WO2020184674A1 - 位置推定システム、位置推定装置、および位置推定方法 - Google Patents

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WO2020184674A1
WO2020184674A1 PCT/JP2020/010896 JP2020010896W WO2020184674A1 WO 2020184674 A1 WO2020184674 A1 WO 2020184674A1 JP 2020010896 W JP2020010896 W JP 2020010896W WO 2020184674 A1 WO2020184674 A1 WO 2020184674A1
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radio
position estimation
rssi
area
unit
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PCT/JP2020/010896
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高橋 洋
芽生 岡本
和磨 西保
亨宗 白方
純一 森田
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パナソニックIpマネジメント株式会社
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    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/33Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for indoor environments, e.g. buildings
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
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    • G01S5/02Position-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
    • HELECTRICITY
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    • H04B17/30Monitoring; Testing of propagation channels
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    • HELECTRICITY
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    • H04W84/00Network topologies
    • H04W84/02Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/10Small scale networks; Flat hierarchical networks

Definitions

  • the present disclosure relates to a position estimation system, a position estimation device, and a position estimation method.
  • a communication system using wireless communication for example, a system in which a wireless terminal wirelessly connects to a wireless access point connected to a communication network is known.
  • the connection is avoided by switching the connection destination to another wireless access point (Patent Document 1).
  • the non-limiting examples of the present disclosure contribute to the provision of an improved position estimation system, position estimation device, and position estimation method for collecting received quality information.
  • the position estimation system includes a first radio node forming a radio area, one or more second radio nodes moving in the radio area, and a plurality of radio nodes installed in the radio area. Based on information indicating the radio reception quality at the third radio node and the plurality of third radio nodes and the one or more second radio nodes collected by the first radio node.
  • the position estimation device includes a position estimation device that estimates the position of the one or more second radio nodes, and the position estimation device is the one or more second of the plurality of division areas that divide the radio area.
  • a determination circuit that determines a division area for collecting information including the radio reception quality in the second radio node on behalf of the first radio node based on information on the time resource capacity of radio communication for the radio node. For any of the plurality of third radio nodes installed in the determined division area, the radio reception quality of the one or more second radio nodes located in the division area is collected.
  • a configuration is adopted in which a transmission circuit for transmitting an instruction to be used is provided.
  • the position estimation device is a time for wireless communication for one or more second wireless nodes moving in the wireless area for each of a plurality of divided areas that divide the wireless area formed by the first wireless node.
  • a determination circuit for determining a division area for collecting information including the radio reception quality in the second radio node on behalf of the first radio node based on the information on the resource capacity, and a decision circuit installed in the radio area.
  • the third radio node installed in the determined division area is described in the one or more second radio nodes located in the division area.
  • the time of radio communication for one or more second radio nodes moving in the radio area for each of a plurality of division areas that divide the radio area formed by the first radio node is determined, and the division area is installed in the radio division area.
  • the radio reception quality of the one or more second radio nodes located in the division area with respect to the third radio node installed in the determined division area is adopted in the position of the second radio node is estimated.
  • FIG. 1 A flowchart showing an example of the operation of the position estimation system which concerns on Embodiment 1.
  • a flowchart showing an example of the operation of the position estimation system according to the first embodiment The figure which shows an example of the structure of the lighting control device which concerns on Embodiment 1.
  • Block diagram showing an example of the configuration of the access point according to the first embodiment A block diagram showing an example of the configuration of the lighting device according to the first embodiment.
  • Block diagram showing an example of the configuration of the mobile terminal according to the first embodiment A flowchart showing an example of the operation of the lighting control device according to the first embodiment.
  • a flowchart showing an example of the operation of the access point according to the first embodiment A flowchart showing an example of the operation of the lighting device according to the first embodiment.
  • Diagram showing network topology and RSSI collection after a mobile terminal has moved between areas The figure explaining the network topology and RSSI collection which concerns on Embodiment 1.
  • a flowchart showing an example of the processing flow of the position estimation system according to the second embodiment A block diagram showing an example of the configuration of the control device according to the second embodiment.
  • Block diagram showing an example of the configuration of the anchor according to the second embodiment Block diagram showing an example of the configuration of the lighting fixture according to the second embodiment
  • Block diagram showing an example of the configuration of the mobile terminal according to the second embodiment A flowchart showing an example of the processing flow of the control device in the lighting arrangement estimation according to the second embodiment.
  • Sequence diagram showing an example of mobile terminal position estimation in the second embodiment The figure which shows an example of the determination of the reliability in Embodiment 2.
  • FIG. 3 The figure explaining an example of calculation of an approximate curve Diagram showing an example of RSSI-distance conversion table Diagram showing an example of a priority list
  • FIG. 3 A flowchart showing an example of a processing flow in the threshold calculation of the convergence determination according to the third embodiment.
  • a flow chart showing an example of the processing flow in the area determination according to the third embodiment. Flow chart showing an example of the processing flow in the reference station selection according to the third embodiment
  • FIG. 3 shows another example of the position estimation result candidate in the reference station selection which concerns on Embodiment 3.
  • FIG. 3 shows another example of the position estimation result candidate in the reference station selection which concerns on Embodiment 3.
  • multiple wireless communication areas may be assigned to departments or functions, respectively. Multiple wireless communication areas may be separated by rooms or may be allocated without physical boundaries within a single floor.
  • each wireless communication area is equipped with a wireless access point and a radio built into the lighting equipment connected to the wireless access point in each area. I have something to do.
  • Over) processing occurs. That is, as the number of wireless terminals in the wireless communication area increases, in addition to the control packet for estimating the position of the wireless terminal, the transmission / reception of the control packet for the connection destination switching process occurs, so that the wireless access point is transmitted. The number of packets increases.
  • the radio built into the lighting equipment installed in a relatively large space such as one floor is a radio that supports specific low power wireless communication, it can be transmitted per unit time (for example, 1 hour). Due to the limited time, the transmission time is exhausted by controlling the lighting equipment with a small number of wireless access points and controlling the radio equipment built into the lighting equipment and the position of the wireless terminal. It ends up.
  • a certain floor in the office or store is divided into two areas A1 and A2, and the inside of the office is moved by using the radio built in the lighting fixtures installed on the ceiling in each of the multiple areas.
  • An example will be described in which the position of a mobile terminal carried by a person is estimated using a radio built in a lighting fixture and received signal strength information (Received Signal Strength Indicator: hereinafter, RSSI) collected from the mobile terminal. .. The same applies even when the area is divided into three or more areas.
  • RSSI Received Signal Strength Indicator
  • FIG. 13A is a diagram illustrating the network topology and RSSI collection before the mobile terminal 40c moves between the areas A1 and A2.
  • access points 50b and 50c having a lighting function are installed in each area.
  • Mobile terminals 40a, 40b, 40c existing in the area connect to the access point 50b or 50c that manages the wireless network in the area, and transmit and receive packets.
  • the access point 50b having a lighting function has an area A1 as a communication area, and a network ID: "50b" for identifying a wireless network is defined. As shown in FIG. 13A, the mobile terminal 40a is located in the area A1 and connects to the access point 50b.
  • the area A2 is set as the communication area, and the network ID: "50c" for managing the wireless network is defined.
  • the mobile terminals 40b and 40c are located in the area A2 and are connected to the access point 50c.
  • FIG. 13B is a diagram showing the network topology and RSSI collection after the mobile terminal 40c has moved between areas A1 and A2.
  • the mobile terminal 40c After the mobile terminal 40c moves from the area A2 to the area A1, the mobile terminal 40c connects to the access point 50b and goes out of the communication area of the access point 50c, as shown in FIG. 13B. Therefore, when the mobile terminal 40c moves, the access point 50c is required to perform a connection process (handover) with the access point 50b.
  • the network ID is changed due to the handover process. Further, communication by the mobile terminal 40c is limited to communication with the mobile terminal 40a or the access point 50b within the same network ID. Therefore, it is difficult to receive an RSSI request packet having another network ID.
  • an access point 50a for managing the respective access points 50b and 50c may be installed.
  • the access point 50a is sometimes called an access point controller.
  • the access point 50b or 50c may relay the information.
  • the cumulative transmission time of the access points 50a, 50b, and 50c increases with the relay processing.
  • reception quality information may be arbitrary information that can be used for position estimation, and may be, for example, a radio wave arrival direction or a radio wave arrival time.
  • 14A and 14B are diagrams illustrating the network topology and RSSI collection according to the first embodiment.
  • the access point 20 manages the wireless network, and the wireless nodes (lighting devices 30a, 30b having a wireless communication function) located within the communication area of the access point 20. , And mobile terminals 40a, 40b, 40c) having a wireless communication function.
  • Area A1 and area A2 are, for example, areas that divide one floor in the office. Area A1 and area A2 do not have to correspond to the range of the communication area of the wireless node.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of the position estimation system 100 according to the first embodiment.
  • the position estimation system 100 includes a lighting control device (position estimation device) 10 having a wireless communication function, an access point (first wireless node) 20, and a lighting device (third wireless node) 30 (third wireless node) having a wireless communication function. 30a, 30b) and a mobile terminal (second wireless node) 40 (40a, 40b, 40c) having a wireless communication function.
  • the lighting control device 10 communicates with the access point 20 by wire or wirelessly.
  • the access point 20 wirelessly communicates with the lighting devices 30a and 30b and the mobile terminals 40a, 40b and 40c.
  • the access point 20 manages a star-shaped wireless network composed of lighting devices 30a and 30b and mobile terminals 40a, 40b and 40c.
  • the communication area of the position estimation system 100 is a range (wireless area) in which radio waves satisfying a predetermined reception quality reach from the access point 20.
  • the lighting devices 30a and 30b and the mobile terminals 40a, 40b and 40c are in the communication area, and radio waves satisfying a predetermined reception quality reach from the access point 20, so that the access point 20 Can communicate with.
  • the communication area is divided into two areas A1 and an area A2 (division area) surrounded by a dotted line shown in FIG.
  • the lighting device 30a is installed in the area A1, and the lighting device 30b is installed in the area A2.
  • the mobile terminals 40a, 40b, and 40c can move within the communication area of the access point 20.
  • the mobile terminals 40a and 40c are located in the area A1
  • the mobile terminals 40b are located in the area A2.
  • the lighting devices 30a and 30b and the mobile terminals 40a, 40b and 40c, excluding the access point 20, are referred to as wireless nodes. Further, the lighting devices 30a and 30b and the mobile terminals 40a, 40b and 40c are collectively referred to as a wireless node group. Further, an identifier (hereinafter referred to as an ID) is assigned to each wireless node, and the wireless node can be identified by the identifier.
  • the identifier is, for example, a MAC (Media Access Control) address, a device address, or an IP address.
  • FIG. 2 is a flowchart showing an example of the operation of the position estimation system 100 according to the first embodiment.
  • the lighting control device 10 causes the access point 20 to collect RSSI from the wireless node group which is the collection target node.
  • the collection target node is a wireless node for which RSSI information is collected.
  • the RSSI information is information including the ID of the radio node and the RSSI between the radio node and the collection target node. In one example, the RSSI information further includes the ID of the node to be collected.
  • the access point 20 transmits an RSSI request packet for requesting transmission of RSSI information to the lighting device 30 in addition to a signal for instructing the lighting device 30 to turn on or off the lighting.
  • the access point 20 receives the RSSI response packet including the RSSI information transmitted from the radio node group in response to the reception of the RSSI request packet, collects the RSSI information, and transmits the RSSI information to the lighting control device 10.
  • the packet is an example of a signal.
  • the lighting control device 10 estimates the positions of the mobile terminals 40a, 40b, and 40c based on the collected RSSI information.
  • the lighting control device 10 acquires, for example, the distance between wireless nodes based on RSSI information, and uses the principle of three-point surveying and the known position information of the lighting device 30 to obtain the distance between the mobile terminals 40a, 40b, and 40c. Estimate the position.
  • the lighting control device 10 monitors the capacity (time resource capacity) of the access point 20 for each area and the total transmission time of the access point 20.
  • the capacity is the capacity of the time resource used by the access point 20 for transmitting and receiving a wireless signal to and from the mobile terminal 40.
  • the total transmission time is the total time required for the access point 20 to transmit the packet to the wireless node group.
  • the lighting control device 10 determines whether or not the capacity exceeds the capacity threshold value (threshold value) for each area based on the attributes for each area.
  • the capacity of the area is proportional to the number of mobile terminals 40 located in the area.
  • the proportionality coefficient is, for example, 1.
  • the capacity threshold is determined according to, for example, the maximum number of mobile terminals 40 located in the area when the access point 20 collects RSSI information directly from the mobile terminals 40 in the area. ..
  • the lighting control device 10 causes the lighting device 30 in the area to collect RSSI information from the mobile terminal 40 in the area.
  • the capacity of the area is proportional to the weighted number of mobile terminals 40 located in the area.
  • the proportionality coefficient is, for example, 1.
  • the weighted number is the total of the weights determined for each mobile terminal 40 over the mobile terminals 40 in the area.
  • the weight is determined, for example, according to the frequency of position estimation.
  • the capacity threshold is determined according to, for example, the maximum value of the weighted number of mobile terminals 40 located in the area when the access point 20 collects RSSI information directly from the mobile terminals 40 in the area. Will be done.
  • the weight may be corrected according to the attributes of the mobile terminal 40. For example, in the office, the weight may be multiplied by a correction coefficient for the mobile terminal 40 owned by the visitor. Further, the weight may be multiplied by a correction coefficient according to the mobility of the mobile terminal 40 (a measure indicating how much the mobile terminal 40 is moving per unit time). For example, the correction coefficient of the mobile terminal 40 possessed by a person seated in a fixed seat in which a person to be seated is specified is a mobile terminal possessed by a person seated in another seat other than the fixed seat. It may be smaller than the correction coefficient of 40, for example, 0.1.
  • the capacity threshold is, for example, the maximum value of the number of mobile terminals 40 located in the area when the access point 20 directly collects RSSI from the mobile terminals 40 in the area.
  • the lighting control device 10 further determines whether or not there is a remaining transmission time of the access point 20 based on the total transmission time acquired from the access point 20.
  • the lighting control device 10 determines an area for distributing the transmission of the RSSI request packet from the access point 20 to the lighting device 30 based on these determinations.
  • the lighting control device 10 selects a lighting device 30 (referred to as a master) for collecting RSSI information from the lighting devices 30 existing in the area determined to disperse the transmission of RSSI request packets. ..
  • the lighting control device 10 then transmits RSSI information, including a list of radio nodes (referred to as sub-radio nodes) that collect RSSI, to the selected master via the access point 20. Let the master take over the collection of.
  • the RSSI collection agency notification is a notification instructing the destination wireless node to collect RSSI information on behalf of the user.
  • step S14 the master collects RSSI information from the sub-radio node group included in the RSSI collection agency notification.
  • the collected RSSI information is transmitted to the lighting control device 10 via the access point 20.
  • step S15 the lighting control device 10 causes the access point 20 to collect RSSI information from the wireless nodes other than the sub-radio node group collected by the master in step S14.
  • the access point 20 transmits an RSSI request packet to a radio node excluding the sub radio node group.
  • the access point 20 receives the RSSI response packet including the RSSI information transmitted from the wireless node in response to the reception of the RSSI request packet, collects the RSSI information, and transmits the RSSI information to the lighting control device 10.
  • step S16 the lighting control device 10 estimates the position of the mobile terminal 40 that has collected RSSI information from the access point 20. After that, the lighting control device 10 ends the process.
  • the position estimation system 100 is composed of one wireless network as shown in FIGS. 14A and 14B. Further, in the position estimation system 100, as described above with reference to FIG. 2, the function of collecting RSSI information is delegated to the master selected by the lighting control device 10. As a result, RSSI information from the mobile terminal 40 can be collected without changing the network topology (network address, etc.) and suppressing the accumulation of transmission time of the access point 20.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of the configuration of the lighting control device 10 according to the first embodiment.
  • the lighting control device 10 includes a wired communication unit 11, a lighting control unit 12, an area attribute management unit (determination circuit) 13, an RSSI collection control unit (transmission circuit) 14, and a position estimation unit (estimation circuit) 15. Be prepared.
  • the components in the lighting control device 10 are connected by, for example, a bus, and communication between the components is performed via the bus.
  • the wired communication unit 11 transmits and receives control signals and data signals between the access point 20 and the wireless node that wirelessly communicates with the access point 20 by communicating with the access point 20 via wired communication.
  • Wired communication is, for example, communication using Ethernet (registered trademark).
  • the lighting control unit 12 generates a control signal instructing the lighting devices 30a and 30b to be turned on or off, and transmits the control signal to the lighting devices 30a and 30b via the wired communication unit 11 and the access point 20 to cause the lighting device 30a, Control 30b.
  • the lighting control unit 12 may generate a control signal instructing dimming or toning, in addition to turning on or off the lighting devices 30a and 30b.
  • the area attribute management unit 13 monitors whether the number of mobile terminals 40 located in the area exceeds the capacity threshold value set for each area, based on the attributes of the area assigned to each area.
  • Area attributes are defined as moving areas and non-moving areas.
  • the moving area in the attribute of the area is an area to which the mobile terminal 40 moves.
  • the mobile area in the office is, for example, a free address.
  • the non-moving area in the area attribute is an area in which the mobile terminal 40 moves less than the moving area.
  • a non-moving area is an area where individual booths and individual seats are concentrated in an office.
  • the capacity threshold value of the area A1 is 1 and the capacity threshold value of the area A2 is 2.
  • the area attribute management unit 13 determines that the number of mobile terminals 40 does not exceed the capacity threshold of the area A1. To do. Further, in FIG. 1, since there are two mobile terminals 40b and 40c in the area A2, similarly, the area attribute management unit 13 does not exceed the capacity threshold value of the area A2 in the number of mobile terminals 40. to decide.
  • RSSI information held by the mobile terminal 40 used for position estimation is appropriately collected according to the area where high estimation accuracy is required and the area where high estimation frequency is required. it can.
  • the RSSI collection control unit 14 issues an RSSI collection request command or an RSSI collection proxy notification command based on the control signal from the area attribute management unit 13 and the total transmission time acquired from the access point 20.
  • the RSSI collection request command is a command instructing the access point 20 to collect RSSI information of the collection target node, and includes a collection target ID list which is an ID list of the collection target node.
  • the RSSI collection agency notification command is a command instructing the access point 20 to transmit the RSSI collection agency notification to the master, and includes a collection target ID list and a master ID (master ID).
  • the command is an example of a control signal.
  • the RSSI collection control unit 14 outputs the RSSI collection request command or the RSSI collection agency notification command to the access point 20 via the wired communication unit 11.
  • An example in which the lighting control device 10 can suppress the number of signal transmissions of the access point 20 by using the RSSI collection proxy notification command will be described later with reference to FIG.
  • the position estimation unit 15 estimates the position of the mobile terminal 40 based on the RSSI information received from the wireless node via the access point 20. For example, the position estimation unit 15 calculates the distance between the mobile terminals 40a, 40b, 40c, the lighting devices 30a, 30b, and the access point 20 based on the collected RSSI information. Next, the position estimation unit 15 calculates the relative position between the mobile terminals 40a, 40b, 40c, the lighting devices 30a, 30b, and the access point 20 based on the calculated distance. Next, the position estimation unit 15 estimates the positions of the mobile terminals 40a, 40b, 40c based on the absolute positions of the wireless nodes (for example, the lighting devices 30a, 30b) whose absolute positions are known and the calculated relative positions. To do.
  • the absolute positions of the wireless nodes for example, the lighting devices 30a, 30b
  • FIG. 4 is a block diagram showing an example of the configuration of the access point 20 according to the first embodiment.
  • the access point 20 includes a wireless communication unit 21, a wireless resource management unit 22, a wired communication unit 23, an RSSI collection unit 24, and an antenna 25.
  • each component in the access point 20 is connected by, for example, a bus, and communication between the components is performed via the bus.
  • the wireless communication unit 21 wirelessly communicates with at least one of the lighting devices 30a and 30b and the mobile terminals 40a, 40b and 40c via the antenna 25.
  • the wireless communication unit 21 uses a CSMA (Carrier Sense Multiple Access) method as the access method.
  • the wireless communication method using the CSMA method is, for example, wireless LAN (Local Maria Network), Bluetooth (registered trademark), WiGig, specified low power radio, or LPWA (Low Power Wide Area).
  • the wireless communication unit 21 may use TDMA (Time Division Multiple Access) as the wireless communication method.
  • the wireless resource management unit 22 performs wireless communication connection processing and band control between the lighting devices 30a and 30b and the mobile terminals 40a, 40b and 40c. Further, the radio resource management unit 22 measures the time required for the access point 20 to transmit the packet, and stores the cumulative value of the transmission time.
  • the wired communication unit 23 performs wired communication with the lighting control device 10.
  • Wired communication is, for example, communication using Ethernet (registered trademark).
  • the RSSI collection unit 24 transmits an RSSI request packet for requesting transmission of RSSI information to a wireless node whose ID is included in the collection target ID list included in the RSSI collection request command notified from the lighting control device 10. .. Next, the RSSI collection unit 24 collects the RSSI information included in the RSSI response packet in response to the reception of the RSSI response packet. Further, the RSSI collection agent 24 transmits the RSSI collection agent notification packet to the wireless node (master) specified by the destination ID included in the RSSI collection agent notification command. Next, the RSSI collection unit 24 collects the RSSI information included in the RSSI collection result notification packet in response to the reception of the RSSI collection result notification packet. In one example, the RSSI collection unit 24 temporarily stores the collected RSSI information. The RSSI collecting unit 24 transmits the collected RSSI information to the lighting control device 10 via the wired communication unit 23.
  • FIG. 5 is a block diagram showing an example of the configuration of the lighting device 30 (30a, 30b) according to the first embodiment.
  • the lighting device 30 (30a, 30b) includes a wireless communication unit 31, an antenna 36, a lighting unit 32, an RSSI measurement unit 35, an RSSI information response control unit 33, and an RSSI collection protocol agency unit 34.
  • the configurations of the lighting devices 30a and 30b are common.
  • each component in the lighting device 30 is connected by, for example, a bus, and communication between the components is performed via the bus.
  • the wireless communication unit 31 wirelessly communicates with the access point 20 via the antenna 36.
  • the access method of the wireless communication unit 31 corresponds to the access method used by the wireless communication unit 21 of the access point 20.
  • the lighting unit 32 turns on, changes the tone, changes the color, or turns off the lighting based on the control signal received from the lighting control device 10.
  • the lighting unit 32 is, for example, an LED (Light Emitting Diode) or a fluorescent lamp.
  • the RSSI measurement unit 35 measures RSSI according to the reception (interception) of the RSSI request packet addressed to the wireless node different from the lighting device 30. Further, the RSSI measurement unit 35 extracts the ID of the source radio node included in the RSSI request packet (hereinafter referred to as the source ID), and saves the RSSI information including the extracted source ID and the measured RSSI. To do.
  • the RSSI information response control unit 33 generates an RSSI response packet including the RSSI information stored by the RSSI measurement unit 35 in response to the reception of the RSSI request packet addressed to the lighting device 30, and the access point 20 via the wireless communication unit 31. Send to.
  • the RSSI collection protocol proxy unit 34 transmits the RSSI request packet to the wireless node whose ID is included in the RSSI collection proxy notification packet in response to the reception of the RSSI collection proxy notification packet from the access point 20.
  • the RSSI collection protocol agency unit 34 receives the RSSI response packet from the radio node whose ID is included in the RSSI collection agency notification packet.
  • the RSSI collection protocol agency unit 34 collects RSSI information from the RSSI response packet, and transmits the RSSI collection result notification packet including the collected RSSI information to the access point 20.
  • FIG. 6 is a block diagram showing an example of the configuration of the mobile terminal 40 (40a, 40b, 40c) according to the first embodiment.
  • the mobile terminal 40 (40a, 40b, 40c) includes a wireless communication unit 41, an antenna 44, an RSSI measurement unit 43, and an RSSI information response control unit 42.
  • the configurations of the mobile terminals 40a, 40b, and 40c are common.
  • each component in the mobile terminal 40 is connected by, for example, a bus, and communication between the components is performed via the bus.
  • the wireless communication unit 41 wirelessly communicates with at least one of the access point 20 and the lighting devices 30 and 30 via the antenna 44.
  • the RSSI measurement unit 43 measures RSSI according to the reception (interception) of the RSSI request packet addressed to the wireless node different from the mobile terminal 40. Further, the RSSI measurement unit 43 extracts the source ID included in the RSSI request packet, and stores the RSSI information including the extracted source ID and the measured RSSI.
  • the RSSI information response control unit 42 generates an RSSI response packet including the RSSI information stored by the RSSI measurement unit 43 in response to the reception of the RSSI request packet addressed to the mobile terminal 40a, and the access point 20 via the wireless communication unit 41. Send to.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an example of the operation of the lighting control device 10 according to the first embodiment.
  • step S71 the area attribute management unit 13 of the lighting control device 10 determines whether or not there is an area where the number of mobile terminals 40 located inside exceeds the capacity threshold.
  • step S72 the RSSI collection control unit 14 of the lighting control device 10 has the total transmission time from the access point 20. Is acquired, and it is determined whether or not the remaining transmission time is larger than the threshold value.
  • the threshold value of the remaining transmission time may be 180 seconds, which is 50% of the total transmission time of 360 seconds, 270 seconds of 75%, or 90 seconds of 25%, for example, in a specific low power radio using the 920 MHz band. It may be.
  • step S73-1 the area attribute management unit 13 of the lighting control device 10 substitutes RSSI collection from the lighting devices installed in the area. Select the master to be made.
  • the RSSI collection control unit 14 of the lighting control device 10 is an ID of a wireless node group (sub-radio node group) that is a wireless node existing in the area and the lighting device 30 substitutes for collecting RSSI information.
  • a collection target ID list including the above is created, and an RSSI collection proxy notification command including the collection target ID list and the master ID is transmitted to the access point 20.
  • step S74 the RSSI collection control unit 14 of the lighting control device 10 collects RSSI information of the sub radio node group from the master. The contents of the collection process will be described later with reference to FIG.
  • step S75 the RSSI collection control unit 14 of the lighting control device 10 collects RSSI information from the radio nodes of the radio node group that are not included in the sub radio node group via the access point 20, and then steps the process. Proceed to S77. The contents of the collection process will be described later with reference to FIG.
  • step S71 NO
  • step S72 YES
  • step S76 the RSSI collection control unit 14 of the lighting control device 10 collects RSSI information from the wireless node group via the access point 20.
  • step S77 the position estimation unit 15 of the lighting control device 10 estimates the position of the mobile terminal based on the collected RSSI information. After that, the lighting control device 10 ends the process.
  • FIG. 8 is a flowchart showing an example of the operation of the access point 20 according to the first embodiment.
  • step S81 the access point 20 determines the type of command received from the lighting control device 10.
  • the command type is RSSI collection request command (step S81: RSSI collection request command)
  • step S82 the access point 20 generates an RSSI collection request packet including the collection target ID list included in the RSSI collection request command. To do.
  • the access point 20 transmits an RSSI request packet to the radio node whose ID is included in the collection target ID list.
  • step S83 the access point 20 receives the RSSI response packet transmitted from the wireless node and stores the RSSI information included in the RSSI response packet.
  • step S84 the access point 20 determines whether or not RSSI information has been collected from all the radio nodes whose IDs are included in the collection target ID list. If RSSI information has not been collected from all the radio nodes (step S84: NO), the process proceeds to step S82.
  • step S85 the access point 20 is required to transmit the RSSI request packet and the RSSI collection proxy notification packet, control packet, and the like. Save the transmission time.
  • step S86 the access point 20 transmits an RSSI collection result notification command including the RSSI information collected in step S83 and the total transmission time saved in step S85 to the lighting control device 10. After that, the access point 20 ends the process.
  • step S87 the access point 20 has the destination ID included in the RSSI collection agent notification command.
  • the RSSI collection proxy notification packet including the collection target ID list included in the RSSI collection proxy notification command is transmitted to the wireless node (master) specified in.
  • step S88 the access point 20 generates an RSSI collection result notification command including RSSI information included in the RSSI collection result notification packet received from the master, and transmits the RSSI collection result notification command to the lighting control device 10 (transfers the RSSI collection result notification). .. After that, the access point 20 ends the process.
  • FIG. 9 is a flowchart showing an example of the operation of the lighting devices 30a and 30b according to the first embodiment.
  • the operation of the lighting device 30b is the same as the operation of the lighting device 30a.
  • the operation of the lighting device 30a will be described below.
  • step S91 the lighting device 30a determines the type of packet received from the access point 20.
  • the type of the received packet is the RSSI collection proxy notification packet (step S91: RSSI collection proxy notification packet)
  • step S92 the lighting device 30a collects the RSSI request packet included in the RSSI proxy collection notification packet.
  • the packet is transmitted to the wireless node (sub wireless node) whose ID is included in the ID list.
  • step S93 the lighting device 30a determines whether or not RSSI information has been collected from all the sub-radio nodes.
  • RSSI information is not collected from all the sub-radio nodes (step S93: NO)
  • the lighting device 30a proceeds to the process in step S92.
  • step S93 When RSSI information is collected from all the sub radio nodes (step S93: YES), the process proceeds to step S94.
  • step S94 the lighting device 30a transmits the RSSI information collected in step S92 to the access point 20. After that, the lighting device 30a ends the process.
  • step S95 the lighting device 30a determines whether or not the RSSI request packet is addressed to the lighting device 30a.
  • step S96 the lighting device 30a stores the source ID included in the received RSSI request packet in association with the measured RSSI. After that, the lighting device 30a ends the process.
  • step S97 the lighting device 30a generates an RSSI response packet including the stored RSSI information and transmits it to the access point 20. After that, the lighting device 30a ends the process.
  • FIG. 10 is a flowchart showing an example of the operation of the mobile terminals 40a, 40b, 40c according to the first embodiment.
  • the operations of the mobile terminals 40b and 40c are common to the operations of the mobile terminals 40a.
  • the operation of the mobile terminal 40a will be described below.
  • step S101 the mobile terminal 40a determines whether or not the received RSSI request packet is addressed to the mobile terminal 40a.
  • the mobile terminal 40a transmits an RSSI response packet including the stored RSSI information and ends the process.
  • step S101: NO the mobile terminal 40a associates the mobile terminal 40a with the source ID included in the RSSI request packet and the measured RSSI in step S103. Save the RSSI information to be attached and end the process.
  • FIG. 11A is a layout diagram showing an example of the location positions of the mobile terminals 40a, 40b, and 40c according to the times T0 and T1 according to the first embodiment.
  • FIG. 11B is a layout diagram showing an example of the location positions of the mobile terminals 40a, 40b, and 40c according to the time T2 according to the first embodiment.
  • the illumination control device 10 and the access point 20 are not shown.
  • the mobile terminals 40a are located in the area A1 and the mobile terminals 40b and 40c are located in the area A2. Then, at time T1, the mobile terminal 40c starts moving from area A2 to area A1, and at time T2 shown in FIG. 11B, the mobile terminal 40c completes the movement from area A2 to area A1. Therefore, at time T2, the mobile terminals 40a and 40c are located in the area A1, and the mobile terminals 40b are located in the area A2.
  • FIG. 12 is a sequence diagram showing an example of the operation of the position estimation system 100 according to the first embodiment.
  • the operation shown in FIG. 12 is the operation of the position estimation system 100 when the capacity thresholds of the areas A1 and A2 shown in FIGS. 11A and 11B are 1 and 3, respectively. Further, at time T0, the lighting devices 30a and 30b and the mobile terminals 40a, 40b and 40c are connected to the access point 20, and the positions of the mobile terminals 40a, 40b and 40c are determined by the lighting control device 10. It has already been estimated.
  • the lighting control device 10 determines whether or not the number of mobile terminals 40 located in each area exceeds the capacity threshold. The number of mobile terminals 40 located in the area A1 and the area A2 does not exceed the respective capacity thresholds. Therefore, the lighting control device 10 generates an RSSI collection request command C1 including a list including IDs of the lighting devices 30a and 30b which are collection target nodes and the mobile terminals 40a, 40b and 40c, and transmits the RSSI collection request command C1 to the access point 20.
  • the access point 20 is a collection target composed of lighting devices 30a and 30b and mobile terminals 40a, 40b and 40c whose IDs are included in the collection target ID list included in the RSSI collection request command C1 in response to the reception of the RSSI collection request command C1. Collect RSSI information from the node.
  • the access point 20 transmits an RSSI request packet P1 to the lighting device 30a.
  • the lighting device 30a In response to the reception of the RSSI request packet P1, the lighting device 30a generates the RSSI response packet P2 including the RSSI information stored in the lighting device 30a and transmits it to the access point 20.
  • the access point 20 makes the RSSI request packet P3 for the lighting device 30a and the mobile terminals 40a, 40b, 40c, respectively.
  • P5, P7, P9 are transmitted.
  • the lighting device 30a and the mobile terminals 40a, 40b, and 40c receive RSSI request packets P3, P5, P7, and P9, respectively, and receive RSSI response packets P4, P6, P8, respectively, which include RSSI information stored in each. Generate P10 and send it to the access point 20.
  • the access point 20 that has collected RSSI information from the collection target node transmits the RSSI collection result notification command C2 including the collected RSSI information to the lighting control device 10.
  • the lighting control device 10 estimates the position of the radio node group based on the collected RSSI information.
  • the mobile terminal 40c starts moving from A2 to A1, and at time T2, the mobile terminal 40c completes the movement from A2 to A1.
  • the lighting control device 10 estimates the position of the mobile terminal 40c, and determines that the number of wireless devices existing in the area A1 is two and exceeds the capacity threshold of the area A1. Therefore, the lighting control device 10 selects the lighting device 30a existing in the area A1 as the master, and selects the mobile terminals 40a and 40c as the sub-radio node group.
  • the lighting control device 10 generates an RSSI collection proxy notification command C4 including a collection target ID list including IDs of radio nodes belonging to the sub-radio node group and a master ID of the master lighting device 30a. Next, the lighting control device 10 transmits the generated RSSI collection agency notification command C4 to the access point 20. In response to the reception of the RSSI collection agency notification command C4, the access point 20 generates the RSSI collection agency notification packet P11 including the collection target ID list included in the RSSI collection agency notification command C4 and transmits it to the lighting device 30a.
  • the lighting device 30a collects RSSI information from the collection target nodes (sub-radio node group) whose ID is included in the collection target ID list included in the RSSI collection proxy notification packet P11 in response to the reception of the RSSI collection proxy notification packet P11. ..
  • the lighting device 30a transmits an RSSI request packet P12 to the mobile terminal 40a.
  • the lighting device 30a may include a flag in the RSSI request packet P12 indicating that the lighting device 30a takes over the collection of RSSI information by the access point 20.
  • the mobile terminal 40a generates an RSSI response packet P13 including RSSI information stored in the mobile terminal 40a in response to the reception of the RSSI request packet P12, and transmits the RSSI response packet P13 to the lighting device 30a.
  • the lighting device 30a transmits an RSSI request packet P14 to the mobile terminal 40c.
  • the mobile terminal 40c generates an RSSI response packet P15 including RSSI information stored in the mobile terminal 40c in response to the reception of the RSSI request packet P14, and transmits the RSSI response packet P15 to the lighting device 30a.
  • the lighting device 30a that has collected RSSI information from the collection target node transmits the RSSI collection result notification packet P16 including the collected RSSI information to the access point 20.
  • the access point 20 generates the RSSI collection result notification command C5 including the RSSI information included in the RSSI collection result notification packet P16 in response to the reception of the RSSI collection result notification packet P16, and transmits the RSSI collection result notification command C5 to the lighting control device 10.
  • the lighting control device 10 generates an RSSI collection request command C6 in order to collect RSSI information from a radio node other than the sub radio node group in response to the reception of the RSSI collection result notification command C5.
  • the RSSI collection request command C6 includes the IDs of the lighting device 30b and the mobile terminal 40b, which are wireless nodes other than the sub-radio node group, in the collection target ID list.
  • the lighting control device 10 transmits the generated RSSI collection request command C6 to the access point 20.
  • the access point 20 collects RSSI information from the collection target nodes including the lighting device 30b and the mobile terminal 40b whose IDs are included in the collection target ID list included in the RSSI collection request command C1. To do.
  • the access point 20 transmits an RSSI request packet P17 to the lighting device 30b.
  • the lighting device 30b In response to the reception of the RSSI request packet P17, the lighting device 30b generates an RSSI response packet P18 including the RSSI information stored in the lighting device 30b and transmits it to the access point 20.
  • the access point 20 transmits an RSSI request packet P19 to the mobile terminal 40b.
  • the mobile terminal 40b In response to the reception of the RSSI request packet P19, the mobile terminal 40b generates the RSSI response packet P20 including the RSSI information stored in the mobile terminal 40b and transmits it to the access point 20.
  • the access point 20 that has collected RSSI information from the collection target node transmits the RSSI collection result notification command C7 including the collected RSSI information to the lighting control device 10.
  • the lighting control device 10 estimates the position of the radio node group based on the collected RSSI information. After that, the position estimation system 100 ends the process.
  • the total transmission time of the access point 20 can be suppressed by substituting the lighting device 30 for the RSSI information collection function. Further, since the lighting device 30 is installed on the ceiling, it is easy to secure a line of sight with the person carrying the mobile terminal 40. Therefore, the lighting control device 10 can improve the accuracy of position estimation by using the RSSI information collected by the lighting device 30.
  • the position estimation system 100 can be configured by one wireless network (for example, network ID: "20"), and can be managed by one wireless network by the access point 20. Therefore, the access point 20 can directly transmit the lighting control signal to the lighting device 30 and the mobile terminal 40, or collect RSSI directly. Further, the handover process associated with the movement of the mobile terminal 40 can be omitted. Therefore, it is possible to suppress the change of the network ID due to the handover process. Further, even if the mobile terminals 40 are concentrated in one area A1 or A2 and the number of transmissions of packets for acquiring RSSI information increases, the RSSI information collection function is provided as a lighting device without converting the network address. It becomes possible to substitute 30. As a result, it is possible to prevent, avoid, or mitigate the concentration of the number of transmissions of the access point.
  • network ID for example, network ID: "20”
  • one lighting device 30a (30b) is installed in each area A1 (A2).
  • the lighting control device 10 may select a predetermined master for each area, or the lighting that gives the best estimation result of the mobile terminal 40.
  • the device 30 may be selected as the master.
  • the threshold value of the remaining transmission time is 180 seconds, which is half of the total transmission time of 360 seconds in the specific low power radio using the 920 MHz band.
  • the lighting control device 10 changes the threshold value of the remaining transmission time according to the movement history of the mobile terminal 40 is also conceivable.
  • the threshold value of the remaining transmission time may be changed, for example, based on the mobility of the mobile terminal per hour.
  • the lighting control device 10 collects RSSI information directly or indirectly from the wireless nodes included in the areas A1 and A2 via the access point 20. Instead, the lighting control device 10 may directly or indirectly collect RSSI information from a part of the wireless nodes included in the areas A1 and A2 via the access point 20. Some of the wireless nodes are, for example, mobile terminals 40a, 40b, 40c included in areas A1 and A2.
  • the wireless node (anchor node) whose position is known is the lighting device 30 .
  • the anchor node is another device provided at a fixed position indoors.
  • Other devices may include, for example, speakers, fire alarms, alarms, emergency lights, clocks, air purifiers, or air conditioners. Further, both the lighting device and other devices may be used.
  • the lighting control device 10 transmits the RSSI collection proxy notification command C4, receives the RSSI collection result notification command C5, and then issues the RSSI collection request command C6. Send and receive the RSSI collection result notification command.
  • the RSSI collection proxy notification command C4 and the RSSI collection request command C6 are transmitted in the reverse order is also conceivable. Further, an embodiment in which the RSSI collection proxy notification command C4 and the RSSI collection request command C6 are simultaneously transmitted is also conceivable.
  • the wired communication unit 11 (see FIG. 3) of the lighting control device 10 performs wired communication with the wired communication unit 23 (see FIG. 4) of the access point 20.
  • the communication between the lighting control device 10 and the access point 20 is wireless communication can be considered.
  • the lighting control device 10 and the access point 20 are provided as separate bodies. Instead of this, an embodiment in which a part or all of the components included in the lighting control device 10 are provided integrally with the access point 20 is also conceivable.
  • the position estimation system includes a first radio node forming a radio area, one or more second radio nodes moving in the radio area, and a plurality of radio nodes installed in the radio area. Based on information indicating the radio reception quality at the third radio node and the plurality of third radio nodes and the one or more second radio nodes collected by the first radio node.
  • the position estimation device includes a position estimation device that estimates the position of the one or more second radio nodes, and the position estimation device is the one or more second of the plurality of division areas that divide the radio area.
  • a determination circuit that determines a division area for collecting information including the radio reception quality in the second radio node on behalf of the first radio node based on information on the time resource capacity of radio communication for the radio node. For any of the plurality of third radio nodes installed in the determined division area, the radio reception quality of the one or more second radio nodes located in the division area is collected. It is provided with a transmission circuit for transmitting an instruction to be performed.
  • a threshold value is set for each division area of at least one division area included in each communication range of the plurality of third radio nodes, and the plurality of third radio nodes When at least one is selected for each of the compartmentalized areas and the time resource capacity exceeds the threshold value set for each of the compartmentalized areas, the transmitting circuit will perform the selected third radio.
  • the instruction is transmitted to the node.
  • the time resource capacity is proportional to the number of the second radio nodes located in the respective division areas.
  • the time resource capacity is proportional to the total weight given to the second radio node.
  • the first radio node is an access point
  • the transmission circuit may refer to the plurality of third radio nodes according to the total transmission time of the access point. Send instructions.
  • the plurality of third radio nodes are lighting devices.
  • the information indicating the radio reception quality is RSSI.
  • the position estimation device is a time for wireless communication for one or more second wireless nodes moving in the wireless area for each of a plurality of divided areas that divide the wireless area formed by the first wireless node.
  • the third radio node installed in the determined division area is described in the one or more second radio nodes located in the division area.
  • the estimation circuit for estimating the position of the one or more second radio nodes is provided.
  • the time of radio communication for one or more second radio nodes moving in the radio area for each of a plurality of division areas that divide the radio area formed by the first radio node is determined, and the division area is installed in the radio division area.
  • the radio reception quality of the one or more second radio nodes located in the division area with respect to the third radio node installed in the determined division area is estimated.
  • the present disclosure relates to a position estimation device, a position estimation system, and a position estimation method.
  • Patent Document 2 proposes a system that estimates the position of a mobile terminal existing in a communication area by using a lighting fixture equipped with a wireless communication device installed at a predetermined position.
  • Non-limiting examples of the present disclosure contribute to the provision of an improved position estimation device, a position estimation system, and a position estimation method for estimating the position of a wireless communication terminal using a plurality of wireless communication devices.
  • the position estimation device is transmitted from the plurality of first wireless communication devices in the terminal mode in which the first position of the plurality of first wireless communication devices is estimated by the second wireless communication device. At least one said first radio communication from the plurality of first radio communication devices based on the first reception quality information of the first radio signal in the second radio communication device and the first position. From the terminal mode to the anchor mode for estimating the second position of the third wireless communication device with respect to the selection circuit for selecting the first wireless communication device group including the device and the first wireless communication device group. The second wireless communication device and the first wireless communication device group in the anchor mode of the control circuit that generates a signal instructing the switching of the above and the second wireless signal transmitted from the third wireless communication device. The second position of the third wireless communication device is estimated based on the second reception quality information in the above and the first position of the first wireless communication device group estimated in the terminal mode. A configuration including an estimation circuit is adopted.
  • the position estimation system includes a plurality of first radio communication devices for transmitting a first radio signal, and a first reception of the first radio signal transmitted from the plurality of first radio communication devices.
  • a second wireless communication device for measuring quality information
  • a third wireless communication device for transmitting a second wireless signal
  • a first of the plurality of first wireless communication devices by the second wireless communication device In the terminal mode in which the position is estimated, the first wireless communication device including at least one from the plurality of first wireless communication devices is included based on the first reception quality information and the first position.
  • the wireless communication device group 1 is selected, and the first wireless communication device group is instructed to switch from the terminal mode to the anchor mode for estimating the second position of the third wireless communication device.
  • the position estimation method is transmitted from a plurality of first wireless communication devices in a terminal mode in which the first position of the plurality of first wireless communication devices is estimated by the second wireless communication device. At least one of the first wireless communication devices from the plurality of first wireless communication devices is based on the first reception quality information of the first wireless signal in the second wireless communication device and the first position.
  • the first wireless communication device group including the first wireless communication device group is selected, and the first wireless communication device group is instructed to switch from the terminal mode to the anchor mode for estimating the second position of the third wireless communication device.
  • a configuration is adopted in which the second position of the third wireless communication device is estimated based on the first position of the first wireless communication device group estimated in the terminal mode.
  • the present disclosure contributes to the provision of an improved position estimation device, a position estimation system, and a position estimation method for estimating the position of a wireless communication terminal using a plurality of wireless communication devices.
  • the number of highly reliable anchors used for position estimation is increased, and the estimation accuracy of the mobile terminal position is improved.
  • FIG. 15 is a diagram showing an example of the configuration of the position estimation system 201 according to the second embodiment.
  • the position estimation system 201 includes a control device (position estimation device) 210, an anchor (second wireless communication device) 220, a plurality of lighting fixtures (plural first wireless communication devices) 230 (230A to 230D), and the like. It includes a mobile terminal (third wireless communication device) 240. Details of the configuration of the control device 210, the anchor 220, the luminaire 230, and the mobile terminal 240 will be described later with reference to FIGS. 17 to 20, respectively.
  • the estimation area 260 is an arbitrary range indoors or outdoors where the position estimation of the luminaire 230 or the mobile terminal 240 is performed.
  • the position estimation system 201 estimates the position of the lighting fixture 230 provided with the wireless communication terminal and the position of the mobile terminal 240.
  • a plurality of lighting fixtures 230 installed on an indoor ceiling can be used as anchors.
  • the anchor 220 can wirelessly communicate with the control device 210.
  • the plurality of lighting fixtures 230 are installed based on a predetermined lighting arrangement (plurality of installation positions).
  • the plurality of lighting fixtures 230 are installed, for example, on the ceiling of an office in a grid pattern at regular intervals. In the initial state of the position estimation system 201, the plurality of lighting fixtures 230 may be installed in any of the lighting arrangements, and it may be unknown which lighting arrangement is installed.
  • the position estimation of the wireless communication terminal is performed based on the reception quality information of the wireless signal transmitted to and received from the anchor 220 and the installation position of the lighting fixture 230. For example, by obtaining the distances to at least three anchors based on the reception strength information, the position of the wireless communication terminal can be estimated using the three-point positioning. Further, increasing the number of anchors makes it easier to improve the accuracy of position estimation.
  • Phase 1 the position of the luminaire 230 using the anchor 220 is estimated.
  • Phase 2 additional anchors are selected from the luminaire 230.
  • Phase 3 the position of the mobile terminal 240 is estimated using the anchor 220 and the additional anchor.
  • Phase 1, Phase 2, and Phase 3 are executed in this order.
  • reception intensity information between the anchor 220 and the plurality of lighting fixtures 230 is collected, and the position of the lighting fixture 230 is estimated based on the collected reception intensity information.
  • the control device 210 transmits a call signal (for example, a luminaire ID transmission request signal) to each luminaire 230.
  • the ID is a unique identifier or unique identification information that identifies the wireless communication device (anchor 220, luminaire 230, and mobile terminal 240).
  • the luminaire 230 transmits a response signal in response to receiving the ringing signal.
  • the anchor 220 receives (intercepts) this response signal, and can measure the reception quality information with and from the luminaire 230 based on the intercepted response signal.
  • the control device 210 collects these reception quality information from the anchor 220, and estimates the position of the luminaire 230 based on the collected reception quality information.
  • Phase 1 is referred to as illumination arrangement estimation.
  • the control device 210 selects a lighting fixture 230 whose position has been estimated in Phase 1 that can be used as an additional anchor based on the reliability of the lighting fixture 230.
  • the reliability of the luminaire 230 will be described later with reference to FIGS. 27 to 30C.
  • the control device 210 determines the reliability for each luminaire 230 based on the position estimation result of the luminaire 230 and the predetermined lighting arrangement. For example, for a lighting fixture 230, if the error (difference) between the default lighting arrangement and the estimation result is small, it is determined that the reliability of the position estimation is high.
  • the control device 210 selects highly reliable lighting fixtures 230 according to a predetermined number. The control device 210 then instructs the selected luminaire 230 to act as an additional anchor. As a result, the luminaire 230 determined to have high reliability can be used as an additional anchor in Phase 3.
  • the control device 210 estimates the position of the mobile terminal 240 using the anchor 220 used in Phase 1 and the additional anchor (lighting fixture 230 selected in Phase 2).
  • the luminaire 230 selected in Phase 2 operates as an anchor. Similar to Phase 1, the control device 210 transmits a call signal (for example, a mobile terminal ID transmission request signal) to the mobile terminal 240.
  • the mobile terminal 240 transmits a response signal in response to receiving the ringing signal.
  • the anchor receives (intercepts) this response signal, and can measure the reception quality information with and from the mobile terminal 240 based on the intercepted response signal.
  • the control device 210 collects these reception quality information from the anchor, and estimates the position of the mobile terminal 240 based on the collected reception quality information.
  • Phase 3 is referred to as mobile terminal position estimation.
  • the control device 210 transmits a reception quality information measurement start request signal to the anchor 220.
  • the reception quality information measurement start request signal indicates that the destination wireless communication device starts interception of the communication signal between the control device 210 or the anchor 220 and the luminaire 230 or the mobile terminal 240 in the wireless communication section. It is a signal.
  • the anchor 220 measures the reception quality information of the wireless communication signal intercepted in the wireless communication section, and stores it in association with the ID included in the wireless communication signal.
  • the control device 210 transmits the lighting fixture ID transmission request signal or the mobile terminal ID transmission request signal to the lighting fixture 230 or the mobile terminal 240.
  • the lighting fixture ID transmission request signal or the mobile terminal ID transmission request signal is a signal that the control device 210 requests the terminal that does not know the ID to transmit the ID in order to establish the communication for measuring the reception quality information. is there.
  • the luminaire 230 or the mobile terminal 240 In response to the reception of the luminaire ID transmission request signal or the mobile terminal ID transmission request signal, the luminaire 230 or the mobile terminal 240 performs a response transmission to send a signal including the ID of the luminaire 230 or the mobile terminal 240 to the control device.
  • the control device 210 transmits the measurement result transmission request signal to the anchor.
  • the measurement result transmission request signal is a signal requesting transmission of the ID and reception quality information (hereinafter referred to as measurement results) stored after the anchor receives the reception quality information measurement start request signal to the control device 210. is there.
  • the anchor transmits the measurement result response transmission to send the stored measurement result to the control device 210.
  • the received signal strength (Received Signal Strength Indicator, RSSI) as an example of the reception quality information, but the reception quality information includes SNR (Signal-Noise Ratio) and SINR (Signal-to-Interference plus). It may be Noise power Ratio) or packet error rate.
  • RSSI Received Signal Strength Indicator
  • FIG. 16 is a flowchart showing an example of the processing flow of the position estimation system 201 according to the second embodiment.
  • step S2000 the control device 210 uses the measurement result (first reception quality information) collected based on wireless communication with the luminaire 230 installed at the known position (first position) to illuminate the luminaire.
  • the position of 230 is estimated.
  • Step S2000 corresponds to the above-mentioned phase 1 illumination arrangement estimation.
  • step S2001 the control device 210 determines the reliability for each luminaire 230 using the result of position estimation and the default lighting arrangement information.
  • the control device 210 selects N units (first wireless communication device group) to be used as anchors in the mobile terminal position estimation in step S2002 from the lighting fixtures 230 based on the determined reliability.
  • N represents an integer of 1 or more.
  • Step S2001 corresponds to Phase 2 described above.
  • step S2002 the control device 210 uses the measurement results (second reception quality information) collected based on the wireless communication between the anchor 220 and the N lighting fixtures 230 selected in step S2001 and the mobile terminal 240. , Estimate the position of the mobile terminal 240 (estimate the second position). Step S2002 corresponds to the above-mentioned phase 3 mobile terminal position estimation.
  • step S2003 the control device 210 determines whether or not to end the mobile terminal position estimation.
  • step S2003: Yes the control device 210 ends the process.
  • step S2003: No the control device 210 returns the process to step S2002.
  • N lighting fixtures selected in step S2001 may be replaced with all or part of the anchor 220 to carry out steps S2002 and S2003.
  • the control device 210 wirelessly communicates with the anchor 220, the luminaire 230, and the mobile terminal 240. Further, the control device 210 controls the measurement of the reception quality information used for the position estimation, collects the measurement results, and estimates the positions of the luminaire 230 and the mobile terminal 240 based on the measurement results. Further, the control device 210 determines the reliability of each luminaire 230 and controls the operation of the luminaire 230 based on the reliability. The method of determining the reliability and the operation control procedure of the lighting fixture 230 based on the reliability will be described later with reference to FIGS. 27 to 28.
  • FIG. 17 is a block diagram showing an example of the configuration of the control device 210 according to the second embodiment.
  • the control device 210 includes a wireless communication unit (communication circuit) 211, a reception quality information measurement control unit 212, a lighting fixture control unit 213, a position estimation unit (estimation circuit) 214, and a reliability determination unit (sorting circuit) 215. And.
  • the wireless communication unit 211 wirelessly communicates with the anchor 220, the lighting fixture 230, and the mobile terminal 240. When communicating with the luminaire 230 or the mobile terminal 240, the wireless communication unit 211 transmits the luminaire ID transmission request signal or the mobile terminal ID request signal.
  • the wireless communication method is, for example, wireless LAN, Bluetooth (registered trademark), or LPWA.
  • the wireless communication unit 211 has a function of managing a network (for example, an access point).
  • the reception quality information measurement control unit 212 controls communication between the anchor 220 or the lighting equipment 230 and the wireless communication unit 211 in order to collect reception quality information used for arranging the lighting equipment 230 or estimating the position of the mobile terminal 240. To do.
  • the reception quality information measurement control unit 212 starts intercepting the transmission signal of the lighting equipment 230 or the mobile terminal 240 and measuring the reception quality information by transmitting the reception quality information measurement start request signal to the anchor 220 or the lighting equipment 230. .. Further, the reception quality information measurement control unit 212 collects the measurement result of the reception quality information by transmitting the measurement result transmission request to the anchor 220 or the lighting fixture 230.
  • the position estimation unit 214 estimates the position of the lighting fixture 230 or the mobile terminal 240 based on the measurement result of the reception quality information collected by the reception quality information measurement control unit 212. For example, the position estimation unit 214 estimates the distance between the anchor 220 and the luminaire 230 based on the reception quality information from the anchor 220 or the luminaire 230. The position estimation unit 214 then calculates the position of the luminaire 230 based on the known position of the anchor 220 and the distance between the anchor 220 and the luminaire 230.
  • the reliability determination unit 215 can be used as an anchor in the mobile terminal position estimation based on the lighting arrangement indicating the installation location of the lighting device 230 and the position estimation result of the lighting device 230 by the position estimation unit 214?
  • a scale hereinafter, reliability
  • the reliability determination unit 215 selects the luminaire 230 to be used as an anchor based on the reliability.
  • the lighting fixture control unit 213 controls the lighting fixture 230 to switch between the operation in the lighting arrangement estimation and the operation in the mobile terminal position estimation.
  • the operation in the lighting arrangement estimation includes the operation of measuring the reception quality information (terminal mode).
  • the operation in mobile position estimation includes the operation as an anchor (anchor mode).
  • the luminaire control unit 213 transmits an operation mode switching request signal to the luminaire 230 based on the reliability determined by the reliability determination unit 215.
  • the operation mode switching request signal is a signal in which the control device 210 indicates whether or not the lighting fixture 230 functions as an anchor in the mobile terminal position estimation.
  • the luminaire control unit 213 turns on / off the luminaire 230 and controls dimming and toning.
  • the anchor 220 is a wireless communication device whose known installation position is used as a reference position in the position estimation of the luminaire 230 and the mobile terminal 240.
  • the anchor 220 intercepts the signals from the luminaire 230 and the mobile terminal 240, measures the received quality information, and transmits the measurement result to the control device 210.
  • FIG. 15 shows a case where there is one anchor 220, but the number of anchors 220 is arbitrary. Further, at least one of the luminaires 230 whose installation position is known may be substituted for the anchor 220.
  • FIG. 18 is a block diagram showing an example of the configuration of the anchor 220 according to the second embodiment.
  • the anchor 220 includes a wireless communication unit 221, a reception quality information measurement unit 222, and a measurement result notification unit 223.
  • the wireless communication unit 221 wirelessly communicates with the control device 210. In addition, the wireless communication unit 221 receives (intercepts) the transmission signal of the lighting fixture 230 or the mobile terminal 240.
  • the reception quality information measurement unit 222 intercepts the transmission signal of the lighting fixture 230 or the mobile terminal 240 and measures the reception quality information.
  • the measurement result notification unit 223 transmits the reception quality information measured by the reception quality information measurement unit 222 to the control device 210 via the wireless communication unit 221.
  • the luminaire 230 (230A to 230D) is installed based on the predetermined lighting arrangement information.
  • the lighting fixture 230 is a position estimation target whose position in the predetermined lighting arrangement is estimated by the control device 210 by communicating with the control device 210 or the anchor 220. That is, in the lighting arrangement estimation, the luminaire 230 is the position estimation target in the lighting arrangement estimation. Based on the position estimation result of the lighting arrangement estimation, the lighting fixture 230 is determined by the control device 210 whether or not to be used as an anchor used for the mobile terminal position estimation.
  • the lighting fixture 230 used as an anchor receives (intercepts) the wireless communication signal from the mobile terminal 240 in response to the instruction from the control device 210, and measures the reception quality information. , The measurement result is transmitted to the control device 210.
  • FIG. 19 is a block diagram showing an example of the configuration of the wireless communication device included in the lighting fixtures 230 (230A to 230D) according to the second embodiment. The part related to lighting is omitted.
  • the lighting fixture 230 includes a wireless communication unit 231, a reception quality information measurement unit 232, a measurement result notification unit 233, and a communication control unit 234.
  • the wireless communication unit 231 wirelessly communicates with the control device 210, the anchor 220, or the mobile terminal 240.
  • the reception quality information measurement unit 232 starts measuring the reception quality information in the lighting fixture 230 of the signal transmitted by the mobile terminal 240 in response to the reception of the reception quality information measurement start request signal from the control device 210.
  • the measurement result notification unit 233 generates a signal including the reception quality information measured by the reception quality information measurement unit 232 and transmits it to the control device 210 via the wireless communication unit 231.
  • the timing at which the measurement result notification unit 233 generates a packet containing the reception quality information may be based on the reception timing of the control signal from the control device 210, or based on the end timing of the measurement of the reception quality information by the measurement result notification unit 233. You may.
  • the communication control unit 234 transmits the ID of the lighting fixture 230 to the control device 210 in response to the reception of the lighting fixture ID transmission request from the control device 210. Further, the communication control unit 234 starts receiving the reception quality information measurement start request signal from the control device 210 in response to the reception of the lighting fixture control signal from the control device 210.
  • the lighting fixture control signal is a signal instructed by the control device 210 that the operation mode of the lighting fixture 230 shifts from the lighting arrangement estimation to the mobile terminal position estimation.
  • the lighting fixture control signal may be broadcast-transmitted, or may be transmitted by TDMA or the like using the ID acquired in the lighting arrangement estimation.
  • the communication control unit 234 may receive the luminaire ID transmission request signal after receiving the luminaire control signal.
  • the mobile terminal 240 is a wireless communication device that moves around an arbitrary position by an arbitrary route. In the position estimation of the mobile terminal 240, the mobile terminal 240 communicates with the control device 210, the anchor 220, or the N lighting fixtures 230 selected as anchors after the lighting arrangement estimation.
  • the mobile terminal 240 may be carried by a person, or may be mounted on an automatic traveling machine or the like.
  • FIG. 20 is a block diagram showing an example of the configuration of the mobile terminal 240 according to the second embodiment.
  • the mobile terminal 240 includes a wireless communication unit 41 and a control unit 242.
  • the wireless communication unit 241 wirelessly communicates with the control device 210, the anchor 220, or the lighting fixture 230.
  • the control unit 242 generates a packet including the ID of the mobile terminal 240 in response to the reception of the mobile terminal ID transmission request from the control device 210, and transmits the packet to the control device 210 via the wireless communication unit 241.
  • FIG. 21A is a flowchart showing an example of the processing flow of the control device 210 in the lighting arrangement estimation according to the second embodiment.
  • step S2101 the control device 210 transmits a reception quality information measurement start request to the anchor 220.
  • the anchor 220 enters the transmission signal reception waiting state of the luminaire 230 and starts the measurement of the reception quality information.
  • step S2102 the control device 210 broadcasts the lighting fixture ID transmission request to the lighting fixture 230.
  • step S2103 the control device 210 receives the luminaire ID transmitted by the luminaire 230 in response to the reception of the luminaire ID transmission request.
  • Steps S2102 to S2103 are carried out to measure the reception quality information of the communication between the anchor 220 and the luminaire 230.
  • step S2104 the control device 210 transmits a measurement result transmission request (measurement result transmission request) to the anchor 220.
  • the measurement result includes the reception quality information and the luminaire ID measured by the anchor 220 intercepting the luminaire ID transmitted by the luminaire 230 in step S2103.
  • step S2105 the control device 210 collects the measurement result received from the anchor 220.
  • steps S2101 to S2105 described above communication control for measuring reception quality information necessary for estimating the position of the luminaire 230 is performed.
  • step S2106 the control device 210 estimates the position of the luminaire 230 based on the position of the known anchor 220 and the measurement result collected in step S2105.
  • step S2107 the control device 210 determines the reliability of each of the lighting fixtures 230 based on the default lighting arrangement information and the position estimation result of the lighting fixture 230.
  • the processing content of determining the reliability will be described later with reference to FIGS. 27 to 30C.
  • step S2108 the control device 210 selects anchors from the luminaire 230 based on the reliability determined in step S2107.
  • the criterion for selection is whether or not the reliability is equal to or higher than a predetermined threshold value.
  • the criteria for selection are N from the top in descending order of reliability.
  • N is a preset desired number of anchors N.
  • step S2109 the control device 210 transmits an operation mode switching request signal to the selected N lighting fixtures 230, and instructs them to operate as an anchor in the mobile terminal position estimation.
  • an anchor to be used in the next mobile terminal position estimation is added by using the reliability determined through the process of associating the default lighting arrangement information with the luminaire 230.
  • FIG. 21B is a flowchart showing an example of the processing flow of the control device 210 in the mobile terminal position estimation according to the second embodiment.
  • step S2110 the control device 210 transmits a luminaire control signal to the luminaire 230 and starts the position estimation of the mobile terminal 240 according to the operation instructed in step S2109 described above with reference to FIG. 21A. Instruct.
  • step S2111 the control device 210 transmits a reception quality information measurement start request to the anchor 220 and the N luminaires 230 selected as anchors in step S2108 described above with reference to FIG. 21A.
  • the anchor 220 and the N lighting fixtures 230 selected as anchors in step S2108 enter the transmission signal reception waiting state from the mobile terminal 240 and start the reception quality information measurement. To do.
  • step S2112 the control device 210 broadcasts the mobile terminal ID transmission request to the mobile terminal 240.
  • step S2113 the control device 210 receives the mobile terminal ID transmitted by the mobile terminal 240 in response to the reception of the mobile terminal ID transmission request.
  • the control device 210 performs a process of establishing communication with the mobile terminal 240 in order to measure reception quality information by communication with the mobile terminal 240.
  • step S2114 the control device 210 transmits a measurement result transmission request to the anchor 220 and the N lighting fixtures 230 selected as anchors in step S2108.
  • step S2115 the control device 210 receives the ID and reception quality of the mobile terminal 240 transmitted by the anchor 220 and the N lighting fixtures 230 selected as anchors in step S2108 in response to the reception of the measurement result transmission request. Receive information and collect measurement results.
  • step S2116 the control device 210 estimates the position of the mobile terminal 240 based on the known installation position of the anchor 220 and the measurement results collected in step S2115.
  • step S2117 the control device 210 determines whether all the measurements have been completed. When all the measurements are completed (step S2117: Yes), the control device 210 ends the process. If all the measurements have not been completed (step S2117: No), the control device 210 returns the process to step S2110.
  • control device 210 estimates the position of the mobile terminal 240 in the estimation area 260.
  • FIG. 22 is a flowchart showing an example of the anchor processing flow according to the second embodiment.
  • the anchor 220 performs lighting arrangement estimation and mobile terminal position estimation by the processes from step S2201 to step S2206 described later with reference to FIG. 22.
  • the anchor 220 intercepts the transmission signal from the lighting fixture 230 or the mobile terminal 240, which is the position estimation target, and repeats the measurement and storage of the reception quality information.
  • the anchor 220 In response to the request for the measurement result from the control device 210, collectively transmits the stored measurement result to the control device 210.
  • step S2201 the anchor 220 receives the reception quality information measurement start request from the control device 210.
  • step S2202 the anchor 220 starts the reception waiting state of the transmission signal from the lighting fixture 230 or the mobile terminal 240.
  • the anchor 220 receives (intercepts) the packet transmitted by the lighting fixture 230 or the mobile terminal 240, measures the reception quality information, and stores the ID and the reception quality information included in the packet.
  • the anchor 220 may receive packets broadcast from the luminaire 230 or mobile terminal 240, or may intercept packets that are not addressed to the anchor 220.
  • step S2204 the anchor 220 determines whether or not the measurement result transmission request from the control device 210 has been received. If the measurement result transmission request has not been received (step S2204: No), the anchor 220 returns the process to step S2202.
  • step S2205 the anchor 220 transmits the measurement result saved in step S2203 to the control device 210.
  • step S2206 the anchor 220 determines whether all the measurements have been completed. When all the measurements are completed (step S2206: Yes), the anchor 220 ends the process. If all the measurements have not been completed (step S2206: No), the anchor 220 returns the process to step S2201.
  • FIG. 23A is a flowchart showing an example of the processing flow of the luminaire 230 in the lighting arrangement estimation according to the second embodiment.
  • step S2301 the luminaire 230 receives the luminaire ID transmission request from the control device 210.
  • the lighting fixture 230 Upon receiving the lighting fixture ID transmission request, the lighting fixture 230 transmits the ID of the lighting fixture 230 to the control device 210 in response in step S2302.
  • the luminaire 230 performs an operation in estimating the lighting arrangement.
  • the luminaire 230 operates as a position estimation target for which the reception quality information in the wireless communication section of the communication performed with the control device 210 or the anchor 220 is measured and the position is estimated.
  • step S2303 the luminaire 230 receives the operation mode switching request signal from the control device 210.
  • step S2304 the luminaire 230 receives the luminaire control signal from the control device 210.
  • step S2305 the luminaire 230 determines whether or not the operation mode switching request signal received in step S2303 indicates whether or not to function as an anchor.
  • step S2305: Yes When instructing that the operation mode switching request signal functions as an anchor (step S2305: Yes), the luminaire 230 shifts the process to step S2306 described later with reference to FIG. 23B. If the operation mode switching request signal does not instruct the function as an anchor (step S2305: No), the luminaire 230 returns the process to step S2304.
  • the operation of the lighting fixture 230 is changed from the estimation target in the lighting arrangement estimation to the anchor in the mobile terminal position estimation under the control of the control device 210.
  • the lighting fixture placement estimation may be performed multiple times. If the operation mode switching request signal is not instructed to function as an anchor in a plurality of times (step S2305: No), the luminaire 230 may return the process to step S2301.
  • FIG. 23B is a flowchart showing an example of the processing flow of the lighting fixture 230 in the mobile terminal position estimation according to the second embodiment.
  • step S2306 the luminaire 230 starts accepting the reception quality information measurement start request signal from the control device 210.
  • step S2307 the luminaire 230 starts a state of waiting for reception of a transmission signal from the mobile terminal 240.
  • step S2308 the luminaire 230 measures the reception quality information of the packet intercepted from the mobile terminal 240, and stores the ID and the reception quality information included in the packet.
  • step S2309 the luminaire 230 determines whether or not a measurement result transmission request has been received from the control device 210.
  • the luminaire 230 returns the process to step S2307.
  • step S2310 the luminaire 230 transmits the measurement result saved in step S2308 to the control device 210.
  • step S2311 the luminaire 230 determines whether all the measurements have been completed. When all the measurements are completed (step S2311: Yes), the luminaire 230 ends the process. If all the measurements have not been completed (step S2311: No), the luminaire 230 returns the process to step S2306.
  • the luminaire 230 operates as a newly added anchor in the mobile terminal position estimation.
  • the mobile terminal 240 is used as a position estimation target for which the reception quality information of the communication performed between the control device 210, the anchor 220, or the N lighting fixtures 230 selected as anchors is measured and the position is estimated. Operate.
  • FIG. 24 is a flowchart showing an example of the processing flow of the mobile terminal 240 according to the second embodiment.
  • step S2401 the mobile terminal 240 receives the mobile terminal ID transmission request from the control device 210.
  • the mobile terminal 240 that has received the mobile terminal ID transmission request transmits the ID of the mobile terminal 240 to the control device 210 in step S2402.
  • step S2403 the mobile terminal 240 determines whether the measurement of the received quality information is completed.
  • step S2403: Yes the mobile terminal 240 ends the process.
  • step S2403: No the mobile terminal 240 returns the process to step S2401.
  • the mobile terminal 240 may determine whether or not the measurement of the reception quality information has been completed by receiving a signal not shown from the control device 210 notifying the end of the measurement. Further, the mobile terminal 240 may determine that the measurement of the reception quality information is completed when the signal from the control device 210 is not received for a predetermined time. Further, when the power of the mobile terminal 240 is turned off by the user, it may be determined that the mobile terminal 240 has finished measuring the reception quality information.
  • the lighting fixture 230, the anchor 220, and the control device 210 which are the targets for estimating the position within the predetermined lighting arrangement, perform wireless communication.
  • FIG. 25 is a sequence diagram showing an example of lighting arrangement estimation in the second embodiment.
  • step S2500 (corresponding to step S2101 in FIG. 21A), the control device 210 transmits a reception quality information measurement start request signal to the anchor 220.
  • the anchor 220 In response to the reception of the reception quality information measurement start request signal, the anchor 220 is in the reception waiting state of the transmission signal of the lighting fixture 230.
  • step S2501 (corresponding to step S2102 in FIG. 21A), the control device 210 transmits a luminaire ID transmission request signal to the luminaire 230 whose luminaire ID is unknown.
  • step S2502 (corresponding to step S2103 in FIG. 21A), the luminaire 230A transmits a response of the luminaire ID to the control device 210.
  • the anchor 220 intercepts the response transmission from the luminaire 230A and measures the reception quality information between the luminaire 230A and the anchor 220.
  • Steps S2503 and S2504 are the same as steps S2501 and S2502, respectively, and description thereof will be omitted.
  • steps S2501 to S2504 described above acquisition of the lighting fixture ID of the lighting fixture 230 and communication for measuring reception quality information necessary for position estimation are performed.
  • step S2505 (corresponding to step S2104 of FIG. 21A), the control device 210 requests the anchor 220 to transmit the measurement result measured by the anchor 220.
  • step S2506 (corresponding to step S2105 in FIG. 21A), the anchor 220 transmits the measurement result of the reception quality information in steps S2502 and S2504 to the control device 210.
  • the control device 210 completes the acquisition of information necessary for estimating the lighting arrangement.
  • control device 210 estimates the position of each luminaire 230 (step S2106 in FIG. 21A) and calculates the reliability (in FIG. 21A) based on the measurement result of the reception quality information transmitted from the anchor 220.
  • Step S2107) and selection of the lighting fixture 230 to be an anchor in the mobile terminal position estimation (step S2108 in FIG. 21A) are performed. The calculation of the reliability and the selection of the luminaire will be described later with reference to FIGS. 27 to 30C.
  • step S2507 (corresponding to step S2109 in FIG. 21A), the control device 210 transmits an operation mode switching request signal to the luminaire 230 based on the selection result of the luminaire 230. As a result, the control device 210 instructs the luminaire 230 to operate the luminaire 230 in the mobile terminal position estimation.
  • the luminaire 230 includes a luminaire 230 controlled to act as an anchor in step S2507 of FIG. 25 and a luminaire 230 not controlled to act as an anchor in step S2507 of FIG.
  • FIG. 26 is a sequence diagram showing an example of mobile terminal position estimation according to the second embodiment.
  • mobile terminal position estimation when the luminaire 230D is the luminaire 230 controlled to operate as an anchor and the luminaire 230A is the luminaire 230 not controlled to operate as an anchor The sequence will be described.
  • step S2508 the control device 210 transmits a luminaire control signal to the luminaire 230A.
  • the luminaire 230A recognizes the start of the mobile terminal position estimation and performs the operation already instructed in step S2507 of FIG.
  • step S2509 (corresponding to step S2110 in FIG. 21B), the control device 210 transmits a luminaire control signal to the luminaire 230D.
  • the luminaire 230D recognizes the start of mobile terminal position estimation and performs the operation already instructed in step S2507 of FIG.
  • the luminaire 230D operates as an anchor in step S2509 and thereafter.
  • step S2510 (corresponding to step S2111 in FIG. 21B), the control device 210 transmits a reception quality information measurement start request signal to the anchor 220.
  • the anchor 220 starts waiting for the transmission signal reception from the mobile terminal 240.
  • step S2511 (corresponding to step S2111 in FIG. 21B), the control device 210 transmits a reception quality information measurement start request signal to the luminaire 230D.
  • the luminaire 230D starts waiting for the transmission signal reception from the mobile terminal 240 as an anchor.
  • the order in which steps S2510 and S2511 are executed may be either first.
  • step S2512 (corresponding to step S2112 in FIG. 21B), the control device 210 transmits the mobile terminal ID transmission request signal to the mobile terminal 240.
  • step S2513 the mobile terminal 240 transmits a response including the mobile terminal ID to the control device 210.
  • the anchor 220 intercepts the response transmission from the mobile terminal 240 and measures the reception quality information.
  • the lighting fixture 230D operating as an anchor in step S2509 or later also intercepts the response transmission from the mobile terminal 240 and measures the reception quality information.
  • step S2514 (corresponding to step S2114 in FIG. 21B), the control device 210 transmits a measurement result transmission request (measurement result transmission request signal) by the anchor 220 in step S2513 to the anchor 220.
  • step S2515 the anchor 220 transmits the measurement result to the control device 210.
  • step S2516 (corresponding to step S2114 in FIG. 21B), the control device 210 transmits the measurement result transmission request (measurement result transmission request signal) by the luminaire 230D in step S2513 to the luminaire 230D.
  • step S2517 In response to the reception of the measurement result transmission request signal, in step S2517 (corresponding to step S2115 in FIG. 21B), the luminaire 230D transmits the measurement result to the control device 210.
  • control device 210 completes the acquisition of information necessary for estimating the position of the mobile terminal.
  • the second embodiment has been described by taking as an example the case where the lighting fixture 230D is used as the anchor used for estimating the position of the mobile terminal 240, but there is also the case where the lighting fixtures 230A to 2-30C are used. The same is true.
  • the control device 210 determines the reliability for each luminaire 230 based on the default lighting arrangement information and the position estimation result of the luminaire 230.
  • the control device 210 can improve the estimation accuracy of the mobile terminal position estimation by adding the highly reliable lighting fixture 230 as an anchor used for the position estimation of the mobile terminal 240. An example of determining the reliability will be described with reference to FIGS. 27 to 28.
  • FIG. 27 is a diagram showing an example of determining the reliability in the second embodiment. Anchors 220 whose installation positions are known are indicated by solid rectangles.
  • the lighting arrangements 250A to 250D are specified arrangements, the positions of the lighting fixtures 230 (see FIG. 15) are estimated, and the lighting arrangements 250A to 250D and the lighting fixtures 230A to 230D are linked.
  • FIG. 27 an example of the actual installation position of the lighting fixtures 230A to 230D is shown by a black circle.
  • the shapes of the illumination arrangements 250A to 250D shown in FIG. 27 are rectangular, but the shapes of the illumination arrangements 250A to 250D are not limited to rectangles.
  • the lighting fixture position estimation results 252A to 252D indicate the estimated positions of the lighting fixtures 230A to 230D, respectively.
  • the lighting arrangement areas 253A to 253D are areas used for determining whether or not to associate the lighting fixtures 230A to 230D with the lighting arrangements 250A to 250D.
  • the illumination arrangement regions 253A to 253D are circles centered on one point (for example, the center or the center of gravity) in the illumination arrangement 250A to 250D and having a distance of 251A to 251D as a radius.
  • the distances 251A to 251D may have the same value or different values.
  • the distances 251A to 251D may be half the value of the distance between the illumination arrangements 250A to 250D.
  • the illumination arrangement 250 may be located at the center of gravity of the illumination arrangement area 253, or may be located at a position different from the center of gravity (for example, an end within the illumination arrangement area 253).
  • the distance between the lighting arrangement 250 and the lighting fixture position estimation result 252 is calculated, and the smaller the distance, the higher the reliability and the distance. For example, the reliability is determined between 0 and 1 so that the larger the value is, the lower the reliability is.
  • the luminaire 230 corresponding to the luminaire position estimation result 252 having the highest reliability, that is, the position estimated closest to the luminaire arrangement 250, is associated with the luminaire arrangement 250.
  • the control device 210 determines that the luminaire 230A corresponding to the luminaire position estimation result 252A, which is closer to the illuminating arrangement 250A, has high reliability, and determines that the luminaire 230C has low reliability.
  • the lighting arrangement 250A and the lighting fixture 230A are linked.
  • the illumination position estimation result located inside the illumination arrangement area 253B is one of the illumination position estimation results 252B.
  • the control device 210 determines that the lighting fixture 230B corresponding to the lighting position estimation result 252B has high reliability, and links the lighting arrangement 250B and the lighting fixture 230B.
  • the illumination position estimation result located inside the illumination arrangement area 253D is one of the illumination position estimation results 252D.
  • the control device 210 determines that the reliability of the lighting fixture 230D corresponding to the lighting position estimation result 252D is high, and links the lighting arrangement 250D and the lighting fixture 230D.
  • the illumination position estimation result 52 does not exist in the illumination position estimation result located inside the illumination arrangement area 253C.
  • the control device 210 determines that the lighting fixture 230 associated with the lighting arrangement 250C does not exist.
  • control device 210 selects the lighting fixtures 230A, 230B, 230D, which have been determined to have high reliability, as anchors used for estimating the position of the mobile terminal.
  • FIG. 28 is a diagram showing an example of the state after the reliability is determined in the second embodiment.
  • the control device 210 uses the lighting fixtures 230A, 230B, 230D selected as anchors as anchors whose positions are known in addition to the anchor 220, and is mobile.
  • the position of the terminal 240 is estimated.
  • the anchor 220 and the lighting fixtures 230A, 230B, 230D operating as anchors are shown by solid quadrangles. Further, the luminaire 230C that the control device 210 did not select as an anchor is indicated by a dotted quadrangle indicating that the position is not estimated.
  • the anchor used for the position estimation was one of the anchors 220.
  • the number of anchors used for position estimation is increased to four, that is, the anchor 220 and the lighting fixtures 230A, 230B, 230D. There is.
  • FIG. 29 is a diagram showing another example of determining the reliability in the second embodiment.
  • the lighting fixture position estimation results 252B and 252C are located equidistant from the lighting arrangement 250A of the lighting fixture 230A (see FIG. 15).
  • luminaire position estimation results 252B and 252C when two or more luminaire position estimation results 252B and 252C exist in one luminaire arrangement area 253A and are at equal distances from the luminaire arrangement 250A, they correspond to the luminaire position estimation results 252B and 252C.
  • Lighting fixtures 230B and 230C are all determined to have low reliability. In this case, the control device 210 does not associate the lighting fixtures 230B and 230C with the lighting arrangements 250B and 250C.
  • FIGS. 30A to 30C are diagrams showing still another example of determining the reliability in the second embodiment.
  • the control device 210 associates the luminaire 230A with the luminaire arrangement 250A.
  • the lighting fixture position estimation results 252A and 252C are located in the area where the two lighting arrangement regions 253A and 253B overlap, and the lighting Instrument position estimation results 252A and 252C may be located at equal distances from the illumination arrangement 250.
  • the number of the lighting fixture position estimation results 252A and 252C is less than or equal to the number of overlapping lighting arrangement regions 253A and 253B
  • the lighting fixtures 230A and 230C are randomly associated with any of the lighting arrangements 250. Be done.
  • the control device 210 associates the lighting fixture 230A with the lighting arrangement 250A and the lighting fixture 230C with the lighting arrangement 250B.
  • the lighting fixtures 230A, 230B, 230C in which the lighting fixture position estimation results 252A, 252B, 252C are located in the region where the two lighting arrangement regions 253A and 253B overlap. There may be more than one. Further, the lighting fixture position estimation results 252A, 252B, and 252C may all be located equidistant from the lighting arrangements 250A and 250B. In one example, when the number of the lighting fixture position estimation results 252A, 252B, 252C is larger than the number of overlapping lighting arrangement regions 253A, 253B, it is determined that the reliability of the lighting fixture 230 is low.
  • the luminaire position estimation result 252A is located closer to the luminaire arrangement 250 than the luminaire position estimation results 252B and 252C.
  • the luminaire 230A may be associated with any of the luminaire arrangements 250A and 250B.
  • the lighting fixtures 230B and 230C are not associated with any of the lighting arrangements 250.
  • the above-mentioned ⁇ example of determining reliability> may be applied with reference to FIGS. 27 and 28. That is, the calculated position estimation results 252A to 252D determine high reliability for the lighting fixtures 230A to 230D closest to the lighting arrangements 250A to 250D, and the lighting fixtures 230A to 230D having higher reliability determine the lighting arrangement 250A. It is linked to ⁇ 250D.
  • the control device 210 may determine the reliability based on the reference information included in the lighting arrangement information.
  • the reference information is information indicating the lighting fixtures 230A to 230D installed for each of the lighting arrangements 250A to 250D.
  • the control device 210 refers to the luminaires 230A to 230D when the result of determining whether or not the luminaire position estimation results 252A to 252D are in the vicinity of the luminaire arrangements 250A to 250D does not match the reference information.
  • the reliability is determined to be 0.
  • the lighting fixture 230 having high reliability in the position estimation is selected and added to the anchor installed first, so that the mobile terminal 240 The position estimation accuracy can be improved.
  • the position estimation system 201 performs the illumination arrangement estimation in step S21000 and the selection of the anchor based on the reliability in step S21001 at the time of the initial operation of the position estimation system 201.
  • steps S21000 and S21001 may be performed periodically.
  • the position estimation system 201 can select an anchor in accordance with the ever-changing radio wave environment.
  • the reliability takes a value of 0 or 1.
  • the control device 210 calculates the difference in position between the lighting arrangements 250A to 250D and the lighting fixture position estimation results 252A to 252D. The control device 210 may then determine between 0 and 1, the greater the difference, the lower the reliability, and the smaller the difference, the higher the reliability.
  • the size of the illumination arrangement area 253 is fixed.
  • the control device 210 repeatedly performs the associating process of the lighting arrangement 250 and the lighting equipment 230 to adjust the size of the lighting arrangement area 253 is also conceivable. For example, it may not be possible to obtain a sufficient number of highly reliable lighting fixtures 230 that can be selected as anchors for estimating the position of the mobile terminal 240. In this case, the control device 210 may expand the luminaire arrangement area 253 and redetermine the reliability until a sufficient number of luminaires 230 can be sorted into anchors.
  • control device 210 may reduce the lighting arrangement area 253 and redetermine the reliability until the number of reliable luminaires 230 that can be sorted into anchors is reduced to a predetermined value.
  • the illumination arrangement area 253 may be enlarged or reduced by increasing or decreasing the distance 251 from the illumination arrangement 250.
  • the illumination arrangement areas 253A to 253D are circular areas. Instead of this, an embodiment in which the illumination arrangement regions 253A to 253D are not circular regions can be considered.
  • the illumination arrangement regions 253A to 253D may be a polygonal region or a region surrounded by an arbitrary closed curve.
  • the distance 251 from the illumination arrangement 250 is represented by using a radius.
  • the distance 251 value represents the distance from the center of gravity in the polygonal illumination arrangement region 253 to the farthest vertex can be considered.
  • the distance 251 represents the distance from the lighting arrangement 250 to the indoor wall (not shown) can be considered.
  • the reception quality information measurement unit 222 and the measurement result notification unit 223 are provided with an anchor 220 provided separately from the control device 210.
  • the control device 210 and the anchor 220 are integrally provided is also conceivable.
  • the control device 210 may include a reception quality information measurement unit 222 and a measurement result notification unit 223.
  • the lighting fixture 230 has a lighting function.
  • a wireless communication device capable of wireless communication with the anchor 220 and the mobile terminal 240 is provided instead of the lighting fixture 230 is also conceivable.
  • the wireless communication device may include, for example, a speaker, a fire alarm, an alarm, an emergency light, a clock, an air purifier, or an air conditioner. Further, both the lighting equipment and other wireless communication devices may be used.
  • the position estimation device is transmitted from the plurality of first wireless communication devices in the terminal mode in which the first position of the plurality of first wireless communication devices is estimated by the second wireless communication device. At least one said first radio communication from the plurality of first radio communication devices based on the first reception quality information of the first radio signal in the second radio communication device and the first position. From the terminal mode to the anchor mode for estimating the second position of the third wireless communication device with respect to the selection circuit for selecting the first wireless communication device group including the device and the first wireless communication device group. The second wireless communication device and the first wireless communication device group in the anchor mode of the control circuit that generates a signal instructing the switching of the above and the second wireless signal transmitted from the third wireless communication device. The second position of the third wireless communication device is estimated based on the second reception quality information in the above and the first position of the first wireless communication device group estimated in the terminal mode. It includes an estimation circuit.
  • the sorting circuit determines the reliability of the plurality of first wireless communication devices in the terminal mode based on the first reception quality information, and determines the reliability of the plurality of first wireless communication devices in the terminal mode.
  • the first wireless communication device belonging to the first wireless communication device group is selected from the plurality of first wireless communication devices in descending order of reliability.
  • the estimation circuit is a first of the plurality of first wireless communication devices in the terminal mode based on the first reception quality information and the position of the second wireless communication device.
  • the position of 3 is estimated, and the sorting circuit is the number of the third position included in the area among the plurality of areas defined for the plurality of first wireless communication devices in the terminal mode. Determines the reliability of the first wireless communication device in the terminal mode in which the number is equal to 1 and higher than the reliability of the first wireless communication device in the terminal mode in which the number is not equal to 1.
  • the sorting circuit is the said of the plurality of first wireless communication devices estimated in the predetermined positions of the plurality of first wireless communication devices and the terminal mode. A higher reliability is determined for the first wireless communication device in the terminal mode in which the magnitude of the difference from the first position is smaller.
  • the sorting circuit expands the size of the region to determine the reliability, and the first When the number of wireless communication device groups 1 is larger than a predetermined number, the size of the region is reduced to determine the reliability.
  • the first reception quality information and the second reception quality information are received signal strengths.
  • the position estimation system includes a plurality of first radio communication devices for transmitting a first radio signal, and a first reception of the first radio signal transmitted from the plurality of first radio communication devices.
  • a second wireless communication device for measuring quality information
  • a third wireless communication device for transmitting a second wireless signal
  • a first of the plurality of first wireless communication devices by the second wireless communication device In the terminal mode in which the position is estimated, the first wireless communication device including at least one from the plurality of first wireless communication devices is included based on the first reception quality information and the first position.
  • the wireless communication device group 1 is selected, and the first wireless communication device group is instructed to switch from the terminal mode to the anchor mode for estimating the second position of the third wireless communication device.
  • Second reception quality of the second radio signal transmitted from the third radio communication device in the second radio communication device and the first radio communication device group in the anchor mode of the second radio signal is estimated.
  • the first wireless communication device includes a lighting fixture.
  • the position estimation method is transmitted from a plurality of first wireless communication devices in a terminal mode in which the first position of the plurality of first wireless communication devices is estimated by the second wireless communication device. At least one of the first wireless communication devices from the plurality of first wireless communication devices is based on the first reception quality information of the first wireless signal in the second wireless communication device and the first position.
  • the first wireless communication device group including the first wireless communication device group is selected, and the first wireless communication device group is instructed to switch from the terminal mode to the anchor mode for estimating the second position of the third wireless communication device.
  • the second position of the third wireless communication device is estimated based on the first position of the first wireless communication device group estimated in the terminal mode.
  • the present disclosure is useful in a system for estimating the position of a wireless communication terminal.
  • the present disclosure relates to a position estimation device and a position estimation system.
  • Patent Document 3 when the slave unit can receive the radio signals of the anchors installed at at least three known positions, the one having a high RSSI (Received Signal Strength Indicator) of the radio signal is set as the first anchor.
  • RSSI Receiveived Signal Strength Indicator
  • the non-limiting examples of the present disclosure contribute to the provision of an improved position estimation device and position estimation system capable of reducing the influence of the radio wave propagation environment on the estimation result.
  • the position estimation device is based on the first information indicating the reception state of the wireless radio wave between the plurality of wireless communication devices and the second information indicating the installation position of the plurality of wireless communication devices.
  • a selection circuit that selects a number of first wireless communication device groups that is smaller than the number of the plurality of wireless communication devices, and wireless communication between the wireless communication device and the wireless terminal belonging to the first wireless communication device group.
  • a configuration including an estimation circuit for estimating the position of the wireless terminal based on the third information indicating the reception state of the radio wave and the second information is adopted.
  • the position estimation system includes a position estimation device according to the present disclosure, a plurality of wireless communication devices, and an access point that relays communication between the position estimation device and the plurality of wireless communication devices. Take the composition.
  • Patent Document 3 The methods disclosed in Patent Document 3 are that an anchor having a higher RSSI is located closer to a slave unit or another anchor, and that the accuracy of position estimation using an anchor closer to the slave unit is higher. Is assumed. However, in reality, since RSSI depends on the radio wave propagation environment, the RSSI of nearby anchors may not be high. Therefore, an anchor with a high RSSI and an anchor with a high accuracy of position estimation do not always match. As described above, in the method disclosed in Patent Document 3, it may be difficult to obtain a highly accurate position estimation result even if an anchor having a high RSSI is used.
  • the present disclosure provides more accurate position estimation by selecting an anchor that can be expected to have more accurate position estimation from a large number of anchors.
  • anchors that can be expected to have more accurate position estimation for each area are prioritized in advance according to the RSSI-distance conversion characteristics of each anchor with other anchors. Then, when estimating the position of the slave unit, it is used for position estimation in order from the highest priority anchor, and by searching for an anchor set in which the position estimation result converges, more accurate position estimation is realized.
  • FIG. 31 is a diagram showing an example of the configuration of the position estimation system 300 according to the third embodiment.
  • the position estimation system 300 includes a position estimation device 310, an access point (AP) 320, a plurality of anchors (wireless communication devices) 330 (330-1, 330-2, ..., 330-N), and at least one unit. It is equipped with a slave unit (wireless terminal) 340.
  • the position estimation device 310 controls the entire position estimation system 300, and estimates the position of the slave unit 340 based on the information indicating the reception status of the wireless communication between the anchor 330 and the other anchor 330 or the slave unit 340. ..
  • the position estimation device 310 is, for example, a PC (Personal Computer). The configuration of the position estimation device 310 will be described later with reference to FIG.
  • RSSI information that is measurable by the other anchor 330 and the slave unit 340 and can be used to estimate the relative position between the anchor 330 and the anchor 330 or the slave unit 340 is also used.
  • Form 3 can be carried out in the same manner.
  • Other information is, for example, the arrival direction of radio waves from another anchor 330 or slave unit 340 or the arrival time of radio waves from another anchor 330 or slave unit 340.
  • the AP 320 relays the signal transmission / reception processing between the position estimation device 310 and the anchor 330 and the slave unit 340.
  • the AP320 and the position estimation device 310 are connected via, for example, a wired LAN (Local Area Network).
  • the AP 320 wirelessly communicates with the anchor 330 and the slave unit 340.
  • a wireless signal in the 920 MHz band is used for wireless communication.
  • the wireless communication is a specific low power communication, wireless LAN, Bluetooth, LPWA (Low Power Wide Area), LoRa, NB-IoT (Narrow Band-Internet of Things), or Sigfox.
  • the configuration of the AP320 will be described later with reference to FIG. 33.
  • the anchor 330 wirelessly communicates with the position estimation device 310, the anchor 330, or the slave unit 340 via the AP 320.
  • a wireless signal in the 920 MHz band is used for wireless communication.
  • the wireless communication is a specific low power communication, wireless LAN, Bluetooth, LPWA (Low Power Wide Area), LoRa, NB-IoT (Narrow Band-Internet of Things), or Sigfox.
  • the anchor 330 is installed at a known position (installation position). The configuration of the anchor 330 will be described later with reference to FIG. 34.
  • the slave unit 340 wirelessly communicates with the position estimation device 310 or the slave unit 340 via the AP320.
  • a wireless signal in the 920 MHz band is used for wireless communication.
  • the wireless communication is a specific low power communication, wireless LAN, Bluetooth, LPWA (Low Power Wide Area), LoRa, NB-IoT (Narrow Band-Internet of Things), or Sigfox.
  • the position of the slave unit 340 is unknown. The configuration of the slave unit 340 will be described later with reference to FIG. 35.
  • a unique wireless terminal ID is assigned to each of the AP 320, the anchor 330, and the slave unit 340. Further, the anchor 330 and the slave unit 340 can measure information indicating a reception state of wireless communication between the other anchor 330 or the slave unit 340.
  • FIG. 32 is a diagram showing an example of the configuration of the position estimation device 310 according to the third embodiment.
  • the position estimation device 310 includes a communication unit 311, a user input unit 312, a position estimation unit 313, and a storage unit 314.
  • the communication unit 311 performs a signal transmission process to be transmitted to the AP320 and a signal reception process to be received from the AP320.
  • the communication unit 311 is, for example, a wireless or wired LAN communication interface.
  • the communication unit 311 transmits, for example, the RSSI history transmission request packet generated by the position estimation unit 313 to the AP320.
  • the RSSI history transmission request packet is a packet that includes the destination wireless terminal ID and requests the anchor 330 or the slave unit 340 specified by the destination wireless terminal ID to transmit the RSSI history.
  • the communication unit 311 receives, for example, the RSSI history transmission response packet transmitted by the anchor 330 or the slave unit 340 specified by the destination wireless terminal ID in response to the reception of the RSSI history transmission request packet from the AP 320.
  • the RSSI history transmission response packet is a packet including the source wireless terminal ID, the destination wireless terminal ID, and RSSI information.
  • the RSSI information includes at least one history of the wireless terminal ID of the source of the RSSI measurement target packet and the RSSI of the measurement target packet.
  • the communication unit 311 extracts RSSI information from the RSSI history transmission response packet and outputs it to the position estimation unit 313.
  • the user input unit 312 accepts user input of commands or parameters for the position estimation device 310.
  • the user input unit 312 generates an anchor list 3141 including the wireless terminal ID of the anchor 330 and the position information based on the command or parameter input by the user, and the threshold list 3145A including the desired position estimation accuracy for each area (FIG. 41A) is generated.
  • the user input unit 312 outputs the anchor list 3141 and the threshold list 3145A to the storage unit 314.
  • the user input unit 312 includes, for example, a keyboard and a pointing device such as a mouse or a trackball.
  • the position estimation unit 313 estimates the position of the anchor 330 or the slave unit 340 based on the RSSI information collected via the communication unit 311.
  • the position estimation unit 313 includes a calibration unit 3131, a slave unit area estimation unit 3132, a reference station selection unit 3133, a slave unit position estimation unit 3134, and a position estimation calculation unit 3135.
  • the calibration unit 3131 sets a plurality of areas on the area to be estimated, and creates an RSSI-distance conversion table 3143 (see FIG. 39) and a priority list 3144 (see FIG. 310) for each area. ..
  • the method of creating the RSSI-distance conversion table 3143 and the priority list 3144 will be described later with reference to FIGS. 37 to 310.
  • the slave unit area estimation unit 3132 estimates the location area of the slave unit 340. The method of estimating the location area of the slave unit 340 will be described later with reference to FIGS. 36 and 42.
  • the reference station selection unit 3133 selects a plurality of reference stations that are a combination of anchors 330 used for position estimation of the slave unit 340. The method of selecting the reference station will be described later with reference to FIGS. 36 and 43.
  • the slave unit position estimation unit 3134 estimates the position of the slave unit 340 based on the RSSI between the slave unit 340 and the reference station. Further, the slave unit position estimation unit 3134 notifies the slave unit 340 of the position estimation result or estimates the location area of the slave unit 340 again based on the convergence status of the position estimation result and the estimation result of the location area. Or decide whether to reselect the reference station.
  • the fact that the position estimation result converges means that the variance value (variation) of the plurality of position estimation result candidates included in the position estimation result is smaller than a predetermined threshold value.
  • the position estimation method of the slave unit 340 will be described later with reference to FIGS. 36 and 46.
  • the position estimation calculation unit 3135 calculates the position estimation result of the position estimation target.
  • the position estimation calculation unit 3135 calculates the position estimation result of the absolute position of the position estimation target based on the RSSI between the position estimation target and at least three anchors 330. Further, the position estimation calculation unit 3135 calculates four position estimation result candidates and a variance value for the absolute position of the position estimation target based on the RSSI between the position estimation target and at least four anchors 330.
  • the position estimation calculation unit 3135 inputs the RSSI between the position estimation target and the anchor 330, and the position estimation target and the anchor are based on the RSSI-distance conversion table 3143 (see FIG. 39) for each position estimation target area. Calculate the distance to 330. Next, the position estimation calculation unit 3135 calculates the relative position of the position estimation target with respect to the anchor 330 based on the calculated distance, for example, based on the principle of three-point positioning. Next, the position estimation calculation unit 3135 calculates the position estimation result of the absolute position of the position estimation target based on the calculated relative position and the position information of the anchor list 3141.
  • the storage unit 314 stores the data used in the position estimation device 310.
  • the storage unit 314 includes, for example, a memory device such as a ROM (Read Only Memory) or a RAM (Random Access Memory), or a storage device such as an HDD (Hard Disk Drive) or an SSD (Solid State Drive).
  • the storage unit 314 stores the anchor list 3141, the RSSI table 3142, the RSSI-distance conversion table 3143, the priority list 3144, and the threshold list 3145.
  • the anchor list 3141 includes the wireless terminal ID and the position information of the anchor 330.
  • the wireless terminal ID and position information of the anchor are set by the user via the user input unit 312.
  • the RSSI table 3142 includes a receiving side wireless terminal ID, a transmitting side wireless terminal ID, and an RSSI between the receiving side wireless terminal and the transmitting side wireless terminal.
  • the RSSI table 3142 is generated, for example, by the position estimation unit 313. The contents of the RSSI table 3142 will be described later with reference to ⁇ Table 1> to ⁇ Table 4>.
  • the RSSI-distance conversion table 3143 includes a conversion table between RSSI and distance for each area.
  • the RSSI-distance conversion table 3143 is generated by, for example, the position estimation unit 313. Details of the RSSI-distance conversion table 3143 will be described later with reference to FIGS. 38 to 39.
  • the priority list 3144 includes the priority of the anchor 330 used as the reference station for each area.
  • the priority list 3144 is generated by the position estimation unit 313. Details of the priority list 3144 will be described later with reference to FIG. 310.
  • the threshold list 3145 includes a desired position estimation accuracy for each area and a threshold for position estimation convergence determination.
  • the desired position estimation accuracy is set by the user via the user input unit 312.
  • the threshold value for the position estimation convergence determination is set by the position estimation unit 313. Details of the threshold list 3145 will be described later with reference to FIGS. 41A and 41B.
  • FIG. 33 is a diagram showing an example of the configuration of AP320 according to the third embodiment.
  • the AP 320 includes a radio unit 321, a communication unit 322, and an antenna unit 323.
  • the radio unit 321 demodulates the signal received by the antenna unit 323 and outputs it to the communication unit 322. Further, the radio unit 321 modulates the signal input from the communication unit 322 and transmits it from the antenna unit 323 to each anchor 330 or the slave unit 340.
  • the communication unit 322 performs a transmission process of a signal to be transmitted to the wireless unit 321 and a reception process of receiving from the wireless unit 321.
  • the communication unit 322 is, for example, a communication interface of a wired LAN. Further, the communication unit 322 relays the transmission / reception of data between the anchor 330 or the slave unit 340 and the position estimation device 310. For example, the communication unit 322 outputs the RSSI history transmission request packet received from the position estimation device 310 to the radio unit 321 and transmits the RSSI history transmission response packet input from the radio unit 321 to the position estimation device 310.
  • FIG. 34 is a diagram showing an example of the configuration of the anchor 330 according to the third embodiment.
  • the anchor (wireless communication device) 330 includes a wireless unit 331, a communication control unit 332, a storage unit 333, and an antenna unit 334.
  • the radio unit 331 demodulates the signal received by the antenna unit 334 and outputs it to the communication control unit 332. Further, the radio unit 331 modulates the signal input from the communication control unit 332 and transmits the signal from the antenna unit 334 to the AP 320, each anchor 330, or the slave unit 340.
  • the communication control unit 332 receives the wireless packet from the other anchor 330 or the slave unit 340, and receives the wireless terminal ID of the other anchor 330 or the slave unit 340, which is the source of the wireless packet, and the wireless terminal of the transmission source. And the RSSI between the anchors 330 is output to the storage unit 333. Further, the communication control unit 332 creates an RSSI history transmission response packet based on the RSSI history stored in the storage unit 333 in response to the reception of the RSSI history transmission request packet from the AP 320, and outputs the RSSI history transmission response packet to the radio unit 331.
  • the RSSI history transmission response packet includes a source radio terminal ID, a radio terminal ID of the anchor 330, and an RSSI between the source radio terminal and the anchor 330.
  • the storage unit 333 stores the source wireless terminal ID and RSSI output from the communication control unit 332 as an RSSI history.
  • the storage unit 333 includes, for example, a memory device such as a ROM (Read Only Memory) or a RAM (Random Access Memory), or a storage device such as an HDD (Hard Disk Drive) or an SSD (Solid State Drive).
  • FIG. 35 is a diagram showing an example of the configuration of the slave unit 340 according to the third embodiment.
  • the slave unit (wireless terminal) 40 includes a wireless unit 341, a communication control unit 342, a storage unit 343, and an antenna unit 344.
  • the radio unit 341 demodulates the signal received by the antenna unit 344 and outputs it to the communication control unit 342. Further, the radio unit 341 modulates the signal input from the communication control unit 342 and transmits it from the antenna unit 344 to the AP 320 or each anchor 330.
  • the communication control unit 342 stores the wireless terminal ID of the anchor 330, which is the source of the wireless packet, and the RSSI between the source wireless terminal and the slave unit 340, in response to the reception of the wireless packet from the anchor 330. Output to unit 343. Further, the communication control unit 342 creates an RSSI history transmission response packet based on the RSSI history stored in the storage unit 343 in response to the reception of the RSSI history transmission request packet from the AP 320, and outputs the RSSI history transmission response packet to the radio unit 341.
  • the RSSI history transmission response packet includes a source wireless terminal ID, a wireless terminal ID of the slave unit 340, and an RSSI between the source wireless terminal and the slave unit 340.
  • the storage unit 343 stores the source wireless terminal ID and RSSI output from the communication control unit 342 as an RSSI history.
  • the storage unit 343 includes, for example, a memory device such as a ROM (Read Only Memory) or a RAM (Random Access Memory), or a storage device such as an HDD (Hard Disk Drive) or an SSD (Solid State Drive).
  • FIG. 36 is a flow chart showing an example of the processing flow of the position estimation device 310 according to the third embodiment. Prior to the execution of the processing flow shown in FIG. 36, the setting of the desired position estimation accuracy of the anchor list 3141 and the threshold list 3145 is completed. The desired position estimation accuracy of the anchor list 3141 and the threshold list 3145 is set by the user, for example, via the user input unit 312.
  • step S3601 the calibration unit 3131 and the position estimation calculation unit 3135 of the position estimation unit 313 divide the position estimation target area into areas, and generate an RSSI-distance conversion table 3143 and a priority list 3144 for each area. Perform calibration. Details of the process in step S3601 will be described later with reference to FIGS. 37 to 41B.
  • step S3602 the slave unit area estimation unit 3132 and the position estimation calculation unit 3135 of the position estimation unit 313 estimate the location area of the slave unit 340.
  • the slave unit area estimation unit 3132 and the position estimation calculation unit 3135 execute step S3602 and subsequent steps in response to the communication unit 311 of the position estimation device 310 receiving the position estimation request packet.
  • the position estimation request packet includes, for example, the wireless terminal ID of the slave unit 340 which is the source of the wireless communication, the wireless terminal ID of the AP320 which is the destination of the wireless communication, and the position estimation request command. Details of the process in step S3602 will be described later with reference to FIG. 42.
  • step S3603 the reference station selection unit 3133 and the position estimation calculation unit 135 of the position estimation unit 313 select the reference station on which the position estimation of the slave unit 340 converges. Details of the process in step S3603 will be described later with reference to FIG. 43.
  • step S3604 the slave unit position estimation unit 3134 and the position estimation calculation unit 3135 of the position estimation unit 313 perform the position estimation of the slave unit 340 using the reference station of the location area of the slave unit 340. Details of the process in step S3604 will be described later with reference to FIG.
  • step S3605 the position estimation device 310 determines whether or not to end the position estimation process. For example, when the user input unit 312 receives the end command of the position estimation process, the position estimation device 310 determines that the position estimation process is finished.
  • step S3605: Yes When it is determined that the position estimation process is finished (step S3605: Yes), the position estimation device 310 ends the process. If it is determined that the position estimation process is not completed (step S3605: No), the position estimation device 310 returns the process to step S3604. As a result, the position estimation process of the slave unit 340 is subsequently performed. By repeatedly executing step S3604, the position estimation device 310 can track the movement of the slave unit 340.
  • FIG. 37 is a flow chart showing an example of the processing flow in the calibration according to the third embodiment (step S3601 in FIG. 36).
  • step S3701 the calibration unit 3131 divides the position estimation target area so that one or more anchors 330 exist in each area, and sets the area.
  • one anchor 330 exists in each area and the area is set so that the boundary line of each area bisects the anchors.
  • the calibration unit 3131 collects RSSIs between the anchors 330, generates an RSSI table 3142 (see FIG. 32) for all anchors 330, and outputs the RSSI to the storage unit 314.
  • the calibration unit 3131 generates an RSSI history transmission request packet addressed to each anchor 330 in order to collect the RSSI between the anchors 330, and outputs the RSSI history transmission request packet to the communication unit 311.
  • the communication unit 311 transmits the generated RSSI history transmission request packet to each anchor 330 via the AP 320.
  • the communication unit 311 receives the RSSI history transmission response packet from each anchor 330 via the AP 320, and acquires RSSI information based on the received RSSI history transmission response packet.
  • the calibration unit 3131 generates the RSSI table 3142 based on the acquired RSSI information and outputs it to the storage unit 314.
  • RSSI table 3142 after execution of step S3702 is shown in ⁇ Table 1>.
  • the wireless terminal IDs: 1 to N represent the wireless terminal ID of the anchor 330
  • the wireless terminal ID: M represents the wireless terminal ID of the slave unit 340.
  • the RSSI value between the anchors 330 is set in the RSSI table 3142 generated in step S3702.
  • RSSI collection among some anchors 330 may be performed instead of RSSI collection among all anchors 330.
  • step S3703 the calibration unit 3131 sets the area index value i to 1.
  • the calibration unit 3131 generates the RSSI-distance conversion table 3143 in the area i.
  • the calibration unit 3131 extracts the RSSI between the anchors 330 having the anchors 330-i in the area i as the transmitting side or the receiving side from the RSSI table 3142 stored in the storage unit 314.
  • the calibration unit 3131 calculates an approximate curve showing the relationship between the distance between each anchor 330 known on the horizontal axis and the extracted RSSI using, for example, the least squares method.
  • FIG. 38 is a diagram illustrating an example of calculation of an approximate curve.
  • the distance (m) and the RSSI value (dBm) are taken on the horizontal axis and the vertical axis, respectively.
  • the distances between the anchors 330-1 and the anchors 330-2 to 330-6 are r2 to r6 (m), respectively.
  • the extracted RSSIs between the anchors 330-2 and the anchors 330-6 with the anchor 1 as the transmitting side or the receiving side are set to x2 to x6 (dBm), respectively.
  • the calibration unit 131 generates the RSSI-distance conversion table 3143 based on the derived approximate curve.
  • FIG. 39 shows an example of the RSSI-distance conversion table 3143.
  • the calibration unit 3131 calculates the distance r with respect to RSSI in 1 dBm increments from ⁇ 30 dBm to 0 dBm for the area i, and sets the value of the distance r in the i-th row of the RSSI-distance conversion table 3143.
  • step S3705 the calibration unit 3131 lists the wireless terminal IDs of the anchors 330-j (j ⁇ i) in ascending order of error (deviation) between the derived approximate curve and the collected RSSI in the priority list 3144. Set the priority in area i of.
  • FIG. 310 is a diagram showing an example of the priority list 3144.
  • the calibration unit 3131 sets the wireless terminal IDs 2, 3, 5, 4, 6 in the line of the area 1 of the priority list 3144 according to the priority.
  • step S3706 the calibration unit 3131 calculates a threshold value used to determine whether or not the position estimation result has converged in the position estimation of the slave unit 340 in the area i.
  • FIG. 40 is a flowchart showing an example of the processing flow in the threshold calculation of the convergence determination according to the third embodiment (step S3706 in FIG. 37).
  • FIG. 41A is a diagram showing a threshold list 3145A which is an example of the threshold list 3145 according to the third embodiment.
  • the desired position estimation accuracy desired by the user is set for each area.
  • the threshold value of the threshold value list 3145A is calculated according to the processing flow shown in FIG. 40.
  • step S3706-1 the calibration unit 3131 selects four anchors 330 from the anchors 330-j (j ⁇ i) and creates a combination of the four anchors 330.
