JP2006266859A - Position measurement system and position measurement method - Google Patents
Position measurement system and position measurement method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006266859A JP2006266859A JP2005085147A JP2005085147A JP2006266859A JP 2006266859 A JP2006266859 A JP 2006266859A JP 2005085147 A JP2005085147 A JP 2005085147A JP 2005085147 A JP2005085147 A JP 2005085147A JP 2006266859 A JP2006266859 A JP 2006266859A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- measuring
- measurement
- radio wave
- wireless device
- access point
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims abstract description 95
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 title claims abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 40
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 28
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 33
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 6
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 4
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 210000003739 neck Anatomy 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 101100172132 Mus musculus Eif3a gene Proteins 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Near-Field Transmission Systems (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
Description
本発明は、電波強度を使った位置測定システムおよび位置測定方法に関するものであり、とくに、屋内等で移動する移動体の位置や動きを認識するための測定装置からなるネットワーク(センサネットワーク)と無線装置とを含み、センサネットワークから発した電波の電波強度を利用して位置および動きの認識を行うシステムおよび方法に関するものである。 The present invention relates to a position measurement system and a position measurement method using radio wave intensity, and in particular, a network (sensor network) including a measurement device for recognizing the position and movement of a moving body moving indoors or the like and a wireless The present invention relates to a system and method for recognizing position and movement using the intensity of radio waves emitted from a sensor network.
位置および動きの認識を行うシステムにおいて、従来から電波強度を用いるものがある。電波強度は距離の2乗に反比例して減衰する。たとえば、特許文献1にこのことが記載されている。この法則を利用して対象物までの距離を推定する技術がある。 Some systems for recognizing position and movement conventionally use radio wave intensity. The radio wave intensity attenuates in inverse proportion to the square of the distance. For example, Patent Literature 1 describes this. There is a technique for estimating the distance to an object using this law.
しかし、電波強度だけを使って位置を決定する場合、電波の反射による多重伝播すなわちマルチパスフェージングや、人の存在による電波の減衰等があるため、位置を特定することは難しい。とくに屋内では位置を特定することが難しい。たとえば屋内の金属設置物周辺や壁に近いところでは、位置の測定誤差が大きくなることや、電波通信を行っている端末同士の間に人が立つと、電波強度が弱まることが、実験によるデータから知られている。 However, when the position is determined using only the radio wave intensity, it is difficult to specify the position because there are multiple propagations due to reflection of radio waves, that is, multipath fading, attenuation of radio waves due to the presence of people, and the like. It is difficult to identify the location, especially indoors. For example, experimental data show that position measurement errors increase around indoor metal installations and near walls, and that the strength of radio waves decreases when a person stands between radio communication terminals. Known from.
電波通信を行っている端末同士の間の距離が大きくなるほど、こうした問題は大きくなるため、100メートルごとに設置されるような場合は、障害物の影響を受けやすく、電波強度を使った位置測定には向いていない。そのため、これらの規格の製品は、屋内での位置測定には向いていない。 As the distance between the terminals that perform radio wave communication increases, these problems become more serious. When installed every 100 meters, the position is easily affected by obstacles, and the position is measured using the radio wave intensity. Not suitable for. Therefore, products of these standards are not suitable for indoor position measurement.
本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、従来は、屋内での位置測定には向いていないとされる電波強度を使った位置測定でありながら、屋内で動き回る人等の位置を精度よく測定できる位置測定システムおよび方法を提供することを目的とする。 The present invention eliminates such disadvantages of the prior art, and the position of a person or the like who moves around indoors can be accurately measured while using conventional radio field strength that is not suitable for indoor position measurement. It is an object of the present invention to provide a position measuring system and method capable of measuring well.
本発明は上述の課題を解決するために、位置測定の対象物である無線通信が可能な無線装置と、無線装置の位置測定のための、無線通信が可能な複数の測定装置と、複数の測定装置と接続された位置測定手段とを含み、無線装置の位置を測定する位置測定システムにおいて、複数の測定装置は、無線装置および他の測定装置から受信した電波から、電波の強度に関する受信情報を取得して、取得した受信情報を位置測定手段に送り、位置測定手段は、受信情報から、無線装置の位置を測定することとしたものである。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a wireless device capable of wireless communication, which is an object of position measurement, a plurality of measurement devices capable of wireless communication for position measurement of a wireless device, and a plurality of In a position measurement system that includes a position measurement means connected to a measurement device and measures the position of a wireless device, the plurality of measurement devices receive information on the strength of the radio wave from radio waves received from the wireless device and other measurement devices. And the received reception information is sent to the position measurement means, and the position measurement means measures the position of the wireless device from the reception information.
このときに、複数の測定装置は、無線装置が電波を出力したときに、この出力をトリガとして、受信情報を取得することが好ましい。この場合、複数の測定装置からなるセンサネットワークを使い、移動可能なノードである無線装置からの電波をトリガとして起動する測定装置(たとえばアクセスポイント)から受信した電波を使い、各受信点(各アクセスポイント)での受信強度によって、無線装置の測位を行う。 At this time, it is preferable that the plurality of measurement devices acquire received information using the output as a trigger when the radio device outputs radio waves. In this case, using a sensor network consisting of multiple measuring devices, using radio waves received from a measuring device (for example, an access point) that is triggered by radio waves from wireless devices that are movable nodes, each receiving point (each access The wireless device is positioned according to the reception strength at the point).
本発明を無線ネットワーク環境に適用して、無線装置(たとえば電波タグ)が送信した電波をトリガに、無線タグの回りに設置したアクセスポイントからの電波の電波強度を使い、位置測定手段(たとえばサーバ)において、少ない誤差で電波タグの位置を計算することができる。 When the present invention is applied to a wireless network environment, a radio wave transmitted from a wireless device (for example, a radio wave tag) is used as a trigger, and a radio wave intensity of an radio wave from an access point installed around the radio tag is used as a position measuring means (for example, a server). ), The position of the radio wave tag can be calculated with a small error.
なお、本システムにおいて、少なくとも3個の測定装置を含み、位置測定手段は、3個の測定装置から受けた受信情報から、3個の測定装置が形成する三角形の内部に無線装置があるかどうかを決定することが可能である。 In this system, at least three measurement devices are included, and the position measurement means determines whether there is a wireless device inside the triangle formed by the three measurement devices based on the received information received from the three measurement devices. Can be determined.
また本位置測定システムにおいて、位置測定手段は、測定装置が取得した受信情報のうち、情報に含まれる電波強度が所定の大きさ以上である受信情報を用いて、無線装置の位置を測定することが好ましい。電波強度を測定している環境内において、移動体が動き回っていたとしても、多数のアクセスポイントを使い、電波強度が閾値以上であると判断されたアクセスポイントのみを多数使うことで、誤差の少ない位置測定を行うことができる。 In the position measurement system, the position measurement unit measures the position of the wireless device using the reception information acquired by the measurement device and having a radio wave intensity included in the information of a predetermined magnitude or more. Is preferred. Even if the moving object moves around in the environment where the radio field intensity is measured, there are few errors by using a large number of access points and using only a large number of access points whose radio field intensity is determined to be above the threshold. Position measurement can be performed.
本発明に用いられる無線通信は、近距離無線通信であることが好ましい。近距離無線を使うと、無線装置および測定装置において、たとえば、バッテリ駆動が可能になる。このため無線装置および測定装置の設置が容易であり、測定装置の位置変更のために、測定装置を再設置することも容易である。バッテリ駆動が困難である遠距離無線通信の場合は、測定装置に電源線を接続することになるが、そのためのコンセントが必要になり、また、電源線の引き回しが大変である。このように設置および再設置が、より困難になる。 The wireless communication used in the present invention is preferably short-range wireless communication. When short-range wireless is used, for example, battery operation is possible in the wireless device and the measuring device. For this reason, it is easy to install the wireless device and the measuring device, and it is also easy to reinstall the measuring device for changing the position of the measuring device. In the case of long-distance wireless communication in which battery driving is difficult, a power line is connected to the measuring device, but an outlet for that is required, and the power line is difficult to route. Thus, installation and re-installation become more difficult.
本発明においては、上述の課題を解決するために、位置測定の対象物である無線通信が可能な無線装置と、無線装置の位置測定のための、無線通信が可能な複数の測定装置と、複数の測定装置と接続された位置測定手段とを含み、無線装置の位置を測定する位置測定システムにおいて、複数の測定装置は、無線装置が電波を出力したときに、出力をトリガとして、無線装置から受信した電波から、電波の強度に関する受信情報を取得して、取得した受信情報を位置測定手段に送り、位置測定手段は、受信情報から、無線装置の位置を測定することとしてもよい。 In the present invention, in order to solve the above-described problem, a wireless device capable of wireless communication, which is a position measurement object, and a plurality of measurement devices capable of wireless communication for position measurement of the wireless device; In a position measuring system that includes a position measuring unit connected to a plurality of measuring devices and measures the position of the wireless device, the plurality of measuring devices are triggered by the output when the wireless device outputs radio waves. The reception information regarding the intensity of the radio wave is acquired from the radio wave received from the mobile station, the acquired reception information is sent to the position measurement unit, and the position measurement unit may measure the position of the wireless device from the reception information.
次に添付図面を参照して、本発明による位置測定システムの実施例を詳細に説明する。図1は、本発明による位置測定システム10の実施例の構成を示す。図1を参照すると、位置測定システム10は、人12が身に付けている無線タグ14、無線タグ14と無線により通信可能なアクセスポイントAP1〜AP9、アクセスポイントAP1〜AP9により構成される無線ネットワークとサーバとを接続するサーバ側ゲートウェイGW、アクセスポイントAP1〜AP9が収集した無線タグ14の情報や無線タグ14が集めたアクセスポイントAP1〜AP9の情報を記録し管理して、位置決定を行うサーバ16を有する。
Embodiments of a position measurement system according to the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows the configuration of an embodiment of a
無線タグ14は、たとえば、IEEE802.15.4通信規格に準拠したものであり、図示しない2.4GHzアナログ無線回路と、電波強度測定回路と、信号処理回路と、記憶回路を有する。アクセスポイントAP1〜AP9も、無線タグ14と同様な構成とすることができる。
The
無線ネットワークは、本実施例では、いわゆるメッシュ型ネットワークである。メッシュ型ネットワークでは、各アクセスポイントAP1〜AP9同士が通信を行い、かつ各アクセスポイントAP1〜AP9がデータを次々と中継し、最終的にサーバ16へとデータを中継する機能を有する。本実施例ではアクセスポイントAP5,AP9が、ゲートウェイGWを介してサーバ16に接続される。メッシュ型ネットワークの一例は、インターネットである。
In this embodiment, the wireless network is a so-called mesh network. In the mesh network, the access points AP1 to AP9 communicate with each other, and the access points AP1 to AP9 have a function of relaying data one after another and finally relaying data to the
なお、無線ネットワークはスター型無線ネットワークでも良い。スター型無線ネットワークでは、ゲートウェイGWを中心とし、ゲートウェイGWを介して各アクセスポイントを相互に接続する。 The wireless network may be a star wireless network. In a star-type wireless network, the access points are connected to each other via the gateway GW, with the gateway GW at the center.
無線タグ14およびアクセスポイントAP1〜AP9は任意の個数を設けてよい。アクセスポイントAP1〜AP9同士の間、アクセスポイントAP1〜AP9と無線タグ14との間は無線通信とする。無線タグ14およびアクセスポイントAP1〜AP9は無指向性アンテナを有する。アクセスポイントAP1〜AP9と無線タグ14はどちらも無線出力の大きさを変更することができ、無線出力の大きさを変えることによって、電波が届く範囲を広くしたり、狭くしたりすることができる。これらの機器の電波の届く範囲は重なっていても、一方の範囲が他方の範囲を包含していても良い。アクセスポイントAP1〜AP9とサーバ16との間の接続は、本実施例では無線による接続であるが、有線による接続でもよい。
An arbitrary number of
本システムで使う無線タグ14は送受信の機能を有し、無線タグ14から電波を定期的に送信する機能と、アクセスポイントAP1〜AP9が出力した電波を受信し、その電波強度を測定する機能を有する。またアクセスポイントAP1〜AP9についても無線タグ14と同様に、無線タグ14や他のアクセスポイントAP1〜AP9が出力した電波を受信し、その電波強度を測定する機能と、得られた強度をサーバ16に転送(送信)する機能を持つ。サーバ側ゲートウェイGWは、そのデータをサーバ16へと中継する。サーバ16の制御部20は、入力されたデータを記憶部22に保存する。制御部20は、保存されたデータを用いて、後述する方法で無線タグ14の位置を決定する。
The
本実施例のメッシュ型ネットワークにおいては、アクセスポイントAP1〜AP9の位置を変更すると、いずれかのアクセスポイントAP1〜AP9と通信ができるように、自動的にネットワークを構築し直し、孤立する(他のアクセスポイントと一切通信できない状況になる)アクセスポイントがなくなる機能を持つものとする。 In the mesh network of the present embodiment, when the position of the access points AP1 to AP9 is changed, the network is automatically reconfigured and isolated so that communication with any of the access points AP1 to AP9 is possible (others It shall have a function to eliminate access points.
本システムは、図2のように人12が無線タグ14を保持し、無線タグ14が、ある時間間隔(たとえば3秒)で電波を送信する。メッシュ型ネットワークがカバーする無線通信可能な範囲の中を、人12が経路18で示すように歩き回る時の位置を、3秒ごとに測定できるものである。図2では、アクセスポイントAPは、ほぼ格子点状に配置している。
In this system, a
図1に戻って、本システムでは、無線タグ14の位置の測定を行う領域をカバーするように、アクセスポイントAP1〜AP9を設置する。無線タグ14の位置の測定を開始する前に、以下のようにアクセスポイントAP1〜AP9に関して事前登録を行う。設置したアクセスポイントAP1〜AP9を識別するための識別情報(以後、アクセスポイントIDと呼ぶ)と、アクセスポイントAP1〜AP9の位置の座標をサーパ16に登録する。
Returning to FIG. 1, in this system, the access points AP1 to AP9 are installed so as to cover an area where the position of the
一例として、次のように登録する。各アクセスポイントAP1〜AP9が設置された位置を登録するために、所定の間隔で区切られたX-Y座標軸を用いて、各アクセスポイントが存在する場所の座標を登録する。または、各アクセスポイントAP1〜AP9間の相対距離を測定し、所定のアクセスポイントAP1〜AP9の位置を基準として、各アクセスポイントAP1〜AP9の相対座標を設定してもよい。設置したアクセスポイントAP1〜AP9の位置を変更した場合、アクセスポイントAP1〜AP9の位置の座標を調べて、サーバに再登録する。 As an example, registration is performed as follows. In order to register the positions where the access points AP1 to AP9 are installed, the coordinates of the location where each access point exists are registered using XY coordinate axes separated by a predetermined interval. Alternatively, the relative distance between the access points AP1 to AP9 may be measured, and the relative coordinates of the access points AP1 to AP9 may be set on the basis of the positions of the predetermined access points AP1 to AP9. When the positions of the installed access points AP1 to AP9 are changed, the coordinates of the positions of the access points AP1 to AP9 are checked and re-registered in the server.
ここで、各アクセスポイントAP1〜AP9間の距離は、実測してもよいし、各アクセスポイントAP1〜AP9間同士で通信し、そのとき得られた電波強度より推定される各アクセスポイントAP1〜AP9間の距離でも良い。電波強度は電波強度測定回路により測定されるが、電波強度測定回路としては、たとえば、いわゆる受信信号強度表示(RSSI(Received Signal Strength Indicator)回路を用いる。受信信号強度表示回路は、たとえば、受信した電波の2乗検波出力の振幅を測定して、測定値を受信信号強度とする。 Here, the distance between the access points AP1 to AP9 may be measured, or the access points AP1 to AP9 estimated from the radio field strength obtained by communicating between the access points AP1 to AP9. It may be the distance between. The radio wave intensity is measured by a radio wave intensity measurement circuit. As the radio wave intensity measurement circuit, for example, a so-called received signal strength display (RSSI (Received Signal Strength Indicator) circuit is used. The amplitude of the square wave detection output of the radio wave is measured, and the measured value is used as the received signal strength.
次に、無線タグの位置測定の方法について説明する。本システムは無線タグ、アクセスポイント、サーバ側ゲートウェイが連携して動作する。それぞれの個別の動作を最初に説明する。 Next, a method for measuring the position of the wireless tag will be described. In this system, wireless tags, access points, and server-side gateways operate in cooperation. Each individual operation will be described first.
無線タグ14の動作について述べる。無線タグ14は、所定の時間間隔(たとえば3秒)で、無線タグ情報をマルチキャストで送信する。無線タグ14が所定の時間間隔で送信する本システムの動作のトリガとなるこの電波を電波1と呼ぶ。無線タグ情報は、無線タグ14の識別情報であるタグIDと、送信した時間を示す時間IDとを含む。詳細な例は後述する。
The operation of the
上記電波1を受信したアクセスポイントは、受信した電波の強度を測定した後、その情報をゲートウェイに送信する。その送信電波を受信した他のアクセスポイントは、受信した電波の強度を測定し、その電波を送信したアクセスポイントの識別情報であるAPIDと、その受信電波強度をAP受信情報とする。このAP受信情報を復路AP受信情報と呼ぶ。復路AP受信情報とは、アクセスポイントが出力した電波を、アクセスポイントが受信して生成する情報である。ただし、初回、および前回の送信から現在までアクセスポイントから情報を得ることがなかったときは、AP受信情報を生成できないため、復路AP受信情報として空文字列を生成し、空文字列を送る。 The access point that has received the radio wave 1 measures the intensity of the received radio wave and then transmits the information to the gateway. The other access point that received the transmission radio wave measures the intensity of the received radio wave, and uses the APID that is identification information of the access point that transmitted the radio wave and the reception radio wave intensity as AP reception information. This AP reception information is called return AP reception information. The return path AP reception information is information generated by the access point receiving the radio wave output by the access point. However, when the information is not obtained from the access point from the first time and the previous transmission to the present time, the AP reception information cannot be generated, so the empty character string is generated as the return path AP reception information and the empty character string is transmitted.
電波1を送信した後、次の送信までは、無線タグ14はアクセスポイントからの電波の受信待ち状態で待機する。
After the radio wave 1 is transmitted, until the next transmission, the
無線タグ14はアクセスポイントからの電波(以下に述べてある電波2)を受信すると、その電波強度を測定する。この測定動作は、次の送信時間、すなわち3秒後までの間に複数のアクセスポイントからその送信した電波を受信するたびに行う。本実施例では、この電波強度は、無線タグ14の位置測定には用いないが、位置測定に用いて、測定精度を高めることとしてもよい。次の送信時間になると、無線タグ14はその無線タグ情報を送信する。
When the
無線タグ14の動作のシーケンスについて図3により説明する。無線タグ14は、起動されると、最初に内蔵するメモリ(図示せず)内の蓄積データをクリアするとともに、内蔵するタイマ(図示せず)をリセットする。タイマをリセットした後に、タイマにより時間計測を開始する(ステップS1)。次に、タイマにより、送信時間である3秒間が経過したどうかを調べる(ステップS2)。3秒間が経過している場合は、無線タグ情報を送信する(ステップS3)。送信後、内蔵するメモリ内の蓄積データをクリアするとともに、内蔵するタイマをリセットする。内蔵するメモリ内の蓄積データをクリアする理由は、無線タグの内蔵するメモリの容量が少ないためである。タイマをリセットした後に、タイマにより時間計測を開始する(ステップS4)。
An operation sequence of the
一方、3秒間が経過していないときは、アクセスポイントからの電波を受信していないかどうかを調べる(ステップS5)。受信しているときは、受信している電波の電界強度を測定する(ステップS6)。測定後、メモリに蓄積する(ステップS7)。一方、アクセスポイントからの電波を受信していないときは、ステップS2に戻る。無線タグの動作説明は以上である。次に、アクセスポイントの動作を説明する。 On the other hand, if 3 seconds have not elapsed, it is checked whether or not radio waves from the access point have been received (step S5). When receiving, the electric field strength of the received radio wave is measured (step S6). After the measurement, it is stored in the memory (Step S7). On the other hand, when the radio wave from the access point is not received, the process returns to step S2. The operation of the wireless tag has been described above. Next, the operation of the access point will be described.
アクセスポイントは、受信待ち状態で待機しており、無線タグ14がマルチキャストで送信する電波や、自分以外のアクセスポイントがサーバ側ゲートウェイに送信する電波を受信すると、処理を開始する。
The access point is waiting in a reception waiting state, and starts processing when receiving a radio wave transmitted by the
アクセスポイントは、無線タグ14が送信した電波(上記の電波1)を受信すると、その受信強度を測定した後に、その無線タグの電波に乗っている無線タグ情報と、測定した受信強度とを、往路受信情報として生成する。アクセスポイントは、生成された往路受信情報を乗せた電波を、サーバ側ゲートウェイに送信する。この電波を電波2とする。電波2とは、電波1が送信された後、最初にアクセスポイントが出力する電波である。電波2が出力された後に他のアクセスポイントが出力する電波は、電波3とする。往路受信情報とは、無線タグが出力した電波を、アクセスポイントが受信して生成する情報である。 When the access point receives the radio wave transmitted by the wireless tag 14 (the above-described radio wave 1), the access point measures the reception intensity, and then, the wireless tag information on the radio wave of the wireless tag and the measured reception intensity are Generated as outbound reception information. The access point transmits a radio wave carrying the generated outbound reception information to the server side gateway. This radio wave is defined as radio wave 2. The radio wave 2 is a radio wave that is first output from the access point after the radio wave 1 is transmitted. A radio wave output by another access point after the radio wave 2 is output is a radio wave 3. Outbound reception information is information generated by an access point receiving radio waves output from a wireless tag.
アクセスポイントは、他のアクセスポイントからサーバ側ゲートウェイへの電波を受信した場合は、その受信強度を測定した後に、復路AP受信情報として、内蔵するメモリ(図示せず)に記録していく。この記録は次の無線タグからの電波を受信するまで続け、他のアクセスポイントから受けた電波とその強度をすべて記録していく。 When the access point receives a radio wave from another access point to the server-side gateway, the access point measures the reception intensity and then records the received AP AP reception information in a built-in memory (not shown). This recording is continued until the next radio wave is received from the wireless tag, and all the radio waves received from other access points and their intensities are recorded.
1つのアクセスポイントに注目して、そのアクセスポイントの動作のシーケンスについて図4により説明する。アクセスポイントは、いずれも同様の動作を行う。アクセスポイントは、無線タグ14からの受信があるかどうかを調べる(ステップS8)。受信しているときは、受信している電波の電界強度を測定する(ステップS9)。測定して得られた往路受信情報を送信する(ステップS10)。送信後、ステップS8に戻る。 Focusing on one access point, the operation sequence of the access point will be described with reference to FIG. All access points perform the same operation. The access point checks whether there is reception from the wireless tag 14 (step S8). When receiving, the electric field strength of the received radio wave is measured (step S9). The forward path reception information obtained by measurement is transmitted (step S10). After transmission, the process returns to step S8.
一方、受信していないときは、アクセスポイントからの電波を受信していないかどうかを調べる(ステップS12)。受信しているときは、受信している電波の電界強度を測定する(ステップS13)。測定後、復路AP受信情報としてメモリに蓄積する(ステップS14)。一方、アクセスポイントからの電波を受信していないときは、ステップS8に戻る。アクセスポイントの動作説明は以上である。次に、サーバ側ゲートウェイの動作を説明する。 On the other hand, if not received, it is checked whether or not radio waves from the access point are received (step S12). When receiving, the electric field strength of the received radio wave is measured (step S13). After the measurement, it is stored in the memory as return AP reception information (step S14). On the other hand, when the radio wave from the access point is not received, the process returns to step S8. The operation of the access point has been described above. Next, the operation of the server side gateway will be described.
サーバ側ゲートウェイに相当するアクセスポイントは、常に電波を受信待ちしている。他のアクセスポイントから往路受信情報や復路AP受信情報の電波が届くたびに、それに付加されている情報をすべてサーバ16に送り、サーバ16は情報を格納する。シーケンスについて図5に示す。ゲートウェイは、他のアクセスポイントからの電波を受信していないかどうかを調べる(ステップS15)。受信しているときは、受信している電波に含まれる情報をサーバ16に転送する(ステップS16)。一方、アクセスポイントからの電波を受信していないときは、ステップS15に戻る。
The access point corresponding to the server side gateway is always waiting to receive radio waves. Every time a radio wave of forward path reception information or return path AP reception information arrives from another access point, all information added thereto is sent to the
これらの無線タグ14、アクセスポイント間の電波の送受信関係を図6から図8に示す。図6は、無線タグ14と2個のアクセスポイントAP1, AP2からなる本システムにおける送受信関係を示す。人物12が保持する無線タグ14から送信された電波1 24は最寄りのアクセスポイントAP1, AP2で受信される(図6(a))。電波1 24には、無線タグ情報が含まれている。
The radio wave transmission / reception relationship between the
電波1 24を受信すると、アクセスポイントAP1, AP2は電波強度を測定する。アクセスポイントAP1, AP2は無線タグ14からの電波を受信すると、すぐに往路受信情報と、自らのアクセスポイントAP1, AP2に記録していた復路AP受信情報を送信する(図6(b))。
When receiving the radio wave 124, the access points AP1 and AP2 measure the radio field intensity. When the access points AP1 and AP2 receive the radio wave from the
本図の場合、アクセスポイントAP1がアクセスポイントAP2よりも先に電波をゲートウェイに向けて出力したとする。この電波が電波2 26となる。アクセスポイントAP1に遅れて、アクセスポイントAP2が電波をゲートウェイに向けて出力したとする。この電波が電波3 28となる。電波3とは、電波2の次に、他のアクセスポイントが出力する電波である。本システムが起動した直後の電波2 26には、復路AP受信情報は含まれていない。アクセスポイントAP1は、まだ電波3を受信していないため、復路AP受信情報を生成できないからである。 In the case of this figure, it is assumed that the access point AP1 outputs the radio wave to the gateway before the access point AP2. This radio wave becomes radio wave 2 26. Assume that the access point AP2 outputs radio waves toward the gateway behind the access point AP1. This radio wave becomes radio wave 328. The radio wave 3 is a radio wave output from another access point after the radio wave 2. The radio wave 226 immediately after the activation of this system does not include return path AP reception information. This is because the access point AP1 has not yet received the radio wave 3 and therefore cannot generate return path AP reception information.
電波2 26および電波3 28を無線タグ14が受けた場合は、無線タグ14は電波2 26および電波3 28の強度を測ったあと、無線タグ14内に電波(アクセスポイントAP1, AP2)ごとに記録し、次の送信の時まで受信待ち状能を続ける。
When the
電波2 26および電波3 28を無線タグではなく、他のアクセスポイントAP1, AP2が受けた場合、すなわち、電波2 26をアクセスポイントAP2が受けた場合、または電波3 28をアクセスポイントAP1が受けた場合、他のアクセスポイントAP1, AP2は、その電波強度を測定した後に、アクセスポイントAP1, AP2内に復路AP受信情報として蓄積し、次に無線タグ14が電波を出力するときまで待つ。
When radio wave 226 and radio wave 328 are received by other access points AP1 and AP2 instead of the wireless tag, that is, when radio wave 226 is received by access point AP2 or radio wave 328 is received by access point AP1. In this case, the other access points AP1 and AP2 measure the radio field strength, accumulate the return path AP reception information in the access points AP1 and AP2, and wait until the next time the
サーバ側ゲートウェイが電波2 26および電波3 28を受信した時は、受信した情報を全てサーバに転送し、サーバは情報を、図1に示すDB 22に蓄える。その後、3秒が経過すると、無線タグ14が電波1 24を出力する(図6(c))。電波1 24には、無線タグ情報が含まれている。この電波1 24を図6(a)に示すように、アクセスポイントAP1, AP2が受信する。
When the server-side gateway receives the radio wave 226 and the radio wave 328, all the received information is transferred to the server, and the server stores the information in the
このようにして、図6(a)〜図6(c)の処理が繰り返される。本システムは上記で説明した動作を繰り返す。すなわち、無線タグ14から送信された電波1 24の強度を各アクセスポイントで測るとともに、その無線タグ14から送信された電波1 24の到着をトリガとして、各アクセスポイントからの電波を他のアクセスポイント、および無線タグで受信する。他のアクセスポイント、および無線タグは、その電波強度を測定する。各アクセスポイントは、それらの受信情報を上記電波2 26および電波3 28の中に含めて、サーバ側ゲートウェイにおくり、サーバ側ゲートウェイは情報を集める。
In this way, the processes of FIGS. 6A to 6C are repeated. The system repeats the operations described above. That is, the strength of the radio wave 124 transmitted from the
次に蓄積される情報の詳細に関して、無線タグ14を1つ、アクセスポイントAP1を1つ含むシステムの場合について、図7により説明する。図7は、無線タグ14とアクセスポイントAP1との間で、順次送受信される電波1 30aと、電波2 30bと、電波1 30cと、電波2 30dを示す。さらに、図7は表形式で、これらの電波1 30a、電波2 30b、電波1 30c、電波2 30dに無線タグ情報が含まれる場合のその無線タグ情報32aと、これらの電波の送信相手32bと、受信した相手およびその電波強度32cと、アクセスポイントが送信する場合のアクセスポイント32dと、送信情報32eを示す。送信相手32b欄に記載されたMCはマルチキャスト、GWはサーバ側ゲートウェイをそれぞれ意味する。
Next, with respect to the details of the stored information, a case of a system including one
本システムが起動されると、無線タグ14は電波1 30aをマルチキャストで出力する。電波1 30aには、無線タグ情報として、無線タグを識別するための無線タグID 34aと、時間を識別するための時間ID 34bが含まれる。電波1 30aの場合、無線タグID 34aは、Tag1、時間ID 34bは11140000である。そのときアクセスポイントAP1では電波1 30aを受信強度-45で受信したとする。
When this system is activated, the
次にアクセスポイントAP1は、サーバ側ゲートウェイGWに対して電波2 30bを送信する。電波2 30bには、往路受信情報40aとしてTag1(11140000,-45)が含まれる。この往路受信情報40aは、上記のように電波1 30aを、時間が11140000であるときに、受信強度-45で受信したことを意味する。無線タグ14は、電波2 30bのサーバ側ゲートウェイへの送信を受信し、-38の電波強度であることを測定する。
Next, the access point AP1 transmits a radio wave 230b to the server side gateway GW. The radio wave 230b includes Tag1 (11140000, -45) as the forward
無線タグ14は次の発信時間になると、電波1 30cを送信する。電波1 30cには往路または復路AP受信情報は含まれない。無線タグ14が受信した電波の受信強度は、本実施例では、位置測定に用いないからである。そのときアクセスポイントAP1では電波1 30cを受信強度-42で受信する。
The
次にアクセスポイントAP1は、サーバ側ゲートウェイGWに対して電波2 30dを送信する。電波2 30dには、往路受信情報40bとしてTag1(11140300,-42)が含まれる。この往路受信情報40bは、上記のように電波1 30cを、時間が11140300であるときに、受信強度-42で受信したことを意味する。無線タグ14は、電波2 30dのサーバ側ゲートウェイへの送信を受信し、-35の電波強度であることを測定する。以後これを繰り返す。
Next, the access point AP1 transmits a radio wave 230d to the server side gateway GW. The radio wave 230d includes Tag1 (11140300, -42) as the
次に、蓄積される情報の詳細に関して、無線タグ14を1つ、アクセスポイントAP1, AP2を2つ含むシステムの場合について、図8により説明する。図8において図7と同一のものには、同一の参照符号を付して、その説明は省略する。図8は、無線タグ14とアクセスポイントAP1, AP2との間で、順次送受信される電波1 36aと、電波2 36bと、電波3 36cと、電波1 36dと、電波2 36eとを示す。さらに、図8は表形式で、これらの電波1 36a、電波2 36b、電波3 36c、電波1 36d、電波2 36eに関して、無線タグ情報32aと、受信した相手およびその電波強度32cと、アクセスポイントが送信する場合のアクセスポイント32dと、送信情報32eを示す。
Next, regarding the details of the stored information, a system including one
アクセスポイントAP1, AP2が複数になると、無線タグ14から受けた電波1 36a、電波1 36dに対して、非同期にアクセスポイントAP1, AP2から電波2 36b、電波3 36c、電波2 36eを送信する。アクセスポイントから送信する電波に関して、送信の順序は規定されていないが、基本的に図7と同様な動作を行い、順序が規定されていない送信でも、送信同士が衝突を起こさないで確実に情報を伝達できるように、後述の方法を用いている。
When there are a plurality of access points AP1 and AP2, the radio waves 1 36a and 1 36d received from the
本システムが起動されると、無線タグ14は電波1 36aをマルチキャストで出力する。電波1 36aには、無線タグ情報として、無線タグID 34aと、時間ID 34bが含まれる。電波1 36aの場合、無線タグID 34aは、Tag1、時間ID 34bは11140000である。そのときアクセスポイントAP1では電波1 36aを受信強度-45で、アクセスポイントAP2では電波1 36aを受信強度-28で受信したとする。これらは、往路受信情報42a, 42bとしてアクセスポイントAP1およびアクセスポイントAP2に、それぞれ蓄積される。
When this system is activated, the
次にアクセスポイントAP1は、サーバ側ゲートウェイGWに対して電波2 36bを送信する。電波2 36bには、往路受信情報42aとしてTag1(11140000,-45)が含まれる。この往路受信情報42aは、上記のように電波1 36aをアクセスポイントAP1が、時間が11140000であるときに、受信強度-45で受信したことを意味する。無線タグ14は、電波2 36bのサーバ側ゲートウェイへの送信を受信し、-28の電波強度であることを測定する。アクセスポイントAP2は、電波2 36bのサーバ側ゲートウェイへの送信を受信し、-38の電波強度であることを測定し、アクセスポイントAP2内に復路AP受信情報42cとして蓄積する。
Next, the access point AP1 transmits a radio wave 236b to the server side gateway GW. The radio wave 236b includes Tag1 (11140000, -45) as the forward
次に、アクセスポイントAP2は、サーバ側ゲートウェイGWに対して電波3 36cを送信する。電波3 36cには、往路受信情報42bとしてTag1(11140000,-28)が含まれる。この往路受信情報42bは、上記のように電波1 36aをアクセスポイントAP2が、時間が11140000であるときに、受信強度-28で受信したことを意味する。また、電波3 36cには復路AP受信情報42cとして、(Tag1(11140000), AP2(AP1, -38))が含まれる。無線タグ14は、電波3 36cのサーバ側ゲートウェイへの送信を受信し、-25の電波強度であることを測定する。アクセスポイントAP1は、電波3 36cのサーバ側ゲートウェイへの送信を受信し、-32の電波強度であることを測定し、アクセスポイントAP1内に復路AP受信情報42dとして蓄積する。
Next, the access point AP2 transmits a radio wave 336c to the server side gateway GW. The radio wave 336c includes Tag1 (11140000, -28) as the forward
無線タグ14は次の発信時間になると、電波1 36dを送信する。電波1 36dには無線タグ情報として、Tag1(11140300)が含まれる。無線タグ情報として電波1 36dの場合、無線タグID 34aは、Tag1、時間ID 34bは11140300である。そのときアクセスポイントAP1では電波1 36dを受信強度-41で、アクセスポイントAP2では電波1 36dを受信強度-39で受信する。アクセスポイントAP1は、往路受信情報42eとして蓄積する。アクセスポイントAP2も、往路受信情報(図示せず)として蓄積する。
The
次にアクセスポイントAP1は、サーバ側ゲートウェイGWに対して電波2 36eを送信する。電波2 36eには、往路受信情報42eとしてTag1(11140300,-41)が含まれる。この往路受信情報42eは、上記のように電波1 36dをアクセスポイントAP1が、時間が11140300であるときに、受信強度-41で受信したことを意味する。また、電波2 36eには復路AP受信情報42fとして、(Tag1(11140000), AP1(AP2, -32))が含まれる。無線タグ14は、電波2 36eのサーバ側ゲートウェイへの送信を受信し、-31の電波強度であることを測定する。アクセスポイントAP2は、電波2 36eのサーバ側ゲートウェイへの送信を受信し、-32の電波強度であることを測定し、アクセスポイントAP2内に復路AP受信情報(図示せず)として蓄積する。以後これを繰り返す。
Next, the access point AP1 transmits a radio wave 236e to the server side gateway GW. The radio wave 236e includes Tag1 (11140300, -41) as the
このようにしてサーバ16は情報を集め、サーバ16は電波タグ14の位置計算を行う。サーバ16は、アクセスポイントからの電波を他のアクセスポイントが受信したときの電波強度、および無線タグからの電波をアクセスポイントが受信したときの電波強度から、電波タグ14の位置計算を行う。
In this way, the
本実施例では、無線タグ14から各アクセスポイントへの電波は、いわゆる三角測量方式による無線タグ14の位置測定に使用する。三角測量方式は、2個のアクセスポイントがあれば、可能であるが、本実施例の三角測量方式では、3個以上のアクセスポイントでの電波強度を用いて、より精度よく位置を決定する。たとえば、あるアクセスポイントでの電波強度を用いた位置の測定結果が、他の2個のアクセスポイントによる位置の測定結果と著しく異なる場合は、そのアクセスポイントによる測定結果は採用しない。
In this embodiment, radio waves from the
三角測量方式において、無線タグ14から各アクセスポイントへの電波を用いる理由は、この電波によれば、同一の時刻に各アクセスポイントが取得した無線タグ14の位置情報が得られるからである。以下の三角形測位方法では、無線タグ14から各アクセスポイントへの電波のみでは、位置の測定ができないため、アクセスポイントから他のアクセスポイントヘの電波も用いている。三角測量方式自体については、これ以上は説明しない。
The reason for using radio waves from the
一方、アクセスポイントから、無線タグおよび他アクセスポイントヘの電波は、三角形測位方法により無線タグ14の位置決定に使用する。これは、3個のアクセスポイントが、当該3個のアクセスポイントから相互に受信した電波強度から、3個のアクセスポイントが形成する三角形の内部に無線タグがあるかどうかを決定するものである。三角測量方式と三角形測位方法の2つの測位の結果から、最終的な位置を決定する。
On the other hand, radio waves from the access point to the wireless tag and other access points are used to determine the position of the
2つの方法による測位の結果は、たとえば、次のように組み合わせる。三角形測位方法により、無線タグ14が、どの三角形の内部にあるかを、決定する。そして、三角測量方式によって求められた無線タグの位置のうち、その三角形の内部にあるもののみを採用する。
The positioning results by the two methods are combined as follows, for example. The triangle positioning method determines which triangle the
なお、本発明では、三角測量方式と三角形測位方法のいずれか一方のみを用いて、無線タグ14の位置の決定を行ってもよい。
In the present invention, the position of the
以下では三角形測位方法を説明する。三角形測位方法は、次のような考えに基づくものである。電波強度は距離の2乗に反比例して減衰するという法則がある。これは電波暗室等、何の影響もないところでの法則であって一般的な場所では成り立たない。しかし、この法則では、あるアクセスポイント(アクセスポイントAP1とする)から送信された電波を、2つの場所(場所A,場所Bとする)で測定した時に、その2つの測定場所での電波強度が、電波強度(場所A)>電波強度(場所B)の関係を満たすならば、場所Aの方がアクセスポイントAP1に近いと考えることができる。この測定を多数のアクセスポイントに関して行い、この考えをあてはめる。一般的に電波強度が強い範囲(電波の送信点と、電波の受信点の距離が近い範囲)では、かなりの確率で、この考えは妥当であると考えることができる。本システムでは、複数のアクセスポイントでこの測定を実施する。任意の3つのアクセスポイントを頂点とする3角形の中に移動ノード(無線タグ)が高い確率で存在することができる。そしてこの任意の3つのアクセスポイントに、さらにアクセスポイントの数を1つずつ増やして、後述する方法を採用することにより、移動ノードがその内部に存在する可能性のある三角形をいくつも求めることができる。それらの三角形の共通部分を求めることで、移動ノードの存在する位置の範囲を狭めることができる。 Hereinafter, the triangle positioning method will be described. The triangle positioning method is based on the following idea. There is a law that the radio wave intensity attenuates in inverse proportion to the square of the distance. This is a law where there is no influence, such as an anechoic chamber, and it does not hold in a general place. However, according to this law, when radio waves transmitted from an access point (access point AP1) are measured at two locations (location A and location B), the radio field intensity at the two measurement locations is If the relationship of radio wave intensity (location A)> radio wave intensity (location B) is satisfied, it can be considered that the location A is closer to the access point AP1. This measurement is made for a number of access points and this idea is applied. In general, in a range where the radio wave intensity is strong (a range where the distance between the radio wave transmission point and the radio wave reception point is short), this idea can be considered to be valid with a considerable probability. In this system, this measurement is performed at a plurality of access points. A mobile node (wireless tag) can exist with high probability in a triangle having any three access points as vertices. And by increasing the number of access points one by one to these three access points and adopting the method described later, it is possible to obtain a number of triangles in which mobile nodes may exist. it can. By obtaining the common part of these triangles, the range of positions where the mobile node exists can be narrowed.
図9を使って三角形測位方法を説明する。まず、アクセスポイントNl, N2, N3と移動ノードM1で考える。移動ノードM1はアクセスポイントN1,N2,N3で囲われた三角形の中にいるものとする。三角形測位方法は以下の手順で行われる。
(1)アクセスポイントN1が出力した電波の電波強度を移動ノードM1とアクセスポイントN2,N3で測定する。
(2)アクセスポイントN2が出力した電波の電波強度を移動ノードM1とアクセスポイントN1,N3で測定する。
(3)アクセスポイントN3が出力した電波の電波強度を移動ノードM1とアクセスポイントN1,N2で測定する。
(4)アクセスポイントN1から送信された電波に関して、移動ノードMlで測定した電波強度が、アクセスポイントN2,N3で測定した電波強度より強い場合、移動ノードM1は、アクセスポイントN2,N3よりアクセスポイントN1に近いところにあると判断しても良い。
(5)同様にアクセスポイントN2から送信された電波に関して、移動ノードM1で測定した電波強度が、アクセスポイントN1,N3で測定した電波強度より強い場合、移動ノードM1は、アクセスポイントN1,N3よりアクセスポイントN2に近いところにあると判断しても良い。
(6)同様にアクセスポイントN3から送信された電波に関して、移動ノードM1で測定した電波強度が、アクセスポイントN1,N2で測定した電波強度より強い場合、移動ノードM1は、アクセスポイントN1,N2よりアクセスポイントN3に近いところにあると判断しても良い。
こうして、上記(4), (5), (6)の条件が満たされたとき、(4), (5), (6)からアクセスポイントN1,N2,N3を結んだ三角形の中に移動ノードM1がいると判断できる。
(7)さらに図10に示すように、アクセスポイントN4を追加し、アクセスポイントN1,N2,N4の中に移動ノードM1-aがいることもわかれば、アクセスポイントN1,N2,N3が形成する三角形とアクセスポイントN1,N2,N4が形成する三角形の共通の領域に範囲を絞り込むことができる。
The triangle positioning method will be described with reference to FIG. First, consider access points Nl, N2, N3 and mobile node M1. It is assumed that the mobile node M1 is in a triangle surrounded by access points N1, N2, and N3. The triangle positioning method is performed according to the following procedure.
(1) The radio field intensity of the radio wave output from the access point N1 is measured at the mobile node M1 and the access points N2 and N3.
(2) The radio field intensity of the radio wave output from the access point N2 is measured at the mobile node M1 and the access points N1 and N3.
(3) The radio field intensity of the radio wave output from the access point N3 is measured at the mobile node M1 and the access points N1 and N2.
(4) For the radio wave transmitted from access point N1, if the radio field intensity measured at mobile node Ml is stronger than the radio field intensity measured at access points N2 and N3, mobile node M1 has access points from access points N2 and N3. You may judge that it is close to N1.
(5) Similarly, for radio waves transmitted from access point N2, if the radio field intensity measured at mobile node M1 is stronger than the radio field intensity measured at access points N1 and N3, mobile node M1 is more than access points N1 and N3. It may be determined that the access point is near the access point N2.
(6) Similarly, for radio waves transmitted from access point N3, if the radio field intensity measured at mobile node M1 is stronger than the radio field intensity measured at access points N1 and N2, mobile node M1 is more than access points N1 and N2. It may be determined that the access point is near the access point N3.
Thus, when the above conditions (4), (5), (6) are satisfied, the mobile node is in the triangle connecting the access points N1, N2, N3 from (4), (5), (6). It can be determined that M1 is present.
(7) Further, as shown in FIG. 10, if the access point N4 is added and the mobile node M1-a is found in the access points N1, N2, N4, the access points N1, N2, N3 are formed. The range can be narrowed down to a common area of the triangle formed by the triangle and the access points N1, N2, and N4.
電波にはフェージングの影響があるので、かならずしも上記のように4個のノードによる計測でも、2つの三角形による測量結果が一致しない(「特異点発生」と呼ぶ)場合がある。そこで、図11に示すように、さらにアクセスポイントを増やして、特異点であるかどうかを判断することができる。 Since radio waves are affected by fading, the measurement results of two triangles do not always match (referred to as “singularity generation”) even when measuring with four nodes as described above. Therefore, as shown in FIG. 11, the number of access points can be further increased to determine whether the point is a singular point.
図11において、移動ノードM1は、アクセスポイントN1から見たときは、位置M1(N1)にあるように測定され、以下同様に、アクセスポイントN2, N3, N4, N5, N6から見たときに、それぞれ位置M1(N2), M1(N3), M1(N4), M1(N5), M1(N6)にあるように測定されたとする。この場合、アクセスポイントN1, N2, N3の三角形で考えると、移動ノードM1は、三角形の外にあることになる。一方、アクセスポイントN2, N3, N4の三角形で考えると、移動ノードM1は、三角形の内部にあることになる。 In FIG. 11, when viewed from the access point N1, the mobile node M1 is measured to be at the position M1 (N1), and similarly, when viewed from the access point N2, N3, N4, N5, N6. , And M1 (N2), M1 (N3), M1 (N4), M1 (N5), and M1 (N6). In this case, considering the triangle of the access points N1, N2, N3, the mobile node M1 is outside the triangle. On the other hand, considering the triangles of the access points N2, N3, and N4, the mobile node M1 is inside the triangle.
特異点である移動ノードM1(N1)の先にあるアクセスポイント(図11ではアクセスポイントN5やN6)を使えば、その特異点がフェージングの影響によるものであるかどうかを判断することができる。図11の場合、アクセスポイントN1から見たときに、移動ノードM1はアクセスポイントN2,N3より遠いと計算されたが、アクセスポイントN5, N6から見たときに、アクセスポイントN2, N3より近いという結論が得られたため、特異点として削除する。このようにフェージング(シャドウイングなど)による影響と判断された場合は、特異点を除き、除いた測量点から最終測位を行う。 If an access point (access point N5 or N6 in FIG. 11) ahead of mobile node M1 (N1), which is a singular point, is used, it can be determined whether the singular point is due to fading. In the case of FIG. 11, the mobile node M1 is calculated to be farther than the access points N2 and N3 when viewed from the access point N1, but is closer to the access points N2 and N3 when viewed from the access points N5 and N6. Since the conclusion was obtained, it is deleted as a singular point. Thus, when it is judged that it is an influence by fading (shadowing etc.), a final positioning is performed from the surveying point except a singular point.
なお、無線タグからの電波をトリガにして、すべてのアクセスポイントから測位のための電波を出すこのシステムでは、電波が衝突しやすい。そこで、無線タグからの電波が弱いと判断したアクセスポイントからは、測位のための電波を送信しないこととする。またCSMA/CD方式(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)により、電波の衝突を防ぐようにしてもよい。 In this system that emits radio waves for positioning from all access points using radio waves from wireless tags as triggers, radio waves are likely to collide. Therefore, it is assumed that radio waves for positioning are not transmitted from an access point determined that radio waves from the wireless tag are weak. Further, radio wave collision may be prevented by CSMA / CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection).
本実施例によると次の効果が得られる。低速であるが双方向の通信が可能な近距離無線(たとえば、センサとしてZigBee通信規格に従った機器を用いた近距離無線)を使ったネットワーク(センサネットワーク)を使えば、狭い領域に、また移動ノードからの見通しが効くところに多くのアクセスポイントを設置することができる。このような多数のアクセスポイントを使うことによって、移動ノードで測定した電波強度が特異点によるものか、そうでないのかを判断できるため、電波強度を使った測位でも有効な測位が可能になる。 According to this embodiment, the following effects can be obtained. If you use a network (sensor network) that uses a short-range wireless (for example, a short-range wireless using a device that conforms to the ZigBee communication standard as a sensor) that is capable of two-way communication at low speed, you can Many access points can be installed where the view from the mobile node works. By using such a large number of access points, it is possible to determine whether the radio field intensity measured at the mobile node is due to a singular point or not, so that effective positioning is possible even with positioning using the radio field intensity.
また電波強度を使った測位は無線タグを薄く、小さく、安く、作ることに貢献する。なぜならば、電波強度を測定する回路は、機器に通常備えられている。しかし、電波強度以外を用いる方法では、電波の到達時間差や電波の到来方向を用いることになるが、これらの方法を実現するためには、専用のハードウェアを追加することが必要になり、その分だけ、無線タグが厚く、大きく、高価になる。 Positioning using radio field strength contributes to making wireless tags thin, small and cheap. This is because a circuit for measuring the radio wave intensity is usually provided in a device. However, methods that use other than radio field strength use the difference in arrival time of radio waves and the direction of arrival of radio waves, but in order to realize these methods, it is necessary to add dedicated hardware. The wireless tag is thicker, larger and more expensive.
さらにアクセスポイントと無線タグの間に人が存在し、動的に電波を乱す状況があったり、無線タグからの電波が弱いと判断したアクセスポイントが多くあったとしても、電波強度が閾値以上であると判断されたアクセスポイントが3つ以上あれば、測位できる。 Furthermore, even if there is a person between the access point and the wireless tag and there is a situation where the radio wave is dynamically disturbed or there are many access points that the radio wave from the wireless tag is determined to be weak, the radio field strength is above the threshold value. If there are three or more access points determined to be, positioning can be performed.
アクセスポイントの位置を変更した場合、サーバ側で登録しているアクセスポイントの位置を変更するだけでよく、本システムの適用領域は広い。また入り組んだ場所、見通しの効かない場所については、アクセスポイントを多数設置することで、高い位置精度が得られる。コストが高くアクセスポイントを多く設置できないIEEE802.11通信規格に従ったWiFi認定を受けた機器による位置測位より有利である。 When the position of the access point is changed, it is only necessary to change the position of the access point registered on the server side, and the application area of this system is wide. In addition, for locations that are intricate and where visibility is not effective, high location accuracy can be obtained by installing a large number of access points. It is more advantageous than positioning by devices that have received WiFi certification according to the IEEE 802.11 communication standard, which is expensive and cannot install many access points.
本発明の応用例をいくつか次に説明する。最初の応用例は、1つの大きな空間を使ったショールームにおいて、本発明を用いたものであり、図12により説明する。ショールームでは自由に商品を見学できるようにしているが、見学者がどの商品にどれくらい興味を持って見ていたかを知りたいという二一ズがある。本システムで測位することにより、どの商品の前にどれくらいの時間いたかを把握することができる。 Several application examples of the present invention will be described below. The first application example uses the present invention in a showroom using one large space, and will be described with reference to FIG. The showroom allows visitors to freely see the products, but there is a two-point that they want to know how much interest the viewers were looking at. By positioning with this system, it is possible to grasp how long it was before which product.
まず、図12において黒丸で示すアクセスポイントAPを設置する。主に壁44に設置するが、設置する壁がない場合、天井に設置する。設置後、アクセスポイントAPの座標をサーバに登録する。それぞれのアクセスポイントAPが無線でセンサネットワークにつながっていることを確認して、設置が完了する。
First, an access point AP indicated by a black circle in FIG. 12 is installed. It is mainly installed on the
受付46にて無線タグを見学者に渡す。見学者には、無線タグを首からぶらさげて、ショールーム内を自由に見学してもらう。見学者の見学した経路48の一例を図12に示す。見学中、たとえば、3秒間隔で見学者の無線タグから電波を発し、電波の発信をトリガとして、見学者に近いアクセスポイントAPから電波を送信する。その電波強度を測定し、測位ができる。
Hand over the wireless tag to receptionist at
その際、無線タグからの電波が弱いと判断したアクセスポイントAPは、測位のための電波を送信しないことで、電波の衝突を防ぐことができる。この測位の結果、ある商品の前に5分間滞在していることがわかれば、その商品を注意深く見ていたと判断することができる。 At this time, the access point AP that has determined that the radio wave from the wireless tag is weak can prevent radio wave collision by not transmitting the radio wave for positioning. As a result of this positioning, if it is known that the user stays for 5 minutes in front of a certain product, it can be determined that the product has been watched carefully.
電波を乱す機器があっても、また屋内の形状により電波を乱すものがあっても、また人がアクセスポイントAPと無線タグの間にいても、アクセスポイントAPを見通し可能なところに多数設置することで、それらの影響を回避することができる。見学終了後、見学者は受付46に無線タグを返却する。このように障害物等があっても、人の位置、移動をかなりの精度で特定できる。
Even if there is a device that disturbs the radio wave, there is something that disturbs the radio wave due to the indoor shape, and even if a person is between the access point AP and the wireless tag, a large number of access point APs are installed where visibility is possible Therefore, those influences can be avoided. After the tour, the visitor returns the wireless tag to the
次に別の応用例について説明する。この応用例は、セミナ等に来た来場者の位置を確認するものである。セミナに来場した人は通常、自由に席を選ぶことができる。入り口の受付でその人を特定しても、いったん会場に入れば、どこにいるかはわからない。このような状況で、誰がどこに座っているかを知るのに本システムを利用できる。 Next, another application example will be described. In this application example, the location of visitors who come to seminars and the like is confirmed. Those who come to seminar are usually free to choose their seats. Even if the person is identified at the reception desk at the entrance, once you enter the venue, you do not know where you are. In this situation, the system can be used to find out who is sitting where.
位置測定は次のように行う。机があれば、アクセスポイントを机ごとに1つ置く。机がなければ、椅子ごとに設置する。設置後、アクセスポイントの設置位置を登録する。椅子や机は動くことが前提なので、椅子や机には椅子番号、机番号をセットする。椅子番号、机番号は、係員が特定の人を探す際の便宜を考えて、離れたところから見て認識できるようにする。それぞれのアクセスポイントがネットワークにつながっていることを確認して、事前準備が完了する。 Position measurement is performed as follows. If there is a desk, put one access point per desk. If there is no desk, install each chair. After installation, register the access point location. Since chairs and desks are assumed to move, chair numbers and desk numbers are set on the chairs and desks. The chair number and desk number should be recognized from a distance, considering the convenience of the staff looking for a specific person. Confirm that each access point is connected to the network, and preparations are complete.
セミナの参加者は受付にて無線タグを受け取る。タグIDと人をリンクする作業をこの受取りの際に、受付に置いたパソコン等を用いて行う。参加者には無線タグを首からぶら下げて、セミナ会場に入ってもらう。セミナの場合、あまり移動しないので、30秒間隔で来場者の位置を把握する。こうすることで電波の衝突が減り、一度に多くの人を追跡することができる。アクセスポイントを机に設置しているので、アクセスポイントと無線タグの位置が非常に近いので、反射波の影響が低いため、位置精度はかなりあがることが予想される。アクセスポイントは、センサネットワークのアクセスポイント専用のものとして製造すれば、低価格で作れるため、本システムのコストはあまりかからない。本応用例の場合、障害物等があっても人の位置や、移動をかなりの精度で特定できる。 The seminar participants will receive the wireless tag at the reception. The work of linking the tag ID and the person is performed using a personal computer placed at the reception desk at the time of receipt. Participants hang wireless tags from their necks and enter the seminar venue. In the case of seminar, since it does not move very much, it grasps the position of the visitor at intervals of 30 seconds. This reduces the collision of radio waves and can track many people at once. Since the access point is installed on the desk, the position of the access point and the wireless tag is very close, so the influence of the reflected wave is low, so the position accuracy is expected to increase considerably. Since the access point can be manufactured at a low price if it is manufactured exclusively for the access point of the sensor network, the cost of this system is not so high. In the case of this application example, the position and movement of a person can be specified with considerable accuracy even if there are obstacles.
10 位置測定システム
12 人
14 無線タグ
16 サーバ
20 制御部
22 記憶部
AP、AP1〜AP9 アクセスポイント
10 Position measurement system
12 people
14 Wireless tag
16 servers
20 Control unit
22 Memory unit
AP, AP1 to AP9 access point
Claims (12)
無線通信が可能な、該無線装置の位置測定のための複数の測定装置と、
該複数の測定装置と接続された位置測定手段とを含み、前記無線装置の位置を測定する位置測定システムであって、
前記複数の測定装置は、前記無線装置および他の測定装置から受信した電波から、該電波の強度に関する受信情報を取得して、該取得した受信情報を前記位置測定手段に送り、
該位置測定手段は、前記受信情報から、前記無線装置の位置を測定することを特徴とする位置測定システム。 A wireless device capable of wireless communication, which is an object of position measurement;
A plurality of measuring devices for measuring the position of the wireless device capable of wireless communication;
A position measuring system including a position measuring means connected to the plurality of measuring devices and measuring the position of the wireless device,
The plurality of measurement devices acquire reception information regarding the strength of the radio waves from radio waves received from the wireless device and other measurement devices, and send the acquired reception information to the position measurement unit,
The position measuring unit measures the position of the wireless device from the received information.
前記位置測定手段は、該3個の測定装置から受けた前記受信情報から、該3個の測定装置が形成する三角形の内部に前記無線装置があるかどうかを決定することを特徴とする位置測定システム。 The position measurement system according to claim 1 or 2, wherein the system includes at least three of the measurement devices,
The position measuring means determines from the received information received from the three measuring devices whether or not the wireless device is within a triangle formed by the three measuring devices. system.
前記測定装置は、前記受信情報を前記位置測定手段に無線通信により送り、
該無線通信時に、該測定装置から該位置測定手段に送られる電波を、前記他の測定装置は受信して、前記受信情報を取得することを特徴とする位置測定システム。 In the position measurement system in any one of Claim 1 to 3,
The measuring device sends the received information to the position measuring means by wireless communication,
The position measurement system characterized in that, during the wireless communication, the other measurement device receives radio waves sent from the measurement device to the position measurement means, and acquires the received information.
無線通信が可能な、該無線装置の位置測定のための複数の測定装置と、
該複数の測定装置と接続された位置測定手段とを含み、前記無線装置の位置を測定する位置測定システムであって、
前記複数の測定装置は、前記無線装置が電波を出力したときに、該出力をトリガとして、前記無線装置から受信した電波から、該電波の強度に関する受信情報を取得して、該取得した受信情報を前記位置測定手段に送り、
該位置測定手段は、前記受信情報から、前記無線装置の位置を測定することを特徴とする位置測定システム。 A wireless device capable of wireless communication, which is an object of position measurement;
A plurality of measuring devices for measuring the position of the wireless device capable of wireless communication;
A position measuring system including a position measuring means connected to the plurality of measuring devices and measuring the position of the wireless device,
The plurality of measurement devices, when the wireless device outputs radio waves, use the output as a trigger to acquire reception information regarding the intensity of the radio waves from the radio waves received from the wireless device, and the acquired reception information To the position measuring means,
The position measuring unit measures the position of the wireless device from the received information.
前記無線装置および他の測定装置から受信した電波から、該電波の強度に関する受信情報を前記複数の測定装置が取得する工程と、
前記受信情報から、該無線装置の位置を測定する工程とを含むことを特徴とする位置測定方法。 Position measurement for measuring the position of the wireless device using a wireless device capable of wireless communication, which is an object of position measurement, and a plurality of measurement devices capable of wireless communication for measuring the position of the wireless device A method comprising the steps of:
The plurality of measurement devices obtain reception information related to the strength of the radio waves from radio waves received from the wireless device and other measurement devices;
Measuring the position of the wireless device from the received information.
前記複数の測定装置は、前記無線装置が電波を出力したときに、該出力をトリガとして、前記無線装置から受信した電波から、該電波の強度に関する受信情報を取得する工程と、
該受信情報から、前記無線装置の位置を測定する工程とを含むことを特徴とする位置測定方法。 Position measurement for measuring the position of the wireless device using a wireless device capable of wireless communication, which is an object of position measurement, and a plurality of measurement devices capable of wireless communication for measuring the position of the wireless device A method comprising the steps of:
The plurality of measurement devices, when the radio device outputs radio waves, using the output as a trigger, from the radio waves received from the radio device, obtaining reception information relating to the strength of the radio waves;
Measuring the position of the wireless device from the received information.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005085147A JP2006266859A (en) | 2005-03-24 | 2005-03-24 | Position measurement system and position measurement method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005085147A JP2006266859A (en) | 2005-03-24 | 2005-03-24 | Position measurement system and position measurement method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006266859A true JP2006266859A (en) | 2006-10-05 |
Family
ID=37202997
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005085147A Withdrawn JP2006266859A (en) | 2005-03-24 | 2005-03-24 | Position measurement system and position measurement method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006266859A (en) |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009152660A (en) * | 2007-12-18 | 2009-07-09 | Fuji Electric Systems Co Ltd | Active radio tag, radio receiver, location detector, and location detection system |
KR100914161B1 (en) * | 2007-10-09 | 2009-08-28 | 포스데이타 주식회사 | System and Method for Tracking Location of RFID Tag |
JP2010056812A (en) * | 2008-08-28 | 2010-03-11 | Mitsubishi Electric Corp | Automatic metering system |
JP2010517400A (en) * | 2007-01-26 | 2010-05-20 | ソニー エリクソン モバイル コミュニケーションズ, エービー | System, method, device and computer program for controlling an electronic instrument in a local area |
JP2012507787A (en) * | 2008-10-31 | 2012-03-29 | サンライズ アール アンド ディー ホールディングス,エルエルシー | A system that affects shoppers at the first critical moment in a retail store |
JP2012511748A (en) * | 2008-10-31 | 2012-05-24 | サンライズ アール アンド ディー ホールディングス,エルエルシー | A system that affects shoppers at the first critical moment in a retail store |
US8502670B2 (en) | 2006-10-20 | 2013-08-06 | Kt Corporation | Real-time RFID positioning system and method, repeater installation method therefor, position confirmation service system using the same |
WO2014042742A1 (en) * | 2012-09-17 | 2014-03-20 | Intel Corporation | Personal area mapping |
JP2014507690A (en) * | 2010-07-15 | 2014-03-27 | サンライズ アール アンド ディー ホールディングス,エルエルシー | A system that influences a shopper's product selection at the first critical moment based on the shopper's location in a retail store |
KR101417737B1 (en) | 2007-11-13 | 2014-08-07 | 삼성전자주식회사 | Indoor location system having sensor and method for checking location thereof |
JP2016066973A (en) * | 2014-09-26 | 2016-04-28 | 株式会社エイビット | Mobile tracking system of moving body |
US9412124B2 (en) | 2007-09-23 | 2016-08-09 | Sunrise R&D Holdings, Llc | Multi-item scanning systems and methods of items for purchase in a retail environment |
US10849205B2 (en) | 2015-10-14 | 2020-11-24 | Current Lighting Solutions, Llc | Luminaire having a beacon and a directional antenna |
KR102226060B1 (en) * | 2019-11-20 | 2021-03-10 | 주식회사 리얼타임테크 | Method for processing time series data based on indoor localization |
WO2021176782A1 (en) * | 2020-03-05 | 2021-09-10 | 株式会社東海理化電機製作所 | Communication device, terminal device, and data structure for wireless signal |
-
2005
- 2005-03-24 JP JP2005085147A patent/JP2006266859A/en not_active Withdrawn
Cited By (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8502670B2 (en) | 2006-10-20 | 2013-08-06 | Kt Corporation | Real-time RFID positioning system and method, repeater installation method therefor, position confirmation service system using the same |
JP2010517400A (en) * | 2007-01-26 | 2010-05-20 | ソニー エリクソン モバイル コミュニケーションズ, エービー | System, method, device and computer program for controlling an electronic instrument in a local area |
US9412124B2 (en) | 2007-09-23 | 2016-08-09 | Sunrise R&D Holdings, Llc | Multi-item scanning systems and methods of items for purchase in a retail environment |
KR100914161B1 (en) * | 2007-10-09 | 2009-08-28 | 포스데이타 주식회사 | System and Method for Tracking Location of RFID Tag |
KR101417737B1 (en) | 2007-11-13 | 2014-08-07 | 삼성전자주식회사 | Indoor location system having sensor and method for checking location thereof |
JP2009152660A (en) * | 2007-12-18 | 2009-07-09 | Fuji Electric Systems Co Ltd | Active radio tag, radio receiver, location detector, and location detection system |
JP2010056812A (en) * | 2008-08-28 | 2010-03-11 | Mitsubishi Electric Corp | Automatic metering system |
JP2012507787A (en) * | 2008-10-31 | 2012-03-29 | サンライズ アール アンド ディー ホールディングス,エルエルシー | A system that affects shoppers at the first critical moment in a retail store |
JP2012511748A (en) * | 2008-10-31 | 2012-05-24 | サンライズ アール アンド ディー ホールディングス,エルエルシー | A system that affects shoppers at the first critical moment in a retail store |
JP2014507690A (en) * | 2010-07-15 | 2014-03-27 | サンライズ アール アンド ディー ホールディングス,エルエルシー | A system that influences a shopper's product selection at the first critical moment based on the shopper's location in a retail store |
WO2014042742A1 (en) * | 2012-09-17 | 2014-03-20 | Intel Corporation | Personal area mapping |
JP2016066973A (en) * | 2014-09-26 | 2016-04-28 | 株式会社エイビット | Mobile tracking system of moving body |
US10849205B2 (en) | 2015-10-14 | 2020-11-24 | Current Lighting Solutions, Llc | Luminaire having a beacon and a directional antenna |
KR102226060B1 (en) * | 2019-11-20 | 2021-03-10 | 주식회사 리얼타임테크 | Method for processing time series data based on indoor localization |
WO2021101115A1 (en) * | 2019-11-20 | 2021-05-27 | 주식회사 리얼타임테크 | Method for providing time series data on basis of indoor location |
WO2021176782A1 (en) * | 2020-03-05 | 2021-09-10 | 株式会社東海理化電機製作所 | Communication device, terminal device, and data structure for wireless signal |
JP2021141427A (en) * | 2020-03-05 | 2021-09-16 | 株式会社東海理化電機製作所 | Communication device, terminal device, and data structure for wireless signal |
CN114761819A (en) * | 2020-03-05 | 2022-07-15 | 株式会社东海理化电机制作所 | Communication device, terminal device, and data structure of wireless signal |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2006266859A (en) | Position measurement system and position measurement method | |
US20070041352A1 (en) | Elevator calling mechanism and method | |
JP7232200B2 (en) | Transmission device for use in location determination system | |
US6885969B2 (en) | Location estimation in partially synchronized networks | |
US11051128B2 (en) | Localization of a mobile device | |
CN106170995B (en) | Feedback in positioning systems | |
JP6087693B2 (en) | Terminal, method, and program for detecting specific position based on radio wave reception intensity for each channel | |
US20150215797A1 (en) | Information processing apparatus and information processing method | |
JP2006300918A (en) | Localization system and method | |
KR101600190B1 (en) | Indoor positioning apparatus considering environmental parameters and method thereof | |
CN110488224A (en) | Utilize the position information providing system of sound wave | |
KR101453651B1 (en) | System and method for the automatic indoor positioning system using global and local position information | |
JP2011058928A (en) | System, device, method and program for estimating position | |
US20240107260A1 (en) | Low level smartphone audio and sensor clock synchronization | |
US20190007809A1 (en) | Calibration of the Position of Mobile Objects in Buildings | |
US20160041251A1 (en) | Ultrasound-based location determination and inertial navigation with accuracy improvement in determining client device location | |
CN105580461B (en) | Method and positioning device for being positioned to mobile communications device | |
WO2013171679A1 (en) | Handheld-device-based indoor localization system and method | |
Wawrzyniak et al. | Wireless indoor positioning system for the visually impaired | |
CN205657846U (en) | Radio frequency positioning system | |
KR101188538B1 (en) | Alarm system based on the position and mobile device with alarm system based on the position and alarm service based on the position | |
CN118202266A (en) | Coding anchor for simple positioning | |
KR102604367B1 (en) | a high definition positioning and movement capturing device for virtual reality space sevice supply containing eXtended Reality | |
Maheshwari | Optimizing range aware localization in wireless sensor networks (WSNs) | |
Sanpechuda et al. | Applying Positioning Techniques for Exhibition: A Case Study in Thailand |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080603 |