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JP2023069682A - Indoor positioning equipment and indoor positioning systems - Google Patents

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JP2023069682A
JP2023069682A JP2021181737A JP2021181737A JP2023069682A JP 2023069682 A JP2023069682 A JP 2023069682A JP 2021181737 A JP2021181737 A JP 2021181737A JP 2021181737 A JP2021181737 A JP 2021181737A JP 2023069682 A JP2023069682 A JP 2023069682A
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indoor positioning
wireless communication
communication function
power
positioning device
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Shotaro Ishino
翔太 宮崎
Shota Miyazaki
淳弘 山本
Atsuhiro Yamamoto
敏文 坂井
Toshifumi Sakai
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  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

To provide an indoor positioning device which does not interfere with construction work at a construction site.SOLUTION: An indoor positioning device is provided, having a first wireless communication function, second wireless communication function, and illumination function. The first wireless communication function is used for indoor positioning. The second wireless communication function is used to communicate with other devices. The indoor positioning device is integrated with illumination and is installed on a ceiling.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明の一実施形態は、屋内で位置を測定する屋内測位機器に関する。 One embodiment of the present invention relates to an indoor positioning device for measuring position indoors.

特許文献1には、屋内に等密度に配置したビーコン端末からの電波強度に基づいて現在位置を算出する測位システムが開示されている。 Patent Literature 1 discloses a positioning system that calculates the current position based on the radio wave intensity from beacon terminals that are uniformly arranged indoors.

特許文献2には、複数のアンカーから受ける現在の無線信号強度を取得し、三点測位法で携帯端末の位置を測定する手法が開示されている。 Patent Literature 2 discloses a method of acquiring the current radio signal strengths received from a plurality of anchors and measuring the position of a mobile terminal using the three-point positioning method.

特開2011-017684号公報JP 2011-017684 A 特開2012-255673号公報JP 2012-255673 A

従来の三点測位システムは、三つ以上の測位機器と測位対象の機器で構成される。測位機器を建物内に設置する際、設置場所や電源の確保が問題となる。特に、建設現場では、測位機器の様な施工と直接関係の無い機器を複数設置すると施工の妨げになる。 A conventional three-point positioning system is composed of three or more positioning devices and devices to be positioned. When installing positioning equipment in a building, securing the installation location and power source is a problem. In particular, at a construction site, installation of a plurality of devices such as positioning devices that are not directly related to construction hinders construction.

そこで、この発明の一実施形態は、建設現場で施工の妨げにならない屋内測位機器を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of one embodiment of the present invention is to provide an indoor positioning device that does not interfere with construction work at a construction site.

この発明の一実施形態に係る屋内測位機器は、屋内における測位に用いる第1無線通信機能と、他装置と通信を行う第2無線通信機能と、照明機能と、を備え、天井に設置される、照明一体型の屋内測位機器である。 An indoor positioning device according to an embodiment of the present invention has a first wireless communication function for indoor positioning, a second wireless communication function for communicating with other devices, and a lighting function, and is installed on the ceiling. , is an indoor positioning device with built-in lighting.

建設現場では、作業を行うために、複数の照明を天井に設置する。本発明の一実施形態に係る屋内測位機器は、この様な天井に設置する照明機器において、屋内における測位用に用いる第1無線通信機能と、サーバと通信を行う第2無線通信機能と、を備える。したがって、本発明の一実施形態に係る屋内測位機器は、建設現場で施工の妨げにはならず、設置場所や電源の確保が問題となることはない。 At construction sites, multiple lights are installed on the ceiling to perform work. An indoor positioning device according to an embodiment of the present invention is a lighting device installed on such a ceiling, and includes a first wireless communication function used for indoor positioning and a second wireless communication function for communicating with a server. Prepare. Therefore, the indoor positioning device according to one embodiment of the present invention does not interfere with construction work at the construction site, and does not pose a problem of securing an installation site or power source.

また、この発明の一実施形態に係る屋内測位機器は、AC電力を分岐した第1AC電力の供給を受けて、前記第1AC電力を第1DC電力として前記第1無線通信機能および前記第2無線通信機能に供給する第1AC/DCコンバータと、前記AC電力を分岐した第2AC電力の供給を受けて、前記第2AC電力を第2DC電力として前記照明機能に供給する第2AC/DCコンバータと、を備える。 Further, the indoor positioning device according to one embodiment of the present invention receives supply of first AC power obtained by branching AC power, and uses the first AC power as first DC power to perform the first wireless communication function and the second wireless communication. a first AC/DC converter that supplies a function; and a second AC/DC converter that receives supply of second AC power branched from the AC power and supplies the second AC power as second DC power to the lighting function. .

LED等の照明はノイズを生じることがある。発生したノイズは、DC電力に重畳され、同じDC電力で駆動する無線通信機能に影響を及ぼす場合がある。しかし、本実施形態の屋内測位機器は、AC電力を第1AC電力および第2AC電力に分岐して、それぞれ第1DC電力および第2DC電力に変換している。したがって、照明で発生したノイズが第1無線通信機能および第2無線通信機能に影響することはない。 Illumination such as LEDs can create noise. The generated noise is superimposed on the DC power and can affect wireless communication functions that operate on the same DC power. However, the indoor positioning device of the present embodiment splits the AC power into first AC power and second AC power and converts them into first DC power and second DC power, respectively. Therefore, noise generated by illumination does not affect the first wireless communication function and the second wireless communication function.

また、前記第1無線通信機能と前記第2無線通信機能は、それぞれ指向性の異なるアンテナを備えていてもよい。 Further, the first wireless communication function and the second wireless communication function may each have antennas with different directivities.

複数の屋内測位機器は、いずれも天井に設置されるため、同じ様な高さに設置される。一方で、測位対象となる屋内測位端末は、作業者等に携帯されるため、床に近い位置で用いられる。そこで、例えば、第1無線通信機能は、垂直方向に無指向のアンテナを備える。これにより、屋内測位端末と通信を行うための電波は、垂直方向の広い範囲に届く。また、例えば、第2無線通信機能は、水平方向に無指向のアンテナを備える。これにより、複数の屋内測位機器同士で通信を行うための電波は、水平方向の広い範囲に届く。 Since a plurality of indoor positioning devices are all installed on the ceiling, they are installed at similar heights. On the other hand, since the indoor positioning terminal to be positioned is carried by a worker or the like, it is used at a position close to the floor. So, for example, the first wireless communication function has a vertically omnidirectional antenna. As a result, radio waves for communicating with the indoor positioning terminal reach a wide range in the vertical direction. Also, for example, the second wireless communication function includes a horizontally omnidirectional antenna. As a result, radio waves for communication between a plurality of indoor positioning devices reach a wide range in the horizontal direction.

また、この発明の一実施形態に係る屋内測位機器は、第1面および第2面を有する板金を備えていてもよい。板金は、前記第1面に前記照明機能のLEDを保持し、前記第2面に前記第1無線通信機能および前記第2無線通信機能の基板を保持し、かつ前記第2面に、前記第1無線通信機能および前記第2無線通信機能の電波を通過させる開口が設けられている。 Also, an indoor positioning device according to an embodiment of the present invention may comprise a sheet metal having a first surface and a second surface. The metal plate holds the LED of the illumination function on the first surface, holds the substrates of the first wireless communication function and the second wireless communication function on the second surface, and holds the substrates of the first wireless communication function and the second wireless communication function on the second surface. An aperture is provided for passing radio waves of the first wireless communication function and the second wireless communication function.

照明機器は、LED等の照明を保持するための板金を備える。この発明の一実施形態に係る屋内測位機器は、当該板金で第1無線通信機能および第2無線通信機能の基板を保持することで、省スペース化を実現する。さらに、板金には、第1無線通信機能および第2無線通信機能の電波を通過させる開口が設けられているため、板金により通信が阻害されることもない。 A lighting device includes a sheet metal for holding lighting such as an LED. An indoor positioning device according to an embodiment of the present invention realizes space saving by holding the substrates of the first wireless communication function and the second wireless communication function with the sheet metal. Furthermore, since the sheet metal has an opening through which the radio waves of the first wireless communication function and the second wireless communication function pass, the sheet metal does not interfere with communication.

本実施形態の屋内測位システムは、3つ以上の上記の屋内測位機器と、前記屋内測位機器の前記第1無線通信機能と通信を行う屋内測位端末と、を備える。 An indoor positioning system according to this embodiment includes three or more of the above indoor positioning devices, and an indoor positioning terminal that communicates with the first wireless communication function of the indoor positioning devices.

これにより、屋内測位システムは、屋内測位端末の位置を適切に測定することができる。 Thereby, the indoor positioning system can appropriately measure the position of the indoor positioning terminal.

屋内測位端末は、前記照明機能の光エネルギから電力を生成する電力変換部を備えていてもよい。 The indoor positioning terminal may comprise a power converter that generates power from light energy of the lighting function.

これにより、屋内測位機器は、建設現場の施工のための照明としてだけでなく屋内測位端末の電力供給源として利用することもできる。 As a result, the indoor positioning device can be used not only as lighting for construction site construction but also as a power supply source for the indoor positioning terminal.

第1無線通信機能は、前記屋内測位機器との通信における電波強度および電波到達時間を測定し、第2無線通信機能は、前記第1無線通信機能の測定結果を前記サーバに送信する。 A first wireless communication function measures a radio wave intensity and a radio wave arrival time in communication with the indoor positioning device, and a second wireless communication function transmits measurement results of the first wireless communication function to the server.

前記屋内測位端末は、前記屋内測位機器の前記第2無線通信機能と指向性の異なるアンテナを備える。 The indoor positioning terminal includes an antenna having directivity different from that of the second wireless communication function of the indoor positioning device.

複数の屋内測位機器は、いずれも天井に設置されるため、同じ様な高さに設置される。一方で、測位対象となる屋内測位端末は、作業者等に携帯されるため、床に近い位置で用いられる。そこで、屋内測位機器の第2無線通信機能は、同じ高さに設置された他装置と通信を行うために水平方向に無指向のアンテナを備える。一方で、屋内測位端末は、高さ方向に高い位置に設置された屋内測位機器と通信するために垂直方向に無指向のアンテナを備える。 Since a plurality of indoor positioning devices are all installed on the ceiling, they are installed at similar heights. On the other hand, since the indoor positioning terminal to be positioned is carried by a worker or the like, it is used at a position close to the floor. Therefore, the second wireless communication function of the indoor positioning device has a horizontally omnidirectional antenna for communicating with other devices installed at the same height. On the other hand, an indoor positioning terminal is equipped with a vertically omnidirectional antenna for communicating with an indoor positioning device installed at a high position in the height direction.

屋内測位システムは、前記屋内測位機器の測定結果を受信し、前記屋内測位端末の座標データを作成し、前記座標データに基づいて、前記屋内測位端末の位置を図面上に表示するための表示データを生成する、サーバを備える。 The indoor positioning system receives the measurement result of the indoor positioning device, creates coordinate data of the indoor positioning terminal, and displays display data for displaying the position of the indoor positioning terminal on a drawing based on the coordinate data. a server for generating

これにより、屋内測位システムの利用者は、複数の作業者等の位置を確認することができる。 Thereby, the user of the indoor positioning system can confirm the positions of a plurality of workers.

屋内測位システム1を構築した建物の構成を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing the configuration of a building in which an indoor positioning system 1 is constructed; FIG. 屋内測位機器10の一部透過斜視図である。1 is a partially see-through perspective view of an indoor positioning device 10. FIG. 屋内測位機器10ハードウェア構成を示すブロック図である。2 is a block diagram showing the hardware configuration of indoor positioning device 10. FIG. 図4(A)は屋内測位機器10を底面から見た一部透過図であり、図4(B)は、A-A線の断面図であり、図4(C)は、B-B線の断面図である。FIG. 4A is a partially transparent view of the indoor positioning device 10 as viewed from the bottom, FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line AA, and FIG. 4C is line BB. is a cross-sectional view of.

図1は、屋内測位システム1を構築した建物の構造を示す概略図である。屋内測位システム1は、建設中の建物内に設置される。図1に示す屋内測位システム1は、サーバ3、管理者端末5、複数の屋内測位機器10、および屋内測位端末20を備えている。複数の屋内測位機器10および屋内測位端末20は、建物7に設置されている。 FIG. 1 is a schematic diagram showing the structure of a building in which an indoor positioning system 1 is constructed. The indoor positioning system 1 is installed inside a building under construction. The indoor positioning system 1 shown in FIG. 1 includes a server 3 , an administrator terminal 5 , a plurality of indoor positioning devices 10 and an indoor positioning terminal 20 . A plurality of indoor positioning devices 10 and indoor positioning terminals 20 are installed in building 7 .

複数の屋内測位機器10は、建物7の天井に設置されている。建設中の建物7では、建設作業のために、複数の照明を設置する。本実施形態の屋内測位機器10は、照明機能を有し、建設作業における照明として利用される。 A plurality of indoor positioning devices 10 are installed on the ceiling of building 7 . In a building under construction 7, a plurality of lights are installed for construction work. The indoor positioning device 10 of this embodiment has a lighting function and is used as lighting in construction work.

屋内測位端末20は、建設作業を行う作業者に携帯される。あるいは、屋内測位端末20は、作業用の台車等の移動物体に取り付けられる場合もある。屋内測位端末20は、例えばBluetooth(登録商標)タグである。屋内測位端末20は、Bluetooth(登録商標) Low Energy規格(以下、BLEと称する。)に準じたビーコン信号を送受信する。作業者は、当該屋内測位端末20を持ち運び建設現場内を移動する。したがって、屋内測位端末20は、建物7の床に近い位置で用いられる。 The indoor positioning terminal 20 is carried by a worker who performs construction work. Alternatively, the indoor positioning terminal 20 may be attached to a moving object such as a cart for work. The indoor positioning terminal 20 is, for example, a Bluetooth (registered trademark) tag. The indoor positioning terminal 20 transmits and receives a beacon signal conforming to the Bluetooth (registered trademark) Low Energy standard (hereinafter referred to as BLE). The worker carries the indoor positioning terminal 20 and moves within the construction site. Therefore, the indoor positioning terminal 20 is used at a position near the floor of the building 7. FIG.

屋内測位機器10は、上述の様に、照明機能に加えて、屋内における測位に用いる第1無線通信機能と、他装置と通信を行う第2無線通信機能と、を有する。第1無線通信機能は、屋内測位端末20の位置を測定するための電波(BLEビーコン信号)を送受信する。第2無線通信機能は、他の屋内測位機器10およびサーバ3に対して屋内測位端末20の位置の測定結果を他装置に送受信するための無線LAN等の電波を送受信する。 As described above, the indoor positioning device 10 has, in addition to the lighting function, the first wireless communication function used for indoor positioning and the second wireless communication function communicating with other devices. The first wireless communication function transmits and receives radio waves (BLE beacon signals) for measuring the position of the indoor positioning terminal 20 . The second wireless communication function transmits/receives radio waves such as a wireless LAN for transmitting/receiving the position measurement result of the indoor positioning terminal 20 to/from other indoor positioning devices 10 and the server 3 .

