专利汇可以提供屋内測位システムのセットアップシステムおよびセットアップ方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且【課題】電波強度を用いた屋内測位システムの測位環境を構築するセットアップに要するコストを低減する。 【解決手段】対象エリア内に固定配置された発信機2から送信される無線 信号 の電波強度を、対象エリア内を移動するデータ通信端末1で測定し、対象エリア内の各 位置 での電波強度を表すマップ情報を参照して、無線信号の電波強度からデータ通信端末の位置情報を取得する屋内測位システムのセットアップシステムであり、対象エリア内に固定配置される複数の固定機12と、固定機との間で測距信号を送受信して電波到来距離を測定して、その電波到来距離に基づいて自装置の位置情報を取得する移動機11と、対象エリア内を受信機および移動機が一体的に移動する最中に、受信機および移動機によりそれぞれ測定された電波強度および位置情報に基づいて、マップ情報を生成するサーバ3と、を備えたものとする。 【選択図】図3,下面是屋内測位システムのセットアップシステムおよびセットアップ方法专利的具体信息内容。
対象エリア内に固定配置された発信機から送信される無線信号の電波強度を、対象エリア内を移動する受信機で測定し、前記対象エリア内の各位置での電波強度を表すマップ情報を参照して、前記無線信号の電波強度から前記受信機の位置情報を取得する屋内測位システムのセットアップシステムであって、 前記対象エリア内に固定配置される複数の固定機と、 前記固定機との間で測距信号を送受信して電波到来距離を測定して、その電波到来距離に基づいて自装置の位置情報を取得する移動機と、 前記対象エリア内を前記受信機および前記移動機が一体的に移動する最中に、前記受信機および前記移動機によりそれぞれ測定された電波強度および位置情報に基づいて、前記マップ情報を生成するサーバと、 を備えたことを特徴とする屋内測位システムのセットアップシステム。対象エリア内に固定配置された発信機から送信される無線信号の電波強度を、対象エリア内を移動する受信機で測定し、前記対象エリア内の各位置での電波強度を表すマップ情報を参照して、前記無線信号の電波強度から前記受信機の位置情報を取得する屋内測位システムのセットアップシステムであって、 移動機と、 前記対象エリア内に固定配置されて、前記移動機との間で測距信号を送受信して電波到来距離を測定する複数の固定機と、 この複数の固定機から電波到来距離を取得して、その電波到来距離に基づいて前記移動機の位置情報を算出する位置情報算出装置と、 前記対象エリア内を前記受信機および前記移動機が一体的に移動する最中に、前記受信機および前記位置情報算出装置によりそれぞれ測定された電波強度および位置情報に基づいて、前記マップ情報を生成するサーバと、 を備えたことを特徴とする屋内測位システムのセットアップシステム。前記受信機は、データ通信端末であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の屋内測位システムのセットアップシステム。前記サーバは、電波強度および位置情報の測定時刻に基づいて電波強度と位置情報とを対応づけて、前記マップ情報を生成するマップ情報生成部を備えたことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の屋内測位システムのセットアップシステム。前記サーバは、電波強度と位置情報との間の時間的なずれを表すオフセット量を取得するキャリブレーション部を備え、 前記マップ情報生成部は、前記キャリブレーション部で取得したオフセット量に基づいて、電波強度と位置情報とを対応づけることを特徴とする請求項4に記載の屋内測位システムのセットアップシステム。前記サーバは、前記マップ情報を参照して電波強度から求めた位置情報と、前記電波到来距離から求めた位置情報とを比較して、前記マップ情報を用いた測位の精度に関する情報を測定者に提示する測位結果比較部を備えたことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の屋内測位システムのセットアップシステム。前記サーバは、対象エリア内で電波強度の測定が未了な位置を検知して、その電波強度の測定が未了な位置に関する情報を測定者に提示する測定漏れ検知部を備えたことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載の屋内測位システムのセットアップシステム。対象エリア内を移動する発信機から送信される無線信号の電波強度を、対象エリア内に固定配置された受信機で測定し、前記対象エリア内の各位置での電波強度を表すマップ情報を参照して、前記無線信号の電波強度から前記発信機の位置情報を取得する屋内測位システムのセットアップシステムであって、 前記対象エリア内に固定配置される複数の固定機と、 前記固定機との間で測距信号を送受信して電波到来距離を測定して、その電波到来距離に基づいて自装置の位置情報を取得する移動機と、 前記対象エリア内を前記発信機および前記移動機が一体的に移動する最中に、前記受信機および前記移動機によりそれぞれ測定された電波強度および位置情報に基づいて、前記マップ情報を生成するサーバと、 を備えたことを特徴とする屋内測位システムのセットアップシステム。対象エリア内を移動する発信機から送信される無線信号の電波強度を、対象エリア内に固定配置された受信機で測定し、前記対象エリア内の各位置での電波強度を表すマップ情報を参照して、前記無線信号の電波強度から前記発信機の位置情報を取得する屋内測位システムのセットアップシステムであって、 移動機と、 前記対象エリア内に固定配置されて、前記移動機との間で測距信号を送受信して電波到来距離を測定する複数の固定機と、 この複数の固定機から電波到来距離を取得して、その電波到来距離に基づいて前記移動機の位置情報を算出する位置情報算出装置と、 前記対象エリア内を前記発信機および前記移動機が一体的に移動する最中に、前記受信機および前記位置情報算出装置によりそれぞれ測定された電波強度および位置情報に基づいて、前記マップ情報を生成するサーバと、 を備えたことを特徴とする屋内測位システムのセットアップシステム。対象エリア内に固定配置された発信機から送信される無線信号の電波強度を、対象エリア内を移動する受信機で測定し、前記対象エリア内の各位置での電波強度を表すマップ情報を参照して、前記無線信号の電波強度から前記受信機の位置情報を取得する屋内測位システムのセットアップ方法であって、 前記対象エリア内を前記受信機および移動機が一体的に移動する最中に、前記受信機により電波強度を測定すると同時に、前記対象エリア内に固定配置された複数の固定機と前記移動機との間で測距信号を送受信して電波到来距離を測定して、その電波到来距離に基づいて前記移動機の位置情報を取得するステップと、 前記受信機および前記移動機によりそれぞれ測定された電波強度および位置情報に基づいて、前記マップ情報を生成するステップと、 を備えたことを特徴とする屋内測位システムのセットアップ方法。対象エリア内を移動する発信機から送信される無線信号の電波強度を、対象エリア内に固定配置された受信機で測定し、前記対象エリア内の各位置での電波強度を表すマップ情報を参照して、前記無線信号の電波強度から前記発信機の位置情報を取得する屋内測位システムのセットアップ方法であって、 前記対象エリア内を前記発信機および移動機が一体的に移動する最中に、前記受信機により電波強度を測定すると同時に、前記対象エリア内に固定配置された複数の固定機と前記移動機との間で測距信号を送受信して電波到来距離を測定して、その電波到来距離に基づいて前記移動機の位置情報を取得するステップと、 前記受信機および前記移動機によりそれぞれ測定された電波強度および位置情報に基づいて、前記マップ情報を生成するステップと、 を備えたことを特徴とする屋内測位システムのセットアップ方法。対象エリア内で観測される測位用の物理量を、対象エリア内を移動する測定装置で測定し、前記対象エリア内の各位置での物理量を表すマップ情報を参照して、前記物理量から前記測定装置の位置情報を取得する屋内測位システムのセットアップシステムであって、 前記対象エリア内に固定配置される複数の固定機と、 前記固定機との間で測距信号を送受信して電波到来距離を測定して、その電波到来距離に基づいて自装置の位置情報を取得する移動機と、 前記対象エリア内を前記測定装置および前記移動機が一体的に移動する最中に、前記測定装置および前記移動機によりそれぞれ測定された物理量および位置情報に基づいて、前記マップ情報を生成するサーバと、 を備えたことを特徴とする屋内測位システムのセットアップシステム。対象エリア内で観測される測位用の物理量を、対象エリア内を移動する測定装置で測定し、前記対象エリア内の各位置での物理量を表すマップ情報を参照して、前記物理量から前記測定装置の位置情報を取得する屋内測位システムのセットアップシステムであって、 移動機と、 前記対象エリア内に固定配置されて、前記移動機との間で測距信号を送受信して電波到来距離を測定する複数の固定機と、 この複数の固定機から電波到来距離を取得して、その電波到来距離に基づいて前記移動機の位置情報を算出する位置情報算出装置と、 前記対象エリア内を前記測定装置および前記移動機が一体的に移動する最中に、前記測定装置および前記位置情報算出装置によりそれぞれ測定された物理量および位置情報に基づいて、前記マップ情報を生成するサーバと、 を備えたことを特徴とする屋内測位システムのセットアップシステム。
本発明は、対象エリア内で観測される電波強度などの測位用の物理量を測定し、対象エリア内の各位置での物理量を表すマップ情報を参照して、測定された物理量から位置情報を取得する屋内測位システムのセットアップシステムおよびセットアップ方法に関するものである。
近年、屋内測位システムで取得した位置情報を活用した多様なビジネスモデルが検討されている。この屋内測位システムでは、様々な測位技術が用いられるが、どの技術も一長一短があり、特に導入コストが高いことが、屋内測位システムを普及させる上での大きな阻害要因になっていることから、導入コストの低減が一つの重要課題となっており、屋内測位システムの導入コストを低減することできる技術が望まれる。
このような要望に対して、導入コスト、特に装置コストを低減することができる屋内測位システムとして、従来、対象エリア内を移動可能な発信機(無線LAN端末装置)から送信される無線信号の電波強度を、対象エリア内に固定配置された受信機(中継機)で測定し、対象エリア内の各位置での電波強度を表すマップ情報(受信状態情報)を参照して、無線信号の電波強度から発信機の位置情報を取得する技術が知られている(特許文献1参照)。
特許第5551886号公報
さて、前記従来の技術のように、電波強度を用いた屋内測位システムは、装置コストを低減することができるが、屋内測位システムの測位環境を構築するセットアップに要するコストが嵩むため、導入コストを十分に低減することができないという問題があった。
すなわち、電波強度を用いた屋内測位システムでは、マップ情報を作成するために、対象エリア内に多数の測定ポイントを設定して、各測定ポイントでの電波強度を測定する測定作業が必要となり、この測定作業では、測定者が、対象エリアにおける実際の測定ポイントを実測により決定し、その位置に発信機を配置して、発信機から送信される無線信号の電波強度を受信機に測定させ、この作業を、対象エリア内に設定された多数の測定ポイントごとに繰り返すことになる。
また、マップ情報が作成されると、そのマップ情報を用いた電波強度による測位を実際に行って、作成されたマップ情報が適切であるか否か、すなわち、作成されたマップ情報を用いた測位で十分な精度が得られるか否かを確認する作業が必要であり、ここで問題があれば、発信機の配置位置などを見直して、再度、測定作業を実施してマップ情報を作成し直し、このような作業を、要求される精度が得られるまで繰り返すことになる。
このように電波強度を用いた屋内測位システムでは、測位環境を構築するセットアップの際に、対象エリア内の測定ポイントごとの電波強度を測定する測定作業が非常に手間を要するものとなり、場合によっては、測定作業を何度も繰り返す必要があるため、セットアップに要するコストが嵩むという問題があった。
本発明は、このような従来技術の問題点を解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、対象エリア内で観測される電波強度などの測位用の物理量を用いた屋内測位システムの測位環境を構築するセットアップに要するコストを低減することができるように構成された屋内測位システムのセットアップシステムおよびセットアップ方法を提供することにある。
本発明の屋内測位システムのセットアップシステムは、対象エリア内に固定配置された発信機から送信される無線信号の電波強度を、対象エリア内を移動する受信機で測定し、前記対象エリア内の各位置での電波強度を表すマップ情報を参照して、前記無線信号の電波強度から前記受信機の位置情報を取得する屋内測位システムのセットアップシステムであって、前記対象エリア内に固定配置される複数の固定機と、前記固定機との間で測距信号を送受信して電波到来距離を測定して、その電波到来距離に基づいて自装置の位置情報を取得する移動機と、前記対象エリア内を前記受信機および前記移動機が一体的に移動する最中に、前記受信機および前記移動機によりそれぞれ測定された電波強度および位置情報に基づいて、前記マップ情報を生成するサーバと、を備えた構成とする。
また、本発明の屋内測位システムのセットアップ方法は、対象エリア内に固定配置された発信機から送信される無線信号の電波強度を、対象エリア内を移動する受信機で測定し、前記対象エリア内の各位置での電波強度を表すマップ情報を参照して、前記無線信号の電波強度から前記受信機の位置情報を取得する屋内測位システムのセットアップ方法であって、前記対象エリア内を前記受信機および移動機が一体的に移動する最中に、前記受信機により電波強度を測定すると同時に、前記対象エリア内に固定配置された複数の固定機と前記移動機との間で測距信号を送受信して電波到来距離を測定して、その電波到来距離に基づいて前記移動機の位置情報を取得するステップと、前記受信機および前記移動機によりそれぞれ測定された電波強度および位置情報に基づいて、前記マップ情報を生成するステップと、を備えた構成とする。
本発明によれば、対象エリア内の各位置での電波強度を測定する測定作業において、測定者は受信機および移動機を所持して対象エリア内を歩き回るだけで済むため、測定作業が大幅に簡略化され、また、移動機および固定機により構成される測位システムは、測位環境を構築するセットアップが容易であるため、セットアップに要するコストを大幅に低減することができる。
本実施形態に係る屋内測位システムの全体構成図
屋内測位システムの対象エリアの一例を示す平面図
屋内測位システムのセットアップシステムの全体構成図
データ通信端末1および発信機2の概略構成を示す機能ブロック図
移動機11および固定機12の概略構成を示す機能ブロック図
サーバ3の概略構成を示す機能ブロック図
サーバ3のマップ情報生成部63で生成されるマップ情報の一例を示す説明図
モニタ66に表示される測定漏れ表示画面を示す説明図
サーバ3のマップ情報生成部63で行われる補間処理の状況を示す説明図
サーバ3のキャリブレーション部62で行われる処理の概要を説明する説明図
サーバ3のマップ情報生成部63で行われるマッピング処理の概要を説明する説明図
サーバ3のマップ情報生成部63で行われる平均化処理の概要を説明する説明図
サーバ3の測位結果比較部65で行われる処理の概要を説明する説明図
屋内測位システムのセットアップシステムにおけるマップ情報作成時の動作手順を示すフロー図
