JP2021009123A - Positioning device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、測位装置に関し、特に、無線端末と複数の固定局のそれぞれとの間の距離に基づいて、無線端末の位置を測定する測位装置に関する。 The present invention relates to a positioning device, and more particularly to a positioning device that measures the position of a wireless terminal based on the distance between the wireless terminal and each of a plurality of fixed stations.
無線端末の位置を測定する測位システムにつき研究開発が行われている。無線端末は、位置が既知である複数の固定局との間で無線信号を送受信することで、各固定局までの距離を測定する。情報処理装置は、無線端末から距離測定結果を取得し、無線端末から各固定局までの距離に基づいて無線端末の位置を求める。このような測位システムは、建造物内における人の居場所の確認や、工場における在庫管理等への応用が期待されている。 Research and development is being carried out on a positioning system that measures the position of wireless terminals. The wireless terminal measures the distance to each fixed station by transmitting and receiving a wireless signal to and from a plurality of fixed stations whose positions are known. The information processing device acquires the distance measurement result from the wireless terminal and obtains the position of the wireless terminal based on the distance from the wireless terminal to each fixed station. Such a positioning system is expected to be applied to confirmation of the whereabouts of people in a building, inventory management in a factory, and the like.
測位システムとして、以下の特許文献1には、ビーコン装置を保持する移動体の位置を探索するシステムが記載されている。このシステムでは、複数の携帯端末のそれぞれがビーコン装置から送信されたビーコン信号を受信して、ビーコン装置までの距離を求める。移動体探索サーバは、各携帯端末の位置と、ビーコン装置までの距離を表す情報を各携帯端末から取得し、ビーコン装置の位置を求める。
As a positioning system, the following
また、特許文献2には、無線タグ距離測定装置が記載されている。無線タグ距離測定装置は、無線タグに距離測定信号を送信し、それに応じて無線タグから送信された到来信号を受信する。無線タグ距離測定装置は、距離測定信号を送信してから到来信号を受信するまでの時間に基づいて、無線タグ距離測定装置から無線タグまでの距離を測定する。この文献には、複数の無線タグ距離測定装置による距離測定結果に基づいて、無線タグの位置を求めることが記載されている。
Further,
非特許文献1には、位置が未知である測定対象のノードと、位置が既知である3つの参照ノードのそれぞれとの間の距離を求め、3点測位法によって測定対象の位置を求める技術が記載されている。3点測位法は、参照ノードの位置を中心とし、参照ノードまでの距離を半径とする円を、3つの参照ノードのそれぞれについて求め、3つの円の交点を測定対象のノードの位置として求める測位方法である。
Non-Patent
無線端末の測位を行うシステムでは、無線信号を用いて無線端末の測位が行われる。したがって、無線信号の伝搬状況によっては、測位精度が充分でないことがある。 In a system for positioning a wireless terminal, positioning of the wireless terminal is performed using a wireless signal. Therefore, the positioning accuracy may not be sufficient depending on the propagation condition of the radio signal.
本発明は、無線端末の位置を高精度で求めることを目的とする。 An object of the present invention is to obtain the position of a wireless terminal with high accuracy.
本発明は、第1固定局、第2固定局および第3固定局のそれぞれと無線端末との間の距離測定値を、前記第1固定局、前記第2固定局および前記第3固定局のうちの少なくとも1つ、または、前記無線端末から取得する情報取得処理と、前記第1固定局と前記無線端末との間の第1距離測定値、前記第2固定局と前記無線端末との間の第2距離測定値および前記第3固定局と前記無線端末との間の第3距離測定値のうち少なくとも1つを補正する距離補正処理と、前記距離補正処理が施された前記第1距離測定値、前記第2距離測定値および前記第3距離測定値に基づいて、前記無線端末の位置を求める位置決定処理と、を実行し、前記距離補正処理は、前記第1固定局の位置を中心とし、前記第1距離測定値を半径とする第1円、前記第2固定局の位置を中心とし、前記第2距離測定値を半径とする第2円、および、前記第3固定局の位置を中心とし、前記第3距離測定値を半径とする第3円のうち少なくとも1つの半径を各円の幾何学的関係に基づいて変化させ、半径を変化させた後の円に対応する距離測定値を補正する処理であり、前記距離補正処理は、さらに、前記第1円、前記第2円および前記第3円のうち2つが2点で交差する交差関係、または、前記第1円、前記第2円および前記第3円のうち2つが1点で接触する1点接触関係が成立し、かつ、残りの1つの円が他の2つの円のうち一方に包含され、あるいは、当該残りの1つの円が当該他の2つの円のうちの一方を包含する場合に、前記交差関係または前記1点接触関係が維持されるか、あるいは、前記交差関係にあった2つの円について前記1点接触関係を成立させるという条件の下で、内包している円の半径を小さくし、かつ、内包されている円の半径を大きくする内包解消処理を含むことを特徴とする。 In the present invention, the measured distance between each of the first fixed station, the second fixed station and the third fixed station and the wireless terminal is measured by the first fixed station, the second fixed station and the third fixed station. At least one of them, or the information acquisition process acquired from the wireless terminal, the first distance measurement value between the first fixed station and the wireless terminal, and between the second fixed station and the wireless terminal. The distance correction process for correcting at least one of the second distance measurement value and the third distance measurement value between the third fixed station and the wireless terminal, and the first distance to which the distance correction process is performed. A position determination process for obtaining the position of the wireless terminal based on the measured value, the second distance measured value, and the third distance measured value is executed, and the distance correction process determines the position of the first fixed station. A first circle centered on the first distance measurement value as a radius, a second circle centered on the position of the second fixed station and a radius on the second distance measurement value, and a third fixed station The distance corresponding to the circle after changing the radius of at least one of the third circles centered on the position and having the radius of the third distance measurement value based on the geometrical relationship of each circle. The distance correction process is a process of correcting the measured value, and the distance correction process further includes an intersection relationship in which two of the first circle, the second circle, and the third circle intersect at two points, or the first circle. A one-point contact relationship is established in which two of the second circle and the third circle contact at one point, and the remaining one circle is included in one of the other two circles, or the rest. When one circle of the above includes one of the other two circles, the crossing relationship or the one-point contact relationship is maintained, or the two circles having the crossing relationship are described in the above 1 It is characterized by including an inclusion elimination process in which the radius of the included circle is reduced and the radius of the included circle is increased under the condition that a point contact relationship is established.
望ましくは、前記内包解消処理は、前記交差関係および前記1点接触関係のいずれも維持されず、かつ、前記交差関係にあった2つの円について前記1点接触関係が成立することとならない場合には、内包している円、または、内包されている円の一方のみの半径を変化させる処理を含む。 Desirably, the inclusion elimination process does not maintain either the crossing relationship or the one-point contact relationship, and the one-point contact relationship is not established for the two circles in the crossing relationship. Includes a process of changing the radius of only one of the contained circles or the contained circle.
また、本発明は、第1固定局、第2固定局および第3固定局のそれぞれと無線端末との間の距離測定値を、前記第1固定局、前記第2固定局および前記第3固定局のうちの少なくとも1つ、または、前記無線端末から取得する情報取得処理と、前記第1固定局と前記無線端末との間の第1距離測定値、前記第2固定局と前記無線端末との間の第2距離測定値および前記第3固定局と前記無線端末との間の第3距離測定値のうち少なくとも1つを補正する距離補正処理と、前記距離補正処理が施された前記第1距離測定値、前記第2距離測定値および前記第3距離測定値に基づいて、前記無線端末の位置を求める位置決定処理と、を実行し、前記距離補正処理は、前記第1固定局の位置を中心とし、前記第1距離測定値を半径とする第1円、前記第2固定局の位置を中心とし、前記第2距離測定値を半径とする第2円、および、前記第3固定局の位置を中心とし、前記第3距離測定値を半径とする第3円のうち少なくとも1つの半径を各円の幾何学的関係に基づいて変化させ、半径を変化させた後の円に対応する距離測定値を補正する処理であり、前記距離補正処理は、さらに、前記第1円、前記第2円および前記第3円のうち2つが2点で交差する交差関係、または、前記第1円、前記第2円および前記第3円のうち2つが1点で接触する1点接触関係が成立し、かつ、残りの1つの円が、当該他の2つの円のいずれにも2点で交差することも1点で接触することもない場合に、前記交差関係または前記1点接触関係にある2つの円のうち、前記残りの1つの円からの中心距離が長い方である遠方円と交わるように、前記遠方円と前記残りの1つの円の半径を変化させる処理を含むことを特徴とする。 Further, in the present invention, the distance measurement value between each of the first fixed station, the second fixed station and the third fixed station and the wireless terminal is set to the first fixed station, the second fixed station and the third fixed. Information acquisition processing acquired from at least one of the stations or the wireless terminal, a first distance measurement value between the first fixed station and the wireless terminal, the second fixed station and the wireless terminal The distance correction process for correcting at least one of the second distance measurement value between the three fixed stations and the third distance measurement value between the third fixed station and the wireless terminal, and the first distance correction process. A position determination process for determining the position of the wireless terminal based on the one distance measurement value, the second distance measurement value, and the third distance measurement value is executed, and the distance correction process is performed on the first fixed station. The first circle centered on the position and the radius of the first distance measurement value, the second circle centered on the position of the second fixed station and the radius of the second distance measurement value, and the third fixed At least one radius of the third circle centered on the position of the station and the radius measured at the third distance is changed based on the geometrical relationship of each circle, and corresponds to the circle after the radius is changed. The distance correction process is a process of correcting the distance measurement value to be performed, and the distance correction process further includes an intersection relationship in which two of the first circle, the second circle, and the third circle intersect at two points, or the first. A one-point contact relationship is established in which two of the circle, the second circle, and the third circle contact at one point, and the remaining one circle is at two points on either of the other two circles. When neither intersects nor touches at one point, the distant circle having the longer center distance from the remaining one of the two circles having the crossing relationship or the one-point contact relationship It is characterized by including a process of changing the radius of the far circle and the remaining one circle so as to intersect.
