JP2018515754A - 位置情報提供装置およびノードネットワーク - Google Patents

位置情報提供装置およびノードネットワーク Download PDF

Info

Publication number
JP2018515754A
JP2018515754A JP2017552094A JP2017552094A JP2018515754A JP 2018515754 A JP2018515754 A JP 2018515754A JP 2017552094 A JP2017552094 A JP 2017552094A JP 2017552094 A JP2017552094 A JP 2017552094A JP 2018515754 A JP2018515754 A JP 2018515754A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
position information
node
information providing
providing apparatus
invisible
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.)
Granted
Application number
JP2017552094A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6537206B2 (ja
Inventor
ドングン イン
ドングン イン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of JP2018515754A publication Critical patent/JP2018515754A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6537206B2 publication Critical patent/JP6537206B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/86Combinations of lidar systems with systems other than lidar, radar or sonar, e.g. with direction finders
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S1/00Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
    • G01S1/70Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith using electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S1/703Details
    • G01S1/7032Transmitters
    • G01S1/7038Signal details
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06Systems determining position data of a target
    • G01S13/42Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/0257Hybrid positioning
    • G01S5/0263Hybrid positioning by combining or switching between positions derived from two or more separate positioning systems
    • G01S5/0264Hybrid positioning by combining or switching between positions derived from two or more separate positioning systems at least one of the systems being a non-radio wave positioning system
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/16Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using electromagnetic waves other than radio waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S2201/00Indexing scheme relating to beacons or beacon systems transmitting signals capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters
    • G01S2201/01Indexing scheme relating to beacons or beacon systems transmitting signals capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters adapted for specific applications or environments

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

本発明は、位置情報提供装置およびノードネットワークに関するものである。そのための本発明の位置情報提供装置は、1つ以上のノード装置から放出されて、1つ以上のノード装置のそれぞれに対する位置情報を含む、同一強度を持つ非可視光線を感知する非可視光線感知部と、1つ以上の非可視光線に含まれた位置情報や、1つ以上の非可視光線の強度に基づいて端末の位置を算出する制御部とを備えることを特徴とする。【選択図】図1

