JP2017181166A - Location positioning device, location positioning method, and location positioning program - Google Patents

Location positioning device, location positioning method, and location positioning program Download PDF

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亮太 中田
Ryota Nakada
亮太 中田
友則 森
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友則 森
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涼 坂川
なぎさ 塩見
Nagisa Shiomi
なぎさ 塩見
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a location positioning accuracy of a radio wave receiving device.SOLUTION: In a radio wave receiving device 3, (a) a position of the radio wave receiving device 3 is calculated by using intensity of three radio waves among intensity of radio waves from radio wave transmission devices of n sets (n≥4) for each combination of three radio wave transmission devices 1 different from one another, (b) distances up to the radio wave receiving device 3 from the n sets of the radio wave transmission device 1 are calculated, respectively, by using the radio wave intensity, and the reciprocal of the sum of the distance from the radio wave transmission device 1 is obtained for each of the combinations, and a weighting coefficient for the position of the radio wave receiving device 3 is calculated for each of the combinations by dividing the reciprocal for each obtained combination by the sum of the reciprocal for all the combinations, and (c) a weighting coefficient is multiplied on positions of the radio wave receiving device 3, respectively, for each of the combinations, and the total sum of the multiplied value is defined as a positioning position of the radio wave receiving device 3.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明は、電波情報から電波受信装置の位置を測位する技術に関する。   The present invention relates to a technique for positioning the position of a radio wave receiving device from radio wave information.

今日、様々な位置情報サービスがある。位置情報サービスでは、無線LANアクセスポイント等の電波発信装置(以下、基地局)の送信する無線電波強度を用いて電波受信装置(以下、受信端末)の位置を明らかにしたうえで、ユーザの現在位置やナビゲーション機能等の付加価値を提供している。ユーザの現在位置を特定するためには、位置情報を表示するアプリケーションとは別に、電波情報を取得する技術や電波情報から位置を特定する技術が必要である。   There are various location information services today. In the location information service, the location of a radio wave receiving device (hereinafter referred to as a receiving terminal) is clarified using the radio wave intensity transmitted by a radio wave transmitting device (hereinafter referred to as a base station) such as a wireless LAN access point, and then the current location of the user. It provides added value such as position and navigation functions. In order to specify the current position of the user, a technique for acquiring radio wave information and a technique for specifying the position from the radio wave information are required in addition to the application for displaying the position information.

電波情報を用いて受信端末の位置情報を計算する方法として、電波強度が基地局からの距離に反比例して弱くなるという性質を利用し、3つの基地局からの電波強度を元に受信端末の2次元平面上の座標を計算する3点測位が知られている。3つの基地局の2次元平面上の座標と、電波強度を換算して得られた3つの基地局から受信端末までの距離とを用いることで、受信端末の座標を一意に特定することができる。例えば、無線LANの電波強度を用いたWi−Fi3点測位に用いられている。   As a method of calculating the position information of the receiving terminal using the radio wave information, using the property that the radio wave intensity becomes weak in inverse proportion to the distance from the base station, the receiving terminal's position is calculated based on the radio wave intensity from the three base stations. Three-point positioning for calculating coordinates on a two-dimensional plane is known. By using the coordinates of the three base stations on the two-dimensional plane and the distances from the three base stations to the receiving terminal obtained by converting the radio field intensity, the coordinates of the receiving terminal can be uniquely specified. . For example, it is used for Wi-Fi three-point positioning using the radio wave intensity of a wireless LAN.

しかし、電波強度は揺らいでしまう性質があるため、3点測位の位置測位精度に誤差が生じ、更に基地局から距離が離れて電波が弱くなるほどその影響は大きくなることから、その測位精度は劣化してしまう。そこで、4つ以上の基地局が近隣にある場合には、より電波強度が強い3つの電波強度を利用することにより、測位精度を維持できる。   However, since the radio wave intensity fluctuates, an error occurs in the positioning accuracy of the three-point positioning, and the influence increases as the radio wave becomes weaker as the distance from the base station increases. Resulting in. Therefore, when there are four or more base stations in the vicinity, the positioning accuracy can be maintained by using the three radio wave strengths having higher radio wave strengths.

特開2013−109049号公報JP 2013-109049 A

しかしながら、受信端末の移動に伴い3点測位の計算に用いる基地局が切り替わると、これまで用いていなかった新たな基地局の座標と電波強度が用いられるため、ユーザ目線では受信端末の測位位置が突然大きく変動する現象が発生してしまう。また、これによって位置測位精度の劣化が発生し易くなる。さらに、電波強度はゆらぎによる変化があり、この現象が繰り返し発生してしまう恐れもある。例えば、4つの基地局が図20に示された位置に設置されている場合、中央の受信端末が基地局A,B,Cの領域内から基地局A,D,Cの領域内に移動すると、最も電波強度の弱い基地局は受信端末から最も遠い基地局Bになるので、3点測位の計算に用いていた基地局A,B,Cが基地局A,D,Cに切り替わってしまい、受信端末の測位位置が不連続に飛んでしまうことが起こる。   However, when the base station used for the calculation of the three-point positioning is switched with the movement of the receiving terminal, the coordinates of the new base station and the radio wave intensity that have not been used so far are used. Suddenly large fluctuations occur. This also tends to cause a deterioration in position positioning accuracy. Further, the radio wave intensity varies due to fluctuations, and this phenomenon may occur repeatedly. For example, when four base stations are installed at the positions shown in FIG. 20, if the central receiving terminal moves from the area of the base stations A, B, C to the area of the base stations A, D, C. Since the base station with the weakest radio wave intensity is the base station B farthest from the receiving terminal, the base stations A, B, C used for the calculation of the three-point positioning are switched to the base stations A, D, C, The positioning position of the receiving terminal may fly discontinuously.

上記の課題と同様の課題を解決するため、特許文献1(段落0127−段落0133)には、3つの対応点P1,P2,P3の他に、注視点から一定距離内の1つの対応点P4を参照点として取得し、△P1,P2,P3と△P1,P2,P4の2つについて3点測位をそれぞれ行い、加重平均を算出する方法が提案されている。この場合、例えば対応点P1,P2の線分に対して垂直方向に移動する等、受信端末が一定の方向に移動するのであれば測位位置の不連続性をある程度抑制できる。しかし、受信端末の移動方向は必ずしも一定方向ではなく、受信端末が360°の方位に任意に移動することを考慮すると、その効果は限定的と考えられる。   In order to solve the same problem as the above problem, in Patent Document 1 (paragraph 0127 to paragraph 0133), in addition to the three corresponding points P1, P2, and P3, one corresponding point P4 within a certain distance from the gazing point. Is obtained as a reference point, and three-point positioning is performed for each of ΔP1, P2, P3 and ΔP1, P2, P4, and a weighted average is calculated. In this case, discontinuity of the positioning position can be suppressed to some extent if the receiving terminal moves in a certain direction, such as moving in a direction perpendicular to the line segment of the corresponding points P1 and P2. However, the moving direction of the receiving terminal is not necessarily a fixed direction, and the effect is considered to be limited considering that the receiving terminal arbitrarily moves in a 360 ° azimuth.

本発明は、上記のような問題点を鑑みてなされたものであり、電波受信装置の位置測位精度を改善することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to improve the positioning accuracy of a radio wave receiving apparatus.

