JP4825159B2 - Wireless positioning system, moving object, and program - Google Patents

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  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Description

本発明は、自律型ロボット等の自律的に移動できる移動体が、無線測位可能な環境下で、障害物の影響による誤差を少なくし、高精度に測位を行う方法等に関する。   The present invention relates to a method for performing positioning with high accuracy by reducing an error due to an influence of an obstacle in an environment where a mobile body such as an autonomous robot that can move autonomously can perform wireless positioning.

自律的に移動を行う自律型ロボット等の移動体では、例えば、加速度センサ、ジャイロ等の自律型センサや車輪等の回転量を検出する自律型センサによる検出結果により、移動方向や、基準位置からの移動量(距離)を計測して、この計測結果に基づいて当該移動体の位置を推定することが行われている。   In a moving body such as an autonomous robot that moves autonomously, for example, from the detection direction by an autonomous sensor such as an acceleration sensor or a gyro, or an autonomous sensor that detects the amount of rotation of a wheel or the like, from a moving direction or a reference position. The amount of movement (distance) is measured, and the position of the moving body is estimated based on the measurement result.

この計測結果には誤差が生じる為、移動量の増加や時間経過により誤差が累積することで、正しい位置推定を行えなくなる。このため、誤差を適度に補正することが必要となる。補正手段として、例えば特許文献1に記載されているような、周囲に標識を設置し、それを画像処理技術により認識する方法や、地面に予め磁気や光学検知可能な印を埋め込むもしくは描きマーキングを施し、その位置をもって位置校正を行う方法がある。しかし、画像処理技術を用いるのはシステムが複雑になる。また地面へのマーキングは広い場所を移動するような場合、そのマーキングを数多くの地点に設置する必要が生じ、非効率的である。   Since an error occurs in the measurement result, the error cannot be correctly estimated by accumulating the error due to an increase in the movement amount or the passage of time. For this reason, it is necessary to correct the error appropriately. As a correction means, for example, as described in Patent Document 1, a sign is placed around and a method of recognizing it by an image processing technique, or a mark that can be magnetically or optically detected in advance on the ground or drawn marking is used. There is a method of performing position calibration based on the position. However, using an image processing technique complicates the system. In addition, when marking on the ground moves in a wide place, it is necessary to install the marking at many points, which is inefficient.

これに対して、近年、例えば特許文献2,3に記載のような、電波を用いて位置を特定するシステムが提案されている。この無線測位システムでは、複数の基地局から送信された信号をノードが受信し、受信時刻の差からノードの位置を検出している。
特公平6−61101号公報 特開2006−170891号公報 特開2005−117440号公報
On the other hand, in recent years, a system for specifying a position using radio waves, as described in Patent Documents 2 and 3, for example, has been proposed. In this wireless positioning system, a node receives signals transmitted from a plurality of base stations, and detects the position of the node from the difference in reception time.
Japanese Examined Patent Publication No. 6-61101 JP 2006-170891 A JP 2005-117440 A

上記特許文献2,3等の無線測位システムでは、障害物による直接波の遮断や直接波以外の電波(マルチパス波等)の影響がなければ、位置を高精度に求めることができる。
しかし、そのような環境は特殊であり、通常、何等かの障害物があることが多く、障害物による直接波の遮断や直接波以外の電波の影響で、測位できない、もしくは大きな誤差を含む結果となる場合が多い。
In the wireless positioning systems disclosed in Patent Documents 2 and 3 and the like, the position can be obtained with high accuracy if there is no direct wave blockage by an obstacle or influence of radio waves other than the direct wave (multipath wave or the like).
However, such an environment is special, and there are usually many obstacles. As a result, the positioning cannot be performed due to the obstruction of direct waves by obstructions or the influence of radio waves other than direct waves. In many cases.

本発明の課題は、上述したような無線測位システムにおいて、障害物による直接波の遮断や直接波以外の電波の影響で、無線測位ができない場合又は無線測位の結果に大きな誤差を含む場合にも、高精度で位置を求めることができる無線測位システム、移動体、そのプログラム等を提供することである。   The problem of the present invention is that, in the wireless positioning system as described above, even when the wireless positioning cannot be performed due to the blocking of the direct wave by the obstacle or the influence of the radio wave other than the direct wave, or the result of the wireless positioning includes a large error. It is to provide a wireless positioning system, a moving body, a program thereof and the like that can obtain a position with high accuracy.

本発明の移動体は、複数の基地局で囲まれた測位対象エリア内を自律移動する移動体であって、前記各基地局との無線通信を行って、該各無線通信によって得られる各基地局との測距データに基づいて現在位置座標を測位する無線測位手段と、自律型センサによって計測される移動方向と移動量に基づいて現在位置座標を推定する位置推定手段と、前記測位対象エリア内の任意の各地点毎に、前記無線測位手段によって前記無線測位を試みて、通信状態データと無線測位可否データを生成して、前記現在位置座標が無線測位できた場合には該無線測位で求めた該位置座標に対応付けて前記通信状態データと無線測位可否デ
ータを記憶し、無線測位できない場合には前記位置推定手段によって推定された位置座標に対応付けて前記通信状態データと無線測位可否データを記憶するデータ蓄積手段と、該データ蓄積手段に蓄積された情報を利用して、前記測位対象エリア内での任意の目的地への移動制御、あるいは任意の無線測位不能な地点の位置座標を求める手段とを有する。
The mobile body of the present invention is a mobile body that autonomously moves within a positioning target area surrounded by a plurality of base stations, and performs wireless communication with each base station, and each base obtained by each wireless communication. Wireless positioning means for positioning current position coordinates based on distance measurement data with a station, position estimation means for estimating current position coordinates based on a moving direction and a moving amount measured by an autonomous sensor, and the positioning target area At each arbitrary point, the wireless positioning means tries the wireless positioning, generates communication status data and wireless positioning availability data, and if the current position coordinates can be wirelessly positioned, the wireless positioning The communication state data and wireless positioning availability data are stored in association with the obtained position coordinates. If wireless positioning is not possible, the communication state data is associated with the position coordinates estimated by the position estimating means. And data storage means for storing wireless positioning availability data, and using the information stored in the data storage means, movement control to an arbitrary destination in the positioning target area, or arbitrary wireless positioning is impossible. Means for obtaining the position coordinates of the point.

移動体は無線測位を行いながら、移動範囲内の各場所で無線測位を行って各基地局との通信状況についてデータを蓄積しておく。そして、この蓄積データを利用することで、例えば目的地が無線測位不能エリア内にある場合に無線測位不能エリア内での移動距離が少なくて済むように移動制御したり、あるいは例えば無線測位不能エリア内の任意の地点の位置座標を正確に知ることができる。   While the mobile body performs wireless positioning, the mobile body performs wireless positioning at each location within the moving range and accumulates data on the communication status with each base station. Then, by using this accumulated data, for example, when the destination is in the wireless positioning impossible area, the movement control is performed so that the moving distance in the wireless positioning impossible area is short, or for example, the wireless positioning impossible area It is possible to accurately know the position coordinates of any point in the area.

より多くの場所で、無線測位を行って上記通信状況についてのデータを蓄積することで、このデータの蓄積量増加とともに、より多くの場所を高精度かつ効率的に測位できるようになる。   By performing wireless positioning at more locations and accumulating data on the communication status, more locations can be determined with high accuracy and efficiency as the amount of data accumulated increases.

上記移動体は、例えば更に、任意の目的地へ移動する場合、前記データ蓄積手段に該目的地の位置座標に対応付けた情報が記憶されており、且つそれが前記無線測位不能を示す情報である場合には、更に前記データ蓄積手段を参照して、該目的地に近い前記無線測位可能地点を経由して前記目的地へ移動するように前記移動制御を行う移動制御手段を有する。   For example, when the mobile body further moves to an arbitrary destination, information associated with the position coordinates of the destination is stored in the data storage means, and this is information indicating that the wireless positioning is impossible. In some cases, the apparatus further includes movement control means for performing the movement control so as to move to the destination via the wireless positioning possible point close to the destination with reference to the data storage means.

上記移動体は、例えば、現在位置が前記無線測位不能な任意の地点であり、且つ現在位置に至るまでに無線測位不能な状態のまま所定距離以上移動してきた場合には、前記データ蓄積手段を参照して、現在位置に近い前記無線測位可能地点を求め、該求めた地点へ前記位置推定手段による推定を行って移動して、該移動先で前記無線測位を行った結果と該推定結果との誤差に基づいて、前記無線測位不能な任意の地点の位置座標を求める。   For example, in the case where the current position is an arbitrary point where the current position is impossible and the wireless object has moved beyond a predetermined distance until reaching the current position, the data storage means is Referring to the wireless positioning possible point close to the current position, moving to the determined point by estimation by the position estimating means, and the result of performing the wireless positioning at the destination and the estimation result Based on the error, a position coordinate of an arbitrary point where wireless positioning is impossible is obtained.

上記移動体は、任意の地点で前記無線測位手段による無線測位を行った結果、現在位置座標の候補が2つあった場合、前記データ蓄積手段を参照して、該各候補の位置座標に対応付けた前記通信状態データがある場合には、該各通信状態データを用いて、現在位置座標を前記2つの候補のうちの1つに特定する。   When there are two current position coordinate candidates as a result of performing wireless positioning by the wireless positioning means at an arbitrary point, the moving body refers to the data storage means and corresponds to the position coordinates of each candidate. If there is the attached communication state data, the current position coordinates are specified as one of the two candidates using each communication state data.

あるいは、本発明の移動体は、複数の基地局で囲まれた測位対象エリア内を自律移動する移動体であって、前記各基地局との無線通信を行って、該各無線通信によって得られる各基地局との測距データに基づいて現在位置座標を測位する無線測位手段と、自律型センサによって計測される移動方向と移動量に基づいて現在位置座標を推定する位置推定手段と、前記測位対象エリア内の任意の各地点毎に、前記無線測位手段によって前記無線測位を試みて、通信状態データと無線測位可否データを生成して、前記現在位置座標が無線測位できた場合には該無線測位で求めた該位置座標に対応付けて前記通信状態データと無線測位可否データを記憶し、無線測位できない場合には前記位置推定手段によって推定された位置座標に対応付けて前記通信状態データと無線測位可否データを記憶するデータ蓄積手段と、その位置座標に関して既に前記データ蓄積手段にデータ記憶されている任意の地点で再度前記無線測位手段による無線測位を行った場合、前記データ蓄積手段に記憶されている前記通信状態データと、今回の通信状態データとを比較することで、環境変化を検知する環境変化検知手段とを有する。   Alternatively, the mobile body of the present invention is a mobile body that autonomously moves within a positioning target area surrounded by a plurality of base stations, and is obtained by performing wireless communication with each of the base stations. Wireless positioning means for positioning the current position coordinates based on distance measurement data with each base station, position estimation means for estimating the current position coordinates based on the movement direction and movement amount measured by the autonomous sensor, and the positioning For each arbitrary point in the target area, the wireless positioning means tries the wireless positioning, generates communication status data and wireless positioning availability data, and if the current position coordinates can be wirelessly positioned, the wireless positioning means The communication state data and wireless positioning availability data are stored in association with the position coordinates obtained by positioning. If wireless positioning is not possible, the communication is performed in association with the position coordinates estimated by the position estimating means. Data storage means for storing status data and wireless positioning availability data, and when the wireless positioning by the wireless positioning means is performed again at any point that is already stored in the data storage means with respect to its position coordinates, the data storage The communication state data stored in the means and the current communication state data are compared to have environment change detection means for detecting an environmental change.

上記蓄積データを利用することで、環境変化検知(人間の侵入等)を行うこともできるようになる。   By using the accumulated data, it becomes possible to detect environmental changes (such as human intrusion).

本発明の無線測位システム、移動体、そのプログラム等によれば、無線測位システムにおいて、障害物による直接波の遮断や直接波以外の電波の影響で、無線測位ができない場合又は無線測位の結果に大きな誤差を含む場合にも、高精度で位置を求めることができる。更に、無線測位不能エリアを実質的に狭めることもできる。あるいは、人の侵入や環境変化等の検知にも応用できる。   According to the wireless positioning system, the moving body, the program thereof, and the like of the present invention, in the wireless positioning system, when the wireless positioning cannot be performed due to the blocking of the direct wave by the obstacle or the influence of the radio wave other than the direct wave, or the result of the wireless positioning. Even when a large error is included, the position can be obtained with high accuracy. Furthermore, the area where radio positioning is impossible can be substantially narrowed. Alternatively, it can be applied to detection of human intrusion and environmental change.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本例の移動体のハードウェア構成図である。
図示の移動体10は、無線端末21、アンテナ22、ジャイロ23、回転数検知用エンコーダ24、及びコンピュータ30等を有する。尚、車輪、移動用モータ、操舵等の移動体10を移動させる為の構成は省略して示してある。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a hardware configuration diagram of the moving body of this example.
The illustrated moving body 10 includes a wireless terminal 21, an antenna 22, a gyro 23, a rotation speed detection encoder 24, a computer 30, and the like. In addition, the structure for moving the moving bodies 10, such as a wheel, a motor for a movement, and steering, is abbreviate | omitted and shown.

