位置估计系统和位置估计方法技术方案

位置估计系统(11)具备：多个固定站(100a～100d)，所述多个固定站(100a～100d)设置在建筑物内，对从移动体(300)发送的无线信号的信号强度进行测定；以及计算器，其基于由多个固定站(100a～100d)测定出的所述信号强度来估计移动体(300)的位置，其中，多个固定站(100a～100d)的各个固定站被设置于使在移动体(300)位于固定站(100a～100d)的正下方时的该固定站与移动体(300)的顶部之间的距离为规定距离以下的位置。

Position Estimation System and Method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】位置估计系统和位置估计方法
本专利技术涉及一种位置估计系统和位置估计方法，特别涉及一种能够稳定地估计移动体的位置的位置估计系统和位置估计方法。
技术介绍
以往，提出了与用于估计移动体的位置的位置估计系统有关的各种技术(例如，专利文献1、2)。专利文献1公开了以下技术：移动体接收来自多个基站的电波，使用预先求出的来自各基站的接收电场水平的等电场曲线来求出移动体可能存在的范围，根据各范围的重叠来检测移动体的存在位置。专利文献1中的位置检测是基于三边测量的原理，其中使用了根据接收电场水平求出的移动体与各基站之间的距离。另外，专利文献2公开了以下技术：由移动体接收从针对每个区域设置的电波发送机(标记器)发送的电波，由此确定移动体所在的区域。在专利文献2中，设置用于限制从电波发送机发送的电波向特定方向辐射的屏蔽体，由此电波发送机以预先决定的方向特性(例如，从设置于天花板的电波发送机朝向地板)发送电波。由此，电波发送机能够以低功耗将电波辐射到期望的区域内，并且减少了移动体错误地接收来自相邻区域的电波这样的问题。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平2-44929号公报专利文献2：日本特开2015-106814号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术人研究了具备设置在建筑物内的多个固定站以及经由网络来与所述固定站连接的服务器的位置估计系统。在该位置估计系统中，固定站接收来自移动体的电波并对接收信号的信号强度进行测定，服务器基于测定出的信号强度来估计移动体的位置。然而，在这样构成的位置估计系统中，有时由于例如多路径的影响等而无法高精度地进行移动体的位置估计。因此，本专利技术的目的在于提供如下的位置估计系统：具备设置在建筑物内的多个固定站以及经由无线网络来与所述固定站连接的服务器，能够高精度地进行移动体的位置估计。用于解决问题的方案为了实现上述目的，本专利技术的一个方式所涉及的位置估计系统具备：多个固定站，所述多个固定站设置在建筑物内，对从移动体发送的无线信号的信号强度进行测定；以及计算器，其基于由所述多个固定站测定出的所述信号强度来估计所述移动体的位置，其中，所述多个固定站的各个固定站被设置于使在所述移动体位于固定站的正下方时的该固定站与所述移动体的顶部之间的距离为规定距离以下的位置。根据该结构，在移动体位于固定站的正下方时，移动体与固定站之间的距离接近到规定距离以下，因此特别是能够高精度地估计固定站的正下方的移动体的位置。该规定距离例如是基于根据无线信号的频率和建筑物的内部空间的大小所决定的多路径环境下的信号强度的仿真来决定的。具体地说，只要决定为不会导致信号强度与距离之间的对应精度因多路径的影响而大幅受损的距离范围的上限值即可。另外，也可以是，所述多个固定站中的至少1个固定站隔着绝缘性的隔离件安装于所述建筑物内的天花板、墙壁、用具(日语：什器)以及设备中的至少1个。根据该结构，将固定站以隔着隔离件来与建筑物内的天花板、墙壁、用具以及设备分离的方式进行设置，因此减少天花板、墙壁、用具以及设备的影响，接收特性接近无方向性。由此，信号强度与距离之间的对应性在整个周向上变得更均等，因此移动体的位置的估计精度稳定。另外，固定站之间的可视性变好，由此能够在固定站之间进行直接且稳定的通信，从而简化系统的结构。另外，也可以是，所述多个固定站中的至少1个固定站是与由所述移动体利用的设备一起设置的，且设置于供所述移动体利用所述设备的位置的上方。根据该结构，能够以特别高的精度估计出移动体(作业人员、移动装置)位于用于利用特定设备的位置即关注位置。在此，设备不限于机械装置，也可以包括架子和柜子等用具以及出入口和台阶等构造物。另外，也可以是，在存在测定出超过阈值的信号强度的固定站的情况下，所述计算器估计为所述移动体位于所述固定站的正下方，在不存在测定出超过所述阈值的信号强度的固定站的情况下，所述计算器使用根据由多个固定站的各个固定站测定出的信号强度求出的所述固定站与所述移动体之间的距离来估计所述移动体的位置。根据该结构，能够以小的计算负荷高精度地估计出移动体位于固定站的正下方，该小的计算负荷是将该固定站所测定出的信号强度与阈值进行比较来实现的。另一方面，在不能估计为移动体位于某一个固定站的正下方的情况下，通过使用根据由多个固定站的各个固定站测定出的信号强度求出的距离，例如能够按照一般的三边测量的原理来估计移动体的位置。另外，也可以是，所述位置估计系统还具备发送所述无线信号的发送器，所述发送器设置在所述移动体的顶部的、使电波朝向上方透过的位置。根据该结构，从发送器向下方辐射的无线信号被移动体自身所遮挡，由此，因地板面反射而产生的多路径减少，固定站中的接收信号强度稳定。另外，从发送器向水平方向辐射的无线信号不易被移动体自身所遮挡，因此水平面内的接收特性接近无方向性。由此，信号强度与距离之间的对应性在整个周向上变得更均等，因此移动体的位置的估计精度稳定。另外，从发送器向上方辐射的无线信号透过移动体后到达固定站，因此能够抑制发送器的输出功率，能够通过功耗的减少来延长电池寿命。另外，也可以是，所述位置估计系统还具备用于抑制所述无线信号向下方辐射的电波吸收材料，所述电波吸收材料设置于所述移动体。根据该结构，利用电波吸收材料来遮挡从发送器向下方辐射的无线信号，因此，因地板面反射而产生的多路径更有效地减少。其结果，固定站中的接收信号强度的稳定性提高，能够以更高的精度估计移动体的位置。另外，也可以是，以多个频率发送所述无线信号，所述固定站测定每个频率的所述无线信号的信号强度，所述计算器使用多个频率的所述信号强度来估计所述移动体的位置。根据该结构，与使用单一的频率的情况相比，能够实现抗干扰能力强的位置估计。另外，即使在由于多路径而导致特定频率的无线信号的接收信号强度显著下降(发生所谓的NULL)的情况下，由于固定站能够接收其它频率的无线信号，因此也能够避免来自移动体的无线信号全部都没有到达固定站的事态。另外，也可以是，所述多个固定站的各个固定站利用与被测定信号强度的所述无线信号相同的方式的无线信号来向所述计算器通知所述信号强度。根据该结构，利用相同方式的无线信号来测定信号强度以及向计算器通知所测定出的信号强度，因此在固定站中设置的通信装置有1个即可，能够抑制固定站的成本。另外，本专利技术的一个方式所涉及的位置估计方法包括：利用多个固定站来测定从移动体发送的无线信号的信号强度，所述多个固定站被设置在使与位于其正下方的所述移动体的顶部之间的距离为规定距离以下的位置，基于由所述多个固定站中的至少1个固定站测定出的所述信号强度来估计所述移动体的位置。根据该方法，在移动体位于固定站的正下方时，移动体与固定站之间的距离接近到规定距离以下，因此特别是能够高精度地估计固定站的正下方的移动体的位置。该规定距离例如是基于根据无线信号的频率和建筑物的内部空间的大小所决定的多路径环境下的信号强度的仿真来决定的。具体地说，只要决定为不会导致信号强度与距离之间的对应精度因多路径的影响而大幅受损的距离范围的上限值即可。另外，也可以是，在存在测定出超过阈值的信号强度的固定站的情况下，估计为所述移动体位于所述固定站的正下方，在不存在测定出超过所述阈值的信号强度的固定站的情况下，使用根据由多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种位置估计系统，具备：多个固定站，所述多个固定站设置在建筑物内，对从移动体发送的无线信号的信号强度进行测定；以及计算器，其基于由所述多个固定站测定出的所述信号强度来估计所述移动体的位置，其中，所述多个固定站的各个固定站被设置于使在所述移动体位于固定站的正下方时的该固定站与所述移动体的顶部之间的距离为规定距离以下的位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.27 JP 2016-2544931.一种位置估计系统，具备：多个固定站，所述多个固定站设置在建筑物内，对从移动体发送的无线信号的信号强度进行测定；以及计算器，其基于由所述多个固定站测定出的所述信号强度来估计所述移动体的位置，其中，所述多个固定站的各个固定站被设置于使在所述移动体位于固定站的正下方时的该固定站与所述移动体的顶部之间的距离为规定距离以下的位置。2.根据权利要求1所述的位置估计系统，其特征在于，所述多个固定站中的至少1个固定站隔着绝缘性的隔离件安装于所述建筑物内的天花板、墙壁、用具以及设备中的至少1个。3.根据权利要求1或2所述的位置估计系统，其特征在于，所述多个固定站中的至少1个固定站是与由所述移动体利用的设备一起设置的，且设置于供所述移动体利用所述设备的位置的上方。4.根据权利要求1～3中的任一项所述的位置估计系统，其特征在于，在存在测定出超过阈值的信号强度的固定站的情况下，所述计算器估计为所述移动体位于所述固定站的正下方，在不存在测定出超过所述阈值的信号强度的固定站的情况下，所述计算器使用根据由多个固定站的各个固定站测定出的信号强度求出的所述固定站与所述移动体之间的距离来估计所述移动体的位置。5.根据权利要求1～4中的任一项所述的位置估计系统，其特征在于，所述位置估计系统还具...

【专利技术属性】
技术研发人员：林越建治，菰田笃人，原田真也，天知伸充，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP