JP2013152133A - 測位システム - Google Patents
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Abstract
【課題】親機の数を増やすことなく高精度な測位を実現できる技術を提供する。
【解決手段】本測位システムでは、固定位置の複数の親機P(P1〜P3)と、移動端末である複数の子機C(C1,C2)と、固定位置のパッシブタグT(T1)とを備える。親機P及び子機Cは、アクティブ通信機能を有する。子機Cは、タグTとのパッシブ通信機能を有し、子状態(測位対象)となる子機能と、測位用の信号を送信する親状態となるる親機能と、子状態と親状態を切り替える制御機能とを有する。子機C1は、タグTから位置情報を含む第3信号を受信した場合、親状態となり、当該位置を含んだ第1信号を送信し、子機C2が受信する。各親機Pは、自分の位置情報を含む第2信号を送信し、子機C2が受信する。子機C2は、複数の第2信号並びに第1信号のうちの3つ以上の信号を用いて自分の位置を推定する計算を行う。
【選択図】図2
【解決手段】本測位システムでは、固定位置の複数の親機P(P1〜P3)と、移動端末である複数の子機C(C1,C2)と、固定位置のパッシブタグT(T1)とを備える。親機P及び子機Cは、アクティブ通信機能を有する。子機Cは、タグTとのパッシブ通信機能を有し、子状態(測位対象)となる子機能と、測位用の信号を送信する親状態となるる親機能と、子状態と親状態を切り替える制御機能とを有する。子機C1は、タグTから位置情報を含む第3信号を受信した場合、親状態となり、当該位置を含んだ第1信号を送信し、子機C2が受信する。各親機Pは、自分の位置情報を含む第2信号を送信し、子機C2が受信する。子機C2は、複数の第2信号並びに第1信号のうちの3つ以上の信号を用いて自分の位置を推定する計算を行う。
【選択図】図2
Description
本発明は、無線通信技術に関し、複数の親機(基地局)と子機(端末)との無線通信により子機の位置を測定(推定)する測位システム等に関する。
測位システムとして、複数の親機(基地局)と子機(端末)との無線通信により子機の位置を測定(推定)する測位システムがある。
図10に、上記測位システムの構成例を示す。この測位システムは、複数(3つ)の親機101,102,103と、一つの子機201とを備える構成である。測位手順としては、複数の親機101,102,103が、それぞれ、自分の位置及び固有ID情報を含む信号(b1,b2,b3)を送信する。そして、子機201は、当該信号(b1,b2,b3)を受信すると、当該信号における電波強度、及び親機の位置情報を基に、自分(201)の位置を推定する。この測位手順は、一般に「三辺測量」として知られている。
上記測位システムの課題として、例えば図10中に示すように移動可能な障害物40や固定の壁41などが存在する場合、例えば親機103からの信号b3が障害物40や壁41に反射して子機201に到達することがある。反射した信号b3は電波強度が大きく減衰する。したがって、上記子機201の位置推定(測位)の結果は、このような障害物40等の有無によって異なる。例えば、推定した子機201の位置が実際の位置と10m以上異なることもある。
そこで、より高精度に測位するために、一般的な手段としては、親機を増設する方式がある。
図11に、上記親機を増設した測位システムの構成例を示す。この測位システムでは、図10に対して1つの親機104を追加した構成である。これにより、例えば親機104の送信した信号b4が障害物40等に反射することなく子機201に到達する。したがって、子機201の位置推定(測位)において、前記反射による電波強度の減衰がある親機103からの信号b3(電波強度が小さい信号)の代わりに、反射による電波強度の減衰が無い親機104からの信号b4(電波強度が大きい信号)を使用できる。よって、親機の数が多い図11の測位システムは、親機の数が少ない図10の測位システムよりも、高精度に測位可能となる。
しかしながら、多数の親機を用いた測位システムは、親機の追加によるコスト増加という別の問題を引き起こす。そこで、親機の数を増やすことなく高精度な測位を実現する必要がある。
上記課題に関し、先行技術例として、特開2009−229175号公報(特許文献1)などがある。
特許文献1では、電波強度を利用して人や物の位置を検出するに際して、それらの位置の検出精度を損なうことなく、親機の設置台数を削減したり、検出可能領域の拡大を図ることが可能な位置検出システム及び管理システムが提案されている。
この位置検出システムは、予め定められた位置に設置され電波を発信する複数の親機と、複数の親機から電波を受信して電波強度を検出する複数の子機とを備え、検出した電波強度から親機及び子機間の距離を求めて複数の子機の位置を特定するシステムであって、複数の子機は、子機間で電波を授受する子機間通信部と、子機間通信部で受信した電波強度を検出して子機間の距離を算出する距離算出部とを備え、距離算出部で算出した子機間の距離を補完的に用いて複数の子機の位置を特定すること、が記載されている。特に、複数の子機において、2台以上の親機の電波の送信エリア内に属する第1の子機と、単一の親機の電波の送信エリア内のみに属する第2の子機とが存在するときに、この位置検出システムは、第1の子機の位置と、第1の子機から親機までの距離と、距離算出部で算出した子機間の距離とを用いて、第2の子機の位置を特定すること、が記載されている。
前記特許文献1に記載の位置検出システムにおいては、電波の反射などによって電波強度が変動し、特定した第1の子機の位置に測位誤差が含まれる可能性がある。したがって、第1の子機の位置に測位誤差が含まれている場合、この位置検出システムは、測位誤差が含まれた第1の子機の位置と、第1の子機から親機までの距離と、距離算出部で算出した子機間の距離とを用いて、第2の子機の位置を特定することとなる。そのため、第2の子機の位置も測位誤差を含むこととなる。よって、第1の子機の位置を高精度に特定できなければ第2の子機の位置も高精度に特定できないという問題がある。
以上を鑑み、本発明の主な目的は、複数の親機と子機との無線通信により子機の位置を推定する測位システム等に関して、親機の数を増やすことなく高精度な測位を実現できる技術を提供することである。
本発明のうち代表的な形態は、複数の親機と子機との無線通信により子機の位置を測定(推定)する測位システム等であって、以下に示す構成を有することを特徴とする。
本測位システムでは、パッシブ通信(パッシブタグを利用した通信)とアクティブ通信との組み合わせにより、子機は状況に応じて子状態(子機能)と親状態(親機能)とを切り替えるという特徴を有する。即ち、子機は基本的には子状態(測位対象)であるが、パッシブタグとのパッシブ通信により自分の位置がわかる特定の状況のときには親状態となり、他の子状態の子機へ測位に係わる信号(測位用の信号)を提供(送信)する。これにより多数の親機(親状態の子機を含む)が存在する状態で測位可能となる。
本形態の測位システムは、例えば、複数の親機(固定位置)と、複数の子機(移動端末)と、複数のパッシブタグ(固定位置)とを備える。親機及び子機は、アクティブ通信機能を備え、親機と子機とでアクティブ通信を行い、測位用の信号を授受する。子機は、パッシブ通信機能を備え、パッシブタグと近距離のパッシブ通信を行い、測位用の信号を授受する。
子機は、子状態(測位対象)として動作する子機能と、親状態(測位用の信号を提供する)として動作する親機能と、それらの状態(モード)の切り替え制御機能とを備える。説明上、複数の子機のうち、親状態(親機能)で測位用の信号を送信する側を「第1の子機」、子状態(子機能)で測位用の信号を受信する側を「第2の子機」とする。
複数の各々の親機は、当該親機(自分)の位置及び固有ID情報を含む信号(第2信号とする)を送信し、第2の子機(子機能)が受信する。第1の子機(子機能)は、パッシブタグとのパッシブ通信で、当該タグの位置及び固有ID情報を含む信号(第3信号とする)を受信した場合、自分の位置が当該タグの位置と概略同一であると認識できるので、親機能による親状態となり、当該タグの位置(自分の位置に対応する)及び固有ID情報を含む信号(第1信号とする)を送信し、他の子機(第2の子機)の子機能が受信する。第2の子機(子機能)は、上記親機からの第2信号、並びに子機(親機能)からの第1信号のうち、複数(3つ以上)の信号を用いて、自分の位置を推定(測位)する計算を行い、その結果を位置情報として得る。
本発明のうち代表的な形態によれば、複数の親機と子機との無線通信により子機の位置を推定する測位システム等に関して、親機の数を増やすことなく高精度な測位を実現できる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部には原則として同一符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
<解決手段>
図1を用いて本実施の形態の測位システムの概要を説明する。本測位システムでは、パッシブ通信(パッシブタグを利用した通信)とアクティブ通信との組み合わせにより、子機が状況に応じて子状態(子機能)と親状態(親機能)とで状態(モード)を切り替えるという特徴を有する。子機は基本的には子機能による子状態(測位対象)であるが、特定の状況、即ちタグとのパッシブ通信により自分の位置がわかる状況のときには親機能による親状態となって他の子状態の子機へ測位用の信号を提供する。これにより多数の親機(親状態の子機を含む)が存在する状態での測位が可能となる。
図1を用いて本実施の形態の測位システムの概要を説明する。本測位システムでは、パッシブ通信(パッシブタグを利用した通信)とアクティブ通信との組み合わせにより、子機が状況に応じて子状態(子機能)と親状態(親機能)とで状態(モード)を切り替えるという特徴を有する。子機は基本的には子機能による子状態(測位対象)であるが、特定の状況、即ちタグとのパッシブ通信により自分の位置がわかる状況のときには親機能による親状態となって他の子状態の子機へ測位用の信号を提供する。これにより多数の親機(親状態の子機を含む)が存在する状態での測位が可能となる。
本測位システム(図1)は、例えば、固定位置に設置された複数の親機P(例:P1〜P3)と、移動体である複数の子機C(例:C1,C2)と、固定位置に設置された1つ以上のパッシブタグT(例:T1)とを有する。親機Pは、アクティブ通信機能による親機能を備える。各親機Pは、アクティブ通信により、子機Cへ、測位用の信号(第2信号:b1〜b3)を送信する。子機Cは、アクティブ通信機能とパッシブ通信機能とを備え、子機能と親機能とを備える。子機Cは、パッシブタグTとのパッシブ通信(近距離通信)により、タグTから測位用の信号(第3信号:c1)を受信する。子機Cは、親状態の場合、他の子機(子状態)へ、測位用の信号(第1信号:a1)を送信する。タグTは、例えば利用環境内で固定位置に設置されるRFIDタグ(ないし当該タグを備えた装置など)である。
説明上、複数の子機Cのうち、親機能による親状態として測位用の信号(第1信号)を送信する側を第1の子機(C1)とし、子機能による子状態として測位用の信号(第1信号)を受信する側を第2の子機(C2)とする。またC1の位置をL1、C2の位置をL2とする。なお親からの信号(a1,b1〜b3)の送信はブロードキャストである。
複数の各々の親機P(P1〜P3)は、当該親機(自分)の位置及び固有ID情報を含む信号(第2信号:b1〜b3)を送信し、第2の子機C2(子機能)が受信する。第1の子機C1(子機能)は、パッシブタグT1からのパッシブ通信で、当該タグT1の位置及び固有ID情報を含む信号(第3信号:c1)を受信した場合、当該子機(自分)の位置が当該タグT1の位置と概略同一であると認識できるため、親状態となり、当該タグT1の位置(≒第1の子機C1の位置)及び固有ID情報を含む信号(第1信号:a1)を送信し、第2の子機C2(子機能)が受信する。第2の子機C2は、上記第1信号(a1)、並びに第2信号(b1〜b3)のうちの複数(3つ以上)の信号を用いて、三辺測量などの方式で、当該第2の子機C2(自分)の位置を推定(測位)する。
<実施の形態1>
図2〜図5等を用いて、本発明の実施の形態1の測位システムについて説明する。実施の形態1では、基本的な構成例を示す。
図2〜図5等を用いて、本発明の実施の形態1の測位システムについて説明する。実施の形態1では、基本的な構成例を示す。
[システム]
図2において、本実施の形態1の測位システムの構成例を示している。本測位システムは、複数(例えば3つ)の親機10{P:P1,P2,P3}と、複数(例えば2つ)の子機20{C:C1,C2}と、1つ以上(例えば1つ)のパッシブタグ50(T1)とを有する構成である。親機10は無線基地局、子機20は端末装置、タグ50はRFID等のパッシブタグである。P,C,T等の記号の意味は前述同様である。
図2において、本実施の形態1の測位システムの構成例を示している。本測位システムは、複数(例えば3つ)の親機10{P:P1,P2,P3}と、複数(例えば2つ)の子機20{C:C1,C2}と、1つ以上(例えば1つ)のパッシブタグ50(T1)とを有する構成である。親機10は無線基地局、子機20は端末装置、タグ50はRFID等のパッシブタグである。P,C,T等の記号の意味は前述同様である。
複数の親機P(P1〜P3)は、子機C(C1,C2)と無線通信(アクティブ通信)を行う(図3では第2の子機C2との通信の場合を示す)。また、子機Cは、他の子機Cと無線通信(アクティブ通信)を行う(図3ではC1−C2間の通信の場合を示す)。また、子機C(C1,C2)は、近くのパッシブタグTと無線通信(パッシブ通信)を行う(図3では第1の子機C1とタグT1との通信の場合を示す)。
親機10(例えばP3)から子機20(例えばC2)への信号(例えばb3)は、壁41や障害物40等によって減衰し、電波強度が小さくなる。
[ハードウェア]
図3は、実施の形態1の親機10(P)及び子機20(C)の回路等のハードウェアの構成例を示す。親機10(P)は、アクティブ通信モジュール110、制御回路120、メモリ130等を備える。メモリ130は、当該親機P(自分)の位置及び固有ID情報などを記憶する。制御回路120は、アクティブ通信モジュール110等を制御し、メモリ130にデータ情報を読み書きする。アクティブ通信モジュール110は、機能(アクティブ通信機能)として、子機Cと無線通信(アクティブ通信)を行う機能を持つ。アクティブ通信モジュール110は、親機能(PPとする)を実現する。アクティブ通信モジュール110の親機能(PP)は、例えば当該親機P(自分)の位置及び固有ID情報を含む信号(第2信号:b)を子機Cに送信する処理を行う。なお制御回路120により親機能(PP)が実現(制御)されると捉えてもよい。
図3は、実施の形態1の親機10(P)及び子機20(C)の回路等のハードウェアの構成例を示す。親機10(P)は、アクティブ通信モジュール110、制御回路120、メモリ130等を備える。メモリ130は、当該親機P(自分)の位置及び固有ID情報などを記憶する。制御回路120は、アクティブ通信モジュール110等を制御し、メモリ130にデータ情報を読み書きする。アクティブ通信モジュール110は、機能(アクティブ通信機能)として、子機Cと無線通信(アクティブ通信)を行う機能を持つ。アクティブ通信モジュール110は、親機能(PPとする)を実現する。アクティブ通信モジュール110の親機能(PP)は、例えば当該親機P(自分)の位置及び固有ID情報を含む信号(第2信号:b)を子機Cに送信する処理を行う。なお制御回路120により親機能(PP)が実現(制御)されると捉えてもよい。
子機20(C)は、パッシブ通信モジュール210、アクティブ通信モジュール220、制御回路230、位置推定部240、メモリ250等を備える。
なお特に、210と220を一体化したカード等のデバイス(測位用デバイス)を子機20(例えば携帯電話機)に着脱可能に具備する構成などとしてもよい(後述の実施の形態5)。
パッシブ通信モジュール210は、機能(パッシブ通信機能)として、例えば数cm以内の近距離に存在するパッシブタグ50(T)と無線通信(パッシブ通信)を行う。この距離はパッシブ通信の方式などに応じる。パッシブ通信モジュール210は、タグ50(T)から例えば当該タグTの位置及び固有ID情報を含む信号(第3信号:c)を受信する。
アクティブ通信モジュール220は、親機能(CPとする)及び子機能(CCとする)を実現する。親機能(CP)と子機能(CC)の切り替え制御は例えば制御回路230で実現される。アクティブ通信モジュール220の子機能(CC)は、親機Pと無線通信(アクティブ通信)を行う機能、及び他の子機C(その親機能(CP))と無線通信(アクティブ通信)を行う機能を持つ。アクティブ通信モジュール220の親機能(CP)は、他の子機C(その子機能(CC))と無線通信(アクティブ通信)を行う機能を持つ。
制御回路230は、パッシブ通信モジュール210及びアクティブ通信モジュール220、位置推定部240等を制御し、メモリ250にデータ情報を読み書きする。メモリ250は、当該子機(自分)の固有ID及び位置情報と、他の装置(P,C,T)から受信した信号(情報)などを記憶する。なお制御回路230により子機Pの親機能(CP)、子機能(CC)、及びその切り替え制御機能が実現(制御)されると捉えてもよい。
位置推定部240は、メモリ250に記憶された情報(特に他の装置(P,C)から受信した測位用の信号(位置情報))を基に、当該子機C(自分)の位置を推定(測位)する処理を行い、推定結果である位置情報を得る。
本実施の形態では複数の各子機Cは同じ構成(実装)とする。なお各子機Cを異なる構成(実装)(即ち異なる機種)としてもよい。例えば第1の子機C1は子機能と親機能の両方を備え切り替え可能な構成とし、C2は子機能のみを備える構成とする。この場合、C2はC1の持つパッシブ通信モジュール210及び親機能などが不要なので具備しない。
[利用環境]
図4で、本測位システムの利用環境の例は以下である。目的として、工場内の作業者(ユーザ)の位置を測定する。作業者は子機Cを携帯する。親機P及びタグTは所定の固定位置に設置される。親機Pは例えば天井などに設置される。タグT(例:T1〜T3)は例えば作業場などに設置される。図4のように例えば第1の作業者(U1)が第1の子機C1を所持しており、第2の作業者(U2)が第2の子機C2を所持しているとする。
図4で、本測位システムの利用環境の例は以下である。目的として、工場内の作業者(ユーザ)の位置を測定する。作業者は子機Cを携帯する。親機P及びタグTは所定の固定位置に設置される。親機Pは例えば天井などに設置される。タグT(例:T1〜T3)は例えば作業場などに設置される。図4のように例えば第1の作業者(U1)が第1の子機C1を所持しており、第2の作業者(U2)が第2の子機C2を所持しているとする。
C1を持つU1は、例えば自身の担当の作業場に来ると、この作業場に設置されているタグT1の所(タグT1を含んで成る装置)にC1を置く。すると、C1−T1間のパッシブ通信(近距離通信)で自動的にタグT1から情報(第3信号:c1)が読み取られる。よって、C1は、親状態となって、他の子機C2へ、T1の位置(≒C1の位置)を含む情報(第1信号:a1)を送信することになる。C2を持つU2は例えば移動中である。C2は、各親機P(P1〜P3)から受信する情報(第2信号:b1〜b3)と共に、C1から受信する情報(第1信号:a1)を用いて、自身(C2)の位置を推定する。これによりU2の位置を把握できる。
なおこの場合、作業者が子機Cをタグ50(タグ50を備える装置)の所(数cm以内)に置くという動作が必要である。これに対応して、パッシブ通信モジュール210による電波送信は、低出力(10mW以下)とする。低出力のパッシブ通信での通信距離は例えば数cm程度である。
実施の形態1で、パッシブ通信の誤差(近距離)は例えば数cmの範囲であり、アクティブ通信の誤差(中距離)は例えば数m〜10m〜数十mの範囲であり、アクティブ通信の方が大きい。これは後述(図5)の位置補正の考え方の前提となる。
