JP5300779B2 - Area estimation apparatus, area estimation method, and program - Google Patents
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Description
本発明は、無線基地局等の無線通信機器を用いてユーザの位置を特定する技術に関するものである。 The present invention relates to a technique for specifying the position of a user using a wireless communication device such as a wireless base station.
現在、位置情報として座標ではなく場所に与えられた名称(以下エリアと呼ぶ)でユーザの位置を推定する位置検知システムが考案されている(例えば、特許文献1参照)。ユーザが位置するエリアは、ユーザが携行する無線通信端末とエリアの構成に応じて配置された無線基地局との間で測定される電波強度から推定される。このような位置検知システムでは、位置情報として、座標ではなくエリアを用いることにより、位置情報を用いたサービスの実現が容易になる。 Currently, a position detection system has been devised that estimates the position of a user using a name (hereinafter referred to as an area) given to a place as position information instead of coordinates (see, for example, Patent Document 1). The area where the user is located is estimated from the radio wave intensity measured between the radio communication terminal carried by the user and the radio base station arranged according to the area configuration. In such a position detection system, it is easy to realize a service using position information by using an area instead of coordinates as position information.
また、非特許文献1には、ユーザが位置するエリアを推定するために、エリア毎の無線基地局からの電波強度に基づき、学習ベクトル量子化手法を用いてエリア推定モデルを構築する方法が開示されている。 Further, Non-Patent Document 1 discloses a method for constructing an area estimation model using a learning vector quantization method based on the radio wave intensity from a radio base station for each area in order to estimate the area where the user is located. Has been.
上記の従来技術では、無線電波の伝播環境を想定して距離や座標を算出する必要がないため、屋内構造物や遮蔽物等によるマルチパスの影響をある程度配慮できると考えられる。しかしながら、スーパーやショッピングセンター等では、人の行き来があり、伝播環境は一定ではなく、人の行き来がある場合には、ユーザのエリア推定精度に悪影響を及ぼすことが考えられる。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、人の往来がある場所でも、精度良くユーザのエリア推定を行うことを可能としたエリア推定技術を提供することを目的とする。
In the above prior art, it is not necessary to calculate distances and coordinates assuming a radio wave propagation environment, and therefore, it is considered that the influence of multipath due to indoor structures or shielding objects can be considered to some extent. However, in supermarkets, shopping centers, and the like, there are people coming and going, and the propagation environment is not constant, and when people come and go, it is considered that the user's area estimation accuracy may be adversely affected.
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an area estimation technique that enables a user to perform area estimation with high accuracy even in a place where people come and go.
上記の課題を解決するために、本発明は、複数の無線基地局が配置され、複数のエリアが構成された場所において、ユーザが保持する無線通信端末が位置するエリアを推定するためのエリア推定装置であって、エリアを代表する電波強度ベクトルである代表ベクトルを、前記複数のエリアの各エリア毎に格納したエリア推定モデル格納手段と、各無線基地局と前記無線通信端末との間で所定の時間間隔で測定される電波強度を、通信ネットワークを介して取得し、電波強度ベクトルとして記憶手段に格納する電波強度取得手段と、前記所定の時間間隔で測定された複数の電波強度ベクトルにおいて、同じ要素位置にある複数の要素のうちの最大値を、各要素位置に配置した測定ベクトルを求める測定ベクトル合成手段と、前記測定ベクトルに含まれる要素のうち、前記エリア推定モデル格納手段に格納されている代表ベクトルにおける対応する要素の最低値未満の要素がある場合に、当該要素を前記測定ベクトルから除外する次元削減手段と、前記エリア推定モデル格納手段を参照し、前記次元削減手段による処理を経た前記測定ベクトルとの一致度が最大となる代表ベクトルを求め、当該代表ベクトルに対応するエリアを、前記無線通信端末が位置するエリアとして出力するエリア推定出力手段とを備えたことを特徴とするエリア推定装置として構成することができる。 In order to solve the above problems, the present invention provides an area estimation for estimating an area where a radio communication terminal held by a user is located at a place where a plurality of radio base stations are arranged and a plurality of areas are configured. An area estimation model storage unit that stores a representative vector, which is a radio wave intensity vector representing an area, for each area of the plurality of areas, and a predetermined value between each wireless base station and the wireless communication terminal. Radio wave intensity measured at a time interval is acquired via a communication network, and stored in a storage means as a radio wave intensity vector, and a plurality of radio wave intensity vectors measured at the predetermined time interval, A measurement vector combining means for obtaining a measurement vector in which the maximum value of a plurality of elements at the same element position is arranged at each element position; and the measurement vector Dimension reduction means for excluding the element from the measurement vector when there is an element that is less than the minimum value of the corresponding element in the representative vector stored in the area estimation model storage means, and the area Referring to the estimated model storage means, obtain a representative vector that maximizes the degree of coincidence with the measurement vector processed by the dimension reduction means, and set the area corresponding to the representative vector as the area where the wireless communication terminal is located An area estimation apparatus having an output area estimation output means can be configured.
また、前記場所は店舗であり、前記無線基地局は、当該店舗におけるアイテム毎に配置することとしてもよい。 The place may be a store, and the wireless base station may be arranged for each item in the store.
また、前記エリア推定出力手段は、前記代表ベクトルと前記測定ベクトルとの間の距離を算出することにより、前記一致度を求めることとしてもよい。 Further, the area estimation output means may obtain the degree of coincidence by calculating a distance between the representative vector and the measurement vector.
本発明によれば、人の往来がある場所でも、精度良くユーザのエリア推定を行うことを可能としたエリア推定技術を提供することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the area estimation technique which made it possible to perform a user's area estimation with high precision also in the place where there is traffic.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(概要)
まず、本発明の実施の形態のシステム構成、及び処理の概要について説明する。図1に、本実施の形態におけるエリア推定システムの全体構成図を示す。
(Overview)
First, a system configuration and an overview of processing according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 shows an overall configuration diagram of an area estimation system in the present embodiment.
図1に示すように、本実施の形態のエリア推定システムは、複数の無線基地局1と、エリア推定の対象となるユーザが携行する無線通信端末2と、本発明に係る装置であるエリア推定装置10とを有する。本実施の形態では、各無線基地局1とエリア推定装置10とは、通信ネットワーク3を介して接続されている。また、図1には、エリア推定モデルの構築処理を実行するエリア推定モデル構築装置20が示されている。
As shown in FIG. 1, the area estimation system according to the present embodiment includes a plurality of radio base stations 1, a
無線基地局1は、例えば、スーパーやショッピングセンター等(以下、これらを店舗と呼ぶ)において、商品あるいは商品種別(以下、これらをアイテムと呼ぶ)毎に細かく配置される無線通信機器であり、無線通信端末2と無線で信号を送受信する装置である。
The wireless base station 1 is a wireless communication device that is finely arranged for each product or product type (hereinafter referred to as an item) in, for example, a supermarket or a shopping center (hereinafter referred to as a store). It is a device that transmits and receives signals to and from the
無線通信端末2は、例えば、無線基地局1を介して通信ネットワーク3に接続された装置と通信を行うことが可能な携帯電話機のような装置である。また、本実施の形態では、無線通信端末2として、無線タグ等を用いることとしてもよい。
The
無線通信端末2は、無線基地局1から、無線基地局1のIDを含む信号(電波)を受信し、受信した電波の強度を測定し、測定した電波強度を、自身のID及び無線基地局1のIDとともに、エリア推定装置10に送信する機能を有する。
The
なお、本実施の形態では、ユーザのエリア推定にあたって、無線通信端末2が電波強度を測定することとするが、無線基地局1が電波強度を測定することとしてもよい。この場合、無線基地局1は、無線通信端末2から、当該無線通信端末2のIDを含む信号を受信し、受信した電波の強度を測定し、測定した電波強度を自身のID及び無線通信端末2のIDとともにエリア推定装置10に送信する。
In the present embodiment, the
エリア推定装置10は、エリア推定モデルのデータを格納するエリア推定モデル格納部11を備え、無線基地局1と無線通信端末2との間で測定される電波強度に基づき、エリア推定モデルのデータを用いることにより、エリア推定を行う機能を有する。
The
図2に、本実施の形態における処理の概要を示す。図2に示すように、本実施の形態での処理には、大きく分けて、エリア推定モデル構築の段階(ステップ100)と、ユーザが位置するエリアの推定を行うエリア推定の段階(ステップ200)がある。 FIG. 2 shows an outline of processing in the present embodiment. As shown in FIG. 2, the processing in this embodiment is roughly divided into an area estimation model construction stage (step 100) and an area estimation stage for estimating the area where the user is located (step 200). There is.
ステップ100のエリア推定モデル構築の段階においては、上記のように複数の無線基地局1を配置し、ユーザがどのアイテムに興味があったかを推測できるようにエリアを構成する。その上で、エリア毎に各無線基地局1からの電波強度を測定し、非特許文献1に示された方法によりエリア推定モデルを構築する。そして、このエリア推定モデルのデータを、図1に示すエリア推定装置10内のエリア推定モデル格納部11に格納しておく。
At the stage of area estimation model construction in step 100, a plurality of radio base stations 1 are arranged as described above, and an area is configured so that it is possible to guess which item the user is interested in. Then, the radio field intensity from each radio base station 1 is measured for each area, and an area estimation model is constructed by the method disclosed in Non-Patent Document 1. And the data of this area estimation model are stored in the area estimation
なお、エリア推定モデル構築の段階では、電波強度の測定は任意の測定装置を使用して行えばよい。更に、エリア推定モデルの算出処理は任意のコンピュータ等の装置を用いて行えばよく、その例として、図1には、エリア推定モデル構築装置20が示されている。もちろん、エリア推定装置10が、エリア推定モデル構築機能を備えてもよい。
In the area estimation model construction stage, radio wave intensity may be measured using an arbitrary measuring device. Furthermore, the area estimation model calculation process may be performed using an apparatus such as an arbitrary computer. As an example, an area estimation
ユーザが位置する店舗内のエリアを推定するためのステップ200のエリア推定の段階において、エリア推定装置10は、ユーザが携行する無線通信端末2と各無線基地局1との間の電波強度を取得し、エリア推定モデル格納部11に格納しておいたエリア推定モデルのデータを参照して、ユーザが位置するエリアの推定を行う。
In the area estimation stage of
上記のエリア推定モデルのデータは、エリア毎に測定された電波強度ベクトルから算出された、そのエリアを代表する代表ベクトルから構成されており、エリア推定装置10は、測定された電波強度ベクトルと最も一致度が高い電波強度ベクトルを持つエリアをユーザが位置するエリアとして推定する。
The data of the area estimation model is composed of representative vectors representing the area calculated from the radio wave intensity vector measured for each area, and the
ここで、電波強度ベクトルとは、アイテムに応じて配置された無線基地局1とユーザが携行する無線通信端末2との間の電波強度の値を要素とするベクトルであり、無線基地局数分の次元数を持つベクトルである。
Here, the radio field intensity vector is a vector whose element is a radio field intensity value between the radio base station 1 arranged according to the item and the
本実施の形態では、無線基地局1と無線通信端末2との間の電波強度は、短い時間間隔をおいて複数回測定することとしており、複数回測定された値から、できるだけ良い状態の伝搬環境での値を選択して用いることとしている。つまり、複数回測定した中で、無線基地局との間の電波強度の中での最大値を、無線基地局毎に並べた(合成した)ベクトルを電波強度ベクトルとしている。これにより、人の往来によって撹乱された電波の伝播経路に対して、測定時間をずらすことで電波強度を補正することが可能となっている。
In the present embodiment, the radio field intensity between the radio base station 1 and the
更に、本実施の形態では、測定された無線基地局毎の電波強度の中で、エリア推定モデルにおける無線基地局毎の電波強度の最低値を下回る無線基地局のベクトル軸を除いて、エリア推定モデルを参照し、電波強度ベクトルの一致度から、ユーザが位置するエリアを推定する。このような推定を行う理由は、エリア推定モデルにおける電波強度の最低値を下回る無線通信端末と無線基地局との間で、人の往来により電波の伝播経路が撹乱されており、正確なエリア推定の妨げになっていると考えられるからである。以下、本発明の実施の形態をより詳細に説明する。 Further, in the present embodiment, area estimation is performed by excluding the vector axis of the radio base station that is below the minimum value of the radio field strength for each radio base station in the area estimation model in the measured radio field strength for each radio base station. With reference to the model, the area where the user is located is estimated from the degree of coincidence of the radio wave intensity vectors. The reason for performing such estimation is that the propagation path of radio waves is disturbed by the traffic of people between the radio communication terminal and the radio base station that are below the minimum radio field intensity in the area estimation model, and accurate area estimation is performed. It is because it is thought that it is obstructing. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail.
(装置構成)
図3に、本発明の実施の形態に係るエリア推定装置10の機能構成図を示す。図3に示すとおり、エリア推定装置10は、エリア推定モデル格納部11、電波強度取得部12、測定ベクトル合成部13、次元削減部14、ベクトル間距離算出部15、及びエリア推定結果出力部16を有する。各機能部が実行する処理内容については、後述するエリア推定処理説明の中で説明する。
(Device configuration)
FIG. 3 shows a functional configuration diagram of the
エリア推定装置10は、メモリやハードディスク等の記憶手段及びCPUを備える一般的なコンピュータに、各機能部に対応する処理を行うためのプログラムを搭載することにより実現できる。当該プログラムは、可搬メモリやディスク等の記録媒体から上記コンピュータにインストールしてもよいし、ネットワーク上のサーバから上記コンピュータにダウンロードし、インストールすることとしてもよい。
The
(エリア推定モデル構築について)
次に、エリア推定モデルの構築方法について、図4のフローチャートに沿って説明する。なお、エリア推定モデル構築方法自体は、既存技術であり、そこで使用される学習ベクトル量子化法等の詳細については非特許文献1を参照されたい。
(About area estimation model construction)
Next, the construction method of the area estimation model will be described with reference to the flowchart of FIG. Note that the area estimation model construction method itself is an existing technology. Refer to Non-Patent Document 1 for details of the learning vector quantization method and the like used there.
まず、図4のステップ101において、店舗内のアイテムに応じて、無線基地局1を配置し、ユーザがどのアイテムに興味があったかを推定できるようエリアを構成しておく。
店舗の一部分において無線基地局1を配置し、エリアを構成した例を図5に示す。図5において、Pi(i=1…8)は、無線基地局1を表す。Aj(j=1…25)は、エリアを表す。
このようなエリア構成とすることにより、例えば、エリア推定装置10により、あるユーザがエリアA20に一定時間位置したことが検知された場合、当該ユーザは、エリアA20に面したアイテムに興味があると推定できる。
また、例えば、エリア推定装置10により、あるユーザがエリアA13に位置したことが検知され、エリアA20に一定時間位置していないことが検知された場合、当該ユーザは、エリアA20に面したアイテムに興味がないと推定できる。
First, in step 101 of FIG. 4, the wireless base station 1 is arranged according to the items in the store, and an area is configured so that it is possible to estimate which item the user is interested in.
FIG. 5 shows an example in which the wireless base station 1 is arranged in a part of a store and an area is configured. In FIG. 5, Pi (i = 1... 8) represents the radio base station 1. Aj (j = 1... 25) represents an area.
By adopting such an area configuration, for example, when the
Further, for example, when the
図4のステップ102において、エリア推定モデル構築装置20は、エリア毎に測定される、各無線基地局1とエリアの測定点との間の電波強度を取得する。あるエリアAjのある測定点における電波強度VAjは、下記のとおり、各無線基地局1からの測定点における電波強度lPi(Piは特定の無線基地局)のベクトルとして表される。
VAj = (lP1, …, lPi, …, lPn) (nは、無線基地局の個数)
続いて、図4のステップ103において、エリア推定モデル構築装置20は、エリア推定モデルを構築する。
In
V Aj = (l P1 ,…, l Pi ,…, l Pn ) (n is the number of radio base stations)
Subsequently, in Step 103 of FIG. 4, the area estimation
エリア推定モデル構築装置20は、測定したエリア毎の電波強度ベクトルを用いて、学習ベクトル量子化手法により、各エリアを表す代表ベクトルWAjを算出する。エリアとエリアを表す代表ベクトルとの組みが、エリア推定モデルのデータとなる。図5のエリア構成に基づいて構築されたエリア推定モデルのデータの例を図6に示す。図6に示すとおり、例えば、エリアA20の代表ベクトルWA20は下記の通りである。
WA20= (lP1, lP2, lP3, lP4, lP5, lP6, lP7, lP8)
= (-44.125, -41.418, -42.711, -52.150, -42.832, -40.125, -41.418, -46.711)
ここで、電波強度は距離に応じて減衰する。したがって、エリアA20から最も近い無線基地局P6からの電波強度が最も高くその値はlP6=-40.125(dB)である。また、エリアA20から最も遠い無線基地局P4からの電波強度は、lP4=-52.150(dB)であり、エリアA20から受信できる電波強度の中では最も値が小さい。
The area estimation
W A20 = (l P1 , l P2 , l P3 , l P4 , l P5 , l P6 , l P7 , l P8 )
= (-44.125, -41.418, -42.711, -52.150, -42.832, -40.125 , -41.418, -46.711)
Here, the radio wave intensity attenuates according to the distance. Therefore, the radio field intensity from the radio base station P6 closest to the area A20 is the highest, and its value is l P6 = −40.125 (dB). The radio field intensity from the radio base station P4 farthest from the area A20 is l P4 = −52.150 (dB), and the value is the smallest among the radio field intensity receivable from the area A20.
上記のようにして得られたエリア推定モデルのデータを、エリア推定装置10のエリア推定モデル格納部11に格納しておく(ステップ104)。
The area estimation model data obtained as described above is stored in the area estimation
(エリア推定処理)
次に、エリア推定装置10が実行するエリア推定の処理を、図7のフローチャートを参照して説明する。なお、以下では、1つの無線通信端末に着目して説明するが、複数の無線通信端末がある場合には、それぞれで同様の動作が行われることはいうまでもない。
(Area estimation processing)
Next, area estimation processing executed by the
本実施の形態では、無線基地局1と無線通信端末2との間の電波強度は、短い時間間隔Tで測定されている。つまり、例えば、各無線基地局1は、Tの間隔で自身のIDを含む信号を送出し、無線通信端末2は当該信号を受信するときの電波強度を測定する。そして、無線通信端末2は、測定の度に、自身のID及び無線基地局のIDと、測定結果(電波強度)とをエリア推定装置10に送信する。また、例えば、無線通信端末2は、Tの間隔で自身のIDを含む信号を送出し、各無線基地局1は当該信号を受信するときの電波強度を測定する。そして、各無線基地局1は、測定の度に、自身のID及び無線通信端末2のIDと、測定結果(電波強度)とをエリア推定装置10に送信する。
In the present embodiment, the radio field intensity between the radio base station 1 and the
このような電波強度の測定が行われることにより、図7のステップ201において、エリア推定装置10の電波強度取得部12は、無線基地局毎に、時間間隔Tで、無線基地局1と無線通信端末2との間の電波強度を通信ネットワーク3を介して取得する。電波強度取得部12により取得された電波強度のデータは、電波強度ベクトルとしてメモリ等の記憶手段に記憶される。
By performing such radio field intensity measurement, in
例えば、あるタイミング(t=1)で、ユーザX、Y、Zが、それぞれ、図5上のエリアA20、A5、A13に位置していたとする。次のタイミング(t=2)で、ユーザX、Y、Zは、それぞれ、エリアA20、A6、A13に位置し、さらに次のタイミング(t=3)で、エリアA20、A6、A5に位置したとする。このとき、各タイミングで、ユーザXの携行する無線通信端末1に対して測定された電波強度ベクトルVは以下の通りである。 For example, assume that users X, Y, and Z are located in areas A20, A5, and A13 in FIG. 5 at a certain timing (t = 1), respectively. At the next timing (t = 2), users X, Y, and Z are located in areas A20, A6, and A13, respectively, and at the next timing (t = 3), they are located in areas A20, A6, and A5. And At this time, the radio wave intensity vector V measured for the wireless communication terminal 1 carried by the user X at each timing is as follows.
V(X,t=1) =(-43.243, -50.696, -68.338, -68.473, -42.404, -40.926, -40.956, -47.650)
V(X,t=2)= (-44.112, -43.489, -73.335, -69.842, -43.256, -40.125, -41.815, -47.178)
V(X,t=3) = (-44.548, -50.701, -70.402, -53.715, -43.684, -40.932,-40.590, -48.603)
ここで、ユーザYやZが存在しなければ、各タイミングで測定された電波強度ベクトルは、図6における代表ベクトルWA20に近い値を示すと考えられる。しかしながら、ユーザYやZが、無線基地局P2、P3、P4からユーザXの携行する無線通信端末1への電波伝播経路を撹乱すると考えられるため、それら無線基地局1からの伝播強度は各タイミングでのユーザYやZに位置に応じて弱められた値が測定されることになる。
V (X, t = 1) = (-43.243, -50.696, -68.338, -68.473, -42.404, -40.926, -40.956, -47.650)
V (X, t = 2) = (-44.112, -43.489, -73.335, -69.842, -43.256, -40.125, -41.815, -47.178)
V (X, t = 3) = (-44.548, -50.701, -70.402, -53.715, -43.684, -40.932, -40.590, -48.603)
Here, if the users Y and Z do not exist, the radio wave intensity vector measured at each timing is considered to show a value close to the representative vector WA20 in FIG. However, since the users Y and Z are considered to disturb the radio wave propagation path from the radio base stations P2, P3, and P4 to the radio communication terminal 1 carried by the user X, the propagation intensity from the radio base station 1 is determined at each timing. The value weakened according to the position is measured by the users Y and Z at.
次に、ステップ202において、エリア推定装置10の測定ベクトル合成部13は、電波強度取得部12により所定時間間隔で得られた複数の電波強度ベクトルに基づき、各無線基地局1との間の電波強度の中での最大値を要素とする電波強度ベクトルを求めるための測定ベクトル合成処理を行う。つまり、測定ベクトル合成部13は、所定の時間間隔で測定された複数の電波強度ベクトルにおいて、同じ要素位置にある複数の要素のうちの最大値を、各要素位置に配置した測定ベクトルを求める。
Next, in step 202, the measurement
なお、測定ベクトル合成に使用する測定の回数は予め定めた値を用いることができる。以下では、一例として、測定ベクトル合成において、3回の測定結果を用いる場合を示している。 A predetermined value can be used as the number of times of measurement used for measurement vector synthesis. In the following, as an example, a case where three measurement results are used in measurement vector synthesis is shown.
例えば、電波強度ベクトルV(X,t=1,2,3)が上記のように測定された場合、測定ベクトル合成部13は、ベクトルの各位置(軸)において、複数の測定結果の中での最大値を取得し、この最大値を、当該ベクトルの該当軸の要素とすることにより合成を行う。これにより、以下に示すベクトルを求め、これを、測定した電波強度ベクトルV(X)(測定ベクトルと呼ぶ)とし、メモリ等の記憶手段に格納する。
For example, when the radio wave intensity vector V (X, t = 1,2,3) is measured as described above, the measurement
V(X) = (-43.243, -43.489, -68.338, -53.715, -42.404, -40.125, -40.590, -47.178)
続いて、図7のステップ203において、エリア推定装置10の次元削減部14は、エリア推定モデル格納部11を参照し、測定ベクトル合成処理により得られた測定ベクトルにおける無線基地局毎の電波強度の中で、エリア推定モデルにおける無線基地局からの電波強度lPi(Piは特定の無線基地局)の最低値を下回る無線基地局からの電波強度を測定ベクトルから除く。
V (X) = (-43.243, -43.489, -68.338, -53.715, -42.404, -40.125, -40.590, -47.178)
Subsequently, in step 203 in FIG. 7, the
例えば、測定ベクトルV(X)が上記のように合成された場合、V(X)の無線基地局P3からの値(-68.338)は、エリア推定モデルのlP3の最低値(-53)より低いため、測定ベクトルにおけるlP3の次元は、エリア推定に用いないこととする。これを以下のように表記する。 For example, if the measurement vector V (X) is synthesized as described above, the value from the radio base station P3 in V (X) (-68.338) is the minimum value of l P3 area estimation model from (-53) Since it is low, the dimension of l P3 in the measurement vector is not used for area estimation. This is expressed as follows.
V'(X) = (-43.243, -43.489, N.A., -53.715, -42.404, -40.125, -40.590, -47.178)
次元削減部14は、lP3の次元がN.A.であることが示された測定ベクトルV'(X) のデータをメモリ等の記憶手段に格納する。
V '(X) = (-43.243, -43.489, NA, -53.715, -42.404, -40.125, -40.590, -47.178)
The
続いて、図7のステップ204において、エリア推定装置10のベクトル間距離算出部15は、エリア推定モデル格納部11に格納されているエリア推定モデルのデータを参照し、次元削減部14により次元削減された測定ベクトルV'(X)と代表ベクトルWAj(Ajは特定のエリア)との一致度が最大になる代表ベクトルを求める。ベクトル間距離算出部15は、一致度として、以下の式に基づき、測定ベクトルV'(X)と代表ベクトルWAjとの間の距離を算出し、算出した距離が最大となる代表ベクトルを求める。
|WAj - V'(X) |
例えば、次元削減した測定ベクトルV'(X)が上記の通りであるとき、代表ベクトルWA20との間の距離は2.933となり、WA20がV'(X)と一致度が最も高いので、ベクトル間距離算出部15は、代表ベクトルWA20(又は、WA20に対応するエリアの識別情報)を出力することになる。
Subsequently, in step 204 of FIG. 7, the inter-vector
| W Aj -V '(X) |
For example, when the dimension-reduced measurement vector V ′ (X) is as described above, the distance to the representative vector W A20 is 2.933, and W A20 has the highest degree of coincidence with V ′ (X). The
続いて、ステップ205において、エリア推定結果出力部16は、測定ベクトルV'(X)との間のベクトル間距離が最も近い代表ベクトルWAjをベクトル間距離算出部15から受け取り、代表ベクトルWAjに対応するエリアAjをユーザが位置するエリアとして推定し、エリアAjを示す識別情報を出力する。
Subsequently, in step 205, the area estimation
上記のとおり、本例(測定ベクトルV'(X)が上記の値)では、代表ベクトルWA20がV'(X)と最も一致度が高く、エリアA20がユーザの位置するエリアと推定され、エリアA20を示す情報が出力される。 As described above, in this example (measurement vector V ′ (X) is the above value), representative vector WA20 has the highest degree of coincidence with V ′ (X), and area A20 is estimated as the area where the user is located. Information indicating the area A20 is output.
なお、測定あるいは合成した各電波強度ベクトルに対してエリア推定モデルデータを参照して、ベクトル間の距離を算出して、一致度からユーザの位置を推定すると図8に示すとおりの結果となる。図8に示すように、本発明の実施の形態により求められたV'(X)により、精度の高い推定が可能となる。 In addition, referring to the area estimation model data for each measured or synthesized radio wave intensity vector, calculating the distance between the vectors, and estimating the position of the user from the degree of coincidence results in the result shown in FIG. As shown in FIG. 8, it is possible to estimate with high accuracy by V ′ (X) obtained by the embodiment of the present invention.
(実施の形態のまとめ、効果について)
本実施の形態で説明したエリア推定システムでは、図5に示したように、アイテムに応じて細かく無線基地局を配置しエリアを構成することで、店舗等におけるユーザの位置を利用したサービスの実現を容易にしている。
(Summary of the embodiment, effects)
In the area estimation system described in the present embodiment, as shown in FIG. 5, a service using a user's position in a store or the like is realized by arranging wireless base stations finely according to items and configuring an area. Making it easy.
また、無線基地局を緻密に配置することで、きめ細かなユーザの位置検知が可能となるとともに、多数の無線基地局を用いることで人の往来に対しても頑健なエリア推定方式を提供できる。 In addition, by precisely arranging the radio base stations, it is possible to detect the position of a fine user, and it is possible to provide an area estimation method that is robust against traffic by using a large number of radio base stations.
また、本実施の形態では、エリア推定装置10が、 測定ベクトル合成処理(図7のステップ202)を行うことにより、複数回測定した電波強度ベクトルの中から、最大値をもつ要素を合成して測定ベクトルを求めることとしている。この処理により、あるタイミングで、人の往来によって、特定の電波伝播経路が撹乱されたとしても、異なるタイミングで当該電波伝搬経路の電波強度を測定し、それを電波強度ベクトルに反映させることができるので、電波伝播経路の撹乱が補正され、エリア推定の精度を高めることができる。これにより、人の往来に対しても頑健なエリア推定方式を提供できる。
In the present embodiment, the
更に、本実施の形態では、エリア推定装置10が、 次元削減処理(図7のステップ203)を行うことにより、測定された無線基地局毎の電波強度の中で、エリア推定モデルにおける各電波強度の最低値を下回る無線基地局からの電波強度を除き、それ以外の無線基地局からの電波強度を用いることを可能としている。これにより、人の往来による電波の伝播経路が撹乱された無線基地局から測定された電波強度を用いることの悪影響を排除することが可能となり、人の往来に対しても頑健なエリア推定方式を提供することが可能となる。
Furthermore, in the present embodiment, the
本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲内において、種々変更・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 within the scope of the claims.
1 無線基地局
2 無線通信端末
3 通信ネットワーク
10 エリア推定装置
11 エリア推定モデル格納部
12 電波強度取得部
13 測定ベクトル合成部
14 次元削減部
15 ベクトル間距離算出部
16 エリア推定結果出力部
20 エリア推定モデル構築装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (7)
エリアを代表する電波強度ベクトルである代表ベクトルを、前記複数のエリアの各エリア毎に格納したエリア推定モデル格納手段と、
各無線基地局と前記無線通信端末との間で所定の時間間隔で測定される電波強度を、通信ネットワークを介して取得し、電波強度ベクトルとして記憶手段に格納する電波強度取得手段と、
前記所定の時間間隔で測定された複数の電波強度ベクトルにおいて、同じ要素位置にある複数の要素のうちの最大値を、各要素位置に配置した測定ベクトルを求める測定ベクトル合成手段と、
前記測定ベクトルに含まれる要素のうち、前記エリア推定モデル格納手段に格納されている代表ベクトルにおける対応する要素の最低値未満の要素がある場合に、当該要素を前記測定ベクトルから除外する次元削減手段と、
前記エリア推定モデル格納手段を参照し、前記次元削減手段による処理を経た前記測定ベクトルとの一致度が最大となる代表ベクトルを求め、当該代表ベクトルに対応するエリアを、前記無線通信端末が位置するエリアとして出力するエリア推定出力手段と
を備えたことを特徴とするエリア推定装置。 An area estimation device for estimating an area where a wireless communication terminal held by a user is located at a place where a plurality of wireless base stations are arranged and a plurality of areas are configured,
Area estimation model storage means for storing a representative vector, which is a radio wave intensity vector representing an area, for each area of the plurality of areas;
Radio wave intensity acquisition means for acquiring radio field intensity measured at predetermined time intervals between each radio base station and the radio communication terminal via a communication network, and storing the radio wave intensity vector in a storage means as a radio wave intensity vector;
Measurement vector combining means for obtaining a measurement vector in which the maximum value of a plurality of elements at the same element position is arranged at each element position in the plurality of radio wave intensity vectors measured at the predetermined time interval;
Of the elements included in the measurement vector, when there is an element that is less than the minimum value of the corresponding element in the representative vector stored in the area estimation model storage unit, the dimension reduction unit excludes the element from the measurement vector When,
Referring to the area estimation model storage means, obtain a representative vector that maximizes the degree of coincidence with the measurement vector processed by the dimension reduction means, and the wireless communication terminal locates the area corresponding to the representative vector An area estimation apparatus comprising: area estimation output means for outputting as an area.
前記エリア推定装置は、エリアを代表する電波強度ベクトルである代表ベクトルを、前記複数のエリアの各エリア毎に格納したエリア推定モデル格納手段を備えており、
各無線基地局と前記無線通信端末との間で所定の時間間隔で測定される電波強度を、通信ネットワークを介して取得し、電波強度ベクトルとして記憶手段に格納する電波強度取得ステップと、
前記所定の時間間隔で測定された複数の電波強度ベクトルにおいて、同じ要素位置にある複数の要素のうちの最大値を、各要素位置に配置した測定ベクトルを求める測定ベクトル合成ステップと、
前記測定ベクトルに含まれる要素のうち、前記エリア推定モデル格納手段に格納されている代表ベクトルにおける対応する要素の最低値未満の要素がある場合に、当該要素を前記測定ベクトルから除外する次元削減ステップと、
前記エリア推定モデル格納手段を参照し、前記次元削減手段による処理を経た前記測定ベクトルとの一致度が最大となる代表ベクトルを求め、当該代表ベクトルに対応するエリアを、前記無線通信端末が位置するエリアとして出力するエリア推定出力ステップと
を備えたことを特徴とするエリア推定方法。 An area estimation method executed by an area estimation apparatus for estimating an area where a wireless communication terminal held by a user is located at a place where a plurality of wireless base stations are arranged and a plurality of areas are configured,
The area estimation device includes an area estimation model storage unit that stores a representative vector, which is a radio wave intensity vector representing an area, for each area of the plurality of areas,
A radio wave intensity acquisition step of acquiring radio field intensity measured at a predetermined time interval between each radio base station and the radio communication terminal via a communication network and storing it in a storage means as a radio field intensity vector;
A measurement vector combining step for obtaining a measurement vector in which a maximum value of a plurality of elements at the same element position is arranged at each element position in the plurality of radio wave intensity vectors measured at the predetermined time interval;
The dimension reduction step of excluding the element from the measurement vector when there is an element that is less than the minimum value of the corresponding element in the representative vector stored in the area estimation model storage unit among the elements included in the measurement vector When,
Referring to the area estimation model storage means, obtain a representative vector that maximizes the degree of coincidence with the measurement vector processed by the dimension reduction means, and the wireless communication terminal locates the area corresponding to the representative vector An area estimation output step comprising: an area estimation output step for outputting as an area.
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