WO2019098068A1 - ビーコンネットワーク、移動体測位システムおよび物流管理システム - Google Patents

ビーコンネットワーク、移動体測位システムおよび物流管理システム Download PDF

Info

Publication number
WO2019098068A1
WO2019098068A1 PCT/JP2018/040978 JP2018040978W WO2019098068A1 WO 2019098068 A1 WO2019098068 A1 WO 2019098068A1 JP 2018040978 W JP2018040978 W JP 2018040978W WO 2019098068 A1 WO2019098068 A1 WO 2019098068A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
beacon
beacons
signal wave
mobile
signal
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/040978
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
伊藤　順治
朋彦 友金
Original Assignee
日本電産株式会社
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 日本電産株式会社 filed Critical 日本電産株式会社
Priority to JP2019554170A priority Critical patent/JPWO2019098068A1/ja
Priority to US16/764,423 priority patent/US11784407B2/en
Priority to CN201880070658.6A priority patent/CN111295595A/zh
Publication of WO2019098068A1 publication Critical patent/WO2019098068A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/2605—Array of radiating elements provided with a feedback control over the element weights, e.g. adaptive arrays
    • H01Q3/2611—Means for null steering; Adaptive interference nulling
    • H01Q3/2629—Combination of a main antenna unit with an auxiliary antenna unit
    • H01Q3/2635—Combination of a main antenna unit with an auxiliary antenna unit the auxiliary unit being composed of a plurality of antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q17/00—Devices for absorbing waves radiated from an antenna; Combinations of such devices with active antenna elements or systems
    • H01Q17/001—Devices for absorbing waves radiated from an antenna; Combinations of such devices with active antenna elements or systems for modifying the directional characteristic of an aerial
    • 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
    • G01S1/00—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
    • G01S1/02—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith using radio waves
    • G01S1/68—Marker, boundary, call-sign, or like beacons transmitting signals not carrying directional information
    • 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
    • G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/02—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using radio waves
    • G01S3/14—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
    • G01S3/46—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using antennas spaced apart and measuring phase or time difference between signals therefrom, i.e. path-difference systems
    • 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
    • G01S5/08—Position of single direction-finder fixed by determining direction of a plurality of spaced sources of known location
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/2605—Array of radiating elements provided with a feedback control over the element weights, e.g. adaptive arrays
    • H01Q3/2647—Retrodirective arrays
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/2605—Array of radiating elements provided with a feedback control over the element weights, e.g. adaptive arrays
    • H01Q3/2652—Self-phasing arrays
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/267—Phased-array testing or checking devices
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/80—Services using short range communication, e.g. near-field communication [NFC], radio-frequency identification [RFID] or low energy communication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02—Services making use of location information
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/33—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for indoor environments, e.g. buildings