なおパッシブ通信(210による)とアクティブ通信(110,220による)の搬送波周波数(チャネル)としては、例えばUHF帯(860〜960MHz)を使用する。また、図3のパッシブ通信モジュール210は、代替として、13.56MHzの非接触ICカードの通信モジュールを使ってもよい。アクティブ通信モジュール220は、代替として、無線LAN、ZigBee、Bluetooth(登録商標)、UWB等の通信モジュールを使ってもよい。
[測位手順]
本測位システムの測位手順(無線通信手順)として以下である。図4の利用環境の例(工場内の作業者(U2)の位置を測定する場合)で説明する。複数の各々の親機P(P1〜P3)は、当該親機Pの位置及び固有ID情報を含む信号(b1〜b3)を送信する。
本測位システムの測位手順(無線通信手順)として以下である。図4の利用環境の例(工場内の作業者(U2)の位置を測定する場合)で説明する。複数の各々の親機P(P1〜P3)は、当該親機Pの位置及び固有ID情報を含む信号(b1〜b3)を送信する。
例えば上記と同時に、第1の作業者(U1)の保持する第1の子機C1は、作業場に設置されたタグT1から例えば数cm以内の近距離において、パッシブ通信機能(210)を用いて、当該タグT1の位置及び固有ID情報を含む信号(c1)を受信する。そして、当該c1の情報を取得した第1の子機C1は、アクティブ通信機能(220)を用いて、親機能(CP)による親状態となって、上記c1の情報を含む信号(a1)を送信する。これはタグT1の位置をC1の位置として概略同一として捉えるという考え方である。
一方、第2の作業者(U2)の保持する第2の子機C2は、その子機能(CC)を用いて、上記各信号(b1〜b3,a1)を受信する。そして、C2は、これらの信号から、電波強度の高い例えば3つの信号を使用する。C2は、位置推定部240を用いて、当該複数(3つ)の信号における電波強度と位置情報(親の位置情報)を基に、三辺測量などの方式で、当該子機C2の位置(U2の位置)を推定する。
例えば、親機P3からの信号b3は、障害物40と壁41に反射して電波強度が著しく減衰している。そのため、子機C2の位置推定では、当該電波強度が小さい信号b3を使用せずに、相対的に電波強度が大きい他の3つの信号(b1,b2,a1)を使用する。
[親機の動作]
親機Pは親機能PPにより測位用の信号(b)を送信する。親機Pの動作フローの詳細は公知技術と同様であるため省略する。
親機Pは親機能PPにより測位用の信号(b)を送信する。親機Pの動作フローの詳細は公知技術と同様であるため省略する。
[子機の動作]
図5を用いて、子機C(特にC1)の動作フローについて詳細を説明する(S1等はステップを示す)。子機Cは制御回路230により処理全体を制御する。
図5を用いて、子機C(特にC1)の動作フローについて詳細を説明する(S1等はステップを示す)。子機Cは制御回路230により処理全体を制御する。
(S1) 子機C1は、まず初期状態では、アクティブ通信機能(220)を用いて子機能CCを使用して子状態として動作する。
(S2) そして、子機C1は、子機能CCにより複数の親機P(P1〜P3)から送信され自機で受信した信号(b1〜b3)における各々の電波強度と、当該信号に含まれる各親機Pの位置情報とを基に、位置推定部240により、自身(C1)の現在の位置を推定する。その結果の位置情報(L1)は一旦メモリ250に保持される。
(S3) 次に、子機C1は、パッシブ通信機能(210)を使用し、パッシブタグ50との通信が可能な状態とする。
(S4) ここで、子機C1は、タグ50(例えばT1)の位置及び固有ID情報を含む信号(a1)の読み取り(受信、取得)の有無を判断する。C1は、上記信号(a1)が有りの場合(S4−Y)、タグの近距離におり自身が移動していない状態であると認識(判断)する。この場合はS5へ遷移する。逆に、C1は、上記信号(a1)が無しの場合(S4−N)、タグの近距離におらず自身が移動している状態であると認識(判断)する。この場合はS1へ遷移する。
(S5) 子機C1は、上記タグ50(T1)の位置及び固有IDを含む情報(a1)を用いて、S2の位置推定結果である自身の位置情報(L1)を補正(置換)する。具体的には、タグT1との距離の誤差(数cm)はS2の位置推定の誤差(数m〜数十m)よりも短いので、タグT1の位置(a1に含まれる位置情報)を自身(子機C1)の位置としてメモリ250の位置情報を更新する。
(S6) 次に、子機C1(制御回路230の切り替え制御機能)は、アクティブ通信機能(220)・親機能CPを使用して子状態から親状態(親機能CP)へ切り替える。そして、C1は、親状態で、上記S5の補正による自身(子機)の位置(L1)及びIDを含む信号(a1)を送信する。なおa1の位置情報としてはc1の位置情報を送信すると捉えても同じである。
(S7) そして、子機C1は、S3と同様に、パッシブ通信機能(210)を使用する。
(S8) そして、子機C1は、S4と同様に、タグ50(例えばT1)からの信号(c1)の読み取り有無を判断する。ここで、子機C1は、上記信号(c1)が無しの場合(S8−N)、前述同様に、自身が移動状態(タグ付近ではない)であると認識し、S1へ遷移する。子機C1は、上記信号(c1)が有りの取場合(S8−Y)、前述同様に、自身が非移動状態(タグ付近)であると認識し、S6へ遷移する。
S1へ戻った場合、子機C1は、再び子機能CCを使用し、前述同様に繰り返す。S6へ戻った場合、子機C1は、再び親機能CPを使用し、前述同様に繰り返す。
上記動作により、子機C1は、タグ付近ではなく移動している時・状況では子状態(子機能)として自身の現在の位置を推定(測位)し、タグ付近で移動していない時・状況では親状態(親機能)として他の子機へ位置情報(測位用の信号)を提供する。
なお図2の第1の子機C1の場合の例としては、図5でS1〜S4−Y→S5〜S8といった流れになる。第2の子機C2の場合の例としては、図5でS1〜S4−N→S1〜S4といった流れになる。
以上のように、例えば図4の環境で子機C2(U2)を測位する際、子機C1を持つ作業者(U1)が作業場のタグT1付近にいる期間においては、親として機能する装置が4台(P1〜P3,C1)となる。従って、従来の固定の親機Pが3台のみの場合に比べて測位(推定)に使用可能な信号(候補)が増えるため、親機Pの数を増やさずに高精度な測位(推定)が可能である。
また、複数の場所にタグTが設置されている場合、子機Cを持つ作業者が各場所(タグT付近)にいる期間に、それぞれ親として機能するので、高精度な測位が可能である。また複数の子機Cが存在する場合、それぞれ同様に親として機能する状況が増えるので、高精度な測位が可能である。
以上のように、本実施の形態の測位システムでは、パッシブ通信とアクティブ通信との組み合わせにより、子機Cは状況に応じて子状態と親状態とを切り替えるという特徴を有し、多数の親が存在する状態での高精度な測位が可能となる。
<実施の形態2>
図6,図7等を用いて、本発明の実施の形態2の測位システムについて説明する。実施の形態2は、基本構成は実施の形態1と同様であり、異なる点として以下がある。
図6,図7等を用いて、本発明の実施の形態2の測位システムについて説明する。実施の形態2は、基本構成は実施の形態1と同様であり、異なる点として以下がある。
(第1の機能) 子機C(子機能CC)は、測位用の複数の信号、即ち前述の親機Pからの信号(例:b1〜b3)並びに子機Cの親機能CPからの信号(例:a1)を用いて測位(位置推定)を行うが、その際、電波強度の大きい順に優先的に使用する機能を有する。
(第2の機能) 子機C(親機能CP/子機能CC)は、測位用の信号の送受信に利用する搬送波周波数(チャネル)を好適に設定・使用する機能を有する。これにより処理(測位)の速度を向上する。
[機能構成]
図6は、実施の形態2の機能構成を示す。親機10(P)は、制御回路120などにチャネル設定機能を備える。子機20(C)は、制御回路230などにチャネル設定機能を備える。チャネル設定機能は、アクティブ通信を行う際のチャネル(搬送周波数)を好適に設定する機能である。なお、親機能や子機能にそれぞれチャネル設定機能を持つと捉えても同じである。なお各チャネル設定機能は、図示しないがサーチ機能(後述する複数チャネルを切り替えて電波強度を調べて好適なチャネルを選択するといった機能)などを含んで成る。
図6は、実施の形態2の機能構成を示す。親機10(P)は、制御回路120などにチャネル設定機能を備える。子機20(C)は、制御回路230などにチャネル設定機能を備える。チャネル設定機能は、アクティブ通信を行う際のチャネル(搬送周波数)を好適に設定する機能である。なお、親機能や子機能にそれぞれチャネル設定機能を持つと捉えても同じである。なお各チャネル設定機能は、図示しないがサーチ機能(後述する複数チャネルを切り替えて電波強度を調べて好適なチャネルを選択するといった機能)などを含んで成る。
[機能(1)]
第1の機能の詳細について説明する。子機C(子機能CC)は、所定の搬送周波数(チャネル)で外部の装置(親機P,子機Cの親機能CP)から測位用の信号(例:b1〜b3,a1)を受信するが、その際、当該受信信号の電波強度がある程度(第1閾値)以上の大きさとなる複数(例えばM=4)の信号を受信する。Mは例えば三辺測量などの測位の方式に応じた数(最低限では3つ)である。
第1の機能の詳細について説明する。子機C(子機能CC)は、所定の搬送周波数(チャネル)で外部の装置(親機P,子機Cの親機能CP)から測位用の信号(例:b1〜b3,a1)を受信するが、その際、当該受信信号の電波強度がある程度(第1閾値)以上の大きさとなる複数(例えばM=4)の信号を受信する。Mは例えば三辺測量などの測位の方式に応じた数(最低限では3つ)である。
(1)第1の方式として、子機C(例えばC2)は、受信した複数(M=4)(例えばb1〜b3,a1)の電波強度を比べ、大きい方から優先的に複数(例えばN=3つ)を使用(選択)する。そして子機Cは、当該選択した複数(N=3)の信号(その位置情報)を用いて、位置推定部240により、三辺測量で位置を推定する計算を行い、その結果、自身の位置情報を得る。
例えば、親機P3からの信号b3は、障害物40と壁41に反射して電波強度が減衰しているため、子機C2の位置推定では、当該電波強度が第1閾値より小さい信号b3を使用(選択)せずに、当該電波強度が第1閾値以上である他の3つの信号(b1,b2,a1)を使用(選択)する。
(2)第2の方式として、外部から信号を受信した順序を優先して、電波強度が第1閾値以上となる複数(例えばN=3)の信号を受信すると、即時に、当該複数(N=3)の信号を用いて位置推定の計算を行う。
上記測位に使用可能な信号を決めるための電波強度の第1閾値は、事前に設定(可変)される。また、測位方式に応じて、上記受信する信号の数(M)や、計算に用いる信号の数(N)についても、3,4,5,……といったように事前に可変に設定が可能である。例えば図3の子機Cの制御回路230によりメモリ250等に第1閾値や数(M,N)が設定され、アクティブ通信モジュール220(子機能CC)が参照する。
[機能(2)]
第2の機能の詳細について説明する。前述の実施の形態1の無線通信手順(測位手順)に関して、子機C(子機能CCまたは制御回路230)は、チャネル設定機能を用いて、測位用の信号を受信するための搬送波周波数(チャネル)を、1チャネルから順次切り替え(サーチ機能)、複数の信号(複数の親機P(例えばP1〜P3)からの信号(b1〜b3)、子機Cの親機能CPからの信号(例えばa1))を受信する。
第2の機能の詳細について説明する。前述の実施の形態1の無線通信手順(測位手順)に関して、子機C(子機能CCまたは制御回路230)は、チャネル設定機能を用いて、測位用の信号を受信するための搬送波周波数(チャネル)を、1チャネルから順次切り替え(サーチ機能)、複数の信号(複数の親機P(例えばP1〜P3)からの信号(b1〜b3)、子機Cの親機能CPからの信号(例えばa1))を受信する。
子機Cは、例えば、第1閾値よりも大きい電波強度を持つ複数(N)の信号を受信すると、受信動作を一旦終了する。そして、子機Cは、それら複数(N)の信号を使用し、それらの信号における電波強度及び位置情報を基に、位置推定部240により自身(子機C)の位置を推定する計算を行う(前記第1の機能の第2の方式)。したがって、子機Cは、電波強度の高い複数(N)の信号を短時間で受信することができた場合は、その短時間で測位ができる。
また、前記第1の機能の第1の方式の場合は、複数(M)の信号の受信のために少し時間を要する可能性がある代わりに、より高精度な測位ができる可能性がある。
図7で、更に短時間での測位を実現する方式を以下説明する。図7で、横軸はチャネル(搬送周波数)、縦軸は受信信号の電波強度を示す。利用可能な複数のチャネルとして例えば1ch,2ch,……,11ch,……等がある。例えば1ch〜8chでそれぞれ信号を受信した場合であり、9ch以降が空きチャネルの場合である。子機Cのチャネル設定機能は、例えば1chから順に使用してゆく。
まず、子機能CCの子機C(例えばC2)と、それに対して中距離の範囲内に存在する親機P(例えばP1〜P3)、または近接する親機能CPの子機C(例えばC1)とにおいて、それぞれチャネル設定機能を用いて、搬送周波数が近い関係の複数のチャネル(例えば1ch〜8ch)を使用して、測位用の信号(例えばb1〜b3,a1)を授受する。図7では例えば6〜8chの3つのチャネルで親からの送信信号(例えばb1,b2,a1)を受信した場合である。
