JP5975106B2 - 判定方法、判定プログラム、判定装置および判定システム - Google Patents
判定方法、判定プログラム、判定装置および判定システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP5975106B2 JP5975106B2 JP2014534072A JP2014534072A JP5975106B2 JP 5975106 B2 JP5975106 B2 JP 5975106B2 JP 2014534072 A JP2014534072 A JP 2014534072A JP 2014534072 A JP2014534072 A JP 2014534072A JP 5975106 B2 JP5975106 B2 JP 5975106B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- observation
- wireless communication
- devices
- estimated
- determination
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
- G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
- G01S5/0284—Relative positioning
- G01S5/0289—Relative positioning of multiple transceivers, e.g. in ad hoc networks
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
- H04W4/02—Services making use of location information
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
- H04W4/02—Services making use of location information
- H04W4/023—Services making use of location information using mutual or relative location information between multiple location based services [LBS] targets or of distance thresholds
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
- H04W4/02—Services making use of location information
- H04W4/029—Location-based management or tracking services
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W84/00—Network topologies
- H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Description
本発明は、判定方法、判定プログラム、判定装置および判定システムに関する。
複数の受信装置と複数の無線端末を用いて無線端末の位置を判定する技術が知られている(たとえば、下記特許文献1参照。)。また、複数の観測装置と複数のノード(無線センサ等)を用いたRFID(Radio Frequency IDentification)システムが知られている(たとえば、下記特許文献2参照。)。
また、アドホックネットワークにおいて、携帯端末装置から基地局までの無線信号のホップ数に基づいて複数の基地局と携帯端末装置との間の各距離を推定し、推定結果に基づいて携帯端末装置の位置を判定する技術が知られている(たとえば、下記特許文献3参照。)。また、複数のセンサ付無線端末に散在させ、それらが協調して環境や物理的状況を採取する無線ネットワークであるセンサネットワーク(Wireless Sensor Networks)が知られている。
しかしながら、上述した従来技術では、散在するノードの分布が一様でなくノードの空白領域が存在すると、無線信号が空白領域を迂回して伝送される場合があり、この場合は無線信号の送信元の位置を精度よく判定することができないという問題がある。
本発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、ノードの位置判定の精度の向上を図ることができる判定方法、判定プログラム、判定装置および判定システムを提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明の一側面によれば、複数の無線通信装置を有する所定領域の周囲に設けられた複数の観測装置のそれぞれが、前記複数の無線通信装置のうちの1の無線通信装置から送信された無線信号が、前記複数の無線通信装置によりマルチホッピング通信されて前記観測装置に受信されるまでのホップ数を示すホップ数情報を取得し、前記複数の観測装置のそれぞれが、取得した前記ホップ数情報が示すホップ数に基づく前記観測装置と前記1の無線通信装置との間の推定距離から、前記1の無線通信装置の位置の候補を示す推定線を算出し、前記複数の観測装置のそれぞれが、前記所定領域のうちの前記無線通信装置が存在しない空白領域を示す情報に基づいて、算出した前記推定線を補正し、補正した前記推定線の交点に基づいて前記1の無線通信装置の位置を判定する判定方法、判定プログラム、判定装置および判定システムが提案される。
本発明の一側面によれば、ノードの位置判定の精度の向上を図ることができるという効果を奏する。
以下に添付図面を参照して、本発明にかかる判定方法、判定プログラム、判定装置および判定システムの実施の形態を詳細に説明する。
(実施の形態1)
(実施の形態1にかかる判定システム)
図1は、実施の形態1にかかる判定システムの一例を示す図である。図1に示すように、実施の形態1にかかる判定システム100は、判定装置110と観測装置121〜123とを含んでいる。
(実施の形態1にかかる判定システム)
図1は、実施の形態1にかかる判定システムの一例を示す図である。図1に示すように、実施の形態1にかかる判定システム100は、判定装置110と観測装置121〜123とを含んでいる。
判定装置110は、観測装置121〜123との間で通信可能な装置である。また、判定装置110は、観測装置121〜123とは別に設けられた装置であってもよいし、観測装置121〜123のいずれかに設けられた装置であってもよい。図1に示す例では、判定装置110が観測装置121に設けられている。
観測装置121〜123は、所定領域101を囲むように設けられている。そして、観測装置121〜123は、ノード群102においてマルチホッピング通信で転送された信号を観測する。マルチホッピング通信は、たとえば多数の端末(ノード群102)をアクセスポイントの介在なしに相互に多段接続することによる通信である。所定領域101にはノード群102の各ノードが散在している。所定領域101は、たとえば、コンクリート、土、水、空気などの物質で満たされた領域である。または、所定領域101は、宇宙空間などの真空の領域であってもよい。
ノード群102は、センサネットワークを形成する複数の無線通信装置である。具体的には、ノード群102の各ノードは、周囲の無線通信装置との間で無線通信が可能な無線通信装置である。また、ノード群102の各ノードは、温度、圧力、音などの検出を行うセンサを有しており、センサによるセンシング結果を示す無線信号を送信する。
そして、ノード群102の各ノードは、自装置の周囲のノードから送信された無線信号を受信し、受信した無線信号を自装置の周囲のノードへ転送することにより、無線信号をマルチホッピング転送する。これにより、ノード群102のいずれかのノードによって送信された無線信号は、ノード群102の他のノードによってマルチホッピング転送され、所定領域101の周囲の無線通信装置(たとえば観測装置121〜123)によって受信される。
また、ノード群102の各ノードが送信する無線信号には、最初の送信元からのホップ数を示すホップ数情報が含まれている。ホップ数は、マルチホッピング通信において転送される信号の最初の送信元からの転送回数を示す数であり、たとえば最初の送信元からの転送回数に1を加えた数である。ノード群102の各ノードは、無線信号を転送する際に、転送する無線信号に含まれるホップ数情報をインクリメントする。これにより、所定領域101の周囲の無線通信装置は、無線信号を受信した場合に、受信した無線信号が何ホップのマルチホッピング通信により自装置に到達したかを示す情報を得ることができる。
ノード群102は、たとえば所定領域101にばら撒かれたり、所定領域101を満たす物質に混ぜ込まれたりすることによって所定領域101に配置される。このため、ノード群102の各ノードの位置は未知である。また、ノード群102の各ノードの配置にはむらがあり、所定領域101にはノードが存在しない空白領域103が存在する場合がある。また、所定領域101の内部にある柱などの物体によって、ノードが存在しない空白領域103が発生する場合もある。たとえば、空白領域103は、両側に位置する各ノードが、電波が届かずに互いに無線を直接送受信できない大きさを有する領域である。
ノード群102に含まれる対象ノード104が、周囲に無線信号を送信したとする。たとえば、対象ノード104は、自装置が有するセンサによるセンシング結果を示す無線信号を送信する。対象ノード104が送信した無線信号は、ホップ数情報がインクリメントされながらノード群102によってマルチホッピング転送され、観測装置121〜123によって受信される。観測装置121〜123は、受信した無線信号のホップ数情報を判定装置110へ送信する。
判定装置110は、無線信号の送信元の対象ノード104の位置を判定する判定装置である。具体的には、判定装置110は、観測装置121〜123から受信したホップ数情報に基づいて、対象ノード104と観測装置121〜123との間の各推定距離を算出する。ホップ数情報に基づく推定距離の算出については後述する(たとえば図10参照)。
判定装置110は、算出した推定距離に基づいて、観測装置121〜123のそれぞれを起点とする推定曲線131〜133を算出する。推定曲線131は、たとえば対象ノード104の推定位置の候補を示す線である。たとえば、推定曲線131は、観測装置121を中心とし、対象ノード104と観測装置121との間の推定距離を半径とする円弧である。
また、判定装置110は、空白領域103の範囲を示す空白領域情報を取得する。空白領域情報は、たとえば、ユーザによって判定装置110へ入力され、判定装置110のメモリに記憶されている。たとえば、ユーザは、所定領域101における空白領域103の位置を測定する。空白領域103の位置の測定には、たとえば、目視、測定器(X線撮影器など)、打音検査などを用いることができる。また、空白領域情報には、後述の判定装置1110による判定結果を用いてもよい。
そして、判定装置110は、推定曲線132と観測装置122との間に空白領域103が存在するため、空白領域103の範囲を示す空白領域情報に基づいて推定曲線132を補正する。空白領域情報に基づく推定曲線の補正については後述する(たとえば図2参照)。推定曲線132aは、推定曲線132を補正した推定曲線である。判定装置110は、推定曲線131,132a,133の交点を算出することによって対象ノード104の位置を判定する。これにより、無線信号の送信元の対象ノード104の位置をより正確に判定することができる。
(判定システムによる推定曲線の補正)
図2は、判定システムによる推定曲線の補正の一例を示す図(その1)である。図2において、図1に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。たとえば、観測装置121と観測装置122が、空白領域103を挟むように配置されているとする。
図2は、判定システムによる推定曲線の補正の一例を示す図(その1)である。図2において、図1に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。たとえば、観測装置121と観測装置122が、空白領域103を挟むように配置されているとする。
