位置计测系统、便携终端装置和程序的制作方法

本发明涉及位置计测系统、便携终端装置和程序，特别涉及持有便携终端装置的用户在服务区(area)内的位置的计测。

背景技术：

提出了利用用户携带的智能手机等便携终端装置(以下为“便携终端”)对位于某个服务区内的用户的位置进行计测的技术(例如“专利文献1”)。

图6是现有的便携终端100的结构框图。在服务区内设置有多个基站，各基站以规定的周期、例如每一秒一次的周期发送10毫秒的电波。另一方面，在便携终端100中搭载有检测各基站发送的电波的无线通信单元、例如进行基于bluetooth(注册商标)的无线通信的接口。便携终端100中的无线通信部110具有：无线通信部1101，其与该通信接口协作，在与各基站之间进行无线通信；以及检测从基站发送的电波的电波检测部1102。此外，便携终端100具有：位置计测部120，其根据来自基站的电波的检测状况对用户的位置进行计测；移动检测部130，其与未图示的加速度传感器协作来检测用户的移动；以及控制部140，其进行无线通信部110中的检测模式的切换等的控制。

具有以上结构的便携终端100通过起动规定的应用，开始进行用户的位置计测。即，当规定的应用起动后，便携终端100成为服务区探测模式，将检测模式设定为断续扫描，尝试检测来自基站的电波。关于断续扫描，具体而言，扫描2秒，如果在其间未检测到来自基站的电波，则停止扫描3秒，从而成为待机状态。然后，经过3秒后，进行2秒的扫描。便携终端100反复进行上述断续扫描，直到检测到来自基站的电波为止。即，在用户在服务区外的情况下，电波检测部1102无法检测到来自基站的电波，因此，持续进行断续扫描。

当用户进入服务区内而检测到来自基站的电波时，便携终端100成为位置计测模式，将检测模式设定为连续扫描，始终检测来自基站的电波。在用户位于服务区内的期间内，便携终端100处于能够检测来自基站的电波的状态，位置计测部120将来自各基站的电波强度转换为距离而进行三点测量等，对服务区内的用户的位置进行计测。另外，如果移动检测部130在服务区内未检测到用户的移动，则用户的位置没有变化，因此，停止连续扫描，从而抑制消耗电力。然后，当电波检测部1102在规定时间、例如20秒内未检测到来自基站的电波时，判断为用户从服务区退出，如上所述成为服务区探测模式，将检测模式设定为断续扫描，尝试检测来自基站的电波。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-64154号公报

专利文献2：日本特开2005-117269号公报

专利文献3：日本特开2009-44459号公报

专利文献4：日本特开2009-77354号公报

专利文献5：日本特开2014-96673号公报

专利文献6：日本特许第5439335号说明书

专利文献7：日本特开平10-66136号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

以往，为了削减便携终端的消耗电力，在服务区外，将基站的检测模式设定为断续扫描，而不是连续扫描。如上所述，该断续扫描设定为扫描2秒、等待3秒这样的比较长的周期。因此，在刚刚成为待机状态之后、用户进入服务区的情况下，如果未经过3秒，则便携终端不会检测来自基站的电波。即，在用户进入服务区内的检测中，产生最大3秒的延迟。如果在服务区外也将检查模式设定为连续扫描，则不会产生这种延迟，但是，便携终端中的消耗电力相当大。

本发明的目的在于，维持便携终端装置的低消耗电力化，并且立即检测进入服务区内的用户。

用于解决课题的手段

本发明的位置计测系统具有：多个窄域基站，它们分别以固定周期向服务区内的一部分区域发送电波，利用所述窄域基站整体向所述服务区全部区域发送电波；便携终端装置，其由用户携带；以及广域基站，其向所述服务区的全部区域连续发送电波，所述便携终端装置具有：窄域电波检测单元，其检测从所述窄域基站发送的电波；广域电波检测单元，其通过以短周期且间歇地进行扫描而检测从所述广域基站连续发送的电波；进入检测单元，其通过所述广域电波检测单元检测电波，由此检测用户进入所述服务区；以及位置计测单元，其在检测到用户进入所述服务区后，根据所述窄域电波检测单元检测到的电波的检测状况来计测所述便携终端装置的位置。

此外，所述位置计测系统具有：移动检测单元，其检测所述服务区内的用户的移动；以及控制单元，其在检测到用户进入所述服务区后，使所述窄域电波检测单元在检测到用户的移动时通过扫描而连续检测从所述窄域基站发送的电波，在未检测到用户的移动时停止扫描。

此外，所述广域电波检测单元通过如下的间歇扫描来检测从所述广域基站发送的电波，该间歇扫描的扫描周期为从所述窄域基站发送的电波的发送周期以下、且扫描的待机时间被设定为比进行扫描的时间长。

本发明的便携终端装置由用户携带，其中，所述便携终端装置具有：窄域电波检测单元，其检测从多个窄域基站发送的电波，所述多个窄域基站分别以固定周期向服务区内的一部分区域发送电波，利用所述窄域基站整体向所述服务区的全部区域发送电波；广域电波检测单元，其通过以短周期且间歇地进行扫描而检测从广域基站向所述服务区的全部区域连续发送的电波；进入检测单元，其通过所述广域电波检测单元检测电波，由此检测用户进入所述服务区；以及位置计测单元，其在检测到用户进入所述服务区后，根据所述窄域电波检测单元检测到的电波的检测状况来计测所述便携终端装置的位置。

本发明的程序用于使搭载于由用户携带的便携终端装置中的计算机作为以下单元发挥功能：窄域电波检测单元，其检测从多个窄域基站发送的电波，所述多个窄域基站分别以固定周期向服务区内的一部分区域发送电波，利用所述窄域基站整体向所述服务区的全部区域发送电波；广域电波检测单元，其通过以短周期且间歇地进行扫描而检测从广域基站向所述服务区的全部区域连续发送的电波；进入检测单元，其通过所述广域电波检测单元检测电波，由此检测用户进入所述服务区；以及位置计测单元，其在检测到用户进入所述服务区后，根据所述窄域电波检测单元检测到的电波的检测状况来计测所述便携终端装置的位置。

发明效果

根据本发明，能够维持便携终端装置的低消耗电力化，并且立即检测进入服务区内的用户。

此外，在未检测到用户的移动时停止扫描，由此，能够促进便携终端装置的低消耗电力化。

附图说明

图1是应用了本发明的位置计测系统的一个实施方式的服务区的概略结构图。

图2是本实施方式中的便携终端的硬件结构图。

图3是本实施方式中的便携终端的结构框图。

图4是示出本实施方式中的位置计测处理的流程图。

图5a是用于说明在现有技术中检测到进入服务区内的用户所需要的时间的图。

图5b是用于说明在本实施方式中检测到进入服务区内的用户所需要的时间的图。

图6是现有的便携终端的结构框图。

具体实施方式

下面，根据附图对本发明的优选实施方式进行说明。

图1是应用了本发明的位置计测系统的一个实施方式的服务区的概略结构图。在图1中，例如示出雇员等居住者(以下为“用户”)利用的房间等的服务区1。用户各自在服务区1的某个设施内移动时始终携带智能手机等便携终端装置(以下简称为“便携终端”)10。在服务区1中，由居住者使用的桌子2被配置为形成岛。而且，设置有多个基站3作为窄域基站，该多个基站3分别以固定周期向服务区1内的一部分区域发送电波。基站3配置成能够利用基站3整体向服务区1全部区域发送电波，在与便携终端10之间例如通过bluetooth进行近距离无线通信。另外，在图1中，与桌子2的岛的位置对应地配置各基站3，但是，只要能够利用基站3整体向服务区1的全部区域发送电波即可，不需要限于该配置。在服务区1中，还设置有向服务区全部区域连续发送电波的基站4作为广域基站。基站4在与便携终端10之间例如通过wi-fi(注册商标)进行无线通信。在本实施方式中，假设基站3通过内置的电池进行驱动，基站4通过商用电源进行驱动，但是，针对基站3、4的馈电单元的结构不需要限于此。

另外，在位置计测系统中，从图1中省略了进行各基站3、4的动作控制以及与便携终端10之间授受的数据的处理等的结构。

图2是本实施方式中的便携终端10的硬件结构图。在本实施方式中，假设使用智能手机(smartphone)作为便携终端10，但是不限于此，也可以是平板终端或便携型pc等，只要是具有后述硬件结构的装置即可，不需要限于智能手机。在便携终端10中搭载有计算机，如图2所示，该计算机构成为将cpu21、rom22、ram23、作为存储单元的存储器24、作为用户接口单元的操作面板25、第1网络接口(if)26、第2网络接口(if)27和加速度传感器28与内部总线29连接起来。在与基站3之间进行基于bluetooth的无线通信时使用第1网络接口26，在与基站4之间进行基于wi-fi的无线通信时使用第2网络接口27。

