基地局配置支援システム、および基地局配置支援方法

【課題】各基地局の利用状況を定量化し、必要な、または不要な基地局を特定することのできる基地局配置支援システムを提供する。
【解決手段】基地局配置支援システムにおいて、測位領域に配置した基地局全体の集合から基地局の組合せを生成する基地局組合せ生成部３００と、基地局組合せ生成部３００により特定された各基地局組合せと、基地局と位置検知対象との測定データとから、各位置検知対象である測定機器の位置を計算する位置計算部４００と、位置計算部４００により計算された位置と実際の位置との誤差を特定する基地局組合せ誤差計算部５００と、基地局組合せ誤差計算部５００により計算された誤差から個々の基地局の必要度または不要度を計算する基地局必要・不要度計算部６００と、基地局必要・不要度計算部６００により計算された基地局必要度または基地局不要度を出力する結果出力部７００とを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、距離と相関関係を有する測定データ、例えば、電波強度、音波伝播時間等を用いた位置検知システムの基地局配置支援システムに関し、特に、基地局（移動しない測定機器）を多数配置した上で、位置検知対象となる測定機器と基地局との間の測定データを用いた基地局配置の支援に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
基地局と位置検知対象との間の電波強度、音波伝播時間等を用いた位置検知技術は多数存在する。例えば、測位領域をある一定の大きさで升目を切り、基地局と位置検知対象との間の電波強度から、升目ごとの位置検知対象の存在確率を計算する技術が知られている［例えば、特開２００１−３４３０５号公報（特許文献１）］。
【０００３】
また、電波強度と距離の関係を自動で適正化する位置検知技術が知られている［例えば、特開２００８−１２２１３２号公報（特許文献２）］。また、位置検知対象と基地局が死角に入ったと判断した場合、位置検知に利用する基地局を動的に変更する技術が知られている［例えば、特開２００８−８５４３０号公報（特許文献３）］。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３４３０５号公報
【特許文献２】特開２００８−１２２１３２号公報
【特許文献３】特開２００８−８５４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
基地局と位置検知対象との間の電波強度、音波伝播時間等の測定値を用いた位置検知において、基地局の設置密度が高いほど位置検知精度が向上することが知られている。その一方で、基地局となる測定機器類は一般に高価であり、かつ測定機器を大量に稼働させると通信データ量が膨大となりデータロスの原因となるため、設置できる数には限りがある。したがって、現実的には、限られた数の基地局で効果的な位置検知を行う必要がある。
【０００６】
特許文献１は、与えられた基地局の配置を前提として位置を計算する技術であり、不要な基地局を特定するものでない。同じく、特許文献２は、基地局が配置された後に電波強度と距離の関係を適正化するものであり、不要な基地局がどれかを判断できるものではない。
【０００７】
特許文献３の技術では、刻々と移動する位置検知対象をその都度検知するのにふさわしい基地局の組合せは判明するが、配置された個々の基地局の必要性を明らかにすることはできない。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、限られた基地局で効果的な位置検知を行うために、各基地局の利用状況を定量化し、必要な、または不要な基地局を特定することのできる基地局配置支援システムを提供することにある。
【０００９】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次の通りである。
【００１１】
すなわち、代表的なものの概要は、位置検知対象が移動しうる場所に複数の位置検知対象を配置した測位領域で、測位領域に配置した基地局全体の集合から基地局の複数の組合せを生成し、生成した基地局の組合せごとに、位置検知対象からの測定データに基づいて、位置検知対象を計算し、計算した位置と位置検知対象を配置した実際の位置との誤差を計算し、計算した誤差に基づいて、複数の基地局の要否を判断する指標を計算するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下の通りである。
【００１３】
すなわち、代表的なものによって得られる効果は、測位領域に配置した基地局から必要・不要な基地局を特定し、必要最小限の基地局で対象の位置検知が可能になる。結果として、基地局数および消費電力を削減可能となり、コストを削減できる。また、通信データ量が抑えられるため、結果としてデータロスが防止され、位置検知精度の悪化を防止できる。また、基地局を測位領域に多数配置した上で本発明を活用することにより、最適な基地局配置を実現可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１に係る基地局配置支援システムが使用される位置検知システムの構成を示す構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る基地局配置支援システムが使用される位置検知システムで蓄積される測定データの一例を示す図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は本発明の実施の形態１に係る基地局配置支援システムが使用される位置検知システムによる位置検知を説明するための説明図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る基地局配置支援システムの構成を示す構成図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る基地局配置支援システムで使用される測位領域となる場内レイアウトデータを示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る基地局配置支援システムで使用される基地局配置データのデータ構造を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る基地局配置支援システムで使用される位置検知対象配置データのデータ構造を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係る基地局配置支援システムで使用される測定値と距離の関係データに含まれるデータを示す図である。
【図９】本発明の実施の形態１に係る基地局配置支援システムで使用される測定値と距離の関係データに含まれるデータを示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態１に係る基地局配置支援システムで使用される測定値と距離の関係データに含まれるデータを示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態１に係る基地局配置支援システムで使用される測定値と距離の関係データに含まれるデータを示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態１に係る基地局配置支援システムで使用される基地局組合せリストのデータ構造を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態１に係る基地局配置支援システムの個々の基地局の不要度を計算する処理を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態１に係る基地局配置支援システムの測位領域における基地局および位置検知対象の配置例の説明図である。
【図１５】本発明の実施の形態１に係る基地局配置支援システムの基地局の組合せによる位置測定誤差算出方式の説明図である。
【図１６】本発明の実施の形態１に係る基地局配置支援システムの各区画における存在確率の格納データのデータ構造を示す図である。
【図１７】本発明の実施の形態１に係る基地局配置支援システムの基地局組合せ計算誤差リストによる位置測定誤差算出方式の説明図である。
【図１８】本発明の実施の形態１に係る基地局配置支援システムの位置検知対象別誤差寄与度記録リストのデータ構造を示す図である。
【図１９】本発明の実施の形態１に係る基地局配置支援システムの基地局組合せでの組合せ誤差および各基地局誤差寄与度の集計方式の説明図である。
【図２０】本発明の実施の形態１に係る基地局配置支援システムの基地局不要度データのデータ構造を示す図である。
【図２１】本発明の実施の形態１に係る基地局配置支援システムの画面出力部の出力結果のイメージを示す図である。
【図２２】本発明の実施の形態１に係る基地局配置支援システムの画面出力部が出力する位置検知対象別誤差寄与度記録リストの図である。
【図２３】本発明の実施の形態１に係る基地局配置支援システムの画面出力部が出力する基地局組合せリストの図である。
【図２４】本発明の実施の形態２に係る基地局配置支援システムの基地局必要度データのデータ構造を示す図である。
【図２５】本発明の実施の形態２に係る基地局配置支援システムの画面出力部の必要度を算出した際の出力結果のイメージを示す図である。
【図２６】本発明の実施の形態３に係る基地局配置支援システムの個々の基地局の不要度を計算する処理を示すフローチャートである。
【図２７】本発明の実施の形態３に係る基地局配置支援システムの画面出力部の出力結果のイメージを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１６】
なお、以下の実施の形態においては、基地局と位置検知対象の間の測定データとして電波強度を用いたものを記述するが、これに限らず、距離との相関を示す測定データであれば、音波伝播時間等を用いてもよい。
【００１７】
（実施の形態１）
まず、図１および図２により、本発明の実施の形態１に係る基地局配置支援システムが使用される位置検知システムについて説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る基地局配置支援システムが使用される位置検知システムの構成を示す構成図、図２は本発明の実施の形態１に係る基地局配置支援システムが使用される位置検知システムで蓄積される測定データの一例を示す図である。
【００１８】
図１において、位置検知システムは、移動しない測定機器である基地局１０、移動する測定機器である位置検知対象１１、電波集約機１２、制御ＰＣ１３から構成されている。
【００１９】
基地局１０は、電波を定期的に送信する機能を有する。位置検知対象１１は、基地局１０からの電波を受信し、受信した電波を電波集約機１２へ転送する機能を有する。
【００２０】
なお、基地局１０および位置検知対象１１は、電波送受信機能を有する同一機種の測定機器を使用することも可能である。
【００２１】
電波集約機１２は、位置検知対象１１から受信したデータを制御ＰＣ１３に渡す機能を有する。なお、制御ＰＣ１３が位置検知対象１１から発信されたデータをそのまま受信しデータ格納できる場合は不要である。
【００２２】
制御ＰＣ１３は、電波集約機１２から受け取ったデータにＰＣ内蔵時計時間を付与し、図２に示すような測定データ１５０としてデータを蓄積する。
【００２３】
図２において、測定データ１５０は、シーケンスＩＤ欄１５１と、時刻欄１５２と、送信ＩＤ欄１５３と、受信ＩＤ欄１５４と、電波強度欄１５５とを備えている。
【００２４】
次に、基地局１０、位置検知対象１１、電波集約機１２、制御ＰＣ１３のデータの流れについて説明する。
【００２５】
まず、基地局１０は、自身の基地局名を内容とする発信ＩＤと、シーケンスＩＤ（本発信を一意に識別する文字列）の情報を含む電波を、全ての位置検知対象１１に、定期的に（例：１秒ごとに）送信する。
【００２６】
そして、位置検知対象１１は基地局１０から得た情報に自分の名前を内容とする受信ＩＤと、基地局１０との間の電波強度の情報を含む電波を電波集約機１２に流す。
【００２７】
そして、電波集約機１２は制御ＰＣ１３と有線接続されており、制御ＰＣ１３は、電波集約機１２が位置検知対象１１から受信したデータに、制御ＰＣ１３に内蔵された時刻情報を付加し、測定データ１５０として蓄積する。
【００２８】
測定データ１５０のシーケンスＩＤ欄１５１には、基地局１０から送信されたシーケンスＩＤを格納し、時刻欄１５２には、制御ＰＣ１３が当該シーケンスに付与した時刻を格納し、送信ＩＤ欄１５３には、当該シーケンスにて電波を送信した基地局１０のＩＤを格納する。
【００２９】
また、受信ＩＤ欄１５４には、当該シーケンスにて送信ＩＤ欄１５３で特定される基地局１０から受信した位置検知対象１１のＩＤを格納し、電波強度欄１５５には、当該シーケンスにて受信ＩＤ欄１５４で特定される位置検知対象１１が受信した電波の強度を格納する。
【００３０】
そして、測定データ１５０として蓄積された各データに基づいて、位置検知対象１１を検知する。
【００３１】
次に、図３により、本発明の実施の形態１に係る基地局配置支援システムが使用される位置検知システムによる位置検知について説明する。図３は本発明の実施の形態１に係る基地局配置支援システムが使用される位置検知システムによる位置検知を説明するための説明図である。
【００３２】
まず、図３（ａ）に示すように、個々の基地局１０と位置検知対象１１の電波強度から、位置検知対象１１が存在しうる領域を特定する。
【００３３】
そして、図３（ｂ）に示すように、個々の基地局１０に対する位置検知対象１１が存在しうる領域の特定結果を合成し、最も位置検知対象１１が存在しうる場所を位置検知結果とする。
【００３４】
本実施の形態の基地局配置支援システムは、図１に示すような位置検知システムを構築する際に、その基地局１０の配置を支援するものであり、例えば、制御ＰＣ１３の代わりに配置される。
【００３５】
なお、制御ＰＣ１３により、基地局配置支援システムの処理を行うようにすれば、制御ＰＣ１３の機能として、実装することも可能である。
【００３６】
次に、図４により、本発明の実施の形態１に係る基地局配置支援システムの構成について説明する。図４は本発明の実施の形態１に係る基地局配置支援システムの構成を示す構成図である。
【００３７】
図４において、基地局配置支援システム１０００は、場内レイアウトデータ１１０と、基地局配置データ１２０と、位置検知対象配置データ１３０と、測定値と距離の関係データ１４０と、測定データ１５０と、基地局組合せ生成部３００と、位置計算部４００と、基地局組合せ誤差計算部５００と、基地局必要・不要度計算部６００と、結果出力部７００とを備えている。
【００３８】
基地局組合せ生成部３００と、位置計算部４００と、基地局組合せ誤差計算部５００と、基地局必要・不要度計算部６００と、結果出力部７００とで制御部を構成している。
【００３９】
基地局組合せ生成部３００は、基地局配置データ１２０に格納された基地局の組合せを生成する。
【００４０】
位置計算部４００は、基地局組合せ生成部３００で生成した各基地局組合せによる位置検知対象の位置を計算する。
【００４１】
基地局組合せ誤差計算部５００は、位置計算部４００で算出した位置と位置検知対象の実位置との誤差を計算する。
【００４２】
基地局必要・不要度計算部６００は、基地局組合せ誤差計算部５００で算出した誤差から、個々の基地局の要否を表す指標である不要度を算出する。
【００４３】
結果出力部７００は、基地局組合せ生成部３００と、位置計算部４００と、基地局組合せ誤差計算部５００と、基地局必要・不要度計算部６００との計算結果などを表示する。
【００４４】
次に、図５〜図１２により、本発明の実施の形態１に係る基地局配置支援システムで使用されるデータについて説明する。図５〜１２は本発明の実施の形態１に係る基地局配置支援システムで使用されるデータの一例を示す図であり、図５は測位領域となる場内レイアウトデータを示す図、図６は基地局配置データのデータ構造を示す図、図７は位置検知対象配置データのデータ構造を示す図、図８〜図１１は測定値と距離の関係データに含まれるデータを示す図、図１２は基地局組合せリストのデータ構造を示す図である。
【００４５】
図５において、測位領域となる場内レイアウトデータ１１０は、各データが座標に対応している。また、位置検知対象１１の位置検知結果の出力時の便宜上、場内に存在する物品名、装置名、または事務所、倉庫、作業場等を併せて表示してもよい。
【００４６】
図６において、基地局配置データ１２０は、測位領域に設置される基地局のリストとその設置位置を示したものであり、基地局ＩＤ欄１２１と、Ｘ座標欄１２２と、Ｙ座標欄１２３とを備えている。基地局ＩＤ欄１２１は、基地局となる電波送受信機を特定する文字列を格納する。
【００４７】
本実施の形態では、図６にあるように、文字“Ｂ”にインデクス（１、２、３、…）をつけた形で格納するものとする。Ｘ座標欄１２２、Ｙ座標欄１２３には、基地局が設置されている場内レイアウト上の座標を格納する。
【００４８】
図７において、位置検知対象配置データ１３０は、測位領域に設置される位置検知対象のリストとその設置位置を示したものであり、位置検知対象ＩＤ欄１３１と、Ｘ座標欄１３２と、Ｙ座標欄１３３とを備えている。位置検知対象ＩＤ欄１３１は、位置検知対象となる電波送受信機を特定する文字列を格納する。
【００４９】
本実施の形態では、図７にあるように、文字“Ｔ”にインデクス（１、２、３、…）をつけた形で格納するものとする。Ｘ座標欄１３２、Ｙ座標欄１３３には、位置検知対象となる電波送受信機が設置されている場内レイアウト上の座標を格納する。
【００５０】
なお、位置検知対象１１は、位置検知対象１１が移動しうる場所に複数設置するものとする。
【００５１】
図８〜図１１において、測定値と距離の関係データ１４０に含まれるデータは、あらかじめ予備実験として実施した結果を保存するか、特許文献２（特開２００８−１２２１３２号公報）の技術を用いて生成されるものである。
【００５２】
図８および図９は、それぞれ、電波強度と距離の関係１４１、および特定の電波強度における基地局と位置検知対象との距離の確率分布１４２を表すデータであり、図８および図９により、電波強度に対して基地局と位置検知対象との距離が一意に定まらず、確率分布をなすことがわかる。
【００５３】
図１０は、電波強度と平均距離の関係１４３を表すデータ、図１１は、電波強度と距離標準偏差の関係１４４を表すデータであり、図１０および図１１により、電波強度が強いほど、その距離は短く、かつ標準偏差が少ない、つまり信頼度が高いことがわかる。
【００５４】
図１２において、基地局組合せリスト２１０のデータ構造は、基地局組合せ生成部３００、基地局組合せ誤差計算部５００、基地局必要・不要度計算部６００による計算結果が格納される構造となっており、基地局組合せリスト２１０は、基地局配置支援システム１０００内で各部からアクセスできるようになっている。
【００５５】
基地局組合せリスト２１０は、基地局組合せＩＤ欄２１１と、基地局組合せ欄２１２と、組合せ誤差欄２１３と、基地局誤差寄与度欄２１４１、２１４２、…とを備えている。
【００５６】
基地局組合せＩＤ欄２１１には、当該基地局組合せを一意に特定する文字列を格納する。基地局組合せ欄２１２には、当該基地局組合せを構成する基地局ＩＤの集合を格納する。組合せ誤差欄２１３には、当該基地局組合せにより各位置検知対象の位置算出結果と実位置の誤差の合計を格納する。基地局誤差寄与度欄２１４１、２１４２、…には、当該基地局組合せに対する各基地局の誤差寄与度合を示す値を格納する。
【００５７】
次に、図１３〜図２０により、本発明の実施の形態１に係る基地局配置支援システムの個々の基地局の不要度を計算する処理について説明する。図１３は本発明の実施の形態１に係る基地局配置支援システムの個々の基地局の不要度を計算する処理を示すフローチャート、図１４〜図２０は本発明の実施の形態１に係る基地局配置支援システムの個々の基地局の不要度を計算する処理を説明するための説明図であり、図１４は測位領域における基地局および位置検知対象の配置例の説明図、図１５は基地局の組合せによる位置測定誤差算出方式の説明図、図１６は各区画における存在確率の格納データのデータ構造を示す図、図１７は基地局組合せ計算誤差リストによる位置測定誤差算出方式の説明図、図１８は位置検知対象別誤差寄与度記録リストのデータ構造を示す図、図１９は基地局組合せでの組合せ誤差および各基地局誤差寄与度の集計方式の説明図、図２０は基地局不要度データのデータ構造を示す図である。
【００５８】
本実施の形態においては、図１４に示すように、位置検知対象１１は、測位領域において実際に位置検知を行う際に、位置検知対象１１が移動しうる場所に配置することとする。このとき、特に位置精度を要する領域には、位置検知対象１１を複数配置することとする。
【００５９】
図１３において、まず、ステップＳ１０１では、基地局組合せ生成部３００が、基地局配置データ１２０に格納された基地局の組合せを生成する。生成結果は、基地局組合せリスト２１０の基地局組合せＩＤ欄２１１と、基地局組合せ欄２１２に格納する。
【００６０】
本実施の形態においては、基地局配置データ１２０に格納された基地局の３つ以上を構成要素とする基地局の組合せを生成するものとするが、生成の方式はこれに限らない。例えば、組合せの構成要素数の下限や上限を設けたり、設置場所が一定値以上離れている２つの基地局を構成要素とする組合せは認めなかったり、組合せの構成要素とする基地局を、ある領域に存在するものに制限する、等の制限があってもよい。
【００６１】
次に、ステップＳ１０２では、位置計算部４００が、ステップＳ１０１で生成した全ての基地局組合せのうち、１つの組合せを取り出し、当該組合せを用いて、位置検知対象の位置を計算する。
【００６２】
計算方法としては、測定データ１５０と、基地局配置データ１２０と、測定値と距離の関係データ１４０とから、例えば、図１５にあるように、測位領域を同一面積を持つ区画に分割し、各区画に（Ｘ１，Ｙ１）、（Ｘ１，Ｙ２），…と名前をつけ、各区画の存在確率を特許文献１（特開２００１−３４３０５号公報）に示される方式、または図３に説明した方式により計算し、最も存在確率の高い区画の中心座標を位置検知対象の算出位置とする。
【００６３】
各区画における存在確率の算出結果は、図１６に示すように、区画別存在確率データ８２０の、対応する位置検知対象の区画算出確率欄に格納する。区画別存在確率８２０は、基地局組合せＩＤ欄８２１と、基地局組合せ欄８２２と、時刻欄８２３と、位置検知対象それぞれに対する区画算出確率欄８２４１１、８２４１２、…、８２４２１、８２４２２…とを備えている。
【００６４】
次に、ステップＳ１０３では、基地局組合せ誤差計算部５００が、位置計算部４００が計算した位置と、位置検知対象配置データ１３０に記載された位置検知対象の実位置との誤差を計算し、計算結果を、図１７に示すような、基地局組合せ計算誤差リスト２２０の、当該位置検知対象に対応する位置検知対象誤差欄に格納する。
【００６５】
基地局組合せ計算誤差リスト２２０は、基地局組合せＩＤ欄２２１と、基地局組合せ欄２２２と、位置検知対象誤差欄２２３１、２２３２、…とを備えている。
【００６６】
基地局組合せＩＤ欄２２１および基地局組合せ欄２２２は、基地局組合せリスト２１０の基地局組合せＩＤ欄２１１および基地局組合せ欄２１２と同一の値を格納する。各位置検知対象誤差欄２２３１、２２３２、…はステップＳ１０３で計算した結果を格納する。
【００６７】
次に、ステップＳ１０４では、基地局必要・不要度計算部６００が、当該組合せを構成する個々の基地局の誤差寄与度を計算する。計算方法は、以下の数１の式による。
【００６８】
【数１】

【００６９】
ここで、Ｂｋは、インデクスｋを有する基地局、Ｅは、ステップＳ１０３で算出した誤差の値、Ｐは基地局組合せを構成する基地局のインデクスの集合、Ｒｋは基地局Ｂｋと位置検知対象との電波強度、ＳＤＶ（Ｒｋ）は電波強度Ｒｋの標準偏差値を示す。
【００７０】
ＳＤＶ（Ｒｋ）は、図１１に示した電波強度と距離標準偏差値の関係１４４により算出する。
【００７１】
ステップＳ１０４の結果は、図１８に示すような、位置検知対象別誤差寄与度記録リスト２３０に記録する。
【００７２】
位置検知対象別誤差寄与度記録リスト２３０は、基地局組合せＩＤ欄２３１と、基地局組合せ欄２３２と、時刻欄２３３と、位置検知対象欄２３４と、誤差欄２３５と、各基地局に対する基地局電波強度欄２３６１、２３６２、…と、各基地局に対する基地局距離標準偏差欄２３７１、２３７２、…と、各基地局に対する基地局誤差寄与度欄２３８１、２３８２、…と、基地局距離標準偏差合計欄２３９とを備えている。
【００７３】
上記数１の式において、Ｒｋはインデクスｋを有する基地局に対応する基地局電波強度欄２３６１に、ＳＤＶ（Ｒｋ）値はインデクスｋを有する基地局に対応する基地局距離標準偏差欄２３７１に、式の分母となっている各基地局の電波強度から導出される標準偏差値の合計値は基地局距離標準偏差合計欄２３９に、Ｅは誤差欄２３５に、基地局Ｂｋの誤差寄与度は基地局Ｂｋに対応する基地局誤差寄与度欄２３８１に、それぞれ格納する。
【００７４】
上記ステップＳ１０２、ステップＳ１０３、ステップＳ１０４は、全ての位置検知対象について実施し（ステップＳ１０５）、その後、ステップＳ１０６にて、基地局必要・不要度計算部６００が、各位置検知対象に対する、誤差および個々の基地局の誤差寄与度を全て合計した値を、当該基地局組合せを構成する基地局の個数で割り、基地局組合せリスト２１０の、組合せ誤差欄２１３、基地局誤差寄与度欄２１４１、２１４２、…に格納する。
【００７５】
このとき、当該基地局組合せを構成しない基地局に対応する基地局誤差寄与度欄は、「−」記号を格納する。
【００７６】
例えば、図１９に示すように、基地局組合せＢ１、Ｂ２、Ｂ３により、位置検知対象Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の位置検知した結果、誤差がそれぞれ４．３、２．５、３．１であったとき、組合せ誤差欄２１３には（４．３＋２．５＋３．１）／３＝３．３を格納する。
【００７７】
また、基地局組合せＢ１、Ｂ２、Ｂ３により、位置検知対象Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の位置検知した結果、Ｂ１の誤差寄与度がそれぞれ１．２３、０．３７、０．６５であったとき、基地局Ｂ１誤差寄与度欄２１４１には（１．２３＋０．３７＋０．６５）／３＝０．７５を格納する。
【００７８】
上記ステップＳ１０２からステップＳ１０６までは、全ての基地局組合せについて実施し（ステップＳ１０７）、その結果を基地局組合せリスト２１０に格納する。
【００７９】
最後に、ステップＳ１０８では、基地局必要・不要度計算部６００が、各基地局に対して、図１２に示す基地局組合せリスト２１０に記入された、各基地局組合せに対する基地局誤差寄与度欄の値の平均値を算出し、この値を個々の基地局の要否を表す指標である不要度とする。不要度の値が大きい基地局ほど位置検知に不必要な基地局であることを表す。計算結果は図２０に示す基地局不要度データ６４０に格納する。
【００８０】
図２０は基地局不要度データ６４０のデータ構造を表したもので、基地局ＩＤ欄６４１と、不要度欄６４２とを備えている。
【００８１】
個々の基地局の不要度算出手順は以上の通りである。
【００８２】
次に、図２１〜図２３により、本発明の実施の形態１に係る基地局配置支援システムの画面出力部の出力例について説明する。図２１〜図２３は本発明の実施の形態１に係る基地局配置支援システムの画面出力部の出力例について説明するための説明図であり、図２１は画面出力部の出力結果のイメージを示す図、図２２は画面出力部が出力する位置検知対象別誤差寄与度記録リストの図、図２３は画面出力部が出力する基地局組合せリストの図である。
【００８３】
まず、結果出力部７００は、図２１に示すように、レイアウト表示７１０と、表示時刻７２０と、位置検知対象選択表示７３０と、基地局組合せ選択表示７４０と、基地局不要度リスト表示７５０とを１つの画面上に出力する。
【００８４】
レイアウト表示７１０は、升目を表示し、あわせて基地局１０の実位置７１１、位置検知対象１１の実位置７１２と、位置検知対象１１の位置計算結果を表示する。表示時刻７２０はレイアウト表示７１０に出力する位置検知対象１１の位置がどの時刻の測定結果によるものかを表示する。
【００８５】
位置検知対象選択表示７３０は、レイアウト表示７１０に表示する位置検知対象１１を選択する位置検知対象選択ボックス７３１と、表示時刻７２０に表示された時刻における、選択された位置検知対象１１の実位置と計算位置の誤差を表示する誤差表示欄７３２を有する。
【００８６】
基地局組合せ選択表示７４０は、レイアウト表示７１０に表示する位置検知対象１１の位置計算結果に用いる基地局の組合せを選択するものであり、基地局組合せリスト２１０を、組合せ誤差欄２１３の値の低い順番に並べ、かつ表示選択欄７４２を加えて表示する。
【００８７】
基地局不要度リスト表示７５０は、基地局不要度データ６４０のデータに、さらに非表示選択欄７５３の列と誤差変化欄７５４と、計算過程表示ボタン７５５とを加え、不要度欄６４２の値が大きい順にソートして表示する。
【００８８】
ユーザは、結果出力部７００の出力により、測位領域に配置した基地局１０の不要度だけでなく、指定した基地局１０の組合せにより、位置検知対象１１をどのように位置検知したかをレイアウト表示７１０の上で確認することが可能である。
【００８９】
以下、具体的に説明する。
【００９０】
ユーザは、位置検知対象選択ボックス７３１、および基地局組合せ選択表示７４０の表示選択欄７４２の指定を行う。
【００９１】
結果出力部７００は、表示選択欄７４２で指定した基地局１０の実位置７１１、位置検知対象選択ボックス７３１で指定した位置検知対象１１の実位置７１２、表示時刻７２０で表示された時刻における位置検知対象選択ボックス７３１で指定した位置検知対象の算出位置７１３、当該算出位置と表示選択欄７４２で指定した基地局組合せを構成する各基地局との間を結ぶ線７１４および電波強度７１５を出力する。なお、表示選択欄７４２で組合せに含まれていない基地局１０の実位置７１８を、実位置７１１とは異なる方式で表示してもよい。同様に、位置検知対象選択ボックス７３１で選択していない位置検知対象１１の実位置７１９を、実位置７１２とは異なる方式で表示してもよい。
【００９２】
また、位置検知対象選択ボックス７３１で指定した位置検知対象の区画ごとの存在確率を図１６に示す区画別存在確率データ８２０から、存在確率値の大小を濃淡表示に変換して、存在確率７１６としてレイアウト表示７１０上に出力する。
【００９３】
同時に、誤差表示欄７３２に、表示時刻７２０で表示された時刻における位置検知対象選択ボックス７３１で指定した位置検知対象の測定誤差を表示する。
【００９４】
また、ユーザが計算過程表示ボタン７５５を押下すると、結果出力部７００は、位置検知対象別誤差寄与度記録リスト２３０を、図２２に示すように画面上に併せて表示する。
【００９５】
このとき、表示選択欄７４２で指定した基地局組合せ、または位置検知対象選択ボックス７３１で指定した位置検知対象を含む箇所を着色などして表示する。
【００９６】
また、同様に、結果出力部７００は、基地局組合せリスト２１０を、図２３に示すように、画面上に併せて表示する。このとき、基地局組合せ選択表示７４０の表示選択欄７４２で指定した基地局組合せを含むレコードを着色などして表示する。
【００９７】
なお、区画ごとの存在確率７１６は、ここでは確率が高いほど区画を濃い色で塗りつぶすこととしているが、各区画に存在確率値を表示してもよい。
【００９８】
以上の表示により、ユーザは位置検知対象の位置検知の際、どの基地局からどれくらいの電波強度を得て、どれくらいの位置検知精度となったか、またそのときの計算過程を確認可能となる。
【００９９】
また、ユーザは、結果出力部７００の出力により、基地局を除去した場合、位置検知対象１１の検知精度がどのように変化するかを確認することが可能である。
【０１００】
以下、具体的に説明する。
【０１０１】
ユーザは、基地局不要度リスト表示７５０の非表示選択欄７５３にて基地局を選択すると、基地局不要度リスト表示７５０の欄に、表示選択欄７４２で指定された基地局組合せと、当該基地局組合せから非表示選択欄７５３で指定された基地局を除いた基地局組合せとの誤差の増減分を誤差変化欄７５４に表示する。
【０１０２】
また、同時に、レイアウト表示７１０上に、基地局組合せ選択表示７４０の表示選択欄７４２で指定された基地局組合せのうち、非表示選択欄７５３で指定された基地局を除いた基地局組合せに基づき、位置検知対象をどのように位置検知したかの表示を行う。
【０１０３】
また、同時に、誤差表示欄７３２に、非表示選択欄７５３で指定された基地局を除いた基地局組合せに基づいた、表示時刻７２０で表示された時刻における位置検知対象選択ボックス７３１で指定した位置検知対象１１の測定誤差を表示する。
【０１０４】
例えば、図２１に示すように、表示選択欄７４２で基地局Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４の組合せが選択されているときに、非表示選択欄７５３にて基地局Ｂ１を指定した場合、基地局Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４の組合せによる位置検知結果をレイアウト表示７１０上に表示し、かつ、誤差表示欄７３２に位置検知誤差（例えば２．５メートル）を表示する。
【０１０５】
また、基地局Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４で位置検知した結果の位置検知誤差が１．５メートルだったとした場合、誤差変化欄７５４には「＋１．０メートル」と表示する。
【０１０６】
なお、基地局不要度データ６４０の出力手順は、以下に示すようにしてもよい。
【０１０７】
まず、基地局組合せ生成部３００では、測位領域に配置されたＮ個の基地局１０から、Ｎ−１個で構成される基地局１０の組合せ、すなわち基地局１０を１つだけを除いた基地局組合せを生成する。次に、生成した組合せそれぞれについて、位置計算部４００および基地局組合せ誤差計算部５００にて誤差を計算する。
【０１０８】
次に、基地局必要・不要度計算部６００は、誤差の最も大きい基地局組合せを特定し、当該基地局組合せに含まれていない基地局を特定し、当該基地局を基地局不要度データ６４０に不要度ランク１として登録する。
【０１０９】
次に、Ｎ−２個で構成される基地局組合せ、すなわち不要度ランク１として特定された基地局ともう１つの基地局を除いた基地局組合せを生成し、前述と全く同様の手順で不要度ランク２と特定した基地局を基地局不要度データ６４０に登録する。
【０１１０】
この手順をＮ−１回繰り返し、全ての基地局の不要度ランクを基地局不要度データ６４０に登録する。
【０１１１】
（実施の形態２）
実施の形態１では、基地局１０の不要度の算出方法および出力画面を説明したが、実施の形態２は、基地局１０の必要度を算出し、その結果を出力するようにしたものである。
【０１１２】
図２４および図２５により、本発明の実施の形態２に係る基地局配置支援システムの画面出力部の出力例について説明する。図２４は本発明の実施の形態２に係る基地局配置支援システムの基地局必要度データのデータ構造を示す図、図２５は本発明の実施の形態２に係る基地局配置支援システムの画面出力部の必要度を算出した際の出力結果のイメージを示す図である。
【０１１３】
基地局１０の必要度を算出する場合は、不要度の算出方法および出力画面で実施する処理のうち、以下に説明する部分のみを変更し実現する。他の処理については、実施の形態１と同様である。
【０１１４】
基地局必要・不要度計算部６００による、実施の形態１の図１３に示すステップＳ１０８の計算では、例えば、基地局不要度データ６４０の不要度欄６４２の値を全て逆数とし、図２４に示す基地局必要度データ６５０を生成する。
【０１１５】
基地局必要度データ６５０は、基地局ＩＤ欄６５１と、必要度欄６５２とを備え、必要度欄６５２の値が大きいほど基地局ＩＤ欄６５１で特定される基地局が必要であることを示す。
【０１１６】
結果出力部７００は、図２５に示すように、図２１に記載されたもののうち、基地局不要度リスト表示７５０に代えて、基地局必要度リスト表示７６０を、基地局必要度データ６５０の必要度欄の値が大きい順にソートして表示する。これらの表示により、必要な基地局を特定し、最適な基地局配置の特定を支援する。
【０１１７】
（実施の形態３）
実施の形態１、２では、図１３に示すフローチャートにより、ある時点での誤差寄与度や、必要度・不要度を計算しているが、実施の形態３は、全時間を通した誤差寄与度や、必要度・不要度を計算するようにしたものでる。
【０１１８】
図２６により、本発明の実施の形態３に係る基地局配置支援システムの個々の基地局の不要度を計算する処理について説明する。図２６は本発明の実施の形態３に係る基地局配置支援システムの個々の基地局の不要度を計算する処理を示すフローチャートである。
【０１１９】
まず、ステップＳ２０１では、基地局組合せ生成部３００が、基地局配置データ１２０に格納された基地局の組合せを生成する。生成結果は、基地局組合せリスト２１０の基地局組合せＩＤ欄２１１と、基地局組合せ欄２１２に格納する。
【０１２０】
次に、ステップＳ２０２では、測定データ１５０から１秒分の測定データを取り出す。
【０１２１】
次に、ステップＳ２０３では、ステップＳ２０２で取り出した１秒分の測定データにより、図１３に示すステップＳ１０２〜Ｓ１０８の処理を実行する。
【０１２２】
上記ステップＳ２０２、ステップＳ２０３は、全ての時刻で実施し（ステップ２０４）、その後、ステップＳ２０５にて、基地局必要・不要度計算部６００が、各秒で算出した、基地局１０の必要度・不要度の平均値を算出することにより、各基地局１０の全時間を通した基地局１０の要否の指標を算出する。
【０１２３】
次に、図２７により、本発明の実施の形態３に係る基地局配置支援システムの画面出力部の出力例について説明する。図２７は本発明の実施の形態３に係る基地局配置支援システムの画面出力部の出力結果のイメージを示す図である。
【０１２４】
図２７に示すように、本実施の形態では、図２１に示す実施の形態１における表示に対して、表示時刻７２０に加え、表示開始時刻欄７２１、表示終了時刻欄７２２、再生ボタン７２３、停止ボタン７２４、ツマミ７２５を追加表示し、また、基地局不要度リスト表示７５０に関して、表示時刻７２０に示された時刻における基地局の不要度を示す不要度（表示時）欄７５６、全時間を通した不要度を示す不要度欄７５７を追加表示する。
【０１２５】
不要度（表示時）欄７５６には、図２６のステップ２０４までで算出した不要度の値を表示し、不要度欄７５７には、図２６のステップ２０５で算出された不要度の値を表示する。
【０１２６】
ユーザはマウス等の情報処理機器によりレイアウト表示７１０に表示したい時刻にツマミ７２５を移動できるものとする。このとき、表示時刻７２０は、ツマミ７２５の移動に従い表示が変化するものとする。
【０１２７】
また、ユーザは、再生ボタン７２３を押下することにより、レイアウト表示７１０、誤差表示欄７３２、および不要度（表示時）欄７５６の時系列変化を表示する。また、ユーザは停止ボタン７２４を押下することにより、再生ボタン７２３の押下により変化していたレイアウト表示７１０、誤差表示欄７３２、および不要度（表示時）欄７５６の表示を固定する。
【０１２８】
本実施の形態では、全時間を通した不要度と、各秒の不要度の情報を表示することができ、電波の状態が不安定な場合などの、各秒での不要度のばらつきなどを把握することが可能である。
【０１２９】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１３０】
本発明は、基地局を複数配置し、距離と相関関係を有する測定データ、例えば、電波強度、音波伝播時間等を用いて、位置検知対象の位置を検知する位置検知システムの基地局の配置の支援を行う装置やシステムに広く適用可能である。
【符号の説明】
【０１３１】
１０…基地局、１１…位置検知対象、１２…電波集約機、１３…制御ＰＣ、１１０…場内レイアウトデータ、１２０…基地局配置データ、１３０…位置検知対象配置データ、１４０…測定値と距離の関係データ、１４１…電波強度と距離の関係、１４２…特定の電波強度における基地局と位置検知対象との距離の確率分布、１４３…電波強度と平均距離の関係、１４４…電波強度と距離標準偏差との関係、１５０…測定データ、１５１…シーケンスＩＤ欄、１５２…時刻欄、１５３…送信ＩＤ欄、１５４…受信ＩＤ欄、１５５…電波強度欄、２１０…基地局組合せリスト、２１１…基地局組合せＩＤ欄、２１２…基地局組合せ欄、２１３…組合せ誤差欄、２１４１、２１４２、…基地局誤差寄与度欄、２２０…基地局組合せ計算誤差リスト、２２１…基地局組合せＩＤ欄、２２２…基地局組合せ欄、２２３１、２２３２、…各位置検知対象誤差欄、２３０…位置検知対象別誤差寄与度記録リスト、２３１…基地局組合せＩＤ欄、２３２…基地局組合せ欄、２３３…時刻欄、２３４…位置検知対象欄、２３５…誤差欄、２３６１…各基地局電波強度欄、２３７１…各基地局距離標準偏差欄、２３８１…各基地局誤差寄与度欄、２３９…基地局距離標準偏差合計欄、３００…基地局組合せ生成部、４００…位置計算部、５００…基地局組合せ誤差計算部、６００…基地局必要・不要度計算部、６４０…基地局不要度データ、６４１…基地局ＩＤ欄、６４２…不要度欄、６５０…基地局必要度データ、６５１…基地局ＩＤ欄、６５２…必要度欄、７００…結果出力部、７１０…レイアウト表示、７２０…表示時刻、７２１…表示開始時刻欄、７２２…表示終了時刻欄、７２３…再生ボタン、７２４…停止ボタン、７２５…ツマミ、７３０…位置検知対象選択表示、７４０…基地局組合せ選択表示、７５０…基地局不要度リスト表示、７５３…非表示選択欄、７５４…誤差変化欄、７５５…計算過程表示ボタン、７５６…不要度（表示時）欄、７５７…不要度欄、７６０…基地局必要度リスト表示、８２０…区画別存在確率データ、８２１…基地局組合せＩＤ欄、８２２…基地局組合せ欄、８２３…時刻欄、８２４１１、８２４１２、８２４２１、８２４２２…区画算出確率欄、１０００…基地局配置支援システム。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の機器のすべてまたは一部の対ごとに、距離と相関関係を有する測定データを取得し、該測定データに基づいて上記複数の機器を位置検知用の基地局とみなしてすべてまたは一部の位置を検知する位置検知システムにおける基地局配置支援システムであって、
上記基地局について、位置の検知における必要度・不要度を判定する手段と，判定した上記必要度・不要度を、上記基地局を特定する情報と対応付けて出力する手段とを有することを特徴とする基地局配置支援システム。
【請求項２】
移動しない複数の基地局に対して距離と相関関係を有する測定データを測定する位置検知対象からの前記測定データに基づいて、前記位置検知対象の位置を検知する位置検知システムにおいて、前記基地局の配置の支援を行う基地局配置支援システムであって、
前記位置検知対象が移動しうる場所に複数の前記位置検知対象を配置した測位領域で、前記測位領域に配置した前記基地局全体の集合から前記基地局の複数の組合せを生成し、生成した前記基地局の組合せごとに、前記位置検知対象からの測定データに基づいて、前記位置検知対象を計算し、計算した位置と前記位置検知対象を配置した実際の位置との誤差を計算し、計算した前記誤差に基づいて、前記複数の基地局の要否を判断する指標を計算する制御部を備えたことを特徴とする基地局配置支援システム。
【請求項３】
請求項２に記載の基地局配置支援システムにおいて、
前記制御部は、
前記複数の位置検知対象からの測定データと、前記基地局の基地局配置データと、前記位置検知対象の位置検知対象配置データと、前記測定データと距離の関係を示す関係データとを入力データとし、
前記測位領域に配置した前記基地局全体の集合から前記基地局の複数の組合せを生成する基地局組合せ生成部と、
前記基地局組合せ生成部により生成された各基地局組合せと、前記測定データとから、各位置検知対象の位置を計算する位置計算部と、
前記位置計算部により計算された位置と、前記位置検知対象を配置した実際の位置との誤差を計算する基地局組合せ誤差計算部と、
前記基地局組合せ誤差計算部により計算された誤差から個々の前記基地局の必要度または不要度を計算する基地局必要・不要度計算部と、
前記基地局必要・不要度計算部により計算された前記基地局の必要度または不要度を出力する結果出力部とを備えたことを特徴とする基地局配置支援システム。
【請求項４】
請求項３に記載の基地局配置支援システムにおいて、
前記基地局必要・不要度計算部は、前記測定データと、距離の標準偏差との関係を用いて前記基地局の必要度または不要度を計算することを特徴とする基地局配置支援システム。
【請求項５】
請求項３または４に記載の基地局配置支援システムにおいて、
前記結果出力部は、位置検知に使用した前記基地局と、前記測定データの測定時刻と、当該測定時刻における選択した前記基地局の組合せによる前記位置検知対象の位置検知結果と、当該測定時刻における各基地局と前記位置検知対象との測定データと、前記位置検知対象の実際の位置とを併せて表示することを特徴とする基地局配置支援システム。
【請求項６】
請求項３、４または５に記載の基地局配置支援システムにおいて、
前記結果出力部は、前記基地局の組合せの内容を表示し、前記基地局の組合せの内容の表示に基づいて、１つの前記基地局が選択されると、前記基地局の組合せによる位置検知結果による誤差と、当該基地局の組合せから前記選択された１つの基地局を除いた基地局組合せによる誤差との差分を表示することを特徴とする基地局配置支援システム。
【請求項７】
複数の機器のすべてまたは一部の対ごとに、距離と相関関係を有する測定データを取得し、該測定データに基づいて上記複数の機器を位置検知用の基地局とみなしてすべてまたは一部の位置を検知する位置検知システムにおける基地局配置支援システムによる基地局配置支援方法であって、
上記基地局のすべてまたは一部について、位置の検知における必要度・不要度を判定する手段と，判定した上記必要度・不要度を、上記基地局を特定する情報と対応付けて出力することを特徴とする基地局配置支援方法。
【請求項８】
移動しない複数の基地局に対して距離と相関関係を有する測定データを測定する位置検知対象からの前記測定データに基づいて、前記位置検知対象の位置を検知する位置検知システムにおいて前記基地局の配置の支援を行う基地局配置支援システムによる基地局配置支援方法であって、
前記基地局配置支援システムにより、前記位置検知対象が移動しうる場所に複数の前記位置検知対象を配置した測位領域で、前記測位領域に配置した前記基地局全体の集合から前記基地局の複数の組合せを生成し、生成した前記基地局の組合せごとに、前記位置検知対象からの測定データに基づいて、前記位置検知対象を計算し、計算した位置と前記位置検知対象を配置した実際の位置との誤差を特定し、前記誤差に基づいて、前記複数の基地局の要否を判断する指標を計算することを特徴とする基地局配置支援方法。
【請求項９】
請求項８に記載の基地局配置支援方法において、
前記基地局配置支援システムにより、前記複数の位置検知対象からの測定データと、前記基地局の基地局配置データと、前記位置検知対象の位置検知対象配置データと、前記測定データと距離の関係を示す関係データとを入力データとし、前記測位領域に配置した前記基地局全体の集合から前記基地局の複数の組合せを生成し、生成された各基地局組合せと、前記測定データとから、各位置検知対象の位置を計算し、計算された位置と、前記位置検知対象を配置した実際の位置との誤差を計算し、計算された誤差から個々の前記基地局の必要度または不要度を計算し、計算された前記基地局の必要度または不要度を出力することを特徴とする基地局配置支援方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の基地局配置支援方法において、
前記基地局の必要度または不要度の計算は、前記測定データと、距離の標準偏差との関係を用いて計算することを特徴とする基地局配置支援方法。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の基地局配置支援方法において、
前記基地局の必要度または不要度の出力と併せて、位置検知に使用した前記基地局と、前記測定データの測定時刻と、当該測定時刻における選択した前記基地局の組合せによる前記位置検知対象の位置検知結果と、当該測定時刻における各基地局と前記位置検知対象との測定データと、前記位置検知対象の実際の位置とを出力することを特徴とする基地局配置支援方法。
【請求項１２】
請求項９、１０または１１に記載の基地局配置支援方法において、
前記基地局の必要度または不要度の出力と併せて、前記基地局の組合せの内容を表示し、前記基地局の組合せの内容の表示に基づいて、１つの前記基地局が選択されると、前記基地局の組合せによる位置検知結果による誤差と、当該基地局の組合せから前記選択された１つの基地局を除いた基地局組合せによる誤差との差分を表示することを特徴とする基地局配置支援方法。

【図１】