上記の課題を解決するため、請求項1に記載の位置測位装置は、4つ以上の電波発信装置からの電波強度のうち3つの電波強度を用いて電波受信装置の位置を互いに異なる3つの電波発信装置の組み合わせ毎に算出する手段と、電波強度を用いて前記4つ以上の電波発信装置から前記電波受信装置までの距離をそれぞれ算出し、前記組み合わせ毎に電波発信装置からの距離の和の逆数を求めて、求めた各組み合わせに係る逆数を全ての組み合わせに係る逆数の合計でそれぞれ除算することにより、前記組み合わせ毎に前記電波受信装置の位置に対する重み付け係数を算出する手段と、前記組み合わせ毎に前記電波受信装置の位置に前記重み付け係数をそれぞれ乗算し、乗算した値の総和を前記電波受信装置の測位位置とする手段と、を備えることを要旨とする。   In order to solve the above-described problem, the position measuring device according to claim 1 is configured such that the position of the radio wave receiving device is different from each other using three radio wave intensities among the radio wave intensities from four or more radio wave transmitters. A means for calculating for each combination of transmitters, and a distance from the four or more radio transmitters to the radio receiver using the radio wave intensity, respectively, and a sum of distances from the radio transmitters for each combination Means for calculating a weighting coefficient for the position of the radio wave receiving device for each combination by determining the reciprocal and dividing the reciprocal for each obtained combination by the sum of the reciprocals for all the combinations, and for each combination Means for multiplying the position of the radio wave receiver by the weighting coefficient, and setting the sum of the multiplied values as the positioning position of the radio wave receiver. The gist of the door.

請求項2に記載の位置測位方法は、位置測位装置で行う位置測位方法において、4つ以上の電波発信装置からの電波強度のうち3つの電波強度を用いて電波受信装置の位置を互いに異なる3つの電波発信装置の組み合わせ毎に算出するステップと、電波強度を用いて前記4つ以上の電波発信装置から前記電波受信装置までの距離をそれぞれ算出し、前記組み合わせ毎に電波発信装置からの距離の和の逆数を求めて、求めた各組み合わせに係る逆数を全ての組み合わせに係る逆数の合計でそれぞれ除算することにより、前記組み合わせ毎に前記電波受信装置の位置に対する重み付け係数を算出するステップと、前記組み合わせ毎に前記電波受信装置の位置に前記重み付け係数をそれぞれ乗算し、乗算した値の総和を前記電波受信装置の測位位置とするステップと、を備えることを要旨とする。   The position positioning method according to claim 2 is a position positioning method performed by a position positioning device, wherein the positions of the radio wave receiving devices are different from each other using three radio wave intensities among the radio wave intensities from four or more radio wave transmitters. Calculating for each combination of two radio wave transmitters, and calculating the distance from each of the four or more radio wave transmitters to the radio wave receiver using the radio wave intensity, and calculating the distance from the radio wave transmitter for each combination. Obtaining a reciprocal of the sum, and calculating a weighting coefficient for the position of the radio wave receiving device for each combination by dividing the reciprocal of each obtained combination by the sum of the reciprocals of all the combinations, and For each combination, the position of the radio wave receiver is multiplied by the weighting coefficient, and the sum of the multiplied values is determined as the positioning position of the radio wave receiver. Comprising the steps of, and summarized in that comprises a.

請求項3に記載の位置測位プログラムは、請求項1に記載の位置測位装置としてコンピュータを機能させることを要旨とする。   The gist of a position positioning program according to claim 3 is to cause a computer to function as the position positioning device according to claim 1.

本発明によれば、電波受信装置の位置測位精度を向上することができる。   According to the present invention, it is possible to improve the positioning accuracy of the radio wave receiver.

本発明の概要を説明する際の参照図である。It is a reference figure at the time of explaining the outline of the present invention. 本発明の概要を説明する際の参照図である。It is a reference figure at the time of explaining the outline of the present invention. 本発明の概要を説明する際の参照図である。It is a reference figure at the time of explaining the outline of the present invention. 本発明の概要を説明する際の参照図である。It is a reference figure at the time of explaining the outline of the present invention. 本発明の概要を説明する際の参照図である。It is a reference figure at the time of explaining the outline of the present invention. 本発明の概要を説明する際の参照図である。It is a reference figure at the time of explaining the outline of the present invention. 第1の実施の形態に係るシステムの全体動作概要を示す図である。It is a figure which shows the whole operation | movement outline | summary of the system which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施の形態に係るシステムの全体構成例を示す図である。It is a figure which shows the example of whole structure of the system which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施の形態に係るシステムの機能ブロック構成例を示す図である。It is a figure showing an example of functional block composition of a system concerning a 1st embodiment. 第1の実施の形態に係る基地局情報の登録処理を示すシーケンス図である。It is a sequence diagram which shows the registration process of the base station information which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施の形態に係る電波受信装置の位置測位処理を示すシーケンス図である。It is a sequence diagram which shows the position positioning process of the radio wave receiver which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施の形態に係る電波受信装置の位置測位処理を示すシーケンス図である。It is a sequence diagram which shows the position positioning process of the radio wave receiver which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施の形態に係る電波受信装置の位置測位処理を示すシーケンス図である。It is a sequence diagram which shows the position positioning process of the radio wave receiver which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施の形態に係る基地局情報の登録処理を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the registration process of the base station information which concerns on 1st Embodiment. 基地局情報の例を示す図である。It is a figure which shows the example of base station information. 第1の実施の形態に係る電波受信装置の位置測位処理を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the position positioning process of the radio wave receiver which concerns on 1st Embodiment. 第2の実施の形態に係る電波受信装置の位置測位処理を示すシーケンス図である。It is a sequence diagram which shows the position positioning process of the radio wave receiver which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施の形態に係る電波受信装置の位置測位処理を示すシーケンス図である。It is a sequence diagram which shows the position positioning process of the radio wave receiver which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施の形態に係る電波受信装置の位置測位処理を示すシーケンス図である。It is a sequence diagram which shows the position positioning process of the radio wave receiver which concerns on 2nd Embodiment. 課題説明時の参照図である。It is a reference figure at the time of problem description.

以下、本発明を実施する一実施の形態について図面を用いて説明する。   Hereinafter, an embodiment for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

<発明の概要>
はじめに、本発明の概要について説明する。基地局はn台(nは4以上)設置されており、受信端末は、そのうち4台以上からの電波を受信する時に本発明を実行するものとする。
<Outline of the invention>
First, the outline of the present invention will be described. There are n base stations (n is 4 or more), and the receiving terminal executes the present invention when receiving radio waves from 4 or more of them.

ここでは、基地局が4台の場合を例に説明する。   Here, a case where there are four base stations will be described as an example.

まず、受信端末3は、図1に示すように、4台の基地局A〜Dからの電波をそれぞれ受信し、その電波強度をそれぞれ測定する(ステップS1)。   First, as shown in FIG. 1, the receiving terminal 3 receives the radio waves from the four base stations A to D, and measures the radio field strengths (step S1).

次に、受信端末3は、図2に示すように、測定した電波強度を元に3台の基地局を順に選定し、通りの基地局の組合せ全てについて3点測位を実行する(ステップS2)。具体的には、基地局A,B,Cによる3点測位、基地局A,B,Dによる3点測位、基地局A,C,Dによる3点測位、基地局B,C,Dによる3点測位をそれぞれ実行し、基地局A,B,Cによる3点測位結果を(x,y)、基地局A,B,Dによる3点測位結果を(x,y)、基地局A,C,Dによる3点測位結果を(x,y)、基地局B,C,Dによる3点測位結果を(x,y)とする。 Next, as shown in FIG. 2, the receiving terminal 3 sequentially selects three base stations based on the measured radio field intensity, and executes three-point positioning for all combinations of 4 C three base stations ( Step S2). Specifically, three-point positioning by base stations A, B, C, three-point positioning by base stations A, B, D, three-point positioning by base stations A, C, D, three by base stations B, C, D Point positioning is performed, the three-point positioning results by the base stations A, B, and C are (x 1 , y 1 ), the three-point positioning results by the base stations A, B, and D are (x 2 , y 2 ), and the base The three-point positioning result by the stations A, C, and D is (x 3 , y 3 ), and the three-point positioning result by the base stations B, C, and D is (x 4 , y 4 ).

次に、受信端末3は、図3に示すように、ステップS1で測定した各基地局A〜Dからの電波強度を用いて、各基地局A〜Dから自端末までの距離をそれぞれ算出する(ステップS3)。電波強度から距離の関係を求める方法については任意である。例えば、実測値を元に求める手法等がある。図3では、市販のWi−Fiアクセスポイントにおける電波強度と距離の関係を示したグラフより、基地局Aの電波強度A’から距離Xを算出する方法を例示している。   Next, as shown in FIG. 3, the receiving terminal 3 calculates the distance from each base station A to D to its own terminal using the radio wave intensity from each base station A to D measured in step S1. (Step S3). The method for obtaining the distance relationship from the radio wave intensity is arbitrary. For example, there is a method for obtaining based on actual measurement values. FIG. 3 illustrates a method for calculating the distance X from the radio field intensity A ′ of the base station A from a graph showing the relationship between the radio field intensity and the distance at a commercially available Wi-Fi access point.

次に、受信端末3は、ステップS2で求めた3点測位の位置を補正するため、まず、図4に示すように、3台の基地局の組合せ毎に、基地局と受信端末間の距離の和をとり、その和の逆数を求める(ステップS4)。具体的には、基地局A,B,Cの距離の和の逆数をα、基地局A,B,Dの距離の和の逆数をβ、基地局A,C,Dの距離の和の逆数をγ、基地局B,C,Dの距離の和の逆数をδとすると、
α=1/(基地局Aからの距離+基地局Bからの距離+基地局Cからの距離)
β=1/(基地局Aからの距離+基地局Bからの距離+基地局Dからの距離)
γ=1/(基地局Aからの距離+基地局Cからの距離+基地局Dからの距離)
δ=1/(基地局Bからの距離+基地局Cからの距離+基地局Dからの距離)
を算出する。
Next, since the receiving terminal 3 corrects the position of the three-point positioning obtained in step S2, first, as shown in FIG. 4, for each combination of three base stations, the distance between the base station and the receiving terminal And the inverse of the sum is obtained (step S4). Specifically, the reciprocal of the sum of the distances of the base stations A, B, C is α, the reciprocal of the sum of the distances of the base stations A, B, D is β, and the reciprocal of the sum of the distances of the base stations A, C, D. Is γ, and the reciprocal of the sum of the distances of the base stations B, C, D is δ,
α = 1 / (distance from base station A + distance from base station B + distance from base station C)
β = 1 / (distance from base station A + distance from base station B + distance from base station D)
γ = 1 / (distance from base station A + distance from base station C + distance from base station D)
δ = 1 / (distance from base station B + distance from base station C + distance from base station D)
Is calculated.

続いて、受信端末3は、図5に示すように、ステップS4で求めた距離の合計値の逆数から各3点測位の位置に対する重み付け係数をそれぞれ計算する(ステップS5)。具体的には、距離の合計値の逆数を用いて、α/(α+β+γ+δ)、β/(α+β+γ+δ)、γ/(α+β+γ+δ)、δ/(α+β+γ+δ)を計算する。   Subsequently, as shown in FIG. 5, the receiving terminal 3 calculates a weighting coefficient for each three-point positioning position from the reciprocal of the total distance obtained in step S4 (step S5). Specifically, α / (α + β + γ + δ), β / (α + β + γ + δ), γ / (α + β + γ + δ), and δ / (α + β + γ + δ) are calculated using the reciprocal of the total value of the distances.

最後に、受信端末3は、図6に示すように、ステップS2で求めた3点測位の位置の各座標値に対してステップS5で求めた重み付け係数を掛け算した後に全ての和をとり、その計算結果を受信端末3の測位位置とする(ステップS6)。具体的には、{α/(α+β+γ+δ)×(x,y)+β/(α+β+γ+δ)×(x,y)+γ/(α+β+γ+δ)×(x,y)+δ/(α+β+γ+δ)×(x,y)}の計算結果を受信端末3の位置とする。このステップS6では、ステップS2で求めた受信端末3の位置をステップS5で求めた重み付け係数を用いて補正する処理を実行している。 Finally, as shown in FIG. 6, the receiving terminal 3 multiplies each coordinate value of the position of the three-point positioning obtained in step S2 by the weighting coefficient obtained in step S5, and takes all the sums. The calculation result is set as the positioning position of the receiving terminal 3 (step S6). Specifically, {α / (α + β + γ + δ) × (x 1 , y 1 ) + β / (α + β + γ + δ) × (x 2 , y 2 ) + γ / (α + β + γ + δ) × (x 3 , y 3 ) + δ / (α + β + γ + δ) The calculation result of × (x 4 , y 4 )} is set as the position of the receiving terminal 3. In step S6, a process of correcting the position of the receiving terminal 3 obtained in step S2 using the weighting coefficient obtained in step S5 is executed.

<第1の実施の形態>
次に、本発明の第1の実施の形態について説明する。図7は、以降説明する本実施の形態に係るシステム全体の動作概要を示す図である。以降詳述するので、ここでの説明は省略する。本実施の形態では、上記<発明の概要>で説明した構成と同様に、4台の基地局A〜Dからの電波を用いて受信端末3の位置を特定する場合について説明する。
<First Embodiment>
Next, a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a diagram showing an outline of the operation of the entire system according to the present embodiment described below. Since it will be described in detail later, description here is omitted. In the present embodiment, a case will be described in which the position of receiving terminal 3 is specified using radio waves from four base stations A to D, similarly to the configuration described in the above <Summary of Invention>.

図8は、本実施の形態に係るシステムの全体構成例を示す図である。図9は、図8に例示したシステムの機能ブロック構成例を示す図である。   FIG. 8 is a diagram showing an example of the overall configuration of the system according to the present embodiment. FIG. 9 is a diagram illustrating a functional block configuration example of the system illustrated in FIG.

本システムは、電波を発信する電波発信装置1(基地局)と、その電波を受信する電波受信装置3(受信端末)と、基地局に係る基地局情報を保管しておく基地局情報保管装置5と、を備えて構成される。   This system includes a radio wave transmitter 1 (base station) that transmits radio waves, a radio wave receiver 3 (receiver terminal) that receives the radio waves, and a base station information storage device that stores base station information related to the base station 5.

電波発信装置1は、地球上の所定位置に固定された基地局等であり、自装置の識別IDを含む電波を発信する装置である。詳細には、自装置の識別IDを含む電波をアンテナ等の無線設備を介して発信する電波発信部11を備えて構成される。例えば、Wi−Fiアクセスポイント、Bluetoothタグ、携帯電話・PHSの基地局等である。   The radio wave transmission device 1 is a base station or the like fixed at a predetermined position on the earth, and is a device that transmits a radio wave including an identification ID of the own device. Specifically, it is configured to include a radio wave transmission unit 11 that transmits a radio wave including an identification ID of its own device via a wireless facility such as an antenna. For example, a Wi-Fi access point, a Bluetooth tag, a mobile phone / PHS base station, and the like.

電波受信装置3は、持ち運び可能な受信端末であり、電波発信装置1からの電波を受信し、その電波強度より換算した電波発信装置1から自装置までの距離情報と電波発信装置1の位置情報とを用いて地球上における自装置の位置を測位する装置(位置測位装置)である。詳細には、電波発信装置1からの電波を受信する電波受信部31と、受信した電波強度より電波発信装置1から自装置までの距離を算出する距離算出部32と、電波発信装置1の識別IDを基地局情報保管装置5に送信して該電波発信装置1の位置情報を受信する情報送受信部33と、電波発信装置1から自装置までの距離情報と電波発信装置1の位置情報とを用いて自装置の位置を測位する位置測位算出部34と、を備えて構成される。例えば、スマートフォン、タブレット端末等を構築するCPU及びメモリ等を用いて構成可能である。   The radio wave receiving device 3 is a portable receiving terminal, receives radio waves from the radio wave transmitting device 1, and distance information from the radio wave transmitting device 1 to its own device and position information of the radio wave transmitting device 1 converted from the radio wave intensity. Is a device (position positioning device) that measures the position of its own device on the earth. Specifically, the radio wave receiving unit 31 that receives radio waves from the radio wave transmitting device 1, the distance calculating unit 32 that calculates the distance from the radio wave transmitting device 1 to its own device from the received radio wave intensity, and the radio wave transmitting device 1 identification An information transmitting / receiving unit 33 that transmits an ID to the base station information storage device 5 to receive the location information of the radio wave transmission device 1, distance information from the radio wave transmission device 1 to its own device, and location information of the radio wave transmission device 1. And a position positioning calculation unit 34 that measures the position of the device itself. For example, it can be configured by using a CPU and a memory that construct a smartphone, a tablet terminal, and the like.