また、本発明は、第1固定局、第2固定局および第3固定局のそれぞれと無線端末との間の距離測定値を、前記第1固定局、前記第2固定局および前記第3固定局のうちの少なくとも1つ、または、前記無線端末から取得する情報取得処理と、前記第1固定局と前記無線端末との間の第1距離測定値、前記第2固定局と前記無線端末との間の第2距離測定値および前記第3固定局と前記無線端末との間の第3距離測定値のうち少なくとも1つを補正する距離補正処理と、前記距離補正処理が施された前記第1距離測定値、前記第2距離測定値および前記第3距離測定値に基づいて、前記無線端末の位置を決定する位置決定処理と、を実行し、前記距離補正処理は、前記第1固定局の位置を中心とし、前記第1距離測定値を半径とする第1円、前記第2固定局の位置を中心とし、前記第2距離測定値を半径とする第2円、および、前記第3固定局の位置を中心とし、前記第3距離測定値を半径とする第3円のうち少なくとも1つの半径を各円の幾何学的関係に基づいて変化させ、半径を変化させた後の円に対応する距離測定値を補正する処理であり、前記距離補正処理では、前記第1円、前記第2円および前記第3円の中に、一方が他方を内包する2つの円があり、残りの1つの円が、他の2つの円のいずれをも包含することなく、当該他の2つの円のいずれにも包含されることない場合に、当該他の2つの円のうち内包している円の半径を小さくし、かつ、内包されている円の半径を大きくする内包解消処理を最初に実行することを特徴とする。 Further, in the present invention, the measured distance between each of the first fixed station, the second fixed station and the third fixed station and the wireless terminal is set to the first fixed station, the second fixed station and the third fixed. Information acquisition processing acquired from at least one of the stations or the wireless terminal, a first distance measurement value between the first fixed station and the wireless terminal, the second fixed station and the wireless terminal The distance correction process for correcting at least one of the second distance measurement value between the three fixed stations and the third distance measurement value between the third fixed station and the wireless terminal, and the first distance correction process. A position determination process for determining the position of the wireless terminal based on the one distance measurement value, the second distance measurement value, and the third distance measurement value is executed, and the distance correction process is performed on the first fixed station. The first circle centered on the position of, the first distance measurement value as the radius, the second circle centered on the position of the second fixed station, and the second distance measurement value as the radius, and the third At least one radius of the third circle centered on the position of the fixed station and having the third distance measurement value as the radius is changed based on the geometrical relationship of each circle, and the radius is changed to a circle. It is a process of correcting the corresponding distance measurement value. In the distance correction process, there are two circles in the first circle, the second circle, and the third circle, one of which includes the other, and the rest. If one circle does not include either of the other two circles and is not included in either of the other two circles, the circle contained in the other two circles. It is characterized in that the inclusion elimination process is first executed to reduce the radius of the circle and increase the radius of the included circle.
望ましくは、前記距離補正処理を複数回に亘って繰り返し実行し、各前記距離補正処理は、先に実行した前記距離補正処理で前記第1円、前記第2円または前記第3円の半径を大きくし、または、小さくしたときは、後に実行する前記距離補正処理で前記第1円、前記第2円または前記第3円の半径を小さくせず、または、大きくしない。 Desirably, the distance correction process is repeatedly executed a plurality of times, and each of the distance correction processes performs the radius of the first circle, the second circle, or the third circle in the previously executed distance correction process. When it is increased or decreased, the radius of the first circle, the second circle, or the third circle is not reduced or increased in the distance correction process executed later.
望ましくは、前記距離補正処理が施された前記第1円と前記第2円の交点、前記距離補正処理が施された前記第2円と前記第3円の交点、および前記距離補正処理が施された前記第3円と前記第1円の交点を頂点とする測位用の三角形に基づいて前記無線端末の位置を求める。 Desirably, the intersection of the first circle and the second circle subjected to the distance correction process, the intersection of the second circle and the third circle subjected to the distance correction process, and the distance correction process are performed. The position of the wireless terminal is obtained based on the positioning triangle having the intersection of the third circle and the first circle as the apex.
望ましくは、前記距離補正処理が施された前記第1円と前記第2円との交点が複数ある場合には複数の交点のうちの1つを第1の頂点とし、前記距離補正処理が施された前記第2円と前記第3円との交点が複数ある場合には複数の交点のうちの1つを第2の頂点とし、前記距離補正処理が施された前記第3円と前記第1円との交点が複数ある場合には複数の交点のうちの1つを第3の頂点とする前記測位用の三角形を求め、前記測位用の三角形が複数あるときは、複数の前記測位用の三角形のうち頂点間の距離の合計値が最小である三角形に基づいて、前記無線端末の位置を求める。 Desirably, when there are a plurality of intersections of the first circle and the second circle to which the distance correction process has been performed, one of the plurality of intersections is set as the first vertex and the distance correction process is performed. When there are a plurality of intersections between the second circle and the third circle, one of the plurality of intersections is set as the second apex, and the third circle and the third circle subjected to the distance correction process are used. When there are a plurality of intersections with one circle, the positioning triangle having one of the plurality of intersections as the third vertex is obtained, and when there are a plurality of positioning triangles, the plurality of positioning triangles are obtained. The position of the wireless terminal is obtained based on the triangle in which the total value of the distances between the vertices is the smallest.
望ましくは、前記距離補正処理が施された前記第1円と前記第2円との交点が複数ある場合には複数の交点のうちの1つを第1の頂点とし、前記距離補正処理が施された前記第2円と前記第3円との交点が複数ある場合には複数の交点のうちの1つを第2の頂点とし、前記距離補正処理が施された前記第3円と前記第1円との交点が複数ある場合には複数の交点のうちの1つを第3の頂点とする前記測位用の三角形を求め、前記測位用の三角形が複数あるときは、複数の前記測位用の三角形のうち面積が最小である三角形に基づいて、前記無線端末の位置を求める。 Desirably, when there are a plurality of intersections of the first circle and the second circle to which the distance correction process has been performed, one of the plurality of intersections is set as the first apex and the distance correction process is performed. When there are a plurality of intersections between the second circle and the third circle, one of the plurality of intersections is set as the second apex, and the distance correction process is performed on the third circle and the third circle. When there are a plurality of intersections with one circle, the positioning triangle having one of the plurality of intersections as the third apex is obtained, and when there are a plurality of positioning triangles, the plurality of positioning triangles are obtained. The position of the wireless terminal is obtained based on the triangle having the smallest area among the triangles of.
望ましくは、前記測位用の三角形の重心に基づいて前記無線端末の位置を求める。 Desirably, the position of the wireless terminal is determined based on the center of gravity of the positioning triangle.
本発明によれば、無線端末の位置を高精度で求めることができる。 According to the present invention, the position of the wireless terminal can be obtained with high accuracy.
(1)測位システムの構成
図1には、本発明の実施形態に係る測位システム10が示されている。測位システム10は、無線端末12、固定局14−1〜14−3、ネットワーク無線装置16、通信回線18および情報処理装置20を備えている。無線端末12は、固定局14−1〜14−3のそれぞれとの間で無線信号の送受信を行い、各固定局までの距離を測定する。ネットワーク無線装置16は、無線端末12との間で無線通信を行い、無線端末12による測定結果を示す測定情報を取得する。ネットワーク無線装置16は、無線端末12から取得した測定情報を、インターネット等の通信回線18を介して情報処理装置20に送信する。測位装置としての情報処理装置20は、測定情報に含まれる各距離測定値を、後述する距離補正処理によって補正し、補正後の各距離測定値に基づいて無線端末12の位置を測定する。
(1) Configuration of Positioning System FIG. 1 shows a
(2)測位システムで実行される基本処理
測位システム10で実行される基本的処理について説明する。無線端末12は、固定局14−1〜14−3のそれぞれとの間で無線信号の送受信を行い、各固定局までの距離を測定し、各距離測定値を取得する。無線端末12は、距離測定値r1〜r3を含む測定情報を生成する。ただし、距離測定値r1〜r3は、それぞれ、無線端末12から固定局14−1〜14−3までの距離の測定値である。無線端末12は、ネットワーク無線装置16との間で無線通信を行い、測定情報をネットワーク無線装置16に送信する。ネットワーク無線装置16は測定情報を受信し、通信回線18を介して情報処理装置20に送信する。情報処理装置20は、ネットワーク無線装置16から通信回線18を介して測定情報を受信する。
(2) Basic processing executed by the positioning system The basic processing executed by the
情報処理装置20は、測定情報から距離測定値r1〜r3を取得し、距離測定値r1〜r3に対して距離補正処理を施す。距離補正処理は、3つの距離測定値r1〜r3のうちの2つの距離測定値に対する補正を、3つの距離測定値から2つを選択する3種類の組み合わせについて順に実行する処理である。先に補正された2つの距離測定値は、次以降の距離測定値の補正に用いられる。距離補正処理は、複数回に亘って繰り返し実行してもよい。
The
情報処理装置20は、固定局14−1〜14−3のそれぞれの位置を予め記憶している。情報処理装置20は、距離補正処理が施された距離測定値r1、r2およびr3を用いて無線端末12の位置を求める。すなわち、固定局14−1の位置を中心P1とし、距離測定値r1を半径とする円C1と、固定局14−2の位置を中心P2とし、距離測定値r2を半径とする円C2と、固定局14−3の位置を中心P3とし、距離測定値r3を半径とする円C3との交点を無線端末12の位置として求める。
The
基本処理の具体例について図2を参照して説明する。図2(a)には、固定局14−1〜14−3の位置である固定局位置P1〜P3と、距離補正処理が実行される前の距離測定値r1〜r3が模式的に示されている。円C1〜C3は、それぞれ、固定局位置P1〜P3を中心とし、半径をそれぞれ距離測定値r1〜r3とする円である。この図に示されている例では、円C1〜円C3は相互に交差しておらず、さらに、相互に1点で接触もしておらず、距離測定値r1〜r3のいずれにも誤差が含まれている。
A specific example of the basic processing will be described with reference to FIG. In FIG. 2 (a), the fixed
距離補正処理は、3つの距離測定値r1〜r3のうちの2つの距離測定値riおよびrjに対し、円CiおよびCjが2点で交差するか、1点で接触するように距離測定値riおよびrjを補正する。例えば、このような処理を、距離測定値r1およびr2の組に対して実行し、距離測定値r2およびr3の組に対して実行し、さらに、距離測定値r3およびr1の組に対して実行する。この例では、距離測定値r1〜r3は最初の値よりも大きくなるように補正される。図2(b)には、距離補正処理が実行された後の距離測定値r1〜r3が模式的に示されている。この図に示されている例では円C1〜円C3は相互に交差しており、円C1〜円C3の円周で囲まれる領域P内の位置が、無線端末12の位置として求められる。
In the distance correction process, the circles C i and C j intersect at two points or come into contact with two distance measured values r i and r j out of the three distance measured values r 1 to r 3. The distance measurement values r i and r j are corrected as described above. For example, such processing is performed on a pair of distance measurements r 1 and r 2, a pair of distance measurements r 2 and r 3 , and further distance measurements r 3 and r 1. Execute for the set of. In this example, the distance measurements r 1 to r 3 are corrected to be greater than the initial values. In FIG. 2 (b), the distance correction processing distance measurement r 1 ~r 3 after being performed is shown schematically. In the example shown in this figure, circles C 1 to C 3 intersect each other, and the position in the area P surrounded by the circumference of circles C 1 to C 3 is defined as the position of the
基本処理では、距離補正処理を繰り返し実行しても第1円C1〜第3円C3が相互に交差または1点で接触しない場合がある。なお、以下の説明では、2つの円が1点で接触している状態、および2つの円が2点で交差している状態の両者を含めて、2つの円が接触しているという。 In the basic process, even if the distance correction process is repeatedly executed, the first circle C 1 to the third circle C 3 may not intersect each other or come into contact with each other at one point. In the following description, it is said that the two circles are in contact with each other, including the state where the two circles are in contact with each other at one point and the state where the two circles are in contact with each other at two points.
