JP2017044501A - ビーコン装置、該ビーコン装置を用いた方向推定方法及び位置推定方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(2)各ビーコン装置10(1)〜10(4)から携帯端末器20のンテナへの出発角を計算する。
(3)各ビーコン装置10(1)〜10(4)から出発角に対応する方向に直線を引く。
(4)全ビーコン装置10(1)〜10(4)から引かれた直線の交点の座標を求める。
(4)全交点座標の平均値を推定位置とする。
11 180度ハイブリッド素子
12a 第1信号発生部
12b 第2信号発生部
12c 第3信号発生部
12d 第4信号発生部
13a 第1アンテナ部
13b 第2アンテナ部
14 90度ハイブリッド素子
15a 第1信号合成器
15b 第2信号合成器
20 携帯通信端末器
Claims (12)
- 所定の無線通信によりビーコン信号を発信するビーコン装置であって、
第1入力端子及び第2入力端子と、第1出力端子及び第2出力端子とを有し、前記第1入力端子に信号が入力したときに、該信号に基づいた同じ位相の2つの信号を前記第1出力端子及び第2出力端子から出力し、前記第2入力端子に信号が入力したときに、該信号に基づいた位相が180度異なる2つの信号を第1出力端子及び第2出力端子から出力する180度ハイブリッドユニットと、
該180度ハイブリッドユニットの前記第1入力端子に接続され、第1信号を出力する第1信号発生部と、
前記180度ハイブリッド素子の前記第2入力端子に接続され、第2信号を出力する第2信号発生部と、
前記180度ハイブリッド素子の前記第1出力端子から出力される信号に基づいた第1ビーコン信号を発信する第1アンテナ部と、
前記180度ハイブリッド素子の前記第2出力端子から出力される信号に基づいた第2ビーコン信号を第2アンテナ部とを有するビーコン装置。 - 所定の無線通信によりビーコン信号を発信するビーコン装置であって、
第1入力端子及び第2入力端子と、第1出力端子及び第2出力端子とを有し、前記第1入力端子に信号が入力したときに、該信号に基づいた当該信号と同位相の信号を前記第1出力端子から出力するとともに前記信号に基づいた当該信号に対して90度位相の異なる信号を前記第2出力端子から出力し、前記第2入力端子に信号が入力したときに、該信号に基づいた当該信号と同位相の信号を前記第2出力端子から出力するとともに前記信号に基づいた信号に対して90度位相の異なる信号を前記第1出力端子から出力する90度ハイブリッドユニットと、
該90度ハイブリッドユニットの前記第1入力素子に接続され、第1信号を出力する第1信号発生部と、
前記90度ハイブリッドユニットの前記第2入力素子に接続され、第2信号を出力する第2信号発生部と、
前記90度ハイブリッドユニットの前記第1出力端子から出力される信号に基づいた第1ビーコン信号を発信する第1アンテナ部と、
前記90度ハイブリッドユニットの前記第2出力端子から出力される信号に基づいた第2ビーコン信号を発信する第2アンテナ部とを有するビーコン装置。 - 所定の無線通信によりビーコン信号を発信するビーコン装置であって、
第1入力端子及び第2入力端子と、第1出力端子及び第2出力端子とを有し、前記第1入力端子に信号が入力したときに、該信号に基づいた同じ位相の2つの信号を前記第1出力端子及び第2出力端子から出力し、前記第2入力端子に信号が入力したときに、該信号に基づいた位相が180度異なる2つの信号を第1出力端子及び第2出力端子から出力する180度ハイブリッドユニットと、
第1入力端子及び第2入力端子と、第1出力端子及び第2出力端子とを有し、前記第1入力端子に信号が入力したときに、該信号に基づいた当該信号と同位相の信号を前記第1出力端子から出力するとともに前記信号に基づいた当該信号に対して90度位相の異なる信号を前記第2出力端子から出力し、前記第2入力端子に信号が入力したときに、該信号に基づいた当該信号と同位相の信号を前記第2出力端子から出力するとともに前記信号に基づいた信号に対して90度位相の異なる信号を前記第1出力端子から出力する90度ハイブリッドユニットと、
