JP6446931B2 - Position estimation system, position estimation method, and position estimation apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、無線通信により、位置を推定する位置推定システム及び移動局に関する。 The present invention relates to a position estimation system and a mobile station that estimate a position by wireless communication.
従来から、移動局の位置を推定するために、固定局と移動局との間で送受信される信号の電波強度を利用する位置推定法が知られている。これは、ラジオマップ(事前に位置毎の電波強度を計測することにより取得された電波強度特徴量)を作成しておき、位置を推定したい移動局と固定局との間の電波強度とラジオマップとのマッチングにより、移動局の位置を推定する方法である。この方法を用いて、例えば、病院又は倉庫等における物品の所在を確認することができる。 Conventionally, in order to estimate the position of a mobile station, a position estimation method using the radio field intensity of a signal transmitted and received between a fixed station and a mobile station is known. This is a radio map (a radio field strength feature obtained by measuring radio field strength for each location in advance), and the radio map and radio map between the mobile station and the fixed station whose location is to be estimated. This is a method of estimating the position of the mobile station by matching with. Using this method, for example, the location of an article in a hospital or warehouse can be confirmed.
しかし、移動局と固定局との間の電波強度は、環境変動(例えば、温度、湿度の変化又は空間内の大きな物体の移設や撤去等)により大きく変動してしまう。そうすると、位置推定の際に計測した電波強度と、事前に作成したラジオマップとの乖離が大きくなってしまい、移動局の位置を誤推定してしまうことがある。 However, the radio field intensity between the mobile station and the fixed station greatly fluctuates due to environmental fluctuations (for example, changes in temperature and humidity, moving or removing large objects in the space, etc.). Then, the difference between the radio wave intensity measured at the time of position estimation and the radio map created in advance becomes large, and the position of the mobile station may be erroneously estimated.
そこで、計測した電波強度とラジオマップとの乖離を抑制するために、計測した電波強度を観測データとして定期的に収集することでラジオマップの適応化を行う(つまり、ラジオマップを最新の電波環境に近づけるために更新する)技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, in order to suppress the discrepancy between the measured radio field intensity and the radio map, the radio map is adapted by periodically collecting the measured radio field intensity as observation data (that is, the radio map is updated to the latest radio environment). Have been proposed (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、上記特許文献1に開示された技術では、観測データの収集を定期的に人手により行うために、観測データの収集及びラジオマップの適応化に手間がかかるという問題がある。
However, the technique disclosed in
本発明は、上記問題を解決するためのものであり、観測データの収集及びラジオマップの適応化を効率よく行うことができる位置推定システム及び移動局を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a position estimation system and a mobile station that can efficiently collect observation data and adapt a radio map.
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る位置推定システムは、少なくとも1つの固定局に対する移動局の位置を推定する位置推定システムであって、複数の位置の各々における電波強度の特徴を示すラジオマップを記憶する記憶部と、位置を推定される前記移動局を指定する指定部と、前記指定部により指定された前記移動局と前記固定局との間の電波強度を計測することにより得られる電波強度の計測値を前記ラジオマップと照合することによって、前記移動局の位置を推定する位置推定部と、前記位置推定部により推定された前記移動局の位置を通知する通知部と、前記位置推定部により推定された前記移動局の位置が正しいか否かを示す操作を受け付ける受付部と、前記移動局の位置が正しいことを示す操作を前記受付部が受け付けた場合に、前記電波強度の計測値に基づいて、前記ラジオマップを更新する処理である適応化を行う適応化部とを備える。 In order to solve the above-described problem, a position estimation system according to an aspect of the present invention is a position estimation system that estimates a position of a mobile station with respect to at least one fixed station, and features of radio wave intensity at each of a plurality of positions A storage unit that stores a radio map indicating the position, a designation unit that designates the mobile station whose position is to be estimated, and a radio field intensity between the mobile station and the fixed station designated by the designation unit A position estimation unit that estimates the position of the mobile station by collating the measured value of the radio field intensity obtained by the radio map, and a notification unit that notifies the position of the mobile station estimated by the position estimation unit; A receiving unit that receives an operation indicating whether or not the position of the mobile station estimated by the position estimating unit is correct, and an operation that indicates that the position of the mobile station is correct. When only attached, based on the measurement value of the radio wave strength, and an adaptation unit that performs processing in which adaptation to update the radio map.
これによれば、位置推定システムから通知された移動局の位置が正しいか否かをユーザが入力することにより、ユーザが物品を取りに行くついでに移動局と固定局との間の電波強度を計測することにより得られる電波強度の計測値である観測データが収集される。また、推定された移動局の位置は、実際にユーザにより正しいか否かを確認された後に観測データと紐付けされる。従って、観測データの収集及びラジオマップの適応化を効率よく行うことができる。 According to this, when the user inputs whether or not the position of the mobile station notified from the position estimation system is correct, the radio field intensity between the mobile station and the fixed station is measured when the user goes to pick up the article. Observation data, which is a measurement value of the radio field intensity obtained by doing so, is collected. Further, the estimated position of the mobile station is linked to the observation data after it is actually confirmed by the user whether or not it is correct. Therefore, observation data collection and radio map adaptation can be performed efficiently.
さらに、前記移動局の存在を報知する報知部を備え、前記受付部は、前記報知部により存在を報知された前記移動局の正しい位置を入力する操作をさらに受け付け、前記適応化部は、前記移動局の位置が正しくないことを示す操作を前記受付部が受け付けた場合に、前記受付部がさらに受け付けた前記移動局の正しい位置と、前記電波強度の計測値とに基づいて、前記正しい位置のラジオマップの適応化を行ってもよい。 Further, the information processing apparatus includes a notification unit that notifies the presence of the mobile station, wherein the reception unit further receives an operation of inputting a correct position of the mobile station that is notified of the presence by the notification unit, and the adaptation unit includes: When the reception unit receives an operation indicating that the position of the mobile station is not correct, the correct position is determined based on the correct position of the mobile station further received by the reception unit and the measured value of the radio field intensity. The radio map may be adapted.
これによれば、位置推定システムから通知された移動局の位置が正しくない場合でも、報知部が移動局の存在を報知することによりユーザは移動局の正しい位置を認識できるので、ユーザが移動局の正しい位置を入力することにより移動局の正しい位置と観測データとが紐付けされる。従って、観測データの収集及びラジオマップの適応化を効率よく行うことができる。 According to this, even when the position of the mobile station notified from the position estimation system is incorrect, the user can recognize the correct position of the mobile station by notifying the presence of the mobile station by the notification unit. The correct position of the mobile station and the observation data are linked by inputting the correct position. Therefore, observation data collection and radio map adaptation can be performed efficiently.
また、前記適応化部は、前記電波強度の計測値と前記ラジオマップとの乖離の大きさが所定の大きさより大きければ、前記ラジオマップの適応化を行わなくてもよい。 In addition, the adaptation unit may not adapt the radio map if the magnitude of the difference between the radio field intensity measurement value and the radio map is larger than a predetermined magnitude.
これによれば、ラジオマップとの乖離が大きすぎる観測データが得られた場合には、ラジオマップの適応化が行われないので、ラジオマップの性能の低下を抑制することができる。 According to this, when observation data whose deviation from the radio map is too large is obtained, the adaptation of the radio map is not performed, so that it is possible to suppress the degradation of the performance of the radio map.
また、前記受付部は、前記位置推定部により推定された前記移動局の位置が正しいか否かを示す操作を受け付けるときに、認証を要求してもよい。 Further, the reception unit may request authentication when receiving an operation indicating whether or not the position of the mobile station estimated by the position estimation unit is correct.
これによれば、認証されたユーザのみがラジオマップの適応化を行うことができる。 According to this, only the authenticated user can adapt the radio map.
また、本発明の一態様に係る移動局は、少なくとも1つの固定局に対する位置を推定される移動局であって、前記固定局との間の電波強度を計測することにより得られる電波強度の計測値を送信する通信部と、推定された前記移動局の位置が正しいか否かを示す操作を受け付ける受付部とを備え、前記通信部は、推定された前記移動局の位置が正しいことを示す操作を前記受付部が受け付けた場合に、前記移動局の位置が正しいことを示す信号を送信する。 A mobile station according to an aspect of the present invention is a mobile station whose position with respect to at least one fixed station is estimated, and measurement of radio field intensity obtained by measuring radio field intensity with the fixed station. A communication unit that transmits a value and a reception unit that receives an operation indicating whether or not the estimated position of the mobile station is correct, and the communication unit indicates that the estimated position of the mobile station is correct When the reception unit receives the operation, a signal indicating that the position of the mobile station is correct is transmitted.
これによれば、位置推定装置により推定された移動局の位置が正しいか否かをユーザが入力することにより、ユーザが移動局を取りに行くついでに移動局と固定局との間の電波強度を計測することにより得られる電波強度の計測値である観測データが収集される。また、推定された移動局の位置は、実際にユーザにより正しいか否かを確認された後に観測データと紐付けされる。従って、観測データの収集及びラジオマップの適応化を効率よく行うことができる。 According to this, when the user inputs whether or not the position of the mobile station estimated by the position estimation device is correct, the radio field strength between the mobile station and the fixed station can be reduced when the user goes to pick up the mobile station. Observation data, which is a measurement value of radio field intensity obtained by measurement, is collected. Further, the estimated position of the mobile station is linked to the observation data after it is actually confirmed by the user whether or not it is correct. Therefore, observation data collection and radio map adaptation can be performed efficiently.
さらに、前記移動局の存在を報知する報知部を備え、前記通信部は、前記移動局の存在を報知する指示を受信し、前記報知部は、前記通信部が前記指示を受信することにより、前記移動局の存在を報知してもよい。 And a notification unit that notifies the presence of the mobile station, wherein the communication unit receives an instruction to notify the presence of the mobile station, and the notification unit receives the instruction by the communication unit, The presence of the mobile station may be notified.
これによれば、移動局は自身の存在を報知するので、ユーザは移動局の存在を容易に確認することができる。 According to this, since the mobile station reports its own presence, the user can easily confirm the presence of the mobile station.
また、本発明の一態様に係る位置推定方法は、少なくとも1つの固定局に対する移動局の位置を推定する位置推定方法であって、位置を推定される前記移動局を指定する指定ステップと、指定した前記移動局と前記固定局との間の電波強度を計測することにより得られる電波強度の計測値を、予め記憶している複数の位置の各々における電波強度の特徴を示すラジオマップに照合することによって、前記移動局の位置を推定する位置推定ステップと、推定した前記移動局の位置を通知する通知ステップと、推定した前記移動局の位置が正しいか否かを示す操作を受け付ける受付ステップと、前記移動局の位置が正しいことを示す操作を受け付けた場合に、前記電波強度の計測値に基づいて、前記ラジオマップを更新する処理である適応化を行う適応化ステップとを含む。 A position estimation method according to an aspect of the present invention is a position estimation method for estimating a position of a mobile station with respect to at least one fixed station, the designation step for designating the mobile station whose position is estimated, and a designation step The radio field intensity measurement value obtained by measuring the radio field intensity between the mobile station and the fixed station is collated with a radio map indicating the characteristics of the radio field intensity at each of a plurality of positions stored in advance. A position estimation step for estimating the position of the mobile station, a notification step for notifying the estimated position of the mobile station, and a reception step for receiving an operation indicating whether or not the estimated position of the mobile station is correct. When an operation indicating that the position of the mobile station is correct is accepted, an adaptation is performed, which is a process of updating the radio map based on the measurement value of the radio field intensity. And a adaptation step.
これによれば、位置推定方法により推定された移動局の位置が正しいか否かをユーザが入力することにより、ユーザが移動局を取りに行くついでに移動局と固定局との間の電波強度を計測することにより得られる電波強度の計測値である観測データが収集される。また、推定された移動局の位置は、実際にユーザにより正しいか否かを確認された後に観測データと紐付けされる。従って、観測データの収集及びラジオマップの適応化を効率よく行うことができる。 According to this, when the user inputs whether or not the position of the mobile station estimated by the position estimation method is correct, the radio field strength between the mobile station and the fixed station can be reduced when the user goes to pick up the mobile station. Observation data, which is a measurement value of radio field intensity obtained by measurement, is collected. Further, the estimated position of the mobile station is linked to the observation data after it is actually confirmed by the user whether or not it is correct. Therefore, observation data collection and radio map adaptation can be performed efficiently.
なお、本発明は、装置として実現できるだけでなく、その装置を構成する処理手段をステップとする方法として実現することもできる。また、それらステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現することも、そのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能なCD−ROM等の記録媒体として実現することもできる。また、そのプログラムを示す情報、データ又は信号として実現することもできる。そして、それらプログラム、情報、データ及び信号は、インターネット等の通信ネットワークを介して配信してもよい。 The present invention can be realized not only as an apparatus but also as a method using processing means constituting the apparatus as steps. Also, the steps can be realized as a program that causes a computer to execute the program, or can be realized as a computer-readable recording medium such as a CD-ROM that records the program. It can also be realized as information, data, or a signal indicating the program. These programs, information, data, and signals may be distributed via a communication network such as the Internet.
本発明により、観測データの収集及びラジオマップの適応化を効率よく行うことができる。 According to the present invention, observation data collection and radio map adaptation can be performed efficiently.
以下、本発明の一態様に係る位置推定システム及び移動局について、図面を参照しながら具体的に説明する。 Hereinafter, a position estimation system and a mobile station according to an aspect of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、より好ましい形態を構成する任意の構成要素として説明される。 Each of the embodiments described below shows a preferred specific example of the present invention. Numerical values, shapes, components, arrangement positions and connection forms of components, steps, order of steps, and the like shown in the following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the present invention. In addition, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in the independent claims indicating the highest concept of the present invention are described as optional constituent elements that constitute a more preferable embodiment.
なお、同一の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。 In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same component and description may be abbreviate | omitted.
(実施の形態)
[1.位置推定システムの全体構成]
図1は、実施の形態における位置推定システム1の機能構成を示すブロック図である。
(Embodiment)
[1. Overall configuration of position estimation system]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a functional configuration of a
図1において、本実施の形態の位置推定システム1は、例えば、血圧計又は心電計等の医療機器等に移動局30を貼付することで、これらの機器の位置を推定できるシステムである。位置推定システム1は、位置推定装置10、固定局20及び移動局30を備える。
In FIG. 1, a
[2.位置推定装置の機能構成]
位置推定装置10は、移動局30の位置を推定する装置であり、記憶部11、指定部12、位置推定部13、通信部14、通知部15及び適応化部16を備える。
[2. Functional configuration of position estimation device]
The
記憶部11は、複数の位置の各々における電波強度(RSSI(Received Signal Strength Indication))との関係を示すラジオマップと後述する位置推定部13が推定した移動局30の位置と通信部14が受信した観測データとを記憶する。本実施の形態では、ラジオマップは複数の位置の各々における電波強度の特徴として電波強度の確率分布を用いて表される。また、複数の位置の各々における電波強度とは、固定局20(第1〜第3のAP20a〜AP20c)から複数の位置の各々における移動局30への電波強度、又は、複数の位置の各々における移動局30から固定局20への電波強度のことである。ここでは、複数の位置の各々における電波強度とは、固定局20から複数の位置の各々における移動局30への電波強度のことである。なお、本実施の形態では、複数の位置の各々における電波強度との関係を、確率分布を用いて表すラジオマップを用いる構成とするが、これに限らない。例えば、ラジオマップは、その他の電波強度の特徴を用いて表されてもよい。
The
指定部12は、位置を推定される移動局30を指定する処理部であり、例えばキーボード、テンキー又はタッチパネル等を備える。位置を推定される移動局30が例えばタッチパネルで指定されることにより、後述する通信部14は指定部12で指定された移動局30に対する観測データの生成の指示を送信する。
The designation unit 12 is a processing unit that designates the
位置推定部13は、指定部12により指定された移動局30と固定局20との間の(ここでは、固定局20から移動局30への)電波強度を計測することにより得られる電波強度の計測値である観測データをラジオマップと照合することによって、移動局30の位置を推定する処理部である。
The
通信部14は、信号を送受信する処理部である。具体的には、通信部14は、移動局30に対する探索及び報知の指示を送信、観測データを受信、及び、後述する受付部33の受け付けた操作結果を受信する。本実施の形態では、これらの信号は、固定局20の通信部21を中継して移動局30の通信部31との間で送受信される。なお、通信部14は、移動局30の通信部31との間で直接信号を送受信してもよい。
The communication unit 14 is a processing unit that transmits and receives signals. Specifically, the communication unit 14 transmits a search and notification instruction to the
通知部15は、位置推定部13により推定された移動局30の位置を通知し、また、報知の指示が入力される処理部であり、例えばディスプレイ等の表示部とキーボード、テンキー又はタッチパネル等の入力部とを備える。例えば、ディスプレイに推定された移動局30の位置が表示されることにより、ユーザに移動局30の位置が通知される。さらに、例えば、タッチパネルで報知の指示が入力されると、通信部14は、位置が推定された移動局30に対する報知の指示を送信する。
The
適応化部16は、移動局30の位置が正しいことを示す操作を後述する受付部33が受け付けた場合に、固定局20から移動局30への電波強度の計測値である観測データ、及び、位置推定部13が推定した移動局30の位置に基づいて、ラジオマップの適応化を行う(つまり、ラジオマップを最新の電波環境に近づけるために更新する)処理部である。
When the accepting
[3.固定局の機能構成]
固定局20は、位置推定装置10及び移動局30と無線接続をする無線LAN(Local Area Network)のAP(Access Point)であり、通信部21を備える。本実施の形態では固定局20として、第1のAP20a、第2のAP20b及び第3のAP20cが配置されている(第2のAP20b及び第3のAP20cは後述する図3に示す)。なお、図1では、固定局20は第1のAP20aとして示されている。
[3. Functional configuration of fixed station]
The fixed
通信部21は、位置推定装置10の通信部14及び移動局30の通信部31との間で信号を送受信する処理部である。具体的には、固定局20(第1のAP20a)が備える通信部21は位置推定装置10からの信号を受信して、その信号を移動局30へ送信し、また、移動局30からの信号を受信して、その信号を位置推定装置10へ送信する。つまり、位置推定装置10と移動局30との間の信号の中継をする。なお、第1〜第3のAP20a〜AP20cのうちの少なくとも1つが位置推定装置10と移動局30との間の信号の中継をすればよく、また、2つ以上が中継をしてもよい。また、本実施の形態では、通信部21は、位置推定装置10と移動局30との間の信号の中継をしているが、位置推定装置10と移動局30との間の信号の中継をしなくてもよい。つまり、位置推定装置10と移動局30とが直接信号の送受信をしてもよい。
The
また、通信部21は、電波強度の計測対象信号を発信する。電波強度の計測対象信号には、例えば、第1〜第3のAP20a〜AP20cから周期的に発信されるビーコンと呼ばれる信号が用いられる。つまり、各APそれぞれの通信部21は、周期的にビーコンを移動局30に発信する。なお、各APそれぞれの通信部21は、任意のタイミングでビーコンを送信してもよい。また、各APから発信されるビーコンには、各APに固有のMAC(Media Access Control)アドレスを表す信号が含まれるため、移動局30は、各APから発信されるビーコンの電波強度を個別に計測することができる。
In addition, the
[4.移動局の機能構成]
移動局30は、無線LAN対応の無線タグ(アンテナとIC(Integrated Circuit)とを備えた装置)等である。通信機能を持たない物品は無線タグである移動局30を貼付されることで、移動局30とみなされる。移動局30は複数の物品(例えば、血圧計又は心電計等の医療機器等)にそれぞれ貼付される。移動局30は、通信部31、観測データ生成部32、受付部33及び報知部34を備える。
[4. Functional configuration of mobile station]
The
通信部31は、信号を送受信する処理部である。具体的には、移動局30に対する探索及び報知の指示を受信、固定局20との間の電波強度を計測することにより得られる電波強度の計測値である観測データを送信、及び、後述する受付部33の受け付けた操作結果を送信する。本実施の形態では、これらの信号は、固定局20の通信部21を中継して位置推定装置10の通信部14との間で送受信される。なお、通信部31は、位置推定装置10の通信部14との間で直接信号を送受信してもよい。
The
また、通信部31は、固定局20から発信されたビーコンを受信する。
Further, the
観測データ生成部32は、通信部31が受信したビーコンの電波強度を計測し、固定局20から移動局30への電波強度の計測値である観測データを生成する処理部である。
The observation
受付部33は、位置推定部13により推定された移動局30の位置が正しいか否かを示す操作を受け付ける例えばボタン等である。移動局30の位置が正しいか否かを示す操作を受け付けるためには、受付部33は少なくとも正解ボタンを備えればよいが、本実施の形態では、正解ボタン33a、不正解ボタン33b及びテンキー33cを備える。また、受付部33は、位置推定部13により推定された移動局30の位置が正しいか否かを示す操作を受け付けるときに、ユーザID又はパスワード等の認証を要求する。
The receiving
報知部34は、移動局30の存在を報知する、例えばスピーカ等である。報知部34は、通信部31が移動局30に対する報知の指示を受信することにより、例えばアラームを鳴らす。
The
図2は、移動局30の例を示す図である。図2に示されるように、移動局30は、ボタンやスピーカ等を備え、ユーザにボタンを操作される。さらに、移動局30は、ユーザが扱いやすく、また、物品に取り付けやすくするために、例えば、手のひらで扱うことができるサイズである。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the
[5.ラジオマップの作成手順]
次に、図3及び図4を用いて記憶部11に記憶されるラジオマップの作成手順について説明する。
[5. Radio map creation procedure]
Next, a procedure for creating a radio map stored in the
図3は、電波強度を計測するエリアの分割を示す図である。図3の点線で示された格子によって分割された各領域内における電波強度が、繰り返し計測され、頻度分布が作成される。分割された各領域の形状や寸法は、計測精度、建物の間取り、必要とされる位置推定精度等に応じて適宜決定される。なお、計測は、位置推定において使用される移動局30を用いて行われてもよく、他の計測器を用いて行われてもよい。上記の頻度分布作成処理を全ての格子において行ない、ラジオマップを作成する。
FIG. 3 is a diagram showing division of an area for measuring radio wave intensity. The radio wave intensity in each region divided by the grid indicated by the dotted line in FIG. 3 is repeatedly measured to create a frequency distribution. The shape and size of each divided area are appropriately determined according to the measurement accuracy, the floor plan of the building, the required position estimation accuracy, and the like. Note that the measurement may be performed using the
次に、ラジオマップを作成する手順を説明する。 Next, a procedure for creating a radio map will be described.
図4は、ラジオマップを作成する手順を示すフローチャートである。 FIG. 4 is a flowchart showing a procedure for creating a radio map.
まず、電波強度を計測する位置が決定される(S10)。次に、決定された位置において計測される対象の固定局20が、第1のAP20aに決定される(S11)。そして、第1のAP20aからの電波強度が、繰り返し計測され(S12)、電波強度の計測値が蓄積されて頻度分布が作成される(S13)。計測値の蓄積が完了した後、計測対象の固定局20が第1のAP20aから第2のAP20bに変更される(S14、S11)。
First, the position where the radio field intensity is measured is determined (S10). Next, the fixed
そして、第2のAP20b及び第3のAP20cに対しても同様に、電波強度の計測及び蓄積が行われた後、計測位置が次の位置に移動される(S15、S10)。
Similarly, after the radio field intensity is measured and accumulated for the
次の計測位置についても同様に各APからの電波強度計測及び計測値蓄積が行われる。 Similarly, for the next measurement position, the radio field intensity measurement and the measurement value accumulation from each AP are performed.
全計測位置における電波強度計測及び計測値蓄積が完了して、全計測位置における頻度分布が作成された後、頻度分布から確率分布が作成される(S16)。なお、本実施の形態では、頻度分布を混合正規分布によって近似して確率分布を作成する場合について説明するが、混合正規分布による近似に限らず、他の各種の方法で確率分布を作成することができる。ここで、任意の頻度分布を十分に近似できるM個の正規分布からなる混合正規分布を用いることで、各正規分布に対する重みwm、平均μm、及び、分散σ2 m(m=1〜M)の3M個のパラメータを用いて、後述する尤度は計算される。各パラメータは、例えば、EM(Expectation Maximization)アルゴリズムによって推定される。混合正規分布のパラメータ計算が完了すれば、ラジオマップの作成手順は終了となる。 After the radio wave intensity measurement and measurement value accumulation at all measurement positions are completed and the frequency distribution at all measurement positions is created, a probability distribution is created from the frequency distribution (S16). In this embodiment, the case where a probability distribution is created by approximating a frequency distribution by a mixed normal distribution will be described, but the probability distribution is created not only by approximation by a mixed normal distribution but also by other various methods. Can do. Here, by using a mixed normal distribution composed of M normal distributions that can sufficiently approximate an arbitrary frequency distribution, the weight w m , the average μ m , and the variance σ 2 m (m = 1 to 2) for each normal distribution. Likelihood to be described later is calculated using 3M parameters of M). Each parameter is estimated by, for example, an EM (Expectation Maximization) algorithm. When the parameter calculation of the mixed normal distribution is completed, the radio map creation procedure is completed.
図5は、図3の位置A1における各APからの電波強度を計測した値の頻度分布を示す図である。第1のAP20a、第2のAP20b及び第3のAP20cからの電波強度の出現頻度が、それぞれ、丸印、四角印及び三角印で表されている。
FIG. 5 is a diagram showing a frequency distribution of values obtained by measuring the radio wave intensity from each AP at the position A1 in FIG. The appearance frequencies of the radio field intensities from the
図6は、図5に示された各頻度分布を混合正規分布によって近似した確率分布を示す図である。第1のAP20a、第2のAP20b及び第3のAP20cからの電波強度の出現確率が、それぞれ、実線、一点鎖線及び点線で表されている。位置A1におけるラジオマップはこのように作成される。
FIG. 6 is a diagram showing a probability distribution obtained by approximating each frequency distribution shown in FIG. 5 with a mixed normal distribution. Appearance probabilities of radio field intensities from the
図7及び図8は、それぞれ、図3の位置A2及び位置A3における電波強度計測値の各頻度分布を近似した確率分布を示す図である。第1のAP20a、第2のAP20b及び第3のAP20cからの電波強度の出現確率が、それぞれ、実線、一点鎖線及び点線で表されている。
7 and 8 are diagrams showing probability distributions approximating respective frequency distributions of the radio field intensity measurement values at the positions A2 and A3 in FIG. Appearance probabilities of radio field intensities from the
このようにして、図3の点線で示された格子によって分割された領域全てにおいてラジオマップが作成される。 In this way, a radio map is created in all the regions divided by the grid indicated by the dotted lines in FIG.
[6.位置の推定方法]
次に、位置推定部13での位置の推定方法について説明する。
[6. Position estimation method]
Next, a position estimation method in the
ある位置において計測された固定局20から移動局30への電波強度の計測値と、ラジオマップの各位置における確率分布との類似度を表す値を尤度という。つまり、尤度の最も大きくなるラジオマップの位置が移動局30の位置と推定される。確率分布が混合正規分布によって作成された場合、N個の固定局20(APn(n=1〜N))から移動局30への電波強度をrnとすると、位置piにおける尤度L(pi)は、次式1及び2を用いて求められる。
A value representing the degree of similarity between the measured value of the radio field intensity from the fixed
ここで、rnは移動局30によって計測されたAPnからの電波強度、Wm,n(m=1〜M)はn番目の固定局20の各正規分布に対する重み、μm,nはn番目の固定局20の各正規分布に対する平均、σ2 m,nはn番目の固定局20の各正規分布に対する分散を表す。
Here, r n is the radio wave intensity from AP n measured by the
式1及び2から、各位置における尤度L(pi)が計算され、尤度L(pi)が最も大きい位置piが移動局30の位置と推定される。このようにして、移動局30の位置が推定される。
From
[7.位置推定システムの動作]
次に、図1のように構成された本実施の形態の位置推定システム1の動作について説明する。
[7. Operation of position estimation system]
Next, the operation of the
図9は、実施の形態における位置推定システム1の動作を示す通信シーケンス図である。ここでは、位置推定装置10、固定局20(第1のAP20a)及び移動局30間の通信手順が示されている。
FIG. 9 is a communication sequence diagram illustrating the operation of the
まず、探索される物品がユーザにより位置推定装置10の指定部12に入力される(S20)。探索される物品には移動局30が貼付されており、指定部12は探索される物品に貼付されている移動局30を指定する。
First, an article to be searched is input by the user to the designation unit 12 of the position estimation device 10 (S20). The
位置推定装置10の通信部14は、指定部12により指定された移動局30に対する観測データの生成の指示を、固定局20に送信する(S21)。
The communication unit 14 of the
観測データの生成の指示を受信した固定局20の通信部21は、観測データの生成の指示を、さらに、移動局30に送信する(S22)。
The
観測データの生成の指示を受信した移動局30の通信部31は、各APから発信されたビーコンを受信する。観測データ生成部32は受信したビーコンの電波強度を計測し、電波強度の計測値である観測データを生成する(S23)。そして、通信部31は生成された観測データを固定局20に送信する(S24)。
The
固定局20の通信部21は、受信した観測データを、さらに、位置推定装置10に送信する(S25)。
The
位置推定装置10の位置推定部13は、通信部14が受信した観測データをラジオマップと照合することによって、移動局30の位置を推定する(S26)。つまり、位置推定部13は、複数の位置の各々におけるラジオマップと観測データとを比較して、観測データと類似した電波強度分布がみられるラジオマップの位置を移動局30が存在する位置と推定する。
The
通知部15は、位置推定部13により推定された移動局30の位置を例えばディスプレイに表示してユーザに通知する(S27)。さらに、推定された移動局30を報知させる指示が、例えばタッチパネルに入力される(S28)。なお、報知の指示が入力されない場合、報知の指示は移動局30に向けて送信されないので、移動局30は報知しない。
The
通知部15に通知された移動局30を報知させる指示が入力されることにより、通信部14は固定局20に報知の指示を送信し(S29)、さらに、固定局20の通信部21は移動局30に報知の指示を送信する(S30)。
When an instruction to notify the
移動局30の通信部31が報知の指示を受信することにより、報知部34の例えばスピーカは音声又はアラームを鳴らし、自身の存在を周囲に報知する(S31)。図2は、報知している移動局30の例を示している。
When the
移動局30を取りに来たユーザは、図2に示されるように移動局30が報知していることで、移動局30の存在を確認しやすくなる。
A user who has picked up the
移動局30が通知部15で通知された位置にあった場合、ユーザは図2に示されるような移動局30に備えられた受付部33の正解ボタン33aを押下する(S32)。この時、例えば、図2に示されるようなテンキー33cでユーザID等が入力されることにより、受付部33は正解か不正解かを示す操作を受け付ける。
When the
通信部31は、正解ボタン33aが押下されることで、移動局30の存在する位置が正しいことを示す信号を、固定局20に送信する(S33)。さらに、固定局20の通信部21は、移動局30の存在する位置が正しいことを示す信号を、位置推定装置10に送信する(S34)。
When the
位置推定装置10の通信部14が移動局30の存在する位置が正しいことを示す信号を受信することにより、適応化部16は、位置推定部13が移動局30の位置を推定したときに受信した観測データに基づいて、移動局30の存在する位置に対応する位置のラジオマップの適応化を行う(S35)。
When the communication unit 14 of the
なお、移動局30に備えられた正解ボタン33aが押下されたときに、再度各APからの電波強度が計測されて、電波強度の計測値である観測データが生成されてもよい。これにより、最新の電波環境での観測データによってラジオマップの適応化が行われる。
When the
また、位置推定装置10の適応化部16は、移動局30の存在する位置が正しいことを示す信号を受信する毎に、ラジオマップの適応化を行わなくてもよい。例えば、位置推定装置10が、位置が正しいことを示す信号を所定の回数受信した場合に、これまでに取得した観測データに基づいて一括してラジオマップの適応化が行われてもよい。また、例えば、所定の期間毎に、あるいは、任意のタイミングで、これまでに取得した観測データに基づいて一括してラジオマップの適応化が行われてもよい。
Further, the
また、適応化部16は、移動局30の位置が正しいことを示す操作を移動局30の受付部33が受け付けた場合であっても、移動局30と固定局20との間の電波強度の計測値である観測データとラジオマップとの乖離の大きさが所定の大きさより大きければ、ラジオマップの適応化を行わなくてもよい。これにより、移動局30の位置が正しい場合でも、ラジオマップとの乖離が大きい観測データにより、ラジオマップの適応化が行われないので、ラジオマップの性能の低下を抑制することができる。
Further, even when the accepting
また、図9では移動局30が通知部15で通知された位置にあり、正解ボタン33aが押下された場合について示されている。しかし、移動局30が通知部15で通知された位置になかった場合、位置の推定は正しくないので、移動局30を発見できたユーザは図2に示されるような移動局30に備えられた不正解ボタン33bを押下する。このとき、移動局30が報知部34により自身の存在を報知するため、ユーザは移動局30を発見しやすくなる。
FIG. 9 shows the case where the
移動局30は、不正解ボタン33bが押下されることで、移動局30の存在する位置が正しくないことを示す信号を、固定局20を介して位置推定装置10に送信する。
When the incorrect answer button 33 b is pressed, the
位置推定装置10は、移動局30の存在する位置が正しくないことを示す信号を受信した場合には、ラジオマップの適応化を行わない。
When the
[8.ラジオマップの適応化]
ここで、図10を用いて適応化部16でのラジオマップの適応化について説明する。
[8. Radio map adaptation]
Here, the adaptation of the radio map in the
図10は、ラジオマップの適応化のイメージを示す図である。図10に示されるように、実線、一点鎖線及び点線が、それぞれ、図3の位置A2における適応化前のラジオマップの電波強度の確率分布、観測データ、及び、適応化後のラジオマップの電波強度の確率分布を表している。 FIG. 10 is a diagram illustrating an image of radio map adaptation. As shown in FIG. 10, the solid line, the alternate long and short dash line, and the dotted line respectively indicate the probability distribution of radio field intensity of the radio map before adaptation, the observation data, and the radio map radio wave after adaptation at position A2 in FIG. 3. It represents the probability distribution of intensity.
図10に示される観測データの確率分布は、電波強度の変動により、適応化前のラジオマップの電波強度の確率分布よりも、電波強度の大きい位置に分布している。この観測データで位置推定が行われ、例えば、今回は正しい位置が推定されたとする。しかし、今後もこの状態で位置推定が行われても、ラジオマップと観測データとの確率分布の乖離が大きく位置推定に失敗する可能性が高い。そこで、観測データによりラジオマップの適応化が行われる。つまり、適応化前の電波強度の分布は、環境変動により変動した観測データの方向へシフトされて、環境変動を考慮した適応化後の電波強度の分布となる。これにより、今後の位置推定において、推定が失敗する可能性が低くなる。 The probability distribution of the observation data shown in FIG. 10 is distributed at a position where the radio field intensity is larger than the probability distribution of the radio field intensity of the radio map before adaptation due to the fluctuation of the radio field intensity. Assume that position estimation is performed using this observation data, and for example, the correct position is estimated this time. However, even if position estimation is performed in this state in the future, there is a high possibility that position estimation will fail due to a large difference in probability distribution between the radio map and observation data. Therefore, radio map adaptation is performed based on observation data. That is, the distribution of the radio wave intensity before adaptation is shifted in the direction of the observation data fluctuated due to the environmental change, and becomes the distribution of the radio wave intensity after adaptation considering the environmental fluctuation. This reduces the possibility that the estimation will fail in future position estimation.
なお、ラジオマップの適応化のアルゴリズムは一般的なアルゴリズムで構わない。例えば、本実施の形態のように確率的なラジオマップを使用する場合は、MAP(Maximum A Posterior)適応又はMLLR(Maximum Likelihood Linear Regression)適応等を使用できる。例えば、MAP適応を用いてラジオマップの平均を適応する場合に、具体的なラジオマップの適応化は、次式3に示される手順で行われる。次式3は適応化後のラジオマップの平均を表す数式である。
The radio map adaptation algorithm may be a general algorithm. For example, when a probabilistic radio map is used as in the present embodiment, MAP (Maximum A Poster) adaptation or MLLR (Maximum Likelihood Linear Regression) adaptation can be used. For example, when adapting the average of the radio map using MAP adaptation, specific adaptation of the radio map is performed by the procedure shown in the following
ここで、rtはT回繰り返して計測するうちのt回目に計測した電波強度、α及びτは事前分布のパラメータ、μ0は適応化前のラジオマップの平均を表す。 Here, r t represents the radio wave intensity measured at the t-th of T times repeatedly measured, α and τ represent parameters of the prior distribution, and μ 0 represents the average of the radio map before adaptation.
なお、上述したMAP適応による方法に代えて、ラジオマップ作成の際に事前に計測した電波強度の生値を保持しておき、そこに観測データを追加又は上書きして、都度確率分布を作成し直すことでラジオマップを適応化してもよい。さらに、適応化後のラジオマップからリサンプリングによって電波強度の生値を仮想的に生成し、保持しておいてもよい。この場合、SVM(Support Vector Machine)又はk−NN(k−Nearest Neighbor)等の確率分布に基づかないラジオマップを用いる位置推定方法に対しても、ラジオマップの適応化が可能である。 Instead of the MAP adaptation method described above, the raw value of the radio field intensity measured in advance when creating the radio map is retained, and observation data is added or overwritten there to create a probability distribution each time. The radio map may be adapted by correcting it. Further, a radio wave intensity raw value may be virtually generated by resampling from the radio map after adaptation, and may be retained. In this case, the radio map can be adapted to a position estimation method using a radio map that is not based on a probability distribution such as SVM (Support Vector Machine) or k-NN (k-Nearest Neighbor).
なお、移動局30の存在する位置が正しいことを示す信号を受信した位置推定装置10は、観測データに基づいて移動局30の存在する位置に対応する位置のラジオマップの適応化を行うが、これに限らない。例えば、ある位置と他の少なくとも1つの位置とが対応付けられており、移動局30の存在する位置が対応付けられた位置のうちのどれかである場合、対応付けられた位置全体の適応化を行ってもよい。なお、ある位置と他の少なくとも1つの位置との対応付けは、壁等の物理的な境界を考慮して人手で指定されてもよい。ラジオマップの位置の対応付けは、k−means又はEM(Expectation−Maximization)アルゴリズム等のクラスタリングにより自動的に決定されてもよい。
The
なお、位置の対応付けは位置推定システム1の導入時に1度だけ行なれてもよく、また、ラジオマップの適応化が行われる毎に行なわれてもよい。ラジオマップの適応化が行われる毎に対応付けが行われる場合、実際の電波環境の変動に応じた最適な対応付けが適宜なされるため、さらなる適応化の効果の向上が見込める。また、位置の対応付けは任意のタイミングで行なわれてもよい。
The position association may be performed only once when the
[9.実験結果]
また、本実施の形態によってラジオマップの適応化が行われたときの、移動局30の位置推定の実験結果について説明する。
[9. Experimental result]
In addition, an experimental result of the position estimation of the
まず、環境変動による電波変動があったときにラジオマップの適応化が行われない状態で移動局30の位置が推定されると、推定された位置と実際に移動局30があった位置との誤差は、3.6mとなった。これに対し、MAP適応によりラジオマップの適応化が行われたときでは、推定された位置と実際に移動局30があった位置との誤差は2.1mとなり、位置推定の誤差が1.5m改善された。
First, when the position of the
[10.効果]
このようにして、本実施の形態における位置推定システム1及び移動局30では、位置推定システム1から通知された物品の位置が正しいか否かをユーザが入力するため、ユーザが物品を取りに行くついでに観測データが収集される。つまり、システムの運用以外で別途観測データを収集する必要がない。また、移動局30の推定された位置は、実際にユーザにより正しいか否かを確認されて観測データと紐付けされるため、ラジオマップの適応化の性能を向上させることができる。よって本実施の形態では、観測データの収集及びラジオマップの適応化を効率よく行うことができる。
[10. effect]
In this way, in
(実施の形態の変形例)
以上、本発明の位置推定システムについて、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したもの、及び、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
(Modification of the embodiment)
Although the position estimation system of the present invention has been described based on the embodiment, the present invention is not limited to this embodiment. Unless it deviates from the meaning of the present invention, various modifications conceived by those skilled in the art are applied to this embodiment, and forms constructed by combining components in different embodiments are also included in the scope of the present invention. It is.
例えば、上記実施の形態においては、各APからの電波を移動局30が受信する例を示したが、これに限らない。例えば、移動局30からの電波を各APが受信する構成としてもよい。この構成においては、予め定められた複数の位置に移動局30を配置した場合の各APにおけるラジオマップが作成されてもよく、各APにおいて計測された移動局30からの電波強度の確率分布と各APにおけるラジオマップとから尤度が算出され、移動局30の位置が推定されてもよい。この場合、観測データ生成部32は固定局20に備えられる。また、例えば、各APからの電波を移動局30が受信し、さらに、移動局30からの電波を各APが受信し、両方の電波強度に基づいて移動局30の位置が推定されてもよい。この場合、観測データ生成部32は固定局20及び移動局30の両方に備えられる。
For example, in the above-described embodiment, an example in which the
また、上記実施の形態においては、移動局30は無線タグであり、通信機能を持たない物品に無線タグである移動局30が貼付されることで、移動局30とみなされたが、これに限らない。例えば、位置を推定される物品がノートPC等である場合、ノートPCはもともと通信機能とユーザインタフェースを持つため、無線タグである移動局30が貼付される必要はない。従って、ノートPCに位置推定をするためのソフトウェアが実装されることのみで、ノートPCが移動局30となることができる。
Further, in the above embodiment, the
また、上記実施の形態においては、指定部12及び通知部15はキーボード、テンキー又はタッチパネル等の入力装置をそれぞれ備えたが、これに限らない。例えば、指定部12による探索の指示の入力と通知部15による報知の指示の入力とをそれぞれ認識できれば、位置推定装置10にキーボード、テンキー又はタッチパネル等の入力装置が1つあればよい。さらに、入力装置をタッチパネルとすれば、通知部15は、位置推定部13により推定された移動局30の位置の通知をタッチパネルの表示により行うことができる。つまり、位置推定装置10は入力装置と表示装置としてタッチパネルを1つ備えてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the designation | designated part 12 and the
また、上記実施の形態においては、位置推定装置10は指定部12及び通知部15を備えたが、これに限らない。例えば、スマートフォン又はタブレット等の携帯端末が、指定部及び通知部を備えてもよい。携帯端末の指定部及び通知部は、タッチパネル等の入出力装置を備える。指定部はタッチパネルで選択される移動局30を指定し、さらに、位置推定装置10の通信部14に、指定された移動局30に対する観測データの生成の指示を送信する。つまり、携帯端末は、ユーザが探索したい物品がタッチパネルから選択されることで、位置推定装置10に、探索したい物品に貼付された移動局30を探索させる。また、通知部は通知された移動局30の位置をタッチパネルに表示し、さらに、報知の指示がタッチパネルに入力されると、通信部14に、移動局30に対する報知の指示を送信する。つまり、ユーザはタッチパネルの表示により推定された移動局30の貼付された物品の位置を通知され、また、タッチパネルに表示された物品に貼付された移動局30に対する報知の指示を選択できる。従って、例えば、ユーザは通知された物品の位置を携帯端末で見ながら、報知している移動局30が貼付された物品を取りに行くことができる。つまり、ユーザが物品を取りに行く途中で通知された物品の位置を忘れても、携帯端末の表示を見ることで物品の位置を確認できる。また、携帯端末は、探索の指示、報知の指示及び位置の通知等の通信を移動局30と直接してもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the
また、上記実施の形態においては、移動局30が報知の指示を受信することによって、報知部34は報知したが、これに限らない。例えば、移動局30が観測データの生成の指示を受信したときに、報知部34が報知してもよい。この場合、位置推定装置10の通知部15は、報知の指示が入力されるキーボード、テンキー又はタッチパネル等の入力部を備えなくてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the alerting | reporting
また、上記実施の形態においては、位置推定装置10と固定局20とは別体としていたが、これに限らない。例えば、固定局20が位置推定装置10を備えてもよい。この構成においては、通信部14と通信部21との間の無線通信は必要なく、通信部14と通信部31が直接信号を送受信してもよい。また、この構成においては、位置推定装置10は1台でなくてもよく、各APが位置推定装置10を備えてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the
また、上記実施の形態においては、固定局20として、第1のAP20a、第2のAP20b及び第3のAP20cの3台が配置されているが、これに限らない。固定局20は、1台〜2台でもよく、さらに4台以上でもよい。
In the above embodiment, the fixed
また、上記実施の形態においては、位置推定装置10の適応化部16は、移動局30の位置が正しくないことを示す操作を受付部33が受け付けた場合には、ラジオマップの適応化を行わないが、これに限らない。また、受付部33は、報知部34により存在を報知された移動局30の正しい位置を入力する操作をさらに受け付けつけてもよい。例えば、位置推定装置10の適応化部16は、移動局30の位置が正しくないことを示す操作を受付部33が受け付けた場合に、受付部33がさらに受け付けた移動局30の正しい位置と、移動局30と固定局20との間の電波強度の計測値である観測データとに基づいてラジオマップの適応化を行ってもよい。つまり、移動局30が通知部15で通知された位置になかった場合に、移動局30は自身の存在を周囲に報知しているので、ユーザは別の位置にある移動局30を発見することができる。従って、ユーザは移動局30の正しい位置を知ることができる。ユーザが移動局30の正しい位置を、例えばユーザの認証の受け付けをしたテンキー33cに入力することにより、移動局30は正しい位置情報を送信してもよい。なお、受付部33はタッチパネル等の入力部を備えてもよく、ユーザは移動局30の正しい位置をタッチパネルで入力してもよい。そして、適応化部16は、通信部14が受信した移動局30の正しい位置と観測データとに基づいてラジオマップの適応化を行ってもよい。また、移動局30の位置が正しくないことを示す操作を受付部33が受け付け、さらに通信部14が移動局30の正しい位置を受信した場合であっても、ラジオマップの適応化を行わなくてもよい。具体的には、適応化部16は、通信部14が移動局30の正しい位置を受信した場合に、移動局30と固定局20との間の電波強度の計測値である観測データと正しい位置のラジオマップとの乖離の大きさが所定の大きさより大きければ、ラジオマップの適応化を行わなくてもよい。これにより、移動局30の正しい位置がユーザに入力された場合でも、ラジオマップとの乖離が大きい観測データにより、ラジオマップの適応化が行われないので、ラジオマップの性能の低下を抑制することができる。
In the above embodiment, the
また、上記実施の形態においては、報知部34は、スピーカであったがこれに限らない。例えば、報知部34は、LED等の発光素子、振動を発生させるバイブレータ、ディスプレイ、又は、これらを組み合わせたものでもよい。これにより、報知部34は、アラーム又は音声による通知、ディスプレイを使用した文字による通知、振動による通知、又は、光の点滅による通知等によってユーザが認識しやすい報知をする。従って、ユーザは移動局30を容易に発見することができる。
Moreover, in the said embodiment, although the alerting | reporting
また、上記実施の形態においては、受付部33は、正解ボタン33aと不正解ボタン33bとテンキー33cとを備えたが、これに限らない。例えば、受付部33は、タッチパネル又は音声認識による音声入力デバイス等でもよい。また、受付部33が音声認識による音声入力デバイスである場合には、受付部33は、位置推定部13により推定された移動局30の位置が正しいか否かを示す操作を受け付けるときに、音声認識による認証を要求してもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the
また、上記実施の形態においては、記憶部11は、位置推定装置10に備えられているが、これに限らない。例えば、位置推定装置10が含まれる通信ネットワーク上の固定局20、移動局30又はサーバ等の任意の通信機器に備えられてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the memory |
また、上記実施の形態においては、無線LANによる無線通信を採用したが、これに限らない。例えば、赤外線、超音波、Bluetooth(登録商標)等の電波強度に基づいて位置を推定する無線通信を採用してもよい。 Moreover, in the said embodiment, although the wireless communication by wireless LAN was employ | adopted, it is not restricted to this. For example, you may employ | adopt the radio | wireless communication which estimates a position based on radio wave intensity | strengths, such as infrared rays, an ultrasonic wave, and Bluetooth (trademark).
また、移動局30の位置は2次元で推定されるだけに限らず、3次元で推定されてもよい。
Further, the position of the
本発明は、無線通信による固定局に対する移動局の位置の推定に利用可能である。 The present invention can be used to estimate the position of a mobile station with respect to a fixed station by wireless communication.
1 位置推定システム
10 位置推定装置
11 記憶部
12 指定部
13 位置推定部
14,21,31 通信部
15 通知部
16 適応化部
20 固定局
20a 第1のAP
20b 第2のAP
20c 第3のAP
30 移動局
32 観測データ生成部
33 受付部
33a 正解ボタン
33b 不正解ボタン
33c テンキー
34 報知部
DESCRIPTION OF
20b Second AP
20c 3rd AP
30
Claims (6)
前記位置推定システムが、複数の位置の各々について前記移動局と前記固定局との間の電波強度を繰り返し測定することで作成した、当該複数の位置の各々における電波強度の頻度分布を示すラジオマップを記憶する記憶部と、
位置を推定される前記移動局を指定する指定部と、
前記指定部により指定された前記移動局と前記固定局との間の電波強度を計測することにより得られる電波強度の計測値を前記ラジオマップと照合することによって、前記移動局の位置を推定する位置推定部と、
前記位置推定部により推定された前記移動局の位置を通知する通知部と、
前記位置推定部により推定された前記移動局の位置が正しいか否かを示す操作を受け付ける受付部と、
前記移動局の位置が正しいことを示す操作を前記受付部が受け付けた場合に、前記電波強度の計測値に基づいて、前記ラジオマップを更新する処理である適応化を行う適応化部とを備える
位置推定システム。 A position estimation system for estimating a position of a mobile station with respect to at least one fixed station,
Radio map showing frequency distribution of radio field intensity at each of the plurality of positions , created by the position estimation system repeatedly measuring the radio field intensity between the mobile station and the fixed station for each of a plurality of positions A storage unit for storing
A designation unit for designating the mobile station whose position is estimated;
The position of the mobile station is estimated by comparing the radio map with a measured value of the radio field intensity obtained by measuring the radio field intensity between the mobile station and the fixed station specified by the specifying unit. A position estimation unit;
A notification unit for notifying the position of the mobile station estimated by the position estimation unit;
A reception unit that receives an operation indicating whether or not the position of the mobile station estimated by the position estimation unit is correct;
An adapting unit that performs adaptation, which is a process of updating the radio map, based on the measurement value of the radio field intensity when the accepting unit accepts an operation indicating that the position of the mobile station is correct Position estimation system.
前記受付部は、前記報知部により存在を報知された前記移動局の正しい位置を入力する操作をさらに受け付け、
前記適応化部は、前記移動局の位置が正しくないことを示す操作を前記受付部が受け付けた場合に、前記受付部がさらに受け付けた前記移動局の正しい位置と、前記電波強度の計測値とに基づいて、前記正しい位置のラジオマップの適応化を行う
請求項1に記載の位置推定システム。 Furthermore, a notification unit for reporting the presence of the mobile station,
The accepting unit further accepts an operation of inputting a correct position of the mobile station informed of the presence by the notifying unit,
When the accepting unit accepts an operation indicating that the position of the mobile station is not correct, the adapting unit further receives the correct position of the mobile station received by the accepting unit, the measured value of the radio field intensity, The position estimation system according to claim 1, wherein adaptation of the radio map of the correct position is performed based on.
請求項1又は2に記載の位置推定システム。 3. The position estimation system according to claim 1, wherein the adaptation unit does not adapt the radio map if the magnitude of the difference between the measured value of the radio wave intensity and the radio map is larger than a predetermined magnitude. .
請求項1〜3のいずれか1項に記載の位置推定システム。 The position estimation according to any one of claims 1 to 3, wherein the reception unit requests authentication when receiving an operation indicating whether or not the position of the mobile station estimated by the position estimation unit is correct. system.
位置を推定される前記移動局を指定する指定ステップと、
指定した前記移動局と前記固定局との間の電波強度を計測することにより得られる電波強度の計測値を、予め記憶しているラジオマップであって、複数の位置の各々について前記移動局と前記固定局との間の電波強度を繰り返し測定することで作成した、当該複数の位置の各々における電波強度の頻度分布を示す前記ラジオマップに照合することによって、前記移動局の位置を推定する位置推定ステップと、
推定した前記移動局の位置を通知する通知ステップと、
推定した前記移動局の位置が正しいか否かを示す操作を受け付ける受付ステップと、
前記移動局の位置が正しいことを示す操作を受け付けた場合に、前記電波強度の計測値に基づいて、前記ラジオマップを更新する処理である適応化を行う適応化ステップとを含む
位置推定方法。 A position estimation method for estimating a position of a mobile station with respect to at least one fixed station,
A designation step for designating the mobile station whose position is to be estimated;
A radio map that stores in advance a radio field strength measurement value obtained by measuring the radio field strength between the designated mobile station and the fixed station, and for each of a plurality of positions, position created by repeatedly measures the radio wave intensity, by matching the radio map showing the frequency distribution of the radio wave intensity in each of the plurality of positions, for estimating the location of the mobile station between the fixed station An estimation step;
A notification step of notifying the estimated position of the mobile station;
An accepting step of accepting an operation indicating whether or not the estimated position of the mobile station is correct;
An adaptation step of performing adaptation, which is a process of updating the radio map based on the measurement value of the radio field intensity when an operation indicating that the position of the mobile station is correct is received.
前記位置推定システムが、複数の位置の各々について前記移動局と前記固定局との間の電波強度を繰り返し測定することで作成した、当該複数の位置の各々における電波強度の頻度分布を示すラジオマップを記憶する記憶部と、 Radio map showing frequency distribution of radio field intensity at each of the plurality of positions, created by the position estimation system repeatedly measuring the radio field intensity between the mobile station and the fixed station for each of a plurality of positions A storage unit for storing
位置を推定される前記移動局を指定する指定部と、 A designation unit for designating the mobile station whose position is estimated;
前記指定部により指定された前記移動局と前記固定局との間の電波強度を計測することにより得られる電波強度の計測値を前記ラジオマップと照合することによって、前記移動局の位置を推定する位置推定部と、 The position of the mobile station is estimated by comparing the radio map with a measured value of the radio field intensity obtained by measuring the radio field intensity between the mobile station and the fixed station specified by the specifying unit. A position estimation unit;
前記位置推定部により推定された前記移動局の位置を通知する通知部と、 A notification unit for notifying the position of the mobile station estimated by the position estimation unit;
前記位置推定部により推定された前記移動局の位置が正しいか否かを示す操作を前記移動局が受け付けた場合に、前記移動局から、前記移動局の位置が正しいか否かを示す情報を受信する通信部と、 When the mobile station receives an operation indicating whether or not the position of the mobile station estimated by the position estimation unit is correct, information indicating whether or not the position of the mobile station is correct is received from the mobile station. A communication unit to receive,
前記移動局の位置が正しいことを示す情報を前記通信部が受信した場合に、前記電波強度の計測値に基づいて、前記ラジオマップを更新する処理である適応化を行う適応化部とを備える An adaptation unit that performs adaptation, which is a process of updating the radio map, based on the measurement value of the radio field intensity when the communication unit receives information indicating that the position of the mobile station is correct
位置推定装置。 Position estimation device.
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