本例の移動体10は、2種類の方式によりそれぞれ当該移動体10の現在位置を求めている。すなわち、上記ジャイロ23及び回転数検知用エンコーダ24(これらを自律型センサと呼ぶ)によって移動体10の移動方向と移動量を計測することで移動体10の現在位置を推定する方式と、上記無線端末21及びアンテナ22によって後述する各基地局との無線通信を行うことで移動体10の現在位置を求める方式(上述した無線測位システム)とを有している。尚、無線端末21と各基地局との通信方式は、任意に決めてよいが、例えば上記特許文献2,3と同様、無線LANを利用してもよい。   The moving body 10 in this example obtains the current position of the moving body 10 by two types of methods. That is, a method of estimating the current position of the moving body 10 by measuring the moving direction and the moving amount of the moving body 10 by the gyro 23 and the rotation speed detection encoder 24 (which are called autonomous sensors), and the wireless The terminal 21 and the antenna 22 perform a wireless communication with each base station to be described later to obtain a current position of the moving body 10 (the above-described wireless positioning system). Note that the communication method between the wireless terminal 21 and each base station may be arbitrarily determined, but for example, a wireless LAN may be used as in Patent Documents 2 and 3.

上記ジャイロ23は、移動体10の移動方向検知用のセンサである。回転数検知用エンコーダ24は、不図示の移動用モータ又は駆動車輪の回転数を検知するセンサであり、検出した回転数に基づいて上記移動体10の移動量を算出できる。   The gyro 23 is a sensor for detecting the moving direction of the moving body 10. The rotational speed detection encoder 24 is a sensor that detects the rotational speed of a moving motor (not shown) or a driving wheel, and can calculate the amount of movement of the moving body 10 based on the detected rotational speed.

コンピュータ30は、CPU31、記録媒体(記憶装置)32、メモリ33、入出力インタフェース34等を有する。
CPU31は、当該移動体10全体を制御する為の中央処理装置であり、記録媒体32(記憶装置)に記憶されている各種アプリケーション・プログラムをメモリ33上に読出し・実行することにより、上述した現在位置の算出や、後述する図4、図5、図8等のフローチャート図に示す各種処理を実現する。
The computer 30 includes a CPU 31, a recording medium (storage device) 32, a memory 33, an input / output interface 34, and the like.
The CPU 31 is a central processing unit for controlling the entire mobile body 10, and reads and executes various application programs stored in the recording medium 32 (storage device) on the memory 33. The calculation of the position and various processes shown in flowcharts such as FIGS. 4, 5, and 8 to be described later are realized.

記録媒体(記憶装置)32は、例えばハードディスク、フラッシュメモリ、ROM、FD(フレキシブルディスク)、メモリカード等であり、上記CPU31に実行させる各種アプリケーション・プログラムを記憶している。また、後述する各地点毎の通信状態データ等が、記録媒体32に記憶・蓄積される。   The recording medium (storage device) 32 is, for example, a hard disk, flash memory, ROM, FD (flexible disk), memory card or the like, and stores various application programs to be executed by the CPU 31. Further, communication state data for each point, which will be described later, is stored / accumulated in the recording medium 32.

入出力インタフェース34には、無線端末21、ジャイロ23、及び回転数検知用エンコーダ24が接続しており、CPU31は、入出力インタフェース34を介して、例えば、ジャイロ23、及び回転数検知用エンコーダ24による移動方向、移動量等の測定結果を入力する。そして、これら測定結果に基づいて、当該移動体10の現在位置を推定する。尚、この推定処理は、既存技術であり、特に説明しない。あるいは、CPU31は、入出力インタフェース34を介して、無線端末21による無線通信(送信又は受信)の制御を行う。   The wireless terminal 21, the gyro 23, and the rotation speed detection encoder 24 are connected to the input / output interface 34, and the CPU 31 is connected via the input / output interface 34, for example, the gyro 23 and the rotation speed detection encoder 24. Input measurement results such as direction and amount of movement. And based on these measurement results, the present position of the mobile body 10 is estimated. This estimation process is an existing technique and will not be described in particular. Alternatively, the CPU 31 controls wireless communication (transmission or reception) by the wireless terminal 21 via the input / output interface 34.

以下、上記無線通信による測位システムについて図2を参照して説明する。
図2において図示の4個の基地局1〜4で囲まれたエリア(図示の点線の矩形のエリア)を測位対象エリアとする。移動体10は、基本的に、この測位対象エリア内を移動する。尚、基地局1〜4は無線基地局であり、上記の一例では無線LAN基地局となるが、この例に限らない。基地局1〜4は、以下に説明する無線測位の処理例に示す機能を備えている。
Hereinafter, the positioning system by wireless communication will be described with reference to FIG.
In FIG. 2, an area surrounded by the four base stations 1 to 4 shown in the drawing (a rectangular area shown by a dotted line in the drawing) is a positioning target area. The moving body 10 basically moves in this positioning target area. The base stations 1 to 4 are wireless base stations, and in the above example, they are wireless LAN base stations. However, the present invention is not limited to this example. The base stations 1 to 4 have the functions shown in the radio positioning processing example described below.

移動体10は、上記の通り、移動方向と移動量を計測できる自律型センサによる計測結果に基づいて、当該移動体10の現在位置を推定することができる。但し、上記の通り、移動量の増加や時間経過により誤差が累積する為、正確な位置推定を行えなくなる場合がある。一方、上記無線端末21等により各基地局1〜4との無線通信を行うことによって、現在位置を求めることができる。従来技術で説明した通り、このような無線測位では、障害物による直接波の遮断や直接波以外のマルチパス波などの影響がなければ、位置を高精度に求めることができる。しかしながら、従来技術の課題として説明した通り、障害物等によって無線測位できない場合がある。   As described above, the moving body 10 can estimate the current position of the moving body 10 based on the measurement result of the autonomous sensor capable of measuring the moving direction and the moving amount. However, as described above, since errors accumulate due to an increase in the amount of movement or the passage of time, accurate position estimation may not be performed. On the other hand, the current position can be obtained by performing wireless communication with each of the base stations 1 to 4 using the wireless terminal 21 or the like. As described in the related art, in such wireless positioning, the position can be obtained with high accuracy if there is no influence of a direct wave by an obstacle or a multipath wave other than the direct wave. However, as described as the problem of the prior art, wireless positioning may not be possible due to an obstacle or the like.

ここで、上記無線測位の処理例について説明しておく。
無線測位はTOA(Time Of Arrival)方式で以下のように行う。
(a)移動体10から例えば基地局1に向けて時刻t1tに電波を送信する。
(b)移動体10から発射された電波を基地局1が受信すると、一定の処理時間td1後、移動体10に向けて電波を送信する。
(c)移動体10が基地局1から送信された電波を時刻t1rに受信する。
(d)移動体10は予め例えば記録媒体32等に上記一定の処理時間td1を記憶しており、これと上記(a)〜(c)の処理によって得られた送信時刻t1t、受信時刻t1rとに基づいて、CPU11は以下の(1)式により移動体10と基地局1との距離d1を算出する。
d1=(t1r-t1t-td1)*c/2 (cは光速) ・・・(1)式
(e)他の基地局2〜4に対しても、それぞれ、上記(a)〜(d)の処理を行うことで、移動体10と、基地局2,3,4それぞれとの距離d2,d3,d4を求める(測距する)。
(f)基地局1〜4の位置はそれぞれ既知であり移動体10内に記憶されているので、上記処理で求められた距離d1〜d4により移動体10の現在位置を特定することができる。
Here, a processing example of the wireless positioning will be described.
Radio positioning is performed by the TOA (Time Of Arrival) method as follows.
(A) A radio wave is transmitted from the moving body 10 to the base station 1, for example, at time t1t.
(B) When the base station 1 receives the radio wave emitted from the mobile body 10, the radio wave is transmitted toward the mobile body 10 after a certain processing time td1.
(C) The mobile 10 receives the radio wave transmitted from the base station 1 at time t1r.
(D) The mobile unit 10 stores the fixed processing time td1 in advance in, for example, the recording medium 32, and the transmission time t1t and the reception time t1r obtained by the above processing (a) to (c). Based on the above, the CPU 11 calculates the distance d1 between the mobile body 10 and the base station 1 by the following equation (1).
d1 = (t1r-t1t-td1) * c / 2 (c is the speed of light) (1) Formula (e) For the other base stations 2 to 4, the above (a) to (d) By performing the above process, the distances d2, d3, d4 between the mobile object 10 and the base stations 2, 3, 4 are obtained (measured).
(F) Since the positions of the base stations 1 to 4 are known and stored in the moving body 10, the current position of the moving body 10 can be specified by the distances d1 to d4 obtained by the above processing.

ここで、図2に示す例では、測位対象エリア内に、2つの障害物P,Qがある。この場合、移動体10の位置によっては、障害物による直接波の遮断等によって無線通信出来ない基地局がある場合もある。しかし、たとえ1つの基地局との無線通信が出来なかったとしても、他の3つの基地局との無線通信が行えてそれぞれ距離を算出できたなら、この3つの距離によって移動体10の現在位置を特定することができる。また、2つの基地局としか無線通信が出来なかった場合には、後述するように、移動体10の現在位置を1つに特定できない場合もあれば、移動体10の現在位置を1つに特定できる場合もある。勿論、1つの基地局としか無線通信が出来なかった場合には、移動体10の現在位置は特定できない。   Here, in the example shown in FIG. 2, there are two obstacles P and Q in the positioning target area. In this case, depending on the position of the mobile object 10, there may be a base station that cannot perform wireless communication due to a direct wave blockage by an obstacle or the like. However, even if the wireless communication with one base station cannot be performed, if the wireless communication with the other three base stations can be performed and the distances can be calculated, the current position of the mobile unit 10 can be calculated based on the three distances. Can be specified. Further, when wireless communication can be performed only with two base stations, as will be described later, there may be cases where the current position of the mobile body 10 cannot be specified as one, or the current position of the mobile body 10 is reduced to one. Sometimes it can be identified. Of course, when wireless communication is possible with only one base station, the current position of the mobile unit 10 cannot be specified.

すなわち、2次元の位置を特定するためには、基本的には、移動体10が3個以上の基地局と直接波により測距(通信)できることが必要である。但し、上記の通り、2つの基地局としか無線通信が出来なかった場合でも、条件次第では、移動体10の現在位置を1つに特定できる場合もある。つまり、任意の2個の基地局と直接波により測距できた場合、2つの解(位置)が得られることになる。よって、位置を1つに特定する為には、例えば、得られた2つの解のうち1つのみが測定対象エリア内にある等の条件を満たすことが必要となる。   That is, in order to specify a two-dimensional position, basically, it is necessary that the mobile unit 10 can perform distance measurement (communication) with three or more base stations by direct waves. However, as described above, even when wireless communication can be performed with only two base stations, the current position of the mobile unit 10 may be specified as one depending on the conditions. That is, when distance measurement can be performed with any two base stations by direct waves, two solutions (positions) are obtained. Therefore, in order to specify one position, it is necessary to satisfy the condition that, for example, only one of the two obtained solutions is within the measurement target area.

例えば図2において、図上に三角印で示す位置Aからは、障害物Pがある為、基地局3
,4とは測距(直接波で通信)できず、基地局1,2の2つの基地局とのみ測距(直接波で通信)可能である。
For example, in FIG. 2, since there is an obstacle P from the position A indicated by a triangle in the figure, the base station 3
, 4 cannot be measured (communication by direct wave), but can be measured (communication by direct wave) only with the two base stations 1 and 2.

よって、位置Aにおいて測位を行うと、図2に示す上記位置A以外に、基地局1,2との距離が位置Aと同じである図示の位置A’が求められることになる(2つの解が得られる)。この例では、位置A’は測位対象エリア外であり、位置Aは測位対象エリア内であるので、位置を1つに特定できる(現在位置は位置Aであると判定できる)。一方、もし、得られた2つの解の両方が測位対象エリア内であったならば、どちらが現在位置であるのか判別できない(位置を1つに特定できない)。尚、上記の通り、各基地局1〜4の位置座標は記憶されているので、これらに基づいて測位対象エリアの領域は判別できる。   Therefore, when positioning is performed at the position A, in addition to the position A shown in FIG. 2, the illustrated position A ′ having the same distance from the base stations 1 and 2 as the position A is obtained (two solutions). Is obtained). In this example, since the position A ′ is outside the positioning target area and the position A is within the positioning target area, the position can be specified as one (the current position can be determined as the position A). On the other hand, if both of the two obtained solutions are within the positioning target area, it cannot be determined which is the current position (the position cannot be specified as one). As described above, since the position coordinates of the base stations 1 to 4 are stored, the area of the positioning target area can be determined based on these coordinates.

また、図2に示す測位不能エリアaは、移動体10と直接波で通信可能な基地局が1つだけとなるエリアである。よって、測位不能エリアa内で測位を行っても、移動体10の位置は特定できない。例えば、移動体10が、図2において図上丸印で示す位置で測位を行うと、障害物Qがある為に基地局1,3とは直接波による測距は出来ず、障害物Pがある為に基地局4との直接波による測距は出来ず、基地局2とだけ直接波による測距が行える。この様に、1つの基地局とだけしか測距が行えないので、移動体10の現在位置は特定できない。   Moreover, the positioning impossible area a shown in FIG. 2 is an area where only one base station can communicate with the mobile object 10 by direct waves. Therefore, even if positioning is performed in the positioning impossible area a, the position of the moving body 10 cannot be specified. For example, when the mobile object 10 performs positioning at the position indicated by a circle in FIG. 2, since there is an obstacle Q, the base station 1 and 3 cannot perform distance measurement by direct waves, and the obstacle P For this reason, it is not possible to perform distance measurement using direct waves with the base station 4, and it is possible to perform distance measurement using direct waves only with the base station 2. Thus, since the distance measurement can be performed only with one base station, the current position of the mobile body 10 cannot be specified.