基地局情報保管装置5は、電波発信装置1に係る所情報を格納しておく装置である。詳細には、電波受信装置3から電波発信装置1の識別IDを受信し、その識別IDに対応する位置情報を送信する情報送受信部51と、電波発信装置1の識別IDと該電波発信装置1の位置とを対応付けた基地局情報を格納しておく基地局情報格納DB52と、管理者等により入力された電波発信装置1の識別IDと位置情報とを受け付けて基地局情報格納DB52に格納する情報入力部53と、を備えて構成される。例えば、それらの情報を入力・更新可能なサーバ、ワークステーション等を用いて構成可能である。   The base station information storage device 5 is a device that stores location information related to the radio wave transmission device 1. Specifically, the information transmission / reception unit 51 that receives the identification ID of the radio wave transmission device 1 from the radio wave reception device 3 and transmits position information corresponding to the identification ID, the identification ID of the radio wave transmission device 1, and the radio wave transmission device 1 The base station information storage DB 52 for storing the base station information associated with the position of the radio wave and the identification ID and the position information of the radio wave transmitter 1 input by the administrator or the like are received and stored in the base station information storage DB 52 And an information input unit 53. For example, it can be configured using a server, a workstation, or the like that can input and update such information.

次に、本実施の形態に係るシステムの動作について説明する。   Next, the operation of the system according to the present embodiment will be described.

最初に、図10を参照しながら、基地局情報保管装置5に基地局情報を登録する処理動作について説明する。   First, a processing operation for registering base station information in the base station information storage device 5 will be described with reference to FIG.

まず、基地局情報保管装置5において、情報入力部53は、管理者等により入力された、電波発信装置1を識別する識別IDと、該電波発信装置1が設置された位置を示す位置情報とを受け付ける(ステップS101)。   First, in the base station information storage device 5, the information input unit 53 includes an identification ID for identifying the radio wave transmission device 1 input by an administrator or the like, and position information indicating the position where the radio wave transmission device 1 is installed. Is received (step S101).

最後に、基地局情報格納DB52は、ステップS101で入力された電波発信装置1の識別IDと位置情報とを対応付けて基地局情報として格納する(ステップS102)。   Finally, the base station information storage DB 52 stores the identification ID of the radio wave transmitting device 1 input in step S101 and the position information in association with each other as base station information (step S102).

次に、図11−図13を参照しながら、電波受信装置3の位置を測位する処理動作について説明する。   Next, a processing operation for measuring the position of the radio wave receiving device 3 will be described with reference to FIGS.

まず、4台の電波発信装置1において、各電波発信部11は、自装置の識別IDを含む電波を無線アンテナからそれぞれ発信する(ステップS201)。   First, in the four radio wave transmission devices 1, each radio wave transmission unit 11 transmits a radio wave including an identification ID of the own device from the wireless antenna (step S201).

次に、電波受信装置3において、電波受信部31は、4台の電波発信装置1から発信された電波をそれぞれ受信し、それらの電波強度をそれぞれ測定する(ステップS202)。   Next, in the radio wave receiver 3, the radio wave receiver 31 receives the radio waves transmitted from the four radio wave transmitters 1 and measures their radio field strengths (step S202).

次に、情報送受信部33は、4台の電波発信装置1から受信した電波から識別IDをそれぞれ取得し、全ての識別IDを基地局情報保管装置5に送信する(ステップS203)。   Next, the information transmitting / receiving unit 33 acquires identification IDs from the radio waves received from the four radio wave transmitting devices 1, and transmits all the identification IDs to the base station information storage device 5 (step S203).

次に、基地局情報保管装置5において、基地局情報格納DB52は、電波受信装置3からの識別IDに対応する位置情報を抽出し(ステップS204)、情報送受信部51は、抽出した全ての位置情報を該電波受信装置3に返信する(ステップS205)。   Next, in the base station information storage device 5, the base station information storage DB 52 extracts position information corresponding to the identification ID from the radio wave receiver 3 (step S204), and the information transmitting / receiving unit 51 extracts all the extracted positions. Information is returned to the radio wave receiving device 3 (step S205).

次に、電波受信装置3において、位置測位算出部34は、ステップS202で求めた4台の電波発信装置1の電波強度と、ステップS205で受信した該4台の電波発信装置1の位置情報とを用いて、通りの電波発信装置1の組合せ全てについて3点測位をそれぞれ実行して通りの位置をそれぞれ算出する(ステップS206)。 Next, in the radio wave receiving device 3, the position measurement calculating unit 34 determines the radio wave intensity of the four radio wave transmitting devices 1 obtained in step S202 and the position information of the four radio wave transmitting devices 1 received in step S205. Are used to perform 3 point positioning for all combinations of the 4 C three types of radio wave transmission apparatuses 1 to calculate 4 C three types of positions, respectively (step S206).

具体的には、4台の電波発信装置1を基地局A,B,C,Dとすると、基地局A,B,Cによる3点測位、基地局A,B,Dによる3点測位、基地局A,C,Dによる3点測位、基地局B,C,Dによる3点測位をそれぞれ実行し、基地局A,B,Cによる3点測位結果を(x,y)、基地局A,B,Dによる3点測位結果を(x,y)、基地局A,C,Dによる3点測位結果を(x,y)、基地局B,C,Dによる3点測位結果を(x,y)とする。 Specifically, assuming that the four radio wave transmission devices 1 are base stations A, B, C, and D, three-point positioning by the base stations A, B, and C, three-point positioning by the base stations A, B, and D, the base The three-point positioning by the stations A, C, and D and the three-point positioning by the base stations B, C, and D are respectively executed, and the three-point positioning results by the base stations A, B, and C are (x 1 , y 1 ), and the base station The three-point positioning results by A, B, D are (x 2 , y 2 ), the three-point positioning results by base stations A, C, D are (x 3 , y 3 ), and the three points by base stations B, C, D The positioning result is (x 4 , y 4 ).

次に、距離算出部32は、ステップS202で求めた4台の電波発信装置1の電波強度を用いて、各電波発信装置1から自装置(電波受信装置3)までの距離をそれぞれ算出する(ステップS207)。   Next, the distance calculation unit 32 calculates the distance from each radio wave transmission device 1 to its own device (the radio wave reception device 3) using the radio wave strengths of the four radio wave transmission devices 1 obtained in step S202 ( Step S207).

次に、位置測位算出部34は、通りの組み合わせ毎に電波発信装置1からの距離の和の逆数を求めて、求めた各組み合わせに係る逆数を全ての組み合わせに係る逆数の合計でそれぞれ除算することにより、通りの組み合わせ毎に電波受信装置3の位置に対する重み付け係数を算出する(ステップS208)。 Next, the positioning calculation unit 34 obtains the reciprocal of the sum of the distances from the radio wave transmission device 1 for each of the 4 C three combinations, and the reciprocal for each obtained combination is the sum of the reciprocals for all the combinations. By dividing each, a weighting coefficient for the position of the radio wave receiver 3 is calculated for each of the 4 C three combinations (step S208).

具体的には、4台の電波発信装置1を基地局A,B,C,Dとし、基地局A,B,Cの距離の和の逆数をα、基地局A,B,Dの距離の和の逆数をβ、基地局A,C,Dの距離の和の逆数をγ、基地局B,C,Dの距離の和の逆数をδとすると、
α=1/(基地局Aからの距離+基地局Bからの距離+基地局Cからの距離)
β=1/(基地局Aからの距離+基地局Bからの距離+基地局Dからの距離)
γ=1/(基地局Aからの距離+基地局Cからの距離+基地局Dからの距離)
δ=1/(基地局Bからの距離+基地局Cからの距離+基地局Dからの距離)
を算出する。その後、α/(α+β+γ+δ)、β/(α+β+γ+δ)、γ/(α+β+γ+δ)、δ/(α+β+γ+δ)を計算する。つまり、ステップS208では、距離の合計値を元に、その逆数をとることで、より電波受信装置3から近い電波発信装置1の組合せが測位結果に優先されるように重み付け係数を算出している。なお、重み付け係数の合計値は1となる。
Specifically, the four radio wave transmitting devices 1 are base stations A, B, C, and D, the reciprocal of the sum of the distances of the base stations A, B, and C is α, and the distances of the base stations A, B, and D are If the reciprocal of the sum is β, the reciprocal of the sum of the distances of the base stations A, C, D is γ, and the reciprocal of the sum of the distances of the base stations B, C, D is δ,
α = 1 / (distance from base station A + distance from base station B + distance from base station C)
β = 1 / (distance from base station A + distance from base station B + distance from base station D)
γ = 1 / (distance from base station A + distance from base station C + distance from base station D)
δ = 1 / (distance from base station B + distance from base station C + distance from base station D)
Is calculated. Thereafter, α / (α + β + γ + δ), β / (α + β + γ + δ), γ / (α + β + γ + δ), and δ / (α + β + γ + δ) are calculated. That is, in step S208, the weighting coefficient is calculated so that the combination of the radio wave transmitting device 1 closer to the radio wave receiving device 3 is prioritized in the positioning result by taking the reciprocal number based on the total distance value. . The total value of the weighting coefficients is 1.

最後に、位置測位算出部34は、通りの組み合わせ毎にステップS206で求めた電波受信装置3の位置にステップS208で求めた重み付け係数をそれぞれ乗算し、乗算した値の総和を自装置(電波受信装置3)の測位位置として算出する(ステップS209)。 Finally, the position measurement calculation unit 34 multiplies the position of the radio wave receiving device 3 obtained in step S206 for each of the 4 C three combinations by the weighting coefficient obtained in step S208, and calculates the sum of the multiplied values. It is calculated as a positioning position of (radio wave receiver 3) (step S209).

具体的には、{α/(α+β+γ+δ)×(x,y)+β/(α+β+γ+δ)×(x,y)+γ/(α+β+γ+δ)×(x,y)+δ/(α+β+γ+δ)×(x,y)}の計算結果を電波受信装置3の位置とする。 Specifically, {α / (α + β + γ + δ) × (x 1 , y 1 ) + β / (α + β + γ + δ) × (x 2 , y 2 ) + γ / (α + β + γ + δ) × (x 3 , y 3 ) + δ / (α + β + γ + δ) The calculation result of × (x 4 , y 4 )} is taken as the position of the radio wave receiver 3.

次に、図14を参照しながら、基地局情報保管装置5で行う基地局情報の登録処理動作について説明する。   Next, the base station information registration processing operation performed by the base station information storage device 5 will be described with reference to FIG.

まず、情報入力部53は、管理者等により入力された、電波発信装置1の識別IDを受け付ける(ステップS301)。   First, the information input unit 53 receives the identification ID of the radio wave transmission device 1 input by an administrator or the like (step S301).

次に、情報入力部53は、その電波発信装置1の識別IDに対応する該電波発信装置1の位置情報の入力を受け付け、基地局情報格納DB52は、入力された電波発信装置1の識別IDと位置情報とを対応付けて基地局情報として格納する(ステップS302)。   Next, the information input unit 53 receives the input of the position information of the radio wave transmitting device 1 corresponding to the identification ID of the radio wave transmitting device 1, and the base station information storage DB 52 receives the identification ID of the input radio wave transmitting device 1. And location information are stored in association with each other as base station information (step S302).

基地局情報の例を図15に示す。図15では、電波発信装置1の識別情報として「アクセスポイントAP識別情報」、該電波発信装置1の位置情報として「座標」を例示している。なお、位置情報としては、地球上の位置座標を表す緯度経度、ある場所を起点とした相対座標等が考えられる。   An example of base station information is shown in FIG. In FIG. 15, “access point AP identification information” is illustrated as identification information of the radio wave transmission device 1, and “coordinates” are illustrated as position information of the radio wave transmission device 1. The position information may be latitude / longitude representing position coordinates on the earth, relative coordinates starting from a certain place, or the like.

次に、図16を参照しながら、電波受信装置3で行う自装置の位置測位処理動作について説明する。   Next, with reference to FIG. 16, the position measurement processing operation of the own device performed by the radio wave receiver 3 will be described.

まず、電波受信部31は、4台の電波発信装置1から発信された各電波発信装置1の識別IDを含む電波をそれぞれ受信し、それらの電波強度をそれぞれ測定する(ステップS401)。   First, the radio wave receiver 31 receives radio waves including the identification IDs of the radio wave transmitters 1 transmitted from the four radio wave transmitters 1 and measures their radio field strengths (step S401).

次に、情報送受信部33は、4台の電波発信装置1から受信した電波から識別IDをそれぞれ取得し、各識別IDに対応する電波発信装置1の位置情報を基地局情報保管装置5の基地局情報格納DBからそれぞれ検索して取得する(ステップS402)。   Next, the information transmission / reception unit 33 acquires identification IDs from the radio waves received from the four radio wave transmission devices 1, and obtains location information of the radio wave transmission devices 1 corresponding to the identification IDs from the base station information storage device 5. Each is retrieved and acquired from the station information storage DB (step S402).

次に、位置測位算出部34は、ステップS401で求めた4台の電波発信装置1の電波強度と、ステップS402で取得した該4台の電波発信装置1の位置情報とを用いて、通りの電波発信装置1の組合せ全てについて3点測位をそれぞれ実行して通りの位置をそれぞれ算出する(ステップS403)。 Next, the position measurement calculation unit 34 uses the radio wave intensity of the radio wave transmitter 1 of the four calculated in step S401, the acquired position information of the radio wave transmitter 1 of the four said in step S402, 4 C Three- point positioning is executed for all combinations of the three radio wave transmitters 1 to calculate 4 C three positions, respectively (step S403).

次に、距離算出部32は、ステップS401で求めた4台の電波発信装置1の電波強度を用いて、各電波発信装置1から自装置(電波受信装置3)までの距離をそれぞれ算出する(ステップS404)。   Next, the distance calculation unit 32 calculates the distance from each radio wave transmission device 1 to its own device (radio wave reception device 3) using the radio wave strengths of the four radio wave transmission devices 1 obtained in step S401 ( Step S404).

次に、位置測位算出部34は、通りの組み合わせ毎に電波発信装置1からの距離の和の逆数を求めて、求めた各組み合わせに係る逆数を全ての組み合わせに係る逆数の合計でそれぞれ除算することにより、通りの組み合わせ毎に電波受信装置3の位置に対する重み付け係数を算出する(ステップS405)。 Next, the positioning calculation unit 34 obtains the reciprocal of the sum of the distances from the radio wave transmission device 1 for each of the 4 C three combinations, and the reciprocal for each obtained combination is the sum of the reciprocals for all the combinations. By dividing each, a weighting coefficient for the position of the radio wave receiver 3 is calculated for each of the 4 C three combinations (step S405).

最後に、位置測位算出部34は、通りの組み合わせ毎にステップS403で求めた電波受信装置3の位置にステップS405で求めた重み付け係数をそれぞれ乗算し、乗算した値の総和を自装置(電波受信装置3)の測位位置として算出する(ステップS406)。 Finally, the position measurement calculation unit 34 multiplies the position of the radio wave reception device 3 obtained in step S403 for each of the 4 C three combinations by the weighting coefficient obtained in step S405, and calculates the total sum of the multiplied values. It is calculated as the positioning position of (radio wave receiver 3) (step S406).

<第2の実施の形態>
次に、第2の実施の形態について説明する。本実施の形態では、基地局の台数をn台(n≧4)に一般化した場合を説明する。ここでは、一般化に関連する内容を中心に説明し、それ以外は、第1の実施の形態と同様のため省略する。具体的には、システムの全体構成、電波発信装置1,電波受信装置3,基地局情報保管装置5の各機能ブロック構成、基地局情報の登録処理については、第1の実施の形態を参照されたい。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment will be described. In the present embodiment, a case will be described in which the number of base stations is generalized to n (n ≧ 4). Here, the description is centered on the contents related to generalization, and the rest is the same as in the first embodiment, and is therefore omitted. Specifically, with respect to the overall configuration of the system, the functional block configuration of the radio wave transmitting device 1, the radio wave receiving device 3, and the base station information storage device 5, and the base station information registration process, refer to the first embodiment. I want.

まず、図17−図19を参照しながら、電波受信装置3の位置を測位する処理動作について説明する。   First, a processing operation for positioning the position of the radio wave receiving device 3 will be described with reference to FIGS.

まず、n台の電波発信装置1において、各電波発信部11は、自装置の識別IDを含む電波を無線アンテナからそれぞれ発信する(ステップS501)。   First, in the n radio wave transmitting devices 1, each radio wave transmitting unit 11 transmits a radio wave including its own identification ID from the wireless antenna (step S501).

次に、電波受信装置3において、電波受信部31は、n台の電波発信装置1から発信された電波をそれぞれ受信し、それらの電波強度をそれぞれ測定する(ステップS502)。   Next, in the radio wave receiving device 3, the radio wave receiving unit 31 receives the radio waves transmitted from the n radio wave transmitting devices 1 and measures the radio wave intensity thereof (step S502).

次に、情報送受信部33は、n台の電波発信装置1から受信した電波から識別IDをそれぞれ取得し、全ての識別IDを基地局情報保管装置5に送信する(ステップS503)。   Next, the information transmitting / receiving unit 33 acquires identification IDs from the radio waves received from the n radio wave transmitting devices 1, and transmits all the identification IDs to the base station information storage device 5 (step S503).

次に、基地局情報保管装置5において、基地局情報格納DB52は、電波受信装置3からの識別IDに対応する位置情報を抽出し(ステップS504)、情報送受信部51は、抽出した全ての位置情報を該電波受信装置3に返信する(ステップS505)。   Next, in the base station information storage device 5, the base station information storage DB 52 extracts position information corresponding to the identification ID from the radio wave receiving device 3 (step S504), and the information transmitting / receiving unit 51 extracts all the extracted positions. Information is returned to the radio wave receiver 3 (step S505).

次に、電波受信装置3において、位置測位算出部34は、ステップS502で求めたn台の電波発信装置1の電波強度と、ステップS205で受信した該n台の電波発信装置1の位置情報とを用いて、通りの電波発信装置1の組合せ全てについて3点測位をそれぞれ実行して通りの位置をそれぞれ算出する(ステップS506)。 Next, in the radio wave receiver 3, the position measurement calculation unit 34 calculates the radio wave intensity of the n radio wave transmitters 1 obtained in step S502 and the position information of the n radio wave transmitters 1 received in step S205. Are used to perform the three-point positioning for all the combinations of the n C three types of radio wave transmission devices 1, and calculate the n C three types of positions, respectively (step S506).

具体的には、n台の電波発信装置1を基地局A,B,C,D,…,L,M,N(Lはn−2台目、Mはn−1台目、Nはn台目を表す)とすると、基地局A,B,Cによる3点測位、基地局A,B,Dによる3点測位、…、基地局A,B,Nによる3点測位、基地局A,C,Dによる3点測位、基地局A,C,Eによる3点測位、…、基地局A,C,Nによる3点測位、…、基地局L,M,Nによる3点測位をそれぞれ実行し、基地局A,B,Cによる3点測位結果を(x,y)、基地局A,B,Dによる3点測位結果を(x,y)、…、基地局A,B,Nによる3点測位結果(x,y)を、基地局A,C,Dによる3点測位結果を(xn+1,yn+1)、基地局A,C,Eによる3点測位結果を(xn+2,yn+2)、…、基地局A,C,Nによる3点測位結果を(x2n−1,y2n−1)、…、基地局L,M,Nによる3点測位結果を(x,y)とする。添え字のmはを表す。 Specifically, n radio wave transmission devices 1 are connected to base stations A, B, C, D,..., L, M, N (L is the n-2th unit, M is the n-1th unit, and N is n. ), Three-point positioning by base stations A, B, C, three-point positioning by base stations A, B, D,..., Three-point positioning by base stations A, B, N, base station A, 3-point positioning by C, D, 3-point positioning by base stations A, C, E, ..., 3-point positioning by base stations A, C, N, ..., 3-point positioning by base stations L, M, N Then, the three-point positioning results by the base stations A, B, and C are (x 1 , y 1 ), the three-point positioning results by the base stations A, B, and D are (x 2 , y 2 ),. B, N three-point positioning results (x n , y n ), base stations A, C, D three-point positioning results (x n + 1 , y n + 1 ), three-point positioning results by base stations A, C, E (X n + 2 , y n + 2 ), ..., three-point positioning results by the base stations A, C, N (x 2n-1 , y 2n-1 ), ..., three-point positioning results by the base stations L, M, N (x m , y m ). The subscript m represents n C 3 .

次に、距離算出部32は、ステップS502で求めたn台の電波発信装置1の電波強度を用いて、各電波発信装置1から自装置(電波受信装置3)までの距離をそれぞれ算出する(ステップS507)。   Next, the distance calculation unit 32 calculates the distance from each radio wave transmission device 1 to its own device (the radio wave reception device 3) using the radio wave intensity of the n radio wave transmission devices 1 obtained in step S502 ( Step S507).

次に、位置測位算出部34は、通りの組み合わせ毎に電波発信装置1からの距離の和の逆数を求めて、求めた各組み合わせに係る逆数を全ての組み合わせに係る逆数の合計でそれぞれ除算することにより、通りの組み合わせ毎に電波受信装置3の位置に対する重み付け係数を算出する(ステップS508)。 Next, the position measurement calculation unit 34 obtains the reciprocal of the sum of the distances from the radio wave transmission device 1 for each of the n C three combinations, and the reciprocal of each obtained combination is the sum of the reciprocals of all the combinations. By dividing each, a weighting coefficient for the position of the radio wave receiver 3 is calculated for each of the n C three combinations (step S508).

具体的には、n台の電波発信装置1を基地局A,B,C,D,…,Nとし、基地局A,B,Cの距離の和の逆数をα、基地局A,B,Dの距離の和の逆数をβ、基地局A,B,Nの距離の和の逆数をζ、基地局A,C,Dの距離の和の逆数をη、基地局A,C,Eの距離の和の逆数をθ、…、基地局A,C,Nの距離の和の逆数をκ、…、基地局L,M,Nの距離の和の逆数をμとすると、
α=1/(基地局Aからの距離+基地局Bからの距離+基地局Cからの距離)
β=1/(基地局Aからの距離+基地局Bからの距離+基地局Dからの距離)

ζ=1/(基地局Aからの距離+基地局Bからの距離+基地局Nからの距離)
η=1/(基地局Aからの距離+基地局Cからの距離+基地局Dからの距離)
θ=1/(基地局Aからの距離+基地局Cからの距離+基地局Eからの距離)

κ=1/(基地局Aからの距離+基地局Cからの距離+基地局Nからの距離)

μ=1/(基地局Lからの距離+基地局Mからの距離+基地局Nからの距離)
を算出する。その後、α/(α+β+…+μ)、β/(α+β+…+μ)、…、ζ/(α+β+…+μ)、η/(α+β+…+μ)、θ/(α+β+…+μ)、…、κ/(α+β+…+μ)、…、μ/(α+β+…+μ)を計算する。
Specifically, n radio wave transmitters 1 are base stations A, B, C, D,..., N, and the reciprocal of the sum of the distances of base stations A, B, C is α, base stations A, B, The inverse of the sum of the distances of D is β, the inverse of the sum of the distances of the base stations A, B, N is ζ, the inverse of the sum of the distances of the base stations A, C, D is η, and the base stations A, C, E If the reciprocal of the sum of the distances is θ, ..., the reciprocal of the sum of the distances of the base stations A, C, N is κ, ..., and the reciprocal of the sum of the distances of the base stations L, M, N is μ,
α = 1 / (distance from base station A + distance from base station B + distance from base station C)
β = 1 / (distance from base station A + distance from base station B + distance from base station D)
...
ζ = 1 / (distance from base station A + distance from base station B + distance from base station N)
η = 1 / (distance from base station A + distance from base station C + distance from base station D)
θ = 1 / (distance from base station A + distance from base station C + distance from base station E)
...
κ = 1 / (distance from base station A + distance from base station C + distance from base station N)
...
μ = 1 / (distance from base station L + distance from base station M + distance from base station N)
Is calculated. Then, α / (α + β + ... + μ), β / (α + β + ... + μ), ..., ζ / (α + β + ... + μ), η / (α + β + ... + μ), θ / (α + β + ... + μ), ..., κ / (α + β + ... + Μ),... Μ / (α + β +... + Μ) are calculated.

最後に、位置測位算出部34は、通りの組み合わせ毎にステップS506で求めた電波受信装置3の位置にステップS508で求めた重み付け係数をそれぞれ乗算し、乗算した値の総和を自装置(電波受信装置3)の測位位置として算出する(ステップS509)。 Finally, the position measurement calculation unit 34 multiplies the position of the radio wave reception device 3 obtained in step S506 for each of the n C three combinations by the weighting coefficient obtained in step S508, and adds the sum of the multiplied values to the own device. It is calculated as a positioning position of (radio wave receiving device 3) (step S509).

具体的には、{α/(α+β+…+μ)×(x,y)+β/(α+β+…+μ)×(x,y)+…+ζ/(α+β+…+μ)×(x,y)+η/(α+β+…+μ)×(xn+1,yn+1)+θ/(α+β+…+μ)×(xn+2,yn+2)+…+κ/(α+β+…+μ)×(x2n−1,y2n−1)+…+μ/(α+β+…+μ)×(x,y)}の計算結果を電波受信装置3の位置とする。 Specifically, {α / (α + β + ... + μ) × (x 1 , y 1 ) + β / (α + β + ... + μ) × (x 2 , y 2 ) + ... + ζ / (α + β + ... + μ) × (x n , y n ) + η / (α + β +... + μ) × (x n + 1 , y n + 1 ) + θ / (α + β +... + μ) × (x n + 2 , y n + 2 ) + ... + κ / (α + β +... + μ) × (x 2n−1 , y 2n−1 ) +... + Μ / (α + β +... + Μ) × (x m , y m )} is taken as the position of the radio wave receiver 3.

続いて、電波受信装置3で行う自装置の位置測位処理動作について説明する。図16に示した測定処理の内容と同様のため、図示は省略する。   Next, the position measurement processing operation of the own device performed by the radio wave receiver 3 will be described. Since it is the same as the content of the measurement process shown in FIG. 16, illustration is abbreviate | omitted.

まず、電波受信部31は、n台の電波発信装置1から発信された各電波発信装置1の識別IDを含む電波をそれぞれ受信し、それらの電波強度をそれぞれ測定する(ステップS601)。   First, the radio wave receiver 31 receives radio waves including identification IDs of the radio wave transmitters 1 transmitted from the n radio wave transmitters 1 and measures their radio field strengths (step S601).

次に、情報送受信部33は、n台の電波発信装置1から受信した電波から識別IDをそれぞれ取得し、各識別IDに対応する電波発信装置1の位置情報を基地局情報保管装置5の基地局情報格納DBからそれぞれ検索して取得する(ステップS602)。   Next, the information transmission / reception unit 33 acquires identification IDs from the radio waves received from the n radio wave transmission devices 1, and obtains the location information of the radio wave transmission devices 1 corresponding to the identification IDs from the base station information storage device 5. Each is retrieved and acquired from the station information storage DB (step S602).

次に、位置測位算出部34は、ステップS601で求めたn台の電波発信装置1の電波強度と、ステップS602で取得した該n台の電波発信装置1の位置情報とを用いて、通りの電波発信装置1の組合せ全てについて3点測位をそれぞれ実行して通りの位置をそれぞれ算出する(ステップS603)。 Next, the position measurement calculation unit 34 uses the radio field intensity of the n radio wave transmission devices 1 obtained in step S601 and the position information of the n radio wave transmission devices 1 acquired in step S602 to calculate n C. Three- point positioning is executed for all combinations of the three radio wave transmitters 1 to calculate n C three different positions (step S603).

次に、距離算出部32は、ステップS601で求めたn台の電波発信装置1の電波強度を用いて、各電波発信装置1から自装置(電波受信装置3)までの距離をそれぞれ算出する(ステップS604)。   Next, the distance calculation unit 32 calculates the distance from each radio wave transmitting device 1 to its own device (the radio wave receiving device 3) using the radio wave intensity of the n radio wave transmitting devices 1 obtained in step S601 ( Step S604).

次に、位置測位算出部34は、通りの組み合わせ毎に電波発信装置1からの距離の和の逆数を求めて、求めた各組み合わせに係る逆数を全ての組み合わせに係る逆数の合計でそれぞれ除算することにより、通りの組み合わせ毎に電波受信装置3の位置に対する重み付け係数を算出する(ステップS605)。 Next, the position measurement calculation unit 34 obtains the reciprocal of the sum of the distances from the radio wave transmission device 1 for each of the n C three combinations, and the reciprocal of each obtained combination is the sum of the reciprocals of all the combinations. By dividing each, a weighting coefficient for the position of the radio wave receiving device 3 is calculated for each of the n C three combinations (step S605).

最後に、位置測位算出部34は、通りの組み合わせ毎にステップS603で求めた電波受信装置3の位置にステップS605で求めた重み付け係数をそれぞれ乗算し、乗算した値の総和を自装置(電波受信装置3)の測位位置として算出する(ステップS606)。 Finally, the position measurement calculation unit 34 multiplies the position of the radio wave reception device 3 obtained in step S603 for each of the n C three combinations by the weighting coefficient obtained in step S605, and calculates the sum of the multiplied values. It is calculated as the positioning position of (radio wave receiver 3) (step S606).

<各実施の形態による効果>
最後に、第1の実施の形態及び第2の実施の形態による効果を説明する。本実施の形態によれば、電波受信装置3において、(a)n台(n≧4)の電波発信装置からの電波強度のうち3つの電波強度を用いて電波受信装置3の位置を互いに異なる3つの電波発信装置1の組み合わせ毎に算出し、(b)電波強度を用いて上記n台の電波発信装置1から電波受信装置3までの距離をそれぞれ算出し、上記組み合わせ毎に電波発信装置1からの距離の和の逆数を求めて、求めた各組み合わせに係る逆数を全ての組み合わせに係る逆数の合計でそれぞれ除算することにより、上記組み合わせ毎に電波受信装置3の位置に対する重み付け係数を算出し、(c)上記組み合わせ毎に電波受信装置3の位置に上記重み付け係数をそれぞれ乗算し、乗算した値の総和を電波受信装置3の測位位置とする(3点測位の位置を補正する)ので、電波受信装置3の位置測位精度を向上し、その精度の劣化を防止することができる。
<Effects of each embodiment>
Finally, effects of the first embodiment and the second embodiment will be described. According to the present embodiment, in the radio wave receiving device 3, the positions of the radio wave receiving devices 3 are different from each other using (a) three radio wave intensities out of n (n ≧ 4) radio wave transmitting devices. Calculation is made for each combination of the three radio wave transmission devices 1, (b) the distance from the n radio wave transmission devices 1 to the radio wave reception devices 3 is calculated using the radio wave intensity, and the radio wave transmission device 1 is calculated for each combination. By calculating the reciprocal of the sum of the distances from each other and dividing the reciprocal of each obtained combination by the sum of the reciprocals of all the combinations, a weighting coefficient for the position of the radio wave receiver 3 is calculated for each combination. , (C) multiplying the position of the radio wave receiving device 3 by the weighting coefficient for each combination, and setting the sum of the multiplied values as the positioning position of the radio wave receiving device 3 (correcting the position of the three-point positioning) ) So to improve the positioning accuracy of the radio wave receiving apparatus 3, it is possible to prevent the deterioration of the accuracy.

また、距離の合計値から、より電波受信装置3から近い電波発信装置1の組合せが測位結果に優先されるように計算された重み付け係数を用いて補正するので、電波強度が強い方の揺らぎの影響が小さくなることから、測位に用いる電波発信装置1の組み合わせが切り替わる領域付近で位置測位結果が飛び飛びになることを抑制することができ、電波発信装置1による位置測位が突然切り替わることを防止することができる。   Moreover, since the weighting coefficient calculated so that the combination of the radio wave transmission device 1 closer to the radio wave reception device 3 is prioritized over the positioning result is corrected from the total value of the distances, Since the influence is reduced, it is possible to prevent the position positioning result from jumping in the vicinity of the region where the combination of the radio wave transmission devices 1 used for positioning is switched, and the position positioning by the radio wave transmission device 1 is prevented from suddenly switching. be able to.

さらに、電波受信装置3の移動により電波強度が弱くなる電波発信装置1は、距離が遠くなることで重み付け係数が低くなり、徐々に位置測位への影響が小さくなるので、電波受信装置3から最終的に切断されても測位結果への影響を小さくすることができる。   Further, the radio wave transmitting device 1 whose radio wave intensity is weakened by the movement of the radio wave receiving device 3 has a lower weighting coefficient as the distance increases, and the influence on the position positioning is gradually reduced. Even if disconnected, the influence on the positioning result can be reduced.

最後に、本実施の形態に係る電波受信装置(位置測位装置)3は、CPU等の演算機能やメモリ等の記憶機能を備えたコンピュータで実現可能である。また、該位置測位装置が備えるアルゴリズムの位置測位方法、該コンピュータを機能させるための位置測位プログラムを構築することも可能である。さらに、該プログラムの記憶媒体を生成し、コンピュータにインストールして実行させ、通信又は物流ネットワークを介して流通させることも可能である。   Finally, the radio wave receiver (position positioning device) 3 according to the present embodiment can be realized by a computer having a calculation function such as a CPU and a storage function such as a memory. It is also possible to construct a position positioning method of an algorithm provided in the position positioning device and a position positioning program for causing the computer to function. Furthermore, it is also possible to generate a storage medium for the program, install it on a computer, execute it, and distribute it via a communication or distribution network.

1…電波発信装置
11…電波発信部
3…電波受信装置(位置測位装置)、受信端末
31…電波受信部
32…距離算出部
33…情報送受信部
34…位置測位算出部
5…基地局情報保管装置
51…情報送受信部
52…基地局情報格納DB
53…情報入力部
S1−S6、S101−S102、S201−S209、S301−S302、S401−S406、S501−S509、S601−S606…ステップ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Radio wave transmission apparatus 11 ... Radio wave transmission part 3 ... Radio wave reception apparatus (position positioning apparatus), receiving terminal 31 ... Radio wave reception part 32 ... Distance calculation part 33 ... Information transmission / reception part 34 ... Position positioning calculation part 5 ... Base station information storage Device 51 ... Information transmitting / receiving unit 52 ... Base station information storage DB
53 ... Information input section S1-S6, S101-S102, S201-S209, S301-S302, S401-S406, S501-S509, S601-S606 ... step

Claims (3)

4つ以上の電波発信装置からの電波強度のうち3つの電波強度を用いて電波受信装置の位置を互いに異なる3つの電波発信装置の組み合わせ毎に算出する手段と、
電波強度を用いて前記4つ以上の電波発信装置から前記電波受信装置までの距離をそれぞれ算出し、前記組み合わせ毎に電波発信装置からの距離の和の逆数を求めて、求めた各組み合わせに係る逆数を全ての組み合わせに係る逆数の合計でそれぞれ除算することにより、前記組み合わせ毎に前記電波受信装置の位置に対する重み付け係数を算出する手段と、
前記組み合わせ毎に前記電波受信装置の位置に前記重み付け係数をそれぞれ乗算し、乗算した値の総和を前記電波受信装置の測位位置とする手段と、
を備えることを特徴とする位置測位装置。
Means for calculating the position of the radio wave receiver for each combination of three different radio wave transmitters using the three radio wave strengths of the radio wave intensity from four or more radio wave transmitters;
Calculate the distances from the four or more radio wave transmitters to the radio wave receivers using the radio wave intensity, and calculate the reciprocal of the sum of the distances from the radio wave transmitters for each of the combinations. Means for calculating a weighting coefficient for the position of the radio wave receiver for each of the combinations by dividing the reciprocal by the sum of the reciprocals of all combinations;
Means for multiplying the position of the radio wave receiving device for each combination by the weighting coefficient, and setting the sum of the multiplied values as the positioning position of the radio wave receiving device;
A position positioning device comprising:
位置測位装置で行う位置測位方法において、
4つ以上の電波発信装置からの電波強度のうち3つの電波強度を用いて電波受信装置の位置を互いに異なる3つの電波発信装置の組み合わせ毎に算出するステップと、
電波強度を用いて前記4つ以上の電波発信装置から前記電波受信装置までの距離をそれぞれ算出し、前記組み合わせ毎に電波発信装置からの距離の和の逆数を求めて、求めた各組み合わせに係る逆数を全ての組み合わせに係る逆数の合計でそれぞれ除算することにより、前記組み合わせ毎に前記電波受信装置の位置に対する重み付け係数を算出するステップと、
前記組み合わせ毎に前記電波受信装置の位置に前記重み付け係数をそれぞれ乗算し、乗算した値の総和を前記電波受信装置の測位位置とするステップと、
を備えることを特徴とする位置測位方法。
In the positioning method performed by the positioning device,
Calculating the position of the radio wave reception device for each combination of three different radio wave transmission devices using the three radio wave strengths among the radio wave strengths from four or more radio wave transmission devices;
Calculate the distances from the four or more radio wave transmitters to the radio wave receivers using the radio wave intensity, and calculate the reciprocal of the sum of the distances from the radio wave transmitters for each of the combinations. Calculating a weighting coefficient for the position of the radio wave receiver for each of the combinations by dividing the reciprocal by the sum of the reciprocals of all combinations;
Multiplying the position of the radio wave receiver by the weighting coefficient for each combination, and setting the sum of the multiplied values as the positioning position of the radio wave receiver;
A positioning method characterized by comprising:
請求項1に記載の位置測位装置としてコンピュータを機能させることを特徴とする位置測位プログラム。   A position positioning program for causing a computer to function as the position positioning apparatus according to claim 1.
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