JPWO2018193726A1 - Signal transmission device, signal transmission system, transmission module arrangement method, and transmission module usage method - Google Patents
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Abstract
信号受信装置の位置を測定するために用いられる信号発信装置が提供される。信号発信装置は、開口部を有する筐体と、筐体内に取り付けられ、信号発信装置の識別情報を含む発信信号を周期的に発信する発信モジュールとを備える。筐体の内面の一部または全部は、導電性材料で形成されている。発信モジュールから前記導電性材料までの最長距離は、発信信号の波長の1/2以上である。A signal transmitting device used for measuring a position of a signal receiving device is provided. The signal transmission device includes a housing having an opening, and a transmission module mounted in the housing and periodically transmitting a transmission signal including identification information of the signal transmission device. Part or all of the inner surface of the housing is formed of a conductive material. The longest distance from the transmitting module to the conductive material is at least half the wavelength of the transmitted signal.
Description
本国際出願は、2017年4月19日に日本国特許庁に出願された日本国特許出願第2017−082756号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第2017−082756号の全内容を参照により本国際出願に援用する。 This international application claims the priority based on Japanese Patent Application No. 2017-082756 filed with the Japan Patent Office on April 19, 2017, and discloses the priority of Japanese Patent Application No. 2017-082756. The entire contents are incorporated by reference into this international application.
本開示は、信号発信装置、信号発信システム、発信モジュールの配置方法、および発信モジュールの使用方法に関し、特に、信号受信装置を所持する移動体の位置を測定するために用いられる信号発信装置、信号発信システム、発信モジュールの配置方法、および発信モジュールの使用方法に関する。 The present disclosure relates to a signal transmission device, a signal transmission system, a method of arranging a transmission module, and a method of using the transmission module, and particularly to a signal transmission device and a signal used for measuring a position of a mobile body having a signal reception device The present invention relates to a transmission system, a method of arranging a transmission module, and a method of using the transmission module.
従来、近接通信を行う方法として、ビーコン装置がビーコン信号を送信し、通信端末がビーコン信号を受信するための技術が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of performing near field communication, a technique is known in which a beacon device transmits a beacon signal and a communication terminal receives the beacon signal.
例えば、特開2016−24606号公報(特許文献1)は、ビーコン信号発信装置を開示している。ビーコン信号発信装置は、Bluetooth(登録商標)規格によって規定されるアドバタイズ信号をビーコン信号として周期的に発信する発信モジュールと、発信モジュールを収納する筐体とを備える。そして、筐体内面の少なくとも発信モジュールに対向する部分に導電性層が形成される。 For example, JP-A-2006-24606 (Patent Document 1) discloses a beacon signal transmitting device. The beacon signal transmitting device includes a transmitting module that periodically transmits an advertisement signal defined by the Bluetooth (registered trademark) standard as a beacon signal, and a housing that houses the transmitting module. Then, a conductive layer is formed on at least a portion of the inner surface of the housing facing the transmission module.
ところで、近年、空間に設置された複数のビーコン信号の発信機からの受信電波強度に基づいて端末の現在位置を推定する技術がある。このようなビーコン信号の受信電波強度を利用した測位技術では、反射(マルチパス)や干渉等のフェージングの影響により、推定された現在位置に誤差が生じるという問題があるため、フェージングの影響を抑制することが求められている。特許文献1の技術は、簡単な構成によってビーコン信号発信装置が発信するビーコン信号の発信出力を抑えることを検討しているが、上記ニーズを満たすような技術的手段を何ら教示ないし示唆するものではない。 By the way, in recent years, there is a technique for estimating the current position of a terminal based on the radio wave intensity received from a transmitter of a plurality of beacon signals installed in a space. In the positioning technology using the received radio wave intensity of the beacon signal, there is a problem that an error occurs in the estimated current position due to fading such as reflection (multipath) and interference, so that the effect of fading is suppressed. Is required. The technique of Patent Document 1 is studying suppression of the transmission output of the beacon signal transmitted by the beacon signal transmission device with a simple configuration, but does not teach or suggest any technical means that satisfies the above needs. Absent.
本開示は、ある局面では、簡易な構成で、フェージングを抑制することが可能な信号発信装置、信号発信システム、発信モジュールの配置方法、および発信モジュールの使用方法を提供することを目的とする。 An object of the present disclosure, in one aspect, is to provide a signal transmission device, a signal transmission system, a method of arranging a transmission module, and a method of using the transmission module that can suppress fading with a simple configuration.
ある実施の形態に従うと、信号受信装置の位置を測定するために用いられる信号発信装置が提供される。信号発信装置は、開口部を有する筐体と、筐体内に取り付けられ、信号発信装置の識別情報を含む発信信号を周期的に発信する発信モジュールとを備える。筐体の内面の一部または全部は、導電性材料で形成されている。発信モジュールから導電性材料までの最長距離は、発信信号の波長の1/2以上である。 According to one embodiment, there is provided a signal emitting device used for measuring a position of a signal receiving device. The signal transmission device includes a housing having an opening, and a transmission module attached to the housing and periodically transmitting a transmission signal including identification information of the signal transmission device. Part or all of the inner surface of the housing is formed of a conductive material. The longest distance from the transmitting module to the conductive material is 以上 or more of the wavelength of the transmitted signal.
本開示によると、簡易な構成で、フェージングを抑制することが可能となる。 According to the present disclosure, fading can be suppressed with a simple configuration.
以下、図面を参照しつつ、本開示の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. In the following description, the same components are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.
本実施の形態に従う信号発信装置は、屋内あるいは屋外等の移動体(例えば、人)の現在位置を測定するための位置測定システムに用いられる。例えば、位置測定システムでは、施設内の複数の位置に信号発信装置が設置されており、各信号発信装置からの発信信号(例えば、ビーコン信号)を受信可能な信号受信装置(例えば、携帯端末装置)が移動体により所持される。 The signal transmission device according to the present embodiment is used for a position measurement system for measuring the current position of a mobile object (for example, a person) indoors or outdoors. For example, in a position measurement system, signal transmission devices are installed at a plurality of positions in a facility, and a signal reception device (for example, a mobile terminal device) capable of receiving a transmission signal (for example, a beacon signal) from each signal transmission device. ) Is carried by the mobile.
携帯端末装置は、信号発信装置からのビーコン信号を受信し、当該ビーコン信号に含まれる信号発信装置の識別情報(ビーコンID)を取得する。携帯端末装置は、サーバにビーコンIDを送信することにより、当該ビーコンIDに対応するビーコン位置情報をサーバに照会する。携帯端末装置は、サーバからの照会結果に基づいて、自装置の現在地情報(現在地の位置情報)を測定する。このような位置測定システムに用いられる信号発信装置について具体的に説明する。 The mobile terminal device receives the beacon signal from the signal transmission device, and acquires identification information (beacon ID) of the signal transmission device included in the beacon signal. By transmitting the beacon ID to the server, the mobile terminal device queries the server for beacon position information corresponding to the beacon ID. The mobile terminal device measures the current location information of the own device (position information of the current location) based on the inquiry result from the server. A signal transmission device used in such a position measurement system will be specifically described.
[実施の形態1]
図1は、実施の形態1に従う信号発信装置100の外観を示す概略図である。図2は、図1中の矢印II方向から視認したときの信号発信装置100の平面図である。図3は、図2中に示すIII−III線に沿った模式断面図である。図4は、図2中に示すIV−IV線に沿った模式断面図である。[Embodiment 1]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an appearance of
