JP2019132627A - Position detection system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、屋内および屋外の両方において、移動体の位置を正確に特定することができる位置検知システムに関するものである。 The present invention relates to a position detection system capable of accurately specifying the position of a moving object both indoors and outdoors.
特開2003−65771号公報(特許文献1)には、屋内では光ビーコンを利用して移動体の位置を検知し、屋外ではGPS等を用いた衛星測位システムを利用する場合に、屋内と屋外との間に光ビーコン送信機を設置し、光ビーコン送信機からの光ビーコンを受信する光ビーコン受信機を移動体に装着し、移動体が屋外から屋内または屋内から屋外に移動したことを検知する位置検知システムが開示されている。また特開平8−111725号公報(特許文献2)および特開2001−204085号公報(特許文献3)にも、ビーコンと衛星測位システムとを切り替えて使用する技術が開示されている。
さらに特開平6−66919号公報(特許文献4)には、衛星測位システムと磁気利用測位システムの両方を用いて自動車の位置を検知する自動車のナビゲーション装置が開示されている。この装置では、衛星測位システムの位置検知に問題があるときには、衛星即位システムを利用せずに磁気利用測位システムを利用する。
In Japanese Patent Laid-Open No. 2003-65771 (Patent Document 1), when a position of a moving object is detected indoors using an optical beacon and a satellite positioning system using GPS or the like is used outdoors, indoors and outdoors. An optical beacon transmitter is installed between and an optical beacon receiver that receives an optical beacon from the optical beacon transmitter is attached to the moving body, and it is detected that the moving body has moved indoors or outdoors. A position sensing system is disclosed. Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-111725 (Patent Document 2) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-204085 (Patent Document 3) also disclose a technique for switching between a beacon and a satellite positioning system.
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-66919 (Patent Document 4) discloses an automobile navigation device that detects the position of an automobile using both a satellite positioning system and a magnetic-based positioning system. In this apparatus, when there is a problem in the position detection of the satellite positioning system, the magnetic positioning system is used without using the satellite positioning system.
特許文献1乃至4には、衛星測位システムと他の測位システムとを併用する技術が開示されている。しかしながら屋外の状況は千差万別で、衛星測位システムを利用できない屋外環境が、建物の外に存在する場合も多い。にもかかわらず屋外環境がどのような場合でも、屋内および屋外の移動体(人等)の位置を確実に検知することができる位置検知システムは従来なかった。
本発明の目的は、屋外環境がどのような場合でも、屋内および屋外の移動体の位置を確実に検知することができる位置検知システムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a position detection system that can reliably detect the positions of indoor and outdoor moving bodies regardless of the outdoor environment.
本発明の位置検知システムは、衛星測位システムとビーコン測位システムを備えている。衛星測位システムは、1以上の移動体に設けられて、複数の衛星から送信される複数の電波を受信する1以上の衛星電波受信部と、1以上の衛星電波受信部が受信した複数の電波を用いて移動体の屋外における位置を測位する位置測位部を有する。ビーコン測位システムは、1以上の移動体が移動する屋内の予め定めた複数の屋内設置位置にそれぞれ設置されて、ビーコンIDを含むビーコン信号を発生する複数の屋内ビーコン信号発生器と、衛星測位システムでは1以上の移動体の位置を測位できない屋外不感帯領域の予め定めた複数の屋外設置位置にそれぞれ設置されて、ビーコンIDを含むビーコン信号を発生する複数の屋外ビーコン信号発生器と、1以上の移動体に装着されて1以上のビーコン信号を受信して位置決定用のビーコンIDを決定する1以上のビーコン受信部と、1以上のビーコン受信部がそれぞれ決定した位置決定用のビーコンIDと、屋内の予め定めた複数の屋内設置位置の情報及び屋外の予め定めた複数の屋外設置位置の情報に基づいて、1以上の移動体の屋内または屋外における位置を決定する位置決定部を備えている。 The position detection system of the present invention includes a satellite positioning system and a beacon positioning system. The satellite positioning system is provided in one or more moving bodies, and receives one or more satellite radio wave receivers that receive a plurality of radio waves transmitted from a plurality of satellites, and a plurality of radio waves received by one or more satellite radio wave receivers. And a position measuring unit for measuring the position of the mobile object outdoors. The beacon positioning system includes a plurality of indoor beacon signal generators that generate beacon signals including beacon IDs installed at a plurality of predetermined indoor installation positions in which one or more moving objects move, and a satellite positioning system. Then, a plurality of outdoor beacon signal generators for generating a beacon signal including a beacon ID respectively installed at a plurality of predetermined outdoor installation positions in an outdoor dead zone area where the position of one or more mobile objects cannot be measured, One or more beacon receivers that are attached to a mobile body and receive one or more beacon signals to determine a beacon ID for position determination; a beacon ID for position determination determined by each of the one or more beacon receivers; Based on information on a plurality of indoor installation positions determined indoors and information on a plurality of outdoor installation positions determined outdoors, one or more mobile houses Or it has a position determining unit which determines a position in the outdoors.
本発明の位置検出システムでは、さらに、ビーコン測位システムと衛星測位システムとを切り換えるシステム切替部と、ビーコン測位システムと衛星測位システムの出力に基づいて1以上の移動体の現在位置の更新を行う現在位置更新部とを備えている。システム切替部は、ビーコン測位システムにより1以上の移動体の位置を測位しているときには、衛星測位システムが1以上の移動体の位置を正常に測位しているときでも、ビーコン測位システムを優先し、ビーコン測位システムにより1以上の移動体の位置を測位しない状態で、衛星測位システムが1以上の移動体の位置を正常に測位するとビーコン測位システムから前記衛星測位システムへの切替を行い、衛星測位システムにより1以上の移動体の位置を正常に測位しない状態で、ビーコン測位システムが1以上の移動体の位置を測位すると、衛星測位システムからビーコン測位システムへの切替を行う。 The position detection system of the present invention further includes a system switching unit that switches between a beacon positioning system and a satellite positioning system, and a current position that updates the current position of one or more mobile objects based on the outputs of the beacon positioning system and the satellite positioning system. And a position updating unit. The system switching unit gives priority to the beacon positioning system when the position of one or more moving bodies is measured by the beacon positioning system, even when the satellite positioning system normally positions the position of one or more moving bodies. When the position of one or more moving objects is not measured by the beacon positioning system and the satellite positioning system normally positions one or more moving objects, the beacon positioning system is switched to the satellite positioning system, and the satellite positioning is performed. When the beacon positioning system measures the position of one or more moving objects in a state where the position of one or more moving objects is not normally measured by the system, switching from the satellite positioning system to the beacon positioning system is performed.
