位置特定装置、位置特定方法、プログラム、及び位置特定システム
【課題】移動体の位置特定を高精度化できる技術を提供する。
【解決手段】受信強度の補正値が受信強度毎に記憶されている補正値記憶部と、複数の送信装置を一意に識別する送信装置識別情報を送信装置から移動体が受信した際の受信強度を用いて、各送信装置の受信強度を示す受信特徴量を生成する受信特徴量生成手段と、所定の環境内の位置毎における送信装置の受信強度を示す位置毎受信特徴量が記憶されている位置毎受信特徴量記憶部と、生成した受信特徴量の各受信強度に基づいて、補正値記憶部から補正値を検索し、検索した補正値を用いて受信特徴量を補正する補正手段と、修正された受信特徴量と同じ又は近似する受信特徴量を、受信特徴量記憶部から検索して移動体の位置を特定する位置特定手段と、位置特定手段が検索した受信特徴量と、補正手段が検索した補正値とを用いて、補正値記憶部の受信強度の補正値を更新する更新手段とを有する。
【解決手段】受信強度の補正値が受信強度毎に記憶されている補正値記憶部と、複数の送信装置を一意に識別する送信装置識別情報を送信装置から移動体が受信した際の受信強度を用いて、各送信装置の受信強度を示す受信特徴量を生成する受信特徴量生成手段と、所定の環境内の位置毎における送信装置の受信強度を示す位置毎受信特徴量が記憶されている位置毎受信特徴量記憶部と、生成した受信特徴量の各受信強度に基づいて、補正値記憶部から補正値を検索し、検索した補正値を用いて受信特徴量を補正する補正手段と、修正された受信特徴量と同じ又は近似する受信特徴量を、受信特徴量記憶部から検索して移動体の位置を特定する位置特定手段と、位置特定手段が検索した受信特徴量と、補正手段が検索した補正値とを用いて、補正値記憶部の受信強度の補正値を更新する更新手段とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線機を用いて移動体の位置を検出するシステムに関し、特に、移動体に保持させた無線通信端末毎の受信感度特性の違いを補正する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、人や物などの移動体に取り付けた端末の位置を検出するシステムとして、GPS、無線LAN、RFID、赤外線、超音波などを利用したシステムが提案されている。非特許文献１には、移動体に取り付けた端末の位置を、無線、超音波、赤外線などの様々な媒体を用いて検出するシステムが記載されている。
【０００３】
このような位置検出システムのうち、無線ＬＡＮ（Local Area Network）やＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）などの無線機を用いたシステムにおいて、その位置検出を高精度化するために、使用する無線機毎の感度特性の違いを補正する技術が提案されている。特許文献１には、移動体に保持させた送信機の位置を検出するために環境に設置した複数の受信機の受信感度を、あらかじめ試験用の送信機を用いて計測し、それらの受信感度が等しくなるよう各無線機を調整する技術が記載されている。また、特許文献２には、移動体に保持させた送信機の位置を検出するために環境に設置した複数の受信機の受信感度を、あらかじめ決められた位置に設置した送信機について得られた受信結果に基づいて計測中に逐次調整する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２８１２０８号公報
【特許文献２】ＷＯ２００７／１１０９６４号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】G.Chen and D.Kotz, A Survey of Context-Aware Mobile Computing Research, Technical Report 381, Department of Computer Science, Dartmouth College, 2000
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記技術の問題点は、事前に無線機毎の感度特性を補正する必要があることである。詳細に述べると、上記技術では、事前に無線機毎の感度特性を補正する必要があるため、感度特性の経時変化や、無線機の携帯方法や利用状況などの違いによる無線機の感度特性変化に対応できず、移動体に保持させた無線機の位置検出精度が低下してしまうという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は上記課題に鑑みて発明されたものであって、解決しようとする課題は、位置検出システムの利用中に移動体に保持させた検出対象無線機毎の感度特性情報を逐次更新し、更新された感度特性情報を用いて位置検出時に得られる無線特徴量を補正した上で位置を特定することにより、移動体の位置特定を高精度化できる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明は、位置特定装置であって、受信強度の補正値が受信強度毎に記憶されている補正値記憶部と、所定の環境内に設けられている複数の送信装置を一意に識別する送信装置識別情報を前記送信装置から移動体が受信した際の受信強度を用いて、各送信装置の受信強度を示す受信特徴量を生成する受信特徴量生成手段と、前記所定の環境内の位置毎における前記送信装置の受信強度を示す位置毎受信特徴量が記憶されている位置毎受信特徴量記憶部と、前記生成した受信特徴量の各受信強度に基づいて、前記補正値記憶部から補正値を検索し、検索した補正値を用いて前記受信特徴量を補正する補正手段と、前記修正された受信特徴量と同じ又は近似する受信特徴量を、前記受信特徴量記憶部から検索して前記移動体の位置を特定する位置特定手段と、前記位置特定手段が検索した受信特徴量と、前記補正手段が検索した補正値とを用いて、前記補正値記憶部の受信強度の補正値を更新する更新手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
上記課題を解決するための本発明は、位置特定方法であって、所定の環境内に設けられている複数の送信装置を一意に識別する送信装置識別情報を前記送信装置から移動体が受信した際の受信強度を用いて、各送信装置の受信強度を示す受信特徴量を生成する受信特徴量生成ステップと、前記生成した受信特徴量の各受信強度に基づいて、受信強度の補正値が受信強度毎に記憶されている補正値記憶部から補正値を検索し、検索した補正値を用いて前記受信特徴量を補正する補正ステップと、前記修正された受信特徴量と同じ又は近似する受信特徴量を、前記所定の環境内の位置毎における前記送信装置の受信強度を示す位置毎受信特徴量が記憶されている受信特徴量記憶部から検索して前記移動体の位置を特定する位置特定ステップと、前記位置特定手段が検索した受信特徴量と、前記補正手段が検索した補正値とを用いて、前記補正値記憶部の受信強度の補正値を更新する更新ステップとを有することを特徴とする。
【００１０】
上記課題を解決するための本発明は、位置特定装置のプログラムであって、前記プログラムは前記位置特定装置に、所定の環境内に設けられている複数の送信装置を一意に識別する送信装置識別情報を前記送信装置から移動体が受信した際の受信強度を用いて、各送信装置の受信強度を示す受信特徴量を生成する受信特徴量生成ステップと、前記生成した受信特徴量の各受信強度に基づいて、受信強度の補正値が受信強度毎に記憶されている補正値記憶部から補正値を検索し、検索した補正値を用いて前記受信特徴量を補正する補正ステップと、前記修正された受信特徴量と同じ又は近似する受信特徴量を、前記所定の環境内の位置毎における前記送信装置の受信強度を示す位置毎受信特徴量が記憶されている受信特徴量記憶部から検索して前記移動体の位置を特定する位置特定ステップと、前記位置特定手段が検索した受信特徴量と、前記補正手段が検索した補正値とを用いて、前記補正値記憶部の受信強度の補正値を更新する更新ステップとを実行させることを特徴とする。
【００１１】
上記課題を解決するための本発明は、位置特定システムであって、受信強度の補正値が受信強度毎に記憶されている補正値記憶部と、所定の環境内に設けられている複数の送信装置を一意に識別する送信装置識別情報を前記送信装置から移動体が受信した際の受信強度を用いて、各送信装置の受信強度を示す受信特徴量を生成する受信特徴量生成手段と、前記所定の環境内の位置毎における前記送信装置の受信強度を示す位置毎受信特徴量が記憶されている位置毎受信特徴量記憶部と、前記生成した受信特徴量の各受信強度に基づいて、前記補正値記憶部から補正値を検索し、検索した補正値を用いて前記受信特徴量を補正する補正手段と、前記修正された受信特徴量と同じ又は近似する受信特徴量を、前記受信特徴量記憶部から検索して前記移動体の位置を特定する位置特定手段と、前記位置特定手段が検索した受信特徴量と、前記補正手段が検索した補正値とを用いて、前記補正値記憶部の受信強度の補正値を更新する更新手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、位置検出システムによる位置検出を高精度化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は本発明の第１の実施の形態の概要を示す図である。
【図２】図２は本発明の第１の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は受信特徴量の例を示す図である。
【図４】図４は受信感度特性記憶部に記録する情報の例を示す図である。
【図５】図５は受信強度補正量を算出する方法の例を示す図である。
【図６】図６は位置受信特徴量記憶部に記録する情報の例を示す図である。
【図７】図７は受信感度特性を更新する方法の例を示す図である。
【図８】図８は受信感度特性を更新する方法の例を示す図である。
【図９】図９は本発明の第１の実施の形態の動作を示す流れ図である。
【図１０】図１０は本発明の第２の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図１１】図１１は本発明の第２の実施の形態の動作を示す流れ図である。
【図１２】図１２は本発明の第３の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図１３】図１３は本発明の第４の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明の第１の実施の形態について図１及び図２を参照して詳細に説明する。
【００１５】
本発明の第１の実施の形態の位置検出システムは、送信機１と、検出対象受信機２と、位置検出装置３と、位置検出結果出力装置４とを備える。
【００１６】
送信機１は、環境内に複数設置される。そして、自装置を識別するための識別情報を無線通信により定期的に発信する。尚、環境とは、本発明を導入する物理的な空間を示している。例えば、ある建物や敷地内における移動局の位置を特定する場合は、その建物や敷地の物理的空間が環境である。
【００１７】
検出対象受信機２は、移動体などの位置検出対象に取り付けられ、送信機１が送信する識別情報を無線通信によって受信する。
位置検出結果出力装置４は、位置検出結果を出力する。
【００１８】
検出対象受信機２は、送信機１が送信する識別情報を受信すると共に、それぞれの識別情報を受信したときの無線電波の強度を表す数値（以下、受信強度と呼ぶ）を計測する。取得した送信機１の識別情報と受信強度との組を、受信結果として受信特徴量生成手段３１へ出力する。ここで、複数の検出対象受信機２をそれぞれ比較した場合、それぞれ受信感度の特性が異なる。そこで、受信感度の基準とする受信機を基準受信機とし、基準受信機に対する検出対象受信機２の受信感度を受信感度特性とする。
【００１９】
なお、送信機１は、必ずしも一定時間間隔毎に識別情報を送信する必要は無く、例えば、時間帯や移動体の移動速度などに応じて識別情報を送信する時間間隔を動的に変更するようにしたり、移動体であるユーザや位置検出装置などからの指示を受け取ったときにだけ識別情報を送信するようにしたりしてもよい。
【００２０】
位置検出装置３は、検出対象受信機２で得られた受信結果を用いて検出対象受信機２の存在位置を検出する。ここで、位置検出装置３の詳細について説明する。
【００２１】
位置検出装置３は、受信特徴量生成手段３１と、受信特徴量補正手段３２と、受信感度特性記憶部３３と、位置判定手段３４と、位置受信特徴量記憶部３５と、受信感度特性更新手段３６とを備える。
【００２２】
受信特徴量生成手段３１は、検出対象受信機２から得られた送信機１の受信結果から、各送信機からの受信強度を示す受信特徴量を生成して出力する。受信特徴量は、全ての送信機１毎の受信強度を成分とする特徴ベクトルで表される。例えば、受信特徴量は、図３に示す如く、（送信機１ａ、送信機１ｂ、送信機１ｃ、送信機１ｄ、…）＝（−８０、−５８、−７３、−３５、…）のようになる。
【００２３】
受信特徴量補正手段３２は、受信特徴量生成手段３１から得られた受信特徴量を、受信感度特性記憶部３３に記憶された検出対象受信機２の受信感度特性に基づいて補正する。図４に受信感度特性記憶部３３に記憶される内容の一例を示す。図４に示す如く、受信感度特性記憶部３３には、受信強度ごとの受信強度補正量が記憶される。このとき、受信特徴量補正手段３２は、受信特徴量の各成分について、受信感度特性記憶部３３に記憶された受信強度補正量から求められる受信強度に対応する受信強度補正量を加えることにより、受信特徴量を補正する。図５に、受信感度特性記憶部３３に記憶された受信強度ごとの受信強度補正量から、任意の受信強度における受信強度補正量を求める方法の一例を示す。
（式１）
図５及び式１に示す数式に基づいて、受信感度特性記憶部３３に記憶された受信強度ごとの受信強度補正量（ｒ＿ｍ、ｄ＿ｍ）、（ｒ＿ｍ＋１、ｄ＿ｍ＋１）、および、受信特徴量のある成分の受信強度ｒ＿ｏｂｓから、受信強度ｒ＿ｏｂｓにおける受信強度補正量ｄ＿ｅｓｔを求めることができる。尚、ｒは受信特徴量の成分、ｄは受信特徴量の成分ｒと受信特徴量補正手段３２から得られた受信特徴量の同じ成分との差、ｍは送信機の識別情報を示す。
【００２４】
位置受信特徴量記憶部３５には、位置毎に基準受信機を用いてあらかじめ取得した少なくとも１以上の受信特徴量を、位置を識別するための位置識別情報と共に記録する。図６に位置受信特徴量記憶部３５に記憶される内容の一例を示す。以下、位置識別情報と受信特徴量との組を位置受信特徴量、位置受信特徴量記憶部３５に記録される位置毎の受信特徴量を位置毎の代表受信特徴量とそれぞれ呼ぶ。
【００２５】
位置判定手段３４は、受信特徴量補正手段３２から得られた受信特徴量に最も近い受信特徴量を位置受信特徴量記憶部３５に記録された位置毎の代表受信特徴量から検索し、検索された最も近い代表受信特徴量に対応する位置識別情報を位置検出結果として位置検出結果出力装置４へ出力すると共に、検索された最も近い代表受信特徴量に対応する受信特徴量を受信感度特性構成手段３６へ出力する。ここで、２つの受信特徴量間の近さは、特徴ベクトル間のユークリッド距離を算出し、ユークリッド距離が小さいほど近いと評価する方法を用いることができる。また、ユークリッド距離の代わりに、シティブロック距離などの任意の算出式に基づく距離を用いることもできる。
【００２６】
なお、位置判定手段３４は、受信特徴量補正手段３２から得られた受信特徴量と、検索された最も近い代表受信特徴量に対応する受信特徴量との距離が、所定の距離よりも小さい場合に限って、位置検出結果を位置検出結果出力装置４へ出力したり、検索された最も近い代表受信特徴量に対応する受信特徴量を受信感度特性構成手段３６へ出力したりするようにしてもよい。
【００２７】
受信感度特性更新手段３６は、位置判定手段３４から得られた受信特徴量と、受信特徴量補正手段３２から得られた受信特徴量との差分に基づいて、受信感度特性記憶部３３に記憶された検出対象受信機２の受信感度特性を更新する。図７および図８に、受信感度特性記憶部３３に記憶された検出対象受信機２の受信感度特性を更新する方法の一例を示す。
（式２）
ただし、
図７、８及び式２に示す数式に基づいて、位置判定手段３４から得られた受信特徴量の全成分について、位置判定手段３４から得られた受信特徴量の成分ｒと、受信特徴量補正手段３２から得られた受信特徴量の同じ成分との差ｄとから、受信感度特性記憶部３３に記憶された検出対象受信機２の受信感度特性（ｒ＿ｍ、ｄ＿ｍ）および（ｒ＿ｍ＋１、ｄ＿ｍ＋１）を、それぞれ（ｒ＿ｍ、ｄ’＿ｍ）および（ｒ＿ｍ＋１、ｄ’＿ｍ＋１）へ更新することを繰り返し、受信感度特性記憶部３３に記憶された検出対象受信機２の受信感度特性を更新できる。
【００２８】
次に、図２および図９を参照して本発明の第１の実施の形態の動作について詳細に説明する。
【００２９】
受信特徴量生成手段３１は、検出対象受信機２から得られる送信機１が送信する識別情報の受信結果（送信機１の識別情報と受信強度の組）を一定時間蓄積し、蓄積された受信結果から受信特徴量を生成して、受信特徴量補正手段３２へ出力する（図９のステップＡ１）。
【００３０】
受信特徴量補正手段３２は、受信特徴量生成手段３１から得られた受信特徴量を、受信感度特性記憶部３３に記憶された検出対象受信機２の受信感度特性に基づいて補正する（図９のステップＡ２）。
【００３１】
位置判定手段３４は、受信特徴量補正手段３２から得られた受信特徴量に最も近い受信特徴量を位置受信特徴量記憶部３５に記録された位置毎の代表受信特徴量から検索し（図９のステップＡ３）、位置検出結果が得られた場合には（図９のステップＡ４）、検索された最も近い代表受信特徴量に対応する位置識別情報を位置検出結果として位置検出結果出力装置４へ出力する（図９のステップＡ５）と共に、検索されたた最も近い代表受信特徴量に対応する受信特徴量を受信感度特性構成手段３６へ出力する。
【００３２】
受信感度特性更新手段３６は、位置判定手段３４から得られた受信特徴量と、受信特徴量補正手段３２から得られた受信特徴量との差分に基づいて、受信感度特性記憶部３３に記憶された検出対象受信機２の受信感度特性を更新する（図９のステップＡ６）。
【００３３】
次に、本発明の第１の実施の形態の効果について説明する。
【００３４】
本実施の形態では、位置検出時に得られる受信特徴量と位置検出結果とに基づいて検出対象受信機毎の受信感度特性情報を逐次更新し、更新された受信感度特性情報を用いて位置検出時に得られる受信特徴量を補正した上で位置検出を行うことにより、検出対象受信機毎の感度特性の違いによる位置検出精度劣化を抑えることができ、移動体に保持させた検出対象受信機の位置を正しく検出できる。
【００３５】
〈第２の実施の形態〉
次に、本発明の第２の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。尚、上記実施の形態と同様の構成については、同一番号を付し、詳細な説明は省略する。
【００３６】
図１０を参照すると、本発明の第２の実施の形態は、図２に示された本発明の第１の実施の形態に比べて、検出対象位置入力装置５を新たに備え、位置検出装置３’が、本発明の第１の実施の形態における位置検出装置３に比べて、位置判定手段３４の代わりに位置判定手段３４’を、受信感度特性更新手段３６の代わりに受信感度特性更新手段３６’を備える点で異なる。
【００３７】
検出対象位置入力装置５は、検出対象の存在位置を受信感度特性更新手段３６’へ入力する。入力する検出対象の存在位置は、検出対象が自らの存在位置を確認して取得しても、タッチレスＩＣカードシステムなどの近接型の無線通信システムを用いて取得しても、顔認証システムなどの生体認証システムを用いて取得してもよい。
【００３８】
位置判定手段３４’は、本発明の第１の実施の形態における位置判定手段３４と同様にして、受信特徴量補正手段３２から得られた受信特徴量に最も近い受信特徴量を位置受信特徴量記憶部３５に記録された位置毎の代表受信特徴量から検索し、検索された最も近い代表受信特徴量に対応する位置識別情報を位置検出結果として位置検出結果出力装置４へ出力する。
【００３９】
受信感度特性更新手段３６’は、まず、検出対象位置入力装置５から得られた検出対象の位置に対応する受信特徴量を、位置受信特徴量記憶部３５から検索する。
【００４０】
次に、検索により得られた受信特徴量と、受信特徴量補正手段３２から得られた受信特徴量との差分に基づいて、本発明の第１の実施の形態における受信感度特性更新手段３６と同様にして、受信感度特性記憶部３３に記憶された検出対象受信機２の受信感度特性を更新する。
【００４１】
次に、図１０および図１１を参照して本発明の第２の実施の形態の動作について詳細に説明する。
【００４２】
本発明の第２の実施の形態における送信機１、検出対象受信機２、受信特徴量生成手段３１、受信特徴量補正手段３２、受信感度特性記憶部３３、位置受信特徴量記憶部３５および位置検出結果出力装置４の動作は、上記第１の実施の形態と同一のため、説明は省略する。
【００４３】
検出対象位置入力装置５は、検出対象の存在位置を取得し、検出対象の存在位置を受信感度特性更新手段３６’へ入力する（図１１のステップＡ７）。検出対象位置入力装置５から受信感度特性更新手段３６’へ検出対象の存在位置が入力された場合には（図１１のステップＡ８）、受信感度特性更新手段３６’は、まず、検出対象位置入力装置５から得られた検出対象の位置に対応する受信特徴量を、位置受信特徴量記憶部３５から検索する。次に、検索により得られた受信特徴量と、受信特徴量補正手段３２から得られた受信特徴量との差分に基づいて、受信感度特性記憶部３３に記憶された検出対象受信機２の受信感度特性を更新する（図１１のステップＡ９）。
【００４４】
次に、本発明の第２の実施の形態の効果について説明する。
【００４５】
本実施の形態によると、信頼性高く取得された検出対象の存在位置に基づいて検出対象受信機の感度特性を更新することにより、正確に検出対象受信機毎の感度特性の違いを補正することが可能となり、移動体に保持させた検出対象受信機の位置検出をより高精度化することができる。
【００４６】
〈第３の実施の形態〉
次に、本発明の第３の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００４７】
図１２を参照すると、本発明の第３の実施の形態は、本発明の第１の実施の形態と同様に、環境に設置され、装置を識別するための識別情報を無線通信により定期的に発信する複数の複数の送信機１と、移動体などの位置検出対象に取り付けられ、送信機１が送信する識別情報を無線通信によって受信する検出対象受信機２と、検出対象受信機２で得られた受信結果を用いて検出対象受信機２の存在位置を検出する位置検出装置３と、位置検出結果を出力する位置検出結果出力装置４とを備える。
【００４８】
位置検出用プログラム６は、位置検出装置３に読み込まれ位置検出装置３の動作を制御する。位置検出装置３は、位置検出用プログラム６の制御により、本発明の第１の実施の形態における位置検出装置３による処理と同一の処理を実行する。
【００４９】
第３の実施の形態によると。上記第１の実施の形態と同様の効果が得られる。
【００５０】
〈第４の実施の形態〉
次に、本発明の第４の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００５１】
図１３を参照すると、本発明の第４の実施の形態は、本発明の第２の実施の形態と同様に、環境に設置され、装置を識別するための識別情報を無線通信により定期的に発信する複数の複数の送信機１と、移動体などの位置検出対象に取り付けられ、送信機１が送信する識別情報を無線通信によって受信する検出対象受信機２と、検出対象の存在位置を入力するための検出対象位置入力装置５と、検出対象受信機２で得られた受信結果と検出対象位置入力装置５から入力された検出対象の存在位置を用いて検出対象受信機２の存在位置を検出する位置検出装置３’と、位置検出結果を出力する位置検出結果出力装置４とを備える。
【００５２】
位置検出用プログラム６’は、位置検出装置３’に読み込まれ位置検出装置３’の動作を制御する。位置検出装置３’は、位置検出用プログラム６’の制御により、本発明の第２の実施の形態における位置検出装置３’による処理と同一の処理を実行する。
【００５３】
第４の実施の形態によると、本発明の第２の実施の形態と同様の効果が得られる。
【００５４】
〈実施例１〉
次に、本発明の第１の実施例を説明する。かかる実施例は本発明の第１の実施の形態に対応するものである。
【００５５】
本実施例は、送信機１として８０２．１１ｂ／ｇ無線ローカルエリアネットワーク（以下、無線ＬＡＮとする）システムにおけるアクセスポイント（ＡＰ：ＡｃｃｅｓｓＰｏｉｎｔ）を、検出対象受信機２および位置検出装置３として無線ＬＡＮシステムにおける無線ＬＡＮ端末（ＳＴＡ：Ｓｔａｔｉｏｎ）の機能を備えたノートパソコンを、位置検出結果出力装置４としてノートパソコンのディスプレイを用いる。また、ノートパソコンは、受信特徴量生成手段３１、受信特徴量補正手段３２、位置判定手段３４および受信感度特性更新手段３６として機能する中央演算装置と、受信感度特性記憶部３３および位置受信特徴量記憶部３５として機能する記憶装置とを有している。
【００５６】
本実施例では、無線通信システムとして８０２．１１ｂ／ｇ無線ＬＡＮシステムを利用する。まず、８０２．１１ｂ／ｇ無線ＬＡＮシステムでは、アクセスポイントが定期的に（一般的には１００ミリ秒に１回程度の時間間隔で）、自身のＩＤであるＭＡＣアドレスおよび自身の使用するチャネル番号などを含むビーコンを発信する。また、無線ＬＡＮ端末は、アクセスポイントから発信されるビーコンを受信し、ビーコンに含まれる基地局のＩＤおよびチャネル番号を取得すると共に、ビーコン受信時の電波強度を測定する。本実施例では、無線ＬＡＮシステムにおけるアクセスポイントを送信機１として、無線ＬＡＮ端末を検出対象受信機２として利用する。
【００５７】
本実施例では、無線ＬＡＮシステムを用いた位置検出システムにおいて、位置検出時に得られる受信特徴量と位置検出結果とに基づいて無線ＬＡＮ端末毎の受信感度特性情報を逐次更新し、更新された受信感度特性情報を用いて位置検出時に得られる受信特徴量を補正した上で位置検出を行うことにより、無線ＬＡＮ端末毎の感度特性の違いによる位置検出精度劣化を抑えることができ、移動体に保持させた無線ＬＡＮ端末の位置を正しく検出できる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明によれば、無線通信による位置検出システムを利用したヒトやモノの位置取得を高精度化するシステムをコンピュータに実現するためのプログラムといった用途に適用できる。
【符号の説明】
【００５９】
１ 送信機
２ 検出対象受信機
３ 位置検出装置
３１ 受信特徴量生成手段
３２ 受信特徴量補正手段
３３ 受信感度特性記憶部
３４ 位置判定手段
３５ 位置受信特徴量記憶部
３６ 受信感度特性更新手段
４ 位置検出結果出力装置
５ 検出対象位置入力装置
３’ 位置検出装置
３４’ 位置判定手段
３６’ 受信感度特性更新手段
６ 位置検出用プログラム
６’ 位置検出用プログラム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線機を用いて移動体の位置を検出するシステムに関し、特に、移動体に保持させた無線通信端末毎の受信感度特性の違いを補正する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、人や物などの移動体に取り付けた端末の位置を検出するシステムとして、GPS、無線LAN、RFID、赤外線、超音波などを利用したシステムが提案されている。非特許文献１には、移動体に取り付けた端末の位置を、無線、超音波、赤外線などの様々な媒体を用いて検出するシステムが記載されている。
【０００３】
このような位置検出システムのうち、無線ＬＡＮ（Local Area Network）やＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）などの無線機を用いたシステムにおいて、その位置検出を高精度化するために、使用する無線機毎の感度特性の違いを補正する技術が提案されている。特許文献１には、移動体に保持させた送信機の位置を検出するために環境に設置した複数の受信機の受信感度を、あらかじめ試験用の送信機を用いて計測し、それらの受信感度が等しくなるよう各無線機を調整する技術が記載されている。また、特許文献２には、移動体に保持させた送信機の位置を検出するために環境に設置した複数の受信機の受信感度を、あらかじめ決められた位置に設置した送信機について得られた受信結果に基づいて計測中に逐次調整する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２８１２０８号公報
【特許文献２】ＷＯ２００７／１１０９６４号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】G.Chen and D.Kotz, A Survey of Context-Aware Mobile Computing Research, Technical Report 381, Department of Computer Science, Dartmouth College, 2000
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記技術の問題点は、事前に無線機毎の感度特性を補正する必要があることである。詳細に述べると、上記技術では、事前に無線機毎の感度特性を補正する必要があるため、感度特性の経時変化や、無線機の携帯方法や利用状況などの違いによる無線機の感度特性変化に対応できず、移動体に保持させた無線機の位置検出精度が低下してしまうという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は上記課題に鑑みて発明されたものであって、解決しようとする課題は、位置検出システムの利用中に移動体に保持させた検出対象無線機毎の感度特性情報を逐次更新し、更新された感度特性情報を用いて位置検出時に得られる無線特徴量を補正した上で位置を特定することにより、移動体の位置特定を高精度化できる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明は、位置特定装置であって、受信強度の補正値が受信強度毎に記憶されている補正値記憶部と、所定の環境内に設けられている複数の送信装置を一意に識別する送信装置識別情報を前記送信装置から移動体が受信した際の受信強度を用いて、各送信装置の受信強度を示す受信特徴量を生成する受信特徴量生成手段と、前記所定の環境内の位置毎における前記送信装置の受信強度を示す位置毎受信特徴量が記憶されている位置毎受信特徴量記憶部と、前記生成した受信特徴量の各受信強度に基づいて、前記補正値記憶部から補正値を検索し、検索した補正値を用いて前記受信特徴量を補正する補正手段と、前記修正された受信特徴量と同じ又は近似する受信特徴量を、前記受信特徴量記憶部から検索して前記移動体の位置を特定する位置特定手段と、前記位置特定手段が検索した受信特徴量と、前記補正手段が検索した補正値とを用いて、前記補正値記憶部の受信強度の補正値を更新する更新手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
上記課題を解決するための本発明は、位置特定方法であって、所定の環境内に設けられている複数の送信装置を一意に識別する送信装置識別情報を前記送信装置から移動体が受信した際の受信強度を用いて、各送信装置の受信強度を示す受信特徴量を生成する受信特徴量生成ステップと、前記生成した受信特徴量の各受信強度に基づいて、受信強度の補正値が受信強度毎に記憶されている補正値記憶部から補正値を検索し、検索した補正値を用いて前記受信特徴量を補正する補正ステップと、前記修正された受信特徴量と同じ又は近似する受信特徴量を、前記所定の環境内の位置毎における前記送信装置の受信強度を示す位置毎受信特徴量が記憶されている受信特徴量記憶部から検索して前記移動体の位置を特定する位置特定ステップと、前記位置特定手段が検索した受信特徴量と、前記補正手段が検索した補正値とを用いて、前記補正値記憶部の受信強度の補正値を更新する更新ステップとを有することを特徴とする。
【００１０】
上記課題を解決するための本発明は、位置特定装置のプログラムであって、前記プログラムは前記位置特定装置に、所定の環境内に設けられている複数の送信装置を一意に識別する送信装置識別情報を前記送信装置から移動体が受信した際の受信強度を用いて、各送信装置の受信強度を示す受信特徴量を生成する受信特徴量生成ステップと、前記生成した受信特徴量の各受信強度に基づいて、受信強度の補正値が受信強度毎に記憶されている補正値記憶部から補正値を検索し、検索した補正値を用いて前記受信特徴量を補正する補正ステップと、前記修正された受信特徴量と同じ又は近似する受信特徴量を、前記所定の環境内の位置毎における前記送信装置の受信強度を示す位置毎受信特徴量が記憶されている受信特徴量記憶部から検索して前記移動体の位置を特定する位置特定ステップと、前記位置特定手段が検索した受信特徴量と、前記補正手段が検索した補正値とを用いて、前記補正値記憶部の受信強度の補正値を更新する更新ステップとを実行させることを特徴とする。
【００１１】
上記課題を解決するための本発明は、位置特定システムであって、受信強度の補正値が受信強度毎に記憶されている補正値記憶部と、所定の環境内に設けられている複数の送信装置を一意に識別する送信装置識別情報を前記送信装置から移動体が受信した際の受信強度を用いて、各送信装置の受信強度を示す受信特徴量を生成する受信特徴量生成手段と、前記所定の環境内の位置毎における前記送信装置の受信強度を示す位置毎受信特徴量が記憶されている位置毎受信特徴量記憶部と、前記生成した受信特徴量の各受信強度に基づいて、前記補正値記憶部から補正値を検索し、検索した補正値を用いて前記受信特徴量を補正する補正手段と、前記修正された受信特徴量と同じ又は近似する受信特徴量を、前記受信特徴量記憶部から検索して前記移動体の位置を特定する位置特定手段と、前記位置特定手段が検索した受信特徴量と、前記補正手段が検索した補正値とを用いて、前記補正値記憶部の受信強度の補正値を更新する更新手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、位置検出システムによる位置検出を高精度化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は本発明の第１の実施の形態の概要を示す図である。
【図２】図２は本発明の第１の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は受信特徴量の例を示す図である。
【図４】図４は受信感度特性記憶部に記録する情報の例を示す図である。
【図５】図５は受信強度補正量を算出する方法の例を示す図である。
【図６】図６は位置受信特徴量記憶部に記録する情報の例を示す図である。
【図７】図７は受信感度特性を更新する方法の例を示す図である。
【図８】図８は受信感度特性を更新する方法の例を示す図である。
【図９】図９は本発明の第１の実施の形態の動作を示す流れ図である。
【図１０】図１０は本発明の第２の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図１１】図１１は本発明の第２の実施の形態の動作を示す流れ図である。
【図１２】図１２は本発明の第３の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図１３】図１３は本発明の第４の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明の第１の実施の形態について図１及び図２を参照して詳細に説明する。
【００１５】
本発明の第１の実施の形態の位置検出システムは、送信機１と、検出対象受信機２と、位置検出装置３と、位置検出結果出力装置４とを備える。
【００１６】
送信機１は、環境内に複数設置される。そして、自装置を識別するための識別情報を無線通信により定期的に発信する。尚、環境とは、本発明を導入する物理的な空間を示している。例えば、ある建物や敷地内における移動局の位置を特定する場合は、その建物や敷地の物理的空間が環境である。
【００１７】
検出対象受信機２は、移動体などの位置検出対象に取り付けられ、送信機１が送信する識別情報を無線通信によって受信する。
位置検出結果出力装置４は、位置検出結果を出力する。
【００１８】
検出対象受信機２は、送信機１が送信する識別情報を受信すると共に、それぞれの識別情報を受信したときの無線電波の強度を表す数値（以下、受信強度と呼ぶ）を計測する。取得した送信機１の識別情報と受信強度との組を、受信結果として受信特徴量生成手段３１へ出力する。ここで、複数の検出対象受信機２をそれぞれ比較した場合、それぞれ受信感度の特性が異なる。そこで、受信感度の基準とする受信機を基準受信機とし、基準受信機に対する検出対象受信機２の受信感度を受信感度特性とする。
【００１９】
なお、送信機１は、必ずしも一定時間間隔毎に識別情報を送信する必要は無く、例えば、時間帯や移動体の移動速度などに応じて識別情報を送信する時間間隔を動的に変更するようにしたり、移動体であるユーザや位置検出装置などからの指示を受け取ったときにだけ識別情報を送信するようにしたりしてもよい。
【００２０】
位置検出装置３は、検出対象受信機２で得られた受信結果を用いて検出対象受信機２の存在位置を検出する。ここで、位置検出装置３の詳細について説明する。
【００２１】
位置検出装置３は、受信特徴量生成手段３１と、受信特徴量補正手段３２と、受信感度特性記憶部３３と、位置判定手段３４と、位置受信特徴量記憶部３５と、受信感度特性更新手段３６とを備える。
【００２２】
受信特徴量生成手段３１は、検出対象受信機２から得られた送信機１の受信結果から、各送信機からの受信強度を示す受信特徴量を生成して出力する。受信特徴量は、全ての送信機１毎の受信強度を成分とする特徴ベクトルで表される。例えば、受信特徴量は、図３に示す如く、（送信機１ａ、送信機１ｂ、送信機１ｃ、送信機１ｄ、…）＝（−８０、−５８、−７３、−３５、…）のようになる。
【００２３】
受信特徴量補正手段３２は、受信特徴量生成手段３１から得られた受信特徴量を、受信感度特性記憶部３３に記憶された検出対象受信機２の受信感度特性に基づいて補正する。図４に受信感度特性記憶部３３に記憶される内容の一例を示す。図４に示す如く、受信感度特性記憶部３３には、受信強度ごとの受信強度補正量が記憶される。このとき、受信特徴量補正手段３２は、受信特徴量の各成分について、受信感度特性記憶部３３に記憶された受信強度補正量から求められる受信強度に対応する受信強度補正量を加えることにより、受信特徴量を補正する。図５に、受信感度特性記憶部３３に記憶された受信強度ごとの受信強度補正量から、任意の受信強度における受信強度補正量を求める方法の一例を示す。
（式１）
図５及び式１に示す数式に基づいて、受信感度特性記憶部３３に記憶された受信強度ごとの受信強度補正量（ｒ＿ｍ、ｄ＿ｍ）、（ｒ＿ｍ＋１、ｄ＿ｍ＋１）、および、受信特徴量のある成分の受信強度ｒ＿ｏｂｓから、受信強度ｒ＿ｏｂｓにおける受信強度補正量ｄ＿ｅｓｔを求めることができる。尚、ｒは受信特徴量の成分、ｄは受信特徴量の成分ｒと受信特徴量補正手段３２から得られた受信特徴量の同じ成分との差、ｍは送信機の識別情報を示す。
【００２４】
位置受信特徴量記憶部３５には、位置毎に基準受信機を用いてあらかじめ取得した少なくとも１以上の受信特徴量を、位置を識別するための位置識別情報と共に記録する。図６に位置受信特徴量記憶部３５に記憶される内容の一例を示す。以下、位置識別情報と受信特徴量との組を位置受信特徴量、位置受信特徴量記憶部３５に記録される位置毎の受信特徴量を位置毎の代表受信特徴量とそれぞれ呼ぶ。
【００２５】
位置判定手段３４は、受信特徴量補正手段３２から得られた受信特徴量に最も近い受信特徴量を位置受信特徴量記憶部３５に記録された位置毎の代表受信特徴量から検索し、検索された最も近い代表受信特徴量に対応する位置識別情報を位置検出結果として位置検出結果出力装置４へ出力すると共に、検索された最も近い代表受信特徴量に対応する受信特徴量を受信感度特性構成手段３６へ出力する。ここで、２つの受信特徴量間の近さは、特徴ベクトル間のユークリッド距離を算出し、ユークリッド距離が小さいほど近いと評価する方法を用いることができる。また、ユークリッド距離の代わりに、シティブロック距離などの任意の算出式に基づく距離を用いることもできる。
【００２６】
なお、位置判定手段３４は、受信特徴量補正手段３２から得られた受信特徴量と、検索された最も近い代表受信特徴量に対応する受信特徴量との距離が、所定の距離よりも小さい場合に限って、位置検出結果を位置検出結果出力装置４へ出力したり、検索された最も近い代表受信特徴量に対応する受信特徴量を受信感度特性構成手段３６へ出力したりするようにしてもよい。
【００２７】
受信感度特性更新手段３６は、位置判定手段３４から得られた受信特徴量と、受信特徴量補正手段３２から得られた受信特徴量との差分に基づいて、受信感度特性記憶部３３に記憶された検出対象受信機２の受信感度特性を更新する。図７および図８に、受信感度特性記憶部３３に記憶された検出対象受信機２の受信感度特性を更新する方法の一例を示す。
（式２）
ただし、
図７、８及び式２に示す数式に基づいて、位置判定手段３４から得られた受信特徴量の全成分について、位置判定手段３４から得られた受信特徴量の成分ｒと、受信特徴量補正手段３２から得られた受信特徴量の同じ成分との差ｄとから、受信感度特性記憶部３３に記憶された検出対象受信機２の受信感度特性（ｒ＿ｍ、ｄ＿ｍ）および（ｒ＿ｍ＋１、ｄ＿ｍ＋１）を、それぞれ（ｒ＿ｍ、ｄ’＿ｍ）および（ｒ＿ｍ＋１、ｄ’＿ｍ＋１）へ更新することを繰り返し、受信感度特性記憶部３３に記憶された検出対象受信機２の受信感度特性を更新できる。
【００２８】
次に、図２および図９を参照して本発明の第１の実施の形態の動作について詳細に説明する。
【００２９】
受信特徴量生成手段３１は、検出対象受信機２から得られる送信機１が送信する識別情報の受信結果（送信機１の識別情報と受信強度の組）を一定時間蓄積し、蓄積された受信結果から受信特徴量を生成して、受信特徴量補正手段３２へ出力する（図９のステップＡ１）。
【００３０】
受信特徴量補正手段３２は、受信特徴量生成手段３１から得られた受信特徴量を、受信感度特性記憶部３３に記憶された検出対象受信機２の受信感度特性に基づいて補正する（図９のステップＡ２）。
【００３１】
位置判定手段３４は、受信特徴量補正手段３２から得られた受信特徴量に最も近い受信特徴量を位置受信特徴量記憶部３５に記録された位置毎の代表受信特徴量から検索し（図９のステップＡ３）、位置検出結果が得られた場合には（図９のステップＡ４）、検索された最も近い代表受信特徴量に対応する位置識別情報を位置検出結果として位置検出結果出力装置４へ出力する（図９のステップＡ５）と共に、検索されたた最も近い代表受信特徴量に対応する受信特徴量を受信感度特性構成手段３６へ出力する。
【００３２】
受信感度特性更新手段３６は、位置判定手段３４から得られた受信特徴量と、受信特徴量補正手段３２から得られた受信特徴量との差分に基づいて、受信感度特性記憶部３３に記憶された検出対象受信機２の受信感度特性を更新する（図９のステップＡ６）。
【００３３】
次に、本発明の第１の実施の形態の効果について説明する。
【００３４】
本実施の形態では、位置検出時に得られる受信特徴量と位置検出結果とに基づいて検出対象受信機毎の受信感度特性情報を逐次更新し、更新された受信感度特性情報を用いて位置検出時に得られる受信特徴量を補正した上で位置検出を行うことにより、検出対象受信機毎の感度特性の違いによる位置検出精度劣化を抑えることができ、移動体に保持させた検出対象受信機の位置を正しく検出できる。
【００３５】
〈第２の実施の形態〉
次に、本発明の第２の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。尚、上記実施の形態と同様の構成については、同一番号を付し、詳細な説明は省略する。
【００３６】
図１０を参照すると、本発明の第２の実施の形態は、図２に示された本発明の第１の実施の形態に比べて、検出対象位置入力装置５を新たに備え、位置検出装置３’が、本発明の第１の実施の形態における位置検出装置３に比べて、位置判定手段３４の代わりに位置判定手段３４’を、受信感度特性更新手段３６の代わりに受信感度特性更新手段３６’を備える点で異なる。
【００３７】
検出対象位置入力装置５は、検出対象の存在位置を受信感度特性更新手段３６’へ入力する。入力する検出対象の存在位置は、検出対象が自らの存在位置を確認して取得しても、タッチレスＩＣカードシステムなどの近接型の無線通信システムを用いて取得しても、顔認証システムなどの生体認証システムを用いて取得してもよい。
【００３８】
位置判定手段３４’は、本発明の第１の実施の形態における位置判定手段３４と同様にして、受信特徴量補正手段３２から得られた受信特徴量に最も近い受信特徴量を位置受信特徴量記憶部３５に記録された位置毎の代表受信特徴量から検索し、検索された最も近い代表受信特徴量に対応する位置識別情報を位置検出結果として位置検出結果出力装置４へ出力する。
【００３９】
受信感度特性更新手段３６’は、まず、検出対象位置入力装置５から得られた検出対象の位置に対応する受信特徴量を、位置受信特徴量記憶部３５から検索する。
【００４０】
次に、検索により得られた受信特徴量と、受信特徴量補正手段３２から得られた受信特徴量との差分に基づいて、本発明の第１の実施の形態における受信感度特性更新手段３６と同様にして、受信感度特性記憶部３３に記憶された検出対象受信機２の受信感度特性を更新する。
【００４１】
次に、図１０および図１１を参照して本発明の第２の実施の形態の動作について詳細に説明する。
【００４２】
本発明の第２の実施の形態における送信機１、検出対象受信機２、受信特徴量生成手段３１、受信特徴量補正手段３２、受信感度特性記憶部３３、位置受信特徴量記憶部３５および位置検出結果出力装置４の動作は、上記第１の実施の形態と同一のため、説明は省略する。
【００４３】
検出対象位置入力装置５は、検出対象の存在位置を取得し、検出対象の存在位置を受信感度特性更新手段３６’へ入力する（図１１のステップＡ７）。検出対象位置入力装置５から受信感度特性更新手段３６’へ検出対象の存在位置が入力された場合には（図１１のステップＡ８）、受信感度特性更新手段３６’は、まず、検出対象位置入力装置５から得られた検出対象の位置に対応する受信特徴量を、位置受信特徴量記憶部３５から検索する。次に、検索により得られた受信特徴量と、受信特徴量補正手段３２から得られた受信特徴量との差分に基づいて、受信感度特性記憶部３３に記憶された検出対象受信機２の受信感度特性を更新する（図１１のステップＡ９）。
【００４４】
次に、本発明の第２の実施の形態の効果について説明する。
【００４５】
本実施の形態によると、信頼性高く取得された検出対象の存在位置に基づいて検出対象受信機の感度特性を更新することにより、正確に検出対象受信機毎の感度特性の違いを補正することが可能となり、移動体に保持させた検出対象受信機の位置検出をより高精度化することができる。
【００４６】
〈第３の実施の形態〉
次に、本発明の第３の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００４７】
図１２を参照すると、本発明の第３の実施の形態は、本発明の第１の実施の形態と同様に、環境に設置され、装置を識別するための識別情報を無線通信により定期的に発信する複数の複数の送信機１と、移動体などの位置検出対象に取り付けられ、送信機１が送信する識別情報を無線通信によって受信する検出対象受信機２と、検出対象受信機２で得られた受信結果を用いて検出対象受信機２の存在位置を検出する位置検出装置３と、位置検出結果を出力する位置検出結果出力装置４とを備える。
【００４８】
位置検出用プログラム６は、位置検出装置３に読み込まれ位置検出装置３の動作を制御する。位置検出装置３は、位置検出用プログラム６の制御により、本発明の第１の実施の形態における位置検出装置３による処理と同一の処理を実行する。
【００４９】
第３の実施の形態によると。上記第１の実施の形態と同様の効果が得られる。
【００５０】
〈第４の実施の形態〉
次に、本発明の第４の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００５１】
図１３を参照すると、本発明の第４の実施の形態は、本発明の第２の実施の形態と同様に、環境に設置され、装置を識別するための識別情報を無線通信により定期的に発信する複数の複数の送信機１と、移動体などの位置検出対象に取り付けられ、送信機１が送信する識別情報を無線通信によって受信する検出対象受信機２と、検出対象の存在位置を入力するための検出対象位置入力装置５と、検出対象受信機２で得られた受信結果と検出対象位置入力装置５から入力された検出対象の存在位置を用いて検出対象受信機２の存在位置を検出する位置検出装置３’と、位置検出結果を出力する位置検出結果出力装置４とを備える。
【００５２】
位置検出用プログラム６’は、位置検出装置３’に読み込まれ位置検出装置３’の動作を制御する。位置検出装置３’は、位置検出用プログラム６’の制御により、本発明の第２の実施の形態における位置検出装置３’による処理と同一の処理を実行する。
【００５３】
第４の実施の形態によると、本発明の第２の実施の形態と同様の効果が得られる。
【００５４】
〈実施例１〉
次に、本発明の第１の実施例を説明する。かかる実施例は本発明の第１の実施の形態に対応するものである。
【００５５】
本実施例は、送信機１として８０２．１１ｂ／ｇ無線ローカルエリアネットワーク（以下、無線ＬＡＮとする）システムにおけるアクセスポイント（ＡＰ：ＡｃｃｅｓｓＰｏｉｎｔ）を、検出対象受信機２および位置検出装置３として無線ＬＡＮシステムにおける無線ＬＡＮ端末（ＳＴＡ：Ｓｔａｔｉｏｎ）の機能を備えたノートパソコンを、位置検出結果出力装置４としてノートパソコンのディスプレイを用いる。また、ノートパソコンは、受信特徴量生成手段３１、受信特徴量補正手段３２、位置判定手段３４および受信感度特性更新手段３６として機能する中央演算装置と、受信感度特性記憶部３３および位置受信特徴量記憶部３５として機能する記憶装置とを有している。
【００５６】
本実施例では、無線通信システムとして８０２．１１ｂ／ｇ無線ＬＡＮシステムを利用する。まず、８０２．１１ｂ／ｇ無線ＬＡＮシステムでは、アクセスポイントが定期的に（一般的には１００ミリ秒に１回程度の時間間隔で）、自身のＩＤであるＭＡＣアドレスおよび自身の使用するチャネル番号などを含むビーコンを発信する。また、無線ＬＡＮ端末は、アクセスポイントから発信されるビーコンを受信し、ビーコンに含まれる基地局のＩＤおよびチャネル番号を取得すると共に、ビーコン受信時の電波強度を測定する。本実施例では、無線ＬＡＮシステムにおけるアクセスポイントを送信機１として、無線ＬＡＮ端末を検出対象受信機２として利用する。
【００５７】
本実施例では、無線ＬＡＮシステムを用いた位置検出システムにおいて、位置検出時に得られる受信特徴量と位置検出結果とに基づいて無線ＬＡＮ端末毎の受信感度特性情報を逐次更新し、更新された受信感度特性情報を用いて位置検出時に得られる受信特徴量を補正した上で位置検出を行うことにより、無線ＬＡＮ端末毎の感度特性の違いによる位置検出精度劣化を抑えることができ、移動体に保持させた無線ＬＡＮ端末の位置を正しく検出できる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明によれば、無線通信による位置検出システムを利用したヒトやモノの位置取得を高精度化するシステムをコンピュータに実現するためのプログラムといった用途に適用できる。
【符号の説明】
【００５９】
１ 送信機
２ 検出対象受信機
３ 位置検出装置
３１ 受信特徴量生成手段
３２ 受信特徴量補正手段
３３ 受信感度特性記憶部
３４ 位置判定手段
３５ 位置受信特徴量記憶部
３６ 受信感度特性更新手段
４ 位置検出結果出力装置
５ 検出対象位置入力装置
３’ 位置検出装置
３４’ 位置判定手段
３６’ 受信感度特性更新手段
６ 位置検出用プログラム
６’ 位置検出用プログラム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置特定装置であって、
受信強度の補正値が受信強度毎に記憶されている補正値記憶部と、
所定の環境内に設けられている複数の送信装置を一意に識別する送信装置識別情報を前記送信装置から移動体が受信した際の受信強度を用いて、各送信装置の受信強度を示す受信特徴量を生成する受信特徴量生成手段と、
前記所定の環境内の位置毎における前記送信装置の受信強度を示す位置毎受信特徴量が記憶されている位置毎受信特徴量記憶部と、
前記生成した受信特徴量の各受信強度に基づいて、前記補正値記憶部から補正値を検索し、検索した補正値を用いて前記受信特徴量を補正する補正手段と、
前記修正された受信特徴量と同じ又は近似する受信特徴量を、前記受信特徴量記憶部から検索して前記移動体の位置を特定する位置特定手段と、
前記位置特定手段が検索した受信特徴量と、前記補正手段が検索した補正値とを用いて、前記補正値記憶部の受信強度の補正値を更新する更新手段と
を有することを特徴とする位置特定装置。
【請求項２】
前記更新手段は、前記補正手段で補正された受信特徴量と、前記位置特定手段で検索された受信特徴量に対応する受信特徴量との近さが閾値より小さいときに、前記位置特定手段で検索された受信特徴量と前記補正手段で補正された受信特徴量との差分に基づいて、前記補正値記憶部に記憶されている補正値を更新することを特徴とする請求項１に記載の位置特定装置。
【請求項３】
前記更新手段は、他の位置特定装置が特定した前記端末の位置に対応付けられている受信特徴量を前記位置毎受信特徴量から検索し、検索された受信特徴量と、前記受信特徴量補正手段が補正した受信特徴量との差分に基づいて、前記補正値記憶部に記憶されている補正値を更新することを特徴とする請求項１に記載の位置検出システム。
【請求項４】
位置特定方法であって、
所定の環境内に設けられている複数の送信装置を一意に識別する送信装置識別情報を前記送信装置から移動体が受信した際の受信強度を用いて、各送信装置の受信強度を示す受信特徴量を生成する受信特徴量生成ステップと、
前記生成した受信特徴量の各受信強度に基づいて、受信強度の補正値が受信強度毎に記憶されている補正値記憶部から補正値を検索し、検索した補正値を用いて前記受信特徴量を補正する補正ステップと、
前記修正された受信特徴量と同じ又は近似する受信特徴量を、前記所定の環境内の位置毎における前記送信装置の受信強度を示す位置毎受信特徴量が記憶されている受信特徴量記憶部から検索して前記移動体の位置を特定する位置特定ステップと、
前記位置特定手段が検索した受信特徴量と、前記補正手段が検索した補正値とを用いて、前記補正値記憶部の受信強度の補正値を更新する更新ステップと
を有することを特徴とする位置特定方法。
【請求項５】
前記更新ステップは、前記補正ステップで補正された受信特徴量と、前記位置特定ステップで検索された受信特徴量に対応する受信特徴量との近さが閾値より小さいときに、前記位置特定ステップで検索された受信特徴量と前記補正ステップで補正された受信特徴量との差分に基づいて、前記補正値記憶部に記憶されている補正値を更新することを特徴とする請求項４に記載の位置特定方法。
【請求項６】
前記更新ステップは、他の位置特定装置が特定した前記端末の位置に対応付けられている受信特徴量を前記位置毎受信特徴量から検索し、検索された受信特徴量と、前記受信特徴量補正手段が補正した受信特徴量との差分に基づいて、前記補正値記憶部に記憶されている補正値を更新することを特徴とする請求項４に記載の位置特定方法。
【請求項７】
位置特定装置のプログラムであって、前記プログラムは前記位置特定装置に、
所定の環境内に設けられている複数の送信装置を一意に識別する送信装置識別情報を前記送信装置から移動体が受信した際の受信強度を用いて、各送信装置の受信強度を示す受信特徴量を生成する受信特徴量生成ステップと、
前記生成した受信特徴量の各受信強度に基づいて、受信強度の補正値が受信強度毎に記憶されている補正値記憶部から補正値を検索し、検索した補正値を用いて前記受信特徴量を補正する補正ステップと、
前記修正された受信特徴量と同じ又は近似する受信特徴量を、前記所定の環境内の位置毎における前記送信装置の受信強度を示す位置毎受信特徴量が記憶されている受信特徴量記憶部から検索して前記移動体の位置を特定する位置特定ステップと、
前記位置特定手段が検索した受信特徴量と、前記補正手段が検索した補正値とを用いて、前記補正値記憶部の受信強度の補正値を更新する更新ステップと
を実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項８】
前記更新ステップは、前記補正ステップで補正された受信特徴量と、前記位置特定ステップで検索された受信特徴量に対応する受信特徴量との近さが閾値より小さいときに、前記位置特定ステップで検索された受信特徴量と前記補正ステップで補正された受信特徴量との差分に基づいて、前記補正値記憶部に記憶されている補正値を更新することを特徴とする請求項７に記載のプログラム。
【請求項９】
前記更新ステップは、他の位置特定装置が特定した前記端末の位置に対応付けられている受信特徴量を前記位置毎受信特徴量から検索し、検索された受信特徴量と、前記受信特徴量補正手段が補正した受信特徴量との差分に基づいて、前記補正値記憶部に記憶されている補正値を更新することを特徴とする請求項７に記載のプログラム。
【請求項１０】
位置特定システムであって、
受信強度の補正値が受信強度毎に記憶されている補正値記憶部と、
所定の環境内に設けられている複数の送信装置を一意に識別する送信装置識別情報を前記送信装置から移動体が受信した際の受信強度を用いて、各送信装置の受信強度を示す受信特徴量を生成する受信特徴量生成手段と、
前記所定の環境内の位置毎における前記送信装置の受信強度を示す位置毎受信特徴量が記憶されている位置毎受信特徴量記憶部と、
前記生成した受信特徴量の各受信強度に基づいて、前記補正値記憶部から補正値を検索し、検索した補正値を用いて前記受信特徴量を補正する補正手段と、
前記修正された受信特徴量と同じ又は近似する受信特徴量を、前記受信特徴量記憶部から検索して前記移動体の位置を特定する位置特定手段と、
前記位置特定手段が検索した受信特徴量と、前記補正手段が検索した補正値とを用いて、前記補正値記憶部の受信強度の補正値を更新する更新手段と
を有することを特徴とする位置特定システム。
【請求項１】
位置特定装置であって、
受信強度の補正値が受信強度毎に記憶されている補正値記憶部と、
所定の環境内に設けられている複数の送信装置を一意に識別する送信装置識別情報を前記送信装置から移動体が受信した際の受信強度を用いて、各送信装置の受信強度を示す受信特徴量を生成する受信特徴量生成手段と、
前記所定の環境内の位置毎における前記送信装置の受信強度を示す位置毎受信特徴量が記憶されている位置毎受信特徴量記憶部と、
前記生成した受信特徴量の各受信強度に基づいて、前記補正値記憶部から補正値を検索し、検索した補正値を用いて前記受信特徴量を補正する補正手段と、
前記修正された受信特徴量と同じ又は近似する受信特徴量を、前記受信特徴量記憶部から検索して前記移動体の位置を特定する位置特定手段と、
前記位置特定手段が検索した受信特徴量と、前記補正手段が検索した補正値とを用いて、前記補正値記憶部の受信強度の補正値を更新する更新手段と
を有することを特徴とする位置特定装置。
【請求項２】
前記更新手段は、前記補正手段で補正された受信特徴量と、前記位置特定手段で検索された受信特徴量に対応する受信特徴量との近さが閾値より小さいときに、前記位置特定手段で検索された受信特徴量と前記補正手段で補正された受信特徴量との差分に基づいて、前記補正値記憶部に記憶されている補正値を更新することを特徴とする請求項１に記載の位置特定装置。
【請求項３】
前記更新手段は、他の位置特定装置が特定した前記端末の位置に対応付けられている受信特徴量を前記位置毎受信特徴量から検索し、検索された受信特徴量と、前記受信特徴量補正手段が補正した受信特徴量との差分に基づいて、前記補正値記憶部に記憶されている補正値を更新することを特徴とする請求項１に記載の位置検出システム。
【請求項４】
位置特定方法であって、
所定の環境内に設けられている複数の送信装置を一意に識別する送信装置識別情報を前記送信装置から移動体が受信した際の受信強度を用いて、各送信装置の受信強度を示す受信特徴量を生成する受信特徴量生成ステップと、
前記生成した受信特徴量の各受信強度に基づいて、受信強度の補正値が受信強度毎に記憶されている補正値記憶部から補正値を検索し、検索した補正値を用いて前記受信特徴量を補正する補正ステップと、
前記修正された受信特徴量と同じ又は近似する受信特徴量を、前記所定の環境内の位置毎における前記送信装置の受信強度を示す位置毎受信特徴量が記憶されている受信特徴量記憶部から検索して前記移動体の位置を特定する位置特定ステップと、
前記位置特定手段が検索した受信特徴量と、前記補正手段が検索した補正値とを用いて、前記補正値記憶部の受信強度の補正値を更新する更新ステップと
を有することを特徴とする位置特定方法。
【請求項５】
前記更新ステップは、前記補正ステップで補正された受信特徴量と、前記位置特定ステップで検索された受信特徴量に対応する受信特徴量との近さが閾値より小さいときに、前記位置特定ステップで検索された受信特徴量と前記補正ステップで補正された受信特徴量との差分に基づいて、前記補正値記憶部に記憶されている補正値を更新することを特徴とする請求項４に記載の位置特定方法。
【請求項６】
前記更新ステップは、他の位置特定装置が特定した前記端末の位置に対応付けられている受信特徴量を前記位置毎受信特徴量から検索し、検索された受信特徴量と、前記受信特徴量補正手段が補正した受信特徴量との差分に基づいて、前記補正値記憶部に記憶されている補正値を更新することを特徴とする請求項４に記載の位置特定方法。
【請求項７】
位置特定装置のプログラムであって、前記プログラムは前記位置特定装置に、
所定の環境内に設けられている複数の送信装置を一意に識別する送信装置識別情報を前記送信装置から移動体が受信した際の受信強度を用いて、各送信装置の受信強度を示す受信特徴量を生成する受信特徴量生成ステップと、
前記生成した受信特徴量の各受信強度に基づいて、受信強度の補正値が受信強度毎に記憶されている補正値記憶部から補正値を検索し、検索した補正値を用いて前記受信特徴量を補正する補正ステップと、
前記修正された受信特徴量と同じ又は近似する受信特徴量を、前記所定の環境内の位置毎における前記送信装置の受信強度を示す位置毎受信特徴量が記憶されている受信特徴量記憶部から検索して前記移動体の位置を特定する位置特定ステップと、
前記位置特定手段が検索した受信特徴量と、前記補正手段が検索した補正値とを用いて、前記補正値記憶部の受信強度の補正値を更新する更新ステップと
を実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項８】
前記更新ステップは、前記補正ステップで補正された受信特徴量と、前記位置特定ステップで検索された受信特徴量に対応する受信特徴量との近さが閾値より小さいときに、前記位置特定ステップで検索された受信特徴量と前記補正ステップで補正された受信特徴量との差分に基づいて、前記補正値記憶部に記憶されている補正値を更新することを特徴とする請求項７に記載のプログラム。
【請求項９】
前記更新ステップは、他の位置特定装置が特定した前記端末の位置に対応付けられている受信特徴量を前記位置毎受信特徴量から検索し、検索された受信特徴量と、前記受信特徴量補正手段が補正した受信特徴量との差分に基づいて、前記補正値記憶部に記憶されている補正値を更新することを特徴とする請求項７に記載のプログラム。
【請求項１０】
位置特定システムであって、
受信強度の補正値が受信強度毎に記憶されている補正値記憶部と、
所定の環境内に設けられている複数の送信装置を一意に識別する送信装置識別情報を前記送信装置から移動体が受信した際の受信強度を用いて、各送信装置の受信強度を示す受信特徴量を生成する受信特徴量生成手段と、
前記所定の環境内の位置毎における前記送信装置の受信強度を示す位置毎受信特徴量が記憶されている位置毎受信特徴量記憶部と、
前記生成した受信特徴量の各受信強度に基づいて、前記補正値記憶部から補正値を検索し、検索した補正値を用いて前記受信特徴量を補正する補正手段と、
前記修正された受信特徴量と同じ又は近似する受信特徴量を、前記受信特徴量記憶部から検索して前記移動体の位置を特定する位置特定手段と、
前記位置特定手段が検索した受信特徴量と、前記補正手段が検索した補正値とを用いて、前記補正値記憶部の受信強度の補正値を更新する更新手段と
を有することを特徴とする位置特定システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１８４９８４（Ｐ２０１２−１８４９８４Ａ）
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４７２８９（Ｐ２０１１−４７２８９）
【出願日】平成２３年３月４日（２０１１．３．４）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月４日（２０１１．３．４）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
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