JP7375935B2 - Wireless terminal position estimation method and position estimation system - Google Patents
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Description
この開示は、無線端末の位置推定方法および位置推定システムに係り、特に、移動する無線端末の位置推定に適した位置推定方法および位置推定システムに関する。 This disclosure relates to a position estimation method and a position estimation system for a wireless terminal, and particularly relates to a position estimation method and a position estimation system suitable for estimating the position of a moving wireless terminal.
非特許文献1には、無線LANシステムによる無線端末局の位置推定方法が開示されている。具体的には、当該文献には、送信基地局がリクエストを発信した後、受信基地局からの応答が送信基地局に戻ってくるまでの電波到達時間(ToA: Time of Arrival)を用いる方法が開示されている(特に、Annex P参照)。 Non-Patent Document 1 discloses a method for estimating the position of a wireless terminal station using a wireless LAN system. Specifically, this document describes a method that uses the radio wave arrival time (ToA: Time of Arrival) from when a transmitting base station sends a request until a response from a receiving base station returns to the transmitting base station. Disclosed (see in particular Annex P).
また、非特許文献2には、Maas(Mobility as a Service)や大規模イベントでの活用を想定した無線端末の位置推定技術が開示されている。非特許文献2は、具体的には、複数の分散アンテナが切替器を介して無線LAN基地局に接続されたシステムが開示されている。このシステムでは、無線LAN基地局がカバーするエリアに属している無線端末に対して、分散アンテナからマネジメントフレームを送信することができる。マネジメントフレームを受信した無線端末は、応答確認信号を返信する。無線LAN基地局は、分散アンテナ毎に、マネジメントフレームが送信されてから応答確認信号が受信されるまでの時間をToAとして測定し、測定された複数のToAに基づいて無線端末の位置を推定する。 Furthermore, Non-Patent Document 2 discloses a technology for estimating the position of a wireless terminal, which is intended for use in Maas (Mobility as a Service) and large-scale events. Specifically, Non-Patent Document 2 discloses a system in which a plurality of distributed antennas are connected to a wireless LAN base station via a switch. In this system, management frames can be transmitted from distributed antennas to wireless terminals belonging to the area covered by a wireless LAN base station. The wireless terminal that received the management frame returns a response confirmation signal. The wireless LAN base station measures the time from the transmission of the management frame until the reception of the response confirmation signal as ToA for each distributed antenna, and estimates the position of the wireless terminal based on the multiple measured ToAs. .
ToA測定のために無線基地局と無線端末との間で信号が送受信されれば、必然的にその送受信の分だけ通信帯域は圧迫される。一方で、無線端末が移動することを想定すれば、その位置を捕捉するために高い頻度でToAを測定する必要が生ずる。このため、MaaSや大規模イベントなど、移動する多数の無線端末を位置推定の対象としたい環境下で、上記従来の位置推定方法を用いる場合は、通信帯域の圧迫が無視できない問題となる。 When signals are transmitted and received between a wireless base station and a wireless terminal for ToA measurement, the communication band is inevitably compressed by the amount of transmission and reception. On the other hand, if it is assumed that a wireless terminal moves, it will be necessary to measure ToA frequently in order to capture its position. Therefore, when using the conventional position estimation method described above in an environment such as MaaS or large-scale events where it is desired to target a large number of moving wireless terminals for position estimation, compression of the communication band becomes a problem that cannot be ignored.
この開示は、上述のような課題を解決するためになされたもので、通信帯域の圧迫を抑えつつ、移動が想定される無線端末の位置を精度良く捕捉することのできる無線端末の位置推定方法を提供することを第1の目的とする。
また、この開示は、上記同様の機能を実現する位置推定システムを提供することを第2の目的とする。This disclosure was made in order to solve the above-mentioned problems, and provides a method for estimating the position of a wireless terminal that can accurately capture the position of a wireless terminal that is assumed to be moving while suppressing pressure on the communication band. The primary purpose is to provide the following.
A second objective of this disclosure is to provide a position estimation system that achieves the same functions as described above.
本開示の第1の態様は、上記の目的を達成するため、無線端末の位置推定方法であって、異なる位置に配置された複数のアンテナの夫々と、位置推定の対象である無線端末との間で、測定信号を授受する信号授受ステップと、前記複数のアンテナが受信した複数の前記測定信号に基づいて、前記無線端末の位置を推定するステップと、前記無線端末の移動情報を取得する情報取得ステップと、前記移動情報に基づいて前記無線端末の移動速度を推定するステップと、前記移動速度が高いほど頻度が高まるように、前記無線端末に対する前記信号授受ステップの頻度を設定する頻度設定ステップと、を含むことが望ましい。 In order to achieve the above object, a first aspect of the present disclosure is a method for estimating the position of a wireless terminal, in which each of a plurality of antennas arranged at different positions and a wireless terminal whose position is to be estimated are a step of transmitting and receiving measurement signals between the antennas; a step of estimating the position of the wireless terminal based on the plurality of measurement signals received by the plurality of antennas; and information acquiring movement information of the wireless terminal. an acquisition step, a step of estimating the moving speed of the wireless terminal based on the movement information, and a frequency setting step of setting the frequency of the signal exchange step with respect to the wireless terminal so that the frequency increases as the moving speed increases. It is desirable to include the following.
また、本開示の第2の態様は、無線端末の位置推定システムであって、異なる位置に配置され、無線端末との間で信号を授受する複数のアンテナと、前記複数のアンテナとの間で信号を授受する位置推定サーバと、を備え、前記位置推定サーバは、前記複数のアンテナの夫々と、位置推定の対象である無線端末との間で、測定信号を授受させる信号授受処理と、前記複数のアンテナが受信した複数の前記測定信号に基づいて、前記無線端末の位置を推定する処理と、前記無線端末の移動情報を取得する情報取得処理と、前記移動情報に基づいて前記無線端末の移動速度を推定する処理と、前記移動速度が高いほど頻度が高まるように、前記無線端末に対する前記信号授受処理の頻度を設定する頻度設定処理と、を実行することが望ましい。 Further, a second aspect of the present disclosure is a position estimation system for a wireless terminal, which includes a plurality of antennas arranged at different positions and transmitting/receiving signals to/from the wireless terminal, and a plurality of antennas. a position estimation server that transmits and receives signals, and the position estimation server performs signal transmission and reception processing that transmits and receives measurement signals between each of the plurality of antennas and a wireless terminal that is a target of position estimation; a process of estimating the position of the wireless terminal based on the plurality of measurement signals received by a plurality of antennas; an information acquisition process of acquiring movement information of the wireless terminal; and a process of acquiring movement information of the wireless terminal based on the movement information. It is desirable to perform a process of estimating a moving speed and a frequency setting process of setting the frequency of the signal transfer process to the wireless terminal so that the frequency increases as the moving speed increases.
第1および第2の態様によれば、複数のアンテナと無線端末との間で授受される複数の測定信号に基づいて、無線端末の位置を推定することができる。移動速度の速い無線端末については、高い頻度で測定信号が得られるため、高精度な位置の捕捉が可能となる。一方、移動速度の遅い無線端末については、測定信号の発生頻度が抑えられるため、通信帯域の圧迫を抑えることができる。 According to the first and second aspects, the position of the wireless terminal can be estimated based on the plurality of measurement signals exchanged between the plurality of antennas and the wireless terminal. For wireless terminals that move quickly, measurement signals can be obtained frequently, making it possible to capture their positions with high precision. On the other hand, for wireless terminals that move slowly, the frequency of generation of measurement signals can be suppressed, so pressure on the communication band can be suppressed.
実施の形態1.
[実施の形態1の特徴]
図1は、本開示の実施の形態1の無線端末の位置推定システム10の特徴を説明するための図である。本実施形態の位置推定システム10は、図1に示すように、位置推定サーバ12を備えている。位置推定サーバ12には、異なる位置に配置された複数の無線基地局14が接続されている。無線基地局14は、夫々アンテナを備えており、無線端末との間に無線通信を確立することができる。Embodiment 1.
[Features of Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram for explaining features of a wireless terminal
図1は、無線基地局14の通信エリア内に、2台の無線端末16、18が存在する様子を示している。無線基地局14は、無線端末16、18に対して夫々マネジメントフレームを送信することができる。マネジメントフレームを受信した無線端末16、18は、応答確認信号を返信する。無線基地局14は、マネジメントフレームを送信してから応答確認信号を受信するまでの時間をToA(Time on Arrival)として測定する。本実施形態では、ToAを測定するために授受されるマネジメントフレームおよび応答確認信号を、「測定信号」と称す。
FIG. 1 shows that two
ToAは、個々の無線基地局14と、測定信号を授受する無線端末との距離と相関を有する。このため、位置推定サーバ12は、複数の無線基地局14が夫々測定したToAに基づいて、周知の手法により、無線端末16、18の位置を推定することができる。
ToA has a correlation with the distance between each
無線端末16、18は、何れも移動することがある。無線端末16、18が移動している状況下でそれらの位置を精度良く捕捉し続けるためには、ToAを高い頻度で測定し続ける必要がある。しかしながら、ToAの測定頻度を高めるほど、無線基地局14が使用できる通信帯域が圧迫される。また、その傾向は、無線基地局14に帰属する無線端末の数が増えるほど顕著となる。
Both
図1は、無線端末16が高速で移動している一方、無線端末18が、ほぼ静止している状態を例示している。この場合、移動速度の遅い無線端末18については、ToAの測定頻度を下げても、位置捕捉の精度は維持できる。そして、このようにToAの測定頻度を下げれば、無線基地局14が使用できる通信帯域の圧迫を抑えることができる。
FIG. 1 illustrates a state in which
このため、本実施形態では、無線端末に対するToAの測定頻度を、無線端末の移動速度に応じて調整することとした。より具体的には、移動速度の高い無線端末についてはToAの測定頻度を高く設定し、移動速度の低い無線端末についてはToAの測定頻度を低く設定することとした。このような設定によれば、無線基地局14に多数の無線端末が帰属する場合にも、通信帯域の圧迫を有効に抑制しつつ、それら多数の無線端末の位置を精度良く捕捉し続けることができる。
Therefore, in this embodiment, the frequency of ToA measurement for a wireless terminal is adjusted according to the moving speed of the wireless terminal. More specifically, the ToA measurement frequency was set to be high for wireless terminals that move at high speeds, and the ToA measurement frequency was set to be low for wireless terminals that move at low speeds. According to such a setting, even when a large number of wireless terminals belong to the
[実施の形態1の構成]
図2は、位置推定サーバ12の構成を説明するためのブロック図である。位置推定サーバ12は、プロセッサ、メモリ、インターフェースを含む各種のハードウェア、並びに後述する機能の実現に必要なソフトウェアにより構成されている。図2に示す各ブロックは、夫々専用のハードウェアにより、または専用のハードウェアとソフトウェアとの組み合わせにより構成することができる。或いは、各ブロックは、互いに共通するハードウェアに、専用のソフトウェアを実装して構成してもよい。[Configuration of Embodiment 1]
FIG. 2 is a block diagram for explaining the configuration of the
図2に示すように、位置推定サーバ12は測定信号生成部20を備えている。測定信号生成部20はToA測定のための測定信号、具体的には、測定対象である無線端末のMACアドレス宛のマネジメントフレームを生成する。測定信号生成部20で生成された測定信号は、切替部22に提供される。
As shown in FIG. 2, the
切替部22は、複数の無線基地局14と接続されており、接続先を切り替えて測定信号生成部20からの測定信号を、複数の無線基地局14に提供する。また、切替部22は、複数の無線基地局14が、夫々無線端末から受信した測定信号、具体的には、上記のマネジメントフレームに対する応答確認信号を、応答信号受信部24に送信する。
The
応答信号受信部24は、切替部22から送信されてくる測定信号を、何れの無線基地局14が受信したものであるかを区別して受信する。上述した測定信号生成部20が測定信号を発信したタイミングtsと、応答信号受信部24が測定信号を受信したタイミングtrは、往復時間測定部26に提供される。
The response
往復時間測定部26は、測定信号の発信タイミングtsから受信タイミングtrまでの時間をToAとして測定する。往復時間測定部26が測定したToAは、端末位置推定部28に提供される。
The round trip
端末位置推定部28は、無線基地局14毎に測定された複数のToAに基づいて、無線端末の位置を推定する。推定された位置情報は、無線端末の識別番号並びに時刻と共に、位置履歴記憶部30に記憶されると共に、移動速度推定部32に提供される。
The terminal
移動速度推定部32は、端末位置推定部28から、無線端末の位置情報を受信すると、その無線端末の位置の履歴を位置履歴記憶部30から読み出す。そして、最新の位置と、読み出した位置の履歴と、両者が測定された時間の差とに基づいて、無線端末の移動速度SPDを推定する。移動速度SPDの推定は、無線基地局14と通信中の全ての無線端末について推定される。以下、通信中の無線端末の数をnとし、i番目の無線端末の移動速度をSPDiで表す。推定された移動速度SPDi(i=1~n)は、測定頻度制御部34に提供される。
When the moving
位置推定サーバ12は、トラフィック監視部36を備えている。トラフィック監視部36は、切替部22を介して、複数の無線基地局14夫々の通信中トラフィックの総量を監視する。監視の結果は、測定総回数制御部38に提供される。
The
測定総回数制御部38は、無線基地局14毎に下記の処理を行う。
1.ToAの測定が可能な空き帯域を算出する。
2.空き帯域に基づいて、単位時間当たりに実行可能なToA測定の総数Msumを算出する。
上記の処理により算出されたToA測定の総数Msumは、測定頻度制御部34に提供される。The total number of measurements control
1. Calculate the available bandwidth where ToA can be measured.
2. The total number Msum of ToA measurements that can be performed per unit time is calculated based on the free bandwidth.
The total number Msum of ToA measurements calculated by the above processing is provided to the measurement
測定頻度制御部34は、無線端末毎に、その移動速度SPDに基づいて、ToAの測定頻度を調整する。具体的には、無線基地局14が実行可能なToA測定の総数Msumを、移動速度SPDに応じて、全ての無線端末i(i=1~n)に配分する。無線端末iに配分されるToA測定回数Miは、例えば以下の式により算出する。
Mi=Msum×SPDi/ΣSPD ・・・(1)
但し、ΣSPDは、全無線端末の移動速度SPDの和である。The measurement
Mi=Msum×SPDi/ΣSPD...(1)
However, ΣSPD is the sum of the moving speeds SPD of all wireless terminals.
測定頻度制御部34で算出されたToA測定回数Miは、測定信号生成部20に供給される。測定信号生成部20は、そのMiに基づいて、無線端末iに対する測定信号の発信タイミングtsを更新する。
The number of ToA measurements Mi calculated by the measurement
[実施の形態1における処理の流れ]
図3は、本実施形態において位置推定サーバ12が実行する処理の流れを説明するためのフローチャートである。
図3に示すルーチンでは、先ず位置推定の対象である無線端末の番号iが更新される(ステップ100)。[Flow of processing in Embodiment 1]
FIG. 3 is a flowchart for explaining the flow of processing executed by the
In the routine shown in FIG. 3, first, the number i of the wireless terminal whose position is to be estimated is updated (step 100).
次に、無線端末iに対するToAの測定タイミングが到来しているか否かが判別される(ステップ102)。測定タイミングが到来していないと判別された場合は、再びステップ100の処理が実行される。
Next, it is determined whether the timing for measuring ToA for wireless terminal i has arrived (step 102). If it is determined that the measurement timing has not arrived, the process of
ステップ102において、測定タイミングが到来していると判別された場合は、一つの無線基地局14から、無線端末iに向けて測定信号を送信させる処理と、無線端末iから返信されてくる測定信号をその無線基地局14を介して受信する処理とが実行される(ステップ104)。
In
次いで、無線端末iと通信中の全ての無線基地局14について、測定信号の授受が完了したかが判別される(ステップ106)。その結果、未だ信号授受を終えていない無線基地局14が存在すると判別された場合は、制御の対象をその無線基地局に切り替えて、上記ステップ104の処理が再び実行される。
Next, it is determined whether transmission and reception of measurement signals has been completed for all
無線端末iと通信中の全ての無線基地局14につき、測定信号の授受が完了したと判別された場合は、次に、無線基地局14毎に、測定信号の発信タイミングtsと受信タイミングtrに基づいてToAが算出される(ステップ108)。
If it is determined that the transmission and reception of measurement signals has been completed for all
次いで、算出された複数のToAに基づいて、無線端末iの位置が推定される(ステップ110)。推定された位置は、無線端末iの識別番号およびToAの測定時刻と共に、位置履歴記憶部30に記憶される。
Next, the position of wireless terminal i is estimated based on the plurality of calculated ToAs (step 110). The estimated position is stored in the position
次に、位置履歴記憶部30から、無線端末iの位置の履歴が読み出される(ステップ112)。具体的には、過去に算出された無線端末iの位置と、その位置が推定された時刻とが読み出される。 Next, the location history of the wireless terminal i is read from the location history storage unit 30 (step 112). Specifically, the previously calculated position of wireless terminal i and the time at which the position was estimated are read.
次に、今回推定された最新の位置と、ステップ112で読み出した位置の履歴との差が無線端末iの移動情報として算出される。更に、その移動情報と、両者が得られた時刻の差とに基づいて、無線端末iの移動速度SPDiが推定される(ステップ114)。移動速度SPDiは、位置推定サーバ12が備えるメモリ内に格納される。
Next, the difference between the latest position estimated this time and the position history read out in
上記の処理が終わると、次に、無線基地局14毎に、単位時間当たりに実行可能なToA測定の総数Msumが計算される(ステップ116)。位置推定サーバ12は、本ルーチンとは別の処理により、管理下にある全ての無線基地局14について通信中のトラフィック量の総和を監視している。本ステップでは、無線基地局14の通信容量からその総和を減じた量を通信余裕量として算出する。更に、その通信余裕量を、一回のToA測定に必要な通信量で除することにより上記の総数Msumを算出する。
When the above processing is completed, next, the total number Msum of ToA measurements that can be performed per unit time is calculated for each radio base station 14 (step 116). The
上記の処理が終わると、次に、移動速度SPDiと総数Msumとに基づいて無線端末iについてのToAの測定頻度が設定される(ステップ118)。具体的には、ここでは、実行可能な総数Msumのうち無線端末iに配分されるToA測定回数Miが、上記(1)式に従って算出される。 After the above process is completed, the ToA measurement frequency for wireless terminal i is set based on the moving speed SPDi and the total number Msum (step 118). Specifically, here, the number of ToA measurements Mi to be allocated to the wireless terminal i out of the total executable number Msum is calculated according to the above equation (1).
上記の処理によりToA測定回数Miが算出されると、そのMiに基づいて、無線端末iについてToAを測定する次回のタイミングが更新される(ステップ120)。以後、上記ステップ102では、本ステップ120で更新されたタイミングが到来したか否かが判別される。
When the number of ToA measurements Mi is calculated through the above process, the next timing for measuring ToA for wireless terminal i is updated based on Mi (step 120). Thereafter, in
以上の処理によれば、無線基地局14と通信中のn機の無線端末i(i=1~n)のうち、高速で移動中の無線端末については、高い頻度でToA測定を繰り返すことができる。このため、本実施形態のシステムによれば、高速で移動する無線端末の位置を精度良く捕捉し続けることができる。また、通信中の無線端末i(i=1~n)のうち、低速で移動中の無線端末、或いは殆ど移動していない無線端末については、ToA測定の頻度を下げることができる。この場合、その無線端末の捕捉精度を悪化させることなく、無線基地局14の通信帯域の圧迫を抑えることができる。このため、本実施形態のシステムによれば、Maasや大規模イベントなど、位置推定の対象となる無線端末が多数存在するような状況下でも、十分な通信速度を確保しつつ、高い精度で多数の無線端末の位置を捕捉し続けることができる。
According to the above process, among the n wireless terminals i (i=1 to n) communicating with the
[実施の形態1の変形例]
ところで、上述した実施の形態1では、無線基地局14が送信するマネジメントフレームと無線端末が返信する応答確認信号とを測定信号とし、ToAに基づいて無線端末の位置を推定することとしている。しかしながら、無線端末の位置を推定する手法はこれに限定されるものではない。例えば、無線端末から発せられる応答確認信号の受信強度を無線基地局14に測定させ、位置推定サーバ12は、無線基地局14毎に測定される受信強度に基づいて無線端末の位置を推定することとしてもよい。この場合、無線端末が発する応答確認信号が「測定信号」となる。或いは、位置推定サーバ12は、ToAと受信強度の両方を併用して無線端末の位置を推定してもよい。[Modification of Embodiment 1]
By the way, in the first embodiment described above, the management frame transmitted by the
また、上述した実施の形態1では、個々の無線基地局14が、1または複数のアンテナを、空間的に大きく離間しない位置に備える構成を持つことを前提としている。しかしながら、その構成はこれに限定されるものではない。例えば、個々の無線基地局は、空間的に大きく離間した位置に配置される複数の分散アンテナを管理するものであってもよい。
Furthermore, in the first embodiment described above, it is assumed that each
また、上述した実施の形態1では、位置推定サーバ12が、無線基地局14の通信中トラフィックの総量を直接的に検出することとしているが、その検出の手法はこれに限定されるものではない。無線基地局14のトラフィックの総量は、例えば、以下のような手法で検出することとしてもよい。
1.無線基地局14と通信中の全ての無線端末毎にトラフィックを検出する。
2.無線端末毎に、通信ビットレートを検出する。
3.無線端末毎のトラフィックを、無線端末毎の通信ビットレートで除することで、無線端末毎の推定通信時間を算出する。
4.全ての無線端末の推定通信時間の総和を、無線基地局14の通信中トラフィック総量の代用値として算出する。
尚、この代用手法で用いる上記の通信ビットレートは、通信品質を表す値、例えば、MCS(Modulation and Coding Scheme)インデックス、或いはCQI(Channel Quality Indicator)と置き換えてもよい。Further, in the first embodiment described above, the
1. Traffic is detected for every wireless terminal communicating with the
2. The communication bit rate is detected for each wireless terminal.
3. The estimated communication time for each wireless terminal is calculated by dividing the traffic for each wireless terminal by the communication bit rate for each wireless terminal.
4. The sum of estimated communication times of all wireless terminals is calculated as a substitute value for the total amount of communication traffic of the
Note that the above communication bit rate used in this substitution method may be replaced with a value representing communication quality, such as an MCS (Modulation and Coding Scheme) index or a CQI (Channel Quality Indicator).
また、上述した実施の形態1では、無線基地局14で実行可能ToA測定の総数Msumを、移動速度SPDに基づいて個々の無線端末に比例配分することとしている。しかしながら、その配分の手法はこれに限定されるものではない。例えば、移動速度SPDを、1または複数の閾値により複数のグループの分類し、その分類毎にToAの測定回数Miを定めることとしてもよい。
Furthermore, in the first embodiment described above, the total number Msum of ToA measurements that can be performed by the
実施の形態2.
次に、図4および図5を参照して本開示の実施の形態2について説明する。本実施形態の位置推定システムは、図1に示すハードウェア構成において、位置推定サーバ12を、図4に示す位置推定サーバ40に置き換えることにより実現することができる。Embodiment 2.
Next, a second embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 4 and 5. The position estimation system of this embodiment can be realized by replacing the
図4は、本実施形態において用いられる位置推定サーバ40のブロック図である。尚、図4において、図2に示す要素と同一の要素については、共通する符号を付してその説明を省略または簡略する。
FIG. 4 is a block diagram of the
図4に示す位置推定サーバ40は、実施の形態1の場合と同様に、以下の処理を行う。
1.無線端末の位置推定
2.無線端末の移動速度SPDの推定
3.無線端末毎のToAの測定頻度を、無線端末毎の移動速度SPDに基づいて設定The
1. Estimation of position of wireless terminal 2. Estimation of moving speed SPD of wireless terminal 3. Set the ToA measurement frequency for each wireless terminal based on the moving speed SPD of each wireless terminal.
本実施形態の位置推定サーバ40は、上記1および3の処理を、実施の形態1における位置推定サーバ12と同様に実行する。そして、本実施形態の位置推定サーバ40は、上記2の処理を、実施の形態1の場合と異なる手法で実行する点に特徴を有している。
The
図4に示すように、位置推定サーバ40は、センサ情報受信部44を備えている。センサ情報受信部44は、切替部42および無線基地局14を介して、無線端末に内蔵される動き検出センサの出力を取得することができる。より具体的には、本実施形態において、位置推定サーバ40は、予め定められたタイミング毎に、無線基地局14と通信中の無線端末に対して、動き検出センサの出力の送信をリクエストする。
As shown in FIG. 4, the
無線端末には、加速度センサやジャイロセンサなど、無線端末の動きを検知する動き検出センサが内蔵されている。上記のリクエストを受けた無線端末は、動き検出センサの出力を無線基地局14に向けて送信する。センサ情報受信部44は、このようにして送信される出力をセンサ情報として受信する。
A wireless terminal has a built-in motion detection sensor, such as an acceleration sensor or a gyro sensor, that detects the movement of the wireless terminal. The wireless terminal that receives the above request transmits the output of the motion detection sensor to the
センサ情報受信部44が受信したセンサ情報は、移動速度推定部46に提供される。移動速度推定部46は、動き検出センサの出力に基づいて、その出力を発した無線端末の移動速度SPDを算出する。このようにして算出された移動速度SPDは、測定総回数制御部38に提供される。そして、測定総回数制御部38は、実施の形態1の場合と同様に、移動速度SPDに基づいて、無線端末毎にToA測定の総数Msum wo算出する。
The sensor information received by the sensor
[実施の形態2における処理の流れ]
図5は、本実施形態において位置推定サーバ40が実行する処理の流れを説明するためのフローチャートである。尚、図5において、上記図3に示すステップと同一のステップについては、共通する符号を付してその説明を省略する。[Processing flow in Embodiment 2]
FIG. 5 is a flowchart for explaining the flow of processing executed by the
図5に示すルーチンでは、ステップ110の処理が終わると、次に、無線端末iのセンサ情報が無線端末iの移動情報として取得される(ステップ122)。具体的には、ここでは、無線端末iに向けて、動き検出センサの出力を提供する旨のリクエストが発せられる。そして、無線端末iから発せられたセンサ情報が、無線基地局14を介して位置推定サーバ40に取り込まれる。
In the routine shown in FIG. 5, when the process of
次に、取得したセンサ情報に基づいて無線端末iの移動速度SPDiが推定される(ステップ124)。本実施形態では、三軸の加速度センサの出力、並びにジャイロセンサの出力がセンサ情報として提供されるものとする。本ステップでは、それらの出力に基づいて無線端末iの移動速度SPDiが算出される。 Next, the moving speed SPDi of wireless terminal i is estimated based on the acquired sensor information (step 124). In this embodiment, it is assumed that the output of a triaxial acceleration sensor and the output of a gyro sensor are provided as sensor information. In this step, the moving speed SPDi of wireless terminal i is calculated based on these outputs.
以後、実施の形態1の場合と同様にステップ116以降の処理が実行されることにより、移動速度の高い無線端末には高いToA測定頻度が設定され、また、移動速度の低い無線端末には低いToA測定頻度が設定される。このため、本実施形態のシステムによっても、実施の形態1の場合と同様に、通信帯域の圧迫を有効に抑制しつつ、多数の無線端末についての高精度な位置捕捉を実現することができる。
Thereafter, as in the case of Embodiment 1, the processes from
ところで、上述した実施の形態2においては、位置推定サーバ40がリクエストを発することを起点に、動き検出センサの出力が無線端末から送信されることとしているが、その手法はこれに限定されるものではない。例えば、無線端末に、動き検出センサの出力提供機能を持たせて、センサ情報の提供タイミングを無線端末側で判断させることとしてもよい。
Incidentally, in the second embodiment described above, the output of the motion detection sensor is transmitted from the wireless terminal starting from the
10 位置推定システム
12,40 位置推定サーバ
14 無線基地局
16,18 無線端末
20 測定信号生成部
24 応答信号受信部
26 往復時間測定部
28 端末位置推定部
30 位置履歴記憶部
32 移動速度推定部
34 測定頻度制御部
36 トラフィック監視部
38 測定総回数制御部
10
Claims (6)
位置推定サーバが、前記複数のアンテナが受信した複数の前記測定信号に基づいて、前記無線端末の位置を推定するステップと、
前記位置推定サーバが、前記無線端末の移動情報を取得する情報取得ステップと、
前記位置推定サーバが、前記移動情報に基づいて前記無線端末の移動速度を推定するステップと、
前記位置推定サーバが、前記移動速度が高いほど頻度が高まるように、前記無線端末に対する前記信号授受ステップの頻度を設定する頻度設定ステップと、
前記位置推定サーバが、前記アンテナを管理する無線基地局の通信容量と、当該無線基地局のトラフィック量の総和とに基づいて、当該無線基地局の通信余裕量を算出するステップと、
前記位置推定サーバが、前記通信余裕量に基づいて、前記無線基地局において許容できる前記信号授受ステップの総頻度を算出するステップと、を含み、
前記頻度設定ステップは、前記無線基地局に帰属している全ての無線端末の夫々に、夫々の移動速度に応じて前記総頻度が配分されるように実行される無線端末の位置推定方法。 a signal exchange step of transmitting and receiving measurement signals between each of the plurality of antennas arranged at different positions and a wireless terminal that is a target of position estimation;
a position estimation server estimating the position of the wireless terminal based on the plurality of measurement signals received by the plurality of antennas;
an information acquisition step in which the position estimation server acquires movement information of the wireless terminal;
the position estimation server estimating a moving speed of the wireless terminal based on the movement information;
a frequency setting step in which the position estimation server sets the frequency of the signal exchange step with respect to the wireless terminal so that the frequency increases as the moving speed increases;
The position estimation server calculates a communication margin of the wireless base station based on the communication capacity of the wireless base station that manages the antenna and the total traffic amount of the wireless base station;
The position estimation server calculates a total frequency of the signal exchange step that is permissible in the wireless base station based on the communication margin,
The frequency setting step is a wireless terminal position estimating method, wherein the frequency setting step is performed such that the total frequency is distributed to each of all wireless terminals belonging to the wireless base station according to their respective moving speeds.
推定された前記無線端末の位置を位置履歴記憶部に記憶するステップと、
当該無線端末の位置の履歴を前記位置履歴記憶部から読み出すステップと、
読み出された前記履歴と推定された前記位置との差分を前記移動情報として生成するステップと、
を含む請求項1に記載の位置推定方法。 The information acquisition step includes:
storing the estimated location of the wireless terminal in a location history storage unit;
reading the location history of the wireless terminal from the location history storage unit;
generating a difference between the read history and the estimated position as the movement information;
The position estimation method according to claim 1, comprising:
前記無線端末から、当該無線端末に内蔵される動き検出センサの出力を取得するステップと、
前記出力に基づいて前記移動情報を生成するステップと、
を含む請求項1または2に記載の位置推定方法。 The information acquisition step includes:
acquiring from the wireless terminal the output of a motion detection sensor built into the wireless terminal;
generating the movement information based on the output;
The position estimation method according to claim 1 or 2, comprising:
前記複数のアンテナとの間で信号を授受する位置推定サーバと、を備え、
前記位置推定サーバは、
前記複数のアンテナの夫々と、位置推定の対象である無線端末との間で、測定信号を授受させる信号授受処理と、
前記複数のアンテナが受信した複数の前記測定信号に基づいて、前記無線端末の位置を推定する処理と、
前記無線端末の移動情報を取得する情報取得処理と、
前記移動情報に基づいて前記無線端末の移動速度を推定する処理と、
前記移動速度が高いほど頻度が高まるように、前記無線端末に対する前記信号授受処理の頻度を設定する頻度設定処理と、
前記アンテナを管理する無線基地局の通信容量と、当該無線基地局のトラフィック量の総和とに基づいて、当該無線基地局の通信余裕量を算出する処理と、
前記通信余裕量に基づいて、前記無線基地局において許容できる前記信号授受処理の総頻度を算出する処理と、を実行し、
前記頻度設定処理は、前記無線基地局に帰属している全ての無線端末の夫々に、夫々の移動速度に応じて前記総頻度が配分されるように実行される無線端末の位置推定システム。 multiple antennas placed at different locations and transmitting and receiving signals to and from wireless terminals;
a position estimation server that sends and receives signals to and from the plurality of antennas,
The location estimation server is
signal exchange processing for transmitting and receiving measurement signals between each of the plurality of antennas and a wireless terminal that is a target of position estimation;
a process of estimating the position of the wireless terminal based on the plurality of measurement signals received by the plurality of antennas;
information acquisition processing for acquiring movement information of the wireless terminal;
a process of estimating a moving speed of the wireless terminal based on the movement information;
a frequency setting process of setting the frequency of the signal transfer process to the wireless terminal so that the frequency increases as the moving speed increases;
A process of calculating a communication margin of the wireless base station based on a communication capacity of the wireless base station that manages the antenna and a total traffic amount of the wireless base station;
and calculating a total frequency of the signal exchange processing that is permissible in the radio base station based on the communication margin,
In the wireless terminal position estimation system, the frequency setting process is executed such that the total frequency is distributed to each of all wireless terminals belonging to the wireless base station according to their respective moving speeds.
前記情報取得処理は、
前記位置履歴記憶部から、前記無線端末の位置の履歴を読み出す処理と、
読み出された前記履歴と推定された前記位置との差分を前記移動情報として生成する処理と、
を含む請求項4に記載の位置推定システム。 The position estimation server includes a position history storage unit that stores the estimated position of the wireless terminal,
The information acquisition process includes:
a process of reading the location history of the wireless terminal from the location history storage unit;
a process of generating a difference between the read history and the estimated position as the movement information;
The position estimation system according to claim 4, comprising:
前記無線端末から、当該無線端末に内蔵される動き検出センサの出力を取得する処理と、
前記出力に基づいて前記移動情報を生成する処理と、
を含む請求項4または5に記載の位置推定システム。 The information acquisition process includes:
a process of acquiring, from the wireless terminal, an output of a motion detection sensor built into the wireless terminal;
a process of generating the movement information based on the output;
The position estimation system according to claim 4 or 5, comprising:
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JP2001069555A (en) | 1999-08-30 | 2001-03-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Position detecting method and device |
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2020
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