例えば、図3(a)に示されているように、第1円C1が第3円C3を包含しており、第2円C2が第1円C1および第3円C3のいずれにも包含されず、第1円C1および第3円C3に接触しない場合について説明する。図3(b)に示されているように、第1円C1および第2円C2のそれぞれの半径を大きくして第1円C1および第2円C2を交差させると、第1円C1の円周と第3円C3の円周との間の距離が長くなる。 For example, as shown in FIG. 3 (a), the first circle C 1 includes the third circle C 3 , and the second circle C 2 is the first circle C 1 and the third circle C 3 . A case will be described in which the case is not included in any of the above and does not come into contact with the first circle C 1 and the third circle C 3 . As shown in FIG. 3 (b), when crossing the first circle C 1 and the second circular C 2 to increase the respective radii of the first circular C 1 and the second circular C 2, the first the distance between the circumference and the circumference of the third circular C 3 circles C 1 becomes longer.
次に、図3(c)に示されているように、第1円C1の半径を小さくし、第3円C3の半径を大きくして、第1円C1および第3円C3を1点で接触させると、第1円C1の円周と第2円C2の円周が離れて、第1円C1および第2円C2は交差しなくなる。この状態で、図3(a)の状態から図3(b)の状態に変化させる処理と同様に、第1円C1および第2円C2のそれぞれの半径を大きくして第1円C1および第2円C2を交差させると、再び、第1円C1の円周と第3円C3の円周とが離れる。このように、第1円C1および第2円C2のそれぞれの半径を大きくして第1円C1および第2円C2を接触させる処理と、第1円C1の半径を小さくし、第3円C3の半径を大きくして第1円C1および第3円C3を接触させる処理を繰り返し実行したとしても、第1円C1〜第3円C3が相互に接触する状態には収束せず、無線端末12の位置を求めることが困難となってしまう。以下に示される制限付き距離補正処理は、このような非収束状態を回避するものである。
Next, as shown in FIG. 3 (c), the first circle radius of C 1 can be reduced, by increasing the radius of the third circular C 3, first circular C 1 and third circular C 3 When they are brought into contact with each other at one point, the circumference of the first circle C 1 and the circumference of the second circle C 2 are separated, and the first circle C 1 and the second circle C 2 do not intersect. In this state, the radius of each of the first circle C 1 and the second circle C 2 is increased in the same manner as in the process of changing from the state of FIG. 3 (a) to the state of FIG. When the 1 and the 2nd circle C 2 are crossed, the circumference of the 1st circle C 1 and the circumference of the 3rd circle C 3 are separated again. In this way, the process of contacting the first circle C 1 and the second circular C 2 to increase the respective radii of the first circular C 1 and the second circular C 2, the first circle radius of C 1 small , even when repeatedly executes contacting the first circle C 1 and the third circular C 3 by increasing the radius of the third circular C 3, first circular C 1 ~ third circular C 3 are in contact with each other It does not converge to the state, and it becomes difficult to obtain the position of the
制限付き距離補正処理は、第1円C1〜第3円C3の幾何学的関係に応じて課される制限(ルール)に従って、これら3つの円のうち少なくとも1つの円の半径を変化させ、半径を変化させた後の円に対応する距離測定値を補正する処理である。 The limited distance correction process changes the radius of at least one of these three circles according to the restrictions (rules) imposed according to the geometrical relationship of the first circle C 1 to the third circle C 3. , It is a process of correcting the distance measurement value corresponding to the circle after changing the radius.
(3)制限付き距離補正処理
(3−1)制限付き距離補正処理において適用されるルール
制限付き距離補正処理は、次のルール1〜6に従って実行される。ルール1〜5は、2つの円の両方の半径を変化させることを前提としたものである。
(3) Restricted distance correction process (3-1) Rules applied in the restricted distance correction process The restricted distance correction process is executed according to the following
(i)ルール1
第1円C1〜第3円C3の中に、内包関係にある2つの円があり、残りの1つの円が、他の2つの円と内包関係にないときは、内包関係を解消する距離調整処理を最初に実行する。ここで内包関係とは、2つの円のうち一方が他方を包含するような2つの円の関係をいう。本願明細書でいう内包関係は、一方の円の内側にある他方の円が、一方の円に1点で接触する状態を含まないものとする。
(I)
If there are two circles in the first circle C 1 to the third circle C 3 that have an intensional relationship, and the remaining one circle does not have an intensional relationship with the other two circles, the intensional relationship is canceled. The distance adjustment process is executed first. Here, the intensional relationship refers to the relationship between two circles in which one of the two circles includes the other. The inclusion relationship referred to in the specification of the present application does not include a state in which the other circle inside one circle contacts one circle at one point.
(ii)ルール2
先に実行した距離調整処理によって半径を大きくした円については、後に実行する距離調整処理によって半径を小さくしない。同様に、先に実行した距離調整処理によって半径を小さくした円については、後に実行する距離調整処理によって半径を大きくしない。
(Ii)
For a circle whose radius has been increased by the distance adjustment process executed earlier, the radius is not decreased by the distance adjustment process executed later. Similarly, for a circle whose radius has been reduced by the distance adjustment process executed earlier, the radius is not increased by the distance adjustment process executed later.
(iii)ルール3
内包関係にある2つの円について、内包関係を解消する距離調整処理は、内包している側の円の半径を小さくし、内包されている側の円の半径を大きくすることで行う。
(Iii)
For the two circles having an intensional relationship, the distance adjustment process for eliminating the intensional relationship is performed by reducing the radius of the circle on the inclusive side and increasing the radius of the circle on the inclusive side.
(iv)ルール4
第1円C1〜第3円C3の中に接触する2つの円があり、残りの1つの円が、他の2つのいずれとも接触しないときには、残りの1つの円と、他の2つの円のうちの一方との間で距離調整処理を実行する。この距離調整処理は、他の2つの円の交差関係または1点接触関係が維持されるように、あるいは、交差関係にあった2つの円について1点接触関係を成立させるように実行される。
(Iv) Rule 4
When there are two circles in contact in the first circle C 1 to the third circle C 3 , and the remaining one circle does not contact any of the other two, the remaining one circle and the other two circles. Execute the distance adjustment process with one of the circles. This distance adjustment process is executed so that the crossing relationship or the one-point contact relationship of the other two circles is maintained, or the one-point contact relationship is established for the two circles that are in the crossing relationship.
(v)ルール5
第1円C1〜第3円C3のうちの1つの円(円A)が、他の2つ(円Bおよび円C)のいずれとも接触もしないときは、円Bおよび円Cのうち、円Aとの間の中心距離が長い方と、円Aとの間で距離調整処理を実行する。
(V) Rule 5
When one circle (circle A) of the first circle C 1 to the third circle C 3 does not make contact with any of the other two (circle B and circle C), the circle B and the circle C , The distance adjustment process is executed between the one having the longer center distance from the circle A and the circle A.
(iv)ルール6
ルール1〜5に定められた制限によって、2つの円の両方の半径を変化させることができない場合には、残りの1つの円の半径を変化させる処理を実行する。
(Iv) Rule 6
If the radii of both of the two circles cannot be changed due to the restrictions stipulated in
(3−2)要素処理
制限付き距離補正処理において実行される要素処理について説明する。要素処理には、内包解消処理および接近処理がある。内包解消処理は、内包関係にある2つの円の内包関係を解消する処理であり、ルール3に従って行われる。内包解消処理では、原則として、内包する側の円の半径が小さくされ、内包される側の円の半径が大きくされる。接近処理は、内包関係になく、かつ、接触していない2つの円の半径を大きくし、これら2つの円を接触させる処理である。
(3-2) Element processing The element processing executed in the limited distance correction processing will be described. Element processing includes inclusion elimination processing and approach processing. The inclusion elimination process is a process of eliminating the inclusion relationship of two circles having an inclusion relationship, and is performed according to
ここで、2つの円を接触させるとは、2つの円を1点で接触させることに加えて、2つの円を2点で交差させることも含む。また、2つの円が接触している状態は、2つの円が1点で接触している状態に加えて、2つの円が2点で交差している状態を含む。 Here, bringing the two circles into contact includes not only contacting the two circles at one point but also crossing the two circles at two points. Further, the state in which the two circles are in contact includes a state in which the two circles are in contact at one point and a state in which the two circles intersect at two points.
接近処理では、原則として2つの円の両方の半径が大きくされる。制限付き距離補正処理は、第1円C1〜第3円C3から選択された2つの円について、上記ルールに従って内包解消処理または接近処理を実行するものである。 In the approach process, in principle, the radii of both of the two circles are increased. In the limited distance correction process, the inclusion elimination process or the approach process is executed for the two circles selected from the first circle C 1 to the third circle C 3 according to the above rule.
