TWI491286B - 判定方法、判定程式、判定裝置及判定系統 - Google Patents

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TWI491286B TW102118598A TW102118598A TWI491286B TW I491286 B TWI491286 B TW I491286B TW 102118598 A TW102118598 A TW 102118598A TW 102118598 A TW102118598 A TW 102118598A TW I491286 B TWI491286 B TW I491286B
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Koichiro Yamashita
Takahisa Suzuki
Hiromasa Yamauchi
Koji Kurihara
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Description

判定方法、判定程式、判定裝置及判定系統
本發明係關於判定方法、判定程式、判定裝置及判定系統。
已知有一種使用複數個訊號接收裝置與複數個無線終端來判定無線終端之位置的技術(參照例如下述之專利文獻1)。此外，已知有一種使用複數個觀測裝置與複數個節點(無線感測器等)構成的RFID(Radio Frequency Identification；射頻識別)系統(參照例如下述之專利文獻2)。
此外，已知有一種在隨意網路(Ad Hoc Network)中根據從行動終端裝置到基地台所需的跳躍(hop)數來估算複數個基地台與行動終端裝置之間的各距離，再根據估算結果判定行動終端裝置之位置的技術(參照例如下述之專利文獻3)。此外，已知有一種感測器網路(Wireless Sensor Networks)，其乃是一種散佈有複數個裝有感測器的無線終端，由該些無線終端協同取得環境和物理性狀況的無線網路。
(先前技術文獻) (專利文獻)
專利文獻1：日本國特開2007-221541號公報
專利文獻2：日本國特開2010-213278號公報
專利文獻3：日本國特開2006-229845號公報
然而，在上述的習知技術中，當散佈的節點的分佈不一致而產生節點的空白區域時，有空白區域之有無及位置難以判斷的問題。
本發明的目的在於提供能夠進行節點的空白區域之判定的判定方法、判定程式、判定裝置及判定系統，以解決習知技術產生的問題。
為了解決上述課題以達成目的，本發明所提出的一形態的判定方法、判定程式、判定裝置及判定系統係取得表示設置於散佈有複數個無線通訊裝置的預定區域周圍的複數個觀測裝置之間的距離之距離資訊；藉由前述複數個無線通訊裝置間的多重跳躍通訊，使無線信號收送於前述複數個觀測裝置之間；根據在前述複數個觀測裝置之間經多重跳躍通訊的無線信號的跳躍數，算出前述複數個觀測裝置之間的估算距離；根據所取得的前述距離資訊所表示的距離與所算出的前述估算距離之比較結果，進行前述預定區域中不存在前述無線通訊裝置的空白區域之判定。
依據本發明的一形態，取得能夠進行節點的空白區域的判定之效果。
100、900‧‧‧判定系統
101‧‧‧預定區域
102‧‧‧節點群
103‧‧‧空白區域
110、910‧‧‧判定裝置
121至128、921至923‧‧‧觀測裝置
211至213、1010、1112‧‧‧直線
221至223、1021、1022、1121、1122‧‧‧交點
230‧‧‧重心
300‧‧‧資訊處理裝置
301‧‧‧CPU
302‧‧‧記憶體
303‧‧‧通訊部
304、407‧‧‧天線
305‧‧‧輸出入介面
310、410‧‧‧匯流排
400‧‧‧無線通訊裝置
401‧‧‧能量採集器
402‧‧‧電池
403‧‧‧電力控制部
404‧‧‧感測器
405‧‧‧MCU
406‧‧‧無線通訊部
501、1301‧‧‧取得部
502‧‧‧控制部
503、1302‧‧‧算出部
504、1304‧‧‧判定部
801‧‧‧部分區域
802‧‧‧距離
811至816‧‧‧節點
901‧‧‧對象節點
931、932、932a、933、1110、1110a‧‧‧估算曲線
1303‧‧‧修正部
S601至S617、S1401至S1409、S1501至S1507‧‧‧步驟
第1圖係顯示實施形態1的判定系統進行的判定的一例之圖(之一)。
第2圖係顯示實施形態1的判定系統進行的判定的一例之圖(之二)。
第3圖係顯示判定裝置及觀測裝置的硬體構成的一例之圖。
第4圖係顯示節點的硬體構成的一例之圖。
第5圖係顯示實施形態1的判定裝置的構成的一例之圖。
第6圖係顯示實施形態1的判定裝置的動作的一例之流程圖。
第7圖係顯示判定系統進行的跳躍數的觀測動作的一例之順序圖。
第8圖係顯示根據跳躍數的估算距離之算出的一例之圖。
第9圖係顯示實施形態2的判定系統的一例之圖。
第10圖係顯示判定系統進行的估算曲線的修正的一例之圖(之一)。
第11圖係顯示判定系統進行的估算曲線的修正的一例之圖(之二)。
第12圖係顯示判定系統進行的估算曲線的修正的一例之圖(之三)。
第13圖係顯示實施形態2的判定裝置的構成的一例之圖。
第14圖係顯示實施形態2的判定裝置的判定動作的一例之流 程圖。
第15圖係顯示實施形態2的判定裝置的修正動作的一例之流程圖。
以下，參照圖式詳細說明本發明的判定方法、判定程式、判定裝置及判定系統。
(實施形態1) (實施形態1的判定系統)
第1圖係顯示實施形態1的判定系統進行的判定的一例之圖(之一)。如第1圖所示，實施形態1的判定系統100係含有判定裝置110與觀測裝置121至128。
判定裝置110係為能夠與觀測裝置121至128進行通訊的裝置。此外，判定裝置110可為與觀測裝置121至128分開設置的裝置，亦可為設置於觀測裝置121至128任一者的裝置。在第1圖所示的例子中，判定裝置110係設置於觀測裝置121。
觀測裝置121至128係以包圍預定區域101的方式設置。此外，觀測裝置121至128係觀測在節點群102中以多重跳躍通訊方式轉送的訊號。所謂的多重跳躍通訊指的是例如藉由多數個終端(節點群102)彼此在中間沒有接取點(access point)的條件下以多段連接的方式達成的通訊。於預定區域101散佈著節點群102的各個節點。預定區域101係例如為充滿混凝土、土、水、空氣等物質的空間。或者，預定區域101亦可為宇宙空間等真空的區域。
節點群102係為形成感測器網路的複數個無線通訊 裝置。具體而言，節點群102的各節點係為能夠與周圍的無線通訊裝置進行無線通訊的無線通訊裝置。此外，節點群102的各節點係具有進行溫度、壓力、聲音等之檢測的感測器，並發送表示感測器感測結果的無線信號。
此外，節點群102的各節點係接收從自身裝置周圍的節點發送的無線信號，再將所接收到的無線信號轉送給自身裝置周圍的節點，藉此以多重跳躍方式轉送無線信號。藉此，由節點群102的任一節點發送的無線信號藉由節點群102的其他節點以多重跳躍方式轉送，而由預定區域101周圍的無線通訊裝置(例如觀測裝置121至128)接收。
此外，節點群102的各節點發送的無線信號係含有表示自最初的發送來源計數起的跳躍數之跳躍數資訊。跳躍數指的是表示在多重跳躍通訊中轉送信號自最初的發送來源計數起的轉送次數之數字，例如在自最初的發送來源計數起的轉送次數加上1後之數字。節點群102的各節點係在轉送無線信號時遞增所要轉送的無線信號所含的跳躍數資訊。藉此，預定區域101周圍的無線通訊裝置能夠在接收到無線信號時獲得表示所接收到的無線信號是經過幾次跳躍的多重跳躍才到達自身裝置之資訊。
節點群102係藉由例如散佈在預定區域101或是混在填滿預定區域101的物質中等方式而配置於預定區域101。因此，節點群102的各節點的位置是未知的。此外，節點群102的各節點的配置會有不均勻的情形，預定區域101中會有存在空白區域103的情形，該空白區域103指的是不存在節點的的區域。此外，也會有因預定區域101內部的柱子等物體而產生不存在節 點的空白區域103。例如，空白區域103係為具有使位於兩側的各節點接收不到無線電波而彼此無法直接進行無線收送的範圍大小之區域。
判定裝置110係利用觀測裝置121至128進行預定區域101中的空白區域103的判定並輸出判定結果。空白區域103的判定係例如為空白區域103之有無的判定。藉此，當判定裝置110輸出代表預定區域101存在空白區域103的判定結果時，使用者能夠進行將填滿預定區域101的物質重新混合等動作，謀求消除空白區域103。
或者，空白區域103的判定亦可為空白區域103的位置的判定和空白區域103的範圍的判定等。藉此，使用者能夠根據判定裝置110輸出的空白區域103的位置和範圍的判定結果，進行在空白區域103增加節點等動作，謀求消除空白區域103。
藉由空白區域103的消除，能夠將預定區域101中節點群102的各節點的配置予以均勻化，使無線信號的多重跳躍通訊更加有效率。或者，藉由空白區域103的消除，能夠提升後述根據跳躍數進行的節點的位置判定之判定精度。或者，在利用判定裝置110判定空白區域103的範圍時，能夠在後述根據跳躍數進行的節點位置的位置判定中，根據空白區域103的範圍進行節點的估算位置之修正。藉此，能夠提升節點的位置判定之精度。
〈跳躍數的觀測動作〉
首先，如第1圖所示，藉由判定裝置110的控制，觀測裝置121將檢查信號發送給節點群102之中位在觀測裝置121周圍的節點。檢查信號係為含有表示自最初的發送來源觀測裝置計數起的 跳躍數資訊之無線信號。
節點群102的各節點在接收到檢查信號後，便遞增所接收的檢查信號所含的跳躍數資訊，並將遞增過跳躍數資訊的檢查信號向自有裝置的周圍發送。藉此，觀測裝置121所發送的檢查信號係一邊由節點群102遞增跳躍數資訊一邊經多重跳躍轉送，從而由觀測裝置122至128接收。觀測裝置121至128係將接收到的檢查信號所含的跳躍數資訊發送給判定裝置110。
例如，觀測裝置122接收到的檢查信號的跳躍數為4。此外，觀測裝置123接收到的檢查信號的跳躍數為6。另外，當觀測裝置122至128從複數條路徑接收到發送自觀測裝置121的檢查信號時，係將所接收到的各檢查信號的跳躍數資訊之中最小的跳躍數資訊轉送給判定裝置110。
例如，觀測裝置122至128係將發送自觀測裝置121且最早接收到的檢查信號的跳躍數資訊發送給判定裝置110。由於跳躍數資訊為最小的檢查信號大多就是經複數條路徑中的最短路徑多重跳躍轉送而來的檢查信號，藉此，便能夠將最小的跳躍數資訊發送給判定裝置110。
觀測裝置121與觀測裝置122至128之間的各距離係會和觀測裝置122至128所接收到來自觀測裝置121的檢查信號的跳躍數大致成比例。然而觀測裝置121與觀測裝置124之間因為存在空白區域103，所以發送自觀測裝置121的檢查信號係繞過空白區域103後才由觀測裝置124接收。因此，觀測裝置124接收的檢查信號的跳躍數為9，觀測裝置121與觀測裝置124之間的實際距離並沒有和跳躍數成比例。
藉由判定裝置110的控制，觀測裝置122至128也依序和觀測裝置121同樣地發送檢查信號。此外，觀測裝置121至128亦將發送自其他觀測裝置且經節點群102的多重跳躍通訊而接收的檢查信號所含的跳躍數資訊發送給判定裝置110。藉此，判定裝置110便能夠針對屬於觀測裝置121至128的觀測裝置的各組，取得觀測裝置間的跳躍數。
此外，觀測裝置121至128係例如以和節點群102的各節點相同的發送功率來發送檢查信號。藉此，就能夠迴避掉因為觀測裝置121至128發送的檢查信號的到達距離與節點群102的各節點發送的檢查信號的到達距離不同造成根據跳躍數算出估算距離時的算出精度之不佳。
〈觀測裝置間的實際距離之取得〉
此外，判定裝置110係針對屬於觀測裝置121至128的觀測裝置的各組，取得表示觀測裝置間的實際距離之距離資訊。距離資訊係例如預先記憶於判定裝置110的記憶體。或者，判定裝置110亦可根據表示觀測裝置121至128的各位置座標之資訊進行的計算來取得距離資訊。觀測裝置121至128的各位置座標可例如預先記憶於判定裝置110的記憶體，亦可從觀測裝置121至128取得。
〈根據跳躍數進行的估算距離之算出〉
此外，判定裝置110係根據所取得的跳躍數，針對屬於觀測裝置121至128的觀測裝置的各組，算出觀測裝置間的估算距離。關於根據跳躍數進行的估算距離之算出，於後詳述(參照例如第8圖)。
〈估算距離與實際距離不同的觀測裝置的組之抽出〉
第2圖係顯示實施形態1的判定系統進行的判定的一例之圖(之二)。在第2圖中，與第1圖中顯示的部分相同的部分係標註相同的元件符號並省略說明。判定裝置110係針對屬於觀測裝置121至128的觀測裝置的各組，算出所算出的估算距離與所取得的實際距離之差。
此外，判定裝置110係從屬於觀測裝置121至128的觀測裝置的各組之中抽出所算出的差為預定值以上的組。藉此，便能夠從屬於觀測裝置121至128的觀測裝置的各組之中抽出其間存在空白區域103的觀測裝置的組。在第2圖所示的例子中係抽出觀測裝置121、124的組、觀測裝置122、125的組及觀測裝置123、126的組。
〈所抽出的觀測裝置間的連結直線之算出〉
判定裝置110係就每一組抽出的觀測裝置，算出如第2圖所示之連結觀測裝置間的直線。具體而言，係令各觀測裝置的位置座標分別為(x1,y1)、(x2,y2)。各觀測裝置的位置座標係例如預先記憶於判定裝置110的記憶體。判定裝置110係能夠藉由將x1、y1、x2、y2代入(y2-y1)x+(x2-x1)y+x2y1-x1y2=0而算出連結各觀測裝置的直線。在第2圖所示的例子中係算出直線211至213。
〈各直線的交點之算出〉
接著，判定裝置110係算出所算出的直線211至213的各交點。具體而言，判定裝置110係藉由解直線211至213的聯立方程式來算出直線211至213的各交點。在第2圖所示的例子中係算出交點221至223。
〈各交點的重心之算出〉
接著，判定裝置110係算出所算出的交點221至223的重心。具體而言，係令各交點的位置座標分別為(x1,y1)、(x2,y2)、……、(xm,ym)，則判定裝置110係能夠藉由((x1+x2+……+xm)/m,(y1+y2+……+ym)/m)而算出重心的位置座標。在第2圖所示的例子中，m=3，算出重心230。
〈空白區域之判定〉
接著，判定裝置110係判定以所算出的重心230為中心、涵蓋所算出的交點221至223的圓240所包圍的範圍為空白區域103。例如，判定裝置110係算出重心230與交點221至223的距離。具體而言，係令重心的位置座標與交點的位置座標分別為(x1,y1)、(x2,y2)。此時，判定裝置110係能夠藉由√((x2-x1)2 +(y2-y1)2 )算出重心與交點的距離。
接著，判定裝置110係針對(x-x1)2 +(y-y1)2 =r2 ，將重心230的位置座標(x1,y1)代入x1、y1，將重心230與交點221至223的各距離的最大值代入r。藉此，能夠算出以所算出的重心230為中心、涵蓋所算出的交點221至223的圓240。判定裝置110係例如將圓240做為判定結果輸出。
(判定裝置及觀測裝置的硬體構成)
第3圖係顯示判定裝置及觀測裝置的硬體構成的一例之圖。第1圖、第2圖所示的判定裝置110及觀測裝置121至128係例如能夠藉由第3圖所示的資訊處理裝置300實現。判定裝置110及觀測裝置121係可分別藉由不同的資訊處理裝置300而實現，亦可藉由單一資訊處理裝置300而實現。
資訊處理裝置300係例如藉由外部電源而動作。此外，資訊處理裝置300係具備CPU(Central Processing Unit；中央處理器)301、記憶體302、通訊部303、天線304、輸出入介面305、匯流排310。CPU301、記憶體302、通訊部303、輸出入介面305係藉由匯流排310而連接。
CPU301係為掌管資訊處理裝置300全體的控制的處理裝置。記憶體302係為例如包含主記憶體及輔助記憶體的記憶裝置。主記憶體係為例如RAM(Random Access Memory；隨機存取記憶體)。主記憶體係作為CPU301的工作區(work area)使用。輔助記憶體係為例如磁碟、光碟、快閃記憶體(Flash Memory)等非揮發性記憶體。輔助記憶體係記憶令資訊處理裝置300動作的各種程式。記憶於輔助記憶體的程式係載入至主記憶體而由CPU301執行。
通訊部303係藉由天線304而在與其他通訊裝置之間進行無線通訊。例如，通訊部303係在與判定裝置110和節點群102中位於自身裝置周圍的節點之間進行無線通訊。此外，通訊303與判定裝置110之間的通訊亦可為有線通訊。通訊部303係由CPU301控制。
輸出入介面305係例如含有接收來自於使用者的操作輸入的輸入設備與將資訊輸出給使用者的輸出設備等設備。輸入設備係例如能夠藉由按鍵(例如鍵盤)和搖控器等實現。輸出設備係例如能夠藉由顯示器和揚聲器等來實現。此外，亦可藉由觸控面板等實現輸入設備及輸出設備。輸出入介面305係由CPU301控制。
此外，資訊處理裝置300係將發送自節點群102的感測資訊由通訊部303接收匯集。此外，資訊處理裝置300係將所匯集到的感測資訊從輸出入介面305輸出。此外，資訊處理裝置300亦可將所匯集到的感測資訊從通訊部303經由網際網路(Internet)等網路發送給使用者終端和伺服器等外部裝置。
(節點的硬體構成)
第4圖係顯示節點的硬體構成的一例之圖。節點群102的各節點係例如能夠藉由第4圖所示的無線通訊裝置400實現。無線通訊裝置400係具備能量採集器(harvester)401、電池402、電力控制部403、感測器404、MCU(Micro Control Unit；微控制器)405、無線通訊部406、天線407、匯流排410。
能量採集器401係基於無線通訊裝置400設置處所的外部環境例如光、振動、溫度、無線電波(接收電波)等的能量變化進行發電。電池402係蓄積能量採集器401發電所產生的電力。電力控制部403係將蓄積於電池402的電力提供給無線通訊裝置400的各部。
感測器404、MCU405及無線通訊部406係藉由匯流排410而連接。感測器404係檢測無線通訊裝置400設置處所的預定變位量。感測器404係例如能夠使用檢測設置處所之壓力的壓電元件和檢測光的光電元件等元件。
MCU405係處理感測器404檢測出的資料，並將處理過的資料藉由無線通訊部406以無線信號的形式發送。此外，MCU405係以遞增無線通訊部406所接收的無線信號所含的跳躍數資訊，再將遞增過跳躍數資訊的無線信號發送給無線通訊裝置 400周圍的無線裝置的方式控制無線通訊部406。
無線通訊部406係經由天線407與無線通訊裝置400周圍的通訊裝置進行無線通訊。無線通訊裝置400周圍的通訊裝置係例如為觀測裝置121至128和節點群102中的其他節點。
(實施形態1的判定裝置的構成)
第5圖係顯示實施形態1的判定裝置的構成的一例之圖。如第5圖所示，實施形態1的判定裝置110係例如具備取得部501、控制部502、算出部503、判定部504。取得部501係就屬於觀測裝置121至128的觀測裝置的每一組，取得表示觀測裝置間的實際距離的距離資訊。取得部501係將所取得的距離資訊所表示的距離通知給判定部504。
控制部502係藉由進行與觀測裝置121至128之間的通訊來控制觀測裝置121至128。此外，控制部502係藉由節點群102進行的多重跳躍通訊而在觀測裝置121至128之間收送檢查信號。此外，控制部502係從觀測裝置121至128取得所收送的檢查信號的跳躍數資訊。控制部502係將所取得的跳躍數資訊所表示的跳躍數通知給算出部503。
算出部503係根據控制部502所通知的跳躍數，算出屬於觀測裝置121至128的觀測裝置的每一組的觀測裝置間的估算距離。算出部503係將所算出的估算距離通知給判定部504。
判定部504係根據取得部501所通知的距離與算出部503所通知的估算距離之比較結果，進行預定區域中不存在節點群102的無線通訊裝置之空白區域103的判定，並輸出判定結果。
取得部501係例如能夠藉由第3圖所示的CPU301及記憶體302實現。控制部502係例如能夠藉由第3圖所示的CPU301及通訊部303實現。算出部503及判定部504係例如能夠藉由第3圖所示的CPU301實現。此外，判定部504輸出的判定結果係例如藉由通訊部303和輸出入介面305輸出至外部。
(實施形態1的判定裝置的動作)
第6圖係顯示實施形態1的判定裝置的動作的一例之流程圖。實施形態1的判定裝置110係例如執行下述的各步驟。首先，判定裝置110係判斷是否所有藉由觀測裝置(觀測裝置121至128)進行的檢查皆已實施(步驟S601)。當並非所有藉由觀測裝置進行檢查皆已實施時(步驟S601：No)，判定裝置110係令觀測裝置121至128之中未實施檢查的觀測裝置的任一者發送檢查信號(步驟S602)。
接著，判定裝置110係針對步驟S602發送的檢查信號，取得到達各觀測裝置所需的各跳躍數(步驟S603)，然後回到步驟S601。具體而言，在步驟S603中，判定裝置110係從觀測裝置121至128之中因步驟S602而發送檢查信號的觀測裝置以外的觀測裝置，取得其所接收到的檢查信號所含的跳躍數資訊。
在步驟S601中，當所有藉由觀測裝置進行的檢查皆已實施時(步驟S601：Yes)，判定裝置110係根據步驟S603所取得的各跳躍數算出各觀測裝置間的估算距離(步驟S604)。此外，判定裝置110係取得各觀測裝置間的實際距離(步驟S605)。
接著，判定裝置110係判斷是否有步驟S604算出的估算距離與步驟S605取得的實際距離之差為臨限值以上的觀測 裝置的組(步驟S606)。臨限值係例如預先記憶於判定裝置110的記憶體。當沒有估算距離與實際距離之差為臨限值以上的組時(步驟S606：No)，判定裝置110係判定預定區域101裡沒有節點的空白區域(步驟S607)，結束一連串的處理。
在步驟S606中，當有估算距離與實際距離之差為臨限值以上的組時(步驟S606：Yes)，判定裝置110係判斷估算距離與實際距離之差為臨限值以上的組是否只有1組(步驟S608)。當估算距離與實際距離之差為臨限值以上的組為1組時(步驟S608：Yes)，判定裝置110係判定估算距離與實際距離之差為臨限值以上的觀測裝置的組之間有節點的空白區域(步驟S609)，結束一連串的處理。
在步驟S608中，當估算距離與實際距離之差為臨限值以上的組並非1組時(步驟S608：No)，判定裝置110係判斷估算距離與實際距離之差為臨限值以上的組是否有2組(步驟S610)。當估算距離與實際距離之差為臨限值以上的組有2組時(步驟S610：Yes)，判定裝置110係針對2組估算距離與實際距離之差為臨限值以上的各組，算出連結觀測裝置間的直線(步驟S611)。
接著，判定裝置110係算出步驟S611所算出的各直線的交點(步驟S612)。接著，判定裝置110係判定於步驟S612算出的交點有節點的空白區域(步驟S613)，結束一連串的處理。
在步驟S610中，當估算距離與實際距離之差為臨限值以上的組有3組以上時(步驟S610：No)，判定裝置110係前進至步驟S614。亦即，判定裝置110係針對3組以上估算距離與實際距離之差為臨限值以上的各組，算出連結觀測裝置間的直線(步驟 S614)。
接著，判定裝置110係算出步驟S614所算出的各直線的交點(步驟S615)。接著，判定裝置110係算出步驟S615所算出的各交點的重心(步驟S616)。接著，判定裝置110係判定以步驟S616所算出的重心為中心、涵蓋步驟S615所算出的各交點之圓為節點的空白區域(步驟S617)，結束一連串的處理。
(判定系統進行的跳躍數的觀測動作)
第7圖係顯示判定系統進行的跳躍數的觀測動作的一例之順序圖。例如，判定裝置110設置於觀測裝置121，藉此，以觀測裝置121為主控裝置(matser)、觀測裝置122至128為從屬裝置(slave)而進行觀測動作。
首先，觀測裝置121將要求通知跳躍數的通知要求信號發送給觀測裝置122至128(步驟S701)。接著，觀測裝置121通過無線方式將檢查信號發送給節點群102中位於觀測裝置121周圍的節點(步驟S702)。藉此，觀測裝置121所發送的檢查信號由節點群102多重跳躍轉送，經多重跳躍轉送的檢查信號便由觀測裝置122至128接收。
接著，觀測裝置122至128將所接收到的檢查信號的跳躍數通知給觀測裝置121(步驟S703)。藉此，觀測裝置121便能夠取得觀測裝置121與觀測裝置122至128之間的各跳躍數。
接著，觀測裝置121將要求實施檢查的檢查要求信號發送給觀測裝置122(步驟S704)。接著，觀測裝置122將要求通知跳躍數的通知要求信號發送給觀測裝置121、123至128(步驟S705)。接著，觀測裝置122通過無線方式將檢查信號發送給節點 群102中位於觀測裝置122周圍的節點(步驟S706)。藉此，觀測裝置122所發送的檢查信號由節點群102多重跳躍轉送，經多重跳躍轉送的檢查信號便由觀測裝置121、123至128接收。
接著，觀測裝置121、123至128將所接收到的檢查信號的跳躍數通知給觀測裝置122(步驟S707)。接著，觀測裝置122將步驟S707所通知的跳躍數的收集結果通知給觀測裝置121(步驟S708)。藉此，觀測裝置121便能夠取得觀測裝置122與觀測裝置121、123至128之間的各跳躍數。
與對觀測裝置122同樣地，觀測裝置121也對觀測裝置123至127發送檢查信號，藉此使之實施檢查，取得各跳躍數。
接著，觀測裝置121將要求實施檢查的檢查要求信號發送給觀測裝置128(步驟S709)。接著，觀測裝置128將要求通知跳躍數的通知要求信號發送給觀測裝置121至127(步驟S710)。接著，觀測裝置128以無線方式將檢查信號發送給節點群102中位於觀測裝置128周圍的節點(步驟S711)。藉此，觀測裝置128所發送的檢查信號由節點群102多重跳躍轉送，經多重跳躍轉送的檢查信號由觀測裝置121至127接收。
接著，觀測裝置121至127將所接收到的檢查信號的跳躍數通知給觀測裝置128(步驟S712)。接著，觀測裝置128將步驟S712所通知的跳躍數的收集結果通知給觀測裝置121(步驟S713)。藉此，觀測裝置121便能夠取得觀測裝置128與觀測裝置121至127之間的各跳躍數。
此外，亦可在第7圖所示的觀測動作之前進行節點 群102各節點的充電。節點群102各節點的充電係例如能夠配合第4圖所示的能量採集器401的種類進行。例如，當能量採集器401是利用環境無線電波進行發電時，藉由對預定區域101照射充電用的無線電波便能夠進行節點群102各節點的充電。
藉此，節點群102的各節點能夠更確實且以相同的功率發送檢查信號，從而易於讓觀測裝置間的實際距離與檢查信號的跳躍數成比例。因此能夠算出更高精度的觀測裝置間的估算距離。節點群102各節點的充電係例如能夠藉由判定裝置110進行。
(根據跳躍數的估算距離之算出)
第8圖係顯示根據跳躍數的估算距離之算出一例之圖。如前述，判定裝置110係針對屬於觀測裝置121至128的觀測裝置的各組，算出根據跳躍數估算的觀測裝置間的估算距離。
第8圖係顯示預定區域101中位於觀測裝置121與觀測裝置126之間的部分區域801。節點811至816係為節點群102之中為部分區域801所涵蓋的各節點。在第8圖中係假設節點811至816以等間隔配置成直線狀。
判定裝置110係取得預定區域101裡的節點群102的各節點間的平均的距離802。例如，判定裝置110係根據預定區域101裡的節點群102的密度[個/面積]，算出各節點間的距離802。具體而言，若令預定區域101的節點群102的密度為ρ，則能夠藉由1/√ ρ算出各節點間的距離802。
此外，判定裝置110係取得節點群102的各節點所發送的無線電波的到達距離803。無線電波的到達距離803係例如 預先記憶於判定裝置110的記憶體。
當(節點間的距離)≦(無線電波的到達距離)<(節點間的距離)×2時，判定裝置110係能夠藉由(節點間的距離)×(跳躍數)算出觀測裝置間的估算距離。此外，當(節點間的距離)×2≦(無線電波的到達距離)<(節點間的距離)×3時，判定裝置110係能夠藉由(節點間的距離)×2×(跳躍數)算出觀測裝置間的估算距離。
同樣的，當(節點間的距離)×n≦(無線電波的到達距離)<(節點間的距離)×(n+1)時，判定裝置110係能夠藉由(節點間的距離)×n×(跳躍數)算出觀測裝置間的估算距離。如上述，判定裝置110係根據節點群102的節點間的距離、跳躍數、及相應於節點群102的節點發送的無線信號的到達距離之係數的乘法運算，算出估算距離。藉此，能夠算出高精度的估算距離。
此外，當(無線電波的到達距離)<(節點間的距離)時，這是節點間接收不到無線電波的狀況，形成了有漏洞的感測器網路。此時，判定裝置110亦可對使用者輸出警告資訊。
在第8圖中係針對節點811至816以等間隔配置成直線狀的情形進行說明，但亦可考量節點811至816不是等間隔並配置成非直線狀的情形來算出節點間的距離802。例如，判定裝置110係算出部分區域801的面積。若令觀測裝置121與觀測裝置126之間的實際距離為L，則部分區域801的橫方向的長度為L。此外，令部分區域801的縱方向的長度為節點間的平均的距離802(1/√ ρ)的3/2。
此時，判定裝置110係能夠藉由L．(1/√ ρ)．(2/3)算出觀測裝置121與觀測裝置126之間的部分區域801的面積。 因此判定裝置110能夠藉由L．(1/√ ρ)．(2/3)．ρ算出部分區域801裡實際的節點數。
此外，判定裝置110係算出將觀測裝置121與觀測裝置126之間的實際距離除以算出的部分區域801裡的節點數所得之值。亦即，判定裝置110係算出(1/√ ρ)．(3/2)。藉此，能夠算出將各節點的分佈差異納入考量下的各節點間的距離。
如上述，實施形態1的判定裝置110係算出根據節點群102周圍的觀測裝置121至128經由節點群102相互收送的無線信號的跳躍數進行估算的觀測裝置間的估算距離。此外，判定裝置110係比較估算距離與實際距離，藉此而能夠判定節點群的空白區域103。
此外，藉由利用設置於預定區域101周圍的觀測裝置121至128與散佈在預定區域101的節點群102，能夠比例如使用目視、X射線攝影器等測量儀器、鎚擊試驗等更容易判定空白區域103。
另外，在例如第1圖、第2圖所示的判定系統100中係針對使用8個觀測裝置(觀測裝置121至128)進行空白區域103的判定的情形進行說明，但觀測裝置只要為2個以上即可。例如，藉由使用2個以上的觀測裝置，能夠抽出1組以上估算距離與實際距離之差為臨限值以上的觀測裝置的組，因此能夠判定空白區域103之有無及含有空白區域103所在位置的直線。此外，例如藉由使用4個以上的觀測裝置，能夠算出空白區域103所在的位置座標，因此能夠判定空白區域103的位置。
(實施形態2) (實施形態2的判定系統)
第9圖係顯示實施形態2的判定系統的一例之圖。在第9圖中，與第1圖、第2圖中顯示的部分相同的部分係標註相同的元件符號並省略說明。如第9圖所示，實施形態2的判定系統900係含有判定裝置910與觀測裝置921至923。觀測裝置921至923的各者亦可為例如第1圖、第2圖所示的觀測裝置121至128的任一者。觀測裝置921至923係以包圍預定區域101的方式設置。
判定裝置910係為能夠與觀測裝置921至923進行通訊的裝置。此外，判定裝置910可為與觀測裝置921至923分開設置的裝置，亦可為設置於觀測裝置921至923任一者的裝置。在第9圖所示的例子中，判定裝置910係設置於觀測裝置921。
第9圖所示的預定區域101係與第1圖示的預定區域101同樣，有節點群102散佈，且具有不存在節點的空白區域103。令屬於節點群102的對象節點901對周圍發送了無線信號。例如，對象節點901係發送表示自身裝置具有的感測器的感測結果之無線信號。對象節點901所發送的無線信號係一邊遞增跳躍數資訊一邊經節點群102多重跳躍轉送，而由觀測裝置921至923接收。觀測裝置921至923係將接收到的無線信號的跳躍數資訊發送給判定裝置910。
判定裝置910係為判定對象節點901的位置的判定裝置。具體而言，判定裝置910係根據從觀測裝置921至923接收的跳躍數資訊，算出對象節點901與觀測裝置921至923之間的各估算距離。關於根據跳躍數的估算距離之算出係例如能夠藉由第8圖所示的方式進行。
判定裝置910係根據所算出的估算距離，算出以觀測裝置921至923的各者為起點的估算曲線931至933。例如，估算曲線931係為以觀測裝置921為中心、以對象節點901與觀測裝置921之間的估算距離為半徑的圓弧。
此外，判定裝置910係取得表示空白區域103範圍的空白區域資訊。空白區域資訊係例如由使用者輸入至判定裝置910，記憶於判定裝置910的記憶體。例如，使用者係測量空白區域103在預定區域101中的位置。關於空白區域103的位置的測量係例如能夠使用目視、測量儀器(X射線攝影器等)、鎚擊試驗等。此外，空白區域資訊亦可使用上述的判定裝置110的判定結果。
此外，由於估算曲線932與觀測裝置922之間存在空白區域103，所以判定裝置910係根據表示空白區域103範圍的空白區域資訊修正估算曲線932。關於根據空白區域資訊的估算曲線之修正，於後詳述(參照例如第10圖)。推定曲線932a係為修正估算曲線932而得的估算曲線。判定裝置910係藉由算出估算曲線931、932a、933的交點而判定對象節點901的位置。藉此，能夠更正確地判定無線信號發送來源之對象節點901的位置。
(判定系統進行的估算曲線的修正)
第10圖係顯示判定系統進行的估算曲線的修正的一例之圖(之一)。第10圖中，與第9圖中顯示的部分相同的部分係標註相同的元件符號並省略說明。例如，係令觀測裝置921與觀測裝置922以包夾空白區域103的方式配置。
〈空白區域的單位長度的影響度之算出〉
判定裝置910係算出空白區域103的單位長度對根據跳躍數的估算距離之影響度。具體而言，判定裝置910係首先藉由節點群102進行的多重跳躍通訊，讓檢查信號(無線信號)在觀測裝置921與觀測裝置922間收送，藉此，取得觀測裝置921與觀測裝置922之間的無線信號的跳躍數。此外，判定裝置910係算出根據所取得的跳躍數的觀測裝置921與觀測裝置922之間的估算距離。關於根據跳躍數的估算距離之算出係與第8圖所示的估算距離之算出相同。
此外，判定裝置910係取得表示觀測裝置921與觀測裝置922之間的實際距離之距離資訊。距離資訊係例如預先記憶於判定裝置910的記憶體。或者，判定裝置910亦可根據表示觀測裝置921、922的各位置座標之資訊進行的計算來取得距離資訊。觀測裝置921、922的各位置座標可例如預先記憶於判定裝置910的記憶體，亦可從觀測裝置921、922取得。
此外，判定裝置910係算出觀測裝置921與觀測裝置922之間的估算距離與實際距離之差。
此外，判定裝置910係算出連結觀測裝置921與觀測裝置922的直線。具體而言，係令觀測裝置921、觀測裝置922的位置座標分別為(x1,y1)、(x2,y2)。判定裝置910係能夠藉由將x1、y1、x2、y2代入(y2-y1)x+(x2-x1)y+x2y1-x1y2=0而算出連結觀測裝置921、觀測裝置922的直線。在第10圖所示的例子中係算出直線1010。
接著，判定裝置910係算出所算出的直線1010與空白區域103邊界線的各交點。具體而言，係藉由算出表示直線1010 的式子與表示空白區域103範圍的式子的聯立方程式的解而來算出直線1010與空白區域103邊界線的各交點。在第10圖所示的例子中係算出交點1021、1022。
接著，判定裝置910係算出交點1021、1022間的距離。接著，判定裝置910係將觀測裝置921與觀測裝置922之間的估算距離與實際距離之差除以交點1021、1022間的距離。藉此，便能夠算出空白區域103的單位長度對根據跳躍數的估算距離之影響度。
〈估算曲線之算出〉
第11圖係顯示判定系統進行的估算曲線的修正的一例之圖(之二)。接著，判定裝置910係算出以觀測裝置922的位置座標為中心、以根據自對象節點901(參照第9圖)計數起的跳躍數估算的對象節點901與觀測裝置922之間的估算距離為半徑之圓弧。藉此，便能夠算出根據觀測裝置922估算的估算曲線1110。
接著，判定裝置910係判斷觀測裝置922的位置座標與估算曲線1110之間是否有空白區域103的至少一部分存在。當觀測裝置922的位置座標與估算曲線1110之間不存在空白區域103時，判定裝置910不對估算曲線110進行修正。
當觀測裝置922的位置座標與估算曲線1110之間存在空白區域103的至少一部分時，判定裝置910係選擇估算曲線1110上的點1111，算出連結觀測裝置922與點1111的直線。
例如，以觀測裝置922的位置座標為(x0,y0)、半徑為r的圓的圓周上的點(x1,y1)係滿足(x1-x0)2 +(y1-y0)2 =r2 。因此，通過點1111與觀測裝置922的位置座標(x0,y0)的直線為 (x-x1)/(x0-x1)=(y-y1)/(y0-y1)。
接著，判定裝置910係當所算出的直線1112具有與空白區域103重疊的部分時，算出直線1112與空白區域103的交點1121、1122之間的距離。例如，令交點1121、1122的位置座標分別為(x1,y1)、(x2,y2)，則交點間的距離為√((x2-x1)2 +(y2-y1)2 )。藉此，便能夠算出直線1112與空白區域103重疊的部分的長度。
接著，判定裝置910係將所算出的交點1121、1122之間的距離乘上所取得的空白區域103的單位長度的影響度。藉此，能夠算出空白區域103對點1111的影響度。
接著，判定裝置910係將點1111往觀測裝置922的位置座標之側僅移動乘算結果的距離。點1111a係為將點1111往觀測裝置922的位置座標之側僅移動乘算結果的距離所得之點。具體而言，判定裝置910係藉由算出(x-x1)/(x0-x1)=(y-y1)/(y0-y1)且(x1-x)2 +(y1-y)2 =(空白區域103對點1111的影響度)2 之點(x,y)而算出點1111a。藉此，便能夠根據空白區域103的影響度修正估算曲線1110上的點1111。