衛星測位システムで位置を決定しようとしても、周囲の建造物の高さや位置等の関係から、位置決定精度が悪くなる場合がある、そこで本発明では、そのような屋外の特定領域に、屋外ビーコン信号発生器を設置して、ビーコン測位システムで位置を特定する。すなわち本発明では、屋外での測位にビーコン測位システムを優先する。その結果、衛星測位システムとビーコン測位システムの両方を用いる場合でも、屋内および屋外の両方において、移動体の位置を確実に検知することができる。 Even if the position is determined by the satellite positioning system, the position determination accuracy may deteriorate due to the relationship between the height and position of surrounding buildings. Therefore, in the present invention, an outdoor beacon is provided in such an outdoor specific area. Install a signal generator and locate it with a beacon positioning system. That is, in the present invention, the beacon positioning system is prioritized over outdoor positioning. As a result, even when both the satellite positioning system and the beacon positioning system are used, the position of the moving body can be reliably detected both indoors and outdoors.
なお衛星測位システムは、衛星の数が6個以下で精度低下率(DOP値)が1.5以上のときには、位置情報を出力しないようにするのが好ましい。このようにすれば、衛星測位システムの出力の信用度が低下している状態では、屋外での位置の更新を行わないことにより、誤検出を防止することができる。 The satellite positioning system preferably does not output position information when the number of satellites is 6 or less and the accuracy reduction rate (DOP value) is 1.5 or more. In this way, in the state where the reliability of the output of the satellite positioning system is lowered, erroneous detection can be prevented by not updating the position outdoors.
またビーコン測位システムにより1以上の移動体の位置を測位しない状態で、且つ衛星測位システムが出力を停止しているときには、現在位置更新部は現在位置の更新を行わないのが好ましい。このようにすれば、誤った位置検出により生じる問題を確実に防止できる。 Further, when the position of one or more moving bodies is not measured by the beacon positioning system and the satellite positioning system stops outputting, it is preferable that the current position update unit does not update the current position. In this way, problems caused by erroneous position detection can be reliably prevented.
なおビーコン受信部と、衛星電波受信部と、位置測位部とシステム切替部が移動体に装着される通信端末器内に構築されていてもよい。 In addition, the beacon receiving unit, the satellite radio wave receiving unit, the position measuring unit, and the system switching unit may be constructed in a communication terminal that is mounted on the moving body.
本発明の位置検知システムは、ビーコン受信部として、1以上の移動体に装着されて1以上のビーコン信号を受信し、所定の決定周期で、受信した1以上のビーコン信号の電波強度から位置決定用のビーコン信号を決定して該位置決定用のビーコン信号を発生するビーコン信号発生器のビーコンIDを位置決定用のビーコンIDとして決定して保存するビーコンID決定保存部と、位置決定用のビーコンIDを位置決定部に発信する発信部とから構成されたものを用いることができる。また屋内の領域と屋外の領域との境界領域に配置された越境判定用ビーコン信号発生器と、境界用ビーコン信号発生器を間にして屋内の領域と屋外の領域とに配置された屋内ビーコン信号発生器と屋外ビーコン信号発生器をさらに備えていていてもよい。この場合、ビーコン受信部は、屋内ビーコン信号発生器が発生したビーコン信号に対する第1の閾値と、屋外ビーコン信号発生器が発生したビーコン信号に対する第2の閾値と、越境判定用ビーコン信号発生器が発生したビーコン信号に対するリセット閾値及び該リセット閾値より小さい確認閾値を有している。そしてビーコン受信部は、越境判定用ビーコン信号発生器が発生する所定のリセット閾値以上のビーコン信号をビーコン受信部が受信しているときには、その前に決定されている位置決定用のビーコンIDをリセットして越境判定用ビーコン信号発生器のビーコンIDを位置決定用のビーコンIDとし、その後第1のビーコン信号発生器が発生するビーコン信号の電波強度が第1の閾値以上であり且つ越境判定用ビーコン信号発生器が発生するビーコン信号の電波強度が確認閾値以下であるときには、移動体が境界領域から第1の領域に移動したものと決定して第1のビーコン信号発生器のビーコンIDを位置決定用のビーコンIDと定め、または第2のビーコン信号発生器が発生するビーコン信号の電波強度が第2の閾値以上であり且つ越境判定用ビーコン信号発生器が発生するビーコン信号の電波強度が確認閾値以下であるときには、移動体が境界領域から第2の領域に移動したものと決定して第2のビーコン信号発生器のビーコンIDを位置決定用のビーコンIDと定めるのが好ましい。 The position detection system of the present invention receives a beacon signal attached to one or more moving bodies as a beacon receiving unit, and determines a position from the radio wave intensity of the received one or more beacon signals at a predetermined determination cycle. A beacon ID determination storage unit that determines and stores a beacon ID of a beacon signal generator that determines a beacon signal for use in generating a beacon signal for position determination as a beacon ID for position determination, and a beacon for position determination What comprised the transmission part which transmits ID to a position determination part can be used. In addition, a beacon signal generator for cross-border determination arranged in the boundary region between the indoor region and the outdoor region, and an indoor beacon signal arranged in the indoor region and the outdoor region with the boundary beacon signal generator in between A generator and an outdoor beacon signal generator may be further provided. In this case, the beacon receiving unit includes a first threshold for a beacon signal generated by the indoor beacon signal generator, a second threshold for a beacon signal generated by the outdoor beacon signal generator, and a beacon signal generator for cross-border determination. It has a reset threshold for the generated beacon signal and a confirmation threshold smaller than the reset threshold. When the beacon receiver receives a beacon signal that is equal to or greater than a predetermined reset threshold generated by the cross-border determination beacon signal generator, the beacon receiver resets the previously determined beacon ID for position determination. Then, the beacon ID of the beacon signal generator for cross-border determination is set as the beacon ID for position determination, and then the radio wave intensity of the beacon signal generated by the first beacon signal generator is equal to or higher than the first threshold and the beacon for cross-border determination When the radio wave intensity of the beacon signal generated by the signal generator is below the confirmation threshold, it is determined that the moving body has moved from the boundary area to the first area, and the beacon ID of the first beacon signal generator is determined. Beacon ID or the signal strength of the beacon signal generated by the second beacon signal generator is greater than or equal to the second threshold and When the radio wave intensity of the beacon signal generated by the determination beacon signal generator is equal to or lower than the confirmation threshold, it is determined that the moving body has moved from the boundary area to the second area, and the beacon ID of the second beacon signal generator Is preferably defined as a beacon ID for position determination.
このように越境判定用ビーコン信号発生器を設けて、越境判定用ビーコン信号発生器からのリセット閾値以上のビーコン信号をビーコン受信部が受信したときに、それまでの位置決定用のビーコンIDをリセットして、越境判定用ビーコン信号発生器のビーコンIDを位置決定用のビーコンIDとし、その後に越境判定用ビーコン信号発生器からのビーコン信号の電波強度が確認閾値以下になっていることを前提として(ビーコン受信部が境界領域からある程度離れていることを前提として)、第1の閾値及び第2の閾値と受信したビーコン信号の電波強度に基づき、境界領域から第1の領域に移動したのか、または第2の移動領域に移動したのかを判定して位置決定用のビーコンIDを更新すれば、境界領域を通過して第1の領域または第2の領域のどちらの領域に移動体が移動したのかを確実に判定することができる。そのため進行方向の誤判定を防止できる。 In this way, a beacon signal generator for cross-border determination is provided, and when the beacon receiving unit receives a beacon signal equal to or higher than the reset threshold from the beacon signal generator for cross-border determination, the beacon ID for position determination until then is reset. Assuming that the beacon ID of the beacon signal generator for cross-border determination is the beacon ID for position determination, and then the radio wave intensity of the beacon signal from the beacon signal generator for cross-border determination is equal to or lower than the confirmation threshold value. (Assuming that the beacon receiver is some distance away from the boundary area), whether the first threshold and the second threshold and the radio wave intensity of the received beacon signal have moved from the boundary area to the first area, Alternatively, if the position determination beacon ID is updated by determining whether it has moved to the second movement area, the first area or the first area is passed through the boundary area. It can be determined whether the moving body in both areas of the region has moved reliably. Therefore, erroneous determination of the traveling direction can be prevented.