また、図2に示す測位不能エリアbは、2つの基地局とのみ測距(直接波で通信)可能であるが位置を1つに特定できないエリアである。すなわち、上記2つの解の両方が測位対象エリア内もしくはその近辺となるエリアである。   Further, the positioning impossible area b shown in FIG. 2 is an area in which distance measurement (communication by direct wave) can be performed only with two base stations, but the position cannot be specified as one. That is, both of the above two solutions are areas within or near the positioning target area.

尚、マルチパス波によって通信が行えても、これによる測距結果は間違いである(誤差が非常に大きい)ので、実質的に、測距は出来ないものである。よって、ここでは、上記説明の通り、測距可能とは、直接波で通信可能なことを意味することにしている。   Even if communication can be performed using a multipath wave, the distance measurement result is incorrect (the error is very large), so that the distance measurement is practically impossible. Therefore, here, as described above, the fact that distance measurement is possible means that communication by direct waves is possible.

本手法では、予め又は運用中に随時、移動体10を上記測位対象エリア内を自由に移動させながら、測位対象エリア内の任意の各地点において上記無線測位を行って、図2に示す測位不能エリアa、bを判別可能とする為のデータや通信状態データ(後述する)を収集する。   In this method, the wireless positioning is performed at any point in the positioning target area while moving the mobile body 10 freely in the positioning target area at any time in advance or during operation, and positioning cannot be performed as shown in FIG. Data for enabling discrimination between areas a and b and communication status data (described later) are collected.

以下、上記通信状態データ等の収集処理について説明する。
まず予め、測位対象エリアを、例えば図3に示すように適当な大きさのM×Nのメッシュに分割しておき、これらメッシュの各点の位置座標を点(x,y)で表すものとする(x;1〜M、y;1〜N)。そして、移動体10を移動させつつ任意の各地点(x,y)において各基地局との無線通信を行って、通信状態データ等を記憶・蓄積していく。尚、必ずしも全ての地点で通信状態データ等を収集する必要はない。また、当然、障害物P,Qがあるエリアには、移動体10を移動させること自体できない。
Hereinafter, a process for collecting the communication state data and the like will be described.
First, the positioning target area is divided into M × N meshes of appropriate sizes as shown in FIG. 3, for example, and the position coordinates of each point of these meshes are represented by points (x, y). (X; 1 to M, y; 1 to N). Then, wireless communication with each base station is performed at any point (x, y) while moving the mobile body 10, and communication state data and the like are stored and accumulated. Note that it is not always necessary to collect communication state data and the like at all points. Of course, the moving body 10 cannot be moved to an area where the obstacles P and Q are present.

各地点(x,y)で収集する上記通信状態データは、例えば以下のように表される。
Data(x,y)=[ dp1, dp2, dp3, dp4]
ここでdp1〜dp4はそれぞれ移動体10と基地局1〜4との通信状態とし、0:通信不可能、1:直接波で通信可能、2:マルチパス波で通信可能、を意味するものとする。例えば、上記図2に示す地点Aにおいて、マルチパス通信がないとすると、上記の通り基地局1、2との間で直接波による通信が可能なので、地点Aにおける通信状態データは、[1,1,0,0]と表される。
The communication state data collected at each point (x, y) is expressed as follows, for example.
Data (x, y) = [dp1, dp2, dp3, dp4]
Here, dp1 to dp4 are communication states between the mobile unit 10 and the base stations 1 to 4, respectively, meaning 0: communication is impossible, 1: direct wave communication is possible, and 2: multipath wave communication is possible. To do. For example, if there is no multipath communication at the point A shown in FIG. 2, since direct wave communication is possible between the base stations 1 and 2 as described above, the communication status data at the point A is [1,1, 1,0,0].

また、上記通信状態データ以外に、更に、各地点(x,y)において無線測位可能か不能かを判定して、この判定結果(無線測位可能か不能かを示すデータ;以下、無線測位可否
データと呼ぶものとする)も記憶する。
In addition to the communication status data, it is further determined whether or not wireless positioning is possible at each point (x, y), and this determination result (data indicating whether or not wireless positioning is possible; hereinafter, wireless positioning availability data) Also called).

尚、メッシュの大きさは予め分かるので、任意の2つの地点間の距離は容易に算出できる。例えば、測位対象エリアが50m×30mでM=50、N=30としたならば、メッシュの大きさは1m×1mとなるので、例えば2つの地点(0,0)−(10,0)間の距離は、10mと算出できる。   Since the size of the mesh is known in advance, the distance between any two points can be easily calculated. For example, if the positioning target area is 50 m × 30 m and M = 50 and N = 30, the size of the mesh is 1 m × 1 m, so for example between two points (0,0)-(10,0) The distance can be calculated as 10 m.

図4に、上記通信状態データの収集・蓄積処理のフローチャート図を示す。この処理は、上記の通り、移動体10内のコンピュータ30(CPU31)が実行する。
図4において、まず最初に、オペレータ等が、測位対象エリア内において、正確に無線測位可能な位置に移動体10を置く(ステップS11)。この初期設置位置は、上記無線測位によって位置を1つに特定できる位置であり、上述した通り、基本的には3つ以上の基地局と(直接波により)測距できる位置が望ましいが、2つの基地局とだけ(直接波により)測距できる位置であっても上記の通り位置を1つに特定できれば構わない。そして、この初期設置位置において、各基地局1〜4との通信を試みることで、上記通信状態データや無線測位可否データを生成して、これを記録媒体32等に記憶する(ステップS12)。
FIG. 4 is a flowchart of the communication state data collection / accumulation process. As described above, this processing is executed by the computer 30 (CPU 31) in the moving body 10.
In FIG. 4, first, an operator or the like places the moving body 10 at a position where radio positioning can be accurately performed within the positioning target area (step S11). This initial installation position is a position where one position can be specified by the above-described wireless positioning. As described above, basically, a position that can be measured with three or more base stations (direct wave) is desirable. Even if it is a position that can be measured with only one base station (by direct waves), it is sufficient if the position can be specified as one as described above. Then, by trying to communicate with each of the base stations 1 to 4 at the initial installation position, the communication state data and the wireless positioning availability data are generated and stored in the recording medium 32 or the like (step S12).

ここでは、仮に、図3に示す地点(m,n)に移動体10を設置するものとする。この位置(m,n)は、図2に示す地点Aである。従って、上記の通り、
通信状態データData(m,n) = [1,1,0,0]
が生成されて、記録媒体32等に記憶される。尚、記憶媒体32には、予め、例えば図3に示すようなデータ蓄積メッシュが記憶されており、このメッシュ上の位置(m,n)にリンクさせて上記通信状態データ[1,1,0,0]が記憶されることになる。また、尚、上記の通り、地点(m,n)は無線測位可能地点であるので、無線測位によって現在位置座標が(m,n)であることが分かることは言うまでもない。当然、無線測位可否データは「無線測位可能」となり、これが上記通信状態データ[1,1,0,0]と一緒に記録媒体32に記憶されることになる。
Here, it is assumed that the moving body 10 is installed at a point (m, n) shown in FIG. This position (m, n) is a point A shown in FIG. Therefore, as above,
Communication status data Data (m, n) = [1,1,0,0]
Is generated and stored in the recording medium 32 or the like. For example, a data storage mesh as shown in FIG. 3 is stored in the storage medium 32 in advance, and the communication status data [1,1,0] is linked to a position (m, n) on the mesh. , 0] will be stored. Further, as described above, since the point (m, n) is a wireless positioning capable point, it is needless to say that the current position coordinates are (m, n) by wireless positioning. Naturally, the wireless positioning availability data becomes “wireless positioning is possible”, and this is stored in the recording medium 32 together with the communication state data [1,1,0,0].

次に、上記地点(m,n)から、任意の新たな地点(ここでは、仮に、地点(m’,n’)とする)へ向けて、上記自律型センサ(ジャイロ23とエンコーダ24)によって移動方向と移動量を計測しながら、移動体10を移動させる(ステップS13)。   Next, from the point (m, n) toward an arbitrary new point (here, assumed to be a point (m ′, n ′)), the autonomous sensor (gyro 23 and encoder 24) The moving body 10 is moved while measuring the moving direction and moving amount (step S13).

そして、上記新たな地点(m’,n’)において、各基地局との無線通信を行う。この無線通信を行うことで、この地点(m’,n’)において通信可能な基地局が分かり、この通信で得られた各測距データに基づいて、可能であれば現在位置座標を判定するが、ここではまず、通信可能な基地局の個数に応じて図示の通り処理を分岐させる(ステップS14)。尚、ここでの通信可能な基地局は、直接波により測距可能な基地局に限らず、反射や回折などによるマルチパス波で通信可能となった基地局も含まれている可能性がある。   Then, wireless communication with each base station is performed at the new point (m ′, n ′). By performing this wireless communication, a base station that can communicate at this point (m ′, n ′) is known, and based on each distance measurement data obtained by this communication, the current position coordinates are determined if possible. Here, however, the processing is branched as shown in the figure according to the number of communicable base stations (step S14). Note that the base stations that can be communicated here are not limited to base stations that can be measured by direct waves, but may include base stations that can communicate by multipath waves due to reflection or diffraction. .

上記ステップS14の分岐判定で、通信可能な基地局の個数が3個以上の場合にはステップS17の処理へ移り、2個の場合にはステップS15の処理に移り、1個の場合にはステップS18の処理に移る。   If it is determined in step S14 that the number of communicable base stations is three or more, the process proceeds to step S17. If there are two base stations, the process proceeds to step S15. The process proceeds to S18.

まず、通信可能な基地局の個数が1個の場合の処理について説明する。
この場合には、既に述べた通り、たとえこの1つの基地局との通信が直接波による通信であったとしても、無線測位不能なので(現在位置座標特定は出来ない)、現在位置座標は、上記自律型センサによる計測結果に基づく推定位置であるものとする。上記の通り、位置(m’,n’)を目的地として移動してきているのであるが、既に述べた通り、自律型センサによる計測結果に基づく推定位置には誤差が生じる場合があるので、現在位置が本当
に位置(m’,n’)であるのかは分からないが、現在位置は(m’,n’)であるものとして、上記通信状態データData(m’,n’)と無線測位可否データ(この場合は「無線測位不能」)を記録媒体32に記憶する(ステップS19)。但し、その前に、通信可能な基地局(ここでは1個のみ)との通信が、直接波によるものか、マルチパス波によるものかを判定する(ステップS18)。この判定は、例えば以下の通り行う。
First, processing when the number of communicable base stations is one will be described.
In this case, as already described, even if communication with this one base station is direct wave communication, wireless positioning is impossible (current position coordinates cannot be specified). It is assumed that the estimated position is based on the measurement result by the autonomous sensor. As described above, the position (m ', n') has been moved as the destination, but as already mentioned, there may be errors in the estimated position based on the measurement result by the autonomous sensor. Although it is not known whether the position is really the position (m ′, n ′), it is assumed that the current position is (m ′, n ′), and the communication status data Data (m ′, n ′) and the radio positioning are possible. Data (in this case, “wireless positioning impossible”) is stored in the recording medium 32 (step S19). However, before that, it is determined whether communication with a communicable base station (here, only one) is based on direct waves or multipath waves (step S18). This determination is performed as follows, for example.

すなわち、例えば、直近の過去の無線測位点から、自律型センサにより(dx,dy)移動したと検知された場合に予想できる各基地局との測距結果量の変化量に対し、実際の無線測距結果の変化量がk倍(例えば1.5倍)以上である場合にはマルチパス波と判定し、1.5倍未満であれば直接波と判定する。尚、1.5倍は一例であり、この例に限らないが、通常、マルチパス波による位置誤差は、自律型センサによる推定位置誤差に比べると非常に大きくなるので、これにあわせてkの値を任意に設定すればよい。   That is, for example, for the amount of change in the distance measurement result with each base station that can be predicted when (dx, dy) movement is detected by the autonomous sensor from the last past wireless positioning point, the actual wireless If the change amount of the distance measurement result is k times (for example, 1.5 times) or more, it is determined as a multipath wave, and if it is less than 1.5 times, it is determined as a direct wave. In addition, although 1.5 times is an example and it is not restricted to this example, since the position error by a multipath wave becomes very large compared with the estimated position error by an autonomous sensor normally, k of this is matched. Any value can be set.

あるいは、自律型センサによる計測結果に基づく推定位置と各基地局との距離は分かるので(予め記憶しておいてもよいし、その都度算出してもよい)、この距離と比較して上記通信可能な基地局との通信で得られた測距データが適正な範囲内であれば、直接波と判定し、そうでなければマルチパス波と判定する。   Alternatively, since the distance between the estimated position based on the measurement result of the autonomous sensor and each base station can be known (may be stored in advance or calculated each time), the communication is compared with this distance. If the distance measurement data obtained by communication with a possible base station is within an appropriate range, it is determined as a direct wave, and if not, it is determined as a multipath wave.

例えば、仮に基地局1とだけ通信可能であった場合、直接波と判定された場合にはData(m’,n’) = [1,0,0,0]が記憶され、マルチパス波と判定された場合にはData(m’,n’) = [2,0,0,0]が、ステップS19で記憶されることになる。   For example, if communication with only the base station 1 is possible, if it is determined as a direct wave, Data (m ′, n ′) = [1,0,0,0] is stored, If it is determined, Data (m ′, n ′) = [2,0,0,0] is stored in step S19.

また、上記ステップS14の分岐判定で、通信可能な基地局の個数が2個の場合には、移動体10の現在位置を1つに特定できない場合には(ステップS15がNOで且つステップS16がNO)、上記通信可能な基地局の個数が1個の場合と同じ処理(ステップS18,S19の処理)を実行する。   In the branch determination in step S14, if the number of communicable base stations is two and the current position of the mobile unit 10 cannot be specified as one (NO in step S15 and step S16) NO), the same processing (the processing of steps S18 and S19) as the case where the number of communicable base stations is one is executed.

一方、移動体10の現在位置を1つに特定できる場合には(ステップS15がYES、又はステップS16がYES)、上記通信可能な基地局の個数が3個以上の場合と同じ処理を行うことになる。尚、ステップS15の処理は、上述した通り、2つの候補のうちの何れか一方のみが測位対象エリアである場合には現在位置を1つに特定できるものである。ステップS16の処理は、後述する図8のステップS56〜S60のように、蓄積されたデータを用いることで、現在位置を1つに特定できるか否かを試みるものである。詳しくは後に図8を参照して説明する。   On the other hand, when the current position of the mobile unit 10 can be specified as one (step S15 is YES or step S16 is YES), the same processing as when the number of communicable base stations is three or more is performed. become. Note that the processing in step S15 can identify the current position as one when only one of the two candidates is the positioning target area, as described above. The process of step S16 attempts to determine whether the current position can be specified as one by using the accumulated data as in steps S56 to S60 of FIG. 8 described later. Details will be described later with reference to FIG.

上述したことから、以下、移動体10の現在位置を1つに特定できる場合(2個であっても特定できる場合、3個以上の場合)、つまり無線測位可能な場合の処理について説明する。まず、ステップS17の処理について説明する。   From the above, hereinafter, a process when the current position of the moving body 10 can be specified as one (when two or more can be specified, when three or more), that is, when wireless positioning is possible will be described. First, the process of step S17 will be described.

上記の通り無線測位によって現在位置座標を判別できるので、この無線測位結果による現在位置座標(仮に(x’、y’)とする)と、上記自律型センサによる推定現在位置(位置(m’,n’)を目的地として移動してきているのであるから、(m’,n’))との誤差(点(x’、y’)と点(m’,n’)間の距離等)が、適正な範囲であるか否か、すなわち予め任意に設定される所定の閾値W以下であるか否かを判定する(ステップS17)。この閾値Wは任意に設定してよいが、この判定は、無線測位結果(x’、y’)が、マルチパス波の影響により、本当の現在位置から大きくズレた位置となっているか否かを判定するものであるので(上記の通り自律型センサによる推定には誤差が生じる可能性があるが、この誤差があるか否かを判定するのではない)、この判定の目的に合致する適切な閾値Wを設定することが望ましい。   Since the current position coordinates can be determined by wireless positioning as described above, the current position coordinates (temporarily (x ′, y ′)) based on the wireless positioning result and the estimated current position (position (m ′, Since it is moving with n ') as the destination, there is an error (distance between point (x', y ') and point (m', n '), etc.) from (m', n ')) Then, it is determined whether or not it is in an appropriate range, that is, whether or not it is equal to or smaller than a predetermined threshold W that is arbitrarily set in advance (step S17). This threshold value W may be set arbitrarily, but this determination is based on whether or not the radio positioning result (x ′, y ′) is greatly deviated from the actual current position due to the influence of the multipath wave. (There is a possibility that an error may occur in the estimation by the autonomous sensor as described above, but it is not determined whether or not there is this error). Therefore, it is appropriate to meet the purpose of this determination. It is desirable to set a certain threshold value W.

そして、誤差が閾値W未満であった場合には(ステップS17,YES)、無線測位により正確に現在位置が測定できたものと見做せるので、この現在位置座標(x’、y’)と関連付けて各基地局との通信状態データData(x’,y’)と無線測位可否データ(この場合は「無線測位可能」)を、記録媒体32に記憶する(ステップS20)。Data(x’,y’)に関しては、ステップS14の処理によって通信可能な基地局が分かっており、更に上記処理によりマルチパス波は含まれていないと判定できるので、例えば基地局1,2,3と通信出来ていたなら、Data(x’,y’)= [1,1,1,0]が記憶されることになる。   If the error is less than the threshold value W (step S17, YES), it can be considered that the current position can be accurately measured by the wireless positioning, so that the current position coordinates (x ′, y ′) The communication state data Data (x ′, y ′) with each base station and wireless positioning availability data (in this case, “wireless positioning is possible”) are stored in the recording medium 32 in association with each other (step S20). Regarding Data (x ′, y ′), the base station that can communicate is known by the process of step S14, and it can be determined that the multipath wave is not included by the above process. If communication with 3 is possible, Data (x ′, y ′) = [1,1,1,0] is stored.

尚、目的地は(m’,n’)であるので、本来であれば(x’,y’) =(m’,n’)となるはずであるが、自律型センサによる推定位置が必ずしも正しいとは限らないので(上記の通り誤差が生じる場合がある)、(x’,y’) ≠(m’,n’)となる場合もある。この場合、ステップS17の判定がYESであれば(x’,y’)が正しい現在位置と見做せるので、上記の通りData(x’,y’)が記憶されることになる。   Since the destination is (m ′, n ′), it should be (x ′, y ′) = (m ′, n ′). However, the estimated position by the autonomous sensor is not necessarily Since it is not always correct (an error may occur as described above), (x ′, y ′) ≠ (m ′, n ′) may occur. In this case, if the determination in step S17 is YES, (x ', y') can be regarded as the correct current position, so Data (x ', y') is stored as described above.

一方、誤差が閾値W以上であった場合には(ステップS17,NO)、ステップS18の処理に移る。つまり、この場合には、上記通信可能な基地局が1個の場合と同様の処理を行うことになる。すなわち、ステップS18、S19の処理を実行することで、通信可能な基地局のうちマルチパス波によって通信が行われた基地局がある場合にはData(m’,n’)に反映させたうえで、このData(m’,n’)を、無線測位可否データ(この場合には「無線測位不能」)と共に、記録媒体32に記憶する。   On the other hand, if the error is greater than or equal to the threshold value W (step S17, NO), the process proceeds to step S18. That is, in this case, the same processing as that in the case where there is one communicable base station is performed. That is, by executing the processing of steps S18 and S19, if there is a base station that has performed communication using multipath waves among the communicable base stations, it is reflected in Data (m ′, n ′). Then, this Data (m ′, n ′) is stored in the recording medium 32 together with the wireless positioning availability data (in this case “wireless positioning impossible”).

以上説明した処理により蓄積したデータを用いることで、本手法では、以下に説明するように、自律型ロボット等の自律的に移動できる移動体10が、無線測位可能な環境下で、障害物等による影響を少なくし、移動体10を高精度かつ効率的に目的地に移動させることができる。あるいは、無線測位不能エリア内の特定の地点の位置座標を正確に求めることができる。この効果は、上記データの蓄積量が増加するに従って、より顕著なものとなる。上記の通り、運用前にエリア内の全ての地点のデータを収集しなければならないものではないので(収集しても構わないが)、運用中に、随時、上記処理を行ってデータ収集して、データ蓄積量を増やしていってもよい。   By using the data accumulated by the processing described above, in this method, as will be described below, the mobile object 10 such as an autonomous robot can move in an environment where wireless positioning is possible, such as an obstacle. The moving body 10 can be moved to the destination with high accuracy and efficiency. Or the position coordinate of the specific point in a radio positioning impossible area can be calculated | required correctly. This effect becomes more prominent as the amount of accumulated data increases. As mentioned above, it is not necessary to collect data for all points in the area before operation (although it may be collected), during operation, the above processing is performed as needed to collect data. The data accumulation amount may be increased.

以下、上記蓄積したデータを用いた、運用中の移動体10の移動制御処理について図5、図6を参照して説明する。
図5は、移動体10の移動制御処理のフローチャート図である。図6は、図5の処理の具体例を説明する為の図である。
Hereinafter, the movement control process of the moving body 10 in operation using the accumulated data will be described with reference to FIGS.
FIG. 5 is a flowchart of the movement control process of the moving body 10. FIG. 6 is a diagram for explaining a specific example of the processing of FIG.

まず、無線測位可能な任意の地点(図6に示す地点A等)に移動体10が設置され(あるいは、移動体10が自らこの様な地点を探して移動し)(ステップS31)、例えば図6に示す任意の目的地Cが設定、又は何等かの処理により決定されると、上記蓄積したデータ(無線測位可否データ)を参照することで、目的地Cが無線測位可能であることが既知か否かを判定する(ステップS32)。もし、目的地Cに関して既にデータ収集済みであれば、上記の通り無線測位可否データが記憶されているので、もしこれが「無線測位可能」である場合には、ステップS32の判定はYESとなり、ステップS36に移る。つまり、現在地点Aからそのまま目的地Cへと移動する(ステップS36)。   First, the mobile body 10 is installed at an arbitrary point where wireless positioning is possible (point A shown in FIG. 6 or the like) (or the mobile body 10 searches for such a point by itself) (step S31), for example, FIG. When the arbitrary destination C shown in FIG. 6 is set or determined by some processing, it is known that the destination C can be wirelessly positioned by referring to the accumulated data (wireless positioning availability data). It is determined whether or not (step S32). If data has already been collected for the destination C, since the wireless positioning availability data is stored as described above, if this is "wireless positioning is possible", the determination in step S32 is YES, step The process moves to S36. That is, the current location A moves directly to the destination C (step S36).

一方、ステップS32の判定がNOならば、目的地Cが無線測位不能であることが既知か否かを判定する(ステップS33)。目的地Cに関して未だデータ収集されていない場合には、ステップS33の判定はNOとなり、上記ステップS32の判定がYESの場合と同様、現在地点Aからそのまま目的地Cへと移動する(ステップS36)。   On the other hand, if the determination in step S32 is NO, it is determined whether the destination C is known to be incapable of wireless positioning (step S33). If data is not yet collected for the destination C, the determination in step S33 is NO, and, as in the case where the determination in step S32 is YES, the current position A is directly moved to the destination C (step S36). .

一方、目的地Cに関する無線測位可否データが「無線測位不能」となっていた場合には(ステップS33,YES)、ステップS34へ移る。ステップS34の処理では、上記蓄積データを参照して、「無線測位可能」となっている全ての地点の中で最も目的地Cとの距離が短い(最も目的地Cに近い)地点Dを求め、この地点Dと目的地Cとの距離が、予め任意に設定される閾値L以下であるか否かを判定する。そして、上記閾値L以下の条件を満たす場合には(ステップS34,YES)、一旦、移動体10を地点Dへ移動させた後(ステップS35)、地点Dから目的地Cへ移動させる(ステップS36)。これによって、無線測位不能エリア内の移動距離が最も短くて済む(但し、これは、現在収集済みのデータで判断できる限りで最も短くて済むものである)ルートで、移動体10を移動させることができ、自律型センサによる位置推定の誤差の累積が少なくて済むので、ほぼ正確に目的地Cへ到達できる。   On the other hand, when the wireless positioning availability data regarding the destination C is “wireless positioning impossible” (YES in step S33), the process proceeds to step S34. In the process of step S34, referring to the accumulated data, the point D having the shortest distance from the destination C (closest to the destination C) among all the points that are “wireless positioning is possible” is obtained. Then, it is determined whether or not the distance between the point D and the destination C is equal to or less than a predetermined threshold L. And when satisfy | filling the conditions below the said threshold value L (step S34, YES), after moving the mobile body 10 to the point D once (step S35), it moves to the destination C from the point D (step S36). ). As a result, the moving distance in the wireless positioning impossible area is the shortest (however, this is the shortest as long as it can be determined by the currently collected data), and the moving body 10 can be moved. Since the accumulation of errors in position estimation by the autonomous sensor is small, the destination C can be reached almost accurately.

上記の通り、閾値Lは任意に決めてよい。但し、上記のように、一旦、点Dを経由させるようにする理由は、測位不能エリア(aやb)内での移動距離を出来るだけ小さくする為である。測位不能エリアでは当然無線測位できないので、自律型センサによって計測しながら移動することになるが、その際に生じる誤差は、基本的に、距離が大きくなるほど大きくなるので、測位不能エリア内での移動量が出来るだけ小さいことが望ましいが、要は目的地Cへ正しく到達できていればいいのであるから、距離L以内の移動であれば目的地からズレないという程度の基準で、Lの値を適宜設定すればよい。   As described above, the threshold L may be arbitrarily determined. However, as described above, the reason that the point D is temporarily passed is to make the moving distance in the positioning impossible area (a and b) as small as possible. Of course, wireless positioning is not possible in areas where positioning is not possible, so it will move while being measured by an autonomous sensor, but the error that occurs will basically increase as the distance increases. It is desirable that the amount is as small as possible, but in short, it is only necessary to reach the destination C correctly. Therefore, if the movement is within the distance L, the value of L is set based on the degree of deviation from the destination. What is necessary is just to set suitably.

尚、上記説明では閾値L以下の条件を付けているが、収集データから分かる範囲では点D−C間が最も測位不能エリア内での移動距離が短くて済むのであるから、閾値L以下の条件はなくしても良い。   In the above description, the condition of the threshold value L or less is given. However, since the movement distance in the area where positioning is impossible is the shortest between the points DC within the range known from the collected data, the condition of the threshold value L or less is set. May be eliminated.

一方、上記地点Dが上記閾値L以下の条件を満たさない場合には(ステップS34,NO)、移動体10を地点Aからそのまま目的地Cへ移動させる(ステップS36)。
尚、上記何れの場合でも、移動中は、無線測位、自律型センサによる計測の両方を行う。そして、無線測位可能な状態であれば無線測位結果に従って現在位置座標を認識しながら移動し、無線測位不能な状態では上記自律型センサによる計測結果に基づいて、最後に無線測位可能であった地点を基準にして現在位置座標を推定しながら移動する。
On the other hand, when the point D does not satisfy the condition equal to or less than the threshold value L (step S34, NO), the moving body 10 is moved from the point A to the destination C as it is (step S36).
In either case, during the movement, both wireless positioning and measurement by an autonomous sensor are performed. And if it is a wireless positioning enabled state, it moves while recognizing the current position coordinates according to the wireless positioning result, and if wireless positioning is impossible, based on the measurement result by the autonomous sensor, the last point where wireless positioning was possible It moves while estimating the current position coordinates with reference to.

上記何れの方法によって移動体10が目的地C(目的地Cが無線測位不能である場合には、目的地Cであると推定される地点)へ到達すると、この目的地Cで無線測位可能であるか否かを判定する(ステップS37)。上記ステップS32がYESの場合には、当然、ステップS37はYESとなり、ステップS43へ移る。上記ステップS33がNOの場合、すなわち未だデータ未収集である場合には、まず図4のデータ収集処理を実行して、新たなデータを記憶する。そして、図4の処理の結果、無線測位可能と判定された場合にも(ステップS37,YES)、ステップS43へ移る。ステップS43では、次の目的地があるか否かを判定し、ある場合には(ステップS43、YES)ステップS32に戻り、次の目的地に関して上記目的地Cの場合と同様の処理を行う。もし、次の目的地が無いならば(ステップS43,NO)、本処理は終了する(ステップS44)。   When the mobile body 10 reaches the destination C (a point where the destination C is estimated to be the destination C when the destination C cannot be wirelessly positioned) by any of the above methods, the wireless positioning can be performed at the destination C. It is determined whether or not there is (step S37). If step S32 is YES, step S37 is naturally YES, and the process proceeds to step S43. If step S33 is NO, that is, if data is not yet collected, first, the data collection process of FIG. 4 is executed to store new data. If it is determined as a result of the process of FIG. 4 that wireless positioning is possible (YES in step S37), the process proceeds to step S43. In step S43, it is determined whether or not there is the next destination. If there is (step S43, YES), the process returns to step S32, and the same processing as in the case of the destination C is performed for the next destination. If there is no next destination (step S43, NO), this process ends (step S44).

一方、図4の処理を実行した結果、無線測位不能であると判定された場合(ステップS37,NO)には、ステップS38の処理に移る。但し、もしステップS35の処理が実行されていた場合には、そのままステップS43の処理へ移行してもよい。   On the other hand, as a result of executing the processing of FIG. 4, when it is determined that wireless positioning is impossible (step S37, NO), the processing proceeds to step S38. However, if the process in step S35 has been executed, the process may directly proceed to step S43.

ステップS38の処理が実行されるケースでは、例えば図6の例では、地点Aから目的地Cへ直接移動する場合に、地点Aから地点Bまでは無線測位可能エリア内であり、地点Bを最後に測位不能エリアに侵入していたことになる。このような移動経路上における直近の(最後の)無線測位可能点である地点Bと、目的地Cとの距離を求め、この距離が上
記予め任意に設定される閾値L以下であるか否かを判定する(ステップS38)。もし、地点B−C間の距離が閾値L以下であれば(ステップS38,YES)、既に述べた理由により、移動体10の現在位置、すなわち点Bからは自律型センサによる計測結果に基づいて移動して目的地Cであるものと推測して到達した位置が、目的地Cであるものと見做す(正しく目的地に到達できたと見做す)ことができる(ステップS40)。その後は、ステップS43に移り、次の目的地があるならばステップS32に戻る。
In the case where the process of step S38 is executed, for example, in the example of FIG. 6, when moving directly from the point A to the destination C, the point A to the point B is within the wireless positioning possible area, and the point B is the last. It was invading the area where positioning was impossible. The distance between point B, which is the nearest (final) wireless positioning possible point on such a moving route, and destination C is obtained, and whether or not this distance is equal to or smaller than threshold value L set arbitrarily in advance. Is determined (step S38). If the distance between the points B and C is less than or equal to the threshold value L (step S38, YES), based on the measurement result of the autonomous sensor from the current position of the moving body 10, that is, from the point B, for the reasons already described. It can be assumed that the position that has been moved and estimated to be the destination C is the destination C (it is assumed that the destination has been correctly reached) (step S40). Thereafter, the process proceeds to step S43, and if there is a next destination, the process returns to step S32.

この様に、必ずしも点Dを経由しなくても、測位不能エリア内の移動距離がL以下であれば、目的地Cに到達しているはずである。
一方、点B−C間の距離が閾値L以下でない場合には(ステップS38,NO)、移動体10の現在位置が目的地Cであるとは限らないので、上記ステップS34と略同様の処理によって上記最寄りの無線測位可能点である位置Dを求めて、点C−D間の距離が上記閾値L以下であるか否かを判定する(ステップS39)。もし、閾値L以下ではない場合には(ステップS39,NO)、上記ステップS40の処理を行う。但し、この場合には、現在位置が目的地Cであるとは限らないことになる。
In this way, even if not necessarily passing through the point D, if the moving distance in the positioning impossible area is L or less, the destination C should be reached.
On the other hand, when the distance between the points B and C is not less than or equal to the threshold value L (step S38, NO), the current position of the moving body 10 is not necessarily the destination C, and therefore, the process substantially similar to the above step S34. The position D, which is the nearest wireless positioning possible point, is obtained, and it is determined whether or not the distance between the points CD is equal to or less than the threshold value L (step S39). If it is not less than the threshold value L (step S39, NO), the process of step S40 is performed. However, in this case, the current position is not necessarily the destination C.

一方、点C−D間の距離が上記閾値L以下である場合には(ステップS39,YES)、移動体10を、自律型センサによる計測結果を用いて点Dと推定される位置へ移動させる(ステップS41)。この場合は上記の通り点C−D間の距離が上記閾値L以下であるから、上記目的地Cであるものと推定して到達した地点(仮にC’とする)が、本当に目的地Cであったならば、ステップS41の処理によって地点Dに着いているはずである。一方、到達した位置が目的地Cではなかった場合、地点D以外の地点(仮にD’とする)に着いていることになるが、C−C’間の位置ズレ(距離と方向)とD−D’間の位置ズレとはほぼ同じとなるはずである。   On the other hand, when the distance between the points C and D is equal to or less than the threshold value L (step S39, YES), the moving body 10 is moved to the position estimated as the point D using the measurement result by the autonomous sensor. (Step S41). In this case, since the distance between the points C and D is equal to or less than the threshold value L as described above, the point reached by assuming that it is the destination C (assuming C ′) is really the destination C. If there is, it should have arrived at the point D by the process of step S41. On the other hand, if the arrived position is not the destination C, it has arrived at a point other than the point D (assumed to be D ′), but the positional deviation (distance and direction) between CC ′ and D The positional deviation between −D ′ should be almost the same.

よって、ステップS41による移動先で無線測位を行うことで、もし現在位置座標が点Dの座標であるならば、上記目的地Cであるものと推定して到達した地点は、目的地Cであったものと判定できる。一方、そうでなければ、現在位置で無線測位を行って例えば上記地点D’の位置座標を求めることで、C−C’間の位置ズレが分かるので、これによってC’の位置座標を求めることができる。もし、D’で無線測位出来ない場合には、更に任意に移動させて無線測位可能な状態にして、無線測位によりその位置座標を求めて、D’からこの位置までの移動量、方向も考慮することで、C’の位置座標を求めることができる。   Therefore, by performing wireless positioning at the destination in step S41, if the current position coordinates are the coordinates of the point D, the point reached by assuming that it is the destination C is the destination C. Can be determined. On the other hand, if it is not, by performing wireless positioning at the current position and obtaining the position coordinates of the point D ′, for example, the position shift between CC ′ can be known, and thus the position coordinates of C ′ are obtained. Can do. If wireless positioning is not possible at D ′, the position is determined by moving it arbitrarily and the position coordinates are obtained by wireless positioning, and the movement amount and direction from D ′ to this position are also taken into consideration. By doing so, the position coordinates of C ′ can be obtained.

そして、その後、上記ステップS35,S36の処理と同様に、点Dから自律型センサによって目的地Cへ移動してもよい。
尚、ステップS37〜S42の処理のみを独立して行っても良い。
And after that, you may move to the destination C by the autonomous sensor from the point D, similarly to the process of said step S35, S36.
In addition, you may perform only the process of step S37-S42 independently.

すなわち、例えば、移動体10が測位不能エリア内を移動中に、ある地点で何等かの発見(異常等)をした場合に、この地点の位置座標を正確に知りたい場合がある。このとき、測位不能エリア内をある程度の距離以上移動していた場合、上記の通り誤差が蓄積している為、自律型センサによる推定位置座標が正しいとは限らない。この為、最後に無線測位した地点からの移動距離が上記閾値L以下であった場合には(ステップS38でNOに相当)、上記ステップS39の判定を行って、判定YESならば、上記ステップS41、S42の処理を行うことで、上記何等かの発見(異常等)をした地点の正確な位置座標を求めることができる。勿論、この場合には、更に点Dから点Cへ移動するような処理は行う必要はない。   That is, for example, when the mobile object 10 moves in the positioning impossible area and discovers something (abnormality or the like) at a certain point, there are cases where it is desired to know the position coordinates of this point accurately. At this time, if the user has moved within the positioning impossible area by a certain distance or more, since the error is accumulated as described above, the estimated position coordinates by the autonomous sensor are not always correct. For this reason, when the moving distance from the point where the last wireless positioning is performed is equal to or less than the threshold value L (corresponding to NO in step S38), the determination in step S39 is performed. If the determination is YES, step S41 is performed. By performing the processing of S42, it is possible to obtain the exact position coordinates of the point where any discovery (abnormality or the like) is made. Of course, in this case, it is not necessary to perform a process of further moving from the point D to the point C.

この様に、ステップS37〜S42の処理は、測位不能エリア内の特定の位置の位置座標を正確に知りたい場合にも有効である。
以上説明した処理により、本例の手法によれば、自律型ロボット等の自律的に移動できる移動体10が、無線測位可能な環境下で、障害物の影響によって部分的に無線測位不能なエリアが存在する場合でも、誤差を少なくし、高精度に測位を行うことができる。
As described above, the processes in steps S37 to S42 are also effective when it is desired to accurately know the position coordinates of a specific position in the positioning impossible area.
By the processing described above, according to the method of this example, the mobile object 10 such as an autonomous robot that can move autonomously is an area where wireless positioning is partially impossible due to the influence of an obstacle in an environment where wireless positioning is possible. Even in the presence of the error, the error can be reduced and the positioning can be performed with high accuracy.

すなわち、上述したように、目的地Cのデータ(通信状態データ等)が無い場合には、移動体10はとりあえず例えば図6に示す無線測位可能なA地点から目的地であるC地点へ直線的に(最短距離で)向かうことになり、途中、図示のB地点(最後に無線測位可能な地点)を通過することになる。この場合、移動体10は、A地点からB地点までは自分の位置を無線測位により精度よく知ることができる。更に、B地点から目的地であるC地点に向かうと、B地点−C地点間は測位不能エリア内となるので(移動体10は1つの基地局としか直接波で通信出来ないので、無線測位ができない)、B地点から先は、自律型センサによる計測によって求められる変移量を用いて位置を推定して、移動体10を一旦推定目的地へ到達させる。   That is, as described above, when there is no data (communication status data or the like) of the destination C, the mobile body 10 is linear from the point A capable of wireless positioning shown in FIG. 6 to the point C as the destination. (At the shortest distance), and on the way, it passes through the point B shown in the figure (the last point where radio positioning is possible). In this case, the moving body 10 can know its own position from the A point to the B point with high accuracy by wireless positioning. Furthermore, when heading from point B to point C, which is the destination, between point B and point C is within an area where positioning is not possible (since mobile 10 can communicate with only one base station by direct waves, wireless positioning is possible. From the point B, the position is estimated using the amount of displacement obtained by measurement by the autonomous sensor, and the mobile object 10 is once reached the estimated destination.

そして、測位不能エリア内での移動距離(B地点から推定目的地までの距離)が小さければ、つまり上記閾値L以下であれば、自律型センサの計測による位置推定の誤差は小さいと考えられ、推定目的地(到達点)が目的地Cである可能性が非常に高いと考えられるので、目的地に到達していると判定できる。   And, if the moving distance (distance from the point B to the estimated destination) in the positioning impossible area is small, that is, if it is equal to or less than the threshold value L, it is considered that the error of position estimation by measurement of the autonomous sensor is small. Since the possibility that the estimated destination (the destination) is the destination C is considered very high, it can be determined that the destination has been reached.

一方、測位不能エリア内での移動距離が上記閾値Lを越える場合には、すなわちB地点からC地点まで比較的距離が長く、自律型センサによる変移量推測値に誤差が累積されていることが予想される場合には、上記の通り、一旦、最寄りの無線測位可能地点(上記例ではD点)に移動して、そこから再び目的地C点へ自律型センサで計測しながら移動することで、ほぼ正確に目的地C点へ到達できる。   On the other hand, when the moving distance in the positioning impossible area exceeds the threshold value L, that is, the distance from the B point to the C point is relatively long, and an error is accumulated in the estimated displacement amount by the autonomous sensor. When expected, as described above, once moving to the nearest wireless positioning possible point (D point in the above example) and then moving to the destination C point again while measuring with an autonomous sensor The destination C point can be reached almost accurately.

また、目的地Cのデータ(通信状態データ等)があり、C点が測位不能エリア内にあることが分かっている場合には、上記の通り、蓄積されたデータにより、C地点に近い(そしてC地点からの距離が閾値L以内の)無線測位可能位置があるか否かを判定して、この条件を満たす地点(例えばD地点)がある場合には、A点からD点を経由してC点に到達するルートで、移動体10を移動させる。図6の例では、A点からD点までは、無線測位により精度良く位置を検出しながら移動できる。そして、D地点からC地点へ向かう。D地点からC地点までは自律型センサによる変移量を用いて位置推定する。この距離はL以下なので誤差の累積は少なく、正確に目的地C点へ到達できる。また、最初からD点を経由するルートとしているので、効率的に目的地C点へ到達できる。   In addition, when there is data of destination C (communication status data, etc.) and it is known that C point is in the positioning impossible area, as described above, it is close to C point by the accumulated data (and It is determined whether or not there is a position capable of wireless positioning (the distance from point C is within threshold L), and if there is a point that satisfies this condition (for example, point D), point A is routed through point D. The moving body 10 is moved along the route that reaches the point C. In the example of FIG. 6, it is possible to move from point A to point D while accurately detecting the position by wireless positioning. And it goes to the C point from the D point. From D point to C point, the position is estimated using the displacement amount by the autonomous sensor. Since this distance is less than or equal to L, the accumulation of errors is small and the destination C can be reached accurately. Further, since the route is routed from the beginning via the point D, the destination C point can be reached efficiently.

あるいは、測位不能エリア内の特定の地点の位置座標を正確に知りたい場合に、蓄積データを利用して、最寄の無線測位可能地点であって現在地点からの距離が閾値L以内の地点があるか否かを判定し、ある場合には、最寄の無線測位可能地点と推測される地点へと自律型センサで計測しながら移動する。そして、上記の通り、移動先での無線測位結果と、上記特定の地点から移動先までの自律型センサによる計測結果に基づく推定結果とから、上記特定の地点の位置座標をほぼ正確に求めることができる。   Alternatively, when it is desired to accurately know the position coordinates of a specific point in the positioning impossible area, using the accumulated data, a point that is the nearest wireless positioning possible point and the distance from the current point is within the threshold L is used. It is determined whether or not there is, and if there is, it moves while being measured by an autonomous sensor to a point estimated as the nearest wireless positioning possible point. Then, as described above, the position coordinates of the specific point can be obtained almost accurately from the wireless positioning result at the destination and the estimation result based on the measurement result by the autonomous sensor from the specific point to the destination. Can do.

また、上記蓄積データを利用すれば、上記測位不能エリア自体を実質的に狭めることも可能となる。以下、この実施例について説明する。
データの蓄積エリアが多くなってくると、無線測位による解が2つ出現するにもかかわらず、そのうち1つに特定できる場合が生じる。
Further, if the accumulated data is used, the positioning impossible area itself can be substantially narrowed. Hereinafter, this embodiment will be described.
When the data storage area increases, there may be a case where one of the solutions can be specified despite the occurrence of two solutions by wireless positioning.

例えば図7(b)に示す地点Aに移動体10がある場合、この地点Aから直接波で通信できる基地局は基地局2,3の2個であり、通信結果から求められる位置は、図示のAとA’の2点が得られる。図示の通り、この2つの候補は両方とも測位対象エリア内である
ので、上述した方法では1つに特定できない。しかし、既にA,A’において図4の処理を実行しており、A,A’における通信状態データが記憶されている場合には、どちらか一方のみが今回の無線測位で得られた通信状態データと一致するならば、一致する方が移動体10の現在位置であると特定できる(この例では、当然、Aは一致するが、A’も一致する可能性がある)。
For example, when there is a mobile object 10 at a point A shown in FIG. 7B, there are two base stations 2 and 3 that can communicate directly from this point A by a wave, and the positions obtained from the communication results are shown in the figure. Two points of A and A ′ are obtained. As shown in the figure, since both of these two candidates are within the positioning target area, it cannot be specified as one by the method described above. However, when the processing of FIG. 4 has already been executed in A and A ′ and the communication status data in A and A ′ is stored, only one of them is the communication status obtained by the current wireless positioning. If it matches the data, it can be specified that the matching position is the current position of the moving body 10 (in this example, naturally A matches, but A ′ may also match).

移動体10の現在位置が図7(b)に示す点Bである場合も、通信結果から求められる位置は、図示のBとB’の2点であるが、もし既に点B、B’の通信状態データが蓄積されているならば、上記点Aの場合と同様に、位置を特定できる場合がある。   Even when the current position of the mobile object 10 is the point B shown in FIG. 7B, the positions obtained from the communication result are the two points B and B ′ shown in the figure. If the communication state data is accumulated, the position may be specified as in the case of the point A.

このように、データの蓄積によって、図2に示す測位不能エリアbの範囲が、実質的に、図7(a)、(b)に示す測位不能エリアcの範囲まで狭められることとなり、図示のエリアdが新たに測位可能エリアとなる。   As described above, the accumulation of data causes the range of the non-positionable area b shown in FIG. 2 to be substantially narrowed to the range of the non-positionable area c shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b). Area d becomes a new positioning possible area.

上記通信可能な基地局が2個の場合の処理フローチャート図を、図8に示す。
以下、図8の処理について説明する。
図8の処理は、移動体10が任意の地点(現在位置;仮に点Aとする)で無線測位を行った結果、通信可能な基地局数が2個であった場合(ステップS51)に実行される。尚、ステップS51の判定の段階では、通信可能な基地局が、直接波によるかものか、マルチパス波によるものか、までは分からない。
FIG. 8 shows a process flowchart when the number of communicable base stations is two.
Hereinafter, the process of FIG. 8 will be described.
The process of FIG. 8 is executed when the mobile unit 10 performs wireless positioning at an arbitrary point (current position; point A), and as a result, the number of communicable base stations is two (step S51). Is done. It should be noted that at the stage of determination in step S51, it is not known whether the communicable base station may be a direct wave or a multipath wave.

既に述べた通り、通信可能な基地局数が2個の場合には、この通信結果によって2つの解が得られる。ここでは、仮に、解A1、A2であるとすると、まず、これら2つの解A1、A2のうちの少なくとも1つが、上記測位対象エリア(4個の基地局1〜4で囲まれたエリア)内であるか否かを判定し(ステップS52)、もし両方とも測位対象エリア外であれば(ステップS52,NO)、本処理は終了する。   As described above, when the number of communicable base stations is two, two solutions are obtained according to the communication result. Here, if the solutions A1 and A2 are assumed, first, at least one of these two solutions A1 and A2 is in the positioning target area (an area surrounded by four base stations 1 to 4). Is determined (step S52). If both are outside the positioning target area (step S52, NO), the process ends.

もし、解A1、A2のうちの少なくとも1つが測位対象エリア内であるならば(ステップS52,YES)、まず、既に述べた手法により位置を1つに特定することを試みる。すなわち、ステップS52がYESであるならば、上述した通り、解A1、A2の両方が測位対象エリア内である場合を除いては、位置を1つに特定できる。よって、もし、点A1のみが測位対象エリア内にあるならば(ステップS53がYES、且つステップS54がNO)、上記現在位置Aは点A1であると仮定する(ステップS61)。一方、もし、点A2のみが測位対象エリア内にあるならば(ステップS53がNO;従って、点A2のみが測位対象エリア内にあると判定される(ステップS55))、上記現在位置Aは点A2であると仮定する(ステップS62)。   If at least one of the solutions A1 and A2 is within the positioning target area (step S52, YES), first, an attempt is made to specify one position by the method already described. That is, if step S52 is YES, as described above, one position can be specified except when both solutions A1 and A2 are within the positioning target area. Therefore, if only the point A1 is in the positioning target area (step S53 is YES and step S54 is NO), it is assumed that the current position A is the point A1 (step S61). On the other hand, if only the point A2 is in the positioning target area (step S53 is NO; therefore, it is determined that only the point A2 is in the positioning target area (step S55)), the current position A is the point. It is assumed that it is A2 (step S62).

一方、もし、解A1、A2の両方が測位対象エリア内である場合には(ステップS53がYES且つステップS54がYES)、蓄積されたデータを参照することで位置を1つに特定することを試みる。   On the other hand, if both solutions A1 and A2 are within the positioning target area (YES in step S53 and YES in step S54), it is determined that the position is specified as one by referring to the accumulated data. Try.

まず、蓄積データのなかに点A1の通信状態データが存在し、且つ、この点A1の通信状態データが、マルチパス無しに通信可能な基地局が3つ以上あるものであるか否かを判定する(ステップS56)。例えば、点A1の通信状態データ= [1,1,1,0]であればステップS56の判定はYESとなる。また、点A1の通信状態データ= [1,1,2,0]であれば、通信可能な基地局は3つであるが、そのうちの1つはマルチパスにより通信可能となっているので、マルチパス無しに通信可能な基地局は2つということになるので、ステップS56の判定はNOとなる。   First, it is determined whether or not the communication status data of point A1 exists in the stored data, and the communication status data of this point A1 includes three or more base stations that can communicate without multipath. (Step S56). For example, if the communication state data at the point A1 = [1,1,1,0], the determination in step S56 is YES. If the communication status data at point A1 = [1,1,2,0], there are three base stations that can communicate, but one of them is capable of communication by multipath. Since there are two base stations that can communicate without multipath, the determination in step S56 is NO.

ステップS56の判定がYESの場合には、上記現在位置Aは点A2であると仮定する(ステップS62)。尚、これは一例であり、例えば、ステップS56の判定がYESの場合にも、後述するステップS57と同様の処理を行って判定YESならば、終了としてもよい。もし、現在位置Aが点A2ではないならば、後述するステップS63の判定がNOとなるはずなので、ここでは上記の通り現在位置Aは点A2であると仮定しても構わない。   If the determination in step S56 is yes, it is assumed that the current position A is point A2 (step S62). Note that this is only an example. For example, even if the determination in step S56 is YES, the same processing as in step S57 described later may be performed and the determination may be ended if the determination is YES. If the current position A is not the point A2, the determination in step S63, which will be described later, should be NO, so here it may be assumed that the current position A is the point A2, as described above.

ステップS56の判定がNOの場合、続いて、点A2に関して上記ステップS56と同様の判定を行う。すなわち、蓄積データのなかに点A2の通信状態データが存在し、且つ、この点A2の通信状態データが、マルチパス無しに通信可能な基地局が3つ以上あるものであるか否かを判定する(ステップS57)。   If the determination in step S56 is no, the same determination as in step S56 is performed for point A2. That is, it is determined whether or not there is communication state data at point A2 in the stored data, and the communication state data at point A2 is whether there are three or more base stations that can communicate without multipath. (Step S57).

ステップS57の判定がYESの場合には、上記現在位置Aは点A1であると仮定する(ステップS61)。勿論、現在位置Aが、点A1、A2のどちらでもない可能性はあり得るが(例えば、点Aでの通信可能な基地局の1つが、マルチパス通信によって通信可能となっていた場合等)、この場合には、上記の通り、後述するステップS63の判定がNOとなるはずである。   If the determination in step S57 is yes, it is assumed that the current position A is point A1 (step S61). Of course, there is a possibility that the current position A is neither the point A1 nor the point A2 (for example, when one of the base stations communicable at the point A is communicable by multipath communication). In this case, as described above, the determination in step S63 to be described later should be NO.

上記ステップS56,S57の判定が何れもNOであった場合には、蓄積データのなかに点A1の通信状態データが存在し、且つ、この点A1の通信状態データにおいて、通信可能な基地局が2つとなっており且つこれら各通信状態にマルチパスを含まない、ものとなっているか否かを判定する(ステップS58)。例えば、点A1の通信状態データ= [1,1,0,0]であればステップS58の判定はYESとなり、例えば点A1の通信状態データ= [1,2,0,0]や[2,1,0,0]や[1,0,0,0]等であれば、ステップS58の判定はNOとなる。   If the determinations in steps S56 and S57 are both NO, the communication state data at point A1 exists in the accumulated data, and the base station capable of communication in the communication state data at point A1 It is determined whether or not there are two and these communication states do not include multipath (step S58). For example, if the communication status data at the point A1 = [1,1,0,0], the determination at step S58 is YES. For example, the communication status data at the point A1 = [1,2,0,0] or [2, If it is 1,0,0], [1,0,0,0] or the like, the determination in step S58 is NO.

そして、ステップS58がYESであればステップS59の処理、ステップS58がNOであればステップS60の処理を行うが、ステップS59,S60は同じ処理である。
すなわち、ステップS59又はS60は、蓄積データのなかに点A2の通信状態データが存在し、且つ、この点A2の通信状態データにおいて、通信可能な基地局が2つとなっており且つこれら各通信状態にマルチパスを含まない、ものとなっているか否かを判定する。
If step S58 is YES, the process of step S59 is performed. If step S58 is NO, the process of step S60 is performed. However, steps S59 and S60 are the same process.
That is, in step S59 or S60, there is communication state data at point A2 in the accumulated data, and in the communication state data at point A2, there are two base stations that can communicate, and each of these communication states. It is determined whether or not a multipath is not included.

そして、ステップS58がYES且つステップS59がNOであれば、上記現在位置Aは点A1であると仮定する(ステップS61)。ステップS58がYES且つステップS59がYESであれば、本処理は終了する。ステップS58がNO且つステップS60がYESであれば、上記現在位置Aは点A2であると仮定する(ステップS62)。ステップS58がNO且つステップS60がNOであれば、本処理は終了する。   If step S58 is YES and step S59 is NO, it is assumed that the current position A is point A1 (step S61). If step S58 is YES and step S59 is YES, this process ends. If step S58 is NO and step S60 is YES, it is assumed that the current position A is point A2 (step S62). If step S58 is NO and step S60 is NO, this process ends.

もし、上記ステップS61又はS62の処理が実行された場合には、任意の位置から上記現在位置Aに移動する際に自律型センサによる計測を行っていることで現在位置座標の推定を行えるので、この推定位置座標と点A1又は点A2の位置座標との誤差(距離)が、予め任意に設定される閾値未満であるか否か(誤差が適正な範囲か否か)を判定し(ステップS63)、誤差が適正範囲内であれば(ステップS63,YES)、現在位置は上記ステップS61又はS62で仮定した位置(A1又はA2)であると決定する(ステップS64)。もし、誤差が適正範囲内でなければ(ステップS63,NO)、本処理は終了する。   If the process of step S61 or S62 is executed, the current position coordinates can be estimated by performing measurement with an autonomous sensor when moving from an arbitrary position to the current position A. It is determined whether or not an error (distance) between the estimated position coordinates and the position coordinates of the point A1 or the point A2 is less than a predetermined threshold value (whether or not the error is in an appropriate range) (step S63). If the error is within the appropriate range (step S63, YES), the current position is determined to be the position (A1 or A2) assumed in step S61 or S62 (step S64). If the error is not within the appropriate range (step S63, NO), this process ends.

尚、ステップS63の処理は、ステップS17の処理と略同様である。
尚、図8の処理は、図4のステップS15,S16,S17の処理の詳細フローと考え
てよい。この場合、ステップS64の処理後にステップS20の処理を行うことになる。また、ステップS63の判定がNOの場合は、終了とはせずに、ステップS18,S19の処理を行うことになる。これは、ステップS59がYES又はステップS60がNOの場合にも同様である。
Note that the process of step S63 is substantially the same as the process of step S17.
Note that the process of FIG. 8 may be considered as a detailed flow of the processes of steps S15, S16, and S17 of FIG. In this case, the process of step S20 is performed after the process of step S64. If the determination in step S63 is NO, the processing in steps S18 and S19 is performed without ending. This is the same when step S59 is YES or step S60 is NO.

また、上記蓄積データを利用することで、様々は応用が可能である。
例えば、既に通信状態データを収集・記憶してある任意の地点において、再度、無線測位を試みた結果、既存の通信状態データと異なる結果が得られたならば、人の侵入や物の移動などの環境変化があったと判定することが可能となる。すなわち、例えば、蓄積されていた、現在地点に対応する通信状態データと、今回の無線測位によって得られた通信状態データとを比較して、両者が一致するならば、環境変化無しと判定し、不一致ならば環境変化ありと判定する。例えば、現在位置で無線測位の結果、現在位置座標が(m,n)であると判定され、蓄積データを参照することで地点(m,n)の通信状態データが[1,1,1,0]であった場合、今回の無線測位による通信状態データが[1,1,1,0]であれば環境変化無しと判定し、[1,0,1,0]や [1,2,1,0]等であった場合には環境変化ありと判定して、例えば報知等を行う。
この様に、人の侵入検知等にも応用でき、更に例えば人が居ないはずの時間帯を設定しておくことで、不審者の侵入検知等も可能となる。
Various applications are possible by using the stored data.
For example, if an attempt is made to perform wireless positioning again at any point where communication status data has already been collected and stored, and a result different from the existing communication status data is obtained, intrusion of people, movement of objects, etc. It can be determined that there has been an environmental change. That is, for example, the accumulated communication status data corresponding to the current location is compared with the communication status data obtained by the current wireless positioning, and if both match, it is determined that there is no environmental change, If they do not match, it is determined that there is an environmental change. For example, as a result of wireless positioning at the current position, it is determined that the current position coordinates are (m, n), and the communication status data of the point (m, n) is [1, 1, 1, by referring to the accumulated data. 0], if the communication status data of this wireless positioning is [1,1,1,0], it is determined that there is no environmental change, and [1,0,1,0] or [1,2, 1,0] or the like, it is determined that the environment has changed, and for example, notification is performed.
In this way, the present invention can be applied to human intrusion detection and the like. Further, for example, by setting a time zone in which no person should be present, suspicious person intrusion detection can be performed.

(付記1) 複数の基地局で囲まれた測位対象エリア内を自律移動する移動体であって、
前記各基地局との無線通信を行って、該各無線通信によって得られる各基地局との測距データに基づいて現在位置座標を測位する無線測位手段と、
自律型センサによって計測される移動方向と移動量に基づいて現在位置座標を推定する位置推定手段と、
前記測位対象エリア内の任意の各地点毎に、前記無線測位手段によって前記無線測位を試みて、通信状態データと無線測位可否データを生成して、前記現在位置座標が無線測位できた場合には該無線測位で求めた該位置座標に対応付けて前記通信状態データと無線測位可否データを記憶し、無線測位できない場合には前記位置推定手段によって推定された位置座標に対応付けて前記通信状態データと無線測位可否データを記憶するデータ蓄積手段と、
該データ蓄積手段に蓄積された情報を利用して、前記測位対象エリア内での任意の目的地への移動制御、あるいは任意の無線測位不能な地点の位置座標を求める手段と、
を有することを特徴とする移動体。
(Supplementary note 1) A mobile body that autonomously moves within a positioning target area surrounded by a plurality of base stations,
Wireless positioning means for performing wireless communication with each base station, and positioning current position coordinates based on distance measurement data obtained with each base station;
Position estimation means for estimating a current position coordinate based on a movement direction and a movement amount measured by an autonomous sensor;
For each arbitrary point in the positioning target area, the wireless positioning means tries the wireless positioning, generates communication state data and wireless positioning availability data, and the current position coordinates can be wirelessly positioned. The communication state data and wireless positioning availability data are stored in association with the position coordinates obtained by the wireless positioning, and when the wireless positioning is impossible, the communication state data is associated with the position coordinates estimated by the position estimating means. Data storage means for storing wireless positioning availability data;
Using the information stored in the data storage means, means for controlling the movement to an arbitrary destination in the positioning target area, or for determining the position coordinates of an arbitrary wireless positioning impossible;
A moving object comprising:

(付記2) 任意の目的地へ移動する場合、前記データ蓄積手段に該目的地の位置座標に対応付けた情報が記憶されており、且つそれが前記無線測位不能を示す情報である場合には、更に前記データ蓄積手段を参照して、該目的地に近い前記無線測位可能地点を経由して前記目的地へ移動するように前記移動制御を行う移動制御手段を更に有することを特徴とする付記1記載の移動体。   (Supplementary note 2) When moving to an arbitrary destination, if the data storage means stores information associated with the position coordinates of the destination, and the information indicates that the wireless positioning is impossible Further, the apparatus further includes movement control means for performing the movement control so as to move to the destination via the wireless positioning possible point close to the destination with reference to the data storage means. The moving body according to 1.

(付記3) 前記目的地に近い前記無線測位可能地点を、一旦、経由地候補とし、該経由地候補地点と前記目的地との距離が予め設定される所定値以下の場合には、該経由地候補地点を経由して前記目的地へ移動することを特徴とする付記2記載の移動体。   (Supplementary note 3) The wireless positioning possible point close to the destination is temporarily set as a transit point candidate, and when the distance between the transit point candidate point and the destination is equal to or less than a predetermined value set in advance, The moving body according to supplementary note 2, wherein the moving body moves to the destination via a location candidate point.

(付記4) 現在位置が前記無線測位不能な任意の地点であり、且つ現在位置に至るまでに無線測位不能な状態のまま所定距離以上移動してきた場合には、前記データ蓄積手段を参照して、現在位置に近い前記無線測位可能地点を求め、該求めた地点へ前記位置推定手段による推定を行って移動して、該移動先で前記無線測位を行った結果と該推定結果との誤差に基づいて、前記無線測位不能な任意の地点の位置座標を求めることを特徴とする
付記1記載の移動体。
(Supplementary Note 4) If the current position is an arbitrary point where the wireless positioning is impossible, and if it has moved more than a predetermined distance without reaching the current position, refer to the data storage means. The wireless positioning possible point close to the current position is obtained, moved to the obtained point by estimation by the position estimating means, and an error between the estimation result and the result of the wireless positioning at the destination The mobile object according to appendix 1, wherein a position coordinate of an arbitrary point where the wireless positioning is impossible is obtained based on the position coordinate.

(付記5) 前記現在位置に近い前記無線測位可能地点と現在位置との距離が予め設定される所定値以下か否かを判定し、所定値以下の場合には前記求めた地点へ移動して位置座標を求める処理を実行し、所定値以下ではない場合には前記位置推定手段によって前記現在位置に至るまでに前記自律型センサによって計測される移動方向と移動量に基づいて推定された位置座標を、前記任意の地点の位置座標とすることを特徴とする付記4記載の移動体。   (Supplementary Note 5) It is determined whether or not the distance between the wireless positioning possible point close to the current position and the current position is equal to or less than a predetermined value set in advance. Position coordinates estimated based on the movement direction and amount of movement measured by the autonomous sensor until the current position is reached by the position estimation means when the process for obtaining the position coordinates is not less than a predetermined value Is a position coordinate of the arbitrary point, The moving object according to appendix 4.

(付記6) 任意の地点で前記無線測位手段による無線測位を行った結果、現在位置座標の候補が2つあった場合、前記データ蓄積手段を参照して、該各候補の位置座標に対応付けた前記通信状態データがある場合には、該各通信状態データを用いて、現在位置座標を前記2つの候補のうちの1つに特定することを特徴とする付記1記載の移動体。   (Supplementary Note 6) If there are two current position coordinate candidates as a result of wireless positioning by the wireless positioning means at an arbitrary point, refer to the data storage means and associate them with the position coordinates of each candidate. In addition, when there is the communication state data, the current position coordinates are specified as one of the two candidates by using the communication state data.

(付記7) 複数の基地局で囲まれた測位対象エリア内を自律移動する移動体であって、
前記各基地局との無線通信を行って、該各無線通信によって得られる各基地局との測距データに基づいて現在位置座標を測位する無線測位手段と、
自律型センサによって計測される移動方向と移動量に基づいて現在位置座標を推定する位置推定手段と、
前記測位対象エリア内の任意の各地点毎に、前記無線測位手段によって前記無線測位を試みて、通信状態データと無線測位可否データを生成して、前記現在位置座標が無線測位できた場合には該無線測位で求めた該位置座標に対応付けて前記通信状態データと無線測位可否データを記憶し、無線測位できない場合には前記位置推定手段によって推定された位置座標に対応付けて前記通信状態データと無線測位可否データを記憶するデータ蓄積手段と、
その位置座標に関して既に前記データ蓄積手段にデータ記憶されている任意の地点で再度前記無線測位手段による無線測位を行った場合、前記データ蓄積手段に記憶されている前記通信状態データと、今回の通信状態データとを比較することで、環境変化を検知する環境変化検知手段と、
を有することを特徴とする移動体。
(Appendix 7) A mobile object that autonomously moves within a positioning target area surrounded by a plurality of base stations,
Wireless positioning means for performing wireless communication with each base station, and positioning current position coordinates based on distance measurement data obtained with each base station;
Position estimation means for estimating a current position coordinate based on a movement direction and a movement amount measured by an autonomous sensor;
For each arbitrary point in the positioning target area, the wireless positioning means tries the wireless positioning, generates communication state data and wireless positioning availability data, and the current position coordinates can be wirelessly positioned. The communication state data and wireless positioning availability data are stored in association with the position coordinates obtained by the wireless positioning, and when the wireless positioning is impossible, the communication state data is associated with the position coordinates estimated by the position estimating means. Data storage means for storing wireless positioning availability data;
When wireless positioning is performed again by the wireless positioning means at an arbitrary point already stored in the data storage means with respect to the position coordinates, the communication status data stored in the data storage means and the current communication Environmental change detection means for detecting environmental changes by comparing state data;
A moving object comprising:

(付記8) 前記通信状態データは、前記各基地局毎に、その基地局との通信が、通信不可能、直接波で通信可能、マルチパス波で通信可能の何れであるかを示すデータであることを特徴とする付記1〜7の何れかに記載の移動体。   (Supplementary Note 8) The communication state data is data indicating whether communication with the base station is impossible for communication, can be performed by direct waves, or can be performed by multipath waves for each base station. The mobile body according to any one of appendices 1 to 7, wherein the mobile body is provided.

(付記9) 複数の基地局と、該複数の基地局で囲まれた測位対象エリア内を自律移動する移動体とを有する無線測位システムであって、
前記移動体は、
前記各基地局との無線通信を行って、該各無線通信によって得られる各基地局との測距データに基づいて現在位置座標を測位する無線測位手段と、
自律型センサによって計測される移動方向と移動量に基づいて現在位置座標を推定する位置推定手段と、
前記測位対象エリア内の任意の各地点毎に、前記無線測位手段によって前記無線測位を試みて、通信状態データと無線測位可否データを生成して、前記現在位置座標が無線測位できた場合には該無線測位で求めた該位置座標に対応付けて前記通信状態データと無線測位可否データを記憶し、無線測位できない場合には前記位置推定手段によって推定された位置座標に対応付けて前記通信状態データと無線測位可否データを記憶するデータ蓄積手段と、
該データ蓄積手段に蓄積された情報を利用して、前記測位対象エリア内での任意の目的
地への移動制御、あるいは任意の無線測位不能な地点の位置座標を求める手段と、
を有することを特徴とする無線測位システム。
(Supplementary note 9) A wireless positioning system having a plurality of base stations and a mobile body that autonomously moves within a positioning target area surrounded by the plurality of base stations,
The moving body is
Wireless positioning means for performing wireless communication with each base station, and positioning current position coordinates based on distance measurement data obtained with each base station;
Position estimation means for estimating a current position coordinate based on a movement direction and a movement amount measured by an autonomous sensor;
For each arbitrary point in the positioning target area, the wireless positioning means tries the wireless positioning, generates communication state data and wireless positioning availability data, and the current position coordinates can be wirelessly positioned. The communication state data and wireless positioning availability data are stored in association with the position coordinates obtained by the wireless positioning, and when the wireless positioning is impossible, the communication state data is associated with the position coordinates estimated by the position estimating means. Data storage means for storing wireless positioning availability data;
Using the information stored in the data storage means, means for controlling the movement to an arbitrary destination in the positioning target area, or for determining the position coordinates of an arbitrary wireless positioning impossible;
A wireless positioning system comprising:

(付記10) 複数の基地局で囲まれた測位対象エリア内を自律移動する移動体のコンピュータを、
前記各基地局との無線通信を行って、該各無線通信によって得られる各基地局との測距データに基づいて現在位置座標を測位する無線測位手段と、
自律型センサによって計測される移動方向と移動量に基づいて現在位置座標を推定する位置推定手段と、
前記測位対象エリア内の任意の各地点毎に、前記無線測位手段によって前記無線測位を試みて、通信状態データと無線測位可否データを生成して、前記現在位置座標が無線測位できた場合には該無線測位で求めた該位置座標に対応付けて前記通信状態データと無線測位可否データを記憶し、無線測位できない場合には前記位置推定手段によって推定された位置座標に対応付けて前記通信状態データと無線測位可否データを記憶するデータ蓄積手段と、
該データ蓄積手段に蓄積された情報を利用して、前記測位対象エリア内での任意の目的地への移動制御、あるいは任意の無線測位不能な地点の位置座標を求める手段、
として機能させるためのプログラム。
(Supplementary Note 10) A mobile computer that autonomously moves within a positioning target area surrounded by a plurality of base stations,
Wireless positioning means for performing wireless communication with each base station, and positioning current position coordinates based on distance measurement data obtained with each base station;
Position estimation means for estimating a current position coordinate based on a movement direction and a movement amount measured by an autonomous sensor;
For each arbitrary point in the positioning target area, the wireless positioning means tries the wireless positioning, generates communication state data and wireless positioning availability data, and the current position coordinates can be wirelessly positioned. The communication state data and wireless positioning availability data are stored in association with the position coordinates obtained by the wireless positioning, and when the wireless positioning is impossible, the communication state data is associated with the position coordinates estimated by the position estimating means. Data storage means for storing wireless positioning availability data;
Means for obtaining movement coordinates to an arbitrary destination in the positioning target area, or obtaining position coordinates of a point where arbitrary wireless positioning is impossible, using information stored in the data storage means;
Program to function as.

本例の移動体のハードウェア構成図である。It is a hardware block diagram of the mobile body of this example. 無線通信による測位システムについて説明する為の図である。It is a figure for demonstrating the positioning system by radio | wireless communication. 通信状態データの記憶フォーマット例である。It is a storage format example of communication status data. 通信状態データの収集・蓄積処理のフローチャート図である。It is a flowchart figure of the collection / accumulation | storage process of communication status data. 移動体の移動制御処理のフローチャート図である。It is a flowchart figure of the movement control process of a moving body. 図5の処理の具体例を説明する為の図である。It is a figure for demonstrating the specific example of the process of FIG. (a)、(b)測位不能エリアが狭まる様子を示す図である。(A), (b) It is a figure which shows a mode that a positioning impossible area narrows. 通信可能な基地局が2個の場合の処理フローチャート図である。It is a process flowchart figure in the case of two base stations which can communicate.

符号の説明Explanation of symbols

1,2,3,4 基地局
10 移動体
21 無線端末
22 アンテナ
23 ジャイロ
24 回転数検知用エンコーダ
30 コンピュータ
31 CPU
32 記録媒体(記憶装置)
33 メモリ
34 入出力インタフェース
1, 2, 3, 4 Base station 10 Mobile 21 Wireless terminal 22 Antenna 23 Gyro 24 Rotational speed detection encoder 30 Computer 31 CPU
32 Recording medium (storage device)
33 Memory 34 I / O interface

Claims (5)

複数の基地局で囲まれた測位対象エリア内を自律移動する移動体であって、
前記各基地局との無線通信によって得られる各基地局との測距データに基づいて現在位置座標を測位する無線測位手段と、
自律型センサによって計測される移動方向と移動量に基づいて現在位置座標を推定する位置推定手段と、
前記測位対象エリア内の任意の各地点毎に、前記無線測位手段によって前記無線測位を試みて、通信状態データと、無線測位可能か無線測位不能かを示す無線測位可否データを生成して、前記現在位置座標が無線測位できた場合には該無線測位で求めた該位置座標に対応付けて前記通信状態データと無線測位可能を示す無線測位可否データを記憶し、無線測位できない場合には前記位置推定手段によって推定された位置座標に対応付けて前記通信状態データと無線測位不能を示す無線測位可否データを記憶するデータ蓄積手段と、
任意の目的地へ移動する場合、前記データ蓄積手段に該目的地の位置座標に対応付けた情報が記憶されており、且つそれが前記無線測位不能を示す情報である場合には、更に前記データ蓄積手段を参照して、該目的地に近い前記無線測位可能地点を経由して前記目的地へ移動するように前記移動制御を行う移動制御手段と、
を有することを特徴とする移動体。
A mobile object that autonomously moves within a positioning target area surrounded by a plurality of base stations,
A radio positioning means for positioning a current position coordinates based the distance measuring data with the wireless communications in thus each base station obtained with each base station,
Position estimation means for estimating a current position coordinate based on a movement direction and a movement amount measured by an autonomous sensor;
For each arbitrary point in the positioning target area, try the wireless positioning by the wireless positioning means, generate communication status data and wireless positioning availability data indicating whether wireless positioning is possible or not, When the current position coordinates can be wirelessly measured, the communication state data and wireless positioning availability data indicating that wireless positioning is possible are stored in association with the position coordinates obtained by the wireless positioning, and when the wireless positioning is not possible, the position Data storage means for storing the communication status data and wireless positioning availability data indicating that wireless positioning is impossible in association with the position coordinates estimated by the estimating means ;
When moving to an arbitrary destination, if the data storage means stores information associated with the position coordinates of the destination, and if it is information indicating that the wireless positioning is impossible, then the data further Referring to storage means, movement control means for performing the movement control so as to move to the destination via the wireless positioning possible point close to the destination;
A moving object comprising:
現在位置が前記無線測位不能な任意の地点であり、且つ現在位置に至るまでに無線測位不能な状態のまま所定距離以上移動してきた場合には、前記データ蓄積手段を参照して、現在位置に近い前記無線測位可能地点を求め、該求めた地点へ前記位置推定手段による推定を行って移動して、該移動先で前記無線測位を行った結果と該推定結果との誤差に基づいて、前記無線測位不能な任意の地点の位置座標を求める制御手段を更に有することを特徴とする請求項1記載の移動体。 If the current position is an arbitrary point where the wireless positioning is impossible and the vehicle has moved beyond a predetermined distance in a state where wireless positioning is not possible before reaching the current position, refer to the data storage means to determine the current position. Based on an error between the result of performing the wireless positioning at the destination and the estimation result, moving to a location where the wireless positioning is possible, performing the estimation by the position estimation unit to the determined location, The moving body according to claim 1 , further comprising control means for obtaining position coordinates of an arbitrary point where radio positioning is impossible. 任意の地点で前記無線測位手段による無線測位を行った結果、現在位置座標の候補が2つあった場合、前記データ蓄積手段を参照して、該各候補の位置座標に対応付けた前記通信状態データがある場合には、該各通信状態データを用いて、現在位置座標を前記2つの候補のうちの1つに特定することを特徴とする請求項1記載の移動体。   As a result of performing wireless positioning by the wireless positioning means at an arbitrary point, when there are two candidates for the current position coordinates, the communication state associated with the position coordinates of each candidate with reference to the data storage means 2. The moving body according to claim 1, wherein when there is data, the current position coordinates are specified as one of the two candidates by using each communication state data. 複数の基地局と、該複数の基地局で囲まれた測位対象エリア内を自律移動する移動体とを有する無線測位システムであって、
前記移動体は、
前記各基地局との無線通信によって得られる各基地局との測距データに基づいて現在位置座標を測位する無線測位手段と、
自律型センサによって計測される移動方向と移動量に基づいて現在位置座標を推定する位置推定手段と、
前記測位対象エリア内の任意の各地点毎に、前記無線測位手段によって前記無線測位を試みて、通信状態データと、無線測位可能か無線測位不能かを示す無線測位可否データを生成して、前記現在位置座標が無線測位できた場合には該無線測位で求めた該位置座標に対応付けて前記通信状態データと無線測位可能を示す無線測位可否データを記憶し、無線測位できない場合には前記位置推定手段によって推定された位置座標に対応付けて前記通信状態データと無線測位不能を示す無線測位可否データを記憶するデータ蓄積手段と、
任意の目的地へ移動する場合、前記データ蓄積手段に該目的地の位置座標に対応付けた情報が記憶されており、且つそれが前記無線測位不能を示す情報である場合には、更に前記データ蓄積手段を参照して、該目的地に近い前記無線測位可能地点を経由して前記目的地へ移動するように前記移動制御を行う移動制御手段と、
を有することを特徴とする無線測位システム。
A wireless positioning system having a plurality of base stations and a mobile body that autonomously moves within a positioning target area surrounded by the plurality of base stations,
The moving body is
A radio positioning means for positioning a current position coordinates based the distance measuring data with the wireless communications in thus each base station obtained with each base station,
Position estimation means for estimating a current position coordinate based on a movement direction and a movement amount measured by an autonomous sensor;
For each arbitrary point in the positioning target area, try the wireless positioning by the wireless positioning means, generate communication status data and wireless positioning availability data indicating whether wireless positioning is possible or not, When the current position coordinates can be wirelessly measured, the communication state data and wireless positioning availability data indicating that wireless positioning is possible are stored in association with the position coordinates obtained by the wireless positioning, and when the wireless positioning is not possible, the position Data storage means for storing the communication status data and wireless positioning availability data indicating that wireless positioning is impossible in association with the position coordinates estimated by the estimating means;
When moving to an arbitrary destination, if the data storage means stores information associated with the position coordinates of the destination, and if it is information indicating that the wireless positioning is impossible, then the data further With reference to the storage means, movement control means for performing the movement control so as to move to the destination via the wireless positioning possible point close to the destination;
A wireless positioning system comprising:
複数の基地局で囲まれた測位対象エリア内を自律移動する移動体のコンピュータを、
前記各基地局との無線通信によって得られる各基地局との測距データに基づいて現在位置座標を測位する無線測位手段と、
自律型センサによって計測される移動方向と移動量に基づいて現在位置座標を推定する位置推定手段と、
前記測位対象エリア内の任意の各地点毎に、前記無線測位手段によって前記無線測位を試みて、通信状態データと、無線測位可能か無線測位不能かを示す無線測位可否データを生成して、前記現在位置座標が無線測位できた場合には該無線測位で求めた該位置座標に対応付けて前記通信状態データと無線測位可能を示す無線測位可否データを記憶し、無線測位できない場合には前記位置推定手段によって推定された位置座標に対応付けて前記通信状態データと無線測位不能を示す無線測位可否データを記憶するデータ蓄積手段と、
任意の目的地へ移動する場合、前記データ蓄積手段に該目的地の位置座標に対応付けた情報が記憶されており、且つそれが前記無線測位不能を示す情報である場合には、更に前記データ蓄積手段を参照して、該目的地に近い前記無線測位可能地点を経由して前記目的地へ移動するように前記移動制御を行う移動制御手段、
として機能させるためのプログラム。
A mobile computer that moves autonomously within a positioning target area surrounded by multiple base stations.
A radio positioning means for positioning a current position coordinates based the distance measuring data with the wireless communications in thus each base station obtained with each base station,
Position estimation means for estimating a current position coordinate based on a movement direction and a movement amount measured by an autonomous sensor;
For each arbitrary point in the positioning target area, try the wireless positioning by the wireless positioning means, generate communication status data and wireless positioning availability data indicating whether wireless positioning is possible or not, When the current position coordinates can be wirelessly measured, the communication state data and wireless positioning availability data indicating that wireless positioning is possible are stored in association with the position coordinates obtained by the wireless positioning, and when the wireless positioning is not possible, the position Data storage means for storing the communication status data and wireless positioning availability data indicating that wireless positioning is impossible in association with the position coordinates estimated by the estimating means;
When moving to an arbitrary destination, if the data storage means stores information associated with the position coordinates of the destination, and if it is information indicating that the wireless positioning is impossible, then the data further A movement control means for performing the movement control so as to move to the destination via the wireless positioning possible point near the destination with reference to the storage means;
Program to function as.
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