JP2016095148A - Position estimation system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、位置推定システムに関する。 The present invention relates to a position estimation system.
近年、携帯電話やスマートフォンといった電波発信機能を具備する携帯機器が普及してきている。この携帯機器を所持する人の位置を把握して、その位置情報を用いて顧客に有用な広告を提供したり商業施設に有用な改善提案を行ったりするサービスが為されるようになっている。 In recent years, portable devices having a radio wave transmission function, such as mobile phones and smartphones, have become widespread. A service that grasps the position of the person who possesses this portable device and provides useful advertisements to customers using the position information or makes useful improvement proposals to commercial facilities is being made available. .
携帯機器を所持する人の位置を推定する技術として、例えば特許文献1(特開2007−329887号公報)のエリア推定システムがある。ここでは、エリア推定対象の電波発信手段が発信した電波を各電波傍受手段で取得し、それらの電界強度をエリア推定装置において比較し、最も近傍にあると判断された電波傍受手段の存在エリアを、電波発信手段の存在エリアと推定している。 As a technique for estimating the position of a person carrying a portable device, for example, there is an area estimation system disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-329887). Here, the radio waves transmitted by the radio wave transmitting means subject to area estimation are acquired by each radio wave intercepting means, and their electric field strengths are compared in the area estimation device, and the presence area of the radio wave intercepting means determined to be closest is determined. It is estimated that the area where radio wave transmitting means exists.
上述のように、携帯機器のような電波発信手段が発信する電波を複数の受信機で受信し、各受信機からの情報を1つの推定装置に集め、推定装置が位置推定の演算を行えば、電波発信手段の位置を推定することができる。 As described above, when radio waves transmitted by radio wave transmitting means such as portable devices are received by a plurality of receivers, information from each receiver is collected in one estimation device, and the estimation device performs a position estimation calculation. The position of the radio wave transmitting means can be estimated.
しかし、受信機の数が増えてくると、推定装置と受信機との通信量が増大し、推定装置での計算処理も増える。したがって、システムの規模が大きくなるにしたがって、ネットワークを増強し、推定装置の計算能力も上げなければならず、システムの構築費用が高くなる。 However, as the number of receivers increases, the amount of communication between the estimation device and the receiver increases, and the calculation processing in the estimation device also increases. Therefore, as the scale of the system increases, the network must be increased and the calculation capability of the estimation device must be increased, resulting in an increase in system construction cost.
本発明の課題は、電波発信手段の位置を推定する位置推定システムの構築費用を抑制することにある。 The subject of this invention is suppressing the construction expense of the position estimation system which estimates the position of an electromagnetic wave transmission means.
本発明の第1観点に係る位置推定システムは、電波を発信する機能を有する電波発信手段の位置を推定する位置推定システムであって、複数の第1受信機および複数の第2受信機と、第1サブ情報処理手段と、第2サブ情報処理手段と、メイン情報処理手段とを備えている。複数の第1受信機および複数の第2受信機は、それぞれ、電波発信手段が発信した電波を受信する。第1サブ情報処理手段は、第1受信機が受信した電波発信手段からの電波の電界強度および電波発信手段の個体識別符号を、それぞれの第1受信機から集める。第2サブ情報処理手段は、第2受信機が受信した電波発信手段からの電波の電界強度および電波発信手段の個体識別符号を、それぞれの第2受信機から集める。メイン情報処理手段は、第1サブ情報処理手段および第2サブ情報処理手段から情報を受けて、電波発信手段の位置の推定処理を行う。また、第1サブ情報処理手段は、それぞれの第1受信機から集めた電界強度および個体識別符号を基に、電波発信手段の位置を示す情報の候補である1又は複数の第1候補を決定する。第2サブ情報処理手段は、それぞれの第2受信機から集めた電界強度および個体識別符号を基に、電波発信手段の位置を示す情報の候補である1又は複数の第2候補を決定する。そして、メイン情報処理手段は、第1候補および第2候補を基に、電波発信手段の位置の推定処理を行う。 A position estimation system according to a first aspect of the present invention is a position estimation system for estimating the position of a radio wave transmitting means having a function of transmitting radio waves, and includes a plurality of first receivers and a plurality of second receivers, First sub information processing means, second sub information processing means, and main information processing means are provided. The plurality of first receivers and the plurality of second receivers each receive the radio waves transmitted by the radio wave transmitting means. The first sub information processing unit collects the electric field strength of the radio wave from the radio wave transmission unit received by the first receiver and the individual identification code of the radio wave transmission unit from each first receiver. The second sub information processing unit collects the electric field intensity of the radio wave from the radio wave transmission unit received by the second receiver and the individual identification code of the radio wave transmission unit from each second receiver. The main information processing means receives information from the first sub information processing means and the second sub information processing means, and performs processing for estimating the position of the radio wave transmission means. Further, the first sub information processing means determines one or more first candidates which are information candidates indicating the position of the radio wave transmission means based on the electric field strength and the individual identification code collected from the respective first receivers. To do. The second sub information processing means determines one or a plurality of second candidates which are information candidates indicating the position of the radio wave transmission means based on the electric field strength and the individual identification code collected from the respective second receivers. Then, the main information processing means performs a process of estimating the position of the radio wave transmission means based on the first candidate and the second candidate.
ここでは、最終的に電波発信手段の位置の推定処理を行うメイン情報処理手段に加えて、第1サブ情報処理手段および第2サブ情報処理手段を設けている。これにより、メイン情報処理手段の処理負荷が小さくなり、システム構築の費用が抑えられる。 Here, first sub information processing means and second sub information processing means are provided in addition to the main information processing means for finally estimating the position of the radio wave transmission means. Thereby, the processing load of the main information processing means is reduced, and the cost of system construction can be suppressed.