実施の形態1に従う信号発信装置100は、発信回路を内蔵した小型の発信モジュール(例えば、発信側のビーコンモジュール)20と、当該発信モジュールを収容するための筐体10とを含む。筐体10内には、発信モジュール20の駆動源としての電池(図示しない)が収容されている。
発信回路は、信号発信装置100の識別情報(ビーコンID)を含む発信信号を電波(例えば、2.4GHz帯の電波)として、信号発信装置100の周囲に所定周期(例えば、0.1秒)で送信する。移動体に所持された携帯端末装置は、発信信号を受信する。信号発信装置100と、携帯端末装置との間で用いられる通信規格としては、例えば、Bluetooth(登録商標)やBLE(Bluetooth Low Energy)等の近距離無線通信規格である。例えば、BLE規格に対応する信号発信装置100は、ビーコンIDを含むアドバタイジングデータを発信信号としてブロードキャストにより信号発信装置100の周囲に送信する。
The transmission circuit converts a transmission signal including the identification information (beacon ID) of the
筐体10は、略直方体状の形状を有し、少なくとも導電性材料で構成されている。例えば、筐体10は、金属材料で構成されている。筐体10は、開口部14と、開口部14と対向する上面12と、上面12を取り囲む側面16とを有する。側面16は、上面12の縁から下方に向かって延びている。側面16および上面12は少なくとも導電性材料が露出している部分を有する。導電性材料とは、電気を通じるために使われる材料であれば特に限定されないが、アルミニウム、銀、銅、ニッケル等が挙げられる。
The
開口部14は、幅方向の寸法(幅寸法)Wおよび奥行方向の寸法(奥行寸法)Dを有する長方形状の開口部である。幅寸法Wおよび奥行寸法Dは、同一であってもよいし異なっていてもよい。
The
発信モジュール20は、筐体10内に取り付けられる。典型的には、発信モジュール20は、接着剤、ねじ、両面テープ等により筐体10の内面に固定される。図2〜図4の例では、発信モジュール20は、筐体10の4つの側面のうちの1つの側面の内側に取り付けられている(図2中の実線部分)。なお、発信モジュール20は、筐体10の他の側面の内側に取り付けられていてもよい(図2中の破線部分)。
The
筐体10の内部空間の高さ寸法Hは、開口部14が設けられた面(開口面)と、上面12の内側15との間の長さに相当する。なお、筐体10の内部空間の幅寸法および奥行寸法は、それぞれ開口部14の幅寸法Wおよび奥行寸法Dに相当する。なお、典型的には、筐体10の厚さThは、それぞれ幅寸法W、奥行寸法Dおよび高さ寸法Hと比較して無視できるほど小さい。
The height H of the internal space of the
発信モジュール20から筐体10の内面に形成された導電性材料までの最長距離Lは、次のように定義される。具体的には、発信モジュール20を中心として半径を大きくしながら同心円を描いたときに、円周上に導電性材料(の位置)が存在する複数の同心円の半径を特定する。最長距離Lは、当該複数の同心円の半径のうち最も大きい半径に相当する。図1および図4の例では、筐体10の内面の全部が導電性材料で構成されているため、最長距離Lは、発信モジュール20の中心から筐体10内の隅部17までの距離となる。
The longest distance L from the transmitting
上記のような信号発信装置100は、天井、壁等に設置される。実施の形態1では、信号発信装置100が天井に設置される構成について説明する。
The
図5および図6は、実施の形態1に従う信号発信装置100が天井50に設置されている様子を示す図である。具体的には、図5は、筐体10の上面12を天井50に取り付けた場合における図3に対応する模式断面図である。図6は、筐体10の上面12を天井50に取り付けた場合における図4に対応する模式断面図である。
FIGS. 5 and 6 show a state where
図5および図6を参照して、筐体10の開口部14に対向する上面12の外側が天井50に取り付けられている。筐体10は、例えば、ねじ等により天井50に固定される。
Referring to FIGS. 5 and 6, the outside of
図5および図6中の矢印は、発信モジュール20から送信される発信信号が筐体10内部で反射されながら、開口部14から筐体10の外部に伝搬する様子を模式的に示している。発信モジュール20から発信される電波(発信信号)の中心周波数は2.4GHzであり、マイクロ波である。そのため、導電性材料で形成されている筐体10の内面により、発信信号は反射される。
The arrows in FIGS. 5 and 6 schematically show how the transmission signal transmitted from the
これにより、発信モジュール20から送信された電波は、開口部14に直接到達するもの、筐体10の内面に反射して到達するもの、筐体10の内面に反射した電波が再度当該内面に反射して到達するもの等、様々な方向から開口部14に到達する。すなわち、これらの電波は、開口部14に到達するまでの経路長が異なるため、開口部14から出射される電波には位相のずれが生じている。
Thus, the radio wave transmitted from the
ここで、電波送信におけるフェージングは、電波の受信端末(信号受信装置)に直接到達する電波の位相と、床等で反射して到達する電波の位相とがπずれる地点において、電波が打ち消し合うことにより電波強度が極端に小さくなることから生じる。 Here, fading in radio wave transmission means that radio waves cancel each other at a point where the phase of the radio wave directly reaching the receiving terminal (signal receiving device) of the radio wave and the phase of the radio wave arriving after being reflected on the floor or the like deviate by π. This causes the radio wave intensity to become extremely small.
