JP2022116840A - Position identification system - Google Patents
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- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
Description
本発明は、位置特定システムに関する。 The present invention relates to position determination systems.
従来、外部信号を使用して構造物内での位置を決定する技術が知られている(例えば、特許文献1)。特許文献1の技術は、外部信号を送付した標識の識別情報と構造物内のエリアとの対応情報を生成し、構造物内のエリアに関連付けられる標識の数をカウントして情報処理装置が存在するエリアを判断する(例えば、特許文献1の請求項1)。なお、特許文献1には、対応情報に外部信号の電波強度情報が含まれ、標識の数に基づいてエリアが判断できない場合、外部信号の電波強度情報に基づいてエリアを判断する点が開示されている(例えば、特許文献1の請求項2)。 Conventionally, there is known a technique of determining a position within a structure using an external signal (eg, Patent Document 1). The technique of Patent Document 1 generates correspondence information between the identification information of the sign that sent the external signal and the area inside the structure, counts the number of signs associated with the area inside the structure, and detects the presence of an information processing device. The area to be used is determined (for example, claim 1 of Patent Document 1). In addition, Patent Document 1 discloses that when the corresponding information includes radio wave intensity information of the external signal and the area cannot be determined based on the number of signs, the area is determined based on the radio wave intensity information of the external signal. (For example, claim 2 of Patent Document 1).
また、電波発信機又は電波受信機を備える端末の位置を測定する技術が知られている(例えば、特許文献2)。特許文献2の技術は、端末の位置ごとに、端末の位置測定を行う際に用いる電波発信機から発せられた電波強度のデータ数ごとの位置測定結果のばらつきを取得し、取得する処理で取得した情報に基づいて、端末の位置ごとに、電波強度のデータ数に対する位置測定結果のばらつきの変化を示す関係式を算出する。そして、特許文献2の技術は、端末の位置情報を取得し、端末の位置情報に対応する関係式と、必要とする位置測定精度と、に基づいて、電波発信機における単位時間当たりの電波発信回数を設定する(例えば、特許文献2の請求項1)。 Also, there is known a technique for measuring the position of a terminal equipped with a radio wave transmitter or a radio wave receiver (for example, Patent Literature 2). The technique of Patent Document 2 acquires the variation of the position measurement result for each number of data of the radio wave intensity emitted from the radio wave transmitter used when performing the position measurement of the terminal for each position of the terminal, and acquires it by the acquisition process. Based on the obtained information, a relational expression is calculated for each position of the terminal, which indicates the change in the variation of the position measurement result with respect to the number of radio wave intensity data. Then, the technique of Patent Document 2 acquires the position information of the terminal, and based on the relational expression corresponding to the position information of the terminal and the required position measurement accuracy, the radio wave transmission per unit time in the radio wave transmitter The number of times is set (for example, claim 1 of Patent Document 2).
また、定期的に無線信号を発信する発信機の位置を検出する技術が知られている(例えば、特許文献3)。特許文献3の技術は、発信機から定期的に発信される無線信号を、複数の通信装置それぞれが所定期間内に受信した際の電波強度の時系列変化を示す電波強度情報を取得する。そして、特許文献3の技術は、複数の通信装置それぞれについて、取得した電波強度情報が示す電波強度の時系列変化に基づいて、所定期間内に無線信号を受信した際の電波強度から閾値を減算した値に、所定期間の開始時刻から無線信号の受信時刻までの時間間隔を乗算した値の分散値を算出する。そして、特許文献3の技術は、複数の通信装置のうち、算出した分散値が最大となる通信装置を、発信機の位置に対応する通信装置に決定する(例えば、特許文献3の請求項1)。 Also, there is known a technique for detecting the position of a transmitter that periodically transmits radio signals (for example, Patent Document 3). The technique of Patent Document 3 acquires radio signal intensity information indicating time-series changes in radio signal intensity when each of a plurality of communication devices receives a radio signal periodically transmitted from a transmitter within a predetermined period. Then, the technique of Patent Document 3 subtracts a threshold value from the radio wave intensity when a wireless signal is received within a predetermined period based on the time-series change in the radio wave intensity indicated by the acquired radio wave intensity information for each of a plurality of communication devices. A variance value is calculated by multiplying the obtained value by the time interval from the start time of the predetermined period to the reception time of the radio signal. Then, the technique of Patent Document 3 determines the communication device with the largest calculated variance value among the plurality of communication devices as the communication device corresponding to the position of the transmitter (for example, claim 1 of Patent Document 3). ).
上記特許文献1~3に開示の技術では、対象物の位置を特定する際に電波強度が用いられている。 In the techniques disclosed in Patent Documents 1 to 3, the radio wave intensity is used to identify the position of the object.
例えば、特許文献1の情報端末300は、外部信号を出力する標識であるビーコンの数に基づいて自らが位置するエリアを判断することができない場合、外部信号の電波強度情報に基づいて情報端末300が位置するエリアを判断する。しかし、特許文献1の技術は、ビーコンの数に基づいて自らの位置が判断できるか否かを一度判断する必要がある。このため、例えば、情報端末300が演算能力を有していない場合には、自らの位置を判断することはできない。 For example, when the information terminal 300 of Patent Document 1 cannot determine the area in which it is located based on the number of beacons that are signs that output external signals, the information terminal 300 can determine the area in which is located. However, the technique of Patent Literature 1 needs to determine once whether or not it is possible to determine its own position based on the number of beacons. Therefore, for example, if the information terminal 300 does not have computing power, it cannot determine its own position.
一方、特許文献2の技術は、電波強度のデータ数に対する位置測定結果のばらつきの変化を示す関係式を予め設定する必要がある。また、特許文献3の技術は、所定期間内に無線信号を受信した際の電波強度から閾値を減算した値に、所定期間の開始時刻から無線信号の受信時刻までの時間間隔を乗算した値の分散値を算出する必要がある。 On the other hand, in the technique of Patent Document 2, it is necessary to set in advance a relational expression that indicates changes in variation in position measurement results with respect to the number of radio field intensity data. Further, the technique of Patent Document 3 is a value obtained by subtracting a threshold value from the radio wave intensity when a radio signal is received within a predetermined period, and multiplying the value by the time interval from the start time of the predetermined period to the reception time of the radio signal. A variance value needs to be calculated.
そのため、上記特許文献1~3の技術は、対象物の位置を特定する処理が複雑であり、対象物の位置を簡易かつ精度良く特定することができない、という課題がある。 Therefore, the techniques of Patent Documents 1 to 3 have a problem that the processing for identifying the position of the object is complicated, and the position of the object cannot be easily and precisely identified.
本発明は上記事実を考慮して、対象物の位置を簡易かつ精度良く特定することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to specify the position of an object simply and accurately in consideration of the above facts.
本発明に係る第1の態様は、複数の電波出力手段と第1特定手段と第2特定手段とを含む位置特定システムであって、前記電波出力手段の各々は、自らの識別情報を表す電波出力手段IDを含む電波を出力し、前記第1特定手段は、複数の前記電波出力手段の各々から出力された電波のうちの電波強度が最も大きい前記電波出力手段の前記電波出力手段IDと、自らの識別情報を表す第1特定手段IDとを含むID情報を前記第2特定手段へ出力し、前記第2特定手段は、所定時間内に取得した複数の前記ID情報に基づいて、複数の前記ID情報に含まれる前記電波出力手段IDのうちの、頻度が最大である前記電波出力手段IDを特定し、特定された前記電波出力手段IDに対応する前記電波出力手段との間の距離が予め定められた範囲内の箇所に前記第1特定手段が位置していると特定する、位置特定システムである。これにより、第2特定手段の位置を簡易かつ精度良く特定することができる。また、第2特定手段が設置されている対象物の位置を簡易かつ精度良く特定することができる。 A first aspect of the present invention is a position specifying system including a plurality of radio wave output means, a first specifying means, and a second specifying means, wherein each of the radio wave output means is a radio wave representing its own identification information. outputting a radio wave including an output means ID, wherein the first specifying means includes the radio wave output means ID of the radio wave output means having the highest radio wave intensity among the radio waves output from each of the plurality of radio wave output means; ID information including a first specifying means ID representing the identification information of itself is output to the second specifying means, and the second specifying means outputs a plurality of ID information based on the plurality of ID information acquired within a predetermined time Among the radio wave output means IDs included in the ID information, the radio wave output means ID having the highest frequency is specified, and the distance between the radio wave output means corresponding to the specified radio wave output means ID is determined. The position specifying system specifies that the first specifying means is positioned within a predetermined range. Thereby, the position of the second specifying means can be specified easily and accurately. Moreover, the position of the object on which the second specifying means is installed can be specified easily and accurately.
また、本発明に係る第2の態様の位置特定システムでは、前記電波出力手段による前記電波の出力のタイミングと、前記第1特定手段による前記電波の受信のタイミングとは同期していない。頻度が最大である電波出力手段IDを特定し、特定された電波出力手段IDに対応する電波出力手段との間の距離が予め定められた範囲内の箇所に第1特定手段が位置していると特定することにより、電波出力手段の電波の出力のタイミングと、第1特定手段による電波の受信のタイミングとが同期していない場合であっても、第2特定手段が設置されている対象物の位置を特定することができる。 Further, in the position specifying system of the second aspect of the present invention, the timing of outputting the radio waves by the radio wave output means and the timing of receiving the radio waves by the first specifying means are not synchronized. The radio wave output means ID having the highest frequency is specified, and the first specifying means is positioned within a predetermined distance from the radio wave output means corresponding to the specified radio wave output means ID. By specifying, even if the timing of outputting radio waves by the radio wave output means and the timing of receiving radio waves by the first specifying means are not synchronized, the object on which the second specifying means is installed can be located.
また、本発明に係る第3の態様の位置特定システムの複数の前記電波出力手段の各々は、所定の時間間隔で前記電波を出力し、前記第1特定手段は、複数の前記電波出力手段の各々から出力された前記電波を、前記所定の時間間隔とは異なる時間間隔で受信する。 Further, each of the plurality of radio wave output means of the position specifying system according to the third aspect of the present invention outputs the radio wave at a predetermined time interval, and the first specifying means outputs the plurality of radio wave output means. The radio waves output from each are received at time intervals different from the predetermined time intervals.
また、本発明に係る第4の形態の位置特定システムの複数の前記電波出力手段の各々は、所定の時間間隔で前記電波を出力し、前記第1特定手段は、複数の前記電波出力手段の各々から出力された前記電波を、前記所定の時間間隔よりも短い時間間隔で受信する。これにより、電波出力手段が備える電池の減りを抑制することができる。 In the position specifying system according to the fourth aspect of the present invention, each of the plurality of radio wave output means outputs the radio wave at a predetermined time interval, and the first specifying means outputs the radio wave of the plurality of radio wave output means. The radio waves output from each are received at time intervals shorter than the predetermined time interval. As a result, it is possible to suppress consumption of the battery provided in the radio wave output means.
また、本発明に係る第5の形態の位置特定システムの前記電波出力手段は、所定の地点に設置されたビーコンであり、前記第1特定手段は、移動体に設置されたビーコン、スマートフォン、又はタブレットであり、前記第2特定手段は、サーバ、ゲートウェイ、スマートフォン、又はタブレットである。 Further, the radio wave output means of the position specifying system according to the fifth aspect of the present invention is a beacon installed at a predetermined point, and the first specifying means is a beacon installed on a mobile object, a smartphone, or It is a tablet, and the second specifying means is a server, a gateway, a smart phone, or a tablet.
本発明によれば、対象物の位置を簡易かつ精度良く特定することができる、という効果が得られる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the effect that the position of a target object can be pinpointed easily and accurately is acquired.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[第1実施形態] [First Embodiment]
<位置特定システムの構成> <Configuration of positioning system>
図1は、第1実施形態の位置特定システムの概要を説明するための図である。図1に示されるように、第1実施形態の位置特定システム10は、複数の電波出力手段の一例である複数の固定ビーコン20-1,20-2,20-3と、第1特定手段の一例である移動ビーコン30と、ログ収集機の一例であるゲートウェイ40と、第2特定手段の一例であるサーバ50とを備えている。複数の固定ビーコン20-1,20-2,20-3の各々は、例えば、建設現場における所定の地点に設置される。なお、以下では、特定の固定ビーコンを指し示す以外は、単に「固定ビーコン20」と称する。また、上記図1の例では、3つの固定ビーコン20-1,20-2,20-3が示されているが、位置特定システム10は、より多くの又はより少ない固定ビーコンを備えていてもよい。
FIG. 1 is a diagram for explaining the outline of the position specifying system of the first embodiment. As shown in FIG. 1, the
移動ビーコン30は、例えば、建設現場で用いられる機器35に設置される。図1では、建設現場で用いられる機器35である移動体の一例である高所作業車に移動ビーコン30が設置されている。建設現場においては、建設作業で用いる機器がどこに存在しているのかを特定したい場合がある。
そこで、本実施形態の位置特定システムでは、建設現場で用いられる機器35に移動ビーコン30を設置し、建設現場の各箇所に固定ビーコン20を設置する。移動ビーコン30は、複数の固定ビーコン20の各々から出力される電波を受信する。そして、移動ビーコン30は、電波の電波強度に基づいて、電波強度が最も大きい固定ビーコンの識別情報である固定ビーコンIDと、自らの識別情報を表す移動ビーコンIDとを含むID情報をサーバ50へ送信する。なお、移動ビーコン30から出力されたID情報は、ゲートウェイ40が一旦受信する。そして、ゲートウェイ40は、移動ビーコン30から送信されたID情報をサーバ50へ送信する。
Therefore, in the position specifying system of this embodiment, the
サーバ50は、ゲートウェイ40から送信されたID情報を受信し、ID情報に含まれている固定ビーコンIDに対応する固定ビーコン20の近くに、移動ビーコン30が存在していることを特定する。なお、複数の固定ビーコン20と移動ビーコン30との間においては、例えば、既知の近距離無線通信方式の一例であるBluetooth Low Energy(BLE)(登録商標)により通信が行われる。また、移動ビーコン30とゲートウェイ40との間及びゲートウェイ40とサーバ50との間においては、例えば、既知の無線通信方式の一例であるLong Term Evolution(LTE)(登録商標)により通信が行われる。以下、具体的に説明する。
The
図2は、第1実施形態に係る位置特定システム10の構成の一例を示すブロック図である。位置特定システム10は、機能的には、図2に示されるように、複数の固定ビーコン20と、移動ビーコン30と、ゲートウェイ40と、サーバ50とを含んだ構成で表すことができる。
FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the
(固定ビーコン)
固定ビーコン20は、自らの識別情報を表す固定ビーコンIDを含む電波を出力する。具体的には、固定ビーコン20は、所定時間が経過する毎に電波を出力する。なお、固定ビーコン20が電波を出力するタイミングと、移動ビーコン30が電波を受信するタイミングとは同期していないことが多い。
(fixed beacon)
The fixed
図3に、固定ビーコン20からの電波の出力のタイミングと移動ビーコン30の電波の受信のタイミングとを説明するための図を示す。
FIG. 3 is a diagram for explaining the timing of radio wave output from the fixed
図3に示されるように、固定ビーコン20は時間間隔t20(例えば、1sec)にて電波を出力する。例えば、固定ビーコン20が電波を出力する時間間隔t20は、固定ビーコン20の電池の減りを抑制するためになるべく長い時間間隔が設定される。一方、移動ビーコン30は、時間間隔t30(例えば、400msec)にて電波を受信する。なお、移動ビーコン30による一回の電波受信Rにおいて電波を受信する時間を表す窓時間(例えば、2.5ms)が設定され、この窓時間内に電波が受信される。
As shown in FIG. 3, the fixed
このように、複数の固定ビーコン20の各々は所定の時間間隔t20で電波を出力し、移動ビーコン30は、複数の固定ビーコン20の各々から出力された電波を所定の時間間隔t20とは異なる時間間隔t30で受信する。なお、図3に示されるように、移動ビーコン30は、複数の固定ビーコン20の各々から出力された電波を、所定の時間間隔t20よりも短い時間間隔t30で受信する。
Thus, each of the plurality of fixed
図3に示されるように、移動ビーコン30は、時間帯t31において電波を受信し、時間帯t32においてID情報をゲートウェイ40に対して送信する。移動ビーコン30は、図3に示される、時間帯t31と時間帯t32とを合わせた時間帯t33における処理を繰り返すことにより、ID情報をゲートウェイ40へ逐次送信する。そして、ゲートウェイ40は、時間間隔t40にてID情報を受信し、そのID情報を時間間隔t41にてサーバ50へ送信する。
As shown in FIG. 3,
図3に示されるように、固定ビーコン20の電波出力のタイミングと移動ビーコン30の電波受信のタイミングとが同期していない場合には、移動ビーコン30が受信する電波の電波強度にゆらぎが発生しうる。
As shown in FIG. 3, when the timing of radio wave output by the fixed
図4に電波強度のゆらぎを説明するための図を示す。図4に示されるように、複数の固定ビーコン20-1,20-2,20-3,20-4,20-5,20-6が移動ビーコン30の周辺に存在している場合、本来であれば、移動ビーコン30に最も近い固定ビーコン20-6の電波強度が最大となる。
FIG. 4 shows a diagram for explaining fluctuations in radio wave intensity. As shown in FIG. 4, when a plurality of fixed beacons 20-1, 20-2, 20-3, 20-4, 20-5, and 20-6 exist around the
しかし、上述したように、固定ビーコン20の電波の発信タイミング及び移動ビーコン30の電波の受信タイミングが同期していない場合には、移動ビーコン30が受信する電波の電波強度にゆらぎが発生し、例えば、固定ビーコン20-3から出力された電波の電波強度が最大となる場合がある。この場合には、サーバ50により特定される移動ビーコン30の位置に誤りが発生する。
However, as described above, when the radio wave transmission timing of the fixed
なお、固定ビーコン20の電波発信の時間間隔t20を短く設定し、移動ビーコン30の時間帯t31を長く設定し、かつ移動ビーコン30による一回の電波受信Rにおける窓時間を長く設定することにより、電波強度のゆらぎに基づく位置特定の誤りの発生を低減させることは可能である。これにより、移動ビーコン30の位置特定の精度を向上させることができる。
By setting a short time interval t20 for radio wave transmission of the fixed
しかし、固定ビーコン20による電波発信の頻度を高くすることにより、固定ビーコン20の電池消耗は激しくなる。また、移動ビーコン30における電波を受信する時間帯t31及び窓時間を長く設定することにより、移動ビーコン30の電池消耗も激しくなる。この点に関し、建設現場内の各箇所に設置される固定ビーコン20及び機器35に設置される移動ビーコン30の電池交換の頻度はなるべく減らしたい、という課題がある。
However, by increasing the frequency of radio wave transmission by the fixed
そこで、本実施形態の位置特定システム10では、固定ビーコン20による電波発信の頻度は低くしたままで、所定時間に亘って移動ビーコン30から送信された固定ビーコンIDを収集し、その所定時間内において出現する頻度が最大の固定ビーコンIDを特定する。そして、位置特定システム10は、頻度が最大の固定ビーコンの近くに移動ビーコン30が存在していると特定する。これにより、電波強度にゆらぎが存在している場合であっても、移動ビーコン30自体又は移動ビーコン30が設置された対象物の位置を精度良く特定することができる。詳細は後述する。
Therefore, in the
(移動ビーコン)
移動ビーコン30は、複数の固定ビーコン20の各々から出力された電波のうちの電波強度が最も大きい固定ビーコン20の固定ビーコンIDを特定する。例えば、移動ビーコン30は、自らの周辺に複数の固定ビーコン20が存在した場合、同一の窓時間において複数の固定ビーコン20の各々から出力された電波を受信する場合がある。その際には、移動ビーコン30は、受信した固定ビーコン20のうち電波強度が最も大きい固定ビーコン20の固定ビーコンIDのみを保持する。そして、移動ビーコン30は、自らの識別情報を表す移動ビーコンIDと電波強度が最も大きい固定ビーコン20の固定ビーコンIDとを含むID情報を、ゲートウェイ40を介してサーバ50へ送信する。
(moving beacon)
The
(ゲートウェイ)
ゲートウェイ40は、固定ビーコン20から出力されたID情報をサーバ50へ送信する。例えば、ゲートウェイ40は、建設現場の各箇所に設置される。
(gateway)
(サーバ)
サーバ50は、移動ビーコン30の位置を特定する。サーバ50は、機能的には、図2に示されるように、データ収集部200と、データ記憶部202と、位置特定部204とを備えている。
(server)
データ収集部200は、ゲートウェイ40から送信されたID情報を逐次受信する。そして、データ収集部200は、受信したID情報をデータ記憶部202へ格納する。
The
データ記憶部202には、各時刻に受信されたID情報が格納される。図5に、データ記憶部202に格納されるID情報の一例を示す。図5の例では、サーバ50がID情報を受信した受信時刻とID情報とが対応付けられている。
The
位置特定部204は、データ記憶部202に格納されている、所定時間内(例えば、1分間又は15分間)に取得した複数のID情報に基づいて、複数のID情報に含まれる固定ビーコンIDのうちの、頻度が最大である固定ビーコンIDを特定する。例えば、図5に示されるようなデータがデータ記憶部202に格納されている場合、位置特定部204は、所定時間T内に取得したID情報に含まれる固定ビーコンIDから、固定ビーコンID「00001」を頻度が最大である固定ビーコンIDとして特定する。例えば、図5に示される例では、所定時間T内において固定ビーコンID「00001」は3回出現しており、固定ビーコンID「00002」は1回出現しており、固定ビーコンID「00003」は1回出現しているため、固定ビーコンID「00001」の頻度が最大であるとして特定される。なお、所定時間Tは予め設定される。
The
そして、位置特定部204は、特定された固定ビーコンIDに対応する固定ビーコンとの間の距離が予め定められた範囲内の箇所に、移動ビーコン30が位置していると特定する。例えば、位置特定部204は、移動ビーコンID「00001」に対応する移動ビーコン30は、固定ビーコンID「00001」に対応する固定ビーコンの近くに存在すると特定する。
Then, the
なお、移動ビーコン30の位置特定結果は、例えば、データ記憶部202に格納される。例えば、位置特定部204は、データ記憶部202に格納されているデータに対して、図6に示されるように位置特定結果として固定ビーコンID「00001」を付与する。これにより、受信時刻T1~T5の間においては、固定ビーコンID「00001」に対応する固定ビーコンの近くに、移動ビーコン30が存在していたことが特定される。
It should be noted that the location identification result of the
このように、本実施形態の位置特定システムによれば、所定時間に亘って移動ビーコン30から送信された固定ビーコンIDを収集し、その所定時間内において出現する頻度が最大の固定ビーコンIDを特定することにより、移動ビーコン30が設置された対象物の位置を簡易かつ精度良く特定することができる。
As described above, according to the position specifying system of the present embodiment, the fixed beacon IDs transmitted from the
位置特定システム10のサーバ50は、例えば、図7に示すようなコンピュータ60によって実現することができる。サーバ50を実現するコンピュータ60は、CPU61、一時記憶領域としてのメモリ62、及び不揮発性の記憶部63を備える。また、コンピュータ60は、入出力装置等(図示省略)が接続される入出力interface(I/F)64、及び記録媒体69に対するデータの読み込み及び書き込みを制御するread/write(R/W)部65を備える。また、コンピュータは、インターネット等のネットワークに接続されるネットワークI/F66を備える。CPU61、メモリ62、記憶部63、入出力I/F64、R/W部65、及びネットワークI/F66は、バス67を介して互いに接続される。
The
記憶部63は、Hard Disk Drive(HDD)、Solid State Drive(SSD)、フラッシュメモリ等によって実現できる。記憶媒体としての記憶部63には、コンピュータを機能させるためのプログラムが記憶されている。CPU61は、プログラムを記憶部63から読み出してメモリ62に展開し、プログラムが有するプロセスを順次実行する。
The storage unit 63 can be implemented by a Hard Disk Drive (HDD), Solid State Drive (SSD), flash memory, or the like. The storage unit 63 as a storage medium stores a program for causing the computer to function. The
なお、固定ビーコン20、移動ビーコン30、及びゲートウェイ40は、例えば半導体集積回路、より詳しくはApplication Specific Integrated Circuit(ASIC)等により実現される。また、サーバ50も、例えば半導体集積回路、より詳しくはASIC等により実現されてもよい。固定ビーコン20、移動ビーコン30、及びゲートウェイ40も、図7に示されるようなコンピュータ60によって実現されてもよい。
Note that the fixed
<位置特定システムの作用> <Action of Positioning System>
次に、位置特定システム10の作用を説明する。位置特定システム10の各機器は、図8に示されるようなシーケンスを実行する。
Next, operation of the
ステップS100において、固定ビーコン20は、自らの識別情報を表す固定ビーコンIDを含む電波を所定の発信タイミングで出力する。
In step S100, the fixed
ステップS102において、移動ビーコン30は、上記ステップS100で固定ビーコン20から出力された電波を所定の受信タイミングで受信する。そして、ステップS102において、移動ビーコン30は、複数の固定ビーコン20の各々から出力された電波のうちの電波強度が最も大きい固定ビーコン20の固定ビーコンIDと、自らの識別情報を表す移動ビーコンIDとを含むID情報をゲートウェイ40へ送信する。
In step S102, the
ステップS104において、ゲートウェイ40は、上記ステップS102で移動ビーコン30から送信されたID情報をサーバ50へ送信する。
At step S<b>104 , the
ステップS106において、サーバ50のデータ収集部200は、上記ステップS104でゲートウェイ40から送信されたID情報を受信し、データ記憶部202に格納する。
In step S<b>106 , the
次に、サーバ50は、図9に示されるような位置特定処理ルーチンを実行する。例えば、サーバ50は、所定時間Tが経過するごとに、図9に示される位置特定処理ルーチンを実行する。
Next, the
ステップS200において、サーバ50の位置特定部204は、データ記憶部202から所定時間T内のID情報を読み出す。
In step S<b>200 , the
ステップS202において、サーバ50の位置特定部204は、上記ステップS200で読み出したID情報に基づいて、複数のID情報に含まれる固定ビーコンIDのうちの、頻度が最大である固定ビーコンIDを特定する。
In step S202, the
ステップS204において、サーバ50の位置特定部204は、上記ステップS202で特定された固定ビーコンIDに対応する固定ビーコンとの間の距離が予め定められた範囲内の箇所に、移動ビーコン30が位置していると特定する。これにより、移動ビーコン30が設置された機器の位置も特定される。
In step S204, the
ステップS206において、サーバ50の位置特定部204は、上記ステップS204で特定された移動ビーコン30の位置をデータ記憶部202に格納する。例えば、上記図6に示されるような形式で、移動ビーコン30の付近に存在する固定ビーコンの固定ビーコンIDが、位置特定結果としてデータ記憶部202に格納される。
In step S<b>206 , the
以上説明したように、第1実施形態の位置特定システムは、複数の固定ビーコンと移動ビーコンとサーバとを含む位置特定システムである。位置特定システムの複数の固定ビーコンの各々は、自らの識別情報を表す固定ビーコンIDを含む電波を出力し、移動ビーコンは、複数の固定ビーコンの各々から出力された電波のうちの電波強度が最も大きい固定ビーコンの固定ビーコンIDと、自らの識別情報を表す移動ビーコンIDとを含むID情報をサーバへ向けて出力する。サーバは、所定時間内に取得した複数のID情報に基づいて、複数のID情報に含まれる固定ビーコンIDのうちの、頻度が最大である固定ビーコンIDを特定し、特定された固定ビーコンIDに対応する固定ビーコンとの間の距離が予め定められた範囲内の箇所に、移動ビーコンが位置していると特定する。これにより、移動ビーコンが設置された対象物の位置を簡易かつ精度良く特定することができる。具体的には、2段階の処理によって移動ビーコンの位置を特定することにより、移動ビーコンの位置を精度良く特定することができる。 As described above, the position specifying system of the first embodiment is a position specifying system including a plurality of fixed beacons, mobile beacons, and servers. Each of the plurality of fixed beacons of the position specifying system outputs a radio wave containing a fixed beacon ID representing its own identification information. It outputs ID information including the fixed beacon ID of the large fixed beacon and the mobile beacon ID representing its own identification information to the server. The server identifies the fixed beacon ID with the highest frequency among the fixed beacon IDs included in the plurality of ID information based on the plurality of pieces of ID information acquired within a predetermined period of time. A mobile beacon is identified as being positioned within a predetermined distance from the corresponding fixed beacon. This makes it possible to easily and accurately identify the position of the object on which the mobile beacon is installed. Specifically, by specifying the position of the mobile beacon through two-stage processing, the position of the mobile beacon can be specified with high accuracy.
また、第1実施形態の位置特定システムによれば、固定ビーコンによる電波の出力タイミングと移動ビーコンによる電波の受信タイミングとが同期していない場合であっても、移動ビーコンの位置を精度良く特定することができる。これにより、固定ビーコンによる電波の発信間隔を長くしたとしても、移動ビーコンの位置を精度良く特定することができる。また、これにより、固定ビーコンによる電波の発信間隔を長くすることが可能となり、固定ビーコンが備える電池の減りを抑制することができる。 Further, according to the position specifying system of the first embodiment, even if the timing of outputting radio waves by a fixed beacon and the timing of receiving radio waves by a mobile beacon are not synchronized, the position of a mobile beacon can be accurately specified. be able to. As a result, the position of the mobile beacon can be specified with high accuracy even if the radio wave transmission interval by the fixed beacon is lengthened. In addition, this makes it possible to lengthen the interval at which radio waves are transmitted by the fixed beacons, and it is possible to suppress the consumption of batteries provided in the fixed beacons.
また、移動ビーコンが自らの位置を特定するための演算処理能力を有していなくとも、サーバによる演算により移動ビーコンの位置を特定することができる。 In addition, even if the mobile beacon does not have the computational processing capability for specifying its own position, the position of the mobile beacon can be specified by calculation by the server.
[第2実施形態]
次に、第2実施形態について説明する。第2実施形態の位置特定システムは、移動ビーコン30に代えて情報端末の位置を特定する点が第1実施形態と異なる。なお、第2実施形態のうち第1実施形態と同様の構成となる部分については、同一符号を付して説明を省略する。
[Second embodiment]
Next, a second embodiment will be described. The position specifying system of the second embodiment differs from that of the first embodiment in that it specifies the position of the information terminal instead of the
図10は、第2実施形態の位置特定システムの概要を説明するための図である。図10に示されるように、第2実施形態の位置特定システム210は、電波出力手段の一例である固定ビーコン20と、第1特定手段の一例である情報端末230と、第2特定手段の一例であるサーバ50とを備えている。
FIG. 10 is a diagram for explaining the outline of the position specifying system of the second embodiment. As shown in FIG. 10, the
第2実施形態の位置特定システム210では、情報端末230が自らの識別情報を表す情報端末IDと電波強度が最も大きい固定ビーコン20の固定ビーコンIDとを含むID情報を、サーバ50へ送信する。情報端末230は、例えば、建設現場の作業員OP等が保持しているスマートフォン又はタブレット等である。
In the
図11は、第2実施形態に係る位置特定システム210の構成の一例を示すブロック図である。位置特定システム10は、機能的には、図11に示されるように、複数の固定ビーコン20-1,20-2,20-3と、情報端末230と、サーバ50とを含んだ構成で表すことができる。
FIG. 11 is a block diagram showing an example of the configuration of a
情報端末230は、複数の固定ビーコン20の各々から送信された固定ビーコンIDを含む電波を受信し、複数の固定ビーコン20の各々から出力された電波のうちの電波強度が最も大きい固定ビーコン20の固定ビーコンIDを特定する。そして、情報端末230は、自らの識別情報を表す情報端末IDと電波強度が最も大きい固定ビーコン20の固定ビーコンIDとを含むID情報を、サーバ50へ送信する。
The
図12に、固定ビーコン20からの電波の出力のタイミングと情報端末230の電波の受信のタイミングとを説明するための図を示す。
FIG. 12 shows a diagram for explaining the timing of radio wave output from the fixed
図12に示されるように、固定ビーコン20は、第1実施形態と同様に時間間隔t20にて電波を出力する。一方、情報端末230は、時間間隔t20よりも短い時間間隔t230にて電波を受信する。なお、情報端末230による一回の電波受信Rにおいて電波を受信する時間を表す窓時間が設定され、この窓時間内に電波が受信される。そして、情報端末230は、時間間隔t231にてID情報をサーバ50へ送信する。
As shown in FIG. 12, the fixed
なお、第2実施形態に係る位置特定システム210の他の構成及び作用については、第1実施形態と同様であるため、説明を省略する。
Other configurations and actions of the
以上説明したように、第2実施形態の位置特定システムは、複数の固定ビーコンと情報端末とサーバとを含む。位置特定システムの固定ビーコンの各々は、自らの識別情報を表す固定ビーコンIDを含む電波を出力し、情報端末は複数の固定ビーコンの各々から出力された電波のうちの電波強度が最も大きい固定ビーコンの固定ビーコンIDと、自らの識別情報を表す情報端末IDとを含むID情報をサーバへ出力する。そして、情報端末は、所定時間内に取得した複数のID情報に基づいて、複数のID情報に含まれる固定ビーコンIDのうちの、頻度が最大である固定ビーコンIDを特定し、特定された固定ビーコンIDに対応する固定ビーコンとの間の距離が予め定められた範囲内の箇所に情報端末が位置していると特定する。これにより、情報端末の位置を簡易かつ精度良く特定することができる。 As explained above, the position specifying system of the second embodiment includes a plurality of fixed beacons, an information terminal, and a server. Each of the fixed beacons of the position specifying system outputs a radio wave containing a fixed beacon ID representing its own identification information, and the information terminal selects the fixed beacon with the highest radio wave intensity among the radio waves output from each of the plurality of fixed beacons. and an information terminal ID representing its own identification information to the server. Then, the information terminal identifies the fixed beacon ID with the highest frequency among the fixed beacon IDs included in the plurality of ID information based on the plurality of pieces of ID information acquired within a predetermined period of time. It specifies that the information terminal is positioned within a predetermined distance from the fixed beacon corresponding to the beacon ID. As a result, the position of the information terminal can be specified easily and accurately.
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and applications are possible without departing from the gist of the present invention.
例えば、上記第1実施形態では、ゲートウェイ40を介してID情報がサーバ50へ送信される場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図13に示されるような位置特定システム310とし、第2実施形態の情報端末230を介してID情報がサーバ50へ送信されるようにしてもよい。これにより、ゲートウェイ40を建設現場の各箇所に設置することなく、移動ビーコン30が設置された対象物の位置を簡易かつ精度良く特定することができる。
For example, in the above-described first embodiment, the case where the ID information is transmitted to the
また、上記実施形態では、通信方式としてLTE及びBLEを用いる場合を例に説明したがこれに限定されるものではない。通信方式はどのようなものであってもよい。また、上記実施形態では、電波出力手段が固定ビーコン20である場合を例に説明したが、電波出力手段はどのようなものを用いてもよい。また、第1特定手段もどのようなものを用いてもよい。
Further, in the above embodiment, the case of using LTE and BLE as communication schemes has been described as an example, but the present invention is not limited to this. Any communication method may be used. Further, in the above embodiment, the fixed
また、上記実施形態では、第2特定手段がサーバ50である場合を例に説明したがこれに限定されるものではない。例えば、第2特定手段は、第1実施形態のゲートウェイ40又は第2実施形態の情報端末230(例えば、スマートフォン又はタブレット)であってもよい。この場合には、ゲートウェイ40又は情報端末230が上記実施形態のサーバ50の機能を有する。
Further, in the above embodiment, the case where the second identifying means is the
また、上記では本発明に係るプログラムが記憶部に予め記憶(インストール)されている態様を説明したが、本発明に係るプログラムは、CD-ROM、DVD-ROM及びマイクロSDカード等の記録媒体に記録されている形態で提供することも可能である。 In the above description, the program according to the present invention is pre-stored (installed) in the storage unit. It can also be provided in recorded form.
10,210,310 位置特定システム
20 固定ビーコン
30 移動ビーコン
35 機器
40 ゲートウェイ
50 サーバ
60 コンピュータ
200 データ収集部
202 データ記憶部
204 位置特定部
230 情報端末
10, 210, 310
Claims (5)
前記電波出力手段の各々は、自らの識別情報を表す電波出力手段IDを含む電波を出力し、
前記第1特定手段は、複数の前記電波出力手段の各々から出力された電波のうちの電波強度が最も大きい前記電波出力手段の前記電波出力手段IDと、自らの識別情報を表す第1特定手段IDとを含むID情報を前記第2特定手段へ出力し、
前記第2特定手段は、所定時間内に取得した複数の前記ID情報に基づいて、複数の前記ID情報に含まれる前記電波出力手段IDのうちの、頻度が最大である前記電波出力手段IDを特定し、特定された前記電波出力手段IDに対応する前記電波出力手段との間の距離が予め定められた範囲内の箇所に前記第1特定手段が位置していると特定する、
位置特定システム。 A position specifying system including a plurality of radio wave output means, a first specifying means, and a second specifying means,
each of the radio wave output means outputs a radio wave including a radio wave output means ID representing its own identification information;
The first specifying means represents the radio wave output means ID of the radio wave output means having the highest radio wave intensity among the radio waves output from each of the plurality of radio wave output means and the identification information of the radio wave output means itself. outputting ID information including an ID to the second identifying means;
The second identifying means identifies the radio wave output means ID having the highest frequency among the radio wave output means IDs included in the plurality of ID information based on the plurality of ID information acquired within a predetermined time. Identifying and identifying that the first identifying means is located at a location where the distance between the radio wave output means corresponding to the identified radio wave output means ID is within a predetermined range,
localization system.
請求項1に記載の位置特定システム。 The timing of outputting the radio waves by the radio wave output means and the timing of receiving the radio waves by the first specifying means are not synchronized,
The location system of claim 1.
前記第1特定手段は、複数の前記電波出力手段の各々から出力された前記電波を、前記所定の時間間隔とは異なる時間間隔で受信する、
請求項2に記載の位置特定システム。 each of the plurality of radio wave output means outputs the radio wave at predetermined time intervals;
The first identifying means receives the radio waves output from each of the plurality of radio wave output means at time intervals different from the predetermined time intervals.
3. The location system of claim 2.
前記第1特定手段は、複数の前記電波出力手段の各々から出力された前記電波を、前記所定の時間間隔よりも短い時間間隔で受信する、
請求項3に記載の位置特定システム。 each of the plurality of radio wave output means outputs the radio wave at predetermined time intervals;
The first identifying means receives the radio waves output from each of the plurality of radio wave output means at time intervals shorter than the predetermined time interval.
4. The location system of claim 3.
前記第1特定手段は、移動体に設置されたビーコン、スマートフォン、又はタブレットであり、
前記第2特定手段は、サーバ、ゲートウェイ、スマートフォン、又はタブレットである、
請求項1~請求項3の何れか1項に記載の位置特定システム。 The radio wave output means is a beacon installed at a predetermined point,
The first identifying means is a beacon, a smartphone, or a tablet installed on a mobile body,
The second identifying means is a server, gateway, smartphone, or tablet,
The position specifying system according to any one of claims 1 to 3.
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