<空白領域の単位長さあたりの影響度の算出>
判定装置110は、ホップ数に基づく推定距離における、空白領域103の単位長さあたりの影響度を算出する。具体的には、判定装置110は、まず、観測装置121と観測装置122の間で、ノード群102によるマルチホッピング通信を介して検査信号(無線信号)を送受信させることにより、観測装置121と観測装置122との間の無線信号のホップ数を取得する。そして、判定装置110は、取得したホップ数に基づく観測装置121と観測装置122との間の推定距離を算出する。ホップ数情報に基づく推定距離の算出については後述する(たとえば図10参照)。
判定装置110は、ホップ数に基づく推定距離における、空白領域103の単位長さあたりの影響度を算出する。具体的には、判定装置110は、まず、観測装置121と観測装置122の間で、ノード群102によるマルチホッピング通信を介して検査信号(無線信号)を送受信させることにより、観測装置121と観測装置122との間の無線信号のホップ数を取得する。そして、判定装置110は、取得したホップ数に基づく観測装置121と観測装置122との間の推定距離を算出する。ホップ数情報に基づく推定距離の算出については後述する(たとえば図10参照)。
また、判定装置110は、観測装置121と観測装置122との間の実際の距離を示す距離情報を取得する。距離情報は、たとえばあらかじめ判定装置110のメモリに記憶されている。または、判定装置110は、観測装置121,122の各位置座標を示す情報に基づく演算により距離情報を取得してもよい。観測装置121,122の各位置座標は、たとえばあらかじめ判定装置110のメモリに記憶されていてもよいし、観測装置121,122から取得してもよい。
そして、判定装置110は、観測装置121と観測装置122との間の推定距離と実際の距離との差を算出する。
また、判定装置110は、観測装置121と観測装置122とを結ぶ直線を算出する。具体的には、観測装置121,122の位置座標をそれぞれ(x1,y1)および(x2,y2)とする。判定装置110は、(y2−y1)x+(x2−x1)y+x2y1−x1y2=0にx1,y1,x2,y2を代入することによって観測装置121,122を結ぶ直線を算出することができる。図2に示す例では直線210が算出される。
つぎに、判定装置110は、算出した直線210と空白領域103の境界線との各交点を算出する。具体的には、判定装置110は、直線210を示す式と、空白領域103の範囲を示す式と、の連立方程式の解を算出することによって直線210と空白領域103の境界線との各交点を算出する。図2に示す例では交点221,222が算出される。
つぎに、判定装置110は、交点221,222の間の距離を算出する。つぎに、判定装置110は、観測装置121と観測装置122との間の推定距離と実際の距離との差を、交点221,222の間の距離で除算する。これにより、ホップ数に基づく推定距離における、空白領域103の単位長さあたりの影響度を算出することができる。
<推定曲線の算出>
図3は、判定システムによる推定曲線の補正の一例を示す図(その2)である。つぎに、判定装置110は、観測装置122の位置座標を中心とし、対象ノード104(図1参照)からのホップ数に基づく対象ノード104と観測装置122との間の推定距離を半径とする円弧を算出する。これにより観測装置122に基づく推定曲線310を算出することができる。
図3は、判定システムによる推定曲線の補正の一例を示す図(その2)である。つぎに、判定装置110は、観測装置122の位置座標を中心とし、対象ノード104(図1参照)からのホップ数に基づく対象ノード104と観測装置122との間の推定距離を半径とする円弧を算出する。これにより観測装置122に基づく推定曲線310を算出することができる。
つぎに、判定装置110は、観測装置122の位置座標と推定曲線310との間に空白領域103の少なくとも一部が存在するか否かを判断する。観測装置122の位置座標と推定曲線310との間に空白領域103が存在しない場合は、判定装置110は推定曲線310を補正しない。
観測装置122の位置座標と推定曲線310との間に空白領域103の少なくとも一部が存在する場合は、判定装置110は、推定曲線310における点311を選択し、観測装置122と点311とを結ぶ直線312を算出する。
たとえば、観測装置122の位置座標を(x0,y0)とし、半径をrとする円の円周上の点(x1,y1)は、(x1−x0)2+(y1−y0)2=r2を満たす。したがって、点311と観測装置122の位置座標(x0,y0)を通る直線は(x−x1)/(x0−x1)=(y−y1)/(y0−y1)となる。
つぎに、判定装置110は、算出した直線312が空白領域103との重複部分を有する場合に、直線312と空白領域103との交点321,322の間の距離を算出する。たとえば交点321,322の位置座標を(x1,y1)および(x2,y2)とすると、交点間の距離は√((x2−x1)2+(y2−y1)2)となる。これにより、直線312のうちの空白領域103との重複部分の長さを算出することができる。
つぎに、判定装置110は、取得した空白領域103の単位長さあたりの影響度に、算出した交点321,322の間の距離を乗算する。これにより、点311における空白領域103の影響度を算出することができる。
判定装置110は、点311を乗算結果の距離だけ観測装置122の位置座標の側に移動させる。点311aは、点311を乗算結果の距離だけ観測装置122の位置座標の側に移動させた点である。具体的には、判定装置110は、(x−x1)/(x0−x1)=(y−y1)/(y0−y1)かつ(x1−x)2+(y1−y)2=(点311における空白領域103の影響度)2となる点(x,y)を算出することによって点311aを算出する。これにより、推定曲線310の点311を、空白領域103の影響度に基づいて補正することができる。
図4は、判定システムによる推定曲線の補正の一例を示す図(その3)である。図4に示すように、判定装置110は、推定曲線310の点311について行った補正を推定曲線310の他の各点についても行うことにより、空白領域103の影響度に基づいて推定曲線310を補正した推定曲線310aを得ることができる。
このように、判定装置110は、ホップ数に基づいて算出した推定曲線(推定線)上の各点について、対象点と対象観測装置とを結ぶ直線に空白領域103との重複部分が存在する場合に、重複部分の長さを算出し、算出した長さに所定係数を乗算する。そして、判定装置110は、乗算結果に基づいて対象点を対象観測装置の側に変更することにより推定曲線を補正することができる。
所定係数は、空白領域103の単位長さあたりの影響度である。具体的には、判定装置110は、空白領域103を挟んで位置する観測装置121,122(各観測装置)の間の実際の距離と、観測装置121,122の間でノード群102によるマルチホッピング通信を介して送受信された無線信号のホップ数に基づく推定距離と、の差を算出する。観測装置121,122の間の実際の距離は、たとえば、判定装置110のメモリにあらかじめ記憶された距離情報によって取得することができる。判定装置110は、観測装置121,122を結ぶ直線のうちの空白領域103との重複部分の長さによって除算することによって所定係数を算出する。
(判定装置および観測装置のハードウェア構成)
図5は、判定装置および観測装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図1〜図3に示した判定装置110および観測装置121〜123は、たとえば図5に示す情報処理装置500によって実現することができる。判定装置110および観測装置121〜123は、それぞれ別の情報処理装置500によって実現してもよいし、1つの情報処理装置500によって実現してもよい。
図5は、判定装置および観測装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図1〜図3に示した判定装置110および観測装置121〜123は、たとえば図5に示す情報処理装置500によって実現することができる。判定装置110および観測装置121〜123は、それぞれ別の情報処理装置500によって実現してもよいし、1つの情報処理装置500によって実現してもよい。
情報処理装置500は、たとえば外部電源によって動作する。また、情報処理装置500は、CPU501と、メモリ502と、通信部503と、アンテナ504と、入出力インタフェース505と、バス510と、を備えている。CPU501、メモリ502、通信部503、入出力インタフェース505は、バス510によって接続されている。
CPU501(Central Processing Unit:中央処理装置)は、情報処理装置500の全体の制御を司る処理装置である。メモリ502には、たとえばメインメモリおよび補助メモリが含まれる記憶装置である。メインメモリは、たとえばRAM(Random Access Memory)である。メインメモリは、CPU501のワークエリアとして使用される。補助メモリは、たとえば磁気ディスク、光ディスク、フラッシュメモリなどの不揮発メモリである。補助メモリには、情報処理装置500を動作させる各種のプログラムが記憶されている。補助メモリに記憶されたプログラムは、メインメモリにロードされてCPU501によって実行される。
通信部503は、アンテナ504によって他の通信装置との間で無線通信を行う。たとえば、通信部503は、判定装置110や、ノード群102のうちの自装置の周囲のノードとの間で無線通信を行う。また、通信部503と判定装置110との間の通信は有線通信であってもよい。通信部503は、CPU501によって制御される。
入出力インタフェース505は、たとえば、ユーザからの操作入力を受け付ける入力デバイスや、ユーザへ情報を出力する出力デバイスなどを含む。入力デバイスは、たとえばキー(たとえばキーボード)やリモコンなどによって実現することができる。出力デバイスは、たとえばディスプレイやスピーカなどによって実現することができる。また、タッチパネルなどによって入力デバイスおよび出力デバイスを実現してもよい。入出力インタフェース505は、CPU501によって制御される。
また、情報処理装置500は、ノード群102から送信されたセンシング情報を、通信部503から受信して集約する。そして、情報処理装置500は、集約したセンシング情報を入出力インタフェース505から出力する。また、情報処理装置500は、集約したセンシング情報を、通信部503からインターネット等のネットワーク網を介してユーザ端末やサーバー等の外部装置へ送信してもよい。
(ノードのハードウェア構成)
図6は、ノードのハードウェア構成の一例を示す図である。ノード群102の各ノードは、たとえば図6に示す無線通信装置600によって実現することができる。無線通信装置600は、ハーベスタ601と、バッテリ602と、パワー制御部603と、センサ604と、MCU605と、無線通信部606と、アンテナ607と、バス610と、を備えている。
図6は、ノードのハードウェア構成の一例を示す図である。ノード群102の各ノードは、たとえば図6に示す無線通信装置600によって実現することができる。無線通信装置600は、ハーベスタ601と、バッテリ602と、パワー制御部603と、センサ604と、MCU605と、無線通信部606と、アンテナ607と、バス610と、を備えている。
ハーベスタ601は、無線通信装置600の設置箇所における外部環境、たとえば、光、振動、温度、無線電波(受信電波)等のエネルギー変化に基づき発電を行う。バッテリ602は、ハーベスタ601により発電された電力を蓄える。パワー制御部603は、バッテリ602に蓄えられた電力を無線通信装置600の各部に供給する。
センサ604、MCU605および無線通信部606は、バス610によって接続されている。センサ604は、無線通信装置600の設置箇所における所定の変位量を検出する。センサ604には、たとえば、設置箇所の圧力を検出する圧電素子や、光を検出する光電素子等を用いることができる。
MCU605(Micro Control Unit:マイクロコントロールユニット)は、センサ604が検出したデータを処理し、処理したデータを無線信号として無線通信部606によって送信する。また、MCU605は、無線通信部606によって受信した無線信号に含まれるホップ数情報をインクリメントし、ホップ数情報をインクリメントした無線信号を、無線通信装置600の周囲の通信装置へ送信するように無線通信部606を制御する。
無線通信部606は、アンテナ607を介して、無線通信装置600の周囲の通信装置との間で無線通信を行う。無線通信装置600の周囲の通信装置は、たとえば観測装置121〜123や、ノード群102のうちの他のノードである。
(実施の形態1にかかる判定装置の構成)
図7は、実施の形態1にかかる判定装置の構成の一例を示す図である。図7に示すように、実施の形態1にかかる判定装置110は、取得部701と、算出部702と、補正部703と、判定部704と、を備えている。
図7は、実施の形態1にかかる判定装置の構成の一例を示す図である。図7に示すように、実施の形態1にかかる判定装置110は、取得部701と、算出部702と、補正部703と、判定部704と、を備えている。
取得部701は、観測装置121〜123のそれぞれを対象観測装置として、対象ノード104(対象無線通信装置)から送信された無線信号がノード群102によるマルチホッピング通信を介して対象観測装置に受信されるまでのホップ数を示すホップ数情報を取得する。取得部701は、取得したホップ数情報が示すホップ数を算出部702へ通知する。
算出部702は、観測装置121〜123のそれぞれを対象観測装置として、取得部701から通知されたホップ数に基づき、対象観測装置と対象ノード104との間の推定距離を算出する。そして、算出部702は、観測装置121〜123のそれぞれを対象観測装置として、算出した推定距離に基づいて、対象ノード104の位置の候補を示す推定線(推定曲線)を算出する。算出部702は、算出した推定曲線を補正部703へ通知する。
補正部703は、所定領域101のうちのノード群102のノードが存在しない空白領域103の範囲を示す空白領域情報を取得する。そして、補正部703は、取得した空白領域情報に基づいて、観測装置121〜123のそれぞれを対象観測装置として、算出部702から通知された推定曲線を補正する。補正部703は、補正した推定曲線を判定部704へ通知する。
判定部704は、補正部703から通知された各推定曲線の交点に基づいて対象ノード104の位置を判定する。判定部704は、判定結果を出力する。
取得部701は、たとえば図5に示したCPU501および通信部503によって実現することができる。算出部702、補正部703および判定部704は、たとえば図5に示したCPU501によって実現することができる。また、判定部704から出力された判定結果は、たとえば、通信部503や入出力インタフェース505によって外部へ出力される。
(実施の形態1にかかる判定装置の判定動作)
図8は、実施の形態1にかかる判定装置の判定動作の一例を示すフローチャートである。実施の形態1にかかる判定装置110は、たとえば以下の各ステップを実行する。まず、判定装置110は、すべての観測装置(観測装置121〜123)に基づく推定曲線を算出したか否かを判断する(ステップS801)。いずれかの観測装置に基づく推定曲線を算出していない場合(ステップS801:No)は、判定装置110は、空白領域情報を取得する(ステップS802)。なお、空白領域情報の取得はステップS801の前に行ってもよい。
図8は、実施の形態1にかかる判定装置の判定動作の一例を示すフローチャートである。実施の形態1にかかる判定装置110は、たとえば以下の各ステップを実行する。まず、判定装置110は、すべての観測装置(観測装置121〜123)に基づく推定曲線を算出したか否かを判断する(ステップS801)。いずれかの観測装置に基づく推定曲線を算出していない場合(ステップS801:No)は、判定装置110は、空白領域情報を取得する(ステップS802)。なお、空白領域情報の取得はステップS801の前に行ってもよい。
つぎに、判定装置110は、対象ノード104から、推定曲線を算出していない対象観測装置までの無線信号のホップ数を取得する(ステップS803)。つぎに、判定装置110は、ステップS803によって取得したホップ数に基づく、対象観測装置と対象ノード104との間の推定距離を算出する(ステップS804)。
つぎに、判定装置110は、対象観測装置を中心とし、ステップS804によって算出した推定距離を半径とする円を、対象観測装置に基づく推定曲線として算出する(ステップS805)。つぎに、判定装置110は、ステップS802によって取得した空白領域情報に基づいて、対象観測装置と、ステップS805によって算出した推定曲線と、の間に空白領域があるか否かを判断する(ステップS806)。
ステップS806において、空白領域がない場合(ステップS806:No)は、判定装置110は、ステップS801へ戻る。空白領域がある場合(ステップS806:Yes)は、判定装置110は、ステップS802によって取得した空白領域情報に基づいて、ステップS805によって算出した推定曲線を補正し(ステップS807)、ステップS801へ戻る。推定曲線の補正については後述する(たとえば図9参照)。
ステップS801において、すべての観測装置に基づく推定曲線を算出した場合(ステップS801:Yes)は、判定装置110は、算出した各推定曲線の交点を算出する(ステップS808)。つぎに、判定装置110は、ステップS808によって算出した交点の重心を算出することにより、対象ノードの位置を判定し(ステップS809)、一連の動作を終了する。
(実施の形態1にかかる判定装置の補正動作)
図9は、実施の形態1にかかる判定装置の補正動作の一例を示すフローチャートである。判定装置110は、図8に示したステップS807における推定曲線の補正動作として、たとえば以下の各ステップを実行する。まず、判定装置110は、空白領域情報が示す空白領域の単位長さあたりの影響度を取得する(ステップS901)。
図9は、実施の形態1にかかる判定装置の補正動作の一例を示すフローチャートである。判定装置110は、図8に示したステップS807における推定曲線の補正動作として、たとえば以下の各ステップを実行する。まず、判定装置110は、空白領域情報が示す空白領域の単位長さあたりの影響度を取得する(ステップS901)。
つぎに、判定装置110は、対象観測装置に基づく推定曲線上の各点を、後述のステップS903によって処理したか否かを判断する(ステップS902)。推定曲線上の各点を処理していない場合(ステップS902:No)は、判定装置110は、推定曲線上の各点のうちの未処理の点を対象点とし、対象点と対象観測装置とを結ぶ直線を算出する(ステップS903)。
つぎに、判定装置110は、空白領域情報に基づいて、ステップS903によって算出した直線に空白領域との重複部分があるか否かを判断する(ステップS904)。重複部分がない場合(ステップS904:No)は、判定装置110は、ステップS902へ戻る。重複部分がある場合(ステップS904:Yes)は、判定装置110は、ステップS903によって算出した直線のうちの空白領域との重複部分の長さを算出する(ステップS905)。
つぎに、判定装置110は、ステップS901によって取得した単位長さあたりの影響度に、ステップS905によって算出した重複部分の長さを乗算する(ステップS906)。つぎに、判定装置110は、対象観測装置に基づく推定曲線のうちの対象点を、ステップS906による乗算結果の距離だけ対象観測装置の側へ移動させ(ステップS907)、ステップS902へ戻る。
ステップS902において、推定曲線上の各点を処理した場合(ステップS902:Yes)は、判定装置110は、一連の補正動作を終了する。これにより、空白領域情報に基づいて推定曲線を補正することができる。
(ホップ数に基づく推定距離の算出)
図10は、ホップ数に基づく推定距離の算出の一例を示す図である。上述のように、判定装置110は、観測装置121〜123に含まれる観測装置の各組について、ホップ数に基づく観測装置間の推定距離を算出する。
図10は、ホップ数に基づく推定距離の算出の一例を示す図である。上述のように、判定装置110は、観測装置121〜123に含まれる観測装置の各組について、ホップ数に基づく観測装置間の推定距離を算出する。
図10は、所定領域101のうちの、観測装置121と観測装置123との間の部分領域1001を示している。ノード1011〜1016は、ノード群102のうちの、部分領域1001に含まれる各ノードを示している。図10においては、仮に、ノード1011〜1016が等間隔で直線状に配置されているとする。
判定装置110は、所定領域101におけるノード群102の各ノード間の平均的な距離1002を取得する。たとえば、判定装置110は、所定領域101におけるノード群102の密度[個/面積]に基づいて各ノード間の距離1002を算出する。具体的には、所定領域101におけるノード群102の密度をρとすると、1/√ρによって各ノード間の距離1002を算出することができる。
また、判定装置110は、ノード群102の各ノードによって送信される電波の到達距離1003を取得する。電波の到達距離1003は、たとえば判定装置110のメモリにあらかじめ記憶されている。
判定装置110は、(ノード間の距離)≦(電波の到達距離)<(ノード間の距離)×2である場合は観測装置間の推定距離を(ノード間の距離)×(ホップ数)によって算出することができる。また、判定装置110は、(ノード間の距離)×2≦(電波の到達距離)<(ノード間の距離)×3である場合は観測装置間の推定距離を(ノード間の距離)×2×(ホップ数)によって算出することができる。
同様に、判定装置110は、(ノード間の距離)×n≦(電波の到達距離)<(ノード間の距離)×(n+1)である場合は観測装置間の推定距離を(ノード間の距離)×n×(ホップ数)によって算出することができる。このように、判定装置110は、ノード群102のノード間の距離と、ホップ数と、ノード群102のノードが送信する無線信号の到達距離に応じた係数と、の乗算に基づいて推定距離を算出する。これにより、精度の高い推定距離を算出することができる。
また、(電波の到達距離)<(ノード間の距離)である場合は、ノード間で無線信号が届かない状況であり、センサネットワークとして破綻している。この場合は、判定装置110は、ユーザに対してアラーム情報を出力してもよい。
図10においては、ノード1011〜1016が等間隔で直線状に配置されている場合について説明したが、ノード1011〜1016が等間隔でなく、また非直線的に配置されている場合を考慮してノード間の距離1002を算出してもよい。たとえば、判定装置110は、部分領域1001の面積を算出する。具体的には、観測装置121と観測装置122との間の実際の距離をLとすると、部分領域1001の横方向の長さはLとなる。また、部分領域1001の縦方向の長さを、ノード間の平均的な距離1002(1/√ρ)の3/2の長さとする。
この場合は、判定装置110は、観測装置121と観測装置122との間の部分領域1001の面積をL・(1/√ρ)・(2/3)によって算出することができる。したがって、判定装置110は、部分領域1001における実際のノードの数をL・(1/√ρ)・(2/3)・ρによって算出することができる。
そして、判定装置110は、観測装置121と観測装置122との間の実際の距離Lを、算出した部分領域1001におけるノードの数で除算した値を算出する。すなわち、判定装置110は(1/√ρ)・(3/2)を算出する。これにより、各ノードの分布のばらつきを考慮した各ノード間の距離を算出することができる。
このように、実施の形態1にかかる判定装置110は、対象ノード104から観測装置121〜123までのホップ数に基づくノード位置の推定曲線131〜133を、ノードが存在しない空白領域103の範囲に基づいて補正する。これにより、対象ノード104と観測装置121〜123の少なくともいずれかの間に空白領域103があっても対象ノード104の位置判定を精度よく行うことができる。
(実施の形態2)
(実施の形態2にかかる判定システム)
図11は、実施の形態2にかかる判定システムによる判定の一例を示す図(その1)である。図11において、図1に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図11に示すように、実施の形態2にかかる判定システム1100は、判定装置1110と観測装置1121〜1128とを含んでいる。観測装置1121〜1128には、たとえば図1に示した観測装置121〜123が含まれていてもよい。
(実施の形態2にかかる判定システム)
図11は、実施の形態2にかかる判定システムによる判定の一例を示す図(その1)である。図11において、図1に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図11に示すように、実施の形態2にかかる判定システム1100は、判定装置1110と観測装置1121〜1128とを含んでいる。観測装置1121〜1128には、たとえば図1に示した観測装置121〜123が含まれていてもよい。
判定装置1110は、観測装置1121〜1128との間で通信可能な装置である。また、判定装置1110は、観測装置1121〜1128とは別に設けられた装置であってもよいし、観測装置1121〜1128のいずれかに設けられた装置であってもよい。図11に示す例では、判定装置1110が観測装置1121に設けられている。
観測装置1121〜1128は、所定領域101を囲むように配置されている。図11に示す所定領域101は、図1に示した所定領域101と同様に、ノード群102が散在しており、ノードが存在しない空白領域103を有する。
判定装置1110は、観測装置1121〜1128を利用して所定領域101における空白領域103の判定を行い、判定結果を出力する。空白領域103の判定は、たとえば空白領域103の有無の判定である。これにより、ユーザは、所定領域101に空白領域103がある旨の判定結果が判定装置1110から出力された場合に、所定領域101を満たす物質を混ぜ直すなどして、空白領域103の解消を図ることができる。
または、空白領域103の判定は、空白領域103の位置の判定や、空白領域103の範囲の判定などであってもよい。これにより、ユーザは、判定装置1110から出力された空白領域103の位置や範囲の判定結果に基づいて、空白領域103にノードを追加するなどして、空白領域103の解消を図ることができる。
空白領域103の解消により、所定領域101においてノード群102の各ノードの配置を均一化し、無線信号のマルチホッピング通信を効率化することができる。または、空白領域103の解消により、後述するホップ数に基づくノードの位置判定の精度を向上させることができる。または、判定装置1110によって空白領域103の範囲を判定する場合に、後述するホップ数に基づくノードの位置判定において、空白領域103の範囲に基づいてノードの推定位置の補正を行うことが可能になる。これにより、ノードの位置判定の精度を向上させることができる。
<ホップ数の観測動作>
まず、図11に示すように、判定装置1110の制御により、観測装置1121が、ノード群102のうちの観測装置1121の周囲のノードへ検査信号を送信する。検査信号は、最初の送信元の観測装置からのホップ数を示すホップ数情報を含む無線信号である。
まず、図11に示すように、判定装置1110の制御により、観測装置1121が、ノード群102のうちの観測装置1121の周囲のノードへ検査信号を送信する。検査信号は、最初の送信元の観測装置からのホップ数を示すホップ数情報を含む無線信号である。
ノード群102の各ノードは、検査信号を受信すると、受信した検査信号に含まれるホップ数情報をインクリメントし、ホップ数情報をインクリメントした検査信号を自装置の周囲へ送信する。これにより、観測装置1121によって送信された検査信号は、ノード群102によってホップ数情報をインクリメントされながらマルチホッピング転送され、観測装置1122〜1128によって受信される。観測装置1122〜1128は、受信した検査信号に含まれるホップ数情報を判定装置1110へ送信する。
たとえば、観測装置1122が受信した検査信号のホップ数は4となる。また、観測装置1123が受信した検査信号のホップ数は6となる。なお、観測装置1122〜1128は、観測装置1121から送信された検査信号を複数経路から受信した場合は、受信した各検査信号のホップ数情報のうちの最小のホップ数情報を判定装置1110へ送信する。
たとえば、観測装置1122〜1128は、観測装置1121から送信されて最初に受信した検査信号のホップ数情報を判定装置1110へ送信する。ホップ数情報が最小の検査信号は、複数経路のうちの最短経路でマルチホッピング転送された検査信号である場合が多いため、これにより、最小のホップ数情報を判定装置1110へ送信することができる。
観測装置1121と観測装置1122〜1128との間の各距離は、観測装置1122〜1128が受信した観測装置1121からの検査信号のホップ数にほぼ比例する。ただし、観測装置1121と観測装置1124との間には空白領域103が存在するため、観測装置1121から送信された検査信号は空白領域103を迂回して観測装置1124に受信される。このため、観測装置1124が受信する検査信号のホップ数は9となっており、観測装置1121と観測装置1124との間の実際の距離がホップ数に比例しなくなっている。
判定装置1110の制御により、観測装置1122〜1128も順次、観測装置1121と同様に検査信号を送信する。そして、観測装置1121〜1128は、他の観測装置から送信されてノード群102のマルチホッピング通信を介して受信した検査信号に含まれるホップ数情報を判定装置1110へ送信する。これにより、判定装置1110は、観測装置1121〜1128に含まれる観測装置の各組について、観測装置間のホップ数を取得することができる。
また、観測装置1121〜1128は、たとえば、ノード群102の各ノードと同じ送信パワーで検査信号を送信する。これにより、観測装置1121〜1128が送信する検査信号の到達距離と、ノード群102の各ノードが送信する検査信号の到達距離と、が異なることによる、ホップ数に基づく推定距離の算出の精度低下を回避することができる。
<観測装置間の実際の距離の取得>
また、判定装置1110は、観測装置1121〜1128に含まれる観測装置の各組について観測装置間の実際の距離を示す距離情報を取得する。距離情報は、たとえばあらかじめ判定装置1110のメモリに記憶されている。または、判定装置1110は、観測装置1121〜1128の各位置座標を示す情報に基づく演算により距離情報を取得してもよい。観測装置1121〜1128の各位置座標は、たとえばあらかじめ判定装置1110のメモリに記憶されていてもよいし、観測装置1121〜1128から取得してもよい。
また、判定装置1110は、観測装置1121〜1128に含まれる観測装置の各組について観測装置間の実際の距離を示す距離情報を取得する。距離情報は、たとえばあらかじめ判定装置1110のメモリに記憶されている。または、判定装置1110は、観測装置1121〜1128の各位置座標を示す情報に基づく演算により距離情報を取得してもよい。観測装置1121〜1128の各位置座標は、たとえばあらかじめ判定装置1110のメモリに記憶されていてもよいし、観測装置1121〜1128から取得してもよい。
<ホップ数に基づく推定距離の算出>
また、判定装置1110は、取得したホップ数に基づいて、観測装置1121〜1128に含まれる観測装置の各組について観測装置間の推定距離を算出する。ホップ数に基づく推定距離の算出については後述する(たとえば図10参照)。
また、判定装置1110は、取得したホップ数に基づいて、観測装置1121〜1128に含まれる観測装置の各組について観測装置間の推定距離を算出する。ホップ数に基づく推定距離の算出については後述する(たとえば図10参照)。
<推定距離と実際の距離とが異なる観測装置の組の抽出>
図12は、実施の形態2にかかる判定システムによる判定の一例を示す図(その2)である。図12において、図11に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。判定装置1110は、観測装置1121〜1128に含まれる観測装置の各組について、算出した推定距離と、取得した実際の距離と、の差を算出する。
図12は、実施の形態2にかかる判定システムによる判定の一例を示す図(その2)である。図12において、図11に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。判定装置1110は、観測装置1121〜1128に含まれる観測装置の各組について、算出した推定距離と、取得した実際の距離と、の差を算出する。
そして、判定装置1110は、観測装置1121〜1128に含まれる観測装置の各組の中から、算出した差が所定値以上である組を抽出する。これにより、観測装置1121〜1128に含まれる観測装置の各組の中から、間に空白領域103が存在する観測装置の組を抽出することができる。図12に示す例では、観測装置1121,1124の組と、観測装置1122,1125の組と、観測装置1123,1126の組と、が抽出されたとする。
<抽出された観測装置間を結ぶ直線の算出>
判定装置1110は、図12に示すように、抽出した観測装置の組ごとに、観測装置間を結ぶ直線を算出する。具体的には、各観測装置の位置座標をそれぞれ(x1,y1)および(x2,y2)とする。各観測装置の位置座標は、たとえばあらかじめ判定装置1110のメモリに記憶されている。判定装置1110は、(y2−y1)x+(x2−x1)y+x2y1−x1y2=0にx1,y1,x2,y2を代入することによって各観測装置を結ぶ直線を算出することができる。図12に示す例では、直線1211〜1213が算出される。
判定装置1110は、図12に示すように、抽出した観測装置の組ごとに、観測装置間を結ぶ直線を算出する。具体的には、各観測装置の位置座標をそれぞれ(x1,y1)および(x2,y2)とする。各観測装置の位置座標は、たとえばあらかじめ判定装置1110のメモリに記憶されている。判定装置1110は、(y2−y1)x+(x2−x1)y+x2y1−x1y2=0にx1,y1,x2,y2を代入することによって各観測装置を結ぶ直線を算出することができる。図12に示す例では、直線1211〜1213が算出される。
<各直線の交点の算出>
つぎに、判定装置1110は、算出した直線1211〜1213の各交点を算出する。具体的には、判定装置1110は、直線1211〜1213の連立方程式の解を算出することによって直線1211〜1213の各交点を算出する。図12に示す例では、交点1221〜1223が算出される。
つぎに、判定装置1110は、算出した直線1211〜1213の各交点を算出する。具体的には、判定装置1110は、直線1211〜1213の連立方程式の解を算出することによって直線1211〜1213の各交点を算出する。図12に示す例では、交点1221〜1223が算出される。
<各交点の重心の算出>
つぎに、判定装置1110は、算出した交点1221〜1223の重心を算出する。具体的には、各交点の位置座標を(x1,y1),(x2,y2),…,(xm,ym)とすると、判定装置1110は、((x1+x2+…+xm)/m,(y1+y2+…+ym)/m)によって重心の位置座標を算出することができる。図12に示す例では、m=3であり、重心1230が算出される。
つぎに、判定装置1110は、算出した交点1221〜1223の重心を算出する。具体的には、各交点の位置座標を(x1,y1),(x2,y2),…,(xm,ym)とすると、判定装置1110は、((x1+x2+…+xm)/m,(y1+y2+…+ym)/m)によって重心の位置座標を算出することができる。図12に示す例では、m=3であり、重心1230が算出される。
<空白領域の判定>
つぎに、判定装置1110は、算出した重心1230を中心とし、算出した交点1221〜1223を含む円1240に囲まれる範囲を空白領域103であると判定する。たとえば、判定装置1110は、重心1230と交点1221〜1223との距離を算出する。具体的には、重心の位置座標および交点の位置座標をそれぞれ(x1,y1)および(x2,y2)とする。この場合は、判定装置1110は、√((x2−x1)2+(y2−y1)2)によって重心と交点との距離を算出することができる。
つぎに、判定装置1110は、算出した重心1230を中心とし、算出した交点1221〜1223を含む円1240に囲まれる範囲を空白領域103であると判定する。たとえば、判定装置1110は、重心1230と交点1221〜1223との距離を算出する。具体的には、重心の位置座標および交点の位置座標をそれぞれ(x1,y1)および(x2,y2)とする。この場合は、判定装置1110は、√((x2−x1)2+(y2−y1)2)によって重心と交点との距離を算出することができる。
そして、判定装置1110は、(x−x1)2+(y−y1)2=r2について、重心1230の位置座標(x1,y1)をx1,y1に代入し、重心1230と交点1221〜1223との各距離の最大値をrに代入する。これにより、算出した重心1230を中心とし、算出した交点1221〜1223を含む円1240を算出することができる。判定装置1110は、たとえば、円1240を判定結果として出力する。
(判定装置および観測装置のハードウェア構成)
判定装置1110および観測装置1121〜1128は、たとえば図5に示した情報処理装置500によって実現することができる。判定装置1110および観測装置1121〜1128は、それぞれ別の情報処理装置500によって実現してもよいし、1つの情報処理装置500によって実現してもよい。また、実施の形態1にかかる判定装置110と、実施の形態2にかかる判定装置1110と、を1つの情報処理装置500によって実現してもよい。
判定装置1110および観測装置1121〜1128は、たとえば図5に示した情報処理装置500によって実現することができる。判定装置1110および観測装置1121〜1128は、それぞれ別の情報処理装置500によって実現してもよいし、1つの情報処理装置500によって実現してもよい。また、実施の形態1にかかる判定装置110と、実施の形態2にかかる判定装置1110と、を1つの情報処理装置500によって実現してもよい。
(実施の形態2にかかる判定装置の構成)
図13は、実施の形態2にかかる判定装置の構成の一例を示す図である。実施の形態2にかかる判定装置1110は、図13に示すように、たとえば、取得部1301と、制御部1302と、算出部1303と、判定部1304と、を備えている。取得部1301は、観測装置1121〜1128に含まれる観測装置の組ごとに、観測装置間の実際の距離を示す距離情報を取得する。取得部1301は、取得した距離情報が示す距離を判定部1304へ通知する。
図13は、実施の形態2にかかる判定装置の構成の一例を示す図である。実施の形態2にかかる判定装置1110は、図13に示すように、たとえば、取得部1301と、制御部1302と、算出部1303と、判定部1304と、を備えている。取得部1301は、観測装置1121〜1128に含まれる観測装置の組ごとに、観測装置間の実際の距離を示す距離情報を取得する。取得部1301は、取得した距離情報が示す距離を判定部1304へ通知する。
制御部1302は、観測装置1121〜1128との通信を行うことによって観測装置1121〜1128を制御する。そして、制御部1302は、ノード群102によるマルチホッピング通信を介して観測装置1121〜1128の間で検査信号を送受信させる。また、制御部1302は、送受信させた検査信号のホップ数情報を観測装置1121〜1128から取得する。制御部1302は、取得したホップ数情報が示すホップ数を算出部1303へ通知する。
算出部1303は、制御部1302から通知されたホップ数に基づき、観測装置1121〜1128に含まれる観測装置の組ごとの観測装置間の推定距離を算出する。算出部1303は、算出した推定距離を判定部1304へ通知する。
判定部1304は、取得部1301から通知された距離と、算出部1303から通知された推定距離と、の比較結果に基づいて、所定領域101のうちのノード群102の無線通信装置が存在しない空白領域103を判定する。そして、判定部1304は、判定結果を出力する。
取得部1301は、たとえば図5に示したCPU501およびメモリ502によって実現することができる。制御部1302は、たとえば図5に示したCPU501および通信部503によって実現することができる。算出部1303および判定部1304は、たとえば図5に示したCPU501によって実現することができる。また、判定部1304から出力された判定結果は、たとえば、通信部503や入出力インタフェース505によって外部へ出力される。
(実施の形態2にかかる判定装置の動作)
図14は、実施の形態2にかかる判定装置の動作の一例を示すフローチャートである。実施の形態2にかかる判定装置1110は、たとえば以下の各ステップを実行する。まず、判定装置1110は、すべての観測装置(観測装置1121〜1128)による検査を実施したか否かを判断する(ステップS1401)。すべての観測装置による検査を実施していない場合(ステップS1401:No)は、判定装置1110は、観測装置1121〜1128のうちの検査を未実施の観測装置のいずれかから検査信号を送信させる(ステップS1402)。
図14は、実施の形態2にかかる判定装置の動作の一例を示すフローチャートである。実施の形態2にかかる判定装置1110は、たとえば以下の各ステップを実行する。まず、判定装置1110は、すべての観測装置(観測装置1121〜1128)による検査を実施したか否かを判断する(ステップS1401)。すべての観測装置による検査を実施していない場合(ステップS1401:No)は、判定装置1110は、観測装置1121〜1128のうちの検査を未実施の観測装置のいずれかから検査信号を送信させる(ステップS1402)。
つぎに、判定装置1110は、ステップS1402によって送信された検査信号について、各観測装置までの各ホップ数を取得し(ステップS1403)、ステップS1401へ戻る。ステップS1403において、具体的には、判定装置1110は、観測装置1121〜1128のうちの、ステップS1402によって検査信号を送信させた観測装置以外の観測装置から、受信した検査信号に含まれるホップ数情報を取得する。
ステップS1401において、すべての観測装置による検査を実施した場合(ステップS1401:Yes)は、判定装置1110は、ステップS1403によって取得した各ホップ数に基づいて、各観測装置間の推定距離を算出する(ステップS1404)。また、判定装置1110は、各観測装置間の実際の距離を取得する(ステップS1405)。
つぎに、判定装置1110は、ステップS1404によって算出した推定距離と、ステップS1405によって取得された実際の距離と、の差が閾値以上となる観測装置の組があるか否かを判断する(ステップS1406)。閾値は、たとえば判定装置1110のメモリにあらかじめ記憶されている。推定距離と実際の距離との差が閾値以上となる組がない場合(ステップS1406:No)は、判定装置1110は、所定領域101にノードの空白領域がないと判定し(ステップS1407)、一連の処理を終了する。
ステップS1406において、推定距離と実際の距離との差が閾値以上となる組がある場合(ステップS1406:Yes)は、判定装置1110は、推定距離と実際の距離との差が閾値以上となる組が1つであるか否かを判断する(ステップS1408)。推定距離と実際の距離との差が閾値以上となる組が1つである場合(ステップS1408:Yes)は、判定装置1110は、推定距離と実際の距離との差が閾値以上である観測装置の組の間にノードの空白領域があると判定し(ステップS1409)、一連の処理を終了する。
ステップS1408において、推定距離と実際の距離との差が閾値以上となる組が1つでない場合(ステップS1408:No)は、判定装置1110は、推定距離と実際の距離との差が閾値以上となる組が2つであるか否かを判断する(ステップS1410)。推定距離と実際の距離との差が閾値以上となる組が2つである場合(ステップS1410:Yes)は、判定装置1110は、推定距離と実際の距離との差が閾値以上である2つの組のそれぞれについて、観測装置間を結ぶ直線を算出する(ステップS1411)。
つぎに、判定装置1110は、ステップS1411によって算出した各直線の交点を算出する(ステップS1412)。つぎに、判定装置1110は、ステップS1412により算出した交点にノードの空白領域があると判定し(ステップS1413)、一連の処理を終了する。
ステップS1410において、推定距離と実際の距離との差が閾値以上となる組が3つ以上である場合(ステップS1410:No)は、判定装置1110は、ステップS1414へ移行する。すなわち、判定装置1110は、推定距離と実際の距離との差が閾値以上となる3つ以上の組のそれぞれについて、観測装置間を結ぶ直線を算出する(ステップS1414)。
つぎに、判定装置1110は、ステップS1414によって算出した各直線の各交点を算出する(ステップS1415)。つぎに、判定装置1110は、ステップS1415によって算出した各交点の重心を算出する(ステップS1416)。つぎに、判定装置1110は、ステップS1416により算出した重心を中心とし、ステップS1415によって算出した各交点を含む円をノードの空白領域として判定し(ステップS1417)、一連の処理を終了する。
(判定システムによるホップ数の観測動作)
図15は、判定システムによるホップ数の観測動作の一例を示すシーケンス図である。たとえば、判定装置1110が観測装置1121に設けられることにより、観測装置1121がマスタとなり、観測装置1122〜1128がスレーブとなって観測動作が行われる。
図15は、判定システムによるホップ数の観測動作の一例を示すシーケンス図である。たとえば、判定装置1110が観測装置1121に設けられることにより、観測装置1121がマスタとなり、観測装置1122〜1128がスレーブとなって観測動作が行われる。
まず、観測装置1121が、ホップ数の通知を要求する通知要求信号を観測装置1122〜1128へ送信する(ステップS1501)。つぎに、観測装置1121が、ノード群102のうちの観測装置1121の周囲のノードへ検査信号を無線送信する(ステップS1502)。これにより、観測装置1121が送信した検査信号をノード群102がマルチホッピング転送し、マルチホッピング転送された検査信号が観測装置1122〜1128に受信される。
つぎに、観測装置1122〜1128が、受信した検査信号のホップ数を観測装置1121へ通知する(ステップS1503)。これにより、観測装置1121は、観測装置1121と観測装置1122〜1128との間の各ホップ数を取得することができる。
つぎに、観測装置1121が、検査の実施を要求する検査要求信号を観測装置1122へ送信する(ステップS1504)。つぎに、観測装置1122が、ホップ数の通知を要求する通知要求信号を観測装置1121,1123〜1128へ送信する(ステップS1505)。つぎに、観測装置1122が、ノード群102のうちの観測装置1122の周囲のノードへ検査信号を無線送信する(ステップS1506)。これにより、観測装置1122が送信した検査信号をノード群102がマルチホッピング転送し、マルチホッピング転送された検査信号が観測装置1121,1123〜1128に受信される。
つぎに、観測装置1121,1123〜1128が、受信した検査信号のホップ数を観測装置1122へ通知する(ステップS1507)。つぎに、観測装置1122が、ステップS1507によって通知されたホップ数の収集結果を観測装置1121へ通知する(ステップS1508)。これにより、観測装置1121は、観測装置1122と観測装置1121,1123〜1128との間の各ホップ数を取得することができる。
観測装置1121は、観測装置1122と同様に観測装置1123〜1127にも検査要求信号を送信することによって検査を実施させ、各ホップ数を取得する。
つぎに、観測装置1121は、検査の実施を要求する検査要求信号を観測装置1128へ送信する(ステップS1509)。つぎに、観測装置1128が、ホップ数の通知を要求する通知要求信号を観測装置1121〜1127へ送信する(ステップS1510)。つぎに、観測装置1128が、ノード群102のうちの観測装置1128の周囲のノードへ検査信号を無線送信する(ステップS1511)。これにより、観測装置1128が送信した検査信号をノード群102がマルチホッピング転送し、マルチホッピング転送された検査信号が観測装置1121〜1127に受信される。
つぎに、観測装置1121〜1127が、受信した検査信号のホップ数を観測装置1128へ通知する(ステップS1512)。つぎに、観測装置1128が、ステップS1512によって通知されたホップ数の収集結果を観測装置1121へ通知する(ステップS1513)。これにより、観測装置1121は、観測装置1128と観測装置1121〜1127との間の各ホップ数を取得することができる。
また、図15に示した観測動作の前に、ノード群102の各ノードの充電を行ってもよい。ノード群102の各ノードの充電は、たとえば図6に示したハーベスタ601の種類に応じて行うことができる。たとえば、ハーベスタ601が環境電波による発電を行う場合には、所定領域101に対して充電用の電波を当てることによってノード群102の各ノードの充電を行うことができる。
これにより、ノード群102の各ノードがより確実に、かつ同一のパワーで検査信号を送信することができるため、観測装置間の実際の距離と検査信号のホップ数とが比例しやすくなる。このため、観測装置間のより高精度な推定距離を算出することができる。ノード群102の各ノードの充電は、たとえば判定装置1110によって行うことができる。
このように、実施の形態2にかかる判定装置1110は、ノード群102の周囲の観測装置1121〜1128がノード群102を介して互いに送受信した無線信号のホップ数に基づく観測装置間の推定距離を算出する。そして、判定装置1110は、推定距離と実際の距離とを比較することにより、ノードの空白領域103を判定することができる。
また、所定領域101の周囲の観測装置1121〜1128と、所定領域101に散在するノード群102と、を利用することにより、たとえば目視、X線撮影器などの測定器、打音検査などを用いるよりも容易に空白領域103を判定することができる。
なお、たとえば図11,図12に示した判定システム1100においては、8個の観測装置(観測装置1121〜1128)を用いて空白領域103の判定を行う場合について説明したが、観測装置は2つ以上であればよい。たとえば、2つ以上の観測装置を用いることにより、推定距離と実際の距離との差が閾値以上となる観測装置の組を1つ以上抽出し得るため、空白領域103の有無および空白領域103が存在する位置を含む直線を判定し得る。また、たとえば、4つ以上の観測装置を用いることにより、空白領域103が存在する位置座標を算出し得るため、空白領域103の位置を判定し得る。
また、実施の形態1,2を組み合わせることにより、空白領域103の判定と、空白領域103の判定結果およびホップ数に基づく対象ノード104の位置の判定と、を実行する判定装置を実現することができる。
なお、上述した各実施の形態で説明した判定方法は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することにより実現することができる。このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、CD−ROM、MO、DVD等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。またこのプログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することが可能な伝送媒体であってもよい。
また、上述した各実施の形態においては、2次元の位置座標によって位置の判定等を行う構成について説明したが、3次元の位置座標によって位置の判定等を行う構成としてもよい。たとえば、3次元の2つの位置座標(x1,y1,z1),(x2,y2,z2)を通る直線は(x−x1)/(x2−x1)=(y−y1)/(y2−y1)=(z−z1)/(z2−z1)によって算出することができる。
また、3次元の3つ以上の位置座標(x1,y1,z1),(x2,y2,z2),…,(xm,ym,zm)の重心は、((x1+x2+…+xm)/m,(y1+y2+…+ym)/m,(z1+z2+…+zm)/m)によって算出することができる。
3次元の2つの位置座標(x1,y1,z1),(x2,y2,z2)の間の距離は、√((x2−x1)2+(y2−y1)2+(z2−z1)2)によって算出することができる。
また、3次元の位置座標(x1,y1,z1)を中心とし、rを半径とする球は、(x−x1)2+(y−y1)2+(z−z1)2=r2によって算出することができる。
また、3次元の位置座標(x0,y0,z0)を中心とし、rを半径とする球面上の点(x1,y1,z1)は、(x1−x0)2+(y1−y0)2+(z1−z0)2=r2によって算出することができる。球面上の点(x1,y1,z1)と球の中心(x0,y0,z0)とを通る直線は(x−x1)/(x0−x1)=(y−y1)/(y0−y1)=(z−z1)/(z0−z1)によって算出することができる。
また、3次元の位置座標(x1,y1,z1)を所定距離だけ移動させた点は、(x−x1)/(x0−x1)=(y−y1)/(y0−y1)=(z−z1)/(z0−z1)かつ(x1−x)2+(y1−y)2+(z1−z)2=(所定距離)2となる点(x,y,z)を演算することによって算出することができる。
また、所定領域101におけるノード間の距離は、所定領域101におけるノード群102の密度[個/体積]に基づいて算出することができる。たとえば、所定領域101におけるノード間の距離は、所定領域101におけるノード群102の密度をρとすると、1/ρ1/3によって算出することができる。
上述した各実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
(付記1)複数の無線通信装置を有する所定領域の周囲に設けられた複数の観測装置のそれぞれが、前記複数の無線通信装置のうちの1の無線通信装置から送信された無線信号が、前記複数の無線通信装置によりマルチホッピング通信されて前記観測装置に受信されるまでのホップ数を示すホップ数情報を取得し、
前記複数の観測装置のそれぞれが、取得した前記ホップ数情報が示すホップ数に基づく前記観測装置と前記1の無線通信装置との間の推定距離から、前記1の無線通信装置の位置の候補を示す推定線を算出し、
前記複数の観測装置のそれぞれが、前記所定領域のうちの前記無線通信装置が存在しない空白領域を示す情報に基づいて、算出した前記推定線を補正し、
補正した前記推定線の交点に基づいて前記1の無線通信装置の位置を判定する、
ことを特徴とする判定方法。
前記複数の観測装置のそれぞれが、取得した前記ホップ数情報が示すホップ数に基づく前記観測装置と前記1の無線通信装置との間の推定距離から、前記1の無線通信装置の位置の候補を示す推定線を算出し、
前記複数の観測装置のそれぞれが、前記所定領域のうちの前記無線通信装置が存在しない空白領域を示す情報に基づいて、算出した前記推定線を補正し、
補正した前記推定線の交点に基づいて前記1の無線通信装置の位置を判定する、
ことを特徴とする判定方法。
(付記2)前記推定線を補正する処理においては、前記推定線上の各点について、前記点と前記観測装置とを結ぶ直線に前記空白領域との重複部分が存在する場合に、前記直線のうちの前記重複部分の長さを算出し、算出した前記長さに所定係数を乗算し、乗算結果に基づいて前記点を前記観測装置の側に変更することにより前記推定線を補正することを特徴とする付記1に記載の判定方法。
(付記3)前記所定係数は、前記空白領域を挟んで位置する各観測装置の間の距離と、前記各観測装置の間で前記複数の無線通信装置によるマルチホッピング通信を介して送受信された無線信号のホップ数に基づく推定距離と、の差を、前記各観測装置を結ぶ直線のうちの前記空白領域との重複部分の長さによって除算することによって算出されることを特徴とする付記2に記載の判定方法。
(付記4)前記推定距離は、前記所定領域における前記複数の無線通信装置の密度から算出される前記複数の無線通信装置の装置間の距離と、前記ホップ数と、に基づいて算出されることを特徴とする付記1〜3のいずれか一つに記載の判定方法。
(付記5)前記推定距離は、前記装置間の距離と、前記ホップ数と、前記複数の無線通信装置が送信する無線信号の到達距離に応じた係数と、の乗算に基づいて算出されることを特徴とする付記4に記載の判定方法。
(付記6)前記推定距離から前記推定線を算出する処理においては、前記所定領域のうちの前記観測装置からの距離が前記推定距離となる各位置を示す前記推定線を算出することを特徴とする付記1〜5のいずれか一つに記載の判定方法。
(付記7)コンピュータに、
複数の無線通信装置を有する所定領域の周囲に設けられた複数の観測装置のそれぞれについて、前記複数の無線通信装置のうちの1の無線通信装置から送信された無線信号が、前記複数の無線通信装置によりマルチホッピング通信されて前記観測装置に受信されるまでのホップ数を示すホップ数情報を取得し、
前記複数の観測装置のそれぞれについて、取得した前記ホップ数情報が示すホップ数に基づく前記観測装置と前記1の無線通信装置との間の推定距離から、前記1の無線通信装置の位置の候補を示す推定線を算出し、
前記複数の観測装置のそれぞれについて、前記所定領域のうちの前記無線通信装置が存在しない空白領域を示す情報に基づいて、算出した前記推定線を補正し、
補正した前記推定線の交点に基づいて前記1の無線通信装置の位置を判定する、
処理を実行させることを特徴とする判定プログラム。
複数の無線通信装置を有する所定領域の周囲に設けられた複数の観測装置のそれぞれについて、前記複数の無線通信装置のうちの1の無線通信装置から送信された無線信号が、前記複数の無線通信装置によりマルチホッピング通信されて前記観測装置に受信されるまでのホップ数を示すホップ数情報を取得し、
前記複数の観測装置のそれぞれについて、取得した前記ホップ数情報が示すホップ数に基づく前記観測装置と前記1の無線通信装置との間の推定距離から、前記1の無線通信装置の位置の候補を示す推定線を算出し、
前記複数の観測装置のそれぞれについて、前記所定領域のうちの前記無線通信装置が存在しない空白領域を示す情報に基づいて、算出した前記推定線を補正し、
補正した前記推定線の交点に基づいて前記1の無線通信装置の位置を判定する、
処理を実行させることを特徴とする判定プログラム。
(付記8)複数の無線通信装置を有する所定領域の周囲に設けられた複数の観測装置から受信した情報を記憶する記憶装置と、
前記記憶装置に記憶した情報を処理する処理装置と、
を有し、
前記処理装置は、
前記複数の観測装置のそれぞれについて、前記複数の無線通信装置に含まれる1の無線通信装置から送信された無線信号が、前記複数の無線通信装置によりマルチホッピング通信されて前記観測装置に受信されるまでのホップ数を示すホップ数情報を取得し、
前記複数の観測装置のそれぞれについて、取得した前記ホップ数情報が示すホップ数に基づく前記観測装置と前記1の無線通信装置との間の推定距離から、前記1の無線通信装置の位置の候補を示す推定線を算出し、
前記複数の観測装置のそれぞれについて、前記所定領域のうちの前記無線通信装置が存在しない空白領域を示す情報に基づいて、算出した前記推定線を補正し、
補正した前記推定線の交点に基づいて前記1の無線通信装置の位置を判定する、
ことを特徴とする判定装置。
前記記憶装置に記憶した情報を処理する処理装置と、
を有し、
前記処理装置は、
前記複数の観測装置のそれぞれについて、前記複数の無線通信装置に含まれる1の無線通信装置から送信された無線信号が、前記複数の無線通信装置によりマルチホッピング通信されて前記観測装置に受信されるまでのホップ数を示すホップ数情報を取得し、
前記複数の観測装置のそれぞれについて、取得した前記ホップ数情報が示すホップ数に基づく前記観測装置と前記1の無線通信装置との間の推定距離から、前記1の無線通信装置の位置の候補を示す推定線を算出し、
前記複数の観測装置のそれぞれについて、前記所定領域のうちの前記無線通信装置が存在しない空白領域を示す情報に基づいて、算出した前記推定線を補正し、
補正した前記推定線の交点に基づいて前記1の無線通信装置の位置を判定する、
ことを特徴とする判定装置。
(付記9)複数の無線通信装置を有する所定領域の周囲に設けられた複数の観測装置と、
前記複数の観測装置から受信した情報を記憶する記憶装置と、前記記憶装置に記憶した情報を処理する処理装置と、を有する判定装置と、
を含み、
前記判定装置は、
前記複数の観測装置のそれぞれについて、前記複数の無線通信装置に含まれる1の無線通信装置から送信された無線信号が、前記複数の無線通信装置によりマルチホッピング通信されて前記観測装置に受信されるまでのホップ数を示すホップ数情報を取得し、
前記複数の観測装置のそれぞれについて、取得した前記ホップ数情報が示すホップ数に基づく前記観測装置と前記1の無線通信装置との間の推定距離から、前記1の無線通信装置の位置の候補を示す推定線を算出し、
前記複数の観測装置のそれぞれについて、前記所定領域のうちの前記無線通信装置が存在しない空白領域を示す情報に基づいて、算出した前記推定線を補正し、
補正した前記推定線の交点に基づいて前記1の無線通信装置の位置を判定する、
ことを特徴とする判定システム。
前記複数の観測装置から受信した情報を記憶する記憶装置と、前記記憶装置に記憶した情報を処理する処理装置と、を有する判定装置と、
を含み、
前記判定装置は、
前記複数の観測装置のそれぞれについて、前記複数の無線通信装置に含まれる1の無線通信装置から送信された無線信号が、前記複数の無線通信装置によりマルチホッピング通信されて前記観測装置に受信されるまでのホップ数を示すホップ数情報を取得し、
前記複数の観測装置のそれぞれについて、取得した前記ホップ数情報が示すホップ数に基づく前記観測装置と前記1の無線通信装置との間の推定距離から、前記1の無線通信装置の位置の候補を示す推定線を算出し、
前記複数の観測装置のそれぞれについて、前記所定領域のうちの前記無線通信装置が存在しない空白領域を示す情報に基づいて、算出した前記推定線を補正し、
補正した前記推定線の交点に基づいて前記1の無線通信装置の位置を判定する、
ことを特徴とする判定システム。
(付記10)複数の無線通信装置を有する所定領域の周囲に設けられた第1の複数の観測装置の間の距離を示す距離情報を取得し、
前記複数の無線通信装置によるマルチホッピング通信を介して前記第1の複数の観測装置の間で無線信号を送受信させ、
前記第1の複数の観測装置の間で送受信された無線信号のホップ数に基づく前記第1の複数の観測装置の間の推定距離を算出し、
取得した前記距離情報が示す距離と、算出した前記推定距離と、の比較結果に基づいて、前記所定領域のうちの前記無線通信装置が存在しない空白領域の判定を行い、
前記所定領域の周囲に設けられた第2の複数の観測装置のそれぞれが、前記複数の無線通信装置に含まれる1の無線通信装置から送信された無線信号が、前記複数の無線通信装置によりマルチホッピング通信されて前記観測装置に受信されるまでのホップ数を示すホップ数情報を取得し、
前記第2の複数の観測装置のそれぞれが、取得した前記ホップ数情報が示すホップ数に基づく前記観測装置と前記1の無線通信装置との間の推定距離から、前記1の無線通信装置の位置の候補を示す推定線を算出し、
前記第2の複数の観測装置のそれぞれについて、前記空白領域の判定結果に基づいて、算出した前記推定線を補正し、
補正した前記推定線の交点に基づいて前記1の無線通信装置の位置を判定する、
ことを特徴とする判定方法。
前記複数の無線通信装置によるマルチホッピング通信を介して前記第1の複数の観測装置の間で無線信号を送受信させ、
前記第1の複数の観測装置の間で送受信された無線信号のホップ数に基づく前記第1の複数の観測装置の間の推定距離を算出し、
取得した前記距離情報が示す距離と、算出した前記推定距離と、の比較結果に基づいて、前記所定領域のうちの前記無線通信装置が存在しない空白領域の判定を行い、
前記所定領域の周囲に設けられた第2の複数の観測装置のそれぞれが、前記複数の無線通信装置に含まれる1の無線通信装置から送信された無線信号が、前記複数の無線通信装置によりマルチホッピング通信されて前記観測装置に受信されるまでのホップ数を示すホップ数情報を取得し、
前記第2の複数の観測装置のそれぞれが、取得した前記ホップ数情報が示すホップ数に基づく前記観測装置と前記1の無線通信装置との間の推定距離から、前記1の無線通信装置の位置の候補を示す推定線を算出し、
前記第2の複数の観測装置のそれぞれについて、前記空白領域の判定結果に基づいて、算出した前記推定線を補正し、
補正した前記推定線の交点に基づいて前記1の無線通信装置の位置を判定する、
ことを特徴とする判定方法。
100,1100 判定システム
101 所定領域
102 ノード群
103 空白領域
104 対象ノード
110,1110 判定装置
121〜123,1121〜1128 観測装置
131,132,132a,133,310,310a 推定曲線
210,312,1211〜1213 直線
221,222,321,322,1221〜1223 交点
500 情報処理装置
501 CPU
502 メモリ
503 通信部
504,607 アンテナ
505 入出力インタフェース
510,610 バス
600 無線通信装置
601 ハーベスタ
602 バッテリ
603 パワー制御部
604 センサ
605 MCU
606 無線通信部
701,1301 取得部
702,1303 算出部
703 補正部
704,1304 判定部
1001 部分領域
1002 距離
1003 到達距離
1011〜1016 ノード
1230 重心
1302 制御部
101 所定領域
102 ノード群
103 空白領域
104 対象ノード
110,1110 判定装置
121〜123,1121〜1128 観測装置
131,132,132a,133,310,310a 推定曲線
210,312,1211〜1213 直線
221,222,321,322,1221〜1223 交点
500 情報処理装置
501 CPU
502 メモリ
503 通信部
504,607 アンテナ
505 入出力インタフェース
510,610 バス
600 無線通信装置
601 ハーベスタ
602 バッテリ
603 パワー制御部
604 センサ
605 MCU
606 無線通信部
701,1301 取得部
702,1303 算出部
703 補正部
704,1304 判定部
1001 部分領域
1002 距離
1003 到達距離
1011〜1016 ノード
1230 重心
1302 制御部
Claims (6)
- 複数の無線通信装置を有する所定領域の周囲に設けられた複数の観測装置のそれぞれが、前記複数の無線通信装置のうちの1の無線通信装置から送信された無線信号が、前記複数の無線通信装置によりマルチホッピング通信されて前記観測装置に受信されるまでのホップ数を示すホップ数情報を取得し、
前記複数の観測装置のそれぞれが、前記複数の無線通信装置の装置間の距離と、取得した前記ホップ数情報が示すホップ数と、に基づく前記観測装置と前記1の無線通信装置との間の推定距離から、前記1の無線通信装置の位置の候補を示す推定線を算出し、
前記複数の観測装置のそれぞれが、前記所定領域のうちの前記無線通信装置が存在しない空白領域を示す情報に基づいて、算出した前記推定線を補正し、
補正した前記推定線の交点に基づいて前記1の無線通信装置の位置を判定し、
前記推定線を補正する際に、前記推定線上の各点について、前記点と前記観測装置とを結ぶ直線に前記空白領域との重複部分が存在する場合に、前記直線のうちの前記重複部分の長さを算出し、算出した前記長さに所定係数を乗算し、乗算結果に基づいて前記点を前記観測装置の側に変更することにより前記推定線を補正し、
前記所定係数は、前記複数の無線通信装置の装置間の距離と、前記ホップ数と、に基づく前記推定距離に対する、前記空白領域の単位長さあたりの影響度に応じた係数である、
ことを特徴とする判定方法。 - 前記所定係数は、前記空白領域を挟んで位置する各観測装置の間の距離と、前記各観測装置の間で前記複数の無線通信装置によるマルチホッピング通信を介して送受信された無線信号のホップ数に基づく推定距離と、の差を、前記各観測装置を結ぶ直線のうちの前記空白領域との重複部分の長さによって除算することによって算出されることを特徴とする請求項1に記載の判定方法。
- 前記推定距離は、前記所定領域における前記複数の無線通信装置の密度から算出される前記複数の無線通信装置の装置間の距離と、前記ホップ数と、に基づいて算出されることを特徴とする請求項1または2に記載の判定方法。
- コンピュータに、
複数の無線通信装置を有する所定領域の周囲に設けられた複数の観測装置のそれぞれについて、前記複数の無線通信装置のうちの1の無線通信装置から送信された無線信号が、前記複数の無線通信装置によりマルチホッピング通信されて前記観測装置に受信されるまでのホップ数を示すホップ数情報を取得し、
前記複数の観測装置のそれぞれについて、前記複数の無線通信装置の装置間の距離と、取得した前記ホップ数情報が示すホップ数と、に基づく前記観測装置と前記1の無線通信装置との間の推定距離から、前記1の無線通信装置の位置の候補を示す推定線を算出し、
前記複数の観測装置のそれぞれについて、前記所定領域のうちの前記無線通信装置が存在しない空白領域を示す情報に基づいて、算出した前記推定線を補正し、
補正した前記推定線の交点に基づいて前記1の無線通信装置の位置を判定する、
処理を実行させ、
前記推定線を補正する処理においては、前記推定線上の各点について、前記点と前記観測装置とを結ぶ直線に前記空白領域との重複部分が存在する場合に、前記直線のうちの前記重複部分の長さを算出し、算出した前記長さに所定係数を乗算し、乗算結果に基づいて前記点を前記観測装置の側に変更することにより前記推定線を補正し、
前記所定係数は、前記複数の無線通信装置の装置間の距離と、前記ホップ数と、に基づく前記推定距離に対する、前記空白領域の単位長さあたりの影響度に応じた係数である、
ことを特徴とする判定プログラム。 - 複数の無線通信装置を有する所定領域の周囲に設けられた複数の観測装置から受信した情報を記憶する記憶装置と、
前記記憶装置に記憶した情報を処理する処理装置と、
を有し、
前記処理装置は、
前記複数の観測装置のそれぞれについて、前記複数の無線通信装置に含まれる1の無線通信装置から送信された無線信号が、前記複数の無線通信装置によりマルチホッピング通信されて前記観測装置に受信されるまでのホップ数を示すホップ数情報を取得し、
前記複数の観測装置のそれぞれについて、前記複数の無線通信装置の装置間の距離と、取得した前記ホップ数情報が示すホップ数と、に基づく前記観測装置と前記1の無線通信装置との間の推定距離から、前記1の無線通信装置の位置の候補を示す推定線を算出し、
前記複数の観測装置のそれぞれについて、前記所定領域のうちの前記無線通信装置が存在しない空白領域を示す情報に基づいて、算出した前記推定線を補正し、
補正した前記推定線の交点に基づいて前記1の無線通信装置の位置を判定し、
前記推定線を補正する際に、前記推定線上の各点について、前記点と前記観測装置とを結ぶ直線に前記空白領域との重複部分が存在する場合に、前記直線のうちの前記重複部分の長さを算出し、算出した前記長さに所定係数を乗算し、乗算結果に基づいて前記点を前記観測装置の側に変更することにより前記推定線を補正し、
前記所定係数は、前記複数の無線通信装置の装置間の距離と、前記ホップ数と、に基づく前記推定距離に対する、前記空白領域の単位長さあたりの影響度に応じた係数である、
ことを特徴とする判定装置。 - 複数の無線通信装置を有する所定領域の周囲に設けられた複数の観測装置と、
前記複数の観測装置から受信した情報を記憶する記憶装置と、前記記憶装置に記憶した情報を処理する処理装置と、を有する判定装置と、
を含み、
前記判定装置は、
前記複数の観測装置のそれぞれについて、前記複数の無線通信装置に含まれる1の無線通信装置から送信された無線信号が、前記複数の無線通信装置によりマルチホッピング通信されて前記観測装置に受信されるまでのホップ数を示すホップ数情報を取得し、
前記複数の観測装置のそれぞれについて、前記複数の無線通信装置の装置間の距離と、取得した前記ホップ数情報が示すホップ数と、に基づく前記観測装置と前記1の無線通信装置との間の推定距離から、前記1の無線通信装置の位置の候補を示す推定線を算出し、
前記複数の観測装置のそれぞれについて、前記所定領域のうちの前記無線通信装置が存在しない空白領域を示す情報に基づいて、算出した前記推定線を補正し、
補正した前記推定線の交点に基づいて前記1の無線通信装置の位置を判定し、
前記推定線を補正する際に、前記推定線上の各点について、前記点と前記観測装置とを結ぶ直線に前記空白領域との重複部分が存在する場合に、前記直線のうちの前記重複部分の長さを算出し、算出した前記長さに所定係数を乗算し、乗算結果に基づいて前記点を前記観測装置の側に変更することにより前記推定線を補正し、
前記所定係数は、前記複数の無線通信装置の装置間の距離と、前記ホップ数と、に基づく前記推定距離に対する、前記空白領域の単位長さあたりの影響度に応じた係数である、
ことを特徴とする判定システム。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2012/072503 WO2014038003A1 (ja) | 2012-09-04 | 2012-09-04 | 判定方法、判定プログラム、判定装置および判定システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2014038003A1 JPWO2014038003A1 (ja) | 2016-08-08 |
JP5975106B2 true JP5975106B2 (ja) | 2016-08-23 |
Family
ID=50236656
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014534072A Active JP5975106B2 (ja) | 2012-09-04 | 2012-09-04 | 判定方法、判定プログラム、判定装置および判定システム |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9465096B2 (ja) |
JP (1) | JP5975106B2 (ja) |
TW (1) | TWI487411B (ja) |
WO (1) | WO2014038003A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020148543A (ja) * | 2019-03-12 | 2020-09-17 | 富士通クライアントコンピューティング株式会社 | 位置特定装置、位置特定システム、およびプログラム |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6478669B2 (ja) * | 2015-02-03 | 2019-03-06 | 株式会社東芝 | アクセスポイント位置最適化装置及び方法 |
JP6517623B2 (ja) * | 2015-08-04 | 2019-05-22 | 株式会社東芝 | 無線機器配置推定装置、無線機器配置推定方法、無線機器配置推定プログラム |
US10627479B2 (en) * | 2017-05-17 | 2020-04-21 | Zerokey Inc. | Method for determining the position of an object and system employing same |
JP6487963B2 (ja) * | 2017-05-24 | 2019-03-20 | 学校法人 関西大学 | 位置推定装置 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5596330A (en) * | 1992-10-15 | 1997-01-21 | Nexus Telecommunication Systems Ltd. | Differential ranging for a frequency-hopped remote position determination system |
GB2337386B (en) * | 1996-09-09 | 2001-04-04 | Dennis J Dupray | Location of a mobile station |
JP4251018B2 (ja) * | 2003-05-27 | 2009-04-08 | 株式会社日立製作所 | ノードの位置表示方法 |
JP4572698B2 (ja) * | 2005-02-21 | 2010-11-04 | 日本電気株式会社 | 携帯端末装置、無線通信システム、位置情報算出方法及びプログラム |
DE602006005177D1 (de) * | 2005-11-03 | 2009-03-26 | Mirage Innovations Ltd | Binokulare optische relaiseinrichtung |
EP1821116B1 (en) * | 2006-02-15 | 2013-08-14 | Sony Deutschland Gmbh | Relative 3D positioning in an ad-hoc network based on distances |
JP2007221541A (ja) * | 2006-02-17 | 2007-08-30 | Oki Electric Ind Co Ltd | 位置検出方法 |
DE102008021614B4 (de) * | 2008-01-14 | 2015-09-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren, Vorrichtung, Knoten und Computerprogramm zum Bestimmen einer Position eines Knotens in einem Ad-Hoc-Netzwerk |
EP2388612B1 (en) * | 2008-08-20 | 2014-05-07 | Mitsubishi Electric Corporation | Environment measurement system and method of measuring environment |
KR101305860B1 (ko) | 2009-03-10 | 2013-09-06 | 엘에스산전 주식회사 | Rfid 안테나 시스템 및 rfid 안테나 시스템의 제어방법 |
EP3173810B1 (en) * | 2009-08-13 | 2019-12-11 | InterDigital Patent Holdings, Inc. | Method and apparatus for supporting positioning measurements |
US8725167B2 (en) * | 2010-08-11 | 2014-05-13 | Optis Cellular Technology, Llc | Methods of providing cell grouping for positioning and related networks and devices |
-
2012
- 2012-09-04 JP JP2014534072A patent/JP5975106B2/ja active Active
- 2012-09-04 WO PCT/JP2012/072503 patent/WO2014038003A1/ja active Application Filing
-
2013
- 2013-06-24 TW TW102122346A patent/TWI487411B/zh not_active IP Right Cessation
-
2015
- 2015-03-03 US US14/636,731 patent/US9465096B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020148543A (ja) * | 2019-03-12 | 2020-09-17 | 富士通クライアントコンピューティング株式会社 | 位置特定装置、位置特定システム、およびプログラム |
US10966057B2 (en) | 2019-03-12 | 2021-03-30 | Fujitsu Client Computing Limited | Position identifying device, position identifying system, and computer program product |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US9465096B2 (en) | 2016-10-11 |
TWI487411B (zh) | 2015-06-01 |
US20150177361A1 (en) | 2015-06-25 |
JPWO2014038003A1 (ja) | 2016-08-08 |
WO2014038003A1 (ja) | 2014-03-13 |
TW201415928A (zh) | 2014-04-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5975106B2 (ja) | 判定方法、判定プログラム、判定装置および判定システム | |
JP2020042013A (ja) | レーザレーダシステムに基づく距離測定方法、レーザレーダシステムに基づく距離測定装置及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体 | |
TWI549549B (zh) | 行動裝置位置檢測的方法與該行動裝置及電腦可讀取儲存媒體 | |
TWI461082B (zh) | 有效散佈網狀網路的系統與方法 | |
Kunz et al. | Localization in wireless sensor networks and anchor placement | |
CN1353820A (zh) | 无线电定位***的改进 | |
JP2015535935A (ja) | より速い初回測位時間のための技法 | |
KR102169842B1 (ko) | 실내 위치 측정 방법과 이를 수행하기 위한 장치 및 시스템 | |
CN107796370B (zh) | 用于获取转换参数的方法、装置及移动测图*** | |
Fang et al. | An optimal multi-channel trilateration localization algorithm by radio-multipath multi-objective evolution in RSS-ranging-based wireless sensor networks | |
JP2009092594A (ja) | 位置推定システム | |
JP2011179946A (ja) | 位置推定方法および位置推定システム | |
Vural et al. | Analysis of hop-distance relationship in spatially random sensor networks | |
JP5943081B2 (ja) | 判定方法、判定プログラム、判定装置および判定システム | |
JP2013246113A (ja) | 近傍生成装置、近傍生成方法、およびプログラム | |
JP2011075505A (ja) | 位置算出装置、位置算出方法及び位置算出プログラム | |
CN109041093B (zh) | 一种盲信号源功率位置联合估计方法及*** | |
JP2009250627A (ja) | センサ位置標定方法 | |
Chen et al. | Efficient 3-dimensional localization for RFID systems using jumping probe | |
TWI542895B (zh) | 室內定位系統及方法 | |
JP2009175096A (ja) | 信号源位置推定装置 | |
JP2020197459A (ja) | トンネル変位計測装置、トンネル変位計測プログラム、およびトンネル変位計測方法 | |
Wang et al. | A zeroing neurodynamics‐based location method for nodes in underwater acoustic sensor network | |
Gai et al. | Sensor localization for indoor wireless sensor networks | |
Farrell et al. | WiFi Imaging: Generating Building Maps Using Passively Obtained WiFi Signal Strengths. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160621 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160704 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5975106 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |