JP4492391B2 - 位置測定方法およびそれを用いた位置測定装置 - Google Patents
位置測定方法およびそれを用いた位置測定装置 Download PDFInfo
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RSS方式では、例えば、その位置を測定される送信装置が測定電波信号を送信し、該測定電波信号を受信装置で受信したときの受信電力を測定する。測定結果に基づいて受信装置は、送信装置と受信装置との距離を式1に基づいて算出する。すなわち受信電力Pが距離dの乗数αに比例して減衰する電波伝播の特性を利用する。
但し C:定数
d:送信装置と受信装置との間の距離
α:但し、自由空間では、2を定数とし、
実空間では、2〜4を定数とする。
〈構成1〉
受信装置の位置測定が行なわれる測定範囲内に、位置関係が明白な測定点が複数設けられており、該測定点には位置を測定するための測定電波信号を送信する送信装置が備えられ、該測定電波信号を受信する前記受信装置の位置を受信電力P=Cdーα(但し、C:第1の定数 α:第2の定数 d:距離)成る関係式を用いて測定すべく、前記第1の定数および前記第2の定数が予め取得されている位置測定法において、複数の測定点において、互いに異なる各方位での第1の定数を第1個別方位定数および第2の定数を第2個別方位定数として取得し、複数の測定点において、互いに異なる方位毎に取得した各第1個別方位定数に基づいて当該測定点における第1個別定数と、各第2個別方位定数に基づいて当該測定点における第2個別定数を求め、測定範囲内の複数の測定点からの測定電波信号の受信電力を測定し、該複数の測定点からの受信電力の測定結果に基づいて、第1個別定数および第2個別定数を用いた前記関係式により、複数の測定点から受信装置までの概算距離を求め、該概算距離に基づいて受信装置の概略位置領域を特定する第1ステップと、
複数の測定点において、概略位置領域を指す方位に該当する第1個別方位定数および第2個別方位定数を選択し、第1個別方位定数および第2個別方位定数に基づいて、複数の測定点からの精密距離を求め、該精密距離に基づいて受信装置の精密位置を特定する第2ステップとを備えることを特徴とする。
〈構成2〉
受信装置の精密位置を特定する第2ステップは、概略位置領域を精度良く特定するための選択測定点を複数の選択点から選択し、各選択測定点に適切な第1個別方位定数および第2個別方位定数を選定し、選択測定点における受信電力を測定して得た選択測定結果に基づいて、選定された第1個別方位定数および第2個別方位定数を用いた計算式により、各選択測定点と受信装置との精密距離を算出し、精密距離に基づいて受信装置の精密位置を特定することを特徴とする。
〈構成3〉
概算距離の取得において、当該距離求めるための第1個別定数および第2個別定数を用いた関係式に代えて、各測定点における第1の個別定数の平均を求めた第1平均定数と、各測定点における第2の個別定数の平均を求めた第2平均定数とを用いた関係式を用いることを特徴とする。
〈構成4〉
受信装置の概略位置領域の特定において、概算距離に代えて、各測定点において一定時間内に複数回受信電力を測定し、該複数回の測定結果に基づいて、各測定点における第1の個別定数の平均を求めた第1平均定数と、前記各測定点における前記第2の個別定数の平均を求めた第2平均定数とを用いた受信電力対距離の関係式から距離を複数算出し、距離対する第1の存在確率を求めて、該第1の存在確率を用いることを特徴とする。
〈構成5〉
受信装置の精密位置の特定において、精密距離に代えて、各測定点において一定時間内に複数回受信電力を測定し、該複数回の測定結果に基づいて、各測定点における第1の個別方位定数の中から適切な第1個別方位定数と、各測定点における第2の個別方位定数の中から適切な第2個別方位定数とを用いた受信電力対距離の関係式から距離を複数算出し、距離対する第2の存在確率を求めて、該第2の存在確率を用いることを特徴とする。
〈構成6〉
各測定点から測定電波信号を定期的に送信し、受信装置で測定された測定結果の履歴を履歴情報として保持し、該履歴情報に基づいて受信装置の移動方向を算出することを特徴とする。
〈構成7〉
選択測定点は、概略位置領域から各測定点までの距離に基づいて選択しても良い。
〈構成8〉
選択測定点は、各測定点における受信電力の強さに基づいて選択しても良い。
〈構成9〉
位置測定装置の位置測定が行なわれる測定範囲内に、位置関係が明白な測定点が複数設けられており、該測定点には位置を測定するための測定電波信号を送信する送信装置が備えられ、該測定電波信号を受信する位置測定装置の位置を受信電力P=Cd-α(但し、C:第1定数 α:第2定数 d:距離)成る関係式を用いて測定すべく、第1の定数および第2の定数を予め取得している位置測定装置において、測定範囲の前記複数の測定点からの測定電波信号の受信し、受信電力を測定する受信部と、予め各測定点における第1の定数を第1個別方位定数としておよび第2の定数を第2個別方位定数として取得し保持する個別定数取得部と、第1個別方位定数および第2個別方位定数に基づいて各測定点までの概算距離を算出するために用いる第1個別定数および第2個別定数を決定する個別定数決定部と、決定された第1個別定数および第2個別定数に基づいて、概算距離を求める概算距離算出部と、概算距離に基づいて自装置の概略位置領域を特定する概略位置算出部と、
概算距離より精度の良い精密距離を算出するため、第1個別方位定数および第2個別方位定数の中から概算距離より精度の良い精密距離を算出するための第1精密定数および前記第2精密定数を決定する精密定数決定部と、各測定点からの受信電力を測定して得た測定結果と、精密定数決定部で求めた第1精密定数および第2精密定数と、に基づいて各測定点までの精密距離を算出する精密距離算出部と、該精密距離算出部で求められた精密距離に基づいて、自装置の精密位置を特定する詳細位置算出部と、を備えることを特徴とする。
〈構成10〉
精密定数決定部に代えて測定点選択部を備え、
測定点選択部は、概略位置領域を精度良く特定するための選択測定点を複数の選択点から選択するとともに、選択測定点における第1個別方位定数および第2個別方位定数の中から適切な第1個別方位定数および複数の第2個別方位定数を第1精密定数および第2精密定数として選定することを特徴とする。
〈構成11〉
送信装置の位置測定が行なわれる測定範囲内に、位置関係が明白な測定点が複数設けられており、該測定点には位置を測定するための測定電波信号を受信する受信装置が備えられ、該測定電波信号を送信する送信装置の位置を受信電力P=Cd-α(但し、C:第1定数 α:第2定数 d:距離)なる関係式を用いて測定すべく、前記第1の定数および前記第2の定数が予め取得されている位置測定法において、複数の測定点において、互いに異なる各方位での前記第1の定数を第1個別方位定数および前記第2の定数を第2個別方位定数として取得し、複数の測定点において、互いに異なる方位毎に取得した各第1個別方位定数に基づいて当該測定点における第1個別定数と、各第2個別方位定数に基づいて当該測定点における第2個別定数を求め、測定範囲内の複数の測定点からの測定電波信号の受信電力を測定し、該複数の測定点からの受信電力の測定結果に基づいて、第1個別定数および第2個別定数を用いた関係式により、複数の測定点からの概算距離を求め、該概算距離に基づいて送信装置の概略位置領域を特定する第1ステップと、複数の測定点において、概略位置領域を指す方位に該当する第1個別方位定数および第2個別方位定数を選択し、複数の測定点における受信電力の測定結果と、第1個別方位定数および第2個別方位定数に基づいて、複数の測定点からの精密距離を求め、該精密距離に基づいて送信装置の精密位置を特定する第2ステップとを備えることを特徴とする。
〈構成12〉
送信装置の精密位置を特定する第2ステップは、概略位置領域を精度良く特定するための選択測定点を複数の測定点から選択し、各選択測定点に適切な第1個別方位定数および第2個別方位定数を選定し、選択測定点における受信電力を測定して得た選択測定結果に基づいて、選定された第1個別方位定数および第2個別方位定数を用いた計算式により、各選択測定点からの精密距離を算出し、精密距離に基づいて送信装置の精密位置を特定することを特徴とする。
〈構成13〉
概算距離の取得において、当該距離求めるための第1個別定数および第2個別定数を用いた関係式に代えて、各測定点における第1の個別定数の平均を求めた第1平均定数と、各測定点における第2の個別定数の平均を求めた第2平均定数とを用いた関係式を用いることを特徴とする。
〈構成14〉
送信装置の概略位置領域の特定において、概算距離に代えて、各測定点において一定時間内に複数回受信電力を測定し、該複数回の測定結果に基づいて、各測定点における第1の個別定数の平均を求めた第1平均定数と、各測定点における第2の個別定数の平均を求めた第2平均定数とを用いた受信電力対距離の関係式から距離を複数算出し、距離に対する第1の存在確率を求めて、該第1の存在確率を用いることを特徴とする。
〈構成15〉
送信装置の精密位置の特定において、精密距離に代えて、各測定点において一定時間内に複数回受信電力を測定し、該複数回の測定結果に基づいて、各測定点における第1の個別方位定数の中から適切な第1個別方位定数と、各測定点における第2の個別方位定数の中から適切な第2個別方位定数とを用いた受信電力対距離の関係式から距離を複数算出し、距離に対する第2の存在確率を求めて、該第2の存在確率を用いることを特徴とする。
〈構成16〉
送信装置から測定電波信号を定期的に送信し、受信装置で測定された測定結果の履歴を履歴情報として保持し、該履歴情報に基づいて送信装置の移動方向を算出することを特徴とする。
〈構成17〉
選択測定点は、概略位置領域から各測定点までの距離に基づいて選択しても良い。
〈構成18〉
選択測定点は、各測定点における受信電力の強さに基づいて選択しても良い。
〈構成19〉
送信装置の位置測定が行なわれる測定範囲内に、自装置の位置を測定するための測定電波信号を送信する送信装置と、位置関係が明白な測定点が複数設けられており、該測定点に備えられ、送信装置からの測定電波信号を受信し、受信電力P=Cd-α(但し、C:第1定数 α:第2定数 d:距離)なる関係式を用いて送信装置の位置を測定すべく、第1の定数および第2の定数を予め取得している位置測定装置において、測定範囲の複数の測定点において測定電波信号の受信し、受信電力を測定する受信部と、予め各測定点において第1の定数を第1個別方位定数としておよび第2の定数を第2個別方位定数として取得し保持する個別定数取得部と、第1個別方位定数および第2個別方位定数に基づいて各測定点までの概算距離を算出するために用いる第1個別定数および第2個別定数を決定する個別定数決定部と、各測定点での受信電力の測定結果と、決定された第1個別定数および第2個別定数に基づいて、各測定点との概算距離を求める概算距離算出部と、概算距離に基づいて送信装置の概略位置領域を特定する概算距離算出部と、概略位置領域を精度良く特定するため、第1個別方位定数および第2個別方位定数の中から概算位置より精度の良い精密距離を算出するために用いる第1精密定数および前記第2精密定数を決定する精密定数決定部と、各測定点において受信電力を測定して得た測定結果と、精密定数決定部で求めた第1精密定数および第2精密定数と、に基づいて送信装置から各測定点までの精密距離を算出する精密距離算出部と、該精密距離算出部で求められた精密距離に基づいて、送信装置の詳細位置を特定する詳細位置算出部と、を備えることを特徴とする。
〈構成20〉
精密定数決定部に代えて測定点選択部を備え、
測定点選択部は、概略位置領域を精度良く特定するための選択測定点を複数の選択点から選択するとともに、選択測定点における第1個別方位定数および第2個別方位定数の中から適切な第1個別方位定数および複数の第2個別方位定数を第1精密定数および第2精密定数として選定することを特徴とする。
〈構成21〉
送信装置の位置測定が行なわれる測定範囲内に、自装置の位置を測定するための測定電波信号を送信する送信装置と、位置関係が明白な測定点が複数設けられており、該測定点には送信装置から各測定点までの距離に関する距離データを取得する位置測定装置が備えられ、1つの測定点に、位置の算出を行なう位置算出装置および各測定点の位置測定装置から距離データを受信する通信装置を設けた位置測定システムにおいて、
他の測定点からの概算の距離データと、他の測定点からの詳細の距離データとを受けると、前記概略位置の算出および前記詳細位置の算出とを一括して行なうことを特徴とする位置測定システム。
〈構成1〉
受信装置の位置測定が行なわれる測定範囲内に、位置関係が明白な測定点が複数設けられており、該測定点には位置を測定するための測定電波信号を送信する送信装置が備えられ、該測定電波信号を受信する前記受信装置の位置を受信電力P=Cdーα(但し、C:第1の定数 α:第2の定数 d:距離)成る関係式を用いて測定すべく、前記第1の定数および前記第2の定数が予め取得されている位置測定法において、複数の測定点において、互いに異なる各方位での第1の定数を第1個別方位定数および第2の定数を第2個別方位定数として取得し、複数の測定点において、互いに異なる方位毎に取得した各第1個別方位定数に基づいて当該測定点における第1個別定数と、各第2個別方位定数に基づいて当該測定点における第2個別定数を求め、測定範囲内の複数の測定点からの測定電波信号の受信電力を測定し、該複数の測定点からの受信電力の測定結果に基づいて、第1個別定数および第2個別定数を用いた前記関係式により、複数の測定点から受信装置までの概算距離を求め、該概算距離に基づいて受信装置の概略位置領域を特定する第1ステップと、
複数の測定点において、概略位置領域を指す方位に該当する第1個別方位定数および第2個別方位定数を選択し、第1個別方位定数および第2個別方位定数に基づいて、複数の測定点からの精密距離を求め、該精密距離に基づいて受信装置の精密位置を特定する第2ステップとを備えることを特徴とする。
〈構成2〉
受信装置の精密位置を特定する第2ステップは、概略位置領域を精度良く特定するための選択測定点を複数の選択点から選択し、各選択測定点に適切な第1個別方位定数および第2個別方位定数を選定し、選択測定点における受信電力を測定して得た選択測定結果に基づいて、選定された第1個別方位定数および第2個別方位定数を用いた計算式により、各選択測定点と受信装置との精密距離を算出し、精密距離に基づいて受信装置の精密位置を特定することを特徴とする。
〈構成3〉
概算距離の取得において、当該距離求めるための第1個別定数および第2個別定数を用いた関係式に代えて、各測定点における第1の個別定数の平均を求めた第1平均定数と、各測定点における第2の個別定数の平均を求めた第2平均定数とを用いた関係式を用いることを特徴とする。
〈構成4〉
受信装置の概略位置領域の特定において、概算距離に代えて、各測定点において一定時間内に複数回受信電力を測定し、該複数回の測定結果に基づいて、各測定点における第1の個別定数の平均を求めた第1平均定数と、前記各測定点における前記第2の個別定数の平均を求めた第2平均定数とを用いた受信電力対距離の関係式から距離を複数算出し、距離対する第1の存在確率を求めて、該第1の存在確率を用いることを特徴とする。
〈構成5〉
受信装置の精密位置の特定において、精密距離に代えて、各測定点において一定時間内に複数回受信電力を測定し、該複数回の測定結果に基づいて、各測定点における第1の個別方位定数の中から適切な第1個別方位定数と、各測定点における第2の個別方位定数の中から適切な第2個別方位定数とを用いた受信電力対距離の関係式から距離を複数算出し、距離対する第2の存在確率を求めて、該第2の存在確率を用いることを特徴とする。
〈構成6〉
各測定点から測定電波信号を定期的に送信し、受信装置で測定された測定結果の履歴を履歴情報として保持し、該履歴情報に基づいて受信装置の移動方向を算出することを特徴とする。
〈構成7〉
選択測定点は、概略位置領域から各測定点までの距離に基づいて選択しても良い。
〈構成8〉
選択測定点は、各測定点における受信電力の強さに基づいて選択しても良い。
〈構成9〉
位置測定装置の位置測定が行なわれる測定範囲内に、位置関係が明白な測定点が複数設けられており、該測定点には位置を測定するための測定電波信号を送信する送信装置が備えられ、該測定電波信号を受信する位置測定装置の位置を受信電力P=Cd-α(但し、C:第1定数 α:第2定数 d:距離)成る関係式を用いて測定すべく、第1の定数および第2の定数を予め取得している位置測定装置において、測定範囲の前記複数の測定点からの測定電波信号の受信し、受信電力を測定する受信部と、予め各測定点における第1の定数を第1個別方位定数としておよび第2の定数を第2個別方位定数として取得し保持する個別定数取得部と、第1個別方位定数および第2個別方位定数に基づいて各測定点までの概算距離を算出するために用いる第1個別定数および第2個別定数を決定する個別定数決定部と、決定された第1個別定数および第2個別定数に基づいて、概算距離を求める概算距離算出部と、概算距離に基づいて自装置の概略位置領域を特定する概略位置算出部と、
概算距離より精度の良い精密距離を算出するため、第1個別方位定数および第2個別方位定数の中から概算距離より精度の良い精密距離を算出するための第1精密定数および前記第2精密定数を決定する精密定数決定部と、各測定点からの受信電力を測定して得た測定結果と、精密定数決定部で求めた第1精密定数および第2精密定数と、に基づいて各測定点までの精密距離を算出する精密距離算出部と、該精密距離算出部で求められた精密距離に基づいて、自装置の精密位置を特定する詳細位置算出部と、を備えることを特徴とする。
〈構成10〉
精密定数決定部に代えて測定点選択部を備え、
測定点選択部は、概略位置領域を精度良く特定するための選択測定点を複数の選択点から選択するとともに、選択測定点における第1個別方位定数および第2個別方位定数の中から適切な第1個別方位定数および複数の第2個別方位定数を第1精密定数および第2精密定数として選定することを特徴とする。
〈構成11〉
送信装置の位置測定が行なわれる測定範囲内に、位置関係が明白な測定点が複数設けられており、該測定点には位置を測定するための測定電波信号を受信する受信装置が備えられ、該測定電波信号を送信する送信装置の位置を受信電力P=Cd-α(但し、C:第1定数 α:第2定数 d:距離)なる関係式を用いて測定すべく、前記第1の定数および前記第2の定数が予め取得されている位置測定法において、複数の測定点において、互いに異なる各方位での前記第1の定数を第1個別方位定数および前記第2の定数を第2個別方位定数として取得し、複数の測定点において、互いに異なる方位毎に取得した各第1個別方位定数に基づいて当該測定点における第1個別定数と、各第2個別方位定数に基づいて当該測定点における第2個別定数を求め、測定範囲内の複数の測定点からの測定電波信号の受信電力を測定し、該複数の測定点からの受信電力の測定結果に基づいて、第1個別定数および第2個別定数を用いた関係式により、複数の測定点からの概算距離を求め、該概算距離に基づいて送信装置の概略位置領域を特定する第1ステップと、複数の測定点において、概略位置領域を指す方位に該当する第1個別方位定数および第2個別方位定数を選択し、複数の測定点における受信電力の測定結果と、第1個別方位定数および第2個別方位定数に基づいて、複数の測定点からの精密距離を求め、該精密距離に基づいて送信装置の精密位置を特定する第2ステップとを備えることを特徴とする。
〈構成12〉
送信装置の精密位置を特定する第2ステップは、概略位置領域を精度良く特定するための選択測定点を複数の測定点から選択し、各選択測定点に適切な第1個別方位定数および第2個別方位定数を選定し、選択測定点における受信電力を測定して得た選択測定結果に基づいて、選定された第1個別方位定数および第2個別方位定数を用いた計算式により、各選択測定点からの精密距離を算出し、精密距離に基づいて送信装置の精密位置を特定することを特徴とする。
〈構成13〉
概算距離の取得において、当該距離求めるための第1個別定数および第2個別定数を用いた関係式に代えて、各測定点における第1の個別定数の平均を求めた第1平均定数と、各測定点における第2の個別定数の平均を求めた第2平均定数とを用いた関係式を用いることを特徴とする。
〈構成14〉
送信装置の概略位置領域の特定において、概算距離に代えて、各測定点において一定時間内に複数回受信電力を測定し、該複数回の測定結果に基づいて、各測定点における第1の個別定数の平均を求めた第1平均定数と、各測定点における第2の個別定数の平均を求めた第2平均定数とを用いた受信電力対距離の関係式から距離を複数算出し、距離に対する第1の存在確率を求めて、該第1の存在確率を用いることを特徴とする。
〈構成15〉
送信装置の精密位置の特定において、精密距離に代えて、各測定点において一定時間内に複数回受信電力を測定し、該複数回の測定結果に基づいて、各測定点における第1の個別方位定数の中から適切な第1個別方位定数と、各測定点における第2の個別方位定数の中から適切な第2個別方位定数とを用いた受信電力対距離の関係式から距離を複数算出し、距離に対する第2の存在確率を求めて、該第2の存在確率を用いることを特徴とする。
〈構成16〉
送信装置から測定電波信号を定期的に送信し、受信装置で測定された測定結果の履歴を履歴情報として保持し、該履歴情報に基づいて送信装置の移動方向を算出することを特徴とする。
〈構成17〉
選択測定点は、概略位置領域から各測定点までの距離に基づいて選択しても良い。
〈構成18〉
選択測定点は、各測定点における受信電力の強さに基づいて選択しても良い。
〈構成19〉
送信装置の位置測定が行なわれる測定範囲内に、自装置の位置を測定するための測定電波信号を送信する送信装置と、位置関係が明白な測定点が複数設けられており、該測定点に備えられ、送信装置からの測定電波信号を受信し、受信電力P=Cd-α(但し、C:第1定数 α:第2定数 d:距離)なる関係式を用いて送信装置の位置を測定すべく、第1の定数および第2の定数を予め取得している位置測定装置において、測定範囲の複数の測定点において測定電波信号の受信し、受信電力を測定する受信部と、予め各測定点において第1の定数を第1個別方位定数としておよび第2の定数を第2個別方位定数として取得し保持する個別定数取得部と、第1個別方位定数および第2個別方位定数に基づいて各測定点までの概算距離を算出するために用いる第1個別定数および第2個別定数を決定する個別定数決定部と、各測定点での受信電力の測定結果と、決定された第1個別定数および第2個別定数に基づいて、各測定点との概算距離を求める概算距離算出部と、概算距離に基づいて送信装置の概略位置領域を特定する概算距離算出部と、概略位置領域を精度良く特定するため、第1個別方位定数および第2個別方位定数の中から概算位置より精度の良い精密距離を算出するために用いる第1精密定数および前記第2精密定数を決定する精密定数決定部と、各測定点において受信電力を測定して得た測定結果と、精密定数決定部で求めた第1精密定数および第2精密定数と、に基づいて送信装置から各測定点までの精密距離を算出する精密距離算出部と、該精密距離算出部で求められた精密距離に基づいて、送信装置の詳細位置を特定する詳細位置算出部と、を備えることを特徴とする。
〈構成20〉
精密定数決定部に代えて測定点選択部を備え、
測定点選択部は、概略位置領域を精度良く特定するための選択測定点を複数の選択点から選択するとともに、選択測定点における第1個別方位定数および第2個別方位定数の中から適切な第1個別方位定数および複数の第2個別方位定数を第1精密定数および第2精密定数として選定することを特徴とする。
本発明での位置測定とは、測定電波信号の受信電力の測定結果に基づいて、測定エリア内の任意の場所にある無線装置(受信装置または送信装置)の位置を測定することである。
前記測定エリアには、図3に示されるように、複数の測定点A〜Hが明白な位置関係で配置されている。各測定点A〜Hには、前記測定電波信号を受信(または送信)する無線装置がそれぞれ配置されている。
受信装置100は、各測定点A〜Hに配備され、送信装置200の位置を測定するための測定電波信号を受信する。該測定電波信号は、送信装置200の空中線(図示されない)から放射される。前記送信装置200から前記測定電波信号が放射されると、複数の測定点A〜Hに備えられた受信装置100は、前記送信装置200が放射した測定電波信号を受信し、受信電力を測定し、該測定結果に基づいて複数の測定点A〜Hから送信装置200までの距離を算出する。該算出された距離に基づいて送信装置200の位置を特定する。
取得した第1個別方位定数CX1、Y1、Aおよび第2個別方位定数αX1、Y1、Aは、個別方位定数保持部1022で保持される。
概算距離算出部1041は、距離データ通信手段105を経由して算出した測定点Aと送信装置200までの概算距離データDaを自装置の概算位置算出部1061に通知する。
精密距離算出部1042は、距離データ通信手段105を経由して算出した測定点Aと送信装置200までの精密距離データdaを自装置の詳細位置算出部1062に通知する。
また、距離データ受信部1052は、他の測定点B〜Hに配置された受信装置100の距離データ送信部1051から他の測定点B〜Hで取得された概算距離データおよび精密距離データを受信する。各測定点と送信装置200までの概算距離データ(Da、Db、Dc、Dd、De、Df、Dg、Dh)を概略位置算出部1061に通知する。各測定点と送信装置200までの精密距離データ(da、db、dc、dd、de、df、dg、dh)を精密位置算出部1062に通知する。
概略位置算出部1061は、前記距離データ通信手段105経由で前記概算距離データ(Da、Db、Dc、…、Dh)を受けると、該概算距離データに基づいて、三角測量の手法から送信装置200の概略位置を算出する。
三角測量の手法を用いて、図6に示されるように概算距離データの組(Da、Db)から送信装置200の位置を示す位置情報S1が求まり、概算距離データの組(Da、Dc)から送信装置200の位置を示す位置情報S2が求まり、概算距離データの組(Da、Dd)から送信装置200の位置を示す位置情報S3が求まり、同様に位置情報を求めることを繰り返して、距離データの組(Dg、Dh)から送信装置200の位置を示す位置情報SNが求まる。概略位置算出部1061は、該求まった位置情報(S1、S2、S3、…、SN)を領域特定部1063へ出力する。
三角測量の手法を用いて、図8に示されるように精密距離データの組(da、db)から送信装置200の位置を示す詳細位置情報s1が求まり、精密距離データの組(da、dc)から送信装置200の位置を示す詳細位置情報s2が求まり、精密距離データの組(da、dd)から送信装置200の位置を示す詳細位置情報s3が求まり、同様に詳細位置情報を求めることを繰り返して、精密距離データの組(dg、dh)から送信装置200の位置を示す詳細位置情報sNが求まる。詳細位置算出部1062は、該求まった詳細位置情報(s1、s2、s3、…、sN)を領域特定部1063へ出力する。
尚、送信装置200の不明位置をMと示し、以降の説明を行なう。
概算距離算出部1041は、選定された第1の個別定数Cおよび第2の個別定数αを用いた関係式P=CDαから複数の測定点A〜HおよびXからM(送信装置200)までの概算距離Dを求める。
また、各受信装置100から得る情報に基づいて集中的に送信装置200の精密位置を算出する集中演算装置を設けてシステム構築してもよい。
測定点選択部1033は、後述する概略位置算出部1061で送信装置の概略位置領域が特定されると、各測定点から該概略位置領域との距離に基づいて精密距離を算出するための選択測定点を選定する。測定点選択部1033は、該選択測定点において概略位置領域を指し示す方位に最も近い方位に対応付けられた第1個別方位定数および第2個別方位定数を選定し、該選定した第1個別方位定数および第2個別方位定数を距離算出手段104に通知する。
実施例3の位置測定システムは、測定エリアの全測定点におけて一定時間内に複数回受信電力を測定し該測定結果に基づいて各測定点における第1個別定数及び第2個別定数を用いた受信電力対距離の関係式を用いて各測定点からの距離を求め、複数回測定した受信電力に対する距離の存在確率を求めて、該存在確率に基づいて送信装置の概略位置領域を特定する第1ステップと、測定点を選択し、該選択測定点から概略位置を指し示す方位に最も近い方位に対応付けられた第1個別方位定数および第2個別方位定数を選定し、各選択測定点における一定時間内に複数回受信電力を測定した測定結果と、該選定した第1個別方位定数および第2個別方位定数を用いた受信電力対距離の関係式を用いて各選択測定点からの距離を算出して、複数回測定した受信電力に対する各選択測定点からの距離に対する存在確率を求め、該存在確率に基づいて精密位置を求めこと第2ステップとで送信装置の位置を測定することに特徴がある。
個別定数決定部1031は、送信装置200と測定点Aとの概算距離を算出するとき、定数取得手段102で取得し保持している複数の第1個別方位定数及び第2個別方位定数の平均値を第1個別定数及び第2個別定数として求め、該第1個別定数及び第2個別定数を存在確率算出手段104Cに通知する。
f(P|d)=βexp[―βP]
ここに; P:受信電力
d:距離
β=1/Pave
Pave=(PT1+PT2+PT3+・・+PTN)/N
PTN=時刻TNで測定された受信電力
1次存在確率算出部1041Cは、存在確率データ通信手段105Cを経由して算出した測定点Aと送信装置200までの距離に対する存在確率データを自装置の概略位置算出部1061Cに通知する。
測定点D、測定点E、測定点Fが、図11に示されているように概略位置領域R´とほぼ直線上に位置することから2次存在確率の算出するための選択測定点に選択されたものとして説明する。
測定点Dの2次存在確率算出部1042Cは、測定点選択部1033からの第1個別方位定数CD1および第2個別方位定数αD1を選択した旨の通知を受けると、測定点Dにおける一定時間内に複数回測定された受信電力PD1、PD2、PD3、PD4、・・・、PDnに基づいて、該第1個別方位定数CD1および第2個別方位定数αD1を用いた受信電力対距離の関係式PDx=CD1dDx −αD1を用いて、測定点Dからの距離に対する存在確率Dを求める。(図14を参照)
また、上述した位置測定装置が有する機能は、ハードウエアで実現しても良いし、ソフトウエアで実現しても良いことは勿論である。
Claims (20)
- 受信装置の位置測定が行なわれる測定範囲内に、位置関係が明白な測定点が複数設けられており、該測定点には位置を測定するための測定電波信号を送信する送信装置が備えられ、該測定電波信号を受信する前記受信装置の位置を受信電力P=Cd-α(但し、C:第1の定数 α:第2の定数 d:距離)成る関係式を用いて測定すべく、前記第1の定数および前記第2の定数が予め取得されている位置測定法において、
前記複数の測定点において、互いに異なる各方位での前記第1の定数を第1個別方位定数および前記第2の定数を第2個別方位定数として取得し、
前記複数の測定点において、互いに異なる方位毎に取得した前記各第1個別方位定数に基づいて当該測定点における第1個別定数と、前記各第2個別方位定数に基づいて当該測定点における第2個別定数を求め、
前記測定範囲内の前記複数の測定点からの測定電波信号の受信電力を測定し、該複数の測定点からの受信電力の測定結果に基づいて、前記第1個別定数および前記第2個別定数を用いた前記関係式により、前記複数の測定点から前記受信装置までの概算距離を求め、該概算距離に基づいて前記受信装置の概略位置領域を特定する第1ステップと、
前記複数の測定点において、前記概略位置領域を指す方位に該当する前記第1個別方位定数および前記第2個別方位定数を選択し、
前記第1個別方位定数および前記第2個別方位定数に基づいて、前記複数の測定点からの精密距離を求め、該精密距離に基づいて前記受信装置の精密位置を特定する第2ステップと、
を備えることを特徴とする位置測定方法。 - 前記受信装置の精密位置を特定する第2ステップに代えて、
前記概略位置領域を精度良く特定するための選択測定点を前記複数の選択点から選択し、各選択測定点に適切な第1個別方位定数および第2個別方位定数を選定し、
前記選択測定点における受信電力を測定して得た選択測定結果に基づいて、前記選定された第1個別方位定数および第2個別方位定数を用いた計算式により、各選択測定点と前記受信装置との精密距離を算出し、
前記精密距離に基づいて前記受信装置の精密位置を特定する第2ステップを備えること
を特徴とする請求項1記載の位置測定方法。 - 前記概算距離の取得において、当該距離求めるための前記第1個別定数および前記第2個別定数を用いた前記関係式に代えて、前記各測定点における前記第1の個別定数の平均を求めた第1平均定数と、前記各測定点における前記第2の個別定数の平均を求めた第2平均定数とを用いた前記関係式を用いることを特徴とする請求項1または請求項2記載の位置測定方法。
- 前記受信装置の概略位置領域の特定において、前記概算距離に代えて、前記各測定点において一定時間内に複数回受信電力を測定し、該複数回の測定結果に基づいて、前記各測定点における前記第1の個別定数の平均を求めた第1平均定数と、前記各測定点における前記第2の個別定数の平均を求めた第2平均定数とを用いた受信電力対距離の関係式から距離を複数算出し、距離に対する第1の存在確率を求めて、該第1の存在確率を用いることを特徴とする請求項1または請求項2記載の位置測定方法。
- 前記受信装置の精密位置の特定において、前記精密距離に代えて、前記各測定点において一定時間内に複数回受信電力を測定し、該複数回の測定結果に基づいて、前記各測定点における前記第1の個別方位定数の中から適切な第1個別方位定数と、前記各測定点における前記第2の個別方位定数の中から適切な第2個別方位定数とを用いた受信電力対距離の関係式から距離を複数算出し、距離に対する第2の存在確率を求めて、該第2の存在確率を用いることを特徴とする請求項1または請求項2記載の位置測定方法。
- 前記各測定点から測定電波信号を定期的に送信し、前記受信装置で測定された測定結果の履歴を履歴情報として保持し、該履歴情報に基づいて受信装置の移動方向を算出することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の位置測定方法。
- 前記選択測定点は、前記概略位置領域から前記各測定点までの距離に基づいて選択されることを特徴とする請求項2に記載の位置測定方法。
- 前記選択測定点は、前記各測定点における受信電力の強さに基づいて選択されることを特徴とする請求項2に記載の位置測定方法。
- 位置測定装置の位置測定が行なわれる測定範囲内に、位置関係が明白な測定点が複数設けられており、該測定点には位置を測定するための測定電波信号を送信する送信装置が備えられ、該測定電波信号を受信する前記位置測定装置の位置を受信電力P=Cd-α(但し、C:第1定数 α:第2定数 d:距離)成る関係式を用いて測定すべく、前記第1の定数および前記第2の定数を予め取得している位置測定装置において、
前記測定範囲の前記複数の測定点からの測定電波信号の受信し、受信電力を測定する受信部と、
予め各測定点における前記第1の定数を第1個別方位定数としておよび前記第2の定数を第2個別方位定数として取得し保持する個別定数取得部と、
前記第1個別方位定数および前記第2個別方位定数に基づいて各測定点までの概算距離を算出するために用いる第1個別定数および前記第2個別定数を決定する個別定数決定部と、
前記決定された第1個別定数および第2個別定数に基づいて、前記概算距離を求める概算距離算出部と、
前記概算距離に基づいて自装置の概略位置領域を特定する概略位置算出部と、
前記概算距離より精度の良い精密距離を算出するため、前記第1個別方位定数および前記第2個別方位定数の中から前記概算距離より精度の良い精密距離を算出するための第1精密定数および前記第2精密定数を決定する精密定数決定部と、
前記各測定点からの受信電力を測定して得た測定結果と、前記精密定数決定部で決定された第1精密定数および第2精密定数と、に基づいて各測定点までの精密距離を算出する精密距離算出部と、
該精密距離算出部で求められた精密距離に基づいて、自装置の精密位置を特定する詳細位置算出部と、
を備えることを特徴とする位置測定装置。 - 前記精密定数決定部に代えて、
前記概略位置領域を精度良く特定するための選択測定点を前記複数の選択点から選択し、
該選択測定点における第1個別方位定数および第2個別方位定数の中から適切な第1個別方位定数および複数の第2個別方位定数を第1精密定数および第2精密定数として選定するする測定点選択部を備えることを特徴とする請求項9に記載の位置測定装置。 - 送信装置の位置測定が行なわれる測定範囲内に、位置関係が明白な測定点が複数設けられており、該測定点には位置を測定するための測定電波信号を受信する受信装置が備えられ、該測定電波信号を送信する前記送信装置の位置を受信電力P=Cd-α(但し、C:第1定数 α:第2定数 d:距離)なる関係式を用いて測定すべく、前記第1の定数および前記第2の定数が予め取得されている位置測定法において、
前記複数の測定点において、互いに異なる各方位での前記第1の定数を第1個別方位定数および前記第2の定数を第2個別方位定数として取得し、
前記複数の測定点において、互いに異なる方位毎に取得した前記各第1個別方位定数に基づいて当該測定点における第1個別定数と、前記各第2個別方位定数に基づいて当該測定点における第2個別定数を求め、
前記測定範囲内の前記複数の測定点からの測定電波信号の受信電力を測定し、該複数の測定点からの受信電力の測定結果に基づいて、前記第1個別定数および前記第2個別定数を用いた前記関係式により、前記複数の測定点からの概算距離を求め、該概算距離に基づいて前記送信装置の概略位置領域を特定する第1ステップと、
前記複数の測定点において、前記概略位置領域を指す方位に該当する前記第1個別方位定数および前記第2個別方位定数を選択し、
前記複数の測定点における受信電力の測定結果と、前記第1個別方位定数および前記第2個別方位定数に基づいて、前記複数の測定点からの精密距離を求め、該精密距離に基づいて前記送信装置の精密位置を特定する第2ステップと、
を備えることを特徴とする位置測定方法。 - 前記送信装置の精密位置を特定する第2ステップに代えて、
前記概略位置領域を精度良く特定するための選択測定点を前記複数の測定点から選択し、各選択測定点に適切な第1個別方位定数および第2個別方位定数を選定し、
前記選択測定点における受信電力を測定して得た選択測定結果に基づいて、前記選定された第1個別方位定数および第2個別方位定数を用いた計算式により、各選択測定点からの精密距離を算出し、
前記精密距離に基づいて前記送信装置の精密位置を特定することを特徴とする請求項11に記載の位置測定方法。 - 前記概算距離の取得において、当該距離求めるための前記第1個別定数および前記第2個別定数を用いた前記関係式に代えて、前記各測定点における前記第1の個別定数の平均を求めた第1平均定数と、前記各測定点における前記第2の個別定数の平均を求めた第2平均定数とを用いた前記関係式を用いることを特徴とする請求項11または請求項12記載の位置測定方法。
- 前記送信装置の概略位置領域の特定において、前記概算距離に代えて、前記各測定点において一定時間内に複数回受信電力を測定し、該複数回の測定結果に基づいて、前記各測定点における前記第1の個別定数の平均を求めた第1平均定数と、前記各測定点における前記第2の個別定数の平均を求めた第2平均定数とを用いた受信電力対距離の関係式から距離を複数算出し、距離に対する第1の存在確率を求めて、該第1の存在確率を用いることを特徴とする請求項11または請求項12記載の位置測定方法。
- 前記送信装置の精密位置の特定において、前記精密距離に代えて、前記各測定点において一定時間内に複数回受信電力を測定し、該複数回の測定結果に基づいて、前記各測定点における前記第1の個別方位定数の中から適切な第1個別方位定数と、前記各測定点における前記第2の個別方位定数の中から適切な第2個別方位定数とを用いた受信電力対距離の関係式から距離を複数算出し、距離に対する第2の存在確率を求めて、該第2の存在確率を用いることを特徴とする請求項11または請求項12記載の位置測定方法。
- 前記送信装置から測定電波信号を定期的に送信し、前記受信装置で測定された測定結果の履歴を履歴情報として保持し、該履歴情報に基づいて送信装置の移動方向を算出することを特徴とする請求項11または請求項12に記載の位置測定方法。
- 前記選択測定点は、前記概略位置領域から前記各測定点までの距離に基づいて選択されることを特徴とする請求項12に記載の位置測定方法。
- 前記選択測定点は、前記各測定点における受信電力の強さに基づいて選択されることを特徴とする請求項12に記載の位置測定方法。
- 送信装置の位置測定が行なわれる測定範囲内に、自装置の位置を測定するための測定電波信号を送信する送信装置と、位置関係が明白な測定点が複数設けられており、該測定点に備えられ、前記送信装置からの測定電波信号を受信し、受信電力P=Cd-α(但し、C:第1定数 α:第2定数 d:距離)なる関係式を用いて送信装置の位置を測定すべく、前記第1の定数および前記第2の定数を予め取得している位置測定装置において、
前記測定範囲の前記複数の測定点において測定電波信号の受信し、受信電力を測定する受信部と、
予め各測定点において前記第1の定数を第1個別方位定数としておよび前記第2の定数を第2個別方位定数として取得し保持する個別定数取得部と、
前記第1個別方位定数および前記第2個別方位定数に基づいて各測定点までの概算距離を算出するために用いる第1個別定数および前記第2個別定数を決定する個別定数決定部と、
前記各測定点での受信電力の測定結果と、決定された第1個別定数および第2個別定数に基づいて、各測定点との概算距離を求める概算距離算出部と、
前記概算距離に基づいて前記送信装置の概略位置領域を特定する概略位置算出部と、
前記概略位置領域を精度良く特定するため、前記第1個別方位定数および前記第2個別方位定数の中から前記概算位置より精度の良い精密距離を算出するために用いる第1精密定数および前記第2精密定数を決定する精密定数決定部と、
前記各測定点において受信電力を測定して得た測定結果と、前記精密定数決定部で決定された第1精密定数および第2精密定数と、に基づいて前記送信装置から各測定点までの精密距離を算出する精密距離算出部と、
該精密距離算出部で求められた精密距離に基づいて、前記送信装置の精密位置を特定する詳細位置算出部と、
を備えることを特徴とする位置測定装置。 - 前記精密定数決定部に代えて、
前記概略位置領域を精度良く特定するための選択測定点を前記複数の測定点から選択するとともに、該選択測定点における第1個別方位定数および第2個別方位定数の中から、精密距離を算出するための第1精密定数および第2精密定数を決定する測定点選択部を備えることを特徴とする請求項19に記載の位置測定装置。
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