本実施の形態では、筐体10内で電波を反射させることにより、様々な位相の電波が筐体10から送信される。そのため、電波が伝搬する過程において、位相がπずれた電波同士が打ち消し合うことがあっても、特定の場所だけ電波強度が極端に小さくなることがないため、フェージングが抑制される。
In the present embodiment, radio waves having various phases are transmitted from the
また、従来では、遠方まで電波の信号強度が有限値を示すことにより、信号受信装置が複数の信号発信装置の信号を受け続け、信号発信装置から信号受信装置までの距離を精度よく測定できない場合もあった。しかし、本実施の形態では、電波が送信される過程で少しずつ電波が打ち消し合うことから、筐体10が存在しない場合と比べて、電波強度の距離増大による減衰が早くなる。そのため、信号受信装置は、最も近い信号発信装置100の信号を受け易くなり、信号発信装置100から信号受信装置までの距離を精度よく測定できる。
Also, conventionally, when the signal strength of a radio wave shows a finite value to a distant place, the signal receiving device continues to receive signals from a plurality of signal transmitting devices, and the distance from the signal transmitting device to the signal receiving device cannot be accurately measured. There was also. However, in the present embodiment, the radio waves cancel each other little by little in the process of transmitting the radio waves, so that the attenuation of the radio wave intensity due to the increase in the distance becomes faster than in the case where the
また、フェージングを抑制するためには、発信モジュール20から導電性材料までの最長距離Lは、発信信号の波長の1/2以上である必要がある。例えば、発信モジュール20がビーコンモジュールであり、発信信号の周波数が2.4GHz帯の場合、Lは6.2cm以上であることが好ましい。
Further, in order to suppress fading, the longest distance L from the
上述したように、本実施の形態では、様々な位相の電波を開口部14から出射することにより、特定の位置で電波強度が極端に低下(フェージング)することを抑制する。そのため、重力方向に導電層材料を設置して電波を反射させ、水平方向には導電材料を設置せずに電波を透過させるだけでも、それぞれ伝搬路長が異なる電波が重なり合い、特定の位置で電波強度が小さくなるフェージングが抑制される。換言すると、最長距離Lが発信モジュールの波長の1/2未満である場合、複数の電波の伝搬路長差が大きくならず十分にフェーシングを抑制できない。
As described above, in the present embodiment, the radio waves of various phases are emitted from the
また、フェージングを抑制するためには、内部空間の幅寸法Wまたは奥行寸法Dと、高さ寸法Hとが異なることが好ましい。これは、以下のような理由による。 In order to suppress fading, it is preferable that the width dimension W or the depth dimension D of the internal space and the height dimension H are different. This is for the following reasons.
具体的には、様々な位相の電波を送信するという観点では、発信モジュール20と、発信モジュール20から送信される電波の反射位置との距離が、多数存在すればよい。しかし、幅寸法Wまたは奥行寸法Dと、高さ寸法Hとが同じ筐体に発信モジュール20を取り付けた場合には、上記距離が同一となる電波が多くなり、電波の位相のずれは小さくなる。そのため、内部空間の幅寸法Wまたは奥行寸法Dと、高さ寸法Hとが異なる筐体10が好ましい。
Specifically, from the viewpoint of transmitting radio waves of various phases, a large number of distances between the transmitting
また、最長距離Lは、発信モジュール20から発信される発信信号の波長の3倍以下であることが好ましい。例えば、発信モジュール20がビーコンモジュールであり、周波数2.4GHz帯の電波を発信する場合、Lは37.5cm以下であることが好ましい。なぜなら、最長距離Lが3倍を超える場合、信号発信装置100から発信される信号の収束性が高まり、信号受信装置(例えば、携帯端末装置)が受信できる領域が狭くなるためである。換言すると、最長距離Lを発信信号の波長の3倍以下に制御することにより、移動体に所持された信号受信装置が、信号発信装置100から発信される発信信号を受信できるエリアを広くできる。これにより、信号発信装置100の配置数を少なくすることもできる。
Further, it is preferable that the longest distance L is not more than three times the wavelength of the transmission signal transmitted from the
<発信モジュール20の取り付け位置の変形例>
図7は、実施の形態1の変形例1に従う信号発信装置100Aの平面図である。図8は、図7中に示すVIII−VIII線に沿った模式断面図である。<Modified example of mounting position of transmitting
FIG. 7 is a plan view of
図2の例では、発信モジュール20が、筐体10の側面の内側に取り付けられる構成について説明したが、当該構成に限られない。図7および図8に示すように、発信モジュール20は、筐体10の上面12の内側15に取り付けられる構成であってもよい。発信モジュール20は、接着剤、ねじ、両面テープ等により上面12の内側15に固定される。なお、発信モジュール20から導電性材料までの最長距離Lは、発信信号の波長の1/2以上3倍以下である。
In the example of FIG. 2, the configuration in which the
<筐体10の形状の変形例>
図9は、実施の形態1の変形例2に従う信号発信装置100Bの外観を示す概略図である。図10は、実施の形態1の変形例3に従う信号発信装置100Cの外観を示す概略図である。<Modified example of shape of
FIG. 9 is a schematic diagram showing an appearance of
実施の形態1に従う信号発信装置100では、発信モジュール20を収容するための筐体10は、略直方体状の形状を有している構成について説明したが、図9および図10に示すような形状であってもよい。
In the
図9を参照して、信号発信装置100Bは、略四角錐の形状を有し、発信モジュール20を収容するための筐体30を含む。例えば、筐体30は、金属材料で構成されている。筐体30は、開口部34と、開口部34と対向する上面32と、上面32の取り囲む側面36とを有する。側面36は、上面32の縁から下方に向かって延びている。発信モジュール20から導電性材料までの最長距離Lは、発信信号の波長の1/2以上3倍以下である。
Referring to FIG. 9,
図10を参照して、信号発信装置100Cは、略円柱の形状を有し、発信モジュール20を収容するための筐体40を含む。例えば、筐体40は、金属材料で構成されている。筐体40は、開口部44と、開口部44と対向する上面42と、上面42の取り囲む側面46とを有する。側面46は、上面42の縁から下方に向かって延びている。発信モジュール20から導電性材料までの最長距離Lは、発信信号の波長の1/2以上3倍以下である。
Referring to FIG. 10,
<利点>
実施の形態1によると、簡易な方法でフェージングを抑制することにより、位置測定の精度を向上させることができる。また、より少ない数の信号発信装置100で、信号受信装置が受信可能な発信信号の受信エリアをできるだけ広くできる。<Advantages>
According to the first embodiment, it is possible to improve the accuracy of position measurement by suppressing fading with a simple method. In addition, with a smaller number of
[実施の形態2]
実施の形態2では、筐体10内に照明用の光源が収容されている構成について説明する。また、実施の形態2では、発信モジュール20に電力を供給するための電源として、太陽電池を用いる構成についても説明する。図11および図12は、実施の形態2に従う信号発信装置を説明するための図である。[Embodiment 2]
In the second embodiment, a configuration in which a light source for illumination is accommodated in a
図11を参照して、実施の形態2に従う信号発信装置100Dは、筐体10および発信モジュール20に加えて、太陽電池73、および光源90をさらに含む。
Referring to FIG. 11,
太陽電池73は、発信モジュール20と同様に、筐体10内に取り付けられる。図11の例では、太陽電池73は、発信モジュール20が取り付けられている面と同じ面に取り付けられている。しかしながら、太陽電池73は、必ずしも当該同じ面に取り付けられている必要はなく、筐体10内であって、かつ光源90から照射される光を受光できる位置に取り付けられていればよい。
The
また、太陽電池73と、発信モジュール20とは配線部材(図示しない)を介して接続されている。これにより、発信モジュール20は、光源90の光を受光して太陽電池73が発電した電力の供給を受けることができる。太陽電池73の種類は、光源90の照度などによって適宜選択すればよい。例えば、光源90としてLED(light emitting diode)を使用する場合、色素増感太陽電池(DSC:Dye-sensitized solar cell)を使用することが好ましい。
The
典型的には、光源90は、天井50内に埋め込まれたダウンライトの光源である。なお、図12に示すように、実施の形態2の変形例に従う信号発信装置100Eは、導電材料で構成された筐体18、および発信モジュール20に加えて、蛍光灯92をさらに含む。
Typically, the
実施の形態2によると、信号発信装置は、ビーコン信号の発信機能と、照明機能とを兼用することができる。また、光源90により太陽電池73に光が照射されている間、半永久的に発信モジュール20が発信信号を送信し続けることが可能となる。さらに、導電性材料で形成された内面を光源90の光が反射し、散乱光が太陽電池73の受光面に均等に照射されるため、発信モジュール20へ安定した電力供給が実現できる。
According to the second embodiment, the signal transmission device can use both the function of transmitting a beacon signal and the function of lighting. In addition, while the
[実施の形態3]
実施の形態3では、発信モジュール20に電力を供給するための電源として、太陽電池を用いる他の構成について説明する。図13は、実施の形態3に従う信号発信装置100Fの外観を示す概略図である。図14は、実施の形態3に従う信号発信装置100Fの模式断面図である。[Embodiment 3]
In the third embodiment, another configuration using a solar cell as a power supply for supplying power to
図13および図14を参照して、信号発信装置100Fは、筐体11と、発信モジュール20と、太陽電池71とを含む。信号発信装置100Fは、例えば、バンドを介して電柱に固定される。図13中の矢印は、発信モジュール20から発信される電波(発信信号)の伝搬を示している。
Referring to FIG. 13 and FIG. 14,
太陽電池71のセル基板70と、発信モジュール20とは、配線部材80を介して接続されている。これにより、発信モジュール20は、太陽電池71が発電した電力の供給を受けることができる。
The
太陽電池71は、筐体11の外面に取り付けられている。具体的には、太陽電池71は、筐体11の上面の外側23に取り付けられている。筐体11の上面には、当該上面の厚み方向に貫通する貫通孔83が形成されている。筐体11における、貫通孔83以外の構成は、筐体10と同様の構成である。貫通孔83は、例えば、発信モジュール20とセル基板70とを電気的に接続するための配線部材80を通すための孔である。典型的には、貫通孔83は、発信モジュール20により覆われているため、開口部14から視認できないように構成されている。
The
また、太陽電池71の受光面72は、太陽電池71における、筐体11が取り付けられた面74とは反対側に設けられる。太陽電池71は、例えば、アモルファスシリコン太陽電池、あるいはDSCである。太陽電池71は、筐体11の外面に取り付けられていればよく、例えば、筐体11の側面の外側に取り付けられていてもよい。
The
実施の形態3によると、太陽電池71に光が照射されている間、半永久的に発信モジュール20が発信信号を送信し続けることが可能となる。
According to the third embodiment, while the
[実施の形態4]
実施の形態4では、複数の信号発信装置100の設置方法について説明する。図15は、実施の形態4に従う信号発信システム1000の全体構成を示す図である。信号発信システム1000は、所定の建物内(例えば、商業施設、オフィス、空港、病院、介護施設等)において、発信信号を受信可能な受信装置を所持した移動体の位置を測定するためのシステムである。ここでは、移動体が受信装置としての携帯端末装置200を所持している場面を想定する。[Embodiment 4]
In
信号発信システム1000では、移動体が移動する平面300から高さKの位置に複数の信号発信装置100が設置されている。また、複数の信号発信装置100は、間隔Iで設けられている。例えば、信号発信装置100は、天井に埋め込まれている。
In the
携帯端末装置200は、複数の信号発信装置100のうち有効到達距離内の1つ又は複数の信号発信装置100から発信信号を受信する。携帯端末装置200は、受信した発信信号からビーコンIDを復号して、発信信号の電波強度を算出する。電波強度は、携帯端末装置200と信号発信装置100との間の距離と相関し、電波強度が高いほど距離が短い。携帯端末装置200は、発信信号を受信する度に上記処理を実行する。
The mobile
携帯端末装置200は、ビーコンIDをサーバ(図示しない)に送信する。サーバは、携帯端末装置200からビーコンIDを受信し、予め定められたテーブルを参照して、受信したビーコンIDに対応するビーコン位置情報(例えば、座標データ)を取得する。サーバは、ビーコン位置情報を携帯端末装置200に送信する。携帯端末装置200は、受信したビーコン位置情報および電波強度に基づいて、自装置の現在地情報(現在地の座標データ)を算出する。
The mobile
携帯端末装置200が自装置の位置情報を精度良く算出するためには、信号発信装置100が適切な間隔で配置される必要がある。例えば、信号発信装置100同士の間隔が広すぎるときには、移動体が信号発信装置100の両側となる中間地点に位置する場合があるため、移動体の位置を精度良く算出できない。
In order for the mobile
ここで、信号発信装置100は、筐体10内に発信モジュール20が収容されている構成であり、発信信号は筐体10の開口部14から送信される。そのため、発信モジュール20が筐体10に収容されている場合の発信信号の指向性は、発信モジュール20が筐体10に収容されていない場合の発信信号の指向性よりも高くなる。したがって、信号発信装置100から送信される発信信号の送信可能領域が、移動体が移動する平面300内の所望の領域をカバーする必要がある。
Here, the
図16は、位置測定誤差を抑制するための高さKおよび間隔Iの関係を示す図である。具体的には、図16では、位置測定誤差が2mになる場合の高さKおよび間隔Iとの関係が示されている。 FIG. 16 is a diagram showing the relationship between the height K and the interval I for suppressing the position measurement error. Specifically, FIG. 16 shows the relationship between the height K and the interval I when the position measurement error is 2 m.
図16のデータは、以下の(a1)〜(a6)の手順により取得された。
(a1)高さKを変化させることができる延伸棒を複数個準備し、その先端に発信モジュール20を、信号発信装置の開口部が鉛直下向きになるように取り付け、延伸棒を任意の間隔で鉛直方向に設置する。The data in FIG. 16 was obtained by the following procedures (a1) to (a6).
(A1) A plurality of stretching rods capable of changing the height K are prepared, and a transmitting
(a2)高さKを一定とし、間隔Iを変化させて各発信モジュール20(ビーコンモジュール)の信号強度(電波強度)を携帯端末装置200にて測定する。なお、各発信モジュール20の信号強度は、(信号発信間隔×20秒)間の平均値とする。
(A2) The mobile
(a3)各信号強度の中から上位3つを選択し、選択した各信号強度について、以下の式(1)より携帯端末装置200から信号発信装置100までの距離dを算出する。λは、発信信号の波長である。
(A3) The top three signals are selected from the signal intensities, and the distance d from the portable
信号強度P=A(λ/4πd)2・・・(1)
Aは、直線距離が既知の場合の信号強度より補正される。Signal strength P = A (λ / 4πd) 2 (1)
A is corrected from the signal strength when the linear distance is known.
(a4)3つの発信モジュール20の位置を(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)とし、信号強度から算出した3つの携帯端末装置200と発信モジュール20間の距離(d1,d2,d3)(但し、d1>d2>d3)とする。そして、以下の式(2)および式(3)の連立方程式を解き、2つの解(α,β)および(γ,δ)を得る。
(A4) The positions of the three transmitting
(x−x2)2+(y−y2)2=d22・・・(2)
(x−x3)2+(y−y3)2=d32・・・(3)
得られた2つの解を以下の式(4)のように代入し、右辺と左辺の値の小さい方を解(測定値)とする。式(4)の場合は左辺が小さい場合である。(Xx-2) 2+ (yy-2) 2 = d22 (2)
(Xx3) 2+ (yy3) 2 = d32 (3)
The obtained two solutions are substituted as in the following equation (4), and the smaller value of the right side and the left side is defined as a solution (measured value). Equation (4) is a case where the left side is small.
|(α−x1)2+(β−y1)2−d12|<|(γ−x1)2+(δ−y1)2−d12|・・・(4)
(a5)実際の端末の位置(α0,β0)は、実測で判明するため、測定誤差Δは以下の式(5)により算出される。| (Α-x1) 2+ (β-y1) 2-d12 | <| (γ-x1) 2+ (δ-y1) 2-d12 | (4)
(A5) Since the actual position (α0, β0) of the terminal is found by actual measurement, the measurement error Δ is calculated by the following equation (5).
Δ=((α−α0)2+(β−β0)2)1/2<2(m)・・・(5)
(a6)そして、高さKを変化させて、同様に測定誤差Δを算出し、測定誤差2mとなるKとIの値をプロットすることで図16が得られる。Δ = ((α−α0) 2+ (β−β0) 2) 1/2 <2 (m) (5)
(A6) Then, the height K is changed, the measurement error Δ is calculated in the same manner, and the values of K and I that result in a measurement error of 2 m are plotted to obtain FIG.
図16を参照して、曲線600は、位置測定誤差が2mとなる線を示している。曲線600の上部領域Xaは、位置測定誤差が2m以上となる領域であり、曲線600の下部領域Xbは、位置測定誤差が2m未満となる領域である。したがって、位置測定誤差を小さくするためには、高さKが低くなるほど間隔Iを小さくする必要があることがわかる。例えば、曲線600は、K=2+0.3I2で表されるため、位置測定誤差を2m未満にするには、K<2+0.3I2を満たすように高さKおよび間隔Iを調整する必要がある。
Referring to FIG. 16,
<利点>
実施の形態4によると、複数の信号発信装置100が、設置高さに応じた適切な間隔で設けられるため、携帯端末装置200の位置測定誤差を低減することができる。<Advantages>
According to the fourth embodiment, since a plurality of
[実施の形態5]
上述の実施の形態では、筐体が導電体材料で構成されている場合について説明したが、当該構成に限られず、筐体の少なくとも内面の一部(例えば、内面のうちの上面または側面のみ、上面の一部のみ、または側面の一部のみ等)または全部が導電性材料で形成されていればよい。例えば、筐体10の内面に、例えば、スプレーガンにより均一に塗布された導電性材料からなる導電性層が形成される場合であってもよい。[Embodiment 5]
In the above-described embodiment, the case where the housing is made of a conductive material has been described. However, the present invention is not limited to this configuration. Only a part of the upper surface or only a part of the side surface) or the whole may be formed of a conductive material. For example, a case where a conductive layer made of a conductive material uniformly applied by a spray gun, for example, may be formed on the inner surface of the
[実施の形態6]
実施の形態6では、既存の特定空間に発信モジュール20を配置するときの配置方法および発信モジュール20の使用方法について説明する。具体的には、発信モジュール20は、内面の一部または全部が導電性材料で形成された、開口部を有する空間内(例えば、筐体10内)であって、発信モジュール20から導電性材料までの最長距離Lが発信信号の波長の1/2以上3倍以下の位置に配置されていればよい。
In the sixth embodiment, a description will be given of a method of arranging transmitting
また、発信モジュール20は、内面の一部または全部が導電性材料で形成された、開口部を有する空間内に取り付けられ、発信モジュール20の波長が最長距離Lの1/3倍〜2倍となるようにして使用されてもよい。
Further, the transmitting
[その他の実施の形態]
上述の実施の形態として例示した構成は、本開示の構成の一例であり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本開示の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略する等、変更して構成することも可能である。[Other embodiments]
The configuration illustrated as the above-described embodiment is an example of the configuration of the present disclosure, and can be combined with another known technology, and a part is omitted without departing from the gist of the present disclosure. It is also possible to change and configure.
また、上述した実施の形態において、変形例および他の実施の形態で説明した処理や構成を適宜組み合わせて実施する場合であってもよい。 Further, in the above-described embodiment, a case may be adopted in which the processes and configurations described in the modified examples and other embodiments are appropriately combined and executed.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed this time are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present disclosure is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
10,11,18,30,40 筐体、12,32,42 上面、14,34,44 開口部、16,36,46 側面、20 発信モジュール、50 天井、70 セル基板、71,73 太陽電池、72 受光面、80 配線部材、83 貫通孔、90 光源、92 蛍光灯、100,100A〜100F 信号発信装置、200 携帯端末装置、300 平面、600 曲線、1000 信号発信システム。 10, 11, 18, 30, 40 housing, 12, 32, 42 top surface, 14, 34, 44 opening, 16, 36, 46 side surface, 20 transmission module, 50 ceiling, 70 cell substrate, 71, 73 solar cell , 72 light receiving surface, 80 wiring member, 83 through hole, 90 light source, 92 fluorescent lamp, 100, 100A-100F signal transmission device, 200 portable terminal device, 300 plane, 600 curve, 1000 signal transmission system.
Claims (10)
開口部を有する筐体と、
前記筐体内に取り付けられ、前記信号発信装置の識別情報を含む発信信号を周期的に発信する発信モジュールとを備え、
前記筐体の内面の一部または全部は、導電性材料で形成されており、
前記発信モジュールから前記導電性材料までの最長距離は、前記発信信号の波長の1/2以上である、信号発信装置。A signal transmitting device used to measure the position of the signal receiving device,
A housing having an opening;
A transmission module attached to the housing and periodically transmitting a transmission signal including identification information of the signal transmission device,
Part or all of the inner surface of the housing is formed of a conductive material,
A signal transmission device, wherein a longest distance from the transmission module to the conductive material is equal to or more than の of a wavelength of the transmission signal.
前記電源は、太陽電池を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の信号発信装置。Further comprising a power supply for supplying power to the transmission module,
The signal transmission device according to claim 1, wherein the power supply includes a solar cell.
前記太陽電池の受光面は、前記太陽電池における、前記筐体が取り付けられた面とは反対側に設けられる、請求項4に記載の信号発信装置。The solar cell is attached to an outer surface of the housing,
The signal transmission device according to claim 4, wherein a light receiving surface of the solar cell is provided on a side of the solar cell opposite to a surface on which the housing is mounted.
前記太陽電池は、前記光源の光を受光する、請求項4に記載の信号発信装置。The solar cell is mounted in the housing,
The signal transmission device according to claim 4, wherein the solar cell receives light from the light source.
複数の前記信号発信装置は、発信信号を受信する前記信号受信装置を所持する移動体が移動する平面から所定高さの位置に、所定間隔で設けられ、
前記所定間隔は、前記所定高さが低くなるほど小さい、信号発信システム。A signal transmission system comprising a plurality of the signal transmission devices according to any one of claims 1 to 7,
The plurality of signal transmission devices are provided at predetermined intervals at a predetermined height from a plane on which a moving body having the signal reception device that receives the transmission signal moves,
The signal transmission system, wherein the predetermined interval is smaller as the predetermined height is lower.
前記発信モジュールは、内面の一部または全部が導電性材料で形成された、開口部を有する空間内であって、前記発信モジュールから前記導電性材料までの最長距離が前記発信信号の波長の1/2以上3倍以下の位置に配置される、発信モジュールの配置方法。A method for arranging a transmission module that periodically transmits a transmission signal,
The transmission module is a space having an opening in which a part or the whole of the inner surface is formed of a conductive material, and a longest distance from the transmission module to the conductive material is one of the wavelengths of the transmission signal. A method for arranging a transmission module, which is arranged at a position of at least / 2 and at most 3 times.
前記発信モジュールは、内面の一部または全部が導電性材料で形成された、開口部を有する空間内に取り付けられ、前記発信モジュールの波長が、前記発信モジュールから前記導電性材料が形成された面までの最長距離の1/3倍〜2倍となるようにして使用される、発信モジュールの使用方法。A method of using a transmission module for periodically transmitting a transmission signal,
The transmitting module is mounted in a space having an opening in which a part or the whole of an inner surface is formed of a conductive material, and a wavelength of the transmitting module is a surface on which the conductive material is formed from the transmitting module. A method of using the transmitting module, which is used so as to be 1/3 to 2 times the longest distance to the transmission module.
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