JP6484986B2 - 位置情報発信システム、位置情報発信装置および位置情報発信方法 - Google Patents

Description

本発明は、位置情報検出技術に関する。本発明は、より詳細には、それぞれ受信側で位置を検出するための情報を発信する複数の位置情報発信装置を含む位置情報発信システム、位置情報発信装置、および位置情報発信装置が実行する位置情報発信方法に関する。

近年、カーナビゲーション・システムのほか、スマートフォン、タブレットコンピュータなどの携帯情報端末にもＧＰＳ（Global Positioning System）機能が備えられている。ＧＰＳでは、地球を周回する複数のＧＰＳ衛星から時刻を示す無線信号が送信され、受信機側でこれを受信する。そして、無線信号がＧＰＳ衛星から送信された時刻と通信端末で受信された時刻との差に基づいて、受信機および衛星の距離を計算し、この計算結果に基づいて地上での位置を特定している。上記ＧＰＳ機能を利用することにより、ユーザは、携帯情報端末上で、地図上の現在位置を確認したり、経路案内を利用することができる。

しかしながら、上述した衛星からの電波を受信するＧＰＳでは、地下街や屋内などのエリアでは、無線信号が弱いため、上述した現在位置表示や経路案内といったサービスを利用することが難しい場合があった。

地下街などのエリアでも位置情報を利用可能とする屋内測位技術として、ＩＭＥＳ（Indoor MEssaging System）と呼ばれる技術が知られている。ＩＭＥＳは、屋内送信機を設置し、屋内送信機から送信機の位置情報を電波として送信する。受信機側では、屋内送信機の位置情報を受信して、これを受信機の位置として取得することができる。ＩＭＥＳを使用した技術としては、例えば特開２０１３−２１４９４１号公報（特許文献１）を挙げることができる。

屋内測位技術としては、その他、無線ＬＡＮ（Local Area Network）アクセス・ポイントからビーコン情報を発信する技術や、ＢＬＥ（Bluetooth Low Energy）信号にビーコンを載せる技術などが知られている。また、上述した経路案内に関連して、ＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）タグにバスや鉄道の路線図あるいは時刻表などの情報を登録して配置し、利用者がＲＦタグにリーダをかざして路線図や時刻表などの情報を読み取ることができるようにできるシステムも知られている（特開２０１１−７０５１６号公報，特許文献２）。

また、特開２０００−９８０３４号公報（特許文献３）は、赤外線受信可能な移動端末と、ＩＤを赤外線により照射するＩＤ送信機を用いた構成を開示する。特許文献３では、最初に移動端末に、ＩＤとそのＩＤを送信するＩＤ送信機の位置との関係を示すマッピング情報を設定しておく必要がある。そして、移動端末は、ＩＤ送信機により赤外線を介して送られるＩＤを取得し、マッピング情報から取得したＩＤに対応する位置の情報を取得する。特許第４２９７３３７号公報（特許文献４）には、特定の場所を説明する情報を蓄積できる案内情報提供装置から、端末がある領域に入ったら該案内情報をデータベースから発信する構成が開示されている。さらに、被誘導者を目的地に誘導する経路誘導システムに関して、特許第４９０４４７１号公報（特許文献５）が知られている。特許文献５は、ネットと受信機と方向指示器を使用して、誘導すべき受信機のグループＩＤを付与し、目的地までの方向指示器を指示する構成を開示する。

しかしながら、上述した特許文献１および特許文献２の従来技術では、設置した屋内送信機各々に対し位置情報を発信するための設定が必要である。また、特許文献３の従来技術では、事前にＩＤとＩＤを送信する装置の位置関係を示すマッピング情報を提供する必要があり、ＩＤが固定されているため、セキュリティ上好ましくなかった。位置情報として識別情報を用いる場合は、それが固定されるとセキュリティ上好ましくないので、識別情報を定期的に更新することになるが、その場合は、更新の都度設定情報を配布する必要がある。しかしながら、上述までの従来技術では、いずれも、このような設定情報の配布を効率良く行うことができなかった。

本発明は、上記従来技術における不充分な点に鑑みてなされたものであり、本発明は、それぞれ受信側で位置を取得するための位置情報を複数の位置情報発信装置に効率的に配布し、位置情報発信装置各々から上記位置情報を音波信号として発信することができる、新規な位置情報発信システム、位置情報発信装置および位置情報発信方法を提供することを目的とする。

本発明では、上記課題を解決するために、下記特徴を有する位置情報発信システムを提供する。位置情報発信システムは、複数の位置情報発信装置を含み構成される。位置情報発信装置は、それぞれ、近距離無線通信を行う近距離無線通信手段と、上記近距離無線通信手段によって伝達された情報に基づき、受信側で位置を検出するための位置情報を音波信号として発信する音波発信手段とを含む。

上記構成により、それぞれ受信側で位置を取得するための位置情報を複数の位置情報発信装置に効率的に配布し、位置情報発信装置各々から上記位置情報を音波信号として発信することができる、新規な位置情報発信システムを提供することができる。

本実施形態による経路案内システムの全体構成を示す概略図。 本実施形態による経路案内システムを構成する、位置情報発信モジュール周りの機能ブロック図。 本実施形態による経路案内システムで実行される、位置情報設定処理を示すフローチャート。 本実施形態による位置管理サーバが管理する、位置情報設定処理前の位置管理テーブルを例示する図。 本実施形態による位置管理サーバが管理する、位置情報設定処理後の位置管理テーブルを例示する図。 本実施形態による経路案内システムで実行される、出力音圧決定および確認処理を示すフローチャート。 本実施形態による位置管理サーバが管理する、周辺ノイズレベルに対しスピーカ出力レベルを対応付けるテーブルを例示する図。 本実施形態による経路案内システムが提供する現在位置表示機能に関連する機能ブロック図。 本実施形態による経路案内システムで実行される、現在位置表示処理を示すフローチャート。 本実施形態による経路案内システムの携帯情報端末側の経路案内アプリケーションが表示する現在位置表示画面を示す図。 他の実施形態による経路案内システムの全体構成を示す概略図。 他の実施形態による位置管理サーバが管理する、利用者の現在の位置および目的地の位置を保持するテーブルを例示する図。 他の実施形態による経路案内システムで実行される案内処理を示すフローチャート。 本実施形態で用いることができる（Ａ）周波数変調回路および（Ｂ）電流駆動回路を示す回路図。 本実施形態による位置情報発信モジュールが備えるスピーカの構造の作製手順を説明するための模式図。

以下、本実施形態について説明するが、本実施形態は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。なお、以下に説明する実施形態では、近距離無線通信手段および音波発信手段を備えた位置情報発信装置を含み構成される位置情報発信システムとして、ＰＡＮ（Personal Area Network）通信部およびスピーカを備えた照明装置１３０（位置情報発信モジュール２００）を含み構成される経路案内システム１００を用いて説明する。

図１は、本実施形態による経路案内システム１００の全体構成を示す概略図である。経路案内システム１００は、１または複数の屋内フロア１５０に複数の位置情報発信モジュール２００が配列され、各フロア１５０を識別して３次元的な位置が検出可能なように構成されている。

経路案内システム１００は、具体的には、配設された複数の位置情報発信モジュール２００の位置を管理する位置管理サーバ１１０と、上記位置管理サーバ１１０にネットワーク１０２を介して接続されるＰＡＮ送受信機１２０と、各フロア１５０に設けられる複数の位置情報発信モジュール２００とを含み構成される。図１に示す例では、３つの屋内フロア１５０−１〜１５０−３が存在し、フロアごとに設けられたＰＡＮ送受信機１２０−１〜１２０−３が、フロアごとに位置情報発信モジュール２００と通信している。

説明する実施形態において、位置情報発信モジュール２００は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）照明などの照明装置１３０に設けられ、照明装置１３０の電源からの電力供給を受けて動作する。照明装置が建物内において所定間隔で設けられる性質を有し、また照明用の既設の配線設備が利用し易いという観点から、好ましい実施形態では、照明装置１３０に備えられた位置情報発信モジュール２００を用いることができる。しかしながら、位置情報発信モジュール２００は、例示の具体的な実施態様に限定されるものではなく、他の装置に付随してもよいし、位置情報発信モジュール２００が単独で壁や天井に直接配置されてもよい。

位置管理サーバ１１０は、位置情報発信モジュール２００の位置を管理するべく、位置情報発信モジュール２００を固有に識別する固有識別情報に関連付けて、事前に測定された位置座標情報（所定の地理座標系上の経度、緯度、および建物階情報または高度）を記憶する。位置管理サーバ１１０は、さらに、位置情報発信モジュール２００から発信させる情報を管理するべく、位置情報を生成し、固有識別情報に関連付けて記憶する。ここで、受信側で位置を検出するための情報を位置情報と参照する。位置情報は、位置座標情報に関連付けられればよく、典型的には、一時的に割り当てられた識別情報を用いることができる。

ＰＡＮ送受信機１２０は、位置情報発信モジュール２００と、ネットワーク１０２上の位置管理サーバ１１０との通信を仲介する装置である。ネットワーク１０２は、ＬＡＮ（Local Area Network）やＷＡＮ（Wide Area Network）などの有線または無線のネットワークである。ＰＡＮ送受信機１２０は、上記ネットワーク１０２を介して位置管理サーバ１１０と通信し、位置管理サーバ１１０から位置情報を受信し、近距離無線通信により位置情報発信モジュール２００に位置情報を伝達する。

位置情報発信モジュール２００は、後述するようにスピーカを含み構成され、上記位置情報を音波信号としてスピーカから発信する。位置情報発信モジュール２００は、さらに、後述するようにＰＡＮ通信部を含み構成される。位置情報発信モジュール２００が発信する位置情報は、ＰＡＮ送受信機１２０を介して位置管理サーバ１１０から受信したものが用いられる。また、近距離無線通信が１ｃｍ〜数ｍの範囲の距離で確立される通信であるため、ＰＡＮ送受信機１２０が直接通信可能な範囲が限定的なものとなる。そこで、説明する実施形態では、位置情報発信モジュール２００間で相互に近距離無線通信を行い、次から次へと位置情報を伝達できるよう構成されている。このように１つの空間に１または複数の位置情報発信モジュール２００が、ＰＡＮで関連付けて設置される。

位置情報発信モジュール２００は、好適な実施形態では、スピーカに近接して、さらに、マイクロフォンを含み構成される。これにより、上記位置情報を音波信号として発信するスピーカから発信する信号の確認、出力の確認、これらにより故障の診断を行うことができる。また、マイクロフォンで周辺の音波状況を測定することで、その設置環境における人の混雑具合や雨などの気象状況に起因したノイズレベルを測定し、ノイズレベルに応じて適切に音波発生できるように構成されている。

このように、マイクロフォンを含む位置情報発信モジュール２００が配置されることで、位置情報発信モジュール２００から発信する出力音波を確認し、また周辺の音波状況を３次元的に確認することができる。なお、マイクロフォンは、スピーカと１対１に対応づけて設けてもよいし、１つ置きなど間引いて設けられてもよく、特に限定されるものではない。

本実施形態による経路案内システム１００では、ユーザは、位置情報利用装置である携帯情報端末１７０を付帯し、携帯情報端末１７０を用いて経路案内サービスの提供を受けることができる。携帯情報端末１７０は、第３世代移動通信システム（３Ｇ）やＬＴＥ（Long Term Evolution）などの基地局１０６および公衆ネットワーク１０４を介して、位置管理サーバ１１０と通信する。あるいは、図示しない無線ＬＡＮアクセス・ポイントを介して、無線ＬＡＮにより、携帯情報端末１７０と位置管理サーバ１１０とが通信してもよい。

携帯情報端末１７０上には、位置情報発信モジュール２００が発信する音波信号を受信して位置座標を取得し、得られた位置座標を利用して現在位置表示や経路案内を行うためのアプリケーションがインストールされている。携帯情報端末１７０は、位置情報発信モジュール２００からの音波信号を受信し、音波信号に基づいて位置管理サーバ１１０に問い合わせを行うことによって、当該携帯情報端末１７０の現在の位置座標を取得する。位置座標が得られると、現在の位置座標を用いた地図表示および経路案内が可能となる。

以下、図２を参照しながら、本実施形態による位置情報発信モジュール２００について、より詳細に説明する。図２は、本実施形態による経路案内システム１００を構成する位置情報発信モジュール２００周りの機能ブロック図である。また、図２には、ＰＡＮ送受信機１２０の機能構成も示されており、ＰＡＮ送受信機１２０は、有線または無線でネットワーク１０２と接続するためのネットワークＩ／Ｆ１２２と、近距離無線通信を行うためのＰＡＮ送受信部１２４とを含み構成される。

図２には、第１位置情報発信モジュール２００−１が代表して、その詳細な機能ブロックが示されている。図２に示すように、位置情報発信モジュール２００は、近距離無線通信を行う近距離無線通信手段であるＰＡＮ通信部２１０を含む。第１位置情報発信モジュール２００−１は、ＰＡＮ通信部２１０により、ＰＡＮ送受信機１２０および隣接する第２位置情報発信モジュール２００−２と通信する。位置情報発信モジュール２００は、さらに、上記位置情報を音波信号として発信するためのスピーカ２３０を含み構成される。

図２に示す好適な実施形態では、位置情報発信モジュール２００は、さらに、スピーカ２３０の出力音波および周辺の音波状況を測定するためのマイクロフォン２３２を含み構成される。なお、マイクロフォン２３２は、位置発信モジュール２００内に設けられるものとして説明するが、スピーカ２３０を備える位置発信モジュール２００に近接し、スピーカ２３０からの発信音圧を確認できるＳＮ（Signal to Noise Ratio）が得られる位置、周辺ノイズが確認できるＳＮが得られる位置に設けられればよい。マイクロフォン２３２は、本実施形態による位置情報発信装置が備える音波受信手段を構成する。

この位置情報発信モジュール２００では、音波信号として発信するための位置情報を事前に設定する必要があるが、上記ＰＡＮ通信部２１０が位置情報の事前設定を担う。

ＰＡＮ通信部２１０は、より詳細には、受信部２１２と、ＩＤ格納部２１４と、ＩＤ算出部２１６と、送信部２１８とを含み構成される。受信部２１２は、ＰＡＮ送受信機１２０または隣接する第２位置情報発信モジュール２００−２から、近距離無線通信により、位置情報を受信する。なお、説明する実施形態では、位置情報として、定期的または不定期に更新されるスピーカＩＤが用いられるものとする。また、近距離無線通信は、暗号通信を行ってもよい。ＩＤ格納部２１４は、受信部２１２により受信した、当該位置情報発信モジュール２００に割り当てられたスピーカＩＤを格納する。ＩＤ格納部２１４に格納されたスピーカＩＤに基づき、スピーカ駆動信号が生成されて、スピーカ２３０から音波信号が発信されることになる。なお、スピーカＩＤに付属して、更新日時（更新時間情報）などの他の情報を含めることもできる。

ＩＤ算出部２１６は、自身に割り当てられたスピーカＩＤに基づいて、隣接する位置情報発信モジュールに割り当てるスピーカＩＤを算出する。隣接するモジュールのスピーカＩＤ（以下、隣接スピーカＩＤと参照する。）の算出方法は、特に限定されるものではないが、自身に伝達されたスピーカＩＤを所定関数に入力して得ることができる。簡便には、入力された値を１インクリメントする関数に自身のスピーカＩＤを入力して、隣接スピーカＩＤを算出することができる。

送信部２１８は、上記隣接する第２位置情報発信モジュール２００−２に対し、算出した隣接スピーカＩＤを近距離無線通信により送信する。送信部２１８は、さらに、上記ＰＡＮ送受信機１２０に対しても、算出した隣接スピーカＩＤを送信し、位置管理サーバ１１０上で、隣接スピーカＩＤを位置座標情報に関連付けさせる。

説明する実施形態では、位置管理サーバ１１０にＰＡＮ送受信機１２０を介して直接通信する位置情報発信モジュール（例えば第１モジュール２００−１）に対しては、位置管理サーバ１１０が伝達したスピーカＩＤが設定される。一方、位置管理サーバ１１０と直接通信できない位置情報発信モジュール（例えば第２モジュール２００−２）に対しては、既にスピーカＩＤが伝達された位置情報発信モジュール上で隣接スピーカＩＤを算出し、これを伝達する。これにより、位置管理サーバ１１０と直接通信できない１以上の位置情報発信モジュール２００に対する位置情報の配布を連鎖的に行うことができる。

なお、説明する実施形態では、第１モジュール２００−１側において、隣接する第２モジュール２００−２用のスピーカＩＤを算出し、この隣接スピーカＩＤを隣接する第２モジュール２００−２に送信するものとした。しかしながら、他の実施形態では、第１モジュール２００−１が、そのまま自身に割り当てられたスピーカＩＤを隣接する第２モジュール２００−２に送信し、隣接する第２モジュール２００−２側において、受信した第１モジュール２００−１用のスピーカＩＤに基づいて、自身に設定すべきスピーカＩＤを算出してもよい。

スピーカ２３０は、ＰＡＮ通信部２１０によって伝達されたスピーカＩＤを音波信号として発信する音波発信手段である。スピーカ２３０は、ＰＡＮ通信部２１０で取得されＩＤ格納部２１４に格納されたスピーカＩＤに基づく音波信号を、定期的または定常的に発信する。

音波信号は、人間には聞こえないように発信される。通常、人間が聞き取れる感覚限界は、音圧が５０ｄＢ以下であれば１６ＫＨｚ程度であり、それ以上の周波数の音波は、殆ど人間には聞こえない。また、人間の通常会話が７ＫＨｚ程度までと言われているが、近年のスマートフォンが備えるマイクロフォンは、２０ＫＨｚ、より好ましく２４ＫＨｚ程度まで感度がある。よって、好適な実施形態では、人間がほとんど聞こえず、かつ、典型的なスマートフォンが感度を有する、１６ＫＨｚ〜２４ＫＨｚの周波数領域の音波を発生することができる。なお、好適に用いることができるスピーカ２３０の構成については、詳細を後述する。

図２に示す好適な実施形態では、ＰＡＮ通信部２１０は、さらに、スピーカ２３０からの出力音波および周辺の音波状況の測定を担当する音圧測定部２２０を含み構成される。音圧測定部２２０は、マイクロフォン２３２を用いて、位置情報発信モジュール２００が設置される周辺の音波状況を測定して、測定されたノイズレベルに合わせて、スピーカ２３０の出力にフィードバックをかけることができる。音圧測定部２２０は、さらに、位置情報発信モジュール２００がスピーカ２３０から発信した出力音波をマイクロフォン２３２で測定し、正しいＩＤが確認できるか否か、また確認できる場合にはその音圧を測定し、スピーカ２３０の出力にフィードバックをかけることができる。マイクとしては、１６ＫＨｚ〜２４ＫＨｚの周波数領域に感度を有する、指向性または無指向の例えばコンデンサマイクロフォンなど、これまで知られた如何なるマイクロフォンを用いることができる。

好適な実施形態において、送信部２１８は、上記ＰＡＮ送受信機１２０に対し、スピーカ２３０から発信した出力音波および周辺の音波状況の測定結果を送信し、位置管理サーバ１１０上で、測定結果を保存させることができる。また、好適な実施形態において、受信部２１２は、ＰＡＮ送受信機１２０を介して、位置管理サーバ１１０上で測定結果に基づき決定されるスピーカ２３０の出力レベルを受信することができる。

受信部２１２は、さらに、隣接する第２位置情報発信モジュール２００−２から、近距離無線通信により、隣接する第２位置情報発信モジュール２００−２での測定結果を受信することができる。この場合に、送信部２１８は、隣接する第２位置情報発信モジュール２００−２での測定結果を、上記ＰＡＮ送受信機１２０に対して転送することができる。また、送信部２１８は、隣接する第２位置情報発信モジュール２００−２に対して、上記ＰＡＮ送受信機１２０から受信した出力レベルを転送することができる。

上述したように、位置管理サーバ１１０と直接通信できない１以上の位置情報発信モジュール２００からの位置管理サーバ１１０への測定結果の報告、および、位置管理サーバ１１０と直接通信できない１以上の位置情報発信モジュール２００への位置管理サーバ１１０からの出力レベルの配布を、連鎖的に行うことができる。

以下、図３〜図５を参照しながら、本実施形態による経路案内システム１００における各モジュールの位置情報設定処理について説明する。図３は、本実施形態による経路案内システム１００で実行される、位置情報設定処理を示すフローチャートである。図４および図５は、位置管理サーバ１１０が管理する位置管理テーブルを例示する。図４は、位置情報設定処理前の状態を表し、図５は、設定処理後の状態を表している。

図３に示す処理は、ステップＳ１００から開始される。ステップＳ１０１では、位置管理サーバ１１０は、ＰＡＮ送受信機１２０に対しスピーカＩＤを送信する。ステップＳ１０２では、ＰＡＮ送受信機１２０は、第１モジュール２００−１に対し、位置管理サーバ１１０から受信したスピーカＩＤを転送する。ステップＳ１０３では、第１モジュール２００−１は、受信部２１２によりスピーカＩＤを受信し、ステップＳ１０４で、スピーカＩＤをＩＤ格納部２１４に格納する。

ステップＳ１０５では、第１モジュール２００−１は、ＩＤ算出部２１６により、隣接するモジュール用の隣接スピーカＩＤを算出する。ステップＳ１０６では、第１モジュール２００−１は、送信部２１８により、第２モジュール２００−２に対し隣接スピーカＩＤを送信する。第２モジュール２００−２は、ステップＳ１０７で、第１モジュール２００−１からスピーカＩＤを受信し、ステップＳ１０８で、受信したスピーカＩＤを自身のスピーカＩＤとしてＩＤ格納部２１４に格納する。以降、さらに隣接する第３位置情報発信モジュール２００−３へのＩＤ算出および送信処理が適宜連鎖的に行われることになるが、ここでは説明を割愛する。

ステップＳ１０９では、第１モジュール２００−１は、送信部２１８により、さらに、ＰＡＮ送受信機１２０に対し、算出した隣接スピーカＩＤと、隣接モジュールの固有識別情報とを組にして隣接スピーカＩＤ報告を送信する。ステップＳ１１０では、ＰＡＮ送受信機１２０は、位置管理サーバ１１０に対し、第１モジュール２００−１から受信した隣接スピーカＩＤおよび固有識別情報を含む報告を転送する。

スピーカＩＤは、位置管理サーバ１１０で生成されるものと、位置情報発信モジュール２００内で生成されるものとがあるところ、位置情報発信モジュール２００内で生成されたスピーカＩＤは、そのままでは位置管理サーバ１１０が感知し得ない。上記隣接スピーカＩＤ報告は、位置管理サーバ１１０に、隣接スピーカＩＤおよび隣接モジュールの固有識別情報を戻すことで、その隣接スピーカＩＤが固有識別情報で識別されるモジュールに設定されたことを認識させ、位置座標情報と紐付けるために行われる。

ステップＳ１１１では、位置管理サーバ１１０は、隣接スピーカＩＤ報告を受信する。ステップＳ１１２では、位置管理サーバ１１０は、報告された隣接スピーカＩＤを、報告された固有識別情報に対応する位置管理テーブル３００のレコードに記録し、ステップＳ１１３で本処理を終了させる。

図４に示す位置管理テーブル３００は、管理対象の位置情報発信モジュール２００ごとに、固有識別情報（ＩＤ番号）３００ａと、スピーカＩＤ３００ｂと、位置座標３００ｃと、位置の説明情報３００ｄとを含むレコードから構成される。位置の説明３００ｄは、位置座標に付属させる説明、時刻表、店舗情報、店舗ＵＲＬ、交通手段との距離など他の関連情報を保持するフィールドである。

図４に示すように、設定処理前においては、位置情報発信モジュール２００に対応付けて、位置座標３００ｃおよび位置の説明情報３００ｄのみが記憶されており、スピーカＩＤフィールド３００ｂが空欄となっている。これに対して、上記位置情報設定処理をすべての位置情報発信モジュールに対して完了させた後は、図５に示すように、スピーカＩＤフィールド３００ｄに値が入力され、各スピーカＩＤに対して位置座標が対応付けて管理される。

なお、位置情報発信モジュール２００の位置座標３００ｃは、位置情報発信モジュール２００を設置する際に、事前にその設置場所の位置座標が機器で測定され、その測定値が入力されているものとする。位置の説明情報３００ｄも同様に、設置時に適宜入力されているものとする。

図３に示すように、スピーカＩＤを位置情報発信モジュール２００で算出することにより、サーバへの問い合わせを行う必要がなくなり、システム全体の処理負荷を軽減することができる。

以下、図６および図７を参照しながら、本実施形態による経路案内システム１００における出力音圧決定および確認処理について説明する。図６は、本実施形態による経路案内システム１００で実行される、出力音圧決定および確認処理を示すフローチャートである。図７は、位置管理サーバ１１０が管理する、周辺ノイズレベルに対しスピーカ出力レベルを対応付けるテーブル３２０を例示する。

図６に示す処理は、定期的、不定期に、または、位置管理サーバ１１０からの要求に対応して、音圧確認が求められるタイミングで、ステップＳ２００から開始される。ステップＳ２０１では、位置情報発信モジュール２００は、音圧測定部２２０により、マイクロフォン２３２を用いて、周辺ノイズレベルを測定する。

周辺ノイズレベルを測定する際には、周波数フィルタにより、信号として用いる周波数を除いた１４ＫＨｚ〜１６ＫＨｚ帯のノイズを、複数回（例えば１０回程度）サンプリングし、その平均値を用いることができる。

ステップＳ２０２では、位置情報発信モジュール２００は、送信部２１８により、ＰＡＮ送受信機１２０に対し、測定した周辺ノイズレベルの報告を送信する。周辺ノイズレベルは、測定値としてもよいし、測定値の範囲に対応付けられるレベル識別子で表されてもよい。ステップＳ２０３では、ＰＡＮ送受信機１２０は、位置管理サーバ１１０に対し、位置情報発信モジュール２００から受信した周辺ノイズレベルの報告を転送する。

ステップＳ２０４では、位置管理サーバ１１０は、ＰＡＮ送受信機１２０から周辺ノイズレベルの報告を受信する。ステップＳ２０５では、位置管理サーバ１１０は、図７に示すテーブル３２０を参照して、報告を受けた周辺ノイズレベルに対応するスピーカ出力レベルを取得し、これを用いるものとして決定し、その出力レベル（またはその出力レベルを実現するための電流値）をＰＡＮ送受信機１２０に送信する。ステップＳ２０６では、ＰＡＮ送受信機１２０は、位置情報発信モジュール２００に対し、位置管理サーバ１１０から受信したスピーカ出力レベルを転送する。ステップＳ２０７では、位置情報発信モジュール２００は、受信部２１２により、決定されたスピーカ出力レベルを受信する。

ステップＳ２０８では、位置情報発信モジュール２００は、受信したスピーカ出力レベルおよびＩＤ格納部２１４に格納されたスピーカＩＤに基づいて、スピーカ２３０からの音波信号の発信を行う。ステップＳ２０９では、位置情報発信モジュール２００は、音圧測定部２２０により、マイクロフォン２３２を用いて、上記音波信号の発信下で、スピーカ出力を測定する。

スピーカ２３０からの音波信号を測定する際には、上述した周波数フィルタを無効化し、受信した音波信号からスピーカＩＤの抽出を試みることによって、スピーカＩＤが正しく出力されているかの判定を可能とする。また、スピーカ２３０からの音波信号を測定する際には、ピーク値での音圧を測定することによって、スピーカ２３０から正しい出力レベルで音波信号が発信されているかの判定を可能とする。

ステップＳ２１０では、位置情報発信モジュール２００は、送信部２１８により、ＰＡＮ送受信機１２０に対し、スピーカ２３０からの出力測定結果報告を送信する。出力測定結果は、出力音波から抽出されたスピーカＩＤと、ピーク値受信におけるピーク音圧レベルとを含むことができる。ステップＳ２１１では、ＰＡＮ送受信機１２０は、位置管理サーバ１１０に対し、位置情報発信モジュール２００から受信した出力測定結果報告を転送する。

ステップＳ２１２では、位置管理サーバ１１０は、ＰＡＮ送受信機１２０から周辺ノイズレベルの報告を受信する。以後、位置管理サーバ１１０は、出力測定結果に含まれるスピーカＩＤに基づき、正しいＩＤが出力されているか否かを確認することができる。さらに、位置管理サーバ１１０は、出力測定結果に含まれる音圧レベルに基づいて、適切な出力レベルで出力されているか否かを確認することができる。

例えば、位置管理サーバ１１０は、図７に示すテーブル３２０を参照して、決定したスピーカ出力レベルに対応する音圧レベルの推定値を取得し、これと、出力測定結果に含まれる音圧レベルと比較することができる。この場合に、位置管理サーバ１１０は、出力測定結果に含まれる音圧レベルが、音圧レベルの推定値を中心とした既定範囲から外れる場合に、適切な音圧レベルが得られるように、位置情報発信モジュール２００に、より出力レベルを上げるよう、またはより出力レベルを下げるようフィードバックすることができる。また、正しいＩＤが抽出されなかった場合は、位置管理サーバ１１０は、当該位置情報発信モジュール２００が故障しているものとして判定することができる。

以下、図８〜図１０を参照しながら、携帯情報端末１７０から利用するできる現在位置表示機能について説明する。図８は、本実施形態による経路案内システム１００における現在位置表示機能に関連する機能ブロック図である。

図８に示すように、位置管理サーバ１１０上には、図４に示したような位置管理テーブル３００が保持されている。位置管理サーバ１１０は、外部装置からの位置問い合わせに応答して、位置管理テーブル３００を参照し、対応する位置座標を提供する位置座標提供サーバ１１２を含む。位置座標提供サーバ１１２は、サーバプログラムとして、位置管理サーバ１１０上にインストールされる。

位置座標提供サーバ１１２は、外部装置からの位置問い合わせに応答して、問い合わせに含まれるスピーカＩＤに紐付けられた位置座標を位置管理テーブル３００から検索し、発見した位置座標を位置問い合わせに対する応答として返す。また、ここでは、位置座標に加えて、店舗情報、広告、店舗ＵＲＬ、交通手段との距離、時刻表など関連情報を応答に含めてもよい。

一方、携帯情報端末１７０上には、位置情報発信モジュール２００が発信する音波信号を受信して位置座標を取得し、得られた位置座標を利用して現在位置表示や経路案内を行うための経路案内アプリケーション１７４がインストールされている。経路案内アプリケーション１７４は、携帯情報端末１７０が備えるマイクロフォン１７２からの音声信号入力を受け付けるよう構成されている。経路案内システム１００からの位置情報を利用するためには、ユーザは、経路案内アプリケーションのプログラムを事前にダウンロード、または記録媒体を介して取得し、携帯情報端末１７０にインストールして、稼働させておけばよい。

経路案内アプリケーション１７４は、音声信号入力に基づいてスピーカＩＤを抽出し、そのスピーカＩＤを用いて、位置管理サーバ１１０に対し位置問い合わせを行う。経路案内アプリケーション１７４は、また、位置管理サーバ１１０から返される応答に含まれる位置座標を取得し、現在の位置座標の周辺地図や、店舗情報などの情報と組み合わせて、現在位置表示をディスプレイ上に表示することができる。経路案内アプリケーション１７４は、音波信号からスピーカＩＤを抽出する、本実施形態による抽出手段、および、位置管理サーバ１１０に問い合わせを行うことによって地理座標系上の位置座標に変換する本実施形態による変換手段を構成する。

図９は、本実施形態による経路案内システム１００で実行される現在位置表示処理を示すフローチャートである。また、図１０は、経路案内アプリケーション１７４が表示する現在位置表示画面を例示する。

図９に示す処理は、位置情報発信モジュール２００が自身のスピーカＩＤを受信してＩＤ格納部２１４に格納したことに応答して、ステップＳ３００から開始される。ステップＳ３０１では、位置情報発信モジュール２００は、ＩＤ格納部２１４のスピーカＩＤに基づき、現在設定されている出力レベルでスピーカ２３０からの音波信号の発信を開始する。

ステップＳ３０２では、携帯情報端末１７０は、マイクロフォン１７２により経路案内アプリケーション１７４に音声信号入力が行われ、音波信号を受信する。ステップＳ３０３では、携帯情報端末１７０は、音声入力信号に基づいてスピーカＩＤを抽出する。ステップＳ３０４では、携帯情報端末１７０は、ネットワークを介して、抽出されたスピーカＩＤを用いて位置管理サーバ１１０に対して位置問い合わせを送信する。

ステップＳ３０５では、位置管理サーバ１１０は、携帯情報端末１７０からの位置問い合わせを受信する。ステップＳ３０６では、位置管理サーバ１１０は、問い合わせにかかるスピーカＩＤに関連付けられた位置座標を位置管理テーブル３００から検索する。ステップＳ３０７では、位置管理サーバ１１０は、問い合わせのスピーカＩＤに対応した位置座標を問い合わせ元の携帯情報端末１７０に送信する。

ステップＳ３０８では、携帯情報端末１７０は、問い合わせに対する応答として位置座標を受信し、ステップＳ３０９で、得られた現在の位置座標に基づいて、図１０に例示するような現在位置表示画面４００を表示するなどの処理を行う。なお、説明する実施形態では、位置管理サーバ１１０から応答された位置座標をそのまま携帯情報端末１７０の位置座標として取り扱うものとする。しかしながら、他の実施形態では、複数の位置情報発信モジュール２００からの音波信号を分離して検出できる場合に、複数取得される位置座標から携帯情報端末１７０の位置座標を算出するようにしてもよい。

図１０に例示する現在位置表示画面４００は、地図画像４０２上に、携帯情報端末１７０の現在位置座標が存在する建物のフロアマップ４０４が重ねて表示されている。現在位置表示画面４００には、地図画像４０２上で携帯情報端末１７０の現在位置座標を表示するマーク４０６と、さらにフロア情報を示す吹き出し４０８とを含み構成される。図示しないが、このような画面上に、店舗情報を表示してもよいし、現在位置から指定の目的地までの経路案内を行ってもよい。

上述した経路案内システム１００により、ＧＰＳ電波が弱い屋内や地下であっても、位置情報発信モジュール２００からの音波信号に基づいて、受信側で位置を検出できる。上述した音声信号入力に基づく位置情報の抽出処理は、例えば、携帯情報端末１７０が備える通常のＧＰＳ機能で位置情報が取得されない状態となったことや、通常のＧＰＳ機能で事前登録されたモジュール設置済みの建物内への移動を検知したことに応答して有効化され、ＧＰＳ機能での測位とシームレスに位置情報検知モジュールを用いた測位を開始できる。

以上説明した実施形態では、経路の案内は、携帯情報端末１７０上で稼働する経路案内アプリケーション１７４により、携帯情報端末１７０が備えるディスプレイを介して行われるものであった。以下、配列される複数の位置情報発信モジュール２００を用いて、利用者を目的地まで案内ないし誘導することができる他の実施形態による経路案内システムについて、図１１〜図１３を参照しながら説明する。図１１〜図１３を参照して説明する実施形態は、図１〜図１０を参照して説明した実施形態と共通の構成を備えるため、以下、相違点を中心に説明する。また、同様な働きをする構成要素は、同一符番を付して参照する。

図１１は、他の実施形態による経路案内システム１００の全体構成を示す概略図である。図１１に示す実施形態による経路案内システム１００は、図１に示した実施形態と同様に、１または複数の屋内フロアに複数の位置情報発信モジュール２００が配列され、３次元的な位置が検出可能なように構成されている。

図１１に示す実施形態では、さらに、目的地Ｇが設定されており、目的地までの距離に応じて、図１１に示す例では３つの領域、すなわち、目的地から近い領域（領域１）、目的地に少し近い領域（領域２）および目的地に少し遠い領域（領域３）に区分されている。説明する実施形態では、携帯情報端末１７０からの案内要求に応答して、該携帯情報端末１７０の現在位置と、目的地の位置との距離に応じて、位置情報発信モジュール２００から発信する情報を変化させるよう構成されている。なお、説明する実施形態では、位置関係として距離を用いるものとするが、他の実施形態では、位置関係として、方角などを追加的にまたは代替的に用いてもよい。

上述した目的地は、例えば、利用者が近接している所定の店舗などのように、所定の条件を満たした利用者に対し設定される共通の誘導先としてもよいし、利用者が経路案内アプリケーション１７４において設定した個別の経路案内先としてもよいし、または、緊急時の誘導先などとしてもよい。

図１１に示す実施形態による経路案内システム１００も、同様に、位置管理サーバ１１０と、上記位置管理サーバ１１０にネットワーク１０２を介して接続されるＰＡＮ送受信機１２０とを含み構成される。

図１１に示す実施形態による位置管理サーバ１１０は、配設された複数の位置情報発信モジュール２００の位置を管理するとともに、利用者の現在位置および目的地の位置を管理する。位置管理サーバ１１０は、携帯情報端末１７０の利用者を固有に識別する利用者ＩＤに関連付けて、利用者の現在の位置および目的地の位置を記憶する。

利用者の現在の位置は、携帯情報端末１７０上の経路案内アプリケーション１７４が位置管理サーバ１１０に対し位置問い合わせを行った際のスピーカＩＤに紐付けられる位置情報発信モジュール２００の固有識別情報（ＩＤ番号）、または、位置座標情報にて管理することができる。位置座標情報は、位置管理サーバ１１０側で、固有識別情報に紐付けられて管理しているものとしてもよいし、携帯情報端末１７０側で、複数の位置情報発信モジュールの位置座標から算出し、通知してきたものとしてもよい。目的地の位置も同様に、経路案内アプリケーション１７４を介して利用者が設定した案内先、または、事前に登録された誘導先の位置座標情報または位置情報発信モジュール２００の固有識別情報にて管理することができる。

図１２は、他の実施形態による位置管理サーバ１１０が管理する、利用者の現在の位置および目的地の位置を保持するテーブルを例示する図である。図１２に示す利用者の位置管理テーブル３４０は、利用者毎に、利用者ＩＤ３４０ａと、現在位置に紐付けられた位置情報発信モジュール２００の固有識別情報３４０ｂと、目的地に紐付けられた位置情報発信モジュール２００の固有識別情報３４０ｃとを含むレコードから構成される。なお、図１２は、利用者毎に、経路案内先としての目的地が設定される場合を例示する。店舗の所定範囲内にいるなどの条件を満たす利用者に対し、店舗へ誘導する場合は、目的地と、条件を満たす利用者とその現在位置とを管理するなどをすればよい。

図１１に示す実施形態による経路案内システム１００では、ユーザは、位置情報利用装置である携帯情報端末１７０を付帯し、携帯情報端末１７０を用いて経路案内サービスの提供を受ける。携帯情報端末１７０は、ネットワーク１０４を介して、位置管理サーバ１１０と通信する。

図１１に示す実施形態による携帯情報端末１７０上の経路案内アプリケーション１７４は、位置座標を取得する機能の他に、位置管理サーバ１１０に対し、案内要求を発行する機能を有する。携帯情報端末１７０は、位置情報発信モジュール２００からの位置情報に基づいて、位置管理サーバ１１０に対し、受信した位置情報または位置情報から変換される位置座標情報とともに案内要求を送信する。これによって、利用者が、当該携帯情報端末１７０の現在の位置と目的地の位置との距離に応じた案内を受けることが可能となる。

位置管理サーバ１１０は、携帯情報端末１７０からの案内要求に応答して、携帯情報端末１７０の位置と目的地の位置との距離に応じて変化する条件で、携帯情報端末１７０の周辺に位置する位置情報発信モジュール２００に対し、案内指令を行う。携帯情報端末１７０の周辺に位置する位置情報発信モジュール２００は、携帯情報端末１７０に最も近いものであってもよいし、複数あってもよい。

また、ＰＡＮ送受信機１２０は、位置情報発信モジュール２００と、ネットワーク１０２上の位置管理サーバ１１０との通信を仲介する。ＰＡＮ送受信機１２０は、位置管理サーバ１１０から所定の位置情報発信モジュール２００に対する案内の指令を受信して、近距離無線通信により位置情報発信モジュール２００に案内の指令を伝達することができる。

位置情報発信モジュール２００は、上述したようにスピーカ２３０を含み構成され、上記位置情報を音波信号としてスピーカから発信するとともに、案内の指令に応答して、上述した距離に応じて変化する条件にて案内を行う。また、位置管理サーバ１１０と直接通信できない１以上の位置情報発信モジュール２００への案内の指令は、位置情報発信モジュール２００内のＰＡＮ通信部２１０によって連鎖的に伝達される。

位置情報発信モジュール２００が上記距離に応じて変化する条件で実行する案内としては、特に限定されるものではないが、位置情報発信モジュール２００は、上述した位置情報を発信する音波に加えて、案内のための音波を別途発信することができる。案内のための音波は、可聴域の音波とすることができる。そして、位置情報発信モジュール２００から発信する音波の音圧、周波数および位相の少なくとも１つを、距離に応じて区分される領域のいずれに位置するかに応じて変化させることを含むことができる。案内は、好適な実施形態では、携帯情報端末１７０からの案内要求に応答して行われる。音圧および周波数を変化させる構成については後述する。

また、他の実施形態では、複数の位置情報発信モジュール２００は、それぞれ、近接して光発信装置を備えており、上述した音波での案内に加え、または、音波での案内に代えて、位置情報発信モジュール２００に近接して備えられた光発信装置から光を発信することができる。そして、光発信装置から発信する光の点滅間隔および色の一方または両方を、距離に応じて区分される領域のいずれに位置情報発信装置が位置するかに応じて変化させることができる。なお、光発信装置は、上述した照明装置１３０に含まれるＬＥＤなどの発光素子であってもよいし、照明用とは別に設けられる他のＬＥＤなどの発光素子であってもよい。

好適な実施形態では、上記光発信装置は、位置情報発信モジュール２００のスピーカ２３０からの音波に反応して光発信するよう構成することができる。そして、光発信装置とスピーカ２３０の距離などで設定することにより、通常時は、スピーカ２３０の振動では反応しない様にしておき、非常時や、案内要求があったときのみ、スピーカ２３０から案内のための可聴域または非可聴域の音波を発生させて、これに連動して光発信装置を点滅させることができる。

この際、グラフィックイコライザに用いられるようなスペクトルアナライザを用いて、音波信号を周波数で分割し、得られた周波数毎のレベルを表す電圧信号を光発信装置に出力する。これによって、スピーカ２３０からの音波に連動して、光発信装置の点灯および点滅を実現することができる。これにより、光発信装置が発信する光の色を変化させることが可能である。例えば、各周波数に対応させて複数の色の発光素子を設け、スピーカ２３０から、所望の色の発光素子に対応した周波数の音波を出力することで、それに反応した発光素子から所望の色の光発信を行うことができる。このように、スピーカ２３０からの音波発信と、光発信装置からの光発信とを同時に行い、音波の周波数帯と発光の色とを分けておくことにより、光発信装置の色の変化を使い分けることも可能である。例えば、上述した方角を位置関係に含める実施形態では、現在位置と目的地の位置関係により、東西南北などの方角に対応して４色（北は青、南は赤、西は緑、東は白など）で光発信することができる。これにより、携帯情報端末１７０から案内要求を出して、近くにある位置情報発信モジュール２００の近傍の光発信装置の色を確認することで、自らが進むべき方向を判断することができる。

図１３は、他の実施形態による経路案内システム１００で実行される案内処理を示すフローチャートである。図１３に示す処理は、携帯情報端末１７０が利用者からの案内指示を受領したことに応答して、ステップＳ４０１から開始される。利用者からの案内指示は、例えば、経路案内アプリケーション１７４の画面上で、近くの位置情報発信モジュールからの案内を受けられるよう指示するためのボタンが受け付けられる。ステップＳ４０２では、携帯情報端末１７０は、位置情報発信モジュール２００からの音声信号から抽出したスピーカＩＤを用いて位置管理サーバ１１０に対して案内要求を送信する。

ステップＳ４０３では、位置管理サーバ１１０は案内要求を受信する。ステップＳ４０４では、位置管理サーバ１１０は、案内要求とともに渡されたスピーカＩＤに基づいて、図５に示したような位置管理テーブルから現在の位置を検索し、また、図１２示したような利用者の位置管理テーブルから、利用者ＩＤに基づいて対応する目的地の位置を検索し、領域を判定する。図１１に示す例では、領域１〜領域３のいずれの領域に属するかが判定される。例えば、携帯情報端末１７０の位置が、図１１に示す位置にあれば、領域３であると判定される。ステップＳ４０５では、位置管理サーバ１１０は、ＰＡＮ送受信機１２０に対し、案内要求とともに渡されたスピーカＩＤに対応した位置情報発信モジュール２００に宛てて、判定された領域に応じた条件での案内の指令を送信する。例えば、領域３に対応した、まだ目的地まで距離があることを示す色に対応する周波数での音波の発信の指令を送信する。

ステップＳ４０６では、ＰＡＮ送受信機１２０は、対応した位置情報発信モジュール２００に対し、位置管理サーバ１１０から受信した案内指令を転送する。ステップＳ４０７では、対応する位置情報発信モジュール２００は、受信部２１２により案内指令を受信し、ステップＳ４０８で、案内指令に指定された条件にて案内を実施する。例えば、領域３に対応する周波数での音波を発信し、これに反応して光発信装置から、まだ目的地まで距離があることを示す色での光発信を行う。これにより、光発信を観察した利用者は、自身が目的地までまだ距離があることを認識することができる。

上述した他の実施形態による経路案内システム１００においては、携帯情報端末１７０を付帯する利用者は、近くにある位置情報発信モジュール２００からの音波信号に基づいて、位置管理サーバ１１０に案内を求めることができる。これにより、近くにある位置情報発信モジュール２００から案内を受けて、目的地との位置関係に関連する情報を認識することができるようになる。

これまで、経路案内システム１００について説明してきたが、以下、位置情報発信モジュール２００で用いることができる構成要素について説明を加える。以下、図１４を参照しながら、好適な実施形態による位置情報発信モジュール２００で用いることができる回路について説明する。図１４は、本実施形態で用いることができる（Ａ）周波数変調回路および（Ｂ）電流駆動回路を示す回路図である。

上述した音波の周波数を変化させる際に使用できる回路としては、例示としては、ＬＣ発振方式、水晶またはセラミック発振方式などを挙げることができるが、図１４（Ａ）は、クラップ型のＬＣ発振回路を示す図である。図１４（Ａ）に示す回路は、インダクタと複数のキャパシタとから構成され、トランジスタＴｒへの入力へ加えるフィードバック電圧を決定している。図１４（Ａ）に示すような回路において、静電容量Ｃを変化させるために、可変容量ダイオードを使用し、可変容量値を外部設定することにより、発信周波数を制御できるようになる。この可変容量値は、例えば、位置管理サーバ１１０からの案内要求に基づいて、ソフトウェア的に変化させることが可能に構成することができる。

図１４（Ｂ）は、音圧を所定の音圧に上下させることを可能とする電流駆動回路を示す。図１４（Ｂ）では、一例として、オペアンプの出力に、一対のトランジスタＱ１，Ｑ２で構成するプッシュプル回路を接続し、互いに相補的に動作するように組み合わせた構成としている。図１４（Ｂ）に示すような電流駆動回路をスピーカ２３０に設けることにより、音圧を変化させることが可能となる。なお、この電流駆動回路は、マイクロフォン２３２で周辺の音圧やノイズレベルを測定し、測定された音圧やノイズレベルに応じて適切に音波発生できるように出力を制御するためにも用いることができる。また、上述した案内における音波の音圧を変化させる際に用いることができる。この電流変化は、例えば、位置管理サーバ１１０からの案内要求に基づいて、ソフトウェア的に変化させることが可能に構成することができる。

以下、図１５を参照しながら、好適な実施形態による位置情報発信モジュール２００の構成について、より詳細に説明する。図１５は、本実施形態による位置情報発信モジュールが備えるスピーカの構造の作製手順を説明するための模式図である。図１５に示すスピーカ２３０は、円筒ないし半円筒形状のスピーカとして構成される。

スピーカ２３０の作成においては、まず、図１５（Ａ）に示すように円筒５０の外周面に沿って永久磁石２０が巻き付けられるように固定される。なお、本実施形態においては、円筒５０の外周面に永久磁石２０の厚みに応じた凹部を形成して、永久磁石２０を円筒５０に埋め込むようにしてもよい。続いて、図１５（Ｂ）に示すように、永久磁石２０の表面全体または一部を覆うように緩衝膜３０が形成される。その上に、図１５（Ｃ）に示すように、コイル１４が形成されたフレキシブル基板である振動板１０が配置される。緩衝膜３０の配置により、振動板１０および永久磁石２０間の固着や振動板１０の分割振動が回避されるとともに、振動板１０が充分な振幅をもって振動するために必要な可動域が確保される。

好適な実施形態では、図１５に示す円筒ないし半円筒形状のスピーカ２３０を、直管型ＬＥＤランプのカバーの外周または内周に設け、カバー内部にＰＡＮ通信部２１０を設けることができる。このとき、ＬＥＤランプが設置される照明装置からＰＡＮ通信部２１０およびスピーカ２３０へ電源供給を行うことで、わざわざ各々の電源を用意しなくて済むようになる。また、照明電源としては、交流電源が供給されているため、スピーカ２３０の電源として都合がよい。さらに、既設の照明装置のランプに代替する形で、位置情報発信モジュール２００を設置することができるので、電源の工事が不要である。また、ＰＡＮ通信によりスピーカＩＤを伝達させることができるので、有線のネットワークを敷設する必要もない。

上述したように直管型ＬＥＤランプに巻き付ける形でスピーカ２３０を設ける場合、ＬＥＤ照明ランプの発光素子直上の領域以外の領域にスピーカ２３０を設けられることが好ましい。熱により、磁石の減磁が起こり、音圧低下につながるためである。ＬＥＤ照明からの熱については、６−１６Ｗのランプで５０℃までの上昇が起こりうることが確認されている。ＬＥＤ発光素子直上の領域にスピーカ２３０を設けない構成を採用することにより、スピーカ２３０に熱が直接作用することを防ぎ、音圧低下を防止することができる。また、ＬＥＤ発光素子からの放射の範囲が、典型的には３０度程度有するので、より好ましくは、ＬＥＤ発光素子の直上から１５度以上ずれた領域に設けることが望ましい。

また、直管型ＬＥＤランプに巻き付ける形でスピーカ２３０を設けることは必ずしも要さないが、ＬＥＤランプの外側にスピーカを隣接させることで、ある消費電力の下、所定音圧を所定距離だけ離れたところに届ける観点から、効率を向上させられるという利点がある。また、本実施形態で用いるような範囲の音波は、超音波の下限に位置し、比較的直進性が高いので、上述したように円筒ないし半円筒形状とすることで、位置情報の到達範囲を広げることができ、複数のスピーカを設ける必要もない。

以上説明したように、上述までの実施形態によれば、それぞれ受信側で位置を取得するための位置情報を複数の位置情報発信装置に効率的に配布し、位置情報発信装置各々から上記位置情報を音波信号として発信することができる、新規な位置情報発信システム、位置情報発信装置、および、位置情報発信方法を提供することができる。

上記構成によれば、ネットワークにおいて１つの位置情報発信モジュール２００に位置情報を送信することで、近距離無線通信により次々に位置情報がモジュール２００に伝達され、位置情報の設定を効率的に行うことが可能となる。

また、スピーカ２３０が配列されてネットワークを形成し、伝達された位置情報を音波信号として発信することによって、地下街などＧＰＳ信号が届かない場所において、ＧＰＳ機能を補完することができる。また、ＩＭＥＳと異なり、ＩＭＥＳ対応のＧＰＳモジュールを端末側に用意する必要がない。また、携帯情報端末１７０側では、１〜２ｍ程度離れたスピーカ２３０からの音波信号を受信するだけなので、消費電力の観点からも好ましい。さらに、スピーカ２３０が発信する情報が、地理座標上の絶対位置座標に紐付けられているので、絶対位置座標に関連づけられる複数の店舗位置情報や、交通情報も提供することができる。さらに、本経路案内システム１００上の情報は、ネットワーク上で随時更新されるので、更新までの時間やコストが生じない。さらに、大規模災害等があった場合でも、バックアップ電源により照明にさえ電力が供給されれば、スピーカが駆動され、位置情報の発信が開始され、経路案内や現在位置表示を利用できるようになる。また、位置情報を伝達するキャリアが音波であるので、無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、電子レンジなどの他の機器との電磁波の干渉も生じず、通信速度も安定である。

さらに、好ましい実施形態では、スピーカ２３０に近接してマイクロフォン２３２が配置され、マイクロフォン２３２により、周辺環境の音波状況およびスピーカ２３０から出力状況が測定可能とされている。このため、スマートフォンなどの外部装置を経由する必要なく、位置情報発信モジュール２００は、自身の発生する音波信号、信号の出力、故障を示す情報を取得することができ、位置管理サーバ１１０にこれらの情報を送信することで、故障情報などを一元管理することができる。また、人の混雑状況や雨などの気象状況に起因した周辺環境のノイズレベルの変動に対応することが可能となる。例えば、ノイズが多い環境に設置されている位置情報発信モジュール２００からは、高い音圧でスピーカＩＤを発信することで、そのようなノイズの多い場所または時にでも、スマートフォンで検出可能とすることができる。また、ノイズが低い環境に設置されている位置情報発信モジュール２００からは、できる限り低い音圧でスピーカＩＤを発信することで、スピーカの消費電力を軽減し、また１６ＫＨｚ〜２４ＫＨｚの音波信号が環境に与える影響を小さくすることができる。

さらに、図１１〜図１３を参照して説明した他の実施形態では、携帯情報端末１７０の位置と目的地の位置との位置関係に応じて変化する条件で位置情報発信モジュール２００から案内を行わせることによって、人を所定の目的地へ誘導ないし案内することが可能となる。

特許文献４は、特定の場所を説明する情報を蓄積できる案内情報提供装置から、端末がある領域に入ったら案内情報をデータベースから発信する構成を開示する。しかしながら、この案内情報提供装置は、独立であり、複数の情報提供装置間では関係がなく、単独で近くに来た人に情報を提供するのみである。これに対し、上述した他の実施形態では、案内情報は、位置管理サーバ１１０側で管理されており、複数の位置情報発信モジュール２００を連携させて、所定の目的地へ人を誘導ないし案内することができる。

また、特許文献４は、ネットと受信機と方向指示器を使用して、誘導すべき受信機のグループＩＤを付与し、目的地までの方向指示器を指示する構成を開示する。しかしながら、いたるところに方向指示器があると混乱する要因となる。これに対し、上述した他の実施形態では、案内は、ほとんど人の耳には聞こえない周波数および音圧で発信するので、目に見えて混乱する情報は発信しない。また、光発信を使う場合でも、要求がある時間のみ点滅するのみなので、混乱は避けられる。

なお、上述した説明では、各フロアでの位置情報配信モジュールの配列について特に言及しなかったが、一次元配列であってもよいし、二次元配列であってもよい。また、位置情報配信モジュールの数に特に制限はなく、フロアの数にも制限はない。

なお、特に上述した実施形態の位置管理サーバ１１０および上記携帯情報端末１７０上の機能は、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｃ＃、Ｊａｖａ（登録商標）などで記述された装置実行可能なプログラムにより実現でき、本実施形態のプログラムは、ハードディスク装置、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、フレキシブルディスク、ＥＥＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭなどの装置可読な記録媒体に格納して頒布することができ、また他装置が可能な形式でネットワークを介して伝送することができる。

これまで本発明の実施形態について説明してきたが、本発明の実施形態は上述した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

１００…経路案内システム、１０２…ネットワーク、１０４…公衆ネットワーク、１０６…基地局、１１０…位置管理サーバ、１１２…位置座標提供サーバ、１２０…ＰＡＮ送受信機、１２２…ネットワークＩ／Ｆ、１２４…ＰＡＮ送受信部、１３０…照明装置、１３２…マイクロフォン、１５０…フロア、１７０…携帯情報端末、１７２…マイクロフォン、１７４…経路案内アプリケーション、２００…位置情報発信モジュール、２１０…ＰＡＮ通信部、２１２…受信部、２１４…ＩＤ格納部、２１６…ＩＤ算出部、２１８…送信部、２２０…音圧測定部、２３０…スピーカ、２３２…マイクロフォン、３００…位置管理テーブル、３２０…テーブル、３４０…利用者の位置管理テーブル、４００…現在位置表示画面、４０２…地図画像、４０４…フロアマップ、４０６…マーク、４０８…吹き出し、２０…永久磁石、３０…緩衝膜、１０…振動板

特開２０１３−２１４９４１号公報 特開２０１１−７０５１６号公報 特開２０００−９８０３４号公報 特許第４２９７３３７号公報 特許第４９０４４７１号公報

Claims (19)

1. 複数の位置情報発信装置と、前記位置情報発信装置の位置を管理する位置管理装置とを含む位置情報発信システムであって、前記位置情報発信装置は、それぞれ、
   近距離無線通信を行う近距離無線通信手段と、
   前記近距離無線通信手段によって伝達された情報に基づき、受信側で位置を検出するための位置情報を音波信号として発信する音波発信手段と
   を含み、
   前記位置管理装置は、さらに、受信側である位置情報利用装置の位置を管理しており、位置情報利用装置の位置と目的地の位置との位置関係に応じて変化する条件で該位置情報利用装置の周辺に位置する位置情報発信装置に対し案内を行わせることを特徴とする、位置情報発信システム。
2. 前記位置情報発信装置は、それぞれ、
   前記音波発信手段が発信した音波信号および周辺音波状況、またはこれらの少なくとも一方を受信する音波受信手段をさらに含む、請求項１に記載の位置情報発信システム。
3. 前記位置情報発信システムは、さらに、
   ネットワークを介して前記位置管理装置と通信し、少なくとも１つの位置情報発信装置に対し、前記位置管理装置から伝達された情報を近距離無線通信により送信する近距離無線通信装置
   含む、請求項１または２に記載の位置情報発信システム。
4. 前記位置関係に応じて変化する条件で行われる前記案内は、前記位置情報発信装置から発信する音波の音圧、周波数または位相の少なくとも１つを、前記位置関係に応じて区分される領域のいずれに前記位置情報発信装置が位置するかに応じて変化させることを含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の位置情報発信システム。
5. 前記複数の位置情報発信装置は、それぞれ、近接して光発信装置を備え、前記位置関係に応じて変化する条件で行われる前記案内は、前記位置情報利用装置からの案内要求に応答して行われ、前記位置情報発信装置に近接して備えられた前記光発信装置からの光発信の点滅間隔および色の一方または両方を、前記位置関係に応じて区分される領域のいずれに前記位置情報発信装置が位置するかに応じて変化させることを含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の位置情報発信システム。
6. 前記光発信装置は、前記位置情報発信装置の前記音波発信手段からの音波に反応して光発信する、請求項５に記載の位置情報発信システム。
7. 前記位置情報発信システムは、受信側である位置情報利用装置上で実行されるプログラムをさらに含み、前記プログラムは、前記位置情報利用装置を、
   音波受信手段によって受信した音波信号から位置情報を抽出する抽出手段、および
   抽出された位置情報を用いて地理座標系上の位置座標に変換する変換手段
   として機能させるためのプログラムである、請求項１〜６のいずれか１項に記載の位置情報発信システム。
8. 前記位置情報発信装置は、それぞれ、
   前記近距離無線通信により隣接する位置情報発信装置に対し情報を送信する送信手段と、
   隣接する位置情報発信装置から前記近距離無線通信により情報を受信する受信手段と、
   受信した情報に基づく当該位置情報発信装置から発信させるための位置情報を格納する格納手段と
   を含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の位置情報発信システム。
9. 前記音波信号として発信される位置情報は、一時的な識別情報である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の位置情報発信システム。
10. 前記音波信号として発信される位置情報は、前記一時的な識別情報が更新された更新時間情報をさらに含む、請求項９に記載の位置情報発信システム。
11. 前記音波信号は、１６ＫＨｚ〜２４ＫＨｚの周波数領域の音波であることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の位置情報発信システム。
12. 前記複数の位置情報発信装置は、３次元的に配置されていることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の位置情報発信システム。
13. 前記位置情報発信装置の前記音波受信手段により測定された周辺音波状況に基づいて、出力レベルを決定する手段と、
    決定された前記出力レベルで前記音波発信手段から発信された音波信号の前記音波受信手段による測定結果に基づいて、正しい情報が発信されているか、および、決定された出力レベルに対応する音圧で出力されているかを確認する手段と
    をさらに含む、請求項２に記載の位置情報発信システム。
14. 他の近距離無線通信可能な装置との間で近距離無線通信を行う近距離無線通信手段と、
    前記近距離無線通信手段によって伝達された情報に基づき、受信側で位置を検出するための位置情報を音波信号として発信する音波発信手段と
    を含む位置情報発信装置であって、位置情報発信装置の位置および受信側である位置情報利用装置の位置を管理する位置管理装置からの当該位置情報発信装置が前記位置情報利用装置の周辺に位置する場合に伝達される案内指令を前記近距離無線通信手段により受け付けたことに応答して、前記位置情報利用装置の位置と目的地の位置との位置関係に応じて変化する条件で案内を行うことを特徴とする、位置情報発信装置。
15. 前記位置情報発信装置は、それぞれ、前記音波発信手段が発信した音波信号および周辺音波状況、またはこれらの少なくとも一方を受信する音波受信手段をさらに含む、請求項１４に記載の位置情報発信装置。
16. 前記位置情報発信装置は、照明部材をさらに含み、
    前記近距離無線通信手段および前記音波発信手段に対する電力は、前記照明部材と共通の電源から供給されることを特徴とする、請求項１４または１５に記載の位置情報発信装置。
17. 前記音波発信手段は、前記照明部材の発光素子直上の領域以外の領域の外周または内周に接して設けられることを特徴とする、請求項１６に記載の位置情報発信装置。
18. 近距離無線通信手段および音波発信手段を備えた位置情報発信装置が実行する位置情報発信方法であって、前記位置情報発信装置は、
    前記近距離無線通信手段により情報の伝達を受けるステップと、
    前記近距離無線通信手段によって伝達された情報に基づき、受信側で位置を検出するための位置情報を設定するステップと、
    前記位置情報を音波発信手段から音波信号として発信するステップと
    を含み、前記位置情報発信方法は、さらに、前記位置情報発信装置が、位置情報発信装置の位置および受信側である位置情報利用装置の位置を管理する位置管理装置からの当該位置情報発信装置が前記位置情報利用装置の周辺に位置する場合に伝達される案内指令を前記近距離無線通信手段により受け付けたことに応答して、前記位置情報利用装置の位置と目的地の位置との位置関係に応じて変化する条件で案内を行うステップを含む、位置情報発信方法。
19. 前記位置情報発信装置は、さらに、音波受信手段を含み、前記位置情報発信方法は、
    さらに、前記位置情報発信装置が、
    前記音波受信手段により測定された周辺音波状況を送信するステップと、
    前記周辺音波状況に基づいて決定された出力レベルを受信するステップと、
    受信された前記出力レベルで前記音波発信手段から音波信号を発信するステップと、
    前記出力レベルで発信された前記音波信号を前記音波受信手段により測定するステップと、
    前記測定するステップでの測定結果を、正しい情報が発信されているか、および、決定された出力レベルに対応する音圧で出力されているかを確認するために、送信するステップと
    をさらに含む、請求項１８に記載の位置情報発信方法。