Description

本発明は、室内において、ユーザーの現在の位置を正確に知らせることができる位置情報提供装置およびノードネットワークに関するものである。
一般的に、位置情報に基づくサービス(LBS:Location Based Service)を提供するための測位技術は、移動通信網の基地局のセル情報であるRF電波環境の情報を用いるネットワーク基盤方式と、AP(Access Point)やBluetooth Beaconの電波強度を測定する方式と、GPS受信機を用いるGPS測位方式とに大きく分けることができる。
しかしながら、かかる方式は、電波の受信環境の良い室外で使用するには好適であるが、室内のような電波圏外地域には適していないという問題がある。また、高価の送信・受信装備および中継装置が必要であり、APやBluetoothの場合は、信号のスキャン速度が遅くて、装備のWi‐Fi若しくはBluetoothの機能をオンにしなければならないという問題があった。
例えば、室内では、GPSの信号をキャッチしにくいため、位置情報を活用した施設または物の情報提供や、便利な移動、道探しおよび施設の探索といったサービスを開発して提供することが容易ではなく、機器毎に異なる任意の電波強度を測定する方式は、正確度が落ちる上に、APやBluetooth Beaconの電波強度を周期的に測定しなければならないという煩わしさがあった。
これに関し、韓国特許第10−2005−0095401号(発明の名称:音波または超音波の伝達時間を利用した三次元空間の位置把握装置)が存在する。
本発明は、室内においてもユーザーの位置情報を正確に測定することができる位置情報提供装置およびノードネットワークを提供することを目的とする。
前記のような課題を解決するため、本発明の位置情報提供装置は、1つ以上のノード装置から放出されて、1つ以上のノード装置のそれぞれに対する位置情報を含む同一強度を持つ非可視光線、音波、そして電波を感知するそれぞれの感知部と、1つ以上の非可視光線、音波、そして電波に含まれた位置情報や、1つ以上の信号の強度に基づいて端末の位置を算出する制御部とを備えることを特徴とする。
また、前記のような課題を解決するため、本発明のノードネットワークは、位置情報提供装置と、固有ID、緯度、経度、高度、チャンネル、発信時刻、発信要請機器のID、その他の情報などのデータを含む非可視光線、音波、および電波を前記位置情報提供装置へ発信する、1つ以上のノード装置とを備え、位置情報提供装置は、1つ以上のノード装置に、位置情報を要請する信号を発信する発信部と、位置情報を要請する信号を受信した1つ以上のノード装置からそれぞれ互いに異なるチャンネルを通じて放出される、同一強度を持つ1つ以上の非可視光線、音波および電波を感知するそれぞれの感知部と、感知された1つ以上の非可視光線、音波および電波信号に基づいて端末の位置を算出する制御部とを備えることを特徴とする。
本発明の実施例によると、非可視光線、電波および音波のうち、少なくとも1つを用いて位置情報を提供できる効果がある。
また、本発明の実施例によると、位置情報提供装置にユーザーの要請が入った場合にのみ位置情報を送信すれば良いので、位置情報提供装置の莫大な電力消耗を減らすことができ、非可視光線、音波、そして電波の強度だけで位置を算出できることからタイマーを別途備える必要がない。さらに、各ノード間を同期化する必要がなく、全てのノードが同一強度の信号を放出するので、周期的に信号を測定したり、信号の強度情報を信号に含ませたりする必要がない。
本発明の実施例に係る端末へ提供される地図およびノードを示す図面である。 本発明の実施例に係る端末に地図がディスプレイされた状態を示す図面である。 本発明の実施例に係る端末に対するブロック図である。 本発明の実施例に係るノード装置に対するブロック図である。 本発明の実施例に係る位置情報提供方法に対するフローチャートである。 本発明の実施例に係る端末がノード装置へ電波を発信し、ノード装置から非可視光線、音波または電波信号を受信する様子を示す図面である。 本発明の実施例に係る非可視光線の強度を利用し、位置を算出する過程を説明する図面である。 本発明の実施例に係る非可視光線の強度を利用し、位置を算出する過程を説明する図面である。 本発明の実施例に係る非可視光線の強度を利用し、位置を算出する過程を説明する図面である。 本発明の実施例に係る非可視光線の強度を利用し、位置を算出する過程を説明する図面である。 本発明の実施例に係る非可視光線の強度を利用し、位置を算出する過程を説明する図面である。 本発明の実施例に係る非可視光線の強度を利用し、位置を算出する過程を説明する図面である。 本発明の実施例に係る非可視光線の強度を利用し、位置を算出する過程を説明する図面である。 本発明の実施例に係る非可視光線の強度を利用し、位置を算出する過程を説明する図面である。
図面を参照し、本発明を詳細に説明する。ここで繰り返される説明や、本発明の要旨が不明確になり得る機能および構成に対する詳細な説明は省略する。本発明の実施形態は、当該技術における通常の知識を有する者に、本発明をより的確に説明するために提供されるものである。したがって、図面における要素の形状および大きさなどは、さらに明確な説明のため、誇張されることもある。
前述したように、本発明の実施例に係る位置情報提供装置およびノードネットワークは、室外または室内におけるユーザーの現在位置を正確に導出することを目的とする。前述した目的を達成するため、本発明は、室内に1つ以上のノード装置を設置し、ユーザーが携帯できる端末(以下、位置情報提供装置)で、ノード装置から送信された信号に基づいてユーザーの現在位置を判断するノードネットワークを提案する。本発明のノードネットワークに対する基本概念を、図1および図2を参照して以下で説明する。
図1は、本発明の実施例に係る端末へ提供される地図およびノードを示す図面である。図1に示すように、室内には1つ以上のノード装置200を設けることができる。上述したように、本発明は、ノード装置200から送信された信号を、ユーザーが携帯できる位置情報提供装置で受信し、前記位置情報提供装置で受信した信号に基づいてユーザーの位置を判断することを特徴とする。
但し、室外ではなく室内の場合、図1に示すように複数の壁や障害物が存在するため、ノード装置200から送信される信号の強度に悪影響を及ぼすことがある。したがって、壁や障害物のため、ユーザーの位置が正確に測定できないことを防止するために、本発明のノード装置200は、空間950ないし954および956ないし960に複数個配置することができ、空間961、962には、比較的に少なく配置することができる。
このように室内に配置された1つ以上のノード装置200は、位置信号の発生要請に応じ、同一強度の信号を繰り返し送信する。1つ以上のノード装置200によって送信される信号は、非可視光線、音波信号、電波信号のうち、少なくとも1つを含むことができる。そして、かかる信号は、前記信号を発信したノード装置の識別者情報と位置情報を含むことができる。すなわち、1つ以上のノード装置200は、固定位置で同一強度の信号を発信する特徴を持つので、ユーザーが特定位置で1つ以上のノード装置200のうち、特定のノード装置から送信された信号を受信すると、前記信号の強度と該当信号を発信したノード装置の位置情報に基ついて、ユーザーの現在位置を推定することが可能である。かかる特徴が、本発明の実施例に係るノードネットワークに対する基本概念である。