中距離で近接配置された複数の各々の親機P(例えばP1〜P3)におけるチャネル設定機能は、これらの親機同士で、周波数が近い関係の複数(3つ)のチャネル(例えば6〜8ch)を、第2信号を送信するための送信チャネルとして設定する。
子機能CCの子機C(C2)(チャネル設定機能)は、前回受信(使用)した電波強度の高い信号のチャネル(例えば6〜8ch)に対して同じまたは近い関係のチャネルから順に優先的に使用して、今回、測位用の信号を受信する。例えば、子機C2は、まず前回のチャネル(6〜8ch)を使用して信号を受信した後、それに近いチャネルである、9,5,10,4,11,3ch,……といった順に使用する。例えば図7では空きチャネルである9ch,10ch,……が使用される。
したがって、この方式は、単に1chから順次に2ch,3ch,……といったように切り替えて受信する方式や、ランダムなチャネルで受信する方式などよりも、電波強度が高い複数の信号を短時間で受信することができる可能性が高く、即ち高精度な測位ができる可能性が高い。
また、親機P(例えば制御回路120のチャネル設定機能)は、システム構築時に送信チャネル(測位用の信号を送信するチャネル)を設定する。また、子機C(例えば制御回路230のチャネル設定機能)は、システム構築時(切り替え制御時)に、親機能CPの送信チャネル(同上)、及び子機能CCの受信チャネル(測位用の信号を受信するチャネル)を設定する。
また、子機C(例えばC1)は、上記チャネルの設定の際、まず図7に示すような可能な全チャネルの電波使用状況を測定する。具体的には例えば受信チャネルを1chから順次に切り替え(サーチ機能)、各チャネルに存在する信号の電波強度を測定する。子機Cは、それらのうち電波強度の高い信号(対応する受信チャネル)ほど、自身に対して近接する親(その送信チャネル)からの送信信号であると認識(判断)する。そして、子機Cは、当該親の送信チャネル(電波強度の高いチャネル)に最も近く、且つ使用されていない状態のチャネル(空きチャネル)を、親機能CPの送信チャネル(今回の送信に使用するチャネル)に設定する。例えば図7のチャネル使用状況の場合、子機C1の親機能CPの送信チャネル(一番優先的に使用されるチャネル)は9chとなる。
以上のように、実施の形態2では、子機Cの二回目以降の測位(位置推定)の際に、電波強度が高い信号を短時間で受信できる可能性が高く、短時間で高精度な測位が実現できる。
<実施の形態3>
図8を用いて、本発明の実施の形態3の測位システムについて説明する。図8は、実施の形態3の測位システムの構成例を示す。本測位システムは、複数(例えば5つ)の子機20(C{C0〜C4})、複数(例えば4つ)のパッシブタグ50(T{T1〜T4})を有する構成であり、実施の形態1の親機10(P)は設置されない。例えば利用環境として、工場内の複数の作業者(例:U0〜U4)がそれぞれ子機C(C0〜C4)を携帯する。壁41などは図示省略する。例えば作業者U0が持つ子機C0を測位対象とする場合で説明する。
図8を用いて、本発明の実施の形態3の測位システムについて説明する。図8は、実施の形態3の測位システムの構成例を示す。本測位システムは、複数(例えば5つ)の子機20(C{C0〜C4})、複数(例えば4つ)のパッシブタグ50(T{T1〜T4})を有する構成であり、実施の形態1の親機10(P)は設置されない。例えば利用環境として、工場内の複数の作業者(例:U0〜U4)がそれぞれ子機C(C0〜C4)を携帯する。壁41などは図示省略する。例えば作業者U0が持つ子機C0を測位対象とする場合で説明する。
測位手順として、複数の作業者(U1〜U4)は、例えば各自の作業場のタグT1〜T4の近距離の範囲内(数cm以内)に自身の子機C(C1〜C4)を置く。すると、各子機C(C1〜C4)は、実施の形態1と同様に、親機能(CP)となる。即ち、各子機C(C1〜C4)は、パッシブ通信機能を用いて、対応するタグT(T1〜T4)からの位置及びIDを含む情報(c1〜c4)を受信し、親機能CPを用いて、タグTの位置を自身の位置とした信号(a1〜a4)を他の子機C0(子機能CC)へ送信する。
一方、作業者U0の持つ子機C0は、子機能CCを用いて、上記親機能CPからの信号(c1〜c4)を受信する。そして、C0は、前述同様に例えば電波強度の高い複数の信号を優先的に使用して、当該信号の電波強度及び親の位置情報を基に、自身(子機C0)の位置を推定する計算を行う。
以上のように、実施の形態3では、例えば各子機C(C1〜C4)を持つ作業者(U1〜U4)が作業場(タグT)にいる期間では、親として機能する装置が4台となる。したがって、親機10(P)を設置することなく、多数の親(親機能CP)が存在する状態での高精度な測位が可能となる。
<実施の形態4>
本発明の実施の形態4の測位システムについて説明する。実施の形態4は、基本構成は実施の形態1と同様であり、実施の形態1の利用環境(図4)とは異なる例である。実施の形態4の利用環境として、作業者はタグTの位置を知らなくてもよい。例えば子機C1を持つ作業者U1が所定位置に設置されている見えないタグT1の近くに来ると、自動的に、パッシブ通信でタグT1から情報(c1)が読み取られ、前記実施の形態1の例と同様の処理が行われる。
本発明の実施の形態4の測位システムについて説明する。実施の形態4は、基本構成は実施の形態1と同様であり、実施の形態1の利用環境(図4)とは異なる例である。実施の形態4の利用環境として、作業者はタグTの位置を知らなくてもよい。例えば子機C1を持つ作業者U1が所定位置に設置されている見えないタグT1の近くに来ると、自動的に、パッシブ通信でタグT1から情報(c1)が読み取られ、前記実施の形態1の例と同様の処理が行われる。
なおこの場合、作業者によりタグ50の所へ子機Cを置く動作が必要ない。そのため、これに対応して、子機Cのパッシブ通信モジュール210の電波送信を、中出力(250mW以下)とする。中出力のパッシブ通信での通信距離は例えば1m程度である。実施の形態1(低出力)よりも実施の形態4(中出力)の方が、タグTとのパッシブ通信の距離が長い。例えば作業者は、子機Cを保持したまま、作業場のタグTから1m以内で作業を行う。その間、自動的に子機CがタグTからの情報を受信して親として機能する。
<実施の形態5>
図9を用いて、本発明の実施の形態5の測位システムについて説明する。図9は、実施の形態5の測位システム(全体)の構成例を示す。実施の形態5は、実施の形態1では子機Cに搭載された位置推定部240に相当する部分を、サーバ70側(位置推定部701)に具備する構成である。また実施の形態1でのメモリ250の記憶データ情報(測位に係わる情報)を、複数の各々の子機C側ではなくサーバ70側(メモリ702)に統合的に記憶・管理する構成である。
図9を用いて、本発明の実施の形態5の測位システムについて説明する。図9は、実施の形態5の測位システム(全体)の構成例を示す。実施の形態5は、実施の形態1では子機Cに搭載された位置推定部240に相当する部分を、サーバ70側(位置推定部701)に具備する構成である。また実施の形態1でのメモリ250の記憶データ情報(測位に係わる情報)を、複数の各々の子機C側ではなくサーバ70側(メモリ702)に統合的に記憶・管理する構成である。
図9で、子機C(例えばC1)は、例えば携帯電話機による構成であり、携帯電話機能260と、前述(図3)同様の制御回路230、メモリ250、測位用デバイス(210,220)等を備える。図9のメモリ250は制御回路230による一時処理用のRAM等であり、実施の形態1のデータ情報(ID及び位置など)を保持し続ける必要は無い。
子機Cは、制御回路230による制御に基づき、メモリ250に一時的に記憶されている測位に係わるデータ情報を含む信号d1を、携帯電話機能260により、ネットワーク80(携帯電話網及びインターネット)を介してサーバ70へ転送(送信)する。この信号d1は、パッシブ通信でタグ50(T)から受信した信号(c)と、子機能CCにより親(親機P,子機Cの親機能CP)から受信した信号(b,a)における位置及び固有IDを含む情報と、当該信号の電波強度を示す情報とを含む。信号d1は測位の要求(指示)の情報を含んでもよい。
サーバ70は、公知技術による例えばWebサーバ機能などを備える装置であり、位置推定部701と、子機Cからの転送データ(信号d1)を記憶するメモリ702とを有する構成である。メモリ702は、転送データ(信号d1)を保持し続けるため、例えば不揮発性メモリやストレージ(ディスク)、あるいはデータベースなどで構成される。メモリ702の格納情報は、親の位置情報と子機Cの位置情報(位置推定結果)とが含まれることになる。なお各親機Pの位置情報などを事前にサーバ70のメモリ702に登録しておいてもよい。
サーバ70の動作としては、ネットワーク80から転送データ(信号d1)を受信してメモリ702に格納し、位置推定部701によりメモリ702のデータ情報(d1)を基に、測位の対象となる子機C(例えばC2)の位置を推定する計算を行い、その結果の位置情報(及び対応するID等の情報)をメモリ702に保存する。
子機Cや、ネットワーク80に接続された他のPC90等の装置(例えば管理者が使用する)は、サーバ70にアクセスし、メモリ702に格納されている位置情報(及び対応するID等の情報)を取得・参照することができる。これにより、測位の対象となる子機C(例えばC2)の位置を把握することができる。
また、子機C(C1)から信号d1(測位の要求など)を受信したサーバ70は、上記位置推定後、結果の位置情報を含む信号d2を、当該C(C1)へ応答送信してもよい。この場合、子機C(C1)はすぐに信号d2により位置情報を得ることができる。
管理者(例えば工場(各作業者)とは別の場所にいる工場管理者)は例えばPC90からサーバ70にアクセスし、上記位置推定部701により推定された子機Cの位置情報などを参照・取得する(d3)。これにより、管理対象となる複数のユーザ(例えば前述の利用環境の例のように子機Cを所持するすべての作業者)の位置を把握できる。
実施の形態5では子機C(メモリ250)に親の情報(位置やID)を保持する必要が無い。例えば子機Cからの信号d1で対象の親のIDを指定して、サーバ70側(メモリ702)の位置情報(IDと位置との関連付けで管理されている)を参照することで、親の位置を把握可能である。
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
本発明は、無線通信システムに利用可能である。
10…親機(P)、20…子機(C)、40…障害物、41…壁、50…パッシブタグ(T)。
Claims (12)
- 親機と子機との無線通信により子機の位置を推定する測位システムであって、
固定位置に設置される複数の親機と、
移動端末である複数の子機と、
固定位置に設置されるパッシブタグと、を有し、
前記親機は、前記子機と無線通信を行うアクティブ通信機能を有し、
前記子機は、前記親機と無線通信を行うアクティブ通信機能と、前記パッシブタグと近距離での無線通信を行うパッシブ通信機能と、を有し、
前記子機は、測位対象である子状態として動作する子機能と、測位用の信号を送信する親状態として動作する親機能と、前記子状態と親状態を状況に応じて切り替える制御機能と、を有し、
第1の子機は、前記パッシブタグとの無線通信により当該タグから当該タグの位置及びID情報を含む第3信号を受信した場合、前記親機能による親状態となり、当該タグの位置を当該第1の子機の位置として含んだ第1信号を送信し、第2の子機は、前記子機能による子状態で前記第1信号を受信し、
前記複数の各々の親機は、自分の位置及びID情報を含む第2信号を送信し、前記第2の子機は、前記子機能による子状態で前記第2信号を受信し、
前記第2の子機は、前記子機能による子状態で、前記複数の第2信号、並びに前記第1信号のうちの、3つ以上の信号を用いて、自分の位置を推定する計算を行い、その結果の位置情報を得ること、を特徴とする測位システム。 - 請求項1記載の測位システムにおいて、
前記親機は、第1の制御回路と、第1のメモリと、前記アクティブ通信機能を実現する第1のモジュールと、を有し、当該第1の制御回路により第1のモジュールを制御し、当該第1のメモリに当該親機の位置及びID情報を記憶し、当該第1のモジュールは、前記第2信号を送信する処理を行い、
前記子機は、第2の制御回路と、第2のメモリと、前記アクティブ通信機能を実現する第2のモジュールと、前記パッシブ通信機能を実現する第3のモジュールと、前記位置を推定する計算の処理を行う位置推定部と、を有し、当該第2の制御回路により第2のモジュール及び第3のモジュールを制御し、当該第2のメモリに当該子機の位置及びID情報と、外部から受信した前記第1信号及び第2信号の情報と、を記憶し、当該第2のモジュールは、前記子機能により前記第2信号を受信する処理と、前記親機能により前記第1信号を送信する処理とを行い、前記第3のモジュールは、前記パッシブタグからの前記第3信号を受信する処理を行い、前記位置推定部は、前記第2のメモリの情報を用いて前記自分の位置を推定する計算を行うこと、を特徴とする測位システム。 - 請求項1記載の測位システムにおいて、
前記子機は、
(1)前記子機能による子状態として動作し、前記複数の第2信号における電波強度、及び前記親機の位置及びID情報に基づき、三辺測量に基づく方式で、当該子機の位置を推定する計算を行う第1のステップと、
(2)前記パッシブ通信機能により前記パッシブタグの位置及びID情報を含む前記第3信号の受信を試み、受信しない場合は前記第1のステップに戻り、受信した場合は次に進む第2のステップと、
(3)前記親機能による親状態として動作し、前記第3信号のパッシブタグの位置を自分の位置として、当該位置及びID情報を含む前記第1信号を送信する第3のステップと、
(4)前記パッシブ通信機能により前記パッシブタグの位置及びID情報を含む前記第3信号の受信を試み、受信しない場合は前記第1のステップに戻り、受信した場合は前記第3のステップに戻る第4のステップと、を有することを特徴とする測位システム。 - 請求項1記載の測位システムにおいて、
前記第2の子機は、前記複数の第2信号、並びに前記第1信号について、電波強度が第1閾値以上に大きい複数(M)の信号を受信し、当該複数(M)の信号のうち、電波強度が大きい3つ以上(N)の信号を優先的に選択して使用し、当該信号の電波強度及び位置情報に基づき、三辺測量に基づく方式で、前記自分の位置を推定する計算を行うこと、を特徴とする測位システム。 - 請求項1記載の測位システムにおいて、
前記第2の子機は、前記複数の第2信号、並びに前記第1信号について、電波強度が第1閾値以上に大きい3つ以上(N)の信号を受信すると、即時に、当該3つ以上(N)の信号を優先的に使用し、当該信号の電波強度及び位置情報に基づき、三辺測量に基づく方式で、前記自分の位置を推定する計算を行うこと、を特徴とする測位システム。 - 請求項1記載の測位システムにおいて、
前記複数の各々の親機は、中距離で近接配置された親機同士で、周波数が近い複数の各々のチャネルを、前記第2信号を送信するための送信チャネルとして設定する第1のチャネル設定機能を有し、
前記子機は、前記無線通信で利用可能な全チャネルにおける存在する信号の電波強度を測定し、当該電波強度が最も大きい信号のチャネルに対して、周波数が最も近く、且つ未使用のチャネルを選択して、前記親機能による前記第1信号を送信するための送信チャネルとして設定し、また、前記子機能による前記第2信号を受信する際に、前回に最も電波強度が大きい信号を受信したチャネルに対して、周波数が近いチャネルを優先して選択して受信チャネルとして設定する、第2のチャネル設定機能を有すること、を特徴とする測位システム。 - 請求項1記載の測位システムにおいて、
前記アクティブ通信の測位誤差よりも前記パッシブ通信の近距離の方が小さく、前記パッシブタグは低出力であり、
本測位システムの利用環境内において、前記第1の子機を所持する第1のユーザにより当該子機を前記パッシブタグの近距離の範囲内に置く動作に基づき、自動的に当該子機が前記親状態として動作すること、を特徴とする測位システム。 - 請求項1記載の測位システムにおいて、
前記アクティブ通信の測位誤差よりも前記パッシブ通信の近距離の方が小さく、前記パッシブタグは中出力であり、
本測位システムの利用環境内において、前記第1の子機を所持する第1のユーザが前記パッシブタグの近距離の範囲内に入る動作に基づき、自動的に当該子機が前記親状態として動作すること、を特徴とする測位システム。 - 移動端末である複数の子機と、
固定位置に設置される複数のパッシブタグと、を有し、
前記子機は、他の子機と無線通信を行うアクティブ通信機能と、前記パッシブタグと近距離での無線通信を行うパッシブ通信機能と、を有し、
前記子機は、測位対象である子状態として動作する子機能と、測位用の信号を送信する親状態として動作する親機能と、前記子状態と親状態を状況に応じて切り替える制御機能と、を有し、
第1の子機は、前記パッシブタグとの無線通信により当該タグから当該タグの位置及びID情報を含む第3信号を受信した場合、前記親機能による親状態となり、当該タグの位置を当該第1の子機の位置として含んだ第1信号を送信し、
第2の子機は、前記子機能による子状態で、複数の各々の前記第1の子機からの第1信号を受信し、当該複数の第1信号のうちの、3つ以上の信号を用いて、自分の位置を推定する計算を行い、その結果の位置情報を得ること、を特徴とする測位システム。 - 親機と子機との無線通信により子機の位置を推定する測位システムであって、
固定位置に設置される複数の親機と、
移動端末である複数の子機と、
固定位置に設置されるパッシブタグと、
ネットワークに接続されるサーバ装置と、有し、
前記親機は、前記子機と無線通信を行うアクティブ通信機能を有し、
前記子機は、前記親機と無線通信を行うアクティブ通信機能と、前記パッシブタグと近距離での無線通信を行うパッシブ通信機能と、前記ネットワークを介して前記サーバ装置と通信する機能を含む携帯電話機能と、を有し、
前記子機は、測位対象である子状態として動作する子機能と、測位用の信号を送信する親状態として動作する親機能と、前記子状態と親状態を状況に応じて切り替える制御機能と、を有し、
第1の子機は、前記パッシブタグとの無線通信により当該タグから当該タグの位置及びID情報を含む第3信号を受信した場合、前記親機能による親状態となり、当該タグの位置を当該第1の子機の位置として含んだ第1信号を送信し、第2の子機は、前記子機能による子状態で前記第1信号を受信し、
前記複数の各々の親機は、自分の位置及びID情報を含む第2信号を送信し、前記第2の子機は、前記子機能による子状態で前記第2信号を受信し、
前記第2の子機は、前記携帯電話機能を用いて、外部からの前記複数の第2信号及び前記第1信号の情報を含む第4信号を前記サーバ装置へ送信し、
前記サーバ装置は、前記子機から受信した前記第4信号の情報をメモリに格納して管理し、前記第4信号の情報における3つ以上の信号における電波強度、位置及びID情報を用いて、前記測位対象である前記第2の子機の位置を推定する計算を行い、その結果の位置情報を得て、前記メモリに格納し、当該位置情報を前記第2の子機へ送信する処理を行う、位置推定部を有すること、を特徴とする測位システム。 - 請求項10記載の測位システムにおいて、
前記ネットワークに接続される管理者用のコンピュータ装置を有し、
前記管理者用のコンピュータ装置は、前記サーバ装置にアクセスし、前記メモリに格納されている情報を参照し、前記測位対象である前記第2の子機の位置を含む、管理対象となる複数の子機及び当該子機に対応付けられるユーザの位置を確認可能であること、を特徴とする測位システム。 - 請求項2記載の測位システムにおいて、
前記子機は、前記第2のモジュール及び第3のモジュールを含んで成る測位用デバイスを着脱可能に接続する構成であること、を特徴とする測位システム。
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