯電話機10のユーザを指定させる(ステップS2)。ここでは、ユーザAによって「ユーザB」が指定され、この指定内容に応じて、制御部11はユーザBが所持する携帯電話機10−2が位置通知の対象となることを特定する。このステップS2では、例えば、制御部11は、記憶部16に記憶された電話帳に基づいて、そこに登録されたユーザ名の一覧を表示部14に表示させ、所望のユーザ名を選択させるとよい。この選択操作に応じて、制御部11は、選択されたユーザ名に対応付けて電話帳に記憶している電話番号などの電話機IDを特定する。また、制御部11は、所望のユーザの電話番号などの電話機IDを直接、ユーザに入力させてもよい。
以上が、ユーザAが携帯電話機10−2の位置を要求するときの、携帯電話機10−1の動作である。
次に、位置の要求が行われてからの位置通知システム100の動作について説明する。
測位装置20の制御部21は、携帯電話機10−1から送信されてきた上記要求、及び電話機IDを含む指示信号を通信部23によって受信すると、これらに基づいて携帯電話機10−1によって携帯電話機10−2の位置が要求されたことを特定する(ステップS4)。そして、制御部21は、通信部23によって、位置通知の対象となる携帯電話機10−2に対し、領域IDを要求するリクエスト信号を送信する(ステップS5)。
まず、制御部21は、領域ID「SP2」に対応付けて領域特定テーブル222に記憶されている「領域名称」を特定する(ステップS10)。図5に示すように、領域特定テーブル222の第2行において領域ID「SP2」に領域名称「○○デパート2階」が対応付けられている。これによって、制御部21は、携帯電話機10−2がある空間領域の領域名称として「○○デパート」の「2階」であることを特定する。
携帯電話機10−1の制御部11は、アンテナ121及び無線通信部12によってこれを受信すると、表示部14にこの地図情報が表す地図画像を表示させることにより、位置情報を出力する(ステップS13)。
なお、上記実施形態を次のように変形してもよい。具体的には、例えば以下のような変形が挙げられる。これらの変形は、各々を適宜に組み合わせることも可能である。
(3−1)変形例1
上述した実施形態では、位置を要求された携帯電話機10−2は、ステップS8でGPS信号に基づいて所在地の測位を行っていたが、測位部17に相当する構成を省略して、所在地の測位を行わないようにしてもよい。すなわち、ステップS9において、携帯電話機10−2は領域IDのみを測位装置20に送信する。この態様において、実施形態と同じように地図上に携帯電話機10−2の所在地と空間領域の位置とを示すために、測位装置20は領域特定テーブルにおいて、領域ID及び領域名称に対応付けて、建物がある所在地として記憶させておけばよい。管理者が領域特定テーブルの建物の領域名称を設定する場合、その建物の住所を知ることは容易であるから、例えば、領域特定テーブルに記述する所在地を住所とし、測位装置20がその住所に基づいて経度、緯度を算出して、地図上にその所在地を示すようにしてもよい。
かかる構成は、以下に説明する変形例においても採ることができる。
上述した実施形態では、測位装置20は、携帯電話機10−2によって抽出された領域IDを受信すると、領域特定テーブル222において、この領域IDに対応付けられている領域名称を特定していたが、領域IDが領域名称そのものを示すようにしてもよい。この態様においては、測位装置20は領域特定テーブルを記憶する必要はなく、携帯電話機10−2から取得した領域IDに基づいて領域名称を特定し、これを位置情報として送信する。
かかる構成は、以下に説明する変形例においても採ることができる。
上述した実施形態では、放音装置30をデパート1や会社等の建物の各階に設置する態様について説明したが、複数の放音装置30を、例えば電車の停車位置である駅に設置することにより、位置通知システムを以下のような態様とすることができる。
まず、この動作に先立って、ユーザが電車に乗る前又は後において、携帯電話機10に対して下車駅を設定しておく。この設定に応じて、携帯電話機10は自身の電話機ID、及び設定した下車駅を測位装置20に送信し、測位装置20はこの電話機IDと、下車駅に割り当てられた領域IDとを対応付けて記憶しておく。ここでは、測位装置20は、複数の停車位置のうち少なくともいずれか1の停車位置に割り当てられた領域IDを記憶することになる。
以降、携帯電話機10は、定期的にステップS6,S7と同じ、収音及び領域IDの抽出を行う。ユーザが電車に乗った後においては、電車が停車駅に到着して扉が開く度に、その駅に設置された放音装置30によって放音された音が電車内にも伝搬するから、携帯電話機10はこれを収音し、領域IDを抽出することになる。携帯電話機10は領域IDを抽出すると、これを電話機IDとともに測位装置20に送信する。そして、測位装置20は、この領域ID及び電話機IDを受信すると、この領域IDと、受信した電話機IDに対応付けて記憶している下車駅の領域IDとを比較する。
また、複数の放音装置30が、複数の電車(移動体)のそれぞれに設けられるようにしてもよい。
この態様においては、放音装置30(又は電車)が、所在地を測位するための測位手段を備える。この測位手段は、例えばGPSなどを利用して所在地の測位を行う。また、放音装置30は定期的に測位手段によって自装置の現在位置(経度、緯度)の測位を行い、その測位結果に応じた領域IDを、車内アナウンス等の音を表す音信号に重畳して放音する。
また、この態様において、電車の走行路を所定距離毎に複数の区間に区切り、放音装置30は各区間に対応付けて領域IDを記憶し、測位手段による測位結果に応じた区間の領域IDを読み出して、音信号に重畳してもよい。つまり、放音装置30は、測位した位置に応じた領域IDを音信号に重畳するようにすればよい。
上述した実施形態では、デパート1内の各階に1ずつ放音装置30を設けていたが、各空間領域が重ならないように、放音装置30が複数設けられていても良い。この態様によれば、測位装置20は「○○デパート2階西館」や「○○デパート2階東館」のように、同一階を複数のブロックに分けて領域名称を特定することができるので、さらに詳細な位置(空間領域)を特定することができる。
また、位置通知システムをデパート1内のみで用いることのできるシステムとしてもよい。例えば、デパート1内における迷子探索専用に利用する場合があり、ユーザA及びユーザBが共にデパート1内にいることになる。この態様によれば、携帯電話機10がGPS信号に基づいて所在地を測位する構成は不要であるし、電波状況が不良であっても同じ建物内に設けられた通信ネットワーク等によって測位装置20と通信可能とすることにより、支障を来たすことなく、本位置通知システムを利用することができる。もちろん、遊園地やコンサート会場等の限られた領域内のみで適用するのであれば、本位置通知システムを利用する空間は前掲したものに限らない。
また、デパート1内の各階に複数の放音装置30を設ける場合において、前述したように各階に複数の空間領域が存在することになるが、装置間の距離が小さい等の場合には、各空間領域が互いに重なり合ってしまうことがある。そこで、本変形例では、これを利用して、位置通知システムが位置を特定する態様について説明する。本変形例の携帯電話機10においては、マイクロホン131を例えばステレオタイプのものとし、マイクロホン131a,131bを備えるものとする。
そして、測位装置20は、領域特定テーブルに基づいて、領域名称を特定することになるが、ここでは、2つの領域IDを受信するから、○○デパート1階における東館と西館との境界付近であることを特定することができる。この構成によれば、複数の放音装置30によって放音される音が伝搬する空間領域が重なり合っても、これを利用して、測位装置20は、空間領域におけるさらに詳細な位置を特定することができる。
例えば、ユーザBが位置P1から図中左側に放音装置30−4側の位置P2に移動した場合、次第に携帯電話機10と放音装置30−4との距離が小さくなるからそこから到来する音の音量は大きくなるし、反対に、放音装置30−5からはその距離が大きくなるので、そこから到来する音の音量は小さくなる。よって、測位装置20は、放音装置30−4,30−5によって放音される音の音量を予め記憶しておき、マイクロホン131a,131bによって収音された音の音量と、領域IDに基づいて特定した空間領域の位置とに基づいて、特定した空間領域の位置と、携帯電話機10(マイクロホン131a,131b)との位置関係を求めてもよい。これにより、測位装置20は、携帯電話機10が放音装置30−4寄りにあるのか、又は放音装置30−5寄りにあるのかを特定し、その位置を位置情報として出力することができる。この場合、測位装置20は、「○○ビル1階中央から西館側におよそ○○メートル」のように、さらに詳細な空間領域内の位置を特定することもできる。
また、携帯電話機10がさらに多数のマイクロホンを備えるようにしてもよく、前述した原理と同様にして、3以上の空間領域が重なり合っても、空間領域内における詳細な位置を特定することができる。
また、この場合において、3つ以上の空間領域が重なり合う場合においても、同様の原理に基づいて、携帯電話機10は各々の空間領域に割り当てられた領域IDを抽出することができる。
上述した実施形態においては、予め放音装置30のそれぞれに領域IDが設定され、測位装置20がこれらの領域IDに対応付けて、領域名称を領域特定テーブル222に記憶しているというものであったが、放音装置30に対する領域IDの設定を、測位装置20側で行えるようにしてもよい。以下、この態様について具体的に説明する。なお、この態様においては、測位装置20と建物内に設置された各放音装置30とがインターネット等のネットワークを介して通信可能に接続されている。
例えば、放音装置30が新たに設置された場合において、測位装置20は、図示せぬ操作部を介してこの放音装置30に対応する空間領域の領域名称を管理者に入力させ、これを位置情報として取得する。続いて、測位装置20は、当該放音装置30に対して領域IDを割り当て、取得した位置情報と、この領域IDとを対応付けて領域特定テーブルに書き込んで記憶させる。このとき、すでに領域テーブルに書き込まれている領域IDと重複しないように、測位装置20は領域IDを生成する。続いて、測位装置20はここで生成した領域IDを、通信部23及びネットワークを介して放音装置30に通知する。放音装置30は、この領域IDが通知されたら、これを放音制御部34のメモリに記憶し、放音の際には、音信号にこの領域IDを重畳して放音する。
そして、位置が要求された際には、測位装置20は、携帯電話機10から領域IDを受信すると、この領域IDに対応付けて領域特定テーブルに記憶されている位置情報を、指定された宛先(すなわち、位置を要求した携帯電話機10)に送信する。
この構成によれば、新たに放音装置30が設置された場合であっても、領域IDや領域名称の設定を容易に行うことができる。
上述した実施形態では、測位装置20が領域特定テーブル222に基づいて領域名称を特定したが、携帯電話機10−1が測位装置20から領域特定テーブル222を取得し、自装置で特定してもよい。この場合、携帯電話機10−1は測位装置20を介することなく、携帯電話網3を介して携帯電話機10−2から領域IDを取得して、その位置を特定することになる。また、携帯電話機10自体が領域特定テーブルを記憶しておいてもよい。この態様は、特に位置通知システムが位置を通知する空間領域の数(すなわち、放音装置30の数)が少なく、扱う領域IDも少ない場合に効果的である。
また、実施形態では、携帯電話機10−1が携帯電話機10−2の位置通知を要求する場合について説明したが、他の携帯電話機10の位置通知を要求するだけでなく、自身の携帯電話機10−1の位置を確認することにも本発明を利用することもできる。例えば携帯電話機10−2が自身の位置を要求する場合には、携帯電話機10−2は、図9のステップS1〜S3と同じ処理を行って位置を要求すると、測位装置20からリクエスト信号が送信されてくるので、ステップS6〜S9を実行して領域IDを抽出して送信する。次いで、測位装置20の制御部21は、ステップS10,11を実行して、所在地及び空間領域の位置とを示した地図情報を生成する。そして、ステップS12において、測位装置20の制御部21は生成した地図情報を携帯電話機10−2に送信する。携帯電話機10−2の制御部11は、測位装置20から受信した地図情報が表す地図を、表示部14に表示させることにより、位置情報を出力する。
また、携帯電話機10は、放音装置30によって放音された音を収音する収音手段と、収音した音から領域IDを抽出する抽出手段と、抽出した領域IDを測位装置に送信する送信手段とを有していればいかなる端末装置でもよく、例えば、専用の端末でもよいし、PDA(Personal Digital Assistant)やモバイルコンピュータ等の種々の携帯型通信端末に本発明を適用してもよい。また、通信部31、音声処理部32、増幅器33、スピーカ35を外部構成とし、放音装置が、放音制御部34に相当する構成のみを有するようにしてもよい。この場合、放音装置は、外部装置から取得した音信号に対し領域IDを重畳して、これを外部装置であるスピーカに出力する装置として提供される。
また、携帯電話機10が測位するためにGPS信号を用いる手法に限らず、例えば電話局等が、携帯電話機10が利用した基地局に基づいて携帯電話機10の所在地を特定して、測位装置20に通知してもよい。
また、実施形態では、測位装置20は、携帯電話機10の所在地と空間領域の領域名称とを地図上に示した地図情報を送信し、携帯電話機10がその画像を表示していたが、これに代えて、経度・緯度や住所、領域名称等を文字によって表示出力してもよく、その出力の態様は前掲したものに限らない。
Claims (2)
- 音を表す音信号に対し、当該音が伝搬する建物の各階の空間領域に割り当てられた、当該空間領域が存在する階を示す領域識別情報を重畳する重畳手段と、
前記建物の各階に設置されており、前記重畳手段によって前記音が伝搬する空間領域が存在する階毎に異なる前記領域識別情報が重畳された音信号に応じて、それぞれ前記空間領域に放音を行う複数の放音手段と、
前記複数の放音手段によってそれぞれ放音された音のうち少なくともいずれかの音を収音する収音手段と、
前記収音手段によって収音された音から前記領域識別情報を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出された前記領域識別情報が示す前記空間領域が存在する階の情報を含む、当該領域識別情報が割り当てられた前記空間領域の位置を示す位置情報を出力する出力手段と
を備えることを特徴とする位置通知システム。 - 前記重畳手段は、
楽曲または音声を含む音を表す前記音信号に対し前記領域識別情報を重畳する
ことを特徴とする請求項1に記載の位置通知システム。
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