JP6631395B2 - 位置・出力決定装置、位置・出力決定方法、および位置・出力決定プログラム - Google Patents

Description

本件は、位置・出力決定装置、位置・出力決定方法、および位置・出力決定プログラムに関する。

送信機と受信機との間の電波環境をシミュレーションすることで、受信機の設置位置および出力を決定する技術が開示されている。

特開２０１１−７０３８４号公報 特開２０１５−４９５３２号公報

当該シミュレーションにおいては、シミュレーションの対象エリアにおける移動体の存在が考慮される。例えば、移動体の存在率を求める技術が開示されている（例えば、特許文献１，２参照）。しかしながら、これらの技術では、受信機の設置箇所のシミュレーションについて開示されていない。

移動体の存在を考慮するために、多数のサンプルを用いてシミュレーションすることが考えられる。しかしながら、シミュレーションに要する時間は、サンプル数に比例するため、シミュレーションの高速化を図るためには、サンプル数を減らすことが望まれる。一方で、サンプル数を減らすと、シミュレーション精度が低下するおそれがある。

１つの側面では、本発明は、精度を保ちつつ高速化を図ることができる位置・出力決定装置、位置・出力決定方法および位置・出力決定プログラムを提供することを目的とする。

１つの態様では、位置・出力決定装置は、エリアモデルのうち移動体の存在時間率が閾値以上となる特定エリアにおいて、移動体数別の存在時間率を記憶する記憶部と、前記特定エリアにおける移動体モデルの複数種類の配置に対して、前記エリアモデルの送信機位置と各受信機位置候補との間の電波環境をシミュレーションするシミュレータと、前記受信機位置候補ごとかつ前記移動体モデルの配置数ごとに、前記シミュレーションの結果を集計する集計部と、前記記憶部に記憶された前記移動体数別の存在時間率に応じて、前記受信機位置候補ごとかつ前記移動体モデルの配置数ごとの前記シミュレーションの結果に重み付けを行い、当該重み付けの結果に基づいて、前記受信機位置候補から受信機位置・出力を決定する決定部と、を備える。

精度を保ちつつ高速化を図ることができる。

（ａ）および（ｂ）は受信機と送信機との関係を例示する図である。 実施例１に係る位置・出力決定装置の全体構成を例示するブロック図である。 （ａ）および（ｂ）はエリアモデルを例示する図である。 （ａ）は分割エリアを例示する図であり、（ｂ）は頻出エリアを例示する図である。 （ａ）〜（ｄ）は配置パターンを例示する図である。 （ａ）〜（ｄ）はシミュレーションファイルを例示する図であり、（ｅ）は各移動体を重ね合わせた場合を例示する図である。 （ａ）〜（ｃ）は配置パターンの他の例を表す図である。 第１頻出エリアおよび第２頻出エリアを例示する図である。 シミュレーション結果を例示する図である。 シミュレーション結果を例示する図である。 シミュレーション結果を例示する図である。 （ａ）〜（ｃ）は累積分布の重ね合わせを例示する図である。 演算部が算出した算出結果を重ね合わせた図である。 位置・出力決定装置によって実行される処理の全体的な流れを例示するフローチャートである。 図１４のステップＳ１〜ステップＳ５の詳細を例示するフローチャートである。 図１４のステップＳ６〜ステップＳ８の詳細を例示するフローチャートである。 図１４のステップＳ６〜ステップＳ８の詳細を例示するフローチャートである。 位置・出力決定装置のハードウェア構成を説明するためのブロック図である。

図１（ａ）および図１（ｂ）は、受信機２０１と送信機２０２との関係を例示する図である。図１（ａ）および図１（ｂ）で例示するように、受信機２０１および送信機２０２は、特定の位置に固定して設置されている。送信機２０２は、送信機２０２が設置されている位置でセンサ等が取得する情報を無線信号で送信する。受信機２０１は、送信機２０２から送信される無線信号を受信する。受信機２０１と送信機２０２との組み合わせを、リンクと称することがある。１つの受信機２０１に対して、１以上のリンクが設けられる。受信機２０１の設置位置のことを、アクセスポイントと称することがある。

受信機２０１と送信機２０２との間において、移動体が移動することによって、電波の遮蔽、反射、回折等が発生し、受信機２０１と送信機２０２との間の電波環境が影響を受ける。例えば、図１（ａ）で例示するように、小売店舗等においては、買い物客が移動することによって、受信機２０１と送信機２０２との間の電波環境が影響を受ける。また、図１（ｂ）で例示するように、屋外では、自動車、自転車、歩行者等が移動することによって、受信機２０１と送信機２０２との間の電波環境が影響を受ける。例えば、受信機２０１と送信機２０２との間に移動体が位置する場合には、受信機２０１の受信電力が小さくなる。また、複数のセンサまたは受信機２０１が同時に動作する場合、受信電力を大きくするために大きな出力で通信を行うと干渉が発生してしまい、通信が不安定となる。

移動体が移動する箇所は、一様に分布するのではなく、特定エリアに集中する傾向にある。すなわち、受信機２０１の設置位置によっては、移動体の移動による電波環境の影響が大きくなる場合もあれば、小さくなる場合もある。移動体の移動による電波環境の影響が小さくなる位置に受信機２０１を設置すると、受信機２０１の受信電力のバラツキが小さくなる。したがって、安定した電波環境を構築するには、受信電力が大きく、移動体の移動に起因する電波環境の影響が小さくなる位置に受信機２０１を設置し、干渉が発生しないように必要最小限の出力で通信することが好ましい。そこで、受信機２０１の設置位置および出力をシミュレーションにより決定する手法が望まれている。

例えば、レイトレース等のシミュレーションを用いることで、受信機２０１および送信機２０２の設置環境における移動体の動きに起因する受信電力（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indication）のバラツキを見積もるために移動体の動きをモデル化し、多数のシミュレーションを行うことができる。統計的に最適な位置を求める場合、シミュレーションに要する時間はサンプル数に比例するため、シミュレーションを高速化するためには、サンプル数を減らすか１サンプルあたりの実行時間を短くすることが望まれる。

例えば、毎秒の移動体の座標を基にシミュレーションを行う場合、わずか１０分間でも６００ファイルが必要となる。時間帯に応じて移動体数がばらつく場合においては、移動体数が多い時間帯を基準としてシミュレーションを行うと、電波環境が劣悪だと判断して、出力を増やすか受信機２０１の数を増やす等の結果が得られることになる。この場合、無線環境構築において干渉の要因となったり、余計な設置費用コストを要したりすることになる。一方、移動体数が少ない時間帯を基準としてシミュレーションを行うと、電波環境が良好であり出力を小さめに設定する、または、受信機の数を減らす等の結果が得られることになる。この場合、移動体数が多い時間帯においては安定的に接続可能な所望の受信電力が得られなくなる。

そこで、以下の実施例では、シミュレーション精度を保ちつつサンプル数を減らすことで、シミュレーションを高速化することができる位置・出力決定装置、位置・出力決定方法および位置・出力決定プログラムについて説明する。

図２は、実施例１に係る位置・出力決定装置１００の全体構成を例示するブロック図である。図２で例示するように、位置・出力決定装置１００は、撮影装置１０、移動体解析部２０、記憶部３０、ファイル生成部４０、ファイル群格納部５０、シミュレータ６０、集計部７０、演算部８０、決定部９０などを備える。記憶部３０は、エリアモデル記憶部３１、移動体モデル記憶部３２、配置パターン記憶部３３、第１存在率記憶部３４、および第２存在率記憶部３５を備える。

エリアモデル記憶部３１には、シミュレーション対象のエリアモデルが記憶されている。図３（ａ）および図３（ｂ）は、エリアモデルを例示する図である。図３（ａ）は、３Ｄで表したエリアモデルである。図３（ｂ）は、図３（ａ）のエリアモデルを２Ｄで表したものである。エリアモデルは、３Ｄスキャナ、フロアマップなどを用いて３Ｄモデリングを行うことで得ることができる。シミュレータ６０は、このエリアモデルを用いて、当該エリアモデルの元のエリアを再現することができる。

図３（ａ）および図３（ｂ）のエリアモデルは、建物のロビーである。当該ロビーには、建物の外から入るための自動ドアＤ１と、部屋の中に入るための自動ドアＤ２とが設けられている。このようなエリアモデルにおいては、自動ドアＤ１と自動ドアＤ２との間に集中して移動体（人）が移動することになる。そこで、自動ドアＤ１と自動ドアＤ２との間において移動体が移動することを想定して、受信機２０１の設置位置をシミュレーションすることになる。ここで、自動ドアＤ１と自動ドアＤ２とを結ぶ方向をＹ軸方向とし、床面において当該Ｙ軸方向と直交する方向をＸ軸方向とする。

