WO2007066727A1 - 位置決定方法、位置決定装置およびプログラム - Google Patents

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WO2007066727A1
WO2007066727A1 PCT/JP2006/324461 JP2006324461W WO2007066727A1 WO 2007066727 A1 WO2007066727 A1 WO 2007066727A1 JP 2006324461 W JP2006324461 W JP 2006324461W WO 2007066727 A1 WO2007066727 A1 WO 2007066727A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
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positioning
communication quality
area
estimated
worst
Prior art date
Application number
PCT/JP2006/324461
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Mitsunori Morisaki
Original Assignee
Nec Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nec Corporation filed Critical Nec Corporation
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Priority to US12/096,731 priority patent/US8265635B2/en
Publication of WO2007066727A1 publication Critical patent/WO2007066727A1/ja

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W64/00—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/14—Determining absolute distances from a plurality of spaced points of known location
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/16—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using electromagnetic waves other than radio waves

Definitions

  • the above-mentioned or the second clarification is characterized in that the final property is an angle.
  • the factor that changes the quality is at the end of reception.
  • the factor that changes the quality is the end of reception, which is 8 in order to solve 0017, and in the deviation of 7 above. It is characterized in that the factor that changes the quality is delay.
  • the above-mentioned area covers the above-mentioned area and It is characterized by determining the position.
  • a transmission stage that seeks a final quality that satisfies the required degree when the communication quality is best estimated
  • the above 9 or the second aspect of the above is characterized in that the above stage obtains an end result that satisfies the required degree when the communication quality is estimated to be the worst. To do.
  • the factor that changes the quality is the end of reception.
  • the deviations of 9 to 26 above are characterized in that the fixed position and the area determine the end position over the area.
  • 28 is a device for measuring the end of a region by measuring the end position in the area by receiving information transmitted from the end to the end.
  • a receiving stage that finds a final quality that satisfies the required degree when the communication quality is best estimated
  • 37 is a program at the end of transmission in the method of measuring the end position in the region by receiving the information transmitted from the end to the end of 37 to solve the problem.
  • a transmission mechanism that seeks a final quality that satisfies the required degree when the communication quality is best estimated
  • 38 is a program for the receiving end in the method of measuring the ending position in the area by receiving the information transmitted from the transmitting end to the transmitting end.
  • the signal from the 1052 line device can be transmitted, received, or received.
  • a 3023 receiver that can receive external signals from the 302 receiver
  • the line equipment 1011 012 013 which is the transmission (telephone) installed to make the mobile equipment 1014 015, which is the receiving equipment existing in the designated 1016, the mobile equipment 1014 015.
  • the purpose is to determine the location.
  • the degree of radio wave is estimated to be the maximum, and if the requirement is satisfied when the surrounding area at the end of transmission is the widest state, the radio wave will be reduced if the transmission degree decreases.
  • the demand will always be met, since it will change in the direction.
  • the communication quality fluctuates, for example, when the transmission end is transmitting D with infrared rays
  • the sound of sunlight can be considered as a factor that fluctuates the communication quality.
  • the intensity is strong during the daytime, and the degree of sunlight in the measurement range is somewhat effective.
  • the reception sensitivity and the reception end it is conceivable that the reception end sensitivity and the reception end.
  • the stem composition is shown in 00644.
  • the system consists of at least one solid line device 1061 to 1063 and at least one solid line device 1064 to 1065 and a structure 1066.
  • the characteristics of fixed line equipments 1061 to 1063 are determined based on the characteristics of mobile line equipments 1064 to 1065 and the factors that fluctuate communication quality (below, simply change). Design and install the fixed wire equipment 1061-1063.
  • the term "wire device word" is used at the end of transmission, but it does not necessarily mean that the transmission is fixed, but it may be movable.
  • the fixed line device's signal power or the transmitter gain may be either the fixed line device's signal power or the transmitter gain, or the mobile line device's receiver sensitivity or the receiver gain.
  • it may be either the sensitivity of the fixed line equipment receiver or gain, or the receiver sensitivity of the fixed line equipment, or the transmitter power or transmitter gain of the mobile equipment.
  • fluctuation factors it is assumed that noise is input from the outside, mobile equipment to be used, mobile equipment to be used, mobile equipment characteristics, and signal spread.
  • Table 5 shows the functions required for the proposed system.
  • input 3061 that receives information from the outside, control from the outside received by input 3061 to designing the system 3062, information required by the system from the external information received by input 3061 It is designed by the calculation unit 3064 and the calculation unit 3064 that perform calculation for the stem meter using the information necessary for the stem meter received from the external DB section 3063 received from the D section 3063, the input 3061.
  • the output is 3067, which outputs the results to the outside. In addition, it is performed by calculating one of the sex of the fixed line equipment and the deviation of the fixed line equipment, and the arithmetic unit 3064 calculates the sex of the fixed line equipment.
  • 006 consisting of the wire device calculation unit 3066 for calculating the device position.
  • 6 shows the proposed system meter using the lock of 5).
  • step 3001 If the system requires (below, with the requirement) is set (step 3001), the influence of the fluctuation is large and the communication quality is the worst. Estimated time factors (loudness, interference, angle, delay) Fluctuation factors are less affected, and communication quality is best estimated.
  • step 3002 When and are set (step 3002),
  • step 3001 input 3061 is used to set the demand and demand.
  • the request A is given in such a way that the structure 3032 334 is placed in the A 3031 and the A 3035 is judged. It is hoped that this request A will be given in consideration of structural information within the same A.
  • the structure information includes the size of a wall ,,, a shelf, etc., the location, the material, and the like. Furthermore, multiple requesters may exist within the same address. Also, it is assumed that the required distance will be provided.
  • step 3002 in the environment where the system is used, the state of the change when the communication quality is estimated to be the worst and the state of the change when the communication quality is best estimated are input. Set by using the above information.
  • step 3003 the status of the factors at the time when the communication quality is best estimated to be set in (wire sensitivity) step 3002 of the mobile line device and the demand set in step 3001 are input as a line device.
  • the situation in which the frequency is estimated to be the worst occurs in the situation in which the signal used for is the most widespread, that is, the situation in which the fluctuation factor is best estimated. Therefore, in order to satisfy the degree under some circumstances, it is necessary to consider the characteristics of fixed wire equipment so that the fluctuation factor satisfies the degree at the best estimated value.
  • the method of generating the sex can be performed by using a general Ito stage.
  • a general Ito stage an example of the method of using the above sex as the transmission power will be described.
  • the fluctuation factor is noise and the mobility is reception sensitivity. Since this method is a public technique, it will be explained briefly here.
  • A calculates the minimum number of transmitters that will meet the request.
  • step 3001 If the system requires (below, the demand and) is set (step 3001), the influence of the fluctuation is large, and the fluctuation of the cause when the communication quality is estimated to be the worst (sound quality etc. ) The influence of the fluctuation factor is small, and when the communication quality is best estimated (variation of sound, etc.) and the factor (step 3002), the (signal sensitivity) communication quality of the mobile equipment is best estimated. It is estimated that the communication quality of fixed line equipment (wire, etc.) and mobile line equipment (wire sensitivity) is the worst. It consists of calculating the situation of the time variation and the demand and the system (step 3004). In step 3001, the demand and demand are set using input 3061.
  • step 3002 in the environment where the system is used, the state of the factors when the communication quality is estimated to be the worst and the factor of the factors when the communication quality is best estimated are input. Set by using the above information.
  • step 3003 set in (signal sensitivity) step 3002 of the mobile line device. Based on the situation of the factors at the time when the estimated communication quality is best estimated and the demand set in step 3001, (the power, etc.) of the wire device to be input as a system is output in the operation part 3064 of the operation part 3064.
  • the calculation method of the sex of the line equipment in the arithmetic unit 3065 of this line equipment is an expression expressing the relation with the receiver characteristics, the conductivity, the noise characteristics, and the delay time reception rate that are generally used in the communication link. You can use
  • step 3051 the cause when the communication quality set in (wire sensitivity) step 3002 of the wire device (wire etc.) of the wire device issued in step 3003 is estimated to be the worst ( The number of radio waves when the base is estimated to be the maximum) is calculated from the radio signal that is only transmitting or only receiving or receiving.
  • the fixed line equipment can be decided for the time being. However, this fixed position may not always be optimal. In such a case, follow the above procedure and perform the following procedure.
  • the wireless communication issued by the request 3035 set in step 3001 is transmitted only or received or is received in step 3053 in step 3055. Correct the position of the wire device output from the output wire device, output the result from output 3067, and terminate the system measurement.
  • a positive example of the placement of line equipment is There is also a method of installing the equipment with a large number of lines and a large number of lines. As another example, as shown in 2, there is also a method in which the wire devices do not change and the demands are equal to the right side. As another example, there is a method of leaving the state as shown in 3.
  • the method directly from 3061 of 5 and the D section 3063 are used. There is a method to save the volume in the environment where it is used. In addition, it is set to DB part 3063
  • noise 4051 for each installation information as in 7 may be used.
  • the information of each device includes information such as an information box, with or without windows, and information about noise such as fluorescent lights.
  • the noise information there is one of the noise quantity estimated to be bad and the best estimated noise quantity in each installation report.
  • step 4003 the transmitter characteristic is calculated from the noise amount N bes requirement when the receiver function and the communication quality are best estimated.
  • the noise amount at which the quality is best estimated is the noise amount at night of dashed line 4025.
  • the fact that the requirement is satisfied is that the value of A is higher than that of the broken line 4024.
  • the solid line 4023 which is higher than the demand when the transmitter is output and the noise amount at night when the communication quality is best estimated, is reliable.
  • step 4004 the noise amount N wo s at the time when it is estimated that the signal and receiver characteristics and the communication quality output in step 4003 are the worst, and the external line from the other signal can be received.
  • the transmitter characteristics and transmitters are determined.
  • a fixed wire device 2023 is installed in a child shape by using the angle A2021 shown in 9 as the wire device 2022. By doing so, we will design the colored A2024.
  • step 4012 the number of transmitters is calculated from the requester set in step 4001 that can receive the infrared communication issued in step 4011.
  • step 4013 the transmitter position is calculated from the number of transmitters issued in step 012 capable of receiving the infrared signal and the requester set in step 4001.
  • step 4014 the number of signals emitted from the transmitter issued in step 4 which is capable of receiving the infrared communication issued in step 4011 is larger than the required number set in step 4001. to decide. If A is judged to be larger than required than A, the output from output 3067 is output and the system meter is terminated.
  • step 015 the transmittability of the transmitter of the receiver that was issued in step 4013 is calculated, and in step 4011, Return again.
  • step 4031 the demand and demand degree are set.
  • Step 4032 the conditions of the factors when the communication quality is estimated to be the worst and the factors of the factors when the communication quality is best estimated are set. Be careful of noise receivers. Here, if the receiver is different, the gain of the receiver varies, and thus the signal power varies. For this reason, the noise amount N wo s when the communication quality is estimated to be the worst when the communication quality is estimated to be the worst is considered as the condition of the receiver when the communication quality is estimated to be the worst.
  • step 4033 there is a situation where the receiver function and the communication quality are best estimated.
  • the noise amount Nbes when the communication quality is best estimated is the receiver when the communication quality is best estimated.
  • Transmittability is calculated from the Rxbes requirement of these deviations.
  • bes is the degree of deviation from the expected receiver when the receivability at the transmitter and the receiver required from the request are best estimated. However, bes. It is a value rather than s.
  • step 4034 the reception capability considering wo s, the reception capability considering wo s, and the volume Nwo s when the communication quality is estimated to be the worst, and the external signal from the other transmitter are calculated. After calculating the number of receivers that can receive the external line from one receiver and the number of receivers that can receive the external signal from one receiver, determine the transmitter characteristics and transmitters.
  • the infrared signal can be received from the reception capability considering os and the reception function considering wo s, and the volume Nwo s when the communication quality is estimated to be the worst.
  • Step 4044 the output from the transmitter issued in Step 4043 capable of receiving the infrared communication issued in Step 4041 is larger than the request set in Step 4031. to decide. If it is judged that the system is larger than required than required, the system is terminated.
  • step 4081 the demand and demand degree are set.
  • Step 4082 the conditions of the factors when the communication quality is estimated to be the worst and the factors of the factors when the communication quality is best estimated are set.
  • this is a kind of noise receiver.
  • different receiver types mainly change the signal power because the receiving sensitivity of the receiver changes.
  • the amount of noise when the communication quality is estimated to be the worst is Nwo s when the communication quality is estimated to be the worst.
  • the amount of noise when the communication quality is best estimated Nbes When the communication quality is best estimated There are two methods for setting the receiving bes: directly from 3061 of 5 and saving the volume in the environment specified by D section 3063.
  • the receiver type information includes the receiver manufacturer and product name information.
  • the receivable information there is information such as the sensitivity and the sex in the type of information of the receiver.
  • step 4083 the transmitter characteristics are calculated from the Nbes request rate, which is the state of the change when the receiver bes communication quality is best estimated.
  • Step 4084 the transmitter and receiver wo s The noise amount Nwo s when the communication quality is estimated to be the worst and the outside line signal from one transmitter are calculated, and After calculating the number of transmitters from the requester of the receiver that can receive the external signal from the transmitters, determine the transmitter characteristics and transmitters.
  • a fixed wire device 2023 is installed in a child shape by using the wire A2021 shown in 9 as the wire device 2022. By doing so, we will design the colored A2024.
  • step 4091 the amount of noise that can be received by the infrared ray signal is calculated from the noise amount Nwo s when the transmitter characteristic and the receiver wo s communication quality is estimated to be the worst 0146 and step 4092. Then, the infrared communication issued in step 4091 can be received. The number of receivers is calculated from the requester set in step 4081. [0147] Then, in step 4093, the transmitter position is calculated from the number of transmitters issued in step 4092 capable of receiving the infrared signal and the requester set in step 4081.
  • step 4095 sets the requester set in step 4081 and the infrared communication set in step 4091 is set in step 4093.
  • the transmitter characteristics are calculated from the resulting system, and again in step 4091.
  • Ming 3 realizes the measurement of the system using infrared rays based on the noise and the kind of receiver.
  • step 4111 a request and a request rate are set.
  • Step 4112 the situation of factors when the communication quality is estimated to be the worst and the situations of factors when the communication quality is best estimated are set.
  • different receivers mean that The signal power, etc. fluctuates due to fluctuations in reception.
  • the noise amount Nwo s when the communication quality is estimated to be the worst as the situation when the communication quality is estimated to be the worst Nwo s of the receiver when the communication quality is estimated to be the worst
  • the noise volume Nbes when the communication quality is best estimated is set as the cause of the variation when the communication quality is best estimated, and the receiver hbes when the communication quality is best estimated.
  • the volume when the communication quality is estimated to be the worst Nwo s The noise amount when the hwo s communication quality of the receiver is estimated to be the best when the communication quality is estimated to be the worst Nbes
  • the communication quality is best estimated
  • the method of setting the receiver's hbes at the time of saving the method of directly inputting from 3061 of 5 and the volume of the receiver in the environment set by D section 3063 are saved. There is a method.
  • the information stored in the DB unit 3063 by the method of storing the volume in the environment specified by the DB unit 3603, noise 4051 for each installation report as in 7 may be used.
  • the usage method includes a note C indicator, and a type of device to which an octal receiver is attached.
  • the transmitter function is calculated from the receiver function considering hbes and the noise amount Nbes when the communication quality is estimated to be the worst and the hbes request rate.
  • Step 4121 the noise amount at the time when the reception capability considering hwo s and the reception function considering hwo s and the communication quality become the worst Nwo s communication quality is estimated to be the worst. From the receiver's hwo s, calculate the infrared signal reception capability. [0158] Then, in step 4122, the number of transmitters is calculated from the requester set in step 4122 that can receive the infrared communication issued in step 4121. [0159] Then, in step 4123, the transmitter position is calculated from the number of transmitters issued in step 4122 capable of receiving the infrared signal and the requester set in step 4.
  • step 4124 it is judged whether the infrared communication issued in step 4121 is larger than the request request set in step 4111 capable of receiving. If it is judged that the system is larger than required than required, the system is terminated.
  • the transmitter that transmits the infrared communication that was set in step 4111 and that was set in step 4111 is transmitted in step 4123. Then, the transmitter characteristics are calculated from the above, and the procedure returns to Step 4121. As described above, Ming 4 realizes a stem measurement using infrared rays based on the movement of noise and the receiver.
  • step 4141 the request and the request rate are set.
  • Step 4142 the situation of the factors and the communication when the communication quality is estimated to be the worst The situation of the factors when the quality is best estimated is set.
  • noise delay if the delays are different, the required NR fluctuates because only transmission occurs and interference occurs.
  • the noise amount when the communication quality is estimated to be the worst Nwo s as the cause of the variation when the communication quality is estimated to be the worst NR NRwo at the delay time when the communication quality is estimated to be the worst s is the noise amount when the communication quality is best estimated as a condition of the variation when the communication quality is best estimated, and es is the delay time when the communication quality is best estimated.
  • the volume when the communication quality is estimated to be the worst Nwo s The bad requirement at the delay time when the communication quality is estimated to be the worst NR NRwo s
  • the method of direct from 3061 of 5 and the method of using the expected volume in the environment determined by DB section 3063 are used. There is a way to save your mushrooms.
  • the information stored in the DB section 3063 by the method of storing the volume in the environment set in the DB section 3063 noise 4051 for each installation report as in 7 may be used.
  • the information stored in the DB unit 3063 in the storage method by storing the information of the transmitter in the usage method specified in the DB unit 3063 it may be for each installation report as in 34.
  • step 4143 the transmitter performance is calculated from the noise amount N bes request when the receiver function and communication quality are best estimated and the maximum NR NRbes when the communication quality is best estimated.
  • step 4144 the noise amount Nwo s when the transmitter characteristic, the receiver function, and the communication quality are estimated to be the worst, the worst required NR NRwo s, and the external signal from the one receiver can be received.
  • the transmitter characteristics and transmitters are determined.
  • the angle A202 shown in 9 is used as By designing the fixed wire device 2023 as a child, the colored device 2024 will be designed.
  • step 4151 the noise amount NW s when the transmitter characteristic, the receiver function, and the communication quality become the worst, the worst required NR NRwo s, and the infrared signal capable of receiving the infrared signal are calculated.