また、第1サブ情報処理手段が、第1受信機から集めた電界強度および個体識別符号を基に電波発信手段の位置を推定し、第2サブ情報処理手段が、第2受信機から集めた電界強度および個体識別符号を基に電波発信手段の位置を推定するだけでは、複数の第1受信機および第2受信機の配置によっては電波発信手段の正しい位置を推定できないことがある。しかしながら、第1観点に係る位置推定システムでは、第1サブ情報処理手段が第1候補を決定し、第2サブ情報処理手段が第2候補を決定し、それらの候補からメイン情報処理手段が最終的に電波発信手段の位置の推定処理を行うという構成を採っているため、単純に分散処理をさせる場合よりも正確に電波発信手段の位置を推定することができる。 Further, the first sub information processing means estimates the position of the radio wave transmission means based on the electric field strength and the individual identification code collected from the first receiver, and the second sub information processing means collects from the second receiver. If the position of the radio wave transmission means is only estimated based on the electric field strength and the individual identification code, the correct position of the radio wave transmission means may not be estimated depending on the arrangement of the plurality of first receivers and second receivers. However, in the position estimation system according to the first aspect, the first sub information processing means determines the first candidate, the second sub information processing means determines the second candidate, and the main information processing means is finally determined from those candidates. Therefore, the position of the radio wave transmitting means can be estimated more accurately than the case where the distributed processing is simply performed.
本発明の第2観点に係る位置推定システムは、第1観点に係る位置推定システムであって、第1サブ情報処理手段は、有線あるいは無線の第1通信手段を介して、第1受信機から情報を集める。第2サブ情報処理手段は、有線あるいは無線の第2通信手段を介して、第2受信機から情報を集める。そして、メイン情報処理手段は、有線あるいは無線の第3通信手段を介して、第1サブ情報処理手段および第2サブ情報処理手段から情報を集める。 A position estimation system according to a second aspect of the present invention is the position estimation system according to the first aspect, wherein the first sub information processing means is connected to the first receiver via a wired or wireless first communication means. Gather information. The second sub information processing means collects information from the second receiver via the wired or wireless second communication means. The main information processing unit collects information from the first sub information processing unit and the second sub information processing unit via the wired or wireless third communication unit.
ここでは、第1受信機からの情報が、第1通信手段を介して第1サブ情報処理手段に集められ、第2受信機からの情報が、第2通信手段を介して第2サブ情報処理手段に集められ、第1サブ情報処理手段および第2サブ情報処理手段からメイン情報処理手段に送られる情報は、第3通信手段を介して送られる。すなわち、第1受信機からの情報および第2受信機からの情報が、第3通信手段を介して直接メイン情報処理手段に送られることはなく、第1、第2、第3の各通信手段の通信負荷が抑制される。これにより、位置推定システムの構築費用が抑制される。 Here, information from the first receiver is collected in the first sub information processing means via the first communication means, and information from the second receiver is collected in the second sub information processing via the second communication means. The information collected by the means and sent from the first sub information processing means and the second sub information processing means to the main information processing means is sent via the third communication means. That is, the information from the first receiver and the information from the second receiver are not sent directly to the main information processing means via the third communication means, but the first, second, and third communication means. Communication load is suppressed. Thereby, the construction cost of a position estimation system is suppressed.
本発明の第3観点に係る位置推定システムは、第2観点に係る位置推定システムであって、第1サブ情報処理手段は、第1空気調和機および第2空気調和機を含む空気調和システムの第1空気調和機の室外ユニットに設けられている。第2サブ情報処理手段は、その空気調和システムの第2空気調和機の室外ユニットに設けられている。第1受信機は、空気調和システムの第1空気調和機の複数の室内ユニットそれぞれに設けられている。第2受信機は、空気調和システムの第2空気調和機の複数の室内ユニットそれぞれに設けられている。第1通信手段は、空気調和システムの第1空気調和機の室外ユニットと複数の室内ユニットとの間の信号線を兼ねている。第2通信手段は、空気調和システムの第2空気調和機の室外ユニットと複数の室内ユニットとの間の信号線を兼ねている。 A position estimation system according to a third aspect of the present invention is a position estimation system according to a second aspect, wherein the first sub information processing means is an air conditioning system including a first air conditioner and a second air conditioner. It is provided in the outdoor unit of the first air conditioner. The second sub information processing means is provided in the outdoor unit of the second air conditioner of the air conditioning system. The first receiver is provided in each of the plurality of indoor units of the first air conditioner of the air conditioning system. The second receiver is provided in each of the plurality of indoor units of the second air conditioner of the air conditioning system. The first communication means also serves as a signal line between the outdoor unit and the plurality of indoor units of the first air conditioner of the air conditioning system. The second communication means also serves as a signal line between the outdoor unit and the plurality of indoor units of the second air conditioner of the air conditioning system.
携帯機器のような電波発信手段の位置情報を用いたサービスとして、例えば、商業施設内における携帯機器を持つ人の位置を使った広告提供サービスや店舗来客数の改善サービスなどが存在する。商業施設などの建物内には、複数の空気調和機を含む空気調和システムが配備されていることが多く、各空気調和機の室外ユニットと室内ユニットとは制御信号をやりとりするための信号線で結ばれている。 Examples of services that use location information of radio wave transmission means such as portable devices include advertisement providing services that use the locations of people with portable devices in commercial facilities and services that improve the number of customers visiting stores. In buildings such as commercial facilities, air conditioning systems that include multiple air conditioners are often deployed, and the outdoor units and indoor units of each air conditioner are signal lines for exchanging control signals. Tied.
ここでは、位置推定システムの第1通信手段および第2通信手段に、空気調和システムの信号線を兼ねさせているため、位置推定システムおよび空気調和システムのトータルのシステム構築費用が低く抑えられる。 Here, since the first communication means and the second communication means of the position estimation system also serve as the signal line of the air conditioning system, the total system construction cost of the position estimation system and the air conditioning system can be kept low.
本発明の第4観点に係る位置推定システムは、第1観点から第3観点のいずれかの位置推定システムであって、第1サブ情報処理手段は、第1候補を1つだけ決定する。また、第2サブ情報処理手段は、第2候補を1つだけ決定する。 The position estimation system according to the fourth aspect of the present invention is the position estimation system according to any one of the first to third aspects, and the first sub information processing means determines only one first candidate. In addition, the second sub information processing means determines only one second candidate.
ここでは、複数の第1受信機から集めた電界強度および個体識別符号を基に、第1サブ情報処理手段が電波発信手段の位置の候補を1つに絞り(第1候補)、複数の第2受信機から集めた電界強度および個体識別符号を基に、第2サブ情報処理手段が電波発信手段の位置の候補を1つに絞り(第2候補)、1つの第1候補および1つの第2候補に関する情報から、メイン情報処理手段が最終的に電波発信手段の位置の推定処理を行う。このため、メイン情報処理手段の演算負荷がより小さく抑えられる。 Here, based on the electric field strength and the individual identification codes collected from the plurality of first receivers, the first sub information processing means narrows down the candidate of the position of the radio wave transmission means to one (first candidate), and Based on the electric field strength and the individual identification code collected from the two receivers, the second sub information processing means narrows down the candidate of the position of the radio wave transmission means to one (second candidate), one first candidate and one first From the information regarding the two candidates, the main information processing means finally performs the process of estimating the position of the radio wave transmission means. For this reason, the calculation load of the main information processing means can be further reduced.
本発明の第5観点に係る位置推定システムは、第1観点から第4観点のいずれかの位置推定システムであって、第1サブ情報処理手段は、電界強度が大きい第1受信機から情報を第1候補とする決定を行う。第2サブ情報処理手段は、電界強度が大きい第2受信機からの情報を第2候補とする決定を行う。 A position estimation system according to a fifth aspect of the present invention is the position estimation system according to any one of the first to fourth aspects, wherein the first sub information processing means receives information from a first receiver having a high electric field strength. The decision is made as the first candidate. The second sub information processing means determines information from the second receiver having a high electric field strength as the second candidate.
ここでは、電界強度の大きさを基に第1候補、第2候補を決めているため、第1サブ情報処理手段および第2サブ情報処理手段の演算負荷が小さくなる。 Here, since the first candidate and the second candidate are determined based on the magnitude of the electric field strength, the calculation load on the first sub information processing means and the second sub information processing means is reduced.
本発明の第6観点に係る位置推定システムは、第1観点から第4観点のいずれかの位置推定システムであって、第1サブ情報処理手段は、電界強度が大きい複数の第1受信機からの情報を基に、1つの第1候補を演算して決定する。第2サブ情報処理手段は、電界強度が大きい複数の第2受信機からの情報を基に、1つの第2候補を演算して決定する。 A position estimation system according to a sixth aspect of the present invention is the position estimation system according to any one of the first to fourth aspects, wherein the first sub information processing means includes a plurality of first receivers having high electric field strength. Based on this information, one first candidate is calculated and determined. The second sub information processing means calculates and determines one second candidate based on information from a plurality of second receivers having high electric field strength.
ここでは、第1サブ情報処理手段および第2サブ情報処理手段が、それぞれ、複数の受信機からの情報を基に候補の決定を行うため、電波発信手段の位置推定の精度が向上する。 Here, since the first sub information processing means and the second sub information processing means each determine candidates based on information from a plurality of receivers, the accuracy of position estimation of the radio wave transmission means is improved.
本発明の第7観点に係る位置推定システムは、第1観点から第6観点のいずれかの位置推定システムであって、メイン情報処理手段は、複数の第1受信機および複数の第2受信機の配置情報を基に、第1候補および第2候補の両方を用いた推定処理を行うか、それとも第1候補および第2候補の1つだけを用いた推定処理を行うかを選択する。 A position estimation system according to a seventh aspect of the present invention is the position estimation system according to any one of the first to sixth aspects, wherein the main information processing means includes a plurality of first receivers and a plurality of second receivers. Whether to perform estimation processing using both the first candidate and the second candidate, or to perform estimation processing using only one of the first candidate and the second candidate.
ここでは、後者の推定処理を行う場合に、その処理が早くなり処理負担も小さくなる。 Here, when the latter estimation process is performed, the process becomes faster and the processing load is reduced.
本発明の第1観点に係る位置推定システムでは、第1サブ情報処理手段および第2サブ情報処理手段を設けているため、メイン情報処理手段の処理負荷が小さくなり、システム構築の費用が抑えられる。 In the position estimation system according to the first aspect of the present invention, since the first sub information processing means and the second sub information processing means are provided, the processing load on the main information processing means is reduced, and the cost of system construction can be reduced. .
本発明の第2観点に係る位置推定システムでは、第1、第2、第3の各通信手段の通信負荷が抑制され、位置推定システムの構築費用が抑制される。 In the position estimation system according to the second aspect of the present invention, the communication load of each of the first, second, and third communication means is suppressed, and the construction cost of the position estimation system is suppressed.
本発明の第3観点に係る位置推定システムでは、位置推定システムおよび空気調和システムのトータルのシステム構築費用が低く抑えられる。 In the position estimation system according to the third aspect of the present invention, the total system construction cost of the position estimation system and the air conditioning system can be kept low.
本発明の第4観点に係る位置推定システムでは、メイン情報処理手段の演算負荷がより小さく抑えられる。 In the position estimation system according to the fourth aspect of the present invention, the calculation load on the main information processing means is further reduced.
本発明の第5観点に係る位置推定システムでは、電界強度の大きさを基に第1候補、第2候補を決めているため、第1サブ情報処理手段および第2サブ情報処理手段の演算負荷が小さくなる。 In the position estimation system according to the fifth aspect of the present invention, since the first candidate and the second candidate are determined based on the magnitude of the electric field strength, the computation load of the first sub information processing means and the second sub information processing means Becomes smaller.
本発明の第6観点に係る位置推定システムでは、複数の受信機の設置位置を基に候補の決定を行うため、電波発信手段の位置推定の精度が向上する。 In the position estimation system according to the sixth aspect of the present invention, candidates are determined based on the installation positions of a plurality of receivers, so that the accuracy of position estimation of the radio wave transmission means is improved.
本発明の第7観点に係る位置推定システムでは、メイン情報処理手段の演算負荷がより小さく抑えられる。 In the position estimation system according to the seventh aspect of the present invention, the calculation load on the main information processing means is further reduced.
以下、本発明の一実施形態に係る位置推定システムについて、図面を用いて説明する。図1は、位置推定システム100の構成の概要を説明するためのブロック図である。図1に示される位置推定システム100は、電波を発信する機能を有するスマートフォンや携帯電話といった携帯機器の位置を推定することで、その携帯機器を持つ人の位置を推定するシステムであって、空気調和システム50と兼用する部分を備えることで、低コストになっている。
Hereinafter, a position estimation system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram for explaining the outline of the configuration of the
(1)全体構成
図1に示されている位置推定システム100は、例えばショッピングモール、アウトレットモール、高層ビル内のデパート又は地下のショッピング街のように多数の店舗が入った商業施設に設置される空気調和システム50の通信線を利用して構成されている。
(1) Overall Configuration The
空気調和システム50は、第1空気調和機51および第2空気調和機52を含む多数の空気調和機から構成されているが、図面では、第1空気調和機51および第2空気調和機52以外の空気調和機の図示は省略している。第1空気調和機51は、1台又は複数台の室外ユニット51aと、1つの室外ユニット51aに対して複数台が接続されている室内ユニット51b,51c,51d・・・とから構成されている。室外ユニット51aと、室内ユニット51b,51c,51d・・・とは、第1通信線61で結ばれ、制御信号のやりとりをしている。第2空気調和機52は、1台又は複数台の室外ユニット52aと、1つの室外ユニット52aに対して複数台が接続されている室内ユニット52b,52c,52d・・・とから構成されている。室外ユニット52aと、室内ユニット52b,52c,52d・・・とは、第2通信線62で結ばれ、制御信号のやりとりをしている。また、空気調和システム50には、多数の空気調和機を管理するため、各空気調和機の室外ユニット51a,52a,・・・にメイン通信線60を介して接続される空調管理コンピュータ50aが設けられている。空調管理コンピュータ50aは、例えば、多数の空気調和機の一括制御や省エネ制御などを行うことができる。
Although the
(2)位置推定システムの構成
図1および図2に示すように、位置推定システム100は、主として、多数の無線通信機11,12,13,21,22,23,・・・と、第1サブ情報処理装置10および第2サブ情報処理装置20を含む多数のサブ情報処理装置と、メインサーバ30と、から構成されている。理解を容易にするために、図面および以下の説明では、無線通信機11,12,13,21,22,23以外の無線通信機や、第1サブ情報処理装置10および第2サブ情報処理装置20以外のサブ情報処理装置に関する記述は適宜省略する。
(2) Configuration of Position Estimation System As shown in FIGS. 1 and 2, the
(2−1)無線通信機
無線通信機11,12,13,21,22,23は、商業施設の天井に設置されている空気調和システム50の室内ユニット51b,51c,51d,52b,52c,52dに設けられている。また、第1サブ情報処理装置10および第2サブ情報処理装置20は、空気調和システム50の室外ユニット51a,52aに設けられている。具体的には、図1に示すように、無線通信機11は室内ユニット51bの隣に設置され、無線通信機12は室内ユニット51cの隣に設置され、無線通信機13は室内ユニット51dの隣に設置され、無線通信機21は室内ユニット52bの隣に設置され、無線通信機22は室内ユニット52cの隣に設置され、無線通信機23は室内ユニット52dの隣に設置され、第1サブ情報処理装置10は室外ユニット51aの隣に設置され、第2サブ情報処理装置20は室外ユニット52aの隣に設置されている。
(2-1) Wireless communication device The
また、無線通信機11,12,13は、第1空気調和機51の第1通信線61を介して、第1サブ情報処理装置10に情報を送り、無線通信機21,22,23は、第2空気調和機52の第2通信線62を介して、第2サブ情報処理装置20に情報を送る。すなわち、第1通信線61や第2通信線62は、位置推定システム100と空気調和システム50とで兼用されている。
The
無線通信機11,12,13,21,22,23は、例えばWi-Fiなどの規格に準拠した無線LAN(Local Area Network)又はBluetooth(登録商標)などの規格に準拠した無線PAN(Personal Area Network)に用いられ、例えばスマートフォンなどの携帯機器70(図2参照)との間で通信を行う。携帯機器70は、常に電波を発信しており、無線通信機11,12,13,21,22,23は、携帯機器70が発信した電波を受信する。
The
無線通信機11,12,13,21,22,23は、携帯機器70からのデータを受信した時刻、データ発信源の機器を識別するための機器ID(
1415765091368_0
)、および受信データに関する無線通信の電界強度を検知して記憶する。機器IDとしては、例えばMACアドレスを利用する。そして、無線通信機11,12,13,21,22,23は、内部に保持している自身の通信機IDとともに、受信時刻、機器ID、電界強度などを含むデータを送信することができる。
The
1415765091368_0
) And the field strength of the wireless communication related to the received data is detected and stored. For example, a MAC address is used as the device ID. The
(2−2)サブ情報処理装置
位置推定システム100には、多数のサブ情報処理装置が配備されているが、ここでは図1や図2に示す第1サブ情報処理装置10および第2サブ情報処理装置20を例にとって説明を行う。
(2-2) Sub Information Processing Device The
第1サブ情報処理装置10は、通信機データ受信部10a、最大電界強度抽出部10b、第1候補データ送信部10cなどの機能部を有する装置である。
The first sub
通信機データ受信部10aは、第1通信線61を介して、第1の受信機の群としての無線通信機11,12,13から情報を集める。図3における記号D1で例示するように、通信機データ受信部10aは、無線通信機11,12,13が受信した携帯機器70からの電波の電界強度および携帯機器70の個体識別符号である機器IDを、無線通信機11,12,13それぞれから集める。
The communication device data receiving unit 10 a collects information from the
最大電界強度抽出部10bは、無線通信機11,12,13それぞれから集めた情報を基に、携帯機器70が一番近傍にあると推定される無線通信機を特定し、その無線通信機からの情報を第1候補と決める。具体的には、同一時刻に同一の携帯機器70から発信され各無線通信機11,12,13で受信された電波に関する情報のうち、一番電波の電界強度が強い情報が、最大電界強度抽出部10bによって第1候補と決められる。この第1候補となった情報(図3におけるD1)は、第1候補データ送信部10cからメインサーバ30へと送信される。
The maximum electric field
第2サブ情報処理装置20は、通信機データ受信部20a、最大電界強度抽出部20b、第2候補データ送信部20cなどの機能部を有する装置である。
The second sub
第2サブ情報処理装置20は、第2通信線62を介して、第2の受信機の群としての無線通信機21,22,23から情報を集める。図3における記号D2で例示するように、通信機データ受信部20aは、無線通信機21,22,23が受信した携帯機器70からの電波の電界強度および携帯機器70の個体識別符号である機器IDを、無線通信機21,22,23それぞれから集める。
The second sub
最大電界強度抽出部20bは、無線通信機21,22,23それぞれから集めた情報を基に、携帯機器70が一番近傍にあると推定される無線通信機を特定し、その無線通信機からの情報を第1候補と決める。具体的には、同一時刻に同一の携帯機器70から発信され各無線通信機21,22,23で受信された電波に関する情報のうち、一番電波の電界強度が強い情報が、最大電界強度抽出部20bによって第2候補と決められる。この第2候補となった情報(図3におけるD2)は、第2候補データ送信部20cからメインサーバ30へと送信される。
The maximum electric field
(2−3)メインサーバ
メインサーバ30は、CPUやメモリを含むコンピュータであり、第1サブ情報処理装置10および第2サブ情報処理装置20を含む多数のサブ情報処理装置から情報を受けて、携帯機器70の位置の推定処理を行う。ここでは、理解の容易のため、サブ情報処理装置が第1サブ情報処理装置10および第2サブ情報処理装置20の2つだけである場合を例にとって、メインサーバ30の説明を行う。
(2-3) Main Server The
メインサーバ30は、各候補データ受信部30a、携帯機器位置推定部30b、マップデータ記憶部30cなどの機能部を有する。各候補データ受信部30aは、第1サブ情報処理装置10から送られてくる第1候補の情報と、第2サブ情報処理装置20から送られてくる第2候補の情報とを受信する。第1サブ情報処理装置10および第2サブ情報処理装置20とメインサーバ30とを結ぶメイン通信線60は、各空気調和機の室外ユニット51a,52aと空調管理コンピュータ50aとを結ぶ通信線と同じであり、メイン通信線60は両システム50,100の共用線となっている。携帯機器位置推定部30bは、第1候補および第2候補の両情報を基に、携帯機器70の位置の推定処理を行う。マップデータ記憶部30cは、無線通信機11,12,13,21,22,23が配置されている屋内空間のマップデータ、すなわち各無線通信機11,12,13,21,22,23の座標を記憶している。
The
(3)位置推定の方法
次に、第1サブ情報処理装置10および第2サブ情報処理装置20とメインサーバ30との協同による携帯機器70の位置の推定方法について説明する。基本的には、同一時刻に複数の無線通信機11,12,13,21,22,23で検出された携帯機器70からの電波の電界強度が、それぞれ携帯機器70からの伝搬距離に応じて減衰している値になっているという特性を利用して、携帯機器70の位置の推定を行っている。
(3) Method for Position Estimation Next, a method for estimating the position of the
まず、図2に示すように、第1の受信機の群としての無線通信機11,12,13が、それぞれ携帯機器70の電波を受信し、その電波の電界強度や携帯機器70の機器IDを含む情報を、第1通信線61を介して第1サブ情報処理装置10に送る。同様に、第2の受信機の群としての無線通信機21,22,23が、それぞれ携帯機器70の電波を受信し、その電波の電界強度や携帯機器70の機器IDを含む情報を、第2通信線62を介して第2サブ情報処理装置20に送る。
First, as shown in FIG. 2, the
無線通信機11,12,13からの情報を受けた第1サブ情報処理装置10は、図3に示すように、各情報のうち電界強度が一番強い情報1つだけを抽出し、その情報を第1候補D1として決定する。図3に示す例では、電界強度がマイナス60(dB)である情報が選択されて、第1候補が決められている。同様に、無線通信機21,22,23からの情報を受けた第2サブ情報処理装置20は、図3に示すように、各情報のうち電界強度が一番強い情報1つだけを抽出し、その情報を第2候補D2として決定する。図3に示す例では、電界強度がマイナス80(dB)である情報が選択されて、第2候補が決められている。
The first sub
次に、上述のように各候補がメインサーバ30へ送られると、メインサーバ30の携帯機器位置推定部30bが、第1候補および第2候補の両情報を基に、携帯機器70の位置の推定処理を行う。具体的には、第1候補の電界強度の値(マイナス60dB)と第2候補の電界強度の値(マイナス80dB)との比較を行い、強いほうの情報を選択し、その情報に含まれる通信機IDを確認する。図3に示す例では、第1候補が電界強度の強い情報であるため、その第1候補に含まれる通信機IDが指し示す無線通信機13が、その時刻に携帯機器70に一番近い場所にあった無線通信機だと判断される。携帯機器位置推定部30bは、マップデータ記憶部30cに記憶されているマップデータから、携帯機器70に一番近い場所にあった無線通信機13の位置を把握し、その無線通信機13の座標を携帯機器70の推定位置とする。
Next, when each candidate is sent to the
(4)位置推定システムの特徴
(4−1)
従来、特許文献1(特開2007−329887号公報)のエリア推定技術のように、電波発信機器の発する電波を複数の受信機で受信し、その受信データの中から最も強く電波を受信した受信機の位置を電波発信端末の位置とする位置推定方法が存在する。
(4) Features of position estimation system (4-1)
Conventionally, as in the area estimation technique of Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-329887), reception of radio waves generated by radio wave transmitting devices is received by a plurality of receivers, and the radio wave is received most strongly from the received data. There is a position estimation method that uses the position of the machine as the position of the radio wave transmitting terminal.
しかし、多数の受信機の全情報を1箇所の推定装置に集めようとすると、推定装置の計算量が膨大になり、また、推定装置に送られる通信量(データ量)が増えて、推定装置やネットワーク構築の費用が嵩む。 However, if all information of a large number of receivers is collected in one estimation device, the amount of calculation of the estimation device becomes enormous, and the amount of communication (data amount) sent to the estimation device increases. And network construction costs increase.
これに鑑み、位置推定システム100では、最終的に携帯機器70の位置の推定処理を行うメインサーバ30に加えて、第1サブ情報処理装置10および第2サブ情報処理装置20を設けている。これにより、メインサーバ30の処理負荷が小さくなり、システムの構築費用が抑えられている。
In view of this, the
また、仮に、第1サブ情報処理装置10が、無線通信機11,12,13から集めた電波の電界強度を基に、独自に携帯機器70の位置を推定し、第2サブ情報処理装置20が無線通信機21,22,23から集めた電波の電界強度を基に、独自に携帯機器70の位置を推定するという分散処理の考え方を採った場合、無線通信機11,12,13,21,22,23の配置が入り乱れていると、携帯機器70の正しい位置を推定できないことが想定される。例えば、上述のように位置推定システム100で空気調和システム50の通信線61,62を利用する場合、空気調和システム50では一の空気調和機の室内ユニットと他の空気調和機の室内ユニットとを1つの空間に混在させることもある。
Also, suppose that the first sub
しかし、位置推定システム100では、第1サブ情報処理装置10が第1候補を決定し、第2サブ情報処理装置20が第2候補を決定し、それらの候補からメインサーバ30が最終的に携帯機器70の位置の推定処理を行うという、いわゆるトーナメント方式の構成を採っているため、単純に分散処理をさせる場合よりも正確に携帯機器70の位置を推定することができている。
However, in the
なお、図2を参照しつつ、第1サブ情報処理装置10および第2サブ情報処理装置20がある場合とない場合とのメインサーバ30の計算負担およびメイン通信線60の通信量を比較すると、両装置10,20がない場合には無線通信機6台分の計算負担および通信量となるのに対し、両装置10,20がある場合には、両装置10,20それぞれに無線通信機3台分の計算負担が生じ、第1および第2通信線61,62それぞれに無線通信機3台分の通信量が生じるに留まる。したがって、位置推定システム100ではシステム構築費用が低く抑えられる。
In addition, referring to FIG. 2, when comparing the calculation load of the
(4−2)
位置推定システム100では、第1の受信機の群としての無線通信機11,12,13からの情報が、第1通信線61を介して第1サブ情報処理装置10に集められ、第2の受信機の群としての無線通信機21,22,23からの情報が、第2通信線62を介して第2サブ情報処理装置20に集められる。また、第1サブ情報処理装置10および第2サブ情報処理装置20からメインサーバ30に送られる情報は、メイン通信線60を介して送られる。すなわち、無線通信機11,12,13からの情報および無線通信機21,22,23からの情報が、メイン通信線60を介して直接メインサーバ30に送られることはなく、メイン通信線60および第1、第2通信線61,62の各通信負荷が抑制されている。これによっても、位置推定システム100の構築費用が抑制されている。
(4-2)
In the
(4−3)
位置推定システム100では、空気調和システム50において室外ユニット51aと室内ユニット51b,51c,51dとの間で制御信号をやりとりする第1通信線61を、無線通信機11,12,13と第1サブ情報処理装置10とを結ぶ通信線として兼用している。また、位置推定システム100では、空気調和システム50において室外ユニット52aと室内ユニット52b,52c,52dとの間で制御信号をやりとりする第2通信線62を、無線通信機21,22,23と第2サブ情報処理装置20とを結ぶ通信線として兼用している。このため、位置推定システム100および空気調和システム50のトータルのシステム構築費用が低く抑えられている。
(4-3)
In the
(4−4)
位置推定システム100では、第1サブ情報処理装置10が第1候補を1つだけ決定し、第2サブ情報処理装置20が第2候補を1つだけ決定している。このため、メインサーバ30では、各サブ情報処理装置10,20,・・・が1つに絞った候補から、すなわちサブ情報処理装置の数以下の候補に基づいて携帯機器70の推定処理を行えばよいことになる。このように、少ない数の情報(候補)から推定処理を行えばよいため、メインサーバ30の負荷が小さくなっている。
(4-4)
In the
また、第1サブ情報処理装置10および第2サブ情報処理装置20でも、メインサーバ30でも、無線通信機11,12,13,21,22,23に関する電界強度などの情報に基づき、電界強度が大きい情報を第1,第2候補として決定したり、電界強度が大きい情報が指し示す無線通信機の座標を携帯機器70の推定位置と決めたりしている。このように比較的シンプルな決定方法を採用しているため、演算負荷が抑えられ、引いては位置推定システム100の構築費用が抑制されている。
In addition, even in the first sub
(5)変形例
(5−1)変形例A
上記の位置推定システム100では、第1サブ情報処理装置10および第2サブ情報処理装置20において、最大の電界強度を示す無線通信機11,12,13,21,22,23に関する情報を第1候補、第2候補と決定しているが、別の方法を採用してもよい。
(5) Modification (5-1) Modification A
In the
例えば、第1サブ情報処理装置10に接続されている多数の無線通信機(図4では5台)のうち、無線通信機11,12,13が、携帯機器70からの電波の電界強度が比較的大きいと第1サブ情報処理装置10が把握した場合、第1サブ情報処理装置10は、それらの3つの無線通信機11,12,13の配置情報および受信電波の電界強度から、携帯機器70の電波を一番強く受ける仮想の無線通信機F10(各無線通信機の部屋RM内の平面配置を示す図4参照)の位置および仮想の電界強度を求める。同様に、第2サブ情報処理装置20は、3つの無線通信機21,22,23の配置情報および受信電波の電界強度から、携帯機器70の電波を一番強く受ける仮想の無線通信機F20(図4参照)の位置および仮想の電界強度を求める。そして、これらの仮想の無線通信機F10,F20の位置および仮想の両電界強度から、メインサーバ30が、さらに仮想の無線通信機F30の位置を演算し、その位置を携帯機器70の推定位置として最終決定する。
For example, among a large number of wireless communication devices (five units in FIG. 4) connected to the first sub
このような方法を採る場合、第1サブ情報処理装置10および第2サブ情報処理装置20における計算量が少し増えるが、最終的な携帯機器70の推定位置の精度が向上する。
When such a method is adopted, the amount of calculation in the first sub
(5−2)変形例B
上記の位置推定システム100では、第1サブ情報処理装置10および第2サブ情報処理装置20を含む多数のサブ情報処理装置とは別に、メインサーバ30を配備しているが、メインサーバ30で行っている演算、すなわち最終的な携帯機器70の推定位置の決定を、いずれかのサブ情報処理装置に担わせてもよい。
(5-2) Modification B
In the
また、上記の位置推定システム100では、第1サブ情報処理装置10および第2サブ情報処理装置20を、空気調和システム50の室外ユニット51a,52aに設けているが、これらのサブ情報処理装置の演算を、いずれかの無線通信機11,12,13,21,22,23に担わせることも可能である。
In the
(5−3)変形例C
上記の位置推定システム100では、通信線60,61,62を空気調和システム50と共用しているが、空気調和システム50とは切り離して位置推定システムを構築することも可能である。
(5-3) Modification C
In the
例えば、複数のネットワーク系統それぞれに無線通信機と無線通信するアクセスポイントを設け、各アクセスポイントを有線で接続してメインサーバに情報を送る構成を採りつつ、上記の位置推定システム100におけるサブ情報処理装置の役割をアクセスポイントに担わせてもよい。この場合でも、ネットワーク系統ごとに携帯機器70から最も強い電波を受信した無線通信機とその電界強度を抽出し(1次処理)、さらにメインサーバにおいて最も強い電波を受信した無線通信機を抽出して(2次処理)、その無線通信機の位置を携帯機器70の位置と推定することができる。
For example, the sub-information processing in the
(5−4)変形例D
上記の位置推定システム100におけるメインサーバ30の位置推定の演算方法として、無線通信機11,12,13,21,22,23の配置情報を基に、第1候補および第2候補の両方を用いた携帯機器70の位置の推定処理を行うか、それとも第1候補および第2候補の1つだけを用いた推定処理を行うかを選択する、以下の方法を採ることも可能である。
(5-4) Modification D
As a calculation method of position estimation of the
長い***のような通路に、無線通信機11,12,13,21,22,23が図2に示すように等間隔で順番に並んでおり、その並び順をメインサーバ30が把握している場合には、第1サブ情報処理装置10から送られた第1候補が無線通信機11又は12に関する情報であるとき、その情報が指し示す無線通信機11又は12の座標を携帯機器70の位置だと推定する。この場合、第2サブ情報処理装置20から送られた第2候補との比較などは行わない。一方、第2サブ情報処理装置20から送られた第2候補が無線通信機22又は23に関する情報であるとき、その情報が指し示す無線通信機22又は23の座標を携帯機器70の位置だと推定する。この場合、第1サブ情報処理装置10から送られた第1候補との比較などは行わない。但し、第1サブ情報処理装置10から送られた第1候補が無線通信機13に関する情報であり、第2サブ情報処理装置20から送られた第2候補が無線通信機21に関する情報である場合には、第1候補および第2候補の両情報を基に、携帯機器70の位置の推定処理を行う。
As shown in FIG. 2,
(5−5)変形例E
上記の位置推定システム100では、第1サブ情報処理装置10および第2サブ情報処理装置20を含む多数のサブ情報処理装置と、その上位に位置するメインサーバ30とによる分散処理を行っているが、仮にサブ情報処理装置が30台あるとすると、メインサーバ30は各サブ情報処理装置から送られてくる30の候補から携帯機器70の位置推定を行わなくてはならず、メインサーバ30を1つのコンピュータから構成しているとメインサーバ30の計算量や通信量が多くなりすぎる。
(5-5) Modification E
In the
このように、非常に多くのサブ情報処理装置10,20,・・・が存在する場合には、図5に示すように、メインサーバ30に代えて、ツリー状に接続された複数のコンピュータ310、320,330,・・・を備えたメイン情報処理装置群300によって携帯機器70の位置推定を行うことが好ましい。
As described above, when there are a large number of sub
図5に示す位置推定システム101は、主として、多数の無線通信機11,12,13,21,22,23,111,112,113,121,122,123,・・・と、第1サブ情報処理装置10および第2サブ情報処理装置20を含む多数の第1群のサブ情報処理装置と、第11サブ情報処理装置110および第12サブ情報処理装置120を含む多数の第2群のサブ情報処理装置と、メイン情報処理装置群300と、から構成されている。メイン情報処理装置群300は、第1群の各サブ情報処理装置10,20,・・・から送られてくる多数の候補(所定の無線通信機からの情報)を受ける第1の二次処理装置310と、第2群の各サブ情報処理装置110,120,・・・から送られてくる多数の候補(所定の無線通信機からの情報)を受ける第2の二次処理装置320と、最終的な位置推定処理を行う最終処理装置330とを含んでいる。第1の二次処理装置310は、第1群の各サブ情報処理装置10,20,・・・から送られてくる多数の候補から、サブ情報処理装置と同様の処理、すなわち、電界強度が一番強い情報を1つ選ぶ。また、第2の二次処理装置320は、第2群の各サブ情報処理装置110,120,・・・から送られてくる多数の候補から、電界強度が一番強い情報を1つ選ぶ。そして、最終処理装置330が、各二次処理装置310,320,・・・で選ばれた候補の中から、最終的に電界強度が一番強い情報を1つ選び出し、上述のメインサーバ30と同様に携帯機器70の位置の推定処理を行う。
The
このように、非常に多くのサブ情報処理装置10,20,・・・が存在する場合には、各サブ情報処理装置10,20,110,120,・・・で候補を絞り、メイン情報処理装置群300の各二次処理装置310,320,・・・で更に候補を絞って、最後にメイン情報処理装置群300の最終処理装置330で残った候補から携帯機器70の位置の推定処理を行うことで、各装置の計算量を減らすことができ、また通信量も抑制することができる。
As described above, when there are a large number of sub
10 第1サブ情報処理装置(第1サブ情報処理手段)
11,12,13 無線通信機(複数の第1受信機)
20 第2サブ情報処理装置(第2サブ情報処理手段)
21,22,23 無線通信機(複数の第2受信機)
30 メインサーバ(メイン情報処理手段)
50 空気調和システム
51 第1空気調和機
51a 室外ユニット
51b,51c,51d 室内ユニット
52 第2空気調和機
52a 室外ユニット
52b,52c,52d 室内ユニット
60 メイン通信線(第3通信手段)
61 第1通信線(第1通信手段)
62 第2通信線(第2通信手段)
70 携帯機器(電波発信手段)
100,101 位置推定システム
300 メイン情報処理装置群300(メイン情報処理手段)
10. First sub information processing device (first sub information processing means)
11, 12, 13 Wireless communication devices (multiple first receivers)
20 Second sub information processing device (second sub information processing means)
21, 22, 23 Wireless communication devices (multiple second receivers)
30 Main server (main information processing means)
DESCRIPTION OF
61 1st communication line (1st communication means)
62 Second communication line (second communication means)
70 Mobile devices (radio wave transmission means)
100, 101
Claims (7)
前記電波を受信する、複数の第1受信機(11,12,13)および複数の第2受信機(21,22,23)と、
前記第1受信機が受信した前記電波発信手段からの前記電波の電界強度および前記電波発信手段の個体識別符号を、それぞれの前記第1受信機から集める、第1サブ情報処理手段(10)と、
前記第2受信機が受信した前記電波発信手段からの前記電波の電界強度および前記電波発信手段の個体識別符号を、それぞれの前記第2受信機から集める、第2サブ情報処理手段(20)と、
前記第1サブ情報処理手段および前記第2サブ情報処理手段から情報を受けて、前記電波発信手段の位置の推定処理を行う、メイン情報処理手段(30)と、
を備え、
前記第1サブ情報処理手段(10)は、それぞれの前記第1受信機から集めた前記電界強度および前記個体識別符号を基に、前記電波発信手段の位置を示す情報の候補である1又は複数の第1候補を決定し、
前記第2サブ情報処理手段(20)は、それぞれの前記第2受信機から集めた前記電界強度および前記個体識別符号を基に、前記電波発信手段の位置を示す情報の候補である1又は複数の第2候補を決定し、
前記メイン情報処理手段(30,300)は、前記第1候補および前記第2候補を基に、前記電波発信手段の位置の推定処理を行う、
位置推定システム(100,101)。 A position estimation system for estimating the position of a radio wave transmitting means (70) having a function of transmitting radio waves,
A plurality of first receivers (11, 12, 13) and a plurality of second receivers (21, 22, 23) for receiving the radio waves;
First sub information processing means (10) for collecting the electric field intensity of the radio wave received from the radio wave transmission means received by the first receiver and the individual identification code of the radio wave transmission means from each of the first receivers; ,
Second sub information processing means (20) for collecting the electric field intensity of the radio wave received from the radio wave transmission means received by the second receiver and the individual identification code of the radio wave transmission means from each second receiver; ,
Main information processing means (30) for receiving information from the first sub information processing means and the second sub information processing means and performing processing for estimating the position of the radio wave transmission means;
With
The first sub information processing means (10) is one or more information candidates indicating the position of the radio wave transmission means based on the electric field strength and the individual identification code collected from each first receiver. Determine the first candidate for