撮影装置１０は、ビデオカメラなどであり、エリアモデルの元となる実際のエリアを撮影し、得られる画像を移動体解析部２０に送信する。移動体解析部２０は、撮影装置１０から受け取った画像を基に、エリアモデル内における移動体の存在時間率を抽出する。存在時間率とは、所定の時間のうち１以上の移動体が存在する時間の割合のことである。存在時間率の抽出にはエリアモデル全体を１つの領域として扱う場合と、複数のエリアに分割する場合のどちらでもよい。図４（ａ）で例示するように、移動体解析部２０は、エリアモデルを複数のエリア（小領域）に分割する。分割によって得られるエリアのことを、以下、分割エリアと称する。図４（ａ）の例では、エリアモデルが５０ｃｍ四方の複数の正方形の分割エリアに分割されている。また、図５のように、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の大きさが異なるエリアに分割してもよい。

移動体解析部２０は、撮影装置１０から受け取った画像から画像処理によって移動体を抽出することで、エリアモデル全体及び分割エリアごとの移動体の存在時間率を算出する。例えば、移動体解析部２０は、分割エリアごとに、移動体数別の存在時間率を算出する。移動体解析部２０は、移動体数別の存在時間率の総和を算出することで、各分割エリアの移動体存在時間率を算出する。移動体解析部２０によって算出された分割エリアごとの移動体存在時間率は、第１存在率記憶部３４に記憶される。例えば、自動ドアＤ１と自動ドアＤ２との間において、Ｘ軸方向の中央付近を人が移動する場合が多くなる。したがって、図４（ｂ）の例では、網掛け部分の分割エリアにおいて移動体の存在時間比率が閾値以上となっている。図４（ｂ）の網掛け部分のことを、以下、頻出エリアと称する。また、移動体解析部２０は、頻出エリア全体を対象とした、移動体数別の存在時間率を算出する。頻出エリアにおける移動体数別の存在時間率は、第２存在率記憶部３５に記憶される。

移動体モデル記憶部３２は、移動体モデルを記憶している。本実施例においては、移動体として人に着目するため、人の大きさ、形状等に対応するモデルを用いる。例えば、人の形状を簡易的な３次元形状に近似したものを移動体モデルとして用いることができる。本明細書の図面においては、簡易的に○で描くこととする。本実施例においては、頻出エリアのＸ軸方向の幅は、移動体モデル４個分に相当する。頻出エリアのＸ軸方向における移動体モデルの配置可能箇所は、列と称する。したがって、本実施例においては、頻出エリアにおいて、移動体モデルの配置可能列数は、４列となる。

配置パターン記憶部３３は、１以上の移動体モデルに対して、１以上の配置パターンを記憶している。配置パターンとは、頻出エリア内における移動体モデルの配置の態様のことである。配置パターン記憶部３３は、図５（ａ）で例示するように、移動体数が１個の場合には、各列に１個の移動体が配置される４パターンを記憶している。配置パターン記憶部３３は、図５（ｂ）で例示するように、移動体数が２個の場合には、Ｘ軸方向に隣接する２列の３パターンを記憶している。配置パターン記憶部３３は、図５（ｃ）で例示するように、移動体数が３個の場合には、Ｘ軸方向に隣接する３列の２パターンを記憶している。配置パターン記憶部３３は、図５（ｄ）で例示するように、移動体数が４個の場合には、Ｘ軸方向に隣接する４列の１パターンを記憶している。なお、配置パターン記憶部３３に記憶されている配置パターンは、図５（ａ）〜図５（ｄ）に限定されるものではない。

ファイル生成部４０は、頻出エリア内を移動体モデルが移動する場合のシミュレーションファイルを作成する。本実施例においては、ファイル生成部４０は、配置パターン記憶部３３に記憶されている配置パターンごとに、シミュレーションファイルを作成する。例えば、ファイル生成部４０は、図５（ｄ）の配置パターンについて、４個の移動体をＹ軸方向に所定の間隔（例えば５０ｃｍ）で移動（配置）させ、配置ごとに１つずつシミュレーションファイルを生成する。ファイル生成部４０は、図５（ａ）の配置パターンでは、列ごとに、１個の移動体をＹ軸方向に所定の間隔で移動（配置）させ、各配置のシミュレーションファイルを生成する。ファイル生成部４０によって生成されたシミュレーションファイルは、ファイル群格納部５０に格納される。

図６（ａ）は、移動体数１個の場合のシミュレーションファイルの一例を表す図である。図６（ｂ）は、移動体数２個の場合のシミュレーションファイルの一例を表す図である。図６（ｃ）は、移動体数３個の場合のシミュレーションファイルの一例を表す図である。図６（ｄ）は、移動体数４個の場合のシミュレーションファイルの一例を表す図である。図６（ｅ）は、各移動体が移動する座標を点でプロットした一例を表す図である。移動体数１個について、図６（ｅ）のように（Ｘ軸方向の配置可能列数）×（Ｙ軸方向の所定の間隔の全ての配置箇所数）にまんべんなく配置されるように、シミュレーションファイルを生成することが好ましい。他の移動体数についても同様に、図６（ｅ）のように（Ｘ軸方向の配置可能列数）×（Ｙ軸方向の所定の間隔の全ての配置箇所数）にまんべんなく配置されるように、シミュレーションファイルを生成することが好ましい。複数の移動体を配置する場合の各シミュレーションにおいて、一部の移動体の配置が重複してもよい。

なお、配置パターンは、図５（ａ）〜図５（ｄ）に限定されるものではない。例えば、配置パターン記憶部３３は、図７（ａ）で例示するように、移動体が２個の場合には、Ｘ軸方向に隣接する配置パターン、Ｙ軸方向に隣接する配置パターン、異なる列でＹ軸方向に離間する配置パターンなどを記憶していてもよい。配置パターン記憶部３３は、図７（ｂ）で例示するように、移動体が３個の場合には、Ｘ軸方向に隣接する配置パターン、Ｙ軸方向に隣接する配置パターン、異なる列で少なくとも２つがＹ軸方向に離間する配置パターンなどを記憶していてもよい。配置パターン記憶部３３は、図７（ｃ）で例示するように、移動体が４個の場合には、Ｘ軸方向に隣接する配置パターン、Ｙ軸方向に隣接する配置パターン、異なる列で少なくとも２つがＹ軸方向に離間する配置パターンなどを記憶していてもよい。

シミュレータ６０は、各シミュレーションファイルに対して、受信機２０１と送信機２０２との間の電波環境に関してレイトレースシミュレーションを行う。例えば、シミュレータ６０は、電波環境として送信機２０２から無線信号を受信機２０１が受信する受信電力をシミュレーションにより取得し、ＲＳＳＩ、遅延スプレッド等を取得する。

なお、頻出エリアを、移動体存在率に応じて複数設定してもよい。例えば、ファイル生成部４０は、図８で例示するように、移動体の存在時間率が第１閾値以上となる分割エリアを第１頻出エリアとして抽出し、移動体の存在時間率が第２閾値以上第１閾値未満となる分割エリアを第２頻出エリアとして抽出してもよい。例えば、第１頻出エリアのシミュレーション結果の重み付けを大きくし、第２頻出エリアのシミュレーション結果の重み付けを小さくしてもよい。例えば、各シミュレーションファイルの生成の際に、第１頻出エリアにおける移動体の移動間隔を小さくし（例えば５０ｃｍ間隔）、第２頻出エリアにおける移動体の移動間隔を大きくしてもよい（例えば１００ｃｍ間隔）。このように、ファイル生成部４０は、各シミュレーションファイルを重ね合わせた場合に、頻出エリアにおける移動体数別の存在時間率が高いほど、移動体モデルの配置間隔が密となるように、頻出エリアにおいて移動体モデルを配置してもよい。

集計部７０は、シミュレータ６０のシミュレーション結果を取得し、受信機２０１の設置位置候補ごとかつ頻出エリアの移動体数別に、シミュレーション結果を集計する。演算部８０は、移動体数別に、受信電力の発生頻度を積算した累積分布を作成する。図９は、第１アクセスポイントＡＰ１に受信機２０１を配置した場合のシミュレーション結果を例示する図である。図１０は、第２アクセスポイントＡＰ２に受信機２０１を配置した場合のシミュレーション結果を例示する図である。図１１は、第３アクセスポイントＡＰ３に受信機２０１を配置した場合のシミュレーション結果を例示する図である。ＡＰ１〜ＡＰ３は、エリアモデルにおける受信機２０１の設置位置候補である。図９〜図１１において、縦軸は、ＲＳＳＩの累積分布関数（ＣＤＦ：Ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）である。

図１２（ａ）は、いずれかのアクセスポイントにおける移動体数ごとの累積分布を曲線で表したものである。図１２（ｃ）は、第２存在率記憶部３５に記憶された移動体数別の存在時間率を例示する図である。図１２（ａ）の累積分布においては、移動体数ごとに１００サンプルずつ取得されているものとする。演算部８０は、移動体数ごとの累積分布を、頻出エリアの存在時間率に応じてデータサンプル数を調整し、足し合わせることで、各位置での受信確率を算出する。具体的には、演算部８０は、第２存在率記憶部３５に記憶された移動体数別の存在時間率に応じて、移動体数ごとのシミュレーション結果の重み付けを行う。例えば、演算部８０は、存在時間率が高いほど、当該存在時間率に対応する移動体数のシミュレーション結果の重み付けを大きくする。

移動体数が１個の場合の存在時間率は４０％と最も高いため、演算部８０は、移動体数１個の場合の１００サンプルの重み付けを最も大きくする。例えば、演算部８０は、移動体数１個の場合の１００サンプルをコピーして４倍の４００サンプルとする。移動体数が２個の場合の存在時間率は３０％と２番目に高いため、演算部８０は、移動体数２個の場合の１００サンプルの重み付けを２番目に大きくする。例えば、演算部８０は、移動体数が２個の場合の１００サンプルをコピーして３倍の３００サンプルとする。移動体数が３個の場合の存在時間率は２０％と３番目に高いため、演算部８０は、移動体数が３個の場合の１００サンプルの重み付けを３番目に大きくする。例えば、演算部８０は、移動体数が３個の場合の１００サンプルをコピーして２倍の２００サンプルとする。移動体数が４個の場合の存在時間率は１０％と最も低いため、演算部８０は、移動体数が４個の場合の１００サンプルをコピーせずそのままとする。演算部８０は、計１０００サンプルで足し合わせたもののＣＤＦを求める。図１２（ｂ）は、算出結果を例示する図である。演算部８０は、アクセスポイントごとに図１２（ｂ）の結果を算出する。

決定部９０は、演算部８０の演算結果から、アクセスポイントの最適設置位置および最適出力を決定する。図１３は、演算部８０が算出した算出結果を重ね合わせた図である。すなわち、図１３は、各アクセスポイントの受信確率を例示する図である。運用基準として、運用時間率を９５％とし、最低受信強度を−５０ｄＢｍとする場合、最適アクセスポイントは、ＡＰ２である。ＡＰ３も条件を満たすため、配線のしやすさなどからＡＰ位置を選択してもよい。運用基準とした運用時間率および最低受信強度の条件を満たす最小出力が最適出力となる。複数のセンサまたはＡＰが動作する場合には、最適出力をもとに干渉を避けるチャネル設計が可能である。また、干渉が発生しないようにチャネルの重複を避ける設計をまず初めに行った後に、その条件下で運用時間率や最低受信強度の条件も満たす中からＡＰ位置を選択してもよい。運用基準として、運用時間率を９０％とし、最低受信強度を−５０ｄＢｍとする場合、最適アクセスポイントは、ＡＰ２である。全てのＡＰが条件を満たすため、配線のしやすさなどからＡｐ位置を選択してもよい。運用基準として、運用時間率を８０％とし、最低受信強度を−５０ｄＢｍとする場合、最適アクセスポイントは、ＡＰ１である。全てのＡＰが条件を満たすため、配線のしやすさなどからＡＰ位置を選択してもよい。

続いて、フローチャートを用いて、位置・出力決定装置１００の処理の詳細について説明する。図１４は、位置・出力決定装置１００によって実行される処理の全体的な流れを例示するフローチャートである。図１４で例示するように、位置・出力決定装置１００は、頻出エリアを算出する（ステップＳ１）。次に、位置・出力決定装置１００は、移動体数に基づく解析を行う（ステップＳ２）。次に、位置・出力決定装置１００は、移動体数別の存在時間率を算出する（ステップＳ３）。次に、位置・出力決定装置１００は、シミュレーションファイルを生成する（ステップＳ４）。次に、位置・出力決定装置１００は、レイトレースシミュレーションを行う（ステップＳ５）。

次に、位置・出力決定装置１００は、全シミュレーションファイルに対してレイトレースシミュレーションを実行したか否かを判定する（ステップＳ６）。ステップＳ６で「Ｎｏ」と判定された場合、未実施のシミュレーションファイルに対してステップＳ５が実行される。ステップＳ６で「Ｙｅｓ」と判定された場合、位置・出力決定装置１００は、累積分布の重ね合わせを行う（ステップＳ７）。次に、位置・出力決定装置１００は、受信機２０１の最適位置を決定する（ステップＳ８）。

図１５は、図１４のステップＳ１〜ステップＳ５の詳細を例示するフローチャートである。図１５で例示するように、まず、ユーザによって、分割粒度と、解析対象エリアの判定閾値とが設定される（ステップＳ１１）。分割粒度とは、エリアモデル記憶部３１に記憶されているエリアモデルを分割エリアに分割する際の単位である。解析対象エリアの判定閾値とは、各分割エリアにおいて、移動体が存在する時間率を判定するための閾値である。

次に、移動体解析部２０は、ステップＳ１１で設定された分割粒度に従って、エリアモデル記憶部３１に記憶されているエリアモデルを分割する（ステップＳ１２）。次に、移動体解析部２０は、全分割エリアの解析が済んだか否かを判定する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３で「Ｎｏ」と判定された場合、移動体解析部２０は、未解析の分割エリアから１つを選択し、当該分割エリアにおける移動体数別の存在時間率を算出し、第１存在率記憶部３４に記憶する（ステップＳ１４）。

次に、移動体解析部２０は、第１存在率記憶部３４に記憶された当該分割エリア内の移動体の存在時間率が閾値を上回るか否かを判定する（ステップＳ１５）。分割エリア内の移動体の存在時間率は、移動体数別の存在時間率の合計のことである。ステップＳ１５で「Ｙｅｓ」と判定された場合、ファイル生成部４０は、当該分割エリアを、頻出エリアと認識し、シミュレーション対象エリアに設定する（ステップＳ１６）。その後、ステップＳ１３から再度実行される。ステップＳ１５で「Ｎｏ」と判定された場合も、ステップＳ１３から再度実行される。その際に、当該分割エリアは、解析済みの分割エリアとして扱われる。

ステップＳ１３で「Ｙｅｓ」と判定された場合、移動体解析部２０は、頻出エリア全体を対象とする移動体数別の存在時間率を算出し、第２存在率記憶部３５に記憶する（ステップＳ１７）。次に、ファイル生成部４０は、移動体の配置間隔を設定する（ステップＳ１８）。具体的には、ファイル生成部４０は、頻出エリアのＸ軸方向の幅と、移動体モデルの大きさとから、頻出エリアにおけるＸ軸方向の移動体の配置間隔（列）およびＹ軸方向の移動体の配置間隔（行）を設定する。

次に、ファイル生成部４０は、頻出エリアが複数ある場合には、全ての頻出エリアに対してシミュレーションファイルの生成が完了したか否かを判定する（ステップＳ１９）。ステップＳ１９で「Ｎｏ」と判定された場合、ファイル生成部４０は、頻出エリアにおける移動体の配置座標を算出する（ステップＳ２０）。次に、ファイル生成部４０は、頻出エリアに移動体を配置することで、シミュレーションファイルを生成する（ステップＳ２１）。その後、ステップＳ１９が実行される。ステップＳ１９で「Ｙｅｓ」と判定された場合、シミュレータ６０は、全てのシミュレーションファイルに対してレイトレースシミュレーションを行う（ステップＳ２２）。

図１６および図１７は、図１４のステップＳ６〜ステップＳ８の詳細を例示するフローチャートである。図１６および図１７で例示するように、演算部８０は、移動体数ごとに、各リンクのＲＳＳIを集計する（ステップＳ３１）。次に、演算部８０は、第２存在率記憶部３５から、移動体数ごとの存在時間率を取得する（ステップＳ３２）。次に、演算部８０は、移動体数ごとの存在時間率に応じてＲＳＳＩデータの重ね合わせを行う（ステップＳ３３）。

次に、決定部９０は、ＣＤＦを作成する（ステップＳ３４）。次に、決定部９０は、アクセスポイントごとに、全リンク間で運用時間率に沿った値を取得する（ステップＳ３５）。例えば、決定部９０は、運用時間率が９５％である場合には、ＣＤＦ値として５％を取得する。