图3是本实施方式中的便携终端10的结构框图。便携终端10具有第1无线通信部11、位置计测部12、移动检测部13、控制部14、第2无线通信部15和服务区进入检测部16。第1无线通信部11通过第1网络接口26实现，在与基站3之间进行基于bluetooth的近距离无线通信。第1无线通信部11具有在与各基站3之间进行无线通信的无线通信部111、以及被设置为窄域电波检测单元的电波检测部112，该电波检测部112通过扫描来检测从基站3发送的电波。位置计测部12被设置为位置计测单元，在检测到用户进入服务区1后，根据基于电波检测部112的电波的检测状况，对便携终端10的位置进行计测。移动检测部13与加速度传感器28协作，检测服务区1内的用户的移动。第2无线通信部15在与基站4之间进行基于wi-fi的无线通信。第2无线通信部15通过第2网络接口27实现，具有在与基站4之间进行无线通信的无线通信部151、以及被设置为广域电波检测单元的电波检测部152，该电波检测部152通过以短周期且间歇地进行扫描，从而检测从基站4连续发送的电波。服务区进入检测部16被设置为进入检测单元，通过电波检测部152检测电波，由此检测用户进入服务区1。控制部14与其他结构要素11～13、15～16进行协作动作，进行针对第1无线通信部11的检测模式的设定等便携终端10中的位置计测整体的控制。

便携终端10中的各结构要素12～14、16通过内置于便携终端10中的计算机与搭载于计算机中的cpu21中进行动作的程序之间的协调动作而实现。

此外，本实施方式中使用的程序当然能够通过通信单元来提供，还能够存储在usb存储器等计算机可读取的记录介质中来提供。从通信单元或记录介质提供的程序安装在计算机中，计算机的cpu21依次执行程序，由此实现各种处理。

接着，使用图4所示的流程图对计测位于服务区1内的用户的位置的、本实施方式中的位置计测处理进行说明。通过起动规定的应用，反复执行本实施方式中的位置计测处理。另外，与以往同样，各基站3以每一秒一次的周期发送10毫秒的电波。基站4连续发送电波。

首先，起动应用后，便携终端10成为服务区探测模式，第2无线通信部15中的电波检测部152开始进行间歇扫描(步骤101)。在间歇扫描中，扫描100毫秒(步骤102)，如果在其间未检测到来自基站4的电波(步骤103：否)，则停止扫描900毫秒，从而成为待机状态(步骤104)。然后，经过900毫秒后，还进行100毫秒的扫描(步骤102)。这样，电波检测部152按照每一秒来尝试检测来自基站4的电波，但是，本实施方式中的间歇扫描与以往的断续扫描不同，以相对较短的周期进行扫描。

另外，便携终端10在服务区探测模式时，不使电波检测部112进行动作，以实现低消耗电力化。

当由于用户进入服务区1内而使电波检测部152检测到来自基站4的电波时(步骤103：是)，控制部14从服务区探测模式切换为位置计测模式。然后，控制部14开始进行第1无线通信部11的动作，作为检测模式，设定为始终检测来自基站3的电波的连续扫描(步骤105)。由此，第1无线通信部11中的电波检测部112开始通过连续扫描来检测来自基站3的电波(步骤106)。另外，根据切换为位置计测模式，停止第2无线通信部15中的动作，由此，切换使用无线通信部11、15。

这里，如果是刚刚检测到用户进入服务区1内之后，则电波检测部112检测来自任意一个基站3的电波。在检测到来自基站3的电波时(步骤107：是)，位置计测部12将来自各基站3的电波强度转换为距离而进行三点测量等，对服务区1内的用户的位置进行计测(步骤108)。另外，与计测出的用户的位置有关的信息作为计测位置信息蓄积在便携终端10中，或者通过无线方式向外部发送，活用于某些处理。例如，与空调系统协作，对室内机的风向进行控制，以使得对着用户吹风或者不对着用户吹风。或者，与照明系统协作，进行与进入服务区1内的检测联动地点亮照明、或者仅点亮用户的位置周边的照明等照明的点亮控制。

此外，加速度传感器28始终检测加速度，但是，在移动检测部13通过检测该加速度的值的变化而检测到便携终端10的移动的情况下(步骤109：是)，判断为用户正在服务区1内移动。然后，为了继续计测当前位置而返回步骤106。另一方面，在未检测到用户的移动的情况下(步骤109：否)，判断为用户停留在服务区1内的某个场所。该情况下，用户的位置没有变化，因此，控制部14停止第1无线通信部11执行的连续扫描(步骤110)。

此外，在电波检测部112不再检测到来自任意基站3的电波的情况下(步骤107：否)，在从不再检测到电波起经过了规定时间、例如20秒的情况下(步骤111、112：否)，判断为用户退出到服务区1的外部，控制部14从位置计测模式切换为服务区探测模式。然后，第2无线通信部15中的电波检测部152如上所述开始进行间歇扫描(步骤101)。另外，与切换为服务区探测模式对应地停止第1无线通信部11中的动作，由此实现便携终端10中的低消耗电力化。

根据本实施方式，通过如上所述进行动作，能够在维持便携终端装置的低消耗电力化的同时检测进入服务区1内的用户，下面使用图5a和图5b对本实施方式和现有技术的检测到进入服务区1内的用户所需要的时间的差异进行说明。

在图5a中示出现有的从基站发送的电波与无线通信部110中的检测模式(断续扫描和连续扫描)的关系。此外，在图5b中示出本实施方式中的从基站3发送的电波与第1无线通信部11中的检测模式(连续扫描)的关系以及从基站4发送的电波与第2无线通信部15中的检测模式(间歇扫描)的关系。

如上所述，现有的基站(窄域基站)以固定周期、每一秒一次的方式发送10毫秒的电波。另一方面，无线通信部110反复进行扫描2秒、然后停止扫描3秒的处理。这里，现有的无线通信部110进行控制，以使得在用户进入服务区时，在断续扫描中下次进行扫描的定时检测来自基站的电波，由此切换为连续扫描，始终检测基站。即，以往，如图5a所示，无线通信部110的检测模式从断续扫描切换为连续扫描，但是，此时，到开始计测用户的位置为止产生时间d1的延迟。在2秒的扫描刚刚结束后用户进入了服务区的情况下，产生最大约3秒的延迟d1。

另一方面，与现有的基站同样，本实施方式中的基站3(窄域基站)以每一秒一次的方式始终发送10毫秒的电波，基站4(广域基站)连续发送电波。这里，如上所述，第2无线通信部15扫描100毫秒，停止900毫秒，但是，本实施方式中的第2无线通信部15在用户进入了服务区时，在间歇扫描中下次进行扫描的定时检测来自基站4的电波。然后，在检测到来自基站4的电波时，如图5b所示，第1无线通信部11的检测模式被设定为连续扫描，第1无线通信部11开始计测用户的位置。在开始计测该位置为止产生时间d2的延迟，但是，该延迟d2最大为900毫秒。

这样，在本实施方式和现有技术中，从用户进入服务区1内到开始计测位置为止产生的延迟出现差异。

另外，在图5b中，图示了在第2无线通信部15执行间歇扫描时(服务区探测模式时)，第1无线通信部11停止动作，在第1无线通信部11执行连续扫描时(位置计测模式时)，第2无线通信部15停止动作。而且，图示了从服务区1内不再检测到用户起经过规定时间(20秒)后，第2无线通信部15开始进行间歇扫描，第1无线通信部11停止动作。通过这样对各无线通信部11、15的动作进行控制，实现便携终端10中的低消耗电力化，是优选的。

但是，乍一看会认为，将现有的无线通信部110中的断续扫描的周期缩短以使得与本实施方式的第2无线通信部15同样扫描100毫秒停止900毫秒即可。

但是，根据基站的电波发送的周期(以每一秒一次的方式发送10毫秒的电波)和无线通信部110中的电波扫描的周期(扫描100毫秒、停止900毫秒)的定时的不同，无线通信部110中的扫描定时与基站的电波发送定时不一致，因此，在用户进入服务区内后，无线通信部110可能反而无法检测来自基站的电波。

因此，在本实施方式中，独立于与现有的基站和无线通信部对应的基站3和第1无线通信部11，在服务区1内设置向服务区1的全部区域连续发送电波的基站4，并且，为了实现便携终端10中的低消耗电力化、且能够立即检测来自基站4的电波，在便携终端10中设置以短周期且间歇地进行扫描的第2无线通信部15。此外，从商用电源对进行连续发送的基站4供给电力，因此，不需要担心电力不足。

另外，本实施方式中的电波检测部152通过如下的间歇扫描来检测从基站4发送的电波即可，该间歇扫描的扫描周期为从基站3发送的电波的发送周期以下、且扫描的待机时间被设定为比进行扫描的时间长。因此，所述的扫描100毫秒、待机900毫秒这样的间歇扫描的周期是一例，不限于该设定例。例如，也可以以扫描150毫秒且待机850毫秒、或扫描50毫秒且待机450毫秒这样的周期设定间歇扫描。

在本实施方式中，如以上说明的那样，第1无线通信部11通过bluetooth进行近距离无线通信，第2无线通信部15通过wi-fi进行无线通信，但是，为了进行无线通信而利用的无线通信标准不需要限于此。此外，在本实施方式中，独立于第1无线通信部11而设置第2无线通信部15，但是，也可以在第1无线通信部11中搭载第2无线通信部15的功能，利用一个网络接口构成硬件。

此外，在本实施方式中，通过基站4和第2无线通信部15检测用户进入服务区1内，但是，也可以构成为与出入室系统协作来检测用户的进入。

标号说明

1：服务区；2：桌子；3、4：基站；10、100：便携终端；11：第1无线通信部；12、120：位置计测部；13、130：移动检测部；14、140：控制部；15：第2无线通信部；16：服务区进入检测部；21：cpu；22：rom；23：ram；24：存储器；25：操作面板；26：第1网络接口(if)；27：第2网络接口(if)；28：加速度传感器；29：内部总线；110、111、151、1101：无线通信部；112、152、1102：电波检测部。