  • the position estimation calculation unit 3135 calculates an error (deviation) between the dispersion value of the position estimation result candidate and the installation position for each combination consisting of the four anchors 330.
  • the position estimation calculation unit 3135 uses three units in each combination of four anchors 330 to perform three-point positioning with the anchors 330-i based on RSSI to position the anchors 330-i.
  • One estimation result candidate can be calculated. Since there are a total of four ways to select three from the four anchors, the position estimation calculation unit 3135 can calculate a total of four position estimation result candidates for each combination of the four anchors 330. ..
  • the position estimation calculation unit 3135 calculates the variance value of the position estimation result candidate based on the four position estimation result candidates. Further, the position estimation calculation unit 3135 calculates the deviation between the position estimation result candidate and the installation position based on the four position estimation result candidates and the known installation positions of the anchors 330-i.
  • step S3706-3 the calibration unit 3131 associates the deviation calculated in step S3706-2 with the variance value of the position estimation result candidate, thereby adjusting the variance value of the position estimation result candidate to the position estimation accuracy. Create an associated correspondence table.
  • the calibration unit 3131 refers to the threshold list 3145 and determines the variance value of the position estimation result candidate corresponding to the desired position estimation accuracy (or predetermined accuracy) set by the user. It is set as a threshold value used for determining whether or not the position estimation result at the time of position estimation of the slave unit 340 in the area i has converged, and is output to the threshold value list 3145.
  • FIG. 41B is a diagram showing a threshold list 3145B which is an example of the threshold list 3145 according to the third embodiment. As a result of outputting the threshold value calculated according to the processing flow shown in FIG. 40 to the threshold value list 3145A, the threshold value list 3145B is generated.
  • step S3707 the calibration unit 3131 determines whether or not the procedures of steps S3704 to S3706 have been executed for all areas i.
  • step S3707 No
  • the calibration unit 3131 sets the index value i + 1 of the next area in the index i in step S3708. Then, the process proceeds to step S3704.
  • step S3707 Yes
  • the calibration unit 3131 ends the calibration process.
  • RSSI-distance conversion table 3143 and priority list 144 are generated for all areas i. Further, for each area i, the anchor 330, which has a small error from the RSSI-distance conversion table 3143 and can be expected to estimate the position of the slave unit 340 with high accuracy, is selected in advance.
  • FIG. 42 is a flow chart showing an example of the processing flow in determining the location area of the slave unit according to the third embodiment (step S3602 in FIG. 36).
  • the slave unit area estimation unit 3132 sets 1 for the area index value j.
  • Area j is a search area for searching the slave unit 340.
  • the search area selection order may give priority to an area that is more likely to be the location area where the slave unit 340 is located at the start of position estimation of the slave unit 340, such as near the entrance / exit of a room.
  • step S31102 the slave unit area estimation unit 3132 collects RSSIs between at least three or more anchors 330 and the slave unit 340 from the top of the priority list 3144 in the area j, and the RSSI table 3142 ( (See FIG. 32) is generated and output to the storage unit 314.
  • the slave unit area estimation unit 3132 generates an RSSI history transmission request packet addressed to each anchor 330 and the slave unit 340 in order to collect the RSSI between each target anchor 330 and the slave unit 340. , Output to the communication unit 311.
  • the communication unit 311 transmits the generated RSSI history transmission request packet to each anchor 330 and the slave unit 340 via the AP 320.
  • the communication unit 311 receives the RSSI history transmission response packet from the target anchor 330 and the slave unit 340 via the AP 320 from each anchor 330 and the slave unit 340, and based on the received RSSI history transmission response packet, the communication unit 311 receives the RSSI history transmission response packet. Acquire RSSI information.
  • the slave unit area estimation unit 132 generates the RSSI table 3142 based on the acquired RSSI information and outputs it to the storage unit 314.
  • RSSI table 3142 after execution of step S31102 is shown in ⁇ Table 2>.
  • step S31103 the position estimation calculation unit 3135 estimates the position of the slave unit 340 based on the RSSI table 3142 generated in step S31102.
  • step S31104 the slave unit area estimation unit 3132 determines whether or not the position of the slave unit 340 indicated by the position estimation result is included in the area j.
  • step S3 slave unit area estimation unit 3132 estimates that the location area of the slave unit 340 is the area j, and determines the location area of the slave unit. To finish.
  • step S31105 the slave unit area estimation unit 3132 determines whether or not the procedures of steps S31102 to S31104 have been executed for all areas. To judge.
  • step S31105 When the procedure of steps S31102 to S31104 is not executed for all the areas j (step S31105: No), the slave unit area estimation unit 3132 sets the index value j of the next area in step S31106. , Step S31102 proceeds with the process.
  • step S31105 the slave unit area estimation unit 3132 proceeds to the process in step S31107.
  • step S31107 the slave unit area estimation unit 3132 estimates that the area j whose position estimation result in step S31103 is closest to the search area is the location area of the slave unit 340, and ends the slave unit location area determination process. To do.
  • the slave unit area estimation unit 3132 can accurately estimate the location area of the slave unit 340 by using each of the three anchors 330 from the top of the priority list 3144 for each area j.
  • FIG. 43 is a flowchart showing an example of the processing flow in the reference station selection (step S3603 in FIG. 36) according to the third embodiment.
  • the reference station selection unit 3133 sets the number k of the reference stations used for the slave unit position estimation to 4.
  • step S31202 the reference station selection unit 3133 selects the upper k anchors 330 in the location area of the slave unit 340 in the priority list 3144 (see FIG. 310) as the reference station.
  • the reference station selection unit 3133 collects the RSSI between each reference station and the slave unit 340, generates an RSSI table 3142 (see FIG. 32), and outputs the RSSI to the storage unit 314.
  • the reference station selection unit 3133 generates an RSSI history transmission request packet addressed to each reference station and the slave unit 340 in order to collect the RSSI between each reference station and the slave unit 340, and outputs the RSSI history transmission request packet to the communication unit 311. ..
  • the communication unit 311 transmits the generated RSSI history transmission request packet to each reference station and the slave unit 340 via the AP320.
  • the communication unit 311 receives the RSSI history transmission response packet from each reference station and the slave unit 340 via the AP 320, and acquires RSSI information based on the received RSSI history transmission response packet.
  • the reference station selection unit 3133 generates the RSSI table 3142 based on the acquired RSSI information and outputs it to the storage unit 314.
  • RSSI table 3142 after execution of step S31203 is shown in ⁇ Table 3>.
  • ⁇ Table 3> for the sake of simplicity, it is assumed that the wireless terminal ID of the anchor 330 is # 1, # 2, # 3, # 4, ..., # N in the order of priority in the area where the slave unit 340 is located. To do. As shown in ⁇ Table 3>, in the RSSI table 3142 generated in step S31203, RSSI values between the upper four anchors 330 and the slave unit 340 are set.
  • the position estimation calculation unit 3135 calculates the position estimation result of the slave unit 340 based on the RSSI table 3142 generated in step S31203. For example, the position estimation calculation unit 3135 calculates the distance between each reference station and the slave unit 340 using the RSSI-distance conversion table 3143 (see FIG. 39) of the location area of the slave unit 340 based on the RSSI table 3142.
  • the position estimation calculation unit 3135 calculates the relative position of the slave unit 340 with respect to each reference station based on the calculated distance, for example, based on the principle of three-point positioning.
  • the position estimation calculation unit 3135 calculates the position estimation result of the absolute position of the slave unit 340 based on the calculated relative position and the position information of the anchor list 3141. Since at least four reference stations are selected in step S31202, the position estimation calculation unit 3135 calculates the four position estimation result candidates of the slave unit 340, and calculates the average value and the variance value of the position estimation result candidates. ..
  • step S31205 when the number of reference stations is 5 or more, the reference station selection unit 3133 sequentially selects the anchor 330, which is a factor for expanding the dispersion value of the position estimation result candidate, from the reference station until the number of reference stations becomes 4. delete.
  • the position estimation calculation unit 3135 calculates the average value and the variance value of the position estimation result candidates using the four reference stations.
  • the reference station selection unit 3133 determines whether or not the variance value of the position estimation result candidate is smaller than a predetermined threshold value.
  • the predetermined threshold value corresponds to the position estimation accuracy closest to the position estimation accuracy (or the predetermined accuracy) desired by the user among the threshold values output to the threshold value list 3145 in step S3706-4 of FIG. 40. It is a threshold.
  • the predetermined threshold value is the variance value of the position estimation result candidate of the slave unit 340 calculated by using four or more anchors 330 in step S31103 of FIG. 42.
  • step S31206 When the variance value of the position estimation result candidate is smaller than the predetermined threshold value (step S31206: Yes), it is determined that the position estimation result (average value and variance value of the position estimation result candidate) calculated in step S31205 has converged. You can do it. Therefore, the reference station selection unit 3133 ends the reference station selection process.
  • step S31206 determines whether or not all the anchors 330 listed in the priority list 3144 in the location area of the slave unit 340 have been selected as the reference station.
  • step S31208 the reference station selection unit 3133 uses one reference station number k to be used for the slave unit position estimation. The number is increased, and the process proceeds to step S31202.
  • step S32101 the reference station selection unit 3133 has the anchor 330 having the smallest dispersion value calculated in step S31205. Select the combination of as the reference station.
  • step S3210 When step S3210 is executed, there is no combination of anchors 330 whose dispersion value of the position estimation result candidate is smaller than a predetermined threshold value in the location area of the slave unit 340. Therefore, in step S31211, the reference station selection unit 3133 sets the minimum variance value obtained in step S3210 as a new threshold value of the variance value of the position estimation result candidate in the location area of the slave unit 340, and updates the threshold list 3145. To do. After that, the reference station selection unit 3133 ends the reference station selection process.
  • FIG. 45A is a diagram showing an example of four position estimation result candidates in the reference station selection according to the third embodiment.
  • step S31204 of FIG. 43 as shown in FIG. 45A, four positions in area 2 using a reference station consisting of four anchors 330-1, 330-3, 330-7, 330-4.
  • Estimate result candidates P (1,3,4), P (1,4,7), P (1,3,7), P (3,4,7) are calculated.
  • P (m1, m2, m3) represents the position of the slave unit 340 estimated using the three anchors 330-m1, 30-m2, 30-m3.
  • step S31206 of FIG. 43 it may be determined that the position estimation result has not converged. Therefore, step S31207 and step S31208 of FIG. 43 are executed, and the number of anchors 330 used for the reference station is increased by one to five.
  • FIG. 315B is a diagram showing an example of five position estimation result candidates in the reference station selection according to the third embodiment.
  • step S31204 of FIG. 43 as shown in FIG. 45B, four position estimation results using a reference station consisting of five anchors 330-1, 330-3, 330-7, 330-4, 330-6.
  • a reference station consisting of five anchors 330-1, 330-3, 330-7, 330-4, 330-6.
  • FIG. 45C is a diagram showing an example in which the position estimation result candidates in the reference station selection according to the third embodiment are deleted from five to four.
  • step S31205 of FIG. 43 the anchor 330-7, which is a factor for expanding the dispersion value, is deleted from the reference station.
  • the deletion there are four position estimation result candidates: P (1,3,4), P (1,4,6), P (1,3,6), and P (3,4,6). ..
  • the variance value Rdev2 of the position estimation result candidate is smaller than the predetermined threshold value Rth. Therefore, in step S31206 of FIG. 43, it may be determined that the position estimation result has converged, and anchors 330-1, 330-3, 330-4, 330-6 are selected as the reference stations.
  • the accuracy of the position estimation is improved by replacing the anchors 330 so that the anchors 330 are used in order from the higher priority anchors 330 and used for the position estimation of the slave unit 340, and the position estimation results are converged. You can search for combinations of anchors 330 that can be improved.
  • FIG. 46 is a flowchart showing an example of the processing flow in the slave unit position estimation (step S3604 in FIG. 36) according to the third embodiment.
  • the slave unit position estimation unit 3134 collects the RSSI between the reference station selected in step S3603 of FIG. 36 and the slave unit 340, generates an RSSI table 3142 (see FIG. 32), and stores it. Output to unit 314.
  • the slave unit position estimation unit 3134 receives an RSSI history transmission request packet addressed to each reference station and the slave unit 340 in order to collect the RSSI between the reference station and the slave unit 340 selected in step S3603 of FIG. Is generated and output to the communication unit 311.
  • the communication unit 311 transmits the generated RSSI history transmission request packet to each reference station and the slave unit 340 via the AP320.
  • the communication unit 311 receives the RSSI history transmission response packet from each reference station and the slave unit 340 via the AP 320, and acquires RSSI information based on the received RSSI history transmission response packet.
  • the slave unit position estimation unit 3134 generates the RSSI table 3142 based on the acquired RSSI information and outputs it to the storage unit 314.
  • ⁇ Table 4> shows an example of the RSSI table 3142 after the execution of step S31401.
  • the wireless terminal ID of the reference station is # 1, # 2, # 3, # 4.
  • the RSSI value between the reference station and the slave unit 340 is set in the RSSI table 3142 generated in step S31401.
  • the position estimation calculation unit 3135 calculates the position estimation result of the slave unit 340 based on the RSSI table 3142 generated in step S31401. For example, the position estimation calculation unit 3135 calculates the distance between each reference station and the slave unit 340 using the RSSI-distance conversion table 3143 (see FIG. 39) of the location area of the slave unit 340 based on the RSSI table 3142.
  • the position estimation calculation unit 3135 calculates the relative position of the slave unit 340 with respect to each reference station based on the calculated distance, for example, based on the principle of three-point positioning.
  • the position estimation calculation unit 3135 calculates the position estimation result of the absolute position of the slave unit 340 based on the calculated relative position and the position information of the anchor list 3141. Since at least four reference stations are selected in step S3603 of FIG. 36, the position estimation calculation unit 3135 calculates four position estimation result candidates of the slave unit 340, and average value and variance value of the position estimation result candidates. Is calculated.
  • the slave unit position estimation unit 3134 determines whether or not the variance value of the position estimation result candidate is smaller than a predetermined threshold value.
  • the predetermined threshold value is the threshold value closest to the position estimation accuracy desired by the user among the threshold values output to the threshold value list 3145 in step S3706-4 of FIG. 40.
  • the predetermined threshold value is the variance value of the position estimation result candidate of the slave unit 340 calculated by using four or more anchors 330 in step S31103 of FIG. 42.
  • step S31403 When the variance value of the position estimation result candidate is not smaller than the predetermined threshold value (step S31403: No), it may be determined that the position estimation result calculated in step S31402 has not converged. Therefore, the slave unit position estimation unit 3134 returns the process to step S3603 in FIG.
  • step S31404 the slave unit position estimation unit 3134 estimates the position estimation result of the slave unit 340 in step S3602 of FIG. It is determined whether it is the same as the location area of the handset 340.
  • the slave unit position estimation unit 3134 processes the process in step S3602 of FIG. Return to.
  • the slave unit area estimation unit 3132 may determine the selection order of the search area in step S3602 based on the position estimation result of the slave unit 340.
  • step S31405 the slave unit is connected to the slave unit 340 via the AP320. Notify the position estimation result of 340.
  • the slave unit position estimation unit 3134 outputs the position estimation result notification packet to the communication unit 311.
  • the position estimation result notification packet includes, for example, the wireless terminal ID of the AP320 that is the source of the wireless communication, the wireless terminal ID of the slave unit 340 that is the destination of the wireless communication, the position estimation result notification command, and the notification slave unit 340. Includes location information.
  • the slave unit position estimation unit 3134 ends the slave unit position estimation process.
  • the accuracy of the position estimation of the slave unit 340 can be improved by repeatedly executing the position estimation and, if necessary, the area estimation and the reference station selection based on the convergence status of the position estimation result.
  • the anchor 330 can be expected to estimate the position with high accuracy for each area i according to the RSSI-distance conversion characteristic between the anchor 330-i and the other anchor 330-j (j ⁇ i). Are prioritized in advance.
  • the accuracy of position estimation can be improved by performing position estimation in order from the anchor 330 having the highest priority until the position estimation result converges.
  • Embodiment 3 (Other forms of Embodiment 3)
  • RSSI between at least three anchors 330-j (i ⁇ j) is used to estimate the position of the anchor 330-i or the slave unit 340.
  • an embodiment using RSSI between the two anchors 330-j (i ⁇ j) to estimate the position of the anchor 330-i or the slave unit 340 is also conceivable.
  • the principle of three-point positioning is used for estimating the position of the anchor 330-i or the slave unit 340.
  • an embodiment using another principle for estimating the position is also conceivable.
  • a variance value was used as a value indicating the variation of the position estimation result candidates.
  • the standard deviation may be used as a value indicating the variation of the position estimation result candidates.
  • the position estimation device is based on the first information indicating the reception state of the wireless radio wave between the plurality of wireless communication devices and the second information indicating the installation position of the plurality of wireless communication devices.
  • a selection circuit that selects a number of first wireless communication device groups that is smaller than the number of the plurality of wireless communication devices, and wireless communication between the wireless communication device and the wireless terminal belonging to the first wireless communication device group.
  • a third information indicating a reception state of radio waves and an estimation circuit for estimating the position of the wireless terminal based on the second information are provided.
  • the selection circuit gives priority to the plurality of wireless communication devices based on the first information and the second information, and based on the priority, The first wireless communication device group is selected.
  • the selection circuit calculates a theoretical value of the first information with respect to the installation position based on the first information and the second information, and with respect to the logical value.
  • the priority is given to the plurality of wireless communication devices based on the deviation of the first information.
  • the priority order is included in the wireless communication device included in each area and each area for each area of a plurality of areas including one wireless communication device. It is given based on the first information with and without the wireless communication device.
  • the number of the selection circuits is smaller than the number of the plurality of wireless communication devices in each area of the plurality of areas based on the priority given to each area.
  • the selection circuit selects a plurality of the first wireless communication device groups, and each of the estimation circuits corresponds to one first wireless communication device group.
  • a plurality of positions of the wireless terminal are estimated, and if the dispersion values of the plurality of positions do not exceed the threshold value, the positions of the wireless terminal are estimated based on the plurality of positions.
  • the estimation circuit estimates a plurality of positions for each wireless communication device of the plurality of wireless communication devices based on the first information and the second information, and the plurality of positions are estimated.
  • the position of each wireless communication device is estimated based on the position of, and the dispersion value of the plurality of positions whose deviation from the installation position is closest to the predetermined accuracy is set as the threshold value.
  • the estimation circuit estimates a plurality of positions for each wireless communication device of the plurality of wireless communication devices based on the first information and the second information, and the plurality of positions are estimated. Based on the position of, the position of each wireless communication device is estimated, the magnitude of the deviation from the installation position is calculated, and the dispersion value of the plurality of positions where the magnitude of the deviation is closest to the predetermined accuracy is obtained. Set to the threshold.
  • the first information is RSSI (Received Signal Strength Indicator).
  • the first information is an amount indicating the arrival direction of the radio wave.
  • the first information is an amount indicating the arrival time of the radio wave.
  • the position estimation system includes a position estimation device according to the present disclosure, a plurality of wireless communication devices, and an access point that relays communication between the position estimation device and the plurality of wireless communication devices. ..
  • This disclosure is useful for a system that estimates a position using wireless communication.
  • the notation "... part” used for each component is “... circuitry”, “... device”, “... unit”, or “... unit”. It may be replaced with another notation such as "... module”.
  • Each functional block used in the description of the above embodiment is partially or wholly realized as an LSI which is an integrated circuit, and each process described in the above embodiment is partially or wholly. It may be controlled by one LSI or a combination of LSIs.
  • the LSI may be composed of individual chips, or may be composed of one chip so as to include some or all of the functional blocks.
  • the LSI may include data input and output.
  • LSIs may be referred to as ICs, system LSIs, super LSIs, and ultra LSIs depending on the degree of integration.
  • the method of circuit integration is not limited to LSI, and may be realized by a dedicated circuit, a general-purpose processor, or a dedicated processor. Further, an FPGA (Field Programmable Gate Array) that can be programmed after the LSI is manufactured, or a reconfigurable processor that can reconfigure the connection and settings of the circuit cells inside the LSI may be used.
  • the present disclosure may be realized as digital processing or analog processing. Furthermore, if an integrated circuit technology that replaces an LSI appears due to advances in semiconductor technology or another technology derived from it, it is natural that the functional blocks may be integrated using that technology. There is a possibility of applying biotechnology.
  • Non-limiting examples of communication devices include telephones (cell phones, smartphones, etc.), tablets, personal computers (PC) (laptops, desktops, notebooks, etc.), cameras (digital still/video cameras, etc.). ), Digital players (digital audio / video players, etc.), wearable devices (wearable cameras, smart watches, tracking devices, etc.), game consoles, digital book readers, telehealth telemedicines (remote health) Examples include a combination of a care/medicine prescription device, a vehicle or a mobile transportation device (a car, an airplane, a ship, etc.) with a communication function, and various devices described above.
  • Communication devices are not limited to those that are portable or mobile, but are not portable or fixed, any type of device, device, system, such as a smart home device (home appliances, lighting equipment, smart meters or It also includes measuring instruments, control panels, etc.), vending machines, and any other "Things” that can exist on the IoT (Internet of Things) network.
  • a smart home device home appliances, lighting equipment, smart meters or It also includes measuring instruments, control panels, etc.
  • vending machines and any other "Things” that can exist on the IoT (Internet of Things) network.
  • Communication includes data communication using a combination of these, in addition to data communication using a cellular system, wireless LAN system, communication satellite system, etc.
  • Communication devices also include devices such as controllers and sensors that are connected or connected to communication devices that perform the communication functions described in the present disclosure. For example, it includes controllers and sensors that generate control and data signals used by communication devices that perform the communication functions of the communication device.
  • Communication devices also include infrastructure equipment that communicates with or controls these non-limiting devices, such as base stations, access points, and any other device, device, or system. ..
  • This disclosure is suitable for position estimation systems used indoors.

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Abstract

位置推定システム(100)は、無線エリアを形成する第1の無線ノード(20)と、無線エリア内を移動する1つ以上の第2の無線ノード(40)と、無線エリア内に設置された複数の第3の無線ノード(30)と、第3の無線ノードおよび第2の無線ノードでの無線受信品質を示す情報に基づいて、1つ以上の第2の無線ノードの位置を推定する位置推定装置(10)と、を備え、位置推定装置は、複数の区分エリア毎の、1つ以上の第2の無線ノード向け無線通信の時間リソース容量に関する情報に基づいて、第2の無線ノードでの無線受信品質を含む情報を第1の無線ノードに代わって収集する区分エリア(A1,A2)を決定し、決定した区分エリアに設置された複数の第3の無線ノードのいずれかに対して、当該区分エリア内の1つ以上の第2の無線ノードでの無線受信品質を収集する指示を送信する。

Description

位置推定システム、位置推定装置、および位置推定方法
 本開示は、位置推定システム、位置推定装置、および位置推定方法に関する。
 無線通信を用いた通信システムとして、例えば、通信ネットワークに接続された無線アクセスポイントに対して、無線端末が無線接続を行うシステムが知られている。このような通信システムにおいて、無線端末は、無線アクセスポイントの通信エリアから外れる場合、別の無線アクセスポイントへ接続先を切り替えることにより接続の切断を回避する(特許文献1)。
特開2011-4225号公報 特表2017-531169号公報 特開2016-200466号公報
 本開示の非限定的な実施例は、受信品質情報を収集するための、改善された位置推定システム、位置推定装置、および位置推定方法の提供に資する。
 本開示に係る位置推定システムは、無線エリアを形成する第1の無線ノードと、前記無線エリア内を移動する1つ以上の第2の無線ノードと、前記無線エリア内に設置された複数の複数の第3の無線ノードと、前記第1の無線ノードによって収集される、前記複数の第3の無線ノードおよび前記1つ以上の第2の無線ノードでの無線受信品質を示す情報に基づいて、前記1つ以上の第2の無線ノードの位置を推定する位置推定装置と、を備え、前記位置推定装置は、前記無線エリアを区分した複数の区分エリア毎の、前記1つ以上の第2の無線ノード向け無線通信の時間リソース容量に関する情報に基づいて、前記第2の無線ノードでの前記無線受信品質を含む情報を前記第1の無線ノードに代わって収集する区分エリアを決定する決定回路と、前記決定した区分エリアに設置された前記複数の第3の無線ノードのいずれかに対して、当該区分エリア内に位置する前記1つ以上の第2の無線ノードでの前記無線受信品質を収集する指示を送信する送信回路と、を備える構成を採る。
 本開示に係る位置推定装置は、第1の無線ノードが形成する無線エリアを区分した複数の区分エリア毎の、前記無線エリア内を移動する1つ以上の第2の無線ノード向け無線通信の時間リソース容量に関する情報に基づいて、前記第2の無線ノードでの前記無線受信品質を含む情報を前記第1の無線ノードに代わって収集する区分エリアを決定する決定回路と、前記無線エリア内に設置された複数の第3の無線ノードのうち、前記決定した区分エリアに設置された第3の無線ノードに対して、当該区分エリア内に位置する前記1つ以上の第2の無線ノードでの前記無線受信品質を収集する指示を送信する送信回路と、前記指示を受信した前記第3の無線ノードによって収集された前記1つ以上の第2の無線ノードでの無線受信品質を示す情報を用いて、前記1つ以上の第2の無線ノードの位置を推定する推定回路と、を備える構成を採る。
 本開示に係る位置推定方法は、第1の無線ノードが形成する無線エリアを区分した複数の区分エリア毎の、前記無線エリア内を移動する1つ以上の第2の無線ノード向け無線通信の時間リソース容量に関する情報に基づいて、前記第2の無線ノードでの前記無線受信品質を含む情報を前記第1の無線ノードに代わって収集する区分エリアを決定し、前記無線区分エリア内に設置された複数の第3の無線ノードのうち、決定した区分エリアに設置された第3の無線ノードに対して、当該区分エリア内に位置する前記1つ以上の第2の無線ノードでの前記無線受信品質を収集する指示を送信し、前記指示を受信した前記第3の無線ノードによって収集された前記1つ以上の第2の無線ノードでの無線受信品質を示す情報を用いて、前記1つ以上の第2の無線ノードの位置を推定する構成を採る。
 なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム、または、記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
 本開示の非限定的な実施例によれば、受信品質情報を収集するための、改善された位置推定システム、位置推定装置、および位置推定方法を提供できる。
 本開示の非限定的な実施例における更なる利点および効果は、明細書および図面から明らかにされる。かかる利点および/または効果は、いくつかの実施形態並びに明細書および図面に記載された特徴によってそれぞれ提供されるが、1つまたはそれ以上の同一の特徴を得るために必ずしも全てが提供される必要はない。
実施の形態1に係る位置推定システムの構成の一例を示した図 実施の形態1に係る位置推定システムの動作の一例を示すフローチャート 実施の形態1に係る照明制御装置の構成の一例を示す図 実施の形態1に係るアクセスポイントの構成の一例を示すブロック図 実施の形態1に係る照明装置の構成の一例を示すブロック図 実施の形態1に係る移動端末の構成の一例を示すブロック図 実施の形態1に係る照明制御装置の動作の一例を示すフローチャート 実施の形態1に係るアクセスポイントの動作の一例を示すフローチャート 実施の形態1に係る照明装置の動作の一例を示すフローチャート 実施の形態1に係る移動端末の動作の一例を示すフローチャート 実施の形態1に係る時刻に応じた移動端末の所在位置の一例を示す配置図 実施の形態1に係る時刻に応じた移動端末の所在位置の一例を示す配置図 実施の形態1に係る位置推定システムの動作の一例を示すシーケンス図 移動端末がエリア間を移動する前のネットワークトポロジとRSSI収集を説明する図 移動端末がエリア間を移動した後の、ネットワークトポロジとRSSI収集を示した図 実施の形態1に係るネットワークトポロジとRSSI収集を説明する図 実施の形態1に係るネットワークトポロジとRSSI収集を説明する図 実施の形態2に係る位置推定システムの構成の一例を示す図 実施の形態2に係る位置推定システムの処理フローの一例を示すフローチャート 実施の形態2に係る制御装置の構成の一例を示すブロック図 実施の形態2に係るアンカーの構成の一例を示すブロック図 実施の形態2に係る照明器具の構成の一例を示すブロック図 実施の形態2に係るモバイル端末の構成の一例を示すブロック図 実施の形態2に係る照明配置推定における制御装置の処理フローの一例を示すフローチャート 実施の形態2に係るモバイル端末位置推定における制御装置の処理フローの一例を示すフローチャート 実施の形態2におけるアンカーの処理フローの一例を示すフローチャート 実施の形態2に係る照明配置推定における照明器具の処理フローの一例を示すフローチャート 実施の形態2に係るモバイル端末位置推定における照明器具の処理フローの一例を示すフローチャート 実施の形態2におけるモバイル端末の処理フローの一例を示すフローチャート 実施の形態2における照明配置推定の一例を示すシーケンス図 実施の形態2におけるモバイル端末位置推定の一例を示すシーケンス図 実施の形態2における信頼度の決定の一例を示す図 実施の形態2における信頼度の決定後の状態の一例を示す図 実施の形態2における信頼度の決定の他の一例を示す図 実施の形態2における信頼度の決定のさらに他の一例を示す図 実施の形態2における信頼度の決定のさらに他の一例を示す図 実施の形態2における信頼度の決定のさらに他の一例を示す図 実施の形態3に係る位置推定システムの構成の一例を示す図 実施の形態3に係る位置推定装置の構成の一例を示す図 実施の形態3に係るアクセスポイント(AP)の構成の一例を示す図 実施の形態3に係るアンカーの構成の一例を示す図 実施の形態3に係る子機の構成の一例を示す図 実施の形態3における位置推定装置の処理フローの一例を示すフローチャ-ト 実施の形態3に係るキャリブレーションにおける処理フローの一例を示すフローチャ-ト 近似曲線の算出の一例を説明する図 RSSI-距離変換テーブルの一例を示す図 優先順位リストの一例を示す図 実施の形態3に係る収束判断の閾値算出における処理フローの一例を示すフローチャート 実施の形態3に係る閾値リストの一例である閾値リストを示す図 実施の形態3に係る閾値リストの一例である閾値リストを示す図 実施の形態3に係るエリア判定における処理フローの一例を示すフローチャ-ト 実施の形態3に係る基準局選択における処理フローの一例を示すフローチャート 実施の形態3に係る基準局選択における位置推定結果候補の一例を示す図 実施の形態3に係る基準局選択における位置推定結果候補の他の一例を示す図 実施の形態3に係る基準局選択における位置推定結果候補の他の一例を示す図 実施の形態3に係る子機位置推定における処理フローの一例を示すフローチャート
 近年、オフィスなどの天井に設置される照明器具に内蔵された無線機(アクセスポイント)を、オフィス内で働く従業員の位置や状態に応じて、個別に細かく制御するニーズが高まりつつある。
 オフィスにおいては、例えば、複数の無線通信エリアが、それぞれ、部署または機能に割り当てられることがある。複数の無線通信エリアは、部屋によって仕切られることもあれば、1つのフロア内に物理的な境界を設けることなく割り当てられることもある。
 物理的な境界が設けられていない1つのフロア内に複数の無線通信エリアがあり、無線通信エリア毎に無線アクセスポイント及びエリア毎の無線アクセスポイントに接続する照明器具に内蔵された無線機を設置することがある。この場合、異なる無線アクセスポイントに接続している照明器具に内蔵された無線機、または、フロア内を移動する無線端末(または移動端末)とパケットの送受信を行う場合には接続先の切り替え(ハンドオーバー)処理が発生する。つまり、無線通信エリア内の無線端末が増えることによって、無線端末の位置を推定するための制御パケットに加え、接続先の切り替え処理のための制御パケットの送受信が発生するため、無線アクセスポイントの送信パケット数が増加する。1つのフロアのように比較的広い空間内に設置される照明器具に内蔵される無線機が特定小電力無線通信に対応した無線機である場合、単位時間(例えば、1時間)当たりに送信できる時間に限りがあるため、少ない無線アクセスポイントで照明器具の制御と、照明器具に内蔵される無線機と、無線端末の位置を推定するための制御と、を行うことによって送信時間の枯渇が生じてしまう。
 以降の説明では、オフィスや店舗内のあるフロアを2つのエリアA1,A2に分けて、複数のエリアにそれぞれ天井に設置している照明器具に内蔵された無線機を使って、オフィス内を移動する人が携帯する移動端末の位置を、照明器具に内蔵された無線機、移動端末から収集する受信信号強度情報(Received Signal Strength Indicator:以下、RSSI)を用いて推定することを一例にとって説明する。3つ以上のエリアに分けた場合であっても、同様である。
 図13Aは、移動端末40cがエリアA1,A2間を移動する前のネットワークトポロジとRSSI収集を説明する図である。
 図13Aに示されるように、照明機能を有するアクセスポイント50b,50cをエリア毎に設置する。エリア内に存在する移動端末40a,40b,40cはエリアの無線ネットワークを管理するアクセスポイント50bまたは50cに接続し、パケットの送受信を行う。
 照明機能を有するアクセスポイント50bには、エリアA1を通信エリアとし、無線ネットワークを識別するためのネットワークID:“50b”が定義されている。図13Aに示されるように、移動端末40aは、エリアA1内に位置し、アクセスポイント50bと接続する。
 同様に、照明機能を有するアクセスポイント50cには、エリアA2を通信エリアとし、無線ネットワークを管理するためのネットワークID:“50c”が定義されている。図13Aに示されるように、移動端末40b,40cは、エリアA2内に位置し、アクセスポイント50cと接続する。
 図13Bは、移動端末40cがエリアA1,A2間を移動した後の、ネットワークトポロジとRSSI収集を示した図である。
 移動端末40cが、エリアA2からエリアA1に移動した後、図13Bに示されるように、移動端末40cは、アクセスポイント50bに接続し、アクセスポイント50cの通信エリア外となる。したがって、移動端末40cの移動の際に、アクセスポイント50cは、アクセスポイント50bとの接続処理(ハンドオーバー)を行うことが求められる。
 つまり、移動端末40cが他のエリアA1に移動することによって、ハンドオーバーの処理に伴うネットワークIDの変更が発生する。また、移動端末40cによる通信は、同一のネットワークID内の移動端末40aまたはアクセスポイント50bとの通信に限られる。したがって、他のネットワークIDを有するRSSI要求パケットを受信することが困難である。
 また、図13Aおよび図13Bに示されるネットワークトポロジにおいて、2つのエリアA1,A2を管理するためには、それぞれのアクセスポイント50b、50cを管理するためのアクセスポイント50aを設置することがある。アクセスポイント50aは、アクセスポイントコントローラーと呼ばれることもある。アクセスポイント50aが移動端末40a,40b,40cからRSSIなどの情報を取得するためには、アクセスポイント50bまたは50cが情報を中継することがある。中継処理に伴い、アクセスポイント50a,50b,50cの累積送信時間が増大する。
 上記理由に鑑み、エリアA1,A2毎の移動端末の台数またはアクセスポイント50cの送信機会の集中および累積送信時間の増大を抑制し、ハンドオーバーの処理を省略できる技術の開示に至った。
 以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は一例であり、本開示は以下の実施の形態により限定されるものではない。
(実施の形態1)
 本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下において、簡単の為、RSSIを、無線受信品質を示す情報(受信品質情報)の一例にとって実施の形態1を説明する。しかしながら、受信品質情報は、位置推定に用いることのできる任意の情報であってもよく、例えば、電波到来方向であってもよく、電波到達時間であってもよい。
 図14Aおよび図14Bは、実施の形態1に係るネットワークトポロジとRSSI収集を説明する図である。
 図14Aおよび図14Bにおいては、図13Aおよび図13Bと異なり、アクセスポイント20が、無線ネットワークを管理し、アクセスポイント20の通信エリア内に位置する無線ノード(無線通信機能を有する照明装置30a,30b、および無線通信機能を有する移動端末40a,40b,40c)を管理する。エリアA1およびエリアA2は、例えば、オフィス内の1つのフロアを区切ったエリアである。エリアA1およびエリアA2は、無線ノードの通信エリアの範囲に一致しなくてもよい。
 図1は、実施の形態1に係る位置推定システム100の構成の一例を示した図である。位置推定システム100は、無線通信機能を有する照明制御装置(位置推定装置)10と、アクセスポイント(第1の無線ノード)20と、無線通信機能を有する照明装置(第3の無線ノード)30(30a,30b)と、無線通信機能を有する移動端末(第2の無線ノード)40(40a,40b,40c)と、を備える。照明制御装置10は、アクセスポイント20と有線通信または無線通信する。アクセスポイント20は、照明装置30a,30bおよび移動端末40a,40b,40cと無線通信する。アクセスポイント20は、照明装置30a,30bと、移動端末40a,40b,40cとで構成されるスター型の無線ネットワークを管理する。
 <エリアと照明器具の関係>
 位置推定システム100の通信エリアは、アクセスポイント20から所定の受信品質を満足する電波が届く範囲(無線エリア)である。例えば、図14Aおよび図14Bにおいて、照明装置30a,30bと移動端末40a,40b,40cとは、通信エリア内にあり、アクセスポイント20から所定の受信品質を満足する電波が届くので、アクセスポイント20と通信できる。通信エリアは、図1に示される点線で囲まれた2つのエリアA1とエリアA2(区分エリア)とに区画を分けて設定される。照明装置30aは、エリアA1に設置され、照明装置30bは、エリアA2に設置される。
 <移動端末の位置>
 移動端末40a,40b,40cは、アクセスポイント20の通信エリア内を移動可能である。例えば、図14Bに示されるように、移動端末40a,40cはエリアA1に位置し、移動端末40bはエリアA2に位置する。
 <無線ノード>
 実施の形態1において、アクセスポイント20を除く、照明装置30a,30bと移動端末40a,40b,40cとを無線ノードと呼ぶ。また、照明装置30a,30b、移動端末40a,40b,40cを総称して無線ノード群と呼ぶ。また、無線ノードには、それぞれ、識別子(以下、IDと称する)が割り当てられており、識別子によって無線ノードを特定できる。識別子は、例えば、MAC(Media Access Control)アドレス、デバイスアドレス、またはIPアドレスである。
 <位置推定システムの動作の概要>
 図2は、実施の形態1に係る位置推定システム100の動作の一例を示すフローチャートである。
 ステップS11において、照明制御装置10は、アクセスポイント20に、収集対象ノードである無線ノード群から、RSSIを収集させる。ここで、収集対象ノードとは、RSSI情報を収集する対象となる無線ノードである。また、RSSI情報とは、無線ノードのIDと、当該無線ノードと収集対象ノードとの間のRSSIと、を含む情報である。一例において、RSSI情報は、さらに、収集対象ノードのIDを含む。
 例えば、アクセスポイント20は、照明装置30に対して、照明の点灯または消灯を指示するための信号に加え、RSSI情報の送信を要求するためのRSSI要求パケットを送信する。次いで、アクセスポイント20は、RSSI要求パケットの受信に応じて無線ノード群から送信される、RSSI情報を含むRSSI応答パケットを受信し、RSSI情報を収集し、照明制御装置10に送信する。なお、本開示において、パケットは、信号の一例である。
 次いで、照明制御装置10は、収集したRSSI情報に基づいて、移動端末40a,40b,40cの位置を推定する。照明制御装置10は、例えば、RSSI情報に基づいて無線ノード間の距離を取得し、三点測量の原理と既知である照明装置30の位置情報とを用いて、移動端末40a,40b,40cの位置を推定する。
 ステップS12において、照明制御装置10は、アクセスポイント20のエリア毎のキャパシティ(時間リソース容量)とアクセスポイント20の総送信時間とを監視する。ここで、キャパシティとは、アクセスポイント20が移動端末40との無線信号の送受信に用いる時間リソースの容量である。また、総送信時間は、アクセスポイント20が無線ノード群へのパケットの送信に要した時間の合計である。例えば、照明制御装置10は、エリア毎の属性に基づいて、キャパシティがエリア毎のキャパシティ閾値(閾値)を超えていないか否かを判断する。
 一例において、エリアのキャパシティは、エリア内に位置する移動端末40の台数に比例する。比例係数は、例えば、1である。この場合、キャパシティ閾値は、例えば、アクセスポイント20がエリア内の移動端末40からRSSI情報の収集を直接行う場合の、エリア内に位置する移動端末40の台数の最大値に応じて決定される。言い換えると、エリアのキャパシティがキャパシティ閾値を超えた場合、照明制御装置10は、エリア内の移動端末40からのRSSI情報の収集を、エリア内の照明装置30に代行させる。
 他の一例において、エリアのキャパシティは、エリア内に位置する移動端末40の重み付き台数に比例する。比例係数は、例えば、1である。ここで、重み付き台数は、移動端末40毎に定められる重みの、エリア内の移動端末40に亘る合計である。重みは、例えば、位置推定の頻度に応じて定められる。この場合、キャパシティ閾値は、例えば、アクセスポイント20がエリア内の移動端末40からRSSI情報の収集を直接行う場合の、エリア内に位置する移動端末40の重み付き台数の最大値に応じて決定される。
 一例において、重みを、移動端末40の属性に応じて補正してもよい。例えば、オフィスにおいて、来訪者が持つ移動端末40に対して、重みに補正係数を乗じてもよい。また、移動端末40の移動度(単位時間あたりどの程度移動しているかを示す尺度)に応じて重みに補正係数を乗じてもよい。例えば、着席する人物が特定されている固定席に着座している人が所持している移動端末40の補正係数は、固定席でない他の席に着座している人が所持している移動端末40の補正係数より小さくてもよく、例えば、0.1であってもよい。
 以下、簡単の為に、エリアのキャパシティがエリア内に位置する移動端末40の台数である場合を説明する。この場合、キャパシティ閾値は、例えば、アクセスポイント20がエリア内の移動端末40からRSSI収集を直接行う場合の、エリア内に位置する移動端末40の台数の最大値である。
 一例において、さらに、照明制御装置10は、アクセスポイント20から取得する総送信時間に基づいて、アクセスポイント20の残り送信時間があるか否かを判断する。
 次いで、照明制御装置10は、これらの判断に基づいて、RSSI要求パケットの送信をアクセスポイント20から照明装置30に分散させるエリアを判断する。
 ステップS13において、照明制御装置10は、RSSI要求パケットの送信を分散させると判断したエリアに存在する照明装置30の中から、RSSI情報の収集を代行させる照明装置30(マスタと呼ぶ)を選択する。次いで、照明制御装置10は、選択したマスタに、アクセスポイント20を介して、RSSIを収集する無線ノード(サブ無線ノード群と呼ぶ)のリストを含むRSSI収集代行通知を送信することによって、RSSI情報の収集をマスタに代行させる。ここで、RSSI収集代行通知とは、宛先の無線ノードにRSSI情報の収集を代行させることを指示する通知である。
 ステップS14において、マスタは、RSSI収集代行通知に含まれるサブ無線ノード群からRSSI情報を収集する。収集したRSSI情報は、アクセスポイント20を介して、照明制御装置10に送信される。
 ステップS15において、照明制御装置10は、アクセスポイント20に、無線ノード群のうちステップS14でマスタが収集したサブ無線ノード群を除く無線ノードからRSSI情報を収集させる。例えば、アクセスポイント20は、サブ無線ノード群を除く無線ノードに対して、RSSI要求パケットを送信する。次いで、アクセスポイント20は、RSSI要求パケットの受信に応じて無線ノードから送信される、RSSI情報を含むRSSI応答パケットを受信し、RSSI情報を収集し、照明制御装置10に送信する。
 ステップS16において、照明制御装置10は、アクセスポイント20からRSSI情報を収集した移動端末40の位置を推定する。その後、照明制御装置10は、処理を終了する。
 位置推定システム100は、図14Aおよび図14Bに示されるように1つの無線ネットワークで構成される。さらに、位置推定システム100において、図2を参照して上述したように、RSSI情報を収集する機能を、照明制御装置10が選択したマスタに代行させる。これにより、ネットワークのトポロジ(ネットワークアドレスなど)を変更せずに、かつ、アクセスポイント20の送信時間の累積を抑制して、移動端末40からのRSSI情報を収集することができる。
 <各装置の説明>
 図3は、実施の形態1に係る照明制御装置10の構成の一例を示す図である。照明制御装置10は、有線通信部11と、照明制御部12と、エリア属性管理部(決定回路)13と、RSSI収集制御部(送信回路)14と、位置推定部(推定回路)15とを備える。一例において、図3に示されるように、照明制御装置10内の各構成要素間は、例えば、バスで接続され、各構成要素間の通信は、バスを介して行われる。
 有線通信部11は、有線通信を介して、アクセスポイント20との間で通信することにより、アクセスポイント20およびアクセスポイント20と無線通信する無線ノードとの間で制御信号およびデータ信号の送受信を行う。有線通信は、例えば、イーサネット(登録商標)を用いた通信である。
 照明制御部12は、照明装置30a,30bの点灯または消灯を指示する制御信号を生成し、有線通信部11及びアクセスポイント20を介して照明装置30a,30bに送信することにより、照明装置30a,30bを制御する。照明制御部12は、照明装置30a,30bの点灯または消灯に加えて、調光または調色を指示する制御信号を生成してもよい。
 エリア属性管理部13は、エリア毎に付与されるエリアの属性に基づいて、エリア内に位置する移動端末40の台数が、エリア毎に定められるキャパシティ閾値を超えているか監視する。エリアの属性は、移動エリア、非移動エリアと定義する。エリアの属性における移動エリアとは、移動端末40が移動するエリアである。オフィスにおける移動エリアは、例えば、フリーアドレスである。
 エリアの属性における非移動エリアとは、移動エリアと比較して、移動端末40が移動の少ないエリアである。例えば、非移動エリアとは、オフィスにおいて個別ブースや個人席が集中するエリアである。
 例えば、位置推定システム100において、エリアA1のキャパシティ閾値が1であり、エリアA2のキャパシティ閾値が2であるとする。この場合、図1に示されるように、エリアA1には移動端末40aが1台存在するので、エリア属性管理部13は、移動端末40の台数がエリアA1のキャパシティ閾値を超えていないと判断する。また、図1において、エリアA2には、移動端末40b、40cが2台存在するため、同様に、エリア属性管理部13は、移動端末40の台数がエリアA2のキャパシティ閾値を超えていないと判断する。エリア毎にキャパシティ閾値を設定することで、高い推定精度が要求されるエリアや高い推定頻度が要求されるエリアに応じて、位置推定に用いられる移動端末40が保持するRSSI情報を適切に収集できる。
 RSSI収集制御部14は、エリア属性管理部13からの制御信号と、アクセスポイント20から取得する総送信時間と、に基づいて、RSSI収集要求コマンドまたはRSSI収集代行通知コマンドを発行する。ここで、RSSI収集要求コマンドは、収集対象ノードのRSSI情報を収集することをアクセスポイント20に指示するコマンドであり、収集対象ノードのIDリストである収集対象IDリストを含む。また、RSSI収集代行通知コマンドは、RSSI収集代行通知をマスタに送信することをアクセスポイント20に指示するコマンドであり、収集対象IDリストおよびマスタのID(マスタID)を含む。なお、本開示において、コマンドは、制御信号の一例である。
 RSSI収集制御部14は、RSSI収集要求コマンド、または、RSSI収集代行通知コマンドを、有線通信部11を介してアクセスポイント20へ出力する。RSSI収集代行通知コマンドを用いることにより、照明制御装置10がアクセスポイント20の信号送信回数を抑制できる一例については、図12を参照して後述する。
 位置推定部15は、アクセスポイント20を介して無線ノードから受信したRSSI情報に基づいて、移動端末40の位置を推定する。例えば、位置推定部15は、収集したRSSI情報に基づいて、移動端末40a,40b,40c、照明装置30a,30b及びアクセスポイント20の間の距離を算出する。次いで、位置推定部15は、算出された距離に基づいて、移動端末40a,40b,40c、照明装置30a,30b及びアクセスポイント20の間の相対位置を算出する。次いで、位置推定部15は、絶対位置が既知の無線ノード(例えば、照明装置30a,30b)の絶対位置と、算出された相対位置とに基づいて、移動端末40a,40b,40cの位置を推定する。
 図4は、実施の形態1に係るアクセスポイント20の構成の一例を示すブロック図である。アクセスポイント20は、無線通信部21と、無線リソース管理部22と、有線通信部23と、RSSI収集部24と、アンテナ25と、を備える。一例において、図4に示されるように、アクセスポイント20内の各構成要素間は、例えば、バスで接続され、各構成要素間の通信は、バスを介して行われる。
 無線通信部21は、アンテナ25を介して、照明装置30a,30bと移動端末40a,40b,40cとの少なくとも1つと無線通信を行う。一例において、無線通信部21は、アクセス方式にCSMA(Carrier Sense Multiple Access)方式を用いる。CSMA方式を用いた無線通信方式は、例えば、無線LAN(Local Aria Network)や、Bluetooth(登録商標)、WiGig、特定小電力無線、またはLPWA(Low Power Wide Aria)である。また、無線通信部21は、無線通信方式としてTDMA(Time Division Multiple Access)を用いてもよい。
 無線リソース管理部22は、照明装置30a,30bと、移動端末40a,40b,40cとの無線通信の接続処理および帯域制御を行う。また、無線リソース管理部22は、アクセスポイント20がパケットの送信に要した時間を計測し、送信時間の累積値を保存する。
 有線通信部23は、照明制御装置10と有線通信を行う。有線通信は、例えば、イーサネット(登録商標)を用いた通信である。
 RSSI収集部24は、照明制御装置10から通知されるRSSI収集要求コマンドに含まれる収集対象IDリストにIDが含まれる無線ノードに、RSSIの情報の送信を要求するためのRSSI要求パケットを送信する。次いで、RSSI収集部24は、RSSI応答パケットの受信に応じて、RSSI応答パケットに含まれるRSSI情報を収集する。また、RSSI収集部24は、RSSI収集代行通知コマンドに含まれる宛先IDで特定される無線ノード(マスタ)に、RSSI収集代行通知パケットを送信する。次いで、RSSI収集部24は、RSSI収集結果通知パケットの受信に応じて、RSSI収集結果通知パケットに含まれるRSSI情報を収集する。一例において、RSSI収集部24は、収集したRSSI情報を一時的に保存する。RSSI収集部24は、収集したRSSI情報を、有線通信部23を介して、照明制御装置10に送信する。
 図5は、実施の形態1に係る照明装置30(30a,30b)の構成の一例を示すブロック図である。
 照明装置30(30a,30b)は、無線通信部31と、アンテナ36と、照明部32と、RSSI測定部35と、RSSI情報応答制御部33と、RSSI収集プロトコル代行部34と、を備える。照明装置30a,30bの構成は、共通である。一例において、図5に示されるように、照明装置30内の各構成要素間は、例えば、バスで接続され、各構成要素間の通信は、バスを介して行われる。
 無線通信部31は、アンテナ36を介して、アクセスポイント20と無線通信を行う。無線通信部31のアクセス方式は、アクセスポイント20の無線通信部21が用いるアクセス方式に対応する。
 照明部32は、照明制御装置10から受信する制御信号に基づいて、照明の点灯、諧調変更、色変更、または消灯を行う。照明部32は、例えば、LED(Light Emitting Diode)または蛍光灯である。
 RSSI測定部35は、照明装置30とは異なる無線ノード宛のRSSI要求パケットの受信(傍受)に応じて、RSSIを測定する。さらに、RSSI測定部35は、RSSI要求パケットに含まれる送信元の無線ノードのID(以下、送信元IDと称する)を抽出し、抽出した送信元IDと測定したRSSIとを含むRSSI情報を保存する。
 RSSI情報応答制御部33は、照明装置30宛のRSSI要求パケットの受信に応じて、RSSI測定部35が保存したRSSI情報を含むRSSI応答パケットを生成し、無線通信部31を介してアクセスポイント20に送信する。
 RSSI収集プロトコル代行部34は、アクセスポイント20からのRSSI収集代行通知パケットの受信に応じて、RSSI収集代行通知パケットにIDが含まれる無線ノードに対してRSSI要求パケットを送信する。次いで、RSSI収集プロトコル代行部34は、RSSI収集代行通知パケットにIDが含まれる無線ノードからRSSI応答パケットを受信する。次いで、RSSI収集プロトコル代行部34は、RSSI応答パケットからRSSI情報を収集し、収集したRSSI情報を含むRSSI収集結果通知パケットをアクセスポイント20に送信する。
 図6は、実施の形態1に係る移動端末40(40a,40b,40c)の構成の一例を示すブロック図である。
 移動端末40(40a,40b,40c)は、無線通信部41と、アンテナ44と、RSSI測定部43と、RSSI情報応答制御部42と、を備える。移動端末40a,40b,40cの構成は、共通である。一例において、図6に示されるように、移動端末40内の各構成要素間は、例えば、バスで接続され、各構成要素間の通信は、バスを介して行われる。
 無線通信部41は、アンテナ44を介して、アクセスポイント20と照明装置30,30との少なくとも1つと無線通信を行う。
 RSSI測定部43は、移動端末40とは異なる無線ノード宛のRSSI要求パケットの受信(傍受)に応じて、RSSIを測定する。さらに、RSSI測定部43は、RSSI要求パケットに含まれる送信元IDを抽出し、抽出した送信元IDと測定したRSSIとを含むRSSI情報を保存する。
 RSSI情報応答制御部42は、移動端末40a宛のRSSI要求パケットの受信に応じて、RSSI測定部43が保存したRSSI情報を含むRSSI応答パケットを生成し、無線通信部41を介してアクセスポイント20に送信する。
 <照明制御装置10の動作フロー>
 図7は、実施の形態1に係る照明制御装置10の動作の一例を示すフローチャートである。
 ステップS71において、照明制御装置10のエリア属性管理部13は、内部に位置する移動端末40の台数がキャパシティ閾値を超えたエリアがあるか否かを判断する。
 内部に位置する移動端末40の台数がキャパシティ閾値を超えたエリアがある場合(ステップS71:YES)、ステップS72において、照明制御装置10のRSSI収集制御部14は、アクセスポイント20から総送信時間を取得し、残り送信時間が閾値よりも大きいか否かを判断する。残り送信時間の閾値は、例えば、920MHz帯を用いる特定小電力無線においては、総送信時間である360秒の50%である180秒もよく、75%の270秒でもよく、25%の90秒でもよい。
 残り送信時間が閾値よりも大きくない場合(ステップS72:NO)、ステップS73-1において、照明制御装置10のエリア属性管理部13は、エリアに設置されている照明装置の中からRSSI収集を代行させるマスタを選択する。
 ステップS73-2において、照明制御装置10のRSSI収集制御部14は、エリアに存在する無線ノードであって、RSSI情報の収集を照明装置30が代行する無線ノード群(サブ無線ノード群)のIDを含む収集対象IDリストを作成し、収集対象IDリストおよびマスタIDを含むRSSI収集代行通知コマンドを、アクセスポイント20に送信する。
 ステップS74において、照明制御装置10のRSSI収集制御部14は、サブ無線ノード群のRSSI情報を、マスタから収集する。収集の処理の内容については、図12を参照して後述する。
 ステップS75において、照明制御装置10のRSSI収集制御部14は、アクセスポイント20を介して、サブ無線ノード群に含まれない、無線ノード群の無線ノードからRSSI情報を収集し、その後、処理をステップS77に進める。収集の処理の内容については、図12を参照して後述する。
 一方、内部に位置する移動端末40の台数がキャパシティ閾値を超えたエリアがない場合(ステップS71:NO)、または、残り送信時間が閾値よりも大きい場合(ステップS72:YES)、照明制御装置10は、処理をステップS76に進める。
 ステップS76において、照明制御装置10のRSSI収集制御部14は、無線ノード群からアクセスポイント20を介してRSSI情報を収集する。
 ステップS77において、照明制御装置10の位置推定部15は、収集したRSSI情報に基づき移動端末の位置を推定する。その後、照明制御装置10は、処理を終了する。
 図8は、実施の形態1に係るアクセスポイント20の動作の一例を示すフローチャートである。
 ステップS81において、アクセスポイント20は、照明制御装置10から受信したコマンドの種類を判断する。コマンドの種類が、RSSI収集要求コマンドである場合(ステップS81:RSSI収集要求コマンド)、ステップS82において、アクセスポイント20は、RSSI収集要求コマンドに含まれる収集対象IDリストを含むRSSI収集要求パケットを生成する。次いで、アクセスポイント20は、収集対象IDリストにIDが含まれる無線ノードに対して、RSSI要求パケットを送信する。
 ステップS83において、アクセスポイント20は、無線ノードから送信されるRSSI応答パケットを受信し、RSSI応答パケットに含まれるRSSI情報を保存する。
 ステップS84において、アクセスポイント20は、IDが収集対象IDリストに含まれる全ての無線ノードからRSSI情報を収集したか否かを判断する。全ての無線ノードからRSSI情報を収集していない場合(ステップS84:NO)、処理をステップS82に進める。
 一方、全ての無線ノードからRSSI情報を収集した場合(ステップS84:YES)、ステップS85において、アクセスポイント20は、RSSI要求パケットの送信とRSSI収集代行通知パケットや制御パケット等の送信に要した総送信時間を保存する。
 ステップS86において、アクセスポイント20は、ステップS83で収集したRSSI情報と、ステップS85で保存した総送信時間と、を含むRSSI収集結果通知コマンドを照明制御装置10に送信する。その後、アクセスポイント20は、処理を終了する。
 一方、照明制御装置10から受信したコマンドが、RSSI収集代行通知コマンドである場合(ステップS81:RSSI収集代行通知コマンド)、ステップS87において、アクセスポイント20は、RSSI収集代行通知コマンドに含まれる宛先IDで特定される無線ノード(マスタ)に、RSSI収集代行通知コマンドに含まれる収集対象IDリストを含むRSSI収集代行通知パケットを送信する。
 ステップS88において、アクセスポイント20は、マスタから受信したRSSI収集結果通知パケットに含まれるRSSI情報を含むRSSI収集結果通知コマンドを、生成し、照明制御装置10に送信(RSSI収集結果通知を転送)する。その後、アクセスポイント20は、処理を終了する。
 図9は、実施の形態1に係る照明装置30a,30bの動作の一例を示すフローチャートである。照明装置30bの動作は、照明装置30aの動作と共通である。以下、照明装置30aの動作について説明する。
 ステップS91において、照明装置30aは、アクセスポイント20から受信したパケットの種類を判断する。受信したパケットの種類が、RSSI収集代行通知パケットである場合(ステップS91:RSSI収集代行通知パケット)、ステップS92において、照明装置30aは、RSSI要求パケットを、RSSI代行収集通知パケットに含まれる収集対象IDリストにIDが含まれる無線ノード(サブ無線ノード)に送信する。
 ステップS93において、照明装置30aは、全てのサブ無線ノードからRSSI情報を収集したか否かを判断する。全てのサブ無線ノードからRSSI情報を収集していない場合(ステップS93:NO)、照明装置30aは、処理をステップS92に進める。
 全てのサブ無線ノードからRSSI情報を収集した場合(ステップS93:YES)、ステップS94に遷移する。ステップS94において、照明装置30aは、ステップS92で収集したRSSI情報をアクセスポイント20に送信する。その後、照明装置30aは、処理を終了する。
 一方、受信したパケットの種類がRSSI要求パケットである場合(ステップS91:RSSI要求パケット)、ステップS95において、照明装置30aは、RSSI要求パケットが照明装置30a宛であるか否かを判断する。
 RSSI要求パケットが照明装置30a宛でない場合(ステップS95:NO)、ステップS96において、照明装置30aは、受信したRSSI要求パケットに含まれる送信元IDと測定したRSSIを紐づけて保存する。その後、照明装置30aは、処理を終了する。
 一方、RSSI要求パケットが照明装置30a宛である場合(ステップS95:YES)、ステップS97において、照明装置30aは、保存したRSSI情報を含むRSSI応答パケットを生成し、アクセスポイント20に送信する。その後、照明装置30aは、処理を終了する。
 図10は、実施の形態1に係る移動端末40a,40b,40cの動作の一例を示すフローチャートである。移動端末40b,40cの動作は、移動端末40aの動作と共通である。以下、移動端末40aの動作について説明する。
 ステップS101において、移動端末40aは、受信したRSSI要求パケットが移動端末40a宛であるか否かを判断する。RSSI要求パケットが移動端末40a宛の場合(ステップS101:YES)、ステップS102において、移動端末40aは、保存しているRSSI情報を含むRSSI応答パケットを送信し、処理を終了する。
 一方、移動端末40aは、受信したRSSI要求パケットが移動端末40a宛でない場合(ステップS101:NO)、ステップS103において、移動端末40aは、RSSI要求パケットに含まれる送信元IDと測定したRSSIに紐づけるRSSI情報を保存し、処理を終了する。
<位置推定システム全体の動作シーケンスの説明>
 時刻T0から時刻T2における位置推定システム100の動作シーケンスを以下に説明する。
 図11Aは、実施の形態1に係る時刻T0,T1に応じた移動端末40a,40b,40cの所在位置の一例を示す配置図である。図11Bは、実施の形態1に係る時刻T2に応じた移動端末40a,40b,40cの所在位置の一例を示す配置図である。図11Aおよび図11B中においては、照明制御装置10とアクセスポイント20との図示は、省略されている。
 図11Aに示されるように、時刻T0において、移動端末40aはエリアA1に、移動端末40b,40cは、エリアA2に位置する。次いで、時刻T1において、移動端末40cは、エリアA2からエリアA1への移動を開始し、図11Bに示す時刻T2において、移動端末40cは、エリアA2からエリアA1への移動を完了する。したがって、時刻T2において、移動端末40a,40cは、エリアA1に位置し、移動端末40bは、エリアA2に位置する。
 図12は、実施の形態1に係る位置推定システム100の動作の一例を示すシーケンス図である。
 図12に示される動作は、図11Aおよび図11Bに示されるエリアA1およびエリアA2のキャパシティ閾値が、それぞれ、1台および3台の場合の、位置推定システム100の動作である。また、時刻T0において、照明装置30a,30bと、移動端末40a,40b,40cとは、アクセスポイント20に接続されており、また、移動端末40a,40b,40cの位置は、照明制御装置10によって既に推定されている。
 時刻T0において、照明制御装置10は、各エリアに位置する移動端末40の台数がキャパシティ閾値を超えているか否かを判断する。エリアA1およびエリアA2に位置する移動端末40の台数は、いずれも、それぞれのキャパシティ閾値を超えていない。そこで、照明制御装置10は、収集対象ノードである照明装置30a,30bと移動端末40a,40b,40cとのIDからなるリストを含むRSSI収集要求コマンドC1を生成し、アクセスポイント20に送信する。
 アクセスポイント20は、RSSI収集要求コマンドC1の受信に応じて、RSSI収集要求コマンドC1に含まれる収集対象IDリストにIDが含まれる照明装置30a,30bと移動端末40a,40b,40cからなる収集対象ノードからRSSI情報を収集する。
 照明装置30aからRSSI情報を収集するために、アクセスポイント20は、照明装置30aにRSSI要求パケットP1を送信する。照明装置30aは、RSSI要求パケットP1の受信に応じて、照明装置30aが保存しているRSSI情報を含むRSSI応答パケットP2を生成し、アクセスポイント20に送信する。
 同様に、照明装置30bおよび移動端末40a,40b,40cからRSSI情報を収集するために、アクセスポイント20は、照明装置30aおよび移動端末40a,40b,40cに対して、それぞれ、RSSI要求パケットP3,P5,P7,P9を送信する。照明装置30aおよび移動端末40a,40b,40cは、それぞれ、RSSI要求パケットP3,P5,P7,P9の受信に応じて、それぞれが保存しているRSSI情報を含むRSSI応答パケットP4,P6,P8,P10を生成し、アクセスポイント20に送信する。
 収集対象ノードからRSSI情報を収集したアクセスポイント20は、収集したRSSI情報を含むRSSI収集結果通知コマンドC2を、照明制御装置10に送信する。次いで、照明制御装置10は、収集したRSSI情報に基づいて、無線ノード群の位置を推定する。
 時刻T1において、移動端末40cはA2からA1への移動を開始し、時刻T2において、移動端末40cはA2からA1への移動を完了する。
 照明制御装置10は、移動端末40cの位置を推定し、エリアA1に存在する無線装置の台数が2台となり、エリアA1のキャパシティ閾値を超えたと判断する。したがって、照明制御装置10は、エリアA1に存在する照明装置30aをマスタに選択し、移動端末40a,40cをサブ無線ノード群に選択する。
 照明制御装置10は、サブ無線ノード群に属する無線ノードのIDを含む収集対象IDリストと、マスタである照明装置30aのマスタIDと、を含むRSSI収集代行通知コマンドC4を生成する。次いで、照明制御装置10は、生成したRSSI収集代行通知コマンドC4をアクセスポイント20に送信する。アクセスポイント20は、RSSI収集代行通知コマンドC4の受信に応じて、RSSI収集代行通知コマンドC4に含まれる収集対象IDリストを含むRSSI収集代行通知パケットP11を生成し、照明装置30aに送信する。
 照明装置30aは、RSSI収集代行通知パケットP11の受信に応じて、RSSI収集代行通知パケットP11に含まれる収集対象IDリストにIDが含まれる収集対象ノード(サブ無線ノード群)からRSSI情報を収集する。
 移動端末40aからRSSI情報を収集するために、照明装置30aは、移動端末40aにRSSI要求パケットP12を送信する。照明装置30aは、RSSI要求パケットP12に、アクセスポイント20によるRSSI情報の収集を照明装置30aが代行することを示すフラグを含めてもよい。
 移動端末40aは、RSSI要求パケットP12の受信に応じて、移動端末40aが保存しているRSSI情報を含むRSSI応答パケットP13を生成し、照明装置30aに送信する。
 同様に、移動端末40cからRSSI情報を収集するために、照明装置30aは、移動端末40cにRSSI要求パケットP14を送信する。
 移動端末40cは、RSSI要求パケットP14の受信に応じて、移動端末40cが保存しているRSSI情報を含むRSSI応答パケットP15を生成し、照明装置30aに送信する。
 収集対象ノードからRSSI情報を収集した照明装置30aは、収集したRSSI情報を含むRSSI収集結果通知パケットP16を、アクセスポイント20に送信する。アクセスポイント20は、RSSI収集結果通知パケットP16の受信に応じて、RSSI収集結果通知パケットP16に含まれるRSSI情報を含むRSSI収集結果通知コマンドC5を生成し、照明制御装置10に送信する。
 照明制御装置10は、RSSI収集結果通知コマンドC5の受信に応じて、サブ無線ノード群以外の無線ノードからRSSI情報を収集するために、RSSI収集要求コマンドC6を生成する。RSSI収集要求コマンドC6は、サブ無線ノード群以外の無線ノードである照明装置30bおよび移動端末40bのIDを収集対象IDリストに含む。次いで、照明制御装置10は、生成したRSSI収集要求コマンドC6を、アクセスポイント20に送信する。
 アクセスポイント20は、RSSI収集要求コマンドC6の受信に応じて、RSSI収集要求コマンドC1に含まれる収集対象IDリストにIDが含まれる照明装置30bおよび移動端末40bを含む収集対象ノードからRSSI情報を収集する。
 照明装置30bからRSSI情報を収集するために、アクセスポイント20は、照明装置30bにRSSI要求パケットP17を送信する。照明装置30bは、RSSI要求パケットP17の受信に応じて、照明装置30bが保存しているRSSI情報を含むRSSI応答パケットP18を生成し、アクセスポイント20に送信する。
 同様に、移動端末40bからRSSI情報を収集するために、アクセスポイント20は、移動端末40bにRSSI要求パケットP19を送信する。移動端末40bは、RSSI要求パケットP19の受信に応じて、移動端末40bが保存しているRSSI情報を含むRSSI応答パケットP20を生成し、アクセスポイント20に送信する。
 収集対象ノードからRSSI情報を収集したアクセスポイント20は、収集したRSSI情報を含むRSSI収集結果通知コマンドC7を、照明制御装置10に送信する。次いで、照明制御装置10は、収集したRSSI情報に基づいて、無線ノード群の位置を推定する。その後、位置推定システム100は、処理を終了する。
 実施の形態1によれば、RSSI情報の収集機能を照明装置30に代行させることによって、アクセスポイント20の総送信時間を抑制できる。また、照明装置30の設置位置が天井であるため、移動端末40を携帯する人との間の見通しが確保し易い。したがって、照明制御装置10は、照明装置30によって収集されたRSSI情報を用いることによって、位置推定の精度を向上できる。
 また、実施の形態1によれば、位置推定システム100は、1つの無線ネットワーク(例えば、ネットワークID:“20”)で構成でき、アクセスポイント20によって1つの無線ネットワークで管理できる。したがって、アクセスポイント20は、照明装置30および移動端末40に、直接照明制御信号を送信、または直接RSSIを収集できる。さらに、移動端末40の移動に伴うハンドオーバー処理を省略できる。したがって、ハンドオーバーの処理にともなうネットワークIDの変更も抑制できる。さらに、1つのエリアA1またはA2に移動端末40が集中し、RSSI情報を取得するためのパケットの送信回数が増大しても、ネットワークアドレスの変換をすることなく、RSSI情報の収集機能を照明装置30に代行させることが可能になる。これによりアクセスポイントの送信回数の集中を防止、回避、または緩和できる。
(実施の形態1のその他の形態)
 上述の実施の形態1においては、照明装置30a(30b)が各エリアA1(A2)に1台設置されている。しかしながら、照明装置30が、1つのエリアに2台以上設置される実施の形態も考えられる。各エリアに2台以上の照明装置30が設置される場合、照明制御装置10は、各エリアについて、予め定められたマスタを選択してもよいし、移動端末40の推定結果が最も良くなる照明装置30をマスタに選択してもよい。
 上述の実施の形態1においては、残り送信時間の閾値が、920MHz帯を用いる特定小電力無線における総送信時間の360秒の半分である180秒である。しかしながら、照明制御装置10は、移動端末40の移動履歴に応じて、残り送信時間の閾値を変更する実施の形態も考えられる。残り送信時間の閾値は、例えば、1時間あたりの移動端末の移動度に基づいて変更されてもよい。
 図12に示される一例においては、照明制御装置10は、アクセスポイント20を介して、エリアA1,A2に含まれる無線ノードから、直接または間接的にRSSI情報を収集する。これに代えて、照明制御装置10は、アクセスポイント20を介して、エリアA1,A2に含まれる無線ノードの一部から、直接または間接的にRSSI情報を収集する実施の形態も考えられる。無線ノードの一部は、例えば、エリアA1,A2に含まれる移動端末40a,40b,40cである。
 上述の実施の形態1においては、位置が既知である無線ノード(アンカーノード)が、照明装置30である場合について説明されている。しかしながら、アンカーノードが、屋内に位置を固定して設けられる他の装置である実施の形態も考えられる。他の装置は、例えば、スピーカー、火災報知器、警報器、非常灯、時計、空気清浄機、またはエアコンを含んでもよい。また、照明装置と他の装置との双方を用いてもよい。
 上述の実施の形態1においては、図12に示されるように、照明制御装置10は、RSSI収集代行通知コマンドC4を送信し、RSSI収集結果通知コマンドC5を受信した後に、RSSI収集要求コマンドC6を送信し、RSSI収集結果通知コマンドを受信する。しかしながら、RSSI収集代行通知コマンドC4およびRSSI収集要求コマンドC6が送信される順序が逆である実施の形態も考えられる。さらに、RSSI収集代行通知コマンドC4およびRSSI収集要求コマンドC6が同時に送信される実施の形態も考えられる。
 上述の実施の形態1においては、照明制御装置10の有線通信部11(図3参照)は、アクセスポイント20の有線通信部23(図4参照)と有線通信を行う。これに代えて、照明制御装置10とアクセスポイント20との間の通信が、無線通信である実施の形態も考えられる。
 上述の実施の形態1においては、図1に示されるように、照明制御装置10とアクセスポイント20とが、別体として設けられる。これに代えて、照明制御装置10が備える構成要素の一部または全部が、アクセスポイント20と一体として設けられる実施の形態も考えられる。
<実施の形態1のまとめ>
 本開示に係る位置推定システムは、無線エリアを形成する第1の無線ノードと、前記無線エリア内を移動する1つ以上の第2の無線ノードと、前記無線エリア内に設置された複数の複数の第3の無線ノードと、前記第1の無線ノードによって収集される、前記複数の第3の無線ノードおよび前記1つ以上の第2の無線ノードでの無線受信品質を示す情報に基づいて、前記1つ以上の第2の無線ノードの位置を推定する位置推定装置と、を備え、前記位置推定装置は、前記無線エリアを区分した複数の区分エリア毎の、前記1つ以上の第2の無線ノード向け無線通信の時間リソース容量に関する情報に基づいて、前記第2の無線ノードでの前記無線受信品質を含む情報を前記第1の無線ノードに代わって収集する区分エリアを決定する決定回路と、前記決定した区分エリアに設置された前記複数の第3の無線ノードのいずれかに対して、当該区分エリア内に位置する前記1つ以上の第2の無線ノードでの前記無線受信品質を収集する指示を送信する送信回路と、を備える。
 本開示に係る位置推定システムにおいて、前記複数の第3の無線ノードの各々の通信範囲に含まれる少なくとも1つの区分エリアの各区分エリアに対して閾値が定められ、前記複数の第3の無線ノードは、前記各区分エリアに対して少なくとも1つが選択され、前記時間リソース容量が前記各区分エリアに対して定められた前記閾値を超えた場合、前記送信回路は、前記選択された第3の無線ノードに対して前記指示を送信する。
 本開示に係る位置推定システムにおいて、前記時間リソース容量は、前記各区分エリアに位置する前記第2の無線ノードの台数に比例する。
 本開示に係る位置推定システムにおいて、前記時間リソース容量は、前記第2の無線ノードに付与された重みの合計に比例する。
 本開示に係る位置推定システムにおいて、前記第1の無線ノードは、アクセスポイントであり、前記アクセスポイントの総送信時間に応じて、前記送信回路は、前記複数の第3の無線ノードに対して前記指示を送信する。
 本開示に係る位置推定システムにおいて、前記複数の第3の無線ノードは、照明装置である。
 本開示に係る位置推定システムにおいて、前記無線受信品質を示す情報は、RSSIである。
 本開示に係る位置推定装置は、第1の無線ノードが形成する無線エリアを区分した複数の区分エリア毎の、前記無線エリア内を移動する1つ以上の第2の無線ノード向け無線通信の時間リソース容量に関する情報に基づいて、前記第2の無線ノードでの前記無線受信品質を含む情報を前記第1の無線ノードに代わって収集する区分エリアを決定する決定回路と、前記無線エリア内に設置された複数の第3の無線ノードのうち、前記決定した区分エリアに設置された第3の無線ノードに対して、当該区分エリア内に位置する前記1つ以上の第2の無線ノードでの前記無線受信品質を収集する指示を送信する送信回路と、前記指示を受信した前記第3の無線ノードによって収集された前記1つ以上の第2の無線ノードでの無線受信品質を示す情報を用いて、前記1つ以上の第2の無線ノードの位置を推定する推定回路と、を備える。
 本開示に係る位置推定方法は、第1の無線ノードが形成する無線エリアを区分した複数の区分エリア毎の、前記無線エリア内を移動する1つ以上の第2の無線ノード向け無線通信の時間リソース容量に関する情報に基づいて、前記第2の無線ノードでの前記無線受信品質を含む情報を前記第1の無線ノードに代わって収集する区分エリアを決定し、前記無線区分エリア内に設置された複数の第3の無線ノードのうち、決定した区分エリアに設置された第3の無線ノードに対して、当該区分エリア内に位置する前記1つ以上の第2の無線ノードでの前記無線受信品質を収集する指示を送信し、前記指示を受信した前記第3の無線ノードによって収集された前記1つ以上の第2の無線ノードでの無線受信品質を示す情報を用いて、前記1つ以上の第2の無線ノードの位置を推定する。
(実施の形態2)
 本開示は、位置推定装置、位置推定システム、および位置推定方法に関する。
 近年、屋内に設置された照明器具を用いて、屋内を移動するユーザが保持する無線通信端末の位置を推定するニーズが高まっている。例えば、既定の位置に設置された無線通信装置を搭載した照明器具を利用し、通信エリア内に存在するモバイル端末位置を推定するシステムが提案されている(特許文献2)。
 本開示の非限定的な実施例は、複数の無線通信装置を用いて無線通信端末の位置推定をする、改善された位置推定装置、位置推定システム、および位置推定方法の提供に資する。
 本開示に係る位置推定装置は、第2の無線通信装置によって複数の第1の無線通信装置の第1の位置の推定がなされる端末モードにおいて、前記複数の第1の無線通信装置から送信された第1の無線信号の前記第2の無線通信装置における第1の受信品質情報および前記第1の位置に基づいて、前記複数の第1の無線通信装置から少なくとも1つの前記第1の無線通信装置を含む第1の無線通信装置群を選別する選別回路と、前記第1の無線通信装置群に対して、前記端末モードから第3の無線通信装置の第2の位置を推定するアンカーモードへの切換を指示する信号を生成する制御回路と、前記第3の無線通信装置から送信された第2の無線信号の、前記第2の無線通信装置および前記アンカーモードの第1の無線通信装置群における第2の受信品質情報と前記端末モードにおいて推定された前記第1の無線通信装置群の前記第1の位置とに基づいて、前記第3の無線通信装置の前記第2の位置を推定する推定回路と、を備える構成を採る。
 本開示に係る位置推定システムは、第1の無線信号を送信する複数の第1の無線通信装置と、前記複数の第1の無線通信装置から送信された第1の無線信号の第1の受信品質情報を測定する第2の無線通信装置と、第2の無線信号を送信する第3の無線通信装置と、前記第2の無線通信装置によって前記複数の第1の無線通信装置の第1の位置の推定がなされる端末モードにおいて、前記第1の受信品質情報および前記第1の位置に基づいて、前記複数の第1の無線通信装置から少なくとも1つの前記第1の無線通信装置を含む第1の無線通信装置群を選別し、前記第1の無線通信装置群に対して、前記端末モードから第3の無線通信装置の第2の位置を推定するアンカーモードへの切換を指示し、前記第3の無線通信装置から送信された前記第2の無線信号の、前記第2の無線通信装置および前記アンカーモードの第1の無線通信装置群における前記第2の無線信号の第2の受信品質情報と前記端末モードにおいて推定された前記第1の無線通信装置群の前記第1の位置とに基づいて、前記第3の無線通信装置の前記第2の位置を推定する制御装置と、を備える構成を採る。
 本開示に係る位置推定方法は、第2の無線通信装置によって複数の第1の無線通信装置の第1の位置の推定がなされる端末モードにおいて、複数の第1の無線通信装置から送信された第1の無線信号の第2の無線通信装置における第1の受信品質情報および前記第1の位置に基づいて、前記複数の第1の無線通信装置から少なくとも1つの前記第1の無線通信装置を含む第1の無線通信装置群を選別し、前記第1の無線通信装置群に対して、前記端末モードから第3の無線通信装置の第2の位置を推定するアンカーモードへの切換を指示する信号を生成し、前記第3の無線通信装置から送信された第2の無線信号の、前記第2の無線通信装置および前記アンカーモードの第1の無線通信装置群における第2の受信品質情報と前記端末モードにおいて推定された前記第1の無線通信装置群の前記第1の位置とに基づいて、前記第3の無線通信装置の前記第2の位置を推定する構成を採る。
 なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム、または、記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
 本開示の非限定的な実施例によれば、複数の無線通信装置を用いて無線通信端末の位置推定をする、改善された位置推定装置、位置推定システム、および位置推定方法の提供に資する。
 本開示の非限定的な実施例における更なる利点および効果は、明細書および図面から明らかにされる。かかる利点および/または効果は、いくつかの実施形態並びに明細書および図面に記載された特徴によってそれぞれ提供されるが、1つまたはそれ以上の同一の特徴を得るために必ずしも全てが提供される必要はない。
 無線通信を用いた端末の位置推定システムにおいては、既知である設置位置が位置推定の基準位置に用いられる無線通信装置(以降、アンカーと呼ぶ)の数が多いほど、位置推定精度が向上する。しかし、特許文献2に記載の位置推定システムでは、モバイル端末位置を推定する際に利用するアンカー数を、システムを最初に設置した時よりも増やすことが困難である。
 本開示では、位置推定に利用する上で信頼度の高いアンカーの数を増やし、モバイル端末位置の推定精度を向上させる。
 以下、実施の形態2について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は一例であり、本開示は以下の実施の形態により限定されるものではない。
<実施の形態2の説明>
<位置推定システムの構成>
 実施の形態2に係る位置推定システムの構成の一例について、図15を参照して説明する。
 図15は、実施の形態2に係る位置推定システム201の構成の一例を示す図である。位置推定システム201は、制御装置(位置推定装置)210と、アンカー(第2の無線通信装置)220と、複数の照明器具(複数の第1の無線通信装置)230(230A~230D)と、モバイル端末(第3の無線通信装置)240と、を備える。制御装置210と、アンカー220と、照明器具230と、モバイル端末240と、の構成の詳細については、それぞれ、図17~図20を参照して後述する。
 以下、4つの照明器具230A~230Dを一例にとって実施の形態2を説明するが、照明器具230の数は2以上の任意の数であってもよい。推定エリア260は、照明器具230またはモバイル端末240の位置推定が行われる対象である、屋内または屋外の任意の範囲である。
<位置推定システムの概要>
 位置推定システム201は、無線通信端末を備えた照明器具230の位置とモバイル端末240の位置とを推定する。例えば、屋内の天井に設置されている複数の照明器具230をアンカーに用いることができる。
 位置推定システム201において、アンカー220は、制御装置210と無線通信が可能である。複数の照明器具230は、既定の照明配置(複数の設置位置)に基づいて設置されている。複数の照明器具230は、例えば、オフィスの天井に一定間隔の格子状に設置される。位置推定システム201の初期状態において、複数の照明器具230が、それぞれ、いずれかの照明配置に設置されていればよく、どの照明配置に設置されたかについては、未知であってもよい。
 また、無線通信端末(照明器具230またはモバイル端末240)の位置推定は、アンカー220との間で送受信される無線信号の受信品質情報と照明器具230の設置位置とに基づいて行われる。例えば、少なくとも3つのアンカーとの距離を受信強度情報に基づいて求めることで、三点測位を用いて、無線通信端末の位置を推定することができる。また、アンカーの数を増やすと、位置推定の精度の向上がより容易になる。
 位置推定システムの処理は、大きく分けて、次の3つのフェーズから構成される。フェーズ1において、アンカー220を用いた照明器具230の位置推定が行われる。フェーズ2において、照明器具230の中から追加アンカーが選別される。フェーズ3において、アンカー220と追加アンカーを用いたモバイル端末240の位置推定が行われる。フェーズ1、フェーズ2、およびフェーズ3は、この順に実行される。
 フェーズ1においては、アンカー220と複数の照明器具230の間の受信強度情報を収集し、収集した受信強度情報に基づいて、照明器具230の位置を推定する。制御装置210は、個々の照明器具230に呼出信号(例えば、照明器具ID送信要求信号)を送信する。ここで、IDは、無線通信装置(アンカー220、照明器具230、およびモバイル端末240)を特定する固有識別子または固有識別情報である。照明器具230は、呼出信号の受信に応じて、応答信号を送信する。アンカー220は、この応答信号を受信(傍受)し、傍受した応答信号に基づいて、照明器具230との間の受信品質情報を測定できる。制御装置210は、アンカー220からこれらの受信品質情報を収集し、収集した受信品質情報に基づいて、照明器具230の位置を推定する。以下、フェーズ1を照明配置推定と呼ぶ。
 フェーズ2において、制御装置210は、フェーズ1で位置を推定した照明器具230の中から、追加アンカーとして用いることができるものを、照明器具230の信頼度に基づいて選別する。照明器具230の信頼度については、図27~図30Cを参照して後述する。例えば、制御装置210は、照明器具230の位置推定結果と既定の照明配置とに基づいて、照明器具230ごとに信頼度を決定する。例えば、ある照明器具230について、既定の照明配置と推定結果の誤差(差)が小さい場合、位置推定の信頼度は高いと決定される。次いで、制御装置210は、信頼度が高い照明器具230を所定の数に応じて選別する。次いで、制御装置210は、選別した照明器具230に対し、追加アンカーとして動作するよう指示する。これにより、信頼度が高いと決定された照明器具230を、フェーズ3において、追加アンカーとして用いることができる。
 フェーズ3において、制御装置210は、フェーズ1で用いたアンカー220と、追加アンカー(フェーズ2で選別した照明器具230)と、を用いて、モバイル端末240の位置推定を行う。フェーズ2で選別された照明器具230は、アンカーとして動作する。フェーズ1と同様に、制御装置210は、モバイル端末240に呼出信号(例えば、モバイル端末ID送信要求信号)を送信する。モバイル端末240は、呼出信号の受信に応じて、応答信号を送信する。アンカーは、この応答信号を受信(傍受)し、傍受した応答信号に基づいて、モバイル端末240との間の受信品質情報を測定できる。制御装置210は、アンカーからこれらの受信品質情報を収集し、収集した受信品質情報に基づいて、モバイル端末240の位置を推定する。以下、フェーズ3をモバイル端末位置推定と呼ぶ。
<位置推定に必要な受信品質情報を測定するための手順>
 照明器具230またはモバイル端末240の位置推定に用いられる受信品質情報の測定の手順を説明する。
 まず、制御装置210は、受信品質情報測定開始要求信号をアンカー220に送信する。受信品質情報測定開始要求信号とは、制御装置210またはアンカー220と照明器具230またはモバイル端末240との間の通信信号の、無線通信区間における傍受を宛先の無線通信装置に開始させることを指示する信号である。受信品質情報測定開始要求信号の受信に応じて、アンカー220は、無線通信区間において傍受した無線通信信号の受信品質情報を測定し、無線通信信号に含まれるIDに紐づけして保存する。
 次に、制御装置210は、照明器具ID送信要求信号またはモバイル端末ID送信要求信号を、照明器具230またはモバイル端末240に送信する。照明器具ID送信要求信号またはモバイル端末ID送信要求信号とは、受信品質情報を測定する通信を確立するために、制御装置210がIDを知らない端末に対し、当該IDの送信を要求する信号である。
 照明器具ID送信要求信号またはモバイル端末ID送信要求信号の受信に応じて、照明器具230またはモバイル端末240は、照明器具230またはモバイル端末240のIDを含む信号を制御装置に送る応答送信を行う。
 次に、制御装置210は、測定結果送信要求信号をアンカーに送信する。測定結果送信要求信号とは、アンカーが受信品質情報測定開始要求信号を受信した後に保存したIDと受信品質情報(以降、これらを測定結果と呼ぶ)の制御装置210への送信を要求する信号である。
 次に、測定結果送信要求信号の受信に応じて、アンカーは、保存した測定結果を制御装置210に送る測定結果応答送信を行う。
 以下において、受信信号強度(Received Signal Strength Indicator,RSSI)を受信品質情報の一例にとって、本開示を説明するが、受信品質情報は、SNR(Signal-Noise Ratio)、SINR(Signal-to-Interference plus Noise power Ratio)、またはパケット誤り率であってもよい。
<位置推定システムの処理フロー>
 実施の形態2に係る位置推定システム201の処理フローについて、図16を参照して説明する。
 図16は、実施の形態2に係る位置推定システム201の処理フローの一例を示すフローチャートである。
 ステップS2000において、制御装置210は、既知の位置(第1の位置)に設置される照明器具230との無線通信に基づいて収集した測定結果(第1の受信品質情報)を用いて、照明器具230の位置推定を行う。ステップS2000は、上述のフェーズ1の照明配置推定に該当する。
 ステップS2001において、制御装置210は、位置推定の結果と既定の照明配置情報を用いて照明器具230ごとに信頼度を決定する。次いで、制御装置210は、決定した信頼度に基づいて、照明器具230の中からステップS2002のモバイル端末位置推定においてアンカーとして利用するものをN個(第1の無線通信装置群)選別する。ここで、Nは、1以上の整数を表す。ステップS2001は、上述のフェーズ2に該当する。
 ステップS2002において、制御装置210は、アンカー220およびステップS2001において選別されたN個の照明器具230とモバイル端末240との無線通信に基づいて収集した測定結果(第2の受信品質情報)を用いて、モバイル端末240の位置推定(第2の位置の推定)を行う。ステップS2002は、上述のフェーズ3のモバイル端末位置推定に該当する。
 ステップS2003において、制御装置210は、モバイル端末位置推定を終了するか否かを判定する。モバイル端末位置推定を終了する場合(ステップS2003:Yes)、制御装置210は、処理を終了する。一方、モバイル端末位置推定を継続する場合(ステップS2003:No)、制御装置210は、処理をステップS2002に戻す。
 なお、ステップS2001で選別されるN個の照明器具を、アンカー220の全て又は一部と置き換えて、ステップS2002,S2003を実施してもよい。
<制御装置>
 制御装置210は、アンカー220と、照明器具230と、モバイル端末240と無線通信を行う。さらに、制御装置210は、位置推定に用いられる受信品質情報の測定を制御し、測定結果を収集し、測定結果に基づいて、照明器具230およびモバイル端末240の位置推定を行う。さらに、制御装置210は、照明器具230ごとの信頼度の決定と、信頼度に基づく照明器具230の動作の制御を行う。信頼度の決定方法と信頼度に基づく照明器具230の動作制御手順については、図27~図28を参照して後述する。
 図17は、実施の形態2に係る制御装置210の構成の一例を示すブロック図である。制御装置210は、無線通信部(通信回路)211と、受信品質情報測定制御部212と、照明器具制御部213と、位置推定部(推定回路)214と、信頼度決定部(選別回路)215と、を備える。
 無線通信部211は、アンカー220、照明器具230、およびモバイル端末240と無線通信を行う。無線通信部211は、照明器具230またはモバイル端末240と通信を行う場合、照明器具ID送信要求信号またはモバイル端末ID要求信号を送信する。無線通信の方式は、例えば、無線LANや、Bluetooth(登録商標)や、またはLPWAである。一例において、無線通信部211は、ネットワークを管理する機能(例えば、アクセスポイント)を有する。
 受信品質情報測定制御部212は、照明器具230の配置推定またはモバイル端末240の位置推定に用いられる受信品質情報を収集するために、アンカー220または照明器具230と無線通信部211との通信を制御する。受信品質情報測定制御部212は、受信品質情報測定開始要求信号をアンカー220または照明器具230に送信することにより、照明器具230またはモバイル端末240の送信信号の傍受および受信品質情報の測定を開始させる。また、受信品質情報測定制御部212は、測定結果送信要求をアンカー220または照明器具230に送信することにより、受信品質情報の測定結果を収集する。
 位置推定部214は、受信品質情報測定制御部212が収集した受信品質情報の測定結果に基づいて、照明器具230またはモバイル端末240の位置を推定する。例えば、位置推定部214は、アンカー220または照明器具230からの受信品質情報に基づいて、アンカー220と照明器具230との間の距離を推定する。次いで、位置推定部214は、アンカー220の既知の位置とアンカー220と照明器具230との間の距離とに基づいて、照明器具230の位置を算出する。
 信頼度決定部215は、照明器具230の設置場所が示された照明配置と位置推定部214による照明器具230の位置推定結果とに基づいて、モバイル端末位置推定において、アンカーとして用いることができるかを示す尺度(以下、信頼度)を、照明器具230のそれぞれに対して決定する。信頼度については、図27~図30Cを参照して後述する。信頼度決定部215は、信頼度に基づいて、アンカーとして用いる照明器具230を選別する。
 照明器具制御部213は、照明器具230に対して照明配置推定における動作とモバイル端末位置推定における動作とを切り替える制御を行う。照明配置推定における動作は、受信品質情報を測定する動作を含む(端末モード)。モバイル位置推定における動作は、アンカーとしての動作を含む(アンカーモード)。照明器具制御部213は、信頼度決定部215によって決定された信頼度に基づいて、照明器具230に、動作モード切替要求信号を送信する。動作モード切替要求信号とは、モバイル端末位置推定において、照明器具230がアンカーとして機能するかどうかを制御装置210が指示する信号である。一例において、照明器具制御部213は、照明器具230のオン/オフや、調光調色制御を行う。
<アンカー>
 アンカー220は、上述したように、既知である設置位置が、照明器具230およびモバイル端末240の位置推定における基準位置に用いられる無線通信装置である。アンカー220は、照明器具230およびモバイル端末240からの信号を傍受して受信品質情報を測定し、測定結果を制御装置210に送信する。図15には、アンカー220が1つの場合が示されているが、アンカー220の個数は、任意である。また、設置位置が既知である照明器具230の少なくとも1つをアンカー220に代用してもよい。
 図18は、実施の形態2に係るアンカー220の構成の一例を示すブロック図である。アンカー220は、無線通信部221と、受信品質情報測定部222と、測定結果通知部223と、を備える。
 無線通信部221は、制御装置210と無線通信を行う。また、無線通信部221は照明器具230またはモバイル端末240の送信信号を受信(傍受)する。
 受信品質情報測定部222は、照明器具230またはモバイル端末240の送信信号を傍受し、受信品質情報を測定する。
 測定結果通知部223は、受信品質情報測定部222で測定した受信品質情報を、無線通信部221を介して制御装置210へ送信する。
<照明器具>
 照明器具230(230A~230D)は、既定の照明配置情報に基づいて設置される。
 照明配置推定において、照明器具230は、制御装置210またはアンカー220と通信を行うことにより、制御装置210により既定の照明配置内の位置を推定される位置推定対象である。即ち、照明配置推定において、照明器具230は、照明配置推定における位置推定対象となる。照明器具230は、照明配置推定の位置推定結果を基に、モバイル端末位置推定に用いるアンカーとして利用するかどうかを、制御装置210により判定される。
 次に、モバイル端末位置推定において、アンカーとして利用される照明器具230は、制御装置210からの指示に応じて、モバイル端末240からの無線通信信号を受信(傍受)して受信品質情報を測定し、測定結果を制御装置210に送信する。
 図19は、実施の形態2に係る照明器具230(230A~230D)に含まれる無線通信装置の構成の一例を示すブロック図である。なお、照明に関する部分は省略している。
 照明器具230は、無線通信部231と、受信品質情報測定部232と、測定結果通知部233と、通信制御部234と、を備える。
 無線通信部231は、制御装置210、アンカー220、またはモバイル端末240と無線通信を行う。
 受信品質情報測定部232は、制御装置210からの受信品質情報測定開始要求信号の受信に応じて、モバイル端末240が送信する信号の照明器具230における受信品質情報の測定を開始する。
 測定結果通知部233は、受信品質情報測定部232で測定した受信品質情報を含む信号を生成し、無線通信部231を介して制御装置210へ送信する。以下、信号の一例として、パケットを用いて本開示を説明する。測定結果通知部233が受信品質情報を含むパケットを生成するタイミングは、制御装置210からの制御信号の受信タイミングに基づいてもよく、測定結果通知部233による受信品質情報の測定の終了タイミングに基づいてもよい。
 通信制御部234は、制御装置210からの照明器具ID送信要求の受信に応じて、照明器具230のIDを制御装置210へ送信する。また、通信制御部234は、制御装置210からの照明器具制御信号の受信に応じて、制御装置210からの受信品質情報測定開始要求信号の受信を開始する。ここで、照明器具制御信号とは、照明器具230の動作モードが照明配置推定からモバイル端末位置推定に移行することを制御装置210が指示する信号である。照明器具制御信号は、ブロードキャスト送信されてもよく、照明配置推定で取得したIDを使用してTDMAなどで送信されてもよい。
 制御装置210からの照明器具制御信号を受信した場合の、受信品質情報測定部232と、測定結果通知部233と、通信制御部234との上述の動作は一例である。上述の動作に代えて、例えば、通信制御部234は、照明器具制御信号を受信した後に、照明器具ID送信要求信号を受け付けてもよい。
<モバイル端末>
 モバイル端末240は、任意の位置を任意の経路で動き回る無線通信装置である。モバイル端末240の位置推定において、モバイル端末240は、制御装置210、またはアンカー220、または照明配置推定後にアンカーとして選別されたN個の照明器具230と通信を行う。モバイル端末240は、人が携帯していてもよいし、自動走行機などに搭載されていてもよい。
 図20は、実施の形態2に係るモバイル端末240の構成の一例を示すブロック図である。モバイル端末240は、無線通信部41と制御部242と、を備える。
 無線通信部241は、制御装置210、アンカー220、または照明器具230と無線通信を行う。
 制御部242は、制御装置210からのモバイル端末ID送信要求の受信に応じて、モバイル端末240のIDを含むパケットを生成し、無線通信部241を介して制御装置210に送信する。
<処理フロー:制御装置>
 図21Aは、実施の形態2に係る照明配置推定における制御装置210の処理フローの一例を示すフローチャートである。
 ステップS2101において、制御装置210は、アンカー220に受信品質情報測定開始要求を送信する。受信品質情報測定開始要求の受信に応じて、アンカー220は、照明器具230の送信信号受信待ち状態に入り、受信品質情報の測定を開始する。
 ステップS2102において、制御装置210は、照明器具230に照明器具ID送信要求のブロードキャストを行う。
 ステップS2103において、制御装置210は、照明器具ID送信要求の受信に応じて照明器具230が送信した照明器具IDを受信する。ステップS2102~ステップS2103は、アンカー220と照明器具230との通信の受信品質情報測定を行うために、実施される。
 ステップS2104において、制御装置210は、アンカー220に測定結果の送信要求(測定結果送信要求)を送信する。測定結果は、ステップS2103において照明器具230によって送信された照明器具IDをアンカー220が傍受して測定した受信品質情報と照明器具IDとを含む。
 ステップS2105において、制御装置210は、アンカー220から受信した測定結果を収集する。上述のステップS2101~S2105の処理によって、照明器具230の位置の推定に必要な受信品質情報測定のための通信制御が行われる。
 ステップS2106において、制御装置210は、既知のアンカー220の位置とステップS2105で収集した測定結果とに基づいて、照明器具230の位置を推定する。
 ステップS2107において、制御装置210は、既定の照明配置情報と照明器具230の位置推定結果とに基づいて、照明器具230のそれぞれに対して信頼度を決定する。信頼度の決定の処理内容については、図27~図30Cを参照して後述する。
 ステップS2108において、制御装置210は、ステップS2107で決定した信頼度に基づいて、照明器具230の中からアンカーを選別する。一例において、選別する基準は、信頼度が所定の閾値以上であるか否かである。他の一例において、選別する基準は、信頼度の高い順に、上からN個である。ここで、Nは、予め設定された、所望のアンカー数Nである。
 ステップS2109において、制御装置210は、選別したN個の照明器具230に動作モード切替要求信号を送信し、モバイル端末位置推定においてアンカーとして動作することを指示する。上述のステップS2107~S2109の処理によって、既定の照明配置情報と照明器具230との紐づけ処理を介して決定した信頼度を用いて、次のモバイル端末位置推定において利用するアンカーが追加される。
 図21Bは、実施の形態2に係るモバイル端末位置推定における制御装置210の処理フローの一例を示すフローチャートである。
 ステップS2110において、制御装置210は、照明器具230へ照明器具制御信号を送信し、図21Aを参照して上述したステップS2109で指示した動作に従ってモバイル端末240の位置推定を開始することを照明器具230に指示する。
 ステップS2111において、制御装置210は、アンカー220と、図21Aを参照して上述したステップS2108でアンカーとして選別したN個の照明器具230と、に受信品質情報測定開始要求を送信する。受信品質情報測定開始要求の受信に応じて、アンカー220と、ステップS2108でアンカーとして選別したN個の照明器具230は、モバイル端末240からの送信信号受信待ち状態に入り、受信品質情報測定を開始する。
 ステップS2112において、制御装置210は、モバイル端末240にモバイル端末ID送信要求をブロードキャストする。
 ステップS2113において、制御装置210は、モバイル端末ID送信要求の受信に応じてモバイル端末240が送信したモバイル端末IDを受信する。ステップS2112,S2113の処理によって、制御装置210は、モバイル端末240との通信による受信品質情報測定を行うために、モバイル端末240と通信を確立する処理を行う。
 ステップS2114において、制御装置210は、アンカー220と、ステップS2108においてアンカーに選別されたN個の照明器具230と、に測定結果送信要求を送信する。
 ステップS2115において、制御装置210は、測定結果送信要求の受信に応じてアンカー220と、ステップS2108でアンカーに選別されたN個の照明器具230と、が送信した、モバイル端末240のIDと受信品質情報を受信し、測定結果を収集する。
 ステップS2116において、制御装置210は、アンカー220の既知の設置位置とステップS2115において収集された測定結果とに基づいて、モバイル端末240の位置を推定する。
 ステップS2117において、制御装置210は、全ての測定が終了したか判定する。全ての測定が終了した場合(ステップS2117:Yes)、制御装置210は、処理を終了する。また、全ての測定が終了していない場合(ステップS2117:No)、制御装置210は、処理をステップS2110に戻す。
 上述のステップS2110からステップS2116までの処理によって、制御装置210は、推定エリア260内にあるモバイル端末240の位置の推定を行う。
<処理フロー:アンカー>
 図22は、実施の形態2におけるアンカーの処理フローの一例を示すフローチャートである。アンカー220は、図22を参照して後述されるステップS2201からステップS2206までの処理によって、照明配置推定およびモバイル端末位置推定を行う。アンカー220は、位置推定対象である照明器具230またはモバイル端末240からの送信信号を傍受し、受信品質情報の測定および保存を繰り返す。制御装置210からの測定結果の要求に応じて、アンカー220は、保存していた測定結果を、まとめて制御装置210へ送信する。
 ステップS2201において、アンカー220は、受信品質情報測定開始要求を制御装置210から受信する。
 受信品質情報測定開始要求の受信に応じて、ステップS2202において、アンカー220は、照明器具230またはモバイル端末240からの送信信号の受信待ち状態を開始する。
 ステップS2203において、アンカー220は、照明器具230またはモバイル端末240が送信したパケットを受信(傍受)し、受信品質情報を測定し、パケットに含まれるIDと受信品質情報とを保存する。アンカー220は、照明器具230またはモバイル端末240からブロードキャストされたパケットを受信してもよいし、アンカー220宛てでないパケットを傍受してもよい。
 ステップS2204において、アンカー220は、制御装置210からの測定結果送信要求を受信したか否かを判定する。測定結果送信要求を受信していない場合(ステップS2204:No)、アンカー220は、処理をステップS2202に戻す。
 一方、測定結果送信要求を受信した場合(ステップS2204:Yes)、ステップS2205において、アンカー220は、ステップS2203において保存した測定結果を制御装置210へ送信する。
 ステップS2206において、アンカー220は、全ての測定が終了したか判定する。全ての測定が終了した場合(ステップS2206:Yes)、アンカー220は、処理を終了する。また、全ての測定が終了していない場合(ステップS2206:No)、アンカー220は、処理をステップS2201に戻す。
<処理フロー:照明器具>
 図23Aは、実施の形態2に係る照明配置推定における照明器具230の処理フローの一例を示すフローチャートである。
 ステップS2301において、照明器具230は、照明器具ID送信要求を制御装置210から受信する。照明器具ID送信要求を受信した照明器具230は、ステップS2302において、照明器具230のIDを制御装置210に応答送信する。
 上述のステップS2301,S2302の処理によって、照明器具230は、照明配置推定における動作を行う。例えば、ステップS2301において、照明器具230は、制御装置210またはアンカー220と行った通信の無線通信区間における受信品質情報を測定され、位置を推定される、位置推定対象として動作する。
 ステップS2303において、照明器具230は、動作モード切替要求信号を制御装置210から受信する。
 ステップS2304において、照明器具230は、照明器具制御信号を制御装置210から受信する。
 ステップS2305において、照明器具230は、ステップS2303において受信した動作モード切替要求信号がアンカーとして機能することを指示するか否かを判定する。
 動作モード切替要求信号がアンカーとして機能することを指示する場合(ステップS2305:Yes)、照明器具230は、図23Bを参照して後述するステップS2306へ処理を移す。また、動作モード切替要求信号がアンカーとして機能することを指示しない場合(ステップS2305:No)、照明器具230は、処理をステップS2304に戻す。
 上述のステップS2303~ステップS2305が実施された後、制御装置210の制御を受けて、照明配置推定における推定対象からモバイル端末位置推定におけるアンカーへと照明器具230の動作変更が行われる。
 なお、照明器具配置推定は複数回実施してもよい。複数回の実施において、動作モード切替要求信号がアンカーとして機能することを指示しない場合(ステップS2305:No)、照明器具230は、処理をステップS2301に戻してもよい。
 図23Bは、実施の形態2に係るモバイル端末位置推定における照明器具230の処理フローの一例を示すフローチャートである。
 ステップS2306において、照明器具230は、制御装置210からの受信品質情報測定開始要求信号の受け付けを開始する。
 ステップS2307において、照明器具230は、モバイル端末240からの送信信号の受信待ち状態を開始する。
 ステップS2308において、照明器具230は、モバイル端末240から傍受したパケットの受信品質情報を測定し、パケットに含まれるIDと受信品質情報とを保存する。
 ステップS2309において、照明器具230は、制御装置210から測定結果送信要求を受信したか否かを判定する。制御装置210から測定結果送信要求を受信していない場合(ステップS2309:No)、照明器具230は、処理をステップS2307に戻す。
 制御装置210から測定結果送信要求を受信した場合(ステップS2309:Yes)、ステップS2310において、照明器具230は、ステップS2308で保存した測定結果を制御装置210へ送信する。
 ステップS2311において、照明器具230は、全ての測定が終了したか判定する。全ての測定が終了した場合(ステップS2311:Yes)、照明器具230は、処理を終了する。また、全ての測定が終了していない場合(ステップS2311:No)、照明器具230は、処理をステップS2306に戻す。
 上述のステップS2306~S2311の処理によって、照明器具230は、モバイル端末位置推定において新たに追加されるアンカーとして動作する。
<処理フロー:モバイル端末>
 モバイル端末240は、制御装置210、またはアンカー220、またはアンカーとして選別されたN個の照明器具230と、の間で行った通信の受信品質情報が測定され、位置が推定される位置推定対象として動作する。
 図24は、実施の形態2におけるモバイル端末240の処理フローの一例を示すフローチャートである。
 ステップS2401において、モバイル端末240は、モバイル端末ID送信要求を制御装置210から受信する。
 モバイル端末ID送信要求を受信したモバイル端末240は、ステップS2402において、モバイル端末240のIDを制御装置210に送信する。
 ステップS2403において、モバイル端末240は、受信品質情報の測定が終了したか判定する。受信品質情報の測定が終了した場合(ステップS2403:Yes)、モバイル端末240は、処理を終了する。一方、受信品質情報の測定が終了していない場合(ステップS2403:No)、モバイル端末240は、処理をステップS2401に戻す。
 なお、モバイル端末240は、図示しない制御装置210からの測定終了を通知する信号を受信することによって、受信品質情報の測定が終了したか否かを判定してもよい。また、モバイル端末240は、制御装置210からの信号を既定の時間の間受信しなかった場合に、受信品質情報の測定が終了したと判断してもよい。また、モバイル端末240の電源がユーザによって切断された場合、モバイル端末240は受信品質情報の測定を終了したと判断してもよい。
<照明配置推定のシーケンス図>
 照明配置推定においては、既定の照明配置内での位置を推定する対象となる照明器具230と、アンカー220と、制御装置210と、が無線通信を行う。
 図25は、実施の形態2における照明配置推定の一例を示すシーケンス図である。
 ステップS2500(図21AのステップS2101に対応)において、制御装置210は、受信品質情報測定開始要求信号をアンカー220に送信する。受信品質情報測定開始要求信号の受信に応じて、アンカー220は照明器具230の送信信号の受信待ち状態となる。
 ステップS2501(図21AのステップS2102に対応)において、制御装置210は、照明器具IDが未知である照明器具230に、照明器具ID送信要求信号を送信する。
 ステップS2502(図21AのステップS2103に対応)において、照明器具230Aは、制御装置210に照明器具IDの応答送信を行う。また、アンカー220は、照明器具230Aからの応答送信を傍受し、照明器具230Aとアンカー220との間の受信品質情報を測定する。
 ステップS2503,S2504(図21AのステップS2102,S2103に対応)は、それぞれ、ステップS2501,S2502と同様であり、説明を省略する。上述のステップS2501~S2504によって、照明器具230の照明器具IDの取得と、位置推定に必要な受信品質情報測定のための通信と、が行われる。
 ステップS2505(図21AのステップS2104に対応)において、制御装置210は、アンカー220が測定した測定結果の送信を、アンカー220に対して要求する。
 ステップS2506(図21AのステップS2105に対応)において、アンカー220は、ステップS2502,S2504における受信品質情報の測定結果を制御装置210に送信する。上述のステップS2505,S2506を実施することにより、制御装置210は、照明配置推定に必要な情報の取得を完了する。
 ステップS2506の後に、制御装置210は、アンカー220から送信された受信品質情報の測定結果に基づいて、照明器具230ごとの位置推定(図21AのステップS2106)と、信頼度の算出(図21AのステップS2107)と、モバイル端末位置推定でアンカーとする照明器具230の選別(図21AのステップS2108)と、を行う。信頼度の算出および照明器具の選別については、図27~図30Cを参照して後述する。
 ステップS2507(図21AのステップS2109に対応)において、制御装置210は、照明器具230の選別の結果に基づいて、動作モード切替要求信号を照明器具230に送信する。これにより、制御装置210は、モバイル端末位置推定における照明器具230の動作を、照明器具230に対して指示する。
<モバイル端末位置推定のシーケンス図>
 モバイル端末位置推定においては、位置推定対象となるモバイル端末240と、アンカー220と、照明器具230と、制御装置210と、が無線通信を行う。照明器具230は、図25のステップS2507でアンカーとして動作するよう制御された照明器具230と、図25のステップS2507でアンカーとして動作するよう制御されなかった照明器具230と、を含む。
 図26は、実施の形態2におけるモバイル端末位置推定の一例を示すシーケンス図である。以下において、照明器具230Dが、アンカーとして動作するように制御された照明器具230であり、照明器具230Aが、アンカーとして動作するよう制御されなかった照明器具230である場合の、モバイル端末位置推定のシーケンスを説明する。
 ステップS2508(図21BのステップS2110に対応)において、制御装置210は、照明器具230Aに照明器具制御信号を送信する。照明器具制御信号の受信に応じて、照明器具230Aは、モバイル端末位置推定の開始を認識し、既に図25のステップS2507において指示されている動作を行う。
 ステップS2509(図21BのステップS2110に対応)において、制御装置210は、照明器具230Dに照明器具制御信号を送信する。照明器具制御信号の受信に応じて、照明器具230Dは、モバイル端末位置推定の開始を認識し、既に図25のステップS2507において指示されている動作を行う。照明器具230Dは、ステップS2509以降においてアンカーとして動作する。
 ステップS2510(図21BのステップS2111に対応)において、制御装置210は、アンカー220に受信品質情報測定開始要求信号を送信する。受信品質情報測定開始要求信号の受信に応じて、アンカー220は、モバイル端末240からの送信信号受信待ちを開始する。
 ステップS2511(図21BのステップS2111に対応)において、制御装置210は、照明器具230Dに受信品質情報測定開始要求信号を送信する。受信品質情報測定開始要求信号の受信に応じて、照明器具230Dは、アンカーとしてのモバイル端末240からの送信信号受信待ちを開始する。なお、ステップS2510,S2511が実施される順序は、どちらが先でもよい。
 ステップS2512(図21BのステップS2112に対応)において、制御装置210は、モバイル端末240にモバイル端末ID送信要求信号を送信する。
 ステップS2513(図21BのステップS2113に対応)において、モバイル端末240は、制御装置210にモバイル端末IDを含む応答送信を行う。また、アンカー220は、モバイル端末240からの応答送信を傍受し、受信品質情報を測定する。また、ステップS2509以降においてアンカーとして動作している照明器具230Dも、モバイル端末240からの応答送信を傍受し、受信品質情報を測定する。
 上述のステップS2512,S2513を実施することによって、モバイル端末240のID取得と、位置推定に必要な受信品質情報測定のための通信と、が行われる。
 ステップS2514(図21BのステップS2114に対応)において、制御装置210は、ステップS2513におけるアンカー220による測定結果の送信要求(測定結果送信要求信号)をアンカー220に送信する。
 測定結果送信要求信号の受信に応じて、ステップS2515(図21BのステップS2115に対応)において、アンカー220は、測定結果を制御装置210に送信する。
 ステップS2516(図21BのステップS2114に対応)において、制御装置210は、ステップS2513における照明器具230Dによる測定結果の送信要求(測定結果送信要求信号)を照明器具230Dに送信する。
 測定結果送信要求信号の受信に応じて、ステップS2517(図21BのステップS2115に対応)において、照明器具230Dは、測定結果を制御装置210に送信する。
 ステップS2514~S2517が実施されることによって、制御装置210は、モバイル端末位置推定に必要な情報の取得を完了する。
 上述の図26においては、モバイル端末240の位置推定に用いられるアンカーとして、照明器具230Dを用いた場合を一例にとって実施の形態2を説明したが、照明器具230A~2-30Cを用いた場合も同様である。
<信頼度の決定の一例>
 モバイル端末240の位置推定において、照明配置推定で位置を推定した照明器具230の全てをアンカーとして採用した場合、推定精度の悪い照明器具230をアンカーとして利用するので、モバイル端末240の位置推定精度を向上させることが困難である。
 制御装置210は、既定の照明配置情報と照明器具230の位置推定結果とに基づいて、照明器具230ごとに信頼度を決定する。制御装置210は、信頼度の高い照明器具230を、モバイル端末240の位置推定に用いるアンカーとして追加することによって、モバイル端末位置推定の推定精度を向上できる。信頼度の決定の一例について、図27~図28を参照して説明する。
 図27は、実施の形態2における信頼度の決定の一例を示す図である。設置位置が既知であるアンカー220は、実線の四角形で示されている。
 照明配置250A~250Dは、規定の配置であり、照明器具230(図15参照)の位置推定を行い、照明配置250A~250Dと照明器具230A~230Dとの紐づけを行う。図27において、照明器具230A~230Dの実際の設置位置の一例は、黒丸で示されている。なお、図27に示される照明配置250A~250Dの形状は、長方形であるが、照明配置250A~250Dの形状は、長方形に限られない。
 照明器具位置推定結果252A~252Dは、それぞれ、照明器具230A~230Dの推定された位置を示す。
 照明配置領域253A~253Dは、照明器具230A~230Dを照明配置250A~250Dに紐づけるか否かの判定に用いられる領域である。一例において、照明配置領域253A~253Dは、それぞれ、照明配置250A~250D内の一点(例えば、中心または重心)を中心とし、距離251A~251Dを半径とする円である。距離251A~251Dは、同じ値であってもよく、互いに異なる値であってもよい。距離251A~251Dは、照明配置250A~250D間の距離の半分の値でもよい。照明配置250は、照明配置領域253の重心に位置していてもよく、重心とは異なる位置(例えば、照明配置領域253内の端)に位置していてもよい。
 1つの照明配置領域253内に照明器具位置推定結果252が2つ以上ある場合、照明配置250と照明器具位置推定結果252との間の距離を算出し、距離が小さいほど信頼度が高く、距離が大きいほど信頼度が低くなるよう、例えば、0から1の間の信頼度が決定される。信頼度が最も高い、即ち、照明配置250から最も近くに推定された位置を有する照明器具位置推定結果252に対応する照明器具230が、照明配置250と紐づけられる。
 照明配置領域253Aの内側に位置する照明器具位置推定結果は、照明器具位置推定結果252A,252Cの2つである。この場合、制御装置210は、照明配置250Aからの距離がより近い照明器具位置推定結果252Aに対応する照明器具230Aの信頼度が高いと決定し、照明器具230Cの信頼度が低いと決定し、照明配置250Aと照明器具230Aとを紐づける。
 また、照明配置領域253Bの内側に位置する照明位置推定結果は、照明位置推定結果252Bの1つである。この場合、制御装置210は、照明位置推定結果252Bに対応する照明器具230Bの信頼度が高いと決定し、照明配置250Bと照明器具230Bとを紐付ける。
 また、照明配置領域253Dの内側に位置する照明位置推定結果は、照明位置推定結果252Dの1つである。この場合、制御装置210は、照明位置推定結果252Dに対応する照明器具230Dの信頼度が高いと決定し、照明配置250Dと照明器具230Dとを紐付ける。
 なお、照明配置領域253Cの内側に位置する照明位置推定結果は、照明位置推定結果52が存在しない。この場合、制御装置210は、照明配置250Cに紐づける照明器具230は存在しないと判断する。
 以上より、制御装置210は、信頼度が高く決定された照明器具230A,230B,230Dを、モバイル端末位置推定に用いられるアンカーとして選別する。
 図28は、実施の形態2における信頼度の決定後の状態の一例を示す図である。
 図28に示されるモバイル端末240の位置推定時の状態において、制御装置210は、アンカー220に加えて、アンカーとして選別した照明器具230A,230B,230Dを位置が既知であるアンカーとして利用し、モバイル端末240の位置推定を行う。
 図28に示されるモバイル端末240の位置推定時の状態において、アンカーとして動作する、アンカー220と照明器具230A,230B,230Dが実線の四角形で示されている。また、制御装置210がアンカーとして選別しなかった照明器具230Cは、位置が推定されていないことを示す点線の四角形で示されている。
 図27に示される照明配置推定後においては、位置推定に用いられるアンカーは、アンカー220の1つであった。これに対して、図28に示されるモバイル端末240の位置推定時の状態においては、位置推定に用いられるアンカーは、アンカー220と、照明器具230A,230B,230Dと、の4つに増加している。
<信頼度の決定の他の一例>
 図29は、実施の形態2における信頼度の決定の他の一例を示す図である。図29に示される一例においては、照明器具位置推定結果252B,252Cは、照明器具230A(図15参照)の照明配置250Aから等距離に位置する。
 一例において、2つ以上の照明器具位置推定結果252B,252Cが、1つの照明配置領域253A内に存在し、かつ照明配置250Aから等距離にある場合、照明器具位置推定結果252B,252Cに対応する照明器具230B,230C(図15参照)は全て信頼度が低いと決定される。この場合、制御装置210は、照明器具230B,230Cを照明配置250B,250Cに紐付けない。
<信頼度の決定の他の一例>
 照明配置領域253が重複した場合について、図30A~図30Cを用いて説明する。
 図30A~図30Cは、実施の形態2における信頼度の決定のさらに他の一例を示す図である。
 一例において、図30Aに示されるように、2つの照明配置領域253A,253Bが重複する領域内に照明器具位置推定結果252Aが位置する照明器具230A(図15参照)が1つの場合、1つの照明器具230Aは、距離が近い照明配置250Aに紐づけられる。図30Aに示される一例においては、制御装置210は、照明器具230Aを照明配置250Aに紐づける。
 また、図30Bに示されるように、2つの照明配置領域253A,253Bが重複する領域内に照明器具位置推定結果252A,252Cが位置する照明器具230A,230C(図15参照)が複数あり、照明器具位置推定結果252A,252Cが照明配置250から等距離に位置することがある。一例において、照明器具位置推定結果252A,252Cの数が、重複している照明配置領域253A,253Bの数以下である場合、照明器具230A,230Cは、いずれかの照明配置250にランダムに紐づけられる。例えば、制御装置210は、照明器具230Aを照明配置250Aに紐づけ、照明器具230Cを照明配置250Bに紐づける。
 また、図30Cに示されるように、2つの照明配置領域253A,253Bが重複する領域内に照明器具位置推定結果252A,252B,252Cが位置する照明器具230A,230B,230C(図15参照)が複数あることがある。さらに、照明器具位置推定結果252A,252B,252Cが、いずれも照明配置250A,250Bから等距離に位置することがある。一例において、照明器具位置推定結果252A,252B,252Cの数が、重複している照明配置領域253A,253Bの数より多い場合、照明器具230の信頼度が低いと決定される。
 ただし、照明器具位置推定結果252Aは、照明器具位置推定結果252B,252Cよりも照明配置250から近い距離に位置している。この場合、照明器具230Aは照明配置250A,250Bのいずれかに紐づけられてもよい。なお、照明器具230B,230Cは照明配置250のいずれにも紐付けられない。
 図29および図30A~図30Cを参照して上述したいずれの条件にも当てはまらない場合に、図27および図28を参照して上述した<信頼度の決定の一例>を適用してもよい。即ち、算出された位置推定結果252A~252Dが照明配置250A~250Dに最も近い照明器具230A~230Dに対して高い信頼度が決定され、より高い信頼度を有する照明器具230A~230Dが照明配置250A~250Dに紐づけられる。
 照明器具230A~230Dは、実際の設置場所とは異なる照明配置250A~250Dに紐づけられたにも関わらず、信頼度が高く決定されてしまう状況が考えられる。この状況を回避するために、一例において、制御装置210は、照明配置情報に含まれる参照情報に基づいて信頼度を決定してもよい。参照情報は、照明配置250A~250Dごとに設置される照明器具230A~230Dを示す情報である。例えば、制御装置210は、照明器具位置推定結果252A~252Dが、それぞれ、照明配置250A~250Dの付近にあるか否かの判定の結果が参照情報に整合しない場合、照明器具230A~230Dに対して信頼度を0と決定する。
 実施の形態2によれば、無線通信を用いたモバイル端末240の位置推定において、位置推定における信頼度の高い照明器具230を選別して最初に設置したアンカーに追加することにより、モバイル端末240の位置推定精度を向上できる。
(実施の形態2のその他の形態)
 上述の実施の形態2においては、位置推定システム201は、ステップS21000における照明配置推定およびステップS21001における信頼度に基づくアンカーの選定を、位置推定システム201の初期動作時に実施する。これに代えて、ステップS21000,S21001を初期動作時以外に実施する実施の形態も考えられる。例えば、ステップS21000,S21001は、定期的に実施されてもよい。ステップS21000,S21001が定期的に実施されることによって、位置推定システム201は、時々刻々と変動する電波環境に追従してアンカーを選定できる。
 上述の実施の形態2においては、信頼度は、0または1の値をとる。これに代えて、信頼度が、0と1以外の値をとりうる実施の形態も考えられる。例えば、制御装置210は、照明配置250A~250Dと照明器具位置推定結果252A~252Dとの位置の差を算出する。次いで、制御装置210は、差が大きいほどより低い信頼度を、差が小さいほどより高い信頼度を、それぞれ、0から1の間で決定してもよい。
 上述の実施の形態2においては、照明配置領域253の大きさは、固定されている。これに代えて、制御装置210が、照明配置250と照明器具230の紐づけ処理を繰り返し行って、照明配置領域253の大きさを調整する実施の形態も考えられる。例えば、アンカーに選別できる信頼度の高い照明器具230を、モバイル端末240の位置推定に十分な数得られない場合がある。この場合、制御装置210は、十分な数の照明器具230をアンカーに選別できるまで、照明配置領域253を拡大し、信頼度を再度決定してもよい。逆に、制御装置210は、アンカーに選別できる信頼度の高い照明器具230の数が既定の値まで減少するまで、照明配置領域253を縮小し、信頼度を再度決定してもよい。例えば、照明配置250からの距離251を増加させるまたは減少させることにより、照明配置領域253を拡大または縮小してもよい。
 上述の実施の形態2においては、照明配置領域253A~253Dは、円形の領域である。これに代えて、照明配置領域253A~253Dが円形の領域でない実施の形態も考えられる。例えば、照明配置領域253A~253Dは、多角形の領域や、任意の閉曲線に囲まれた領域であってもよい。
 上述の実施の形態2においては、照明配置250からの距離251を、半径を用いて表している。これに代えて、距離251値が、多角形の照明配置領域253における重心から、最も遠い頂点までの距離を表す実施の形態も考えられる。また、距離251が、照明配置250から、屋内の壁(図示せず)までの距離を表す実施の形態も考えられる。
 上述の実施の形態2においては、受信品質情報測定部222および測定結果通知部223(図18参照)は、制御装置210と別体として設けられるアンカー220が備える。これに代えて、制御装置210とアンカー220とが一体として設けられる実施の形態も考えられる。この場合、制御装置210が、受信品質情報測定部222および測定結果通知部223を備えてもよい。
 上述の実施の形態2においては、照明器具230は、照明機能を備える。しかしながら、照明器具230に代えて、アンカー220およびモバイル端末240と無線通信ができる無線通信装置を備える実施の形態も考えられる。無線通信装置は、例えば、スピーカー、火災報知器、警報器、非常灯、時計、空気清浄機、またはエアコンを含んでもよい。また、照明器具と他の無線通信装置との双方を用いてもよい。
(実施の形態2のまとめ)
 本開示に係る位置推定装置は、第2の無線通信装置によって複数の第1の無線通信装置の第1の位置の推定がなされる端末モードにおいて、前記複数の第1の無線通信装置から送信された第1の無線信号の前記第2の無線通信装置における第1の受信品質情報および前記第1の位置に基づいて、前記複数の第1の無線通信装置から少なくとも1つの前記第1の無線通信装置を含む第1の無線通信装置群を選別する選別回路と、前記第1の無線通信装置群に対して、前記端末モードから第3の無線通信装置の第2の位置を推定するアンカーモードへの切換を指示する信号を生成する制御回路と、前記第3の無線通信装置から送信された第2の無線信号の、前記第2の無線通信装置および前記アンカーモードの第1の無線通信装置群における第2の受信品質情報と前記端末モードにおいて推定された前記第1の無線通信装置群の前記第1の位置とに基づいて、前記第3の無線通信装置の前記第2の位置を推定する推定回路と、を備える。
 本開示に係る位置推定装置において、前記選別回路は、前記第1の受信品質情報に基づいて、前記端末モードの前記複数の第1の無線通信装置に対して信頼度を決定し、前記端末モードの前記複数の第1の無線通信装置から前記信頼度の高い順に、前記第1の無線通信装置群に属する前記第1の無線通信装置を選別する。
 本開示に係る位置推定装置において、前記推定回路は、前記第1の受信品質情報および前記第2の無線通信装置の位置に基づいて、前記端末モードの前記複数の第1の無線通信装置の第3の位置を推定し、前記選別回路は、前記端末モードの前記複数の第1の無線通信装置に対してそれぞれ定められた複数の領域のうち、前記領域に含まれる前記第3の位置の個数が1に等しい前記端末モードの前記第1の無線通信装置に対して、前記個数が1に等しくない前記端末モードの前記第1の無線通信装置よりも高い前記信頼度を決定する。
 本開示に係る位置推定装置において、前記選別回路は、前記複数の第1の無線通信装置の予め定められたそれぞれの位置と前記端末モードにおいて推定された前記複数の第1の無線通信装置の前記第1の位置との差の大きさがより小さい前記端末モードの前記第1の無線通信装置に対して、より高い前記信頼度を決定する。
 本開示に係る位置推定装置において、前記選別回路は、前記第1の無線通信装置群の個数が所定の個数より小さい場合、前記領域の大きさを拡大して前記信頼度を決定し、前記第1の無線通信装置群の個数が所定の個数より大きい場合、前記領域の大きさを縮小して前記信頼度を決定する。
 本開示に係る位置推定装置において、前記第1の受信品質情報および前記第2の受信品質情報は、受信信号強度である。
 本開示に係る位置推定システムは、第1の無線信号を送信する複数の第1の無線通信装置と、前記複数の第1の無線通信装置から送信された第1の無線信号の第1の受信品質情報を測定する第2の無線通信装置と、第2の無線信号を送信する第3の無線通信装置と、前記第2の無線通信装置によって前記複数の第1の無線通信装置の第1の位置の推定がなされる端末モードにおいて、前記第1の受信品質情報および前記第1の位置に基づいて、前記複数の第1の無線通信装置から少なくとも1つの前記第1の無線通信装置を含む第1の無線通信装置群を選別し、前記第1の無線通信装置群に対して、前記端末モードから第3の無線通信装置の第2の位置を推定するアンカーモードへの切換を指示し、前記第3の無線通信装置から送信された前記第2の無線信号の、前記第2の無線通信装置および前記アンカーモードの第1の無線通信装置群における前記第2の無線信号の第2の受信品質情報と前記端末モードにおいて推定された前記第1の無線通信装置群の前記第1の位置とに基づいて、前記第3の無線通信装置の前記第2の位置を推定する制御装置と、を備える。
 本開示に係る位置推定システムにおいて、前記第1の無線通信装置は、照明器具を含む。
 本開示に係る位置推定方法は、第2の無線通信装置によって複数の第1の無線通信装置の第1の位置の推定がなされる端末モードにおいて、複数の第1の無線通信装置から送信された第1の無線信号の第2の無線通信装置における第1の受信品質情報および前記第1の位置に基づいて、前記複数の第1の無線通信装置から少なくとも1つの前記第1の無線通信装置を含む第1の無線通信装置群を選別し、前記第1の無線通信装置群に対して、前記端末モードから第3の無線通信装置の第2の位置を推定するアンカーモードへの切換を指示する信号を生成し、前記第3の無線通信装置から送信された第2の無線信号の、前記第2の無線通信装置および前記アンカーモードの第1の無線通信装置群における第2の受信品質情報と前記端末モードにおいて推定された前記第1の無線通信装置群の前記第1の位置とに基づいて、前記第3の無線通信装置の前記第2の位置を推定する。
 本開示は、無線通信端末の位置を推定するシステムにおいて有用である。
(実施の形態3)
 本開示は、位置推定装置および位置推定システムに関する。
 近年、オフィスや商業施設等で、人や物の所在管理を行うための屋内位置推定の需要があり、様々な位置推定システムが提案されている。
 特許文献3には、少なくとも3つの既知の位置に設置されたアンカーの無線信号を子機が受信可能な場合に、無線信号のRSSI(Received Signal Strength Indicator)が高いものを第1のアンカーとし、第1のアンカーにおけるRSSIが高い順に第2のアンカーおよび第3のアンカーを選択し、第1のアンカー、第2のアンカー、および第3のアンカーを利用して子機の位置推定を行う方法が開示されている。
 本開示の非限定的な実施例は、電波の伝搬環境が推定結果に及ぼす影響を低減できる、改善された位置推定装置および位置推定システムの提供に資する。
 本開示に係る位置推定装置は、複数の無線通信装置の間の無線電波の受信状態を示す第1の情報と、前記複数の無線通信装置の設置位置を示す第2の情報と、に基づいて、前記複数の無線通信装置の台数よりも少ない台数の第1の無線通信装置群を選択する選択回路と、前記第1の無線通信装置群に属する前記無線通信装置と無線端末との間の無線電波の受信状態を示す第3の情報と、前記第2の情報と、に基づいて、前記無線端末の位置を推定する推定回路と、を備える構成を採る。
 本開示に係る位置推定システムは、本開示に係る位置推定装置と、複数の無線通信装置と、前記位置推定装置と前記複数の無線通信装置との間の通信を中継するアクセスポイントと、を備える構成を採る。
 なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路、コンピュ-タプログラム、または、記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、方法、集積回路、コンピュ-タプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
 本開示の非限定的な実施例によれば、電波の伝搬環境が推定結果に及ぼす影響を低減できる、改善された位置推定装置および位置推定システムを提供できる。
 本開示の非限定的な実施例における更なる利点および効果は、明細書および図面から明らかにされる。かかる利点および/または効果は、いくつかの実施形態並びに明細書および図面に記載された特徴によってそれぞれ提供されるが、1つまたはそれ以上の同一の特徴を得るために必ずしも全てが提供される必要はない。
 特許文献3に開示の方法は、RSSIがより高いアンカーが子機または他のアンカーのより近傍に位置することと、子機のより近傍のアンカーを用いた位置推定の精度がより高いことと、を前提としている。しかしながら、実際には、RSSIは電波の伝搬環境に依存するため、近傍のアンカーのRSSIが高くない場合がある。したがって、RSSIが高いアンカーと位置推定の精度が高いアンカーとは、必ずしも一致しない。このように、特許文献3に開示の方法においては、RSSIが高いアンカーを用いても、高精度な位置推定結果を得ることが困難なことがある。
 これに対して、本開示は、多数のアンカーの中からより精度の高い位置推定が期待できるアンカーを選択することで、より精度の高い位置推定を提供する。
 例えば、本開示の非限定的な実施例において、各アンカーによる他アンカーとのRSSI-距離変換特性に応じて、エリアごとにより精度の高い位置推定が期待できるアンカーを予め優先順位付けしておく。そして、子機の位置推定時に優先順位上位アンカーから順に位置推定に用い、位置推定結果が収束するアンカー組を探索することで、より精度の高い位置推定を実現する。
 以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は一例であり、本開示は以下の実施の形態により限定されるものではない。
<実施の形態3の説明>
<位置推定システムの構成>
 図31は、実施の形態3に係る位置推定システム300の構成の一例を示す図である。
 位置推定システム300は、位置推定装置310と、アクセスポイント(AP)320と、複数のアンカー(無線通信装置)330(330-1,330-2,…,330-N)と、少なくとも1台の子機(無線端末)340と、を備える。Nは、例えば、4以上の整数であり、図31に示される一例においては、N=9である。
 位置推定装置310は、位置推定システム300全体を制御し、アンカー330と他のアンカー330または子機340との間の無線通信の受信状態を示す情報に基づいて、子機340の位置を推定する。位置推定装置310は、例えば、PC(Personal Computer)である。位置推定装置310の構成については、図32を参照して後述する。
 以下、情報の一例として、RSSIを用いて本開示を説明する。しかしながら、他のアンカー330および子機340が測定可能であり、かつ、アンカー330とアンカー330または子機340との間の相対位置の推定に用いることができる他の情報を用いても、実施の形態3を同様に実施できる。他の情報は、例えば、他のアンカー330または子機340からの電波の到来方向または他のアンカー330または子機340からの電波の到来時間である。
 AP320は、位置推定装置310と、アンカー330および子機340との間の信号の送受信処理を中継する。AP320と位置推定装置310とは、例えば、有線LAN(Local Area Network)を介して接続される。AP320は、アンカー330および子機340と無線通信する。一例において、無線通信には、920MHz帯の無線信号が用いられる。他の一例において、無線通信は、特定小電力通信、無線LAN、Bluetooth、LPWA(Low Power Wide Area)、LoRa、NB-IoT(Narrow Band - Internet of Things)、または、Sigfoxである。AP320の構成については、図33を参照して後述する。
 アンカー330は、AP320を介して、位置推定装置310、アンカー330、または子機340と無線通信する。一例において、無線通信には、920MHz帯の無線信号が用いられる。他の一例において、無線通信は、特定小電力通信、無線LAN、Bluetooth、LPWA(Low Power Wide Area)、LoRa、NB-IoT(Narrow Band - Internet of Things)、または、Sigfoxである。アンカー330は、既知の位置(設置位置)に設置される。アンカー330の構成については、図34を参照して後述する。
 子機340は、AP320を介して、位置推定装置310または子機340と無線通信する。一例において、無線通信には、920MHz帯の無線信号が用いられる。他の一例において、無線通信は、特定小電力通信、無線LAN、Bluetooth、LPWA(Low Power Wide Area)、LoRa、NB-IoT(Narrow Band - Internet of Things)、または、Sigfoxである。子機340の位置は、既知でない。子機340の構成については、図35を参照して後述する。
 AP320と、アンカー330と、子機340と、にはそれぞれ固有の無線端末IDが割り振られる。また、アンカー330と子機340とは、他のアンカー330または子機340との間の無線通信の受信状態を示す情報を測定できる。
<位置推定装置の構成>
 図32は、実施の形態3に係る位置推定装置310の構成の一例を示す図である。位置推定装置310は、通信部311と、ユーザ入力部312と、位置推定部313と、記憶部314と、を備える。
 通信部311は、AP320へ送信する信号の送信処理、及び、AP320から受信する信号の受信処理を行う。通信部311は、例えば、無線や有線LANの通信インターフェースである。
 通信部311は、例えば、位置推定部313において生成されるRSSI履歴送信要求パケットを、AP320に送信する。ここで、RSSI履歴送信要求パケットは、宛先の無線端末IDを含み、宛先の無線端末IDで特定されるアンカー330または子機340に対して、RSSI履歴の送信を要求するパケットである。また、通信部311は、例えば、RSSI履歴送信要求パケットの受信に応じて宛先の無線端末IDで特定されるアンカー330または子機340が送信したRSSI履歴送信応答パケットを、AP320から受信する。
 ここで、RSSI履歴送信応答パケットは、送信元の無線端末IDと、宛先の無線端末IDと、RSSI情報と、を含むパケットである。RSSI情報は、RSSI測定対象パケットの送信元の無線端末IDおよび測定対象パケットのRSSIの、少なくとも1つの履歴を含む。次いで、通信部311は、RSSI履歴送信応答パケットからRSSI情報を抽出し、位置推定部313に出力する。
 ユーザ入力部312は、位置推定装置310に対するコマンドまたはパラメータのユーザによる入力を受け付ける。ユーザ入力部312は、ユーザが入力したコマンドまたはパラメータに基づいて、アンカー330の無線端末IDと位置情報とを含むアンカーリスト3141を生成し、エリアごとの所望位置推定精度を含む閾値リスト3145A(図41A参照)を生成する。次いで、ユーザ入力部312は、アンカーリスト3141と閾値リスト3145Aとを記憶部314に出力する。ユーザ入力部312は、例えば、キ-ボ-ドと、マウスまたはトラックボールといったポインティング装置と、を備える。
 位置推定部313は、通信部311を介して収集したRSSI情報に基づいて、アンカー330または子機340の位置推定を行う。位置推定部313は、キャリブレーション部3131と、子機エリア推定部3132と、基準局選択部3133と、子機位置推定部3134と、位置推定演算部3135と、を備える。
 キャリブレーション部3131は、位置推定の対象となる領域上に複数のエリアを設定し、エリアごとのRSSI-距離変換テーブル3143(図39参照)と優先順位リスト3144(図310参照)とを作成する。RSSI-距離変換テーブル3143と優先順位リスト3144との作成方法については、図37~図310を参照して後述する。
 子機エリア推定部3132は、子機340の所在エリアを推定する。子機340の所在エリアの推定方法については、図36および図42を参照して後述する。
 基準局選択部3133は、子機340の位置推定に用いるアンカー330の組み合わせである複数の基準局を選択する。基準局の選択方法については、図36および図43を参照して後述する。
 子機位置推定部3134は、子機340と基準局と間のRSSIに基づいて、子機340の位置推定を行う。また、子機位置推定部3134は、位置推定結果の収束の状況および所在エリアの推定の結果に基づいて、位置推定結果を子機340へ通知するか、子機340の所在エリアを再度推定するか、または、基準局を再度選択するかを判断する。ここで、位置推定結果が収束するとは、位置推定結果に含まれる複数の位置推定結果候補の分散値(ばらつき)が所定の閾値よりも小さいことである。子機340の位置推定方法については、図36および図46を参照して後述する。
 位置推定演算部3135は、位置推定対象の位置推定結果を算出する。位置推定演算部3135は、位置推定対象と少なくとも3台のアンカー330との間のRSSIに基づいて、位置推定対象の絶対位置の位置推定結果を算出する。また、位置推定演算部3135は、位置推定対象と少なくとも4台のアンカー330との間のRSSIに基づいて、位置推定対象の絶対位置についての4つの位置推定結果候補と分散値とを算出する。
 例えば、位置推定演算部3135は、位置推定対象とアンカー330との間のRSSIを入力し、位置推定対象エリアごとのRSSI-距離変換テーブル3143(図39参照)に基づいて、位置推定対象とアンカー330との間の距離を算出する。次いで、位置推定演算部3135は、算出した距離に基づいて、例えば、三点測位の原理に基づいて、アンカー330に対する位置推定対象の相対位置を算出する。次いで、位置推定演算部3135は、算出した相対位置とアンカーリスト3141の位置情報とに基づいて、位置推定対象の絶対位置の位置推定結果を算出する。
 記憶部314は、位置推定装置310内で用いられるデータを記憶する。記憶部314は、例えば、ROM(Read Only Memory)またはRAM(Random Access Memory)といったメモリ装置、或いは、HDD(Hard Disc Drive)またはSSD(Solid State Drive)といったストレ-ジ装置を含む。
 記憶部314は、アンカーリスト3141と、RSSIテーブル3142と、RSSI-距離変換テーブル3143と、優先順位リスト3144と、閾値リスト3145と、を記憶する。
 アンカーリスト3141は、アンカー330の無線端末IDと位置情報とを含む。一例において、アンカーの無線端末IDと位置情報とは、ユーザ入力部312を介して、ユーザによって設定される。