第12圖係顯示判定系統進行的估算曲線的修正的一例之圖(之三)。如第12圖所示，判定裝置910針對估算曲線1110上的其他各點亦進行了針對估算曲線1110上的點1111所進行的修正，藉此，能夠獲得根據空白區域103的影響度對估算曲線1110進行修正而得的估算曲線1110a。
(判定裝置及觀測裝置的硬體構成)
判定裝置910及觀測裝置921至923係例如能夠藉由第3圖所示的資訊處理裝置300實現。判定裝置910及觀測裝置921至 923係可各藉由不同的資訊處理裝置300實現，亦可藉由單一資訊處理裝置300實現。此外，亦可藉由單一資訊處理裝置300來實現實施形態1的判定裝置110與實施形態2的判定裝置910。
(實施形態2的判定裝置的構成)
第13圖係顯示實施形態2的判定裝置的構成的一例之圖。如第13圖所示，實施形態2的判定裝置910係具備取得部1301、算出部1302、修正部1303、判定部1304。
取得部1301係以觀測裝置921至923的各者為對象觀測裝置，取得表示發送自對象節點901(對象無線通訊裝置)的無線信號藉由節點群102進行的多重跳躍通訊被對象觀測裝置接收所需的跳躍數之跳躍數資訊。取得部1301係將所取得的跳躍數資訊所表示的跳躍數通知給算出部1302。
算出部1302係以觀測裝置921至923的各者為對象觀測裝置，算出根據取得部1301通知的跳躍數估算的對象觀測裝置與對象節點901之間的估算距離。此外，算出部1302係以觀測裝置921至923的各者為對象觀測裝置，根據所算出的估算距離，算出表示對象節點901的候補位置之估算線(估算曲線)。算出部1302係將所算出的估算曲線通知給修正部1303。
修正部1303係取得表示預定區域101中不存在節點群102的節點的空白區域103的範圍之空白區域資訊。此外，修正部1303係根據所取得的空白區域資訊，以觀測裝置921至923的各者為對象觀測裝置，修正算出部1302所通知的估算曲線。修正部1303係將修正後的估算曲線通知給判定部1304。
判定部1304係根據修正部1303所通知的各估算曲 線的交點判定對象節點901的位置。判定部1304係輸出判定結果。
取得部1301係例如能夠藉由第3圖所示的CPU301及通訊部303實現。算出部1302、修正部1303及判定部1304係例如能夠藉由第3圖所示的CPU301實現。此外，判定部1304輸出的判定結果係例如藉由通訊部303和輸出入介面305輸出至外部。
(實施形態2的判定裝置的判定動作)
第14圖係顯示實施形態2的判定裝置的判定動作的一例之流程圖。實施形態2的判定裝置910係例如執行下述的各步驟。首先，判定裝置910係判斷是否已算出所有根據觀測裝置(觀測裝置921至923)估算的估算曲線(步驟S1401)。當有任一根據觀測裝置估算的估算曲線未算出時(步驟S141：No)，判定裝置910係取得空白區域資訊(步驟S1402)。另外，空白區域資訊的取得亦可於步驟S1401之前進行。
接著，判定裝置910係取得無線信號從對象節點901到達未有估算曲線算出的對象觀測裝置所需的跳躍數(步驟S1403)。接著，判定裝置910係算出根據步驟S1403取得的跳躍數估算的對象觀測裝置與對象節點901之間的估算距離(步驟S1404)。
接著，判定裝置910係算出以對象觀測裝置為中心、以步驟S1404算出的估算距離為半徑的圓，做為根據對象觀測裝置估算的估算曲線(步驟S1405)。接著，判定裝置910係根據步驟S1402取得的空白區域資訊，判斷對象觀測裝置與步驟S1405算出的估算曲線之間是否有空白區域(步驟S1406)。
在步驟S1406中，當不存在空白區域時(步驟S1406：No)，判定裝置910係回到步驟S1401。當存在空白區域時(步驟S1406：Yes)，判定裝置910係根據步驟S1402取得的空白區域資訊，修正步驟S1405算出的估算曲線(步驟S1407)，然後回到步驟S1401。關於估算曲線之修正，於後詳述(參照例如第15圖)。
在步驟S1401中，當算出所有根據觀測裝置估算的估算曲線時(步驟S1401：Yes)，判定裝置910係算出所算出的各估算曲線的交點(步驟S1408)。接著，判定裝置910係算出步驟S1408所算出的交點的重心，藉此判定對象節點的位置(步驟S1409)，結束一連串的處理。
(實施形態2的判定裝置的修正動作)
第15圖係顯示實施形態2的判定裝置的修正動作的一例之流程圖。判定裝置910係例如執行下述的各步驟做為第14圖所示的步驟S1407中的估算曲線的修正動作。
首先，判定裝置910係取得空白區域資訊所表示的空白區域的單位長度的影響度(步驟S1501)。接著，判定裝置910係判斷根據對象觀測裝置估算的估算曲線上的各點是否經後述的步驟S1503處理過(步驟S1502)。當並未對估算曲線上的各點進行處理時(步驟S1502：No)，判定裝置910係以估算曲線上的各點之中未處理的點為對象點，算出連結對象點與對象觀測裝置的直線(步驟S1503)。
接著，判定裝置910係根據空白區域資訊判斷步驟S1503算出的直線是否具有與空白區域重疊的部分(步驟S1504)。當不具有重疊的部分時(步驟S1504：No)，判定裝置910係回到步 驟S1502。當具有重疊的部分時(步驟S1504：Yes)，判定裝置910係算出步驟S1503所算出的直線中與空白區域重疊的部分的長度(步驟S1505)。
接著，判定裝置910係將步驟S1505算出的重疊部分的長度乘上步驟S1501取得的單位長度的影響度(步驟S1506)。接著，判定裝置910係將根據對象觀測裝置估算的估算曲線上的對象點往對象觀測裝置之側僅移動步驟S1506的乘算結果的距離(步驟S1507)，然後回到步驟S1502。
在步驟S1502中，當已處理過估算曲線上的各點時(步驟S1502：Yes)，判定裝置910係結束一連串的修正動作。藉此，便能夠根據空白區域資訊修正估算曲線。
如上述，實施形態2的判定裝置910係根據不存在節點的空白區域103的範圍來修正根據從對象節點901到達觀測裝置921至923所需的跳躍數估算出的節點位置的估算曲線931至933。藉此，即使對象節點901與觀測裝置921至923的至少任一者之間有空白區域103仍能夠以高精度判定對象節點901的位置。
此外，藉由結合實施形態1、2，能夠實現執行空白區域103之判定與根據空白區域103的判定結果及跳躍數進行的對象節點901的位置之判定的判定裝置。
另外，在上述各實施形態中所說明的判定方法係能夠藉由以個人電腦或工作站等電腦執行預先準備好的程式來實現。該程式係記錄於硬碟、軟碟、CD-ROM、MO、DVD等電腦可讀取的記錄媒體，藉由電腦從記錄媒體讀出執行。此外，該程式 亦可為能夠經由網際網路等網路分送的傳送媒體。
此外，在上述各實施形態中係針對藉由二維位置座標進行位置之判定等動作的構成進行說明，但亦可為藉由三維位置座標進行位置之判定等動作的構成。例如，通過2個三維位置座標(x1,y1,z1)、(x2,y2,z2)的直線係能夠藉由(x-x1)/(x2-x1)=(y-y1)/(y2-y1)=(z-z1)/(z2-z1)算出。
此外，3個以上的三維位置座標(x1,y1,z1)、(x2,y2,z2)、……、(xm,ym,zm)的重心係能夠藉由((x1+x2+……+xm)/m,(y1+y2+……+ym)/m,(z1+z2+……+zm)/m)算出。
2個三維位置座標(x1,y1,z1)、(x2,y2,z2)之間的距離係能夠藉由√((x2-x1)2 +(y2-y1)2 +(z2-z1)2 )算出。
此外，以三維位置座標(x1,y1,z1)為中心、以r為半徑的球係能夠藉由(x-x1)2 +(y-y1)2 +(z-z1)2 =r2 算出。
此外，以三維位置座標(x0,y0,z0)為中心、以r為半徑的球面上的點(x1,y1,z1)係能夠藉由(x1-x0)2 +(y1-y0)2 +(z1-z0)2 =r2 算出。通過球面上的點(x1,y1,z1)與球的中心(x0,y0,z0)的直線係能夠藉由(x-x1)/(x0-x1)=(y-y1)/(y0-y1)=(z-z1)/(z0-z1)算出。
此外，將三維位置座標(x1,y1,z1)僅移動預定距離所得的點係能夠藉由計算(x-x1)/(x0-x1)=(y-y1)/(y0-y1)=(z-z1)/(z0-z1)且(x1-x)2 +(y1-y)2 +(z1-z)2 =(預定距離)2 之點而算出。
此外，預定區域101中節點間的距離係能夠根據預定區域101中的節點群102的密度[個/體積]算出。例如，令預定區域101中的節點群102的密度為ρ，則預定區域101中的節點間的距離係能夠藉由1/ρ13 算出。
100‧‧‧判定系統
101‧‧‧預定區域
102‧‧‧節點群
103‧‧‧空白區域
110‧‧‧判定裝置
121至128‧‧‧觀測裝置

Claims (14)

  1. 一種判定方法，包含下列步驟：取得表示設置於散佈有複數個無線通訊裝置的預定區域周圍的複數個觀測裝置之間的距離之距離資訊；藉由前述複數個無線通訊裝置間的多重跳躍通訊，使無線信號收送於前述複數個觀測裝置之間；根據在前述複數個觀測裝置之間經多重跳躍通訊的無線信號的跳躍數，算出前述複數個觀測裝置之間的估算距離；及根據所取得的前述距離資訊所表示的距離與所算出的前述估算距離之比較結果，進行前述預定區域中不存在前述無線通訊裝置的空白區域之判定。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之判定方法，其中前述複數個觀測裝置係為包圍前述預定區域的4個以上的觀測裝置；且其中，針對前述觀測裝置的各組取得前述距離資訊；針對前述觀測裝置的各組算出前述估算距離；及抽出前述觀測裝置的各組中之前述距離資訊所表示的距離與前述估算距離之差為預定值以上的組，並根據抽出結果判定前述空白區域的位置。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之判定方法，其中，當抽出前述差為前述預定值以上的複數個組時，針對所抽出的複數個組的各者算出連結觀測裝置間的直線，並根據所算出的各直線的交點判定前述空白區域的位置。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之判定方法，其中，當抽出前述差為前述預定值以上的3個以上之組時，算出前述各直線的各交 點，並根據所算出的各交點的重心與前述各交點判定前述空白區域的範圍。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之判定方法，其中，係將以前述重心為中心且涵蓋前述各交點的圓所圍繞的範圍判定為前述空白區域。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之判定方法，其中，算出前述重心與前述各交點之間的各距離的最大值，且將以前述重心為中心且以所算出的最大值為半徑的圓所圍繞的範圍判定為前述空白區域。
  7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項所述之判定方法，其中，根據從前述預定區域中的前述複數個無線通訊裝置的密度算出的前述複數個無線通訊裝置間的距離與前述跳躍數算出前述估算距離。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之判定方法，其中，根據前述無線通訊裝置間的距離、前述跳躍數、及相應於前述複數個無線通訊裝置發送的無線信號的到達距離之係數的乘法運算，算出前述估算距離。
  9. 如申請專利範圍第1至6項中任一項所述之判定方法，其中，前述複數個觀測裝置係以和前述複數個無線通訊裝置相同的發送功率發送前述無線信號。
  10. 如申請專利範圍第1至6項中任一項所述之判定方法，其中，前述複數個觀測裝置的各者係當從前述複數個無線通訊裝置的複數條路徑接收到同一發送來源的前述無線信號時，取得所接收到的各無線信號的各跳躍數中最小的跳躍數； 根據由前述複數個觀測裝置取得的跳躍數算出前述估算距離。
  11. 一種判定程式，令電腦執行下列處理：取得表示設置於散佈有複數個無線通訊裝置的預定區域周圍的複數個觀測裝置之間的距離之距離資訊；藉由前述複數個無線通訊裝置間的多重跳躍通訊，使無線信號收送於前述複數個觀測裝置之間；根據在前述複數個觀測裝置之間經多重跳躍通訊的無線信號的跳躍數，算出前述複數個觀測裝置之間的估算距離；及根據所取得的前述距離資訊所表示的距離與所算出的前述估算距離之比較結果，進行前述預定區域中不存在前述無線通訊裝置的空白區域之判定。
  12. 一種判定裝置，具有：記憶裝置，係記憶從設置於散佈有複數個無線通訊裝置的預定區域周圍的複數個觀測裝置接收到的資訊；及處理裝置，係處理記憶於前述記憶裝置的資訊；前述處理裝置係進行下列處理：取得表示前述複數個觀測裝置之間的距離之距離資訊；藉由前述複數個無線通訊裝置間的多重跳躍通訊，使無線信號收送於前述複數個觀測裝置之間；根據在前述複數個觀測裝置之間經多重跳躍通訊的無線信號的跳躍數，算出前述複數個觀測裝置之間的估算距離；根據所取得的前述距離資訊所表示的距離與所算出的前述估算距離之比較結果，進行前述預定區域中不存在前述無線 通訊裝置的空白區域之判定。
  13. 一種判定系統，含有複數個觀測裝置及判定裝置，該複數個觀測裝置係設置於散佈有複數個無線通訊裝置的預定區域周圍，該判定裝置係具有：記憶裝置，係記憶從前述複數個觀測裝置接收到的資訊；及處理裝置，係處理記憶於前述記憶裝置的資訊；前述處理裝置係進行下列處理：取得表示前述複數個觀測裝置之間的距離之距離資訊；藉由前述複數個無線通訊裝置間的多重跳躍通訊，使無線信號收送於前述複數個觀測裝置之間；根據在前述複數個觀測裝置之間經多重跳躍通訊的無線信號的跳躍數，算出前述複數個觀測裝置之間的估算距離；根據所取得的前述距離資訊所表示的距離與所算出的前述估算距離之比較結果，進行前述預定區域中不存在前述無線通訊裝置的空白區域之判定。
  14. 一種判定方法，包含以下步驟：取得表示設置於散佈有複數個無線通訊裝置的預定區域周圍的第一複數個觀測裝置之間的距離之距離資訊；藉由前述複數個無線通訊裝置間的多重跳躍通訊，使無線信號收送於前述第一複數個觀測裝置之間；根據在前述第一複數個觀測裝置之間經多重跳躍通訊的無線信號的跳躍數，算出前述第一複數個觀測裝置之間的估算距離；根據所取得的前述距離資訊所表示的距離與所算出的前 述估算距離之比較結果，進行前述預定區域中不存在前述無線通訊裝置的空白區域之判定；針對設置於前述預定區域周圍的第二複數個觀測裝置的各者，取得表示從包含於前述複數個無線通訊裝置的對象無線通訊裝置發送的無線信號藉由前述複數個無線通訊裝置間的多重跳躍通訊而由前述觀測裝置接收為止的跳躍數之跳躍數資訊；針對前述第二複數個觀測裝置的各者，根據所取得的前述跳躍數資訊所表示的跳躍數，從前述觀測裝置與前述對象無線通訊裝置之間的估算距離算出表示前述對象無線通訊裝置的位置之候補的估算線；針對前述第二複數個觀測裝置的各者，根據前述空白區域的判定結果，修正所算出的前述估算線；根據修正過的前述估算線的交點，判定前述對象無線通訊裝置的位置。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019038893A1 (ja) * 2017-08-24 2019-02-28 株式会社ベイビッグ 位置検知システム及び位置検知方法
JP6291654B1 (ja) * 2017-08-24 2018-03-14 株式会社ベイビッグ 位置検知システム及び位置検知方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090097432A1 (en) * 2007-10-12 2009-04-16 Tae Soo Kwon Method for setting packet transmission path in ad hoc network, and network apparatus using the same
US7623512B2 (en) * 2004-06-04 2009-11-24 Samsung Electronics Co., Ltd. System, medium, and method for estimating distance in communication system having nodes

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7925568B2 (en) * 2002-04-10 2011-04-12 Volt Information Sciences, Inc. Computer system and method for producing analytical data related to the project bid and requisition process
EP1514380A1 (en) * 2002-06-18 2005-03-16 BRITISH TELECOMMUNICATIONS public limited company Method and apparatus for locating devices
US9245241B2 (en) * 2003-11-07 2016-01-26 At&T Intellectual Property I, L.P. Methods, systems and computer program products for planning resources based on primary and alternate location relief strategies
JP4572698B2 (ja) 2005-02-21 2010-11-04 日本電気株式会社 携帯端末装置、無線通信システム、位置情報算出方法及びプログラム
JP4551243B2 (ja) * 2005-02-25 2010-09-22 富士通セミコンダクター株式会社 露光データ生成装置および方法
JP4730894B2 (ja) * 2005-06-27 2011-07-20 Ｎｅｃトーキン株式会社 無線システム
US20090167513A1 (en) * 2005-12-09 2009-07-02 Hill Lawrence W Integrated Vehicular Positioning and Communications System
JP2007221541A (ja) 2006-02-17 2007-08-30 Oki Electric Ind Co Ltd 位置検出方法
US7579990B2 (en) * 2007-02-26 2009-08-25 Oki Electric Industry Co., Ltd. Method and system for estimating the location of a wireless terminal from a received signal strength
US8320933B2 (en) * 2007-02-28 2012-11-27 Polaris Wireless, Inc. Estimating whether or not a wireless terminal is in a zone using radio navigation
KR101305860B1 (ko) 2009-03-10 2013-09-06 엘에스산전 주식회사 Ｒｆｉｄ 안테나 시스템 및 ｒｆｉｄ 안테나 시스템의 제어방법
RU2432581C1 (ru) * 2010-03-03 2011-10-27 Общество с ограниченной ответственностью "РТЛ-Сервис" Способ локации радиоузла, система локации радиоузла и узел обработки данных
US8805404B1 (en) * 2012-07-10 2014-08-12 Trend Micro, Inc. Mobile device tracking using group dynamics
US20150120555A1 (en) * 2013-10-29 2015-04-30 Elwha Llc Exchange authorization analysis infused with network-acquired data stream information
US20150358768A1 (en) * 2014-06-10 2015-12-10 Aliphcom Intelligent device connection for wireless media in an ad hoc acoustic network

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7623512B2 (en) * 2004-06-04 2009-11-24 Samsung Electronics Co., Ltd. System, medium, and method for estimating distance in communication system having nodes
US20090097432A1 (en) * 2007-10-12 2009-04-16 Tae Soo Kwon Method for setting packet transmission path in ad hoc network, and network apparatus using the same

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
S. Vural and E. Ekici, "On Multihop Distances in Wireless Sensor Networks with Random Node Locations," IEEE Trans. On Mobile Computing, vol.9, no.4, Apr. 2010, pp.540-552 *

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EP2890185A1 (en) 2015-07-01

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