(3−2−1)内包解消処理
内包解消処理について説明する。図4(a)には、円Ciと、円Ciを内包する円Cjが示されている。円Ciの中心と円Cjとの間の距離はdijである。内包解消処理では、円Ciおよび円Cjを1点で接触させるため、円Ciの半径riおよび円Cjの半径rjが、それぞれ、(数1)および(数2)に従って補正される。
(3-2-1) Encapsulation elimination processing The inclusion elimination processing will be described. FIG. 4A shows a circle C i and a circle C j including the circle C i . The distance between the center of the circle C i and the circle C j is di j . In encapsulated resolving process, for contacting the circle C i and the circle C j at one point, the radius r j of radius r i and the circle C j circle C i, respectively, the correction according to equation (1) and (Equation 2) Will be done.
(数1)ri←(ri+rj−dij)/2+δi
(数2)rj←(ri+rj+dij)/2−δj
(Number 1) r i ← (r i + r j -d ij) / 2 + δ i
(Number 2) r j ← (r i + r j + d ij) / 2-δ j
ただし、記号「←」は、左側の値を右側の数式によって更新することを意味する。また、マージンδiおよびδjは、余裕を以て円Ciおよび円Cjを接触させるための正の値である。マージンδiおよびδjは0であってもよい。 However, the symbol "←" means that the value on the left side is updated by the formula on the right side. The margins δ i and δ j are positive values for bringing the circles C i and the circle C j into contact with each other with a margin. The margins δ i and δ j may be 0.
(数1)は、図4(b)を参照した幾何学的解析によって導かれる。図4(b)には、補正前の円Ciおよび円Cjの関係が示されている。補正後の円CiおよびCjは、補正前の円Ciの円周と補正前の円Cjの円周とを最短で結ぶ周間線分Aの中点で接触する。補正における円Ciの半径の増加分および補正における円Cjの半径の減少分は、いずれも周間線分Aの長さLの半分である。周間線分Aの長さLは、(数3)で表される。 (Equation 1) is derived by geometric analysis with reference to FIG. 4 (b). FIG. 4B shows the relationship between the circle C i and the circle C j before correction. The corrected circles C i and C j come into contact with each other at the midpoint of the perimeter line segment A that connects the circumference of the circle C i before correction and the circumference of the circle C j before correction at the shortest. The increase in the radius of the circle C i in the correction and the decrease in the radius of the circle C j in the correction are both half the length L of the circumferential line segment A. The length L of the circumferential line segment A is represented by (Equation 3).
(数3)L=rj−(dij+ri) (Number 3) L = r j - ( d ij + r i)
したがって、補正後の円Ciおよび円Cjの半径RiおよびRjは、それぞれ、(数4)および(数5)で表される。 Therefore, the radii R i and R j of the corrected circles C i and C j are represented by (Equation 4) and (Equation 5), respectively.
(数4)Ri=ri+L/2=ri+[rj−(dij+ri)]/2
=(ri+rj−dij)/2
(数5)Rj=rj−L/2=rj−[rj−(dij+ri)]/2
=(ri+rj+dij)/2
(Number 4) R i = r i + L / 2 = r i + [r j - (d ij + r i)] / 2
= (R i + r j − dij ) / 2
(Equation 5) R j = r j −L / 2 = r j − [r j − (d ij + r i )] / 2
= (R i + r j + dij ) / 2
(数1)および(数2)は、右辺の式として、それぞれ(数4)および(数5)を当てはめ、それぞれ、マージンδiを加算し、マージンδjを減算したものである。図4(c)には補正後の円Ciおよび円Cjが示されている。 In (Equation 1) and (Equation 2), (Equation 4) and (Equation 5) are applied as the equations on the right side, respectively, the margin δ i is added, and the margin δ j is subtracted, respectively. FIG. 4C shows the corrected circles C i and C j .
(3−2−2)接近処理
次に、接近処理について説明する。接近処理は、円Ciおよび円Cjが内包関係になく、かつ、接触もしていないとき、すなわち、円Ciおよび円Cjが離れているときに実行される。
(3-2-2) Approach processing Next, the approach processing will be described. The approach process is executed when the circles C i and C j are not inclusive and are not in contact with each other, that is, when the circles C i and C j are separated from each other.
補正後の円Ciの半径Riが、補正前の円Ciの半径riのa倍であるとし、補正後の円Cjの半径Rjが、補正前の円Cjの半径rjのa倍であるとした場合において、補正後の円Ciおよび円Cjが1点で接触するときの条件は、(数6)で表される。 Radius R i of the circle C i after correction, and is a multiple of the radius r i of the pre-correction circle C i, the radius R j of the circle C j after correction, the radius r of the pre-correction circle C j in case of the an a multiple of j, conditions when the circle C i and the circle C j corrected is in contact at one point can be expressed by equation (6).
(数6)a・(ri+rj)=dij (Number 6) a · (r i + r j) = d ij
したがって、(数7)のように倍率aが求められる。
(数7)a=dij/(ri+rj)
Therefore, the magnification a is obtained as in (Equation 7).
(Number 7) a = d ij / ( r i + r j)
接近処理では、円Ciおよび円Cjを1点で接触させるため、円Ciの半径riおよび円Cjの半径rjが、それぞれ、次の(数8)および(数9)に従って補正される。 In approaching process, for contacting the circle C i and the circle C j at one point, the radius r j of radius r i and the circle C j circle C i, respectively, in accordance with the following equation (8) and (9) It will be corrected.
(数8)ri←a・ri+δi=ri・dij/(ri+rj)+δi
(数9)rj←a・rj+δj=rj・dij/(ri+rj)+δj
(Number 8) r i ← a · r i + δ i = r i · d ij / (r i + r j) + δ i
(Number 9) r j ← a · r j + δ j = r j · d ij / (r i + r j) + δ j
(3−2−3)接触維持処理
内包解消処理および接近処理はいずれも、2つの円に対して実行する処理である。3つの円のうち2つが接触するときに、これら2つの円のうちいずれかと、残りの1つの円に対して内包解消処理または接近処理を実行するときは、接触維持処理が実行される。接触維持処理は、接触する2つの円のうちいずれかと、残りの1つの円に対して内包解消処理または接近処理を実行する際に、接触状態にあった2つの円の接触状態を維持する処理であり、ルール4に従って行われる。
(3-2-3) Contact maintenance process Both the inclusion elimination process and the approach process are processes executed for two circles. When two of the three circles come into contact with each other, the contact maintenance process is executed when the inclusion elimination process or the approach process is executed for one of the two circles and the remaining one circle. The contact maintenance process is a process of maintaining the contact state of the two circles that were in contact with each other when the inclusion removal process or the approach process is executed for one of the two circles in contact with the remaining one circle. And it is done according to rule 4.
すなわち、接触維持処理では、交差関係または1点接触関係にある2つの円について交差関係または1点接触関係を維持するか、あるいは、交差関係にあった2つの円について1点接触関係を成立させるという接触維持条件の下で、処理対象の2つの円の半径が補正される。 That is, in the contact maintenance process, the crossing relationship or the one-point contact relationship is maintained for the two circles having the crossing relationship or the one-point contact relationship, or the one-point contact relationship is established for the two circles having the crossing relationship. Under the contact maintenance condition, the radii of the two circles to be processed are corrected.
具体的には、内包解消処理において、円Ciの半径riおよび円Cjの半径rjが、それぞれ、(数1)および(数2)によって補正されるとした場合に、上記の接触維持条件が成立し得ない場合には、円Ciおよび円Cjのうち一方の半径が一定にされ、他方のみが補正される。すなわち、内包解消処理に準ずる処理において円Ciの半径を一定にし、円Cjの半径を補正する場合には、円Cjの半径を減少させ、円Ciの半径をそのまま維持する。円Cjの半径は、内包関係が解消されるまで、所定の刻み幅で減少させる。また、内包解消処理に準ずる処理において円Cjの半径を一定にし、円Ciの半径を補正する場合には、円Ciの半径を増加させ、円Cjの半径をそのまま維持する。円Ciの半径は、内包関係が解消されるまで、所定の刻み幅で増加させる。 Specifically, the inclusion cancellation processing, when the radius r j of radius r i and the circle C j circle C i is, respectively, were to be corrected by the equation (1) and (Equation 2), the contact of the If the maintenance condition is not satisfied, it is one of the radius of the circle C i and the circle C j is constant, only the other is corrected. That is, when the radius of the circle C i is made constant and the radius of the circle C j is corrected in the process similar to the inclusion elimination process, the radius of the circle C j is reduced and the radius of the circle C i is maintained as it is. The radius of the circle C j is contained until the relationship is eliminated, reducing a predetermined step size. Further, when the radius of the circle C j is made constant and the radius of the circle C i is corrected in the process similar to the inclusion elimination process, the radius of the circle C i is increased and the radius of the circle C j is maintained as it is. The radius of the circle C i is contained until the relationship is eliminated, increasing by a predetermined step size.
同様に、接近処理において、円Ciの半径riおよび円Cjの半径が、それぞれ、(数8)および(数9)によって補正されるとした場合に、上記の接触維持条件が成立し得ない場合には、円Ciおよび円Cjのうち一方の半径が一定にされ、他方のみが補正される。すなわち、接近処理に準ずる処理において円Ciの半径を一定にし、円Cjの半径を補正する場合には、円Cjの半径を増加させ、円Ciの半径をそのまま維持する。円Cjの半径は、円Ciおよび円Cjが接触するまで、所定の刻み幅で増加させる。また、接近処理に準ずる処理において円Cjの半径を一定にし、円Ciの半径を補正する場合には、円Ciの半径を増加させ、円Cjの半径をそのまま維持する。円Ciの半径は、円Ciおよび円Cjが接触するまで、所定の刻み幅で増加させる。 Similarly, in the proximity process, the radius of the radius r i and the circle C j circle C i is, when respectively, are corrected by the equation (8) and (9), above the contact maintaining condition is satisfied If the resulting not is one of constant radius of the circle C i and the circle C j, only the other is corrected. That is, when the radius of the circle C i is made constant and the radius of the circle C j is corrected in the process similar to the approach process, the radius of the circle C j is increased and the radius of the circle C i is maintained as it is. The radius of the circle C j is to the circle C i and the circle C j are in contact, increasing by a predetermined step size. Further, when the radius of the circle C j is made constant and the radius of the circle C i is corrected in the process similar to the approach process, the radius of the circle C i is increased and the radius of the circle C j is maintained as it is. The radius of the circle C i until the circle C i and the circle C j are in contact, increasing by a predetermined step size.
なお、上記では、接触維持条件が維持されない場合に円Cjの半径を補正し、円Ciの半径をそのまま維持する処理、あるいは、円Ciの半径を補正し、円Cjの半径をそのまま維持する処理について説明した。接触維持条件が満足される限りにおいては、円Ciおよび円Cjの両者の半径を補正してもよいし、一方の半径を一定に維持し、他方の半径を補正してもよい。 In the above, when the contact maintenance condition is not maintained, the radius of the circle C j is corrected and the radius of the circle C i is maintained as it is, or the radius of the circle C i is corrected and the radius of the circle C j is adjusted. The process of maintaining it as it is was explained. As long as the contact maintenance conditions are satisfied, the radii of both the circle C i and the circle C j may be corrected, or one radius may be kept constant and the other radius may be corrected.
(4)制限付き距離補正処理の例
図5〜図14を参照して制限付き距離補正処理の例について説明する。制限付き距離補正処理では、情報処理装置20が、上記(3−2−1)および(3−2−2)で述べたような内包解消処理および接近処理を適宜実行する。内包解消処理においては、(数1)および(数2)に従う処理によって接触維持条件が成立しない場合には、情報処理装置20は、上記(3−2−3)で述べたような接触維持処理を実行する。接近処理においては、(数8)および(数9)に従う処理によって接触維持条件が成立しない場合には、情報処理装置20は、上記(3−2−3)で述べたような接触維持処理を実行する。なお、以下の第1〜第10のパターンの説明では、内包解消処理に準ずる処理(2つの円のうちいずれか一方の半径を一定とするように拡張された内包解消処理)と内包解消処理とを併せて内包解消処理という。同様に、接近処理に準ずる処理(2つの円のうちいずれか一方の半径を一定とするように拡張された接近処理)と接近処理とを併せて接近処理という。
(4) Example of Limited Distance Correction Processing An example of the limited distance correction processing will be described with reference to FIGS. 5 to 14. In the limited distance correction process, the
(4−1)第1のパターン
図5(a)〜図5(c)には、第1円C1〜第3円C3に対して制限付き距離補正処理を実行する場合の第1のパターンが示されている。図5(a)に示されているように、第1円C1〜第3円C3は相互に接触していない。情報処理装置20は、第1円C1および第2円C2に対して接近処理を実行する。図5(b)には、接近処理によって、第1円C1および第2円C2が1点で接触する状態となったことが示されている。
(4-1) First pattern In FIGS. 5 (a) to 5 (c), the first pattern in the case of executing the limited distance correction process for the first circle C 1 to the third circle C 3 is shown. The pattern is shown. As shown in FIG. 5A, the first circle C 1 to the third circle C 3 are not in contact with each other. The
図5(b)に示されているように、第1円C1の方が第2円C2に比べて第3円C3からの中心距離が長い。したがって、情報処理装置20は、ルール5に従い、第1円C1および第3円C3に対して接近処理を実行する。図5(c)には、接近処理によって、第1円C1〜第3円C3が相互に接触する状態となったことが示されている。図5(c)には、第1円C1と第2円C2の交点、第2円C2と第3円C3の交点、および第3円C3と第1円C1の交点を頂点とする測位用の三角形(以下、単に三角形という)の領域Qが示されている。情報処理装置20は、領域Qが占める範囲に基づいて無線端末12の位置を求める。
As shown in FIG. 5 (b), the center distance of the first circle C 1 from the third circle C 3 is longer than that of the second circle C 2 . Therefore, the
情報処理装置20が、三角形の領域が占める範囲に基づいて無線端末12の位置を求める処理は、その三角形の重心を無線端末12の位置として求める処理であってよい。
The process of determining the position of the
なお、情報処理装置20は、第1円C1と第2円C2との交点が複数ある場合には複数の交点のうちの1つを第1の頂点とし、第2円C2と第3円C3との交点が複数ある場合には複数の交点のうちの1つを第2の頂点とし、および第3円C3と第1円C1との交点が複数ある場合には複数の交点のうち1つを第3の頂点とする三角形の領域を求める。
In the
情報処理装置20は、このようにして求められた複数の三角形のうち頂点間の距離の合計値、すなわち、外周の長さが最小である三角形の領域が占める範囲に基づいて無線端末12の位置を求める。また、情報処理装置20は、複数の三角形のうち面積が最小である三角形の領域が占める範囲に基づいて無線端末12の位置を求めてもよい。情報処理装置20が、三角形の領域が占める範囲に基づいて無線端末12の位置を求める処理は、その三角形の重心を無線端末12の位置として求める処理であってよい。
The
(4−2)第2のパターン
図6(a)〜図6(c)には、第1円C1〜第3円C3に対して制限付き距離補正処理を実行する場合の第2のパターンが示されている。図6(a)に示されているように、第1円C1および第2円C2は2点で交差しており、残りの1つの円である第3円C3は、第1円C1および第2円C2のいずれとも接触しない。また、第1円C1の方が第2円C2に比べて第3円C3からの中心距離が長い。したがって、情報処理装置20は、ルール4および5に従い、第1円C1および第3円C3に対して接近処理を実行する。図6(b)には、接近処理によって、第1円C1および第3円C3が1点で接触する状態となったことが示されている。
(4-2) Second pattern In FIGS. 6 (a) to 6 (c), there is a second pattern in which the limited distance correction process is executed for the first circle C 1 to the third circle C 3 . The pattern is shown. As shown in FIG. 6A, the first circle C 1 and the second circle C 2 intersect at two points, and the remaining one circle, the third circle C 3, is the first circle. It does not come into contact with either C 1 or the second circle C 2 . Further, the center distance of the first circle C 1 is longer than that of the second circle C 2 from the third circle C 3 . Therefore, the
図6(b)に示されている状態では、第2円C2および第3円C3が接触していない。そこで、情報処理装置20は、第2円C2および第3円C3に対して接近処理を実行する。図6(c)には、接近処理によって、第1円C1〜第3円C3が相互に接触する状態となったことが示されている。図6(c)に示されている例では、第1円C1〜第3円C3は1点αで交わっている。情報処理装置20は、点αを無線端末12の位置として求める。
In the state shown in FIG. 6B, the second circle C 2 and the third circle C 3 are not in contact with each other. Therefore, the
なお、第1円C1〜第3円C3が1点αで交わらず、図5(c)に示されているように、第1円C1と第2円C2の交点、第2円C2と第3円C3の交点、および第3円C3と第1円C1の交点が生じるときは、情報処理装置20は、第1のパターンと同様の処理を実行する。すなわち、情報処理装置20は、これら3つの交点を頂点とする三角形の領域が占める範囲に基づいて無線端末12の位置を求める。情報処理装置20が、三角形の領域が占める範囲に基づいて無線端末12の位置を求める処理は、三角形の重心を無線端末12の位置として求める処理であってよい。
The first circle C 1 to the third circle C 3 do not intersect at one point α, and as shown in FIG. 5 (c), the intersection of the first circle C 1 and the second circle C 2 , the second When the intersection of the circle C 2 and the third circle C 3 and the intersection of the third circle C 3 and the first circle C 1 occur, the
また、情報処理装置20は、第1円C1と第2円C2との交点が複数ある場合には複数の交点のうちの1つを第1の頂点とし、第2円C2と第3円C3との交点が複数ある場合には複数の交点のうちの1つを第2の頂点とし、および第3円C3と第1円C1との交点が複数ある場合には複数の交点のうち1つを第3の頂点とする三角形の領域を求める。
Further, in the
情報処理装置20は、このようにして求められた複数の三角形のうち頂点間の距離の合計値、すなわち、外周の長さが最小である三角形の領域が占める範囲に基づいて無線端末12の位置を求める。また、情報処理装置20は、複数の三角形のうち面積が最小である三角形の領域が占める範囲に基づいて無線端末12の位置を求めてもよい。情報処理装置20が、三角形の領域が占める範囲に基づいて無線端末12の位置を求める処理は、三角形の重心を無線端末12の位置として求める処理であってよい。
The
(4−3)第3のパターン
図7(a)〜図7(c)には、第1円C1〜第3円C3に対して制限付き距離補正処理を実行する場合の第3のパターンが示されている。図7(a)に示されているように、第1円C1は第2円C2に包含され、第2円C2と第3円C3は2点で交差している。情報処理装置20は、ルール1に従い、第1円C1および第2円C2に対して内包解消処理を実行する。図7(b)には、内包解消処理によって、第1円C1および第2円C2が2点で接触する状態となったことが示されている。図7(b)に示されている状態では、第1円C1および第3円C3が接触していない。そこで、情報処理装置20は、第1円C1および第3円C3に対して接近処理を実行する。図7(c)には、第1円C1および第3円C3に対して接近処理が施されたことで、第1円C1〜第3円C3が相互に接触する状態となったことが示されている。
(4-3) Third pattern In FIGS. 7 (a) to 7 (c), there is a third pattern in which the limited distance correction process is executed for the first circle C 1 to the third circle C 3 . The pattern is shown. As shown in FIG. 7 (a), the first circular C 1 are encompassed second circular C 2, a second circular C 2 third circular C 3 intersect at two points. The
情報処理装置20は、第1のパターンおよび第2のパターンについて説明した処理と同様の処理によって、第1円C1と第2円C2の交点、第2円C2と第3円C3の交点、および第3円C3と第1円C1の交点に基づいて、無線端末12の位置を求めるための1つの三角形を求める。情報処理装置20は、その三角形の領域が占める範囲に基づいて無線端末12の位置を求める。
The
図7(c)に示されているように、第1円C1と第2円C2の交点には、交点β1および交点β2の2つがある。第2円C2と第3円C3の交点には、交点β3および交点β4の2つがある。第3円C3と第1円C1の交点は交点β5のみである。情報処理装置20は、交点β1および交点β2のうちの一方の交点、交点β3および交点β4のうちの一方の交点、ならびに交点β5を頂点とする三角形のうち、頂点間の距離の合計値が最小である三角形の領域が占める範囲に基づいて無線端末12の位置を求める。すなわち、頂点間の距離の合計値が最小である三角形の重心を無線端末12の位置として求める。情報処理装置20は、交点β1および交点β2のうちの一方の交点、交点β3および交点β4のうちの一方の交点、ならびに交点β5を頂点とする三角形のうち、面積が最小である三角形の領域が占める範囲に基づいて無線端末12の位置を求めてもよい。すなわち、面積が最小である三角形の重心を無線端末12の位置として求めてもよい。
As shown in FIG. 7 (c), there are two intersections of the first circle C 1 and the second circle C 2 , the intersection β 1 and the intersection β 2 . There are two intersections of the second circle C 2 and the third circle C 3 , the intersection β 3 and the intersection β 4 . The intersection of the third circle C 3 and the first circle C 1 is only the intersection β 5 . The
(4−4)第4のパターン
図8(a)〜図8(c)には、第1円C1〜第3円C3に対して制限付き距離補正処理を実行する場合の第4のパターンが示されている。図8(a)に示されているように、第1円C1は第2円C2に包含されている。第3円C3は、第1円C1および第2円C2のいずれをも包含せず、第1円C1および第2円C2のいずれにも包含されない。さらに、第3円C3は、第1円C1および第2円C2のいずれにも接触していない。情報処理装置20は、ルール1に従い、第1円C1および第2円C2に対して内包解消処理を実行する。図8(b)には、内包解消処理によって、第1円C1および第2円C2が1点で接触する状態となったことが示されている。