図2は、屋内測位機器10の一部透過斜視図である。図3は、屋内測位機器10ハードウェア構成を示すブロック図である。 FIG. 2 is a partially see-through perspective view of the indoor positioning device 10. As shown in FIG. FIG. 3 is a block diagram showing the hardware configuration of the indoor positioning device 10. As shown in FIG.

屋内測位機器10は、図2に示す様に、円筒形の筐体11と、LEDカバー12と、を有する。屋内測位機器10は、図2に示す様に、円筒形の筐体11の中に、円板状の板金15を有している。板金15は、床面方向に向けられる第1面と、天井面方向に向けられる第2面を有する。第1面は、照明機能の発光体(LED)を保持する。筐体11のうち第2面側には、LEDカバー12が取り付けられている。第2面は、第1無線通信機能および第2無線通信機能の通信基板17を保持する。また、第2面は、LED駆動基板19も保持する。筐体11およびLEDカバー12は、樹脂等からなり、内部空間を密閉する。これにより、屋内測位機器10は、防水性および防塵性を有するため、建設現場に設置することができる。 The indoor positioning device 10 has a cylindrical housing 11 and an LED cover 12, as shown in FIG. As shown in FIG. 2, the indoor positioning device 10 has a disc-shaped sheet metal 15 inside a cylindrical housing 11 . The sheet metal 15 has a first surface directed toward the floor surface and a second surface directed toward the ceiling surface. The first side holds the light emitters (LEDs) of the lighting function. An LED cover 12 is attached to the second surface side of the housing 11 . The second side holds the communication board 17 for the first wireless communication function and the second wireless communication function. The second surface also holds the LED drive board 19 . The housing 11 and the LED cover 12 are made of resin or the like, and seal the internal space. As a result, the indoor positioning device 10 can be installed at construction sites because it is waterproof and dustproof.

図4(A)は屋内測位機器10を底面から見た一部透過図であり、図4(B)は、A-A線の断面図であり、図4(C)は、B-B線の断面図である。 FIG. 4A is a partially transparent view of the indoor positioning device 10 as viewed from the bottom, FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line AA, and FIG. 4C is line BB. is a cross-sectional view of.

図4(A)に示す様に、板金15の第1面にはLED25が取り付けられている。板金15の第2面の中心部分は、垂直方向に立ち上がっている平板状の部材を有する。板金15は、当該垂直方向に立ち上がる部材を介して通信基板17およびLED駆動基板19を取り付けている。板金15は、当該垂直方向に立ち上がる部材において、第1無線通信機能および第2無線通信機能の電波を通過させる開口501が設けられている。図4(C)に示す例では、板金15は、第1無線通信機能および第2無線通信機能の電波をそれぞれ通過させる2つの開口501を有する。 As shown in FIG. 4A, an LED 25 is attached to the first surface of the metal plate 15. As shown in FIG. A central portion of the second surface of the metal plate 15 has a plate-like member rising vertically. The metal plate 15 mounts the communication board 17 and the LED drive board 19 via the members that stand up in the vertical direction. The sheet metal 15 is provided with openings 501 through which radio waves of the first wireless communication function and the second wireless communication function pass through in the members that stand up in the vertical direction. In the example shown in FIG. 4C, the metal plate 15 has two openings 501 that allow the radio waves of the first wireless communication function and the second wireless communication function to pass therethrough.

屋内測位機器10は、LEDを保持する板金15で通信基板17およびLED駆動基板19を保持することで、省スペース化を実現する。さらに、板金15には、第1無線通信機能および第2無線通信機能の電波を通過させる開口が設けられているため、板金15により通信が阻害されることもない。 The indoor positioning device 10 achieves space saving by holding the communication board 17 and the LED drive board 19 with the sheet metal 15 holding the LEDs. Furthermore, since the sheet metal 15 is provided with openings through which the radio waves of the first wireless communication function and the second wireless communication function pass, the sheet metal 15 does not interfere with communication.

図3に示す様に、通信基板17は、第1AC/DCコンバータ31、CPU32、無線LAN通信部33、BLE通信部34、無線LANアンテナ35、およびBLEアンテナ36を備えている。LED駆動基板19は、第2AC/DCコンバータ41およびLEDドライバ42を備えている。 As shown in FIG. 3 , the communication board 17 includes a first AC/DC converter 31 , a CPU 32 , a wireless LAN communication section 33 , a BLE communication section 34 , a wireless LAN antenna 35 and a BLE antenna 36 . The LED drive board 19 has a second AC/DC converter 41 and an LED driver 42 .

第1AC/DCコンバータ31および第2AC/DCコンバータ41は、それぞれ分岐した第1AC電力(AC100V)および第2AC電力(AC100V)の供給を受ける。第1AC/DCコンバータ31は、第1AC電力を第1DC電力(DC5V)に変換する。第2AC/DCコンバータ41は、第2AC電力を第2DC電力(DC数十V~数百V)に変換する。 The first AC/DC converter 31 and the second AC/DC converter 41 are supplied with branched first AC power (AC 100 V) and second AC power (AC 100 V), respectively. The first AC/DC converter 31 converts the first AC power into first DC power (DC5V). The second AC/DC converter 41 converts the second AC power into a second DC power (several tens to hundreds of volts DC).

第2AC/DCコンバータ41は、DC数十V~数百Vの電力をLEDドライバ42に供給する。LEDドライバ42は、LED25を駆動する。LED25は、図2に示した板金15の第1面に取り付けられる。板金15の第1面は鏡面になっていて、LED25が出射した光を反射する。これにより、LED25の出射した光は、床面方向に導かれる。 The second AC/DC converter 41 supplies power of several tens to several hundred volts DC to the LED driver 42 . LED driver 42 drives LED 25 . The LED 25 is attached to the first surface of the metal plate 15 shown in FIG. The first surface of the metal plate 15 is mirror-finished and reflects the light emitted by the LED 25 . Thereby, the light emitted from the LED 25 is guided toward the floor surface.

第1AC/DCコンバータ31は、DC5Vの電力を、CPU32、無線LAN通信部33、およびBLE通信部34に供給する。CPU32は、無線LAN通信部33およびBLE通信部34を制御する。無線LAN通信部33は、第2無線通信機能に対応し、BLE通信部34は、第1無線通信機能に対応する。 The first AC/DC converter 31 supplies 5V DC power to the CPU 32 , the wireless LAN communication unit 33 , and the BLE communication unit 34 . The CPU 32 controls the wireless LAN communication section 33 and the BLE communication section 34 . The wireless LAN communication unit 33 corresponds to the second wireless communication function, and the BLE communication unit 34 corresponds to the first wireless communication function.

無線LAN通信部33は、CPU32の制御にしたがって、無線LANアンテナ35を介して他装置と通信する。例えば、無線LAN通信部33は、不図示のアクセスポイントを介してサーバ3と通信する。また、無線LAN通信部33は、他の屋内測位機器10と通信してもよい。BLE通信部34は、CPU32の制御にしたがって、BLEアンテナ36を介してBLEに準じたビーコン信号を送受信する。 The wireless LAN communication unit 33 communicates with other devices via the wireless LAN antenna 35 under the control of the CPU 32 . For example, the wireless LAN communication unit 33 communicates with the server 3 via an access point (not shown). Also, the wireless LAN communication unit 33 may communicate with another indoor positioning device 10 . The BLE communication unit 34 transmits and receives a beacon signal conforming to BLE via the BLE antenna 36 under the control of the CPU 32 .

屋内測位端末20は、屋内測位機器10の送信したビーコン信号を受信する。屋内測位端末20は、受信したビーコン信号の電波強度および自装置の識別情報を返信する。識別情報は、機器毎に一意に決定された固有の情報であり、例えば屋内測位端末20の製造番号またはMACアドレス等の情報である。 The indoor positioning terminal 20 receives the beacon signal transmitted by the indoor positioning device 10 . The indoor positioning terminal 20 returns the radio wave intensity of the received beacon signal and the identification information of its own device. The identification information is unique information that is uniquely determined for each device, such as information such as the serial number or MAC address of the indoor positioning terminal 20 .

屋内測位機器10は、屋内測位端末20から電波強度および識別情報を受信する。CPU32は、BLE通信部34で受信したビーコン信号の電波強度に基づいて、屋内測位端末20との距離を測定する。電波強度は、距離の二乗に反比例するため、屋内測位機器10と屋内測位端末20との距離情報に変換することができる。また、CPU32は、ビーコン信号の送信タイミングから識別情報等の受信タイミングの時間差(電波到達時間)に基づいて距離情報を算出してもよい。CPU32は、識別情報および距離情報を、無線LAN通信部33を介して他の屋内測位機器10およびサーバ3に送信する。 The indoor positioning device 10 receives radio wave intensity and identification information from the indoor positioning terminal 20 . The CPU 32 measures the distance to the indoor positioning terminal 20 based on the radio wave intensity of the beacon signal received by the BLE communication unit 34 . Since the radio wave intensity is inversely proportional to the square of the distance, it can be converted into distance information between the indoor positioning device 10 and the indoor positioning terminal 20 . Further, the CPU 32 may calculate the distance information based on the time difference (radio wave arrival time) between the transmission timing of the beacon signal and the reception timing of the identification information or the like. CPU 32 transmits the identification information and the distance information to other indoor positioning devices 10 and server 3 via wireless LAN communication section 33 .

複数の屋内測位機器10は、無線LAN通信部33を介して、互いにそれぞれの測定結果(識別情報および距離情報)を送受信する。サーバ3は、複数の屋内測位機器10の測定結果を集約する。本実施形態の屋内測位システム1は、少なくとも3つ以上の屋内測位機器10と、屋内測位端末20と、を備える。屋内測位システム1は、3つ以上の測定結果を得ることで、三角測量の原理により、屋内測位端末20の位置を一意に求めることができる。 A plurality of indoor positioning devices 10 transmit and receive their measurement results (identification information and distance information) to and from each other via wireless LAN communication section 33 . The server 3 aggregates measurement results of multiple indoor positioning devices 10 . The indoor positioning system 1 of this embodiment includes at least three indoor positioning devices 10 and an indoor positioning terminal 20 . By obtaining three or more measurement results, the indoor positioning system 1 can uniquely determine the position of the indoor positioning terminal 20 according to the principle of triangulation.

これにより、屋内測位システム1は、屋内測位端末の位置を適切に測定することができる。サーバ3は、受信した測定結果に基づいて、屋内測位端末20の座標データを作成する。また、サーバ3は、座標データに基づいて、屋内測位端末20の位置を建物7の図面上に表示するための表示データを生成する。図面のデータは、建物7の設計図等に基づいて予め作成される。 Thereby, the indoor positioning system 1 can appropriately measure the position of the indoor positioning terminal. The server 3 creates coordinate data of the indoor positioning terminal 20 based on the received measurement result. The server 3 also generates display data for displaying the position of the indoor positioning terminal 20 on the drawing of the building 7 based on the coordinate data. The drawing data is prepared in advance based on the design drawing of the building 7 or the like.

管理者端末5は、サーバ3から表示データを受信する。管理者端末5は、受信した表示データに基づいて、表示器(不図示)に建物7の図面を表示し、さらに、屋内測位端末20の位置を図面上に表示する。これにより、建設現場の管理者は、作業者や台車等の移動物体が建物7のどの位置に存在するか、容易に判断することができる。 The administrator terminal 5 receives display data from the server 3 . The administrator terminal 5 displays a drawing of the building 7 on a display (not shown) based on the received display data, and further displays the position of the indoor positioning terminal 20 on the drawing. As a result, the construction site manager can easily determine where in the building 7 there are moving objects such as workers and carts.

建設現場では、作業を行うために、複数の照明を天井に設置する必要がある。一方で、屋内測位機器は、建設作業には直接関係がないため、施工の妨げになる。しかし、本実施形態に係る屋内測位機器10は、天井に設置するための照明機器である。屋内測位機器10は、建設現場で用いられる照明機器において、屋内における測位用に用いる第1無線通信機能と、サーバと通信を行う第2無線通信機能と、を備える。したがって、本一実施形態に係る屋内測位機器10は、建設現場で施工の妨げにはならず、設置場所や電源の確保が問題となることはない。 Construction sites require multiple lights to be installed on the ceiling in order to perform work. On the other hand, indoor positioning equipment is not directly related to construction work, so it interferes with construction work. However, the indoor positioning device 10 according to this embodiment is a lighting device for installation on the ceiling. The indoor positioning device 10 is a lighting device used at a construction site and has a first wireless communication function used for indoor positioning and a second wireless communication function for communicating with a server. Therefore, the indoor positioning device 10 according to the present embodiment does not interfere with construction work at the construction site, and there is no problem in securing the installation location or power source.

図3に示したハードウェア構成によれば、本実施形態の屋内測位機器は、AC電力を第1AC電力および第2AC電力に分岐して、それぞれ第1DC電力および第2DC電力に変換する。したがって、LED25でノイズを生じ、DC電力に重畳された場合でも、当該ノイズが無線LAN通信部33およびBLE通信部34に影響することはない。なお、LED25のノイズが小さく、無線LAN通信部33およびBLE通信部34への影響が小さい場合には、AC電力を第1AC電力および第2AC電力に分岐して、それぞれ第1DC電力および第2DC電力に変換することは必須ではない。 According to the hardware configuration shown in FIG. 3, the indoor positioning device of the present embodiment splits AC power into first AC power and second AC power and converts them into first DC power and second DC power, respectively. Therefore, even if noise is generated in the LED 25 and superimposed on the DC power, the noise does not affect the wireless LAN communication unit 33 and the BLE communication unit 34 . In addition, when the noise of the LED 25 is small and the influence on the wireless LAN communication unit 33 and the BLE communication unit 34 is small, the AC power is branched into the first AC power and the second AC power, and the first DC power and the second DC power are respectively obtained. It is not necessary to convert to

(変形例1)
アンテナ35およびアンテナ36の指向性は異なっていてもよい。つまり、第1無線通信機能と第2無線通信機能は、それぞれ指向性の異なるアンテナを備えていてもよい。
(Modification 1)
The directivity of antenna 35 and antenna 36 may be different. That is, the first wireless communication function and the second wireless communication function may have antennas with different directivities.

複数の屋内測位機器10は、いずれも天井に設置されるため、同じ様な高さに設置される。一方で、測位対象となる屋内測位端末20は、作業者等に携帯されるため、床に近い位置で用いられる。そこで、例えば、BLE通信部34のアンテナ36は、垂直方向に無指向のアンテナを備える。これにより、屋内測位端末20と通信を行うための電波は、垂直方向の広い範囲に届く。また、例えば、無線LAN通信部33のアンテナ35は、水平方向に無指向のアンテナを備える。これにより、複数の屋内測位機器10同士で通信を行うための電波は、水平方向の広い範囲に届く。 Since the plurality of indoor positioning devices 10 are all installed on the ceiling, they are installed at similar heights. On the other hand, since the indoor positioning terminal 20 to be positioned is carried by a worker or the like, it is used at a position close to the floor. Therefore, for example, the antenna 36 of the BLE communication unit 34 has an omnidirectional antenna in the vertical direction. As a result, radio waves for communicating with the indoor positioning terminal 20 reach a wide range in the vertical direction. Further, for example, the antenna 35 of the wireless LAN communication unit 33 is provided with an omnidirectional antenna in the horizontal direction. As a result, radio waves for communication between the indoor positioning devices 10 reach a wide range in the horizontal direction.

なお、アンテナ35およびアンテナ36は、それぞれ異なる偏波の電波を出力してもよい。例えば、アンテナ35は水平偏波を出力し、アンテナ36は垂直偏波を出力してもよい。あるいは、複数の屋内測位機器10は、それぞれ異なる偏波の電波を出力してもよい。例えば、第1の屋内測位機器10は垂直偏波を出力し、第2の屋内測位機器10は、水平偏波を出力する。この場合、不図示のアクセスポイントは、垂直偏波および水平偏波を送受信可能なアンテナを備える。アクセスポイントは、垂直偏波を受信した場合には、第1の屋内測位機器10が出力した電波であると判断できる。アクセスポイントは、水平偏波を受信した場合には、第2の屋内測位機器10が出力した電波であると判断できる。このように、アクセスポイント等の他装置は、受信した電波の偏波の違いにより、どの機器が送信した電波であるか判断することができる。 Note that the antennas 35 and 36 may output radio waves of different polarizations. For example, antenna 35 may output horizontally polarized waves and antenna 36 may output vertically polarized waves. Alternatively, the plurality of indoor positioning devices 10 may output radio waves with different polarizations. For example, the first indoor positioning device 10 outputs vertically polarized waves, and the second indoor positioning device 10 outputs horizontally polarized waves. In this case, the access point (not shown) has an antenna capable of transmitting and receiving vertically polarized waves and horizontally polarized waves. When the access point receives the vertically polarized wave, it can determine that the radio wave is output by the first indoor positioning device 10 . When the access point receives a horizontally polarized wave, the access point can determine that the radio wave is output by the second indoor positioning device 10 . In this way, another device such as an access point can determine which device has transmitted the radio waves, based on the difference in the polarization of the received radio waves.

(変形例2)
屋内測位端末20は、アンテナ35とは異なる指向性を有している。上述の様に、複数の屋内測位機器10は、いずれも天井に設置されるため、同じ様な高さに設置される。一方で、測位対象となる屋内測位端末20は、作業者等に携帯されるため、床に近い位置で用いられる。そこで、無線LAN通信部33のアンテナ35は、水平方向に無指向のアンテナを備える。一方で、屋内測位端末20は、高さ方向に高い位置に設置された屋内測位機器10と通信するために垂直方向に無指向のアンテナを備える。
(Modification 2)
The indoor positioning terminal 20 has directivity different from that of the antenna 35 . As described above, the plurality of indoor positioning devices 10 are installed at the same height because they are all installed on the ceiling. On the other hand, since the indoor positioning terminal 20 to be positioned is carried by a worker or the like, it is used at a position close to the floor. Therefore, the antenna 35 of the wireless LAN communication unit 33 is provided with an omnidirectional antenna in the horizontal direction. On the other hand, the indoor positioning terminal 20 has a vertically omnidirectional antenna for communicating with the indoor positioning device 10 installed at a high position in the height direction.

これにより、屋内測位機器10は、他装置および屋内測位端末20と適切に通信を行うことができる。 Thereby, the indoor positioning device 10 can appropriately communicate with other devices and the indoor positioning terminal 20 .

(変形例3)
屋内測位端末20は、照明機能の光エネルギから電力を生成する電力変換部を備えていてもよい。
(Modification 3)
The indoor positioning terminal 20 may include a power converter that generates power from light energy for lighting functions.

これにより、屋内測位機器10は、建設現場の施工のための照明としてだけでなく屋内測位端末20の電力供給源として利用することもできる。 As a result, the indoor positioning device 10 can be used not only as lighting for construction at a construction site but also as a power supply source for the indoor positioning terminal 20 .

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、実施形態に開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる形態も本発明の技術的範囲に含まれる。 It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible within the scope of the claims. included in the technical scope of

1…屋内測位システム
3…サーバ
5…管理者端末
7…建物
10…屋内測位機器
11…筐体
12…LEDカバー
15…板金
17…通信基板
19…LED駆動基板
20…屋内測位端末
25…LED
31…第1AC/DCコンバータ
32…CPU
33…無線LAN通信部
34…BLE通信部
35…無線LANアンテナ
36…BLEアンテナ
41…第2AC/DCコンバータ
42…LEDドライバ
501…開口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Indoor positioning system 3... Server 5... Administrator terminal 7... Building 10... Indoor positioning device 11... Housing 12... LED cover 15... Sheet metal 17... Communication board 19... LED drive board 20... Indoor positioning terminal 25... LED
31... First AC/DC converter 32... CPU
33... Wireless LAN communication unit 34... BLE communication unit 35... Wireless LAN antenna 36... BLE antenna 41... Second AC/DC converter 42... LED driver 501... Opening

Claims (9)

屋内における測位に用いる第1無線通信機能と、
他装置と通信を行う第2無線通信機能と、
照明機能と、
を備え、天井に設置される、照明一体型の屋内測位機器。
a first wireless communication function used for indoor positioning;
a second wireless communication function for communicating with another device;
lighting function and
An indoor positioning device with integrated lighting that is installed on the ceiling.
請求項1に屋内測位機器であって、
AC電力を分岐した第1AC電力の供給を受けて、前記第1AC電力を第1DC電力として前記第1無線通信機能および前記第2無線通信機能に供給する第1AC/DCコンバータと、
前記AC電力を分岐した第2AC電力の供給を受けて、前記第2AC電力を第2DC電力として前記照明機能に供給する第2AC/DCコンバータと、
を備えた請求項1に記載の屋内測位機器。
The indoor positioning device according to claim 1,
a first AC/DC converter that receives first AC power obtained by branching AC power and supplies the first AC power as first DC power to the first wireless communication function and the second wireless communication function;
a second AC/DC converter that receives supply of second AC power branched from the AC power and supplies the second AC power as second DC power to the lighting function;
The indoor positioning device of claim 1, comprising:
請求項1または請求項2に記載の屋内測位機器であって、
前記第1無線通信機能と前記第2無線通信機能は、それぞれ指向性の異なるアンテナを備える、
屋内測位機器。
The indoor positioning device according to claim 1 or claim 2,
The first wireless communication function and the second wireless communication function each include antennas with different directivities,
Indoor positioning equipment.
請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の屋内測位機器であって、
第1面および第2面を有する板金を備え、
前記板金は、前記第1面に前記照明機能の発光体を保持し、前記第2面に前記第1無線通信機能および前記第2無線通信機能の基板を保持し、かつ前記第2面に、前記第1無線通信機能および前記第2無線通信機能の電波を通過させる開口が設けられている、
屋内測位機器。
The indoor positioning device according to any one of claims 1 to 3,
a sheet metal having a first side and a second side;
The metal plate holds the light emitter of the illumination function on the first surface, holds the substrates of the first wireless communication function and the second wireless communication function on the second surface, and An opening is provided for passing radio waves of the first wireless communication function and the second wireless communication function,
Indoor positioning equipment.
3つ以上の、請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の屋内測位機器と、
前記屋内測位機器の前記第1無線通信機能と通信を行う屋内測位端末と、
を備えた屋内測位システム。
three or more indoor positioning devices according to any one of claims 1 to 4;
an indoor positioning terminal that communicates with the first wireless communication function of the indoor positioning device;
Indoor positioning system with
請求項5に記載の屋内測位システムであって、
前記屋内測位端末は、前記照明機能の光エネルギから電力を生成する電力変換部を備えた、
屋内測位システム。
The indoor positioning system according to claim 5,
The indoor positioning terminal includes a power conversion unit that generates power from light energy of the lighting function,
Indoor positioning system.
請求項5または請求項6に記載の屋内測位システムであって、
前記第1無線通信機能は、前記屋内測位機器との通信における電波強度または電波到達時間を測定し、
前記第2無線通信機能は、前記第1無線通信機能の測定結果を前記他装置に送信する、
屋内測位システム。
The indoor positioning system according to claim 5 or claim 6,
The first wireless communication function measures radio wave intensity or radio wave arrival time in communication with the indoor positioning device,
The second wireless communication function transmits a measurement result of the first wireless communication function to the other device.
Indoor positioning system.
請求項5乃至請求項7のいずれか1項に記載の屋内測位システムであって、
前記屋内測位端末は、前記屋内測位機器の前記第2無線通信機能と指向性の異なるアンテナを備える、
屋内測位システム。
The indoor positioning system according to any one of claims 5 to 7,
The indoor positioning terminal includes an antenna having a directivity different from that of the second wireless communication function of the indoor positioning device,
Indoor positioning system.
請求項5乃至請求項8のいずれか1項に記載の屋内測位システムであって、
前記屋内測位機器の測定結果を受信し、
前記屋内測位端末の座標データを作成し、
前記座標データに基づいて、前記屋内測位端末の位置を図面上に表示するための表示データを生成する、
サーバを備えた屋内測位システム。
The indoor positioning system according to any one of claims 5 to 8,
receiving measurement results of the indoor positioning device;
creating coordinate data of the indoor positioning terminal;
generating display data for displaying the position of the indoor positioning terminal on a drawing based on the coordinate data;
Indoor positioning system with server.
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