JP2012202747A - 無線システム、中継端末、車両および位置推定機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の一態様としての無線システムは、送信端末、第1中継端末、測定端末、および位置推定機を備える。前記送信端末は、第1信号を送信する。前記第1中継端末は、前記第1信号を受信して第1受信電力値を計算し、前記第1受信電力値を含む第2信号を送信する。前記測定端末は、前記第1信号を受信して第2受信電力値を計算し、前記第2信号を受信して第3受信電力値を計算し、前記第2信号を復調して前記第1受信電力値を抽出する。前記位置推定機は、前記第1受信電力値、前記第2受信電力値、前記第3受信電力値と、前記測定端末の位置とに基づき、前記送信端末の位置を推定する。
【選択図】図1
Description
図1は、本実施の形態におけるシステム構成を示す図である。
そして三角測量の原理を利用して位置を推定する。測定端末1〜3から求めた距離だけ離れた円をそれぞれ描き、各円の交点が、送信端末101の位置となる。ただし複数の測定端末1〜3で測定した距離を利用すると、図示のように、交点が1点とならずに複数の交点を生じることがある(図示の例では3つの交点I1,I2、I3)。
この処理は、すべての送信端末の送信端末信号を受信するまで、もしくは送信端末の位置を推定するのに十分な数の送信端末信号を受信するまで、繰り返される(S306)。通常は送信端末が1台なので、送信端末信号を1回受信したら終了となる。また最初に測定端末が送信端末信号を受信したタイミングや、測定端末が予め定めたタイミングを基準とし、この基準タイミングから一定時間経った場合に、タイムアウトとみなして処理を終了するものとしてもよい(S306)。
図15は、第2の実施の形態におけるシステム構成を示す図である。
この中継端末信号は、測定端末1〜3により受信される。この新たな受信電力報告メッセージの構成を図16に示す。ここではRSSI[4]-2、RSSI[2]、そしてRSSI[4]-1を1つのフレームに含めて送信したが、別々のフレームに分けて送信してもよい。
図18は第3実施の形態におけるシステムを示す図である。本実施の形態に係るシステムは、第1の実施の形態又は第2の実施の形態の最後の動作(図6に示した動作)の後に学習動作を行うことを特徴とする。この学習動作により、中継端末が消失した後であっても、精度良く送信端末位置を推定することを可能とする。この動作は、位置計算機において行われる。図1と同一名称の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
第4の実施の形態は、列車等の移動体の位置測定に関する。軌道上を走行する列車の位置を測定する手段としては、例えば沿線にトランスポンダと呼ばれる位置検知装置を配置し、列車がこの上を列車が通過した際に検出することで、位置を把握する方法が知られている。さらに車輪の回転数や速度の積分値などから求めた移動距離と併用することで、任意の位置検出を可能とすることができる。ただし、車輪の回転数や速度の積分に拠る方法に関しては、故障などにより利用不能となる場合があり得る。そこで代替手段として、無線による位置検出を考える。
図25は第5の実施の形態のシステム構成を示す図である。
Claims (11)
- 送信端末、第1中継端末、測定端末、および位置推定機を備えた無線システムであって、
前記送信端末は、第1信号を送信し、
前記第1中継端末は、前記第1信号を受信して第1受信電力値を計算し、前記第1受信電力値を含む第2信号を送信し、
前記測定端末は、前記第1信号を受信して第2受信電力値を計算し、前記第2信号を受信して第3受信電力値を計算し、前記第2信号を復調して前記第1受信電力値を抽出し、
前記位置推定機は、前記第1受信電力値、前記第2受信電力値、前記第3受信電力値と、前記測定端末の位置とに基づき、前記送信端末の位置を推定する
無線システム。 - 前記位置推定機は、前記第3受信電力値を用いて前記第1中継端末の位置を推定し、
推定した第1中継端末の位置と、前記第1受信電力値と、前記第2受信電力値と、前記測定端末の位置とに基づき、前記送信端末の位置を推定する
ことを特徴とする請求項1に記載の無線システム。 - 前記位置推定機は、
前記第2の受信電力から前記送信端末の位置を推定するモデルを学習する学習型位置推定部を備え、
前記学習型位置推定部は、
前記第2の受信電力と、推定した送信端末の位置とに基づいて、前記モデルのパラメータを更新し、
前記第2の受信電力と前記モデルとから、前記送信端末の位置を推定する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の無線システム。 - 第2中継端末をさらに備え、
前記第2中継端末は、前記第1信号を受信して第4受信電力値を計算し、前記第4受信電力値を含む第3信号を送信し、
前記第1中継端末は、前記第3信号を受信して第5受信電力値を測定し、前記第5受信電力値をさらに含む前記第2信号を送信し、
前記測定端末は、前記第3信号を受信して第6受信電力値を計算し、前記第3信号を復調して前記第4受信電力値を抽出し、前記第2信号を受信して復調して、前記第5受信電力値を抽出し、
前記位置推定機は、前記第4受信電力値と、前記第5受信電力値と、前記第6受信電力値とをさらに用いて、前記送信端末の位置を推定する
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の無線システム。 - 前記第1中継端末および前記第2中継端末は、所定の距離を開けて移動体上に搭載され、
前記位置推定機は、前記第1および第2中継端末間の前記所定の距離をさらに用いて、前記送信端末の位置を推定する
ことを特徴とする請求項4に記載の無線システム。 - 前記第1中継端末は、前記第3信号を復調して、前記第4受信電力値を抽出し、送信する前記第2信号に、前記第4受信電力値を含め、
前記測定端末は、前記第2信号を復調して前記第4受信電力値を抽出する
ことを特徴とする請求項4または5に記載の無線システム。 - 前記測定端末は、前記測定端末の位置を測定する位置測定手段を備え、
前記測定端末は、前記測定端末により取得した前記測定端末の位置を、前記位置推定機に通知する
ことを特徴とする請求項1ないし6のいずれか一項に記載の無線システム。 - 位置測定対象となる送信端末から送信される第1信号を受信する受信手段と、
受信した第1信号の受信電力値を測定する中継受信電力測定部と、
前記受信電力値を含む第2信号を、前記送信端末の位置測定を行う位置測定システムに送信する中継送信部と、
を備えた中継端末。 - 中継受信部をさらに備え、
前記受信手段は、他の中継端末から、前記他の中継端末が測定した前記第1信号の受信電力値を含む第3信号を受信し、
前記中継受信電力測定部は、前記第3信号の受信電力値を測定し、
前記中継受信部は、前記第3信号を復調して前記他の中継端末により測定した受信電力値を抽出し、
前記中継送信部は、さらに、前記測定した前記第3信号の受信電力値と、抽出した受信電力値とを含む信号を、前記位置測定システムに送信する
ことを特徴とする請求項6に記載の中継端末。 - 請求項8または9に記載の中継端末を搭載した車両。
- 送信端末および中継端末のそれぞれと通信する測定端末を用いて、前記送信端末の位置推定を行う位置推定機であって、
前記送信端末が送信した信号の前記中継端末での第1受信電力値を前記測定端末を介して取得し、前記送信端末が送信した信号の前記測定端末での第2受信電力値を前記測定端末から取得し、前記中継端末が送信した信号の前記測定端末での第3受信電力値を取得する、推定制御部と、
前記第1受信電力値、前記第2受信電力値および前記第3受信電力値と、前記測定端末の位置とに基づき、前記送信端末の位置を推定する位置推定部と、
を備えた位置推定機。
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