 RSSIテーブル3142は、受信側無線端末IDと、送信側無線端末IDと、受信側無線端末および送信側無線端末の間のRSSIと、を含む。RSSIテーブル3142は、例えば、位置推定部313によって生成される。RSSIテーブル3142の内容については、<表1>~<表4>を参照して後述する。
 RSSI-距離変換テーブル3143は、エリアごとのRSSIと距離との変換テーブルを含む。RSSI-距離変換テーブル3143は、例えば、位置推定部313によって生成される。RSSI-距離変換テーブル3143の詳細については、図38~図39を参照して後述される。
 優先順位リスト3144は、エリアごとに、基準局として用いられるアンカー330の優先順位を含む。優先順位リスト3144は、位置推定部313によって生成される。優先順位リスト3144の詳細については、図310を参照して後述される。
 閾値リスト3145は、エリアごとの所望位置推定精度と位置推定収束判断の閾値とを含む。所望位置推定精度は、ユーザ入力部312を介してユーザによって設定される。位置推定収束判断の閾値は、位置推定部313によって設定される。閾値リスト3145の詳細については、図41Aおよび図41Bを参照して後述される。
<アクセスポイントの構成>
 図33は、実施の形態3に係るAP320の構成の一例を示す図である。AP320は、無線部321と、通信部322と、アンテナ部323と、を備える。
 無線部321は、アンテナ部323で受信した信号を復調し、通信部322へ出力する。また、無線部321は、通信部322からの入力した信号を変調し、アンテナ部323より各アンカー330または子機340に送信する。
 通信部322は、無線部321へ送信する信号の送信処理、及び、無線部321から受信する受信処理を行う。通信部322は、例えば、有線LANの通信インターフェースである。また、通信部322は、アンカー330または子機340と位置推定装置310との間のデータの送受信を中継する。通信部322は、例えば、位置推定装置310から受信したRSSI履歴送信要求パケットを無線部321へ出力し、無線部321から入力したRSSI履歴送信応答パケットを位置推定装置310へ送信する。
<アンカーの構成>
 図34は、実施の形態3に係るアンカー330の構成の一例を示す図である。アンカー(無線通信装置)330は、無線部331と、通信制御部332と、記憶部333と、アンテナ部334と、を備える。
 無線部331は、アンテナ部334で受信した信号を復調し、通信制御部332へ出力する。また、無線部331は、通信制御部332から入力した信号を変調し、アンテナ部334から、AP320、各アンカー330、または子機340に送信する。
 通信制御部332は、他のアンカー330または子機340からの無線パケットの受信に応じて、無線パケットの送信元である他のアンカー330または子機340の無線端末IDと、送信元の無線端末およびアンカー330の間のRSSIとを記憶部333に出力する。また、通信制御部332は、AP320からのRSSI履歴送信要求パケットの受信に応じて、記憶部333が記憶するRSSI履歴に基づいてRSSI履歴送信応答パケットを作成し、無線部331へ出力する。RSSI履歴送信応答パケットは、送信元の無線端末IDと、アンカー330の無線端末IDと、送信元の無線端末およびアンカー330の間のRSSIと、を含む。
 記憶部333は、通信制御部332から出力される送信元無線端末IDとRSSIとをRSSI履歴として記憶する。記憶部333は、例えば、ROM(Read Only Memory)またはRAM(Random Access Memory)といったメモリ装置、或いは、HDD(Hard Disc Drive)またはSSD(Solid State Drive)といったストレ-ジ装置を含む。
<子機の構成>
 図35は、実施の形態3に係る子機340の構成の一例を示す図である。子機(無線端末)40は、無線部341と、通信制御部342と、記憶部343と、アンテナ部344と、を備える。
 無線部341は、アンテナ部344で受信した信号を復調し、通信制御部342へ出力する。また、無線部341は、通信制御部342から入力した信号を変調し、アンテナ部344から、AP320または各アンカー330に送信する。
 通信制御部342は、アンカー330からの無線パケットの受信に応じて、無線パケットの送信元であるアンカー330の無線端末IDと、送信元の無線端末および子機340の間のRSSIと、を記憶部343に出力する。また、通信制御部342は、AP320からのRSSI履歴送信要求パケットの受信に応じて、記憶部343が記憶するRSSI履歴に基づいてRSSI履歴送信応答パケットを作成し、無線部341へ出力する。RSSI履歴送信応答パケットは、送信元の無線端末IDと、子機340の無線端末IDと、送信元の無線端末および子機340との間のRSSIと、を含む。
 記憶部343は、通信制御部342から出力される送信元無線端末IDとRSSIとをRSSI履歴として記憶する。記憶部343は、例えば、ROM(Read Only Memory)またはRAM(Random Access Memory)といったメモリ装置、或いは、HDD(Hard Disc Drive)またはSSD(Solid State Drive)といったストレ-ジ装置を含む。
<位置推定手順>
 図36は、実施の形態3における位置推定装置310の処理フローの一例を示すフローチャ-トである。図36に示される処理フローの実行に先立ち、アンカーリスト3141および閾値リスト3145の所望位置推定精度の設定が完了している。アンカーリスト3141および閾値リスト3145の所望位置推定精度は、例えば、ユーザ入力部312を介してユーザによって設定される。
 まず、ステップS3601において、位置推定部313のキャリブレーション部3131および位置推定演算部3135は、位置推定対象領域をエリアで区分けし、エリアごとのRSSI-距離変換テーブル3143と優先順位リスト3144を生成するキャリブレーションを実行する。ステップS3601における処理の詳細については、図37~図41Bを参照して後述する。
 次に、ステップS3602において、位置推定部313の子機エリア推定部3132および位置推定演算部3135は、子機340の所在エリアの推定を行う。一例において、子機エリア推定部3132および位置推定演算部3135は、位置推定装置310の通信部311が、位置推定要求パケットを受信したことに応じて、ステップS3602以降が実行される。位置推定要求パケットは、例えば、無線通信の送信元である子機340の無線端末IDと、無線通信の宛先であるAP320の無線端末IDと、位置推定要求コマンドと、を含む。ステップS3602における処理の詳細については、図42を参照して後述する。
 次に、ステップS3603において、位置推定部313の基準局選択部3133および位置推定演算部135は、子機340の位置推定が収束する基準局を選択する。ステップS3603における処理の詳細については、図43を参照して後述する。
 次に、ステップS3604において、位置推定部313の子機位置推定部3134および位置推定演算部3135は、子機340の所在エリアの基準局を用いて子機340の位置推定を行う。ステップS3604における処理の詳細については、図46を参照して後述する。
 次に、ステップS3605において、位置推定装置310は、位置推定処理を終了するか否かを判断する。例えば、ユーザ入力部312が位置推定処理の終了コマンドを受けつけていた場合、位置推定装置310は、位置推定処理を終了すると判断する。
 位置推定処理を終了すると判断した場合(ステップS3605:Yes)、位置推定装置310は、処理を終了する。位置推定処理を終了しないと判断した場合(ステップS3605:No)、位置推定装置310は、ステップS3604に処理を戻す。その結果、引き続き、子機340の位置推定処理が行われる。ステップS3604を繰り返し実行することによって、位置推定装置310は、子機340の動きを追跡できる。
<位置推定手順:キャリブレーション処理>
 図37は、実施の形態3に係るキャリブレーション(図36のステップS3601)における処理フローの一例を示すフローチャ-トである。
 まず、ステップS3701において、キャリブレーション部3131は、位置推定対象領域を各エリア内にアンカー330が1台以上存在するように区分けし、エリアを設定する。なお、以下において、各エリアにアンカー330が1台ずつ存在し、各エリアの境界線がアンカー間を二等分するようにエリアを設定する例を説明する。
 次に、ステップS3702において、キャリブレーション部3131は、アンカー330の間のRSSIを収集し、全アンカー330に関するRSSIテーブル3142(図32参照)を生成し、記憶部314へ出力する。例えば、キャリブレーション部3131は、各アンカー330の間のRSSIを収集するために、各アンカー330に宛てたRSSI履歴送信要求パケットを生成し、通信部311へ出力する。通信部311は、生成されたRSSI履歴送信要求パケットを、AP320を介して、各アンカー330へ送信する。次いで、通信部311は、AP320を介して、RSSI履歴送信応答パケットを、各アンカー330から受信し、受信したRSSI履歴送信応答パケットに基づいて、RSSI情報を取得する。次いで、キャリブレーション部3131は、取得されたRSSI情報に基づいて、RSSIテーブル3142を生成し、記憶部314へ出力する。
 ステップS3702の実行後のRSSIテーブル3142の一例を<表1>に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 <表1>において、無線端末ID:1~Nは、アンカー330の無線端末IDを表し、無線端末ID:Mは、子機340の無線端末IDを表す。<表1>に示されるように、ステップS3702において生成されたRSSIテーブル3142には、アンカー330間のRSSI値が設定されている。
 なお、全てのアンカー330の間のRSSI収集が困難な場合、例えば、アンカー330の数が多いためにRSSI収集に時間がかかる場合、または、相互の無線通信が不能なアンカー330の組が存在する場合がありうる。これらの場合、全てのアンカー330の間のRSSI収集に代えて、一部のアンカー330の間のRSSI収集を行ってもよい。
 次に、ステップS3703において、キャリブレーション部3131は、エリアのインデックスの値iに1を設定する。
 次に、ステップS3704において、キャリブレーション部3131は、エリアiにおけるRSSI-距離変換テーブル3143を生成する。例えば、キャリブレーション部3131は、エリアi内のアンカー330-iを送信側または受信側とするアンカー330の間のRSSIを、記憶部314が記憶するRSSIテーブル3142より抽出する。次いで、キャリブレーション部3131は、横軸に既知の各アンカー330間の距離と抽出されたRSSIとの関係を示す近似曲線を、例えば、最小二乗法を用いて計算する。
 図38は、近似曲線の算出の一例を説明する図である。図38に示されるグラフは、横軸および縦軸に、それぞれ、距離(m)およびRSSI値(dBm)をとっている。アンカー330-1とアンカー330-2~330-6との間の距離を、それぞれ、r2~r6(m)とする。また、アンカー1を送信側または受信側とするアンカー330-2~アンカー330-6との間の抽出されたRSSIを、それぞれ、x2~x6(dBm)とする。図38には、座標値(rj,xj)を有する点Q(1,j)(j=2~6)がプロットされている。
 近似曲線は、例えば、距離r(m)およびRSSI値x(dBm)として、
 x=C1+C2×log(r) … (1)と表される。ここで、C1およびC2は、rによらないパラメータを表す。そこで、点Q(1,j)(j=2~6)に対して、式(1)に最小二乗法を用いて、パラメータC1およびC2を決定することにより、近似曲線を算出できる。次いで、キャリブレーション部131は、導出した近似曲線に基づいてRSSI-距離変換テーブル3143を生成する。
 図39は、RSSI-距離変換テーブル3143の一例を示す。例えば、キャリブレーション部3131は、エリアiについて、-30dBmから0dBmまでの1dBm刻みのRSSIに対する距離rを算出し、RSSI-距離変換テーブル3143の第i行に距離rの値を設定する。
 再度、図37を参照する。次に、ステップS3705において、キャリブレーション部3131は、導出した近似曲線と収集したRSSIとの誤差(ずれ)が小さい順に、アンカー330-j(j≠i)の無線端末IDを、優先順位リスト3144のエリアiにおける優先順位に設定する。以下、簡単の為、アンカー330-i(i=1,…,N)の無線端末IDを、iとする。
 図310は、優先順位リスト3144の一例を示す図である。例えば、エリア1(i=1)に対して、図38に示される点Q(1,j)(j=2~6)と、導出された近似曲線との誤差が小さい順にQ(1,j)を並べると、Q(1,2)、Q(1,3)、Q(1,5)、Q(1,4)、Q(1,6)となる。そこで、キャリブレーション部3131は、優先順位リスト3144のエリア1の行に、優先順位に従って無線端末ID2,3,5,4,6を設定する。
 再度、図37を参照する。次に、ステップS3706において、キャリブレーション部3131は、エリアiにおける子機340の位置推定において位置推定結果が収束しているか否かを判断するのに用いられる閾値を算出する。
 図40は、実施の形態3に係る収束判断の閾値算出(図37のステップS3706)における処理フローの一例を示すフローチャートである。図41Aは、実施の形態3に係る閾値リスト3145の一例である閾値リスト3145Aを示す図である。閾値リスト3145Aには、エリアごとにユーザが所望する所望位置推定精度が設定されている。図40に示される処理フローに従って、閾値リスト3145Aの閾値が算出される。
 ステップS3706-1において、キャリブレーション部3131は、アンカー330-j(j≠i)から4台のアンカー330を選択して、4台のアンカー330からなる組み合わせを作成する。
 次に、ステップS3706-2において、位置推定演算部3135は、4台のアンカー330からなる各組み合わせについて、位置推定結果候補の分散値と設置位置との誤差(ずれ)とを算出する。例えば、位置推定演算部3135は、4台のアンカー330からなる各組み合わせの中の3台を用いて、アンカー330-iとのRSSIに基づく三点測位を行うことにより、アンカー330-iの位置推定結果候補を1つ算出できる。4台のアンカーの中から3台を選ぶ選び方は、全部で4通りあるので、位置推定演算部3135は、4台のアンカー330からなる各組み合わせについて、合計で4つの位置推定結果候補を算出できる。位置推定演算部3135は、4つの位置推定結果候補に基づいて、位置推定結果候補の分散値を算出する。さらに、位置推定演算部3135は、4つの位置推定結果候補と既知であるアンカー330-iの設置位置とに基づいて、位置推定結果候補と設置位置とのずれを算出する。
 次に、ステップS3706-3において、キャリブレーション部3131は、ステップS3706-2において算出されたずれと位置推定結果候補の分散値とを対応付けることにより、位置推定精度に位置推定結果候補の分散値を対応付けた対応表を作成する。
 次に、ステップS3706-4において、キャリブレーション部3131は、閾値リスト3145を参照し、ユーザが設定する所望の位置推定精度(または、所定の精度)に対応する位置推定結果候補の分散値を、エリアiにおける子機340の位置推定時の位置推定結果が収束しているか否かの判断に用いられる閾値とし、閾値リスト3145に出力する。
 図41Bは、実施の形態3に係る閾値リスト3145の一例である閾値リスト3145Bを示す図である。図40に示される処理フローに従って算出された閾値を閾値リスト3145Aに出力した結果、閾値リスト3145Bが生成される。
 図37を、再度参照する。次に、ステップS3707において、キャリブレーション部3131は、ステップS3704~S3706の手順が、全てのエリアiに対して実行されたか否かを判断する。
 ステップS3704~S3706の手順が、全てのエリアiに対して実行されていない場合(ステップS3707:No)、キャリブレーション部3131は、ステップS3708において、インデックスiに次のエリアのインデックスの値i+1を設定し、ステップS3704に処理を進める。
 ステップS3704~S3706の手順が、全てのエリアiに対して実行された場合(ステップS3707:Yes)、キャリブレーション部3131は、キャリブレーション処理を終了する。
 以上の手順により、全てのエリアiに対して、RSSI-距離変換テーブル3143と優先順位リスト144とが生成される。また、エリアiごとに、RSSI-距離変換テーブル3143との誤差が小さく、したがって、子機340の高精度な位置推定が期待できるアンカー330が、予め選択される。
<位置推定手順:子機の所在エリア判定処理>
 図42は、実施の形態3に係る子機の所在エリア判定(図36のステップS3602)における処理フローの一例を示すフローチャ-トである。
 まず、ステップS31101において、子機エリア推定部3132は、エリアのインデックスの値jに1を設定する。エリアjは、子機340を探索する対象となる探索エリアである。なお、探索エリアの選択順序は、部屋の出入り口付近等、子機340の位置推定開始時に、子機340が所在する所在エリアである可能性がより高いエリアをより優先してもよい。
 次に、ステップS31102において、子機エリア推定部3132は、エリアjにおける優先順位リスト3144の上位より少なくとも3台以上の各アンカー330と子機340との間のRSSIを収集し、RSSIテーブル3142(図32参照)を生成し、記憶部314へ出力する。
 例えば、子機エリア推定部3132は、対象となる各アンカー330と子機340との間のRSSIを収集するために、各アンカー330と子機340とに宛てたRSSI履歴送信要求パケットを生成し、通信部311へ出力する。通信部311は、生成されたRSSI履歴送信要求パケットを、AP320を介して、各アンカー330および子機340へ送信する。
 次いで、通信部311は、AP320を介して、対象アンカー330と子機340からのRSSI履歴送信応答パケットを、各アンカー330および子機340から受信し、受信したRSSI履歴送信応答パケットに基づいて、RSSI情報を取得する。次いで、子機エリア推定部132は、取得されたRSSI情報に基づいて、RSSIテーブル3142を生成し、記憶部314へ出力する。
 ステップS31102の実行後のRSSIテーブル3142の一例を<表2>に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 <表2>において、簡単の為、アンカー330の無線端末IDが、エリアjにおける優先順位順に、#1,#2,#3,#4,…,#Nであるものとする。<表2>に示されるように、ステップS31102において生成されたRSSIテーブル3142には、上位3台のアンカー330と子機340との間のRSSI値が設定されている。
 次に、ステップS31103において、位置推定演算部3135は、ステップS31102において生成されたRSSIテーブル3142に基づいて、子機340の位置推定を行う。
 次に、ステップS31104において、子機エリア推定部3132は、位置推定結果が示す子機340の位置が、エリアj内に含まれるか否かを判断する。
 位置推定結果がエリアj内に含まれる場合(ステップS31104:Yes)、ステップS3子機エリア推定部3132は、子機340の所在エリアがエリアjであると推定し、子機の所在エリア判定処理を終了する。
 位置推定結果がエリアj内に含まれない場合(ステップS31104:No)、ステップS31105において、子機エリア推定部3132は、ステップS31102~S31104の手順が、全てのエリアに対して実行されたか否かを判断する。
 ステップS31102~S31104の手順が、全てのエリアjに対して実行されていない場合(ステップS31105:No)、子機エリア推定部3132は、ステップS31106において、次のエリアのインデックスの値jを設定し、ステップS31102に処理を進める。
 ステップS31102~S31104の手順が、全てのエリアjに対して実行された場合(ステップS31105:Yes)、子機エリア推定部3132は、ステップS31107に処理を進める。ステップS31107において、子機エリア推定部3132は、ステップS31103における位置推定結果が探索エリアに最も近かったエリアjが、子機340の所在エリアであると推定し、子機の所在エリア判定処理を終了する。
 上述したように、子機エリア推定部3132は、各エリアjについて、優先順位リスト3144の上位より3台の各アンカー330を用いることにより、子機340の所在エリアを精度良く推定できる。
<位置推定手順:基準局選択処理>
 図43は、実施の形態3に係る基準局選択(図36のステップS3603)における処理フローの一例を示すフローチャートである。
 まず、ステップS31201において、基準局選択部3133は、子機位置推定に用いる基準局の数kを4に設定する。
 次に、ステップS31202において、基準局選択部3133は、優先順位リスト3144(図310参照)の、子機340の所在エリアにおける上位k台のアンカー330を基準局に選択する。
 次に、ステップS31203において、基準局選択部3133は、各基準局と子機340との間のRSSIを収集し、RSSIテーブル3142(図32参照)を生成し、記憶部314へ出力する。例えば、基準局選択部3133は、各基準局と子機340との間のRSSIを収集するために、各基準局と子機340とに宛てたRSSI履歴送信要求パケットを生成し、通信部311へ出力する。通信部311は、生成されたRSSI履歴送信要求パケットを、AP320を介して、各基準局および子機340へ送信する。次いで、通信部311は、AP320を介して、RSSI履歴送信応答パケットを、各基準局および子機340から受信し、受信したRSSI履歴送信応答パケットに基づいて、RSSI情報を取得する。次いで、基準局選択部3133は、取得されたRSSI情報に基づいて、RSSIテーブル3142を生成し、記憶部314へ出力する。
 ステップS31203の実行後のRSSIテーブル3142の一例を<表3>に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 <表3>においては、簡単の為、アンカー330の無線端末IDが、子機340の所在エリアにおける優先順位順に、#1,#2,#3,#4,…,#Nであるものとする。<表3>に示されるように、ステップS31203において生成されたRSSIテーブル3142には、上位4台のアンカー330と子機340との間のRSSI値が設定されている。
 次に、ステップS31204において、位置推定演算部3135は、ステップS31203において生成されたRSSIテーブル3142に基づいて、子機340の位置推定結果を算出する。例えば、位置推定演算部3135は、RSSIテーブル3142に基づいて、子機340の所在エリアのRSSI-距離変換テーブル3143(図39参照)を用いて、各基準局および子機340の距離を算出する。
 次いで、位置推定演算部3135は、算出した距離に基づいて、例えば、三点測位の原理に基づいて、各基準局に対する子機340の相対位置を算出する。次いで、位置推定演算部3135は、算出した相対位置とアンカーリスト3141の位置情報とに基づいて、子機340の絶対位置の位置推定結果を算出する。ステップS31202において選択される基準局は、少なくとも4台であるので、位置推定演算部3135は、子機340の4つの位置推定結果候補を算出し、位置推定結果候補の平均値と分散値を算出する。
 次に、ステップS31205において、基準局選択部3133は、基準局が5台以上の場合、基準局が4台になるまで、位置推定結果候補の分散値を拡大する要因となっているアンカー330を順に基準局から削除する。次いで、位置推定演算部3135は、4台の基準局を用いて、位置推定結果候補の平均値と分散値とを算出する。
 次に、ステップS31206において、基準局選択部3133は、位置推定結果候補の分散値が所定の閾値よりも小さいかどうかを判断する。一例において、所定の閾値は、図40のステップS3706-4において閾値リスト3145に出力された閾値のうち、ユーザが所望する位置推定精度(または、所定の精度)に最も近い位置推定精度に対応する閾値である。他の一例において、所定の閾値は、図42のステップS31103において、4台以上のアンカー330を用いて算出された子機340の位置推定結果候補の分散値である。
 位置推定結果候補の分散値が所定の閾値よりも小さい場合(ステップS31206:Yes)、ステップS31205において算出された位置推定結果(位置推定結果候補の平均値と分散値)が収束していると判断してよい。したがって、基準局選択部3133は、基準局選択処理を終了する。
 位置推定結果候補の分散値が所定の閾値よりも小さくない場合(ステップS31206:No)、ステップS31205において算出された位置推定結果が収束していないと判断してよい。したがって、ステップS31207において、基準局選択部3133は、子機340の所在エリアにおける優先順位リスト3144に記載されているアンカー330が全て基準局に選択されたか否かを判断する。
 優先順位リスト3144に記載されているアンカー330が全て基準局に選択されていない場合(ステップS31207:No)、ステップS31208において、基準局選択部3133は、子機位置推定に用いる基準局の数kを1つ増加し、ステップS31202に進む。
 優先順位リスト3144に記載されているアンカー330が全て基準局に選択された場合(ステップS31207:Yes)、ステップS31210において、基準局選択部3133は、ステップS31205において算出された分散値が最小となるアンカー330の組み合わせを基準局に選択する。
 ステップS31210が実行される場合、子機340の所在エリアにおいて、位置推定結果候補の分散値が所定の閾値よりも小さいアンカー330の組み合わせが存在しない。したがって、ステップS31211において、基準局選択部3133は、ステップS31210において求められた最小の分散値を、子機340の所在エリアにおける、位置推定結果候補の分散値の新たな閾値とし、閾値リスト3145を更新する。その後、基準局選択部3133は、基準局選択処理を終了する。
 図45A~図45Cを参照して、位置推定結果が収束するように基準局に用いるアンカー330の組み合わせを探索する流れを説明する。
 図45Aは、実施の形態3に係る基準局選択における4つの位置推定結果候補の一例を示す図である。
 まず、図43のステップS31204において、図45Aに示されるように、エリア2において、4台のアンカー330-1,330-3,330-7,330-4からなる基準局を用いて、4つの位置推定結果候補P(1,3,4),P(1,4,7),P(1,3,7),P(3,4,7)が算出される。ここで、P(m1,m2,m3)は、3台のアンカー330-m1,30-m2,30-m3を用いて推定した子機340の位置を表す。
 図45Aに示されるように、位置推定結果候補の分散値Rdev1は、所定の閾値Rthよりも小さくない。したがって、この場合、図43のステップS31206において、位置推定結果が収束していないと判断してよい。したがって、図43のステップS31207およびステップS31208が実行され、基準局に用いるアンカー330の台数が1台増えて5台になる。
 図315Bは、実施の形態3に係る基準局選択における5つの位置推定結果候補の一例を示す図である。
 図43のステップS31204において、図45Bに示されるように、5台のアンカー330-1,330-3,330-7,330-4,330-6からなる基準局を用いて、4つの位置推定結果候補P(1,3,4),P(1,4,7),P(1,3,7),P(3,4,7)に加えて、6つの位置推定結果候補P(3,6,7),P(1,4,6),P(1,3,6),P(1,6,7),P(3,4,6),P(4,6,7)が算出される。
 図45Cは、実施の形態3に係る基準局選択における位置推定結果候補を5つから4つに削除する一例を示す図である。
 次いで、図43のステップS31205において、分散値を拡大する要因となるアンカー330-7が基準局から削除される。削除された結果、位置推定結果候補は、P(1,3,4),P(1,4,6),P(1,3,6),P(3,4,6)の4つとなる。図45Cに示されるように、位置推定結果候補の分散値Rdev2は、所定の閾値Rthよりも小さい。したがって、図43のステップS31206において、位置推定結果が収束したと判断してよく、アンカー330-1,330-3,330-4,330-6が、基準局に選択される。
 上述のように、優先順位が上位のアンカー330より順に用いて子機340の位置推定に用い、位置推定結果が収束するアンカー330の組み合わせとなるようアンカー330を入れ替えることで、位置推定の精度を向上できるアンカー330の組み合わせを探索できる。
<位置推定手順:子機位置推定処理>
 図46は、実施の形態3に係る子機位置推定(図36のステップS3604)における処理フローの一例を示すフローチャートである。
 まず、ステップS31401において、子機位置推定部3134は、図36のステップS3603において選択された基準局と子機340との間のRSSIを収集し、RSSIテーブル3142(図32参照)を生成し、記憶部314へ出力する。例えば、子機位置推定部3134は、図36のステップS3603において選択された基準局と子機340との間のRSSIを収集するために、各基準局と子機340とに宛てたRSSI履歴送信要求パケットを生成し、通信部311へ出力する。
 通信部311は、生成されたRSSI履歴送信要求パケットを、AP320を介して、各基準局および子機340へ送信する。次いで、通信部311は、AP320を介して、RSSI履歴送信応答パケットを、各基準局および子機340から受信し、受信したRSSI履歴送信応答パケットに基づいて、RSSI情報を取得する。次いで、子機位置推定部3134は、取得されたRSSI情報に基づいて、RSSIテーブル3142を生成し、記憶部314へ出力する。
 ステップS31401の実行後のRSSIテーブル3142の一例を<表4>に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 <表4>においては、簡単の為、基準局の無線端末IDが、#1,#2,#3,#4であるものとする。<表4>に示されるように、ステップS31401において生成されたRSSIテーブル3142には、基準局と子機340との間のRSSI値が設定されている。
 次に、ステップS31402において、位置推定演算部3135は、ステップS31401において生成されたRSSIテーブル3142に基づいて、子機340の位置推定結果を算出する。例えば、位置推定演算部3135は、RSSIテーブル3142に基づいて、子機340の所在エリアのRSSI-距離変換テーブル3143(図39参照)を用いて、各基準局および子機340の距離を算出する。
 次いで、位置推定演算部3135は、算出した距離に基づいて、例えば、三点測位の原理に基づいて、各基準局に対する子機340の相対位置を算出する。次いで、位置推定演算部3135は、算出した相対位置とアンカーリスト3141の位置情報とに基づいて、子機340の絶対位置の位置推定結果を算出する。図36のステップS3603において選択される基準局は、少なくとも4台であるので、位置推定演算部3135は、子機340の4つの位置推定結果候補を算出し、位置推定結果候補の平均値と分散値を算出する。
 次に、ステップS31403において、子機位置推定部3134は、位置推定結果候補の分散値が所定の閾値よりも小さいかどうかを判断する。一例において、所定の閾値は、図40のステップS3706-4において閾値リスト3145に出力された閾値のうち、ユーザが所望する位置推定精度に最も近い閾値である。他の一例において、所定の閾値は、図42のステップS31103において、4台以上のアンカー330を用いて算出された子機340の位置推定結果候補の分散値である。
 位置推定結果候補の分散値が所定の閾値よりも小さくない場合(ステップS31403:No)、ステップS31402において算出された位置推定結果が収束していないと判断してよい。したがって、子機位置推定部3134は、処理を図36のステップS3603に戻す。
 位置推定結果候補の分散値が所定の閾値よりも小さい場合(ステップS31403:Yes)、ステップS31404において、子機位置推定部3134は、子機340の位置推定結果が、図36のステップS3602で推定された子機340の所在エリアと同一かを判断する。
 子機340の位置推定結果が、図36のステップS3602で推定された子機340の所在エリアと同一でない場合(ステップS31404:No)、子機位置推定部3134は、処理を図36のステップS3602に戻す。この場合、子機エリア推定部3132は、子機340の位置推定結果に基づいて、ステップS3602における探索エリアの選択順序を決定してもよい。
 子機340の位置推定結果が、図36のステップS3602で推定された子機340の所在エリアと同一である場合(ステップS31404:Yes)、ステップS31405において、AP320を介して子機340に子機340の位置推定結果を通知する。例えば、子機位置推定部3134は、位置推定結果通知パケットを通信部311に出力する。位置推定結果通知パケットは、例えば、無線通信の送信元であるAP320の無線端末IDと、無線通信の宛先である子機340の無線端末IDと、位置推定結果通知コマンドと、通知子機340の位置情報と、を含む。その後、子機位置推定部3134は、子機位置推定処理を終了する。
 上述のように、位置推定結果の収束状況に基づいて、位置推定と、必要に応じてエリア推定および基準局選択と、を繰り返し実行することにより、子機340の位置推定の精度を向上できる。
 実施の形態3によれば、アンカー330-iおよび他のアンカー330-j(j≠i)の間のRSSI-距離変換特性に応じて、エリアiごとに高精度な位置推定が期待できるアンカー330を予め優先順位付けする。次いで、子機340の位置推定時に、位置推定結果が収束するまで、優先順位が上位のアンカー330から順に用いて位置推定を行うことにより、位置推定の精度を向上できる。
(実施の形態3のその他の形態)
 上述の実施の形態3においては、アンカー330-iまたは子機340の位置の推定に、少なくとも3つのアンカー330-j(i≠j)との間のRSSIを用いている。これに代えて、アンカー330-iまたは子機340の位置の推定に、2つのアンカー330-j(i≠j)との間のRSSIを用いる実施の形態も考えられる。
 上述の実施の形態3においては、アンカー330-iまたは子機340の位置の推定に、三点測位の原理を用いている。しかしながら、三点測位の原理に代えて、位置を推定するための他の原理を用いる実施の形態も考えられる。
 上述の実施の形態3においては、位置推定結果候補のばらつきを示す値として、分散値を用いた。これに代えて、位置推定結果候補のばらつきを示す値として、標準偏差を用いてもよい。
<実施の形態3のまとめ>
 本開示に係る位置推定装置は、複数の無線通信装置の間の無線電波の受信状態を示す第1の情報と、前記複数の無線通信装置の設置位置を示す第2の情報と、に基づいて、前記複数の無線通信装置の台数よりも少ない台数の第1の無線通信装置群を選択する選択回路と、前記第1の無線通信装置群に属する前記無線通信装置と無線端末との間の無線電波の受信状態を示す第3の情報と、前記第2の情報と、に基づいて、前記無線端末の位置を推定する推定回路と、を備える。
 本開示に係る位置推定装置において、前記選択回路は、前記第1の情報と前記第2の情報とに基づいて、前記複数の無線通信装置に優先順位を付与し、前記優先順位に基づいて、前記第1の無線通信装置群を選択する。
 本開示に係る位置推定装置において、前記選択回路は、前記第1の情報と前記第2の情報とに基づいて、前記設置位置に対する前記第1の情報の理論値を算出し、前記論理値に対する前記第1の情報のずれに基づいて、前記複数の無線通信装置に前記優先順位を付与する。
 本開示に係る位置推定装置において、前記優先順位は、それぞれが1台の前記無線通信装置を含む複数のエリアの各エリアについて、前記各エリアに含まれる前記無線通信装置と前記各エリアに含まれない前記無線通信装置との間の前記第1の情報に基づいて付与される。
 本開示に係る位置推定装置において、前記選択回路は、前記複数のエリアの各エリアにおいて、前記各エリアについて付与された前記優先順位に基づいて、前記複数の無線通信装置の台数よりも少ない台数の前記無線通信装置からなる第2の無線通信装置群を選択し、かつ、前記第2の無線通信装置群に属する前記無線通信装置と前記無線端末との間の受信状態を示す第4の情報と、に基づいて、前記無線端末が前記エリアに属するか否かを判断し、前記無線端末が属すると判断された前記エリアに付与された前記優先順位に基づいて、前記第1の無線通信装置群を選択する。
 本開示に係る位置推定装置において、前記選択回路は、複数の前記第1の前記無線通信装置群を選択し、前記推定回路は、それぞれが1つの前記第1の無線通信装置群に対応する、前記無線端末の複数の位置を推定し、前記複数の位置の分散値が閾値を超えない場合、前記複数の位置に基づいて、前記無線端末の位置を推定する。
 本開示に係る位置推定装置において、前記推定回路は、前記第1の情報および前記第2の情報に基づいて、前記複数の無線通信装置の各無線通信装置について複数の位置を推定し、前記複数の位置に基づいて、前記各無線通信装置の位置を推定し、前記設置位置とのずれの大きさが所定の精度に最も近い前記複数の位置の分散値を前記閾値に設定する。
 本開示に係る位置推定装置において、前記推定回路は、前記第1の情報および前記第2の情報に基づいて、前記複数の無線通信装置の各無線通信装置について複数の位置を推定し、前記複数の位置に基づいて、前記各無線通信装置の位置を推定し、前記設置位置とのずれの大きさを算出し、前記ずれの大きさが所定の精度に最も近い前記複数の位置の分散値を前記閾値に設定する。
 本開示に係る位置推定装置において、前記第1の情報は、RSSI(Received Signal Strength Indicator)である。
 本開示に係る位置推定装置において、前記第1の情報は、前記無線電波の到来方向を示す量である。
 本開示に係る位置推定装置において、前記第1の情報は、前記無線電波の到来時間を示す量である。
 本開示に係る位置推定システムは、本開示に係る位置推定装置と、複数の無線通信装置と、前記位置推定装置と前記複数の無線通信装置との間の通信を中継するアクセスポイントと、を備える。
 本開示は、無線通信を用いた位置推定を行うシステムに有用である。
 上述の実施の形態においては、各構成要素に用いる「・・・部」という表記は、「・・・回路(circuitry)」、「・・・デバイス」、「・・・ユニット」、又は、「・・・モジュール」といった他の表記に置換されてもよい。
 以上、図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。また、開示の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
 本開示はソフトウェア、ハードウェア、又は、ハードウェアと連携したソフトウェアで実現することが可能である。上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、部分的に又は全体的に、集積回路であるLSIとして実現され、上記実施の形態で説明した各プロセスは、部分的に又は全体的に、一つのLSI又はLSIの組み合わせによって制御されてもよい。LSIは個々のチップから構成されてもよいし、機能ブロックの一部または全てを含むように一つのチップから構成されてもよい。LSIはデータの入力と出力を備えてもよい。LSIは、集積度の違いにより、IC、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。集積回路化の手法はLSIに限るものではなく、専用回路、汎用プロセッサ又は専用プロセッサで実現してもよい。また、LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)や、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。本開示は、デジタル処理又はアナログ処理として実現されてもよい。さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
 本開示は、通信機能を持つあらゆる種類の装置、デバイス、システム(通信装置と総称)において実施可能である。通信装置の、非限定的な例としては、電話機(携帯電話、スマートフォン等)、タブレット、パーソナル・コンピューター(PC)(ラップトップ、デスクトップ、ノートブック等)、カメラ(デジタル・スチル/ビデオ・カメラ等)、デジタル・プレーヤー(デジタル・オーディオ/ビデオ・プレーヤー等)、着用可能なデバイス(ウェアラブル・カメラ、スマートウオッチ、トラッキングデバイス等)、ゲーム・コンソール、デジタル・ブック・リーダー、テレヘルス・テレメディシン(遠隔ヘルスケア・メディシン処方)デバイス、通信機能付きの乗り物又は移動輸送機関(自動車、飛行機、船等)、及び上述の各種装置の組み合わせがあげられる。
 通信装置は、持ち運び可能又は移動可能なものに限定されず、持ち運びできない又は固定されている、あらゆる種類の装置、デバイス、システム、例えば、スマート・ホーム・デバイス(家電機器、照明機器、スマートメーター又は計測機器、コントロール・パネル等)、自動販売機、その他IoT(Internet of Things)ネットワーク上に存在し得るあらゆる「モノ(Things)」をも含む。
 通信には、セルラーシステム、無線LANシステム、通信衛星システム等によるデータ通信に加え、これらの組み合わせによるデータ通信も含まれる。また、通信装置には、本開示に記載される通信機能を実行する通信デバイスに接続又は連結される、コントローラやセンサ等のデバイスも含まれる。例えば、通信装置の通信機能を実行する通信デバイスが使用する制御信号やデータ信号を生成するような、コントローラやセンサが含まれる。
 また、通信装置には、上記の非限定的な各種装置と通信を行う、あるいはこれら各種装置を制御する、インフラストラクチャ設備、例えば、基地局、アクセスポイント、その他あらゆる装置、デバイス、システムが含まれる。
 2019年3月12日出願の特願2019-044763の日本出願、2019年3月25日出願の特願2019-056719の日本出願および2019年3月29日出願の特願2019-068607の日本出願に含まれる明細書、特許請求の範囲、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
 本開示は、屋内で使用される位置推定システムに好適である。
 10 照明制御装置
 11,23 有線通信部
 12 照明制御部
 13 エリア属性管理部
 14 RSSI収集制御部
 15,214,313 位置推定部
 100,201,300 位置推定システム
 20,320 アクセスポイント(AP)
 21,31,41,211,221,231,241 無線通信部
 22 無線リソース管理部
 24 RSSI収集部
 25,36,44 アンテナ
 210 制御装置
 212 受信品質情報測定制御部
 213 照明器具制御部
 215 信頼度決定部
 220,330 アンカー
 222,232 受信品質情報測定部
 223,233 測定結果通知部
 230(230A~230D) 照明器具
 234,332,342 通信制御部
 240 モバイル端末
 242 制御部
 250 照明配置
 251 照明配置からの距離
 252 照明器具位置推定結果
 253 照明配置領域
 260 推定エリア
 30,30a,30b 照明装置
 33,42 RSSI情報応答制御部
 32 照明部
 34 RSSI収集プロトコル代行部
 310 位置推定装置
 311,322 通信部
 312 ユーザ入力部
 314,333,343 記憶部
 321,331,341 無線部
 323,334,344 アンテナ部
 340 子機
 40,40a,40b,40c 移動端末
 
 

Claims (9)

  1.  無線エリアを形成する第1の無線ノードと、
     前記無線エリア内を移動する1つ以上の第2の無線ノードと、
     前記無線エリア内に設置された複数の第3の無線ノードと、
     前記第1の無線ノードによって収集される、前記複数の第3の無線ノードおよび前記1つ以上の第2の無線ノードでの無線受信品質を示す情報に基づいて、前記1つ以上の第2の無線ノードの位置を推定する位置推定装置と、
     を備え、
     前記位置推定装置は、
     前記無線エリアを区分した複数の区分エリア毎の、前記1つ以上の第2の無線ノード向け無線通信の時間リソース容量に関する情報に基づいて、前記第2の無線ノードでの前記無線受信品質を含む情報を前記第1の無線ノードに代わって収集する区分エリアを決定する決定回路と、
     前記決定した区分エリアに設置された前記複数の第3の無線ノードのいずれかに対して、当該区分エリア内に位置する前記1つ以上の第2の無線ノードでの前記無線受信品質を収集する指示を送信する送信回路と、
     を備えた、位置推定システム。
  2.  前記複数の第3の無線ノードの各々の通信範囲に含まれる少なくとも1つの区分エリアの各区分エリアに対して閾値が定められ、
     前記複数の第3の無線ノードは、前記各区分エリアに対して少なくとも1つが選択され、
     前記時間リソース容量が前記各区分エリアに対して定められた前記閾値を超えた場合、前記送信回路は、前記選択された第3の無線ノードに対して前記指示を送信する、請求項1に記載の位置推定システム。
  3.  前記時間リソース容量は、前記各区分エリアに位置する前記第2の無線ノードの台数に比例する、請求項1または2に記載の位置推定システム。
  4.  前記時間リソース容量は、前記第2の無線ノードに付与された重みの合計に比例する、請求項1または2に記載の位置推定システム。
  5.  前記第1の無線ノードは、アクセスポイントであり、
     前記アクセスポイントの総送信時間に応じて、前記送信回路は、前記複数の第3の無線ノードに対して前記指示を送信する、
     請求項1から4のいずれか一項に記載の位置推定システム。
  6.  前記複数の第3の無線ノードは、照明装置である、
     請求項1から5のいずれか一項に記載の位置推定システム。
  7.  前記無線受信品質を示す情報は、RSSI(Received Signal Strength Indicator)である、請求項1から6のいずれか一項に記載の位置推定システム。
  8.  第1の無線ノードが形成する無線エリアを区分した複数の区分エリア毎の、前記無線エリア内を移動する1つ以上の第2の無線ノード向け無線通信の時間リソース容量に関する情報に基づいて、前記第2の無線ノードでの無線受信品質を含む情報を前記第1の無線ノードに代わって収集する区分エリアを決定する決定回路と、
     前記無線エリア内に設置された複数の第3の無線ノードのうち、前記決定した区分エリアに設置された第3の無線ノードに対して、当該区分エリア内に位置する前記1つ以上の第2の無線ノードでの前記無線受信品質を収集する指示を送信する送信回路と、
     前記指示を受信した前記第3の無線ノードによって収集された前記1つ以上の第2の無線ノードでの無線受信品質を示す情報を用いて、前記1つ以上の第2の無線ノードの位置を推定する推定回路と、
     を備えた、位置推定装置。
  9.  第1の無線ノードが形成する無線エリアを区分した複数の区分エリア毎の、前記無線エリア内を移動する1つ以上の第2の無線ノード向け無線通信の時間リソース容量に関する情報に基づいて、前記第2の無線ノードでの無線受信品質を含む情報を前記第1の無線ノードに代わって収集する区分エリアを決定し、
     前記無線エリア内に設置された複数の第3の無線ノードのうち、決定した区分エリアに設置された第3の無線ノードに対して、当該区分エリア内に位置する前記1つ以上の第2の無線ノードでの前記無線受信品質を収集する指示を送信し、
     前記指示を受信した前記第3の無線ノードによって収集された前記1つ以上の第2の無線ノードでの無線受信品質を示す情報を用いて、前記1つ以上の第2の無線ノードの位置を推定する、
     位置推定方法。
     
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