以下、図を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。図1は本発明の位置検知システムの実施の形態の一例の構成を示すブロックである。図1において、本実施の形態の位置検知システムは、衛星測位システム1とビーコン測位システム2を併用して移動体(例えば作業者)の位置を決定する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an example of an embodiment of a position detection system of the present invention. In FIG. 1, the position detection system of the present embodiment determines the position of a moving body (for example, an operator) by using a
後に詳しく説明する衛星測位システム1は、1以上の移動体6[図10参照]に設けられて、複数のGPS衛星等の衛星A〜Nから送信される複数の電波を受信する1以上の衛星電波受信部11と、1以上の衛星電波受信部が受信した複数の電波を用いて移動体の屋外における位置を測位する位置測位部12を有する。なお図1においては、移動体6に装着される1つの通信端末部7の構成だけを例示してある。実際には、移動体6の数に相当する通信端末部7が存在している。
The
(システムの構成)
ビーコン測位システム2は、複数の屋内ビーコン信号発生器21と、複数の屋外ビーコン信号発生器22と、1以上の越境判定用ビーコン信号発生器23と、1以上の移動体に装着される1以上のビーコン受信部24と、位置決定部25とを備えている。ビーコン受信部24は、ビーコンID決定保存部24Aと発信部24Bを備えている。
(System configuration)
The
n台(nは2以上の整数)の屋内ビーコン信号発生器21は、1以上の移動体が移動する屋内の予め定めた複数の屋内設置位置にそれぞれ設置されて、ビーコンIDを含むビーコン信号を発生する。m台(mは2以上の整数)の屋外ビーコン信号発生器22は、衛星測位システム1では1以上の移動体の位置を測位できない屋外不感帯領域の予め定めた複数の屋外設置位置にそれぞれ設置されて、ビーコンIDを含むビーコン信号を発生する。1以上の越境判定用ビーコン信号発生器23は、屋内領域と屋外領域の境界領域に設置されてビーコンIDを含むビーコン信号を発生する。位置決定部25は、ビーコン受信部24が受信したビーコン信号に基づいてビーコンID決定保存部24Aが決定した位置決定用のビーコンIDを利用して移動体の位置と進行方向を決定する。
The n indoor beacon signal generators 21 (n is an integer of 2 or more) are installed at a plurality of predetermined indoor installation positions in which one or more moving objects move, and receive beacon signals including beacon IDs. Occur. The m outdoor beacon signal generators 22 (m is an integer of 2 or more) are installed at a plurality of predetermined outdoor installation positions in the outdoor dead zone where the
本実施の形態では、移動体に装着されるビーコン受信部24は、各ビーコン信号発生器から1以上のビーコン信号を受信する。ビーコンID決定保存部24Aは、所定の判定周期(本実施の形態では1秒)で、受信した1以上のビーコン信号の電波強度から、移動体の移動領域内における位置を決定するために使用する位置決定用のビーコン信号を決定して該位置決定用のビーコン信号を発生するビーコン信号発生器のビーコンIDを位置決定用のビーコンIDとして決定して保存する。発信部24Bは、決定したデータを位置決定部25に無線で送信するように構成されている。なお本実施の形態では、位置決定部25からの所定の決定周期(本実施の形態では5秒)で出される発信要求に応じて、発信部24Bは位置決定用のビーコンIDを発信する。
In the present embodiment, the
位置決定部25は、サーバ内に構成されている。位置決定部25は、受信データ記憶部26と現在位置決定部27とを備えており、各ビーコン受信部24のビーコンID決定保存部24Aが、各ビーコン信号発生器21、22及び23からそれぞれ受信した各ビーコン信号の電波強度と、各ビーコン信号のビーコンIDとに基づいて定めた位置決定用のビーコンIDと、各ビーコン信号発生器21、22及び23の移動領域内における予め定めた複数の設置位置の情報(移動領域内におけるビーコン信号発生器の設置位置を地図データとして記憶した情報に相当)とに基づいて、所定の決定周期(本実施形態では5秒間)で、移動体の移動領域内における位置を決定する。なお本実施形態において、電波強度は、直接的に位置の決定に利用されるものではなく、位置決定用のビーコン信号を決定して決定したビーコン信号を発生するビーコン信号発生器のビーコンIDの更新の条件判断に利用されるものであり、電波強度によって詳細な現在位置を決定するものではない。
The
複数の移動体6(図10参照)が屋内及び屋外を移動しており、ビーコン受信部24及び衛星電波受信部11も移動体6ごとに備えられた通信端末部7内に実装されている。移動体6は、本実施形態では、例えば工場内で作業する作業員であり、ビーコン受信部24及び衛星電波受信部11は作業員のヘルメットに装着されている。なおビーコン受信部24及び衛星電波受信部11は一時データ記憶部を備えている。ビーコン受信部24は各ビーコン信号発生器21、22及び23から受信したビーコン信号に基づいて位置決定用のビーコンIDを決定してビーコンID決定保存部24Aに記憶しておき、一定期間分のデータを後からまとめて送信データとして位置決定部25に送信することもできる。
A plurality of moving bodies 6 (see FIG. 10) are moving indoors and outdoors, and the
衛星電波受信部11は、複数の衛星から受信した電波を測定してデータ化し、位置測位部12に送信する。衛星電波受信部11も一定期間分のデータを全て一時データ記憶部に記憶しておき、後から一定期間分のデータをまとめて送信データとして位置測位部12に送信するようにしてもよい。
The satellite radio
位置決定部25の受信データ記憶部26は、対応するビーコン受信部24の各発信部24Bから送信されてくる位置決定用のビーコンIDを記録して保持する。現在位置決定部27は、受信データ記憶部26に記憶された各ビーコン受信部24から送信されてくる位置決定用のビーコンIDとビーコン信号発生器の設置位置に関する情報とに基づいて、各移動体の現在位置を決定する。
The reception
位置測位部12の図示しない一時データ記憶部は、判定周期(1秒間)よりも短い所定の測定周期(例えば1/10秒間)または判定周期と同じ測定周期で、各衛星電波受信部11が受信した複数の衛星からの電波を衛星毎のID及び電波強度を表す受信データとして、対応する各衛星ごとに記録して保持する。そして複数の衛星からの電波を衛星毎のID及び電波強度を表す受信データに基づいて移動体の屋外における位置を後述するように測位する。
The temporary data storage unit (not shown) of the
(ビーコン測位システムと衛星測位システムの切替)
