WO2012014800A1 - 位置検知システムおよび方法 - Google Patents

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WO2012014800A1
WO2012014800A1 PCT/JP2011/066681 JP2011066681W WO2012014800A1 WO 2012014800 A1 WO2012014800 A1 WO 2012014800A1 JP 2011066681 W JP2011066681 W JP 2011066681W WO 2012014800 A1 WO2012014800 A1 WO 2012014800A1
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WO
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terminal
electric field
received electric
transmission
target period
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/066681
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English (en)
French (fr)
Inventor
進 瀬川
哲生 久永
Original Assignee
株式会社 山武
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    • 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
    • G01S5/0252—Radio frequency fingerprinting
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/10—Scheduling measurement reports ; Arrangements for measurement reports
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a position detection technique, and more particularly, to a technique for detecting the position of the transmission terminal based on reception statuses at a plurality of reception terminals regarding radio waves transmitted from the transmission terminal.
  • a method of detecting the position of a person or an object there is a method of attaching a transmitting terminal such as a wireless tag that emits radio waves to the person or object and measuring the emission position of the radio waves.
  • a method using a received signal strength (RSSI: Received Signal Strength Indication) of a radio wave transmitted from a transmission terminal is generally used.
  • the RSSI method calculates the position of a transmitting terminal based on the reception intensity of a direct wave that directly reaches the receiving terminal from the transmitting terminal among the radio waves transmitted from the transmitting terminal in a plurality of receiving terminals.
  • the main cause of error in position detection is considered to be the influence of the multipath of the radio wave transmitted from the transmission terminal to the reception terminal.
  • the radio waves are transmitted in a room, the radio waves are reflected in a complex manner by objects such as pillars and partitions arranged in the room, as well as walls and ceilings constituting the room, and a large number of multipaths are generated.
  • a space diversity method is generally used (see, for example, Patent Document 1).
  • a receiving terminal is provided with a plurality of antennas and switched to the antenna with the better radio wave propagation state.
  • the same effect as described above can be obtained for a transmission diversity method in which a plurality of transmission terminals are used and a plurality of radio waves are transmitted instead of using multiple reception terminals.
  • This invention is for solving such a problem, and it aims at providing the position detection technique which can suppress the influence of multipath and can obtain high detection accuracy, without increasing hardware. Yes.
  • a position detection system includes a transmission terminal that transmits radio waves at a constant transmission interval, and a plurality of reception electric field strengths received by receiving radio waves from the transmission terminals.
  • a receiving unit that calculates the maximum received electric field strength of the received electric field strength obtained during the target period for the terminal position calculation among the received electric field strengths stored in the storage unit by the position calculation unit. The terminal position is calculated from these maximum received electric field strengths.
  • the position detection method includes a step in which a transmitting terminal transmits radio waves at a constant transmission interval, and a step in which a plurality of receiving terminals receive radio waves from the transmitting terminals and measure received electric field strength.
  • the storage unit of the arithmetic device sequentially stores the received electric field strength obtained at the receiving terminal, and the position calculator of the arithmetic device calculates the terminal position of the transmitting terminal based on the received electric field strength stored in the storage unit.
  • space diversity can be realized by using the received electric field strength measured in the past. Therefore, the influence of multipath can be reduced without adding hardware such as an antenna, a receiving terminal, or a transmitting terminal. It can suppress and can obtain high detection accuracy.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a position detection system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a configuration example of reception result data.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating position calculation processing in the arithmetic device according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an operation example of the position calculation operation according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing a terminal arrangement during the first simulation.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing the displacement position of the transmission terminal.
  • FIG. 7 is a calculation result of the received electric field intensity obtained in the first simulation.
  • FIG. 8 is a graph showing a simulation result of the transmission terminal TX1.
  • FIG. 9 is a position calculation result showing a simulation result of the transmission terminal TX1.
  • FIG. 9 is a position calculation result showing a simulation result of the transmission terminal TX1.
  • FIG. 10 is a graph showing a simulation result of the transmission terminal TX2.
  • FIG. 11 is a position calculation result showing a simulation result of the transmission terminal TX2.
  • FIG. 12 is a graph showing a simulation result of the transmission terminal TX3.
  • FIG. 13 is a position calculation result showing a simulation result of the transmission terminal TX3.
  • FIG. 14 is an explanatory diagram showing another terminal arrangement during the second simulation.
  • FIG. 15 shows the position coordinates of the human body.
  • FIG. 16 shows reception field strength calculation results obtained in the second simulation.
  • FIG. 17 is an explanatory diagram illustrating an example of a position calculation operation in the second simulation.
  • FIG. 18 is a graph showing a simulation result of the transmission terminal TX4.
  • FIG. 19 shows a position calculation result indicating a simulation result of the transmission terminal TX4.
  • FIG. 20 is a block diagram illustrating a configuration of a position detection system according to the second embodiment.
  • FIG. 21 is a flowchart illustrating a position calculation process in the arithmetic device according to the second embodiment.
  • FIG. 22 is an explanatory diagram of an example of the position calculation operation according to the second embodiment.
  • FIG. 23 is a block diagram illustrating a configuration of a position detection system according to the third embodiment.
  • FIG. 24 is a flowchart illustrating the target period changing process in the arithmetic device according to the third embodiment.
  • FIG. 25 is a graph showing a target period calculation model.
  • FIG. 26 is an explanatory diagram of an operation example of the position calculation operation according to the third embodiment.
  • the position detection system 1 receives a radio wave transmitted from a transmission terminal 10 that transmits a radio wave, and obtains a reception result such as a received electric field strength (RSSI: Received Signal Strength Indication) related to the radio wave, and these A reception result obtained by the reception terminal 20 is received via the communication line 40, and the calculation device 30 is configured to detect the position of the transmission terminal 10 based on the reception result.
  • RSSI Received Signal Strength Indication
  • a storage unit 34 that sequentially stores the received electric field strength obtained at the receiving terminal 20 in the arithmetic device 30, and a terminal of the transmitting terminal 10 based on the received electric field strength stored in the storage unit 34.
  • a position calculation unit 35 for calculating the position. Of the received electric field strengths stored in the storage unit 34 by the position calculation unit 35, the received electric field strengths obtained during the target period for the terminal position calculation are calculated. The maximum received electric field strength is selected for each receiving terminal 20, and the terminal position is calculated from these maximum received electric field strengths.
  • the transmission terminal 10 is composed of a general small wireless transmitter such as a wireless tag that emits radio waves as a whole, and is attached to a person or an object whose position is to be detected.
  • the transmission terminal 10 is provided with a transmission control unit 11, a transmission unit 12, and an antenna 13 as main components.
  • the transmission control unit 11 is composed of a dedicated control circuit, generates transmission data including its own transmission ID for identifying the transmission terminal 10 in accordance with the function of measuring a certain transmission interval and the arrival of transmission timing, A function of notifying the transmission unit 12.
  • the transmission unit 12 has a function of generating a transmission signal by modulating the transmission data at a carrier frequency such as 2.45 GHz in response to the transmission data notification from the transmission control unit 11 and outputting the transmission signal to the antenna 13. ing.
  • the antenna 13 has a function of transmitting a transmission signal from the transmission unit 12 as a radio wave.
  • the receiving terminal 20 includes a receiving device that receives radio waves as a whole, and is provided with an antenna 21, a receiving unit 22, and a communication processing unit 23 as main components.
  • the antenna 21 is an antenna that receives radio waves from the transmission terminal 10.
  • the receiving unit 22 demodulates the radio wave received by the antenna 21 and extracts the transmission ID of the transmission terminal 10, the function of measuring the received electric field strength of the received radio wave, and the radio wave from a clock circuit (not shown). And the function of acquiring the measurement time of the received electric field strength.
  • the communication processing unit 23 includes a communication circuit that performs data communication with the arithmetic device 30 via the communication line 40. The communication processing unit 23 uses the transmission ID, the received electric field strength, and the measurement time obtained by the receiving unit 22 to identify the receiving terminal. The reception result data to which the own reception ID is added is transmitted to the arithmetic unit 30.
  • the arithmetic device 30 is composed of an information processing device such as a server or a personal computer as a whole, and includes a terminal control unit 31, an operation input unit 32, a screen display unit 33, a storage unit 34, and a position calculation unit 35 as main functional units. Is provided.
  • the terminal control unit 31 includes a communication circuit that performs data communication with each receiving terminal 20 via the communication line 40, and has a function of receiving reception result data transmitted from each receiving terminal 20.
  • the operation input unit 32 includes an operation input device such as a keyboard and a mouse, and has a function of detecting an operation of the operator and outputting it to each functional unit.
  • the screen display unit 33 includes a screen display device such as an LCD, and has a function of displaying various information such as a reception result obtained by each receiving terminal 20 and a position of the transmitting terminal 10 on the screen.
  • the storage unit 34 includes a storage device such as a hard disk or a semiconductor memory.
  • the storage unit 34 includes environmental data such as the arrangement position of each reception terminal 20 and reception result data such as reception field strength and transmission ID received from the reception terminal 20. 10 has a function of storing various processing information and programs used for position detection. In FIG. 2, as an example of the reception result data, a reception ID, a measurement time, and a reception electric field strength are registered as a set.
  • the position calculation unit 35 is the maximum received electric field strength of the received electric field strength measured within the target period to be subjected to terminal position calculation based on the measurement time among the received electric field strengths of the same transmission ID stored in the storage unit 34.
  • the position calculation unit 35 has a microprocessor such as a CPU and its peripheral circuits, and executes various programs by executing programs read from the storage unit 34. This can be achieved.
  • the transmission terminal 10 transmits a radio wave including a transmission ID unique to itself at a certain transmission interval or when an arbitrary event occurs.
  • the receiving unit 22 of the receiving terminal 20 receives the radio wave from the transmitting terminal 10 via the antenna 21, demodulates the radio wave, extracts the transmission ID, measures the received electric field strength of the radio wave, and further measures the measurement. Get the time.
  • the communication processing unit 23 of the reception terminal 20 transmits reception result data in which the reception ID is added to the set of the transmission ID, the reception electric field strength, and the measurement time from the communication line 40 to the arithmetic device 30.
  • the terminal control unit 31 of the arithmetic device 30 receives the reception result data from each receiving terminal 20 and sequentially stores it in the storage unit 34.
  • the computing device 30 periodically executes the position calculation process of FIG. 3.
  • the position calculation unit 35 selects a transmission ID in which reception result data from each receiving terminal 20 is prepared, and relates to the transmission ID. From the reception result data of each receiving terminal 20, the received electric field strength RSi (i is an integer of 1 or more: the number of the receiving terminal 20) measured during the target period Tc is acquired (step 100).
  • This target period Tc has a certain length of time, and is set to a period that goes back to the past from the latest reception result data every time the reception result data in the storage unit 34 is updated.
  • the position calculator 35 selects the maximum value, that is, the maximum received electric field strength RSimax for each receiving terminal RXi from the received electric field strength RSi within the acquired target period Tc (step 101). Thereafter, the position of the transmitting terminal 10 having the transmission ID is calculated from the maximum received electric field strength RSimax for each selected receiving terminal RXi based on, for example, the weighted average method (step 102), and a series of position calculating processes is completed. To do.
  • the corrected received electric field strength is obtained by subtracting and correcting the received gain Gi set in advance in the storage unit 34 for each receiving terminal 20 from the received electric field strength RSi.
  • the receiving terminal RX1 measures RS11 to RS15 at times T1 to T5
  • the receiving terminal RX2 measures RS21 to RS25 at times T1 to T5
  • the receiving terminal RX3 at times T1 to T5.
  • RS31 to RS35 are measured
  • the reception terminal RX4 measures RS41 to RS45 at times T1 to T5.
  • the magnitude of the received electric field strength is indicated by the size of a circle.
  • the target period Tc is set to a period of a certain time length that goes back from the latest received electric field strength measured at time T5.
  • the period of time T1 to T5 is set. Is set to Therefore, the position calculator 35 selects the maximum received electric field strength RSimax for each receiving terminal RXi from the received electric field strengths RS measured within the target period Tc between times T1 and T5.
  • RS13 is selected as RS1max
  • RS21 is selected as RS2max
  • RS32 is selected as RS3max
  • RS45 is selected as RS4max.
  • the position calculation unit 35 calculates the terminal position from the RS13, RS21, RS32, and RS45 selected in this way.
  • a rectangular room 50 made of concrete and having a size of 14.8 m ⁇ 7.8 m ⁇ 3 m (X ⁇ Y ⁇ H) is used, and four receiving terminals RX1 are provided on the ceiling thereof.
  • ⁇ RX4 is fixed, and the positions of the transmission terminals TX1 to TX3 are detected from the received electric field strength measured by these receiving terminals.
  • the antennas 13 and 21 of the transmission terminal 10 and the reception terminal 20 are omnidirectional, the gain is 0 dBi, and the transmission power is 0 dBm.
  • the positions of the transmission terminals TX1 and TX2 were displaced to positions P1 to P9 that were shifted by 6 cm vertically and horizontally from the position P5.
  • the height of these positions P1 to P9 was set to 0.75 m corresponding to the height per person's waist.
  • These displacements can be regarded as the displacement of the person sitting on the chair.
  • the displacement distance 6 cm corresponds to ⁇ / 2 of the carrier frequency of the radio wave from the transmission terminal 10, and the magnitude of the multipath phase shift generated in the room 50 is about this level.
  • These displacements of the transmission terminal TX can also be regarded as movements of the transmission terminal TX with normal time passage. Further, the displacement distance of the transmission terminal TX3 was set to 2 cm instead of 6 cm.
  • the transmission terminals TX1 to TX3 were displaced, and the received electric field strengths at the reception terminals RX1 to RX4 were calculated by simulation.
  • the received electric field strength calculation results as shown in FIG. 7 were obtained.