前記180度ハイブリッドユニットの前記第1入力端子に接続され、第1信号を出力する第1信号発生部と、
前記180度ハイブリッドユニットの前記第2入力端子に接続され、第2信号を出力する第2信号発生部と、
前記90度ハイブリッドユニットの前記第1入力端子に接続され、第3信号を出力する第3信号発生部と、
前記90度ハイブリッドユニットの前記第2入力端子に接続され、第4信号を出力する第4信号発生部と、
前記180度ハイブリッドユニットの前記第1出力端子から出力される信号と前記90度ハイブリッドユニットの前記第1出力端子から出力される信号とを含む第1合成信号を出力する第1信号合成ユニットと、
前記180度ハイブリッドユニットの前記第2出力端子から出力される信号と前記90度ハイブリッドユニットの前記第2出力端子から出力される信号とを含む第2合成信号を出力する第2信号合成器と、
前記第1信号合成器から出力される第1合成信号に基づいた第1ビーコン信号を発信する第1アンテナ部と、
前記第2信号合成器から出力される第2合成信号に基づいた前記第2ビーコン信号を発信する第2アンテナ部とを有するビーコン装置。 - ブルートゥース・ロー・エナジーの規格に従った近距離無線通信により前記ビーコン信号を発信する請求項1乃至3のいずれかに記載のビーコン装置。
- 前記ビーコン信号は、当該ビーコン装置を識別する識別情報、当該ビーコン装置の性能を表す性能情報及び当該ビーコン装置の設置場所を表す位置情報のうち少なくとも1つの情報を含む請求項1乃至4のいずれかに記載のビーコン装置。
- 請求項1または請求項2記載のビーコン装置から所定の離無線通信により発信される前記第1ビーコン信号及び前記第2ビーコン信号を、それらに含まれる前記第1信号及び前記第2信号を区別して認識可能に受信するビーコン信号受信装置を用いて前記ビーコン装置から見た当該ビーコン受信装置の方向を推定する方向推定方法であって、
前記ビーコン装置から発信される前記第1ビーコン信号及び前記第2ビーコンを受信する前記ビーコン信号受信装置にて区別して認識される前記第1信号の受信電力と、当該ビーコン信号受信装置にて区別して認識される前記第2信号の受信電力とを取得する受信電力取得ステップと、
前記第1信号の受信電力と前記第2信号の受信電力との差分を算出する受信電力差分演算ステップと、
前記第1信号の受信電力と前記第2信号の受信電力との和を算出する受信電力和演算ステップと、
前記受信電力の差分を前記受信電力の和で除算する除算ステップと、
該除算ステップでの除算結果に基づいて前記ビーコン装置からの信号の出発角を算出する出発角演算ステップとを有し、
前記信号の出発角に基づいて前記ビーコン装置から見た前記ビーコン信号受信装置の方向を推定する方向推定方法。 - 請求項3記載のビーコン装置から所定の無線通信により発信される前記第1ビーコン信号及び第2ビーコン信号を、それらに含まれる前記第1信号、前記第2信号、前記第3信号及び前記第4信号を区別して認識可能に受信するビーコン信号受信装置を用いて前記ビーコン装置から見た当該ビーコン信号受信装置の方向を推定する方向推定方法であって、
前記ビーコン装置から発信される前記第1ビーコン信号及び前記第2ビーコン信号を受信する前記ビーコン信号受信装置にて区別して認識される前記第1信号の受信電力、当該ビーコン信号受信装置にて区別して認識される前記第2信号の受信電力、当該ビーコン信号受信装置にて区別して認識される前記第3信号の受信電力、及び当該ビーコン信号受信装置にて区別して受信される前記第4信号の受信電力を取得する受信電力取得ステップと、
前記第1信号の受信電力と前記第2信号の受信電力との第1差分を算出する第1受信電力差分演算ステップと、
前記第3信号の受信電力と前記第4信号の受信電力との第2差分を算出する第2受信電力差分演算ステップと、
前記第1受信電力差分演算ステップで得られた第1差分を実部とし、前記第2受信電力差分演算ステップで得られた第2差分を虚部とした複素数を算出する複素数演算ステップと、
該複素数演算ステップにて得られた前記複素数に基づいて前記ビーコン装置からの信号の出発角を算出する出発角演算ステップとを有し、
前記信号の出発角に基づいて前記ビーコン装置から見た前記ビーコン信号受信装置の方向を推定する方向推定方法。 - 請求項1または請求項2に記載された複数のビーコン装置のそれぞれから所定の無線通信により発信される前記第1ビーコン信号及び前記第2ビーコン信号を、それらに含まれる前記第1信号及び前記第2信号を区別して認識可能に受信するビーコン信号受信装置を用いて当該ビーコン信号受信装置の位置を推定する位置推定方法であって、
請求項6記載の方向推定方法にて推定される方向に基づいて各ビーコン装置から見た前記ビーコン信号受信装置の方向を示す直線を得る方向直線取得ステップと、
該方向直線取得ステップにより各ビーコン装置に対応して得られた直線が交差する全ての交点の座標を取得する交点座標取得ステップと、
該交点座標取得ステップにより得られた交点の座標に基づいて前記ビーコン信号受信装置の座標を取得する位置座標取得ステップとを有する位置推定方法。 - 請求項3に記載された複数のビーコン装置のそれぞれから所定の離無線通信により発信される前記第1ビーコン信号及び前記第2ビーコン信号を、それらに含まれる前記第1信号、前記第2信号、前記第3信号及び前記第4信号を区別して認識可能に受信するビーコン信号受信装置を用いて当該ビーコン受信装置の位置を推定する位置推定方法であって、
請求項7の方向推定方法にて推定される方向に基づいて各ビーコン装置から見た前記ビーコン信号受信装置の方向を示す直線を得る方向直線取得ステップと、
該方向直線取得ステップにより各ビーコン装置に対応して得られた直線が交差する全ての交点の座標を取得する交点座標取得ステップと、
該交点座標取得ステップにより得られた交点の座標に基づいて前記ビーコン信号受信装置の座標を取得する位置座標取得ステップとを有する位置推定方法。 - 前記位置座標取得ステップは、全ての交点の座標、または、前記全ての交点から選択される近接する複数の交点の座標の平均に基づいて前記ビーコン信号受信装置の座標を取得する請求項8または9記載の位置推定方法。
- 請求項1または請求項2に記載された複数のビーコン装置のそれぞれから所定の無線通信により発信される前記第1ビーコン信号及び前記第2ビーコン信号を、それらに含まれる前記第1信号及び前記第2信号を区別して認識可能に受信するビーコン信号受信装置を用いて当該ビーコン信号受信装置の位置を推定する位置推定方法であって、
請求項6記載の方向推定方法により各ビーコン装置から見た前記ビーコン信号受信装置の方向を推定する方向推定ステップと、
各ビーコン装置に対して推定された前記ビーコン信号受信装置の方向が最も高くなるような方向の確率分布を設定する確率分布設定ステップと、
全てのビーコン装置に対して設定された全ての確率分布どうしの積を求める演算ステップと、
確率分布の積が最大となる位置を前記ビーコン信号受信装置の位置として求める位置取得ステップとを有する位置推定方法。 - 請求項3に記載された複数のビーコン装置のそれぞれから所定の無線通信により発信される前記第1ビーコン信号及び前記第2ビーコン信号を、それらに含まれる前記第1信号、前記第2信号、前記第3信号及び前記第4信号を区別して認識可能に受信するビーコン信号受信装置を用いて当該ビーコン受信装置の位置を推定する位置推定方法であって、
請求項7記載の方向推定方法により各ビーコン装置から見た前記ビーコン信号受信装置の方向を推定する方向推定ステップと、
各ビーコン装置に対して推定された前記ビーコン信号受信装置の方向が最も高くなるような方向の確率分布を設定する確率分布設定ステップと、
全てのビーコン装置に対して設定された全ての確率分布どうしの積を求める演算ステップと、
確率分布の積が最大となる位置を前記ビーコン信号受信装置の位置として求める位置取得ステップとを有する位置推定方法。
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