JP2021001830A - 位置推定装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】無線デバイスの位置の推定をなるべく可能とする。【解決手段】位置推定装置１は、信号を出力する無線通信器ＲＤの位置を推定する。位置推定装置１は、信号を受信する無線アクセスポイントＡＰ１〜ＡＰ４と無線通信器ＲＤとの距離である実距離Ｄ１〜Ｄ４を、信号の受信強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩ４に基づき推定して推定距離Ｄ１ｅ〜Ｄ４ｅとする距離推定部１１と、無線通信器ＲＤの位置の候補である候補点Ｐと無線アクセスポイントＡＰ１〜ＡＰ４との距離Ｄ１ｐ〜Ｄ４ｐと、推定距離Ｄ１ｅ〜Ｄ４ｅとの差に基づく値を、信号を受信した無線アクセスポイントＡＰ１〜ＡＰ４について合計する誤差導出部１６と、候補点Ｐのうち、誤差導出部１６による合計値が最小となるものである最小誤差候補点を決定する最小誤差候補点決定部１７とを備える。最小誤差候補点の位置が、無線通信器ＲＤの位置として推定される。【選択図】図２

Description

本発明は、無線デバイスの位置推定に関する。

従来より、無線通信を行う無線デバイスの位置を、無線デバイスと３台以上の無線アクセスポイントとの距離に基づき推定することが知られている（例えば、特許文献１を参照）。無線デバイスの位置推定法としては、例えば、３点測位及びばねモデルが知られている。

特開２０１７−２２３６４５号公報

しかしながら、無線デバイスとアクセスポイントとの距離を推定することはできるものの、距離の推定値の精度を高くすることは困難である。低い精度の距離の推定値を用いて、３点測位又はばねモデルによって、無線デバイスの位置を推定しようとしても、無線デバイスの位置の推定すらできない場合が生じる。

そこで、本発明は、無線デバイスの位置の推定をなるべく可能とすることを課題とする。

本発明にかかる位置推定装置は、信号を出力する無線通信器の位置を推定する位置推定装置であって、前記信号を受信する無線アクセスポイントと前記無線通信器との距離である実距離を、前記信号の受信強度に基づき推定して推定距離とする距離推定部と、前記無線通信器の位置の候補である候補点と前記無線アクセスポイントとの距離と、前記推定距離との差に基づく値を、前記信号を受信した前記無線アクセスポイントについて合計する差分合計部と、前記候補点のうち、前記差分合計部による合計値が最小となるものである最小差分候補点を決定する最小差分候補点決定部とを備え、前記最小差分候補点の位置が、前記無線通信器の位置として推定され、前記受信強度が最大の前記無線アクセスポイントを中心として、前記推定距離のうち前記中心について推定されたものを半径とする円周に外接する正方形の領域内に、前記候補点が存在するように構成される。

上記のように構成された位置推定装置は、信号を出力する無線通信器の位置を推定する。距離推定部は、前記信号を受信する無線アクセスポイントと前記無線通信器との距離である実距離を、前記信号の受信強度に基づき推定して推定距離とする。差分合計部は、前記無線通信器の位置の候補である候補点と前記無線アクセスポイントとの距離と、前記推定距離との差に基づく値を、前記信号を受信した前記無線アクセスポイントについて合計する。最小差分候補点決定部は、前記候補点のうち、前記差分合計部による合計値が最小となるものである最小差分候補点を決定する。前記最小差分候補点の位置が、前記無線通信器の位置として推定される。前記受信強度が最大の前記無線アクセスポイントを中心として、前記推定距離のうち前記中心について推定されたものを半径とする円周に外接する正方形の領域内に、前記候補点が存在する。

なお、本発明にかかる位置推定装置は、前記差分合計部が、前記信号を受信した前記無線アクセスポイントのうち、前記受信強度が最大なものを除いたものについて、合計をとるようにしてもよい。

なお、本発明にかかる位置推定装置は、前記候補点が、所定の間隔で配置されているようにしてもよい。

なお、本発明にかかる位置推定装置は、前記差分合計部は、さらに、前記候補点の周囲の点である周囲点と前記無線アクセスポイントとの距離と、前記推定距離との差に基づく値を、前記信号を受信した前記無線アクセスポイントについて合計するようにしてもよい。

なお、本発明にかかる位置推定装置は、前記候補点が、所定の間隔で配置されており、前記周囲点が、前記所定の間隔よりも狭い間隔で配置されているようにしてもよい。

なお、本発明にかかる位置推定装置は、前記正方形の縦の辺および横の辺を、前記推定距離と前記実距離との間に予測される誤差だけ延長したものの領域内に、前記候補点が存在するようにしてもよい。

なお、本発明にかかる位置推定装置は、前記正方形の縦の辺および横の辺を、２メートルずつ延長したものの領域内に、前記候補点が存在するようにしてもよい。

本発明にかかる位置推定方法は、信号を出力する無線通信器の位置を推定する位置推定方法であって、前記信号を受信する無線アクセスポイントと前記無線通信器との距離である実距離を、前記信号の受信強度に基づき推定して推定距離とする距離推定工程と、前記無線通信器の位置の候補である候補点と前記無線アクセスポイントとの距離と、前記推定距離との差に基づく値を、前記信号を受信した前記無線アクセスポイントについて合計する差分合計工程と、前記候補点のうち、前記差分合計工程による合計値が最小となるものである最小差分候補点を決定する最小差分候補点決定工程とを備え、前記最小差分候補点の位置が、前記無線通信器の位置として推定され、前記受信強度が最大の前記無線アクセスポイントを中心として、前記推定距離のうち前記中心について推定されたものを半径とする円周に外接する正方形の領域内に、前記候補点が存在するように構成される。

本発明の実施形態にかかる無線ＬＡＮアクセスポイントＡＰ０〜ＡＰ４および無線デバイス（無線通信器）ＲＤの配置例を概説する図である。 本発明の実施形態にかかる位置推定装置１の構成を示す機能ブロック図である。 候補点Ｐが存在する領域ＳＡおよび領域ＳＡ０を説明する図である。 候補点Ｐの配置を説明する図である。 候補点ＰとアクセスポイントＡＰ１〜ＡＰ４との距離Ｄ１ｐ〜Ｄ４ｐを説明する図である。 本発明の実施形態の変形例に関する周囲点ＳＰの配置を説明する図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施形態にかかる無線ＬＡＮアクセスポイントＡＰ０〜ＡＰ４および無線デバイス（無線通信器）ＲＤの配置例を概説する図である。

無線デバイス（無線通信器）ＲＤは、信号を無線により出力するものであり、例えば、ＣＲ（簡易無線）であるが、ＣＲに限定されず、無線通信機能を有するパーソナルコンピュータまたは無線ＬＡＮアクセスポイント（ＡＰ０〜ＡＰ４以外のもの）でもかまわない。

無線ＬＡＮアクセスポイントＡＰ０、ＡＰ１、ＡＰ２、ＡＰ３およびＡＰ４（ＡＰ０〜ＡＰ４）は、無線デバイスＲＤからの信号を受信するアクセスポイントである。以下、無線ＬＡＮアクセスポイントを、単に、アクセスポイントということがある。ただし、図１に示す配置例では、アクセスポイントＡＰ０は、無線デバイスＲＤから遠すぎるので、無線デバイスＲＤからの信号を受信できない。

アクセスポイントＡＰ１は、無線通信器ＲＤから送信された信号の受信強度ＲＳＳＩ１を測定する。アクセスポイントＡＰ２は、無線通信器ＲＤから送信された信号の受信強度ＲＳＳＩ２を測定する。アクセスポイントＡＰ３は、無線通信器ＲＤから送信された信号の受信強度ＲＳＳＩ３を測定する。アクセスポイントＡＰ４は、無線通信器ＲＤから送信された信号の受信強度ＲＳＳＩ４を測定する。なお、受信強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩ４は、ＲＳＳＩ、すなわち、受信信号強度（Received Signal Strength Indicator）のことである。

実距離Ｄ１は、アクセスポイントＡＰ１と無線通信器ＲＤとの距離である。実距離Ｄ２は、アクセスポイントＡＰ２と無線通信器ＲＤとの距離である。実距離Ｄ３は、アクセスポイントＡＰ３と無線通信器ＲＤとの距離である。実距離Ｄ４は、アクセスポイントＡＰ４と無線通信器ＲＤとの距離である。実距離Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４のうち、実距離Ｄ３が最短である。

位置推定装置１は、無線通信器ＲＤの位置を推定する。位置推定装置１は、アクセスポイントＡＰ０〜ＡＰ４に有線接続（例えば、通信ケーブルにより接続）されている。位置推定装置１は、アクセスポイントＡＰ１〜ＡＰ４から、受信強度ＲＳＳＩ〜ＲＳＳＩ４を受け取る。

なお、本発明の実施形態においては、位置推定装置１がアクセスポイントＡＰ０〜ＡＰ４に有線接続されていることとしている。しかし、位置推定装置１を、アクセスポイントＡＰ０〜ＡＰ４のいずれか一つに実装してもよい。この場合、位置推定装置１を実装したアクセスポイントが、他のアクセスポイントから、受信強度の測定結果を無線通信により受信する。

図２は、本発明の実施形態にかかる位置推定装置１の構成を示す機能ブロック図である。本発明の実施形態にかかる位置推定装置１は、距離推定部１１、推定距離記録部１２、最大強度検出部１３、アクセスポイント位置記録部１４、誤差導出領域決定部１５、誤差導出部（差分合計部）１６、最小誤差候補点決定部（最小差分候補点決定部）１７を備える。

距離推定部１１は、信号を受信するアクセスポイントＡＰ１〜ＡＰ４と無線通信器ＲＤとの距離である実距離Ｄ１〜Ｄ４を、信号の受信強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩ４に基づき推定して推定距離Ｄ１ｅ〜Ｄ４ｅとする。なお、距離推定部１１は、受信強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩ４を、アクセスポイントＡＰ１〜ＡＰ４から受ける。

推定距離Ｄｉｅ（ただし、ｉは１〜４の整数）の推定は、以下の式（１）により行う。

ただし、Ｔｘｐは無線通信器ＲＤの送信出力[dBm]であり、ｐｆは各アクセスポイント近傍の伝搬係数（無次元数である）であり、ＲＳＳＩはＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩ４[dBm]であり、λは無線通信器ＲＤの送信した信号の波長[m]である。推定距離Ｄｉｅを求めるためには、アクセスポイントＡＰｉ近傍の伝搬係数およびＲＳＳＩｉを式（１）に代入する。例えば、推定距離Ｄ３ｅを求めるためには、アクセスポイントＡＰ３近傍の伝搬係数を式（１）のｐｆに、ＲＳＳＩ３を式（１）のＲＳＳＩに代入する。

推定距離記録部１２は、距離推定部１１により推定された推定距離Ｄ１ｅ〜Ｄ４ｅを、距離推定部１１から受けて記録する。

最大強度検出部１３は、受信強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩ４を、アクセスポイントＡＰ１〜ＡＰ４から受け、最大の受信強度を検出し、最大の受信強度が測定されたアクセスポイント（図１の例では、ＡＰ３）を出力する。

アクセスポイント位置記録部１４は、アクセスポイントＡＰ０〜ＡＰ４の位置を記録する。例えば、アクセスポイント位置記録部１４は、アクセスポイントＡＰ０〜ＡＰ４のｘ座標およびｙ座標（ＡＰ０ｘ、ＡＰ０ｙ）〜（ＡＰ４ｘ、ＡＰ４ｙ）を記録する。

誤差導出領域決定部１５は、領域ＳＡを決定する。領域ＳＡは、無線通信器ＲＤの位置の候補である候補点Ｐが存在する領域である。候補点Ｐについて、誤差導出部１６が誤差（後で説明する）を導出することから、候補点Ｐが存在する領域ＳＡを誤差導出領域という。よって、誤差導出領域決定部１５は、誤差導出領域（領域ＳＡ）を決定する。

図３は、候補点Ｐが存在する領域ＳＡおよび領域ＳＡ０を説明する図である。

領域ＳＡ０は、受信強度最大のアクセスポイントＡＰ３を中心として、推定距離のうちその中心（アクセスポイントＡＰ３）について推定されたものＤ３ｅを半径とする円周に外接する正方形の領域をいう。なお、推定距離Ｄ３ｅは、実距離Ｄ３と少しずれることがある。図３の例では、推定距離Ｄ３ｅが、実距離Ｄ３よりも、少し（１ｍ未満）短い。

領域ＳＡ（誤差導出領域）は、領域ＳＡ０の縦の辺および横の辺を、２メートルずつ延長したものである。より詳細には、領域ＳＡは、領域ＳＡ０の縦の辺を上下に１メートルずつ延長し、領域ＳＡ０の横の辺を左右に１メートルずつ延長したものである。候補点Ｐは、領域ＳＡ内に存在する。

図３における縦方向をＸ軸、横方向をＹ軸とすると、領域ＳＡは、領域ＳＡ０をＸ軸方向に±１ｍずつ、Ｙ軸方向に±１ｍずつ拡張したものである。

この１メートルが、推定距離Ｄ１ｅ〜Ｄ４ｅと実距離Ｄ１〜Ｄ４との間に予測される誤差に相当する。

よって、領域ＳＡ（誤差導出領域）は、領域ＳＡ０の縦の辺および横の辺を、推定距離Ｄ１ｅ〜Ｄ４ｅと実距離Ｄ１〜Ｄ４との間に予測される誤差（±１ｍずつ）（以下、予測誤差ということがある）だけ延長したものといえる。

なお、図３において、領域ＳＡ０の頂点の座標は、（ＡＰ３ｘ＋Ｄ３ｅ、ＡＰ３ｙ＋Ｄ３ｅ）、（ＡＰ３ｘ＋Ｄ３ｅ、ＡＰ３ｙ−Ｄ３ｅ）、（ＡＰ３ｘ−Ｄ３ｅ、ＡＰ３ｙ＋Ｄ３ｅ）、（ＡＰ３ｘ−Ｄ３ｅ、ＡＰ３ｙ−Ｄ３ｅ）となる。領域ＳＡの頂点の座標は、（ＡＰ３ｘ＋Ｄ３ｅ＋１ｍ、ＡＰ３ｙ＋Ｄ３ｅ＋１ｍ）、（ＡＰ３ｘ＋Ｄ３ｅ＋１ｍ、ＡＰ３ｙ−Ｄ３ｅ−１ｍ）、（ＡＰ３ｘ−Ｄ３ｅ−１ｍ、ＡＰ３ｙ＋Ｄ３ｅ＋１ｍ）、（ＡＰ３ｘ−Ｄ３ｅ−１ｍ、ＡＰ３ｙ−Ｄ３ｅ−１ｍ）となる。

また、予測誤差は、領域ＳＡ０の縦の辺および横の辺に対する割合により定義してもよい。例えば、予測誤差を、領域ＳＡ０の縦の辺および横の辺の±０．０５倍ずつとしてもよい。すなわち、図３における縦方向をＸ軸、横方向をＹ軸とすると、領域ＳＡは、領域ＳＡ０をＸ軸方向に縦の辺の±０．０５倍ずつ、Ｙ軸方向に横の辺の±０．０５倍ずつ拡張したものであるようにしてもよい。この場合、領域ＳＡの一辺は、領域ＳＡ０の一辺を１．１倍したものとなる。

図４は、候補点Ｐの配置を説明する図である。

候補点Ｐが、領域ＳＡ内に、所定の間隔ｄ０（例えば、ｄ０は０．５ｍ）で配置されている。候補点Ｐは、領域ＳＡ０の外側に配置されているものもあるが、領域ＳＡ０内に配置されているものもある。

誤差導出部（差分合計部）１６は、無線通信器ＲＤの位置の候補である候補点ＰとアクセスポイントＡＰ１〜ＡＰ４との距離Ｄ１ｐ〜Ｄ４ｐと、推定距離Ｄ１ｅ〜Ｄ４ｅとの差に基づく値（誤差）を、信号を受信したアクセスポイントＡＰ１〜ＡＰ４について合計する。なお、差に基づく値（誤差）は、差の絶対値であるが、差をｎ乗したもの（ｎは２以上の偶数）とすることも考えられる。

ただし、誤差導出部（差分合計部）１６は、信号を受信した無線アクセスポイントＡＰ１〜ＡＰ４のうち、受信強度が最大なものＡＰ３を除いたものＡＰ１、ＡＰ２、ＡＰ４について、上記した合計をとるようにすることが好ましい。受信強度が最大であるＡＰ３は、すでに、領域ＳＡ（誤差導出領域）の決定に用いているので、ＡＰ３については、合計から除くようにすることが好ましい。

図５は、候補点ＰとアクセスポイントＡＰ１〜ＡＰ４との距離Ｄ１ｐ〜Ｄ４ｐを説明する図である。

図５を参照して、候補点ＰとアクセスポイントＡＰ１との距離が距離Ｄ１ｐであり、候補点ＰとアクセスポイントＡＰ２との距離が距離Ｄ２ｐであり、候補点ＰとアクセスポイントＡＰ３との距離が距離Ｄ３ｐであり、候補点ＰとアクセスポイントＡＰ４との距離が距離Ｄ４ｐである。なお、距離Ｄ３ｐは、ＡＰ３が誤差導出部１６による合計の導出の対象外とされていることから、カッコで括ってある。候補点Ｐは領域ＳＡ内に配置されている。

候補点Ｐが無線通信器ＲＤの位置に一致すれば、距離Ｄ１ｐ〜Ｄ４ｐと実距離Ｄ１〜Ｄ４とが一致する。さらに、推定距離Ｄ１ｅ〜Ｄ４ｅが実距離Ｄ１〜Ｄ４に一致しているのであれば、距離Ｄ１ｐ〜Ｄ４ｐと推定距離Ｄ１ｅ〜Ｄ４ｅとが一致する。よって、距離Ｄ１ｐ〜Ｄ４ｐと、推定距離Ｄ１ｅ〜Ｄ４ｅとの差に基づく値（絶対値など）は、０となる。

しかし、候補点Ｐが無線通信器ＲＤの位置に一致せず、しかも、推定距離Ｄ１ｅ〜Ｄ４ｅが実距離Ｄ１〜Ｄ４に一致しないのであれば、距離Ｄ１ｐ〜Ｄ４ｐと推定距離Ｄ１ｅ〜Ｄ４ｅとの間に誤差が生じる。よって、距離Ｄ１ｐ〜Ｄ４ｐと推定距離Ｄ１ｅ〜Ｄ４ｅとの間の差をとり、差に基づく値（絶対値など）を誤差として、信号を受信したアクセスポイントＡＰ１〜ＡＰ４について合計する。

すなわち、誤差導出部（差分合計部）１６は、差に基づく値を絶対値とした場合は、誤差として、|Ｄ１ｐ−Ｄ１ｅ｜＋|Ｄ２ｐ−Ｄ２ｅ｜＋|Ｄ３ｐ−Ｄ３ｅ｜＋|Ｄ４ｐ−Ｄ４ｅ｜または（ＡＰ３を除外して）|Ｄ１ｐ−Ｄ１ｅ｜＋|Ｄ２ｐ−Ｄ２ｅ｜＋|Ｄ４ｐ−Ｄ４ｅ｜を求める。これらの値を、全ての候補点Ｐについて求める。

ただし、無線通信器ＲＤの位置の推定精度の向上のため、誤差導出部１６は、さらに、候補点Ｐの周囲の点である周囲点ＳＰと無線アクセスポイントＡＰ１〜ＡＰ４との距離と、推定距離Ｄ１ｅ〜Ｄ４ｅとの差を、信号を受信した無線アクセスポイントＡＰ１〜ＡＰ４（好ましくは、受信強度が最大なものＡＰ３を除く）について合計することが好ましい。なお、周囲点ＳＰについては、後で記載する「変形例」（図６参照）にて説明する。

最小誤差候補点決定部（最小差分候補点決定部）１７は、候補点Ｐのうち、誤差導出部（差分合計部）１６による合計値が最小となるものである最小誤差候補点（最小差分候補点）を決定する。なお、最小誤差候補点（最小差分候補点）の位置が、無線通信器ＲＤの位置として推定される。

候補点Ｐは所定の間隔ｄ０（例えば、０．５ｍ）で配置されているので、候補点Ｐが無線通信器ＲＤの位置に完全に一致しない場合がある。しかも、推定距離Ｄ１ｅ〜Ｄ４ｅが実距離Ｄ１〜Ｄ４に完全に一致しない場合もある。

そこで、候補点Ｐのうち、誤差導出部１６による合計値が最小となるものである最小誤差候補点を、無線通信器ＲＤの位置と推定する。

次に、本発明の実施形態の動作を説明する。

図１に示すように、アクセスポイントＡＰ０〜ＡＰ４および無線デバイスＲＤが配置されているとする。無線デバイスＲＤから信号が送信され、アクセスポイントＡＰ１〜ＡＰ４が受信する。アクセスポイントＡＰ０は、無線デバイスＲＤから遠すぎるので、無線デバイスＲＤからの信号を受信できない。

アクセスポイントＡＰ１〜ＡＰ４は、それぞれ、無線通信器ＲＤから送信された信号の受信強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩ４を測定し、位置推定装置１に与える。

位置推定装置１の距離推定部１１（図２参照）は、受信強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩ４を受け、実距離Ｄ１〜Ｄ４（図１参照）を推定する。推定は上記の式（１）により行う。推定結果である推定距離Ｄ１ｅ〜Ｄ４ｅは、推定距離記録部１２に記録される。

位置推定装置１の最大強度検出部１３は、受信強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩ４を受け、最大の受信強度が測定されたアクセスポイント（図１の例では、ＡＰ３）を、誤差導出領域決定部１５に与える。

誤差導出領域決定部１５は、最大強度検出部１３から、最大の受信強度が測定されたアクセスポイント（図１の例では、ＡＰ３）を受け、推定距離記録部１２からＡＰ３に対応した推定距離Ｄ３ｅを読み出し、アクセスポイント位置記録部１４からＡＰ３のｘ座標およびｙ座標（ＡＰ３ｘ、ＡＰ３ｙ）を読み出す。誤差導出領域決定部１５は、さらに、読み出した推定距離Ｄ３ｅおよびＡＰ３の座標（ＡＰ３ｘ、ＡＰ３ｙ）を用いて、領域ＳＡを決定する（図３参照）。

誤差導出部１６は、候補点Ｐ（図４参照）とアクセスポイントＡＰ１〜ＡＰ４との距離Ｄ１ｐ〜Ｄ４ｐと（図５参照）、推定距離Ｄ１ｅ〜Ｄ４ｅとの差に基づく値（誤差：例えば絶対値）を、信号を受信したアクセスポイントＡＰ１〜ＡＰ４（好ましくは、受信強度が最大なものＡＰ３を除く）について合計する。例えば、|Ｄ１ｐ−Ｄ１ｅ｜＋|Ｄ２ｐ−Ｄ２ｅ｜＋|Ｄ４ｐ−Ｄ４ｅ｜を、全ての候補点Ｐについて求める。

最小誤差候補点決定部１７は、候補点Ｐのうち、誤差導出部１６による合計値が最小となるものである最小誤差候補点を決定する。なお、最小誤差候補点の位置が、無線通信器ＲＤの位置として推定される。

本発明の実施形態によれば、推定距離Ｄ１ｅ〜Ｄ４ｅの推定精度が低く、アクセスポイントＡＰ１〜ＡＰ４から推定距離Ｄ１ｅ〜Ｄ４ｅにある点が存在しないような場合であっても、無線デバイスＲＤの位置の推定が可能となる。すなわち、誤差導出部１６による合計値が最小となる候補点Ｐ（最小誤差候補点）を求めさえすればよいので、無線デバイスＲＤの位置を推定できる可能性が高まる。

なお、本発明の実施形態には、周囲点ＳＰを用いた変形例が考えられる。

図６は、本発明の実施形態の変形例に関する周囲点ＳＰの配置を説明する図である。

周囲点ＳＰは、所定の間隔ｄ０（例えば、０．５ｍ）よりも狭い間隔ｄ１（例えば、０．２ｍ）で配置されている。なお、周囲点ＳＰの座標は、候補点Ｐの座標を（Ｐｘ，Ｐｙ）とした場合、ＳＰ１（Ｐｘ＋ｄ２，Ｐｙ＋ｄ２）、ＳＰ２（Ｐｘ＋ｄ２，Ｐｙ−ｄ２）、ＳＰ３（Ｐｘ−ｄ２，Ｐｙ＋ｄ２）、ＳＰ４（Ｐｘ−ｄ２，Ｐｙ−ｄ２）である。ただし、ｄ２＝（１／２）×ｄ１である。

誤差導出部１６は、さらに、候補点Ｐの周囲の点である周囲点ＳＰ（ＳＰ１〜ＳＰ４）とアクセスポイントＡＰ１〜ＡＰ４との距離と、推定距離Ｄ１ｅ〜Ｄ４ｅとの差に基づく値（誤差）を、信号を受信した無線アクセスポイントＡＰ１〜ＡＰ４（好ましくは、受信強度が最大なものＡＰ３を除く）について合計する。なお、差に基づく値（誤差）は、差の絶対値であるが、差をｎ乗したもの（ｎは２以上の偶数）とすることも考えられる。

ここで、アクセスポイントＡＰｉと周囲点ＳＰｊとの距離をＤｉｐｊという（ただし、ｉおよびｊは１から４までの整数）。例えば、アクセスポイントＡＰ２と周囲点ＳＰ１との距離をＤ２ｐ１という。

すると、誤差導出部１６は、差に基づく値を絶対値とした場合は、誤差として、|Ｄ１ｐ−Ｄ１ｅ｜＋|Ｄ２ｐ−Ｄ２ｅ｜＋|Ｄ３ｐ−Ｄ３ｅ｜＋|Ｄ４ｐ−Ｄ４ｅ｜に加えて、さらに、Σ|Ｄ１ｐｊ−Ｄ１ｅ｜＋Σ|Ｄ２ｐｊ−Ｄ２ｅ｜＋Σ|Ｄ３ｐｊ−Ｄ３ｅ｜＋Σ|Ｄ４ｐｊ−Ｄ４ｅ｜を加える（ただし、Σは、整数ｊを１から４まで変化させたときの総和を意味する）。例えば、Σ|Ｄ１ｐｊ−Ｄ１ｅ｜は、|Ｄ１ｐ１−Ｄ１ｅ｜＋|Ｄ１ｐ２−Ｄ１ｅ｜＋|Ｄ１ｐ３−Ｄ１ｅ｜＋|Ｄ１ｐ４−Ｄ１ｅ｜を意味する。

よって、誤差導出部１６は、差に基づく値を絶対値とした場合は、誤差として、|Ｄ１ｐ−Ｄ１ｅ｜＋|Ｄ２ｐ−Ｄ２ｅ｜＋|Ｄ３ｐ−Ｄ３ｅ｜＋|Ｄ４ｐ−Ｄ４ｅ｜＋Σ|Ｄ１ｐｊ−Ｄ１ｅ｜＋Σ|Ｄ２ｐｊ−Ｄ２ｅ｜＋Σ|Ｄ３ｐｊ−Ｄ３ｅ｜＋Σ|Ｄ４ｐｊ−Ｄ４ｅ｜を求める。

ただし、好ましくは、受信強度が最大なものＡＰ３を除くので、誤差導出部１６は、差に基づく値を絶対値とした場合は、誤差として、|Ｄ１ｐ−Ｄ１ｅ｜＋|Ｄ２ｐ−Ｄ２ｅ｜＋|Ｄ４ｐ−Ｄ４ｅ｜＋Σ|Ｄ１ｐｊ−Ｄ１ｅ｜＋Σ|Ｄ２ｐｊ−Ｄ２ｅ｜＋Σ|Ｄ４ｐｊ−Ｄ４ｅ｜を求めることが好ましい。

候補点Ｐは、所定の間隔ｄ０（例えば、０．５ｍ）で配置されているため、無線デバイスＲＤの位置からずれている可能性がある。ここで、本発明の実施形態のように、候補点Ｐのみを、誤差導出部１６による誤差の導出の対象とすれば、最小誤差候補点が無線デバイスＲＤの位置から大きくずれる可能性がある。この可能性を低減するためには、変形例のように、周囲点ＳＰをも、誤差導出部１６による誤差の導出の対象とすることが好ましい。

また、上記の実施形態は、以下のようにして実現できる。ＣＰＵ、ハードディスク、メディア（ＵＳＢメモリ、ＣＤ−ＲＯＭなど）読み取り装置を備えたコンピュータに、上記の各部分、例えば位置推定装置１の各部分を実現するプログラムを記録したメディアを読み取らせて、ハードディスクにインストールする。このような方法でも、上記の機能を実現できる。

１ 位置推定装置
１１ 距離推定部
１２ 推定距離記録部
１３ 最大強度検出部
１４ アクセスポイント位置記録部
１５ 誤差導出領域決定部
１６ 誤差導出部（差分合計部）
１７ 最小誤差候補点決定部（最小差分候補点決定部）
ＡＰ０、ＡＰ１、ＡＰ２、ＡＰ３、ＡＰ４ 無線ＬＡＮアクセスポイント
ＲＤ 無線デバイス（無線通信器）
ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩ４ 受信強度
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４ 実距離
Ｄ１ｅ〜Ｄ４ｅ 推定距離
ＳＡ 領域（誤差導出領域）
ＳＡ０ 領域
Ｐ 候補点
ＳＰ 周囲点
Ｄ１ｐ〜Ｄ４ｐ 候補点ＰとアクセスポイントＡＰ１〜ＡＰ４との距離
Ｄｉｐｊ アクセスポイントＡＰｉと周囲点ＳＰｊとの距離（ただし、ｉおよびｊは１から４までの整数）

Claims (8)

1. 信号を出力する無線通信器の位置を推定する位置推定装置であって、
   前記信号を受信する無線アクセスポイントと前記無線通信器との距離である実距離を、前記信号の受信強度に基づき推定して推定距離とする距離推定部と、
   前記無線通信器の位置の候補である候補点と前記無線アクセスポイントとの距離と、前記推定距離との差に基づく値を、前記信号を受信した前記無線アクセスポイントについて合計する差分合計部と、
   前記候補点のうち、前記差分合計部による合計値が最小となるものである最小差分候補点を決定する最小差分候補点決定部と、
   を備え、
   前記最小差分候補点の位置が、前記無線通信器の位置として推定され、
   前記受信強度が最大の前記無線アクセスポイントを中心として、前記推定距離のうち前記中心について推定されたものを半径とする円周に外接する正方形の領域内に、前記候補点が存在する、
   位置推定装置。
2. 請求項１に記載の位置推定装置であって、
   前記差分合計部が、
   前記信号を受信した前記無線アクセスポイントのうち、前記受信強度が最大なものを除いたものについて、合計をとる、
   位置推定装置。
3. 請求項１または２に記載の位置推定装置であって、
   前記候補点が、所定の間隔で配置されている、
   位置推定装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか一項に記載の位置推定装置であって、
   前記差分合計部は、さらに、前記候補点の周囲の点である周囲点と前記無線アクセスポイントとの距離と、前記推定距離との差に基づく値を、前記信号を受信した前記無線アクセスポイントについて合計する、
   位置推定装置。
5. 請求項４に記載の位置推定装置であって、
   前記候補点が、所定の間隔で配置されており、
   前記周囲点が、前記所定の間隔よりも狭い間隔で配置されている、
   位置推定装置。
6. 請求項１ないし５のいずれか一項に記載の位置推定装置であって、
   前記正方形の縦の辺および横の辺を、前記推定距離と前記実距離との間に予測される誤差だけ延長したものの領域内に、前記候補点が存在する、
   位置推定装置。
7. 請求項１ないし５のいずれか一項に記載の位置推定装置であって、
   前記正方形の縦の辺および横の辺を、２メートルずつ延長したものの領域内に、前記候補点が存在する、
   位置推定装置。
8. 信号を出力する無線通信器の位置を推定する位置推定方法であって、
   前記信号を受信する無線アクセスポイントと前記無線通信器との距離である実距離を、前記信号の受信強度に基づき推定して推定距離とする距離推定工程と、
   前記無線通信器の位置の候補である候補点と前記無線アクセスポイントとの距離と、前記推定距離との差に基づく値を、前記信号を受信した前記無線アクセスポイントについて合計する差分合計工程と、
   前記候補点のうち、前記差分合計工程による合計値が最小となるものである最小差分候補点を決定する最小差分候補点決定工程と、
   を備え、
   前記最小差分候補点の位置が、前記無線通信器の位置として推定され、
   前記受信強度が最大の前記無線アクセスポイントを中心として、前記推定距離のうち前記中心について推定されたものを半径とする円周に外接する正方形の領域内に、前記候補点が存在する、
   位置推定方法。

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