次に、決定部９０は、設置するアクセスポイント数が「１」であるか否かを判定する（ステップＳ３６）。ステップＳ３６で「Ｎｏ」と判定された場合、決定部９０は、複数のアクセスポイントの組み合わせ中の全リンクの値を比較して、最大のものを、その組み合わせと送信機２０２のＲＳＳＩとする（ステップＳ３７）。

次に、決定部９０は、アクセスポイントごとに、全リンク間で運用時間率に沿った値を比較し、最小のものを抽出する（ステップＳ３８）。次に、決定部９０は、受信電力が受信電力閾値を上回るアクセスポイントまたは組み合わせがあるか否かを判定する（ステップＳ３９）。

ステップＳ３９で「Ｙｅｓ」と判定された場合、決定部９０は、受信電力が受信電力閾値を上回るアクセスポイントの中で最大の受信電力のアクセスポイントを最適アクセスポイントとして決定する（ステップＳ４０）。なお、この場合、決定部９０は、他のアクセスポイントを設置可能アクセスポイントとして決定する。ステップＳ３９で「Ｎｏ」と判定された場合、決定部９０は、運用時間率が最低保証時間率を上回るか否かを判定する（ステップＳ４１）。ステップＳ４１で「Ｙｅｓ」と判定された場合、決定部９０は、運用時間率を変更する（ステップＳ４２）。その後、ステップＳ３８から再度実行される。

ステップＳ４１で「Ｎｏ」と判定された場合、決定部９０は、出力値が最大出力値以下か否かを判定する（ステップＳ４３）。ステップＳ４３で「Ｙｅｓ」と判定された場合、決定部９０は、出力を例えば５ｄＢなどの刻み分、増大させる（ステップＳ４４）。その後、ステップＳ３６から再度実行される。ステップＳ４３で「Ｎｏ」と判定された場合、設置アクセスポイントの数が設置可能最大アクセスポイント数であるか否かを判定する（ステップＳ４５）。ステップＳ４５で「Ｙｅｓ」と判定された場合、決定部９０は、設置アクセスポイント数を１つ増やす（ステップＳ４６）。次に、決定部９０は、出力値を基準値に戻す（ステップＳ４７）。その後、ステップＳ３６から再度実行される。ステップＳ４５で「Ｎｏ」と判定された場合、決定部９０は、設置可能最大ＡＰ数および最大出力値を最適位置及び最適出力とする（ステップＳ４８）。チャネル設計を行う場合には、決定部９０は、最適ＡＰ設置数、位置、出力等が決定した後に行う。

本実施例によれば、エリアモデルの全体に移動体モデルが配置されるのではなく、エリアモデルのうち特定のエリアに移動体モデルが配置される。それにより、シミュレーションファイル数を抑制することができる。また、当該特定のエリアは、移動体の存在時間率が閾値以上となる頻出エリアであるため、移動体の影響が大きいエリアでシミュレーションが行われる。それにより、シミュレーション精度を保つことができる。具体的には、受信機位置候補ごとかつ移動体数ごとにシミュレーションの結果が集計され、第２存在率記憶部３５に記憶された移動体数別の存在時間率に応じて、移動体数ごとのシミュレーション結果の重み付けが行われる。当該重み付け後のシミュレーション結果に基づいて、受信機位置および出力が決定される。この手法によれば、移動体数ごとのシミュレーション結果が適切に反映される。したがって、シミュレーション精度が保たれる。

例えば、毎秒のデータサンプリングを行うとすると、１０分間で９００ファイルが必要となり、１時間で３６００ファイルが必要となり、１２時間で４３２００ファイルが必要となる。これに対して、移動体数別に１００ファイルずつ用意すると、移動体数が４の場合に４００ファイルで済み、移動体数が１０でも１０００ファイルで済む。このように、本実施形態によれば、シミュレーションファイル数を減らすことができ、シミュレーションの高速化が可能となる。

図１８は、位置・出力決定装置１００のハードウェア構成を説明するためのブロック図である。図１８で例示するように、位置・出力決定装置１００は、ＣＰＵ１０１、ＲＡＭ１０２、記憶装置１０３、インタフェース１０４などを備える。これらの各機器は、バスなどによって接続されている。ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０１は、中央演算処理装置である。ＣＰＵ１０１は、１以上のコアを含む。ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１０２は、ＣＰＵ１０１が実行するプログラム、ＣＰＵ１０１が処理するデータなどを一時的に記憶する揮発性メモリである。記憶装置１０３は、不揮発性記憶装置である。記憶装置１０３として、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリなどのソリッド・ステート・ドライブ（ＳＳＤ）、ハードディスクドライブに駆動されるハードディスクなどを用いることができる。記憶装置１０３に記憶されている位置・出力決定プログラムをＣＰＵ１０１が実行することによって、位置・出力決定装置１００が実現される。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１０ 撮影装置
２０ 移動体解析部
３０ 記憶部
３１ エリアモデル記憶部
３２ 移動体モデル記憶部
３３ 配置パターン記憶部
３４ 第１存在率記憶部
３５ 第２存在率記憶部
４０ ファイル生成部
５０ ファイル群格納部
６０ シミュレータ
７０ 集計部
８０ 演算部
９０ 決定部
１００ 位置・出力決定装置

Claims (6)

1. エリアモデルのうち移動体の存在時間率が閾値以上となる特定エリアにおいて、移動体数別の存在時間率を記憶する記憶部と、
   前記特定エリアにおける移動体モデルの複数種類の配置に対して、前記エリアモデルの送信機位置と各受信機位置候補との間の電波環境をシミュレーションするシミュレータと、
   前記受信機位置候補ごとかつ前記移動体モデルの配置数ごとに、前記シミュレーションの結果を集計する集計部と、
   前記記憶部に記憶された前記移動体数別の存在時間率に応じて、前記受信機位置候補ごとかつ前記移動体モデルの配置数ごとの前記シミュレーションの結果に重み付けを行い、当該重み付けの結果に基づいて、前記受信機位置候補から受信機位置・出力を決定する決定部と、を備えることを特徴とする位置・出力決定装置。
2. 前記特定エリアにおける移動体数別の存在時間率が高いほど前記移動体モデルの配置間隔が密となるように、前記特定エリアにおいて前記移動体モデルが配置されていることを特徴とする請求項１記載の位置・出力決定装置。
3. 前記エリアモデルの元となる実際のエリアを撮影する撮影装置と、
   前記撮影装置の撮影結果を解析することで、前記エリアの小領域ごとの移動体数と移動体数ごとの存在時間率とから前記特定エリアを特定する解析部と、を備えることを特徴とする請求項１または２記載の位置・出力決定装置。
4. 前記解析部は、前記エリアの小領域ごとの移動体数と移動体数ごとの存在時間率とから、前記特定エリア全体における移動体数別の存在時間率を算出し、前記記憶部に記憶させることを特徴とする請求項３記載の位置・出力決定装置。
5. エリアモデルのうち移動体の存在時間率が閾値以上となる特定エリアにおいて、移動体数別の存在時間率を記憶部が記憶し、
   前記特定エリアにおける移動体モデルの複数種類の配置に対して、前記エリアモデルの送信機位置と各受信機位置候補との間の電波環境をシミュレータがシミュレーションし、
   前記受信機位置候補ごとかつ前記移動体モデルの配置数ごとに、前記シミュレーションの結果を集計部が集計し、
   前記記憶部に記憶された前記移動体数別の存在時間率に応じて、前記受信機位置候補ごとかつ前記移動体モデルの配置数ごとの前記シミュレーションの結果に重み付けを行い、当該重み付けの結果に基づいて、前記受信機位置候補から受信機位置・出力を決定部が決定する、ことを特徴とする位置・出力決定方法。
6. コンピュータに、
   エリアモデルのうち移動体の存在時間率が閾値以上となる特定エリアにおいて、移動体数別の存在時間率を記憶する処理と、
   前記特定エリアにおける移動体モデルの複数種類の配置に対して、前記エリアモデルの送信機位置と各受信機位置候補との間の電波環境をシミュレーションする処理と、
   前記受信機位置候補ごとかつ前記移動体モデルの配置数ごとに、前記シミュレーションの結果を集計する処理と、
   記憶された前記移動体数別の存在時間率に応じて、前記受信機位置候補ごとかつ前記移動体モデルの配置数ごとの前記シミュレーションの結果に重み付けを行い、当該重み付けの結果に基づいて、前記受信機位置候補から受信機位置・出力を決定する処理と、を実行させることを特徴とする位置・出力決定プログラム。

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