衛星測位システム1で位置を決定しようとしても、図2に示すように、周囲の建造物の高さや位置等の関係から、例えば衛星からの電波が建物の壁で反射してくるマルチパスが受信電波中に混在するため、位置決定精度が悪くなる場合がある。また図4(A)及び(B)に示すように、高い建物が障害となって、必要な数の衛星からの電波が直接到達しない特定領域または衛星測位システムでは移動体の位置を正しく測位できない屋外不感帯領域があり、この特定領域(屋外不感帯領域)では衛星測位システム1による位置決め精度が大幅に悪くなる。図3(A)及び(B)では、GNSSエリアが、衛星測位システム1による位置検知で誤差が少ない領域であり、ビーコンエリアが衛星測位システム1による位置検知の誤差が多くなるエリアである。本実施の形態では、衛星測位システム1による位置検知で誤差大きくなる屋外不感帯領域に、m台の屋外ビーコン信号発生器22を設置して、ビーコン測位システム2で位置を特定する。
(Switching between beacon positioning system and satellite positioning system)
Even if the position is to be determined by the
図4に示すように、本実施の形態では、1つの建物に対して、建物の周囲にビーコン測位システムを優先するビーコン情報優先エリア(屋外不感帯領域)を設定し、その外側に衛星測位システムを優先するGNSS情報エリアを設定している。すなわち本実施の形態では、屋外でビーコン測位システム2を優先する。
As shown in FIG. 4, in this embodiment, for one building, a beacon information priority area (outdoor dead zone area) that prioritizes the beacon positioning system is set around the building, and a satellite positioning system is set outside the area. A priority GNSS information area is set. That is, in this embodiment, the
これを実現するために、本実施の形態の位置検出システムでは、さらに、ビーコン測位システム2と衛星測位システム1とを切り換えるシステム切替部3と、ビーコン測位システム2と衛星測位システム1の出力に基づいて1以上の移動体の現在位置の更新を行う現在位置更新部4とを備えている。システム切替部3は、ビーコン測位システム2により1以上の移動体の位置を測位しているときには、衛星測位システム1が1以上の移動体の位置を正常に測位しているときでも、ビーコン測位システム2を優先し、ビーコン測位システム2により1以上の移動体の位置を測位しない状態で、衛星測位システム1が1以上の移動体の位置を正常に測位するとビーコン測位システム2から衛星測位システム1への切替を行い、衛星測位システム1により1以上の移動体の位置を正常に測位しない状態で、ビーコン測位システム2が1以上の移動体の位置を測位すると、衛星測位システム1からビーコン測位システム2への切替を行う。その結果、衛星測位システム1とビーコン測位システム2の両方を用いる場合でも、屋内および屋外の両方において、移動体の位置を誤検知することがない。システム切替部3を経由して現在位置更新部4に決定結果が送られて、データの保持と更新が行われる。現在位置更新部4、位置決定部25は、移動体の位置の監視を行う監視センタに設置したコンピュータによって構成されるサーバ内または管理者が携帯する携帯監視装置のコンピュータ内に実現することができる。なお現在位置更新部4の出力は、画面付きのモニターにリアルタイムで逐次表示してもよいし、移動体(作業者)の1日の行動軌跡として出力できるようにしてもよく、検知結果の出力態様は任意である。
In order to realize this, the position detection system of the present embodiment further includes a
屋外不感帯領域の定め方は、衛星測位システム1の測定誤差が所定の範囲内に入るか否かにより定めることになる。図5は、衛星測位システム1でいかなる場合に、誤差が大きくなるかを決定するために行った試験の条件を示している。図5(A)は建物の高さが4.2mの場合における建物からの距離即ち測定位置(2m,4m,6m,8m, 16m)を●印で示している。また図5(B)は、建物を中心にして受信可能な衛星G3,G22,G11・・等の位置を示している。図5(B)の同心円は中心位置から上空を見たときの仰角を90度とした場合の、各衛星と建物との間の仰角を示している。図6(A)は、建物からの衛星電波受信部の位置(移動体の位置)を変えたときの、衛星測位システム1の誤差距離を示している。衛星測位システム1の位置測位部12における位置の決定方法では、GPS、GLONASS、Galileo 及び準天頂衛星システム、DGPSのいずれかの衛星を単独で、又は併用するようにしてもよい。そして複数の衛星からの電波を用いて測位する方法としては、例えば、『マルチGNSS 測量マニュアル(国土地理院,平成27年7月)』、『浪江、安田「移動体におけるDGPSとGPS/GLONASS単独測位」日本航海学会99開講演会(平成10(1998)年11)』、特開2002-107442号公報及び特開2005-265769号公報等に記載の公知の測位方法を利用することができる。
The method of determining the outdoor dead zone is determined by whether or not the measurement error of the
そして図6(A)には、受信できる複数の衛星からの電波に基づいてそれぞれ定めた複数の位置の単純平均値と実際の衛星電波受信部の位置との間の誤差距離を縦軸に示している。なお平均値の定め方は任意である。この図からは、建物との距離が短くなると、急激に誤差距離が大きくなり、建物からの距離が4m以上になると誤差範囲が10m以内に入ることが判る。また図6(B)は、建物からの距離がはなれた場合に受信可能な衛星の数を示している。この図からは建物に近付いても、電波を受信できる衛星の数がほとんど変わらないとがないことが判る。これらの結果からは、建物に近付くほど建物に反射した電波のマルチパスの影響が大きくなることが判る。 In FIG. 6A, the vertical axis indicates the error distance between a simple average value of a plurality of positions determined based on radio waves from a plurality of satellites that can be received and the actual position of the satellite radio wave receiver. ing. The method of determining the average value is arbitrary. From this figure, it can be seen that when the distance from the building is shortened, the error distance suddenly increases, and when the distance from the building is 4 m or more, the error range is within 10 m. FIG. 6B shows the number of satellites that can be received when the distance from the building increases. From this figure, it can be seen that the number of satellites that can receive radio waves remains almost the same even when approaching a building. From these results, it can be seen that the closer to the building, the greater the influence of the multipath of the radio wave reflected on the building.
図7は、建物からの衛星電波受信部の距離とその距離における仰角と、測定誤差(平均値)と受信できる衛星の数を示している。図8は、図5(B)に示した特定の衛星(G3,G22,G11)から受信した電波のS/N比と建物からの距離をそれぞれ示している。図5(B)から、衛星G3とG22の仰角が45度以上であり、建物に衛星電波受信部が近付くとS/N比が悪くなることが判る。また衛星G11の仰角が40度付近であり、建物に衛星電波受信部が近付くとS/N比が極端に悪くなることが判る。いずれの衛星の場合も、衛星電波受信部が建物から4m以上離れるとS/N比が増加し、誤差範囲も10m以内に入ることが判る。これらの結果からは、周囲の建物の高さを考慮し、仰角が45度以上確保できれば、衛星測位システム1でもある程度の測定精度を確保できることが判る。
FIG. 7 shows the distance of the satellite radio wave receiver from the building, the elevation angle at that distance, the measurement error (average value), and the number of satellites that can be received. FIG. 8 shows the S / N ratio of the radio waves received from the specific satellites (G3, G22, G11) shown in FIG. 5B and the distance from the building, respectively. From FIG. 5B, it can be seen that the S / N ratio deteriorates when the elevation angles of the satellites G3 and G22 are 45 degrees or more and the satellite radio wave receiver approaches the building. Also, it can be seen that the S / N ratio is extremely deteriorated when the elevation angle of the satellite G11 is around 40 degrees and the satellite radio wave receiving unit approaches the building. In any of the satellites, it can be seen that the S / N ratio increases and the error range is within 10 m when the satellite radio wave receiver is more than 4 m away from the building. From these results, it is understood that a certain degree of measurement accuracy can be secured even in the
なお本実施の形態では、以下の条件のときには、衛星測位システム1の位置情報を使用しないようにしている。
In the present embodiment, the position information of the
*1度(1秒)でも位置情報がとれないときがあったら、取得から10秒間のデータは使用しない。 * If there is a case where position information cannot be obtained even once (1 second), the data for 10 seconds after acquisition is not used.
*受信できる衛星の数が6個以下のときには位置情報は使用しない。 * Location information is not used when the number of satellites that can be received is 6 or less.
*DOP値(精度低下率)が1.5以上のときは位置情報を使用しない。 * Location information is not used when the DOP value (precision reduction rate) is 1.5 or more.
*DOP値が1つ前のデータに比べて0.3以上動いたら位置情報は使用しない。 * If the DOP value moves 0.3 or more compared to the previous data, position information is not used.
*衛星測位システムが出力を停止しているときには、現在位置更新部は現在位置の更新を行わない。 * When the satellite positioning system stops outputting, the current position update unit does not update the current position.
このようにすれば、衛星測位システム1の出力の信用度が低下している状態では、屋外での位置の更新を行わないことにより、誤検出を防止することができる。
In this way, in the state where the reliability of the output of the
(アルゴリズムのフローチャート)
図9は、本実施の形態の主要部を、コンピュータを用いて実現する場合に使用するソフトウエアのアルゴリズムの一部を示すフローチャートである。このフローチャートを用いて、本実施の形態の位置決定システムにおいて、衛星測位システム1とビーコン測位システムを併用する際の動作について説明する。
(Algorithm flowchart)
FIG. 9 is a flowchart showing a part of a software algorithm used when the main part of the present embodiment is realized by using a computer. The operation when the
ビーコン受信部24は判定周期の1周期内にビーコン信号の受信があったかどうか判断し(ステップS1)、ビーコン信号の受信があれば、判定周期よりも短い所定の測定周期で1周期内でビーコン受信部24が受信した受信データに対し、各ビーコン信号発生器21,22,23の発するビーコンIDごとに、電波強度の平均的な値を算出し、算出した平均的な値を電波強度RSSIとしてビーコン受信部24のメモリに記録し保持する(ステップS2)。本実施形態における「平均的な値」は、公知の平均値の計算法により計算でき、複数のビーコン信号の複数の電波強度の単純平均として求める。他の実施形態では、複数のビーコン信号の電波強度の中央値として求めたり、複数のビーコン信号の電波強度の最大値と最小値を除く残りの電波強度の単純平均値として求めるようにしてもよい。
The
記録した電波強度RSSIが予め定めた閾値以上あるときには(ステップS3)、ステップS4へと進みビーコン測位システムを採用することとする[ビーコン判定OKとする]。記録した電波強度RSSIが予め定めた閾値に達しないときには(ステップS3)、ステップS5へと進みビーコン測位システムを採用しないこととする[ビーコン判定NGとする]。ステップS4及びS5を経ると、ステップS6で1周期ごとに衛星測位システムの位置情報を出力する(ステップS6)。そしてDOP値(精度低下率)が閾値(1.5)以上か、また受信できる衛星の数が閾値以下(6個以下)か否か[DOP値・衛星数が閾値クリア?]の判定を行う(ステップS7)。ステップS7の判定でDOP値が閾値より大きく且つ衛星の数が閾値より大きいときには、衛星測位システムの位置情報の出力が正常であると判定し[GNSS判定OKとする](ステップS8)、ステップS7の判定でDOP値が閾値以下または衛星の数が閾値以下のときには、衛星測位システムの位置情報の出力が正常ではないと判定する[GNSS判定NGとする](ステップS9)。そしてステップS10においてステップS4におけるビーコン判定がOKか否かの判断がなされ、ビーコン判定がOKの場合には、ステップS8及びS9の判定結果の如何にかかわらずビーコン測位システムの判定結果を採用することが決定される(ステップS11)。これによりビーコン測位システムが、衛星測位システムに対して優先される。 When the recorded radio field intensity RSSI is equal to or greater than a predetermined threshold (step S3), the process proceeds to step S4 and the beacon positioning system is adopted [beacon determination OK]. When the recorded radio field intensity RSSI does not reach a predetermined threshold value (step S3), the process proceeds to step S5 and the beacon positioning system is not adopted [beacon determination NG]. After passing through steps S4 and S5, the position information of the satellite positioning system is output every cycle in step S6 (step S6). Whether the DOP value (decrease rate of accuracy) is greater than or equal to the threshold (1.5), and whether the number of satellites that can be received is less than or equal to the threshold (6 or less) ] Is determined (step S7). When the DOP value is larger than the threshold value and the number of satellites is larger than the threshold value in the determination in step S7, it is determined that the position information output from the satellite positioning system is normal [set as GNSS determination OK] (step S8), and step S7. When the DOP value is equal to or smaller than the threshold value or the number of satellites is equal to or smaller than the threshold value, it is determined that the position information output of the satellite positioning system is not normal [set as GNSS determination NG] (step S9). In step S10, it is determined whether or not the beacon determination in step S4 is OK. If the beacon determination is OK, the determination result of the beacon positioning system is adopted regardless of the determination results in steps S8 and S9. Is determined (step S11). This gives priority to the beacon positioning system over the satellite positioning system.