  • step 4152 the number of transmitters is calculated from the request address set in step 4141 which can receive the infrared communication issued in step 4151.
  • Step 4153 the position of the transmitter is calculated from the number of receivers issued in Step 4152 capable of receiving the infrared signal and the requester set in Step 4141.
  • step 4154 it is determined whether the infrared communication issued in step 4151 is larger than the request request set in step 4141 capable of receiving. If it is judged that the system is larger than required than required, the system is terminated.
  • the transmitter that transmits the infrared communication transmitted by the request transmitter 4151 set in step 4141 in step 4155 can be transmitted in step 4153. Then, the transmitter characteristics are calculated, and the process returns to step 4151. [0174] As described above, in Ming 5, the system of the infrared system is realized based on the noise and the delay time.
  • the factors used in 2 and 3 and 4 and 5 may be combined to make a stem measurement using an outside line.
  • the factors used in 2 and 3 and 4 and 5 may be combined to make a stem measurement using an outside line.
  • the stem meters using infrared rays described in 1 to 5 above were explained. It can be a stem meter using a line.
  • radio RDB e ooh WAN, cell
  • GP may be used.
  • W AN 80 2
  • EEE 82 0, EEE 8209 can be used.
  • the cell may be W CDMA PH PDC.
  • the GP is the same number of signals as the number of signals that can be received from the GP star in the ideal environment indoors (degrees and longitudes) and each timing. The GP is installed indoors, and is used indoors to use the GPs and other GPs once in a while.
  • the installed transmitter is installed only for 1 to 5 above was explained, it may be used in other ways.
  • a bin that informs the terminal of the location of the base such as a wireless AN, it is possible to use it for free communication.
  • step 4001 a request and a request rate are set.
  • Step 4002 the conditions of the factors when the communication quality is estimated to be the worst and the factors of the time when the communication quality is best estimated are set. It's a prudent noise. For this reason, the noise amount Nwo s when the communication quality is estimated to be the worst, and the communication quality as the factor when the communication quality is best estimated are the conditions of the cause when the communication quality is the worst. Set the noise amount Nbes at the best estimation.
  • step 4003 the transmitter characteristic is calculated from the noise amount N bes requirement when the receiver function and the communication quality are best estimated.
  • Step 4004 the noise amount NWos when the received signal characteristic, the receiver function, and the communication quality are estimated to be the worst, and the external signal from the signal receiver can be calculated. Then, the transmitter characteristics and transmitters are determined after calculating the number of receivers from the requester of the receiver that can receive the external signal from one receiver.
  • a fixed wire device 2023 is installed in a child shape by using the angle A2021 shown in 9 as the wire device 2022. By doing so, we will design the colored A2024.
  • step 4171 the infrared signal can be received from the received signal characteristic, the receiving function, and the noise amount NWos when the communication quality becomes the worst.
  • step 42 the number of transmitters is calculated from the requester set in step 4001 which is capable of receiving the infrared communication issued in step 4171.
  • step 4173 the transmitter position is calculated from the number of transmitters issued in step 42 which can receive the infrared signal and the requester set in step 400.
  • step 44 the output from the transmitter issued in step 4 3 1, which is capable of receiving the infrared communication sent in step 4171, is greater than the request set in step 4001. Judge how big.
  • step 4175 If it is judged that the rear is larger than the required rear than necessary, the output from output 3067 is output and the system meter is terminated. If 0190 is larger than required, then according to step 4175,
  • the location may be decided while keeping the telegraph spacing used when calculating the required number of telegraphs. Also, as another example, the installation location may be determined in the state where the transmitters used when calculating the required number of transmitters are separated.
  • the factors used in item 2 and the third item 4 and the item 5 in the second item 5 may be combined to calculate the stem using the outside line.
  • the factors used in 2's, 3's, 4's, and 5's 3 may be combined to calculate the stem using external lines.
  • the radio may be RDBeooh, WAN, cellar, or GP.
  • WAN can be 802.1a EEE8202 or EEE82019.
  • W CD PH PDC is also acceptable.
  • receivers () 5001 to 5003 are installed on the ceiling only for transmitting signals such as 38 by the system using infrared rays, and transmitters are installed in the part of 5004.
  • the stem ((receiver) is fixed and installed, the stem ((receiver)
  • step 5 request a request rate is set.
  • A is a plan view of the information in A like 7 and is given in a rectangle like A 3035 in A 3031 in which the structure 3032 3034 is arranged. It is also assumed that the request is given.
  • Step 5 the conditions of the factors when the communication quality is estimated to be the worst and the factors of the conditions when the communication quality is best estimated are set. Since it is noise, the amount of noise Nwo s when the communication quality is estimated to be the worst, and the communication quality to the best, are estimated as the situation (volume) when the communication quality is estimated to be the worst. Set the noise amount Nbes when the communication quality is best estimated as the situation of change (volume) when the communication is performed.
  • the method directly from 3061 of 5 and the DB section 3063 are used as a method of determining the volume Nwo s when the communication quality is estimated to be the worst and the noise amount Nbes when the communication quality is estimated to be the best.
  • noise 4051 for each installation report as in 7 may be used.
  • step 5023 the position of the Astep 5 transmitter that can receive the external signal from the transmitter is calculated.
  • the factors used in the 8's, 9's, 10's, and 11's and 2's may be combined to calculate the stem system using an external line.

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Abstract

【課題】移動する無線機器の位置を無線信号が送信、もしくは受信出来る関係にある固定無線機器の位置とする基準点測位のエリア設計において、既存のエリア設計では要求測位精度を満足する測位システムを実現することができない。 【解決手段】要求測位精度と要求測位エリアとから無線機器を用いた基準点測位の測位システムの設計を行う測位システム設計方法において、測位システムを変動させる複数の変動要因の最大値と最小値とを設定し、変動要因の最小値と要求測位精度とから固定無線機器の通信特性を算出し、算出した設置機器の特性と変動要因の最大値と要求測位エリアとから固定無線機器の特性と固定無線機器の設置位置とを算出する。

Description

明 細 書
位置決定方法、位置決定装置およびプログラム
技術分野
[0001] 本発明は、位置決定方法に関し、特に、移動する無線機器の位置を無線信号が送 信、もしくは受信出来る関係にある固定無線機器の位置とする基準点測位の測位決 定方法に関する。
背景技術
[0002] 近年、高精度な位置情報に対するニーズが非常に高まり、 GPS衛星を用いた測位 に代表されるように、移動する無線機器の位置を特定する測位技術が盛んに研究/ 開発されている。
[0003] 測位方式の一つに、移動する無線機器の位置を無線信号が送信、もしくは受信出 来る関係にある固定無線機器の位置とする基準点測位がある。このため基準点測位 は、通常の無線通信システムの関係を利用することが出来るため、容易に導入するこ とが可能である。このため、近年では、セルラー網や無線 LANの付加価値サービスの 一つとして基準点測位システムが導入されてきた。
[0004] 一方、基準点測位を用いた高精度測位システムとして、非特許文献 1〜3などがある 。これらは測位を目的としたシステムであり、測位のためにインフラが敷設される。
[0005] 測位システムに要求される一般的な条件としては、測位精度と測位エリアとがある。
図 36、図 37に測位エリアと測位精度との一例を示す。測位精度とは測位システムに より特定される移動無線機器の位置の精度であり、図 36の例に示されるように 1つの 固定無線機器 1051と無線信号が送信、もしくは受信、もしくは送受信可能なエリア 10 52のエリアの大きさ 1053である。また、測位エリアとは、少なくとも 1つ以上の固定無線 機器と無線信号が送信、もしくは受信、もしくは送受信でき、移動無線機器の位置を 特定することが出来るエリアであり、図 37の例に示されるように少なくとも 1つ以上の 固定無線機器 (図では 1054〜1056の 3つの固定無線機器)と信号が送信、もしくは受 信、または送受信可能なエリア 1057である。
[0006] 従来の、通信インフラの付加価値として導入されてきた基準点測位の測位システム は、特許文献 1のような通信システムの設計を適用していた。通信システムの設計に おいては、通信サービスを提供するエリアを面的にカバーすることが重要であるため 、雑音や干渉などが最大となり通信距離が最小となった場合にも、カバーエリアに穴 が開かないようにシステムの設計が行われている。このため、セルラー網や無線 LAN に導入されて 、る基準点測位の測位システムは、セルラー網や無線 LANの通信エリ ァと同一であり、出来るだけ広いエリアをカバーすることが望まれる通信エリアで設計 されて 、るため、測位精度は非常に悪 、ものとなって!/、た。
[0007] 特許文献 1 :特許第 003515457号公報， "無線通信システムの基地局配置設計方法" 非特許文献 1 :石井、他， "ハイブリッド無線 LAN測位システムの提案 (2)", 2004年、電 子情報通信学会総合大会， B-5-225.
非特許文献 2 :椿、他， "無線タグを利用したトラッキングシステム"， 2003年、電子情報 通信学会総合大会， B-15-11.
非特許文献 3 :米山、他， "Bluetooth端末を用いた屋内位置検出システムの構築"， 2 003年、電子情報非特許文献 1〜3通信学会総合大会， B-15-9.
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0008] 一方で測位システムという側面を考えた場合、雑音や干渉の増加時にカバーエリア に穴が開かないことは重要であるが、同時に、要求されている測位精度を満たすこと ができるかどうかが重要となる。基準点測位においては、測位精度は固定無線機器と 移動無線機器の通信可能な最大距離に依存し、測位精度が一番変動するのは雑音 や干渉が最小となった場合である。このため、測位システム設計に特許文献 1に記載 されている通信エリア設計の指針を適用したとしても、要求測位精度を満足する測位 システムを実現することができないことがある点が課題である。
[0009] 本発明は、要求測位精度を満たしつつ、測位対象領域全域につ！ヽて測位可能な ように発信端末、受信端末の位置を決定する測位システム設計に関する技術を提供 することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0010] 上記課題を解決するための第 1の発明は、受信端末が発信端末から発信される情 報を受信することにより測位対象領域内の前記受信端末の位置を測位する測位方 法における発信端末の位置決定方法であって、
通信品質が最良と推定されるときの要求された測位精度を満たす前記発信端末の 特性を求める発信特性決定ステップと、
通信品質が最悪と推定されるときの前記求めた発信端末の特性による測位可能領 域を求め、この測位可能領域に基づいて前記発信端末の設置位置を決定する設置 位置決定ステップと、
を有することを特徴とする。
[0011] 上記課題を解決するための第 2の発明は、上記第 1の発明において、前記発信端 末の特性が、発信強度であることを特徴とする。
[0012] 上記課題を解決するための第 3の発明は、上記第 1又は第 2の発明において、前記 発信端末の特性が、角度利得であることを特徴とする。
[0013] 上記課題を解決するための第 4の発明は、上記第 1から第 3のいずれかの発明に おいて、前記通信品質を変動させる要因が、雑音であることを特徴とする。
[0014] 上記課題を解決するための第 5の発明は、上記第 1から第 4のいずれかの発明に おいて、前記通信品質を変動させる要因が、受信端末の受信感度もしくは受信端末 の角度利得であることを特徴とする。
[0015] 上記課題を解決するための第 6の発明は、上記第 1から第 5のいずれかの発明に おいて、前記通信品質を変動させる要因が、受信端末の傾きであることを特徴とする
[0016] 上記課題を解決するための第 7の発明は、上記第 1から第 6のいずれかの発明に おいて、前記通信品質を変動させる要因が、受信端末の高さであることを特徴とする
[0017] 上記課題を解決するための第 8の発明は、上記第 1から第 7のいずれかの発明に おいて、前記通信品質を変動させる要因が、遅延であることを特徴とする。
[0018] 上記課題を解決するための第 9の発明は、上記第 1から第 8のいずれかの発明に お！、て、前記測位可能領域が前記測位対象領域を覆うように前記発信端末の設置 位置を決定することを特徴とする。 [0019] 上記課題を解決するための第 10の発明は、受信端末が発信端末から発信される 情報を受信することにより測位対象領域内の前記発信端末の位置を測位する測位 方法における受信端末の位置決定方法であって、
通信品質が最良と推定されるときの要求された測位精度を満たす前記受信端末の 特性を求める受信特性決定ステップと、
通信品質が最悪と推定されるときの前記求めた受信端末の特性による測位可能領 域を求め、この測位可能領域に基づいて前記受信端末の設置位置を決定する設置 位置決定ステップと、
を有することを特徴とする。
[0020] 上記課題を解決するための第 11の発明は、上記第 10の発明において、前記受信 端末の特性が、受信感度であることを特徴とする。
[0021] 上記課題を解決するための第 12の発明は、上記第 10又は第 11の発明において、 前記受信端末の特性が、角度利得であることを特徴とする。
[0022] 上記課題を解決するための第 13の発明は、上記第 10から第 12のいずれかの発明 において、前記通信品質を変動させる要因が、雑音であることを特徴とする。
[0023] 上記課題を解決するための第 14の発明は、上記第 10から第 13のいずれかの発明 において、前記通信品質を変動させる要因が、発信端末の発信強度もしくは発信端 末の角度利得であることを特徴とする。
[0024] 上記課題を解決するための第 15の発明は、上記第 10から第 14のいずれかの発明 において、前記通信品質を変動させる要因が、発信端末の傾きであることを特徴とす る。
[0025] 上記課題を解決するための第 16の発明は、上記第 10から第 15のいずれかの発明 において、前記通信品質を変動させる要因が、発信端末の高さであることを特徴とす る。
[0026] 上記課題を解決するための第 17の発明は、上記第 10から第 16のいずれかの発明 において、前記通信品質を変動させる要因が、遅延であることを特徴とする。
[0027] 上記課題を解決するための第 18の発明は、上記第 10から第 17のいずれかの発明 にお 、て、前記測位可能領域が前記測位対象領域を覆うように前記受信端末の設 置位置を決定することを特徴とする。
[0028] 上記課題を解決するための第 19の発明は、受信端末が発信端末から発信される 情報を受信することにより測位対象領域内の前記受信端末の位置を測位する測位 方法における発信端末の位置決定装置であって、
通信品質が最良と推定されるときの要求された測位精度を満たす前記発信端末の 特性を求める発信特性決定手段と、
通信品質が最悪と推定されるときの前記求めた発信特性による測位可能領域を求 め、この測位可能領域に基づいて前記発信端末の設置位置を決定する設置位置決 定手段と、
を有することを特徴とする。
[0029] 上記課題を解決するための第 20の発明は、上記第 19の発明において、前記発信 特性決定手段が、通信品質が最良と推定されるときの要求された測位精度を満たす 前記発信端末の発信強度を求めることを特徴とする。
[0030] 上記課題を解決するための第 21の発明は、上記第 19又は第 20の発明において、 前記発信特性決定手段が、通信品質が最悪と推定されるときの要求された測位精度 を満たす前記発信端末の角度利得を求めることを特徴とする。
[0031] 上記課題を解決するための第 22の発明は、上記第 19から第 21のいずれかの発明 において、前記通信品質を変動させる要因が、雑音であることを特徴とする。
[0032] 上記課題を解決するための第 23の発明は、上記第 19から第 22のいずれかの発明 において、前記通信品質を変動させる要因が、受信端末の受信感度もしくは受信端 末の角度利得であることを特徴とする。
[0033] 上記課題を解決するための第 24の発明は、上記第 19から第 23のいずれかの発明 において、前記通信品質を変動させる要因が、受信端末の傾きであることを特徴とす る。
[0034] 上記課題を解決するための第 25の発明は、上記第 19から第 24のいずれかの発明 において、前記通信品質を変動させる要因が、受信端末の高さであることを特徴とす る。
[0035] 上記課題を解決するための第 26の発明は、上記第 19から第 25のいずれかの発明 において、前記通信品質を変動させる要因が、遅延であることを特徴とする。
[0036] 上記課題を解決するための第 27の発明は、上記第 19から第 26のいずれかの発明 において、前記設定位置決定手段は、前記測位可能領域が前記測位対象領域を覆 うように前記発信端末の設置位置を決定することを特徴とする。
[0037] 上記課題を解決するための第 28の発明は、受信端末が発信端末から発信される 情報を受信することにより測位対象領域内の前記発信端末の位置を測位する測位 方法における受信端末の位置決定装置であって、
通信品質が最良と推定されるときの要求された測位精度を満たす前記受信端末の 特性を求める受信特性決定手段と、
通信品質が最悪と推定されるときの前記求めた受信特性による測位可能領域を求 め、この測位可能領域に基づいて前記受信端末の設置位置を決定する設置位置決 定手段と、
を有することを特徴とする。
[0038] 上記課題を解決するための第 29の発明は、上記第 28の発明において、前記受信 特性決定手段が、通信品質が最良と推定されるときの要求された測位精度を満たす 前記受信端末の受信感度を求めることを特徴とする。
[0039] 上記課題を解決するための第 30の発明は、上記第 28または第 29の発明において
、前記受信特性決定手段が、通信品質が最悪と推定されるときの要求された測位精 度を満たす前記受信端末の角度利得を求めることを特徴とする。
[0040] 上記課題を解決するための第 31の発明は、上記第 28から第 30のいずれかの発明 において、前記通信品質を変動させる要因が、雑音であることを特徴とする。
[0041] 上記課題を解決するための第 32の発明は、上記第 28から第 31のいずれかの発明 において、前記通信品質を変動させる要因が、前記発信端末の発信強度もしくは前 記発信端末の角度利得であることを特徴とする。
[0042] 上記課題を解決するための第 33の発明は、上記第 28から第 32のいずれかの発明 において、前記通信品質を変動させる要因が、発信端末の傾きであることを特徴とす る。
[0043] 上記課題を解決するための第 34の発明は、上記第 28から第 33のいずれかの発明 において、前記通信品質を変動させる要因が、発信端末の高さであることを特徴とす る。
[0044] 上記課題を解決するための第 35の発明は、上記第 28から第 34のいずれかの発明 において、前記通信品質を変動させる要因が、遅延であることを特徴とする。
[0045] 上記課題を解決するための第 36の発明は、上記第 28から第 35のいずれかの発明 において、前記設定位置決定手段は、前記測位可能領域が前記測位対象領域を覆 うように前記受信端末の設置位置を決定することを特徴とする。
[0046] 上記課題を解決するための第 37の発明は、受信端末が発信端末から発信される 情報を受信することにより測位対象領域内の前記受信端末の位置を測位する測位 方法における発信端末の位置決定プログラムであって、
通信品質が最良と推定されるときの要求された測位精度を満たす前記発信端末の 特性を求める発信特性決定処理と、
通信品質が最悪と推定されるときの前記求めた発信端末の特性による測位可能領 域を求め、この測位可能領域に基づいて前記発信端末の設置位置を決定する設置 位置決定処理と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする。
[0047] 上記課題を解決するための第 38の発明は、受信端末が発信端末から発信される 情報を受信することにより測位対象領域内の前記発信端末の位置を測位する測位 方法における受信端末の位置決定プログラムであって、
通信品質が最良と推定されるときの要求された測位精度を満たす前記受信端末の 特性を求める受信特性決定処理と、
通信品質が最悪と推定されるときの前記求めた受信端末の特性による測位可能領 域を求め、この測位可能領域に基づいて前記受信端末の設置位置を決定する設置 位置決定処理と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする。
[0048] 本発明は、まず、通信品質が最良と推定される状況下において要求された測位精 度を満たすように信端末の発信強度等の特性を求めて、次に、通信品質が最悪と推 定される状況下においての前記求めた発信端末の特性による測位可能領域を求め 、この測位可能領域に基づいて、測位対象領域を覆うように発信端末の設置位置を 決定している。よって、本発明で決定された位置に発信端末を設置することにより、い 力なる通信品質の状況下においても、測位対象領域全域において、測位要求精度 を満足する測位を実施することが可能となる。
発明の効果
[0049] この発明により、測位精度と測位エリアとを考慮した効率の良い測位システム設計 が可能となる。
図面の簡単な説明
[0050] [図 1]本発明の概要を示すシステム構成図
[図 2]本発明の概要を示すシステム構成図
[図 3]本発明の概要を示すシステム構成図
[図 4]第一の実施の形態、第二の実施形態を説明するシステム構成図
[図 5]第一の実施の形態、第二の実施の形態での測位システムの設計の機能ブロッ クの図
[図 6]第一の実施の形態、第二の実施の形態での測位システム設計のフローの図
[図 7]測位システムを導入するフロアと要求測位エリアとの関係の一例の図
[図 8]第一の実施の形態での測位システムの設計の詳細処理の図
[図 9]要求測位エリアと設計された測位エリアとの図
[図 10]第二の実施の形態での測位システムの設計の詳細処理の図
[図 11]固定無線機器間隔を狭くした場合の要求測位エリアと設計された測位エリアと の図
[図 12]要求測位エリア力 はみ出す設計された測位エリアが上下/左右で均等になる ように設置した場合の要求測位エリアと設計された測位エリアとの図
[図 13]設計された測位エリアが要求測位エリアよりも必要以上に広くなる場合の要求 測位エリアと設計された測位エリアとの図
[図 14]第 1実施例、第 3実施例、第 6実施例で想定する測位システムを導入する環境 の図
[図 15]第 1実施例、第 6実施例での測位システム設計のフローの図 [図 16]第 1実施例での測位システムの設計の詳細処理の図
圆 17]DB部に保存される各設置環境情報に対する雑音量の一例の図
圆 18]DB部に保存される核設置環境情報に対する設置高さの一例の図
[図 19]各雑音量に対する測位エリアの関係の一例の図
圆 20]第 2実施例で想定する測位システムを導入する環境の図
[図 21]第 2実施例での測位システム設計のフローの図
[図 22]第 2実施例での測位システムの設計の詳細処理の図
[図 23]DB部に保存される各使用方法に対する受信機の傾きの一例の図
[図 24]第 3実施例での測位システム設計のフローの図
[図 25]第 3実施例での測位システムの設計の詳細処理の図
圆 26]DB部に保存される各受信機情報に対する受信特性の一例の図
圆 27]第 4実施例で想定する測位システムを導入する環境の図
[図 28]第 4実施例での測位システム設計のフローの図
[図 29]第 4実施例での測位システムの設計の詳細処理の図
[図 30]DB部に保存される各使用方法に対する受信機の高さの一例の図
圆 31]第 5実施例で想定する測位システムを導入する環境の図
[図 32]第 5実施例での測位システム設計のフローの図
[図 33]第 5実施例での測位システムの設計の詳細処理の図
[図 34]DB部に保存される各設置環境情報に対する遅延量の一例の図
[図 35]第 6実施例での測位システムの設計の詳細処理の図
[図 36]測位精度の説明の図
[図 37]測位エリアの説明の図
[図 38]第 7実施例、第 9実施例、第 12実施例で想定する測位システムを導入する環境 の図
圆 39]第 7実施例、第 12実施例での測位システム設計のフローの図
[図 40]第 7実施例での測位システムの設計の詳細処理の図
圆 41]第 8実施例で想定する測位システムを導入する環境の図
[図 42]第 8実施例での測位システム設計のフローの図 圆 43]第 8実施例での測位システムの設計の詳細処理の図
[図 44]DB部に保存される各使用方法に対する送信機の傾きの一例の図
圆 45]第 9実施例での測位システム設計のフローの図
[図 46]第 9実施例での測位システムの設計の詳細処理の図
[図 47]DB部に保存される各受信機情報に対する送信特性の一例の図
圆 48]第 10実施例で想定する測位システムを導入する環境の図
[図 49]第 10実施例での測位システム設計のフローの図
[図 50]第 10実施例での測位システムの設計の詳細処理の図
[図 51]DB部に保存される各使用方法に対する送信機の高さの一例の図
圆 52]第 11実施例で想定する測位システムを導入する環境の図
[図 53]第 11実施例での測位システム設計のフローの図
圆 54]第 11実施例での測位システムの設計の詳細処理の図
[図 55]第 12実施例での測位システムの設計の詳細処理の図
符号の説明
1051 固定無線機器
1052 一つの固定無線機器からの無線信号が送信、または受信、または送受信 可能なエリア
1053 測位精度
1054-1056 固定無線機器
1057 測位エリア
1061-1063 固定無線機器
1064-1065 移動無線機器
1066 測位エリア
2001-2003 送信機
2004 カート
2005 受信機
2021 要求測位エリア
2022 一つの送信機からの赤外線信号が受信可能なエリア 2023 送信機設置位置
2024 測位エリア
2031 要求測位エリア
2032 一つの送信機力 の赤外線信号が受信可能なエリア 2033 送信機設置位置
2034 測位エリア
2041 要求測位エリア
2042 一つの送信機力 の赤外線信号が受信可能なエリア 2043 送信機設置位置
2044 測位エリア
2021 要求測位エリア
2022 一つの送信機からの赤外線信号が受信可能なエリア
2023 送信機設置位置
2024 測位エリア
2051-2053 送信機
2004 受信機
2061-2063 送信機
2064 フォークリフト
2065 受信機
2071-2073 送信機
2074 カート
2075 受信機
2076-2077 構造物
3021 要求測位エリア
3022 一つの送信機からの赤外線信号が受信可能なエリア 3023 送信機設置位置
3024 測位エリア
3031 フロア 3032- -3034 構造物
3035 要求測位エリア
3061 入力部
3062 制御部
3063 DB部
3064 演算部
3065 固定無線機器の通信特性演算部
3066 固定無線機器設置位置演算部
3067 出力部
5001- -5003 受信機
5004 カート
5005 送信機
6001- -6003 受信機
6004 送信機
6081- -6083 受信機
6084 フォークリフト
6085 送信機
6121- -6123 受信機
6124 カート
6125 送信機
6126- -6127 構造物
発明を実施するための最良の形態
[0052] 本発明の概要を図 1〜図 3を用いて説明する。
[0053] 本発明は、所定の測位対象領域 1016内に存在する受信端末である移動無線機器 1014、 1015を測位する測位システムおいて、移動無線機器 1014、 1015を測位するた めに設置される発信端末 (送信機)である固定無線機器 1011、 1012、 1013の設置位 置を決定することを目的として 、る。
[0054] 移動無線機器 1014、 1015の測位方法の一例は以下のとおりである。図 1の発信端 末である固定無線機器 1011、 1012、 1013はそれぞれ異なる IDを電波、赤外線等を用 いて発信し、移動無線機器 1014、 1015は、発信端末の発信する IDを受信することに より、自らの位置を測位する。例えば、図 1の例では、移動無線機器 1014は固定無線 機器 1011の発信する固有の IDを受信しているので、自らの位置を固定無線機器 101 1からの電波、赤外線等の到達領域内に存在していると認識することができる。
[0055] 測位を行うにあたり、一般的な要求条件は、測位精度と測位対象領域である。
[0056] まず、測位精度について説明する。一般的に、発信端末から発信される電波や赤 外線等の強度が弱!、か、発信端末角度利得が小さ!、か若しくは雑音が多く S/N比が 低!ヽ場合 (これらの状態を「通信品質が悪!、場合」と定義する）ほど、測位精度は高く なると解される。その理由は、電波等の強度が弱いか、角度利得が小さいか若しくは 雑音が多く S/N比が低くなる、即ち、通信品質が悪くなると、測位対象領域 1016上に 1つの発信端末から到達する電波等の範囲が狭くなるからである。 1つの発信端末か らの電波等の到達範囲が狭くなると、それだけ受信端末の存在位置を絞り込むことが できることとなり、よって即位精度を上げることができる。図 2は図 1よりも、通信品質が 悪い状態における電波等の到達状態を示している。これらの図からも明らかなように 、通信品質の悪い図 2の状態のほうが、 1つの発信端末力 の電波等の到達範囲が 狭くなつており、それだけ測位精度が上昇していると言える。
[0057] したがって、電波等の発信強度が最大と推定されるとき、即ち、発信端末からの電 波等の到達範囲が最も広 、状態のときに要求測位精度を満たして 、れば、発信強 度が下がった場合には電波等の到達範囲は狭まる方向に推移するので、常に要求 測位精度を満たすこととなる。
[0058] また、通信品質の状態は変動するものであるが、例えば、発信端末が IDを赤外線 に載せて発信している場合、通信品質を変動させる要因としては太陽光等の雑音が 考えられる。太陽光の場合、日中は強く夜間は弱いということは容易に推測でき、測 定対象領域における太陽光の強さはある程度推定可能である。また、このほかの通 信品質を変動させる要因の具体例としては、受信端末の受信感度や受信端末の傾 き等が考えられる。
[0059] 次に、測位対象領域について言及する。図 1では、測位対象領域 1016の殆どの領 域に、発信端末 1011、 1012、 1013が発信する電波等が到達しているのに対して、図 2 では、発信端末の発信する電波等が到達しない領域が図 1と比較して増えている。こ れは、測定対象領域 1016内にお 、て受信端末の位置を決定できな 、領域が図 1に 比べ図 2では増えて!/、ることを示して!/、る。
[0060] 以上の点力 言えることは、通信品質が悪いために測位対象領域 1016に到達する 電波等の S/N比が低い場合、位置決定精度は上がるが、測位可能領域が狭まってし まうと 、うことである。この測位可能領域減が狭まると 、うデメリットを解消するために、 発信端末の増設が考えられる。この様子を表したのが図 3である。図 3では受信端末 の位置決定精度を要求精度以上に保ちながら、測位対象領域全域に発信端末から の電波等が到達して 、る様子を示して 、る。
[0061] 本発明は、以上の性質を用いたものである。即ち、まず、最良と推定される通信品 質の下にお 1ヽて要求された測位精度を満たすように、発信端末の特性 (信号送信パ ヮーまたは送信機角度利得等)を求める（図 1の状態)。次に、最悪と推定される通信 品質の下において、先に求めた発信端末の特性で電波、赤外線等を発信したときの 測位可能領域を求め（図 2の状態)、この測位可能領域が、測位対象領域全域を覆う ように発信端末の数や位置を決定する（図 3の状態)。以上の手続きによって、発信 端末の設置位置を決定することで、発信端末の特性 (電波若しくは赤外線の強度等) または通信品質の状態が変化しても、測位対象領域全域について、要求精度を満た すように移動端末の位置を測位することが可能となる。
[0062] なお、 1つの受信端末が複数の発信端末からの電波等を受信できる場合は、例え ば、最も受信電力の強い発信端末の電波等到達領域内に受信端末が存在すると推 定することで、受信端末の位置を推定可能である。
[0063] (第一の実施の形態）
本発明の第一の実施の形態を図 4を用いて説明する。
[0064] 図 4にシステム構成を示す。本システムは、少なくとも 1つ以上の固定無線機器 1061 〜1063と少なくとも 1つ以上の移動無線機器 1064〜1065と力 測位エリア 1066を構築 している構成力もなる。本発明では、移動無線機器 1064〜1065の特性と通信品質を 変動させる要因 (以下、単に変動要因)とを元に固定無線機器 1061〜1063の特性を 設計し、固定無線機器 1061〜1063の設置位置を設計する。なお、本明細書では、発 信端末につ!、て固定無線機器と 、う用語をもち 、て 、るが、必ずしも発信端末は固 定されて 、なければならな 、訳ではなぐ可動であっても力まわな！/、。
[0065] ここで、固定無線機器の通信特性は送信機の信号送信パワー、送信機角度利得 の少なくともどちらか、そして移動無線機器の通信特性は、受信機の受信感度、受信 機角度利得の少なくともどちらであってもよい。また、固定無線機器の通信特性は受 信機の受信感度、受信機角度利得の少なくともどちらか、そして移動無線機器の通 信特性は、送信機の信号送信パワー、送信機角度利得の少なくともどちらであっても よい。また、変動要因としては、外部から混入する雑音、利用する移動無線機器の傾 き、利用する移動無線機器の高さ、移動無線機器の特性、信号の遅延などを想定し ている。
[0066] まず、図 5に提案する測位システム設計に必要な機能の機能ブロックを示す。
[0067] 本発明は、外部からの要求や情報を受け取る入力部 3061、入力部 3061が受け取つ た外部力 の要求力 測位システムを設計するまでの制御を行う制御部 3062、入力 部 3061が受け取った外部力 の情報に紐づいた、測位システム設計に必要な情報を 保存する DB部 3063、入力部 3061が受け取った外部からの要求や DB部 3063から受 け取った測位システム設計に必要な情報を用いて測位システム設計のための計算を する演算部 3064、演算部 3064で設計された測位システム結果を外部に出力する出 力部 3067とからなる。また、測位システム設計は固定無線機器の通信特性、もしくは 固定無線機器設置位置の少なくともいずれか一方を算出する事で行われ、演算部 3 064は、固定無線機器の通信特性を算出する固定無線機器の通信特性演算部 3065 と固定無線機器設置位置を算出する固定無線機器設置位置演算部 3066とからなる
[0068] 次に、図 5の機能ブロックを用いた提案する測位システム設計の設計フローを図 6 に示す。
[0069] 本発明は、測位システムにユーザから要求される測位対象領域 (以下、要求測位 エリアという）と測位システムにユーザ力も要求される測位精度 (以下、要求測位精度 という）とを設定する処理 (ステップ 3001)と、変動要因の影響が大きく通信品質が最悪 と推定される時の変動要因の状況 (雑音の大きさ、干渉、角度、遅延等)と変動要因 の影響が小さく通信品質が最良と推定される時の変動要因の状況 (雑音の大きさ、 干渉、角度、遅延等）とを設定する処理 (ステップ 3002)と、移動無線機器の通信特性 (受信感度等)と通信品質が最良と推定される時の変動要因の状況と要求測位精度 とから固定無線機器の通信特性を算出する処理 (ステップ 3003)と、固定無線機器の 通信特性 (送信パワー等)と移動無線機器の通信特性 (受信感度等)と通信品質が 最悪と推定される時の変動要因の状況と要求測位エリアとから測位システムを設計 する処理 (ステップ 3004)と力 なる。
[0070] ステップ 3001では、要求測位エリアと要求測位精度とを入力部 3061を用いて設定 する。なお、要求測位エリアは図 7に示すようにあるフロア 3031内に構造物 3032-303 4が配置され、測位エリア 3035が位置座標や広さが判断出来るように与えられる。この 時、要求測位エリアは、同一フロア内にある構造物情報を考慮して与える事が望まし い。ここで、構造物情報の例としては、壁、扉、机、棚などの大きさ、位置、材質などが ある。更に、要求測位エリアは、同一フロア内に複数エリア存在しても良い。また、要 求測位精度は許容される測位精度の最大距離を与える事を想定している。
[0071] ステップ 3002では、測位システムを利用する環境にぉ 、て、通信品質が最悪と推定 される時の変動要因の状況と通信品質が最良と推定される時の変動要因の状況とを 、入力部 3061や DB部 3063からの情報を用いて設定する。
[0072] ステップ 3003では、移動無線機器の通信特性 (受信感度等）とステップ 3002で設定 されたと通信品質が最良と推定される時の変動要因の状況とステップ 3001で設定さ れた要求測位精度とから測位システムとして導入する固定無線機器の通信特性 (送 信パワー等)を演算部 3064の固定無線機器の通信特性演算部 3065で算出する。測 位精度が最悪と推定される状況は、測位に用いる信号の受信可能なエリアが最も広 くなる状況、つまり、変動要因が最良と推定される状況で起こる。このため、いかなる 状況下においても要求測位精度を満足するためには、変動要因が最良と推定される 値において要求測位精度を満足するような固定無線機器の通信特性を考える必要 がある。
[0073] この固定無線機器の通信特性演算部 3065での固定無線機器の通信特性の算出 方法は、通信のリンク設計で一般的に用いられる送受信機特性、伝搬損失特性、雑 音特性、遅延時間特性等と受信確率との関係を表す式を用いてもよい。また、伝搬 損失特性の算出方法は、一般的なレイトレーシング法という解析手段を用いても良い
[0074] ここで、上記固定無線器の通信特性を送信パワーとした場合の送信パワーの求め 方の一例について説明する。また、説明を簡単化するために、変動要因を雑音パヮ 一とし、移動無線器特性を受信感度とする。なお、この送信パワーの求め方は公知 の技術であるので、ここでは簡単に説明する。
[0075] まず、電波の到達する範囲は、受信した信号のパワー (S)と、受信した雑音パワー (N )の比（S/N比）から求まる。換言すると、 S/N比が一定以上の領域に電波は到達する 。そして、受信した信号パワー (S)は、固定無線器の発信強度 (Ps)と伝搬距離による減 衰 (L)とから求まる。
[0076] 次に、移動無線器の受信感度 (Pr)は、雑音パワー (N)がゼロの時に通信に必要な受 信信号パワー (S)を示す。
[0077] 以上より、電波が到達する限界位置は、受信信号パワー (S)が、受信感度 (Pr)に雑 音パワー (N)を掛けた値となる位置となり、その位置よりも固定無線機器に近い範囲が 電波の到達する範囲となる。
[0078] つまり、ステップ 3003の処理では、移動無線機器の受信感度 (Pr)と雑音パワー ( と 要求測位精度がわ力つて 、るので、受信した信号パワー (S)が要求測位精度の距離 通信することでの減衰量 (L)によって受信感度 (Pr)になるために必要な固定無線機器 の送信パワー (Ps)は、 Ps=Pr X N X Lで求めることができる。
[0079] 次に、ステップ 3004では、ステップ 3003で算出された固定無線機器の通信特性 (送 信パワー等)と移動無線機器の通信特性 (受信感度等)とステップ 3002で設定された 通信品質が最悪となる時の変動要因の状況 (雑音レベルが最大と推定される時の雑 音パワー等）とステップ 3001で設定された要求測位エリアとから測位システム即ち固 定無線機器の設置位置を演算部 3064の固定無線機器設置位置演算部 3066で設計 する。
[0080] ここで、固定無線機器設置位置演算部 3066での演算の詳細を図 8に示す。 [0081] 本処理は、固定無線機器の通信特性 (送信パワー等）と移動無線機器の通信特性 (受信感度等)と通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況 (雑音レベルが 最大と推定される時の雑音パワー等)と力 無線信号が送信のみ可能または受信の み可能または送受信可能なエリアを算出する処理 (ステップ 3041)と、無線通信が送 信のみ可能なエリアまたは受信のみ可能なエリアまたは送受信可能なエリアと要求 測位エリアとから必要な固定無線機器個数を算出する処理 (ステップ 3042)と、無線信 号が送信のみ可能なエリアまたは受信のみ可能なエリアまたは送受信可能なエリア と必要な固定無線機器の個数と要求測位エリアとから固定無線機器の設置位置を決 定する処理 (ステップ 3043)と、測位可能エリアが要求測位エリアより必要以上に大き V、かどうかを判断する処理 (ステップ 3044)と、要求測位エリアと測位可能エリアとから 固定無線機器の通信特性 (送信パワー等)を算出する処理 (3045)とからなる。
[0082] ここで、固定無線機器の通信特性 (送信パワー等)と固定無線機器の設置位置とを 算出する一つの具体例として、図 9に示すような四角い要求測位エリア 2021を丸い一 つの固定無線機器力 の電波等が到達するエリア 2022を用いて覆うように格子状に 固定無線機器 2023を設置することで灰色に塗られた測位エリア 2024を設計する事と する。
[0083] まず、ステップ 3041では、ステップ 3003で算出された固定無線機器の通信特性 (送 信パワー等)と移動無線機器の通信特性 (受信感度等)とステップ 3002で設定された 通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況 (雑音レベルが最大と推定される 時の雑音パワーの下等）とから無線信号が送信のみ可能または受信のみ可能または 送受信可能なエリアを算出する。要求測位エリア内では必ず測位可能である事が望 まれる。測位可能であるためには、無線信号が送信のみ可能または受信のみ可能ま たは送受信可能である必要がある。このため、要求測位エリア 2021内では、無線信 号が送信のみ可能または受信のみ可能または送受信可能であるエリアが最も狭くな ると推定される状況、つまり、変動要因が最悪と推定される状況 (雑音レベルが最大 と推定される時の雑音パワーの下等)でも無線信号が送信のみ可能または受信のみ 可能または送受信可能である必要がある。
[0084] このステップで算出する固定無線機器の通信特性 (送信パワー等）は、通信のリン ク設計で一般的に用いられる送受信機特性、伝搬損失特性、雑音特性、遅延時間 特性等と受信確率との関係を表す式を用いてもよい。また、伝搬損失特性は、一般 的なレイトレーシング法という解析手段を用いて算出されても良い。
[0085] 次に、ステップ 3042では、ステップ 3041で算出された無線通信が送信のみ可能また は受信のみ可能または送受信可能なエリアとステップ 3001で設定された要求測位ェ リア 2021とから必要固定無線機器個数を算出する。必要固定無線機器個数は、無線 通信が送信のみ可能または受信のみ可能または送受信可能なエリアから測位可能 エリアが要求測位エリアをカバーする最小送信機個数を算出する。
[0086] 必要な固定無線機器個数の算出では、固定無線機器の間隔を一つの固定無線機 器からの無線信号を送信のみ可能または受信のみ可能または送受信可能なエリア の半径 r_minを用いて算出し、算出された固定無線機器間隔で測位可能エリアが要 求測位エリアをカバーする最小送信機個数を算出する。固定無線機器間隔の算出 は、一つの例として、縦方向の固定無線機器の間隔は r_minに sin(a)を乗算、横方向 の固定無線機器の間隔は r_minに cos(a)を乗算して算出してもよい。ただし、 aは 0〜90 ° の角度である。また、要求測位エリアをカバーするために必要な固定無線機器の 最低個数の算出の別の例としては、各方向の要求測位エリアの長さを各方向の固定 無線機器の間隔で除算した値にそれぞれ 1を和算した値同士を乗算して算出しても 良い。
[0087] その後、ステップ 3043では、ステップ 3041で算出された無線信号が送信のみ可能ま たは受信のみ可能または送受信可能なエリアとステップ 3042で算出された必要固定 無線機器個数とステップ 3001で設定された要求測位エリアとから固定無線機器の設 置位置を決定する。
[0088] 以上の処理において、一応、固定無線機器の設置位置は決定できる。しかし、この 決定した位置が必ずしも最適でない場合もある。そのような場合に上記処理に引き続 き以下の処理を行う。
[0089] ステップ 3044では、ステップ 3041で算出された無線通信が送信のみ可能または受 信のみ可能または送受信可能なエリアとステップ 3043で算出された固定無線機器の 設置位置とから算出される測位可能エリア力ステップ 3001で設定された要求測位エリ ァより必要以上に大きいかどうかを判断する。必要以上に大きいかどうかの判断基準 の一例としては、各方向の測位可能エリアの長さと各方向の要求測位エリアの長さと の差が閾値を越えたかどうかで判断してもよ 、。測位可能エリアが要求測位エリアより 必要以上に大きいと判断されなかった場合は出力部 3067から設計結果（固定無線機 器の設置位置)を出力し、測位システム設計を終了する。
[0090] 測位可能エリアが要求測位エリアより必要以上に大きい場合には、ステップ 3045に より、ステップ 3001で設定された要求測位エリアとステップ 3041で算出された無線通 信が送信のみ可能または受信のみ可能または送受信可能なエリアとステップ 3043で 算出された固定無線機器の設置位置とから算出される測位可能エリアとから固定無 線機器の通信特性 (送信パワー等)を算出する。固定無線機器の通信特性の算出の 一例としては、各方向の測位可能エリアの長さが各方向の要求測位エリアの長さと等 しくなる時の一つの固定無線機器からの無線信号を送信のみ可能または受信のみ 可能または送受信可能なエリアの半径 r_min2を算出し、一つの固定無線機器からの 無線信号を送信のみ可能または受信のみ可能または送受信可能なエリアの半径 r_m in2を満たすための固定無線機器の通信特性 (送信パワー等)を算出する。本ステツ プが終了したら、ステップ 3041へ戻る。
[0091] その後の処理は上記と同様である。
[0092] (第二の実施の形態）
本発明の二の実施の形態を以下の図を用いて説明する。基本的には第一の実施 の形態と類似するが、固定無線機器の通信特性 (送信パワー等)の決定法と固定無 線機器の設置位置の決定法とが若干異なる。よって、以下の説明では、第一の実施 形態と処理の異なる部分につ!、て主に説明する。
[構成の説明]
図 4にシステム構成を示す。本システムは、少なくとも 1つ以上の固定無線機器 1061 〜1063と少なくとも 1つ以上の移動無線機器 1064〜1065と力 測位エリア 1066を構築 している構成力もなる。本発明では、移動無線機器 1064〜1065の特性と変動要因と を元に固定無線機器 1061〜1063の特性を設計し、固定無線機器 1061〜1063の設 置位置を設計する。 [0093] まず、図 5に提案する測位システム設計に必要な機能の機能ブロックを示す。
[0094] 本発明は、外部からの要求や情報を受け取る入力部 3061、入力部 3061が受け取つ た外部力 の要求力 測位システムを設計するまでの制御を行う制御部 3062、入力 部 3061が受け取った外部力 の情報に紐づいた、測位システム設計に必要な情報を 保存する DB部 3063、入力部 3061が受け取った外部からの要求や DB部 3063から受 け取った測位システム設計に必要な情報を用いて測位システム設計のための計算を する演算部 3064、演算部 3064で設計された測位システム結果を外部に出力する出 力部 3067とからなる。また、演算部 3064は、固定無線機器の通信特性を算出する固 定無線機器の通信特性演算部 3065と固定無線機器設置位置を算出する固定無線 機器設置位置演算部 3066とからなる。
[0095] 次に、図 5の機能ブロックを用いた提案する測位システム設計の設計フローを図 6 に示す。
[0096] 本発明は、測位システムにユーザから要求される測位対象領域 (以下、要求測位 エリアという）と測位システムにユーザ力も要求される測位精度 (以下、要求測位精度 という）とを設定する処理 (ステップ 3001)と、変動要因の影響が大きく通信品質が最悪 と推定される時の変動要因の状況 (雑音の大きさ等)と変動要因の影響が小さく通信 品質が最良と推定される時の変動要因の状況 (雑音の大きさ等)とを設定する処理（ ステップ 3002)と、移動無線機器の通信特性 (受信感度等)と通信品質が最良と推定 される時の変動要因の状況と要求測位精度とから固定無線機器の通信特性を算出 する処理 (ステップ 3003)と、固定無線機器の通信特性 (送信パワー等）と移動無線機 器の通信特性 (受信感度等)と通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況と 要求測位エリアとから測位システムとを算出する処理 (ステップ 3004)とからなる。
[0097] ステップ 3001では、要求測位エリアと要求測位精度とを入力部 3061を用いて設定 する。
[0098] ステップ 3002では、測位システムを利用する環境にぉ 、て、通信品質が最悪と推定 される時の変動要因の状況と通信品質が最良と推定される時の変動要因の状況とを 、入力部 3061や DB部 3063からの情報を用いて設定する。
[0099] ステップ 3003では、移動無線機器の通信特性 (受信感度等）とステップ 3002で設定 された通信品質が最良と推定される時の変動要因の状況とステップ 3001で設定され た要求測位精度とから測位システムとして導入する固定無線機器の通信特性 (送信 パワー等)を演算部 3064の固定無線機器の通信特性演算部 3065で算出する。
[0100] この固定無線機器の通信特性演算部 3065での固定無線機器の通信特性の算出 方法は、通信のリンク設計で一般的に用いられる送受信機特性、伝搬損失特性、雑 音特性、遅延時間特性等と受信確率との関係を表す式を用いてもょ 、。
[0101] ステップ 3004では、ステップ 3003で算出された固定無線機器の通信特性 (送信パヮ 一等)と移動無線機器の通信特性 (受信感度等)とステップ 3002で設定された通信品 質が最悪と推定される時の変動要因の状況 (雑音レベルが最大と推定される時の雑 音パワー等）とステップ 3001で設定された要求測位エリアとから測位システム即ち固 定無線機器の設置位置を演算部 3064の固定無線機器設置位置演算部 3066で設計 する。
[0102] ここで、固定無線機器設置位置演算部 3066での演算の詳細を図 10に示す。
[0103] 本処理は、固定無線機器の通信特性 (送信パワー等）と移動無線機器の通信特性
(受信感度等)と通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況 (雑音レベルが 最大と推定される時の雑音パワー等)と力 無線信号が送信のみ可能または受信の み可能または送受信可能なエリアを算出する処理 (ステップ 3051)と、無線通信が送 信のみ可能または受信のみ可能または送受信可能なエリアと要求測位エリアとから 必要な固定無線機器個数を算出する処理 (ステップ 3052)と、無線信号が送信のみ可 能または受信のみ可能または送受信可能なエリアと必要な固定無線機器の個数と要 求測位エリアとから固定無線機器の設置位置を決定する処理 (ステップ 3053)と、測位 可能エリアが要求測位エリアより必要以上に大きいかどうかを判断する処理 (ステップ 3054)と、要求測位エリアと測位可能エリアとから固定無線機器の設置位置を補正す る処理 (3055)と力 なる。
[0104] ここで、固定無線機器の通信特性 (送信パワー等)と固定無線機器の設置位置とを 算出する一つの具体例として、図 9に示すような四角い要求測位エリア 2021を丸い一 つの固定無線機器力 の電波等が到達するエリア 2022を用いて覆うように格子状に 固定無線機器 2023を設置することで灰色に塗られた測位エリア 2024を設計する事と する。
[0105] まず、ステップ 3051では、ステップ 3003で算出された固定無線機器の通信特性 (送 信パワー等)と移動無線機器の通信特性 (受信感度等)とステップ 3002で設定された 通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況 (雑音レベルが最大と推定される 時の雑音パワーの下等）とから無線信号が送信のみ可能または受信のみ可能または 送受信可能なエリアを算出する。
[0106] 次に、ステップ 3052では、ステップ 3051で算出された無線通信が送信のみ可能また は受信のみ可能または送受信可能なエリアとステップ 3001で設定された要求測位ェ リア 2021とから必要固定無線機器個数を算出する。
[0107] その後、ステップ 3053では、ステップ 3051で算出された無線信号が送信のみ可能ま たは受信のみ可能または送受信可能なエリアと、ステップ 3052で算出された必要固 定無線機器個数と、ステップ 3001で設定された要求測位エリアとから固定無線機器 の設置位置を決定する。
[0108] 以上の処理において、一応、固定無線機器の設置位置は決定できる。しかし、この 決定した位置が必ずしも最適でない場合もある。そのような場合に上記処理に引き続 き以下の処理を行う。
[0109] ステップ 3054では、ステップ 3051で算出された無線通信が送信のみ可能または受 信のみ可能または送受信可能なエリアとステップ 3053で算出された固定無線機器の 設置位置とから算出される測位可能エリア力ステップ 3001で設定された要求測位エリ ァより必要以上に大きいかどうかを判断する。測位可能エリアが要求測位エリアより必 要以上に大きいと判断されな力つた場合は出力部 3067から設計結果（固定無線機器 の設置位置)を出力し、測位システム設計を終了する。
[0110] 測位可能エリアが要求測位エリアより必要以上に大きい場合には、ステップ 3055に より、ステップ 3001で設定された要求測位エリアとステップ 3051で算出された無線通 信が送信のみ可能または受信のみ可能または送受信可能なエリアとステップ 3053で 算出された固定無線機器の設置位置とから算出される測位可能エリアとから固定無 線機器の設置位置を補正し、出力部 3067力 設計結果を出力し、測位システム設計 を終了する。固定無線機器の設置位置の補正の一例としては、図 11に示すように設 置位置を少し詰めて各固定無線機器力ゝらの測位エリアの重なりを多くして設置する 方法などがある。また、他の例としては、図 12に示すように各固定無線機器間隔は変 えずに、要求測位エリアからはみ出す測位エリアが上下/左右で均等になるように設 置する方法もある。また、他の例としては、図 13に示したままの設置状態にする方法 もめる。
[0111] また、図 11、図 12、図 13に示すように、測位可能エリアを変更する処理は、第一の 実施形態においても同様の処理をおこなうことが可能である。
[0112] く実施例 1 >
本発明の第 1実施例では、赤外線を用いた測位システムで、図 14のように測位用 の信号をブロードキャスト送信する測位のみのために設置された送信機 (発信端末） 2001〜2003を天井に設置し、カート 2004の上部などに受信機（受信端末) 2005を固 定して取り付けられる場合における測位システム設計 (発信端末 (送信機)の設置位 置決定)の例について説明する。なお、測位システム設計方法は図 5の機能ブロック と図 6と図 8の変形例である図 15と図 16のフローとに従う。
[0113] まず、ステップ 4001で、要求測位エリアと要求測位精度とを設定する。要求測位エリ ァは、図 7のようにあるフロアでの要求測位エリア情報の上面図であり、構造物 3032- 3034が配置されたフロア 3031内にお!/、て、測位エリア 3035のように長方形で与えられ たと想定する。また要求測位精度は rと与えられたとする。
[0114] 次に、ステップ 4002で、通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況と通信 品質が最良と推定される時の変動要因の状況とを設定する。今回考慮すべき変動要 因は雑音である。赤外線の雑音の一つの例として、太陽光力もの雑音がある。太陽 光からの雑音量は、時間によって変化する。このため通信品質が最悪と推定される 時の変動要因 (雑音量)の状況として通信品質が最悪と推定される時の雑音量 N_wor stを、更に通信品質が最良と推定される時の変動要因 (雑音量)の状況として通信品 質が最良と推定される時の雑音量 N— bestを設定する。ここで、通信品質が最悪と推定 されるときの雑音量 N_worstと通信品質が最良と推定される時の雑音量 N_bestとの設 定方法の例としては、図 5の入力部 3061から直接入力する方法、 DB部 3063に想定さ れる環境での雑音量を保存しておく方法等がある。なお、 DB部 3063に想定される環 境での雑音量を保存しておく方法での DB部 3063に保存される情報の例としては、図 17のように各設置環境情報に対する雑音情報 4051であっても良い。このとき、各設 置環境情報の例としては、オフィスや倉庫などの大まかな情報や、窓のあり、なし、蛍 光灯などの通信に対して雑音となりうる雑音源の情報などがある。また、雑音情報の 例としては、各設置環境情報での最悪と推定される雑音量と最良と推定される雑音 量との少なくとも一方の情報がある。
[0115] そして、ステップ 4003で、受信機性能と通信品質が最良と推定される時の雑音量 N_ bestと要求測位精度とから送信機特性を算出する。
[0116] ここで一例として、図 19に雑音量と測位エリアの広さとの関係のグラフの例で実線 4 021〜4023のグラフの特性を持つ 3種類の送信機が設計出来る状況で、破線 4025、 4 026のような夜と昼との雑音量と 、う環境にぉ 、て破線 4024のような要求測位精度が 与えられ状況を考える。なお、図 19の実線 4021〜4023は、 3種類の送信機特性のグ ラフの例、破線 4024は要求測位精度の例、破線 4025は夜の雑音量の例、破線 4026 は昼の雑音量の例である。送信機特性は、通信品質が最良と推定される時の雑音量 において要求測位精度を満たす特性となるような送信機特性を算出すれば良い。通 信品質が最良と推定される時の雑音量は、破線 4025の夜の雑音量である。また、要 求測位精度を満たすと言う事は、測位エリアの広さが破線 4024の要求測位精度よりも 狭いということである。つまり、算出されるべき送信機特性は、通信品質が最良と推定 される夜の雑音量の時に要求測位精度よりも狭くなる実線 4023となるような送信機特 性となる。
[0117] 送信機特性の算出の具体的な例としては、送信機の設置高さと要求測位精度 rとか ら算出される送受信機の位置関係において、受信機性能と通信品質が最良と推定さ れる時の雑音量 N_bestと伝搬損失とを考慮した SN比が所要 SN比以下となるような送 信機特性を算出する。ここで伝搬損失は、送信機の設置高さと要求測位精度 rとから 伝搬距離を算出する事で求められる。なお、送信機の設置高さの設定方法の例とし ては、図 5の入力部 3061から設定する、 DB部 3063にあら力じめ設定しておぐ演算部 3064にあらかじめ設定しておぐのいずれかが想定できる。 DB部 3063に保存しておく 情報の一例としては、図 18のようにオフィスや倉庫などの大まかな設置環境情報に 対応した設置高さを保存しておくことが考えられる。
[0118] その後、ステップ 4004で、ステップ 4003で算出された送信機特性と受信機特性と通 信品質が最悪と推定される時の雑音量 N_worstと力 一つの送信機力 の赤外線信 号を受信可能なエリアの半径を算出して、一つの送信機力もの赤外線信号を受信可 能なエリアの半径と要求測位エリアとから必要送信機個数を算出した後に、送信機 特性と送信機の設置位置とを決定する。
[0119] ここで、送信機特性と送信機の設置位置とを算出する一つの具体例として、図 9〖こ 示すような四角い要求測位エリア 2021を丸い一つの固定無線機器からのエリア 2022 を用いて覆うように格子状に固定無線機器 2023を設置することで灰色に塗られた測 位エリア 2024を設計する事とする。
[0120] 具体的には、ステップ 4011で、ステップ 4003で算出された送信機特性と受信機特性 とステップ 4002で設定された通信品質が最悪と推定される時の雑音量 N_worstとから 赤外線信号が受信可能なエリアを算出する。
[0121] そして、ステップ 4012で、ステップ 4011で算出された赤外線通信が受信可能なエリ ァとステップ 4001で設定された要求測位エリアとから必要送信機個数を算出する。 その後、ステップ 4013で、赤外線信号が受信可能なエリアとステップ 4012で算出され た必要送信機個数とステップ 4001で設定された要求測位エリアとから送信機の設置 位置を算出する。
[0122] そして、ステップ 4014では、ステップ 4011で算出された赤外線通信が受信可能なェ リアとステップ 4013で算出された送信機の設置位置とから算出される測位可能エリア 力 Sステップ 4001で設定された要求測位エリアより必要以上に大きいかどうかを判断す る。測位エリアが要求測位エリアより必要以上に大きいと判断されな力つた場合は出 力部 3067から設計結果を出力し、測位システム設計を終了する。
[0123] 測位エリアが要求測位エリアより必要以上に大きい場合には、ステップ 4015により、 ステップ 4001で設定された要求測位エリアとステップ 4011で算出された赤外線通信 が受信可能なエリアとステップ 4013で算出された送信機の設置位置とから算出される 測位可能エリアとから送信機特性を算出し、ステップ 4011の処理に再び戻る。
[0124] 以上説明したように、本発明の第 1実施例では、雑音の変動に基づいて赤外線を 用いた測位システムの設計を実現して 、る。
[0125] <実施例 2 >
本発明の第 2実施例では、赤外線を用いた測位システムで、図 20のように測位用 の信号をブロードキャスト送信する測位のみのために設置された送信機 (発信端末） 2051〜2053を天井に設置し、受信機 (受信端末) 2054が搭載された携帯用の PCや 業務専用端末などを人が持つ場合 (受信機が固定されて 、な 、場合)における測位 システム設計 (発信端末 (送信機)の設置位置決定)の例につ 、て説明する。第 2実 施例も、第 1実施例と同様に図 6の測位システム設計フローに従うが、変動要因が第 1 実施例と異なり、受信機の向きを含むため、以下に説明する。なお、第 2実施例での 測位システム設計フローを図 21、図 22に示す。
[0126] まず、ステップ 4031で、要求測位エリアと要求測位精度とを設定する。
[0127] 次に、ステップ 4032で、通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況と通信 品質が最良と推定される時の変動要因の状況とを設定する。今回考慮すべき変動要 因は雑音と受信機の向きとである。ここで、受信機の向きが異なることは、受信機の角 度利得が変動するため、信号受信パワーを変動させる。このため、通信品質が最悪 と推定される時の変動要因の状況として通信品質が最悪と推定される時の雑音量 N_ worstと通信品質が最悪と推定される時の想定される受信機の向き力 のずれの角度 Θ _Rx_WOrstとを、更に通信品質が最良と推定される時の状況として通信品質が最良 と推定される時の雑音量 N_bestとを設定する。ここで、通信品質が最悪と推定されると きの雑音量 N_worstと通信品質が最悪と推定される時の想定される受信機の向きから のずれの角度 Θ _Rx_worstと通信品質が最良と推定される時の雑音量 N_bestとの設 定方法の例としては、図 5の入力部 3061から直接入力する方法、 DB部 3063に想定さ れる環境での雑音量と想定される使用方法での受信機の傾きとを保存しておく方法 等がある。なお、 DB部 3063に想定される環境での雑音量を保存しておく方法での DB 部 3063に保存される情報の例としては、図 17のように各設置環境情報に対する雑音 情報 4051であっても良い。また、 DB部 3063に想定される使用方法での受信機の傾き を保存して置く方法での DB部 3063に保存される情報の例として、図 23のように各使 用方法における想定される受信機の傾きであってもよい。このとき、使用方法の例とし ては、受信機を取り付ける機器や意識的に信号を受信させて測位する、無意識に信 号を受信させて測位する、などがある。
[0128] そして、ステップ 4033で、受信機性能と通信品質が最良と推定される時の変動要因 の状況である通信品質が最良と推定される時の雑音量 N_bestと通信品質が最良と推 定される時の受信機の向き力ものずれの角度 Θ _Rx_bestと要求測位精度とから送信 機特性を算出する。ここで、 Θ _Rx_bestは、送信機の設置高さと要求測位精度 rとから 算出される送受信機の位置関係における受信特性が最良と推定される時の想定さ れる受信機の向きからのずれの角度である。ただし、 Θ _Rx_bestの絶対値は Θ _Rx_wo rstの絶対値よりも小さ 、値とする。
[0129] 具体的には、送信機の設置高さと要求測位精度 rとから算出される送受信機の位置 関係において、 Θ _Rx_bestを考慮した受信機性能と通信品質が最良と推定される時 の雑音量 N_bestと伝搬損失とを考慮した SN比が所要 SN比以下となるような送信機特 性を算出する。
[0130] その後、ステップ 4034で、 Θ _Rx_worstを考慮した送信機特性と Θ _Rx_worstを考慮し た受信機性能と通信品質が最悪と推定されるときの雑音量 N_worstと力 一つの送信 機力もの赤外線信号を受信可能なエリアの半径を算出して、一つの送信機力もの赤 外線信号を受信可能なエリアの半径と要求測位エリアとから必要送信機個数を算出 した後に、送信機特性と送信機の設置位置とを決定する。
[0131] ここで、送信機特性と送信機の設置位置とを算出する一つの具体例として、図 9〖こ 示すような四角い要求測位エリア 2021を丸い一つの固定無線機器からのエリア 2022 を用いて覆うように格子状に固定無線機器 2023を設置することで灰色に塗られた測 位エリア 2024を設計する事とする。
[0132] 具体的には、ステップ 4041で、 Θ _Rx_worstを考慮した送信機特性と Θ _Rx_worstを 考慮した受信機性能と通信品質が最悪と推定されるときの雑音量 N_worstと力 赤外 線信号が受信可能なエリアを算出する。
[0133] そして、ステップ 4042で、ステップ 4041で算出された赤外線通信が受信可能なエリ ァとステップ 4031で設定された要求測位エリアとから必要送信機個数を算出する。
[0134] その後、ステップ 4043で、赤外線信号が受信可能なエリアとステップ 4042で算出さ れた必要送信機個数とステップ 4031で設定された要求測位エリアとから送信機の設 置位置を算出する。
[0135] そして、ステップ 4044では、ステップ 4041で算出された赤外線通信が受信可能なェ リアとステップ 4043で算出された送信機の設置位置とから算出される測位可能エリア 力 Sステップ 4031で設定された要求測位エリアより必要以上に大きいかどうかを判断す る。測位システムが要求測位エリアより必要以上に大き!ヽと判断されなかった場合は 測位システム設計を終了する。
[0136] 測位システムが要求測位エリアより必要以上に大きい場合には、ステップ 4045によ り、ステップ 4031で設定された要求測位エリアとステップ 4041で算出された赤外線通 信が受信可能なエリアとステップ 4043で算出された送信機の設置位置とから算出さ れる測位可能エリアとから送信機特性を算出し、ステップ 4041の処理に再び戻る。
[0137] 以上説明したように、本発明の第 2実施例では、雑音の変動と受信機角度の変動と に基づ!/、て赤外線を用いた測位システムの設計を実現して 、る。
[0138] <実施例 3 >
本発明の第 3実施例では、赤外線を用いた測位システムで、図 14のように測位用 の信号をブロードキャスト送信する測位のみのために設置された送信機 (発信端末） 2001〜2003を天井に設置し、カート 2004の上部などにカートごとに異なる受信機 (受 信端末) 2005を固定して取り付けられる場合における測位システム設計 (発信端末（ 送信機)の設置位置決定)の例について説明する。第 3実施例は、変動要因が第 1実 施例と異なり、受信機の種類を含むため、以下に説明する。なお、測位システム設計 方法は図 5の機能ブロックと図 6と図 8との変形である図 24と図 25のフローとに従う。
[0139] まず、ステップ 4081で、要求測位エリアと要求測位精度とを設定する。
[0140] 次に、ステップ 4082で、通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況と通信 品質が最良と推定される時の変動要因の状況とを設定する。今回考慮すべき変動要 因は雑音と受信機の種類とである。ここで、受信機の種類が異なることは、受信機の 角度利得や受信感度等が変動するため、主に信号受信パワーを変動させる。このた め、通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況として通信品質が最悪と推定 される時の雑音量 N_worstと通信品質が最悪と推定される時の受信機の受信特性 Rx_ worstとを、更に通信品質が最良と推定される時の変動要因の状況として通信品質が 最悪と推定される時の雑音量 N_bestと通信品質が最良と推定される時の受信機の受 信特性 Rx_bestとを設定する。ここで、通信品質が最悪と推定されるときの雑音量 N_wo rstと通信品質が最悪と推定される時の受信特性 Rx_WOrstと通信品質が最良と推定さ れる時の雑音量 N_bestと通信品質が最良と推定される時の受信特性 Rx_bestとの設 定方法の例としては、図 5の入力部 3061から直接入力する方法、 DB部 3063に想定さ れる環境での雑音量を保存しておく方法等がある。
[0141] なお、 DB部 3063に想定される環境での雑音量を保存しておく方法での DB部 3063 に保存される情報の例としては、図 17のように各設置環境情報に対する雑音情報 40 51や図 26のように各受信機種類情報に対する受信特性情報 4101であっても良い。 このとき、各受信機種類情報の例としては、受信機の製造会社や型番や製品名の情 報などがある。また、受信特性情報の例としては、各受信機種類情報での受信感度 や半値角や角度利得特性などの情報がある。
[0142] そして、ステップ 4083で、受信機性能 Rx_bestと通信品質が最良と推定される時の変 動要因の状況である N_bestと要求測位精度とから送信機特性を算出する。
[0143] その後、ステップ 4084で、送信機特性と受信機性能 Rx— worstと通信品質が最悪と推 定される時の雑音量 N_worstとから一つの送信機からの赤外線信号を受信可能なェ リアの半径を算出して、一つの送信機力もの赤外線信号を受信可能なエリアの半径 と要求測位エリアとから必要送信機個数を算出した後に、送信機特性と送信機の設 置位置とを決定する。
[0144] ここで、送信機特性と送信機の設置位置とを算出する一つの具体例として、図 9〖こ 示すような四角い要求測位エリア 2021を丸い一つの固定無線機器からのエリア 2022 を用いて覆うように格子状に固定無線機器 2023を設置することで灰色に塗られた測 位エリア 2024を設計する事とする。
[0145] 具体的には、ステップ 4091で、送信機特性と受信機性能 Rx— worstと通信品質が最 悪と推定される時の雑音量 N_worstと力 赤外線信号が受信可能なエリアを算出する
[0146] そして、ステップ 4092で、ステップ 4091で算出された赤外線通信が受信可能なエリ ァとステップ 4081で設定された要求測位エリアとから必要送信機個数を算出する。
[0147] その後、ステップ 4093で、赤外線信号が受信可能なエリアとステップ 4092で算出さ れた必要送信機個数とステップ 4081で設定された要求測位エリアとから送信機の設 置位置を算出する。
[0148] そして、ステップ 4094では、ステップ 4091で算出された赤外線通信が受信可能なェ リアとステップ 4093で算出された送信機の設置位置とから算出される測位システムが ステップ 4081で設定された要求測位エリアより必要以上に大きいかどうかを判断する 。測位システムが要求測位エリアより必要以上に大きいと判断されな力つた場合は測 位システム設計を終了する。
[0149] 測位システムが要求測位エリアより必要以上に大きい場合には、ステップ 4095によ り、ステップ 4081で設定された要求測位エリアとステップ 4091で算出された赤外線通 信が受信可能なエリアとステップ 4093で算出された送信機の設置位置とから算出さ れる測位可能エリアシステムとから送信機特性を算出し、ステップ 4091の処理に再び 戻る。