Definitions

  • the present application relates to a beacon network, a mobile positioning system, and a physical distribution management system.
  • an indoor positioning system for estimating the position of a portable terminal or the like in an environment such as indoors where satellite radio waves can not be received has been actively promoted.
  • a beacon contained in a portable terminal emits a signal wave
  • the position of the portable terminal can be estimated by receiving the signal wave with a plurality of array antennas fixed in the environment.
  • the direction of a beacon emitting an electromagnetic wave that is, the arrival direction of a signal wave.
  • the accurate distance from the array antenna to the beacon can not be determined. Therefore, in order to estimate the position of the beacon accurately, it is necessary to carry out geometrical calculation from the arrival direction of the signal wave relative to each array antenna, using a plurality of array antennas arranged at different positions. There is.
  • Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2007-19828 discloses a technique for estimating the direction of an electromagnetic radiation source with a single array antenna and displaying the estimated position in an image acquired by a camera. According to such a technique, it is possible to estimate the direction or the position of the radio wave radiation source with reference to the arrangement of a building or the like included in the image acquired by the camera.
  • Embodiments of the present disclosure provide a new mobile positioning system and a logistics management system.
  • the beacon network of the present disclosure in an exemplary and non-limiting embodiment, comprises a plurality of beacons disposed at predetermined positions and periodically or intermittently emitting signal waves each including identification information; And a radio wave absorber for regulating the radiation angle of the signal wave emitted from at least one beacon of the beacon.
  • the mobile positioning system of the present disclosure associates the beacon network, a mobile having an array antenna and processing circuitry, and each identification information to the respective positions of the plurality of beacons in an exemplary non-limiting embodiment.
  • a storage device for storing data.
  • the array antenna has a plurality of antenna elements, receives sequentially or simultaneously signal waves radiated from each of a plurality of beacons included in the beacon network, and outputs an array signal from the plurality of antenna elements.
  • the processing circuit reads the identification information from the received signal wave, refers to the data stored in the storage device, and emits at least one beacon emitting the signal wave based on the identification information.
  • the position is determined, the direction of arrival of the received signal wave is estimated based on the array signal, the position of the at least one beacon emitting the signal wave and the direction of arrival of the estimated signal wave Based on the position of the mobile unit.
  • the physical distribution management system of the present disclosure includes, in an exemplary and non-limiting embodiment, the mobile positioning system, and a sensing device that detects that a load carried by the mobile has been unloaded from the mobile.
  • the package position management device stores the position of the package unloaded from the mobile object based on the position of the mobile object measured by the mobile object positioning system and the output of the sensing device.
  • the beacon of the present disclosure is, in an exemplary non-limiting embodiment, a beacon that periodically or intermittently emits a signal wave containing identification information, and stores a processor and a program that controls the operation of the processor.
  • a memory a power supply for supplying power to the processor and the memory, an antenna for emitting an electromagnetic wave as the signal wave, and a radio wave absorber for regulating a radiation angle of the signal wave.
  • the beacon periodically or intermittently emits a signal wave containing identification information in a specific limited direction.
  • the position of a mobile including an array antenna can be measured.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an exemplary configuration of a mobile positioning system according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example in which a plurality of beacons are arranged on the ceiling of a building such as a factory or warehouse.
  • FIG. 3 is a diagram showing the relationship between an array antenna having M antenna elements linearly arranged and a plurality of signal waves coming from different directions.
  • FIG. 4 is a view schematically showing an array antenna receiving the k-th signal wave.
  • FIG. 5 is a perspective view schematically showing the inside of a structure such as a warehouse in which a large number of beacons are arranged on a ceiling.
  • FIG. 6A is a diagram schematically illustrating an exemplary configuration of individual beacons in the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6A is a diagram schematically illustrating an exemplary configuration of individual beacons in the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6B is a perspective view showing a configuration example of a beacon.
  • 6C is a perspective view of the back of the beacon of FIG. 6B.
  • FIG. 6D is a perspective view schematically showing a large number of beacons arranged on the ceiling.
  • FIG. 6E is a plan view schematically showing the layout of the irradiation area of the signal wave according to an example of the beacon network.
  • FIG. 6F is a view schematically showing an arrangement relationship of radio wave absorbers according to an example of a beacon network.
  • FIG. 7A is a waveform diagram schematically showing a signal wave emitted from the beacon operating in the first mode at the first time interval T1.
  • FIG. 7B is a waveform diagram schematically showing a signal wave emitted from the beacon operating in the second mode at the second time interval T2.
  • FIG. 8 is a perspective view schematically showing a region C in which the estimation of the direction of arrival by the array antenna shows relatively high accuracy.
  • FIG. 9 is a plan view schematically showing a region C in which the estimation of the direction of arrival by the array antenna shows relatively high accuracy.
  • FIG. 10 is a view schematically showing a circumference P1 where the moving body may exist when the angle ⁇ is 40 ° when the posture (direction) of the moving body is unspecified.
  • FIG. 11 is a view schematically showing a circumference P2 at which the movable body can exist when the angle ⁇ is 20 ° when the posture of the movable body is not specified.
  • FIG. 12 is a diagram showing an example in which beacons are arranged at a relatively low density.
  • FIG. 13A is a diagram schematically showing how the beacon operation is switched from the first mode to the second mode as the mobile body moves.
  • FIG. 13B is a diagram schematically showing how the beacon operation is switched from the first mode to the second mode as the mobile body moves.
  • FIG. 14 is a schematic layout diagram in a warehouse for describing an embodiment of the physical distribution management system according to the present disclosure.
  • FIG. 15 is a schematic layout diagram in a warehouse for describing another embodiment of the physical distribution management system according to the present disclosure.
  • FIG. 16 is a schematic layout diagram in a warehouse for describing still another embodiment of the physical distribution management system according to the present disclosure.
  • FIG. 17 is a schematic view for describing still another embodiment of the
  • the present disclosure relates to a beacon network, a mobile positioning system, and a logistics management system using the mobile positioning system.
  • the beacon network of the present disclosure is disposed at a predetermined position and emits from a plurality of beacons 20 periodically or intermittently emitting signal waves each including identification information, and at least one beacon 20 of the plurality of beacons 20. And a radio wave absorber 220 for regulating the radiation angle of the signal wave. According to this configuration, it is possible to identify the beacon 20 that has emitted the signal wave based on the identification information carried by the signal wave that each of the plurality of beacons 20 periodically or intermittently emits.
  • a mobile positioning system includes: a beacon network; a mobile 10 having an array antenna 12 and a processing circuit 14; and a storage device 40 storing data relating each identification information to respective positions of a plurality of beacons 20.
  • the array antenna 12 has a plurality of antenna elements, sequentially or simultaneously receives signal waves radiated from each of the plurality of beacons 20 included in the beacon network, and outputs array signals from the plurality of antenna elements.
  • the processing circuit 14 reads identification information from the received signal wave, refers to the data stored in the storage device 40, and determines the position of at least one beacon 20 that has emitted the signal wave based on the identification information.
  • the direction of arrival of the received signal wave is estimated based on the array signal, and the positioning of the mobile unit 10 is performed based on the position of the at least one beacon 20 emitting the signal wave and the direction of arrival of the estimated signal wave. Do.
  • the positioning of the mobile body 10 provided with the array antenna 12 is possible by at least one beacon 20.
  • the mobile positioning system 100 in this example includes at least one mobile 10 having an array antenna 12 and a processing circuit 14 and a signal wave disposed at a predetermined position, each of which periodically or intermittently uses signal waves including identification information. And a plurality of beacons 20 to be emitted.
  • Two mobiles 10 are illustrated in FIG. 1 as an example.
  • Typical examples of the mobile object 10 are an unmanned carrier, a manned carrier, a mobile robot, and / or a drone.
  • the plurality of beacons 20 form a beacon network.
  • a plurality of beacons 20 can be arranged at grid point positions of a grid extending along a plane parallel to the floor surface. By arranging the beacons 20 at grid point positions of the grid extending along a plane parallel to the floor surface, it is possible to cover the space in which the moving object 10 to be measured moves in a relatively simple arrangement.
  • the “beacon network” in the present disclosure means a group of a plurality of beacons 20 disposed so as to cover the space in which the mobile object 10 to be measured moves, and whose positions are known.
  • the individual beacons 20 included in the beacon network do not have to be physically connected to other beacons 20, nor do the beacons 20 need to communicate with each other.
  • the individual beacons 20 included in the beacon network are fixed at positions that enable positioning of the mobile 10. It is not necessary for the beacon 20 to be placed at a position unnecessary for the positioning of the mobile unit 10.
  • beacons 20 of the beacon network may be arranged on the ceiling of a building. Since the ceiling of the structure does not require a construction for providing a plane parallel to the floor when installing the beacon 20, the cost for the installation can be reduced.
  • N ⁇ M N and M are both positive integers
  • beacons 20 are periodically arranged in N rows and M columns in a two-dimensional plane.
  • the beacons 20 are located at the position of i row j column (i and j are 1 ⁇ i ⁇ N and 1 ⁇ j ⁇ M) (i, j) Are attached.
  • the arrangement of the beacons 20 is not limited to a rectangular array of rows and columns. Each beacon 20 can be placed at any position within the region having various shapes.
  • the mobile positioning system 100 in the present disclosure includes a storage device 40 that stores data that associates each identification information with the position of each of the plurality of beacons 20.
  • (xi, yi) are position coordinates of the beacon (i, j). More specifically, for example, the position of the beacon (3, 2) located in the third row and the second column can be known to be (15, 20) by referring to the above data.
  • each identification information is associated with each position of the plurality of beacons 20.
  • the storage device 40 may be included in the moving body 10 or may be placed at a position distant from the moving body 10.
  • the mobile unit 10 described on the left side of FIG. 1 incorporates a storage device 40.
  • the plurality of beacons 20 and the mobile object 10 each include a communication module CM that communicates in accordance with the short distance wireless communication standard.
  • the plurality of beacons 20 can emit signal waves including identification information on the respective beacons 20, and the mobile unit 10 can move even if the storage device 40 is located at a distance from the mobile unit 10.
  • a part of the data can be acquired from the storage device 40 by wireless communication using the communication module CM included in 10. That is, the position of the beacon 20 that has emitted the signal wave can be acquired.
  • a part of the acquired data is held in a memory (not shown) of the mobile unit 10.
  • the processing circuit 14 and the communication module CM may be realized by a single or a plurality of semiconductor integrated circuits.
  • the processing circuit 14 may be called a processor such as a central processing unit (CPU) or a computer.
  • the processing circuit 14 can be realized by a circuit including a computer such as a general-purpose microcontroller or digital signal processor, and a memory containing a computer program that causes the computer to execute various instructions (control the processor).
  • the processing circuit 14 may include unshown registers, cache memory and / or buffers.
  • FIG. 2 shows an example in which a plurality of beacons 20 are arranged on the ceiling C of a building such as a factory or warehouse.
  • the mobile unit 10 travels on the floor F.
  • the signal waves W 1, W 2, W 3, W 4 and W 5 are emitted from the plurality of beacons 20.
  • the beacon 20 is also called a tag.
  • beacons 20 may emit signal waves (advertising) according to the Bluetooth® Low Energy (BLE) standard. For this reason, the beacon 20 may be called a BLE beacon or a BLE tag.
  • the beacon 20 may be a device that operates in accordance with other short range wireless communication standards.
  • the frequency of the signal wave is, for example, a microwave band or a millimeter wave band. From the beacon 20, a signal wave of 2.4 GHz band is emitted at a time interval of, for example, 10 milliseconds or more and 10 seconds or less.
  • the frequency of the signal wave does not have to be constant as long as it can be received by the array antenna 12, and multiple frequencies can be hopped.
  • the signal wave emitted by the beacon 20 may include additional information separately from the identification information on the beacon 20.
  • An example of the additional information is position coordinates of the beacon 20.
  • Beacon 20 may be electrically connected to various external sensors. In such a case, the beacon 20 can also emit various measurement values obtained by these sensors in the signal wave.
  • the angle (radiation angle) of the signal wave emitted from the beacon 20 in the embodiment of the present disclosure is regulated by the radio wave absorber 220.
  • a part of the signal wave which is an electromagnetic wave radiated from the antenna 24 built in the beacon 20 is absorbed by the radio wave absorber 220, and the radiation angle of the signal wave is regulated within a specific range.
  • the beacon 20 has directivity.
  • a general beacon used for positioning is required to have an omni-directional antenna and radiate an electromagnetic wave of the same strength to the surroundings.
  • beacons 20 in the embodiments of the present disclosure emit signal waves in a specific limited direction.
  • the position of the signal wave emitted from the beacon 20 changes depending on the orientation because position estimation is performed based on the direction of arrival of the signal wave and the identification information carried by the signal wave, not the strength of the signal wave. It is also good.
  • the signal waves W1 to W5 emitted from the beacon 20 may be incident on the array antenna 12 of the moving body 10 at different angles.
  • a beacon 20 emitting a signal wave W1 exists in the direction of the arrow D1 starting from the center of the array antenna 12.
  • beacon 20 emitting signal wave W2 and beacon 20 emitting signal wave W3 are present, respectively. .
  • the signal wave W3 from the beacon 20 emitting the signal wave W3 does not reach the array antenna 12 at the position of FIG. This is because the radiation angle of the signal wave W3 from the beacon 20 is narrowly regulated by the radio wave absorber 220 described above.
  • the relative position of the beacon 20 relative to the array antenna 12 changes. Therefore, the direction (angle) of the arrows D1 to D3 directed to the beacon 20 starting from the center of the array antenna 12 changes with the movement of the mobile object 10. As a result, the signal wave W1 from the beacon 20 emitting the signal wave W1 may not reach the array antenna 12.
  • the signal wave W3 from the beacon 20 emitting the signal wave W3 arrives at the array antenna 12 at that position. It is desirable that the signal waves that can reach the array antenna 12 of the mobile unit 10 arrive directly from the two or three beacons 20 while the mobile unit 10 travels. In order to achieve this, the emission angle of the signal wave from the beacons 20 and the position of each beacon 20 can be determined.
  • a mobile unit 10A without the array antenna 12 is described.
  • the mobile unit 10A may follow the mobile unit 10 including the array antenna 12 or may be pulled by the mobile unit 10 and travel.
  • a mobile unit 10A not equipped with the array antenna 12 may pull or guide the mobile unit 10 equipped with the array antenna 12.
  • a user 1 carrying a wireless terminal is described.
  • the user 1 can also communicate with the mobile unit 10 and / or the mobile unit 10A by means of a wireless terminal to transmit a travel instruction.
  • the user 1 may directly obtain, from the mobile unit 10, information indicating the position (self position) of the mobile unit 10 measured by the mobile unit 10.
  • the type of steering of the moving body 10 is arbitrary.
  • the mobile unit 10 is a forklift, an operator can ride the mobile unit 10 and drive the mobile unit 10.
  • the array antenna 12 has a plurality of antenna elements arranged in a two-dimensional (planar) shape.
  • the processing circuit 14 may be a computer that executes an incoming direction estimation algorithm to estimate the incoming direction of the signal wave.
  • Fig. 3 shows an array antenna 12 having M antenna elements 12-1, ..., 12-m, ..., 12-M linearly arranged, and a plurality of signal waves coming from different directions It shows the relationship with Wk.
  • M is an integer of 2 or more, typically 4 or more
  • m is an integer of 1 or more and M or less.
  • K is an integer of 1 or more
  • k is an integer of 1 or more and K or less.
  • the signal wave Wk is an electromagnetic wave emitted from the beacon 20 arranged on the ceiling C as shown in FIG. 2, for example.
  • this electromagnetic wave is a microwave which is emitted at a predetermined time interval, and is modulated in the form of an advertising packet containing identification information ing.
  • a plurality of signal waves W1, ..., Wk, ..., WK arriving from various angles are incident on the array antenna 12 simultaneously or sequentially.
  • the incident angle (the angle ⁇ k indicating the arrival direction) of the signal wave represents the angle of the arrival direction with reference to the broadside B of the array antenna 12 (the direction perpendicular to the plane in which the antenna element groups are arranged).
  • the “k-th signal wave” means a signal wave identified by the incident angle ⁇ k when K signal waves are incident on the array antenna 12 from a plurality of beacons 20 present in different directions. .
  • FIG. 4 schematically shows the array antenna 12 receiving the k-th signal wave.
  • the array antenna 12 including M antenna elements 12-1, ..., 12-m, ..., 12-M, signals (array signals) are transmitted in response to the signal wave Wk. It is output.
  • This array signal can be expressed as Equation 1 as a "vector" having M elements.
  • S m (m: an integer from 1 to M; the same shall apply hereinafter) is the value of the signal received by the m-th antenna element.
  • the superscript T means transpose.
  • S is a column vector.
  • the column vector S is given by the product of a direction vector (steering vector or mode vector) determined by the configuration of the array antenna 12 and a complex vector indicating a signal wave in the beacon 20 which is a wave source (signal source).
  • a direction vector steering vector or mode vector
  • a complex vector indicating a signal wave in the beacon 20 which is a wave source (signal source).
  • Equation 2 a k , ⁇ k and ⁇ k are the amplitude of the k-th signal wave, the incident angle of the signal wave (the angle indicating the direction of arrival), and the initial phase, respectively. Also, ⁇ is the wavelength of the incoming wave, and j is the imaginary unit.
  • Equation 3 S m is expressed as a complex number composed of a real part (Re) and an imaginary part (Im). Further generalization in consideration of noise (internal noise or thermal noise), the array signal X can be expressed as Equation 3.
  • N is a vector representation of noise.
  • the processing circuit 14 obtains an autocorrelation matrix R xx (Formula 4) of the incoming wave using the array signal X shown in Formula 3.
  • superscript H represents complex conjugate transposition (Hermite conjugate).
  • the processing circuit 14 calculates the eigenvalues of the autocorrelation matrix R xx .
  • the number of eigenvalues (signal space eigenvalues) having a value equal to or greater than a predetermined value determined by the thermal noise among the plurality of eigenvalues determined corresponds to the number of arrival waves.
  • by calculating the angle at which the likelihood of the arrival direction of the signal wave is the largest (the maximum likelihood) it is possible to specify the number and direction of the beacons 20 that have emitted the received signal wave.
  • the method of estimating the angle indicating the arrival direction of the signal wave is not limited to this example. It can be done using various arrival direction estimation algorithms.
  • the arrival direction of the wireless signal can be estimated with respect to the direction (first direction) in which the phase difference occurs in the wireless signal incident on the row of antenna elements.
  • the arrival direction of the radio signal can not be estimated.
  • a technique for calculating angles with respect to both the first direction and the second direction using two-dimensionally arranged antenna elements is well known, and thus detailed description in the present specification is omitted.
  • the diameter of the array antenna 12 is, for example, about 20 centimeters, and seven antenna elements arranged in a two-dimensional manner in a plane are provided.
  • the weight of the array antenna 12 is, for example, about 500 grams.
  • the configuration and size of the array antenna 12 are not limited to this example.
  • the external shape of the array antenna 12 viewed from the top surface also does not have to be circular, and may be oval, rectangular, polygonal, star, or other shapes.
  • the number of antenna elements may be eight or more, or may be in the range of three to six.
  • the antenna elements in the embodiment of the present disclosure are arranged in a plane parallel to the floor F. Specifically, six antenna elements may be concentrically arranged at equal intervals around one antenna element located at the center of the array antenna 12. This arrangement is merely an example.
  • the array antenna 12 may incorporate a high frequency circuit such as a monolithic / microwave integrated circuit (not shown) and an AD conversion circuit. Such a circuit may be connected between the processing circuit 14 and the array antenna 12 instead of being provided to the array antenna 12.
  • a high frequency circuit such as a monolithic / microwave integrated circuit (not shown) and an AD conversion circuit.
  • Such a circuit may be connected between the processing circuit 14 and the array antenna 12 instead of being provided to the array antenna 12.
  • the array antenna 12 has a plurality of antenna elements, sequentially or simultaneously receives the signal waves radiated from each of the plurality of beacons 20 and receives array signals from the plurality of antenna elements. Output.
  • the processing circuit 14 reads identification information from the received signal wave. Then, referring to the data stored in the storage device 40, the position of at least one beacon 20 that has emitted the signal wave is determined based on the identification information.
  • the processing circuit 14 estimates the arrival direction of the signal wave based on the array signal output from the array antenna 12 and estimates an angle defining the arrival direction of the signal wave.
  • the arrival direction of the signal wave may be referred to as DOA (Direction Of Arrival) or AOA (Angle Of Arrival).
  • the arrival direction of the signal wave estimated by the above method is defined by the angle (polar coordinates) with reference to the moving body 10.
  • the position of each of the plurality of beacons 20 is known. Therefore, by reading out the identification information from the signal wave, it is possible to identify the beacon 20 that has emitted the signal wave.
  • the storage device 40 stores data that associates each identification information with the position of each of the plurality of beacons 20. By referring to this data, it is possible to grasp the position of the beacon 20 specified by the identification information.
  • FIG. 5 is a perspective view schematically showing the inside of a structure such as a warehouse in which a large number of beacons 20 are arranged on a ceiling C. As shown in FIG. In FIG. 5, three mobile units 10a, 10b, 10c are described that receive signal waves radiated from one or more beacons 20 and travel while performing localization (positioning) or positioning.
  • the management apparatus 30 which manages operation
  • each beacon 20 is described largely so that the beacon 20 may stand out.
  • the beacon 20 may have a small size of, for example, about 1 cm ⁇ 1 cm.
  • the beacon 20 may be embedded in the ceiling C in a state in which it can not be seen by a person.
  • Some of the plurality of beacons 20 may be attached to fixtures such as walls, windows, and posts.
  • the mounting surface such as the ceiling does not have to be flat, and it is not necessary for all the beacons 20 to be in one plane.
  • the beacon 20 preferably has a function of changing the interval (time period) of the radiation (broadcast) of the signal wave.
  • the beacon 20 of the present disclosure is a beacon 20 that periodically or intermittently emits a signal wave containing identification information.
  • the beacon 20 includes a processor, a memory storing a program for controlling the operation of the processor, a power supply for supplying power to the processor and the memory, an antenna 24 for emitting an electromagnetic wave as a signal wave, and an emission angle of the signal wave
  • a radio wave absorber 220 for regulating is provided.
  • the beacon 20 periodically or intermittently emits a signal wave containing identification information in a specific limited direction. In the present disclosure, position estimation is performed not based on the strength of the signal wave, but on the direction of arrival and the identification information carried by the signal wave periodically or intermittently emitted by the beacon 20. Therefore, the azimuth dependency of the intensity of the signal wave emitted from the beacon 20 does not matter.
  • FIG. 6A is a view schematically showing an example of the configuration of each beacon 20 in the embodiment of the present disclosure.
  • the beacon 20 has an antenna 24 for emitting a signal wave, a semiconductor integrated circuit 26 connected to the antenna 24, and a battery 28 operating as a power source.
  • the antenna 24 is a small antenna and does not have to be an array antenna. Typical examples of the antenna 24 include a ceramic chip antenna and a printed circuit board (PCB) trace antenna.
  • the semiconductor integrated circuit 26 may include a processor, a memory, a high frequency oscillator circuit, and the like.
  • the illustrated beacon 20 includes a sensor SE such as an illumination sensor or a temperature sensor, and a communication module CM.
  • each of the plurality of beacons 20 comprises an illumination sensor.
  • the signal wave includes information indicating the output of the illumination sensor.
  • the illuminance distribution in the space provided with the beacon network can be acquired from the beacon network via the signal wave.
  • each of the plurality of beacons 20 may include a temperature sensor. In that case, the signal wave contains information indicating the output of the temperature sensor. Thereby, the temperature distribution in the space in which the beacon network is provided can be acquired from the beacon network via the signal wave.
  • FIG. 6B is a perspective view schematically showing the beacon 20 in the present embodiment.
  • the beacon 20 has a substrate 210 on which electronic components such as an antenna 24 and a semiconductor integrated circuit 26 are mounted, and a radio wave absorber 220 located on the side and back of the substrate 210.
  • the substrate 210 may be mounted with other electronic components such as a communication module CM, an illuminance sensor, and a temperature sensor.
  • the radio wave absorber 220 does not surround the entire side surface of the substrate 210, but the configuration of the beacon 20 in the embodiment of the present disclosure is not limited to this example.
  • the radio wave absorber 220 may surround the entire side surface of the substrate 210.
  • the radio wave absorber 220 may be disposed only on the back surface of the substrate 210 or may be disposed on the front surface of the substrate 210.
  • the radio wave absorber 220 has at least one opening through which a part of the signal wave emitted from the antenna 24 passes.
  • the radio wave absorber 220 can be formed of various materials such as any of a conductive material, a dielectric material, and a magnetic material, or a combination thereof.
  • the radio wave absorber 220 may have a flat single layer type or laminated type structure, or may have an electromagnetic wave absorbing structure having an uneven surface or a metamaterial structure.
  • the structure and size of the radio wave absorber 220 can be determined, for example, according to the wavelength of the signal wave. As an example, when the outer shape of the radio wave absorber 220 is rectangular, the length of the side may be equal to or greater than the wavelength of the signal wave.
  • FIG. 6C is a perspective view of the back of the beacon 20 of FIG. 6B.
  • Each of the plurality of beacons 20 includes a solar battery 230 that functions as a power source.
  • the beacon 20 in this example is provided with a solar battery (Photovoltaic Cell) 230 having a light receiving unit 230P.
  • the solar battery 230 receives light such as illumination light at the light receiving unit 230P to generate power.
  • the power generated by the solar cell 230 acting as a power supply is provided to the various circuits implemented on the substrate 210 of FIG. 6B.
  • the radio wave absorber 220 is disposed between the substrate 210 and the solar battery 230, an opening or a slit for realizing an electrical connection between the circuit on the substrate 210 and the solar battery 230.
  • the solar cell 230 may include various photoelectric conversion elements operating on dye sensitization or other principles. Because the voltage of solar battery 230 is generally low, solar battery 230 may be used in combination with a boost circuit such as a DC-DC converter. Since the power consumption of the beacon 20 is low, for example, if there is a solar battery 230 that generates electricity with illumination light or natural light, the replacement operation necessary for the secondary battery is unnecessary, and maintenance free can be realized.
  • the beacon 20 provided with the solar battery 230 on the back side of the substrate 210 is, for example, at a position away from the ceiling, that is, at a lower position than the lighting device so that light is incident on the light receiving portion 230P of the solar battery 230 It may be fixed to bars, nets, columns and / or shelves etc.
  • the solar battery 230 may be disposed on the front side or the side of the substrate 210, or may be fixed to the radio wave absorber 220 located on the side of the substrate 210.
  • FIG. 6D is a perspective view schematically showing a large number of beacons 20 arranged on the ceiling.
  • Each of the plurality of beacons 20 has a radio wave absorber 220.
  • a signal wave emitted from each beacon 20 at a radiation angle regulated by the radio wave absorber 220 illuminates the floor surface.
  • the radiation of the signal waves from the two beacons 20 is shown in the figure.
  • the radiation angle 20 ⁇ is regulated by the radio wave absorber 220 described with reference to FIGS. 6B and 6C.
  • the signal waves emitted from the two beacons 20 at the radiation angle 20 ⁇ regulated by the radio wave absorber 220 respectively illuminate the floor surface.
  • the signal wave emitted from the beacon 20 reaches the moving body 10 when the mobile body 10 moving on the floor is positioned by irradiating the floor with the signal wave.
  • the irradiation area 240 by two adjacent beacons 20 partially overlaps at least on a space or plane in which the array antenna 12 moves.
  • the radiation angle 20 ⁇ is, for example, 60 degrees or less.
  • the plurality of beacons 20 are arranged such that signal waves emitted from at least two beacons 20 reach the array antenna 12 of the mobile unit 10 when performing positioning of the mobile unit 10. This means that the array antenna 12 of the mobile 10 on the movement path can receive signal waves from multiple directions at any position. In the area where the mobile unit 10 does not pass at all, it is not necessary for the signal wave emitted from one or more beacons 20 to reach.
  • FIG. 6E is a plan view schematically showing the arrangement of the irradiation areas 240 of the signal wave according to an example of the beacon network.
  • This plan view shows the irradiation area in the plane in which the array antenna 12 moves as the moving body 10 moves.
  • the mobile 10 can travel on a path 245 indicated by a dashed line.
  • the beacon network is formed to form the irradiation area 240 which enables the positioning of the mobile object 10 around the route 245 or the route 245 .
  • the shape and size of the illumination area 240 created by the individual beacons 20 may be determined according to the environment.
  • the illumination area 240 When an object that reflects the signal wave is present in the vicinity of the path 245 of the moving body 10, the illumination area 240 preferably has a shape and a size that do not include the object.
  • the illuminated areas 240 formed by the individual beacons 20 are elliptical or circular, but the shape of the illuminated areas 240 may be rectangular or other shapes. If the mobile object 10 can move to any position within a wide range, the arrangement of the beacons 20 constituting the beacon network can be simple and periodic, as shown for example in FIG. 6D.
  • the irradiation area 240 has a long-axis shape extending relatively long along one direction as shown in FIG. 6D. to enable. Since the irradiation area 240 of each signal wave can be adjusted by the radio wave absorber 220 provided for each beacon 20, it is possible to suppress unnecessary reflection of the signal wave.
  • FIG. 6F is a view schematically showing an arrangement relationship of the radio wave absorber 220 according to an example of the beacon network.
  • each beacon 20 fixed to the ceiling C includes a radio wave absorber 220.
  • the radiation angle of the signal wave emitted from each beacon 20 is regulated by the radio wave absorber 220 of the beacon 20 and travels below the ceiling. That is, each of the plurality of beacons 20 has the radio wave absorber 220.
  • a signal wave emitted from each beacon 20 at a radiation angle regulated by the radio wave absorber 220 travels below the ceiling C.
  • the beacon 20 located on the wall has another wave absorber 220 between the beacon 20 and the wall so as not to emit a signal wave in the direction of the wall. Because of the radio wave absorber 220, the signal wave emitted from the beacon 20 travels in a direction inclined with respect to the vertical direction.
  • One or more radio wave absorbers 220 included in the beacon network may be fixed at a position distant from the beacon 20.
  • the radio wave absorber 220 may be provided on the surface of a wall, other fixed object, or moving object.
  • the beacon network may include another radio wave absorber 220 disposed at a predetermined position. The other radio wave absorber 220 suppresses the reflection of the signal wave emitted from each of the plurality of beacons 20. By this, it is possible to suppress an error in positioning due to the reception of the reflected signal wave.
  • each of the plurality of beacons 20 operates in a first mode of emitting a signal wave at a first time interval, and the signal wave at a second time interval shorter than the first time interval. It is possible to operate in a second mode of emitting radiation.
  • Each of the plurality of beacons 20 may have a light source 22 that emits visible light when operating in the second mode.
  • the plurality of beacons 20 are removably attached at predetermined positions whose coordinates are known.
  • the beacon 20 whose supply voltage of the battery 28 is reduced due to long-term use can be removed from a predetermined position and replaced with a new beacon 20. Only the battery 28 of the beacon 20 may be replaced by a new battery.
  • the plurality of beacons 20 may be attached to, for example, a plurality of luminaires disposed on a ceiling, for example.
  • Each lighting device has a lighting circuit that receives power from a light line or the like.
  • the beacon 20 may be fed from such a lighting circuit.
  • an element such as a small solar cell that converts light emitted by the light source of the lighting apparatus into electric power may be used as the power supply of the beacon 20.
  • FIG. 7A is a waveform diagram schematically showing a signal wave emitted from the beacon 20 operating in the first mode at the first time interval T1.
  • a plurality of rectangular portions indicated by arrows indicate periods during which the signal wave is emitted.
  • the first time interval T1 may be set to, for example, 5 seconds or more.
  • FIG. 7B is a waveform diagram schematically showing a signal wave emitted from the beacon 20 operating in the second mode at the second time interval T2.
  • a plurality of rectangular portions indicated by arrows indicate periods during which the signal wave is emitted.
  • the second time interval T2 may be set to one second or less, for example 500 milliseconds.
  • Beacon 20 normally operates in a first mode. However, for example, when the moving object 10 approaches, the operation can be switched from the first mode to the second mode.