ステップS10においてステップS5におけるビーコン判定がNGと判断されている場合(ビーコン測位システムの測位が使用できない場合には)、ステップS12に進み、ステップS12ではステップS8において衛星測位システムの測位が正常か否かの判断がなされ、衛星測位システムが正常に測位しているときには衛星測位システムの測位結果を採用する[GNSS採用](ステップS13)。ステップS12で衛星測位システムが正常に測位していないと判断されているときには、そのときの衛星測位システムの測位結果を採用せずに、1周期前の優先使用の位置情報の測位結果を採用する(ステップS14)。以後、移動体が屋外にいる限り、図9のステップ1からステップS14が繰り返される。なおこのフローチャートでは、ステップS7〜ステップS14によってシステム切替部3が構成されている。
If it is determined in step S10 that the beacon determination in step S5 is NG (when the positioning of the beacon positioning system cannot be used), the process proceeds to step S12. In step S12, whether the positioning of the satellite positioning system is normal in step S8. If the satellite positioning system is positioning normally, the positioning result of the satellite positioning system is adopted [GNSS adoption] (step S13). When it is determined in step S12 that the satellite positioning system is not normally positioned, the positioning result of the preferential use position information one cycle before is used without adopting the positioning result of the satellite positioning system at that time. (Step S14). Thereafter, as long as the moving body is outdoors,
(境界判定用ビーコン信号発生器の機能)
図10及び図11を用いて、境界判定用ビーコン信号発生器23を用いた出入り口等の電波状況が悪い場所における移動体6の進行方向の決定機能を説明する。以下の説明では、境界判定用ビーコン信号発生器23に近い位置にあり且つ屋内にある屋内ビーコン信号発生器21の1つを第1ビーコン信号発生器21´と言い、境界判定用ビーコン信号発生器23に近い位置にあり且つ屋外にある屋外ビーコン信号発生器22の1つを第2ビーコン信号発生器22´と言う。第1ビーコン信号発生器21´、第2ビーコン信号発生器22´及び越境判定用ビーコン信号発生器23は、移動領域内の予め定めた設置位置にそれぞれ設置され、ビーコンIDを含むビーコン信号を所定の電波強度(RSSI)で発生する。
(Function of beacon signal generator for boundary judgment)
A function for determining the traveling direction of the moving
移動体6が移動する屋内領域R1と屋外領域R2との境界領域には、移動体6が往来可能な出入口Eが設けられている。第1ビーコン信号発生器21´は屋内に配置され、第2ビーコン信号発生器22´は屋外に配置され、その間の出入口Eに越境判定用ビーコン信号発生器23が配置されている。
In the boundary area between the indoor area R1 and the outdoor area R2 where the moving
図示のように、第1ビーコン信号発生器21´と越境判定用ビーコン信号発生器23とは、ビーコン受信部24が受信可能な送信範囲が一部重複する位置関係になる位置に設置されている。同様に、越境判定用ビーコン信号発生器23と第2ビーコン信号発生器22´の位置関係も同様である。越境判定用ビーコン信号発生器23の送信範囲は出入口Eの幅方向の範囲を漏れなくカバーできる広さに設定されている。建物の屋内と屋外との間の出入口Eの領域(境界領域)では、電波の反射状況が複雑である。
As shown in the figure, the first
各ビーコン信号発生器21´,22´及び23は、ビーコンIDを含むビーコン信号を発生するものであれば、どのようなビーコン信号発生器でもよい。但し、越境判定用ビーコン信号発生器23は、出入口Eの形状やサイズ等の条件に適合するものが選択される。
Each
なお図10では、説明の便宜上、屋内領域R1及び屋外・屋外にはそれぞれ、境界領域に最も隣接する第1ビーコン信号発生器21´及び第2ビーコン信号発生器22´しか表していないが、屋内領域R1及び屋外領域R2には、屋内及び屋外における移動体6の位置を検知するために、それぞれ複数の第1ビーコン信号発生器21´及び第2ビーコン信号発生器22´が予め定めた複数の設置位置に配置されている。各ビーコン信号発生器21´及び23は、移動体6の移動を妨げず、且つ移動領域に存在する物体の影響を避けるために、移動領域内の天井に取り付けられているのが好ましい。ビーコン信号発生器22´は予め定めた電波強度で、固有のビーコンID(識別子)を含むビーコン信号を屋外に設置した電柱等のポールの上から下方に向けて発生する。
In FIG. 10, for convenience of explanation, only the first
位置決定部25の現在位置決定部27は、各ビーコン受信部24が決定して受信データ記憶部26に保持した位置決定用のビーコンIDを読み出し、ビーコンIDとビーコン信号発生器の設置位置の情報とに基づいて移動体6の位置を検知する。ビーコン受信部24内には、第1ビーコン信号発生器21´が発生したビーコン信号に対する第1閾値T1と、第2ビーコン信号発生器22´が発生したビーコン信号に対する第2閾値T2と、越境判定用ビーコン信号発生器23が発生したビーコン信号に対するリセット閾値Tr及び該リセット閾値より小さい確認閾値Tvを有している。ビーコン受信部24は、越境判定用ビーコン信号発生器23が発生するリセット閾値Tr以上のビーコン信号をビーコン受信部24が受信しているときには、それ以前に決定している位置検出用のビーコンIDをリセットして、越境判定用ビーコン信号発生器23のビーコンIDを位置検出用のビーコンIDと決定して、移動体6が境界領域にあるものと決定する。
The current
移動体6が境界領域にあると検知された状態で、ビーコン受信部24は、第1ビーコン信号発生器21´が発生するビーコン信号の電波強度が第1閾値T1以上あり且つ越境判定用ビーコン信号発生器23が発生するビーコン信号の電波強度が確認閾値Tv以下であるときには、移動体6が境界領域から屋内に移動したものと決定する。またビーコン受信部24は、第2ビーコン信号発生器22´が発生するビーコン信号の電波強度が第2閾値T2以上あり且つ越境判定用ビーコン信号発生器23が発生するビーコン信号の電波強度が確認閾値Tv以下であるときには、移動体6が境界領域から屋外に移動したものと決定する。
In a state in which the moving
第1閾値T1、第2閾値T2、リセット閾値Tr及び確認閾値Tvは、第1ビーコン信号発生器21´と越境判定用ビーコン信号発生器23との間の距離と、第2ビーコン信号発生器22´と越境判定用ビーコン信号発生器23との間の距離を基準にして、リセット後に、移動体6が屋内に存在すること及び移動体6が屋外に存在することを明確に判定できるように定められている。これによって電波の反射環境が悪い場合でも、誤判定を確実に防止できる。
The first threshold value T1, the second threshold value T2, the reset threshold value Tr, and the confirmation threshold value Tv are the distance between the first
図11は、越境判定用ビーコン信号発生器23を用いて移動体6の進行方向を決定するためにビーコン受信部24の機能実現部を、コンピュータを用いて実現する場合に使用するソフトウエアのアルゴリズムの一部を示すフローチャートである。ビーコン受信部24は、判定周期の1周期内にビーコン信号の受信があったかどうか判断し(ステップS1)、ビーコン信号の受信があれば、判定周期よりも短い所定の測定周期で1周期内の受信した受信データに対し、各ビーコン信号発生器21´、22´及び23の発するビーコンIDごとに、電波強度の平均的な値を算出し、算出した平均的な値を電波強度として内部のメモリに記録して保持する(ステップS2)。本実施の形態では、平均的な値は、前述のように、1周期の期間(1秒間)内に1/10秒周期で受信したビーコンIDごとの電波強度の単純平均である。
FIG. 11 shows a software algorithm used when the function realizing unit of the
なお図11に示すフローチャートは、屋内R1または屋外R2の境界領域に近づいて通過し、屋内R1または屋外R2の一方から他方へ往来する際に適用されるものである。ビーコンID決定保存部24Aは、屋内R1または屋外R2それぞれの中で移動体が移動している場合には、各屋内R1または屋外R2にそれぞれ複数設置された第1ビーコン信号発生器21´または第2ビーコン信号発生器22´の発するビーコン信号の電波強度によりビーコン受信部24が決定した位置決定用のビーコンIDに基づいて、移動体6の位置を検知するための処理を実行する。
Note that the flowchart shown in FIG. 11 is applied when the vehicle passes near the boundary region of the indoor R1 or the outdoor R2 and travels from one of the indoor R1 or the outdoor R2 to the other. The beacon ID
ステップ2を実行後ビーコンID決定保存部24Aは、前回採用した現在位置情報から移動体6が屋内R1または屋外R2にいるかどうかの判定処理を行う(ステップS3)。この判定は、前回の判定周期に移動体6が屋内R1または屋外R2にいるかを、第1ビーコン信号発生器21´または第2ビーコン信号発生器22´が発生したビーコン信号のみを移動体6のビーコン受信部24が受信しているか否かに決定される。移動体6が屋内R1または屋外R2にいないということは、移動体6が境界領域にいるということを意味する。
After executing
次に、越境判定用ビーコン信号発生器23のビーコン信号が、リセット閾値Tr以上かどうかと(ステップS4)、確認閾値Tv以下かどうか(ステップS5)の演算処理、及び第1ビーコン信号発生器21´または第2ビーコン信号発生器22´のビーコン信号が第1閾値T1または第2閾値T2以上かどうか(ステップS6)の演算処理が行われる。これらの処理は後述するステップS7以下の判定の前提として行われるので、各演算処理の順序は問わず、並行して演算処理されてもよい。
Next, a calculation process of whether or not the beacon signal of the cross-border determination
まずステップS3の移動体6が屋内R1または屋外R2にいるかどうかが判断され(ステップS7)、YESであればステップS4の越境判定用ビーコン信号発生器23のビーコン信号の電波強度がリセット閾値Tr以上(=移動体6が境界判定用ビーコン信号発生器23にかなり近づいた)かどうか判断される(ステップS8)。ステップS8がYESであればその前に決定されている位置決定用のビーコンIDがリセットされ、移動体6は境界領域に位置しているとビーコンID決定保存部24Aによって決定される(ステップS9)。ステップS8でNOであれば、前の位置決定用のビーコンIDを更新せず(ステップS10)、1周期前の位置決定用のビーコンIDが採用される。すなわち移動体6は屋内R1または屋外R2内に位置しているものとビーコンID決定保存部24Aによって決定される。
First, it is determined whether or not the moving
ステップS7において、ステップS3がNOの場合、すなわち移動体6が境界領域に位置していると前回の決定周期で判定されている場合には、ステップS6で第1ビーコン信号発生器21´または第2ビーコン信号発生器22´のビーコン信号が、第1閾値T1または第2閾値T2以上(移動体6が第1ビーコン信号発生器21´または第2ビーコン信号発生器22´にかなり近づいた)かどうかが判定される(ステップS11)。NOの場合、まだ移動体6は境界領域内にあると決定されて、位置決定用のビーコンIDを更新しない(ステップS14)。
In step S7, if step S3 is NO, that is, if it is determined in the previous determination cycle that the moving
ステップS11の判定がYESの場合にはステップS5で境界判定用ビーコン信号発生器23からのビーコン信号が確認閾値Tv以下(移動体6が境界判定用ビーコン信号発生器23からかなり遠ざかった)かどうかが判定され(ステップS12)、NOであれば位置決定用のビーコンIDの更新をしない(ステップS14)。ステップS12の判定が、YESであれば、移動体6は第1ビーコン信号発生器21´または第2ビーコン信号発生器22´にかなり近付き、かつ境界判定用ビーコン信号発生器23からかなり遠ざかったので、位置決定用のビーコンIDが第1ビーコン信号発生器21´または第2ビーコン信号発生器22´のビーコンIDに更新されて移動体6は屋内R1または屋外R2内に位置しているとビーコンID決定保存部24Aによって決定される(ステップS11)。
If the determination in step S11 is YES, whether or not the beacon signal from the boundary determination
最後に、次回周期の判定用に送信データをビーコンID決定保存部24Aに記録・保持して現在位置の更新をし(ステップS15)、1回の判定周期の処理を終了する。これらステップS1〜S14が、判定周期毎に実行される。本実施の形態では、システム切替部3を経由して現在位置更新部4に決定結果が送られて、データの保持と更新が行われる。
現在位置更新部4は、図示しない内部メモリに位置決定部25からの決定位置データと位置測位部12の決定位置データを保存する。
Finally, transmission data is recorded and held in the beacon ID
The current
以上説明したように、本実施形態においては、越境判定用ビーコン信号発生器23を設けて、越境判定用ビーコン信号発生器23からのリセット閾値Tr以上のビーコン信号をビーコン受信部24が受信したときに、その前に決定された位置決定用のビーコンIDをリセットし、その後に越境判定用ビーコン信号発生器23からのビーコン信号の電波強度が確認閾値Tv以下になっていることを前提として(ビーコン受信部が境界領域からある程度離れていることを前提として)、第1の閾値T1及び第2の閾値T2と受信したビーコン信号の電波強度に基づき、境界領域から屋内に移動したのか、または屋外に移動したのかを判定すると、境界領域を通過して屋内または屋外のどちらの領域に移動体が移動したのかを確実に判定することができる。
As described above, in this embodiment, when the
このように境界領域に進入したときには越境判定用ビーコン信号発生器23からまだ遠くても早めにリセットし、境界領域から進出するときには越境判定用ビーコン信号発生器23からかなり離れても遅めにリセットすることにより、電波の反射環境が悪い等の悪い環境に拘わらず、移動体6の進行方向の誤判定を防止できる。
In this way, when entering the boundary area, reset early even if far from the
本発明によれば、衛星測位システムとビーコン測位システムの両方を用いる場合でも、屋内および屋外の両方において、移動体の位置を確実に検知することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even when using both a satellite positioning system and a beacon positioning system, the position of a moving body can be reliably detected both indoors and outdoors.
1 衛星測位システム
2 ビーコン測位システム
3 システム切替部
4 現在位置更新部
11 衛星電波受信部
12 位置測位部
21 屋内ビーコン信号発生器
22 屋外ビーコン信号発生器
21´ 第1ビーコン信号発生器
22´ 第2ビーコン信号発生器
23 境界判定用ビーコン信号発生器
24 ビーコン受信部
24A ビーコンID決定保存部
24B 発信部
25 位置決定部
26 受信データ記憶部
27 現在位置決定部
6 移動体
7 通信端末部
R1 屋内
R2 屋外
E 出入口
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記1以上の移動体が移動する屋内の予め定めた複数の屋内設置位置にそれぞれ設置されて、ビーコンIDを含むビーコン信号を発生する複数の屋内ビーコン信号発生器と、前記衛星測位システムでは前記1以上の移動体の位置を測位できない屋外不感帯領域の予め定めた複数の屋外設置位置にそれぞれ設置されて、ビーコンIDを含むビーコン信号を発生する複数の屋外ビーコン信号発生器と、前記1以上の移動体に装着されて1以上の前記ビーコン信号を受信して位置決定用のビーコンIDを決定する1以上のビーコン受信部と、少なくとも前記ビーコンIDと、前記屋内の前記予め定めた複数の屋内設置位置の情報及び前記屋外の前記予め定めた複数の屋外設置位置の情報に基づいて、前記1以上の移動体の前記屋内または前記屋外における位置を決定する位置決定部を備えてなるビーコン測位システムと、
前記ビーコン測位システムと前記衛星測位システムとを切り換えるシステム切替部と、
前記ビーコン測位システムと前記衛星測位システムの出力に基づいて前記1以上の移動体の現在位置の更新を行う現在位置更新部とを備え、
システム切替部は、前記ビーコン測位システムにより前記1以上の移動体の位置を測位しているときには、前記衛星測位システムが前記1以上の移動体の位置を正常に測位しているときでも、前記ビーコン測位システムを優先し、
前記ビーコン測位システムにより前記1以上の移動体の位置を測位しない状態で、前記衛星測位システムが前記1以上の移動体の位置を正常に測位すると前記ビーコン測位システムから前記衛星測位システムへの切替を行い、
前記衛星測位システムにより前記1以上の移動体の位置を正常に測位しない状態で、前記ビーコン測位システムが前記1以上の移動体の位置を測位すると、前記衛星測位システムから前記ビーコン測位システムへの切替を行うことを特徴とする位置検知システム。 One or more satellite radio wave receivers that are provided in one or more mobile bodies and receive a plurality of radio waves transmitted from a plurality of satellites, and the plurality of radio waves received by the one or more satellite radio wave receivers A satellite positioning system having a position positioning unit for positioning the position of the mobile object outdoors;
A plurality of indoor beacon signal generators for generating beacon signals including beacon IDs installed at a plurality of predetermined indoor installation positions in which the one or more moving objects move; A plurality of outdoor beacon signal generators for generating a beacon signal including a beacon ID installed at a plurality of predetermined outdoor installation positions in the outdoor dead zone where the position of the moving body cannot be measured, and the one or more movements One or more beacon receivers that are attached to the body and receive one or more beacon signals to determine a beacon ID for position determination, at least the beacon ID, and the plurality of predetermined indoor installation positions in the indoor And the indoor or outdoor of the one or more moving objects based on the information of the outdoor and the plurality of predetermined outdoor installation positions of the outdoor Beacon positioning system comprising includes a position determination unit that determines a kicking position,
A system switching unit for switching between the beacon positioning system and the satellite positioning system;
A current position update unit that updates the current position of the one or more mobile objects based on the output of the beacon positioning system and the satellite positioning system;
When the position of the one or more moving objects is measured by the beacon positioning system, the system switching unit can detect the beacon even when the satellite positioning system normally positions the positions of the one or more moving objects. Prioritize the positioning system,
When the satellite positioning system normally positions the one or more mobile objects without positioning the one or more mobile objects by the beacon positioning system, the beacon positioning system is switched to the satellite positioning system. Done
Switching from the satellite positioning system to the beacon positioning system when the beacon positioning system measures the position of the one or more mobile objects without the satellite positioning system properly positioning the one or more mobile bodies. A position detection system characterized by
前記屋内の領域と前記屋外の領域との境界領域に配置された越境判定用ビーコン信号発生器と、
前記境界用ビーコン信号発生器を間にして前記屋内の領域と前記屋外の領域とに配置された前記屋内ビーコン信号発生器と前記屋外ビーコン信号発生器をさらに備え、
前記ビーコン受信部は、前記屋内ビーコン信号発生器が発生したビーコン信号に対する第1の閾値と、前記屋外ビーコン信号発生器が発生したビーコン信号に対する第2の閾値と、前記越境判定用ビーコン信号発生器が発生した前記ビーコン信号に対するリセット閾値及び該リセット閾値より小さい確認閾値を有しており、
前記ビーコン受信部は、前記越境判定用ビーコン信号発生器が発生する所定のリセット閾値以上の前記ビーコン信号を前記ビーコン受信部が受信しているときには、その前に決定されている前記位置決定用のビーコンIDをリセットして前記越境判定用ビーコン信号発生器のビーコンIDを前記位置決定用のビーコンIDとし、その後前記第1のビーコン信号発生器が発生するビーコン信号の電波強度が前記第1の閾値以上であり且つ前記越境判定用ビーコン信号発生器が発生する前記ビーコン信号の電波強度が前記確認閾値以下であるときには、前記移動体が前記境界領域から前記第1の領域に移動したものと決定して前記第1のビーコン信号発生器の前記ビーコンIDを前記位置決定用のビーコンIDと定め、または前記第2のビーコン信号発生器が発生するビーコン信号の電波強度が前記第2の閾値以上であり且つ前記越境判定用ビーコン信号発生器が発生する前記ビーコン信号の電波強度が前記確認閾値以下であるときには、前記移動体が前記境界領域から前記第2の領域に移動したものと決定して前記第2のビーコン信号発生器の前記ビーコンIDを前記位置決定用のビーコンIDと定めることを特徴とする請求項1に記載の位置検知システム。 The beacon receiving unit is attached to the one or more mobile objects and receives the one or more beacon signals, and determines a beacon signal for position determination from the radio wave intensity of the received one or more beacon signals at a predetermined determination cycle. A beacon ID determination storage unit that determines and stores the beacon ID of the beacon signal generator that generates the beacon signal for position determination as the beacon ID for position determination, and the beacon ID for position determination And a transmitter that transmits the position to the position determination unit,
A beacon signal generator for cross-border determination disposed in a boundary region between the indoor region and the outdoor region;
The indoor beacon signal generator and the outdoor beacon signal generator disposed in the indoor region and the outdoor region with the boundary beacon signal generator in between,
The beacon receiving unit includes a first threshold for a beacon signal generated by the indoor beacon signal generator, a second threshold for a beacon signal generated by the outdoor beacon signal generator, and the beacon signal generator for cross-border determination. Has a reset threshold for the beacon signal that has occurred and a confirmation threshold smaller than the reset threshold,
The beacon receiving unit, when the beacon receiving unit receives the beacon signal equal to or higher than a predetermined reset threshold generated by the cross-border determination beacon signal generator, the position determining unit determined before that The beacon ID is reset to set the beacon ID of the beacon signal generator for cross-border determination as the beacon ID for position determination, and then the radio wave intensity of the beacon signal generated by the first beacon signal generator is the first threshold value. When the radio field intensity of the beacon signal generated by the beacon signal generator for cross-border determination is equal to or less than the confirmation threshold, it is determined that the moving body has moved from the boundary area to the first area. The beacon ID of the first beacon signal generator is determined as the beacon ID for position determination, or the second beacon When the radio wave intensity of the beacon signal generated by the signal generator is equal to or higher than the second threshold value and the radio wave intensity of the beacon signal generated by the beacon signal generator for crossing border determination is equal to or lower than the confirmation threshold value, the mobile body The beacon ID of the second beacon signal generator is determined as the beacon ID for position determination by determining that has moved from the boundary region to the second region. Position detection system.
Priority Applications (2)
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