JP5401651B2 - Communications system - Google Patents
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Description
この発明は、通信システムに関し、特に、各無線装置の位置を判定可能な通信システムに関するものである。 The present invention relates to a communication system, and more particularly to a communication system capable of determining the position of each wireless device.
従来、ある1つの無線モジュールに近接する無線モジュールを検出可能な通信システムが知られている(特許文献1)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a communication system that can detect a wireless module close to a certain wireless module is known (Patent Document 1).
この通信システムにおいては、各無線モジュールは、他の無線モジュールから電波を受信したときの受信信号強度を検出し、その検出した受信信号強度に基づいて、自己と他の無線モジュールとの間の距離を演算する。 In this communication system, each wireless module detects the received signal strength when receiving radio waves from other wireless modules, and based on the detected received signal strength, the distance between itself and the other wireless module. Is calculated.
そして、各無線モジュールは、その演算した距離が基準値(=3m)以下であれば、他の無線モジュールを近接無線モジュールとして検出する。 Each wireless module detects another wireless module as a proximity wireless module if the calculated distance is equal to or less than a reference value (= 3 m).
しかし、従来の通信システムにおいては、各無線モジュールは、他の無線モジュールから電波を受信したときの受信信号強度に基づいて他の無線モジュールとの間の距離を演算しているため、他の無線モジュールとの間の距離を正確に演算するのが困難であるという問題がある。 However, in the conventional communication system, each wireless module calculates the distance from the other wireless module based on the received signal strength when the radio wave is received from the other wireless module. There is a problem that it is difficult to accurately calculate the distance to the module.
即ち、電波がマルチパスを経由して伝搬する場合、受信信号強度は、広い範囲に分布するため、2つの無線モジュール間の1つの距離に対して複数の受信信号強度が存在する場合があり、2つの無線モジュール間の距離を正確に演算するのが困難である。 That is, when radio waves propagate via multipath, the received signal strength is distributed over a wide range, so there may be multiple received signal strengths for one distance between two wireless modules. It is difficult to accurately calculate the distance between two wireless modules.
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、マルチパス環境においても、受信信号強度に基づいて無線装置間の距離を正確に判定可能な通信システムを提供することである。 Accordingly, the present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a communication system capable of accurately determining the distance between wireless devices based on received signal strength even in a multipath environment. It is to be.
この発明によれば、通信システムは、複数の第1の無線装置と、複数の第2の無線装置とを備える。複数の第1の無線装置は、任意の建物の1つの部屋内において各々が無線通信によって電波を送信する。複数の第2の無線装置は、1つの部屋内において各々が複数の第1の無線装置から送信された電波を受信する。そして、複数の第2の無線装置の各々は、1つの部屋内において1つの第1の無線装置との間の距離が1つの距離に設定されたときに1つの第1の無線装置から送信された電波を受信したときの受信信号強度と受信信号強度の分布の度合いとの関係を示す距離識別関数を1つの第1の無線装置との間の複数の距離に対応付けて予め保持しており、複数の第1の無線装置のいずれかの第1の無線装置から電波を受信すると、電波を受信したときの受信信号強度を検出し、複数の距離に対応付けて保持された複数の距離識別関数を参照して、検出した受信信号強度に対応する分布の度合いのうち最大の分布の度合いである第1の最大分布度合いを検出し、その検出した第1の最大分布度合いが得られた距離識別関数に対応する距離を自己と第1の無線装置との間の識別距離として検出する処理を複数の第1の無線装置について実行する。 According to the present invention, the communication system includes a plurality of first wireless devices and a plurality of second wireless devices. Each of the plurality of first wireless devices transmits radio waves by wireless communication in one room of an arbitrary building. Each of the plurality of second wireless devices receives radio waves transmitted from the plurality of first wireless devices in one room. Each of the plurality of second wireless devices is transmitted from one first wireless device when the distance between the first wireless device and one first wireless device is set to one distance in one room. A distance identification function indicating the relationship between the received signal strength when receiving a received radio wave and the degree of distribution of the received signal strength is stored in advance in association with a plurality of distances to one first wireless device. When receiving a radio wave from any one of the plurality of first radio apparatuses, the received signal strength when the radio wave is received is detected, and a plurality of distance identifications held in association with the plurality of distances Referring to the function, the first maximum distribution degree, which is the maximum distribution degree among the distribution degrees corresponding to the detected received signal strength, is detected, and the distance from which the detected first maximum distribution degree is obtained The distance corresponding to the discriminant function is the first and the first Performing the first wireless device a process of detecting as identification distance plurality between line unit.
好ましくは、複数の第2の無線装置の各々は、一定時間内にいずれかの第1の無線装置からQ(Qは正の整数)個の電波を受信し、Q個の電波を受信したときのQ個の受信信号強度の平均を受信信号強度として検出する。 Preferably, each of the plurality of second wireless devices receives Q (Q is a positive integer) number of radio waves from any one of the first wireless devices within a predetermined time, and receives Q number of radio waves. An average of the Q received signal strengths is detected as the received signal strength.
好ましくは、複数の第2の無線装置の各々は、更に、複数の距離識別関数を予め決められた第1の規則に従って重み付けして合成した結果を第2の無線装置を識別する第1の識別関数として算出する。 Preferably, each of the plurality of second wireless devices further includes a first identification for identifying the second wireless device based on a result of weighting and combining the plurality of distance identification functions according to a predetermined first rule. Calculate as a function.
好ましくは、複数の第2の無線装置の各々は、第2の無線装置を識別する識別関数を定期的に算出し、H(Hは2以上の整数)個の連続するタイミングで算出したH個の識別関数の和を第1の識別関数として算出する。 Preferably, each of the plurality of second wireless devices periodically calculates an identification function for identifying the second wireless device, and H calculated at H (H is an integer of 2 or more) consecutive timings. Is calculated as the first discriminant function.
好ましくは、通信システムは、通信装置を更に備える。通信装置は、検出された受信信号強度、複数の識別距離、および複数の第1の識別関数を1つの部屋内に配置された複数の第2の無線装置から受信し、その受信した複数の第1の識別関数を予め決められた第2の規則に従って重み付けして合成した結果を建物内の部屋を識別する第2の識別関数として算出する処理を複数の部屋内に配置された第2の無線装置から受信した複数の第1の識別関数について実行し、算出した複数の第2の識別関数に基づいて、複数の部屋内に配置された第2の無線装置から受信した受信信号強度に対応する複数の分布の度合いのうち最大の分布の度合いである第2の最大分布度合いを検出し、その検出した第2の最大分布度合いが得られた第2の識別関数に対応する部屋を複数の第1の無線装置が滞在する部屋として判定し、その判定した部屋内に配置された複数の第2の無線装置から受信した受信信号強度、複数の識別距離および複数の第1の識別関数に基づいて、1つの第1の無線装置から送信された電波を複数の第2の無線装置によって受信したときの複数の受信信号強度に対応する複数の分布の度合いのうち最大の分布の度合いである第3の最大分布度合いを検出し、その検出した第3の最大分布度合いが得られた第1の識別関数を送信した第2の無線装置を1つの第1の無線装置が最も近い第2の無線装置として判定し、最も近い第2の無線装置から受信した識別距離に基づいて1つの第1の無線装置の位置を判定する処理を複数の第1の無線装置について実行する。 Preferably, the communication system further includes a communication device. The communication device receives the detected received signal strength, the plurality of identification distances, and the plurality of first identification functions from the plurality of second wireless devices arranged in one room, and the received plurality of first devices A second radio arranged in a plurality of rooms for calculating a result obtained by weighting and combining one identification function according to a predetermined second rule as a second identification function for identifying a room in the building A plurality of first discriminant functions received from the device are executed, and based on the calculated second discriminant functions, corresponding to received signal strengths received from the second radio devices arranged in the plurality of rooms. A second maximum distribution degree which is the maximum distribution degree among the plurality of distribution degrees is detected, and a room corresponding to the second discriminant function from which the detected second maximum distribution degree is obtained is assigned to a plurality of second distribution functions. Room where one wireless device stays One first radio based on the received signal strength, the plurality of identification distances, and the plurality of first identification functions received from the plurality of second radio apparatuses arranged in the determined room. Detecting a third maximum distribution degree which is a maximum distribution degree among a plurality of distribution degrees corresponding to a plurality of received signal strengths when radio waves transmitted from the apparatus are received by a plurality of second wireless devices; The second wireless device that has transmitted the first identification function that has obtained the detected third maximum distribution degree is determined as the second wireless device that is closest to one first wireless device, and the closest first The process of determining the position of one first wireless device based on the identification distance received from the two wireless devices is executed for the plurality of first wireless devices.
好ましくは、通信装置は、更に、最も近い第2の無線装置に対する信頼度である第1の信頼度を演算する処理を複数の第1の無線装置の全てについて実行し、演算した第1の信頼度が大きいほど、大きさが大きくなる図形を用いて、演算した複数の信頼度を複数の第1の無線装置の位置とともに視覚情報として表示する。 Preferably, the communication apparatus further executes a process of calculating a first reliability, which is a reliability of the closest second wireless apparatus, for all of the plurality of first wireless apparatuses, and calculates the calculated first reliability. Using the figure whose size increases as the degree increases, the calculated plurality of reliability levels are displayed as visual information together with the positions of the plurality of first wireless devices.
好ましくは、複数の第2の無線装置は、病院内の1つ病室内の複数のベッドに対応して1つの病室内に配置されている。複数の第1の無線装置は、病院内における医師および看護師に装着されている。 Preferably, the plurality of second wireless devices are arranged in one hospital room corresponding to a plurality of beds in one hospital room. The plurality of first wireless devices are attached to doctors and nurses in the hospital.
好ましくは、通信装置は、第1の信頼度が第1のしきい値以上であるとき、最も近い第2の無線装置に対応するベッドの患者を看護記録の対象とする患者として選択する。 Preferably, when the first reliability is equal to or higher than the first threshold value, the communication device selects a patient in a bed corresponding to the closest second wireless device as a patient to be a subject of nursing records.
好ましくは、通信装置は、第1の信頼度が第1のしきい値よりも低いとき、最も近い第2の無線装置が配置された部屋の全患者から看護記録の対象とする患者を選択する。 Preferably, when the first reliability is lower than the first threshold, the communication device selects a patient who is a subject of nursing records from all patients in a room where the closest second wireless device is arranged. .
好ましくは、通信装置は、更に、複数の第1の無線装置が滞在する部屋に対する信頼度である第2の信頼度を演算する処理を複数の第1の無線装置の全てについて実行し、第1の信頼度が第1のしきい値よりも低く、かつ、第2の信頼度が第2のしきい値よりも低いとき、最も近い第2の無線装置が配置された部屋および部屋に隣接する部屋の両方の部屋の全患者から看護記録の対象とする患者を選択する。 Preferably, the communication device further executes a process of calculating a second reliability, which is a reliability of a room where the plurality of first wireless devices stay, for all of the plurality of first wireless devices, Is adjacent to the room where the nearest second wireless device is located and the room when the second reliability is lower than the first threshold and the second reliability is lower than the second threshold. Select patients for nursing records from all patients in both rooms.
好ましくは、通信装置は、更に、判定した複数の第1の無線装置の位置を病院内に設置された情報通信システムへ送信する。 Preferably, the communication device further transmits the determined positions of the plurality of first wireless devices to the information communication system installed in the hospital.
この発明よる通信システムにおいては、第2の無線装置は、マルチパス環境において予め実測された受信信号強度の各距離における分布を示す距離識別関数を参照して、距離の識別時に検出した受信信号強度に対応する第2の無線装置と第1の無線装置との間の距離の確からしさ(=確率)を求め、最大の確からしさ(=確率)が得られる距離識別関数に対応する距離を第2の無線装置と第1の無線装置との間の識別距離として検出する。 In the communication system according to the present invention, the second radio apparatus refers to a distance discrimination function indicating a distribution of reception signal strengths measured in advance in a multipath environment at each distance, and receives signal strength detected at the time of distance discrimination. The probability (= probability) of the distance between the second wireless device and the first wireless device corresponding to is obtained, and the distance corresponding to the distance identification function that obtains the maximum probability (= probability) is determined as the second. This is detected as an identification distance between the wireless device and the first wireless device.
その結果、識別距離の識別時に検出された受信信号強度と、予め実測された受信信号強度の分布の度合いが最大になる受信信号強度とのずれの程度が大きくなるに従って、距離識別関数に対応する距離に対する確からしさは、小さくなる。一方、識別距離の識別時に検出された受信信号強度と、予め実測された受信信号強度の分布の度合いが最大になる受信信号強度とのずれの程度が小さくなるに従って、距離識別関数に対応する距離に対する確からしさは、大きくなる。 As a result, as the degree of deviation between the received signal strength detected at the time of identifying the identification distance and the received signal strength at which the distribution of the received signal strength measured in advance is maximized, the distance identification function is supported. The certainty with respect to the distance is reduced. On the other hand, the distance corresponding to the distance identification function becomes smaller as the degree of deviation between the received signal strength detected when identifying the identification distance and the received signal strength at which the distribution of received signal strength measured in advance is maximized. The certainty with respect to increases.
従って、マルチパス環境下において検出された受信信号強度を用いて第2の無線装置と第1の無線装置との間の距離を検出しても、受信信号強度の揺らぎによる影響を除去して第2の無線装置と第1の無線装置との間の距離を正確に検出できる。 Therefore, even if the distance between the second radio apparatus and the first radio apparatus is detected using the received signal strength detected in the multipath environment, the influence due to the fluctuation of the received signal strength is removed and the first radio apparatus is removed. The distance between the two wireless devices and the first wireless device can be accurately detected.
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
図1は、この発明の実施の形態による通信システムの概略図である。図1を参照して、この発明の実施の形態による通信システム100は、基地局1〜16と、無線装置21〜30と、サーバ40とを備える。通信システム100は、例えば、病院等の医療機関に設置される。
FIG. 1 is a schematic diagram of a communication system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a
基地局1〜4は、病院の部屋R1内に設置される。基地局5〜8は、病院の部屋R2内に設置される。基地局9〜12は、病院の部屋R3内に設置される。基地局13〜16は、病院の部屋R4内に設置される。
より具体的には、基地局1〜4は、それぞれ、部屋R1内に設置されたベッドBD1〜BD4に近接して設置される。また、基地局5〜8は、それぞれ、部屋R2内に設置されたベッドBD5〜BD8に近接して設置される。更に、基地局9〜12は、それぞれ、部屋R3内に設置されたベッドBD9〜BD12に近接して設置される。更に、基地局13〜16は、それぞれ、部屋R4内に設置されたベッドBD13〜BD16に近接して設置される。
More specifically, each of the
病院の医師、看護師および技師(例えば、レントゲン写真を撮る技師)等の医療機関で働く人は、無線装置21〜30を持ち歩く。従って、無線装置21〜30は、医師、看護師および技師が病院内を移動することに伴って病院内を移動する。図1に示す場合、無線装置21〜23は、部屋R1内に位置し、無線装置24〜26は、部屋R2内に位置し、無線装置27,28は、部屋R3内に位置し、無線装置29,30は、部屋R4内に位置する。
Persons working in medical institutions such as hospital doctors, nurses, and technicians (e.g., radiographers) carry the wireless devices 21-30. Therefore, the
サーバ40は、ナースステーションNSに設置される。そして、サーバ40は、基地局1〜16と有線ケーブル(図示せず)によって接続されている。
The
なお、部屋R1,R2は、それぞれ、廊下CRD1を挟んで部屋R3,R4の向かい側に配置されている。また、ナースステーションNSは、廊下CRD2を挟んで部屋R1の向かい側に配置されている。 The rooms R1 and R2 are respectively disposed on the opposite sides of the rooms R3 and R4 with the hallway CRD1 interposed therebetween. The nurse station NS is arranged on the opposite side of the room R1 across the hallway CRD2.
また、部屋R1は、壁WL1を挟んで部屋R2に隣接しており、部屋R3は、壁WL2を挟んで部屋R4に隣接している。 The room R1 is adjacent to the room R2 with the wall WL1 interposed therebetween, and the room R3 is adjacent to the room R4 with the wall WL2 interposed therebetween.
基地局1〜16は、Bluetooth規格によって無線装置21〜30と相互に無線通信を行なう。
The
より具体的には、基地局1〜16は、Bluetooth規格の問い合わせ(Inquiry)状態を利用して問い合わせ信号を周囲へ送信(ブロードキャスト)するとともに、問い合わせ信号に対する応答信号を無線装置21〜30から受信する。そして、基地局1〜16は、その受信した応答信号の受信信号強度を検出し、その検出した受信信号強度に基づいて、後述する方法によって、無線装置21〜30との間の距離を識別し、その識別した識別距離を検出する。
More specifically, the
また、基地局1〜16は、各無線装置21〜30に最も近い基地局(基地局1〜16のいずれか)を識別する識別関数を後述する方法によって算出する。
Further, the
そして、基地局1〜16は、無線装置21〜30の識別子、無線装置21〜30から受信した応答信号の受信信号強度、無線装置21〜30との識別距離、および識別関数を有線ケーブル(図示せず)を介してサーバ40へ送信する。
The
無線装置21〜30は、Bluetooth規格に従って基地局1〜16との間で無線通信を行なう。
The
より具体的には、無線装置21〜30は、Bluetooth規格の問い合わせ信号を基地局(基地局1〜16のいずれか)から受信すると、その受信した問い合わせ信号に対する応答信号を生成し、その生成した応答信号を基地局(基地局1〜16のいずれか)へ送信する。
More specifically, when the
サーバ40は、無線装置21〜30の識別子、無線装置21〜30から受信した応答信号の受信信号強度、基地局1〜16と無線装置21〜30との間の識別距離、および識別関数を有線ケーブル(図示せず)を介して基地局1〜16の各々から受信する。
The
そして、サーバ40は、その受信した無線装置21〜30の識別子、無線装置21〜30から受信した応答信号の受信信号強度、基地局1〜16と無線装置21〜30との間の識別距離、および識別関数に基づいて、後述する方法によって、各無線装置21〜30がどの部屋のどの位置に存在するかを判定する。
And the
図2は、図1に示す基地局1の構成を示す概略ブロック図である。図2を参照して、基地局1は、無線モジュール110と、組込CPU120とを含む。
FIG. 2 is a schematic block diagram showing the configuration of the
無線モジュール110は、プロトコル管理ユニット111と、送信処理ユニット112と、無線ユニット113と、受信処理ユニット114とを含む。
The
プロトコル管理ユニット111は、組込CPU120のマイクロコンピュータ121からの制御に従って、問い合わせ発信指令(Inquiry発信指令)および問い合わせ応答指令(Inquiry Scan指令)を生成して送信処理ユニット112へ出力する。
The
また、プロトコル管理ユニット111は、後述するFHSパケットとFHSパケットの受信信号強度RSSIとを受信処理ユニット114から受ける。そして、プロトコル管理ユニット111は、その受けたFHSパケットから、FHSパケットを送信した無線装置(無線装置21〜30のいずれか)のアドレスを検出し、その検出したアドレスと、受信処理ユニット114から受けた受信信号強度RSSIとをマイクロコンピュータ121へ送信する。
Further, the
送信処理ユニット112は、プロトコル管理ユニット111からの問い合わせ発信指令に応じて、基地局1の周囲に無線装置が存在するか否かを問い合わせるための問い合わせ信号(=IQパケット)を定期的に生成し、その定期的に生成したIQパケットを無線ユニット113へ出力する。
The
また、送信処理ユニット112は、プロトコル管理ユニット111からの問い合わせ応答指令に応じて、無線装置から受信した問い合わせ信号(=IQパケット)に対応する応答信号(=FHSパケット)を生成して無線ユニット113へ出力する。
Further, the
無線ユニット113は、スペクトル拡散によりパケットを送受信する。より具体的には、無線ユニット113は、1600回/秒の速さの周波数ホッピング方式を採用し、情報変調信号(1MHz)を2402〜2481.5MHzの帯域内で79チャネル(1MHz/チャネル)にホッピングさせ、79MHz帯域に拡散変調する。そして、無線ユニット113は、その拡散変調したパケットを送受信する。
The
無線ユニット113は、送信処理ユニット112からIQパケットを受けると、その受けたIQパケットを問い合わせホッピングシーケンスに従って周波数ホッピングして送信する。より具体的には、無線ユニット113は、IQパケットを2402〜2481.5MHzの帯域内で32チャネルまたは16チャネルに周波数ホッピングして送信する。
Upon receiving the IQ packet from the
また、無線ユニット113は、送信処理ユニット112からFHSパケットを受けると、その受けたFHSパケットを応答シーケンスに従って周波数ホッピングして送信する。より具体的には、無線ユニット113は、FHSパケットを2402〜2481.5MHzの帯域内で32チャネルまたは16チャネルに周波数ホッピングして送信する。
Further, upon receiving the FHS packet from the
更に、無線ユニット113は、無線装置からIQパケットを受信し、その受信したIQパケットを受信処理ユニット114へ出力する。
Further, the
受信処理ユニット114は、無線ユニット113からIQパケットを受けると、その受けたIQパケットの受信信号強度RSSIを検出する。そして、受信処理ユニット114は、IQパケットをスペクトル逆拡散し、そのスペクトル逆拡散後のIQパケットと、検出した受信信号強度RSSIとをプロトコル管理ユニット111へ出力する。
When receiving the IQ packet from the
組込CPU120は、マイクロコンピュータ121と、記憶装置122とを含む。マイクロコンピュータ121は、問い合わせ発信の開始または中断を行なうように無線モジュール110のプロトコル管理ユニット111を制御するとともに、問い合わせ応答の開始または中断を行なうようにプロトコル管理ユニット111を制御する。
The embedded
また、マイクロコンピュータ121は、プロトコル管理ユニット111からアドレスおよび受信信号強度RSSIを受信する。そして、マイクロコンピュータ121は、その受信したアドレスおよび受信信号強度RSSIを相互に対応付けて記憶装置122に格納する。
Further, the
この場合、マイクロコンピュータ121は、プロトコル管理ユニット111からアドレスおよび受信信号強度RSSIを受信すれば、その受信したアドレスが既に受信したアドレスと同じであっても、その受信したアドレスおよび受信信号強度RSSIを記憶装置122へ順次記憶する。
In this case, if the
更に、マイクロコンピュータ121は、基地局1と1つの無線装置(無線装置21〜30のいずれか)との間の距離が既知の距離に設定されたときに、1つの無線装置から応答信号(=FHSパケット)を受信したときの受信信号強度RSSIと受信信号強度RSSIの分布の度合いとの関係を示す距離識別関数を記憶装置122から読み出すとともに、各無線装置21〜30のアドレスに対応付けられた受信信号強度RSSIを記憶装置122から読み出す。
Furthermore, when the distance between the
そして、マイクロコンピュータ121は、その読み出した距離識別関数および受信信号強度RSSIに基づいて、後述する方法によって、基地局1と無線装置(無線装置21〜30のいずれか)との間の距離を識別し、その識別した識別距離を検出する。
Then, the
更に、マイクロコンピュータ121は、基地局1と無線装置(無線装置21〜30のいずれか)との間の各距離に対応付けられた距離識別関数に基づいて、後述する方法によって、無線装置(無線装置21〜30のいずれか)が基地局1に近い度合いを識別する基地局識別関数を演算する。
Further, the
そして、マイクロコンピュータ121は、無線装置(無線装置21〜30のいずれか)のアドレス、無線装置(無線装置21〜30のいずれか)から応答信号(FHSパケット)を受信したときの受信信号強度RSSI、基地局1と無線装置(無線装置21〜30のいずれか)との間の識別距離および基地局識別関数を有線ケーブル(図示せず)を介してサーバ40へ送信する。
The
記憶装置122は、各無線装置21〜30のアドレスと、受信信号強度RSSIとを対応付けて記憶する。
The
また、記憶装置122は、基地局1と無線装置(無線装置21〜30のいずれか)との間の各距離に対応付けて距離識別関数を記憶する。
In addition, the
なお、図1に示す基地局2〜16および無線装置21〜30の各々は、図2に示す基地局1と同じ構成からなる。
Each of
図3は、図1に示すサーバ40の構成を示す概略ブロック図である。図3を参照して、サーバ40は、受信ユニット41と、記憶装置42と、処理ユニット43と、表示ユニット44とを含む。
FIG. 3 is a schematic block diagram showing the configuration of the
受信ユニット41は、無線装置のアドレス、受信信号強度、識別距離および基地局識別関数からなるデータと、各基地局1〜16のアドレスとを含むパケットPKT=[Addm/無線装置のアドレス/受信信号強度/識別距離/基地局識別関数](m=1〜16)を有線ケーブル(図示せず)を介して受信する。
The
そして、受信ユニット41は、パケットPKTからアドレスAddmと、無線装置のアドレス、受信信号強度、識別距離および基地局識別関数とを取り出し、その取り出したアドレスAddm、無線装置のアドレス、受信信号強度、識別距離および基地局識別関数を相互に対応付けて記憶装置42に記憶する。
Then, the receiving
記憶装置42は、アドレスAddm、無線装置のアドレス、受信信号強度、識別距離および基地局識別関数を相互に対応付けて記憶する。
The
また、記憶装置42は、病院の部屋R1と基地局1〜4のアドレスAdd1〜Add4とを相互に対応付けて記憶し、病院の部屋R2と基地局5〜8のアドレスAdd5〜Add8とを相互に対応付けて記憶し、病院の部屋R3と基地局9〜12のアドレスAdd9〜Add12とを相互に対応付けて記憶し、病院の部屋R4と基地局13〜16のアドレスAdd13〜Add16とを相互に対応付けて記憶する。
The
更に、記憶装置42は、処理ユニット43による処理結果を記憶する。
Further, the
処理ユニット43は、アドレスAddm、無線装置のアドレス、受信信号強度、識別距離および基地局識別関数を記憶装置42から読み出し、その読み出したアドレスAddm、無線装置のアドレス、受信信号強度、識別距離および基地局識別関数に基づいて、後述する方法によって、各無線装置21〜30が病院のどの部屋のどの位置に存在するかを定期的に判定する。そして、処理ユニット43は、その判定結果を表示ユニット44へ出力する。
The
表示ユニット44は、処理ユニット43による処理結果を表示する。
The
図4は、距離識別関数を求める方法を説明するための図である。図4を参照して、基地局1は、例えば、部屋R1内に設置される。そして、1つの無線装置(無線装置21〜30のいずれか)が位置P11に配置される。位置P11は、基地局1から1mだけ離れた位置である。
FIG. 4 is a diagram for explaining a method for obtaining a distance discrimination function. With reference to FIG. 4, the
位置P11に設置された無線装置は、無指向性アンテナを用いて基地局1へ複数のFHSパケットを順次送信する。そして、基地局1は、複数のFHSパケットを順次受信したときの複数の受信信号強度RSSIを順次検出する。その後、基地局1は、その検出した複数の受信信号強度RSSIの分布をガウス分布として検出する。
The radio apparatus installed at the position P11 sequentially transmits a plurality of FHS packets to the
引き続いて、無線装置は、位置P21に設置される。位置P21は、基地局1から3mだけ離れた位置である。
Subsequently, the wireless device is installed at the position P21. The position P21 is a position away from the
位置P21に設置された無線装置は、同様にして、無指向性アンテナを用いて基地局1へ複数のFHSパケットを順次送信する。そして、基地局1は、複数のFHSパケットを順次受信したときの複数の受信信号強度RSSIを順次検出する。その後、基地局1は、その検出した複数の受信信号強度RSSIの分布をガウス分布として検出する。
Similarly, the wireless device installed at the position P21 sequentially transmits a plurality of FHS packets to the
引き続いて、無線装置は、位置P31に設置される。位置P31は、基地局1から6mだけ離れた位置である。位置P31に設置された無線装置は、同様にして、無指向性アンテナを用いて基地局1へ複数のFHSパケットを順次送信する。そして、基地局1は、複数のFHSパケットを順次受信したときの複数の受信信号強度RSSIを順次検出する。その後、基地局1は、その検出した複数の受信信号強度RSSIの分布をガウス分布として検出する。
Subsequently, the wireless device is installed at the position P31. The position P31 is a position away from the
このように、基地局1の正面方向において基地局1から1m、3mおよび6mだけ離れた位置P11,P21,P31に無線装置を設置し、無線装置から基地局1へ複数のFHSパケットを送信したときのFHSパケットの複数の受信信号強度RSSIを検出し、その検出した複数の受信信号強度RSSIの分布を検出する。
In this way, wireless devices are installed at positions P11, P21, and P31 that are separated by 1m, 3m, and 6m from the
図5は、受信信号強度の実測結果を示す図である。また、図6は、ガウス分布の概念図である。図5を参照して、基地局1と無線装置との距離が1mである場合、受信信号強度RSSIは、約−70dBm〜−57dBmの範囲に分布する。そして、実測された受信信号強度RSSIの個数は、227個である。
FIG. 5 is a diagram showing the actual measurement result of the received signal strength. FIG. 6 is a conceptual diagram of a Gaussian distribution. Referring to FIG. 5, when the distance between
また、基地局1と無線装置との距離が3mである場合、受信信号強度RSSIは、約−75dBm〜−62dBmの範囲に分布する。そして、実測された受信信号強度RSSIの個数は、219個である。
Further, when the distance between the
更に、基地局1と無線装置との距離が6mである場合、受信信号強度RSSIは、約−90dBm〜−65dBmの範囲に分布する。そして、実測された受信信号強度RSSIの個数は、246個である。
Furthermore, when the distance between the
その結果、基地局1と無線装置との距離が1mである場合、受信信号強度RSSIの分布DB1が得られ、基地局1と無線装置との距離が3mである場合、受信信号強度RSSIの分布DB2が得られ、基地局1と無線装置との距離が6mである場合、受信信号強度RSSIの分布DB3が得られる。
As a result, when the distance between the
そして、各分布DB1〜DB3において、平均μおよび分散σ2を演算し、基地局1と無線装置との距離1m,3m,6mに対してガウス分布を演算する。
Then, in each of the distributions DB1 to DB3, the average μ and the variance σ 2 are calculated, and the Gaussian distribution is calculated for the
その結果、ガウス分布GD1〜GD3がそれぞれ分布DB1〜DB3から得られる。ガウス分布GD1〜GD3は、それぞれ、平均μ1〜μ3を有する。 As a result, Gaussian distributions GD1 to GD3 are obtained from the distributions DB1 to DB3, respectively. The Gaussian distributions GD1 to GD3 have averages μ1 to μ3, respectively.
そして、ガウス分布GD1は、各受信信号強度RSSIに対応する基地局1と無線装置との距離が1mである確からしさ(=確率)を表す。同様に、ガウス分布GD2は、各受信信号強度RSSIに対応する基地局1と無線装置との距離が3mである確からしさ(=確率)を表し、ガウス分布GD3は、各受信信号強度RSSIに対応する基地局1と無線装置との距離が6mである確からしさ(=確率)を表す。
The Gaussian distribution GD1 represents the probability (= probability) that the distance between the
従って、ガウス分布GD1〜GD3は、基地局1と無線装置との距離を識別する距離識別関数である。
Accordingly, the Gaussian distributions GD1 to GD3 are distance identification functions for identifying the distance between the
上述した方法によって、ガウス分布GD1〜GD3が予め演算され、その演算されたガウス分布GD1〜GD3からなる距離識別関数P1(x|μ,σ2)〜P3(x|μ,σ2)は、それぞれ、1m,3m,6mの距離に対応付けられて基地局1の記憶装置122に予め格納されている。ここで、xは、確率変数である。
The Gaussian distributions GD1 to GD3 are calculated in advance by the method described above, and the distance discriminating functions P1 (x | μ, σ 2 ) to P3 (x | μ, σ 2 ) composed of the calculated Gaussian distributions GD1 to GD3 are Respectively stored in the
距離識別関数P1(x|μ,σ2)〜P3(x|μ,σ2)は、それぞれ、式(1)〜(3)によって表される。 The distance discriminating functions P1 (x | μ, σ 2 ) to P3 (x | μ, σ 2 ) are expressed by the equations (1) to (3), respectively.
再び、図4を参照して、上記においては、基地局1の正面方向における位置P11,P21,P31に無線装置を設置して基地局1における受信信号強度RSSIの分布を検出すると説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、位置P11〜P15,P21〜P25,P31〜P35に無線装置を設置して基地局1における受信信号強度RSSIの分布を検出し、その検出した受信信号強度RSSIの分布に基づいて距離識別関数P1(x|μ,σ2)〜P3(x|μ,σ2)を上述した方法によって算出するようにしてもよい。
Referring to FIG. 4 again, in the above description, it has been described that the wireless device is installed at the positions P11, P21, and P31 in the front direction of the
図7は、各種の分布の概念図である。また、上記においては、受信信号強度RSSIの分布をガウス分布として検出すると説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、受信信号強度RSSIの分布を三角分布(図7の(a)参照)、一様分布(図7の(b)参照)、多項分布(図7の(c)参照)および多峰分布(図7の(d)参照)のいずれかとして検出してもよく、一般的には、確率分布としての条件を満たす関数f(x)であれば、どのような分布を用いてもよい。ここで、確率分布としての条件は、f(x)≧0であり、かつ、f(x)をx=−∞〜+∞の範囲で積分したとき、その積分値が“1”になることである。 FIG. 7 is a conceptual diagram of various distributions. In the above description, the distribution of the received signal strength RSSI is detected as a Gaussian distribution. However, in the embodiment of the present invention, the distribution of the received signal strength RSSI is not limited to the triangular distribution ((( a)), uniform distribution (see (b) of FIG. 7), multinomial distribution (see (c) of FIG. 7), and multimodal distribution (see (d) of FIG. 7). In general, any distribution may be used as long as the function f (x) satisfies the condition as a probability distribution. Here, the condition as the probability distribution is f (x) ≧ 0, and when f (x) is integrated in the range of x = −∞ to + ∞, the integrated value becomes “1”. It is.
なお、基地局1を部屋R1の1つの壁の略中央部に設置して各距離に対して距離識別関数P1(x|μ,σ2)〜P3(x|μ,σ2)を演算すると説明したが、実際には、基地局1を図1に示す部屋R1内における基地局1の設置位置に設置して各距離に対して距離識別関数P1(x|μ,σ2)〜P3(x|μ,σ2)を演算する。基地局2〜16についても同様である。
When the
従って、基地局1〜16の記憶装置122に記憶された距離識別関数P1(x|μ,σ2)〜P3(x|μ,σ2)は、相互に異なる。
Accordingly, the distance discrimination functions P1 (x | μ, σ 2 ) to P3 (x | μ, σ 2 ) stored in the
各基地局1〜16と各無線装置21〜30との距離を識別する方法について説明する。図8は、応答信号(=FHSパケット)の受信タイミングを示す図である。なお、図8においては、基地局m(m=1〜16)の期間t(m)に無線装置s(s=21〜30)からq(qは正の整数)番目に受信したFHSパケットの受信信号強度RSSIをxt(m),q(s)とする。 A method for identifying the distance between each base station 1-16 and each wireless device 21-30 will be described. FIG. 8 is a diagram illustrating the reception timing of the response signal (= FHS packet). In FIG. 8, the FHS packet received qth (q is a positive integer) th from the wireless device s (s = 21-30) in the period t (m) of the base station m (m = 1-16). The received signal strength RSSI is assumed to be xt (m), q (s) .
また、Inquery Intervalは、例えば、5120msに設定され、Inquery Lengthは、例えば、2560msに設定される。 Also, the inquiry interval is set to 5120 ms, for example, and the inquiry length is set to 2560 ms, for example.
図8を参照して、基地局1は、期間1(1)のInquery Lengthにおいて、1番目の問い合わせ信号(IQパケット)をブロードキャストする。そして、基地局1は、無線装置21から1番目のFHSパケットを受信し、1番目の受信信号強度x1(1),1(21)を検出するとともに、無線装置22から1番目のFHSパケットを受信し、1番目の受信信号強度x1(1),1(22)を検出する。
Referring to FIG. 8,
その後、基地局1は、期間1(1)のInquery Lengthにおいて、2番目の問い合わせ信号(IQパケット)をブロードキャストする。そして、基地局1は、無線装置21から2番目のFHSパケットを受信し、2番目の受信信号強度x1(1),2(21)を検出し、無線装置23から1番目のFHSパケットを受信し、1番目の受信信号強度x1(1),1(23)を検出し、無線装置22から2番目のFHSパケットを受信し、2番目の受信信号強度x1(1),2(22)を検出する。
Thereafter, the
更に、その後、基地局1は、期間2(1)のInquery Lengthにおいて、同様にして、無線装置21〜23から受信信号強度x2(1),1(21),x2(1),1(22),x2(1),2(21),x2(1),1(23),x2(1),2(22)を検出する(図8の(a)参照)。
Further, thereafter, the
また、基地局2も、基地局1と同様にして、期間1(2)のInquery Lengthにおいて、受信信号強度x1(2),1(21),x1(2),1(22),x1(2),2(21),x1(2),1(23),x1(2),2(22)を検出し、期間2(2)のInquery Lengthにおいて、受信信号強度x2(2),1(21),x2(2),1(22),x2(2),2(21),x2(2),1(23),x2(2),2(22)を検出する(図8の(b)参照)。
Similarly to the
そうすると、基地局1のマイクロコンピュータ121は、期間1(1)のInquery Lengthにおいて、受信信号強度x1(1),1(21),x1(1),1(22),x1(1),2(21),x1(1),1(23),x1(1),2(22)を期間1(1)に対応付けて記憶装置122に記憶する。また、基地局1のマイクロコンピュータ121は、期間2(1)のInquery Lengthにおいて、受信信号強度x1(2),1(21),x1(2),1(22),x1(2),2(21),x1(2),1(23),x1(2),2(22)を期間2(1)に対応付けて記憶装置122に記憶する。
Then, the
更に、基地局2のマイクロコンピュータ121は、期間1(2)のInquery Lengthにおいて、受信信号強度x1(2),1(21),x1(2),1(22),x1(2),2(21),x1(2),1(23),x1(2),2(22)を期間1(2)に対応付けて記憶装置122に記憶する。更に、基地局2のマイクロコンピュータ121は、期間2(2)のInquery Lengthにおいて、受信信号強度x2(2),1(21),x2(2),1(22),x2(2),2(21),x2(2),1(23),x2(2),2(22)を期間2(2)に対応付けて記憶装置122に記憶する。
Further, the
なお、基地局1における期間1(1),2(1),・・・は、基地局1における期間1(2),2(2),・・・と非同期である。
Note that the
図9は、各基地局1〜16と各無線装置21〜30との距離を識別する方法を説明するための図である。
FIG. 9 is a diagram for explaining a method for identifying the distances between the
基地局1のマイクロコンピュータ121は、期間1(1)のInquery Lengthの後の期間において、無線装置21との間の距離を識別する場合、1m:距離識別関数P1(x|μ,σ2)、3m:距離識別関数P2(x|μ,σ2)、6m:P3(x|μ,σ2)および1(1):x1(1),1(21),x1(1),2(21)を記憶装置122から読み出す。
When the
基地局mが1つの期間t(m)において無線装置sから受信したFHSパケットに基づいて検出したQ(s)個の受信信号強度xt(m),1(s),xt(m),2(s),・・・,xt(m),Q(s),の平均値(s)xt(m)は、次式によって表される。 Base station m has detected on the basis of the FHS packet received from the wireless device s in one period t (m) Q (s) number of received signal strength x t (m), 1 ( s), x t (m) , 2 (s) 2 ,..., X t (m), Q (s) 1 , the average value (s) x t (m) is expressed by the following equation.
基地局1のマイクロコンピュータ121は、受信信号強度x1(1),1(21),x1(1),2(21)を読み出すと、受信信号強度x1(1),1(21),x1(1),2(21)の平均値(21)x1(1)を式(4)によって演算する。
When the
そうすると、基地局1のマイクロコンピュータ121は、平均値(21)x1(1)を距離識別関数P1(x|μ,σ2)〜P3(x|μ,σ2)の確率変数として用いる。そして、基地局1のマイクロコンピュータ121は、距離識別関数P1(x|μ,σ2)(=GD1)を参照して、平均値(21)x1(1)に対応する確率値P1_(21)を算出する。より具体的には、基地局1のマイクロコンピュータ121は、平均値(21)x1(1)を式(1)のxに代入して確率値P1_(21)を算出する。
Then, the
また、基地局1のマイクロコンピュータ121は、距離識別関数P2(x|μ,σ2)(=GD2)を参照して、同じ方法によって、平均値(21)x1(1)に対応する確率値P2_(21)を算出する。
Further, the
更に、基地局1のマイクロコンピュータ121は、距離識別関数P3(x|μ,σ2)(=GD3)を参照して、同じ方法によって、平均値(21)x1(1)に対応する確率値P3_(21)=0を算出する。
Further, the
そして、確率値P1_(21)は、確率値P2_(21),P3_(21)よりも大きいので、基地局1のマイクロコンピュータ121は、確率値P1_(21)〜P3_(21)のうち、最大の確率値P1_(21)を検出する。
And since the probability value P1_ (21) is larger than the probability values P2_ (21) and P3_ (21), the
そうすると、基地局1のマイクロコンピュータ121は、最大の確率値P1_(21)が得られた距離識別関数P1(x|μ,σ2)に対応する距離(=1m)を基地局1と無線装置21との間の距離として識別する。そして、基地局1のマイクロコンピュータ121は、1mの距離を基地局1と無線装置21との間の識別距離として検出する。
Then, the
なお、確率値P1_(21)〜P3_(21)の各々は、受信信号強度(21)x1(1)の分布の度合いを表すので、基地局1のマイクロコンピュータ121が上述した方法によって識別距離を検出することは、基地局1のマイクロコンピュータ121が複数の距離識別関数P1(x|μ,σ2)〜P3(x|μ,σ2)を参照して、検出された受信信号強度(21)x1(1)に対応する受信信号強度の分布の度合いのうち最大の分布の度合いである第1の最大分布度合い(=P1_(21))を検出し、その検出した第1の最大分布度合い(=P1_(21))が得られた距離識別関数P1(x|μ,σ2)に対応する距離(=1m)を基地局1と無線装置21との間の識別距離として検出することに相当する。
Since each of the probability values P1_ (21) to P3_ (21) represents the degree of distribution of the received signal strength (21) x 1 (1) , the
基地局1のマイクロコンピュータ121は、期間1(1)のInquery Lengthの後の期間において、1(1):受信信号強度x1(1),1(22),x1(1),2(22),x1(1),1(23)を記憶手段122から読み出し、その読み出した受信信号強度x1(1),1(22),x1(1),2(22),x1(1),1(23)に基づいて、上述した方法によって、基地局1と無線装置22,23との間の識別距離を検出する。
In the period after the inquiry length of
この場合、無線装置23から受信したFHSパケットの受信信号強度は、1個の受信信号強度x1(1),1(23)であるので、基地局1のマイクロコンピュータ121は、この1個の受信信号強度x1(1),1(23)を式(1)〜(3)のxに代入して確率値P1_(23)〜P3_(23)を演算する。
In this case, since the received signal strength of the FHS packet received from the
更に、基地局1のマイクロコンピュータ121は、期間2(1)のInquery Lengthの後の期間においても、同様にして、基地局1と無線装置21〜23との識別距離を検出する。
Further, the
更に、基地局2のマイクロコンピュータ121は、期間1(2),2(2)のInquery Lengthの後の期間において、基地局1のマイクロコンピュータ121と同じ方法によって、基地局2と無線装置21〜23との識別距離を検出する。
Further, the
更に、基地局3,4の各々において、マイクロコンピュータ121は、基地局1のマイクロコンピュータ121と同じ方法によって、基地局3,4と無線装置21〜23との識別距離を定期的に検出する。
Further, in each of the
更に、基地局5〜8のマイクロコンピュータ121は、基地局1のマイクロコンピュータ121と同じ方法によって、基地局5〜8と無線装置24〜26との識別距離を定期的に検出する。
Further, the
更に、基地局9〜12のマイクロコンピュータ121は、基地局1のマイクロコンピュータ121と同じ方法によって、基地局9〜12と無線装置27,28との識別距離を定期的に検出する。
Further, the
更に、基地局13〜16のマイクロコンピュータ121は、基地局1のマイクロコンピュータ121と同じ方法によって、基地局13〜16と無線装置29,30との識別距離を定期的に検出する。
Further, the
即ち、基地局1〜16のマイクロコンピュータ121は、次式によって識別距離D(x,λ)を演算する。
That is, the
このように、この発明の実施の形態においては、各基地局1〜16のマイクロコンピュータ121は、マルチパス環境において予め実測されたFHSパケットの受信信号強度RSSIの各距離における分布をガウス分布として検出し、その検出したガウス分布からなる距離識別関数を参照して、距離の識別時に検出した受信信号強度に対応する基地局と無線装置との間の距離の確からしさ(=確率)を求め、最大の確からしさ(=確率)が得られる距離識別関数に対応する距離を基地局と無線装置との間の識別距離として検出する。
As described above, in the embodiment of the present invention, the
その結果、識別距離の識別時に検出された受信信号強度と、予め実測された受信信号強度の分布の度合いが最大になる受信信号強度とのずれの程度が大きくなるに従って、ガウス分布(=距離識別関数)に対応する距離に対する確からしさは、小さくなる。一方、識別距離の識別時に検出された受信信号強度と、予め実測された受信信号強度の分布の度合いが最大になる受信信号強度とのずれの程度が小さくなるに従って、ガウス分布(=距離識別関数)に対応する距離に対する確からしさは、大きくなる。 As a result, the Gaussian distribution (= distance identification) increases as the degree of deviation between the received signal strength detected at the time of identifying the identification distance and the received signal strength at which the degree of distribution of the received signal strength measured in advance is maximized. The probability with respect to the distance corresponding to the function) is reduced. On the other hand, as the degree of deviation between the received signal strength detected at the time of identifying the identification distance and the received signal strength at which the distribution of the received signal strength measured in advance is maximized, the Gaussian distribution (= distance discriminant function) The probability for the distance corresponding to) increases.
従って、マルチパス環境下において検出された受信信号強度RSSIを用いて各基地局1〜16と各無線装置21〜30との間の距離を検出しても、受信信号強度の揺らぎによる影響を除去して基地局と無線装置との間の距離を正確に検出できる。 Therefore, even if the distance between each base station 1-16 and each radio | wireless apparatus 21-30 is detected using the received signal strength RSSI detected in the multipath environment, the influence by fluctuation of the received signal strength is removed. Thus, the distance between the base station and the wireless device can be accurately detected.
各基地局1〜16のマイクロコンピュータ121は、無線装置21〜30との間の識別距離を検出すると、次の方法によって、基地局1〜16を識別する基地局識別関数を演算する。
When the
図10は、基地局識別関数を求めるときの重みの例を示す図である。また、図11は、基地局識別関数の概念図である。 FIG. 10 is a diagram illustrating an example of weights when obtaining a base station identification function. FIG. 11 is a conceptual diagram of a base station identification function.
図10を参照して、重みwiは、例えば、ガウス分布GD3からガウス分布GD1に向かうに従って直線的に大きくなるように決定される。即ち、重みwiは、基地局と無線装置との間の距離が6m、3mおよび1mと近づくに従って直線的に大きくなる。 Referring to FIG. 10, the weights w i are determined so as to increase linearly from, for example, the Gaussian distribution GD3 toward the Gaussian distribution GD1. That is, the weight w i increases linearly as the distance between the base station and the wireless device approaches 6 m, 3 m, and 1 m.
重みwiが図10に示すように決定されるのは、次の理由による。マルチパスの激しい環境下では、特に、近距離においても、受信信号強度RSSIは、複数回の反射で小さくなる。その場合、受信信号強度RSSIの小さい領域における重みを小さくすることによって、マルチパス成分によって生じる距離の識別の誤差を小さくできるからである。 The reason why the weight w i is determined as shown in FIG. 10 is as follows. In a multipath environment, the received signal strength RSSI decreases with multiple reflections, particularly even at short distances. In this case, the error in distance identification caused by the multipath component can be reduced by reducing the weight in the region where the received signal strength RSSI is small.
そして、基地局識別関数P(x|λ)は、次式によって演算される。 Then, the base station identification function P (x | λ) is calculated by the following equation.
なお、式(6)において、λは、予め異なる距離毎に推定しておいた受信信号強度RSSIのガウス分布のパラメータ(平均μiおよび分散σi 2)と重みwiの集合{μi,σi 2,wi}である。i=1〜Nであり、Nは、距離識別関数の個数である。 In equation (6), λ is a set of parameters (mean μ i and variance σ i 2 ) of the received signal strength RSSI and weights w i estimated for each different distance in advance {μ i , σ i 2 , w i }. i = 1 to N, where N is the number of distance discrimination functions.
図10に示す重みwiを用いて基地局識別関数P(x|λ)を演算すると、図11に示すようになる。 When the base station identification function P (x | λ) is calculated using the weight w i shown in FIG. 10, the result is as shown in FIG.
各基地局1〜16のマイクロコンピュータ121は、記憶装置122から読み出した距離識別関数P1(x|μ,σ2)〜P3(x|μ,σ2)を式(6)に代入して期間t(m)において無線装置sに対する基地局識別関数P((s)xt(m)|λ)を演算する。
The
その後、各基地局1〜16のマイクロコンピュータ121は、期間t(m)−1〜期間t(m)−H+1(Hは正の整数)において演算した基地局識別関数P((s)xt(m)−1|λ)〜P((s)xt(m)−H+1|λ)を記憶装置122から読み出し、基地局識別関数P((s)xt(m)|λ)〜P((s)xt(m)−H+1|λ)を次式に代入して基地局識別関数/P((s)xt(m)|λ)を演算する。
Thereafter, the
なお、式(7)におけるHは、無線装置21〜30の各部屋R1〜R4における滞在を確認したい時間間隔を考慮して決定される。そして、Hは、例えば、無線装置21〜30の各部屋R1〜R4における滞在を確認したい時間間隔を30sとした場合、30000÷5120≒6に設定される。
Note that H in Expression (7) is determined in consideration of a time interval in which it is desired to confirm stays in the rooms R1 to R4 of the
基地局1〜16のマイクロコンピュータ121は、識別距離D((s)xt(m),λ)を検出し、基地局識別関数/P((s)xt(m)|λ)を演算すると、期間t(m)、無線装置sのアドレスAdds、受信信号強度(s)xt(m)、識別距離D((s)xt(m),λ)および基地局識別関数/P((s)xt(m)|λ)mからなるデータと、基地局mのアドレスAddmとを含むパケットPKT=[Addm|t(m)|Adds|(s)xt(m)|D((s)xt(m),λ)|/P((s)xt(m)|λ)m]を生成する。そして、基地局1〜16のマイクロコンピュータ121は、パケットPKT=[Addm|t(m)|Adds|(s)xt(m)|D((s)xt(m),λ)|/P((s)xt(m)|λ)m]を有線ケーブル(図示せず)を介してサーバ40へ送信する。
The
図12は、受信バッファの構成図である。図12を参照して、受信バッファRBFは、記憶装置42に設けられ、受信バッファRBF1〜RBF4からなる。受信バッファRBF1は、部屋R1に属する基地局1〜4の受信バッファであり、受信バッファRBF2は、部屋R2に属する基地局5〜8の受信バッファであり、受信バッファRBF3は、部屋R3に属する基地局9〜12の受信バッファであり、受信バッファRBF4は、部屋R4に属する基地局13〜16の受信バッファである。
FIG. 12 is a configuration diagram of the reception buffer. Referring to FIG. 12, reception buffer RBF is provided in
受信バッファRBF1は、基地局1〜4から受信したデータを記憶し、受信バッファRBF2は、基地局5〜8から受信したデータを記憶し、受信バッファRBF3は、基地局9〜12から受信したデータを記憶し、受信バッファRBF4は、基地局13〜16から受信したデータを記憶する。
The reception buffer RBF1 stores data received from the
図13は、図12に示す受信バッファにおけるデータの記憶形態を示す図である。図13を参照して、受信バッファRBF1は、データ(=t(1)|Adds|(s)xt(1)|D((s)xt(1),λ)|/P((s)xt(1)|λ)1)を基地局1のアドレスAdd1に対応付けて記憶し、データ(=t(2)|Adds|(s)xt(2)|D((s)xt(2),λ)|/P((s)xt(2)|λ)2)を基地局2のアドレスAdd2に対応付けて記憶し、データ(=t(3)|Adds|(s)xt(3)|D((s)xt(3),λ)|/P((s)xt(3)|λ)3)を基地局3のアドレスAdd3に対応付けて記憶し、データ(=t(4)|Adds|(s)xt(4)|D((s)xt(4),λ)|/P((s)xt(4)|λ)4)を基地局4のアドレスAdd4に対応付けて記憶する。
FIG. 13 is a diagram showing a data storage form in the reception buffer shown in FIG. Referring to FIG. 13, the reception buffer RBF1 receives data (= t (1) | Adds | (s) xt (1) | D ( (s) xt (1) , λ) | / P ( (s ) X t (1) | λ) 1) is stored in association with the address Add1 of the
受信バッファRBF2は、基地局5〜8から送信されたデータを受信バッファRBF1と同じ形態で記憶する。また、受信バッファRBF3は、基地局9〜12から送信されたデータを受信バッファRBF1と同じ形態で記憶する。更に、受信バッファRBF4は、基地局13〜16から送信されたデータを受信バッファRBF1と同じ形態で記憶する。
The reception buffer RBF2 stores the data transmitted from the
サーバ40の受信ユニット41は、パケットPKT=[Add1|t(1)|Adds|(s)xt(1)|D((s)xt(1),λ)|/P((s)xt(1)|λ)1]を基地局1から受信し、その受信したパケットPKT=[Add1|t(1)|Adds|(s)xt(1)|D((s)xt(1),λ)|/P((s)xt(1)|λ)1]からAdd1|t(1)|Adds|(s)xt(1)|D((s)xt(1),λ)|/P((s)xt(1)|λ)1を検出する。そして、サーバ40の受信ユニット41は、アドレスAdd1にt(1)|Adds|(s)xt(1)|D((s)xt(1),λ)|/P((s)xt(1)|λ)1を対応付けて記憶装置42の受信バッファRBF1に格納する。
The receiving
サーバ40の受信ユニット41は、他の基地局2〜16からデータを受信し、その受信したデータを受信バッファRFB1〜RBF4のいずれかに格納する。
The receiving
サーバ40の処理ユニット43は、基地局1〜16と部屋R1〜R4との対応関係を記憶装置42から読み出し、基地局1〜4、基地局5〜8、基地局9〜12、および基地局13〜16がそれぞれ部屋R1〜R4内に設置されていることを検出する。
The
各無線装置21〜30がどの部屋に滞在しているかを識別する確率を決定する部屋識別関数P(x|λ,v)は、次式によって決定される。
The room identification function P (x | λ, v) that determines the probability of identifying which room each
なお、式(8)において、vmは、各基地局mに対する重みであり、nは、各部屋R1〜R4内に設置された基地局の個数である。 In Expression (8), v m is a weight for each base station m, n is the number of base stations installed in each room R1 to R4.
ここで、重みvmは、次のように設定される。部屋の識別に大きなノイズを与える要因となる基地局に対する重みvmを下げる。例えば、廊下を介して電波が届く恐れのある廊下近くの基地局の重み、周辺から電波ノイズが発生する付近に設置された基地局の重み、および隣の部屋の影響が無視できない基地局の重みは、小さく設定され、それ以外の基地局の重みを大きく設定される。 Here, the weight v m is set as follows. The weight v m for the base station, which causes a large noise in room identification, is lowered. For example, the weight of a base station near the corridor where radio waves may reach through the corridor, the weight of a base station installed in the vicinity where radio noise is generated from the surroundings, and the weight of a base station where the influence of the adjacent room cannot be ignored Is set small, and the weights of other base stations are set large.
サーバ40の処理ユニット43は、部屋R1内に設置された基地局1〜4の基地局識別関数/P((s)xt(1)|λ)1〜/P((s)xt(4)|λ)を部屋R1に所属する基地局1〜4の受信バッファRBF1から読み出す。そして、サーバ40の処理ユニット43は、その読み出した基地局識別関数/P((s)xt(1)|λ)1〜/P((s)xt(4)|λ)を式(8)に代入して部屋識別関数P(x|λ,v)R1を演算する。
The
また、サーバ40の処理ユニット43は、部屋R2内に設置された基地局5〜8の基地局識別関数/P((s)xt(5)|λ)1〜/P((s)xt(8)|λ)を部屋R2に所属する基地局5〜8の受信バッファRBF2から読み出す。そして、サーバ40の処理ユニット43は、その読み出した基地局識別関数/P((s)xt(5)|λ)1〜/P((s)xt(8)|λ)を式(8)に代入して部屋識別関数P(x|λ,v)R2を演算する。
In addition, the
更に、サーバ40の処理ユニット43は、部屋R3内に設置された基地局9〜12の基地局識別関数/P((s)xt(9)|λ)1〜/P((s)xt(12)|λ)を部屋R3に所属する基地局9〜12の受信バッファRBF3から読み出す。そして、サーバ40の処理ユニット43は、その読み出した基地局識別関数/P((s)xt(9)|λ)1〜/P((s)xt(12)|λ)を式(8)に代入して部屋識別関数P(x|λ,v)R3を演算する。
Further, the
更に、サーバ40の処理ユニット43は、部屋R4内に設置された基地局13〜16の基地局識別関数/P((s)xt(13)|λ)1〜/P((s)xt(16)|λ)を部屋R4に所属する基地局13〜16の受信バッファRBF4から読み出す。そして、サーバ40の処理ユニット43は、その読み出した基地局識別関数/P((s)xt(13)|λ)1〜/P((s)xt(16)|λ)を式(8)に代入して部屋識別関数P(x|λ,v)R4を演算する。
Further, the
そして、サーバ40の処理ユニット43は、部屋R1内に設置された基地局1〜4のアドレスAdd1〜Add4に対応付けられたデータDATA1〜4中に存在する無線装置21〜23のデータ(受信信号強度(21)xt(1)〜(21)xt(4),(22)xt(1)〜(22)xt(4),(23)xt(1)〜(23)xt(4))を検出する。
Then, the
そうすると、サーバ40の処理ユニット43は、受信信号強度(21)xt(1)〜(21)xt(4)を部屋識別関数P(x|λ,v)R1に代入して部屋識別確率P(x|λ,v)R1_(21)を演算する。
Then, the
また、サーバ40の処理ユニット43は、受信信号強度(21)xt(1)〜(21)xt(4)を部屋識別関数P(x|λ,v)R2に代入して部屋識別確率P(x|λ,v)R2_(21)を演算する。
Further, the
更に、サーバ40の処理ユニット43は、受信信号強度(21)xt(1)〜(21)xt(4)を部屋識別関数P(x|λ,v)R3に代入して部屋識別確率P(x|λ,v)R3_(21)を演算する。
Further, the
更に、サーバ40の処理ユニット43は、受信信号強度(21)xt(1)〜(21)xt(4)を部屋識別関数P(x|λ,v)R4に代入して部屋識別確率P(x|λ,v)R4_(21)を演算する。
Further, the
そうすると、サーバ40の処理ユニット43は、部屋識別確率P(x|λ,v)R1_(21)〜P(x|λ,v)R4_(21)から最大の部屋識別確率P(x|λ,v)R1_(21)を検出する。そして、サーバ40の処理ユニット43は、最大の部屋識別確率P(x|λ,v)R1_(21)が部屋R1における滞在確率を示す部屋識別関数P(x|λ,v)R1から得られたので、無線装置21が部屋R1に存在することを検出する。
Then, the
なお、サーバ40の処理ユニット43が複数の部屋識別確率P(x|λ,v)R1_(21)〜P(x|λ,v)R4_(21)から最大の部屋識別確率P(x|λ,v)R1_(21)を検出することは、サーバ40が基地局1〜16から受信した受信信号強度に対応する複数の分布の度合いのうち最大の分布の度合いである第2の最大分布度合いを検出することに相当する。
Note that the
1つの受信信号強度(s)xt(m)を複数の部屋識別関数P(x|λ,v)R1〜P(x|λ,v)R4に代入して演算した複数の確率は、1つの受信信号強度(s)xt(m)に対応する複数の部屋識別関数P(x|λ,v)R1〜P(x|λ,v)R4における受信信号強度(s)xt(m)の複数の分布の度合いであるからである。 A plurality of probabilities calculated by substituting one received signal strength (s) x t (m) into a plurality of room identification functions P (x | λ, v) R1 to P (x | λ, v) R4 is 1 Received signal strengths (s) x t (m) in a plurality of room discrimination functions P (x | λ, v) R1 to P (x | λ, v) R4 corresponding to two received signal strengths (s) xt (m ) This is because of a plurality of distribution degrees.
また、サーバ40の処理ユニット43は、受信信号強度(22)xt(1)〜(22)xt(4)および部屋識別関数P(x|λ,v)R1〜P(x|λ,v)R4に基づいて、上述した方法によって、無線装置22が部屋R1に存在することを検出する。
The
更に、サーバ40の処理ユニット43は、受信信号強度(23)xt(1)〜(23)xt(4)および部屋識別関数P(x|λ,v)R1〜P(x|λ,v)R4に基づいて、上述した方法によって、無線装置23が部屋R1に存在することを検出する。
Further, the
そして、サーバ40の処理ユニット43は、上述した方法によって、基地局5〜8が部屋R2内に存在することを検出し、基地局9〜12が部屋R3内に存在することを検出し、基地局13〜16が部屋R4内に存在することを検出する。
Then, the
サーバ40の処理ユニット43は、基地局1〜4が部屋R1内に存在することを検出すると、部屋R1内に設置された基地局1〜4に対応付けられたデータDATA1〜4=[Add1:t(1)|Adds|(s)xt(1)|D((s)xt(1),λ)|/P((s)xt(1)|λ)1,Add2:t(2)|Adds|(s)xt(2)|D((s)xt(2),λ)|/P((s)xt(2)|λ)2,Add3:t(3)|Adds|(s)xt(3)|D((s)xt(3),λ)|/P((s)xt(3)|λ)3,Add4:t(4)|Adds|(s)xt(4)|D((s)xt(4),λ)|/P((s)xt(4)|λ)4]を受信バッファRBF1から読み出す。
When the
そして、サーバ40の処理ユニット41は、その読み出したデータDATA1〜4中に無線装置21〜23のデータ(受信信号強度)が存在するか否かを判定する。
Then, the
無線装置21のデータ(受信信号強度)がデータDATA1〜4中に存在する場合、サーバ40の処理ユニット43は、Add1:t(1)|Add21|(21)xt(1)|D((21)xt(1),λ)|/P((21)xt(1)|λ)1,Add2:t(2)|Add21|(21)xt(2)|D((21)xt(2),λ)|/P((21)xt(2)|λ)2,Add3:t(3)|Add21|(21)xt(3)|D((21)xt(3),λ)|/P((21)xt(3)|λ)3,Add4:t(4)|Add21|(21)xt(4)|D((21)xt(4),λ)|/P((21)xt(4)|λ)4をデータDATA1〜4から検出する。
When the data (received signal strength) of the
そして、サーバ40の処理ユニット43は、基地局1において検出された受信信号強度(21)xt(1)を基地局識別関数/P((21)xt(1)|λ)1の確率変数(s)xt(m)に代入して基地局1の基地局識別確率/P1_(21)を演算する。
Then, the
また、サーバ40の処理ユニット43は、基地局2において検出された受信信号強度(21)xt(2)と、基地局2の基地局識別関数/P((21)xt(2)|λ)2とに基づいて、同様にして、基地局2の基地局識別確率/P2_(21)を演算する。
Also, the
更に、サーバ40の処理ユニット43は、基地局3において検出された受信信号強度(21)xt(3)と、基地局3の基地局識別関数/P((21)xt(3)|λ)3とに基づいて、同様にして、基地局3の基地局識別確率/P3_(21)を演算する。
Further, the
更に、サーバ40の処理ユニット43は、基地局4において検出された受信信号強度(21)xt(4)と、基地局4の基地局識別関数/P((21)xt(4)|λ)4とに基づいて、同様にして、基地局4の基地局識別確率/P4_(21)を演算する。
Further, the
そうすると、サーバ40の処理ユニット43は、基地局識別確率/P1_(21)〜/P4_(21)のうち、最大の基地局識別確率を検出する。例えば、基地局識別確率P2_(21)が最大である場合、サーバ40の処理ユニット43は、基地局識別確率/P1_(21)〜/P4_(21)から最大の基地局識別確率P2_(21)を検出する。
Then, the
そして、サーバ40の処理ユニット43は、最大の基地局識別確率P2_(21)が得られた基地局識別関数/P((21)xt(2)|λ)2を演算した基地局2を無線装置21が最も近い基地局として検出する。
Then, the
なお、サーバ40の処理ユニット43が複数の基地局識別確率/P1_(21)〜/P4_(21)から最大の基地局識別確率P2_(21)を検出することは、1つの無線装置(例えば、無線装置21)から送信された電波(=応答信号)を複数の基地局1〜4によって受信したときの複数の受信信号強度(21)xt(1)〜(21)xt(4)に対応する複数の分布の度合いのうち最大の分布の度合いである第3の最大分布度合いを検出することに相当する。
Note that the
複数の受信信号強度(21)xt(1)〜(21)xt(4)をそれぞれ複数の基地局識別関数/P((21)xt(1)|λ)1〜/P((21)xt(4)|λ)4に代入して演算した複数の確率の各々は、1つの受信信号強度(=受信信号強度(21)xt(1)〜(21)xt(4)のいずれか)に対応する1つの基地局識別関数(=基地局識別関数/P((21)xt(1)|λ)1〜/P((21)xt(4)|λ)4のいずれか)における1つの受信信号強度の分布の度合いであるからである。 A plurality of received signal strengths (21) xt (1) to (21) xt (4) are respectively converted into a plurality of base station identification functions / P ( (21) xt (1) | λ) 1 to / P ( ( 21) x t (4) | λ) Each of a plurality of probabilities calculated by substituting for 4 is one received signal strength (= received signal strength (21) x t (1) to (21) x t (4 ). ) ) Corresponding to one base station identification function (= base station identification function / P ( (21) xt (1) | λ) 1- / P ( (21) xt (4) | λ) This is because it is the degree of distribution of one received signal intensity in any one of 4).
サーバ40の処理ユニット43は、他の無線装置22,23についても、上述した方法によって、無線装置22,23が最も近い基地局を検出する。
The
引き続いて、サーバ40の処理ユニット43は、部屋R2内に設置された基地局5〜8に対応付けられたデータDATA5〜8を受信バッファRBF2から読み出し、その読み出したデータDATA5〜8中に無線装置24〜26のデータ(受信信号強度)が存在することを検出する。
Subsequently, the
そして、サーバ40の処理ユニット43は、無線装置24のデータ(受信信号強度)を含むAdd5:t(5)|Add24|(24)xt(5)|D((24)xt(5),λ)|/P((24)xt(5)|λ)5,Add6:t(6)|Add24|(24)xt(6)|D((24)xt(6),λ)|/P((24)xt(6)|λ)6,Add7:t(7)|Add24|(24)xt(7)|D((24)xt(7),λ)|/P((24)xt(7)|λ)7,Add8:t(8)|Add24|(24)xt(8)|D((24)xt(8),λ)|/P((24)xt(8)|λ)8をデータDATA5〜8中から検出する。
Then, the
その後、サーバ40の処理ユニット43は、上述した方法によって、無線装置24が最も近い基地局5を検出する。
Thereafter, the
また、サーバ40の処理ユニット43は、同様にして、無線装置25,26が最も近い基地局6,7を検出する。
Similarly, the
更に、サーバ40の処理ユニット43は、同様にして、部屋R3内に配置された基地局9〜12、および部屋R4内に配置された基地局13〜16に対応付けられたデータに基づいて、無線装置27,28に最も近い基地局9,12を検出し、無線装置29,30に最も近い基地局14,15を検出する。
Furthermore, the
即ち、サーバ40の処理ユニット43は、次式によって各無線装置21〜30が最も近い基地局B(x,λ)を検出する。
That is, the
なお、式(9)において、nは、部屋ごとの基地局の個数である。 In Equation (9), n is the number of base stations for each room.
サーバ40の処理ユニット43は、上述した方法によって、期間tにおいて、無線装置21が部屋R1内に滞在すること、無線装置21が最も近い基地局が基地局1であること、および無線装置21が基地局1から識別距離D((21)xt(1),λ)の位置に存在することを検出する。
The
また、サーバ40の処理ユニット43は、上述した方法によって、期間tにおいて、無線装置22が部屋R1内に滞在すること、無線装置22が最も近い基地局が基地局2であること、および無線装置22が基地局2から識別距離D((22)xt(2),λ)の位置に存在することを検出する。
Further, the
更に、サーバ40の処理ユニット43は、上述した方法によって、期間tにおいて、無線装置23が部屋R1内に滞在すること、無線装置23が最も近い基地局が基地局4であること、および無線装置23が基地局4から識別距離D((23)xt(4),λ)の位置に存在することを検出する。
Further, the
サーバ40の処理ユニット43は、同様にして、期間tにおける無線装置24〜30の滞在位置を検出する。
Similarly, the
そして、サーバ40の処理ユニット43は、期間tにおける無線装置21〜30の滞在位置を検出すると、その検出した無線装置21〜30の滞在位置を期間tに対応付けて表示ユニット44へ出力する。
And if the
そして、サーバ40の表示ユニット44は、無線装置21〜30の滞在位置を期間tに対応付けて表示する。
Then, the
サーバ40の処理ユニット43は、無線装置21〜30の滞在位置を上述した方法によって定期的に検出し、その検出した無線装置21〜30の滞在位置を各期間に対応付けて表示ユニット44へ出力し、表示ユニット44は、無線装置21〜30の滞在位置を各期間に対応付けて表示する。
The
図14は、基地局における動作を説明するためのフローチャートである。なお、図14においては、基地局1を例として基地局の動作を説明する。
FIG. 14 is a flowchart for explaining the operation in the base station. In FIG. 14, the operation of the base station will be described by taking the
図14を参照して、一連の動作が開始されると、基地局1のマイクロコンピュータ121は、期間tをt=1に設定する(ステップS1)。
Referring to FIG. 14, when a series of operations is started,
そして、基地局1のマイクロコンピュータ121は、期間tにおいて、Inqueryの実行を開始する(ステップS2)。これによって、基地局1は、問い合わせ信号(=IQパケット)をブロードキャストするとともに、応答信号(=FHSパケット)を無線装置sから受信する。
Then, the
その後、基地局1のマイクロコンピュータ121は、無線装置sからの受信信号強度RSSIを受信したか否かを判定する(ステップS3)。
Thereafter, the
ステップS3において、無線装置sからの受信信号強度RSSIを受信したと判定されたとき、基地局1のマイクロコンピュータ121は、無線装置sのアドレスと、受信信号強度RSSIとを対応付けて記憶装置122に記憶する(ステップS4)。
When it is determined in step S3 that the received signal strength RSSI from the wireless device s has been received, the
ステップS3において、無線装置sからの受信信号強度RSSIを受信しなかったと判定されたとき、またはステップS4の後、基地局1のマイクロコンピュータ121は、Inqueryが終了したか否かを判定する(ステップS5)。より具体的には、基地局1のマイクロコンピュータ121は、Inqueryの開始から2560msが経過したか否かを判定することによって、Inqueryが終了したか否かを判定する。
When it is determined in step S3 that the received signal strength RSSI from the wireless device s has not been received, or after step S4, the
ステップS5において、Inqueryが終了していないと判定されたとき、一連の動作は、ステップS3へ戻り、上述したステップS3〜ステップS5が繰返し実行される。 When it is determined in step S5 that the inquiry has not ended, the series of operations returns to step S3, and the above-described steps S3 to S5 are repeatedly executed.
一方、ステップS5において、Inqueryが終了したと判定されたとき、基地局1のマイクロコンピュータ121は、識別距離を検出するとともに、基地局識別関数を演算する(ステップS6)。
On the other hand, when it is determined in step S5 that the inquiry has ended, the
そして、基地局1のマイクロコンピュータ121は、基地局1の電源がオフされたか否かを判定することによって、一連の動作を終了するか否かを判定する(ステップS7)。
Then, the
ステップS7において、一連の動作を終了しないと判定されたとき、基地局1のマイクロコンピュータ121は、t=t+1を設定する(ステップS8)。その後、一連の動作は、ステップS2へ戻り、上述したステップS2〜ステップS8が繰返し実行される。
When it is determined in step S7 that the series of operations is not finished, the
一方、ステップS7において、一連の動作を終了すると判定されたとき、一連の動作は、終了する。 On the other hand, when it is determined in step S7 that the series of operations is to be finished, the series of operations is finished.
図15は、図14に示すステップS6の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。図15を参照して、基地局1のマイクロコンピュータ121は、図14に示すステップS5において、Inqueryが終了したと判定された後、s=21を設定する(ステップS61)。
FIG. 15 is a flowchart for explaining the detailed operation of step S6 shown in FIG. Referring to FIG. 15, the
そして、基地局1のマイクロコンピュータ121は、無線装置sのデータ(RSSI)が記憶装置122に存在するか否かを判定する(ステップS62)。
Then, the
ステップS62において、無線装置sのデータ(RSSI)が記憶装置122に存在すると判定されたとき、基地局1のマイクロコンピュータ121は、無線装置sの受信信号強度xt(m),qを記憶装置122から読み出し、その読み出した受信信号強度xt(m),qを式(4)に代入して受信信号強度RSSIの平均を算出する(ステップS63)。
When it is determined in step S62 that the data (RSSI) of the wireless device s exists in the
そして、基地局1のマイクロコンピュータ121は、式(1)〜式(3)に示す複数の距離識別関数P1(x|μ,σ2)〜P3(x|μ,σ2)を記憶装置122から読み出し、その読み出した複数の距離識別関数P1(x|μ,σ2)〜P3(x|μ,σ2)にステップS63において演算した平均を代入して距離識別確率を演算する。即ち、基地局1のマイクロコンピュータ121は、距離識別確率を距離ごとに演算する(ステップS64)。
Then, the
その後、基地局1のマイクロコンピュータ121は、演算した複数の距離識別確率のうち最大の距離識別確率が得られた距離識別関数に対応する距離を識別距離として検出する(ステップS65)。
Thereafter, the
そして、基地局1のマイクロコンピュータ121は、複数の距離識別関数P1(x|μ,σ2)〜P3(x|μ,σ2)に基づいて、上述した方法によって、基地局識別関数を演算する(ステップS66)。
Then, the
そうすると、基地局1のマイクロコンピュータ121は、期間t、無線装置sのアドレスAdds、識別距離および基地局識別関数をサーバ40へ送信する(ステップS67)。
Then, the
ステップS62において、無線装置sのデータ(RSSI)が記憶装置122に存在しないと判定されたとき、またはステップS67の後、基地局1のマイクロコンピュータ121は、バッファ(記憶装置122)が空であるか否か、または無線装置sの個数が最大数Sであるか否かを判定する(ステップS68)。
When it is determined in step S62 that the data (RSSI) of the wireless device s does not exist in the
ステップS68において、バッファ(記憶装置122)が空でないと判定されたとき、または無線装置sの個数が最大数Sでないと判定されたとき、またはバッファ(記憶装置122)が空でなく、かつ、無線装置sの個数が最大数Sでないと判定されたとき、基地局1のマイクロコンピュータ121は、s=s+1を設定する(ステップS69)。
In step S68, when it is determined that the buffer (storage device 122) is not empty, or when it is determined that the number of wireless devices s is not the maximum number S, or the buffer (storage device 122) is not empty, and When it is determined that the number of wireless devices s is not the maximum number S, the
その後、一連の動作は、ステップS62へ戻り、上述したステップS62〜ステップS69が繰返し実行される。 Thereafter, the series of operations returns to step S62, and the above-described steps S62 to S69 are repeatedly executed.
一方、ステップS68において、バッファ(記憶装置122)が空であると判定されたとき、または無線装置sの個数が最大数Sであると判定されたとき、一連の動作は、図14に示すステップS7へ移行する。 On the other hand, when it is determined in step S68 that the buffer (storage device 122) is empty, or when it is determined that the number of wireless devices s is the maximum number S, a series of operations are performed as shown in FIG. The process proceeds to S7.
図16は、サーバ40の受信処理を説明するためのフローチャートである。図16を参照して、一連の動作が開始されると、サーバ40の受信ユニット41は、基地局mからのデータの受信が有るか否かを判定する(ステップS11)。
FIG. 16 is a flowchart for explaining the reception process of the
ステップS11において、基地局mからのデータの受信が有るかと判定されたとき、サーバ40の受信ユニット41は、受信データをバッファに格納する(ステップS12)。
When it is determined in step S11 that data has been received from the base station m, the receiving
なお、受信データは、基地局mのアドレスAddm、期間t(m)、無線装置sのアドレスAdds、受信信号強度、識別距離、および基地局識別関数からなる。 The received data includes an address Addm of the base station m, a period t (m) , an address Adds of the wireless device s, a received signal strength, an identification distance, and a base station identification function.
そして、ステップS11において、基地局mからのデータの受信が無いと判定されたとき、またはステップS12の後、サーバ40の受信ユニット41は、サーバ40の電源がオフであるか否かを判定することによって、一連の動作が終了したか否かを判定する(ステップS13)。
In step S11, when it is determined that no data is received from the base station m, or after step S12, the receiving
ステップS13において、一連の動作が終了していないと判定されたとき、一連の動作は、ステップS11へ戻り、ステップS11〜S13が繰返し実行される。 When it is determined in step S13 that the series of operations has not ended, the series of operations returns to step S11, and steps S11 to S13 are repeatedly executed.
一方、ステップS13において、一連の動作が終了したと判定されたとき、一連の動作は、終了する。 On the other hand, when it is determined in step S13 that the series of operations has ended, the series of operations ends.
図17は、サーバ40の位置検出処理を説明するためのフローチャートである。図17を参照して、一連の動作が開始されると、サーバ40の処理ユニット43は、r=1を設定する(ステップS21)。なお、rは、部屋R1〜R4のいずれかを表す指数である。
FIG. 17 is a flowchart for explaining the position detection process of the
そして、サーバ40の処理ユニット43は、部屋rに所属する基地局mの受信バッファに無線装置sのデータが有るか否かを判定する(ステップS22)。
Then, the
ステップS22において、部屋rに所属する基地局mの受信バッファに無線装置sのデータが有ると判定されたとき、サーバ40の処理ユニット43は、無線装置sのデータ(=基地局mのアドレスAddm、期間t(m)、無線装置sのアドレスAdds、受信信号強度、識別距離、および基地局識別関数)を記憶装置42から読み出す。
In step S22, when it is determined that there is data of the wireless device s in the reception buffer of the base station m belonging to the room r, the
そして、サーバ40の処理ユニット43は、受信信号強度を基地局識別関数に代入して基地局識別確率を演算し、その演算した基地局識別確率のうちの最大の基地局識別確率が得られる基地局を基地局識別結果として演算する(ステップS23)。
Then, the
その後、サーバ40の処理ユニット43は、上述した方法によって、部屋識別関数を演算する(ステップS24)。
Thereafter, the
そうすると、サーバ40の処理ユニット43は、基地局識別結果および部屋識別関数を記憶装置42に格納する(ステップS25)。
Then, the
そして、ステップS22において、部屋rに所属する基地局mの受信バッファに無線装置sのデータが無いと判定されたとき、またはステップS25の後、サーバ40の処理ユニット43は、部屋数rが最大数Rであるか否かを判定する(ステップS26)。
In step S22, when it is determined that there is no data of the wireless device s in the reception buffer of the base station m belonging to the room r, or after step S25, the
ステップS26において、部屋数rが最大数Rでないと判定されたとき、サーバ40の処理ユニット43は、r=r+1を設定する(ステップS27)。その後、一連の動作は、ステップS22へ戻り、ステップS22〜ステップS27が繰返し実行される。
When it is determined in step S26 that the number of rooms r is not the maximum number R, the
そして、ステップS26において、部屋数rが最大数Rであると判定されたとき、サーバ40の処理ユニット43は、各無線装置sの位置を検出する(ステップS28)。
When it is determined in step S26 that the number of rooms r is the maximum number R, the
その後、サーバ40の処理ユニット43は、サーバ40の電源がオフであるか否かを判定することによって、一連の動作が終了したか否かを判定する(ステップS29)。
Thereafter, the
ステップS29において、一連の動作が終了していないと判定されたとき、一連の動作は、ステップS21へ戻り、ステップS21〜S29が繰返し実行される。 When it is determined in step S29 that the series of operations has not ended, the series of operations returns to step S21, and steps S21 to S29 are repeatedly executed.
一方、ステップS29において、一連の動作が終了したと判定されたとき、一連の動作は、終了する。 On the other hand, when it is determined in step S29 that the series of operations has ended, the series of operations ends.
図18は、図17に示すステップS28の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。 FIG. 18 is a flowchart for explaining the detailed operation of step S28 shown in FIG.
図18を参照して、図17に示すステップS26において、部屋数rが最大数Rであると判定されると、サーバ40の処理ユニット43は、s=1を設定し(ステップS281)、部屋識別関数のバッファに無線装置sのデータが有るか否かを判定する(ステップS282)。
Referring to FIG. 18, when it is determined in step S26 shown in FIG. 17 that the number of rooms r is the maximum number R, the
ステップS282において、部屋識別関数のバッファに無線装置sのデータが有ると判定されたとき、サーバ40の処理ユニット43は、無線装置sの受信信号強度および部屋識別関数を記憶装置42から読み出す。
In step S282, when it is determined that the data of the wireless device s is in the room identification function buffer, the
そして、サーバ40の処理ユニット43は、無線装置sの受信信号強度および部屋識別関数に基づいて、部屋識別結果を演算する(ステップS283)。つまり、サーバ40の処理ユニット43は、無線装置sが滞在する部屋を検出する。
Then, the
その後、サーバ40の処理ユニット43は、部屋識別結果によって識別された部屋に所属する基地局mの基地局識別結果を受信バッファから取り出す(ステップS284)。
Thereafter, the
そして、サーバ40の処理ユニット43は、基地局識別結果からその基地局の距離識別結果(=識別距離)を受信バッファから取り出す(ステップS285)。
Then, the
そうすると、サーバ40の処理ユニット43は、部屋識別結果、基地局識別結果および距離識別結果(=識別距離)を表示ユニット44へ出力し、表示ユニット44は、部屋識別結果、基地局識別結果および距離識別結果(=識別距離)を表示する(ステップS286)。
Then, the
そして、ステップS282において、部屋識別関数のバッファに無線装置sのデータが無いと判定されたとき、またはステップS286の後、サーバ40の処理ユニット43は、無線装置の個数が最大数Sであるか否かを判定する(ステップS287)。
When it is determined in step S282 that there is no data for the wireless device s in the room identification function buffer, or after step S286, the
ステップS287において、無線装置の個数が最大数Sでないと判定されたとき、サーバ40の処理ユニット43は、s=s+1を設定する(ステップS288)。
When it is determined in step S287 that the number of wireless devices is not the maximum number S, the
その後、一連の動作は、ステップS282へ戻り、ステップS282〜ステップS288が繰返し実行される。 Thereafter, the series of operations returns to step S282, and steps S282 to S288 are repeatedly executed.
一方、ステップS287において、無線装置の個数が最大数Sであると判定されたとき、一連の動作は、図17のステップS29へ移行する。 On the other hand, when it is determined in step S287 that the number of wireless devices is the maximum number S, the series of operations proceeds to step S29 in FIG.
このように、この発明の実施の形態によれば、サーバ40は、各無線装置21〜30が滞在する部屋を検出し、その後、各無線装置21〜30が最も近い基地局を検出し、更に、その後、各無線装置21〜30と最も近い基地局との距離を検出することを特徴とする(図18のステップS283〜S285参照)。
Thus, according to the embodiment of the present invention, the
なお、この発明の実施の形態においては、上述した図17に示すステップS23を図18に示すステップS284へ移動させ、部屋識別結果を演算した後に、ステップS284において、部屋識別結果によって識別された部屋に所属する基地局の基地局識別結果を演算するようにしてもよい。 In the embodiment of the present invention, after step S23 shown in FIG. 17 is moved to step S284 shown in FIG. 18 and the room identification result is calculated, the room identified by the room identification result is obtained in step S284. The base station identification result of the base station belonging to can be calculated.
この場合、サーバ40の処理ユニット43は、図17に示すステップS25において、部屋識別関数のみをバッファを格納する。
In this case, the
サーバ40の処理ユニット43は、上述した方法によって、無線装置21〜30の位置を定期的に検出する。そして、サーバ40の処理ユニット43は、その検出した無線装置21〜30の位置を無線装置21〜30の履歴情報として記憶装置42に格納する。
The
サーバ40の処理ユニット43は、無線装置21〜30のアドレスAdd21〜Add30と、病院に勤務する医師、看護師および技師の名前との対応関係を記憶装置42から読み出すとともに、無線装置21〜30の履歴情報を記憶装置42から読み出す。
The
そして、サーバ40の処理ユニット43は、その読み出した対応関係および履歴情報に基づいて、医師、看護師および技師の各々の行動履歴を検出する。例えば、サーバ40の処理ユニット43は、無線装置21が部屋R1の基地局1の近くに一定期間滞在した場合、無線装置21を装着した看護師が基地局1の近くのベッドBD1の患者を看護したことを検出する。
And the
上記においては、基地局1〜16のマイクロコンピュータ121は、距離識別確率を演算し、その演算した距離識別確率に基づいて、基地局1〜16と無線装置21〜30との距離を識別すると説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、基地局1〜16のマイクロコンピュータ121は、距離信頼度P(d|x)を演算し、その演算した距離信頼度P(d|x)に基づいて、基地局1〜16と無線装置21〜30との距離を識別してもよい。
In the above description, the
この場合、基地局1〜16のマイクロコンピュータ121は、次式によって距離信頼度P(d|x)を演算する。
In this case, the
なお、式(10)において、dは、d=1m,3m,6m・・・等の距離である。 In Expression (10), d is a distance such as d = 1 m, 3 m, 6 m,.
基地局1〜16のマイクロコンピュータ121は、識別距離を検出すると、その識別距離が得られたときの最大の距離識別確率P(x|μd,σd 2)と、全ての距離識別関数を用いて演算された全ての距離識別確率P(x|μi,σi 2)とを式(10)に代入して距離信頼度P(d|x)を演算する。
When the
距離信頼度P(d|x)が用いられる場合、基地局1〜16のマイクロコンピュータ121は、図15に示すステップS64において、距離信頼度P(d|x)を各距離ごとに演算し、ステップS65において、その演算した距離信頼度P(d|x)に基づいて識別距離を検出する。
When the distance reliability P (d | x) is used, the
そして、基地局1〜16のマイクロコンピュータ121は、その演算した距離信頼度P(d|x)をステップS67において、サーバ40へ送信する。
Then, the
従って、サーバ40は、基地局1〜16から受信した距離信頼度P(d|x)を受信バッファRBF1〜RBF4によって記憶する。そして、サーバ40は、図18に示すステップS286において、距離信頼度P(d|x)を表示する。
Therefore, the
また、この発明の実施の形態においては、サーバ40の処理ユニット43は、基地局識別確率に加えて基地局信頼度P(b|x)を演算し、その演算した基地局信頼度P(b|x)を用いて、各無線装置21〜30が最も近い基地局を識別してもよい。
In the embodiment of the present invention, the
この場合、サーバ40の処理ユニット43は、次式によって基地局信頼度P(b|x)を演算する。
In this case, the
なお、式(11)において、bは、基地局1〜16を表す。
In Expression (11), b represents the
サーバ40の処理ユニット43は、1つの無線装置から送信された応答信号(=FHSパケット)を受信した全ての基地局における全ての基地局識別確率P(xm|λ)と、全ての基地局識別確率P(xm|λ)から検出された最大の基地局識別確率P(xb|λ)とを式(11)に代入して、1つの無線装置が最も近い基地局に対する信頼度である基地局信頼度P(b|x)を演算する。
The
そして、サーバ40の処理ユニット43は、各部屋(部屋R1〜R4のいずれか)に滞在する全ての無線装置に対して基地局信頼度P(b|x)を演算する。
Then, the
基地局信頼度P(b|x)が用いられる場合、サーバ40の処理ユニット43は、図17に示すステップS22とステップS23との間で基地局信頼度P(b|x)を演算し、ステップS23において、基地局識別関数から演算した基地局識別確率に加えて基地局信頼度P(b|x)を用いて基地局識別結果を演算する。
When the base station reliability P (b | x) is used, the
この場合、サーバ40の処理ユニット43は、基地局識別確率が最大であり、かつ、基地局信頼度が最大である基地局を基地局識別結果として演算する。
In this case, the
また、サーバ40の処理ユニット43は、ステップS25において、その演算した基地局信頼度P(b|x)を記憶装置42に格納する。
Further, the
更に、サーバ40の処理ユニット43は、図18に示すステップS286において、基地局信頼度P(b|x)を表示ユニット44によって表示する。
Further, the
更に、この発明の実施の形態においては、サーバ40の処理ユニット43は、基地局識別確率に代えて基地局信頼度P(b|x)を演算し、その演算した基地局信頼度P(b|x)を用いて、各無線装置21〜30が最も近い基地局を識別してもよい。
Furthermore, in the embodiment of the present invention, the
更に、この発明の実施の形態においては、サーバ40の処理ユニット43は、部屋識別確率に加えて部屋信頼度P(r|Λ)を演算し、その演算した部屋信頼度P(r|Λ)を用いて、各無線装置21〜30が滞在する部屋を識別してもよい。
Furthermore, in the embodiment of the present invention, the
この場合、サーバ40の処理ユニット43は、次式によって部屋信頼度P(r|Λ)を演算する。
In this case, the
なお、式(12)において、rは、部屋R1〜R4を表す。 In the formula (12), r represents the rooms R1 to R4.
サーバ40の処理ユニット43は、部屋R1〜R4の全てにおける全ての部屋識別確率P(xk|λ,vk)と、全ての部屋識別確率P(xk|λ,vk)から検出された最大の部屋識別確率P(xr|λ,vr)とを式(12)に代入して、1つの無線装置が滞在する部屋に対する信頼度である部屋信頼度P(r|Λ)を演算する。
The
そして、サーバ40の処理ユニット43は、各部屋(部屋R1〜R4のいずれか)に滞在する全ての無線装置に対して部屋信頼度P(r|Λ)を演算する。
Then, the
部屋信頼度P(r|Λ)が用いられる場合、サーバ40の処理ユニット43は、図18に示すステップS283において、部屋信頼度P(r|Λ)を演算し、その演算した部屋信頼度P(r|Λ)と、部屋識別関数から演算した部屋識別確率とを用いて部屋識別結果を演算する。
When the room reliability P (r | Λ) is used, the
この場合、サーバ40の処理ユニット43は、部屋識別確率が最大であり、かつ、部屋信頼度が最大である部屋を部屋識別結果として演算する。
In this case, the
また、サーバ40の処理ユニット43は、図18に示すステップS286において、部屋信頼度P(r|Λ)を表示ユニット44によって表示する。
Further, the
更に、この発明の実施の形態においては、サーバ40の処理ユニット43は、部屋識別確率に代えて部屋信頼度P(r|Λ)を演算し、その演算した部屋信頼度P(r|Λ)を用いて、各無線装置21〜30が滞在する部屋を識別してもよい。
Furthermore, in the embodiment of the present invention, the
更に、この発明の実施の形態においては、サーバ40の処理ユニット43は、基地局信頼度P(b|x)および部屋信頼度P(r|Λ)を用いて次の方法によって各無線装置21〜30の位置を表示してもよい。
Furthermore, in the embodiment of the present invention, the
サーバ40の処理ユニット43は、基地局信頼度P(b|x)が大きい程、大きさが大きくなる図形(三角形、四角形および五角形等の多角形および円)を用いて、基地局信頼度P(b|x)を各無線装置21〜30の位置とともに表示ユニット44によって表示する。
The
また、サーバ40の処理ユニット43は、基地局信頼度P(b|x)がしきい値th1以上であるとき、看護師に装着された無線装置が最も近い基地局に対応するベッドの患者を看護記録の対象として決定する。
In addition, when the base station reliability P (b | x) is equal to or greater than the threshold th1, the
更に、サーバ40の処理ユニット43は、基地局信頼度P(b|x)がしきい値th1よりも低いとき、看護師に装着された無線装置が最も近い基地局を設置した部屋の全ての患者から看護記録の対象とする患者を選択する。
Further, when the base station reliability P (b | x) is lower than the threshold value th1, the
更に、サーバ40の処理ユニット43は、基地局信頼度P(b|x)がしきい値th1よりも低く、かつ、部屋信頼度P(r|Λ)がしきい値th2よりも低いとき、看護師に装着された無線装置が最も近い基地局を設置した部屋と、その部屋に隣接する部屋との両方の部屋の全患者から看護記録の対象とする患者を選択する。
Further, the
更に、通信システム100を博物館の自動展示説明に応用する場合、基地局信頼度P(b|x)がしきい値th1以上であるとき、対象展示物の展示説明のみを再生し、基地局信頼度P(b|x)がしきい値th1よりも低いとき、対象展示物および対象展示物の近辺の展示物の展示説明を再生するようにする。この場合、更に、部屋信頼度P(r|Λ)としきい値th2との比較を行ない、その比較結果に応じて、再生する展示説明を切換えるようにしてもよい。
Further, when the
上述した図10に示す重みwiは、一般的には、基地局の近距離にいることの判断に重きを置くアプリケーションに利用される。そして、このアプリケーションとしては、上述した医療機関における看護師等の位置の検出以外に、博物館等でPDA(Personal Digital Assistant)等を用いて自動展示説明を提供するときの見学者の位置の検出が想定される。 The weights w i shown in FIG. 10 described above are generally used for applications that place emphasis on the determination of being close to the base station. In addition to detecting the position of a nurse or the like in a medical institution as described above, this application may be used to detect the position of a visitor when providing an automatic display explanation using a PDA (Personal Digital Assistant) or the like in a museum. is assumed.
図19は、基地局識別関数を求めるときの重みの他の例を示す図である。図19を参照して、重みwiは、ガウス分布GD1からガウス分布GD3に向かうに従って直線的に大きくなるように決定される。即ち、重みwiは、基地局と無線装置との間の距離が1m、3mおよび6mと遠ざかるに従って直線的に大きくなる。 FIG. 19 is a diagram illustrating another example of weights for obtaining the base station identification function. Referring to FIG. 19, the weight w i is determined so as to increase linearly from the Gaussian distribution GD1 toward the Gaussian distribution GD3. That is, the weight w i increases linearly as the distance between the base station and the wireless device increases from 1 m, 3 m, and 6 m.
図19に示す重みwiが用いられる応用としては、工場でのロボットの動作範囲の規制において、対象(人間)がある進入禁止区域(ロボットの動作範囲)に入る場合に、その進入を精度良く識別する場合が想定される。 As an application of the weights w i are used as shown in FIG. 19, in the regulation of the operating range of the robot in the factory, when entering the breach zone there is a target (human) (the operating range of the robot), accurately the entry The case where it identifies is assumed.
図20は、基地局識別関数を求めるときの重みの更に他の例を示す図である。図20を参照して、重みwiは、ガウス分布GD2において小さくなり、ガウス分布GD2からガウス分布GD1に向かうに従って、またはガウス分布GD2からガウス分布GD3に向かうに従って、直線的に大きくなるように決定される。即ち、重みwiは、基地局と無線装置との間の距離が中程度である場合、小さくなり、近距離または遠方で直線的に大きくなる。 FIG. 20 is a diagram illustrating still another example of weights for obtaining a base station identification function. Referring to FIG. 20, weight w i is determined to be smaller in Gaussian distribution GD2 and linearly increase from Gaussian distribution GD2 toward Gaussian distribution GD1 or from Gaussian distribution GD2 toward Gaussian distribution GD3. Is done. That is, the weight w i decreases when the distance between the base station and the radio apparatus is medium, and increases linearly at a short distance or far away.
図20に示す重みwiは、対象の無線装置が基地局から一定の距離に存在することの検出を重視する場合に用いられる。より具体的には、図20に示す重みwiは、イベントおよび展示において、展示物の極近には来場者を寄せたくないが、ある一定範囲に来場者を確保したいときに、その近接状態を観測してゲストの誘導を行なう場合に用いられる。 The weights w i shown in FIG. 20 are used when importance is attached to the detection that the target wireless device exists at a certain distance from the base station. More specifically, the weight w i shown in FIG. 20 indicates the proximity state when an event and an exhibition do not want to bring visitors close to the exhibit, but want to secure visitors within a certain range. It is used when guiding guests by observing.
なお、上記においては、基地局1〜16が問い合わせ信号をブロードキャストするとともに、応答信号を受信し、無線装置21〜30が応答信号を送信すると説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、無線装置21〜30が問い合わせ信号をブロードキャストするとともに、応答信号を受信し、基地局1〜16が応答信号を送信するようにしてもよい。
In the above description, the
この場合、各基地局1〜16は、上述した無線装置21〜30の動作を行い、各無線装置21〜30は、上述した基地局1〜16の動作を行なう。そして、各無線装置21〜30は、基地局識別関数に代えて無線装置識別関数を演算する。
In this case, each of the
従って、この発明の実施の形態においては、基地局1〜16および無線装置21〜30のいずれか一方が応答信号(電波)を送信し、基地局1〜16および無線装置21〜30のいずれか他方が応答信号(電波)を受信して識別距離を検出するとともに、基地局識別関数または無線装置識別関数を演算する。
Therefore, in the embodiment of the present invention, any one of the
また、上記においては、通信システム100は、基地局1〜16と、無線装置21〜30と、サーバ40とを備えると説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、この発明の実施の形態による通信システムは、基地局1〜16と、無線装置21〜30とを備えていればよい。
In the above description, the
基地局1〜16と、無線装置21〜30とを備えていれば、各基地局1〜16は、マルチパス環境においても、受信信号強度に基づいて基地局1〜16と無線装置21〜30との間の距離を正確に判定できるからである。
If the
更に、この発明の実施の形態においては、サーバ40は、上述した方法によって検出した無線装置21〜30の位置を病院内に設置された情報通信システムへ無線通信によって送信してもよい。この情報通信システムは、病院に勤務する看護師、医師および技師の労務を管理する労務管理システム、または医師が各看護師の滞在場所を確認するシステムからなる。そして、この情報通信システムは、サーバ40から受信した無線装置21〜30の位置を用いて看護師、医師および技師の労務を管理し、またはサーバ40から受信した無線装置21〜30の位置を用いて看護師の位置を医師が使用する端末装置(パーソナルコンピュータ等)へ送信する。
Further, in the embodiment of the present invention, the
更に、この発明の実施の形態においては、サーバ40が識別距離の検出、基地局識別関数の演算、基地局識別確率の演算、部屋識別関数の演算および部屋識別確率の演算を行なうようにしてもよい。
Furthermore, in the embodiment of the present invention, the
更に、この発明の実施形態においては、基地局1〜16は、各期間における識別距離、受信信号強度、および基地局識別関数を無線通信によってサーバ40へ送信するようにしてもよい。
Furthermore, in the embodiment of the present invention, the
更に、この発明の実施の形態においては、無線装置21〜30は、「複数の第1の無線装置」を構成し、基地局1〜16は、「複数の第2の無線装置」を構成し、サーバ40は、「通信装置」を構成する。
Furthermore, in the embodiment of the present invention, the
更に、この発明の実施の形態においては、基地局識別関数は、「第1の識別関数」を構成し、部屋識別関数は、「第2の識別関数」を構成する。 Furthermore, in the embodiment of the present invention, the base station identification function constitutes a “first identification function”, and the room identification function constitutes a “second identification function”.
更に、この発明の実施の形態においては、上述した方法によって重みwiを用いてガウス分布GD1〜GD3を合成することは、第1の規則に従って重み付けしてガウス分布GD1〜GD3を合成することに相当する。 Furthermore, in the embodiment of the present invention, synthesizing the Gaussian distributions GD1 to GD3 using the weights w i by the above-described method means that the Gaussian distributions GD1 to GD3 are synthesized by weighting according to the first rule. Equivalent to.
更に、この発明の実施の形態においては、上述した方法によって重みvmを用いて基地局識別関数を合成することは、第2の規則に従って重み付けして基地局識別関数を合成することに相当する。 Furthermore, in embodiments of the present invention, to synthesize a base station identification function using the weight v m by the method described above corresponds to synthesize the base station identification function are weighted in accordance with a second rule .
更に、この発明の実施の形態においては、最大の距離識別確率は、「第1の最大分布度合い」を構成し、最大の部屋識別確率は、「第2の最大分布度合い」を構成し、最大の基地局識別確率は、「第3の最大分布度合い」を構成する。 Further, in the embodiment of the present invention, the maximum distance identification probability constitutes the “first maximum distribution degree”, and the maximum room identification probability constitutes the “second maximum distribution degree”, and the maximum The base station identification probabilities form the “third maximum distribution degree”.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and is intended to include meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.
この発明は、マルチパス環境においても、受信信号強度に基づいて無線装置間の距離を正確に判定可能な通信システムに適用される。 The present invention is applied to a communication system capable of accurately determining a distance between wireless devices based on received signal strength even in a multipath environment.
1〜16 基地局、21〜30 無線装置、40 サーバ、41 受信ユニット、42,122 記憶装置、43 処理ユニット、44 表示ユニット、100 通信システム、110 無線モジュール、111 プロトコル管理ユニット、112 送信処理ユニット、113 無線ユニット、114 受信処理ユニット、120 組込CPU、121 マイクロコンピュータ。 1-16 base station, 21-30 wireless device, 40 server, 41 receiving unit, 42, 122 storage device, 43 processing unit, 44 display unit, 100 communication system, 110 wireless module, 111 protocol management unit, 112 transmission processing unit , 113 wireless unit, 114 reception processing unit, 120 embedded CPU, 121 microcomputer.
Claims (10)
前記1つの部屋内において各々が前記複数の第1の無線装置から送信された電波を受信する複数の第2の無線装置とを備え、
前記複数の第2の無線装置の各々は、前記1つの部屋内において1つの前記第1の無線装置との間の距離が1つの距離に設定されたときに前記1つの第1の無線装置から送信された電波を受信したときの受信信号強度と前記受信信号強度の分布の度合いとの関係を示す距離識別関数を前記1つの第1の無線装置との間の複数の距離に対応付けて予め保持しており、前記複数の第1の無線装置のいずれかの第1の無線装置から電波を受信すると、前記電波を受信したときの受信信号強度を検出し、前記複数の距離に対応付けて保持された複数の距離識別関数を参照して、前記検出した受信信号強度に対応する前記分布の度合いのうち最大の分布の度合いである第1の最大分布度合いを検出し、その検出した第1の最大分布度合いが得られた距離識別関数に対応する距離を自己と前記第1の無線装置との間の識別距離として検出する処理を前記複数の第1の無線装置について実行し、更に、前記複数の距離識別関数を予め決められた第1の規則に従って重み付けして合成した結果を前記第2の無線装置を識別する第1の識別関数として算出し、
前記第1の規則は、前記第1の無線装置と前記第2の無線装置との距離が短くなるに従って重み係数が直線的に大きくなる規則、前記第1の無線装置と前記第2の無線装置との距離が長くなるに従って重み係数が直線的に大きくなる規則、前記第1の無線装置と前記第2の無線装置との距離が一定の距離で重み係数が最小になり、かつ、前記第1の無線装置と前記第2の無線装置との距離が前記一定の距離からずれるに従って前記重み係数が直線的に大きくなる規則、および前記第1の無線装置と前記第2の無線装置との距離が一定の距離で重み係数が最大になり、かつ、前記第1の無線装置と前記第2の無線装置との距離が前記一定の距離からずれるに従って前記重み係数が直線的に小さくなる規則のいずれかからなる、通信システム。 A plurality of first wireless devices each transmitting radio waves by wireless communication in one room of an arbitrary building;
A plurality of second wireless devices each receiving radio waves transmitted from the plurality of first wireless devices in the one room;
Each of the plurality of second wireless devices is separated from the one first wireless device when a distance between the first wireless device and the first wireless device is set to one distance in the one room. A distance identification function indicating the relationship between the received signal strength when the transmitted radio wave is received and the degree of distribution of the received signal strength is associated with a plurality of distances to the one first wireless device in advance. And when receiving a radio wave from any one of the plurality of first radio devices, the received signal strength when the radio wave is received is detected and associated with the plurality of distances. Referring to the plurality of distance discriminating functions held, a first maximum distribution degree, which is the maximum distribution degree among the distribution degrees corresponding to the detected received signal strength, is detected, and the detected first Distance at which the maximum distribution degree of was obtained The distance corresponding to a different function performed for the first wireless device a process of detecting as identification distances of the plurality between the self first wireless device, further, previously determined a plurality of distance discriminant function Calculating a result of weighting and combining according to the first rule as a first identification function for identifying the second wireless device;
The first rule is a rule in which a weighting factor increases linearly as the distance between the first radio apparatus and the second radio apparatus becomes shorter. The first radio apparatus and the second radio apparatus A rule that the weighting factor increases linearly as the distance between the first wireless device and the second wireless device becomes constant at a constant distance, and the first weighting factor is minimized. A rule that the weighting factor increases linearly as the distance between the wireless device and the second wireless device deviates from the fixed distance, and the distance between the first wireless device and the second wireless device is One of the rules in which the weighting factor becomes maximum at a certain distance and the weighting factor decreases linearly as the distance between the first wireless device and the second wireless device deviates from the certain distance. A communication system comprising:
前記複数の第1の無線装置は、前記病院内における医師および看護師に装着されている、請求項5に記載の通信システム。 The plurality of second wireless devices are arranged in the one hospital room corresponding to a plurality of beds in one hospital room in the hospital,
The communication system according to claim 5 , wherein the plurality of first wireless devices are attached to doctors and nurses in the hospital.
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