  • the difference in position calculation method and each error were verified.
  • TX11 to TX19 indicate calculation positions when the transmission terminal TX1 is displaced to the positions P1 to P9 in FIG.
  • the displacement of the transmission terminal TX1 is ⁇ 6 cm in the X and Y directions
  • the calculation positions of the transmission terminals TX11 to TX19 are ⁇ 1.5 m in the X and Y directions as shown in FIG.
  • the displacement of the transmission terminal TX1 is expanded to about 25 times, but the direction of displacement and the direction of variation of the calculation position do not match.
  • the distance from the true value may be very close to the true value as in TX13, but may be as much as 1.9m away as in TX17. As a whole, the average error with respect to the true value is 0. .56 m.
  • TX21 to TX29 indicate calculated positions when the transmitting terminal TX2 is displaced to the positions P1 to P9 in FIG.
  • the calculation positions of the transmission terminals TX21 to TX29 vary greatly as shown in FIG. Among them, the error when TX22 is closest to the true value is 0.61 m, and the error is as far as 2.11 m like TX21. As a whole, the average error with the true value is 0.80 m.
  • TX31 to TX39 indicate calculated positions when the transmitting terminal TX3 is displaced to the positions P1 to P9 in FIG.
  • the displacement of the transmission terminal TX3 is ⁇ 2 cm in the X and Y directions
  • the calculation positions of the transmission terminals TX31 to TX39 vary greatly as shown in FIG. Among these, some are very close to the true value as in TX36, but some are as far as 1.41m away as in TX38, and overall, the average error from the true value is 0.51m.
  • the position of the transmission terminal 10 moves, the occurrence state of multipath changes, and the received electric field strength measured by the reception terminal 20 changes greatly.
  • the received electric field strength it is not uncommon for the received electric field strength to vary by 10 dB only when the position of the transmitting terminal 10 is different by 1 cm. It will be different.
  • the position detection error is further reduced from the average error of the nine displacement positions. It can be seen that the influence of multipath in position detection is suppressed.
  • any one of these human bodies A1 to A9 was selected, and the received electric field strengths at the receiving terminals RX1 to RX4 were calculated by simulation for each of the human bodies.
  • a calculation result of the received electric field strength as shown in FIG. 16 was obtained.
  • the position of the transmission terminal TX4 is fixed and the human body position is moved every time T1 to T9.
  • four receiving terminals RX1, RX2, RX3, and RX4 are installed, and the received electric field strength RS is measured with the human body position moved from A1 to A9 at each time T1 to T9. It will be.
  • the result of calculating the position of the transmitting terminal TX using the received electric field strength RS measured by the receiving terminals RX1 to RX4 corresponds to TX41 to TX49 in FIGS. 18 and 19, and these are averaged.
  • the values obtained are the average values in FIGS.
  • the target period Tc is set to a period of a certain time length that goes back from the latest received electric field strength measured at time T9.
  • the period of time T1 to T9 is set. Is set to Therefore, the position calculator 35 selects the maximum received electric field strength RSimax for each receiving terminal RXi from the received electric field strengths RS measured within the target period Tc between times T1 and T9.
  • RS14 is selected as RS1max
  • RS23 is selected as RS2max
  • RS39 is selected as RS3max
  • RS49 is selected as RS4max.
  • the position calculation unit 35 calculates the terminal position from the RS14, RS23, RS39, and RS49 selected in this way.
  • the position of the transmitting terminal TX4 is not displaced, there is a variation of about ⁇ 30 to 40 cm in the position calculation result due to the movement of surrounding people.
  • the distance from the true value may be close to the true value as in TX44, but may be as far as 1.2m as in TX41. As a whole, the average error from the true value is 0.98m. is there.
  • the present method of calculating the terminal position by selecting the maximum received electric field strength from the received electric field strengths obtained in TX41 to TX49, TX44, TX43 The position calculation is performed by selecting the maximum received electric field strength of TX49 and TX49.
  • the error from the true value is reduced to 0.73 m, and it can be seen that the error is reduced by 25.5% from the error average.
  • the storage unit 34 that sequentially stores the received electric field strength obtained by the receiving terminal 20 in the arithmetic device 30 and the transmission electric field strength that is stored in the storage unit 34 are transmitted.
  • the maximum received electric field strength of the received electric field strength is selected for each receiving terminal 20, and the terminal position is calculated from these maximum received electric field strengths.
  • space diversity can be realized using the received field strength measured in the past, so that the effects of multipath can be suppressed without adding hardware such as antennas, receiving terminals, or transmitting terminals.
  • High detection accuracy can be obtained.
  • the position of the transmission terminal 10 is slightly changed, or when a person moves around the transmission terminal 10, the position of the transmission terminal 10 is hardly changed. In an environment where the path generation situation changes greatly, the position calculation error can be greatly reduced.
  • the position calculation method of the first embodiment when the position of the transmission terminal 10 does not change, or when the position of the transmission terminal 10 is displaced within a narrow range, that is, when a person is almost stationary such as sitting or standing However, when a person is moving by walking or the like, the position changes every moment, so that the deviation of the received electric field strength between the past and the present becomes large, and the above-described effect cannot be obtained.
  • the present embodiment a case will be described in which the presence or absence of movement of the transmission terminal 10 is determined, the present method is applied when there is no movement, and the terminal position is calculated from the latest received electric field strength when there is movement.
  • a movement presence / absence determination unit 36 is added to the arithmetic unit 30 and an acceleration sensor 14 is added to the transmission terminal 10. ing.
  • the movement presence / absence determination unit 36 of the arithmetic device 30 has a function of determining whether or not the transmission terminal 10 has moved during the target period.
  • the position calculation unit 35 calculates the terminal position based on the maximum received electric field strength when the movement presence / absence determination unit 36 determines that the transmission terminal 10 has not moved, and when it is determined that the transmission terminal 10 has moved.
  • the terminal unit is calculated based on the latest received electric field strength among the received electric field strengths stored in the storage unit 34.
  • the acceleration sensor 14 of the transmission terminal 10 includes a general acceleration sensor that measures acceleration, and has a function of measuring the acceleration applied to the transmission terminal 10 and outputting it to the transmission control unit 11.
  • Other configurations in the position detection system 1 according to the present embodiment are the same as those in the first embodiment, and a detailed description thereof is omitted here.
  • the transmission terminal 10 acquires acceleration data measured by the acceleration sensor 14 at a certain transmission interval or when an arbitrary event occurs, and transmits radio waves including the acceleration data and a transmission ID unique to itself.
  • the receiving unit 22 of the receiving terminal 20 receives the radio wave from the transmitting terminal 10 via the antenna 21, demodulates the radio wave, extracts the transmission ID and acceleration data, and measures the received electric field strength of the radio wave. Further, the measurement time is acquired.
  • the communication processing unit 23 of the reception terminal 20 transmits the reception result data in which the reception ID is added to the set of the transmission ID, acceleration data, received electric field strength, and measurement time from the communication line 40 to the arithmetic device 30. .
  • the terminal control unit 31 of the arithmetic device 30 receives the reception result data from each receiving terminal 20 and sequentially stores it in the storage unit 34.
  • the arithmetic unit 30 periodically executes the position calculation process of FIG. 21.
  • the movement presence / absence determination unit 36 selects a transmission ID in which reception result data from each receiving terminal 20 is prepared, and the transmission ID
  • the acceleration data AC received during the target period Tc is acquired from the reception result data of each receiving terminal 20 regarding (step 200), and the moving distance L or the moving speed of the transmitting terminal 10 during the target period Tc is obtained from these acceleration data AC.
  • Determination element data consisting of V is calculated (step 201).
  • the moving distance L of the transmission terminal 10 can be obtained by second-order integration of the acceleration data AC. Further, the moving speed V of the transmission terminal 10 can be obtained by first-order integrating the acceleration data AC. At this time, the moving speed V obtained during the calculation of the second order integration when calculating the moving distance L in the second embodiment may be used. Since each receiving terminal 20 receives the same acceleration data from the transmitting terminal 10, the acceleration data received by any receiving terminal 20 may be used for calculating the moving distance L and the moving speed V.
  • the movement presence / absence determination unit 36 compares the obtained movement distance L with a determination distance Lth preset in the storage unit 34 (step 202). If the movement distance L is equal to or less than the determination distance Lth (step 202: YES), it is determined that the transmission terminal 10 has not moved in the target period Tc, and the position of the transmission terminal 10 is calculated based on the above-described method. . Regarding the value of the determination distance Lth, a calculation error of the terminal position when the position detection system 1 is used in each environment may be used. According to a simulation result to be described later, it was 1 to 2 m at a carrier frequency of 2.45 GHz.
  • the determination speed Vth may be used instead of the determination distance Lth.
  • the moving speed V in a specific direction such as horizontal or vertical is higher than the determination speed Vth, it may be determined that there is movement.
  • the moving speed V after statistical processing such as an average value of a plurality of moving speeds V may be compared with the determination speed Vth in consideration of errors and variations.
  • the value of the determination speed Vth a value obtained by dividing the determination distance Lth by the acceleration data acquisition interval may be used.
  • the position calculation unit 35 measures the reception result data of each reception terminal 20 related to the transmission ID within the target period Tc.
  • Received field strength RSi (i is an integer of 1 or more: number of receiving terminal 20) is acquired (step 100).
  • the position calculator 35 selects the maximum value, that is, the maximum received electric field strength RSimax for each receiving terminal RXi from the received electric field strength RSi within the acquired target period Tc (step 101).
  • the position of the transmitting terminal 10 having the transmission ID is calculated from the maximum received electric field strength RSimax for each selected receiving terminal RXi based on, for example, the weighted average method (step 102), and a series of position calculating processes is completed. To do.
  • step 202 when the moving distance L is larger than the determination distance Lth in step 202 (step 202: YES), it is determined that the transmitting terminal 10 has moved in the target period Tc.
  • the position calculation unit 35 acquires the latest received electric field strength RSinew measured latest from the reception result data of each receiving terminal 20 related to the transmission ID (step 203), and from the latest received electric field strength RSinew, For example, based on the weighted average method, the position of the transmission terminal 10 having the transmission ID is calculated (step 204), and a series of position calculation processing is terminated.
  • the receiving terminal RX1 measures RS11 to RS15 at times T1 to T5
  • the receiving terminal RX2 measures RS21 to RS25 at times T1 to T5
  • the receiving terminal RX3 at times T1 to T5.
  • RS31 to RS35 are measured
  • the reception terminal RX4 measures RS41 to RS45 at times T1 to T5.
  • the magnitude of the received electric field strength is indicated by the size of a circle.
  • acceleration data is measured at the transmission terminal TX1 and transmitted to the reception terminals RX1 to RX4, and the acceleration data AC1 to AC5 are received at times T1 to T5.
  • the target period Tc is set to a period of a certain time length that goes back to the past from the latest received electric field strength measured at time T5. In FIG. 22, the period is set to times T1 to T5. Has been.
  • the movement presence / absence determination unit 36 calculates the movement distance L of the transmission terminal TX1 in the target period Tc based on the acceleration data AC1 to AC5 received in the target period Tc at times T1 to T5, and determines the determination distance Lth. Compare. Here, in the case of L ⁇ Lth, the movement presence / absence determination unit 36 determines that the transmission terminal TX1 does not move during the target period Tc, and the position calculation unit 35 receives the reception measured within the target period Tc from time T1 to T5. Among the field strengths RS, the maximum reception field strength RSimax is selected for each reception terminal RXi.
  • RS13 is selected as RS1max
  • RS21 is selected as RS2max
  • RS32 is selected as RS3max
  • RS45 is selected as RS4max.
  • the position calculation unit 35 calculates the terminal position from the RS13, RS21, RS32, and RS45 selected in this way.
  • the movement presence / absence determination unit 36 determines that the transmission terminal TX1 has moved during the target period Tc, and the position calculation unit 35 calculates the latest received electric field strength RSinew measured at time T5, that is, RS15, The terminal position is calculated from RS25, RS35, and RS45.
  • the maximum received electric field strength RSimax selected from the target period Tc is used according to whether the transmission terminal 10 has moved, or the latest received electric field strength is used. Since the selection of whether to use RSINEW, when the transmitting terminal 10 is stopped, the terminal position can be calculated with high accuracy based on the received electric field strength measured in the past, and the transmitting terminal 10 starts moving. In this case, the latest terminal position can be calculated without being influenced by the past received electric field strength.
  • the transmission terminal 10 sequentially transmits the acceleration data measured at the transmission interval by the acceleration sensor 14 by radio waves, and the reception terminal 20 receives the acceleration data by the radio waves.
  • the acceleration data obtained at the receiving terminal 20 is sequentially stored. Based on the acceleration data obtained during the target period Tc among the acceleration data stored in the storage unit 34 by the movement presence / absence determination unit 36, Since the presence / absence of movement of the transmission terminal 10 in the target period Tc is determined, the presence / absence of movement of the transmission terminal 10 can be accurately determined.
  • the movement presence / absence determination unit 36 of the arithmetic device 30 calculates determination element data including the movement distance L or the movement speed V of the transmission terminal 10 from the acceleration data obtained from the transmission terminal 10.
  • determination element data including the movement distance L or the movement speed V of the transmission terminal 10 from the acceleration data obtained from the transmission terminal 10.
  • the acceleration data received during the target period Tc is acquired from the reception result data of each receiving terminal 20 regarding the transmission ID, and the acceleration data in a specific direction is acquired from these acceleration data. If the acceleration data AC is larger than the determination acceleration ACth, it may be determined that there is movement. At this time, in consideration of errors and variations, the acceleration data AC after statistical processing such as an average value of a plurality of acceleration data AC may be compared with the determination acceleration ACth. As the value of the determination acceleration ACth, a value obtained by dividing the determination speed Vth by the acceleration data acquisition interval, that is, a value obtained by dividing the determination distance Lth by the acceleration data acquisition interval twice may be used. As a result, the processing burden and required time for calculating the determination element data can be saved.
  • FIG. 23 is a block diagram showing the configuration of the position detection system according to the third embodiment, and the same or equivalent parts as those in FIG. 1 are given the same reference numerals.
  • the target period Tc for selecting the maximum received electric field strength RSimax from the received electric field strengths measured in the past is set as a fixed period length.
  • This Embodiment demonstrates the case where the period length of the object period Tc is changed according to the moving speed of the transmission terminal 10.
  • the target period changing unit 37 is added to the arithmetic unit 30 and the acceleration sensor 14 is added to the transmission terminal 10. ing.
  • the target period changing unit 37 of the arithmetic device 30 has a function of changing the period length of the target period Tc.
  • the position calculation unit 35 calculates the terminal position based on the maximum received electric field strength when the movement presence / absence determination unit 36 determines that the transmission terminal 10 has not moved, and when it is determined that the transmission terminal 10 has moved.
  • the terminal unit is calculated based on the latest received electric field strength among the received electric field strengths stored in the storage unit 34.
  • the acceleration sensor 14 of the transmission terminal 10 includes a general acceleration sensor that measures acceleration, and has a function of measuring the acceleration applied to the transmission terminal 10 and outputting it to the transmission control unit 11.
  • Other configurations in the position detection system 1 according to the present embodiment are the same as those in the first embodiment, and a detailed description thereof is omitted here.
  • the transmission terminal 10 acquires acceleration data measured by the acceleration sensor 14 at a certain transmission interval or when an arbitrary event occurs, and transmits radio waves including the acceleration data and a transmission ID unique to itself.
  • the receiving unit 22 of the receiving terminal 20 receives the radio wave from the transmitting terminal 10 via the antenna 21, demodulates the radio wave, extracts the transmission ID and acceleration data, and measures the received electric field strength of the radio wave. Further, the measurement time is acquired.
  • the communication processing unit 23 of the reception terminal 20 transmits the reception result data in which the reception ID is added to the set of the transmission ID, acceleration data, received electric field strength, and measurement time from the communication line 40 to the arithmetic device 30. .
  • the terminal control unit 31 of the arithmetic device 30 receives the reception result data from each receiving terminal 20 and sequentially stores it in the storage unit 34.
  • the arithmetic unit 30 periodically executes the target period changing process of FIG. 24.
  • the target period changing unit 37 selects a transmission ID in which the reception result data from each receiving terminal 20 is prepared, and the transmission
  • the acceleration data AC received during the target period Tc is acquired from the reception result data of each receiving terminal 20 regarding the ID (step 300), and the moving speed V of the transmitting terminal 10 during the target period Tc is calculated from the acceleration data AC. (Step 301).
  • the moving speed V of the transmission terminal 10 can be obtained by first-order integrating acceleration data AC. At this time, the moving speed V obtained during the calculation of the second order integration when calculating the moving distance L in the second embodiment may be used. Since each receiving terminal 20 receives the same acceleration data from the transmitting terminal 10, the acceleration data received by any receiving terminal 20 may be used for calculating the moving speed V.
  • the target period changing unit 37 sets the new target period Tc ′ corresponding to the obtained moving speed V of the transmission terminal 10 as the target period calculation model registered in the storage unit 34 in advance, for example, the moving speed V. Calculation is made with reference to a function or table showing the relationship with the target period Tc (step 302).
  • the moving speed V of the transmission terminal 10 increases, the past position of the transmission terminal 10 deviates greatly from the latest position, and the contribution ratio of the past received electric field strength to the calculation of the latest position of the transmission terminal 10 tends to decrease. It is believed that there is. For this reason, the moving speed V and the target period length Tc can be shown as an inversely proportional graph as shown in FIG. For the function or table showing this graph, the relationship between the terminal speed can be calculated within a certain error range by experimentally changing the moving speed V and the target period length Tc in advance.
  • the target period changing unit 37 changes the original target period Tc to a new target period Tc ′ (step 303), and ends a series of target period changing processes. Thereby, the target period Tc ′ after the change is used in the subsequent position calculation process and target period change process.
  • the receiving terminal RX1 measures RS11 to RS15 at times T1 to T5
  • the receiving terminal RX2 measures RS21 to RS25 at times T1 to T5
  • the receiving terminal RX3 at times T1 to T5.
  • RS31 to RS35 are measured
  • the reception terminal RX4 measures RS41 to RS45 at times T1 to T5.
  • the magnitude of the received electric field strength is indicated by the size of a circle.
  • acceleration data is measured at the transmission terminal TX1 and transmitted to the reception terminals RX1 to RX4, and the acceleration data AC1 to AC5 are received at times T1 to T5.
  • the target period changing unit 37 calculates the moving speed V of the transmission terminal TX1 in the target period Tc based on the acceleration data AC1 to AC5 received in the target period Tc at times T1 to T5, and creates a new target period.
  • the length is changed to Tc ′.
  • the moving speed V increases, the time T3 to T5, which is shorter than the original target period Tc, becomes the target period Tc ′.
  • the position calculation unit 35 selects the maximum received electric field strength RSimax for each receiving terminal RXi from the received electric field strengths RS measured within the target period Tc between times T3 and T5. Specifically, for the receiving terminal RX1, RS13 is selected as RS1max, for the receiving terminal RX2, RS24 is selected as RS2max, for the receiving terminal RX3, RS34 is selected as RS3max, and for the receiving terminal RX4, RS45 is selected as RS4max. The position calculation unit 35 calculates the terminal position from the RS13, RS24, RS34, and RS45 selected in this way.
  • the calculation device 30 calculates the movement distance L of the transmission terminal 10 based on the acceleration data notified from the transmission terminal 10, and based on the movement distance L, the presence / absence of movement of the transmission terminal 10 is determined.
  • the case of determination has been described as an example.
  • the transmission terminal 10 measures acceleration data, calculates the determination element data consisting of the movement distance L or the movement speed V, and transmits the calculation apparatus 30 based on the determination element data notified from the transmission terminal 10. A case where it is determined whether or not the terminal 10 has moved will be described.
  • the configuration of the position detection system 1 according to the present embodiment is the same as that shown in FIG. Further, the position calculation process of the position detection system 1 according to the present embodiment is the same as that in FIG. 21 described above, but a process equivalent to step 200 and step 201 is executed in the transmission terminal 10.
  • the acceleration data measured by the acceleration sensor 14 is held for the target period, and the movement distance L or the movement speed V in the target period Tc from the past data for the target period Tc. Is determined, and a radio wave including the determination element data and a transmission ID unique to itself is transmitted.
  • the communication processing unit 23 of the reception terminal 20 transmits reception result data in which the reception ID is added to the set of the transmission ID, the moving distance L, the reception electric field strength, and the measurement time from the communication line 40 to the arithmetic device 30. To do.
  • the terminal control unit 31 of the arithmetic device 30 receives the reception result data from each receiving terminal 20 and sequentially stores it in the storage unit 34. Thereafter, the movement presence / absence determination unit 36 acquires the determination element data from the reception result data in the storage unit 34 and determines whether the transmission terminal 10 is moving. For this determination method, the same method as in the second embodiment described above may be used.
  • the transmission terminal 10 calculates the determination element data including the movement distance L or the movement speed V, and the calculation device 30 transmits the determination element data based on the determination element data notified from the transmission terminal 10. Therefore, it is possible to calculate the movement distance L or the movement speed V more accurately.
  • the transmission interval of radio waves is in units of seconds in order to suppress power consumption of the transmission terminal 10
  • a certain amount of error is included in the movement distance calculated from the acceleration data obtained at this transmission interval.
  • the acceleration data can be acquired and the movement distance L can be calculated at a cycle shorter than the transmission interval, the movement distance L can be calculated more accurately. Therefore, the presence or absence of movement can be accurately determined, and as a result, the position detection accuracy can be improved.
  • the transmission terminal 10 calculates the movement distance from the acceleration data and notifies the calculation device 30 of the determination element data used for determining whether the calculation device 30 moves or not.
  • the calculation device 30 is notified.
  • the present invention is not limited to this.
  • the transmission terminal 10 may calculate the movement speed from the acceleration data and notify the calculation device 30 of the movement speed. The same effect as the case of notifying the moving distance can be obtained.
  • determination element data consisting of the movement distance L or movement speed V is calculated by the transmission terminal 10 and transmitted by radio waves, and based on the determination element data notified from the transmission terminal 10 by the arithmetic device 30.
  • a case will be described in which acceleration data is measured by the transmission terminal 10, the presence / absence of movement of the transmission terminal 10 itself is determined, and the determination result is transmitted by radio waves.
  • the configuration of the position detection system 1 according to the present embodiment is the same as that shown in FIG. Further, the position calculation process of the position detection system 1 according to the present embodiment is the same as that in FIG. 21 described above, but a process equivalent to steps 200 to 202 is executed by the transmission terminal 10.
  • the transmission control unit 11 of the transmission terminal 10 holds acceleration data measured by the acceleration sensor 14 for the target period Tc, acquires acceleration data for the target period Tc (step 200), and sets the target period.
  • the travel distance L is calculated as the determination element data of the transmitting terminal 10 at Tc (step 201).
  • the transmission control unit 11 determines whether or not the transmission terminal 10 has moved by comparing the obtained movement distance L with the determination distance Lth (step 202), and the obtained movement presence / absence determination data and its own The radio wave including the transmission ID is transmitted.
  • the movement speed V and the determination speed Vth may be used instead of the movement distance L and the determination distance Lth.
  • the calculation method of the movement distance L and the movement speed V and the values of the determination distance Lth and the determination speed Vth are the same as those in the second embodiment, and a description thereof is omitted here.
  • the communication processing unit 23 of the receiving terminal 20 sends the reception result data obtained by adding its own reception ID to the set of these transmission ID, movement presence / absence determination data, reception electric field strength, and measurement time from the communication line 40 to the arithmetic device 30.
  • the terminal control unit 31 of the arithmetic device 30 receives the reception result data from each receiving terminal 20 and sequentially stores it in the storage unit 34. Thereafter, the movement presence / absence determination unit 36 acquires movement presence / absence determination data from the reception result data in the storage unit 34 and performs the movement presence / absence determination of the transmission terminal 10. Thereby, the determination process in the movement presence determination part 36 of the arithmetic unit 30 can be simplified.
  • the transmission terminal 10 determines whether or not there is movement, and the arithmetic device 30 determines whether or not the transmission terminal 10 moves based on the movement presence / absence determination data notified from the transmission terminal 10. Therefore, it is possible to accurately determine whether or not the transmission terminal 10 has moved, and as a result, it is possible to improve position detection accuracy.
  • the interval at which radio waves are transmitted from the transmission terminal 10 to the computing device 30 is longer than the detection interval of acceleration data in order to suppress power consumption at the transmission terminal 10, and the amount of data transmitted from the transmission terminal 10 is also large. Limited.
  • the transmission terminal 10 can process a lot of acceleration data at short intervals. For this reason, compared with the case where the calculation device 30 determines whether or not the transmission terminal 10 has moved, it is possible to accurately determine whether or not the transmission terminal 10 has moved, thereby improving the position detection accuracy.
  • the transmission control unit 11 of the transmission terminal 10 calculates determination element data including the movement distance L or the movement speed V of the transmission terminal 10 from the acceleration data measured by the acceleration sensor 14, and this determination is performed.
  • the presence / absence of movement of the transmission terminal 10 is determined based on element data has been described as an example, the presence / absence of movement of the transmission terminal 10 may be determined using the acceleration data itself.
  • the transmission control unit 11 may determine that there is movement if the acceleration data AC in a specific direction among the obtained acceleration data is larger than the determination acceleration ACth.
  • the acceleration data AC after statistical processing such as an average value of a plurality of acceleration data AC may be compared with the determination acceleration ACth.
  • a value obtained by dividing the determination speed Vth by the acceleration data acquisition interval that is, a value obtained by dividing the determination distance Lth by the acceleration data acquisition interval twice may be used. As a result, the processing burden and required time for calculating the determination element data can be saved.
  • the calculation device 30 calculates the movement distance L of the transmission terminal 10 based on the acceleration data notified from the transmission terminal 10, and based on the movement distance L, the presence / absence of movement of the transmission terminal 10 is determined.
  • the case of determination has been described as an example.
  • acceleration data is measured by the transmission terminal 10 to determine the presence / absence of walking, and the computing device 30 determines the presence / absence of walking notified from the transmission terminal 10
  • the presence / absence of movement of the transmission terminal 10 is determined based on the data will be described.
  • the configuration of the position detection system 1 according to the present embodiment is the same as that shown in FIG. Further, the position calculation process of the position detection system 1 according to the present embodiment is the same as that in FIG. 21 described above, but a process equivalent to step 200 and step 201 is executed in the transmission terminal 10.
  • the transmission control unit 11 of the transmission terminal 10 holds acceleration data measured by the acceleration sensor 14 for a detection period necessary for detecting a walking pattern, and searches for a walking pattern from past data for these detection periods. To do. In general, it is known that acceleration data changes in a specific pattern when a person walks.
  • the transmission control unit 11 determines the presence / absence of walking according to the presence / absence of this walking pattern, and transmits a radio wave including the obtained walking presence / absence determination data and a transmission ID unique to itself.
  • the communication processing unit 23 of the receiving terminal 20 sends the reception result data obtained by adding its own reception ID to the set of the transmission ID, the walking presence / absence determination data, the received electric field strength, and the measurement time from the communication line 40 to the arithmetic device 30.
  • the terminal control unit 31 of the arithmetic device 30 receives the reception result data from each receiving terminal 20 and sequentially stores it in the storage unit 34. Thereafter, the movement presence / absence determination unit 36 acquires walking presence / absence determination data from the reception result data in the storage unit 34 and performs the movement presence / absence determination of the transmission terminal 10.
  • the transmission terminal 10 determines the presence / absence of walking, and the arithmetic device 30 determines the presence / absence of movement of the transmission terminal 10 based on the walking presence / absence determination data notified from the transmission terminal 10. Therefore, particularly in an application in which the transmission terminal 10 is attached to a person, the presence or absence of movement of the transmission terminal 10 can be accurately determined, and as a result, the position detection accuracy can be improved.
  • the present invention is not limited to this.
  • a walking sensor may be provided, and the presence or absence of movement of the transmission terminal 10 may be determined based on the detection result of the walking sensor.
  • This walking sensor may be a general sensor that is used in a pedometer or the like and detects the number of steps taken by a person walking.
  • DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Position detection system, 10 ... Transmission terminal, 11 ... Transmission control part, 12 ... Transmission part, 13 ... Antenna, 14 ... Acceleration sensor, 20 ... Reception terminal, 21 ... Antenna, 22 ... Reception part, 23 ... Communication processing part , 30 ... arithmetic device, 31 ... terminal control unit, 32 ... operation input unit, 33 ... screen display unit, 34 ... storage unit, 35 ... position calculation unit, 36 ... movement presence / absence determination unit, 37 ... target period changing unit, 40 ... communication line, 50 ... room.

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Abstract

　演算装置(30)に、受信端末(20)で得られた受信電界強度を順次記憶する記憶部(34)と、この記憶部(34)に記憶されている受信電界強度に基づいて送信端末(10)の端末位置を計算する位置計算部(35)とを設け、位置計算部(35)で、記憶部(34)で記憶している受信電界強度のうち、端末位置計算の対象となる対象期間内に得られた受信電界強度の最大受信電界強度を当該受信端末(20)ごとに選択し、これら最大受信電界強度から端末位置を計算する。

Description

位置検知システムおよび方法
　本発明は、位置検知技術に関し、特に送信端末から送信された電波に関する複数の受信端末での受信状況に基づいて、当該送信端末の位置を検知する技術に関する。
　人や物の位置を検知する方法として、電波を発射する無線タグなどの送信端末を人や物に取り付け、電波の発射位置を測定する方法がある。電波を用いた位置検知方式には複数あるが、送信端末から送信された電波の受信電界強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indication）を用いる方式が一般的に用いられている。ＲＳＳＩ方式は、複数の受信端末において、送信端末から送信された電波のうち、送信端末から受信端末へ直接届いた直接波の受信強度に基づいて送信端末の位置を計算するものとなっている。
　このような位置検知方法において、位置検知の誤差の主な要因は、送信端末から受信端末へ送信された電波のマルチパスの影響と考えられる。特に、部屋で電波を送信した場合、部屋を構成する壁や天井などのほか、部屋に配置されている柱や間仕切りなどの物体により、電波が複雑に反射し、多数のマルチパスが発生する。
　このようなマルチパスの影響を抑制する方法として、スペースダイバーシティ方式が一般的に用いられる（例えば、特許文献１など参照）。この方式には、受信端末に複数のアンテナを設けておき、電波の伝搬状態のよい方のアンテナに切り替えて受信する方式のほか、同一箇所に複数の受信端末を併設して動作させ、これら受信端末のうち電波の伝搬状態のよい方の受信端末で得られた受信データを選択する方式がある。
　また、このように受信端末側をマルチにする代わりに、送信端末を複数使用して、複数の電波を送信する送信ダイバーシティ方式についても、前述と同様の効果が得られる。
特開２００８－２２４４８９号公報
　しかしながら、このような従来技術では、マルチパスの影響をある程度抑制できるものの、アンテナ、受信端末、あるいは送信端末などのハードウェアが増加するため、位置検知システム全体の消費電力やコストが増大するという問題点があった。
　本発明はこのような課題を解決するためのものであり、ハードウェアを増加させることなく、マルチパスの影響を抑制して高い検知精度を得ることができる位置検知技術を提供することを目的としている。
　このような目的を達成するために、本発明にかかる位置検知システムは、一定の送信間隔で電波を送信する送信端末と、この送信端末からの電波を受信して受信電界強度を計測する複数の受信端末と、これら受信端末で得られた受信電界強度を順次記憶する記憶部と、この記憶部に記憶されている受信電界強度に基づいて送信端末の端末位置を計算する位置計算部とを有する演算装置とを備え、位置計算部で、記憶部で記憶している受信電界強度のうち、端末位置計算の対象となる対象期間内に得られた受信電界強度の最大受信電界強度を当該受信端末ごとに選択し、これら最大受信電界強度から端末位置を計算するようにしたものである。
　また、本発明にかかる位置検知方法は、送信端末が、一定の送信間隔で電波を送信するステップと、複数の受信端末が、送信端末からの電波を受信して受信電界強度を計測するステップと、演算装置の記憶部が、受信端末で得られた受信電界強度を順次記憶するステップと、演算装置の位置計算部が、記憶部に記憶されている受信電界強度に基づいて送信端末の端末位置を計算する位置計算ステップとを備え、位置計算ステップで、記憶部で記憶している受信電界強度のうち、端末位置計算の対象となる対象期間内に得られた受信電界強度の最大受信電界強度を当該受信端末ごとに選択し、これら最大受信電界強度から端末位置を計算するようにしたものである。
　本発明によれば、過去に計測した受信電界強度を用いて、スペースダイバーシティを実現することができるため、アンテナ、受信端末、あるいは送信端末などのハードウェアを追加することなく、マルチパスの影響を抑制して高い検知精度を得ることができる。
図１は、第１の実施の形態にかかる位置検知システムの構成を示すブロック図である。 図２は、受信結果データの構成例である。 図３は、第１の実施の形態にかかる演算装置での位置計算処理を示すフローチャートである。 図４は、第１の実施の形態にかかる位置計算動作の動作例を示す説明図である。 図５は、第１のシミュレーション時の端末配置を示す説明図である。 図６は、送信端末の変位位置を示す説明図である。 図７は、第１のシミュレーションで得られた受信電界強度計算結果である。 図８は、送信端末ＴＸ１のシミュレーション結果を示すグラフである。 図９は、送信端末ＴＸ１のシミュレーション結果を示す位置計算結果である。 図１０は、送信端末ＴＸ２のシミュレーション結果を示すグラフである。 図１１は、送信端末ＴＸ２のシミュレーション結果を示す位置計算結果である。 図１２は、送信端末ＴＸ３のシミュレーション結果を示すグラフである。 図１３は、送信端末ＴＸ３のシミュレーション結果を示す位置計算結果である。 図１４は、第２のシミュレーション時の他の端末配置を示す説明図である。 図１５は、人体の位置座標である。 図１６は、第２のシミュレーションで得られた受信電界強度計算結果である。 図１７は、第２のシミュレーションでの位置計算動作例を示す説明図である。 図１８は、送信端末ＴＸ４のシミュレーション結果を示すグラフである。 図１９は、送信端末ＴＸ４のシミュレーション結果を示す位置計算結果である。 図２０は、第２の実施の形態にかかる位置検知システムの構成を示すブロック図である。 図２１は、第２の実施の形態にかかる演算装置での位置計算処理を示すフローチャートである。 図２２は、第２の実施の形態にかかる位置計算動作の動作例を示す説明図である。 図２３は、第３の実施の形態にかかる位置検知システムの構成を示すブロック図である。 図２４は、第３の実施の形態にかかる演算装置での対象期間変更処理を示すフローチャートである。 図２５は、対象期間計算モデルを示すグラフである。 図２６は、第３の実施の形態にかかる位置計算動作の動作例を示す説明図である。
　次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
　まず、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかる位置検知システム１について説明する。
　この位置検知システム１は、電波を送信する送信端末１０から送信された電波を受信して、その電波に関する受信電界強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indication）などの受信結果を得る受信端末２０と、これら受信端末２０で得られた受信結果を、通信回線４０を介して受信し、これら受信結果に基づいて、送信端末１０の位置を検知する演算装置３０とから構成されている。
　本実施の形態は、演算装置３０に、受信端末２０で得られた受信電界強度を順次記憶する記憶部３４と、この記憶部３４に記憶されている受信電界強度に基づいて送信端末１０の端末位置を計算する位置計算部３５とを設け、位置計算部３５で、記憶部３４で記憶している受信電界強度のうち、端末位置計算の対象となる対象期間内に得られた受信電界強度の最大受信電界強度を当該受信端末２０ごとに選択し、これら最大受信電界強度から端末位置を計算するようにしたものである。
［送信端末の構成］
　次に、図１を参照して、本実施の形態にかかる位置検知システムで用いる送信端末１０の構成について詳細に説明する。
　この送信端末１０は、全体として電波を発射する無線タグなどの一般的な小型無線送信器からなり、位置検知の対象となる人や物に取り付けられる。この送信端末１０には、主な構成として、送信制御部１１、送信部１２、およびアンテナ１３が設けられている。
　送信制御部１１は、専用の制御回路からなり、一定の送信間隔を計時する機能と、送信タイミングの到来に応じて、送信端末１０識別用の自己の送信ＩＤを含む送信データを生成して、送信部１２へ通知する機能とを有している。
　送信部１２は、送信制御部１１からの送信データの通知に応じて、例えば２．４５ＧＨｚなどの搬送波周波数で当該送信データを変調して送信信号を生成し、アンテナ１３へ出力する機能を有している。
　アンテナ１３は、送信部１２からの送信信号を電波として送信する機能を有している。
［受信端末の構成］
　次に、図１を参照して、本実施の形態にかかる位置検知システムで用いる受信端末２０の構成について詳細に説明する。
　この受信端末２０は、全体として電波を受信する受信装置からなり、主な構成として、アンテナ２１、受信部２２、および通信処理部２３が設けられている。
　アンテナ２１は、送信端末１０からの電波を受信するアンテナである。
　受信部２２は、アンテナ２１で受信した電波を復調して送信端末１０の送信ＩＤを抽出する機能と、受信した電波の受信電界強度を計測する機能と、時計回路（図示せず）から当該電波の受信時刻、すなわち受信電界強度の計測時刻を取得する機能とを有している。
　通信処理部２３は、通信回線４０を介して演算装置３０とデータ通信を行う通信回路からなり、受信部２２で得られた送信ＩＤ、受信電界強度、および計測時刻の組に、受信端末識別用の自己の受信ＩＤを付加した受信結果データを、演算装置３０へ送信する機能を有している。
［演算装置の構成］
　次に、図１を参照して、本実施の形態にかかる位置検知システムで用いる演算装置３０の構成について詳細に説明する。
　演算装置３０は、全体としてサーバやパーソナルコンピュータなどの情報処理装置からなり、主な機能部として、端末制御部３１、操作入力部３２、画面表示部３３、記憶部３４、および位置計算部３５が設けられている。
　端末制御部３１は、通信回線４０を介して各受信端末２０とデータ通信を行う通信回路からなり、各受信端末２０から送信された受信結果データを受信する機能を有している。　操作入力部３２は、キーボードやマウスなどの操作入力装置からなり、オペレータの操作を検出して各機能部へ出力する機能を有している。
　画面表示部３３は、ＬＣＤなどの画面表示装置からなり、各受信端末２０で得られた受信結果や、送信端末１０の位置などの各種情報を画面表示する機能を有している。
　記憶部３４は、ハードディスクや半導体メモリなどの記憶装置からなり、各受信端末２０の配置位置などの環境データや、受信端末２０から受信した受信電界強度や送信ＩＤなどの受信結果データなど、送信端末１０の位置検知に用いる各種処理情報やプログラムを記憶する機能を有している。
　図２では、受信結果データの例として、受信ＩＤ、計測時刻、および受信電界強度が組として登録されている。
　位置計算部３５は、記憶部３４で記憶している同一送信ＩＤの受信電界強度のうち、当該計測時刻に基づいて端末位置計算の対象となる対象期間内に計測した受信電界強度の最大受信電界強度を当該受信端末２０ごとに選択する機能と、選択したこれら最大受信電界強度から、例えば加重平均法に基づいて、送信端末１０が存在する位置を計算する機能を有している。
　演算装置３０のこれら機能のうち、位置計算部３５については、ＣＰＵなどのマイクロプロセッサとその周辺回路を有し、記憶部３４から読み込んだプログラムを実行することにより、各種処理を実行する演算処理部で実現すればよい。
［第１の実施の形態の動作］
　次に、図３を参照して、本実施の形態にかかる位置検知システムの動作について説明する。
　送信端末１０は、一定の送信間隔あるいは任意のイベントが発生した時点で、自己に固有の送信ＩＤを含む電波を送信する。
　受信端末２０の受信部２２は、アンテナ２１を介して送信端末１０からの電波を受信し、その電波を復調して送信ＩＤを抽出するとともに、当該電波の受信電界強度を計測し、さらにその計測時刻を取得する。
　受信端末２０の通信処理部２３は、これら送信ＩＤ、受信電界強度、および計測時刻の組に、自己の受信ＩＤを付加した受信結果データを、通信回線４０から演算装置３０へ送信する。
　演算装置３０の端末制御部３１により、各受信端末２０からの受信結果データを受信し、記憶部３４へ順次格納する。
　演算装置３０は、図３の位置計算処理を定期的に実行しており、まず、位置計算部３５は、各受信端末２０からの受信結果データが揃った送信ＩＤを選択し、当該送信ＩＤに関する各受信端末２０の受信結果データのうちから、対象期間Ｔｃ内に計測した受信電界強度ＲＳｉ（ｉは１以上の整数：受信端末２０の番号）を取得する（ステップ１００）。この対象期間Ｔｃは一定時間長を有し、記憶部３４の受信結果データが更新されるごとに、最新の受信結果データから過去へ遡った期間に設定される。
　次に、位置計算部３５は、取得した対象期間Ｔｃ内における受信電界強度ＲＳｉから受信端末ＲＸｉごとに、その最大値、すなわち最大受信電界強度ＲＳｉｍａｘを選択する（ステップ１０１）。
　この後、選択した受信端末ＲＸｉごとの最大受信電界強度ＲＳｉｍａｘから、例えば加重平均法に基づいて、当該送信ＩＤを持つ送信端末１０の位置を計算し（ステップ１０２）、一連の位置計算処理を終了する。
　加重平均法の具体例としては、まず、受信電界強度ＲＳｉから、それぞれの受信端末２０ごとに、予め記憶部３４に設定されている受信利得Ｇｉを減算して補正することにより、補正受信電界強度ＲＳｉ’（＝ＲＳｉ－Ｇｉ）を計算する。
　続いて、得られた補正受信電界強度ＲＳｉ’をデシベル値（ｄＢ）から真値（Ｗ）で示されている補正受信電界強度Ｐｉ（＝１０ＲＳＩ'／１０）に変換する。
　次に、得られた補正受信電界強度Ｐｉに関する受信強度比Ｒｉ（＝Ｐｉ／ΣＰｉ）を計算する。
　そして、これら受信強度比Ｒｉと記憶部３４に予め設定されている受信端末２０の座標位置Ｘｉ，Ｙｉとに基づいて、送信端末１０の座標位置Ｘ（＝ΣＸｉＲｉ）およびＹ（＝ΣＹｉＲｉ）を計算すればよい。
［第１の実施の形態の動作例］
　次に、図４を参照して、本実施の形態にかかる位置検知システムの動作例について説明する。図４の例では、４つの受信端末ＲＸ１，ＲＸ２，ＲＸ３，ＲＸ４が設置されており、時刻Ｔ１～Ｔ５ごとに、受信電界強度ＲＳが計測されている。
　具体的には、受信端末ＲＸ１では、時刻Ｔ１～Ｔ５において、ＲＳ１１～ＲＳ１５が計測され、受信端末ＲＸ２では、時刻Ｔ１～Ｔ５において、ＲＳ２１～ＲＳ２５が計測され、受信端末ＲＸ３では、時刻Ｔ１～Ｔ５において、ＲＳ３１～ＲＳ３５が計測され、受信端末ＲＸ４では、時刻Ｔ１～Ｔ５において、ＲＳ４１～ＲＳ４５が計測されている。特に、図４では、受信電界強度の大小が円の大きさで示されている。
　現在時刻がＴ５以降である場合、対象期間Ｔｃは、時刻Ｔ５に計測された最新の受信電界強度から過去に遡った、一定時間長の期間に設定され、図４では、時刻Ｔ１～Ｔ５の期間に設定されている。
　したがって、位置計算部３５は、時刻Ｔ１～Ｔ５の対象期間Ｔｃ内に計測された受信電界強度ＲＳのうち、受信端末ＲＸｉごとに、最大受信電界強度ＲＳｉｍａｘを選択する。
　具体的には、受信端末ＲＸ１については、ＲＳ１３がＲＳ１ｍａｘとして選択され、受信端末ＲＸ２については、ＲＳ２１がＲＳ２ｍａｘとして選択され、受信端末ＲＸ３については、ＲＳ３２がＲＳ３ｍａｘとして選択され、受信端末ＲＸ４については、ＲＳ４５がＲＳ４ｍａｘとして選択される。
　位置計算部３５は、このようにして選択したＲＳ１３、ＲＳ２１、ＲＳ３２、ＲＳ４５から、端末位置を計算する。
［第１のシミュレーション結果］
　次に、図５および図６を参照して、本実施の形態にかかる位置計算方法の第１のシミュレーション結果について説明する。
　送信端末１０を人が携帯して使用することを想定した場合、オフィスなどでは人は椅子に座っている場合でも全く静止していることはなく、少し移動することが普通である。このため、送信端末１０の位置も時間経過とともに変位する。このため、マルチパスの発生状況も変化して、受信端末２０で受信電界強度が大きく変化する可能性があり、位置検知の誤差として現れると考えられる。
　この第１のシミュレーションでは、送信端末１０が変位した際に、計算で得られる送信端末１０の端末位置がどのように変化するかをシミュレーションした。
　図５に示すように、このシミュレーションでは、コンクリート製で大きさが１４．８ｍ×７．８ｍ×３ｍ（Ｘ×Ｙ×Ｈ）の矩形状の部屋５０を用い、その天井に４つの受信端末ＲＸ１～ＲＸ４を固定し、これら受信端末で計測した受信電界強度により、送信端末ＴＸ１～ＴＸ３の位置を検知した。また、送信端末１０および受信端末２０のアンテナ１３，２１はそれぞれ無指向性とし、利得は０ｄＢｉとし、送信電力は０ｄＢｍとした。図５中に記載されている送信端末ＴＸ１～ＴＸ３および受信端末ＲＸ１～ＲＸ４の座標位置は、部屋５０の左下角を原点とする。
　送信端末ＴＸ１，２の位置は、図６に示すように、位置Ｐ５を中心として上下左右に６ｃｍずつずれた位置Ｐ１～Ｐ９へ変位させた。これら位置Ｐ１～Ｐ９の高さは、人の腰あたりの高さに相当する０．７５ｍとした。これら変位が椅子に座った人の変位と見なすことができる。なお、変位距離６ｃｍは、送信端末１０からの電波の搬送波周波数２．４５ＧＨｚのλ／２に相当しており、この部屋５０で発生するマルチパスの位相ずれの大きさもこの程度である。これら送信端末ＴＸの変位は、通常の時間経過を伴う送信端末ＴＸの移動と見なすこともできる。また、送信端末ＴＸ３の変位距離は、６ｃｍに代えて２ｃｍとした。
　このような条件下で、送信端末ＴＸ１～ＴＸ３をそれぞれ変位させて、受信端末ＲＸ１～ＲＸ４での受信電界強度をシミュレーションにより計算した。この第１のシミュレーションにより、図７に示すような、受信電界強度計算結果が得られた。
　以下では、送信端末ＴＸ１～ＴＸ３のそれぞれについて、位置計算方法の違いとそれぞれの誤差について検証した。
　まず、図８および図９を参照して、送信端末ＴＸ１について検証する。図８および図９において、ＴＸ１１～ＴＸ１９は、送信端末ＴＸ１を、図６の位置Ｐ１～Ｐ９に変位させた場合の計算位置を示している。
　送信端末ＴＸ１の変位は、Ｘ，Ｙ方向に±６ｃｍであるにもかかわらず、送信端末ＴＸ１１～ＴＸ１９の計算位置は、図８に示されているように、Ｘ，Ｙ方向に±１．５ｍ程度ばらついており、送信端末ＴＸ１の変位が２５倍程度にまで拡大されていることになるが、変位の方向と計算位置のばらつき方向とは一致していない。また、真値との距離については、ＴＸ１３のように真値に極めて近いものもあるが、ＴＸ１７のように１．９ｍも離れたものもあり、全体としては、真値との誤差平均が０．５６ｍである。
　これに対して、ＴＸ１１～ＴＸ１９で得られた受信電界強度から最大受信電界強度を選択して端末位置を計算する本方式によれば、ＲＸ１～ＲＸ４について、図７の計算結果からＴＸ１２，ＴＸ１７，ＴＸ１２，ＴＸ１３の最大受信電界強度が選択されて位置計算が行われた。結果として真値との誤差が０．３５ｍまで低減されており、誤差平均から３７．５％も誤差が低減されていることがわかる。
　次に、図１０および図１１を参照して、送信端末ＴＸ２について検証する。図１０および図１１において、ＴＸ２１～ＴＸ２９は、送信端末ＴＸ２を、図６の位置Ｐ１～Ｐ９に変位させた場合の計算位置を示している。
　送信端末ＴＸ２の変位は、Ｘ，Ｙ方向に±６ｃｍであるにもかかわらず、送信端末ＴＸ２１～ＴＸ２９の計算位置は、図１０に示されているように、大きくばらついている。このうち、ＴＸ２２が真値に最も近いものの誤差は０．６１ｍもあり、ＴＸ２１のように２．１１ｍも離れたものもあり、全体としては、真値との誤差平均が０．８０ｍである。
　これに対して、ＴＸ２１～ＴＸ２９で得られた受信電界強度から最大受信電界強度を選択して端末位置を計算する本方式によれば、ＲＸ１～ＲＸ４について、図７の計算結果からＴＸ２９，ＴＸ２６，ＴＸ２８，ＴＸ２７の最大受信電界強度が選択されて位置計算が行われた。結果として真値との誤差が０．４０ｍまで低減されており、誤差平均から５０％も誤差が低減されていることがわかる。
　最後に、図１２および図１３を参照して、送信端末ＴＸ３について検証する。図１２および図１３において、ＴＸ３１～ＴＸ３９は、送信端末ＴＸ３を、図６の位置Ｐ１～Ｐ９に変位させた場合の計算位置を示している。
　送信端末ＴＸ３の変位は、Ｘ，Ｙ方向に±２ｃｍであるにもかかわらず、送信端末ＴＸ３１～ＴＸ３９の計算位置は、図１２に示されているように、大きくばらついている。このうち、ＴＸ３６のように真値に極めて近いものもあるが、ＴＸ３８のように１．４１ｍも離れたものもあり、全体としては、真値との誤差平均が０．５１ｍである。
　これに対して、ＴＸ３１～ＴＸ３９で得られた受信電界強度から最大受信電界強度を選択して端末位置を計算する本方式によれば、ＲＸ１～ＲＸ４について、図７の計算結果からＴＸ３９，ＴＸ３１，ＴＸ３９，ＴＸ３７の最大受信電界強度が選択されて位置計算が行われた。結果として真値との誤差が０．４７ｍまで低減されており、誤差平均から７．８％程度、誤差が低減されていることがわかる。
　前述したように、送信端末１０の位置が移動した場合、マルチパスの発生状況が変化して、受信端末２０で計測される受信電界強度が大きく変化する。例えば、２．４５ＧＨｚ帯の場合、送信端末１０の位置が１ｃｍ異なるだけで、受信電界強度が１０ｄＢの変動を生じることも珍しくなく、このような受信電界強度の変動により、端末位置が数ｍも異なってしまう。
　本方式によれば、前述したシミュレーション結果から、送信端末１０が変位してマルチパルスの発生状況が変化しても、位置検知誤差が、９個の変位位置の誤差平均よりさらに低減されており、位置検知におけるマルチパスの影響が抑制されていることがわかる。
［第２のシミュレーション結果］
　次に、図１４および図１５を参照して、本実施の形態にかかる位置計算方法の第２のシミュレーション結果について説明する。
　第１のシミュレーションでは、送信端末１０が僅かに変位した場合における位置計算への影響について説明した。第２のシミュレーションでは、送信端末１０の周囲で人体が移動した場合における位置計算への影響について説明する。
　送信端末１０が取り付けられた人が全く移動しなくても、オフィスなどではその人の周囲に他の人が現れたり、周囲を他の人が通り過ぎたりすることが多い。このような場合には、他の人により送信端末１０から受信端末２０までの電波伝搬空間の状態が変わり、受信端末２０で計測される受信電界強度が変化することが考えられる。
　この第２のシミュレーションでは、部屋の中で送信端末１０を持たない他の人の位置が変化した場合、計算で得られる送信端末１０の端末位置がどのように変化するかをシミュレーションした。
　図１４に示すように、このシミュレーションでは、第１のシミュレーションと同じ部屋５０を用い、４つの受信端末ＲＸ１～ＲＸ４を第１のシミュレーションと同じ位置に固定し、送信端末ＴＸ４は、第１のシミュレーションの送信端末ＴＸ３と同じ位置に固定した。
　また、大きさが０．５ｍ×０．３ｍ×１．７ｍ（Ｘ×Ｙ×Ｈ）の直方体形状の人体Ａ１～Ａ９を、部屋５０の中のランダムに選択した位置に配置した。これら人体の材質としては、電気特性が近い「水」を用いた。
　このような条件下で、これら人体Ａ１～Ａ９のいずれか１つを選択し、当該人体が存在する場合のそれぞれについて、受信端末ＲＸ１～ＲＸ４での受信電界強度をシミュレーションにより計算した。この第２のシミュレーションにより、図１６に示すような受信電界強度計算結果が得られた。
　第２のシミュレーションは、送信端末ＴＸ４の位置を固定し、人体位置を時刻Ｔ１～Ｔ９ごとに移動させたものと見なすことができる。図１７の例では、４つの受信端末ＲＸ１，ＲＸ２，ＲＸ３，ＲＸ４が設置されており、時刻Ｔ１～Ｔ９ごとに、人体位置がＡ１～Ａ９と移動した状態で、受信電界強度ＲＳが計測されたことになる。
　各時刻Ｔ１～Ｔ９において、受信端末ＲＸ１～ＲＸ４で計測された受信電界強度ＲＳを用いて送信端末ＴＸの位置を計算した結果が、図１８および図１９におけるＴＸ４１～ＴＸ４９に相当し、これらを平均した値が図１８および図１９における平均値である。
　現在時刻がＴ９以降である場合、対象期間Ｔｃは、時刻Ｔ９に計測された最新の受信電界強度から過去に遡った、一定時間長の期間に設定され、図１７では、時刻Ｔ１～Ｔ９の期間に設定されている。
　したがって、位置計算部３５は、時刻Ｔ１～Ｔ９の対象期間Ｔｃ内に計測された受信電界強度ＲＳのうち、受信端末ＲＸｉごとに、最大受信電界強度ＲＳｉｍａｘを選択する。
　具体的には、受信端末ＲＸ１については、ＲＳ１４がＲＳ１ｍａｘとして選択され、受信端末ＲＸ２については、ＲＳ２３がＲＳ２ｍａｘとして選択され、受信端末ＲＸ３については、ＲＳ３９がＲＳ３ｍａｘとして選択され、受信端末ＲＸ４については、ＲＳ４９がＲＳ４ｍａｘとして選択される。
　位置計算部３５は、このようにして選択したＲＳ１４、ＲＳ２３、ＲＳ３９、ＲＳ４９から、端末位置を計算する。
　次に、図１８および図１９を参照して、人体Ａ１～Ａ９のそれぞれについて、位置計算方法の違いとそれぞれの誤差について検証した。
　送信端末ＴＸ４の位置が変位しないにもかかわらず、周囲の人の移動の影響で、位置計算結果において±３０～４０ｃｍ程度ばらつきが発生している。真値との距離については、ＴＸ４４のように真値に近いものもあるが、ＴＸ４１のように１．２ｍも離れたものもあり、全体としては、真値との誤差平均が０．９８ｍである。
　これに対して、ＴＸ４１～ＴＸ４９で得られた受信電界強度から最大受信電界強度を選択して端末位置を計算する本方式によれば、ＲＸ１～ＲＸ４について、図１６の計算結果からＴＸ４４，ＴＸ４３，ＴＸ４９，ＴＸ４９の最大受信電界強度が選択されて位置計算が行われた。結果として真値との誤差が０．７３ｍまで低減されており、誤差平均から２５．５％も誤差が低減されていることがわかる。
［第１の実施の形態の効果］
　このように、本実施の形態は、演算装置３０に、受信端末２０で得られた受信電界強度を順次記憶する記憶部３４と、この記憶部３４に記憶されている受信電界強度に基づいて送信端末１０の端末位置を計算する位置計算部３５とを設け、位置計算部３５で、記憶部３４で記憶している受信電界強度のうち、端末位置計算の対象となる対象期間内に得られた受信電界強度の最大受信電界強度を当該受信端末２０ごとに選択し、これら最大受信電界強度から端末位置を計算するようにしたものである。
　これにより、過去に計測した受信電界強度を用いて、スペースダイバーシティを実現することができるため、アンテナ、受信端末、あるいは送信端末などのハードウェアを追加することなく、マルチパスの影響を抑制して高い検知精度を得ることができる。特に、シミュレーション結果から分かるように、送信端末１０の位置が僅かに変位した場合や、送信端末１０の周囲で人が移動した場合など、送信端末１０の位置がほとんど変化しないにもかかわらず、マルチパス発生状況が大きく変化するような環境において、位置計算誤差を大幅に低減することができる。
［第２の実施の形態］
　次に、図２０を参照して、本発明の第２の実施の形態にかかる位置検知システム１について説明する。図２０では、前述した図１と同じまたは同等部分には同一符号を付してある。
　第１の実施の形態の位置計算方法では、送信端末１０の位置が変化しない場合、あるいは送信端末１０の位置が狭い範囲で変位する場合、すなわち人が着座あるいは起立など、ほとんど静止している場合には有効であるが、人が歩行などで移動している場合、刻々と位置が変化するため、過去と現時点との受信電界強度のずれが大きくなり、前述のような効果が得られない。
　本実施の形態では、送信端末１０の移動有無を判定し、移動なしの場合には本方式を適用し、移動ありの場合には最新の受信電界強度から端末位置を計算する場合について説明する。
　第１の実施の形態と比較して、本実施の形態では、図２０に示すように、演算装置３０に移動有無判定部３６が追加されているとともに、送信端末１０に加速度センサ１４が追加されている。
　演算装置３０の移動有無判定部３６は、対象期間における送信端末１０の移動有無を判定する機能を有している。
　位置計算部３５は、移動有無判定部３６により送信端末１０の移動なしと判定された場合には最大受信電界強度に基づき端末位置を計算し、送信端末１０の移動ありと判定された場合には、記憶部３４で記憶している受信電界強度のうち最新の受信電界強度に基づき端末位置を計算する機能を有している。
　送信端末１０の加速度センサ１４は、加速度を計測する一般的な加速度センサからなり、送信端末１０にかかった加速度を計測して、送信制御部１１へ出力する機能を有している。
　本実施の形態にかかる位置検知システム１におけるこの他の構成については、第１の実施の形態と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
［第２の実施の形態の動作］
　次に、図２１を参照して、本実施の形態にかかる位置検知システム１の動作について説明する。図２１において、前述した図３と同じまたは同等部分については同一符号を付してある。
　送信端末１０は、一定の送信間隔あるいは任意のイベントが発生した時点で、加速度センサ１４で計測された加速度データを取得し、この加速度データと自己に固有の送信ＩＤを含む電波を送信する。
　受信端末２０の受信部２２は、アンテナ２１を介して送信端末１０からの電波を受信し、その電波を復調して送信ＩＤと加速度データとを抽出するとともに、当該電波の受信電界強度を計測し、さらにその計測時刻を取得する。
　受信端末２０の通信処理部２３は、これら送信ＩＤ、加速度データ、受信電界強度、および計測時刻の組に、自己の受信ＩＤを付加した受信結果データを、通信回線４０から演算装置３０へ送信する。
　演算装置３０の端末制御部３１により、各受信端末２０からの受信結果データを受信し、記憶部３４へ順次格納する。
　演算装置３０は、図２１の位置計算処理を定期的に実行しており、まず、移動有無判定部３６は、各受信端末２０からの受信結果データが揃った送信ＩＤを選択し、当該送信ＩＤに関する各受信端末２０の受信結果データのうちから、対象期間Ｔｃ内に受信した加速度データＡＣを取得し（ステップ２００）、これら加速度データＡＣから対象期間Ｔｃにおける送信端末１０の移動距離Ｌまたは移動速度Ｖからなる判定要素データを計算する（ステップ２０１）。
　一般に、送信端末１０の移動距離Ｌは、加速度データＡＣを２階積分すれば求められる。また、送信端末１０の移動速度Ｖは、加速度データＡＣを１階積分すれば求められる。この際、第２の実施の形態における移動距離Ｌ算出時の２階積分の演算途中で得られた移動速度Ｖを用いてもよい。なお、各受信端末２０では、送信端末１０から同一の加速度データを受信するため、移動距離Ｌや移動速度Ｖの計算には、いずれの受信端末２０で受信した加速データを用いてもよい。
　次に、移動有無判定部３６は、得られた移動距離Ｌと記憶部３４に予め設定されている判定距離Ｌｔｈとを比較する（ステップ２０２）。
　ここで、移動距離Ｌが判定距離Ｌｔｈ以下の場合には（ステップ２０２：ＹＥＳ）、対象期間Ｔｃにおいて送信端末１０の移動なしと判定し、前述した本方式に基づき送信端末１０の位置を計算する。判定距離Ｌｔｈの値については、位置検知システム１をそれぞれの環境で用いた場合における端末位置の計算誤差を用いてもよい。後述するシミュレーション結果によれば、搬送波周波数２．４５ＧＨｚにおいて、１～２ｍであった。
　以下では、判定要素データとして移動距離Ｌを用いる場合を例として説明するが、判定要素データとして移動速度Ｖを用いる場合には、判定距離Ｌｔｈに代えて判定速度Ｖｔｈを用いればよい。この場合、例えば水平や垂直など、特定の方向の移動速度Ｖが、判定速度Ｖｔｈよりも大きければ、移動ありと判定すればよい。この際、誤差やばらつきを考慮して、複数の移動速度Ｖの平均値など、統計処理を施した後の移動速度Ｖを判定速度Ｖｔｈと比較してもよい。判定速度Ｖｔｈの値については、判定距離Ｌｔｈを加速度データの取得間隔で除算した値を用いればよい。
　このようにして、対象期間Ｔｃにおいて送信端末１０の移動なしと判定された場合、位置計算部３５は、当該送信ＩＤに関する各受信端末２０の受信結果データのうちから、対象期間Ｔｃ内に計測した受信電界強度ＲＳｉ（ｉは１以上の整数：受信端末２０の番号）を取得する（ステップ１００）。
　次に、位置計算部３５は、取得した対象期間Ｔｃ内における受信電界強度ＲＳｉから受信端末ＲＸｉごとに、その最大値、すなわち最大受信電界強度ＲＳｉｍａｘを選択する（ステップ１０１）。
　この後、選択した受信端末ＲＸｉごとの最大受信電界強度ＲＳｉｍａｘから、例えば加重平均法に基づいて、当該送信ＩＤを持つ送信端末１０の位置を計算し（ステップ１０２）、一連の位置計算処理を終了する。
　一方、ステップ２０２において、移動距離Ｌが判定距離Ｌｔｈより大きい場合には（ステップ２０２：ＹＥＳ）、対象期間Ｔｃにおいて送信端末１０の移動ありと判定する。
　この場合、位置計算部３５は、当該送信ＩＤに関する各受信端末２０の受信結果データのうちから、最新に計測した最新受信電界強度ＲＳｉｎｅｗを取得し（ステップ２０３）、この最新受信電界強度ＲＳｉｎｅｗから、例えば加重平均法に基づいて、当該送信ＩＤを持つ送信端末１０の位置を計算し（ステップ２０４）、一連の位置計算処理を終了する。
［第２の実施の形態の動作例］
　次に、図２２を参照して、本実施の形態にかかる位置検知システムの動作例について説明する。
　ここでは、４つの受信端末ＲＸ１，ＲＸ２，ＲＸ３，ＲＸ４が設置されており、時刻Ｔ１～Ｔ５ごとに、受信電界強度ＲＳが計測されている。
　具体的には、受信端末ＲＸ１では、時刻Ｔ１～Ｔ５において、ＲＳ１１～ＲＳ１５が計測され、受信端末ＲＸ２では、時刻Ｔ１～Ｔ５において、ＲＳ２１～ＲＳ２５が計測され、受信端末ＲＸ３では、時刻Ｔ１～Ｔ５において、ＲＳ３１～ＲＳ３５が計測され、受信端末ＲＸ４では、時刻Ｔ１～Ｔ５において、ＲＳ４１～ＲＳ４５が計測されている。特に、図２２では、受信電界強度の大小が円の大きさで示されている。
　また、送信端末ＴＸ１において加速度データが計測されて受信端末ＲＸ１～ＲＸ４へ送信され、時刻Ｔ１～Ｔ５において、加速度データＡＣ１～ＡＣ５が受信されている。
　現在時刻がＴ５以降である場合、対象期間Ｔｃは、時刻Ｔ５に計測された最新の受信電界強度から過去に遡った、一定時間長の期間に設定され、図２２では、時刻Ｔ１～Ｔ５に設定されている。
　したがって、移動有無判定部３６は、時刻Ｔ１～Ｔ５の対象期間Ｔｃ内に受信された加速度データＡＣ１～ＡＣ５に基づいて、対象期間Ｔｃにおける送信端末ＴＸ１の移動距離Ｌを計算し、判定距離Ｌｔｈと比較する。
　ここで、Ｌ≦Ｌｔｈの場合、移動有無判定部３６は、対象期間Ｔｃにおける送信端末ＴＸ１の移動なしと判定し、位置計算部３５は、時刻Ｔ１～Ｔ５の対象期間Ｔｃ内に計測された受信電界強度ＲＳのうち、受信端末ＲＸｉごとに、最大受信電界強度ＲＳｉｍａｘを選択する。
　具体的には、受信端末ＲＸ１については、ＲＳ１３がＲＳ１ｍａｘとして選択され、受信端末ＲＸ２については、ＲＳ２１がＲＳ２ｍａｘとして選択され、受信端末ＲＸ３については、ＲＳ３２がＲＳ３ｍａｘとして選択され、受信端末ＲＸ４については、ＲＳ４５がＲＳ４ｍａｘとして選択される。
　位置計算部３５は、このようにして選択したＲＳ１３、ＲＳ２１、ＲＳ３２、ＲＳ４５から、端末位置を計算する。
　一方、Ｌ＞Ｌｔｈの場合、移動有無判定部３６は、対象期間Ｔｃにおける送信端末ＴＸ１の移動ありと判定し、位置計算部３５は、時刻Ｔ５に計測された最新受信電界強度ＲＳｉｎｅｗ、すなわちＲＳ１５，ＲＳ２５，ＲＳ３５，ＲＳ４５から、端末位置を計算する。
［第２の実施の形態の効果］
　このように、本実施の形態では、送信端末１０の位置を計算する際、送信端末１０の移動有無に応じて、対象期間Ｔｃ内から選択した最大受信電界強度ＲＳｉｍａｘを用いるか、最新受信電界強度ＲＳｉｎｅｗを用いるかを選択するようにしたので、送信端末１０が停止している場合には、過去に計測した受信電界強度に基づき高い精度で端末位置を計算でき、送信端末１０が移動を開始した場合には、過去の受信電界強度に左右されることなく最新の端末位置を計算することが可能となる。
　また、本実施の形態では、送信端末１０で、加速度センサ１４により送信間隔で計測した加速度データを電波により順次送信し、受信端末２０で、電波により加速度データを受信し、演算装置３０の記憶部３４で、受信端末２０で得られた加速度データを順次記憶し、移動有無判定部３６で、記憶部３４で記憶している加速度データのうち、対象期間Ｔｃに得られた加速度データに基づいて、当該対象期間Ｔｃにおける送信端末１０の移動有無を判定するようにしたので、送信端末１０の移動有無を正確に判定できる。
　また、本実施の形態では、演算装置３０の移動有無判定部３６において、送信端末１０から得た加速度データから、送信端末１０の移動距離Ｌまたは移動速度Ｖからなる判定要素データを計算し、この判定要素データに基づいて送信端末１０の移動有無を判定する場合を例として説明したが、送信端末１０から得た加速度データそのものを用いて、送信端末１０の移動有無を判定してもよい。
　この場合には、移動有無判定部３６において、当該送信ＩＤに関する各受信端末２０の受信結果データのうちから、対象期間Ｔｃ内に受信した加速度データを取得し、これら加速度データのうち特定の方向の加速度データＡＣが、判定加速度ＡＣｔｈより大きければ、移動ありと判定すればよい。この際、誤差やばらつきを考慮して、複数の加速度データＡＣの平均値など、統計処理を施した後の加速度データＡＣを判定加速度ＡＣｔｈと比較してもよい。判定加速度ＡＣｔｈの値については、判定速度Ｖｔｈを加速度データの取得間隔で除算した値、すなわち判定距離Ｌｔｈを加速度データの取得間隔で２回除算した値を用いればよい。これにより、判定要素データを計算するための処理負担や所要時間を省くことができる。
［第３の実施の形態］
　次に、図２３を参照して、本発明の第３の実施の形態にかかる位置検知システムについて説明する。図２３において、第３の実施の形態にかかる位置検知システムの構成を示すブロック図であり、前述した図１と同じまたは同等部分には同一符号を付してある。
　第１および第２の実施の形態では、過去に計測した受信電界強度のうちから最大受信電界強度ＲＳｉｍａｘを選択する対象期間Ｔｃを一定期間長とした場合を例として説明した。本実施の形態では、送信端末１０の移動速度に応じて対象期間Ｔｃの期間長を変更する場合について説明する。
　第１の実施の形態と比較して、本実施の形態では、図２３に示すように、演算装置３０に対象期間変更部３７が追加されているとともに、送信端末１０に加速度センサ１４が追加されている。