(4-4) Fourth pattern In FIGS. 8 (a) to 8 (c), there is a fourth pattern in which the limited distance correction process is executed for the first circle C 1 to the third circle C 3 . The pattern is shown. As shown in FIG. 8 (a), the first circle C 1 is included in the second circle C 2 . Third circular C 3 is any first circle C 1 and the second circular C 2 even without inclusion not encompassed in any of the first circular C 1 and the second circular C 2. Further, the third circle C 3 is not in contact with either the first circle C 1 or the second circle C 2 . The
図8(b)に示されているように、第3円C3は、第1円C1および第2円C2のいずれに対しても包含関係にない。さらに、第3円C3は、第1円C1および第2円C2のいずれにも接触していない。情報処理装置20は、ルール5に従い、第1円C1および第2円C2のうち、第3円C3との間の中心距離が長い第1円C1と、第3円C3に対して、接近処理を実行する。
As shown in FIG. 8 (b), the third circle C 3 is not inclusive with any of the first circle C 1 and the second circle C 2 . Further, the third circle C 3 is not in contact with either the first circle C 1 or the second circle C 2 . The
図8(c)には、接近処理によって、第1円C1〜第3円C3が相互に接触する状態となったことが示されている。情報処理装置20は、第1のパターン〜第3のパターンについて説明した処理と同様の処理によって、第1円C1と第2円C2の交点、第2円C2と第3円C3の交点、および第3円C3と第1円C1の交点に基づいて、無線端末12の位置を求めるための1つの三角形を求める。情報処理装置20は、その三角形の領域が占める範囲に基づいて無線端末12の位置を求める。
FIG. 8C shows that the first circle C 1 to the third circle C 3 are in contact with each other due to the approach process. The
(4−5)第5のパターン
図9(a)〜図9(c)には、第1円C1〜第3円C3に対して制限付き距離補正処理を実行する場合の第5のパターンが示されている。図9(a)に示されているように、第1円C1および第2円C2は、2点で交差している。また、第3円C3は、第1円C1および第2円C2を包含している。
(4-5) Fifth Pattern In FIGS. 9 (a) to 9 (c), a fifth pattern is shown in the case where the limited distance correction process is executed for the first circle C 1 to the third circle C 3 . The pattern is shown. As shown in FIG. 9A, the first circle C 1 and the second circle C 2 intersect at two points. Further, the third circle C 3 includes the first circle C 1 and the second circle C 2 .
情報処理装置20は、ルール5に従い、第1円C1および第2円C2のうち、第3円C3との間の中心距離が長い第2円C2と、第3円C3に対して、内包解消処理を実行する。図9(b)には、内包解消処理によって、第2円C2および第3円C3が1点で接触する状態となったことが示されている。
The
図9(b)に示されている状態では、第1円C1および第3円C3が接触していない。そこで、情報処理装置20は、第1円C1および第3円C3に対して接近処理を実行する。情報処理装置20は、第3円C3の半径を一定とした上で、第1円C1の半径のみを大きくしてもよい。これによって、第2円C2および第3円C3の1点接触関係が維持されながらも、図9(c)に示されているように、第1円C1〜第3円C3が相互に接触する状態となる。
In a state in which is being shown in FIG. 9 (b), the first circular C 1 and third circular C 3 is not in contact. Therefore, the
情報処理装置20は、第1のパターン〜第3のパターンについて説明した処理と同様の処理によって、第1円C1と第2円C2の交点、第2円C2と第3円C3の交点、および第3円C3と第1円C1の交点に基づいて、無線端末12の位置を求めるための1つの三角形を求める。情報処理装置20は、その三角形の領域が占める範囲に基づいて無線端末12の位置を求める。
The
(4−6)第6のパターン
図10(a)〜図10(c)には、第1円C1〜第3円C3に対して制限付き距離補正処理を実行する場合の第6のパターンが示されている。図10(a)に示されているように、第1円C1は第2円C2に包含され、第2円C2は第3円C3に包含されている。情報処理装置20は、第1円C1および第2円C2に対して内包解消処理を実行する。図10(b)には、内包解消処理によって、第1円C1および第2円C2が1点で接触する状態となったことが示されている。
(4-6) Sixth Pattern In FIGS. 10 (a) to 10 (c), the sixth pattern in the case of executing the limited distance correction processing for the first circle C 1 to the third circle C 3 is shown. The pattern is shown. As shown in FIG. 10 (a), the first circular C 1 are encompassed second circular C 2, the second circular C 2 is included in the third circular C 3. The
第1円C1および第2円C2に対する内包解消処理によって、第1円C1の半径は大きくされ、第2円C2の半径は小さくされる。したがって、次の処理において、第1円C1の半径を小さくし、第2円C2の半径を大きくすることはルール2によって許されない。そこで、情報処理装置20は、第1円C1および第3円C3に対して内包解消処理を実行する。この内包解消処理によって第1円C1と第3円C3は接触するが、第2円C2と第3円C3の内包関係は解消されない。そのため、情報処理装置20はルール6に従い、第3円C3のみ半径を小さくする。
By the inclusion elimination process for the first circle C 1 and the second circle C 2 , the radius of the first circle C 1 is increased and the radius of the second circle C 2 is decreased. Accordingly, in the next process, to reduce the first circle radius of C 1, it is not allowed by the
図10(c)には、上記の処理によって、第1円C1および第3円C3が2点で交差し、第1円C1および第2円C2が2点で交差し、第1円C1〜第3円C3が相互に接触する状態となったことが示されている。情報処理装置20は、第1のパターン〜第3のパターンについて説明した処理と同様の処理によって、第1円C1と第2円C2の交点、第2円C2と第3円C3の交点、および第3円C3と第1円C1の交点に基づいて、無線端末12の位置を求めるための1つの三角形を求める。情報処理装置20は、その三角形の領域が占める範囲に基づいて無線端末12の位置を求める。
In FIG. 10 (c), the first circle C 1 and the third circle C 3 intersect at two points, and the first circle C 1 and the second circle C 2 intersect at two points by the above processing. It is shown that the 1st circle C 1 to the 3rd circle C 3 are in contact with each other. The
(4−7)第7のパターン
図11(a)〜図11(c)には、第1円C1〜第3円C3に対して制限付き距離補正処理を実行する場合の第7のパターンが示されている。図11(a)に示されているように、第1円C1は第2円C2および第3円C3に包含され、第2円C2および第3円C3は2点で交差している。情報処理装置20は、第1円C1および第2円C2に対して内包解消処理を実行する。図11(b)には、内包解消処理によって、第1円C1および第2円C2が1点で接触する状態となったことが示されている。
(4-7) Seventh Pattern In FIGS. 11 (a) to 11 (c), the seventh pattern in the case of executing the limited distance correction processing for the first circle C 1 to the third circle C 3 is shown. The pattern is shown. As shown in FIG. 11 (a), the first circular C 1 are encompassed second circular C 2 and third circular C 3, second circular C 2 and third circular C 3 is crossed at two points doing. The
図11(b)に示されている状態では、第1円C1および第3円C3が接触していない。そこで、情報処理装置20は、第1円C1および第3円C3に対して内包解消処理を実行する。
In the state 11 shown (b), the first circular C 1 and third circular C 3 is not in contact. Therefore, the
図11(c)には、内包解消処理によって、第1円C1〜第3円C3が相互に接触する状態が示されている。情報処理装置20は、第1のパターン〜第3のパターンについて説明した処理と同様の処理によって、第1円C1と第2円C2の交点、第2円C2と第3円C3の交点、および第3円C3と第1円C1の交点に基づいて、無線端末12の位置を求めるための1つの三角形を求める。情報処理装置20は、その三角形の領域が占める範囲に基づいて無線端末12の位置を求める。
FIG. 11 (c) shows a state in which the first circle C 1 to the third circle C 3 come into contact with each other by the inclusion elimination process. The
(4−8)第8のパターン
図12(a)および図12(b)には、第1円C1〜第3円C3に対して制限付き距離補正処理を実行する場合の第8のパターンが示されている。図12(a)に示されているように、第1円C1および第2円C2は2点で交差している。また、第3円C3は、第1円C1に包含されている。
(4-8) Eighth pattern In FIGS. 12 (a) and 12 (b), the eighth pattern in the case of executing the limited distance correction process for the first circle C 1 to the third circle C 3 is shown. The pattern is shown. As shown in FIG. 12 (a), the first circle C 1 and the second circle C 2 intersect at two points. Further, the third circle C 3 is included in the first circle C 1 .
情報処理装置20は、ルール1に従い、第1円C1および第3円C3に対して内包解消処理を実行する。図12(b)には、内包解消処理によって、第1円C1および第3円C3が1点で接触する状態となると共に、第1円C1および第2円C2が2点で交差する状態が維持されていることが示されている。また、図12(b)には、第1円C1〜第3円C3が相互に接触する状態となったことが示されている。情報処理装置20は、第1のパターン〜第3のパターンについて説明した処理と同様の処理によって、第1円C1と第2円C2の交点、第2円C2と第3円C3の交点、および第3円C3と第1円C1の交点に基づいて、無線端末12の位置を求めるための1つの三角形を求める。情報処理装置20は、その三角形の領域が占める範囲に基づいて無線端末12の位置を求める。
The
(4−9)第9のパターン
図13(a)および図13(b)には、第1円C1〜第3円C3に対して制限付き距離補正処理を実行する場合の第9のパターンが示されている。図13(a)に示されているように、第1円C1および第3円C3は2点で交差し、第2円C2および第3円C3もまた2点で交差している。第1円C1および第2円C2は接触しておらず、包含関係にもない。
(4-9) Ninth Pattern In FIGS. 13 (a) and 13 (b), a ninth pattern is shown in the case where the limited distance correction process is executed for the first circle C 1 to the third circle C 3 . The pattern is shown. As shown in FIG. 13 (a), the first circle C 1 and the third circle C 3 intersect at two points, and the second circle C 2 and the third circle C 3 also intersect at two points. There is. The first circle C 1 and the second circle C 2 are not in contact with each other and are not inclusive.
情報処理装置20は、第1円C1および第2円C2に対して接近処理を実行する。図13(b)には、接近処理によって、第1円C1〜第3円C3が相互に接触する状態となったことが示されている。情報処理装置20は、第1のパターン〜第3のパターンについて説明した処理と同様の処理によって、第1円C1と第2円C2の交点、第2円C2と第3円C3の交点、および第3円C3と第1円C1の交点に基づいて、無線端末12の位置を求めるための1つの三角形を求める。情報処理装置20は、その三角形の領域が占める範囲に基づいて無線端末12の位置を求める。
The
(4−10)第10のパターン
図14(a)〜図14(c)には、第1円C1〜第3円C3に対して制限付き距離補正処理を実行する場合の第10のパターンが示されている。図14(a)に示されているように、第1円C1および第2円C2は接触しておらず、さらに、包含関係にもない。また、第1円C1および第2円C2は、いずれも第3円C3に包含され、第2円C2の方が第1円C1に比べて第3円C3との間の中心距離が長い。そこで、情報処理装置20は、第2円C2および第3円C3に対して内包解消処理を実行する。
(4-10) Tenth pattern In FIGS. 14 (a) to 14 (c), the tenth pattern in the case of executing the limited distance correction processing for the first circle C 1 to the third circle C 3 is shown. The pattern is shown. As shown in FIG. 14 (a), the first circle C 1 and the second circle C 2 are not in contact with each other and are not inclusive. Further, first circular C 1 and the second circular C 2 are both included in the third circular C 3, the direction of the second circular C 2 between the third circular C 3 as compared with the first circular C 1 The center distance of is long. Therefore, the
図14(b)には、内包解消処理によって、第2円C2および第3円C3が1点で接触する状態となったことが示されている。図14(b)に示されている状態では、第1円C1が第3円C3に内包されている。そこで、情報処理装置20は、第1円C1および第3円C3に対して、内包解消処理を実行する。
FIG. 14B shows that the second circle C 2 and the third circle C 3 are in contact with each other at one point due to the inclusion elimination process. In the state shown in FIG. 14B, the first circle C 1 is included in the third circle C 3 . Therefore, the
図14(c)には、第1円C1および第3円C3に対する内包解消処理によって、第1円C1〜第3円C3が相互に接触する状態となったことが示されている。情報処理装置20は、第1のパターン〜第3のパターンについて説明した処理と同様の処理によって、第1円C1と第2円C2の交点、第2円C2と第3円C3の交点、および第3円C3と第1円C1の交点に基づいて、無線端末12の位置を求めるための1つの三角形を求める。情報処理装置20は、その三角形の領域が占める範囲に基づいて無線端末12の位置を求める。
FIG. 14 (c), by inclusion resolving process for the first circle C 1 and the third circular C 3, first circular C 1 ~ third circular C 3 is indicated that a state of contact with each other There is. The
(5)ハードウエアの例
図15には、無線端末12のハードウエアの例が示されている。無線端末12は、無線部32および情報処理部34を備えている。無線部32は、情報処理部34から取得した情報を固定局14−1〜14−3またはネットワーク無線装置16に無線送信する。また、固定局14−1〜14−3またはネットワーク無線装置16から送信された無線信号を受信し、無線信号に含まれる情報を情報処理部34に出力する。
(5) Hardware Example FIG. 15 shows an example of the hardware of the
情報処理部34は、距離測定部36および測定情報生成部38を備えている。情報処理部34は、プログラムを実行するプロセッサを含んでもよい。この場合、情報処理部34は、プログラムを実行することによって、内部に距離測定部36および測定情報生成部38を構成する。
The
距離測定部36は、無線部32を介して、固定局14−1〜14−3のそれぞれと無線信号の送受信を行い、各固定局までの距離測定値r1〜r3を求める。測定情報生成部38は、距離測定値r1〜r3を含む測定情報を生成し、無線部32を介してネットワーク無線装置16に測定情報を無線送信する。
The
図16には、情報処理装置20のハードウエアの例が示されている。情報処理装置20は、インターフェイス50および情報処理部52を備えている。情報処理装置20は、サーバとして機能するコンピュータであってよい。インターフェイス50は、情報処理部52を通信回線18に接続する。情報処理部52は、情報取得部54、距離補正部56および位置決定部58を備えている。情報処理部52は、プログラムを実行するプロセッサを含んでもよい。この場合、情報処理部52は、プログラムを実行することによって、内部に各構成要素(情報取得部54、距離補正部56および位置決定部58)を構成する。
FIG. 16 shows an example of the hardware of the
情報取得部54は、インターフェイス50を介して通信回線18から測定情報を受信し、各固定局について求められた距離測定値r1〜r3を測定情報から取得する。距離補正部56は、3つの距離測定値r1〜r3に対し、制限付き距離補正処理を実行する。位置決定部58は、制限付き距離補正処理が実行された後の3つの距離測定値r1〜r3に基づいて、無線端末12の位置を求める。
The
(6)その他の実施形態
図17には、第2実施形態に係る測位システム100が示されている。測位システム100では、固定局14−1〜14−3が通信回線18に接続されている。固定局14−1〜14−3のそれぞれは、無線端末12との間の無線通信によって、それぞれ、距離測定値r1〜r3を取得する。固定局14−1〜14−3は、通信回線18を介して情報処理装置20に、それぞれ、距離測定値r1〜r3を送信する。また、固定局14−1〜14−3のうち少なくとも1つが、無線端末12との間の無線通信および他の固定局との間の通信によって、距離測定値r1〜r3をまとめて取得してもよい。固定局14−1〜14−3のうち、距離測定値r1〜r3をまとめて取得した固定局は、通信回線18を介して情報処理装置20に距離測定値r1〜r3を送信する。図16に示された情報取得部54は、インターフェイス50を介して、3つの固定局14−1〜14−3のうちの少なくとも1つから距離測定値r1〜r3を取得する。
(6) Other Embodiments FIG. 17 shows the
測位システムには、4つ以上の固定局が設けられていてもよい。この場合、4つ以上の固定局の中から選択された3つの固定局を用いて、無線端末12の位置が測定される。
The positioning system may be provided with four or more fixed stations. In this case, the position of the
10,100 測位システム、12 無線端末、14−1〜14−3 固定局、16 ネットワーク無線装置、18 通信回線、20 情報処理装置、32 無線部、34,52 情報処理部、36 距離測定部、38 測定情報生成部、50 インターフェイス、54 情報取得部、56 距離補正部、58 位置決定部。 10,100 Positioning system, 12 wireless terminals, 14-1 to 14-3 fixed stations, 16 network wireless devices, 18 communication lines, 20 information processing devices, 32 wireless units, 34, 52 information processing units, 36 distance measurement units, 38 measurement information generation unit, 50 interface, 54 information acquisition unit, 56 distance correction unit, 58 position determination unit.
Claims (9)
前記第1固定局と前記無線端末との間の第1距離測定値、前記第2固定局と前記無線端末との間の第2距離測定値および前記第3固定局と前記無線端末との間の第3距離測定値のうち少なくとも1つを補正する距離補正処理と、
前記距離補正処理が施された前記第1距離測定値、前記第2距離測定値および前記第3距離測定値に基づいて、前記無線端末の位置を求める位置決定処理と、を実行し、
前記距離補正処理は、
前記第1固定局の位置を中心とし、前記第1距離測定値を半径とする第1円、
前記第2固定局の位置を中心とし、前記第2距離測定値を半径とする第2円、および、
前記第3固定局の位置を中心とし、前記第3距離測定値を半径とする第3円のうち少なくとも1つの半径を各円の幾何学的関係に基づいて変化させ、半径を変化させた後の円に対応する距離測定値を補正する処理であり、
前記距離補正処理は、さらに、
前記第1円、前記第2円および前記第3円のうち2つが2点で交差する交差関係、または、前記第1円、前記第2円および前記第3円のうち2つが1点で接触する1点接触関係が成立し、かつ、残りの1つの円が他の2つの円のうち一方に包含され、あるいは、当該残りの1つの円が当該他の2つの円のうちの一方を包含する場合に、
前記交差関係または前記1点接触関係が維持されるか、あるいは、前記交差関係にあった2つの円について前記1点接触関係を成立させるという条件の下で、内包している円の半径を小さくし、かつ、内包されている円の半径を大きくする内包解消処理を含むことを特徴とする測位装置。 The distance measurement value between each of the first fixed station, the second fixed station and the third fixed station and the wireless terminal is set to at least one of the first fixed station, the second fixed station and the third fixed station. Or, the information acquisition process acquired from the wireless terminal,
A first distance measurement between the first fixed station and the radio terminal, a second distance measurement between the second fixed station and the radio terminal, and between the third fixed station and the radio terminal. Distance correction processing that corrects at least one of the third distance measurements in
A position determination process for determining the position of the wireless terminal based on the first distance measurement value, the second distance measurement value, and the third distance measurement value to which the distance correction process has been performed is executed.
The distance correction process
A first circle centered on the position of the first fixed station and having the first distance measurement value as a radius.
The second circle centered on the position of the second fixed station and the radius of the second distance measurement value, and
After changing the radius of at least one of the third circles centered on the position of the third fixed station and having the third distance measurement value as the radius based on the geometrical relationship of each circle, and changing the radius. It is a process to correct the distance measurement value corresponding to the circle of
The distance correction process further
An intersecting relationship in which two of the first circle, the second circle, and the third circle intersect at two points, or two of the first circle, the second circle, and the third circle contact at one point. The one-point contact relationship is established, and the remaining one circle is included in one of the other two circles, or the remaining one circle includes one of the other two circles. If you do
Under the condition that the crossing relationship or the one-point contact relationship is maintained, or the one-point contact relationship is established for the two circles in the crossing relationship, the radius of the contained circle is reduced. A positioning device that includes an inclusion elimination process that increases the radius of the included circle.
前記内包解消処理は、
前記交差関係および前記1点接触関係のいずれも維持されず、かつ、前記交差関係にあった2つの円について前記1点接触関係が成立することとならない場合には、内包している円、または、内包されている円の一方のみの半径を変化させる処理を含むことを特徴とする測位装置。 In the positioning apparatus according to claim 1,
The inclusion elimination process is
If neither the crossing relationship nor the one-point contact relationship is maintained, and the one-point contact relationship is not established for the two circles in the crossing relationship, the included circle or , A positioning device comprising a process of changing the radius of only one of the contained circles.
前記第1固定局と前記無線端末との間の第1距離測定値、前記第2固定局と前記無線端末との間の第2距離測定値および前記第3固定局と前記無線端末との間の第3距離測定値のうち少なくとも1つを補正する距離補正処理と、
前記距離補正処理が施された前記第1距離測定値、前記第2距離測定値および前記第3距離測定値に基づいて、前記無線端末の位置を求める位置決定処理と、を実行し、
前記距離補正処理は、
前記第1固定局の位置を中心とし、前記第1距離測定値を半径とする第1円、
前記第2固定局の位置を中心とし、前記第2距離測定値を半径とする第2円、および、
前記第3固定局の位置を中心とし、前記第3距離測定値を半径とする第3円のうち少なくとも1つの半径を各円の幾何学的関係に基づいて変化させ、半径を変化させた後の円に対応する距離測定値を補正する処理であり、
前記距離補正処理は、さらに、
前記第1円、前記第2円および前記第3円のうち2つが2点で交差する交差関係、または、前記第1円、前記第2円および前記第3円のうち2つが1点で接触する1点接触関係が成立し、かつ、残りの1つの円が、当該他の2つの円のいずれにも2点で交差することも1点で接触することもない場合に、前記交差関係または前記1点接触関係にある2つの円のうち、前記残りの1つの円からの中心距離が長い方である遠方円と交わるように、前記遠方円と前記残りの1つの円の半径を変化させる処理を含むことを特徴とする測位装置。 The distance measurement value between each of the first fixed station, the second fixed station and the third fixed station and the wireless terminal is set to at least one of the first fixed station, the second fixed station and the third fixed station. Or, the information acquisition process acquired from the wireless terminal,
A first distance measurement between the first fixed station and the radio terminal, a second distance measurement between the second fixed station and the radio terminal, and between the third fixed station and the radio terminal. Distance correction processing that corrects at least one of the third distance measurements in
A position determination process for determining the position of the wireless terminal based on the first distance measurement value, the second distance measurement value, and the third distance measurement value to which the distance correction process has been performed is executed.
The distance correction process
A first circle centered on the position of the first fixed station and having the first distance measurement value as a radius.
The second circle centered on the position of the second fixed station and the radius of the second distance measurement value, and
After changing the radius of at least one of the third circles centered on the position of the third fixed station and having the third distance measurement value as the radius based on the geometrical relationship of each circle, and changing the radius. It is a process to correct the distance measurement value corresponding to the circle of
The distance correction process further
An intersecting relationship in which two of the first circle, the second circle, and the third circle intersect at two points, or two of the first circle, the second circle, and the third circle contact at one point. When the one-point contact relationship is established and the remaining one circle does not intersect with any of the other two circles at two points or at one point, the intersection relationship or Of the two circles in the one-point contact relationship, the radii of the far circle and the remaining one circle are changed so as to intersect with the far circle having the longer center distance from the remaining one circle. A positioning device characterized by including processing.
前記第1固定局と前記無線端末との間の第1距離測定値、前記第2固定局と前記無線端末との間の第2距離測定値および前記第3固定局と前記無線端末との間の第3距離測定値のうち少なくとも1つを補正する距離補正処理と、
前記距離補正処理が施された前記第1距離測定値、前記第2距離測定値および前記第3距離測定値に基づいて、前記無線端末の位置を決定する位置決定処理と、を実行し、
前記距離補正処理は、
前記第1固定局の位置を中心とし、前記第1距離測定値を半径とする第1円、
前記第2固定局の位置を中心とし、前記第2距離測定値を半径とする第2円、および、
前記第3固定局の位置を中心とし、前記第3距離測定値を半径とする第3円のうち少なくとも1つの半径を各円の幾何学的関係に基づいて変化させ、半径を変化させた後の円に対応する距離測定値を補正する処理であり、
前記距離補正処理では、
前記第1円、前記第2円および前記第3円の中に、一方が他方を内包する2つの円があり、残りの1つの円が、他の2つの円のいずれをも包含することなく、当該他の2つの円のいずれにも包含されることない場合に、当該他の2つの円のうち内包している円の半径を小さくし、かつ、内包されている円の半径を大きくする内包解消処理を最初に実行することを特徴とする測位装置。 The distance measurement value between each of the first fixed station, the second fixed station and the third fixed station and the wireless terminal is set to at least one of the first fixed station, the second fixed station and the third fixed station. Or, the information acquisition process acquired from the wireless terminal,
A first distance measurement between the first fixed station and the radio terminal, a second distance measurement between the second fixed station and the radio terminal, and between the third fixed station and the radio terminal. Distance correction processing that corrects at least one of the third distance measurements in
A position determination process for determining the position of the wireless terminal based on the first distance measurement value, the second distance measurement value, and the third distance measurement value to which the distance correction process has been performed is executed.
The distance correction process
A first circle centered on the position of the first fixed station and having the first distance measurement value as a radius.
The second circle centered on the position of the second fixed station and the radius of the second distance measurement value, and
After changing the radius of at least one of the third circles centered on the position of the third fixed station and having the third distance measurement value as the radius based on the geometrical relationship of each circle, and changing the radius. It is a process to correct the distance measurement value corresponding to the circle of
In the distance correction process,
Within the first circle, the second circle and the third circle, there are two circles in which one contains the other, and the remaining one circle does not include any of the other two circles. , If it is not included in either of the other two circles, the radius of the contained circle of the other two circles is reduced, and the radius of the contained circle is increased. A positioning device characterized in that the inclusion elimination process is executed first.
前記距離補正処理を複数回に亘って繰り返し実行し、
各前記距離補正処理は、
先に実行した前記距離補正処理で前記第1円、前記第2円または前記第3円の半径を大きくし、または、小さくしたときは、後に実行する前記距離補正処理で前記第1円、前記第2円または前記第3円の半径を小さくせず、または、大きくしないことを特徴とする測位装置。 In the positioning apparatus according to any one of claims 1 to 4.
The distance correction process is repeatedly executed a plurality of times.
Each of the distance correction processes
When the radius of the first circle, the second circle, or the third circle is increased or decreased in the distance correction process executed earlier, the first circle, the first circle, said in the distance correction process executed later. A positioning device characterized in that the radius of the second circle or the third circle is not reduced or increased.
前記距離補正処理が施された前記第1円と前記第2円の交点、前記距離補正処理が施された前記第2円と前記第3円の交点、および前記距離補正処理が施された前記第3円と前記第1円の交点を頂点とする測位用の三角形に基づいて前記無線端末の位置を求めることを特徴とする測位装置。 In the positioning apparatus according to any one of claims 1 to 5,
The intersection of the first circle and the second circle subjected to the distance correction processing, the intersection of the second circle and the third circle subjected to the distance correction processing, and the distance correction processing performed. A positioning device characterized in that the position of the wireless terminal is obtained based on a positioning triangle having the intersection of the third circle and the first circle as an apex.
前記距離補正処理が施された前記第1円と前記第2円との交点が複数ある場合には複数の交点のうちの1つを第1の頂点とし、前記距離補正処理が施された前記第2円と前記第3円との交点が複数ある場合には複数の交点のうちの1つを第2の頂点とし、前記距離補正処理が施された前記第3円と前記第1円との交点が複数ある場合には複数の交点のうちの1つを第3の頂点とする前記測位用の三角形を求め、前記測位用の三角形が複数あるときは、複数の前記測位用の三角形のうち頂点間の距離の合計値が最小である三角形に基づいて、前記無線端末の位置を求めることを特徴とする測位装置。 In the positioning apparatus according to claim 6,
When there are a plurality of intersections of the first circle and the second circle to which the distance correction process has been performed, one of the plurality of intersections is set as the first vertex, and the distance correction process is performed. When there are a plurality of intersections between the second circle and the third circle, one of the plurality of intersections is set as the second apex, and the third circle and the first circle subjected to the distance correction process are used. When there are a plurality of intersections, the positioning triangle having one of the plurality of intersections as the third apex is obtained, and when there are a plurality of the positioning triangles, a plurality of the positioning triangles A positioning device characterized in that the position of the wireless terminal is obtained based on a triangle having the smallest total value of the distances between the vertices.
前記距離補正処理が施された前記第1円と前記第2円との交点が複数ある場合には複数の交点のうちの1つを第1の頂点とし、前記距離補正処理が施された前記第2円と前記第3円との交点が複数ある場合には複数の交点のうちの1つを第2の頂点とし、前記距離補正処理が施された前記第3円と前記第1円との交点が複数ある場合には複数の交点のうちの1つを第3の頂点とする前記測位用の三角形を求め、前記測位用の三角形が複数あるときは、複数の前記測位用の三角形のうち面積が最小である三角形に基づいて、前記無線端末の位置を求めることを特徴とする測位装置。 In the positioning apparatus according to claim 6,
When there are a plurality of intersections of the first circle and the second circle to which the distance correction process has been performed, one of the plurality of intersections is set as the first vertex, and the distance correction process is performed. When there are a plurality of intersections between the second circle and the third circle, one of the plurality of intersections is set as the second apex, and the third circle and the first circle subjected to the distance correction process are used. When there are a plurality of intersections, the positioning triangle having one of the plurality of intersections as the third apex is obtained, and when there are a plurality of the positioning triangles, a plurality of the positioning triangles A positioning device characterized in that the position of the wireless terminal is obtained based on a triangle having the smallest area.
前記測位用の三角形の重心に基づいて前記無線端末の位置を求めることを特徴とする測位装置。 In the positioning apparatus according to any one of claims 6 to 8.
A positioning device characterized in that the position of the wireless terminal is obtained based on the center of gravity of the positioning triangle.
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