屋内測位システムのセットアップシステムにおける測位精度確認時の動作手順を示すフロー図
第2実施形態に係る屋内測位システムのセットアップシステムの全体構成図
移動機71、固定機72および位置情報算出装置73の概略構成を示す機能ブロック図
第3実施形態に係る屋内測位システムのセットアップシステムの全体構成図
第4実施形態に係る屋内測位システムのセットアップシステムの全体構成図
第5実施形態に係る屋内測位システムのセットアップシステムの全体構成図
第6実施形態に係る屋内測位システムのセットアップシステムの全体構成図
前記課題を解決するためになされた第1の発明は、対象エリア内に固定配置された発信機から送信される無線信号の電波強度を、対象エリア内を移動する受信機で測定し、前記対象エリア内の各位置での電波強度を表すマップ情報を参照して、前記無線信号の電波強度から前記受信機の位置情報を取得する屋内測位システムのセットアップシステムであって、前記対象エリア内に固定配置される複数の固定機と、前記固定機との間で測距信号を送受信して電波到来距離を測定して、その電波到来距離に基づいて自装置の位置情報を取得する移動機と、前記対象エリア内を前記受信機および前記移動機が一体的に移動する最中に、前記受信機および前記移動機によりそれぞれ測定された電波強度および位置情報に基づいて、前記マップ情報を生成するサーバと、を備えた構成とする。
また、第2の発明は、対象エリア内に固定配置された発信機から送信される無線信号の電波強度を、対象エリア内を移動する受信機で測定し、前記対象エリア内の各位置での電波強度を表すマップ情報を参照して、前記無線信号の電波強度から前記受信機の位置情報を取得する屋内測位システムのセットアップシステムであって、移動機と、前記対象エリア内に固定配置されて、前記移動機との間で測距信号を送受信して電波到来距離を測定する複数の固定機と、この複数の固定機から電波到来距離を取得して、その電波到来距離に基づいて前記移動機の位置情報を算出する位置情報算出装置と、前記対象エリア内を前記受信機および前記移動機が一体的に移動する最中に、前記受信機および前記位置情報算出装置によりそれぞれ測定された電波強度および位置情報に基づいて、前記マップ情報を生成するサーバと、を備えた構成とする。
第1、第2の発明によると、対象エリア内の各位置での電波強度を測定する測定作業において、測定者は受信機および移動機を所持して対象エリア内を歩き回るだけで済むため、測定作業が大幅に簡略化され、また、移動機および固定機により構成される測位システムは、測位環境を構築するセットアップが容易であるため、セットアップに要するコストを大幅に低減することができる。
また、第3の発明は、前記受信機は、データ通信端末である構成とする。
これによると、電波強度を測定する装置を特別に用意しなくて済むため、セットアップに要するコストをより一層低減することができる。
また、第4の発明は、前記サーバは、電波強度および位置情報の測定時刻に基づいて電波強度と位置情報とを対応づけて、前記マップ情報を生成するマップ情報生成部を備えた構成とする。
これによると、マップ情報を簡単に生成することができる。
また、第5の発明は、前記サーバは、電波強度と位置情報との間の時間的なずれを表すオフセット量を取得するキャリブレーション部を備え、前記マップ情報生成部は、前記キャリブレーション部で取得したオフセット量に基づいて、電波強度と位置情報とを対応づける構成とする。
これによると、マップ情報の精度を高めることができる。
また、第6の発明は、前記サーバは、前記マップ情報を参照して電波強度から求めた位置情報と、前記電波到来距離から求めた位置情報とを比較して、前記マップ情報を用いた測位の精度に関する情報を測定者に提示する測位結果比較部を備えた構成とする。
これによると、作成されたマップ情報が適切であるか否か、すなわち、作成されたマップ情報を用いた測位で十分な精度が得られるか否かを測定者が簡単に確認することができる。
また、第7の発明は、前記サーバは、対象エリア内で電波強度の測定が未了な位置を検知して、その電波強度の測定が未了な位置に関する情報を測定者に提示する測定漏れ検知部を備えた構成とする。
これによると、電波強度の測定が未了な測定漏れの位置を測定者が簡単に確認することができる。
また、第8の発明は、対象エリア内を移動する発信機から送信される無線信号の電波強度を、対象エリア内に固定配置された受信機で測定し、前記対象エリア内の各位置での電波強度を表すマップ情報を参照して、前記無線信号の電波強度から前記発信機の位置情報を取得する屋内測位システムのセットアップシステムであって、前記対象エリア内に固定配置される複数の固定機と、前記固定機との間で測距信号を送受信して電波到来距離を測定して、その電波到来距離に基づいて自装置の位置情報を取得する移動機と、前記対象エリア内を前記発信機および前記移動機が一体的に移動する最中に、前記受信機および前記移動機によりそれぞれ測定された電波強度および位置情報に基づいて、前記マップ情報を生成するサーバと、を備えた構成とする。
これによると、第1、第2の発明と同様に、電波強度を用いた屋内測位システムの測位環境を構築するセットアップに要するコストを低減することができる。
また、第9の発明は、対象エリア内を移動する発信機から送信される無線信号の電波強度を、対象エリア内に固定配置された受信機で測定し、前記対象エリア内の各位置での電波強度を表すマップ情報を参照して、前記無線信号の電波強度から前記発信機の位置情報を取得する屋内測位システムのセットアップシステムであって、移動機と、前記対象エリア内に固定配置されて、前記移動機との間で測距信号を送受信して電波到来距離を測定する複数の固定機と、この複数の固定機から電波到来距離を取得して、その電波到来距離に基づいて前記移動機の位置情報を算出する位置情報算出装置と、前記対象エリア内を前記発信機および前記移動機が一体的に移動する最中に、前記受信機および前記位置情報算出装置によりそれぞれ測定された電波強度および位置情報に基づいて、前記マップ情報を生成するサーバと、を備えた構成とする。
これによると、第1、第2の発明と同様に、電波強度を用いた屋内測位システムの測位環境を構築するセットアップに要するコストを低減することができる。
また、第10の発明は、対象エリア内に固定配置された発信機から送信される無線信号の電波強度を、対象エリア内を移動する受信機で測定し、前記対象エリア内の各位置での電波強度を表すマップ情報を参照して、前記無線信号の電波強度から前記受信機の位置情報を取得する屋内測位システムのセットアップ方法であって、前記対象エリア内を前記受信機および移動機が一体的に移動する最中に、前記受信機により電波強度を測定すると同時に、前記対象エリア内に固定配置された複数の固定機と前記移動機との間で測距信号を送受信して電波到来距離を測定して、その電波到来距離に基づいて前記移動機の位置情報を取得するステップと、前記受信機および前記移動機によりそれぞれ測定された電波強度および位置情報に基づいて、前記マップ情報を生成するステップと、を備えた構成とする。
これによると、第1、第2の発明と同様に、電波強度を用いた屋内測位システムの測位環境を構築するセットアップに要するコストを低減することができる。
また、第11の発明は、対象エリア内を移動する発信機から送信される無線信号の電波強度を、対象エリア内に固定配置された受信機で測定し、前記対象エリア内の各位置での電波強度を表すマップ情報を参照して、前記無線信号の電波強度から前記発信機の位置情報を取得する屋内測位システムのセットアップ方法であって、前記対象エリア内を前記発信機および移動機が一体的に移動する最中に、前記受信機により電波強度を測定すると同時に、前記対象エリア内に固定配置された複数の固定機と前記移動機との間で測距信号を送受信して電波到来距離を測定して、その電波到来距離に基づいて前記移動機の位置情報を取得するステップと、前記受信機および前記移動機によりそれぞれ測定された電波強度および位置情報に基づいて、前記マップ情報を生成するステップと、を備えた構成とする。
これによると、第1、第2の発明と同様に、電波強度を用いた屋内測位システムの測位環境を構築するセットアップに要するコストを低減することができる。
また、第12の発明は、対象エリア内で観測される測位用の物理量を、対象エリア内を移動する測定装置で測定し、前記対象エリア内の各位置での物理量を表すマップ情報を参照して、前記物理量から前記測定装置の位置情報を取得する屋内測位システムのセットアップシステムであって、前記対象エリア内に固定配置される複数の固定機と、前記固定機との間で測距信号を送受信して電波到来距離を測定して、その電波到来距離に基づいて自装置の位置情報を取得する移動機と、前記対象エリア内を前記測定装置および前記移動機が一体的に移動する最中に、前記測定装置および前記移動機によりそれぞれ測定された物理量および位置情報に基づいて、前記マップ情報を生成するサーバと、を備えた構成とする。
これによると、対象エリア内で観測される電波強度や磁場強度などの物理量を用いた屋内測位システムの測位環境を構築するセットアップに要するコストを低減することができる。
また、第13の発明は、対象エリア内で観測される測位用の物理量を、対象エリア内を移動する測定装置で測定し、前記対象エリア内の各位置での物理量を表すマップ情報を参照して、前記物理量から前記測定装置の位置情報を取得する屋内測位システムのセットアップシステムであって、移動機と、前記対象エリア内に固定配置されて、前記移動機との間で測距信号を送受信して電波到来距離を測定する複数の固定機と、この複数の固定機から電波到来距離を取得して、その電波到来距離に基づいて前記移動機の位置情報を算出する位置情報算出装置と、前記対象エリア内を前記測定装置および前記移動機が一体的に移動する最中に、前記測定装置および前記位置情報算出装置によりそれぞれ測定された物理量および位置情報に基づいて、前記マップ情報を生成するサーバと、を備えた構成とする。
これによると、対象エリア内で観測される電波強度や磁場強度などの物理量を用いた屋内測位システムの測位環境を構築するセットアップに要するコストを低減することができる。
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
(第1実施形態) 図1は、本実施形態に係る屋内測位システムの全体構成図である。図2は、図1に示した屋内測位システムの対象エリアの一例を示す平面図である。
この屋内測位システムは、工場や倉庫などの対象エリアにおける作業者の位置を把握するなどの用途で設置されるものであり、データ通信端末1と、複数の発信機2と、サーバ3と、を備えている。
データ通信端末1は、スマートフォンやタブレット端末などであり、ブルートゥース(Bluetooth、登録商標)の通信機能と、WiFi(登録商標)などの無線LANの通信機能とを備えている。
発信機2は、BLE(Bluetooth Low Energy)の無線信号(以下、ブルートゥース信号と呼称する)をブロードキャストで送信する。この発信機2は、対象エリア内の適所に複数配置されている(図2参照)。
データ通信端末1では、発信機2から送信されるブルートゥース信号を受信して、そのブルートゥース信号の電波強度を測定する。このデータ通信端末1には、対象エリア内の各位置での電波強度を表すマップ情報が保持されており、このマップ情報を参照することで、電波強度からデータ通信端末1の位置を特定することができる。
マップ情報はサーバ3で生成・管理される。データ通信端末1は、無線LANのアクセスポイント4およびIP網を介してサーバ3に接続されており、サーバ3で生成したマップ情報がサーバ3からデータ通信端末1に送信される。なお、IP網は、インターネットプロトコル(Internet Protocol)による通信網であり、LANおよびWANなどにより構成される。
なお、本実施形態では、データ通信端末1が、無線LANの通信機能を利用してサーバ3とデータ通信を行うようにしたが、データ通信端末1がスマートフォンであれば、電話回線網を利用してサーバ3とデータ通信を行うこともできる。
次に、図1に示した屋内測位システムのセットアップシステムについて説明する。図3は、屋内測位システムのセットアップシステムの全体構成図である。
このセットアップシステムは、屋内測位システムの測位環境を構築するものであり、屋内測位システムを構成するデータ通信端末1、発信機2、およびサーバ3のほかに、移動機11および固定機12を備えている。この移動機11および固定機12は、測位環境を構築するセットアップ時に一時的に設置され、セットアップが終了すると撤去される。
移動機11および固定機12は、電波到来距離による測位システムを構成する。これは、例えばUWB(Ultra Wide Band)、特にインパルス方式のUWB(Impulse UWB)などを用いた測位システムであり、移動機11と固定機12との間で測距信号(UWB無線信号)を送受信して、電波到来距離、すなわち、移動機11と各固定機12との間の距離を、信号到来時間により測定して、移動機11の位置を求める。この測位システムは、装置コストが嵩むものの、セットアップが簡単であり、さらに、高精度な測位が可能である。
本実施形態では、移動機11において、電波到来距離を測定して移動機11の位置情報を取得する処理が行われる。この移動機11は、ゲートウェイ13およびIP網を介してサーバに接続されており、移動機11で取得した位置情報がサーバ3に送信される。
データ通信端末1では、屋内測位システムのセットアップのためのアプリケーションプログラムがインストールされる。このアプリケーションプログラムにより、発信機2から送信されるブルートゥース信号の電波強度を測定して、その電波強度をサーバ3に送信する処理が行われる。
屋内測位システムの測位環境を構築するセットアップ時には、データ通信端末1および移動機11を測定者が所持して、データ通信端末1で電波強度を測定するとともに、移動機11で位置情報を取得しながら、測定者が対象エリアを歩行する。データ通信端末1および移動機11は常に同一の位置にあるため、データ通信端末1で測定された電波強度と、移動機11で取得した位置情報とは対応し、これにより対象エリア内の各位置での電波強度を表すマップ情報を生成することができる。
次に、図3に示したデータ通信端末1および発信機2の概略構成について説明する。図4は、データ通信端末1および発信機2の概略構成を示す機能ブロック図である。
発信機2は、ブルートゥース信号送受信部31を備えている。このブルートゥース信号送受信部31では、電波強度測定用のブルートゥース信号を送信する。
データ通信端末1は、ブルートゥース信号送受信部21と、電波強度測定部22と、時計23と、センサ24と、ネットワーク通信部25と、マップ情報保持部26と、位置情報取得部27と、を備えている。
ブルートゥース信号送受信部21は、発信機2から送信されるブルートゥース信号を受信する。
電波強度測定部22は、ブルートゥース信号送受信部21で受信したブルートゥース信号の電波強度を測定する。
時計23は、電波強度の測定時刻、すなわち、電波強度測定部22で電波強度を測定したときの時刻を計時する。
センサ24は、データ通信端末1に発生する加速度やジャイロ情報を検出する。本実施形態では、測定者がデータ通信端末1を所持して対象エリアを歩行し、この測定者が歩行する際にデータ通信端末1に発生する加速度やジャイロ情報がセンサ24で検出される。センサ24は、加速度センサまたはジャイロセンサ(角速度センサ)であってよく、その両方を含むものであってもよい。
ネットワーク通信部25は、電波強度測定部22で測定された電波強度をサーバ3に送信する。このとき、時計23で計時された電波強度の測定時刻、およびその測定時刻においてセンサ24で検出されたセンサ情報(加速度、ジャイロ情報)が、電波強度とともにサーバ3に送信される。また、ネットワーク通信部25は、サーバ3から送信されるマップ情報を受信する。
マップ情報保持部26は、ネットワーク通信部25で受信したマップ情報を保持する。
位置情報取得部27は、マップ情報保持部26に保持されたマップ情報を参照して、電波強度測定部22で測定された電波強度から、データ通信端末1の位置情報を取得する。
次に、図3に示した移動機11および固定機12の概略構成について説明する。図5は、移動機11および固定機12の概略構成を示す機能ブロック図である。
移動機11は、測距信号送受信部41と、電波到来距離測定部42と、位置情報算出部43と、時計44と、測位結果送信部45と、を備えている。
測距信号送受信部41は、トリガーとなる測距信号(トリガー信号)を送信するとともに、この測距信号に応答して複数の固定機12から送信される測距信号(応答信号)を受信する。このとき、固定機12から送信される測距信号には固定機12の識別情報が重畳されているため、受信した測距信号がどの固定機12から送信されたものかを識別することができる。
電波到来距離測定部42は、測距信号送受信部41での測距信号の送受信のタイミングに基づいて、電波到来距離、すなわち、移動機11と固定機12との間の距離を算出する。具体的には、移動機11においてトリガー信号を送信してから固定機12からの応答信号を受信するまでに要した時間から、固定機12において移動機11からの測距信号を受信してから応答信号を送信するまでに要した時間を減じることで、信号到来時間を取得して、この信号到来時間から電波到来距離を算出する。この電波到来距離の測定は、複数の固定機12の各々について行われ、固定機12ごとの電波到来距離を取得する。
位置情報算出部43では、電波到来距離測定部42で測定された固定機12ごとの電波到来距離に基づいて、三角測量の原理により移動機11の位置情報を取得する。
時計44は、位置情報の測定時刻、すなわち、位置情報算出部43で位置情報を取得したときの時刻を計時する。なお、電波到来距離の測定時刻、すなわち、電波到来距離測定部42で電波到来距離を測定したときの時刻を計時するようにしてもよい。
測位結果送信部45では、位置情報算出部43で取得した位置情報をサーバ3に送信する。このとき、時計23で計時された位置情報の測定時刻が、位置情報とともにサーバ3に送信される。なお、測位結果送信部45では、独自のプロトコルにより位置情報が送信され、ゲートウェイ13においてプロトコル変換が行われて位置情報がIP網を介してサーバ3に送信される。
固定機12は、測距信号送受信部51を備えている。この測距信号送受信部51では、移動機11から送信される測距信号を受信すると、その測距信号に応答した測距信号を送信する。このとき、測距信号に固定機12の識別情報が重畳される。
次に、図3に示したサーバ3の概略構成について説明する。図6は、サーバ3の概略構成を示す機能ブロック図である。
サーバ3は、ネットワーク通信部61と、キャリブレーション部62と、マップ情報生成部63と、測定漏れ検知部64と、測位結果比較部65と、を備えている。
ネットワーク通信部61では、マップ情報作成時に、データ通信端末1から送信される電波強度、測定時刻およびセンサ情報を受信するとともに、移動機11から送信される位置情報および測定時刻を受信する。また、ネットワーク通信部61では、マップ情報生成部63で生成したマップ情報をデータ通信端末1に送信する。また、ネットワーク通信部61では、測位精度確認時に、データ通信端末1から送信される位置情報および測定時刻を受信するとともに、移動機から送信される位置情報および測定時刻を受信する。
キャリブレーション部62は、データ通信端末1から取得したセンサ情報、および移動機11から取得した位置情報に基づいて、データ通信端末1および移動機11の移動状況を判定して、この判定結果に基づいて、データ通信端末1で測定された電波強度と、移動機11で測定された位置情報との間の時間的なずれを表すオフセット量を取得する。
マップ情報生成部63は、データ通信端末1から取得した電波強度、および移動機11から取得した位置情報に基づいて、対象エリア内の各位置での電波強度を表すマップ情報を生成する。本実施形態では、電波強度および位置情報の各測定時刻と、キャリブレーション部62で取得したオフセット量とに基づいて、電波強度と位置情報とを対応づけて、マップ情報を生成する。
測定漏れ検知部64は、マップ情報作成時に、対象エリア内で電波強度の測定が未了な位置(測定漏れエリア)を検知して、その電波強度の測定が未了な位置に関する情報を測定者に提示する。本実施形態では、対象エリアの地図上に電波強度の測定が未了な位置を表した画面をモニタ66に表示する。これにより、電波強度の測定が未了な測定漏れの位置を測定者が簡単に確認することができる。
測位結果比較部65は、測位精度確認時に、データ通信端末1から取得した位置情報と、移動機11から取得した位置情報とを比較して、データ通信端末1でのマップ情報を用いた測位の精度に関する情報を測定者に提示する。本実施形態では、キャリブレーション部62で取得したオフセット量を考慮して、データ通信端末1および移動機11の各位置情報を比較する。また、本実施形態では、測位の精度に関する情報として、測位結果の誤差に関する情報を生成してモニタ66に表示する。これにより、電波強度に基づく測位が、要求される精度を有しているか否かを測定者が簡単に確認することができる。
次に、図6に示したサーバ3のマップ情報生成部63で生成されるマップ情報について説明する。図7は、サーバ3のマップ情報生成部63で生成されるマップ情報の一例を示す説明図である。
本実施形態では、サーバ3のマップ情報生成部63において、対象エリア内の各位置での電波強度を表すマップ情報を生成する処理が行われる。このマップ情報には、対象エリア内の各位置での発信機2ごとの電波強度が記載されている。図7に示す例では、位置情報が、点A(図2参照)を基準点(原点)として、この基準点に対する相対位置を示すX,Yの座標値で表されている。なお、位置情報を、緯度および経度で表すようにしてもよい。
また、本実施形態では、データ通信端末1の位置情報取得部27において、サーバ3から取得したマップ情報を参照して、測定された発信機2ごとの電波強度からデータ通信端末1の位置を取得する処理が行われる。このとき、マップ情報に記載された各位置の発信機2ごとの電波強度と、測定された発信機2ごとの電波強度とを比較して、両者の類似度を算出して、この類似度が最も高い位置を、データ通信端末1の位置に決定する。
なお、測定漏れ検知部64が、対象エリア内で電波強度の測定が未了な位置(測定漏れエリア)を検知する際には、図7のマップ情報に記載された位置情報の間隔が所定以上離れている(位置情報が取得されていない空白領域がある)場合に、測定漏れがあると検知するようにすればよい。そして、その測定漏れエリアと対象エリアの地図との対応をとり、地図上に測定漏れエリアを表示するようにする。
次に、図6に示したサーバ3の測定漏れ検知部64で行われる処理について説明する。図8は、モニタ66に表示される測定漏れ表示画面を示す説明図である。
本実施形態では、サーバ3の測定漏れ検知部64において、対象エリア内で電波強度の測定が未了な位置(測定漏れエリア)を検知して、その電波強度の測定が未了な位置を対象エリアの地図上に示した測定漏れ表示画面がモニタ66に表示される。図8に示す例では、測定漏れ表示画面に、データ通信端末1および移動機11を所持した測定者が、電波強度および位置情報を測定しながら歩行した経路、すなわち、測定済みの経路と、測定漏れの経路と、が表示されている。この測定漏れ表示画面により、電波強度の測定が未了な位置を測定者が簡易に確認することができる。
次に、図6に示したサーバ3のマップ情報生成部63で行われる補間処理について説明する。図9は、サーバ3のマップ情報生成部63で行われる補間処理の状況を示す説明図である。
対象エリアが広くなると、測定者が対象エリアの全領域をくまなく歩行して電波強度を測定するには多大な労力を要する。そこで、本実施形態では、効率のよい経路で測定者が歩行し、その経路から外れた位置の電波強度を補間し、その補間された電波強度と実測された電波強度とを用いてマップ情報を生成する。補間処理では、周辺の位置において実測された発信機2ごとの電波強度を用いて、屋内電波伝搬特性に基づく近似により、必要な位置における発信機2ごとの電波強度を求める。
なお、この補間処理は、図8に示した測定漏れ表示画面で測定漏れの経路を測定者に提示した上で、測定者の指示に応じて実施されるようにするとよい。また、測定漏れの経路のうちで精度のよい補間処理を行うことができない経路を、測定漏れ表示画面で測定者に提示するようにしてもよい。
次に、図6に示したサーバ3のキャリブレーション部62で行われる処理について説明する。図10は、サーバ3のキャリブレーション部62で行われる処理の概要を説明する説明図であり、図10(A)に、データ通信端末1から取得した電波強度、センサ情報および測定時刻を示し、図10(B)に、移動機11から取得した位置情報および測定時刻を示す。
本実施形態では、電波強度および位置情報がそれぞれ異なる装置、すなわちデータ通信端末1および移動機11で測定されるが、特に移動機11の時計44は、インターネット時計と同期させるなどの正確な時刻合わせができないため、データ通信端末1および移動機11の各時計を正確に同期させるには限界がある。このため、データ通信端末1で測定された電波強度の測定時刻と、移動機11で測定された位置情報の測定時刻とがずれることがあり、この場合、電波強度と位置情報との間に時間的なずれが発生する。
そこで、本実施形態では、サーバ3のキャリブレーション部62において、データ通信端末1および移動機11でそれぞれ測定された電波強度および位置情報との間の時間的なずれを表すオフセット量を取得する。
特に、本実施形態では、データ通信端末1から取得したセンサ情報、および移動機11から取得した位置情報に基づいて、図10(A),(B)に示すように、データ通信端末1および移動機11の移動状況、すなわち、データ通信端末1および移動機11が静止と移動中とのいずれであるかを判定して、静止と移動中との切り替わりのタイミングを取得し、このタイミングに基づいてオフセット量を取得する。
具体的には、データ通信端末1から取得したセンサ情報に基づいて、データ通信端末1が静止と移動中とのいずれであるかを判定する。すなわち、センサ情報の変動が小さい場合には静止と判定し、センサ情報の変動が大きい場合には移動中と判定する。また、移動機11から取得した位置情報に基づいて、移動機11が静止と移動中とのいずれであるかを判定する。すなわち、位置情報の座標値に変化がない場合には静止と判定し、位置情報の座標値に変化がある場合には移動中と判定する。
そして、データ通信端末1および移動機11の各々について、静止と移動中との切り替わりのタイミングを取得し、そのタイミングのずれがオフセット量となる。
ここで、静止と移動中との切り替わりのタイミングを取得するには、データ通信端末1および移動機11を所持した測定者が適宜なタイミングで立ち止まりながら対象エリア内を歩行するようにすればよい。このとき、歩き始める前に測定を開始すれば、歩き始めたタイミングが、静止と移動中との切り替わりのタイミングとなり、1回分のオフセット量を取得することができる。また、測定者が何回も立ち止まるようにすれば、複数回のオフセット量を取得することができ、このオフセット量を平均化すれば、オフセット量の精度を高めることができる。
なお、マップ情報作成のための通常の測定作業とは別に、キャリブレーションのための測定作業を実施するようにしてもよい。この場合、測定時刻の間隔(サンプリング周期)を小さくすると、オフセット量の精度を高めることができる。
また、本実施形態では、センサ24で検出される加速度やジャイロ情報でデータ通信端末1の移動状況(静止または移動中)を検知するようにしたが、加速度センサまたはジャイロセンサ(角速度センサ)のいずれかでデータ通信端末1の移動状況を検知するようにしてもよい。
次に、図6に示したサーバ3のマップ情報生成部63で行われるマッピング処理について説明する。図11は、サーバ3のマップ情報生成部63で行われるマッピング処理の概要を説明する説明図であり、図11(A)に、移動機11から取得した位置情報および測定時刻を示し、図11(B)に、データ通信端末1から取得した電波強度および測定時刻を示し、図11(C)に、マップ情報生成部63で生成されるマップ情報を示す。
本実施形態では、サーバ3のマップ情報生成部63において、電波強度および位置情報の各測定時刻と、キャリブレーション部62で取得したオフセット量とに基づいて、電波強度と位置情報とを対応づけて、マップ情報を生成するマッピング処理が行われる。この処理では、電波強度および位置情報の各測定時刻をオフセット量分だけずらした状態で電波強度と位置情報とを対応づけることにより、実際の測定タイミングに合わせた状態で電波強度と位置情報とを対応づけることができる。
なお、本実施形態では、電波強度および位置情報の各測定時刻をサーバ3に送信して、その測定時刻に基づいて、電波強度および位置情報の対応付けを行うようにしたが、電波強度および位置情報をサーバ3で受信した受信時刻に基づいて、電波強度および位置情報の対応付けを行うようにしてもよい。この場合、ネットワークの遅延の影響を受けて、電波強度および位置情報の受信時刻がずれる場合があるが、前記のように、静止と移動中との切り替わりのタイミングを検知すれば、オフセット量を求めることができる。
次に、図6に示したサーバ3のマップ情報生成部63で行われる平均化処理について説明する。図12は、サーバ3のマップ情報生成部63で行われる平均化処理の概要を説明する説明図であり、図12(A)に、マッピング処理で得られたマップ情報を示し、図12(B)に、平均化処理されたマップ情報を示す。
本実施形態では、サーバ3のマップ情報生成部63において、マッピング処理で得られたマップ情報に対して、電波強度および位置情報をそれぞれ平均化する処理が実施されて、平均化処理されたマップ情報が得られる。
ここで、本実施形態では、データ通信端末1および移動機11が対象エリア内を移動しながら、所定の時間間隔(サンプリング周期)をおいて電波強度および位置情報が測定されるが、この測定された位置情報の座標値の間隔が、最終的なマップ情報における位置情報の座標値の間隔より小さいため、所定数の位置情報の座標値を平均化して1つの座標値(平均値)を求める処理が行われる。このとき、位置情報の座標値の平均化とともに、その位置情報に対応する電波強度を平均化して1つの電波強度(平均値)を求める。
なお、本実施形態では、位置情報の座標値を平均化して1つの座標値を求めるようにしたが、所定数の位置情報の座標値が存在する範囲の中心の座標値を求めるようにしてもよい。
次に、図6に示したサーバ3の測位結果比較部65で行われる処理について説明する。図13は、サーバ3の測位結果比較部65で行われる処理の概要を説明する説明図であり、図13(A)に、移動機11から取得した位置情報および測定時刻を示し、図13(B)に、データ通信端末1から取得した位置情報および測定時刻を示し、図13(C)に、データ通信端末1から取得した位置情報の誤差を示す。
本実施形態では、サーバ3のマップ情報生成部63でマップ情報が作成されると、そのマップ情報が適切であるか否か、すなわち、マップ情報を用いた電波強度による測位で十分な精度が得られているか否かを確認する作業が行われる。この確認作業では、マップ情報を作成する際の測定作業と同様に、データ通信端末1および移動機11を所持した測定者が対象エリア内を歩行しながら、データ通信端末1および移動機11に測位動作を行わせる。
サーバ3の測位結果比較部65では、データ通信端末1から取得した位置情報と、移動機11から取得した位置情報とを比較して、データ通信端末1でのマップ情報を用いた測位の精度に関する情報、特に位置情報の誤差、すなわち、移動機11による位置とデータ通信端末1による位置との差分を算出する。このとき、キャリブレーション部62で取得したオフセット量を考慮して、データ通信端末1および移動機11の各位置情報を比較する。これにより、実際の測定タイミングに合わせた状態で位置情報を比較することができる。
ここで、誤差が所定のしきい値未満であれば、十分な精度が得られているものと判断して、セットアップを終了する。一方、誤差がしきい値以上であれば、十分な精度が得られていないものと判断して、発信機2の配置位置などを見直して、再度、測定作業を実施してマップ情報を作成し直し、そのマップ情報を用いて測位精度を確認し、このような作業を、要求される精度が得られるまで繰り返す。
次に、図3に示した屋内測位システムのセットアップシステムにおけるマップ情報作成時の動作手順について説明する。図14は、屋内測位システムのセットアップシステムにおけるマップ情報作成時の動作手順を示すフロー図である。
データ通信端末1では、ブルートゥース信号送受信部21において、発信機2から送信されるブルートゥース信号を受信して(ST101)、電波強度測定部22において、ブルートゥース信号の電波強度を測定する(ST102)。そして、ネットワーク通信部25において、電波強度、測定時刻およびセンサ情報(加速度やジャイロ情報)をサーバ3に送信する(ST103)。
以上の動作が、測定作業が終了する、すなわち、データ通信端末1および移動機11を所持した測定者が対象エリアの所要の経路をすべて歩行し終わるまで(ST104でYes)、繰り返される。
なお、電波強度、測定時刻およびセンサ情報は、測定作業が終了したところで、まとめてサーバ3に送信するようにしてもよい。
移動機11では、測距信号送受信部41において、固定機12との間で測距信号を送受信し(ST201)、電波到来距離測定部42において、測距信号の送受信のタイミングに基づいて固定機12ごとの電波到来距離を測定する(ST202)。そして、位置情報算出部43において、固定機12ごとの電波到来距離に基づいて移動機11の位置情報を算出し(ST203)、測位結果送信部45において、位置情報および測定時刻をサーバ3に送信する(ST204)。
以上の動作が、測定作業が終了する、すなわち、データ通信端末1および移動機11を所持した測定者が対象エリアの所要の経路をすべて歩行し終わるまで(ST205でYes)、繰り返される。
なお、位置情報および測定時刻は、測定作業が終了したところで、まとめてサーバ3に送信するようにしてもよい。
サーバ3では、ネットワーク通信部61において、データ通信端末1から送信される電波強度、測定時刻およびセンサ情報を受信し(ST301)、また、移動機11から送信される位置情報および測定時刻を受信する(ST302)。そして、キャリブレーション部62において、データ通信端末1で測定された電波強度と、移動機11で測定された位置情報との間の時間的なずれを表すオフセット量を取得し(ST303)、マップ情報生成部63において、電波強度および位置情報の各測定時刻とオフセット量とに基づいて、電波強度と位置情報とを対応づけて、マップ情報を生成する(ST304)。
次に、図3に示した屋内測位システムのセットアップシステムにおける測位精度確認時の動作手順について説明する。図15は、屋内測位システムのセットアップシステムにおける測位精度確認時の動作手順を示すフロー図である。
データ通信端末1では、まず、サーバ3から送信されるマップ情報を受信して(ST401)、測位精度確認時の測定作業が開始される。この測定作業時には、ブルートゥース信号送受信部21において、発信機2から送信されるブルートゥース信号を受信して(ST402)、電波強度測定部22において、ブルートゥース信号の電波強度を測定する(ST403)。そして、位置情報取得部27において、マップ情報を参照して、電波強度からデータ通信端末1の位置情報を取得し(ST404)、ネットワーク通信部25において、位置情報および測定時刻をサーバ3に送信する(ST405)。
以上の動作が、測定作業が終了する、すなわち、データ通信端末1および移動機11を所持した測定者が対象エリア内の所要の経路をすべて歩行し終わるまで(ST406でYes)、繰り返される。
なお、電波強度、測定時刻およびセンサ情報は、測定作業が終了したところで、まとめてサーバ3に送信するようにしてもよい。
移動機11では、図13に示したマップ情報作成時と同様に、測距信号送受信部41において、固定機12との間で測距信号を送受信し(ST501)、電波到来距離測定部42において、測距信号の送受信のタイミングに基づいて固定機12ごとの電波到来距離を測定する(ST502)。そして、位置情報算出部43において、固定機12ごとの電波到来距離に基づいて移動機の位置情報を算出し(ST503)、測位結果送信部45において、位置情報および測定時刻をサーバ3に送信する(ST504)。
以上の動作が、測定作業が終了する、すなわち、データ通信端末1および移動機11を所持した測定者が対象エリア内の所要の経路をすべて歩行し終わるまで(ST505でYes)、繰り返される。
なお、位置情報および測定時刻は、測定作業が終了したところで、まとめてサーバ3に送信するようにしてもよい。
サーバ3では、まず、マップ情報をデータ通信端末1に送信する(ST601)。そして、測位精度確認時の測定作業が開始されると、ネットワーク通信部61において、データ通信端末1から送信される位置情報および測定時刻を受信し(ST602)、また、移動機11から送信される位置情報および測定時刻を受信する(ST603)。そして、測位結果比較部65において、オフセット量を考慮して、データ通信端末1から取得した位置情報と、移動機11から取得した位置情報とを比較して、データ通信端末1での測位結果の誤差に関する情報を出力する(ST604)。
(第2実施形態) 次に、第2実施形態について説明する。なお、ここで特に言及しない点は前記の実施形態と同様である。
図16は、第2実施形態に係る屋内測位システムのセットアップシステムの全体構成図である。
第1実施形態(図3参照)では、移動機11において、固定機12との間での測距信号の送受信により、固定機12ごとの電波到来距離を測定して、その電波到来距離に基づいて移動機11の位置情報を取得して、その位置情報をサーバ3に送信するようにしたが、この第2実施形態では、固定機72において、移動機71との間での測距信号の送受信により電波到来距離を測定し、位置情報算出装置73において、固定機72ごとの電波到来距離に基づいて移動機71の位置情報を算出して、その位置情報をサーバ3に送信するようにしている。
固定機72は、無線LANのアクセスポイント74を介して位置情報算出装置73に接続され、位置情報算出装置73は、アクセスポイント74およびIP網を介してサーバ3に接続されている。
次に、図16に示した移動機71、固定機72および位置情報算出装置73の概略構成について説明する。図17は、移動機71、固定機72および位置情報算出装置73の概略構成を示す機能ブロック図である。
固定機72は、測距信号送受信部91と、電波到来距離測定部92と、ネットワーク通信部93と、を備えている。
測距信号送受信部91は、トリガーとなる測距信号(トリガー信号)を送信するとともに、この測距信号に応答して移動機71から送信される測距信号(応答信号)を受信する。電波到来距離測定部92は、測距信号送受信部91での測距信号の送受信のタイミングに基づいて電波到来距離を算出する。ネットワーク通信部93は、電波到来距離測定部92で測定された電波到来距離を位置情報算出装置73に送信する。
移動機71は、測距信号送受信部81を備えている。この測距信号送受信部81では、固定機72から送信される測距信号を受信すると、その測距信号に応答した測距信号を送信する。
位置情報算出装置73は、ネットワーク通信部101と、位置情報算出部102と、時計103と、を備えている。
ネットワーク通信部101は、各固定機72から送信される電波到来距離を受信する。また、ネットワーク通信部101は、位置情報算出部102で算出した位置情報と時計103から取得した時刻をサーバ3に送信する。位置情報算出部102は、固定機72から取得した固定機12ごとの電波到来距離に基づいて移動機71の位置情報を算出する。時計103は、位置情報の測定時刻、すなわち、位置情報算出部102で位置情報を算出したときの時刻を計時する。なお、固定機72に時計を設けて、電波到来距離の測定時刻、すなわち、電波到来距離測定部92で電波到来距離を測定したときの時刻を計時するようにしてもよい。
(第3実施形態) 次に、第3実施形態について説明する。なお、ここで特に言及しない点は前記の実施形態と同様である。
図18は、第3実施形態に係る屋内測位システムのセットアップシステムの全体構成図である。
第1実施形態では、屋内測位システムにおいて、発信機2が対象エリア内の適所に固定配置され、受信機としてのデータ通信端末1の位置を測位するようにしたが、この第3実施形態では、受信機112が対象エリア内の適所に固定配置され、対象エリア内を移動する発信機111の位置を測位するようにしている。
このような屋内測位システムに対しても、第1実施形態(図3参照)と同様のセットアップシステムを適用することができる。すなわち、セットアップ時に、発信機111および移動機11を測定者が所持して対象エリアを歩行する最中に、受信機112で発信機111の電波強度を測定するとともに、移動機11で位置情報を算出することで、サーバ3は、電波強度、位置情報を取得してマップ情報を作成することができる。
(第4実施形態) 次に、第4実施形態について説明する。なお、ここで特に言及しない点は前記の実施形態と同様である。
図19は、第4実施形態に係る屋内測位システムのセットアップシステムの全体構成図である。
この第4実施形態では、第3実施形態と同様に、受信機112が対象エリア内の適所に固定配置され、対象エリア内を移動する発信機111の位置を測位するようにしているが、この第4実施形態では、第2実施形態(図16参照)と同様のセットアップシステムが適用されている。すなわち、セットアップ時に、発信機111および移動機71を測定者が所持して対象エリアを歩行する最中に、受信機112で発信機111の電波強度を測定するとともに、位置情報算出装置73で位置情報を算出することで、サーバ3は、電波強度、位置情報を取得してマップ情報を作成することができる。
(第5実施形態) 次に、第5実施形態について説明する。なお、ここで特に言及しない点は前記の実施形態と同様である。
図20は、第5実施形態に係る屋内測位システムのセットアップシステムの全体構成図である。
前記の各実施形態では、発信機2から送信される無線信号の電波強度(測位用の物理量)に基づいて位置情報を取得する屋内測位システムについて説明したが、この第5実施形態では、地磁気による磁場強度(測位用の物理量)に基づいて位置情報を取得する屋内測位システムに関するものであり、地磁気測定装置としてのデータ通信端末121が、磁場強度を検出する磁気センサを備えており、この磁気センサにより取得した磁場強度がサーバ122に送信されて、サーバ122において、対象エリア内の各位置での磁場強度を表すマップ情報が生成される。
また、この第5実施形態では、第1実施形態と同様に、移動機11において、固定機12との間での測距信号の送受信により、固定機12ごとの電波到来距離を測定して、その電波到来距離に基づいて移動機11の位置情報を取得して、その位置情報をサーバ122に送信するようにしている。
(第6実施形態) 次に、第6実施形態について説明する。なお、ここで特に言及しない点は前記の実施形態と同様である。
図21は、第6実施形態に係る屋内測位システムのセットアップシステムの全体構成図である。
この第6実施形態では、第5実施形態と同様に、地磁気による磁場強度に基づいて位置情報を取得する屋内測位システムに関するものであるが、電波到来距離による測位システムの構成が第5実施形態と異なり、第2実施形態と同様に、固定機72において、移動機71との間での測距信号の送受信により電波到来距離を測定し、位置情報算出装置73において、固定機72ごとの電波到来距離に基づいて移動機71の位置情報を取得して、その位置情報をサーバ122に送信するようにしている。
以上、本発明を特定の実施形態に基づいて説明したが、これらの実施形態はあくまでも例示であって、本発明はこれらの実施形態によって限定されるものではない。また、上記実施形態に示した本発明に係る屋内測位システムのセットアップシステムおよびセットアップ方法の各構成要素は、必ずしも全てが必須ではなく、少なくとも本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。
例えば、前記の第1、第2実施形態では、発信機から送信される無線信号の電波強度を測定する受信機に、スマートフォンなどのデータ通信端末1を用いたが、受信機は、電波強度を測定することができるものであればよく、例えば電波強度を測定する専用の装置を用いるようにしてもよい。
また、前記の各実施形態では、ブルートゥース信号の電波強度を測定するようにしたが、この電波強度を測定する無線信号はブルートゥース信号に限定されるものではなく、無線LANの無線信号の電波強度を測定するようにしてもよい。
また、前記の第1実施形態では、サーバ3でマップ情報を生成するようにしたが、データ通信端末1でマップ情報を生成するようにしてもよい。
また、前記の第1、第2実施形態では、測定作業時に受信機(データ通信端末1)および移動機11,71を測定者が所持して対象エリアを歩行するようにしたが、この受信機および移動機を1つの装置で構成するようにしてもよい。また、前記の第3,4実施形態では、測定作業時に発信機111および移動機11,71を測定者が所持して対象エリアを歩行するようにしたが、この発信機および移動機を1つの装置で構成するようにしてもよい。このようにすると、キャリブレーションは不要である。
また、前記の第1実施形態では、移動機11で位置情報算出処理を実施し、第2実施形態では、位置情報算出装置73で位置情報算出処理を実施するようにしたが、電波到来距離をサーバ3に送信して、位置情報算出処理をサーバ3で実施するようにしてもよい。この場合、第2実施形態における位置情報算出装置73を省略することができる。
また、第1、第3実施形態では、移動機11で位置情報算出処理を実施するようにしたが、移動機11とは別に位置情報算出装置を設けるようにしてもよい。
また、前記の各実施形態では、移動機と受信機または発信機とを測定者が所持して歩行することで、移動機と受信機または発信機とを対象エリア内で一体的に移動させる、すなわち、移動機と受信機または発信機とを保持して対象エリア内で一体的に移動させる移動体を測定者としたが、この移動体を、対象エリア内を自走可能なロボットとしてもよい。
本発明に係る屋内測位システムのセットアップシステムおよびセットアップ方法は、対象エリア内で観測される電波強度などの測位用の物理量を用いた屋内測位システムの測位環境を構築するセットアップに要するコストを低減することができる効果を有し、対象エリア内で観測される電波強度などの測位用の物理量を測定し、対象エリア内の各位置での物理量を表すマップ情報を参照して、測定された物理量から位置情報を取得する屋内測位システムのセットアップシステムおよびセットアップ方法などとして有用である。
1 データ通信端末(受信機、測定装置) 2 発信機 3 サーバ 11 移動機 12 固定機 62 キャリブレーション部 63 マップ情報生成部 64 測定漏れ検知部 65 測位結果比較部 71 移動機 72 固定機 73 位置情報算出装置 111 発信機 112 受信機 121 データ通信端末(測定装置) 122 サーバ
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