例えば、ユーザーが領域957に位置する場合を仮定する。この場合、ユーザーの携帯している位置情報提供装置100は、領域957内に位置するノード装置、および隣接する領域955、956、958から発信された信号を受信する。このとき、領域957に位置するノード装置から発信された信号の強度は高く、領域955、956、958に位置するノード装置から発信された信号の強度は相対的に低いことに基づいて、現在、ユーザーが領域957に位置することを導出することができる。さらに、ユーザーが携帯している位置情報提供装置100で予め設定されたアルゴリズムを通じて、信号の強度、および信号を発信したノード装置の位置情報に基づき、ユーザーの位置をより正確に導出することができる。これに関しては、図3を参照して以下で詳細に説明するので、ここでは省略する。このように導出されたユーザーの現在位置情報は、図2に示すように、ユーザーが携帯している端末、すなわち、位置情報提供装置100のディスプレイ部120に表示することができる。
図3は、本発明の実施例に係る位置情報提供装置100に対するブロック図である。前述したように、本発明の実施例に係る位置情報提供装置100は、1つ以上のノード装置200から送信された信号に基ついて、端末、すなわち、位置情報提供装置100を携帯しているユーザーの位置を算出する機能を有する。そのため、本発明の実施例に係る位置情報提供装置100は、制御部110、ディスプレイ部120、端末通信部130、非可視光線感知部140、電波発信部150、電波受信部160、端末タイマー170、音波受信部180、および入力部190を備えて構成することができる。以下、本発明の実施例に係る位置情報提供装置100に備えられた各構成要素に関して説明する。
制御部110は、1つ以上のノード装置から送信された信号を受信し、受信した信号に基ついて、本発明の位置情報提供装置を携帯しているユーザーの位置を判断する機能を有する。そのため、まず、ユーザーの位置確認のための要請信号を、電波発信部150を通じて1つ以上のノード装置へ送信する。
前述した、1つ以上のノード装置から送信された信号には、信号を送信したノード装置の位置情報が含まれる。また、図1を参照して述べたように、1つ以上のノード装置から送信された信号は、非可視光線、音波、電波のうち、少なくとも1つであり得る。ここで、非可視光線は非可視光線感知部140によって、音波は音波受信部180によって、そして電波は電波受信部160によって受信される。また、1つ以上のノード装置から送信された信号は全て同一強度を有するので、制御部110は、信号の強度によってユーザーとノード装置との距離を判断することができる。
また、制御部110は、1つ以上のノード装置から非可視光線、電波、音波のうち、少なくとも1つを受信する際に、非可視光線を第1優先順位に、音波を第2優先順位に、そして電波を第3優先順位に設定することができる。かかる順位は、ユーザーの政策によって変更可能であるが、各媒体の伝達特性上、回折や透過性などに差があるので、非可視光線、音波、電波の順にすることが望ましい。
以下では、同一強度で送信された非可視光線を利用し、ユーザーの位置情報を導出する方法に関して説明する。すなわち、本発明の実施例に係る位置情報提供装置100で、1つ以上のノード装置から放出され、同一強度で送信された非可視光線が感知されたことを例に説明する。以下の説明で、「非可視光線」は、赤外線と紫外線のうち、少なくとも1つを含むことができる。すなわち、非可視光線は、近赤外線、赤外線、遠赤外線、近紫外線、紫外線、遠紫外線のうち、少なくとも1つを含むことができる。また、非可視光線は、前述した通りにノード装置200から放出されたものであって、各非可視光線は、放出したノード装置の位置情報を共に含むことができる。また、非可視光線は、非可視光線を放出したノード装置の緯度や経度、高度、そして発信要請端末の固有番号をさらに含むことができる。
ノード装置から放出された非可視光線に様々な情報が含まれることに基づき、非可視光線が非可視光線感知部140を通じて感知された場合、制御部110は、該当非可視光線がどのノード装置から放出されたものであるかを判断可能である。さらに、ここで放出された信号の強度は、予め定められた大きさを有するので、元来信号の強度と、非可視光線感知部140を通じて感知された信号の強度とを比較すると、信号の減衰度合いを判断することができる。すなわち、信号は、発信距離に比例してその強度が弱くなるので、非可視光線感知部140を通じて感知された非可視光線の強度に基づき、本発明の位置情報提供装置100と該当ノード装置の距離を導出することができる。
以下では、非可視光線感知部140を通じて感知された非可視光線の個数によって、制御部110を通じて行われるユーザーの位置情報導出方法を説明する。
まず、非可視光線感知部140を通じて1つの非可視光線のみが感知された場合、制御部110は、図7に示すように該当ノード装置の座標Aをユーザー位置として表示し、受信強度によって推定された距離値を半径とする円を描いて誤差範囲として表示することができる。ここで、1つのマス目は10mを表し、ユーザーは、A座標から30mの半径を持つ円内に位置することを示す。
非可視光線感知部140を通じて2つの非可視光線が感知された場合、受信した2つの信号が同一であったり、或いは予め設定された誤差範囲内で類似する場合は、図8を用いて説明する。図8に示すように、2つの信号に対する各ノードを任意にAおよびBと称して、AとBを両端とし、AとBの距離を直径とする円をユーザーの位置として表示する。
受信した2つの信号の強度が相違する場合は、図9ないし図11を用いて説明する。図9に示すように、2つの信号のうち、信号の強度が大きいノードをA、信号の強度が小さいノードをBと称して、理解を図るために信号強度の割合を1:3に仮定する。ここで、ユーザーは、最も近い場合は、AとBを繋ぐ直線上の位置N(1:3に内分する地点)に、最も遠い場合は、直線外部の位置F(1:3に外分する地点)に位置することができる。
ユーザーの位置が直線上から外れている場合は、図10に示すように、位置NとFを両端にする円に表示することができる。
ノードAおよびノードBから受信した信号の強度をそれぞれsA、sBと称して、信号の割合sA/sBをR、AとBの距離をDとすると、図11のように、NとAの距離はD/(R+1)であり、FとAの距離はD/(R−1)である。
Bのx座標をxB、y座標をyBとすると、ユーザーの位置は、図10から導出できるように、座標(−xB/(R−1)、−yB(R−1))を中心Sとし、D×R/(R−1)を半径とする円に表示することができる。位置Nの座標は(xB/(R+1)、yB(R+1))であり、Fの座標は(−(xB/(R−1))、−(yB/(R−1)))である。
結果的に、信号の強度が異なる2つのノードから信号を受信した場合、端末に表示される円の公式は、次の数式1から算出することができる。
Figure 2018515754
非可視光線感知部140を通じて3つの非可視光線が感知された場合、信号の強度が最も大きいノードをA、残りノードをB、そしてCと称する。この場合、ユーザーの位置を分かるため、AおよびBから受信した信号の割合を基準に、前記数式1を利用して円の公式を求め、AおよびCから受信した信号の割合を基準に、前記数式1を利用して円の公式を求める。
図12に示すように、ユーザーの位置は、導出された2つの円が交差する、U1およびU2であることが分かる。ユーザーの直前の位置を参考にして、U1とU2のうち、直前の位置に近いところを中心とし、U1とU2の距離を半径とする円を、ユーザーの位置として端末上に表示する。直前の位置情報がない場合は、U1およびU2を両端にする円を、ユーザーの位置として表示する。
図13に示すように、算出されたU1およびU2は、それぞれノードA、B、Cを頂点とする三角形の内部および外部に1つずつ位置する。
一方、図14に示すように、AとB、およびAとCの間における信号強度の割合のみならず、BとCの間における信号強度の割合を基準にし、1つの円をさらに加えてユーザーの位置を算出することができる。このとき、新しく加えられた円が、他の2つの円と接する地点は、図12に示すU1およびU2の位置と同じである。
さらに、4つの非可視光線が感知された場合には、AとB、AとC、BとC、およびCとDの間における信号強度の割合によって4つの円が算出され、4つの円は、1点で接することになる。したがって、比較的に正確度の高いユーザーの位置を検出するためには、4つ以上の非可視光線が感知されなければならない。
前述した説明は、同一強度で送信された非可視光線のみならず、音波受信部180に1つ以上の同一強度で送信された音波信号が受信された場合、非可視光線の代わりに音波信号の強度を入れても適用可能である。同様に、前述した説明は、電波受信部160に1つ以上の同一強度で送信された電波信号が受信された場合、非可視光線の代わりに電波信号の強度を入れても適用可能である。
前述したように、本発明の一実施例に係る位置情報提供装置100を利用してユーザーの位置を追跡する方法は、ノード装置間における同期化や、ユーザーが携帯している装置100との同期化を必要としないというメリットがある。さらに、本発明の一実施例に係る位置情報提供装置100は、単に信号の強度と、ノード装置の位置情報を利用する方式であるため、信号の強度情報を信号に含ませたり、または別途のタイマーを用いた時間の測定などを行わなくても良いというメリットがある。
図4は、本発明の実施例に係るノード装置200に対するブロック図である。前述した通り、ノード装置200は、室内に複数個設けることができ、それらのそれぞれは、ノード装置の位置情報を含む信号を発信する機能を有する。ここで、ノード装置によって発信される信号は、非可視光線、音波および電波を通じて発信し、それらの信号は全て同一強度で発信することができる。また、それらの信号は、互いに異なるチャンネルで発信され、該当信号がどのノード装置から発信されたものであるかを判断することができる。そのため、本発明の実施例に係るノード装置200は、本体205および拡散器260を備える。また、本発明の実施例に係るノード装置200の本体205は、ノード制御部210、外部通信部220、ノードタイマー230、電波受信部240、電波発信部245および音波発信部250を含む。以下、本発明の実施例に係るノード装置200について説明する。
ノード制御部210は、ノード装置200の全般的な動作を制御する機能を有する。ノード制御部210は、非可視光線放出部270を通じて非可視光線を放出し、音波発信部250を通じて音波信号を位置情報提供装置100へ発信する。そして、ノードタイマー230は、音波信号の発信時刻を測定し、電波受信部240は、位置情報提供装置100から電波信号を受信する。
電波発信部245は、位置情報提供装置100へ電波信号を発信する機能を有する。また、電波発信部245は、位置情報提供装置100の位置情報を要請する信号に応じて、固有ID、緯度、経度、高度、チャンネル、発信時刻、発信要請機器のID、非可視光線のチャンネル、音波のチャンネル、およびその他の情報などのデータを含む電波を発信することもできる。
音波発信部250は、位置情報提供装置100へ音波信号を発信する。また、音波発信部250は、電波発信部245と同様、位置情報提供装置100の位置情報を要請する信号に応じて、固有ID、緯度、経度、高度、チャンネル、発信時刻、発信要請機器のID、およびその他の情報などのデータを含む音波を発信することもできる。
非可視光線放出部270は、位置情報提供装置100へ非可視光線を放出することができる。本発明の実施例に係る非可視光線放出部270は、非可視光線に、ノード装置200の固有ID、緯度、経度、高度、チャンネル、発信時刻、発信要請機器のID、およびその他の情報などのデータを含ませた後、それを放出することができる。
拡散器260は、音波発信部250から発信された音波信号を周囲に拡散させる機能を有する。
次に、図5および図6を参照し、本発明の実施例に係る位置情報提供方法を説明する。図5は、本発明の実施例に係る位置情報提供方法に対するフローチャートである。以下では、前述した内容と重複する部分を省略する。
入力部190、またはディスプレイ部120が、位置情報提供要請に関するユーザーの入力を受信しS101、電波発信部150によって1つ以上のノード装置200へ位置情報を要請する段階S103が行われる。S103段階で発信される信号は、位置情報を要請するための情報を含むことができる。また、位置情報を要請する信号は、要請する端末のIDを含む各種信号であり得る。
その後、1つ以上のノード装置から送信された信号を受信する段階S105が行われる。前述した通り、1つ以上のノード装置から送信される信号は、非可視光線、電波および音波を通じて送信され、それらの信号は全て同一強度を持つ。また、該当信号がどのノード装置から発信されたかを区分するため、それらの信号は、互いに異なるチャンネルで伝送され、非可視光線および音波の信号が弱くて信号内に含まれた緯度や経度、高度などのデータは認識されず、チャンネルと信号の強度のみが認識される場合に備え、非可視光線および音波のチャンネル情報が電波にさらに含まれる。
その後、音波受信部180を通じて、音波の受信有無を判断する段階S107が行われる。S107段階において、音波を受信したと判断されると、S109段階に進み、音波データに基づいて端末の位置を算出する。そうでなければ、S111段階に進み、非可視光線が感知されたかを判断する。
ユーザーの運用方式によって、3つの信号が全て感知された場合、本発明の位置情報提供方法は、好ましい信号を優先的に活用して位置を追跡することが可能であるが、非可視光線、音波、電波の順に位置情報提供装置の位置を追跡することが好ましい。
S109段階、S113段階およびS115段階は、それぞれ非可視光線、音波信号、電波信号を利用して、ユーザーが携帯している端末、すなわち、位置情報提供装置の位置を算出する段階である。これに関しては詳述したので、説明を省略する。
その後、S109段階、S113段階またはS115段階で算出された位置情報を出力する段階S117が行われる。
図6は、本発明の実施例に係る端末が、ノード装置へ電波を発信し、ノード装置から非可視光線、音波、または電波信号を受信する様子を示す図面である。具体的に図6は、位置情報提供装置100が4つのノード装置200a、200b、200c、200dから非可視光線、音波、電波信号のうち、少なくとも1つを受信することを例に説明する。
図6のノード装置200a、200b、200c、200dを、それぞれ同一強度で非可視光線、音波、および電波信号を発信するノード装置200a、200b、200c、200dであるとすると、制御部110は、位置情報提供装置100からそれぞれのノード装置200a、200b、200c、200dまでのそれぞれの信号強度を算出し、算出した信号強度に基づいて位置情報提供装置100の位置を算出する。
本発明の実施例に係る制御部110は、受信した音波信号のうち、同じ端末の信号発生要請に応じて発信された非可視光線、音波信号、電波信号のうち、少なくとも1つに基づいて位置情報提供装置100の位置を算出する。前述した通り、前記信号に基づいてユーザーの位置を追跡する方法については詳述したので、説明を省略する。
以上、本発明の好適な実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、請求の範囲で正義している本発明の基本概念を利用した、当業者の様々な変形および改良形態も本発明の権利範囲に属するものである。
100…端末、110…制御部、120…ディスプレイ部、130…端末通信部、140…非可視光線の感知部、150…電波発信部、160…電波受信部、170…端末タイマー、180…音波受信部、190…入力部、200…ノード装置、205…本体、210…ノード制御部、220…外部通信部、230…ノードタイマー、240…電波受信部、245…電波発信部、250…音波発信部、260…拡散器

Claims (10)

  1. 室内に設置された1つ以上のノード装置からそれぞれ互いに異なるチャンネルを通じて同一強度で送信される信号に基つき、ユーザーの位置を測定する位置情報提供装置であって、
    位置情報の送信を要請する信号を受信した前記1つ以上のノード装置から同一強度で放出され、前記1つ以上のノード装置のそれぞれに対する位置情報を含む非可視光線を感知する非可視光線感知部と、
    前記1つ以上の非可視光線に含まれた位置情報、および前記1つ以上の非可視光線の強度に基づいて端末の位置を算出する位置算出部とを備える位置情報提供装置。
  2. 前記非可視光線は、赤外線および紫外線のうち、少なくとも1つから構成され、前記1つ以上のノード装置は、前記非可視光線を同一強度で放出する、請求項1に記載の位置情報提供装置。
  3. 前記位置算出部は、距離によって発生される非可視光線の強度に対する減衰度合いに基づき、ユーザーの位置を算出する、請求項1に記載の位置情報提供装置。
  4. 前記位置算出部は、1つの非可視光線が感知された場合、感知された非可視光線の強度による距離を導出して、感知された非可視光線を送出したノードの位置を中心とし、前記導出された距離を半径とする円を、前記端末の位置として算出する、請求項1に記載の位置情報提供装置。
  5. 前記位置算出部は、受信した強度の割合が異なる2つの非可視光線が感知された場合、前記端末の位置を下記の数式1によって算出する、請求項1に記載の位置情報提供装置。
    Figure 2018515754
    (前記2つの非可視光線は、AノードおよびBノードから受信され、xBは、Aノードを基準点にしたBノードのx軸座標であり、yBは、Bノードのy軸座標であり、Rは、Aノードの信号強度とBノードの信号強度の割合であって、Dは、AノードとBノードの距離である。)
  6. 前記位置算出部は、3つの非可視光線が受信された場合、3つの非可視光線を送出した3つのノードの位置情報および強度情報を利用して、前記数式1によって導出される複数の円が交差する2つの地点を導出し、導出された2つの地点のうち、直前の位置により近い点を中心とし、導出された2つの地点間の距離を半径とする円を、前記端末の位置として算出する、請求項5に記載の位置情報提供装置。
  7. 前記位置算出部は、4つ以上の非可視光線が受信された場合、4つ以上の非可視光線を送出した4つ以上のノードの位置情報および強度情報を利用して、前記数式1によって導出される複数の円が交差する1つの地点を、前記端末の位置として算出する、請求項5に記載の位置情報提供装置。
  8. 前記1つ以上のノード装置からそれぞれ互いに異なるチャンネルを通じて同一強度で発信された1つ以上の音波信号を受信する音波受信部をさらに備え、
    前記位置算出部は、非可視光線が感知されない場合、前記1つ以上の音波信号に基づいて前記端末の位置を算出する、請求項1に記載の位置情報提供装置。
  9. 前記位置情報を要請する信号を受信する1つ以上のノード装置からそれぞれ互いに異なるチャンネルを通じて同一強度で発信された1つ以上の電波信号を受信する電波受信部をさらに備え、
    前記位置算出部は、前記非可視光線および前記音波信号のいずれも感知されない場合、前記1つ以上の電波信号に基づいて前記端末の位置を算出する、請求項8に記載の位置情報提供装置。
  10. 位置情報提供装置と、
    前記位置情報提供装置へ固有ID、緯度、経度、高度、チャンネル、発信時刻、発信要請機器のIDおよびその他の情報などのデータを含む非可視光線、音波および電波を発信する1つ以上のノード装置とを備え、
    前記位置情報提供装置は、
    1つ以上のノード装置に位置情報を要請する信号を発信する発信部と、
    位置情報を要請する信号を受信した1つ以上のノード装置からそれぞれ互いに異なるチャンネルを通じて放出され、1つ以上の同一強度を持つ非可視光線を感知する非可視光線感知部と、
    感知された1つ以上の非可視光線に基づいて端末の位置を算出する位置算出部とを含むノードネットワーク。

JP2017552094A 2015-04-23 2016-03-04 位置情報提供装置およびノードネットワーク Expired - Fee Related JP6537206B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2015-0057518 2015-04-23
KR1020150057518A KR101711275B1 (ko) 2015-04-23 2015-04-23 위치 정보 제공 장치 및 노드 네트워크
PCT/KR2016/002182 WO2016171387A1 (ko) 2015-04-23 2016-03-04 위치 정보 제공 장치 및 노드 네트워크

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018515754A true JP2018515754A (ja) 2018-06-14
JP6537206B2 JP6537206B2 (ja) 2019-07-03

Family

ID=57144079

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017552094A Expired - Fee Related JP6537206B2 (ja) 2015-04-23 2016-03-04 位置情報提供装置およびノードネットワーク

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10768302B2 (ja)
EP (1) EP3287808B1 (ja)
JP (1) JP6537206B2 (ja)
KR (1) KR101711275B1 (ja)
CN (1) CN107533130B (ja)
WO (1) WO2016171387A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102021300B1 (ko) * 2017-04-28 2019-09-11 (주)니어스랩 위치정보 제공장치 및 이를 이용한 무인비행체의 위치확인 방법
US11662456B2 (en) 2017-12-11 2023-05-30 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der ange-wandten Forschung e. V. Method to determine a present position of an object, positioning system, tracker and computer program
WO2020037399A1 (en) * 2018-08-21 2020-02-27 Moonshot Health Inc. Systems and methods for mapping a given environment
US11187538B2 (en) * 2019-06-13 2021-11-30 Dalian University Of Technology Method for judging rotating characteristics of light sources based on summation calculation in visible light indoor positioning
CN114527426A (zh) * 2020-11-06 2022-05-24 西安理工大学 一种基于紫外光信标的应急定位系统及定位方法
CN112748399B (zh) * 2020-12-28 2024-02-13 北京科技大学 一种基于多pd接收机的可见光三维定位系统及方法

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0345030A (ja) * 1989-07-13 1991-02-26 Nippon Idou Tsushin Kk 移動局装置および移動通信システム
JP2005223436A (ja) * 2004-02-03 2005-08-18 Hitachi Ltd 携帯端末及び位置情報交換システム
KR20050095401A (ko) * 2004-03-26 2005-09-29 한석운 음파 또는 초음파의 전달시간을 이용한 삼차원 공간위치파악장치
JP2006300602A (ja) * 2005-04-18 2006-11-02 Falcon:Kk 測位データの取得方法、取得装置及び取得システム
KR20070112666A (ko) * 2006-05-22 2007-11-27 삼성전자주식회사 이동 기기의 위치정보를 제공하는 장치 및 방법과 이동기기의 위치정보를 생성하고 인식하는 장치 및 방법
KR20080100066A (ko) * 2007-05-11 2008-11-14 삼성전자주식회사 무선 위치측정 시스템 및 그의 고정노드 좌표 결정 방법
JP2009281793A (ja) * 2008-05-20 2009-12-03 Brother Ind Ltd 移動局測位システム
JP2010010850A (ja) * 2008-06-25 2010-01-14 Nec Tokin Corp 無線端末の位置推定システム
JP2010087933A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Brother Ind Ltd 移動局測位システム、移動局測位システムに適用可能な移動局および基地局
KR20100073744A (ko) * 2008-12-23 2010-07-01 한국전자통신연구원 Rf 기반의 실내 위치 추정 방법 및 장치
US20110026364A1 (en) * 2009-07-31 2011-02-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for estimating position using ultrasonic signals
JP2012026971A (ja) * 2010-07-27 2012-02-09 Fujitsu Ltd 測位装置、測位信号送信装置、測位方法、および測位信号送信方法
JP2013081023A (ja) * 2011-10-03 2013-05-02 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 位置検出装置、位置管理システム、位置検出方法およびプログラム

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2265875C (en) * 1996-09-09 2007-01-16 Dennis Jay Dupray Location of a mobile station
DE102004027292A1 (de) * 2004-06-04 2005-12-29 Siemens Ag Vefahren zur Bestimmung von Positionsdaten
ATE504009T1 (de) * 2005-04-26 2011-04-15 Rf Code Inc Rfid-systeme und verfahren mit infrarot- lokalisierung
US8265656B2 (en) * 2005-12-07 2012-09-11 Ekahau Oy Positioning technique
US7576694B2 (en) * 2006-04-20 2009-08-18 Toshiba America Research, Inc. Secure wireless user localization scheme using transmission range variation
CN101210965B (zh) * 2007-12-21 2011-06-29 新动力(北京)建筑科技有限公司 无线测距的方法、无线测距和定位的方法、设备及系统
CN101662401B (zh) * 2008-08-27 2012-06-06 联想(北京)有限公司 一种链式无线网络的组建方法及网络节点
KR20110035984A (ko) * 2009-09-30 2011-04-06 한국전자통신연구원 무선 측위 방법 및 장치
US8565783B2 (en) * 2010-11-24 2013-10-22 Microsoft Corporation Path progression matching for indoor positioning systems
KR101202613B1 (ko) 2011-04-04 2012-11-19 한국과학기술원 위치인식 장치와 시스템 및 방법
US8639640B1 (en) * 2011-06-10 2014-01-28 Google Inc. Prediction of indoor location using decision trees
CN102608570B (zh) * 2012-01-17 2014-06-04 华中科技大学 一种坑道无线传感器节点测距及定位方法
US9264874B2 (en) * 2012-10-02 2016-02-16 Federico Fraccaroli Method and apparatus for location based networking sessions
US20140111380A1 (en) * 2012-10-22 2014-04-24 Cambridge Silicon Radio Limited Method for short-range proximity derivation and tracking
KR101303729B1 (ko) 2013-03-12 2013-09-04 임동권 음파를 이용한 위치 정보 제공 시스템
US20140274119A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for indoor positioning based on wireless landmarks
WO2014203041A1 (en) * 2013-06-20 2014-12-24 Qatar University Qstp-B System and method for rfid indoor localization
WO2015027118A1 (en) * 2013-08-22 2015-02-26 Qualcomm Incorporated Utilizing a reference signal for indoor positioning
US9810764B2 (en) * 2013-09-30 2017-11-07 AT&T Intellectual Preoperty I, L.P. Systems and methods for high precision indoor location tracking
US9863773B2 (en) * 2014-04-29 2018-01-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Indoor global positioning system
US10509096B2 (en) * 2014-05-09 2019-12-17 Microsoft Technology Licensing, Llc Location error radius determination
US20150330795A1 (en) * 2014-05-15 2015-11-19 Qualcomm Incorporated Method to Dynamically Adjust Assistance Data for Improved Indoor Positioning Performance
EP3180633B1 (en) * 2014-08-12 2018-10-10 Philips Lighting Holding B.V. Method and apparatus for locating a mobile device
US9383441B2 (en) * 2014-08-25 2016-07-05 Younis Technologies, Inc. Indoor position location using delayed scanned directional reflectors

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0345030A (ja) * 1989-07-13 1991-02-26 Nippon Idou Tsushin Kk 移動局装置および移動通信システム
JP2005223436A (ja) * 2004-02-03 2005-08-18 Hitachi Ltd 携帯端末及び位置情報交換システム
KR20050095401A (ko) * 2004-03-26 2005-09-29 한석운 음파 또는 초음파의 전달시간을 이용한 삼차원 공간위치파악장치
JP2006300602A (ja) * 2005-04-18 2006-11-02 Falcon:Kk 測位データの取得方法、取得装置及び取得システム
KR20070112666A (ko) * 2006-05-22 2007-11-27 삼성전자주식회사 이동 기기의 위치정보를 제공하는 장치 및 방법과 이동기기의 위치정보를 생성하고 인식하는 장치 및 방법
KR20080100066A (ko) * 2007-05-11 2008-11-14 삼성전자주식회사 무선 위치측정 시스템 및 그의 고정노드 좌표 결정 방법
JP2009281793A (ja) * 2008-05-20 2009-12-03 Brother Ind Ltd 移動局測位システム
JP2010010850A (ja) * 2008-06-25 2010-01-14 Nec Tokin Corp 無線端末の位置推定システム
JP2010087933A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Brother Ind Ltd 移動局測位システム、移動局測位システムに適用可能な移動局および基地局
KR20100073744A (ko) * 2008-12-23 2010-07-01 한국전자통신연구원 Rf 기반의 실내 위치 추정 방법 및 장치
US20110026364A1 (en) * 2009-07-31 2011-02-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for estimating position using ultrasonic signals
JP2012026971A (ja) * 2010-07-27 2012-02-09 Fujitsu Ltd 測位装置、測位信号送信装置、測位方法、および測位信号送信方法
JP2013081023A (ja) * 2011-10-03 2013-05-02 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 位置検出装置、位置管理システム、位置検出方法およびプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
JP6537206B2 (ja) 2019-07-03
EP3287808A4 (en) 2018-12-12
KR101711275B1 (ko) 2017-03-02
KR20160126475A (ko) 2016-11-02
US10768302B2 (en) 2020-09-08
EP3287808B1 (en) 2020-07-01
CN107533130A (zh) 2018-01-02
EP3287808A1 (en) 2018-02-28
WO2016171387A1 (ko) 2016-10-27
US20180113214A1 (en) 2018-04-26
CN107533130B (zh) 2021-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6537206B2 (ja) 位置情報提供装置およびノードネットワーク
US10024952B2 (en) Self-organizing hybrid indoor location system
USRE47013E1 (en) Method for measuring location of radio frequency identification reader by using beacon
US20170013112A1 (en) Intuitive way to point, access, and control appliances and other objects in building interiors
CN103592622B (zh) 一种信号定位系统及其定位方法
ES2752756T3 (es) Acceso a iluminación basado en zonas
KR101247964B1 (ko) 비콘을 이용한 전파식별 리더의 위치 측정 방법 및 그를 위한 전파식별 시스템
JP7158743B2 (ja) ビーコンベースのポジション・アウェアネス・システム
JP2017509864A (ja) 位置決めシステムにおけるビーコニングの制御
Kyritsis et al. A BLE-based probabilistic room-level localization method
EP3354086B1 (en) Localization of a mobile device
US20170223498A1 (en) Localization using wireless signals
KR101453651B1 (ko) 절대위치 및 상대위치 정보를 이용한 실내 자동 위치측정 시스템 및 방법
CN103957594A (zh) 一种终端定位的方法及装置
KR20170054862A (ko) 장치들의 위치 측정을 위한 장치 및 방법
JP2009092594A (ja) 位置推定システム
Karabtcev et al. BLE beacon interaction module and mobile application in the indoor-navigation system
KR20150069928A (ko) 실내 측위 시스템 및 방법
US10955538B2 (en) Positioning transmitter, receiver, and system, and method therefor
KR101535005B1 (ko) 스마트 기기, 위치정보 제공 시스템장치 및 그 방법
JP2006118881A (ja) 位置測位装置および位置測位方法
KR101728587B1 (ko) 위치 정보 제공 장치 및 노드 네트워크

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180919

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181214

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190529

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190603

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6537206

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R3D02

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees