JP5266976B2 - Terminal position determination method, terminal position determination program, and terminal position determination apparatus - Google Patents
Terminal position determination method, terminal position determination program, and terminal position determination apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP5266976B2 JP5266976B2 JP2008223763A JP2008223763A JP5266976B2 JP 5266976 B2 JP5266976 B2 JP 5266976B2 JP 2008223763 A JP2008223763 A JP 2008223763A JP 2008223763 A JP2008223763 A JP 2008223763A JP 5266976 B2 JP5266976 B2 JP 5266976B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- terminal
- arrangement
- anchor
- estimation accuracy
- calculation step
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
Description
本発明は、無線信号を用いて無線端末の位置を推定する際に基準となるアンカー端末の配置位置を定める技術に関するものである。 The present invention relates to a technique for determining an arrangement position of an anchor terminal serving as a reference when estimating the position of a wireless terminal using a wireless signal.
位置検出を行う対象であるターゲット端末の位置は、位置が既知であるアンカー端末を基準として推定する。その位置推定精度は、アンカー端末の数、ターゲット端末とアンカー端末の間の距離に大きく依存する。さらには、位置推定精度は、位置検出を行う環境にも影響を受ける。 The position of the target terminal that is the target of position detection is estimated with reference to an anchor terminal whose position is known. The position estimation accuracy largely depends on the number of anchor terminals and the distance between the target terminal and the anchor terminal. Furthermore, the position estimation accuracy is also affected by the environment in which position detection is performed.
従来、無線信号を用いた位置検出に関し、『無線送信機の位置検出に用いる係数を、その無線送信機の移動する環境に応じて計算し直すことで、無線送信機の位置を高精度に検出するという構成を採るときにあって、無線送信機の移動する位置検出対象エリアの電波伝播環境が均一でない場合にも、無線送信機の位置を高精度に検出できるようにする技術の提供』を目的とする技術として、『位置検出対象エリアを複数のサブエリアに分割して、無線送信機の位置検出に用いる係数の計算をサブエリアを単位にして実行するという構成を採る。これにより、位置検出対象エリア内の電波伝播環境に差がある場合に、位置検出対象エリアを単一のエリアとして係数を計算して位置推定の計算を行うという構成を採る従来技術に比べて、より小さい誤差で無線送信機の位置を検出できるようになる。』というものが提案されている(特許文献1)。 Conventionally, with regard to position detection using radio signals, “the position of the radio transmitter is detected with high accuracy by recalculating the coefficient used for position detection of the radio transmitter according to the environment in which the radio transmitter moves. `` Providing technology that enables the position of a wireless transmitter to be detected with high accuracy even when the radio wave propagation environment of the position detection target area where the wireless transmitter moves is not uniform '' As a target technique, “a configuration in which a position detection target area is divided into a plurality of subareas and a coefficient used for position detection of a wireless transmitter is executed in units of subareas is adopted. As a result, when there is a difference in the radio wave propagation environment in the position detection target area, the position detection target area is calculated as a single area and the coefficient is calculated to calculate the position estimation. The position of the wireless transmitter can be detected with a smaller error. Is proposed (Patent Document 1).
また、下記非特許文献1では、ターゲット端末の位置推定精度は、最も近いアンカー端末への距離に大きく依存することが示されている。
Non-Patent
また、下記非特許文献2では、ターゲット端末の位置推定精度は、情報を送受信することのできるアンカー端末の数に依存することが示されている。 Non-Patent Document 2 below shows that the position estimation accuracy of the target terminal depends on the number of anchor terminals that can transmit and receive information.
位置検出結果を用いるアプリケーションでは、位置推定に対して一定の精度を要求する場合がある。
しかし、上記特許文献1に記載の技術では、位置推定をできる限り正確に行う工夫をしているものの、どの程度の精度範囲で位置を推定することができるかを事前予測することは難しい。
したがって、位置推定精度に対する要求値が指定されたとしても、その要求値を満たすことができるか否かを判断することは困難であった。
An application using a position detection result may require a certain accuracy for position estimation.
However, although the technique described in
Therefore, even if a required value for position estimation accuracy is specified, it is difficult to determine whether or not the required value can be satisfied.
そのため、位置推定精度に対する要求値が条件として指定されたときに、その要求値を満たすことができるアンカー端末の配置を求める方法が望まれていた。 For this reason, when a required value for position estimation accuracy is specified as a condition, a method for obtaining an arrangement of anchor terminals that can satisfy the required value has been desired.
本発明に係る端末位置決定方法は、無線信号を用いて無線端末の位置を推定する際に基準となるアンカー端末の配置位置を定める方法であって、前記無線端末の位置の推定精度に対する要求値を指定する要求入力ステップと、前記アンカー端末の配置間隔または配置数を指定する配置入力ステップと、前記配置間隔または配置数を用いて前記推定精度を算出する推定精度算出ステップと、を有し、前記推定精度算出ステップで算出する前記推定精度が前記要求値を満たすまで、前記アンカー端末の配置間隔または配置数を可変しながら前記推定精度算出ステップを繰り返し実行し、その結果により前記アンカー端末の配置位置を決定するものであり、前記推定精度算出ステップは、推定対象領域を格子状に区切りいずれかの格子の中央に前記アンカー端末を配置すると仮定する第1ステップと、その仮定の下で前記無線端末から最も近い前記アンカー端末までの距離平均を算出する第2ステップと、その距離平均を用いて前記推定精度を算出する第3ステップと、を有するものである。 A terminal position determination method according to the present invention is a method for determining an arrangement position of an anchor terminal serving as a reference when estimating the position of a wireless terminal using a wireless signal, and a required value for the accuracy of estimating the position of the wireless terminal A request input step for designating, an arrangement input step for designating the arrangement interval or the number of arrangements of the anchor terminal, and an estimation accuracy calculation step for calculating the estimation accuracy using the arrangement interval or the number of arrangements, Until the estimation accuracy calculated in the estimation accuracy calculation step satisfies the required value, the estimation accuracy calculation step is repeatedly executed while varying the arrangement interval or number of the anchor terminals, and the anchor terminal arrangement is determined based on the result. is intended to determine the position, the estimation accuracy calculating step, the estimated target region in the center of one of the grid delimiting a grid pattern A first step that assumes the placement of an anchor terminal, a second step that calculates a distance average from the wireless terminal to the nearest anchor terminal under the assumption, and calculates the estimation accuracy using the distance average And a third step .
本発明に係る端末位置決定方法によれば、アンカー端末の配置間隔または配置数を可変しながら、位置推定精度の要求値を満たすことのできるアンカー端末の配置を、位置推定の実施前に決定する。
そのため、そのアンカー端末配置の下でターゲット端末の位置推定を行った場合、位置推定精度を、アンカー端末の配置決定時にあらかじめ算出しておいた推定精度の範囲内に収めることができる。
したがって、位置推定精度に対する要求を満たすことができるか否かを事前に判断することができ、一定の推定精度を要求するアプリケーションの要求に応えることができる。
According to the terminal location determination method according to the present invention, the location of anchor terminals that can satisfy the required value of location estimation accuracy is determined before the location estimation is performed, while changing the placement interval or the number of placement of anchor terminals. .
Therefore, when the position estimation of the target terminal is performed under the anchor terminal arrangement, the position estimation accuracy can be within the range of the estimation accuracy calculated in advance when the anchor terminal arrangement is determined.
Therefore, it is possible to determine in advance whether or not the request for the position estimation accuracy can be satisfied, and it is possible to meet the request of the application that requires a certain estimation accuracy.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る無線システムの構成図である。本実施の形態1に係る無線システムは、ターゲット端末100aおよび100b、アンカー端末200a〜200f、配置決定装置400、位置推定装置500を有する。
ターゲット端末100aと100b、アンカー端末200a〜200fは、位置推定対象領域300内に配置されている。
FIG. 1 is a configuration diagram of a radio system according to
The
ターゲット端末100aと100bは、位置推定を行う対象となる無線端末であり、無線信号を送受信する。また、受信電力を測定し、その測定値を位置推定装置500に出力する。
ターゲット端末100aと100bの移動範囲は、位置推定領域300内に限られるものと想定する。また、ここでは2台のターゲット端末を示したが、台数はこれに限られない。
The
It is assumed that the movement range of the
アンカー端末200a〜200fは、その配置位置が既知であり、ターゲット端末100aと100bの位置推定を行う際の基準となる無線端末である。ここでは6台のアンカー端末を設置した例を示したが、台数はこれに限られない。
The
配置決定装置400は、指定されたパラメータを用いて、アンカー端末200a〜200fの配置を決定する装置である。
位置推定装置500は、ターゲット端末100aと100bの受信電力値、およびアンカー端末200a〜200fの位置情報を用いて、ターゲット端末の位置を推定する装置である。
The
The position estimation apparatus 500 is an apparatus that estimates the position of the target terminal using the received power values of the
図2は、配置決定装置400の機能ブロック図である。
配置決定装置400は、パラメータ取得部410、演算部420を備える。
FIG. 2 is a functional block diagram of the
The
パラメータ取得部410には、ターゲット端末100a〜100bとアンカー端末200a〜200fが用いる無線信号の伝搬特性、位置推定領域300のサイズや形状が、環境条件として入力される。
また、パラメータ取得部410には、位置推定精度に対する要求値や、後述の図3で説明する、アンカー端末の配置間隔または配置数の仮決定値が入力される。
The
Further, the
演算部420は、パラメータ取得部410に入力された上述の各パラメータ値を用い、後述の図3で説明するフローにしたがって、アンカー端末200a〜200fの配置位置を決定する。決定した配置位置は、位置推定装置500に出力される。
The
パラメータ取得部410、演算部420は、これらの機能を実現する回路デバイス等のハードウェアで構成することもできるし、マイコンやCPU(Central Processing Unit)のような演算装置とその動作を規定するソフトウェアで構成することもできる。
The
本発明における「端末位置決定装置」は、配置決定装置400が相当する。
また、「コンピュータ」は、パラメータ取得部410、演算部420を演算装置とソフトウェアで構成した場合がこれに相当する。
The “terminal position determination device” in the present invention corresponds to the
The “computer” corresponds to the case where the
以上、本実施の形態1に係る無線システムの構成を説明した。
次に、ターゲット端末の位置推定精度に影響を及ぼす要因について説明する。
The configuration of the wireless system according to the first embodiment has been described above.
Next, factors affecting the position estimation accuracy of the target terminal will be described.
受信信号電力を用いて位置を推定する手法には、例えば3点以上のアンカー端末とターゲット端末との間の距離を受信電力から推定し、3点測量の方法を用いて位置を推定する手法がある。
しかし、受信電力から推定した端末間距離には多くの誤差が含まれるため、通常の3点測量とは異なる様々な方法が検討されている。
例えば、位置推定の対象となる全ての点において、以下の(ステップ1)〜(ステップ5)の手順により位置を推定する方法がある。
As a method for estimating the position using the received signal power, for example, a method of estimating the distance between the three or more anchor terminals and the target terminal from the received power and estimating the position using a three-point surveying method. is there.
However, since many distances are included in the distance between terminals estimated from the received power, various methods different from the usual three-point survey are being studied.
For example, there is a method for estimating positions at all points to be position estimated by the following procedures (Step 1) to (Step 5).
(ステップ1)ターゲット端末の位置を仮定し、各アンカー端末とターゲット端末の間の距離を求める。
(ステップ2)得られたアンカー端末との距離と受信電力の実測値から、仮定したターゲット端末位置において、実測した受信電力値を得る確率を計算する。
(ステップ3)全てのアンカー端末について上記(ステップ2)を実行する。
(ステップ4)上記(ステップ3)の結果を全て掛け合わせる。
(ステップ5)上記(ステップ4)で得られた確率が最も高い点を推定位置とする。
(Step 1) Assuming the position of the target terminal, the distance between each anchor terminal and the target terminal is obtained.
(Step 2) From the obtained distance to the anchor terminal and the actually measured value of the received power, the probability of obtaining the actually measured received power value at the assumed target terminal position is calculated.
(Step 3) The above (Step 2) is executed for all anchor terminals.
(Step 4) Multiply all the results of (Step 3) above.
(Step 5) The point with the highest probability obtained in (Step 4) is set as the estimated position.
上記のような手順においては、以下の(影響項目1)〜(影響項目5)のような項目が位置推定精度に影響を及ぼすと考えられる。 In the above procedure, items such as the following (influence item 1) to (influence item 5) are considered to affect the position estimation accuracy.
(影響項目1)位置推定領域300のサイズ
(影響項目2)位置推定領域300における無線信号の伝搬特性
(影響項目3)位置推定領域300に配置するアンカー端末の数
(影響項目4)位置推定領域300に配置するアンカー端末の位置
(影響項目5)アンカー端末とターゲット端末の設置高の差
(Influence item 1) Size of position estimation area 300 (Influence item 2) Radio signal propagation characteristics in position estimation area 300 (Influence item 3) Number of anchor terminals arranged in position estimation area 300 (Influence item 4) Position estimation area Position of anchor terminal placed at 300 (influence item 5) Difference in installation height between anchor terminal and target terminal
上記(影響項目1)〜(影響項目5)のうち、(影響項目1)と(影響項目2)は既知項目であるから、位置推定手順の入力事項とすることができる。
(影響項目3)と(影響項目4)は、本発明においてこれから算出しようとしている目的値であるため、事前に確定入力することはできない。
(影響項目5)については後述する。
Of the above (influence item 1) to (influence item 5), (influence item 1) and (influence item 2) are known items, and therefore can be input items for the position estimation procedure.
Since (influence item 3) and (influence item 4) are target values to be calculated in the present invention, they cannot be determined and input in advance.
(Influence item 5) will be described later.
以上、ターゲット端末の位置推定精度に影響を及ぼす要因について説明した。
次に、位置推定精度に対する要求値を満たすことのできるアンカー端末の配置を求める手順について説明する。まず始めに、最適なアンカー端末の配置位置を求める際に前提となる事項について下記(1)〜(3)で説明し、その後に示す図3で、具体的な手順を説明する。
The factors affecting the position estimation accuracy of the target terminal have been described above.
Next, a procedure for obtaining an arrangement of anchor terminals that can satisfy a required value for position estimation accuracy will be described. First, the preconditions for obtaining the optimal anchor terminal arrangement position will be described in the following (1) to (3), and the specific procedure will be described with reference to FIG.
(1)アンカー端末の配置位置を決定する基本手順について
ターゲット端末の位置を推定する際は、推定の基準となるアンカー端末の位置が既知である必要がある。しかし、最適なアンカー端末の位置を求めようとしているとき、上述の通りアンカー端末の位置は事前に定めることができない。
そのため、位置推定精度を算出する際には、アンカー端末の位置を仮決定した上で位置推定精度を算出する過程を繰り返し、位置推定精度の要求値を満たすアンカー端末配置を探索的に決定することになる。
(1) Basic procedure for determining the placement position of an anchor terminal When the position of a target terminal is estimated, the position of the anchor terminal that serves as a reference for estimation needs to be known. However, when trying to obtain the optimum anchor terminal position, the anchor terminal position cannot be determined in advance as described above.
Therefore, when calculating the position estimation accuracy, the position of the anchor terminal is provisionally determined and then the process of calculating the position estimation accuracy is repeated, and the anchor terminal arrangement satisfying the required value of the position estimation accuracy is determined in an exploratory manner. become.
また、アンカー端末の位置を仮決定しても、ターゲット端末の位置によって、位置推定精度は大きく異なる。 Even if the position of the anchor terminal is provisionally determined, the position estimation accuracy varies greatly depending on the position of the target terminal.
以下の説明では、位置推定精度に対する要求は、位置推定領域300全体における平均推定誤差に対する要求として与えられるものと仮定する。
In the following description, it is assumed that the request for the position estimation accuracy is given as a request for the average estimation error in the entire
なお、アンカー端末配置の候補が複数得られる場合、どのような配置が最も好ましいかはケースによって異なるが、一般にはアンカー端末数が最も少ないことが望ましいと考えられることを付言しておく。以下の説明でもこれを前提とする。 It should be noted that, when a plurality of anchor terminal arrangement candidates are obtained, what arrangement is most preferable depends on the case, but it is generally considered that the smallest number of anchor terminals is desirable. This is also assumed in the following description.
(2)アンカー端末の配置位置を決定する際に考慮する事項
上述の非特許文献1に示されている通り、ターゲット端末の位置推定精度は、最も近いアンカー端末への距離に大きく依存する。即ち、アンカー端末への距離はできる限り小さい方が、位置推定精度が向上する。
また、上述の非特許文献2に示されている通り、ターゲット端末の位置推定精度は、情報を送受信することのできるアンカー端末の数にも依存する。
(2) Items to be considered when determining the placement position of an anchor terminal As shown in
Further, as shown in Non-Patent Document 2 described above, the position estimation accuracy of the target terminal also depends on the number of anchor terminals that can transmit and receive information.
以上に鑑みると、アンカー端末の配置位置は、ターゲット端末とアンカー端末の間の距離を可変するとともに、アンカー端末の数も可変しながら、これらが最適となるように決定することが望ましい。 In view of the above, it is desirable that the position of the anchor terminal is determined so as to optimize the distance between the target terminal and the anchor terminal while varying the number of anchor terminals.
そこで、本発明においては、下記(式1)〜(式7)のいずれかを用いて、ターゲット端末とアンカー端末の間の距離、アンカー端末数、またはこれらの双方を変数として、位置推定精度を表す。
各変数の意味は、以下の通りである。
・A〜G:実験的に得られる定数
・β:無線信号の伝搬特性のうち減衰係数
・L:ターゲット端末から最も近いアンカー端末までの距離平均
・i:位置推定領域300内で情報を送受信することのできるアンカー端末の数
・R:位置推定精度
・F:アンカー端末とターゲット端末の設置高の差に依拠する定数値
The meaning of each variable is as follows.
A to G: Constants obtained experimentally β: Attenuation coefficient among radio signal propagation characteristics L: Average distance from target terminal to nearest anchor terminal i: Transmit / receive information within
なお、減衰係数βとは、受信機での受信信号電力が、送信機から受信機までの距離のβ乗に比例するとしたときの係数を表す。 The attenuation coefficient β represents a coefficient when the received signal power at the receiver is proportional to the β power of the distance from the transmitter to the receiver.
上述の(影響項目5)は、上記定数値Fの値を適宜設定することにより考慮する。
なお、上記(式1)〜(式7)は例示であり、これら以外の演算式を用いることもできる。
The above (influence item 5) is considered by appropriately setting the value of the constant value F.
In addition, said (Formula 1)-(Formula 7) are illustrations, and arithmetic expressions other than these can also be used.
(3)距離平均Lをできる限り小さくする手法
位置推定精度を向上させるためには、上記変数のうち距離平均Lをできる限り小さくすることが望ましい。
距離平均Lを最も小さくする方法は、位置推定領域300をできる限り正方形に近いi個の矩形領域に分割し、各矩形領域の中央にアンカー端末を配置することである。
したがって、できる限り少ないアンカー端末数で位置推定精度に対する要求値を満たすアンカー端末配置を得るためには、位置推定領域300を略正方形の格子状に分割してアンカー端末を配置することを、アンカー端末の配置間隔や配置数を可変しながら繰り返し実行し、最適な配置を探索すればよい。
(3) Method of making distance average L as small as possible In order to improve position estimation accuracy, it is desirable to make distance average L as small as possible among the above variables.
A method of making the distance average L the smallest is to divide the
Therefore, in order to obtain an anchor terminal arrangement that satisfies the required value for position estimation accuracy with the smallest possible number of anchor terminals, the anchor terminal is arranged by dividing the
以上、最適なアンカー端末の配置位置を求める際に前提となる事項について説明した。
以上をまとめると、位置推定精度に対する要求値を満たすアンカー端末配置を得るためには、下記(前提1)〜(前提3)に述べる事項に従えばよいことが分かる。
In the above, the premise matter when calculating | requiring the optimal arrangement position of an anchor terminal was demonstrated.
To summarize the above, it can be seen that in order to obtain an anchor terminal arrangement that satisfies the required value for position estimation accuracy, the following matters described in (Premise 1) to (Premise 3) may be followed.
(前提1)アンカー端末の配置位置や配置数を仮決定して位置推定精度を仮算出する過程を繰り返し実行し、探索的に最適なアンカー端末配置を決定する。 (Premise 1) The process of temporarily determining the position and number of anchor terminals to temporarily calculate the position estimation accuracy is repeatedly executed to determine the optimal anchor terminal layout in a search manner.
(前提2)各繰り返しの中で、位置推定精度Rは、上記(式1)〜(式7)に例示するような演算式を用いて算出する。 (Premise 2) In each iteration, the position estimation accuracy R is calculated using arithmetic expressions as exemplified in the above (Expression 1) to (Expression 7).
(前提3)各繰り返しの中では、位置推定領域300を略正方形の格子状に分割し、各分割領域の中央にアンカー端末を配置すると仮定する。
アンカー端末の配置位置や配置数を可変するとき、要求値を満たす距離平均Lを維持しつつ(距離平均Lをできる限り小さく維持する)、アンカー端末数をできる限り少なくするため、アンカー端末の配置間隔をできる限り大きくするように意識する。
(Assumption 3) In each iteration, it is assumed that the
When changing the arrangement position and number of anchor terminals, the distance between the anchor terminals is kept as small as possible while maintaining the distance average L satisfying the required value (the distance average L is kept as small as possible). Make sure to keep the interval as large as possible.
図3は、位置推定精度に対する要求値を満たすアンカー端末の配置を求める手順を示すフローである。以下、図3の各ステップについて説明する。 FIG. 3 is a flow showing a procedure for obtaining the arrangement of anchor terminals that satisfy the required value for position estimation accuracy. Hereinafter, each step of FIG. 3 will be described.
(S301)
ユーザは、アンカー端末の配置間隔I、または配置数Xを指定する。ユーザが指定することに代えて、例えば事前に与えられる位置推定領域300のサイズに基づき、演算部420が適当な初期値を設定するようにしてもよい。以下の実施の形態でも同様である。
配置決定装置400のパラメータ取得部410は、その配置間隔Iまたは配置数Xを取得し、演算部420に出力する。
なお、位置推定領域300のサイズは、パラメータ取得部420を介してあらかじめ演算部420に与えられているものとする。
(S301)
The user designates the anchor terminal arrangement interval I or the arrangement number X. Instead of being specified by the user, for example, based on the size of the
The
Note that the size of the
(S302)
演算部420は、配置間隔Iまたは配置数Xを用いて、位置推定領域300内のアンカー端末配置を仮決定する。この時点で、アンカー端末数iが仮決定される。
位置推定領域300が無線信号の到達範囲と比較して十分に小さい場合(位置推定領域300の隅々まで無線信号が到達する場合)には、配置数Xとiが等しくなる。位置推定領域300の方が大きい場合、演算部420は、無線信号が到達する面積と配置間隔Iを用いてiを再計算し、アンカー端末配置を再度仮決定する。
本ステップが完了すると、アンカー端末の仮位置が確定する。
(S302)
The
When the
When this step is completed, the temporary position of the anchor terminal is determined.
(S303)
演算部420は、ターゲット端末とアンカー端末の間の距離平均Lを、位置推定領域300全体を対象として算出する。
例えば、位置推定領域300を格子状に区切り、全ての格子点から最も近いアンカー端末までの距離を求め、これらを平均すると、距離平均Lが得られる。
(S303)
The
For example, when the
(S304)
演算部420は、ステップS303で得た距離平均Lを上述の(式1)〜(式7)に例示するような演算式に適用し、位置推定精度Rを算出する。
(S304)
The
(S305)
演算部420は、ステップS304で算出した位置推定精度Rが要求値を満たすか否かを判定する。要求値を満たす場合は本フローを終了し、要求値を満たさない場合はステップS301へ戻って同様の処理を繰り返す。
あるいは、Rが要求値を満たす場合でも、要求値を満たすよう距離平均Lを小さく維持しつつ、アンカー端末数をできる限り少なくするため、配置間隔Iを大きくして再度ステップS301へ戻り、同様の処理を繰り返してもよい。
(S305)
The
Alternatively, even when R satisfies the required value, the arrangement interval I is increased to return to step S301 again in order to reduce the number of anchor terminals as much as possible while maintaining the distance average L small so as to satisfy the required value. The process may be repeated.
図4は、図3のステップS302の具体例である。図4(a)は配置数X=4の例、図4(b)は配置数X=6の例である。
図4(a)(b)ともに、距離平均Lをできる限り小さくするため、位置推定領域300を略正方形の格子状に分割し(各図の点線で描く領域)、各分割の中央にアンカー端末を配置している。
FIG. 4 is a specific example of step S302 in FIG. FIG. 4A shows an example of the arrangement number X = 4, and FIG. 4B shows an example of the arrangement number X = 6.
4 (a) and 4 (b), in order to make the distance average L as small as possible, the
以上のように、本実施の形態1によれば、位置推定精度に対する要求値が指定されたときに、その要求値を満たすことのできるアンカー端末配置を、探索的に決定することができる。
これにより、配置決定装置400が決定したアンカー端末配置の下でターゲット端末の位置推定を行った場合、位置推定精度を、あらかじめ算出しておいた推定精度の範囲内に収めることができる。
As described above, according to the first embodiment, when a required value for position estimation accuracy is specified, an anchor terminal arrangement that can satisfy the required value can be determined in an exploratory manner.
Thereby, when the position estimation of the target terminal is performed under the anchor terminal arrangement determined by the
また、本実施の形態1によれば、要求値を満たすことのできるアンカー端末数を配置前に見積もることができるので、無線システムを構築するコストを抑えることができる。
Moreover, according to this
また、本実施の形態1では、要求値を満たすよう距離平均Lを小さく維持しつつ、配置間隔Iをできる限り大きくするようにパラメータ取得部410への入力を可変しながら、図3各ステップを繰り返すこともできる。
これにより、要求値を満たすアンカー端末数を最小化することができ、無線システムを構築するコストをさらに抑えることができる。
Further, in the first embodiment, each step of FIG. 3 is performed while the input to the
Thereby, the number of anchor terminals satisfying the required value can be minimized, and the cost for constructing the wireless system can be further suppressed.
実施の形態2.
実施の形態1では、全てのアンカー端末の配置が未定であることを想定したが、位置推定領域300の環境によっては、一部のアンカー端末の配置が確定済みである場合も考えられる。
例えば、アンカー端末をビル内に設置する場合において、一部のアンカー端末は電源に接続しており、電源コードが届く範囲内に位置が決められている、といったことが考えられる。
Embodiment 2. FIG.
In
For example, when anchor terminals are installed in a building, some anchor terminals may be connected to a power source and positioned within a range where a power cord can reach.
そこで、本発明の実施の形態2では、このような場合に対応し、位置が未確定のアンカー端末について配置を決定する手法を説明する。 Therefore, in Embodiment 2 of the present invention, a method for determining the arrangement of an anchor terminal whose position has not been determined will be described in response to such a case.
本実施の形態2において、図3のステップS301〜S302を、以下のS301a〜S302aように変更する。 In the second embodiment, steps S301 to S302 in FIG. 3 are changed to the following S301a to S302a.
(S301a)
ユーザは、アンカー端末の配置数Xを指定する。配置決定装置400のパラメータ取得部410は、その配置数Xを取得し、演算部420に出力する。このとき指定する配置数Xは、事前に配置が確定済みであるアンカー端末の台数を除いたものとする。
また、ユーザは、位置確定済みのアンカー端末の数Yとその位置を指定する。これらは同様に演算部420に出力される。
なお、位置推定領域300のサイズについては、ステップS301と同様である。
(S301a)
The user designates the number X of anchor terminal arrangements. The
Further, the user designates the number Y of anchor terminals whose positions have been determined and their positions. These are similarly output to the
The size of the
(S302a)
演算部420は、事前に配置が確定済みであるアンカー端末を含めて、できる限り等間隔になるようにX台のアンカー端末の配置位置を仮決定する。
例えば、演算部420は、位置推定領域300全体をX+Y個の矩形領域に格子状に分割し、かつ各矩形領域に複数の位置確定済アンカー端末が入らないようにする。次に、位置確定済アンカー端末を設置していない各矩形領域の中央に、位置未確定のアンカー端末を配置する。
(S302a)
The
For example, the
その他の処理については、実施の形態1で説明した図3と同様である。 Other processes are the same as those in FIG. 3 described in the first embodiment.
以上のように、本実施の形態2によれば、一部のアンカー端末の配置位置が事前に確定済みである環境下でも、位置推定精度に対する要求値を満たすことのできるアンカー端末配置を決定することができる。 As described above, according to the second embodiment, the anchor terminal arrangement that can satisfy the required value for the position estimation accuracy is determined even in an environment in which the arrangement positions of some anchor terminals have been determined in advance. be able to.
実施の形態3.
実施の形態1〜2では、位置推定精度に対する要求値が位置推定領域300の全領域にわたって均一であることを想定した。
しかし、位置推定領域300の環境によっては、位置推定精度に対する要求値が位置推定領域300の全領域にわたって均一ではなく、一部の領域において要求値が異なる場合も考えられる。
そこで、本発明の実施の形態3では、このような場合に対応し、位置推定精度に対する要求制度が不均一の環境下においてアンカー端末の配置を決定する手法を説明する。
In the first and second embodiments, it is assumed that the required value for the position estimation accuracy is uniform over the entire area of the
However, depending on the environment of the
Therefore, in the third embodiment of the present invention, a method for determining the placement of anchor terminals in an environment where the requirement system for position estimation accuracy is not uniform will be described in response to such a case.
本実施の形態3において、図3のステップS301の前に、以下のステップS300を追加する。 In the third embodiment, the following step S300 is added before step S301 in FIG.
(S300)
ユーザは、位置推定領域300のうち、位置推定精度に対する要求値が異なる部分領域毎に、その要求値を指定する。
また、ユーザは、位置推定領域300のうちいずれかの部分領域を選択する。例えば、面積の広い領域や、位置推定精度に対する要求値が高い領域を選択する。
ユーザがこれらを指定ないし選択することに代えて、演算部420が適当な初期領域を指定ないし選択するようにしてもよい。
その他の領域は、実施の形態2で説明した、アンカー端末の配置が確定済みの領域であるものと仮定して、以下のステップを実行する。
(S300)
The user designates a required value for each partial area in the
In addition, the user selects any partial area in the
Instead of specifying or selecting these by the user, the
The following steps are executed assuming that the other regions are regions in which the placement of anchor terminals has been determined, which has been described in the second embodiment.
その後の処理については、実施の形態1で説明した図3と同様である。 The subsequent processing is the same as in FIG. 3 described in the first embodiment.
以上のように、本実施の形態3によれば、位置推定精度の要求値が均一でない環境下でも、位置推定精度に対する要求値を満たすことのできるアンカー端末配置を決定することができる。 As described above, according to the third embodiment, it is possible to determine an anchor terminal arrangement that can satisfy the required value for position estimation accuracy even in an environment where the required value for position estimation accuracy is not uniform.
100a〜100b ターゲット端末、200a〜200f アンカー端末、300 位置推定領域、400 配置決定装置、410 パラメータ取得部、420 演算部、500 位置推定装置。 100a to 100b Target terminal, 200a to 200f Anchor terminal, 300 position estimation region, 400 arrangement determination device, 410 parameter acquisition unit, 420 calculation unit, 500 position estimation device.
Claims (11)
前記無線端末の位置の推定精度に対する要求値を指定する要求入力ステップと、
前記アンカー端末の配置間隔または配置数を指定する配置入力ステップと、
前記配置間隔または配置数を用いて前記推定精度を算出する推定精度算出ステップと、
を有し、
前記推定精度算出ステップで算出する前記推定精度が前記要求値を満たすまで、
前記アンカー端末の配置間隔または配置数を可変しながら前記推定精度算出ステップを繰り返し実行し、
その結果により前記アンカー端末の配置位置を決定するものであり、
前記推定精度算出ステップは、
推定対象領域を格子状に区切りいずれかの格子の中央に前記アンカー端末を配置すると仮定する第1ステップと、
その仮定の下で前記無線端末から最も近い前記アンカー端末までの距離平均を算出する第2ステップと、
その距離平均を用いて前記推定精度を算出する第3ステップと、
を有することを特徴とする端末位置決定方法。 A method of determining an arrangement position of an anchor terminal serving as a reference when estimating a position of a wireless terminal using a wireless signal,
A request input step for specifying a required value for the estimation accuracy of the position of the wireless terminal;
An arrangement input step for designating an arrangement interval or the number of arrangements of the anchor terminals;
An estimation accuracy calculation step of calculating the estimation accuracy using the arrangement interval or the number of arrangements;
Have
Until the estimated accuracy calculated in the estimated accuracy calculation step satisfies the required value,
Repeatedly executing the estimation accuracy calculation step while varying the arrangement interval or the number of arrangement of the anchor terminal,
The position of the anchor terminal is determined based on the result,
The estimated accuracy calculation step includes:
A first step assuming that the estimation target region is divided into a grid and the anchor terminal is arranged at the center of any grid;
A second step of calculating an average distance from the wireless terminal to the nearest anchor terminal under the assumption;
A third step of calculating the estimation accuracy using the distance average;
End end position determination how to, comprising a.
前記無線端末の位置の推定精度に対する要求値を指定する要求入力ステップと、
前記アンカー端末の配置間隔または配置数を指定する配置入力ステップと、
前記配置間隔または配置数を用いて前記推定精度を算出する推定精度算出ステップと、
を有し、
前記推定精度算出ステップで算出する前記推定精度が前記要求値を満たすまで、
前記アンカー端末の配置間隔または配置数を可変しながら前記推定精度算出ステップを繰り返し実行し、
その結果により前記アンカー端末の配置位置を決定するものであり、
前記アンカー端末のうち位置が確定しているものの配置位置を指定する第2配置入力ステップを有し、
その他の前記アンカー端末について、
前記要求入力ステップ、前記配置入力ステップ、および前記推定精度算出ステップを実行して前記アンカー端末の配置位置を決定する
ことを特徴とする端末位置決定方法。 A method of determining an arrangement position of an anchor terminal serving as a reference when estimating a position of a wireless terminal using a wireless signal,
A request input step for specifying a required value for the estimation accuracy of the position of the wireless terminal;
An arrangement input step for designating an arrangement interval or the number of arrangements of the anchor terminals;
An estimation accuracy calculation step of calculating the estimation accuracy using the arrangement interval or the number of arrangements;
Have
Until the estimated accuracy calculated in the estimated accuracy calculation step satisfies the required value,
Repeatedly executing the estimation accuracy calculation step while varying the arrangement interval or the number of arrangement of the anchor terminal,
The position of the anchor terminal is determined based on the result,
A second arrangement input step of designating an arrangement position of the anchor terminal whose position is fixed;
For the other anchor terminals,
The request input step, the arrangement input step, and the end-terminal position determination how to, characterized in that running estimation accuracy calculation step to determine the position of the anchor terminal.
前記要求値を満たしつつ前記アンカー端末の配置間隔を最大化する配置位置を探索する
ことを特徴とする請求項1または請求項2記載の端末位置決定方法。 While repeatedly performing the estimated accuracy calculation step,
The terminal location determination method according to claim 1 or 2, wherein an arrangement position that maximizes an arrangement interval of the anchor terminals while satisfying the required value is searched.
前記無線端末を配置する領域における無線信号特性を用いて前記推定精度を算出する
ことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の端末位置決定方法。 In the estimated accuracy calculation step,
The terminal position determination method according to any one of claims 1 to 3, wherein the estimation accuracy is calculated using a radio signal characteristic in an area where the radio terminal is arranged.
前記無線信号特性として前記無線信号の減衰係数を用いる
ことを特徴とする請求項4記載の端末位置決定方法。 In the estimated accuracy calculation step,
The terminal location determination method according to claim 4, wherein an attenuation coefficient of the radio signal is used as the radio signal characteristic.
前記無線信号の減衰係数の対数値または累乗値の少なくとも一方を用いる
ことを特徴とする請求項4または請求項5記載の端末位置決定方法。 In the estimation accuracy calculation step, as the wireless signal characteristics,
The terminal position determination method according to claim 4 or 5, wherein at least one of a logarithmic value and a power value of an attenuation coefficient of the radio signal is used.
情報を送受信することができる前記アンカー端末の数を用いて前記推定精度を算出する
ことを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の端末位置決定方法。 In the estimated accuracy calculation step,
The terminal position determination method according to any one of claims 1 to 6, wherein the estimation accuracy is calculated using the number of the anchor terminals that can transmit and receive information.
情報を送受信することができる前記アンカー端末の数の対数値を用いて前記推定精度を算出する
ことを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の端末位置決定方法。 In the estimated accuracy calculation step,
The terminal location determination method according to any one of claims 1 to 7, wherein the estimation accuracy is calculated using a logarithmic value of the number of the anchor terminals that can transmit and receive information.
前記要求入力ステップ、前記配置入力ステップ、および前記推定精度算出ステップを実行し、
前記要求入力ステップでは、前記部分領域毎に前記要求値を指定する
ことを特徴とする請求項1ないし請求項8のいずれかに記載の端末位置決定方法。 For each partial area of the target area for estimating the position of the wireless terminal,
Performing the request input step, the arrangement input step, and the estimated accuracy calculation step;
The terminal location determination method according to any one of claims 1 to 8 , wherein, in the request input step, the request value is designated for each partial area.
ことを特徴とする端末位置決定プログラム。 A terminal location determination program that causes a computer to execute the terminal location determination method according to any one of claims 1 to 9 .
ことを特徴とする端末位置決定装置。 A terminal position determination apparatus comprising: a computer that executes the terminal position determination program according to claim 10 .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008223763A JP5266976B2 (en) | 2008-09-01 | 2008-09-01 | Terminal position determination method, terminal position determination program, and terminal position determination apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008223763A JP5266976B2 (en) | 2008-09-01 | 2008-09-01 | Terminal position determination method, terminal position determination program, and terminal position determination apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010062659A JP2010062659A (en) | 2010-03-18 |
JP5266976B2 true JP5266976B2 (en) | 2013-08-21 |
Family
ID=42189028
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008223763A Expired - Fee Related JP5266976B2 (en) | 2008-09-01 | 2008-09-01 | Terminal position determination method, terminal position determination program, and terminal position determination apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5266976B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8330605B2 (en) * | 2009-08-14 | 2012-12-11 | Accenture Global Services Limited | System for providing real time locating and gas exposure monitoring |
EP2392939B1 (en) * | 2010-06-04 | 2014-04-02 | Mitsubishi Electric R&D Centre Europe B.V. | Method for determining a region in which a device is located |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10282204A (en) * | 1997-04-10 | 1998-10-23 | Hitachi Zosen Corp | Location detecting equipment of moving body |
JP2001285365A (en) * | 2000-03-29 | 2001-10-12 | Osaka Gas Co Ltd | Interconnection system for electronic mail/ communication system and interconnection method for electronic mail/communication system |
JP2001356160A (en) * | 2000-06-13 | 2001-12-26 | Sun Corp | Position detecting system |
ATE365337T1 (en) * | 2001-09-05 | 2007-07-15 | Newbury Networks Inc | POSITION DETECTION AND LOCATION TRACKING IN A WIRELESS NETWORK |
JP4444879B2 (en) * | 2005-05-24 | 2010-03-31 | 日本電信電話株式会社 | POSITION DETECTING METHOD, POSITION DETECTING SYSTEM, POSITION DETECTING PROGRAM, AND COMPUTER-READABLE RECORDING MEDIUM CONTAINING THE PROGRAM |
JP2007306540A (en) * | 2006-04-11 | 2007-11-22 | Oki Electric Ind Co Ltd | Position estimating method, position estimation system, and wireless communication terminal |
-
2008
- 2008-09-01 JP JP2008223763A patent/JP5266976B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010062659A (en) | 2010-03-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6556943B2 (en) | Position calculation method and position calculation apparatus | |
CN108141837B (en) | Apparatus and method for tracking | |
US9194935B2 (en) | Wireless local area network based positioning | |
EP2976900B1 (en) | Building floor determination for a location based service | |
US20190101632A1 (en) | Location estimation method and apparatus using access point in wireless communication system | |
KR102044354B1 (en) | Method for providing service of estimating location based on change of state of user terminal and the user terminal thereof | |
TWI544822B (en) | Signal strength distribution establishing method and wireless positioning system | |
US10292009B2 (en) | Apparatus and method for estimating location in a wireless communication system | |
KR20190021957A (en) | Method and apparatus for positioning terminal moving indoors | |
US20210089952A1 (en) | Parameter-searching method, parameter-searching device, and program for parameter search | |
KR101303417B1 (en) | Information processing device, information processing method, and storage medium | |
JP6575002B2 (en) | POSITION ESTIMATION DEVICE, POSITION ESTIMATION METHOD, AND POSITION ESTIMATION PROGRAM | |
JP2006329688A (en) | Position detection method, position detection system, position detection program and computer-readable recording medium recorded with the program | |
JP5266976B2 (en) | Terminal position determination method, terminal position determination program, and terminal position determination apparatus | |
JP6663098B2 (en) | Wave source position selection device, wave source position calculation device, wave source position selection method, wave source position calculation method, and program | |
CN111928854B (en) | Millimeter wave indoor positioning and angle estimation method and system based on multiple access points | |
US20170215167A1 (en) | Method for detecting location of mobile computing device and mobile computing device performing the same | |
US10602311B2 (en) | Apparatus and method for estimating location in a wireless communication system | |
JP6331072B2 (en) | White space detection device, white space detection method, and program | |
JP7395000B2 (en) | Apparatus and method for optimizing control parameters of solder printing equipment | |
US9374676B1 (en) | Mobile communication station having selectable position latency for position estimation in a wireless network | |
JP6311198B2 (en) | White space detection device, white space detection method, and program | |
JP6455818B2 (en) | Attenuation coefficient estimation device, attenuation coefficient estimation method, and program | |
US10330772B2 (en) | Determining a location of a device | |
CN112714395B (en) | Indoor positioning method and storage device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110519 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130104 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130122 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130318 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130409 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130422 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 5266976 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |