JP2016161570A - デバイスのロケーションを求める方法およびデバイス - Google Patents
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Abstract
【解決手段】最初に、デバイスの受信機において、閉鎖環境に配置された一組のアクセスポイント(AP)によって送信された基準信号の受信信号強度(RSS)レベルを測定することによって、デバイスのロケーションを求める。期待値最大化手順が、一組のAPのパスロス係数の一様分布を用いて初期化される。パスロス係数の一様な確率分布に対するRSSレベルの結合対数尤度の期待値が求められ、次いで、終了条件が満たされるまで反復的に更新されて、最終的なパスロス係数が生成される。デバイスのロケーションは、その場合、RSSレベルおよび最終的なパスロス係数に基づいている。
【選択図】図2A
Description
式(1)における雑音vjは、ゼロ平均および分散σ2 vを有するガウス分布を有するものと仮定する。したがって、パスロス係数hjを条件とするRSS測定値zjは、以下の式のガウス分布を有する。
APへの直接的な見通し線を妨げる単一の障害物、例えば、図1Aにおける壁140は、対応するパスロス係数を劇的に変化させる可能性があるので(図1Aにおける131対132参照)、パスロス係数は未知であり、ロケーションに依存する。このため、パスロスモデルを用いて未知のロケーションを推定するには、パスロス係数を推論することも必要となる。
上述した位置特定方法は、単一の未知のロケーションを、そのロケーションにおいて得られたRSS測定値に基づいて推定する。しかしながら、位置特定要求は、比較的密な間隔の連続した時点で移動デバイスから来る可能性が非常に高い。
そのブロック図がそれぞれ図3Aおよび図3Bに示されている方法300および400は、以前のロケーションの推定値を直接利用する。これらの双方の方法は、時刻n−1において取得されたロケーション推定値をメモリユニット310に記憶し、時刻nにおける位置特定において用いるためにこのロケーション推定値にアクセスする(読み出す)。
上記方法は、ロケーション座標における変化のIMU推定値を用いて、パスロス係数の確率分布を初期化する。IMU推定値は、以下の式のように、ロケーションのダイナミクスの線形モデルを定式化するのにも用いることができる。
本発明者らは、最初に、
代替的には、推定誤差e(n)の統計は、未知のロケーションx(n)を確率ベクトルとして扱うことによって近似することができる。この確率ベクトルの事後分布は、APjから送信された基準信号の測定されたRSSレベルzjを所与とするとともに、パスロス係数hjが既知である(または正確に推定される)と仮定すると、正規化定数を除いて以下の式によって与えられる。
Claims (12)
- デバイスのロケーションを求める方法であって、
前記デバイスの受信機において、閉鎖環境に配置された一組のアクセスポイント(AP)によって送信された基準信号の受信信号強度(RSS)レベルを測定するステップと、
前記一組のAPのパスロス係数の一様分布を用いて期待値最大化手順を初期化するステップと、
前記パスロス係数の一様な確率分布に対する前記RSSレベルの結合対数尤度の期待値を求めるステップと、
前記パスロス係数の前記一様分布を更新するステップと、
終了条件が満たされるまで前記求めるステップおよび前記更新するステップを繰り返して最終的なパスロス係数を生成するステップと、
前記RSSレベルおよび前記最終的なパスロス係数に基づいて、前記デバイスの前記ロケーションを求めるステップと、
を備え、
前記ステップは、前記デバイスのプロセッサにおいて実行される
方法。 - 前記デバイスは、従来のWiFiチップセットを備える
請求項1に記載の方法。 - 前記デバイスは、慣性測定ユニット(IMU)を備える
請求項1に記載の方法。 - 前記一組のAPからの距離d0におけるロケーションおよびRSSレベルは既知である
請求項1に記載の方法。 - 前記パスロス係数は、有限アルファベットHからの値を取る
請求項1に記載の方法。 - 連続したロケーションにおいて前記RSSレベルを測定するステップと、
以前のロケーションの推定値を用いてパスロス係数の前記一様分布を初期化するステップと、
をさらに備えた請求項1に記載の方法。 - 慣性測定ユニット(IMU)を用いてパスロス係数の前記一様分布を初期化するステップをさらに備えた
請求項1に記載の方法。 - 前記ロケーションのダイナミクスの線形モデルを定式化するステップをさらに備えた
請求項1に記載の方法。 - カルマンフィルタを前記連続したロケーションに適用するステップをさらに備えた
請求項6に記載の方法。 - ロケーション推定値の誤差を、ゼロ平均多変量トランケートガウス分布を用いて近似するとともに、前記多変量トランケートガウス分布の共分散行列を、対角行列を用いて近似するステップをさらに備えた
請求項1に記載の方法。 - ロケーション推定値の誤差を、ゼロ平均多変量ガウス分布を用いて近似するとともに、前記多変量ガウス分布の共分散行列を、観測情報行列の逆行列として求めるステップをさらに備えた
請求項1に記載の方法。 - デバイスであって、
閉鎖環境に配置された一組のアクセスポイント(AP)によって送信された基準信号の受信信号強度(RSS)レベルを測定するように構成された受信機と、
前記一組のAPのパスロス係数の一様分布を用いて期待値最大化手順を初期化するように構成され、前記パスロス係数の一様な確率分布に対する前記RSSレベルの結合対数尤度の期待値を求め、パスロス係数の前記一様分布を更新するプロセッサであって、前記求めることおよび前記更新することは、終了条件が満たされるまでであるプロセッサと、
を備え、
前記デバイスの前記ロケーションは、前記RSSレベルおよび最終的なパスロス係数に基づいている
デバイス。
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