The second sub information processing means (20) is one or a plurality of information candidates indicating the position of the radio wave transmission means based on the electric field strength and the individual identification code collected from each of the second receivers. A second candidate for
The main information processing means (30, 300) performs a process of estimating the position of the radio wave transmission means based on the first candidate and the second candidate.
Position estimation system (100, 101).
前記第2サブ情報処理手段(20)は、有線あるいは無線の第2通信手段(62)を介して前記第2受信機から情報を集め、
前記メイン情報処理手段(30)は、有線あるいは無線の第3通信手段(60)を介して前記第1サブ情報処理手段および前記第2サブ情報処理手段から情報を集める、
請求項1に記載の位置推定システム。 The first sub information processing means (10) collects information from the first receiver via a wired or wireless first communication means (61),
The second sub information processing means (20) collects information from the second receiver via a wired or wireless second communication means (62),
The main information processing means (30) collects information from the first sub information processing means and the second sub information processing means via a wired or wireless third communication means (60).
The position estimation system according to claim 1.
前記第2サブ情報処理手段(20)は、前記空気調和システムの前記第2空気調和機の室外ユニット(52a)に設けられ、
前記第1受信機(11,12,13)は、前記空気調和システムの前記第1空気調和機の複数の室内ユニット(51b、51c、51d)それぞれに設けられ、
前記第2受信機(21,22,23)は、前記空気調和システムの前記第2空気調和機の複数の室内ユニット(52b、52c、52d)それぞれに設けられ、
前記第1通信手段(61)は、前記空気調和システムの前記第1空気調和機の室外ユニットと複数の室内ユニットとの間の信号線を兼ねており、
前記第2通信手段(62)は、前記空気調和システムの前記第2空気調和機の室外ユニットと複数の室内ユニットとの間の信号線を兼ねている、
請求項2に記載の位置推定システム。 The first sub information processing means (10) includes an outdoor unit (51a) of the first air conditioner of an air conditioner system (50) including a first air conditioner (51) and a second air conditioner (52). Provided in
The second sub information processing means (20) is provided in an outdoor unit (52a) of the second air conditioner of the air conditioning system,
The first receiver (11, 12, 13) is provided in each of the plurality of indoor units (51b, 51c, 51d) of the first air conditioner of the air conditioning system,
The second receiver (21, 22, 23) is provided in each of the plurality of indoor units (52b, 52c, 52d) of the second air conditioner of the air conditioning system,
The first communication means (61) doubles as a signal line between the outdoor unit and the plurality of indoor units of the first air conditioner of the air conditioning system,
The second communication means (62) serves also as a signal line between the outdoor unit and the plurality of indoor units of the second air conditioner of the air conditioning system.
The position estimation system according to claim 2.
前記第2サブ情報処理手段(20)は、前記第2候補を1つだけ決定する、
請求項1から3のいずれかに記載の位置推定システム。 The first sub information processing means (10) determines only one first candidate,
The second sub information processing means (20) determines only one second candidate.
The position estimation system according to claim 1.
前記第2サブ情報処理手段(20)は、前記電界強度が大きい前記第2受信機からの情報を前記第2候補とする決定を行う、
請求項1から4のいずれかに記載の位置推定システム。 The first sub information processing means (10) determines information from the first receiver having a large electric field strength as the first candidate,
The second sub information processing means (20) determines information from the second receiver having a large electric field strength as the second candidate.
The position estimation system according to claim 1.
前記第2サブ情報処理手段(20)は、前記電界強度が大きい複数の前記第2受信機からの情報を基に、1つの前記第2候補を演算して決定する、
請求項1から4のいずれかに記載の位置推定システム。 The first sub information processing means (10) calculates and determines one first candidate based on information from the plurality of first receivers having a large electric field strength,
The second sub information processing means (20) calculates and determines one second candidate based on information from the plurality of second receivers having a large electric field strength.
The position estimation system according to claim 1.
請求項1から6のいずれかに記載の位置推定システム。 The main information processing means performs the estimation process using both the first candidate and the second candidate based on arrangement information of the plurality of first receivers and the plurality of second receivers, Or, select whether to perform the estimation process using only one of the first candidate and the second candidate.
The position estimation system according to claim 1.
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