[0150] 以上説明したように、本発明の第 3実施例では、雑音の変動と受信機の種類とに基 づ 、て赤外線を用いた測位システムの設計を実現して 、る。
[0151] <実施例 4>
本発明の第 4実施例では、赤外線を用いた測位システムで、図 27のように測位用 の信号をブロードキャスト送信する測位のみのために設置された送信機 (発信端末） 2061〜2063を天井に設置し、フォークリフト 2064の上部などの高さが変動する位置に 受信機 (受信端末) 2065を固定して取り付けられる場合における測位システム設計（ 発信端末 (送信機)の設置位置決定)の例について説明する。第 4実施例は、変動要 因が第 1実施例と異なり、受信機の高さを含むため、以下に説明する。なお、第 2実施 例での測位システム設計フローを図 28、図 29に示す。
[0152] まず、ステップ 4111で、要求測位エリアと要求測位精度とを設定する。
[0153] 次に、ステップ 4112で、通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況と通信 品質が最良と推定される時の変動要因の状況とを設定する。今回考慮すべき変動要 因は雑音と受信機の高さとである。ここで、受信機の高さが異なることは、伝搬損失や 信号送受信角度変動による信号受信パワー等が変動する。このため、通信品質が最 悪と推定される時の変動要因の状況として通信品質が最悪と推定される時の雑音量
N_worstと通信品質が最悪と推定される時の受信機の高さ h_Worstとを、更に通信品質 が最良と推定される時の変動要因の状況として通信品質が最良と推定される時の雑 音量 N_bestと通信品質が最良と推定される時の受信機の高さ h_bestとを設定する。こ こで、通信品質が最悪と推定されるときの雑音量 N_worstと通信品質が最悪と推定さ れる時の受信機の高さ h_worstと通信品質が最良と推定される時の雑音量 N_bestと通 信品質が最良と推定される時の受信機の高さ h_bestとの設定方法の例としては、図 5 の入力部 3061から直接入力する方法、 DB部 3063に想定される環境での雑音量と想 定される使用方法での受信機の高さとを保存しておく方法等がある。なお、 DB部 306 3に想定される環境での雑音量を保存しておく方法での DB部 3063に保存される情報 の例としては、図 17のように各設置環境情報に対する雑音情報 4051であっても良い 。また、 DB部 3063に想定される使用方法での受信機の高さを保存して置く方法での DB部 3063に保存される情報の例として、図 30のように各使用方法における想定され る受信機の高さであってもよい。このとき、使用方法の例としては、ノート PCハンデイタ 一ミナル、カート、フォークリフトのような受信機を取り付ける機器の種類などがある。
[0154] そして、ステップ 4113で、 h_bestを考慮した受信機性能と通信品質が最悪と推定さ れる時の雑音量 N_bestと h_bestと要求測位精度とから送信機特性を算出する。
[0155] その後、ステップ 4114で、 h_worstを考慮した送信機特性と h_worstを考慮した受信 機性能と通信品質が最悪と推定される時の雑音量 N_worstと通信品質が最悪と推定 される時の受信機の高さ h_Worstと力 一つの送信機力 の赤外線信号を受信可能 なエリアの半径を算出して、一つの送信機力もの赤外線信号を受信可能なエリアの 半径と要求測位エリアとから必要送信機個数を算出した後に、送信機特性と送信機 の設置位置とを決定する。
[0156] ここで、送信機特性と送信機の設置位置とを算出する一つの具体例として、図 9〖こ 示すような四角い要求測位エリア 2021を丸い一つの固定無線機器からのエリア 2022 を用いて覆うように格子状に固定無線機器 2023を設置することで灰色に塗られた測 位エリア 2024を設計する事とする。 [0157] 具体的には、ステップ 4121で、 h_worstを考慮した送信機特性と h_worstを考慮した 受信機性能と通信品質が最悪となる時の雑音量 N_worstと通信品質が最悪と推定さ れる時の受信機の高さ h_worstとから赤外線信号が受信可能なエリアを算出する。
[0158] そして、ステップ 4122で、ステップ 4121で算出された赤外線通信が受信可能なエリ ァとステップ 4111で設定された要求測位エリアとから必要送信機個数を算出する。
[0159] その後、ステップ 4123で、赤外線信号が受信可能なエリアとステップ 4122で算出さ れた必要送信機個数とステップ 4111で設定された要求測位エリアとから送信機の設 置位置を算出する。
[0160] そして、ステップ 4124では、ステップ 4121で算出された赤外線通信が受信可能なェ リアとステップ 4123で算出された送信機の設置位置とから算出される測位システムが ステップ 4111で設定された要求測位エリアより必要以上に大きいかどうかを判断する 。測位システムが要求測位エリアより必要以上に大きいと判断されな力つた場合は測 位システム設計を終了する。
[0161] 測位システムが要求測位エリアより必要以上に大きい場合には、ステップ 4125によ り、ステップ 4111で設定された要求測位エリアとステップ 4121で算出された赤外線通 信が受信可能なエリアとステップ 4123で算出された送信機の設置位置とから算出さ れる測位可能エリアとから送信機特性を算出し、ステップ 4121の処理に再び戻る。
[0162] 以上説明したように、本発明の第 4実施例では、雑音の変動と受信機の高さとに基 づ 、て赤外線を用いた測位システムの設計を実現して 、る。
[0163] <実施例 5 >
本発明の第 5実施例では、赤外線を用いた測位システムで、図 31のように送信機（ 発信端末) 2071〜2073を天井に設置し、棚などの構造物 (2076、 2077)が多いフロア にカート 2074の上部などに受信機 (受信端末) 2075を固定して取り付けられる場合に おける測位システム設計 (発信端末 (送信機)の設置位置決定)の例につ!ヽて説明す る。第 5実施例は、変動要因が第 1実施例と異なり、遅延時間を含むため、以下に説 明する。なお、第 5実施例での測位システム設計フローを図 32、図 33に示す。
[0164] まず、ステップ 4141で、要求測位エリアと要求測位精度とを設定する。
[0165] 次に、ステップ 4142で、通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況と通信 品質が最良と推定される時の変動要因の状況とを設定する。今回考慮すべき変動要 因は雑音と遅延とである。ここで、遅延が異なることは、伝送波形に歪みが生じて符 号間干渉が起こる事により所要 SNRが変動する。このため、通信品質が最悪と推定さ れる時の変動要因の状況として通信品質が最悪と推定される時の雑音量 N_worstと 通信品質が最悪と推定される時の遅延時間での最悪所要 SNR値 SNR_worstとを、更 に通信品質が最良と推定される時の変動要因の状況として通信品質が最良と推定さ れる時の雑音量 N_bestと通信品質が最良と推定される時の遅延時間での最良所要 S NR値 SNR_bestとを設定する。ここで、通信品質が最悪と推定されるときの雑音量 N_wo rstと通信品質が最悪と推定される時の遅延時間での最悪所要 SNR値 SNR_worstと通 信品質が最良と推定される時の雑音量 N_bestと通信品質が最良と推定される時の遅 延時間での最良所要 SNR値 SNR_bestとの設定方法の例としては、図 5の入力部 3061 力 直接入力する方法、 DB部 3063に想定される環境での雑音量と想定される使用 方法での受信機の傾きとを保存しておく方法等がある。なお、 DB部 3063に想定され る環境での雑音量を保存しておく方法での DB部 3063に保存される情報の例としては 、図 17のように各設置環境情報に対する雑音情報 4051であっても良い。また、 DB部 3063に想定される使用方法での受信機の傾きを保存して置く方法での DB部 3063に 保存される情報の例として、図 34のように各設置環境情報に対する遅延量であって ちょい。
[0166] そして、ステップ 4143で、受信機性能と通信品質が最良と推定される時の雑音量 N_ bestと要求測位精度と通信品質が最良と推定される遅延量の時の最良所要 SNR値 S NR_bestとから送信機特性を算出する。
[0167] その後、ステップ 4144で、送信機特性と受信機性能と通信品質が最悪と推定される 時の雑音量 N_worstと最悪所要 SNR値 SNR_worstとから一つの送信機からの赤外線信 号を受信可能なエリアの半径を算出して、一つの送信機力もの赤外線信号を受信可 能なエリアの半径と要求測位エリアとから必要送信機個数を算出した後に、送信機 特性と送信機の設置位置とを決定する。
[0168] ここで、送信機特性と送信機の設置位置とを算出する一つの具体例として、図 9〖こ 示すような四角い要求測位エリア 2021を丸い一つの固定無線機器からのエリア 2022 を用いて覆うように格子状に固定無線機器 2023を設置することで灰色に塗られた測 位エリア 2024を設計する事とする。
[0169] 具体的には、ステップ 4151で、送信機特性と受信機性能と通信品質が最悪となる 時の雑音量 N_worstと最悪所要 SNR値 SNR_worstとカゝら赤外線信号が受信可能なエリ ァを算出する。
[0170] そして、ステップ 4152で、ステップ 4151で算出された赤外線通信が受信可能なエリ ァとステップ 4141で設定された要求測位エリアとから必要送信機個数を算出する。
[0171] その後、ステップ 4153で、赤外線信号が受信可能なエリアとステップ 4152で算出さ れた必要送信機個数とステップ 4141で設定された要求測位エリアとから送信機の設 置位置を算出する。
[0172] そして、ステップ 4154では、ステップ 4151で算出された赤外線通信が受信可能なェ リアとステップ 4153で算出された送信機の設置位置とから算出される測位システムが ステップ 4141で設定された要求測位エリアより必要以上に大きいかどうかを判断する 。測位システムが要求測位エリアより必要以上に大きいと判断されな力つた場合は測 位システム設計を終了する。
[0173] 測位システムが要求測位エリアより必要以上に大きい場合には、ステップ 4155によ り、ステップ 4141で設定された要求測位エリアとステップ 4151で算出された赤外線通 信が受信可能なエリアとステップ 4153で算出された送信機の設置位置とから算出さ れる測位可能エリアとから送信機特性を算出し、ステップ 4151の処理に再び戻る。
[0174] 以上説明したように、本発明の第 5実施例では、雑音の変動と遅延時間とに基づい て赤外線を用いた測位システムの設計を実現して 、る。
[0175] また、第 2実施例と第 3実施例と第 4実施例と第 5実施例とのうち 2つの実施例で用い た変動要因を組み合わせ赤外線を用いた測位システムの設計を行ってもょ 、。
[0176] また、第 2実施例と第 3実施例と第 4実施例と第 5実施例とのうち 3つの実施例で用い た変動要因を組み合わせ赤外線を用いた測位システムの設計を行ってもょ 、。
[0177] また、第 2実施例と第 3実施例と第 4実施例と第 5実施例とを用いた変動要因を組み 合わせ赤外線を用いた測位システムの設計を行ってもょ 、。
[0178] また、上記 1〜5の実施例は、赤外線を用いた測位システム設計を説明したが、無 線を用いた測位システム設計であってもよい。ここで、無線の例としては、 RFID、 Blue tooth, WLAN、セルラー、 GPSタグであってもよい。また、 WLANの例としては、 IEEE8 02.11a, IEEE802.11b、 IEEE802.11gであっても良い。また、セルラーの例としては、 W -CDMA, PHS、 PDCであってもよい。また、 GPSタグとは、屋内の位置 (緯度経度)で遮 蔽物がない理想的な環境で GPS衛星力 受信できるはずの信号や信号数や各信号 受信タイミングなどと全く同一の信号群を発信するタグである。本 GPSタグは屋内に設 置し、屋内で GPSタグ力 の信号群を用いて高精度に GPS測位をするために用いら れる。
[0179] また、上記 1〜5の実施例は、送信機を天井に設置する状況を説明したが、送信機 を壁に設置する状況であってもよ ヽ。
また、上記 1〜5の実施例は、設置した送信機は測位のみのために設置される状況を 説明したが、測位以外の用途に利用してもよい。具体例としては、無線 LANのように 基地局の存在を端末に知らせるビーコンを用いて測位システムを構築する事で、測 位だけでなく通信として利用しても良!、。
[0180] <実施例 6>
本発明の第 6実施例では、赤外線を用いた測位システムで、図 14のように測位用 の信号をブロードキャスト送信する測位のみのために設置された送信機 (発信端末） 2001〜2003を天井に設置し、カート 2004の上部などに受信機（受信端末) 2005を固 定して取り付けられる場合における測位システム設計 (発信端末 (送信機)の設置位 置決定)の例について説明する。第 6実施例での測位システム設計フローを図 15、 図 35に示す。
[0181] まず、ステップ 4001で、要求測位エリアと要求測位精度とを設定する。
[0182] 次に、ステップ 4002で、通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況と通信 品質が最良と推定される時の変動要因の状況とを設定する。今回考慮すべき変動要 因は雑音である。このため、通信品質が最悪となる時の変動要因の状況として通信 品質が最悪と推定される時の雑音量 N_worstを、更に通信品質が最良と推定される 時の変動要因の状況として通信品質が最良と推定される時の雑音量 N_bestを設定 する。ここで、通信品質が最悪と推定されるときの雑音量 N_worstと通信品質が最良と 推定される時の雑音量 N_bestとの設定方法の例としては、図 5の入力部 3061から直 接入力する方法、 DB部 3063に想定される環境での雑音量を保存しておく方法等が ある。なお、 DB部 3063に想定される環境での雑音量を保存しておく方法での DB部 3 063に保存される情報の例としては、図 17のように各設置環境情報に対する雑音情 報 4051であっても良い。
[0183] そして、ステップ 4003で、受信機性能と通信品質が最良と推定される時の雑音量 N_ bestと要求測位精度とから送信機特性を算出する。
[0184] その後、ステップ 4004で、算出された送信機特性と受信機性能と通信品質が最悪と 推定される時の雑音量 N_worstとから一つの送信機からの赤外線信号を受信可能な エリアの半径を算出して、一つの送信機からの赤外線信号を受信可能なエリアの半 径と要求測位エリアとから必要送信機個数を算出した後に、送信機特性と送信機の 設置位置とを決定する。
[0185] ここで、送信機特性と送信機の設置位置とを算出する一つの具体例として、図 9〖こ 示すような四角い要求測位エリア 2021を丸い一つの固定無線機器からのエリア 2022 を用いて覆うように格子状に固定無線機器 2023を設置することで灰色に塗られた測 位エリア 2024を設計する事とする。
[0186] 具体的には、ステップ 4171で、算出された送信機特性と受信機性能と通信品質が 最悪となる時の雑音量 N_worstとから赤外線信号が受信可能なエリアを算出する。
[0187] そして、ステップ 4172で、ステップ 4171で算出された赤外線通信が受信可能なエリ ァとステップ 4001で設定された要求測位エリアとから必要送信機個数を算出する。
[0188] その後、ステップ 4173で、赤外線信号が受信可能なエリアとステップ 4172で算出さ れた必要送信機個数とステップ 4001で設定された要求測位エリアとから送信機の設 置位置を算出する。
[0189] そして、ステップ 4174では、ステップ 4171で算出された赤外線通信が受信可能なェ リアとステップ 4173で算出された送信機の設置位置とから算出される測位エリアがス テツプ 4001で設定された要求測位エリアより必要以上に大きいかどうかを判断する。 測位エリアが要求測位エリアより必要以上に大きいと判断されな力つた場合は出力 部 3067から設計結果を出力し、測位システム設計を終了する。 [0190] 測位エリアが要求測位エリアより必要以上に大きい場合には、ステップ 4175により、 ステップ 4001で設定された要求測位エリアとステップ 4171で算出された赤外線通信 が受信可能なエリアとステップ 4173で算出された送信機の設置位置とから算出される 測位可能エリアとから送信機の設置位置を補正し、出力部 3067から設計結果を出力 し、測位システム設計を終了する。
[0191] 送信機の設置位置の算出では、一つの例として、必要送信機個数を算出するとき に使用した送信機間隔を保った状態で設置位置を決定しても良い。また、他の例とし て、必要送信機個数を算出するときに使用した送信機間隔を狭くした状態で設置位 置を決定しても良い。
[0192] 以上説明したように、本発明の第 6実施例では、雑音の変動に基づいて赤外線を 用いた測位システムの設計を実現して 、る。
[0193] また、第 6の実施例の変形例として、第 2実施例と第 3実施例と第 4実施例と第 5実施 例とのうち 2つの実施例で用いた変動要因を組み合わせ赤外線を用いた測位システ ムの設計を行ってもよい。
[0194] また、第 6の実施例の変形例として、第 2実施例と第 3実施例と第 4実施例と第 5実施 例とのうち 3つの実施例で用いた変動要因を組み合わせ赤外線を用いた測位システ ムの設計を行ってもよい。
[0195] また、第 6の実施例の変形例として、第 2実施例と第 3実施例と第 4実施例と第 5実施 例とを用いた変動要因を組み合わせ赤外線を用いた測位システムの設計を行っても よい。
[0196] また、上記 6の実施例は、赤外線を用いた測位システム設計を説明したが、無線を 用いた測位システム設計であってもよい。ここで、無線の例としては、 RFID、 Bluetoot h、 WLAN、セルラー、 GPSタグであってもよい。また、 WLANの例としては、 IEEE802.1 la、 IEEE802.11b、 IEEE802.11gであっても良い。また、セルラーの例としては、 W- CD MA、 PHS、 PDCであっても良い。
[0197] また、上記 6の実施例は、固定無線機器を天井に設置する状況を説明したが、固定 無線機器を壁に設置する状況であってもよ ヽ。
また、上記 6の実施例は、設置した送信機は測位のみのために設置される状況を説 明したが、測位以外の用途に利用してもよい。具体例としては、無線 LAN基地局のよ うに基地局の存在を端末に知らせるビーコンを用いて測位システムを構築する事で、 測位だけでなくデータ通信として利用しても良!、。
[0198] <実施例 7 >
本発明の第 7実施例では、赤外線を用いた測位システムで、図 38のように測位用 の信号をブロードキャスト受信する測位のみのために設置された受信機 (受信端末） 5001〜5003を天井に設置し、カート 5004の上部などに送信機 (発信端末) 5005を固 定して取り付けられる場合における測位システム設計 (受信端末 (受信機)の設置位 置決定)の例について説明する。なお、測位システム設計方法は図 5の機能ブロック と図 6と図 8の変形例である図 39と図 40のフローとに従う。
[0199] まず、ステップ 5011で、要求測位エリアと要求測位精度とを設定する。要求測位エリ ァは、図 7のようにあるフロアでの要求測位エリア情報の上面図であり、構造物 3032- 3034が配置されたフロア 3031内にお!/、て、測位エリア 3035のように長方形で与えられ たと想定する。また要求測位精度は rと与えられたとする。
[0200] 次に、ステップ 5012で、通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況と通信 品質が最良と推定される時の変動要因の状況とを設定する。今回考慮すべき変動要 因は雑音であるため、通信品質が最悪と推定される時の変動要因 (雑音量)の状況と して通信品質が最悪と推定される時の雑音量 N_worstを、更に通信品質が最良と推 定される時の変動要因 (雑音量)の状況として通信品質が最良と推定される時の雑音 量 N_bestを設定する。ここで、通信品質が最悪と推定されるときの雑音量 N_worstと通 信品質が最良と推定される時の雑音量 N_bestとの設定方法の例としては、図 5の入 力部 3061から直接入力する方法、 DB部 3063に想定される環境での雑音量を保存し ておく方法等がある。なお、 DB部 3063に想定される環境での雑音量を保存しておく 方法での DB部 3063に保存される情報の例としては、図 17のように各設置環境情報 に対する雑音情報 4051であっても良い。
[0201] そして、ステップ 5013で、送信機性能と通信品質が最良と推定される時の雑音量 N_ bestと要求測位精度とから受信機特性を算出する。
[0202] 受信機特性の算出の具体的な例としては、受信機の設置高さと要求測位精度 rとか ら算出される送受信機の位置関係において、送信機性能と通信品質が最良と推定さ れる時の雑音量 N_bestと伝搬損失とを考慮した SN比が所要 SN比以下となるような受 信機特性を算出する。ここで伝搬損失は、送信機の設置高さと要求測位精度 rとから 伝搬距離を算出する事で求められる。なお、受信機の設置高さの設定方法の例とし ては、図 5の入力部 3061から設定する、 DB部 3063にあら力じめ設定しておぐ演算部 3064にあらかじめ設定しておぐのいずれかが想定できる。
[0203] その後、ステップ 5014で、ステップ 5013で算出された受信機特性と送信機特性と通 信品質が最悪と推定される時の雑音量 N_worstとカゝら一つの受信機で赤外線信号を 受信可能なエリアの半径を算出して、一つの受信機で赤外線信号を受信可能なエリ ァの半径と要求測位エリアとから必要受信機個数を算出した後に、受信機特性と受 信機の設置位置とを決定する。
[0204] ここで、送信機特性と送信機の設置位置とを算出する一つの具体例として、図 9〖こ 示すような四角い要求測位エリア 2021を丸い一つの固定無線機器からのエリア 2022 を用いて覆うように格子状に固定無線機器 2023を設置することで灰色に塗られた測 位エリア 2024を設計する事とする。
[0205] 具体的には、ステップ 5021で、ステップ 5013で算出された受信機特性と送信機特性 とステップ 5012で設定された通信品質が最悪と推定される時の雑音量 N_worstとから 送信機力もの赤外線信号が受信可能なエリアを算出する。
[0206] そして、ステップ 5022で、ステップ 5021で算出された送信機力 の赤外線通信が受 信可能なエリアとステップ 5011で設定された要求測位エリアとから必要受信機個数を 算出する。
[0207] その後、ステップ 5023で、送信機力 の赤外線信号が受信可能なエリアとステップ 5 022で算出された必要受信機個数とステップ 5011で設定された要求測位エリアとから 受信機の設置位置を算出する。
[0208] そして、ステップ 5024では、ステップ 5021で算出された送信機からの赤外線通信が 受信可能なエリアとステップ 5023で算出された受信機の設置位置とから算出される測 位可能エリアがステップ 5011で設定された要求測位エリアより必要以上に大きいかど うかを判断する。測位エリアが要求測位エリアより必要以上に大きいと判断されなか つた場合は出力部 3067から設計結果を出力し、測位システム設計を終了する。
[0209] 測位エリアが要求測位エリアより必要以上に大きい場合には、ステップ 5025により、 ステップ 5011で設定された要求測位エリアとステップ 5021で算出された送信機からの 赤外線通信が受信可能なエリアとステップ 5023で算出された受信機の設置位置とか ら算出される測位可能エリアとから受信機特性を算出し、ステップ 5021の処理に再び 戻る。
[0210] 以上説明したように、本発明の第 7実施例では、雑音の変動に基づいて赤外線を 用いた測位システムの設計を実現して 、る。
[0211] <実施例 8 >
本発明の第 8実施例では、赤外線を用いた測位システムで、図 41のように測位用 の信号をブロードキャスト受信する測位のみのために設置された受信機 (受信端末） 6001〜6003を天井に設置し、測位用の信号をブロードキャスト送信する送信機 (発信 端末) 6004が搭載された携帯用の PCや業務専用端末などを人が持つ場合 (送信機 カ涸定されて 、な 、場合)における測位システム設計 (受信端末 (受信機)の設置位 置決定)の例について説明する。第 8実施例も、第 7実施例と同様に図 6の測位シス テム設計フローに従うが、変動要因が第 7実施例と異なり、送信機の向きを含むため 、以下に説明する。なお、第 8実施例での測位システム設計フローを図 42、図 43に 示す。
[0212] まず、ステップ 6011で、要求測位エリアと要求測位精度とを設定する。
[0213] 次に、ステップ 6012で、通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況と通信 品質が最良と推定される時の変動要因の状況とを設定する。今回考慮すべき変動要 因は雑音と送信機の向きとである。ここで、送信機の向きが異なることは、送信機の角 度利得が変動するため、信号受信パワーを変動させる。このため、通信品質が最悪 と推定される時の変動要因の状況として通信品質が最悪と推定される時の雑音量 N_ worstと通信品質が最悪と推定される時の想定される送信機の向き力 のずれの角度 Θ _Tx_WOrstとを、更に通信品質が最良と推定される時の状況として通信品質が最良 と推定される時の雑音量 N_bestとを設定する。
[0214] ここで、通信品質が最悪と推定されるときの雑音量 N_worstと通信品質が最悪と推定 される時の想定される送信機の向きからのずれの角度 Θ _Tx_WOrstと通信品質が最良 と推定される時の雑音量 N_bestとの設定方法の例としては、図 5の入力部 3061から直 接入力する方法、 DB部 3063に想定される環境での雑音量と想定される使用方法で の送信機の傾きとを保存しておく方法等がある。なお、 DB部 3063に想定される環境 での雑音量を保存しておく方法での DB部 3063に保存される情報の例としては、図 17 のように各設置環境情報に対する雑音情報 4051であっても良い。また、 DB部 3063に 想定される使用方法での送信機の傾きを保存して置く方法での DB部 3063に保存さ れる情報の例として、図 44のように各使用方法における想定される送信機の傾きで あってもよい。
[0215] そして、ステップ 6013で、送信機性能と通信品質が最良と推定される時の変動要因 の状況である通信品質が最良と推定される時の雑音量 N_bestと通信品質が最良と推 定される時の送信機の向き力 のずれの角度 Θ _Tx_bestと要求測位精度とから受信 機特性を算出する。ここで、 Θ _Tx_bestは、受信機の設置高さと要求測位精度 rとから 算出される送受信機の位置関係における送信機特性が最良と推定される時の想定 される送信機の向きからのずれの角度である。ただし、 Θ _Tx_bestの絶対値は θ _Tx_ worstの絶対値よりも小さ 、値とする。
[0216] 具体的には、受信機の設置高さと要求測位精度 rとから算出される送受信機の位置 関係において、 Θ _Tx_bestを考慮した送信機性能と通信品質が最良と推定される時 の雑音量 N_bestと伝搬損失とを考慮した SN比が所要 SN比以下となるような受信機特 性を算出する。
[0217] その後、ステップ 6014で、 Θ _Tx_worstを考慮した受信機特性と Θ _Tx_worstを考慮し た送信機性能と通信品質が最悪と推定されるときの雑音量 N_worstと力 一つの受信 機が送信機力もの赤外線信号を受信可能なエリアの半径を算出して、一つの受信機 が送信機力 の赤外線信号を受信可能なエリアの半径と要求測位エリアとから必要 受信機個数を算出した後に、受信機特性と受信機の設置位置とを決定する。
[0218] ここで、受信機特性と受信機の設置位置とを算出する一つの具体例として、図 9に 示すような四角い要求測位エリア 2021を丸い一つの固定無線機器からのエリア 2022 を用いて覆うように格子状に固定無線機器 2023を設置することで灰色に塗られた測 位エリア 2024を設計する事とする。
[0219] 具体的には、ステップ 6021で、 Θ _Tx_worstを考慮した受信機特性と Θ _Tx_worstを 考慮した送信機性能と通信品質が最悪と推定されるときの雑音量 N_worstと力 一つ の受信機が送信機力もの赤外線信号を受信可能なエリアを算出する。
[0220] そして、ステップ 6022で、ステップ 6021で算出された一つの受信機が送信機力 の 赤外線通信を受信可能なエリアとステップ 6011で設定された要求測位エリアとから必 要受信機個数を算出する。
[0221] その後、ステップ 6023で、一つの受信機が送信機力ゝらの赤外線信号を受信可能な エリアとステップ 6022で算出された必要受信機個数とステップ 6011で設定された要求 測位エリアとから受信機の設置位置を算出する。
[0222] そして、ステップ 6024では、ステップ 6021で算出された一つの受信機が送信機から の赤外線通信を受信可能なエリアとステップ 6023で算出された受信機の設置位置と 力 算出される測位可能エリア力 Sステップ 6011で設定された要求測位エリアより必要 以上に大きいかどうかを判断する。測位システムが要求測位エリアより必要以上に大 きいと判断されな力つた場合は測位システム設計を終了する。
[0223] 測位システムが要求測位エリアより必要以上に大きい場合には、ステップ 6025によ り、ステップ 6011で設定された要求測位エリアとステップ 6021で算出された一つの受 信機が送信機力ゝらの赤外線信号を受信可能なエリアとステップ 6023で算出された受 信機の設置位置とから算出される測位可能エリアとから受信機特性を算出し、ステツ プ 6021の処理に再び戻る。
[0224] 以上説明したように、本発明の第 8実施例では、雑音の変動と送信機角度の変動と に基づ!/、て赤外線を用いた測位システムの設計を実現して 、る。
[0225] <実施例 9 >
本発明の第 9実施例では、赤外線を用いた測位システムで、図 38のように測位用 の信号をブロードキャスト受信する測位のみのために設置された受信機 (受信端末） 5001〜5003を天井に設置し、カート 5004の上部などにカートごとに異なる送信機 (発 信端末) 5005を固定して取り付けられる場合における測位システム設計 (受信端末（ 受信機)の設置位置決定)の例について説明する。第 9実施例は、変動要因が第 7実 施例と異なり、送信機の種類を含むため、以下に説明する。なお、測位システム設計 方法は図 5の機能ブロックと図 6と図 8との変形である図 45と図 46のフローとに従う。
[0226] まず、ステップ 6051で、要求測位エリアと要求測位精度とを設定する。
[0227] 次に、ステップ 6052で、通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況と通信 品質が最良と推定される時の変動要因の状況とを設定する。今回考慮すべき変動要 因は雑音と送信機の種類とである。ここで、送信機の種類が異なることは、送信機の 角度利得や信号送信パワー等が変動するため、主に信号受信パワーを変動させる。 このため、通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況として通信品質が最悪 と推定される時の雑音量 N_worstと通信品質が最悪と推定される時の送信機の送信 特性 Txjvorstとを、更に通信品質が最良と推定される時の変動要因の状況として通 信品質が最悪と推定される時の雑音量 N_bestと通信品質が最良と推定される時の送 信機の送信特性 Tx_bestとを設定する。
[0228] ここで、通信品質が最悪と推定されるときの雑音量 N_worstと通信品質が最悪と推定 される時の送信特性 Txjvorstと通信品質が最良と推定される時の雑音量 N_bestと通 信品質が最良と推定される時の送信特性 Tx_bestとの設定方法の例としては、図 5の 入力部 3061から直接入力する方法、 DB部 3063に想定される環境での雑音量を保存 しておく方法等がある。
[0229] なお、 DB部 3063に想定される環境での雑音量を保存しておく方法での DB部 3063 に保存される情報の例としては、図 17のように各設置環境情報に対する雑音情報 40 51や図 47のように各送信機種類情報に対する送信特性情報 4101であっても良い。 このとき、各送信機種類情報の例としては、送信機の製造会社や型番や製品名の情 報などがある。また、送信特性情報の例としては、各送信機種類情報での信号送信 ノ ヮ一や半値角や角度利得特性などの情報がある。
[0230] そして、ステップ 6053で、送信特性 Tx_bestと通信品質が最良と推定される時の変動 要因の状況である N_bestと要求測位精度とから受信機特性を算出する。
[0231] その後、ステップ 6054で、受信機特性と送信性能 Txjvorstと通信品質が最悪と推定 される時の雑音量 N_worstとカゝら一つの受信機が送信機からの赤外線信号を受信可 能なエリアの半径を算出して、一つの受信機が送信機力もの赤外線信号を受信可能 なエリアの半径と要求測位エリアとから必要受信機個数を算出した後に、受信機特 性と受信機の設置位置とを決定する。
[0232] ここで、受信機特性と受信機の設置位置とを算出する一つの具体例として、図 9に 示すような四角い要求測位エリア 2021を丸い一つの固定無線機器からのエリア 2022 を用いて覆うように格子状に固定無線機器 2023を設置することで灰色に塗られた測 位エリア 2024を設計する事とする。
[0233] 具体的には、ステップ 6061で、受信機特性と送信性能 Txjvorstと通信品質が最悪と 推定される時の雑音量 N_worstとカゝら一つの受信機が送信機カゝら赤外線信号を受信 可能なエリアを算出する。
[0234] そして、ステップ 6062で、ステップ 6061で算出された一つの受信機が送信機からの 赤外線信号を受信可能なエリアとステップ 6051で設定された要求測位エリアとから必 要受信機個数を算出する。
[0235] その後、ステップ 6063で、一つの受信機が送信機力ゝらの赤外線信号を受信可能な エリアとステップ 6062で算出された必要送信機個数とステップ 4081で設定された要求 測位エリアとから送信機の設置位置を算出する。
[0236] そして、ステップ 6064では、ステップ 6061で算出された一つの受信機が送信機から の赤外線信号が受信可能なエリアとステップ 6063で算出された受信機の設置位置と 力 算出される測位システム力 Sステップ 6051で設定された要求測位エリアより必要以 上に大きいかどうかを判断する。測位システムが要求測位エリアより必要以上に大き いと判断されな力つた場合は測位システム設計を終了する。
[0237] 測位システムが要求測位エリアより必要以上に大きい場合には、ステップ 6065によ り、ステップ 6051で設定された要求測位エリアとステップ 6061で算出された一つの受 信機が送信機力ゝらの赤外線信号を受信可能なエリアとステップ 6063で算出された受 信機の設置位置とから算出される測位可能エリアシステムとから受信機特性を算出し 、ステップ 6061の処理に再び戻る。
[0238] 以上説明したように、本発明の第 9実施例では、雑音の変動と送信機の種類とに基 づ 、て赤外線を用いた測位システムの設計を実現して 、る。
[0239] <実施例 10 > 本発明の第 10実施例では、赤外線を用いた測位システムで、図 48のように測位用 の信号をブロードキャスト受信する測位のみのために設置された受信機 (受信端末） 6081〜6083を天井に設置し、フォークリフト 6084の上部などの高さが変動する位置に 測位用の信号をブロードキャスト送信する送信機 (発信端末) 6085を固定して取り付 けられる場合における測位システム設計 (受信端末 (受信機)の設置位置決定)の例 について説明する。第 10実施例は、変動要因が第 7実施例と異なり、送信機の高さを 含むため、以下に説明する。なお、第 10実施例での測位システム設計フローを図 49 、図 50に示す。
[0240] まず、ステップ 6091で、要求測位エリアと要求測位精度とを設定する。
[0241] 次に、ステップ 6092で、通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況と通信 品質が最良と推定される時の変動要因の状況とを設定する。今回考慮すべき変動要 因は雑音と送信機の高さとである。ここで、送信機の高さが異なることは、伝搬損失や 信号送受信角度変動による信号受信パワー等が変動する。このため、通信品質が最 悪と推定される時の変動要因の状況として通信品質が最悪と推定される時の雑音量 N_worstと通信品質が最悪と推定される時の送信機の高さ h_Worstとを、更に通信品質 が最良と推定される時の変動要因の状況として通信品質が最良と推定される時の雑 音量 N_bestと通信品質が最良と推定される時の送信機の高さ h_bestとを設定する。
[0242] ここで、通信品質が最悪と推定されるときの雑音量 N_worstと通信品質が最悪と推定 される時の送信機の高さ h_Worstと通信品質が最良と推定される時の雑音量 N_bestと 通信品質が最良と推定される時の送信機の高さ h_bestとの設定方法の例としては、 図 5の入力部 3061から直接入力する方法、 DB部 3063に想定される環境での雑音量 と想定される使用方法での送信機の高さとを保存しておく方法等がある。なお、 DB部 3063に想定される環境での雑音量を保存しておく方法での DB部 3063に保存される 情報の例としては、図 17のように各設置環境情報に対する雑音情報 4051であっても 良い。また、 DB部 3063に想定される使用方法での送信機の高さを保存して置く方法 での DB部 3063に保存される情報の例として、図 51のように各使用方法における想定 される送信機の高さであってもよい。このとき、使用方法の例としては、ノート PCハン ディターミナル、カート、フォークリフトのような送信機を取り付ける機器の種類などが ある。
[0243] そして、ステップ 6093で、 h_bestを考慮した送信機性能と通信品質が最悪と推定さ れる時の雑音量 N_bestと h_bestと要求測位精度とから受信機特性を算出する。
[0244] その後、ステップ 6094で、 h_worstを考慮した送信機特性と h_worstを考慮した受信 機性能と通信品質が最悪と推定される時の雑音量 N_worstと通信品質が最悪と推定 される時の送信機の高さ h_Worstと力 一つの受信機が送信機力 の赤外線信号を 受信可能なエリアの半径を算出して、一つの受信機が送信機力もの赤外線信号を受 信可能なエリアの半径と要求測位エリアとから必要受信機個数を算出した後に、受 信機特性と受信機の設置位置とを決定する。
[0245] ここで、受信機特性と受信機の設置位置とを算出する一つの具体例として、図 9に 示すような四角い要求測位エリア 2021を丸い一つの固定無線機器からのエリア 2022 を用いて覆うように格子状に固定無線機器 2023を設置することで灰色に塗られた測 位エリア 2024を設計する事とする。
[0246] 具体的には、ステップ 6101で、 h_worstを考慮した送信機特性と h_worstを考慮した 受信機性能と通信品質が最悪となる時の雑音量 N_worstと通信品質が最悪と推定さ れる時の送信機の高さ h_worstとから一つの受信機が送信機力ゝらの赤外線信号を受 信可能なエリアを算出する。
[0247] そして、ステップ 6102で、ステップ 6101で算出された一つの受信機が送信機力 の 赤外線信号を受信可能なエリアとステップ 6091で設定された要求測位エリアとから必 要受信機個数を算出する。
[0248] その後、ステップ 6103で、一つの受信機が送信機力ゝらの赤外線信号を受信可能な エリアとステップ 6102で算出された必要受信機個数とステップ 6091で設定された要求 測位エリアとから受信機の設置位置を算出する。
[0249] そして、ステップ 6104では、ステップ 6101で算出された一つの受信機が送信機から の赤外線信号を受信可能なエリアとステップ 6103で算出された受信機の設置位置と 力 算出される測位システム力 Sステップ 6091で設定された要求測位エリアより必要以 上に大きいかどうかを判断する。測位システムが要求測位エリアより必要以上に大き いと判断されな力つた場合は測位システム設計を終了する。 [0250] 測位システムが要求測位エリアより必要以上に大きい場合には、ステップ 6105によ り、ステップ 6091で設定された要求測位エリアとステップ 6101で算出された一つの受 信機が送信機力ゝらの赤外線信号を受信可能なエリアとステップ 6103で算出された受 信機の設置位置とから算出される測位可能エリアとから受信機特性を算出し、ステツ プ 6101の処理に再び戻る。
[0251] 以上説明したように、本発明の第 10実施例では、雑音の変動と送信機の高さとに基 づ 、て赤外線を用いた測位システムの設計を実現して 、る。
[0252] <実施例 11 >
本発明の第 11実施例では、赤外線を用いた測位システムで、図 52のように送信機 (発信端末) 6121〜6123を天井に設置し、棚などの構造物 (6126、 6127)が多いフロア にカート 6124の上部などに受信機 (受信端末) 6125を固定して取り付けられる場合に おける測位システム設計 (受信端末 (受信機)の設置位置決定)の例につ 、て説明す る。第 11実施例は、変動要因が第 7実施例と異なり、遅延時間を含むため、以下に説 明する。なお、第 11実施例での測位システム設計フローを図 53、図 54に示す。
[0253] まず、ステップ 6131で、要求測位エリアと要求測位精度とを設定する。
[0254] 次に、ステップ 6132で、通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況と通信 品質が最良と推定される時の変動要因の状況とを設定する。今回考慮すべき変動要 因は雑音と遅延とである。ここで、遅延が異なることは、伝送波形に歪みが生じて符 号間干渉が起こる事により所要 SNRが変動する。このため、通信品質が最悪と推定さ れる時の変動要因の状況として通信品質が最悪と推定される時の雑音量 N_worstと 通信品質が最悪と推定される時の遅延時間での最悪所要 SNR値 SNR_worstとを、更 に通信品質が最良と推定される時の変動要因の状況として通信品質が最良と推定さ れる時の雑音量 N_bestと通信品質が最良と推定される時の遅延時間での最良所要 S NR値 SNR_bestとを設定する。
[0255] そして、ステップ 6133で、送信機性能と通信品質が最良と推定される時の雑音量 N_ bestと要求測位精度と通信品質が最良と推定される遅延量の時の最良所要 SNR値 S NR_bestとから受信機特性を算出する。
[0256] その後、ステップ 6134で、送信機特性と受信機性能と通信品質が最悪と推定される 時の雑音量 N_worstと最悪所要 SNR値 SNR_worstとから一つの受信機が送信機からの 赤外線信号を受信可能なエリアの半径を算出して、一つの受信機が送信機力もの赤 外線信号を受信可能なエリアの半径と要求測位エリアとから必要受信機個数を算出 した後に、受信機特性と受信機の設置位置とを決定する。
[0257] ここで、受信機特性と受信機の設置位置とを算出する一つの具体例として、図 9に 示すような四角い要求測位エリア 2021を丸い一つの固定無線機器からのエリア 2022 を用いて覆うように格子状に固定無線機器 2023を設置することで灰色に塗られた測 位エリア 2024を設計する事とする。
[0258] 具体的には、ステップ 6141で、送信機特性と受信機性能と通信品質が最悪となる 時の雑音量 N_worstと最悪所要 SNR値 SNR_worstとから一つの受信機が送信機からの 赤外線信号を受信可能なエリアを算出する。
[0259] そして、ステップ 6142で、ステップ 6141で算出された一つの受信機が送信機からの 赤外線信号を受信可能なエリアとステップ 6131で設定された要求測位エリアとから必 要受信機個数を算出する。
[0260] その後、ステップ 6143で、一つの受信機が送信機力ゝらの赤外線信号を受信可能な エリアとステップ 6142で算出された必要受信機個数とステップ 6131で設定された要求 測位エリアとから受信機の設置位置を算出する。
[0261] そして、ステップ 6144では、ステップ 6141で算出された一つの受信機が送信機から の赤外線信号を受信可能なエリアとステップ 6143で算出された受信機の設置位置と 力も算出される測位システム力 Sステップ 6131で設定された要求測位エリアより必要以 上に大きいかどうかを判断する。測位システムが要求測位エリアより必要以上に大き いと判断されな力つた場合は測位システム設計を終了する。
[0262] 測位システムが要求測位エリアより必要以上に大きい場合には、ステップ 6145によ り、ステップ 6131で設定された要求測位エリアとステップ 6141で算出された一つの受 信機が送信機力ゝらの赤外線信号を受信可能なエリアとステップ 6143で算出された受 信機の設置位置とから算出される測位可能エリアとから受信機特性を算出し、ステツ プ 6141の処理に再び戻る。
[0263] 以上説明したように、本発明の第 11実施例では、雑音の変動と遅延時間とに基づ ヽて赤外線を用いた測位システムの設計を実現して 、る。
[0264] また、第 8実施例と第 9実施例と第 10実施例と第 11実施例とのうち 2つの実施例で用 Vヽた変動要因を組み合わせ赤外線を用いた測位システムの設計を行ってもよ!、。
[0265] また、第 8実施例と第 9実施例と第 10実施例と第 11実施例とのうち 3つの実施例で用 Vヽた変動要因を組み合わせ赤外線を用いた測位システムの設計を行ってもよ!、。
[0266] また、第 8実施例と第 9実施例と第 10実施例と第 11実施例とを用いた変動要因を組 み合わせ赤外線を用いた測位システムの設計を行ってもょ 、。
[0267] また、上記 7〜11の実施例は、赤外線を用いた測位システム設計を説明したが、無 線を用いた測位システム設計であってもよい。ここで、無線の例としては、 RFID、 Blue tooth, WLAN、セルラー、 GPSタグであってもよい。また、 WLANの例としては、 IEEE8 02.11a, IEEE802.11b、 IEEE802.11gであっても良い。また、セルラーの例としては、 W -CDMA, PHS、 PDCであってもよい。
[0268] また、上記 7〜11の実施例は、固定無線機器を天井に設置する状況を説明したが、 固定無線機器を壁に設置する状況であってもよ ヽ。
[0269] また、上記 7〜11の実施例は、設置した受信機は測位のみのために設置される状 況を説明したが、測位以外の用途 (例えばデータ通信)に利用してもよい。
[0270] <実施例 12 >
本発明の第 12実施例では、赤外線を用いた測位システムで、図 38のように測位用 の信号をブロードキャスト受信する測位のみのために設置された受信機 (受信端末） 5001〜5003を天井に設置し、カート 5004の上部などに測位用の信号をブロードキヤ スト送信する送信機 (発信端末) 5005を固定して取り付けられる場合における測位シ ステム設計 (受信端末 (受信機)の設置位置決定)の例につ 、て説明する。第 12実施 例での測位システム設計フローを図 39、図 55に示す。
[0271] まず、ステップ 5011で、要求測位エリアと要求測位精度とを設定する。
[0272] 次に、ステップ 5012で、通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況と通信 品質が最良と推定される時の変動要因の状況とを設定する。今回考慮すべき変動要 因は雑音である。このため、通信品質が最悪となる時の変動要因の状況として通信 品質が最悪と推定される時の雑音量 N_worstを、更に通信品質が最良と推定される 時の変動要因の状況として通信品質が最良と推定される時の雑音量 N_bestを設定 する。
[0273] ここで、通信品質が最悪と推定されるときの雑音量 N_worstと通信品質が最良と推定 される時の雑音量 N_bestとの設定方法の例としては、図 5の入力部 3061から直接入 力する方法、 DB部 3063に想定される環境での雑音量を保存しておく方法等がある。 なお、 DB部 3063に想定される環境での雑音量を保存しておく方法での DB部 3063に 保存される情報の例としては、図 17のように各設置環境情報に対する雑音情報 4051 であっても良い。
[0274] そして、ステップ 5013で、送信機性能と通信品質が最良と推定される時の雑音量 N_ bestと要求測位精度とから受信機特性を算出する。
[0275] その後、ステップ 5014で、算出された受信機特性と送信機性能と通信品質が最悪と 推定される時の雑音量 N_worstとカゝら一つの受信機が送信機からの赤外線信号を受 信可能なエリアの半径を算出して、一つの受信機が送信機力もの赤外線信号を受信 可能なエリアの半径と要求測位エリアとから必要受信機個数を算出した後に、受信 機特性と受信機の設置位置とを決定する。
[0276] ここで、受信機特性と受信機の設置位置とを算出する一つの具体例として、図 9に 示すような四角い要求測位エリア 2021を丸い一つの固定無線機器からのエリア 2022 を用いて覆うように格子状に固定無線機器 2023を設置することで灰色に塗られた測 位エリア 2024を設計する事とする。
[0277] 具体的には、ステップ 6051で、算出された受信機特性と送信機性能と通信品質が 最悪となる時の雑音量 N_worstとから一つの受信機が送信機力ゝらの赤外線信号を受 信可能なエリアを算出する。
[0278] そして、ステップ 6052で、ステップ 6051で算出された一つの受信機が送信機力 の 赤外線信号を受信可能なエリアとステップ 5011で設定された要求測位エリアとから必 要受信機個数を算出する。
[0279] その後、ステップ 6053で、一つの受信機が送信機力ゝらの赤外線信号を受信可能な エリアとステップ 6052で算出された必要受信機個数とステップ 5011で設定された要求 測位エリアとから受信機の設置位置を算出する。 [0280] そして、ステップ 6054では、ステップ 6051で算出された一つの受信機が送信機から の赤外線信号を受信可能なエリアとステップ 6053で算出された受信機の設置位置と 力も算出される測位エリア力 Sステップ 5011で設定された要求測位エリアより必要以上 に大きいかどうかを判断する。測位エリアが要求測位エリアより必要以上に大きいと 判断されなかった場合は出力部 3067から設計結果を出力し、測位システム設計を終 了する。
[0281] 測位エリアが要求測位エリアより必要以上に大きい場合には、ステップ 6055により、 ステップ 5011で設定された要求測位エリアとステップ 6051で算出された一つの受信 機が送信機力 の赤外線信号を受信可能なエリアとステップ 6053で算出された受信 機の設置位置とから算出される測位可能エリアとから受信機の設置位置を補正し、 出力部 3067力 設計結果を出力し、測位システム設計を終了する。
[0282] 受信機の設置位置の算出では、一つの例として、必要受信機個数を算出するとき に使用した受信機間隔を保った状態で設置位置を決定しても良い。また、他の例とし て、必要受信機個数を算出するときに使用した受信機間隔を狭くした状態で設置位 置を決定しても良い。
[0283] 以上説明したように、本発明の第 12実施例では、雑音の変動に基づいて赤外線を 用いた測位システムの設計を実現して 、る。
[0284] また、第 12の実施例の変形例として、第 8実施例と第 9実施例と第 10実施例と第 11 実施例とのうち 2つの実施例で用いた変動要因を組み合わせ赤外線を用いた測位シ ステムの設計を行ってもょ 、。
[0285] また、第 12の実施例の変形例として、第 8実施例と第 9実施例と第 10実施例と第 11 実施例とのうち 3つの実施例で用いた変動要因を組み合わせ赤外線を用いた測位シ ステムの設計を行ってもょ 、。
[0286] また、第 12の実施例の変形例として、第 8実施例と第 9実施例と第 10実施例と第 11 実施例とを用いた変動要因を組み合わせ赤外線を用いた測位システムの設計を行 つてもよい。
[0287] また、上記 12の実施例は、赤外線を用いた測位システム設計を説明したが、無線を 用いた測位システム設計であってもよい。ここで、無線の例としては、 RFID、 Bluetoot h、 WLAN、セルラー、 GPSタグであってもよい。また、 WLANの例としては、 IEEE802.1 la、 IEEE802.11b、 IEEE802.11gであっても良い。また、セルラーの例としては、 W- CD MA、 PHS、 PDCであっても良い。
[0288] また、上記 12の実施例は、固定無線機器を天井に設置する状況を説明したが、固 定無線機器を壁に設置する状況であってもよ ヽ。
[0289] また、上記 12の実施例は、設置した受信機は測位のみのために設置される状況を 説明したが、測位以外の用途 (例えばデータ通信)に利用してもよい。
[0290] また、本発明の演算部 3064、制御部 3062は、その動作をノ、一ドウ ア的に実現でき ることはもちろんとして、各部の機能を実行するプログラムをコンピュータ装置で実行 することにより、ソフトウェア的に実現することもできる。このプログラムは、磁気ディスク 、半導体記憶装置その他の記録媒体に保持され、その記録媒体力 コンピュータ装 置に読み込まれ、その動作を制御することにより上移した機能を実現できる。

Claims

請求の範囲
[1] 受信端末が発信端末から発信される情報を受信することにより測位対象領域内の 前記受信端末の位置を測位する測位方法における発信端末の位置決定方法であつ て、
通信品質が最良と推定されるときの要求された測位精度を満たす前記発信端末の 特性を求める発信特性決定ステップと、
通信品質が最悪と推定されるときの前記求めた発信端末の特性による測位可能領 域を求め、この測位可能領域に基づいて前記発信端末の設置位置を決定する設置 位置決定ステップと、
を有することを特徴とする位置決定方法。
[2] 前記発信端末の特性が、発信強度であることを特徴とする請求項 1記載の位置決 定方法。
[3] 前記発信端末の特性が、角度利得であることを特徴とする請求項 1に記載の位置 決定方法。
[4] 前記通信品質を変動させる要因が、雑音であることを特徴とする請求項 1に記載の 位置決定方法。
[5] 前記通信品質を変動させる要因が、受信端末の受信感度もしくは受信端末の角度 利得であることを特徴とする請求項 1に記載の位置決定方法。
[6] 前記通信品質を変動させる要因が、受信端末の傾きであることを特徴とする請求項
1に記載の位置決定方法。
[7] 前記通信品質を変動させる要因が、受信端末の高さであることを特徴とする請求項
1に記載の位置決定方法。
[8] 前記通信品質を変動させる要因が、遅延であることを特徴とする請求項 1に記載の 位置決定方法。
[9] 前記測位可能領域が前記測位対象領域を覆うように前記発信端末の設置位置を 決定することを特徴とする請求項 1に記載の位置決定方法。
[10] 受信端末が発信端末から発信される情報を受信することにより測位対象領域内の 前記発信端末の位置を測位する測位方法における受信端末の位置決定方法であつ て、
通信品質が最良と推定されるときの要求された測位精度を満たす前記受信端末の 特性を求める受信特性決定ステップと、
通信品質が最悪と推定されるときの前記求めた受信端末の特性による測位可能領 域を求め、この測位可能領域に基づいて前記受信端末の設置位置を決定する設置 位置決定ステップと、
を有することを特徴とする位置決定方法。
[11] 前記受信端末の特性が、受信感度であることを特徴とする請求項 10記載の位置決 定方法。
[12] 前記受信端末の特性が、角度利得であることを特徴とする請求項 10に記載の位置 決定方法。
[13] 前記通信品質を変動させる要因が、雑音であることを特徴とする請求項 10に記載 の位置決定方法。
[14] 前記通信品質を変動させる要因が、発信端末の発信強度もしくは発信端末の角度 利得であることを特徴とする請求項 10に記載の位置決定方法。
[15] 前記通信品質を変動させる要因が、発信端末の傾きであることを特徴とする請求項
10に記載の位置決定方法。
[16] 前記通信品質を変動させる要因が、発信端末の高さであることを特徴とする請求項
10に記載の位置決定方法。
[17] 前記通信品質を変動させる要因が、遅延であることを特徴とする請求項 10に記載 の位置決定方法。
[18] 前記測位可能領域が前記測位対象領域を覆うように前記受信端末の設置位置を 決定することを特徴とする請求項 10に記載の位置決定方法。
[19] 受信端末が発信端末から発信される情報を受信することにより測位対象領域内の 前記受信端末の位置を測位する測位システムにおける発信端末の位置決定装置で あって、
通信品質が最良と推定されるときの要求された測位精度を満たす前記発信端末の 特性を求める発信特性決定手段と、 通信品質が最悪と推定されるときの前記求めた発信特性による測位可能領域を求 め、この測位可能領域に基づいて前記発信端末の設置位置を決定する設置位置決 定手段と、
を有することを特徴とする位置決定装置。
[20] 前記発信特性決定手段が、通信品質が最良と推定されるときの要求された測位精 度を満たす前記発信端末の発信強度を求めることを特徴とする請求項 19記載の位 置決定装置。
[21] 前記発信特性決定手段が、通信品質が最悪と推定されるときの要求された測位精 度を満たす前記発信端末の角度利得を求めることを特徴とする請求項 19に記載の 位置決定装置。
[22] 前記通信品質を変動させる要因が、雑音であることを特徴とする請求項 19に記載 の位置決定装置。
[23] 前記通信品質を変動させる要因が、受信端末の受信感度もしくは受信端末の角度 利得であることを特徴とする請求項 19に記載の位置決定装置。
[24] 前記通信品質を変動させる要因が、受信端末の傾きであることを特徴とする請求項
19に記載の位置決定装置。
[25] 前記通信品質を変動させる要因が、受信端末の高さであることを特徴とする請求項
19に記載の位置決定装置。
[26] 前記通信品質を変動させる要因が、遅延であることを特徴とする請求項 19に記載 の位置決定装置。
[27] 前記設定位置決定手段は、前記測位可能領域が前記測位対象領域を覆うように 前記発信端末の設置位置を決定することを特徴とする請求項 19に記載の位置決定 装置。
[28] 受信端末が発信端末から発信される情報を受信することにより測位対象領域内の 前記発信端末の位置を測位する測位システムにおける受信端末の位置決定装置で あって、
通信品質が最良と推定されるときの要求された測位精度を満たす前記受信端末の 特性を求める受信特性決定手段と、 通信品質が最悪と推定されるときの前記求めた受信特性による測位可能領域を求 め、この測位可能領域に基づいて前記受信端末の設置位置を決定する設置位置決 定手段と
を有することを特徴とする位置決定装置。
[29] 前記受信特性決定手段が、通信品質が最良と推定されるときの要求された測位精 度を満たす前記受信端末の受信感度を求めることを特徴とする請求項 28記載の位 置決定装置。
[30] 前記受信特性決定手段が、通信品質が最悪と推定されるときの要求された測位精 度を満たす前記受信端末の角度利得を求めることを特徴とする請求項 28に記載の 位置決定装置。
[31] 前記通信品質を変動させる要因が、雑音であることを特徴とする請求項 28に記載 の位置決定装置。
[32] 前記通信品質を変動させる要因が、前記発信端末の発信強度もしくは前記発信端 末の角度利得であることを特徴とする請求項 28に記載の位置決定装置。
[33] 前記通信品質を変動させる要因が、発信端末の傾きであることを特徴とする請求項
28に記載の位置決定装置。
[34] 前記通信品質を変動させる要因が、発信端末の高さであることを特徴とする請求項
28に記載の位置決定装置。
[35] 前記通信品質を変動させる要因が、遅延であることを特徴とする請求項 28に記載 の位置決定装置。
[36] 前記設定位置決定手段は、前記測位可能領域が前記測位対象領域を覆うように 前記受信端末の設置位置を決定することを特徴とする請求項 28に記載の位置決定 装置。
[37] 受信端末が発信端末から発信される情報を受信することにより測位対象領域内の 前記受信端末の位置を測位する測位方法における発信端末の位置決定プログラム であって、
通信品質が最良と推定されるときの要求された測位精度を満たす前記発信端末の 特性を求める発信特性決定処理と、 通信品質が最悪と推定されるときの前記求めた発信端末の特性による測位可能領 域を求め、この測位可能領域に基づいて前記発信端末の設置位置を決定する設置 位置決定処理と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする位置決定プログラム。
受信端末が発信端末から発信される情報を受信することにより測位対象領域内の 前記発信端末の位置を測位する測位方法における受信端末の位置決定プログラム であって、
通信品質が最良と推定されるときの要求された測位精度を満たす前記受信端末の 特性を求める受信特性決定処理と、
通信品質が最悪と推定されるときの前記求めた受信端末の特性による測位可能領 域を求め、この測位可能領域に基づいて前記受信端末の設置位置を決定する設置 位置決定処理と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする位置決定プログラム。
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