　演算装置３０の対象期間変更部３７は、対象期間Ｔｃの期間長を変更する機能を有している。
　位置計算部３５は、移動有無判定部３６により送信端末１０の移動なしと判定された場合には最大受信電界強度に基づき端末位置を計算し、送信端末１０の移動ありと判定された場合には、記憶部３４で記憶している受信電界強度のうち最新の受信電界強度に基づき端末位置を計算する機能を有している。
　送信端末１０の加速度センサ１４は、加速度を計測する一般的な加速度センサからなり、送信端末１０にかかった加速度を計測して、送信制御部１１へ出力する機能を有している。
　本実施の形態にかかる位置検知システム１におけるこの他の構成については、第１の実施の形態と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
［第３の実施の形態の動作］
　次に、図２４を参照して、本実施の形態にかかる位置検知システム１の動作について説明する。
　送信端末１０は、一定の送信間隔あるいは任意のイベントが発生した時点で、加速度センサ１４で計測された加速度データを取得し、この加速度データと自己に固有の送信ＩＤを含む電波を送信する。
　受信端末２０の受信部２２は、アンテナ２１を介して送信端末１０からの電波を受信し、その電波を復調して送信ＩＤと加速度データとを抽出するとともに、当該電波の受信電界強度を計測し、さらにその計測時刻を取得する。
　受信端末２０の通信処理部２３は、これら送信ＩＤ、加速度データ、受信電界強度、および計測時刻の組に、自己の受信ＩＤを付加した受信結果データを、通信回線４０から演算装置３０へ送信する。
　演算装置３０の端末制御部３１により、各受信端末２０からの受信結果データを受信し、記憶部３４へ順次格納する。
　演算装置３０は、図２４の対象期間変更処理を定期的に実行しており、まず、対象期間変更部３７は、各受信端末２０からの受信結果データが揃った送信ＩＤを選択し、当該送信ＩＤに関する各受信端末２０の受信結果データのうちから、対象期間Ｔｃ内に受信した加速度データＡＣを取得し（ステップ３００）、これら加速度データＡＣから対象期間Ｔｃにおける送信端末１０の移動速度Ｖを計算する（ステップ３０１）。
　一般に、送信端末１０の移動速度Ｖは、加速度データＡＣを１階積分すれば求められる。この際、第２の実施の形態における移動距離Ｌ算出時の２階積分の演算途中で得られた移動速度Ｖを用いてもよい。なお、各受信端末２０では、送信端末１０から同一の加速度データを受信するため、移動速度Ｖの計算には、いずれの受信端末２０で受信した加速データを用いてもよい。
　次に、対象期間変更部３７は、得られた送信端末１０の移動速度Ｖに対応する新たな対象期間Ｔｃ’を、記憶部３４に予め登録されている対象期間計算モデル、例えば移動速度Ｖと対象期間Ｔｃとの関係を示す関数やテーブルを参照して計算する（ステップ３０２）。
　送信端末１０の移動速度Ｖが大きくなればなるほど、送信端末１０の過去の位置が最新位置と大きく乖離し、送信端末１０の最新位置の計算に対する過去の受信電界強度の寄与率が小さくなる傾向があると考えられる。このため、移動速度Ｖと対象期間長Ｔｃとは、図２５に示すように、反比例のグラフで示すことができる。このグラフを示す関数やテーブルについては、予め実験的に移動速度Ｖと対象期間長Ｔｃと変化させて、一定の誤差範囲内で端末位置が計算できる関係を求めておけばよい。
　この後、対象期間変更部３７は、元の対象期間Ｔｃを新たな対象期間Ｔｃ’に変更し（ステップ３０３）、一連の対象期間変更処理を終了する。
　これにより、これ以降の位置計算処理や対象期間変更処理において、変更後の対象期間Ｔｃ’が用いられる。
［第３の実施の形態の動作例］
　次に、図２６を参照して、本実施の形態にかかる位置検知システムの動作例について説明する。
　ここでは、４つの受信端末ＲＸ１，ＲＸ２，ＲＸ３，ＲＸ４が設置されており、時刻Ｔ１～Ｔ５ごとに、受信電界強度ＲＳが計測されている。
　具体的には、受信端末ＲＸ１では、時刻Ｔ１～Ｔ５において、ＲＳ１１～ＲＳ１５が計測され、受信端末ＲＸ２では、時刻Ｔ１～Ｔ５において、ＲＳ２１～ＲＳ２５が計測され、受信端末ＲＸ３では、時刻Ｔ１～Ｔ５において、ＲＳ３１～ＲＳ３５が計測され、受信端末ＲＸ４では、時刻Ｔ１～Ｔ５において、ＲＳ４１～ＲＳ４５が計測されている。特に、図２６では、受信電界強度の大小が円の大きさで示されている。
　また、送信端末ＴＸ１において加速度データが計測されて受信端末ＲＸ１～ＲＸ４へ送信され、時刻Ｔ１～Ｔ５において、加速度データＡＣ１～ＡＣ５が受信されている。
　現在時刻がＴ５以降である場合、変更前の対象期間Ｔｃは、時刻Ｔ１～Ｔ５に設定されている。
　したがって、対象期間変更部３７は、時刻Ｔ１～Ｔ５の対象期間Ｔｃ内に受信された加速度データＡＣ１～ＡＣ５に基づいて、対象期間Ｔｃにおける送信端末ＴＸ１の移動速度Ｖを計算し、新たな対象期間長Ｔｃ’に変更する。ここで、移動速度Ｖが大きくなった場合、元の対象期間Ｔｃより短い、時刻Ｔ３～Ｔ５が対象期間Ｔｃ’となる。
　これにより、その後、位置計算部３５は、時刻Ｔ３～Ｔ５の対象期間Ｔｃ内に計測された受信電界強度ＲＳのうち、受信端末ＲＸｉごとに、最大受信電界強度ＲＳｉｍａｘを選択する。
　具体的には、受信端末ＲＸ１については、ＲＳ１３がＲＳ１ｍａｘとして選択され、受信端末ＲＸ２については、ＲＳ２４がＲＳ２ｍａｘとして選択され、受信端末ＲＸ３については、ＲＳ３４がＲＳ３ｍａｘとして選択され、受信端末ＲＸ４については、ＲＳ４５がＲＳ４ｍａｘとして選択される。
　位置計算部３５は、このようにして選択したＲＳ１３、ＲＳ２４、ＲＳ３４、ＲＳ４５から、端末位置を計算することになる。
［第４の実施の形態］
　次に、本発明の第４の実施の形態にかかる位置検知システムについて説明する。
　第２の実施の形態では、送信端末１０から通知された加速度データに基づいて、演算装置３０で送信端末１０の移動距離Ｌを計算し、この移動距離Ｌに基づいて送信端末１０の移動有無を判定する場合を例として説明した。
　本実施の形態では、送信端末１０で加速度データを計測して移動距離Ｌまたは移動速度Ｖからなる判定要素データを計算し、演算装置３０で送信端末１０から通知された判定要素データに基づいて送信端末１０の移動有無を判定する場合について説明する。
　本実施の形態にかかる位置検知システム１の構成は、前述した図２０と同様である。また、本実施の形態にかかる位置検知システム１の位置計算処理は、前述した図２１と同様であるが、ステップ２００およびステップ２０１と同等の処理が送信端末１０で実行される。
　すなわち、送信端末１０の送信制御部１１において、加速度センサ１４で計測した加速度データを対象期間分だけ保持しておき、これら対象期間Ｔｃ分の過去データから対象期間Ｔｃにおける移動距離Ｌまたは移動速度Ｖからなる判定要素データを計算し、この判定要素データと自己に固有の送信ＩＤを含む電波を送信する。
　受信端末２０の通信処理部２３は、これら送信ＩＤ、移動距離Ｌ、受信電界強度、および計測時刻の組に、自己の受信ＩＤを付加した受信結果データを、通信回線４０から演算装置３０へ送信する。
　演算装置３０の端末制御部３１により、各受信端末２０からの受信結果データを受信し、記憶部３４へ順次格納する。
　この後、移動有無判定部３６は、記憶部３４の受信結果データから判定要素データを取得し、送信端末１０の移動有無判定を行う。この判定方法については前述した第２の実施の形態と同様の方法を用いればよい。
［第４の実施の形態の効果］
　このように、本実施の形態は、送信端末１０で移動距離Ｌまたは移動速度Ｖからなる判定要素データを計算し、演算装置３０で送信端末１０から通知された判定要素データに基づいて送信端末１０の移動有無を判定するようにしたので、より正確に移動距離Ｌまたは移動速度Ｖを計算できる。通常、送信端末１０の電力消費を抑制するため、電波の送信間隔は秒単位となるため、この送信間隔で得られた加速度データから計算した移動距離には、ある程度の誤差が含まれる。本実施の形態によれば、送信間隔より短い周期で加速度データを取得して移動距離Ｌを計算できるため、より正確に移動距離Ｌを計算できる。したがって、移動有無を精度良く判定でき、結果として位置検知精度を改善できる。
　また、本実施の形態では、演算装置３０の移動有無を判定するために用いる判定要素データとして、送信端末１０で加速度データから移動距離を計算して、演算装置３０へ通知する場合を例として説明したが、これに限定されるものではなく、例えば判定要素データとして、送信端末１０で加速度データから移動速度を計算して、演算装置３０へ通知するようにしてもよく、前述した判定要素データとして移動距離を通知する場合と同様の効果が得られる。
［第５の実施の形態］
　次に、本発明の第５の実施の形態にかかる位置検知システムについて説明する。
　第４の実施の形態では、送信端末１０で移動距離Ｌまたは移動速度Ｖからなる判定要素データを計算して電波で送信し、演算装置３０で送信端末１０から通知された判定要素データに基づいて送信端末１０の移動有無を判定する場合を例として説明した。本実施の形態では、送信端末１０で加速度データを計測して、送信端末１０自身の移動有無を判定し、その判定結果を電波で送信する場合について説明する。
　本実施の形態にかかる位置検知システム１の構成は、前述した図２０と同様である。また、本実施の形態にかかる位置検知システム１の位置計算処理は、前述した図２１と同様であるが、ステップ２００～２０２と同等の処理が送信端末１０で実行される。
　すなわち、送信端末１０の送信制御部１１において、加速度センサ１４で計測した加速度データを対象期間Ｔｃ分だけ保持しておき、これら対象期間Ｔｃ分の加速度データを取得して（ステップ２００）、対象期間Ｔｃにおける送信端末１０の判定要素データとして、移動距離Ｌを計算する（ステップ２０１）。この後、送信制御部１１は、得られた移動距離Ｌを判定距離Ｌｔｈと比較することにより、送信端末１０の移動有無を判定し（ステップ２０２）、得られた移動有無判定データと自己に固有の送信ＩＤを含む電波を送信する。
　この際、移動距離Ｌおよび判定距離Ｌｔｈに代えて、移動速度Ｖおよび判定速度Ｖｔｈを用いてもよい。これら移動距離Ｌおよび移動速度Ｖの計算方法や、判定距離Ｌｔｈおよび判定速度Ｖｔｈの値については、第２の実施の形態と同様であり、ここでの説明は省略する。
　受信端末２０の通信処理部２３は、これら送信ＩＤ、移動有無判定データ、受信電界強度、および計測時刻の組に、自己の受信ＩＤを付加した受信結果データを、通信回線４０から演算装置３０へ送信する。
　演算装置３０の端末制御部３１により、各受信端末２０からの受信結果データを受信し、記憶部３４へ順次格納する。この後、移動有無判定部３６は、記憶部３４の受信結果データから移動有無判定データを取得し、送信端末１０の移動有無判定を行う。
　これにより、演算装置３０の移動有無判定部３６での判定処理を簡素化することができる。
［第５の実施の形態の効果］
　このように、本実施の形態は、送信端末１０で移動有無を判定し、演算装置３０で送信端末１０から通知された移動有無判定データに基づいて送信端末１０の移動有無を判定するようにしたので、送信端末１０の移動有無を精度良く判定でき、結果として位置検知精度を改善できる。
　通常、送信端末１０から演算装置３０へ電波を送信する間隔は、送信端末１０での電力消費を抑制するため、加速度データの検出間隔より長い間隔が用いられ、送信端末１０から送信するデータ量も制限される。一方、送信端末１０では、短い間隔で多くの加速度データを処理することができる。このため、演算装置３０で送信端末１０の移動有無を判定する場合と比較して、送信端末１０で移動有無を判定したほうが、移動有無を精度良く判定でき、結果として位置検知精度を改善できる。
　また、本実施の形態では、送信端末１０の送信制御部１１において、加速度センサ１４で計測した加速度データから、送信端末１０の移動距離Ｌまたは移動速度Ｖからなる判定要素データを計算し、この判定要素データに基づいて送信端末１０の移動有無を判定する場合を例として説明したが、これら加速度データそのものを用いて、送信端末１０の移動有無を判定してもよい。
　この場合には、送信制御部１１において、得られた加速度データのうち特定の方向の加速度データＡＣが、判定加速度ＡＣｔｈより大きければ、移動ありと判定すればよい。この際、誤差やばらつきを考慮して、複数の加速度データＡＣの平均値など、統計処理を施した後の加速度データＡＣを判定加速度ＡＣｔｈと比較してもよい。判定加速度ＡＣｔｈの値については、判定速度Ｖｔｈを加速度データの取得間隔で除算した値、すなわち判定距離Ｌｔｈを加速度データの取得間隔で２回除算した値を用いればよい。これにより、判定要素データを計算するための処理負担や所要時間を省くことができる。
［第６の実施の形態］
　次に、本発明の第６の実施の形態にかかる位置検知システムについて説明する。
　第２の実施の形態では、送信端末１０から通知された加速度データに基づいて、演算装置３０で送信端末１０の移動距離Ｌを計算し、この移動距離Ｌに基づいて送信端末１０の移動有無を判定する場合を例として説明した。
　本実施の形態では、送信端末１０が人に取り付けられることを前提として、送信端末１０で加速度データを計測して歩行の有無を判定し、演算装置３０で送信端末１０から通知された歩行有無判定データに基づいて送信端末１０の移動有無を判定する場合について説明する。
　本実施の形態にかかる位置検知システム１の構成は、前述した図２０と同様である。また、本実施の形態にかかる位置検知システム１の位置計算処理は、前述した図２１と同様であるが、ステップ２００およびステップ２０１と同等の処理が送信端末１０で実行される。
　すなわち、送信端末１０の送信制御部１１において、加速度センサ１４で計測した加速度データを、歩行パターンの検出に必要な検出期間分だけ保持しておき、これら検出期間分の過去データから歩行パターンを検索する。一般に、人が歩行した場合、特有のパターンで加速度データが変化することが知られている。送信制御部１１は、この歩行パターンの有無に応じて歩行有無を判定し、得られた歩行有無判定データと自己に固有の送信ＩＤを含む電波を送信する。
　受信端末２０の通信処理部２３は、これら送信ＩＤ、歩行有無判定データ、受信電界強度、および計測時刻の組に、自己の受信ＩＤを付加した受信結果データを、通信回線４０から演算装置３０へ送信する。
　演算装置３０の端末制御部３１により、各受信端末２０からの受信結果データを受信し、記憶部３４へ順次格納する。
　この後、移動有無判定部３６は、記憶部３４の受信結果データから歩行有無判定データを取得し、送信端末１０の移動有無判定を行う。
［第５の実施の形態の効果］
　このように、本実施の形態は、送信端末１０で歩行有無を判定し、演算装置３０で送信端末１０から通知された歩行有無判定データに基づいて送信端末１０の移動有無を判定するようにしたので、特に送信端末１０が人に取り付けられるアプリケーションにおいて、送信端末１０の移動有無を精度良く判定でき、結果として位置検知精度を改善できる。
　また、本実施の形態では、加速度センサ１４で計測した加速度データから歩行有無を判定する場合を例として説明したが、これに限定されるものではない。例えば、加速度センサ１４に代えて、歩行センサを設け、この歩行センサでの検出結果により、送信端末１０の移動有無を判定してもよい。この歩行センサは、歩数計などで用いられて、人の歩行の歩数を検出する一般的なものでよい。
［実施の形態の拡張］
　以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。
　１…位置検知システム、１０…送信端末、１１…送信制御部、１２…送信部、１３…アンテナ、１４…加速度センサ、２０…受信端末、２１…アンテナ、２２…受信部、２３…通信処理部、３０…演算装置、３１…端末制御部、３２…操作入力部、３３…画面表示部、３４…記憶部、３５…位置計算部、３６…移動有無判定部、３７…対象期間変更部、４０…通信回線、５０…部屋。

Claims (11)

  1. 　一定の送信間隔で電波を送信する送信端末と、
    　この送信端末からの前記電波を受信して受信電界強度を計測する複数の受信端末と、
    　これら受信端末で得られた前記受信電界強度を順次記憶する記憶部と、この記憶部に記憶されている前記受信電界強度に基づいて前記送信端末の端末位置を計算する位置計算部とを有する演算装置と
    　を備え、
    　前記位置計算部は、前記記憶部で記憶している前記受信電界強度のうち、端末位置計算の対象となる対象期間内に得られた受信電界強度の最大受信電界強度を当該受信端末ごとに選択し、これら最大受信電界強度から前記端末位置を計算する
    　ことを特徴とする位置検知システム。
  2. 　請求項１に記載の位置検知システムにおいて、
    　前記演算装置は、前記対象期間における前記送信端末の移動有無を判定する移動有無判定部をさらに有し、
    　前記位置計算部は、前記移動有無判定部により前記送信端末の移動なしと判定された場合には前記最大受信電界強度に基づき前記端末位置を計算し、前記送信端末の移動ありと判定された場合には、前記記憶部で記憶している前記受信電界強度のうち最新の受信電界強度に基づき前記端末位置を計算する
    　ことを特徴とする位置検知システム。
  3. 　請求項１に記載の位置検知システムにおいて、
    　前記演算装置は、前記対象期間における前記送信端末の移動速度を計算し、得られた前記移動速度に応じて前記対象期間の長さを変更する対象期間変更部をさらに有する
    　ことを特徴とする位置検知システム。
  4. 　請求項２に記載の位置検知システムにおいて、
    　前記送信端末は、加速度センサにより計測した加速度データを前記電波により順次送信し、
    　前記受信端末は、前記電波により前記加速度データを受信し、
    　前記記憶部は、前記受信端末で得られた前記加速度データを順次記憶し、
    　前記移動有無判定部は、前記記憶部で記憶している前記加速度データのうち、前記対象期間に得られた加速度データから当該対象期間における前記送信端末の移動距離または移動速度からなる判定要素データを計算し、得られた判定要素データに基づいて、当該対象期間における前記送信端末の移動有無を判定する
    　ことを特徴とする位置検知システム。
  5. 　請求項２に記載の位置検知システムにおいて、
    　前記送信端末は、加速度センサにより計測した加速度データを前記電波により順次送信し、
    　前記受信端末は、前記電波により前記加速度データを受信し、
    　前記記憶部は、前記受信端末で得られた前記加速度データを順次記憶し、
    　前記移動有無判定部は、前記記憶部で記憶している前記加速度データのうち、前記対象期間に得られた加速度データから、当該対象期間における前記送信端末の移動有無を判定する
    　ことを特徴とする位置検知システム。
  6. 　請求項３に記載の位置検知システムにおいて、
    　前記送信端末は、加速度センサにより計測した加速度データを前記電波により順次送信し、
    　前記受信端末は、前記電波により前記加速度データを受信し、
    　前記記憶部は、前記受信端末で得られた前記加速度データを順次記憶し、
    　前記対象期間変更部は、前記記憶部で記憶している前記加速度データのうち、前記対象期間に得られた加速度データから前記移動速度を計算する
    　ことを特徴とする位置検知システム。
  7. 　請求項２に記載の位置検知システムにおいて、
    　前記送信端末は、加速度センサにより計測した加速度データを順次保持し、これら加速度データに基づいて前記対象期間における自己の移動距離または移動速度からなる判定要素データを計算し、得られた前記判定要素データを前記電波により順次送信し、
    　前記受信端末は、前記電波により前記判定要素データを受信し、
    　前記記憶部は、前記受信端末で得られた前記判定要素データを順次記憶し、
    　前記移動有無判定部は、前記記憶部で記憶している前記判定要素データに基づき前記送信端末の移動有無を判定する
    　ことを特徴とする位置検知システム。
  8. 　請求項２に記載の位置検知システムにおいて、
    　前記送信端末は、加速度センサにより計測した加速度データを順次保持し、これら加速度データに基づいて前記対象期間における自己の移動有無を判定し、この判定結果を示す判定データを前記電波により順次送信し、
    　前記受信端末は、前記電波により前記判定データを受信し、
    　前記記憶部は、前記受信端末で得られた前記判定データを順次記憶し、
    　前記移動有無判定部は、前記記憶部で記憶している前記判定データのうち最新の判定データに基づき前記送信端末の移動有無を判定する
    　ことを特徴とする位置検知システム。
  9. 　送信端末が、一定の送信間隔で電波を送信するステップと、
    　複数の受信端末が、前記送信端末からの前記電波を受信して受信電界強度を計測するステップと、
    　演算装置の記憶部が、前記受信端末で得られた前記受信電界強度を順次記憶するステップと、
    　前記演算装置の位置計算部が、前記記憶部に記憶されている前記受信電界強度に基づいて前記送信端末の端末位置を計算する位置計算ステップとを備え、
    　前記位置計算ステップは、前記記憶部で記憶している前記受信電界強度のうち、端末位置計算の対象となる対象期間内に得られた受信電界強度の最大受信電界強度を当該受信端末ごとに選択し、これら最大受信電界強度から前記端末位置を計算する
    　ことを特徴とする位置検知方法。
  10. 　請求項９に記載の位置検知方法において、
    　前記演算装置の移動有無判定部が、前記対象期間における前記送信端末の移動有無を判定する移動有無判定ステップをさらに備え、
    　前記位置検出ステップは、前記移動有無判定ステップにより前記送信端末の移動なしと判定された場合には前記最大受信電界強度に基づき前記端末位置を計算し、前記送信端末の移動ありと判定された場合には、前記記憶部で記憶している前記受信電界強度のうち最新の受信電界強度に基づき前記端末位置を計算する
    　ことを特徴とする位置検知方法。
  11. 　請求項９または請求項１０に記載の位置検知方法において、
    　前記演算装置の対象期間変更部が、前記対象期間における前記送信端末の移動速度を計算し、得られた前記移動速度に応じて前記対象期間の長さを変更する対象期間変更ステップをさらに備えることを特徴とする位置検知方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103563448A (zh) * 2012-05-25 2014-02-05 华为技术有限公司 一种确定站址的方法、服务器及系统
JP2015087356A (ja) * 2013-11-01 2015-05-07 株式会社日立製作所 位置情報取得システム、端末及びその方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018128380A (ja) * 2017-02-09 2018-08-16 東芝テック株式会社 測位装置及び測位プログラム
JP2019039791A (ja) * 2017-08-25 2019-03-14 富士通株式会社 シミュレーション装置、シミュレーション方法およびシミュレーションプログラム
JP7457668B2 (ja) 2021-03-26 2024-03-28 株式会社日立製作所 位置推定システム及び位置推定方法
WO2023188238A1 (ja) * 2022-03-31 2023-10-05 日本電気株式会社 情報処理装置、情報処理装置の方法、及び記録媒体

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000075012A (ja) * 1998-09-02 2000-03-14 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 位置検出装置
JP2001313972A (ja) * 2000-02-25 2001-11-09 Ntt Docomo Inc 移動通信システムにおける移動機の位置推定方法及びシステム
JP2003037537A (ja) * 2001-07-19 2003-02-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 基地局装置、制御局装置、通信端末装置及び無線通信方法
JP2006300918A (ja) * 2005-03-25 2006-11-02 Oki Electric Ind Co Ltd 位置測定システムおよび位置測定方法
JP2007124466A (ja) * 2005-10-31 2007-05-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd ダイバーシティシステム及びそのプログラム
JP2008537667A (ja) * 2005-04-08 2008-09-18 シーカー ワイアレス プロプライエタリー リミテッド モバイルの位置検出
JP2008219284A (ja) * 2007-03-01 2008-09-18 Fujitsu Component Ltd 送受信装置
JP2008224489A (ja) * 2007-03-14 2008-09-25 Yamatake Corp 位置推定装置
JP2010135938A (ja) * 2008-12-02 2010-06-17 Brother Ind Ltd 基地局選択方法、移動局測位システム、移動局および基地局

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000075012A (ja) * 1998-09-02 2000-03-14 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 位置検出装置
JP2001313972A (ja) * 2000-02-25 2001-11-09 Ntt Docomo Inc 移動通信システムにおける移動機の位置推定方法及びシステム
JP2003037537A (ja) * 2001-07-19 2003-02-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 基地局装置、制御局装置、通信端末装置及び無線通信方法
JP2006300918A (ja) * 2005-03-25 2006-11-02 Oki Electric Ind Co Ltd 位置測定システムおよび位置測定方法
JP2008537667A (ja) * 2005-04-08 2008-09-18 シーカー ワイアレス プロプライエタリー リミテッド モバイルの位置検出
JP2007124466A (ja) * 2005-10-31 2007-05-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd ダイバーシティシステム及びそのプログラム
JP2008219284A (ja) * 2007-03-01 2008-09-18 Fujitsu Component Ltd 送受信装置
JP2008224489A (ja) * 2007-03-14 2008-09-25 Yamatake Corp 位置推定装置
JP2010135938A (ja) * 2008-12-02 2010-06-17 Brother Ind Ltd 基地局選択方法、移動局測位システム、移動局および基地局

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103563448A (zh) * 2012-05-25 2014-02-05 华为技术有限公司 一种确定站址的方法、服务器及系统
JP2015087356A (ja) * 2013-11-01 2015-05-07 株式会社日立製作所 位置情報取得システム、端末及びその方法

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