  • Various configurations can be employed to detect that the moving object 10 has approached.
  • a request signal wave (request) is transmitted from the mobile unit 10 that has detected a specific beacon 20 to the beacon 20. Specifically, the mobile unit 10 can determine whether the number of at least one beacon 20 emitting the signal wave is one or more by reading out the identification information from the received signal wave. When the number of beacons 20 that have emitted the signal wave is one, the request signal wave is transmitted to this single beacon 20.
  • the request signal waves are transmitted to several beacons 20 selected from the plurality of beacons 20.
  • the request signal wave may be sent to the beacon 20 closest to the current position of the mobile unit 10.
  • Each of the plurality of beacons 20 switches from the first mode to the second mode when receiving the request signal wave while operating in the first mode. In this way, the inefficient consumption of power associated with the radiation of the signal wave is suppressed. As a result, the life of the battery 28 is extended.
  • the beacon 20 may operate as an Advertiser, and the mobile 10 equipped with the array antenna 12 may operate as a scanner.
  • the signal wave emitted by the beacon 20 can transmit identification information and the like to the mobile 10 in the form of an advertising packet, as described above.
  • the beacons 20 emitting the signal waves W3, W4 and W5 operate in the first mode, and the beacons 20 emitting the signal waves W1 and W2 operate in the second mode doing.
  • the beacon 20 operating in the first mode is at a position relatively farther from the mobile unit 10 than the beacon 20 operating in the second mode.
  • the arrival direction of the received signal wave can be estimated.
  • the arrival direction of the signal wave is the direction of the beacon 20 that has originated the signal wave, with reference to the mobile object 10.
  • the arrival direction of the signal wave emitted by the beacon 20 an example of a method of determining the position and attitude of the mobile object 10 will be described.
  • FIG. 8 is a perspective view schematically showing a region C where the estimation of the direction of arrival by the array antenna 12 shows relatively high accuracy.
  • FIG. 9 is a plan view schematically showing the region C. As shown in FIG.
  • the range of the area C where estimation of the direction of arrival by the array antenna 12 exhibits relatively high accuracy is defined by a cone whose base is the area C.
  • the height H of this cone corresponds to the distance from the array antenna 12 to the array plane of the beacons 20.
  • the center of the array antenna 12 is located at the apex of the cone, and the apex angle of the cone corresponds to the angle of view or the angle of view of the array antenna 12.
  • the size of the cone depends on the sensitivity and directivity of the array antenna 12, and the signal wave radiation power and directivity of the beacon 20, and the shape, size, arrangement, etc. of the radio wave absorber 220.
  • the mobile 10 It is possible for the mobile 10 to communicate with a number of beacons 20 located outside of this cone. However, the estimated accuracy of the direction of arrival of the received signal wave tends to decrease with distance from the cone. In order to perform highly accurate positioning (position estimation), it is preferable to use the beacon 20 located inside the region C.
  • FIG. 8 shows the w axis of local coordinates (mobile body coordinates) unique to the mobile body 10
  • FIG. 9 shows the u axis and v axis of the local coordinates.
  • the uv plane is parallel to the floor.
  • the w axis is parallel to the vertical direction (height direction).
  • the u-axis, v-axis and w-axis constitute right-handed uvw coordinates orthogonal to one another.
  • coordinates unique to a structure are XYZ coordinates of a right-handed system constituted by mutually orthogonal X, Y, and Z axes.
  • the XYZ coordinates are global coordinates that do not depend on the position and orientation (orientation) of each moving object 10.
  • the angle ⁇ is the angle between the incoming direction D and the w axis.
  • the angle ⁇ is an angle (azimuth angle) between a line segment formed by projecting the arrival direction D perpendicularly to the uv plane and the u axis.
  • the position coordinates of the beacon 20X are acquired based on the identification information included in the signal wave. Moreover, the arrival direction (the estimated value of the angle ⁇ and the angle ⁇ ) of the signal wave from the beacon 20X can be obtained by array signal processing. However, since the estimated values of the angles ⁇ and ⁇ are values based on the moving body 10, if the direction of the moving body 10 is not determined, the position coordinates of the moving body 10 on the global coordinates are not determined.
  • FIG. 10 is a view schematically showing a circumference P1 where the mobile object 10 may exist when the angle ⁇ of the arrival direction is 40 ° when the orientation of the mobile object 10 is not specified.
  • FIG. 11 is a view schematically showing a circumference P2 where the mobile object 10 may exist when the angle ⁇ of the arrival direction is 20 ° when the orientation of the mobile object 10 is not specified. .
  • the smaller the angle ⁇ the narrower the range in which the mobile object 10 may be present.
  • the position of the mobile unit 10 can be specified at one point of the circumference P1 or P2.
  • the position of the mobile unit 10 is It becomes unspecified.
  • the position and orientation of the mobile object 10 can be calculated based on the coordinates of the plurality of (preferably three or more) beacons 20 if the directions of arrival of the signal waves from the plurality of beacons 20 can be estimated. That is, for example, the moving object 10 exists at the intersection point of the circumference P1 at the bottom of the cone whose apex is the beacon 20X shown in FIG. 10 and the circumference at the bottom of the cone whose apex is any other beacon 20. It will be. This makes it possible to estimate not only the position of the moving body 10 but also the posture (angle).
  • the arrangement of beacons 20 is preferably determined such that region C (FIGS. 8 and 9) always includes a plurality of beacons 20.
  • region C FIGS. 8 and 9
  • the processing circuit 14 determines the attitude of the mobile object 10 based on the position of at least one beacon 20 that has emitted the signal wave and the arrival direction of the estimated signal wave. Thereby, if the movement history of the moving body 10 is known, if the attitude of the moving body 10 is obtained, the position coordinates of the moving body 10 on the global coordinates can be determined.
  • the beacons 20 are arranged at a relatively low density as compared to FIG.
  • the origin of the uv plane of the moving object coordinate moves the XY plane of the global coordinate, so the origin of the uv plane does not necessarily coincide with the origin of the XY plane.
  • FIG. 12 schematically describes a state in which both origins coincide with each other, and represents an angle ⁇ ⁇ indicating rotation of the u axis with respect to the X axis.
  • the position of the origin of the uv plane (the movement of The position of the body) is not determined where it is located around the beacon 20 (the area where the beacon 20 can be viewed at the angle ⁇ ).
  • FIG. 12 a first area C1 corresponding to the area C shown in FIG. 9 and a second area C2 wider than the first area C1 are described.
  • the accuracy of the estimation of the direction of arrival is relatively low for the beacon 20 located in the second area C2 as compared to the beacon 20 located in the first area C1.
  • the estimation accuracy of the angle ⁇ which is the azimuth angle, is higher than the angle ⁇ . Therefore, the information of the angle ⁇ has relatively high accuracy even when using the signal wave from the beacon 20 located further away, and it is possible to obtain useful information for determining the direction of the moving body 10 It is.
  • FIGS. 13A and 13B schematically show how the operation of the beacon 20 is switched from the first mode to the second mode as the mobile object 10 moves.
  • the beacons 20 operating in the first mode are shown as white rectangles
  • the beacons 20a operating in the second mode are shown as hatched rectangles.
  • the beacon 20 a operating in the second mode is selected along the planned route of the mobile unit 10.
  • the mobile unit 10 can identify the beacon 20a operating in the second mode from the beacon 20 operating in the first mode by measuring the time interval for receiving the signal wave. By detecting the beacon 20a operating in the second mode, the mobile object 10 can know the route (traveling direction) to be traveled.
  • the mobile positioning system comprises an operation management device 30.
  • the operation management apparatus 30 wirelessly communicates with the plurality of beacons 20, and switches the operation of one or more beacons 20 selected from the plurality of beacons 20 from the first mode to the second mode.
  • the operation management apparatus 30 sequentially switches the operation of the plurality of beacons 20 from the first mode to the second mode along the movement route of the mobile unit 10.
  • the mobile unit 10 moves so as to approach the beacon 20a operating in the second mode.
  • the operation management apparatus 30 can track the position of the mobile unit 10 by acquiring from the mobile unit 10 the self-position information obtained by the mobile unit 10 by array signal processing from the mobile unit 10 by wireless communication.
  • the mobile unit 10 performs arithmetic processing for positioning.
  • the mobile positioning system of the present disclosure is not limited to this example.
  • the management device 30 executes arithmetic processing for determining the position of the mobile unit 10.
  • the mobile body positioning system of such an embodiment also includes the mobile body 10 and the plurality of beacons 20 described above.
  • this mobile positioning system is a management apparatus having a storage device 40 for storing data relating identification information to the respective positions of a plurality of beacons 20, and the management to communicate with the mobile 10 through the communication module.
  • An apparatus 30 is provided.
  • the management device 30 acquires the arrival direction and identification information of the estimated signal wave from the mobile unit 10 through the communication module.
  • the data stored in the storage device 40 is referred to. Also, based on the identification information, the position of at least one beacon 20 that has emitted the signal wave is determined. Furthermore, the management device 30 can estimate the position of the mobile unit 10 based on the position of the at least one beacon 20 that has emitted the signal wave and the arrival direction of the signal wave.
  • the present disclosure also relates to a logistics management system comprising the various mobile positioning systems described above.
  • the physical distribution management system includes a sensing device 55 that detects that the load carried by the mobile unit 10 has been unloaded from the mobile unit 10. That is, the physical distribution management system of the present disclosure includes a mobile positioning system, a sensing device 55 that detects that a package carried by the mobile 10 is unloaded from the mobile 10, and a mobile measured by the mobile positioning system.
  • the package position management device 50 stores the position of the package unloaded from the moving body 10 based on the position of the body 10 and the output of the sensing device 55.
  • the sensing device 55 may be a mobile terminal carried by a worker driving the mobile object 10.
  • the sensing device 55 may be a weight sensor attached to the moving body 10.
  • the sensing device 55 is a mobile terminal provided with a touch screen
  • the operator operates the touch screen to input, to the sensing device 55, the number of a package which has been unloaded and the like.
  • the physical distribution management system stores the position of the package unloaded from the moving body 10 based on the position of the moving body 10 measured by the moving body positioning system and the output of the sensing device 55. Equipped with By this configuration, it is possible to manage the position of the load carried by the mobile unit 10.
  • FIG. 14 is a schematic layout view in a warehouse illustrating an embodiment of the physical distribution management system according to the present disclosure.
  • N ⁇ M N and M are positive integers
  • beacons 20 are periodically arranged in N rows and M columns on the ceiling of the warehouse.
  • the beacons 20 are located at the position of i rows and j columns (i and j are 1 ⁇ i ⁇ N and 1 ⁇ j ⁇ M) (i, j) Are attached.
  • the moving body 10 in this example is a manned carrier.
  • the mobile unit 10 moves into the warehouse with the sensing device 55 mounted.
  • the steering is performed by a user (worker or driver) who is on the moving body 10.
  • the mobile 10 moves along a path indicated by a broken line.
  • the path is not limited to the illustrated example, but may have more complex patterns.
  • the user unloaded the package 60 and the package 62 to different positions.
  • the user performs an operation on the sensing device 55 indicating that unloading has been performed.
  • the sensing device 55 detects that the package has been unloaded from the moving body 10 in response to the user's input operation, and transmits an output to the package position management device 50 by wireless communication.
  • the output here is an output by the sensing device 55.
  • the package position management device 50 can store that the package has been placed in association with the position of the moving body 10 at that time.
  • the user since the user performs an input operation to the sensing device 55, it is possible to manage the package in response to an action in line with the site such as unloading and movement of a plurality of packages to different positions.
  • the position of the mobile unit 10 can be acquired based on the tracking of the mobile unit 10 by the above-described mobile unit positioning system.
  • the positioning of the mobile object 10 by the mobile object positioning system may be performed when the sensing device 55 performs an input operation by the worker. Also, for example, when the sensing device 55 detects that a package has been unloaded from the moving body 10, the process may be performed.
  • the person who steers the mobile unit 10 does not need to know in advance the traveling route of the mobile unit 10, and may drop the load to an appropriate empty space while traveling the mobile unit 10 in the warehouse.
  • the package position management device 50 may double as the operation management device 30 of the mobile unit 10. In this case, the package position management device 50 determines the operation route of the beacon 20 along the traveling route from the first mode to the second mode after determining the appropriate traveling route so that the operator knows the position where the package should be placed. You may switch to When the light source 22 of the beacon 20 operating in the second mode emits visible light, a person who steers the mobile 10 can travel the mobile 10 along the traveling route, depending on the light emission state of the light source 22 become.
  • accurate position coordinates may not be necessary for the position of the moving object 10 traveling or the position for unloading. In such a case, it is sufficient to be able to specify which of the plurality of divided areas respectively assigned to the plurality of beacons 20 as the “position”.
  • FIG. 15 is a diagram showing another embodiment of the physical distribution management system according to the present disclosure.
  • a plurality of partitioned areas 70 respectively assigned to the plurality of beacons 20 are shown.
  • the divided area 70 is separated by a boundary line 200 extending in the vertical and horizontal directions.
  • Boundary 200 is a virtual line and does not need to be drawn to the ceiling or floor of the structure.
  • the package 60 is placed in the partitioned area 70 assigned to the beacon 20 having the identification number of the ID 21.
  • the package 62 is placed in the block area 70 assigned to the beacon 20 having the identification number of the ID 38.
  • the positions of the loads 60 and 62 in the present embodiment are specified not in specific global coordinate values but in divided area units.
  • the beacon 20 located closest to the mobile object 10 is a beacon 20 that indicates the arrival direction with the smallest angle ⁇ shown in FIG. 8 with reference to the array antenna 12 that has received the signal wave.
  • FIG. 16 is a diagram showing still another embodiment of the physical distribution management system according to the present disclosure.
  • the arrangement of beacons 20 does not have a constant period. Since the sectioned area 70 can be determined in accordance with the area where the load is placed, the beacon 20 can be disposed at a position corresponding to, for example, the center of the differently sized sectioned area 70.
  • all the beacons 20 constituting the beacon network are fixed at predetermined positions.
  • the array antenna 12 of the mobile unit 10 can estimate its own position by detecting the direction of the signal wave from the beacon 20 whose position is known.
  • the array antenna 12 of the mobile unit 10 whose own position has been determined in this manner can also receive signal waves from other beacons (mobile beacons) that can move and change its position. If the position of the mobile unit 10 is estimated, it is possible to estimate the position of the mobile beacon itself by obtaining the estimated direction of the mobile beacon from the mobile unit 10.
  • FIG. 17 is a schematic view for describing still another embodiment of the physical distribution management system according to the present disclosure.
  • the moving body 10 includes a lift device 150 that moves up and down, and a beacon 20 that is displaced with the operation of the lift device 150.
  • the position of the mobile unit 10 is determined based on the signal wave from the beacon 20 fixed at a predetermined position.
  • the height of the beacon 20 mounted on the movable part of the lift device 150 can be obtained by the array antenna 12 receiving the signal wave from the beacon 20 and performing array signal processing.
  • the array antenna 12 included in the mobile unit 10 may be used for positioning of the mobile beacon, or may estimate the position or height of the movable object to which the mobile beacon is attached.
  • Each of the plurality of beacons 20 shown in FIG. 17 is provided with a solar battery 230 (not shown) arranged to receive the illumination light.
  • a solar battery 230 By arranging the solar battery 230 in a direction to receive the illumination light, it is possible to efficiently generate power and supply the beacon 20 with power.
  • the solar battery 230 is disposed between the radio wave absorber 220 and a lighting device (not shown).
  • the beacon network and mobile positioning system of the present disclosure are suitably used for positioning of the mobile 10 indoors. Further, even in the outdoor, by appropriately arranging the beacon 20, it is possible to use for positioning of the mobile object 10. In addition, it can be suitably used for transportation and position management of parts, finished products, luggage and the like in a distribution warehouse, factory, hospital, airport and the like.
  • SYMBOLS 10 ... Mobile body, 12 ... Array antenna, 14 ... Processing circuit, 20 ... Beacon, 22 ... Light source, 24 ... Antenna, 26 ... Semiconductor integrated circuit, 28 ... ⁇ Battery (battery), 30 ⁇ ⁇ ⁇ management device, 40 ⁇ ⁇ ⁇ storage device, 50 ⁇ ⁇ ⁇ luggage position management device, 220 ⁇ ⁇ ⁇ radio wave absorber, 230 ⁇ ⁇ ⁇ solar battery

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

本発明の例示的な一の実施形態に係るビーコンネットワークは、所定の位置に配置され、それぞれが識別情報を含む信号波を周期的または断続的に放射する複数のビーコンと、前記複数のビーコンの少なくとも１個のビーコンから放射される前記信号波の放射角度を規制する電波吸収体と、を備える。

Description

ビーコンネットワーク、移動体測位システムおよび物流管理システム
　本願は、ビーコンネットワーク、移動体測位システムおよび物流管理システムに関する。
　衛星電波を受信できない屋内などの環境で携帯端末などの位置を推定するインドア・ポジショニング・システムの開発が活発に進められている。例えば携帯端末が内蔵するビーコンが信号波を放射する場合、この信号波を環境内に固定された複数のアレーアンテナで受信することにより、携帯端末の位置を推定することが可能になる。
　１個のアレーアンテナによれば、電磁波を放射するビーコンの方向、すなわち信号波の到来方向を推定することができる。ただし、アレーアンテナからビーコンまでの正確な距離を求めることはできない。従って、ビーコンの位置を正確に推定するためには、異なる位置に配置された複数のアレーアンテナを用いて、それぞれのアレーアンテナを基準とする信号波の到来方向から幾何学的な計算を行う必要がある。
　電磁波放射源の方向を１個のアレーアンテナによって推定し、その推定位置をカメラで取得した画像内に表示する技術が日本国公開公報特開２００７－１９８２８号公報に開示されている。このような技術によれば、カメラで取得した画像に含まれている建造物などの配置を参考にして、電波放射源の方向または位置を推定することが可能になる。
日本国公開公報特開２００７－１９８２８号公報
　上記の従来技術によれば、アレーアンテナによって電波放射源の方向を推定することは可能であるが、アレーアンテナの位置そのものは既知であるとの前提が採用されている。
　本開示の実施形態は、新しい移動体測位システムおよび物流管理システムを提供する。
　本開示のビーコンネットワークは、例示的で非限定的な実施形態において、所定の位置に配置され、それぞれが識別情報を含む信号波を周期的または断続的に放射する複数のビーコンと、前記複数のビーコンの少なくとも１個のビーコンから放射される前記信号波の放射角度を規制する電波吸収体とを備える。
　本開示の移動体測位システムは、例示的で非限定的な実施形態において、前記ビーコンネットワークと、アレーアンテナおよび処理回路を有する移動体と、各識別情報を前記複数のビーコンのそれぞれの位置に関連づけるデータを格納する記憶装置とを備える。前記アレーアンテナは、複数のアンテナ素子を有し、前記ビーコンネットワークに含まれる複数のビーコンのそれぞれから放射された信号波を順次または同時に受信して前記複数のアンテナ素子からアレー信号を出力する。前記処理回路は、受信した前記信号波から前記識別情報を読み出し、前記記憶装置に格納されている前記データを参照し、前記識別情報に基づいて、前記信号波を放射した少なくとも１個のビーコンの位置を決定し、前記アレー信号に基づいて、受信した前記信号波の到来方向を推定し、前記信号波を放射した前記少なくとも１個のビーコンの位置および推定された前記信号波の前記到来方向に基づいて、前記移動体の測位を行う。
　本開示の物流管理システムは、例示的で非限定的な実施形態において、前記移動体測位システムと、前記移動体によって運ばれる荷物が前記移動体から荷下ろしされたことを検知するセンシング装置と、前記移動体測位システムによって測定された前記移動体の位置と、前記センシング装置の出力とに基づいて、前記移動体から荷下ろしされた前記荷物の位置を記憶する荷物位置管理装置とを備える。
　本開示のビーコンは、例示的で非限定的な実施形態において、識別情報を含む信号波を周期的または断続的に放射するビーコンであって、プロセッサと、前記プロセッサの動作を制御するプログラムを記憶しているメモリと、前記プロセッサおよびメモリに電力を提供する電源と、前記信号波として電磁波を放射するアンテナと、前記信号波の放射角度を規制する電波吸収体を備える。前記ビーコンは、特定の限定された方向に識別情報を含む信号波を周期的または断続的に放射する。
　本開示の実施形態によれば、アレーアンテナを備える移動体の位置を測定することができる。
図１は、本開示の実施形態における移動体測位システムの例示的な構成例を示す図である。 図２は、工場または倉庫などの建造物の天井に複数のビーコンが配置されている例を示す図である。 図３は、直線状に配置されたＭ個のアンテナ素子を有するアレーアンテナと、異なる方向から到来する複数の信号波との関係を示す図である。 図４は、ｋ番目の信号波を受信しているアレーアンテナを模式的に示す図である。 図５は、天井に多数のビーコンが配置された倉庫などの建造物の内部を模式的に示す斜視図である。 図６Ａは、本開示の実施形態における個々のビーコンの構成例を模式的に示す図である。 図６Ｂは、ビーコンの構成例を示す斜視図である。 図６Ｃは、図６Ｂのビーコンの背面を示す斜視図である。 図６Ｄは、天井に配列された多数のビーコンを模式的に示す斜視図である。 図６Ｅは、ビーコンネットワークのある例による信号波の照射エリアの配置関係を模式的に示す平面図である。 図６Ｆは、ビーコンネットワークのある例による電波吸収体の配置関係を模式的に示す図である。 図７Ａは、第１のモードで動作するビーコンから第１の時間間隔Ｔ１で放射される信号波を模式的に示す波形図である。 図７Ｂは、第２のモードで動作するビーコンから第２の時間間隔Ｔ２で放射される信号波を模式的に示す波形図である。 図８は、アレーアンテナによる到来方向の推定が相対的に高い正確度を示す領域Ｃを模式的に示す斜視図である。 図９は、アレーアンテナによる到来方向の推定が相対的に高い正確度を示す領域Ｃを模式的に示す平面図である。 図１０は、移動体の姿勢（向き）が不特定の場合において、角度αが４０°の場合に移動体が存在し得る円周Ｐ１を模式的に示す図である。 図１１は、移動体の姿勢が不特定の場合において、角度αが２０°の場合に移動体が存在し得る円周Ｐ２を模式的に示す図である。 図１２は、相対的に低い密度でビーコンが配列されている例を示す図である。 図１３Ａは、移動体の移動に伴ってビーコンの動作を第１モードから第２モードに切り替える様子を模式的に示す図である。 図１３Ｂは、移動体の移動に伴ってビーコンの動作を第１モードから第２モードに切り替える様子を模式的に示す図である。 図１４は、本開示による物流管理システムの実施形態を説明するための倉庫内の模式的レイアウト図である。 図１５は、本開示による物流管理システムの他の実施形態を説明するための倉庫内の模式的レイアウト図である。 図１６は、本開示による物流管理システムの更に他の実施形態を説明するための倉庫内の模式的レイアウト図である。 図１７は、本開示による物流管理システムの更に他の実施形態を説明するための模式図である。
　以下、本開示の実施形態を説明する。なお、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。本発明者らは、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供する。これらによって請求の範囲に記載の主題を限定することを意図しない。
　＜基本構成例＞
　本開示は、ビーコンネットワーク、移動体測位システム、および移動体測位システムを利用する物流管理システムに関している。
　本開示のビーコンネットワークは、所定の位置に配置され、それぞれが識別情報を含む信号波を周期的または断続的に放射する複数のビーコン２０と、複数のビーコン２０の少なくとも１個のビーコン２０から放射される信号波の放射角度を規制する電波吸収体２２０とを備える。この構成によって、複数のビーコン２０それぞれが周期的または断続的に放射する信号波が運ぶ識別情報に基づいて、その信号波を放射したビーコン２０を特定することができる。
　本開示の移動体測位システムは、ビーコンネットワークと、アレーアンテナ１２および処理回路１４を有する移動体１０と、各識別情報を複数のビーコン２０のそれぞれの位置に関連づけるデータを格納する記憶装置４０とを備える。アレーアンテナ１２は、複数のアンテナ素子を有し、ビーコンネットワークに含まれる複数のビーコン２０のそれぞれから放射された信号波を順次または同時に受信して複数のアンテナ素子からアレー信号を出力する。処理回路１４は、受信した信号波から識別情報を読み出し、記憶装置４０に格納されているデータを参照し、識別情報に基づいて、信号波を放射した少なくとも１個のビーコン２０の位置を決定し、アレー信号に基づいて、受信した信号波の到来方向を推定し、信号波を放射した少なくとも１個のビーコン２０の位置および推定された信号波の到来方向に基づいて、移動体１０の測位を行う。これにより、本実施形態の移動体測位システムの構成によれば少なくとも一個のビーコン２０によってアレーアンテナ１２を備える移動体１０の測位が可能である。
　まず、図１を参照して、本開示の実施形態における移動体測位システムの例示的な構成例を説明する。
　この例における移動体測位システム１００は、アレーアンテナ１２および処理回路１４を有する少なくとも１個の移動体１０と、所定の位置に配置され、それぞれが識別情報を含む信号波を周期的または断続的に放射する複数のビーコン２０とを備える。図１には、例示的に２個の移動体１０が示されている。移動体１０の典型例は、無人搬送車、有人搬送車、移動ロボット、および／またはドローンである。
　種々の実施形態において、複数のビーコン２０は、ビーコンネットワークを形成している。複数のビーコン２０は、床面に平行な平面に沿って拡がるグリッドの格子点位置に配置され得る。床面に平行な平面に沿って拡がるグリッドの格子点位置にビーコン２０を配置することによって、比較的単純な配置で測位の対象となる移動体１０が移動する空間を覆うことができる。本開示における「ビーコンネットワーク」とは、測位の対象となる移動体１０が移動する空間を覆うように配置され、それぞれの位置が既知である複数のビーコン２０の群を意味する。ビーコンネットワークに含まれる個々のビーコン２０が他のビーコン２０と物理的に接続されている必要はなく、また、ビーコン２０相互で通信を行う必要もない。ビーコンネットワークに含まれる個々のビーコン２０は、移動体１０の測位を可能にする位置に固定される。移動体１０の測位にとって必要のない位置にビーコン２０が配置される必要はない。
　ある具体例において、ビーコンネットワークの複数のビーコン２０は、建造物の天井に配列され得る。建造物の天井は、ビーコン２０の設置に際して、床面に平行な平面を設ける工事を必要としないため、設置にかかるコストを抑えられる。図１の例では、Ｎ×Ｍ個（ＮおよびＭは、いずれも正の整数）のビーコン２０が２次元面内においてＮ行およびＭ列に周期的に配列されている。図１では、個々のビーコン２０を区別するため、ｉ行ｊ列（ｉおよびｊは、１≦ｉ≦Ｎ、１≦ｊ≦Ｍを満たす整数）の位置にあるビーコン２０に（ｉ，ｊ）の参照符号を付している。ビーコン２０の配列は、行および列状の矩形配列に限定されない。各ビーコン２０は、種々の形状を有する領域内において、任意の位置に配置され得る。
　本開示における移動体測位システム１００は、各識別情報を複数のビーコン２０のそれぞれの位置に関連づけるデータを格納する記憶装置４０を備えている。この関連づけは、例えば、全てのビーコン２０について、（ｉ，ｊ）＝（ｘｉ，ｙｉ）の関係を示す詳細なテーブルによって表現され得る。ここで、（ｘｉ，ｙｉ）は、ビーコン（ｉ，ｊ）の位置座標である。より具体的には、例えば３行２列目に位置しているビーコン（３，２）の位置は、上記のデータを参照することにより、（１５，２０）であることを知ることができる。床面のある基準位置を原点（０,０）とするとき、例えば真東に１５ｍ、真北に２０ｍの位置にビーコン（３，２）の位置があることがわかる。なお、このように正確な位置座標の値を知ることが必要のない場合もある。つまり、信号波から読み出された識別情報により、その信号波を発するビーコン２０が３行２列の位置にあることがわかれば十分な場合もある。本開示では、このような場合でも、各識別情報は、複数のビーコン２０のそれぞれの位置に関連づけられているものとする。
　記憶装置４０は、移動体１０が備えていてもよいし、移動体１０から離れた位置に置かれていてもよい。図１の左側に記載されている移動体１０は、記憶装置４０を内蔵している。
　図示されている例において、複数のビーコン２０および移動体１０は、それぞれ、近距離無線通信規格に従って通信する通信モジュールＣＭを有している。これによって、複数のビーコン２０はそれぞれのビーコン２０に関する識別情報を含む信号波を放射でき、移動体１０は、記憶装置４０が移動体１０から離れた位置に置かれている場合においても、移動体１０が備える通信モジュールＣＭを用いて、無線通信によって記憶装置４０からデータの一部を取得することができる。すなわち、上記信号波を放射したビーコン２０の位置を取得できる。取得したデータの一部は、移動体１０が備える不図示のメモリに保持される。
　処理回路１４および通信モジュールＣＭは、単一または複数の半導体集積回路によって実現され得る。処理回路１４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサまたはコンピュータと呼ばれることがある。処理回路１４は、汎用的なマイクロコントローラまたはデジタルシグナルプロセッサなどのコンピュータと、当該コンピュータに種々の命令を実行させる（プロセッサを制御する）コンピュータプログラムを内蔵したメモリとを備える回路によって実現され得る。処理回路１４には、不図示のレジスタ、キャッシュメモリおよび／またはバッファが含まれ得る。
　図２は、工場または倉庫などの建造物の天井Ｃに複数のビーコン２０が配置されている例を示している。この例において、移動体１０は、床Ｆの上を走行する。図２に示されている例において、複数のビーコン２０から信号波Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５が放射されている。
　ビーコン２０は、タグとも呼ばれる。本開示のある実施形態において、ビーコン２０は、ブルートゥース（登録商標）・ロー・エナジー（ＢＬＥ）規格に従って信号波を放射し得る（アドバタイジング）。このため、ビーコン２０は、ＢＬＥビーコン、またはＢＬＥタグと呼ばれてもよい。ビーコン２０は、他の近距離無線通信規格に従って動作する機器であってもよい。信号波の周波数は、例えばマイクロ波帯域またはミリ波帯域である。ビーコン２０からは、例えば１０ミリ秒以上１０秒以下の時間間隔で２．４ギガヘルツ帯の信号波が放射される。信号波の周波数は、アレーアンテナ１２で受信できる限り、一定である必要はなく、複数の周波数をホッピングし得る。
　ビーコン２０が放射する信号波は、ビーコン２０に関する識別情報とは別に、付加情報を含み得る。付加情報の例は、ビーコン２０の位置座標である。ビーコン２０は、外部にある種々のセンサと電気的に接続されていてもよい。このような場合、ビーコン２０は、これらのセンサによって取得された種々の測定値を信号波に含めて放射することも可能である。
　後述するように、本開示の実施形態におけるビーコン２０から放射される信号波の角度（放射角度）は、電波吸収体２２０によって規制されている。言い換えると、ビーコン２０が内蔵するアンテナ２４から放射された電磁波である信号波の一部は、電波吸収体２２０によって吸収され、信号波の放射角度が特定の範囲に規制されている。このことは、ビーコン２０が指向性を有していることを意味する。測位に用いられる一般のビーコンは、全方位（ｏｍｎｉ－ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ）アンテナを備え、周囲に同じ強さの電磁波を放射することが求められる。これに対して、本開示の実施形態におけるビーコン２０は、特定の限定された方向に信号波を放射する。本開示では、信号波の強度ではなく、その到来方向と、信号波が運ぶ識別情報に基づいて位置推定を行うため、ビーコン２０から放射される信号波の強度が方位に依存して変化してもよい。
　図２の例において、移動体１０のアレーアンテナ１２には、ビーコン２０から放射された信号波Ｗ１－Ｗ５がそれぞれ異なる角度で入射し得る。図２の例では、アレーアンテナ１２の中心を始点とする矢印Ｄ１の方向には信号波Ｗ１を放射しているビーコン２０が存在している。同様に、アレーアンテナ１２の中心を始点とする矢印Ｄ２および矢印Ｄ３の方向には、それぞれ、信号波Ｗ２を放射しているビーコン２０および信号波Ｗ３を放射しているビーコン２０が存在している。
　この例において、図２の位置にあるアレーアンテナ１２には、信号波Ｗ３を放射しているビーコン２０からの信号波Ｗ３は到達しない。これは、上述した電波吸収体２２０によってビーコン２０からの信号波Ｗ３の放射角度が狭く規制されているからである。
　移動体１０が移動すると、そのアレーアンテナ１２を基準とするビーコン２０の相対位置は変化する。このため、アレーアンテナ１２の中心を始点としてビーコン２０に向けられた矢印Ｄ１－Ｄ３の方向（角度）は、移動体１０の移動に伴って変化する。その結果、アレーアンテナ１２には、信号波Ｗ１を放射しているビーコン２０からの信号波Ｗ１が到達しなくなり得る。その位置のアレーアンテナ１２には、信号波Ｗ３を放射しているビーコン２０からの信号波Ｗ３が到達するようになる。移動体１０のアレーアンテナ１２に到達し得る信号波は、移動体１０が走行する間において、２個または３個のビーコン２０から直接的に到達することが望ましい。これを実現するように、ビーコン２０からの信号波の放射角度および各ビーコン２０の位置が決定され得る。
　図２には、アレーアンテナ１２を備えていない移動体１０Ａが記載されている。この移動体１０Ａは、アレーアンテナ１２を備える移動体１０に追従して、あるいは、移動体１０に牽引されて走行してもよい。逆に、アレーアンテナ１２を備えていない移動体１０Ａがアレーアンテナ１２を備える移動体１０を牽引したり、誘導したりしてもよい。図２には、無線端末を携帯するユーザ１が記載されている。ユーザ１は、無線端末により、移動体１０および／または移動体１０Ａと通信し、走行指示を送信することもできる。ユーザ１は、移動体１０が測定した移動体１０の位置（自己位置）を示す情報を移動体１０から直接に取得してもよい。移動体１０の操舵の形式は任意である。移動体１０がフォークリフトである場合、作業者が移動体１０に乗って移動体１０を運転し得る。
　＜アレー信号処理＞
　図３および図４を参照して、アレーアンテナ１２の構成例および処理回路１４による信号波の到来方向推定の原理を説明する。アレーアンテナ１２は、２次元（平面）状に配列された複数のアンテナ素子を有している。処理回路１４は、到来方向推定アルゴリズムを実行して信号波の到来方向を推定するコンピュータであり得る。
　簡単のため、２次元状に配置されたアンテナ素子のうちの、直線状に配置された一列のアンテナ素子に着目して、当該一列のアンテナ素子に入射する信号波の到来方向を推定する技術を説明する。
　図３は、直線状に配置されたＭ個のアンテナ素子１２－１、・・・、１２－ｍ、・・・、１２－Ｍを有するアレーアンテナ１２と、異なる方向から到来する複数の信号波Ｗｋとの関係を示している。ここで、Ｍは２以上、典型的には４以上の整数であり、ｍは１以上Ｍ以下の整数である。また、Ｋは１以上の整数であり、ｋは１以上Ｋ以下の整数である。信号波Ｗｋは、例えば図２に示されるように天井Ｃに配列されたビーコン２０から放射された電磁波である。ビーコン２０がブルートゥース（登録商標）・ロー・エナジー規格に従って信号波を放射する場合、この電磁波は、所定の時間間隔で放射されるマイクロ波であり、識別情報を含むアドバダイシングパケットの形態で変調されている。
　アレーアンテナ１２には、様々な角度から到来する複数の信号波Ｗ１、・・・、Ｗｋ、・・・、ＷＫが、同時に、または順次、入射する。信号波の入射角度（到来方向を示す角度θｋ）は、アレーアンテナ１２のブロードサイドＢ（アンテナ素子群が並ぶ平面に対して垂直な方向）を基準とする到来方向の角度を表している。ｋ番目の信号波Ｗｋに注目する。「ｋ番目の信号波」とは、異なる方位に存在する複数のビーコン２０からアレーアンテナ１２にＫ個の信号波が入射しているときにおける、入射角θｋによって識別される信号波を意味する。
　図４は、ｋ番目の信号波を受信しているアレーアンテナ１２を模式的に示している。図示される例において、Ｍ個のアンテナ素子１２－１、・・・、１２－ｍ、・・・、１２－Ｍを備えるアレーアンテナ１２から、信号波Ｗｋに応答して信号（アレー信号）が出力される。このアレー信号は、Ｍ個の要素を持つ「ベクトル」として、数式１のように表現できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　ここで、Ｓｍ（ｍ：１～Ｍの整数；以下同じ。）は、ｍ番目のアンテナ素子が受信した信号の値である。上つきのＴは転置を意味する。Ｓは列ベクトルである。列ベクトルＳは、アレーアンテナ１２の構成によって決まる方向ベクトル（ステアリングベクトルまたはモードベクトル）と、波源（信号源）であるビーコン２０における信号波を示す複素ベクトルとの積によって与えられる。波源の個数がＫであるとき、各波源から個々のアンテナ素子に到来する信号の波が線形的に重畳される。このとき、Ｓｍは数式２のように表現できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　数式２におけるａｋ、θｋおよびφｋは、それぞれ、ｋ番目の信号波の振幅、信号波の入射角度（到来方向を示す角度）、および初期位相である。また、λは到来波の波長、ｊは虚数単位である。
　数式２から理解されるように、Ｓｍは、実部（Ｒｅ）と虚部（Ｉｍ）とから構成される複素数として表現されている。ノイズ（内部雑音または熱雑音）を考慮してさらに一般化すると、アレー信号Ｘは数式３のように表現できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　Ｎはノイズのベクトル表現である。処理回路１４は、数式３に示されるアレー信号Ｘを用いて到来波の自己相関行列Ｒｘｘ（数式４）を求める。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　ここで、上付きのＨは複素共役転置（エルミート共役）を表す。処理回路１４は、自己相関行列Ｒｘｘの固有値を算出する。求めた複数の固有値のうち、熱雑音によって定まる所定値以上の値を有する固有値（信号空間固有値）の個数が、到来波の個数に対応する。そして、信号波の到来方向の尤度が最も大きくなる（最尤度となる）角度を算出することにより、受信した信号波を放射したビーコン２０の個数および方向を特定することができる。信号波の到来方向を示す角度を推定する方法は、この例に限定されない。種々の到来方向推定アルゴリズムを用いて行うことができる。
　直線状に配置された一列のアンテナ素子を用いた場合、アンテナ素子の列に入射する無線信号に位相差が生じる方向（第１方向）については、無線信号の到来方向を推定することができる。しかしながら、第１方向に垂直な第２方向については、無線信号の到来方向を推定することはできない。第２方向に関する到来方向を推定するためには、２次元（平面）的に配置されたアンテナ素子を用いることが必要である。２次元的に配置されたアンテナ素子を用いて第１方向および第２方向の両方に関する角度を算出する技術は周知であるため、本明細書での詳細な説明は省略する。
　本実施形態において、アレーアンテナ１２の直径は、例えば２０センチメートル程度であり、平面内に２次元状に配列された７個のアンテナ素子を備える。アレーアンテナ１２の重量は、例えば５００グラム程度である。アレーアンテナ１２の構成およびサイズは、この例に限定されない。上面から視たアレーアンテナ１２の外観形状も、円形である必要はなく、楕円形、長方形、多角形、星形、その他の形状であり得る。アンテナ素子の個数は、８個以上であってもよいし、３～６個の範囲内にあってもよい。
　本開示の実施形態におけるアンテナ素子は、床Ｆに平行な平面内に配列されている。具体的には、アレーアンテナ１２の中心に位置する１個のアンテナ素子の周りに、６個のアンテナ素子が等間隔で同心円上に配列され得る。この配置はあくまでも一例にすぎない。
　アレーアンテナ１２は、不図示のモノリシック・マイクロ波集積回路などの高周波回路およびＡＤ変換回路を内蔵していてもよい。このような回路は、アレーアンテナ１２に備えられる代わりに、処理回路１４とアレーアンテナ１２との間に接続されていてもよい。
　このように本開示の実施形態において、アレーアンテナ１２は、複数のアンテナ素子を有し、複数のビーコン２０のそれぞれから放射された信号波を順次または同時に受信して複数のアンテナ素子からアレー信号を出力する。処理回路１４は、受信した信号波から識別情報を読み出す。そして、記憶装置４０に格納されているデータを参照し、識別情報に基づいて、信号波を放射した少なくとも１個のビーコン２０の位置を決定する。処理回路１４は、アレーアンテナ１２から出力されたアレー信号に基づいて信号波の到来方向を推定し、信号波の到来方向を規定する角度を推定する。信号波の到来方向は、ＤＯＡ（Direction Of Arrival）またはＡＯＡ（Angle Of Arrival）と称されることがある。
　上記の方法によって推定される信号波の到来方向は、移動体１０を基準とする角度（極座標）によって規定される。一方、複数のビーコン２０のそれぞれの位置は既知である。従って、信号波から識別情報を読み出すことにより、その信号波を放射したビーコン２０を特定することができる。前述したように、記憶装置４０には、各識別情報を複数のビーコン２０のそれぞれの位置に関連づけるデータが格納されている。このデータを参照すれば、識別情報によって特定されたビーコン２０の位置を把握することができる。
　図５は、天井Ｃに多数のビーコン２０が配置された倉庫などの建造物の内部を模式的に示す斜視図である。図５には、１個または複数個のビーコン２０から放射された信号波を受け取り、測位（localizationまたはpositioning）を実行しながら走行する３台の移動体１０ａ、１０ｂ、１０ｃが記載されている。図５には、移動体１０ａ、１０ｂ、１０ｃの運行を管理する管理装置３０が示されている。
　なお、図５では、ビーコン２０が目立つように個々のビーコン２０を大きく記載している。ビーコン２０は、例えば約１センチメール×約１センチメール程度の小さなサイズを有していてもよい。ビーコン２０は、人に視認できない状態で天井Ｃに埋め込まれていてもよい。複数のビーコン２０の幾つかは、壁面、窓、および柱などの固定物に取り付けられていてもよい。天井などの取り付け面は平坦である必要はなく、全てのビーコン２０が１枚の平面内に位置している必要もない。
　図５に示されるように、広い範囲に多数のビーコン２０が配置されている形態では、全てのビーコン２０が連続して信号波を放射し続けると、個々のビーコン２０による消費電力が過度に増加してしまう。このため、ビーコン２０は、信号波の放射（ブロードキャスト）のインターバル（時間周期）を変更する機能を有していることが好ましい。
　本開示のビーコン２０は、識別情報を含む信号波を周期的または断続的に放射するビーコン２０である。ビーコン２０は、プロセッサと、プロセッサの動作を制御するプログラムを記憶しているメモリと、プロセッサおよびメモリに電力を提供する電源と、信号波として電磁波を放射するアンテナ２４と、信号波の放射角度を規制する電波吸収体２２０を備える。ビーコン２０は、特定の限定された方向に識別情報を含む信号波を周期的または断続的に放射する。本開示では、信号波の強度ではなく、その到来方向と、ビーコン２０が周期的または断続的に放射する信号波が運ぶ識別情報に基づいて位置推定を行う。そのため、ビーコン２０から放射される信号波の強度の方位依存性が問題とならない。
　図６Ａは、本開示の実施形態における個々のビーコン２０の構成例を模式的に示す図である。図６Ａに示されるように、ビーコン２０は、信号波を放射するアンテナ２４と、アンテナ２４に接続された半導体集積回路２６と、電源として動作する電池（バッテリ）２８とを有している。アンテナ２４は、小型のアンテナであり、アレーアンテナである必要はない。アンテナ２４の典型例は、セラミックチップアンテナ、およびプリント基板（ＰＣＢ）トレースアンテナを含む。半導体集積回路２６は、プロセッサ、メモリ、高周波発振器回路などを含み得る。図示されているビーコン２０は、照度センサまたは温度センサなどのセンサＳＥ、および通信モジュールＣＭを備えている。センサＳＥおよび通信モジュールＣＭを備えることにより、個々のビーコン２０の位置における環境の温度および照度を検知して、センサＳＥの出力を示す情報を信号波に含めてアレーアンテナなどに送信することが可能になる。このため、ビーコンネットワークが設けられた空間内の温度分布または照度分布などの情報を、信号波を介して、ビーコンネットワークから取得することができる。すなわち、ある実施形態において、複数のビーコン２０のそれぞれは、照度センサを備えている。信号波は、照度センサの出力を示す情報を含む。これにより、ビーコンネットワークが設けられた空間内の照度分布を、信号波を介してビーコンネットワークから取得することができる。また、他の実施形態において、複数のビーコン２０のそれぞれは、温度センサを備えていてもよい。その場合、信号波は、温度センサの出力を示す情報を含む。これにより、ビーコンネットワークが設けられた空間内の温度分布を、信号波を介してビーコンネットワークから取得することができる。
　図６Ｂは、本実施形態におけるビーコン２０を模式的に示す斜視図である。このビーコン２０は、アンテナ２４および半導体集積回路２６などの電子部品が実装された基板２１０と、基板２１０の側面および背面に位置する電波吸収体２２０とを有している。基板２１０には、通信モジュールＣＭ、照度センサ、および温度センサなどの他の電子部品が実装されていてもよい。
　図示される例において、電波吸収体２２０は、基板２１０の側面の全体を取り囲んでいないが、本開示の実施形態におけるビーコン２０の構成は、この例に限定されない。電波吸収体２２０は、基板２１０の側面の全体を取り囲んでいてもよい。また、電波吸収体２２０は、基板２１０の背面のみに配置されていてもよいし、基板２１０の正面に配置されていてもよい。電波吸収体２２０が基板２１０の正面に配置されているとき、その電波吸収体２２０は、アンテナ２４から放射された信号波の一部を通過させる少なくとも１個の開口を有している。
　電波吸収体２２０は、導電性材料、誘電性材料、および磁性材料のいずれか、または、これらの組み合わせなどの種々の材料から形成され得る。また、電波吸収体２２０は、平坦な単層型もしくは積層型の構造を有していてもよいし、凹凸表面を有する電磁波吸収構造、または、メタマテリアル構造を有していてもよい。電波吸収体２２０の構造およびサイズは、例えば信号波の波長に応じて決定され得る。一例として、電波吸収体２２０の外形が矩形である場合、その辺の長さは信号波の波長以上であり得る。
　図６Ｃは、図６Ｂのビーコン２０の背面を示す斜視図である。複数のビーコン２０のそれぞれは、電源として機能するソーラ電池２３０を備える。この例におけるビーコン２０は、受光部２３０Ｐを有するソーラ電池（Photovoltaic Cell）２３０を備えている。ソーラ電池２３０は、照明光などの光を受光部２３０Ｐで受け、電力を生成する。電源として機能するソーラ電池２３０によって生じた電力は、図６Ｂの基板２１０に実装された各種の回路に与えられる。この例では、基板２１０とソーラ電池２３０との間に電波吸収体２２０が配置されているため、基板２１０上の回路とソーラ電池２３０との間の電気的接続を実現するための開口部またはスリット（不図示）が、基板２１０の背面に位置する電波吸収体２２０に設けられている。ソーラ電池２３０は、色素増感または他の原理で動作する種々の光電変換素子を含み得る。一般にソーラ電池２３０の電圧は低いため、ソーラ電池２３０は、ＤＣ－ＤＣコンバータなどの昇圧回路と組み合わせて使用され得る。ビーコン２０の消費電力は低いため、例えば、照明光または自然光で発電するソーラ電池２３０があれば、二次電池の場合に必要な交換作業が不要となるため、メインテナンスフリーを実現できる。
　ソーラ電池２３０が基板２１０の背面側に設けられているビーコン２０は、ソーラ電池２３０の受光部２３０Ｐに光が入射するように、例えば天井から離れた位置、すなわち照明装置よりも下方の位置にあるバー、ネット、柱、および／または棚などに固定され得る。ソーラ電池２３０は、基板２１０の正面側または側面に配置されていてもよいし、基板２１０の側面に位置する電波吸収体２２０に固着されていてもよい。
　図６Ｄは、天井に配列された多数のビーコン２０を模式的に示す斜視図である。複数のビーコン２０のそれぞれは、電波吸収体２２０を有している。各ビーコン２０から電波吸収体２２０によって規制された放射角度で放射された信号波が床面を照射する。図には、２個のビーコン２０からの信号波の放射が示されている。放射角度２０αは、図６Ｂおよび図６Ｃを参照して説明した電波吸収体２２０によって規制されている。図６Ｄの例において、２個のビーコン２０から、それぞれ、電波吸収体２２０によって規制された放射角度２０αで放射された信号波が床面を照射している。信号波が床面を照射することによって、床面上を移動する移動体１０の測位を行う際に、移動体１０にビーコン２０から放射された信号波が到達する。隣接する２個のビーコン２０による照射エリア２４０は、少なくともアレーアンテナ１２が移動する空間または平面上において、部分的に重複している。放射角度２０αは、例えば６０度以下である。
　複数のビーコン２０は、移動体１０の測位を行うときの移動体１０のアレーアンテナ１２に少なくとも２個のビーコン２０から放射された信号波が到達するように配置されている。このことは、移動経路上にある移動体１０のアレーアンテナ１２が、どの位置においても、複数の方向から信号波を受信し得ることを意味する。なお、移動体１０が全く通行しないエリアでは、単数または複数のビーコン２０から放射された信号波が到達する必要はない。
　図６Ｅは、ビーコンネットワークのある例による信号波の照射エリア２４０の配置関係を模式的に示す平面図である。この平面図は、移動体１０の移動に伴ってアレーアンテナ１２が移動する平面における照射エリアを示している。この例では、移動体１０は、破線で示された経路２４５を移動し得る。このように移動体１０の移動可能な経路が限定されているとき、その経路２４５または経路２４５の周辺における移動体１０の測位を可能にする照射エリア２４０を形成するようにビーコンネットワークが形成される。個々のビーコン２０が作る照射エリア２４０の形状および大きさは、環境に応じて決定され得る。信号波を反射する物体が移動体１０の経路２４５の近傍に存在する場合は、照射エリア２４０は、物体を含まない形状および大きさを有していることが望ましい。図６Ｅの例において、個々のビーコン２０が形成する照射エリア２４０は楕円形または円形であるが、照射エリア２４０の形状は、矩形または他の形状であってもよい。移動体１０が広い範囲内の任意に位置に移動し得る場合、ビーコンネットワークを構成するビーコン２０の配置は、例えば図６Ｄに示されるように単純かつ周期的であり得る。
　本実施形態によれば、図６Ｂおよび図６Ｃに示す電波吸収体２２０の働きにより、図６Ｄに示されるように照射エリア２４０が一方向に沿って相対的に長く延びる長軸形状を持つことを可能にする。個々のビーコン２０に設けられた電波吸収体２２０によって各信号波の照射エリア２４０を調整し得るため、信号波の無用な反射を抑制することが実現する。
　図６Ｆは、ビーコンネットワークのある例による電波吸収体２２０の配置関係を模式的に示す図である。図６Ｆに示されている例において、天井Ｃに固定された各ビーコン２０は、電波吸収体２２０を備えている。各ビーコン２０から放射される信号波の放射角度は、ビーコン２０の電波吸収体２２０によって規制され、天井の下方に進む。すなわち、複数のビーコン２０のそれぞれは、電波吸収体２２０を有する。各ビーコン２０から電波吸収体２２０によって規制された放射角度で放射された信号波は、天井Ｃの下方に進む。天井の下方に電波吸収体２２０によって放射角度が規制された信号波が進むことによって、移動体１０が移動する領域を効率的に照射することができる。壁際に位置するビーコン２０は、壁の方向に信号波を放射しないように、ビーコン２０と壁との間に他の電波吸収体２２０を有している。その電波吸収体２２０のため、ビーコン２０から放射された信号波は、鉛直方向に対して傾斜した方向に進む。
　ビーコンネットワークに含まれる１個または複数の電波吸収体２２０は、ビーコン２０から離れた位置に固定されていても良い。例えば、壁、その他の固定物、または移動物の表面に電波吸収体２２０が設けられていてもよい。あるいは、ビーコンネットワークは所定の位置に配置された他の電波吸収体２２０を備えていても良い。他の電波吸収体２２０は、複数のビーコン２０のそれぞれから放射された信号波の反射を抑制する。これによって、反射した信号波の受信による測位時の誤りを抑制することができる。
　ある実施形態において、複数のビーコン２０のそれぞれは、第１の時間間隔で信号波を放射する第１のモードで動作することと、第１の時間間隔よりも短い第２の時間間隔で信号波を放射する第２のモードで動作することが可能である。複数のビーコン２０のそれぞれは、第２のモードで動作するときに可視光を発する光源２２を有していてもよい。
　複数のビーコン２０は、座標が既知の所定位置に着脱可能に取り付けられている。長期間の使用によってバッテリ２８の供給電圧が低下したビーコン２０は、所定の位置から外され、新しいビーコン２０に交換され得る。ビーコン２０のバッテリ２８のみが新しいバッテリに交換されてもよい。
　複数のビーコン２０は、それぞれ、例えば天井に配置された複数の照明器具に取り付けられていてもよい。個々の照明装置は、電灯線などから給電を受ける点灯回路を有している。ビーコン２０は、このような点灯回路から給電されてもよい。また、ビーコン２０の消費電力は少ないため、バッテリ２８の代わりに、照明器具の光源が発する光を電力に変換する小型太陽電池などの素子をビーコン２０の電源として利用しても良い。
　図７Ａは、第１のモードで動作するビーコン２０から第１の時間間隔Ｔ１で放射される信号波を模式的に示す波形図である。矢印で示される複数の矩形部分が信号波の放射が行われている期間を示している。第１の時間間隔Ｔ１は、例えば５秒以上に設定され得る。
　図７Ｂは、第２のモードで動作するビーコン２０から第２の時間間隔Ｔ２で放射される信号波を模式的に示す波形図である。矢印で示される複数の矩形部分が信号波の放射が行われている期間を示している。第２の時間間隔Ｔ２は、１秒以下、例えば５００ミリ秒設定され得る。
　ビーコン２０は、通常、第１のモードで動作している。しかし、例えば移動体１０が接近してきたとき、第１のモードから第２のモードに動作を切り替えることができる。移動体１０が接近してきたことを検知するため、様々な構成を採用することができる。ある例によれば、特定のビーコン２０を検出した移動体１０から当該ビーコン２０に要求信号波（リクエスト）を送信する。具体的には、移動体１０は、受信した信号波から識別情報を読み出すことにより、信号波を放射した少なくとも１個のビーコン２０の個数が単数か複数かを判別することができる。信号波を放射したビーコン２０の個数が単数のときは、この単数のビーコン２０に要求信号波を送信する。一方、信号波を放射したビーコン２０の個数が複数のときは、当該複数のビーコン２０のうちから選択された幾つかのビーコン２０に要求信号波を送信する。典型的には、移動体１０の現在位置に最も近いビーコン２０に要求信号波が送られ得る。複数のビーコン２０のそれぞれは、第１のモードで動作しているときに要求信号波を受け取ると、第１のモードから第２のモードに切り替える。こうすることにより、信号波の放射に伴う電力の非効率的な消費が抑制される。その結果、バッテリ２８の寿命が延びる。ブルートゥース（登録商標）・ロー・エナジー規格に従う場合、ビーコン２０はアドバタイザーとして動作し、アレーアンテナ１２を備える移動体１０はスキャナとして動作し得る。ビーコン２０が放射する信号波は、前述したように、アドバタイジングパケットの形態で識別情報などを移動体１０に伝えることができる。
　なお、図２の例では、信号波Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５を放射しているビーコン２０は第１のモードで動作し、信号波Ｗ１、Ｗ２を放射しているビーコン２０は第２のモードで動作している。第１のモードで動作しているビーコン２０は、第２のモードで動作しているビーコン２０に比べて、移動体１０から相対的に遠い位置にある。
　＜測位＞
　前述したように、アレーアンテナ１２および処理回路１４の動作の結果、受信した信号波の到来方向を推定することができる。しかし、信号波の到来方向は、移動体１０を基準とする、信号波を発したビーコン２０の方向である。以下、ビーコン２０が発した信号波の到来方向に基づいて、移動体１０の位置および姿勢を求める方法の例を説明する。
　図８および図９を参照する。図８は、アレーアンテナ１２による到来方向の推定が相対的に高い正確度を示す領域Ｃを模式的に示す斜視図である。図９は、領域Ｃを模式的に示す平面図である。
　アレーアンテナ１２による到来方向の推定が相対的に高い正確度を示す領域Ｃの範囲は、領域Ｃを底面とする円錐によって規定される。この円錐の高さＨは、アレーアンテナ１２からビーコン２０の配列面までの距離に相当する。円錐の頂点にアレーアンテナ１２の中心が位置し、円錐の頂角はアレーアンテナ１２の画角または視野（angle of view）に相当する。円錐の大きさは、アレーアンテナ１２の感度および指向性、ならびにビーコン２０の信号波放射パワーおよび指向性、ならびに電波吸収体２２０の形状、サイズ、配置などに依存する。
　移動体１０は、この円錐の外側に位置する多数のビーコン２０と通信することは可能である。しかし、受信した信号波の到来方向の推定正確度は、円錐から離れるに従って低下する傾向にある。正確度の高い測位（位置推定）を行うには、領域Ｃの内部に位置するビーコン２０を利用することが好ましい。
　図８および図９に示される例において、ビーコン２０Ｘから放射された信号波の到来方向Ｄが角度αおよび角度βによって特定されている。図８には、移動体１０に固有のローカル座標（移動体座標）のｗ軸が示され、図９には、このローカル座標のｕ軸およびｖ軸が示されている。ｕｖ平面は床に平行である。ｗ軸は鉛直方向（高さ方向）に平行である。ｕ軸、ｖ軸、およびｗ軸は、相互に直交する右手系ｕｖｗ座標を構成している。一方、倉庫などの建造物に固有の座標は、相互に直交するＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸によって構成される右手系のＸＹＺ座標である。ＸＹＺ座標は、個々の移動体１０の位置および姿勢（向き）に拠らないグローバル座標である。
　図８に示されるように、角度αは、到来方向Ｄとｗ軸との間の角度である。一方、図９に示されるように、角度βは、到来方向Ｄをｕ-ｖ面に垂直に投影して形成した線分とｕ軸との間の角度（方位角）である。ここで、移動体１０の向きが不明であると、グローバル
座標のＸ軸と移動体座標のｕ軸との間の角度は不明である。
　前述したように、信号波に含まれていた識別情報に基づいて、ビーコン２０Ｘの位置座標が取得される。また、アレー信号処理により、ビーコン２０Ｘからの信号波の到来方向（角度αおよび角度βの推定値）が得られる。しかし、角度αおよび角度βの推定値は、移動体１０を基準にする値であるため、移動体１０の向きが決まらないと、グローバル座標上における移動体１０の位置座標は決まらない。
　図１０は、移動体１０の向きが不特定の場合において、到来方向の角度αが４０°のときに移動体１０が存在し得る円周Ｐ１を模式的に示す図である。これに対して、図１１は、移動体１０の向きが不特定の場合において、到来方向の角度αが２０°のときに移動体１０が存在し得る円周Ｐ２を模式的に示す図である。図１０および図１１からわかるように、角度αが小さいほど、移動体１０が存在する可能性がある範囲は狭くなる。なお、移動体１０の向きが既知である場合、移動体１０の位置は円周Ｐ１またはＰ２の一点に特定できる。
　移動体１０が受け取る信号波が１つであり、その到来方向の先に１個のビーコン２０しか存在しない場合は、このように移動体１０の向きが不明であれば、移動体１０の位置は不特定になる。しかし、移動体１０の位置および向きは、複数（好ましくは３個以上）のビーコン２０からの信号波の到来方向を推定できれば、それら複数のビーコン２０の座標に基づいて算出され得る。すなわち、例えば図１０に示されるビーコン２０Ｘを頂点とする円錐の底面における円周Ｐ１と、他のいずれかのビーコン２０を頂点とする円錐の底面における円周との交点に移動体１０が存在していることになる。これにより、移動体１０の位置のみならず姿勢（角度）を推定することも可能になる。従って、ビーコン２０の配列は、領域Ｃ（図８、図９）が常に複数のビーコン２０を含むように決定されることが好ましい。ただし、移動体１０が移動する過程で、一時的に、領域Ｃ内に含まれるビーコン２０の個数が１個になることがあっても、移動体１０のそれまでの向きが既知であり、その向きが走行中に維持されていると仮定できれば、移動体１０の位置を特定することが可能である。同様に、処理回路１４は、信号波を放射した少なくとも１個のビーコン２０の位置および推定された信号波の到来方向に基づいて、移動体１０の姿勢を求める。これにより、移動体１０のそれまでの移動履歴が既知であれば、移動体１０の姿勢が求められると、グローバル座標上における移動体１０の位置座標を決定することができる。
　次に図１２を参照する。図１２では、図９に比べて相対的に低い密度でビーコン２０が配列されている。移動体座標のｕｖ面の原点は、グローバル座標のＸＹ面を移動するため、ｕｖ面の原点とＸＹ面の原点とは必ずしも一致しない。しかし、図１２には、両原点が一致した状態を模式的に記載し、Ｘ軸に対するｕ軸の回転を示す角度Θを表わしている。
　前述したように、ある１個のビーコン２０に対する到来方向を示す角度α、βが得られたとしても、移動体１０の向き、すなわち角度Θが不明であれば、ｕｖ面の原点の位置（移動体の位置）は、そのビーコン２０の周り（角度αでビーコン２０を臨み得る領域）のどこに位置しているかは定まらない。
　図１２には、図９に示される領域Ｃに相当する第１領域Ｃ１と、第１領域Ｃ１よりも広い第２領域Ｃ２が記載されている。第１領域Ｃ１に位置するビーコン２０に比べると、第２領域Ｃ２に位置するビーコン２０では、到来方向の推定の正確度は相対的に低い。しかし、第１領域Ｃ１に位置するビーコン２０からの信号波に加えて、第２領域Ｃ２に位置するビーコン２０からの信号波を用いることにより、移動体１０の位置および向きを推定することが可能である。第１領域Ｃ１の外側においては、角度αよりも方位角である角度βの推定精度の方が高い。このため、角度βの情報は、より遠くに位置するビーコン２０からの信号波を利用しても相対的に正確度は高く、移動体１０の向きを求める上で有益な情報を得ることが可能である。
　図１３Ａおよび図１３Ｂは、移動体１０の移動に伴ってビーコン２０の動作を第１モードから第２モードに切り替える様子を模式的に示している。これらの図において、第１モードで動作するビーコン２０は白い矩形で示されているが、第２モードで動作するビーコン２０ａは、ハッチング付きの矩形で示されている。第２モードで動作するビーコン２０ａは、移動体１０の予定経路に沿って選択されている。移動体１０は、信号波を受信する時間間隔を測定することにより、第２モードで動作するビーコン２０ａを第１モードで動作するビーコン２０から識別することができる。移動体１０は、第２モードで動作するビーコン２０ａを検出することにより、走行すべき経路（進行方向）を知ることが可能になる。
　上記の動作は、システムが移動体１０の運行管理装置３０を用いることにより実現できる。ある実施形態において、移動体測位システムは、運行管理装置３０を備える。運行管理装置３０は、複数のビーコン２０との間で無線通信を行い、複数のビーコン２０から選択した１個または複数のビーコン２０の動作を第１のモードから第２のモードに切り替えさせる。運行管理装置３０は、移動体１０の移動ルートに沿って複数のビーコン２０の動作を、順次、第１のモードから第２のモードに切り替える。また、移動体１０は、第２のモードで動作するビーコン２０ａに接近するように移動する。
　なお、運行管理装置３０は、移動体１０がアレー信号処理によって求めた自己位置情報を無線通信によって移動体１０から取得し、移動体１０の位置をトラッキングすることができる。
　上記の実施形態では、移動体１０が測位のための演算処理を行っている。本開示の移動体測位システムは、この例に限定されない。他の実施形態において、移動体１０ではなく、管理装置３０が移動体１０の位置を決定するための演算処理を実行する。このような実施形態の移動体測位システムも、上述の移動体１０および複数のビーコン２０を備える。また、この移動体測位システムは、識別情報を複数のビーコン２０のそれぞれの位置に関連づけるデータを格納する記憶装置４０を有する管理装置であって、通信モジュールを介して移動体１０と通信を行う管理装置３０を備える。この管理装置３０は、通信モジュールを介して、推定された信号波の到来方向および識別情報を移動体１０から取得する。そして、記憶装置４０に格納されているデータを参照する。また、識別情報に基づいて、信号波を放射した少なくとも１個のビーコン２０の位置を決定する。更に、管理装置３０は、信号波を放射した少なくとも１個のビーコン２０の位置および信号波の到来方向に基づいて、移動体１０の位置を推定することができる。
　本開示は、上述した種々の移動体測位システムを備える物流管理システムにも関している。この物流管理システムは、移動体１０によって運ばれる荷物が移動体１０から荷下ろしされたことを検知するセンシング装置５５を備える。すなわち、本開示の物流管理システムは、移動体測位システムと、移動体１０によって運ばれる荷物が移動体１０から荷下ろしされたことを検知するセンシング装置５５と、移動体測位システムによって測定された移動体１０の位置と、センシング装置５５の出力とに基づいて、移動体１０から荷下ろしされた荷物の位置を記憶する荷物位置管理装置５０と、を備える。センシング装置５５は、移動体１０を運転する作業者が携帯しているモバイル端末であってもよい。また、センシング装置５５は、移動体１０に取り付けられた重量センサであってもよい。例えば、センシング装置５５がタッチスクリーンを備えるモバイル端末の場合、そのタッチスクリーンを操作することにより、作業者は荷下ろしを行った荷物の番号などをセンシング装置５５に入力する。この物流管理システムは、移動体測位システムによって測定された移動体１０の位置と、センシング装置５５の出力とに基づいて、移動体１０から荷下ろしされた荷物の位置を記憶する荷物位置管理装置５０を備える。この構成によって、移動体１０によって運ばれる荷物の位置を管理することができる。
　図１４は、本開示による物流管理システムの実施形態を説明する倉庫内の模式的レイアウト図である。この例では、倉庫の天井において、Ｎ×Ｍ個（ＮおよびＭは、いずれも正の整数）のビーコン２０がＮ行およびＭ列に周期的に配列されている。図１４において、個々のビーコン２０を区別するため、ｉ行ｊ列（ｉおよびｊは、１≦ｉ≦Ｎ、１≦ｊ≦Ｍを満たす整数）の位置にあるビーコン２０に（ｉ，ｊ）の参照符号を付している。
　この例における移動体１０は、有人搬送台車である。移動体１０は、センシング装置５５を搭載した状態で倉庫内に移動する。操舵は移動体１０に乗車しているユーザ（作業者または運転者）が行う。移動体１０は、破線で示された経路を移動する。経路は、図示される例に限定されず、より複雑なパターンを有していてもよい。経路の途中において、ユーザが荷物６０および荷物６２をそれぞれ異なる位置に荷下ろしした。荷下ろしに際して、ユーザは荷下ろしを行ったことを示す操作をセンシング装置５５に対して行う。この実施形態において、センシング装置５５は、ユーザの入力操作に応じて荷物が移動体１０から荷下ろしされたことを検知し、出力を無線通信によって荷物位置管理装置５０に送信する。なお、ここでの出力は、センシング装置５５による出力である。こうして、荷物位置管理装置５０は、荷物が置かれたことを、そのときの移動体１０の位置に関連づけて記憶することができる。この構成において、ユーザがセンシング装置５５への入力操作を行うため、異なる位置への複数荷物の荷下ろしや移動など現場に即した行動に対応して、荷物を管理することができる。移動体１０の位置は、前述した移動体測位システムによる移動体１０のトラッキングに基づいて取得することができる。また、移動体測位システムによる移動体１０の測位は、センシング装置５５が作業者の入力操作があったときに実行してもよい。また、例えば、センシング装置５５によって、荷物が移動体１０から荷下ろしされたことが検知されたときに実行してもよい。
　移動体１０を操舵する者は、移動体１０の走行ルートを前もって知る必要はなく、倉庫内で移動体１０を走行させながら、適当な空きスペースに荷物を降ろしてもよい。
　荷物位置管理装置５０は、移動体１０の運行管理装置３０を兼ねていてもよい。この場合、荷物位置管理装置５０は、荷物を置くべき位置を作業者に知得させるため、適切な走行ルートを決定した後、走行ルートに沿ってビーコン２０の動作を第１モードから第２モードに切り替えてもよい。第２モードで動作するビーコン２０の光源２２が可視光を発すると、移動体１０を操舵する者は、光源２２の発光状態を頼りに、走行ルートに沿って移動体１０を走行させることが可能になる。
　＜他の実施形態＞
　走行する移動体１０の位置、あるいは荷下ろしの位置について、正確な位置座標が必要のない場合もある。そのような場合、「位置」としては、複数のビーコン２０にそれぞれ割り当てられた複数の区画領域のいずれであるかが特定できれば十分である。
　図１５は、本開示による物流管理システムの他の実施形態を示す図である。図１５には、複数のビーコン２０にそれぞれ割り当てられた複数の区画領域７０が示されている。区画領域７０は、縦横に延びる一点鎖線の境界線２００によって仕切られている。境界線２００は仮想的な線であり、実際に建造物の天井または床に引かれている必要はない。
　図１５の例において、荷物６０は、ＩＤ２１の識別番号を有するビーコン２０に割り当てられた区画領域７０に置かれている。一方、荷物６２は、ＩＤ３８の識別番号を有するビーコン２０に割り当てられた区画領域７０に置かれている。
　このように、本実施形態における荷物６０、６２の位置は、具体的なグルーバル座標の値ではなく、区画領域単位に特定される。前述したように、本開示の移動体測位システムによれば、移動体１０から荷下ろしをしたときに最も近い位置にあるビーコン２０に固有の識別情報を検出できる。この識別情報があれば、荷物を置いた位置を区画領域単位で特定することが可能である。移動体１０に最も近い位置にあるビーコン２０とは、信号波を受けたアレーアンテナ１２を基準として、図８に示す角度αが最も小さな到来方向を示すビーコン２０である。
　この場合、移動体１０の向き（図１２の角度Θ）を知る必要はない。従って、信号波の到来方向（特に角度α）が推定できれば、移動体１０の最も近い位置にあるビーコン２０を識別することは容易である。
　図１６は、本開示による物流管理システムの更に他の実施形態を示す図である。この例において、ビーコン２０の配列は、一定の周期を有していない。区画領域７０は、荷物の置かれる領域にあわせて決定され得るため、ビーコン２０は、大きさが異なる区画領域７０の例えば中心に相当する位置に配置され得る。
　上記の実施形態において、ビーコンネットワークを構成するビーコン２０は、いずれも所定の位置に固定されている。移動体１０のアレーアンテナ１２は、位置が既知であるビーコン２０から信号波の方位を検知することにより、自己位置を推定することが可能になる。一方、このようにして自己位置を決定した移動体１０のアレーアンテナ１２は、移動可能で位置が変化し得る他のビーコン（モバイルビーコン）からの信号波を受けることも可能である。移動体１０の位置が推定されていれば、その移動体１０からのモバイルビーコンの推定方位を求めることにより、モバイルビーコンの位置そのものを推定することが可能になる。
　図１７は、本開示による物流管理システムの更に他の実施形態を説明するための模式図である。図１７に示される例において、移動体１０は、上下に移動するリフト装置１５０と、リフト装置１５０の動作に伴って変位するビーコン２０とを備えている。移動体１０の位置は、所定の位置に固定されたビーコン２０からの信号波に基づいて求められる。一方、リフト装置１５０の可動部に搭載されたビーコン２０の高さは、このビーコン２０からの信号波をアレーアンテナ１２が受け、アレー信号処理を実行することによって求められる。このように、移動体１０が備えるアレーアンテナ１２は、モバイルビーコンの測位に用いてもよいし、モバイルビーコンが取り付けられた可動物の位置または高さを推定してもよい。
　図１７に示されている複数のビーコン２０のそれぞれは、照明光を受ける向きに配置されたソーラ電池２３０（不図示）を備えている。ソーラ電池２３０を照明光を受ける向きに配置することによって、効率的に電力を生成し、ビーコン２０へ電力を供給することが可能である。このソーラ電池２３０は、電波吸収体２２０と不図示の照明装置との間に配置されている。
　本開示のビーコンネットワークおよび移動体測位システムは、屋内における移動体１０の測位に好適に用いられる。また、屋外においても、ビーコン２０を適切に配置することにより、移動体１０の測位に利用することが可能である。また、物流倉庫、工場、病院、空港などにおいて、部品、完成品、荷物などの搬送および位置管理に好適に利用され得る。
１０・・・移動体、１２・・・アレーアンテナ、１４・・・処理回路、２０・・・ビーコン、２２・・・光源、２４・・・アンテナ、２６・・・半導体集積回路、２８・・・バッテリ（電池）、３０・・・管理装置、４０・・・記憶装置、５０・・・荷物位置管理装置、２２０・・・電波吸収体、２３０・・・ソーラ電池

Claims (18)

  1. 　所定の位置に配置され、それぞれが識別情報を含む信号波を周期的または断続的に放射する複数のビーコンと、
    　前記複数のビーコンの少なくとも１個のビーコンから放射される前記信号波の放射角度を規制する電波吸収体と、
    を備えるビーコンネットワーク。
  2. 　所定の位置に配置された他の電波吸収体を備え、
    　前記他の電波吸収体は、前記複数のビーコンのそれぞれから放射された前記信号波の反射を抑制する、請求項１に記載のビーコンネットワーク。
  3. 　前記複数のビーコンは、床面に平行な平面に沿って拡がるグリッドの格子点位置に配置されている、請求項１または２に記載のビーコンネットワーク。
  4. 　前記複数のビーコンのそれぞれは、前記電波吸収体を有しており、
    　各ビーコンから前記電波吸収体によって規制された前記放射角度で放射された前記信号波が前記床面を照射する、請求項３に記載のビーコンネットワーク。
  5. 　前記複数のビーコンは、建造物の天井に配列されている、請求項１から４のいずれかに記載のビーコンネットワーク。
  6. 　前記複数のビーコンのそれぞれは、前記電波吸収体を有しており、
    　各ビーコンから前記電波吸収体によって規制された前記放射角度で放射された前記信号波は、前記天井の下方に進む、請求項５に記載のビーコンネットワーク。
  7. 　前記複数のビーコンのそれぞれは、電源として機能するソーラ電池を備える、請求項１から６のいずれかに記載のビーコンネットワーク。
  8. 　前記複数のビーコンのそれぞれは、前記ソーラ電池に照明光を受ける向きに配置されている、請求項７に記載のビーコンネットワーク。
  9. 　前記複数のビーコンのそれぞれは、照度センサを備えており、
    　前記信号波は、前記照度センサの出力を示す情報を含む、請求項７または８に記載のビーコンネットワーク。
  10. 　前記複数のビーコンのそれぞれは、温度センサを備えており、
    　前記信号波は、前記温度センサの出力を示す情報を含む、請求項１から９のいずれかに記載のビーコンネットワーク。
  11. 　請求項１から１０のいずれかに記載されたビーコンネットワークと、
    　アレーアンテナおよび処理回路を有する移動体と、
    　各識別情報を前記複数のビーコンのそれぞれの位置に関連づけるデータを格納する記憶装置と、
    を備え、　前記アレーアンテナは、複数のアンテナ素子を有し、前記ビーコンネットワークに含まれる複数のビーコンのそれぞれから放射された信号波を順次または同時に受信して前記複数のアンテナ素子からアレー信号を出力し、
    　前記処理回路は、　受信した前記信号波から前記識別情報を読み出し、
    　前記記憶装置に格納されている前記データを参照し、前記識別情報に基づいて、前記信号波を放射した少なくとも１個のビーコンの位置を決定し、
    　前記アレー信号に基づいて、受信した前記信号波の到来方向を推定し、
    　前記信号波を放射した前記少なくとも１個のビーコンの位置および推定された前記信号波の前記到来方向に基づいて、前記移動体の測位を行う、移動体測位システム。
  12. 　前記複数のビーコンおよび前記移動体は、それぞれ、近距離無線通信規格に従って通信する通信モジュールを有している、請求項１１に記載の移動体測位システム。
  13. 　前記処理回路は、前記信号波を放射した前記少なくとも１個のビーコンの位置および推定された前記信号波の前記到来方向に基づいて、前記移動体の姿勢を求める、請求項１１または１２に記載の移動体測位システム。
  14. 　前記複数のビーコンのそれぞれは、
    　第１の時間間隔で前記信号波を放射する第１のモードで動作することと、前記第１の時間間隔よりも短い第２の時間間隔で前記信号波を放射する第２のモードで動作することが可能である、請求項１１から１３のいずれかに記載の移動体測位システム。
  15. 　前記複数のビーコンは、前記移動体の測位を行うときの前記移動体の前記アレーアンテナに少なくとも２個のビーコンから放射された前記信号波が到達するように配置されている、請求項１１から１４のいずれかに記載の移動体測位システム。
  16. 　請求項１１から１５いずれかに記載の移動体測位システムと、
    　前記移動体によって運ばれる荷物が前記移動体から荷下ろしされたことを検知するセンシング装置と、
    　前記移動体測位システムによって測定された前記移動体の位置と、前記センシング装置の出力とに基づいて、前記移動体から荷下ろしされた前記荷物の位置を記憶する荷物位置管理装置と、
    を備える、物流管理システム。
  17. 　前記センシング装置は、ユーザの入力操作に応じて前記荷物が前記移動体から荷下ろしされたことを検知し、前記出力を無線通信によって前記荷物位置管理装置に送信する、請求項１６に記載の物流管理システム。
  18. 　識別情報を含む信号波を周期的または断続的に放射するビーコンであって、
    　プロセッサと、
    　前記プロセッサの動作を制御するプログラムを記憶しているメモリと、
    　前記プロセッサおよびメモリに電力を提供する電源と、
    　前記信号波として電磁波を放射するアンテナと、
    　前記信号波の放射角度を規制する電波吸収体を備える、ビーコン。
PCT/JP2018/040978 2017-11-17 2018-11-05 ビーコンネットワーク、移動体測位システムおよび物流管理システム WO2019098068A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019554170A JPWO2019098068A1 (ja) 2017-11-17 2018-11-05 ビーコンネットワーク、移動体測位システムおよび物流管理システム
US16/764,423 US11784407B2 (en) 2017-11-17 2018-11-05 Beacon network, moving-object positioning system, and logistics management system
CN201880070658.6A CN111295595A (zh) 2017-11-17 2018-11-05 信标网络、移动体定位系统以及物流管理系统

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-221757 2017-11-17
JP2017221757 2017-11-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019098068A1 true WO2019098068A1 (ja) 2019-05-23

Family

ID=66539524

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2018/040978 WO2019098068A1 (ja) 2017-11-17 2018-11-05 ビーコンネットワーク、移動体測位システムおよび物流管理システム

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11784407B2 (ja)
JP (1) JPWO2019098068A1 (ja)
CN (1) CN111295595A (ja)
WO (1) WO2019098068A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112019996A (zh) * 2019-05-31 2020-12-01 佳能株式会社 执行通信的装置及其控制方法
JP2021092418A (ja) * 2019-12-09 2021-06-17 国際先端技術総合研究所株式会社 飛行体及び飛行体測位システム
CN114040338A (zh) * 2021-11-25 2022-02-11 长安大学 利用单个移动信标的无线传感器网络节点定位方法及系统
WO2023100554A1 (ja) * 2021-11-30 2023-06-08 シャープ株式会社 太陽電池ビーコン及びビーコンシステム

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005050246A1 (ja) * 2003-11-18 2005-06-02 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha 測位装置
JP2006020083A (ja) * 2004-07-01 2006-01-19 Omron Corp タグ通信用アンテナ、タグ通信装置、タグ通信システム、タグ通信装置のスキャン調整方法、およびスキャン調整プログラム
JP2006236132A (ja) * 2005-02-25 2006-09-07 Matsushita Electric Works Ltd 自律移動ロボット
JP2008290859A (ja) * 2007-05-25 2008-12-04 Toyota Industries Corp 荷役位置検出方法及びシステム
JP2009012912A (ja) * 2007-07-04 2009-01-22 Toyota Industries Corp 物品管理方法
JP2013067207A (ja) * 2011-09-21 2013-04-18 Sanwa Tekki Corp 電車線路用監視システム
JP2015141136A (ja) * 2014-01-29 2015-08-03 中国電力株式会社 移動体の向きを示す情報を取得するシステム及び方法
JP2015190979A (ja) * 2014-03-27 2015-11-02 パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブアメリカＰａｎａｓｏｎｉｃ Ｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ 位置計測方法、位置計測プログラム及び無線装置
JP2017201473A (ja) * 2016-05-06 2017-11-09 ユーピーアール株式会社 無線タグ位置管理システムおよび無線タグ位置管理方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4542956B2 (ja) 2005-07-07 2010-09-15 株式会社東芝 カメラ画像歪み補正表示装置
JP2015106814A (ja) * 2013-11-29 2015-06-08 東京エレクトロニツクシステムズ株式会社 電波送信装置及び位置測定システム

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005050246A1 (ja) * 2003-11-18 2005-06-02 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha 測位装置
JP2006020083A (ja) * 2004-07-01 2006-01-19 Omron Corp タグ通信用アンテナ、タグ通信装置、タグ通信システム、タグ通信装置のスキャン調整方法、およびスキャン調整プログラム
JP2006236132A (ja) * 2005-02-25 2006-09-07 Matsushita Electric Works Ltd 自律移動ロボット
JP2008290859A (ja) * 2007-05-25 2008-12-04 Toyota Industries Corp 荷役位置検出方法及びシステム
JP2009012912A (ja) * 2007-07-04 2009-01-22 Toyota Industries Corp 物品管理方法
JP2013067207A (ja) * 2011-09-21 2013-04-18 Sanwa Tekki Corp 電車線路用監視システム
JP2015141136A (ja) * 2014-01-29 2015-08-03 中国電力株式会社 移動体の向きを示す情報を取得するシステム及び方法
JP2015190979A (ja) * 2014-03-27 2015-11-02 パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブアメリカＰａｎａｓｏｎｉｃ Ｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ 位置計測方法、位置計測プログラム及び無線装置
JP2017201473A (ja) * 2016-05-06 2017-11-09 ユーピーアール株式会社 無線タグ位置管理システムおよび無線タグ位置管理方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112019996A (zh) * 2019-05-31 2020-12-01 佳能株式会社 执行通信的装置及其控制方法
JP2020198505A (ja) * 2019-05-31 2020-12-10 キヤノン株式会社 装置、およびそのプログラム
JP2021092418A (ja) * 2019-12-09 2021-06-17 国際先端技術総合研究所株式会社 飛行体及び飛行体測位システム
CN114040338A (zh) * 2021-11-25 2022-02-11 长安大学 利用单个移动信标的无线传感器网络节点定位方法及系统
CN114040338B (zh) * 2021-11-25 2023-09-29 长安大学 利用单个移动信标的无线传感器网络节点定位方法及系统
WO2023100554A1 (ja) * 2021-11-30 2023-06-08 シャープ株式会社 太陽電池ビーコン及びビーコンシステム

Also Published As

Publication number Publication date
CN111295595A (zh) 2020-06-16
JPWO2019098068A1 (ja) 2020-11-26
US20200358180A1 (en) 2020-11-12
US11784407B2 (en) 2023-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2019098068A1 (ja) ビーコンネットワーク、移動体測位システムおよび物流管理システム
US11137433B2 (en) Radio wave measurement system
CN104137116B (zh) 用于为收发器标签供能的设备和方法
JP2008529120A (ja) センサ回路アレイ、センサ回路アレイを動作させるための制御装置およびセンサシステム
US11092663B2 (en) Apparatus and method for representing user information received by an antenna apparatus with a directional characteristic
US11115950B2 (en) Location services using multiple light fixtures
JP7226319B2 (ja) 移動体測位システムおよび物流管理システム
US20210312147A1 (en) Information processing apparatus, display control method, and storage medium
CN111052025A (zh) 移动机器人系统
WO2022039025A1 (ja) 送電装置、受電装置、送電制御方法、送電制御プログラム、受電制御方法、および受電制御プログラム
KR20210046078A (ko) 무선 전력 구동형 전자 선반 라벨
WO2018203135A1 (en) Multi-dimensional location of an object using multiple electrical devices
WO2022181428A1 (ja) 送電装置、送電制御方法、送電制御プログラム、送電制御装置、および無線給電システム
Kokert et al. Indoor localization system based on galvanometer-laser-scanning for numerous mobile tags (GaLocate)
WO2018221204A1 (ja) アレーアンテナを備える移動体、および、配車システム
WO2019150498A1 (ja) アンテナ複合体、アンテナ構造体及び通信システム
WO2022030160A1 (ja) 電子機器
KR20200143507A (ko) 무선 송전 장치 및 공중 이동체로의 송전 시스템
WO2022209053A1 (ja) マルチアンテナ、無線通信デバイス、およびトラッキングシステム
US20230028603A1 (en) Hybrid RFID and Wireless Communication System for Tracking of Assets and People and Method Thereof
JP2023102830A (ja) 検知センサ及び照明システム

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18877759

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019554170

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18877759

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1