位置推定系统、位置推定方法、以及位置推定用程序的制作方法

文档序号:6123365阅读:126来源:国知局
专利名称:位置推定系统、位置推定方法、以及位置推定用程序的制作方法
技术领域
发明涉及利用了无线通信的位置推定系统,特别涉及能够使用设置在 环境中的无线发送机以及无线接收机推定对象物位置的位置推定系统的技 术。
背景技术
以往,利用了无线通信的位置推定系统被用作使用无线发送机和无线 接收机推定对象物的位置的系统。
在专利文献l、专利文献2、专利文献3、专利文献4中,在位置已知 的场所设置无线接收机,通过无线接收机接收从安装在对象物上的无线发 送机发送的固有ID,参照无线接收机的场所来推定对象物的位置。在专利 文献5、专利文献6中,在位置已知的场所设置发送固有ID的无线发送 机,并根据安装在对象物上的无线接收机接收到的固有ID来特定无线发 送机,参照被特定的无线发送机的场所来推定对象物的位置。在专利文献 7、专利文献8中,计测由无线接收机接收从无线发送机发送的固有ID时 的电波强度,通过推定无线收发机之间的距离或者与预先取得的电波强度 图案比较,能够推定安装了无线发送机或者无线接收机的对象物的位置。 在专利文献9中,通过计测由无线接收机接收从无线发送机发送的固有ID 时的信号的到达时间,来推定无线收发机间的距离,从而推定安装了无线 发送机或者无线接收机的对象物的位置。
另外,在专利文献10、专利文献11的雷达系统中,通过计测在从设 置在位置已知的场所的无线发送机发送的电波反射给对象物、到由设置在 位置己知的场所的无线接收机接收到该电波为止的时间,由此推定到对象 物的距离,并参照无线发送机的场所推定对象物的位置。 '
专利文献1:日本专利文献特开2001-092885号公报;专利文献2: 专利文献3: 专利文献4: 专利文献5: 专利文献6: 专利文献7: 专利文献8: 专利文献9: 专利文献10 专利文献1
发明内容
发明所要解决的问题
问题在于,为了推定在室内等多径环境下的对象物的位置,必须在对 象物上安装至少无线发送机或者无线接收机中的任一种。
其原因是,由于利用了现有的无线通信的位置推定系统是通过由接收 机接收从发送机发送的信息并对该接收到的信息进行处理来掌握位置信息 的系统,因此对于既不具有无线发送机又不具有无线接收机的对象物来 说,无法推定其位置。
另外,现有的雷达系统对象物可以不具有无线发送机或无线接收机, 但在产生多个反射波或折射波等电波环境复杂的室内等多径环境下不能使 用。
因此,本发明是鉴于上述课题而完成的,其目的在于提供一种即使在 室内等多径环境下也不需要在对象物上安装特别装置,而能推定对象物位 置的利用无线通信的位置推定系统及其技术。
用于解决课题的手段
解决上述课题的第一发明是 一种位置推定系统,推定对象物的存在位 置,'其特征在于,包括至少一个以上的发送装置,被设置在检测对象区 域;至少一个以上的接收装置,被设置在所述检测对象区域,接收来自所
曰本专利文献特许3336300号公报; 日本专利文献特开2005-055186号公报; 日本专利文献特开2004-046904号公报; 日本专利文献特开2004-297334号公报; 日本专利文献特开2004-251816号公报; 日本专利文献特开2004-294403号公报; 日本专利文献特开2004-112482号公报; 日本专利文献特开2003-078947号公报;
:日本专利文献特开平09-236651号公报;
:日本专利文献特许2679360号公报。述发送装置的信息;以及位置推定单元,根据所述接收装置在信息接收时 的接收图案推定对象物的存在位置。
解决上述课题的第二发明是在上述基础上还具有如下特征所述位置 推定单元在根据接收图案推定对象物的存在位置时考虑对象物的移动范 围。
解决上述课题的第三发明是在上述基础上还具有如下特征所述位置 推定单元生成接收图案,所述接收图案由从发送装置和接收装置的组合中 至少一个以上的组合得到的接收特征量构成。
解决上述课题的第四发明是在上述基础上还具有如下特征从所述发 送装置发送的信息是识别发送装置的识别信息,所述接收装置根据接收到 的识别信息按照每个发送装置检测出接收特征量。
解决上述课题的第五发明是在上述基础上还具有如下特征所述接收 特征量是通过接收装置接收的信息的接收强度。
解决上述课题的第六发明是在上述基础上还具有如下特征所述接收 特征量是通过接收装置接收的信息的通信质量。
解决上述课题的第七发明是在上述基础上还具有如下特征所述接收 特征量是通过接收装置接收的无线电波或者信息的到达时间。
解决上述课题的第八发明是在上述基础上还具有如下特征所述位置 推定单元包括将对象物的存在位置以及对象物存在于该存在位置时的参 照接收图案对应起来进行存储的参照接收图案数据库;以及对所述接收图 案和所述参照接收图案进行比较,从所述参照接收图案数据库检索出对应 于与所述接收图案最近似的参照接收图案的存在位置,并根据该存在位置 推定对象物的存在位置的单元。
解决上述课题的第九发明是在上述基础上还具有如下特征所述位置 推定单元包括将对象物的存在位置以及对象物存在于该存在位置时的接 收情况对应起来进行存储的参照接收情况数据库;根据所述接收图案和所 述接收情况计算出接收图案发生概率的单元;以及根据计算出的接收图案 发生概率推定对象物的存在位置的物体位置选择单元。'
解决上述课题的第十发明是在上述基础上还具有如下特征所述参照接收情况数据库将对象物的存在位置以及对象物存在于该存在位置时的接 收概率图案对应起来进行存储。
解决上述课题的第十一发明是在上述基础上还具有如下特征所述参 照接收情况数据库将对象物的存在位置以及对象物存在于该存在位置时的 接收特征量发生概率分布图案对应起来进行存储。
解决上述课题的第十二发明是在上述基础上还具有如下特征所述物 体位置选择单元从所述参照接收情况数据库检索出与所述接收图案发生概 率最大的接收情况相对应的存在位置,并根据该存在位置推定对象物的存 在位置。
解决上述课题的第十三发明是在上述基础上还具有如下特征所述位 置推定系统包括将对象物的存在位置以及对象物存在于该存在位置时的 参照接收图案对应起来进行存储的参照接收图案数据库;对所述接收图案 和所述参照接收图案进行比较并根据得到的接收图案间距离计算出接收图 案发生概率的单元;以及根据计算出的接收图案发生概率推定对象物的存 在位置的物体位置选择单元。
解决上述课题的第十四发明是在上述基础上还具有如下特征所述物 体位置选择单元从所述参照接收图案数据库检索出与所述接收图案发生概 率最大的参照接收图案相对应的存在位置,并根据该存在位置推定对象物 的存在位置。
解决上述课题的第十五发明是在上述基础上还具有如下特征所述物 体位置选择单元根据所述接收图案发生概率,通过使用了概率推论的过滤 来推定对象物的存在位置。
解决上述课题的第十六发明是一种位置推定方法,推定对象物的存在 位置,其特征在于,根据通过至少一个以上的接收装置接收到来自至少一 个以上的发送装置发送的信号时的接收图案,来推定对象物的存在位置。
解决上述课题的第十七发明是在上述基础上还具有如下特征考虑对 象物的移动范围,根据接收图案推定对象物的存在位置。
解决上述课题的第十八发明是在上述发明中,其特征在于,生成由从 发送装置和接收装置的组合中的至少一个以上的组合而得到的接收特征量构成的接收图案,并基于该接收图案推定对象物的存在位置。
解决上述课题的第十九发明是在上述基础上还具有如下特征从所述 发送装置发送的信息是识别发送装置的识别信息,所述接收装置根据接收 到的识别信息按照每个发送装置检测出接收特征量。
解决上述课题的第二十发明是在上述基础上还具有如下特征所述接 收特征量是通过接收装置接收的信息的接收强度。
解决上述课题的第二十一发明是在上述基础上还具有如下特征所述 接收特征量是通过接收装置接收的信息的通信质量。
解决上述课题的第二十二发明是在上述基础上还具有如下特征所述 接收特征量是通过接收装置接收的无线电波或者信息的到达时间。
解决上述课题的第二十三发明是在上述基础上还具有如下特征预先 存储对象物的存在位置以及对象物存在于该存在位置时的参照接收图案, 从存储的参照接收图案中检索与所述接收图案最近似的参照接收图案,并 根据与该参照接收图案相对应的存在位置推定对象物的存在位置。
解决上述课题的第二十四发明是在上述基础上还具有如下特征包 括预先存储对象物的存在位置以及对象物存在于该存在位置时的接收情 况的参照接收情况存储方法;根据所述接收图案和所述接收情况计算出接 收图案发生概率的方法;以及根据计算出的接收图案发生概率推定对象物 的存在位置的物体位置选择方法。
解决上述课题的第二十五发明是在上述基础上还具有如下特征所述 参照接收情况存储方法是将对象物的存在位置以及对象物存在于该存在位 置时的接收概率图案对应起来进行存储的方法。
解决上述课题的第二十六发明是在上述基础上还具有如下特征所述 参照接收情况存储方法是将对象物的存在位置以及对象物存在于该存在位 置时的接收特征量发生概率分布图案对应起来进行存储的方法。
解决上述课题的第二十七发明是在上述基础上还具有如下特征所述 物体位置选择方法是从通过所述参照接收情况存储方法存储的参照接收情 况检索出与所述接收图案发生概率最大的接收情况相对应的存在位置,并 根据该存在位置推定对象物的存在位置。解决上述课题的第二十八发明是在上述基础上还具有如下特征包 括预先存储对象物的存在位置以及对象物存在于该存在位置时的参照接 收图案的参照接收图案存储方法;根据对所述接收图案和所述参照接收图 案进行比较而得到的接收图案间距离计算出接收图案发生概率的方法;以 及根据计算出的接收图案发生概率推定对象物的存在位置的物体位置选择 方法。
解决上述课题的第二十九发明是在上述基础上还具有如下特征所述 物体位置选择方法从通过所述参照接收图案存储方法存储的参照接收情况 检索出与所述接收图案发生概率最大的参照接收图案相对应的存在位置, 并根据该存在位置推定对象物的存在位置。
解决上述课题的第三十发明是在上述基础上还具有如下特征所述物 体位置选择方法根据所述接收图案发生概率,通过使用了概率推论的过滤 推定对象物的存在位置。
解决上述课题的第三十一发明是一种位置推定的程序,推定对象物的 存在位置,其特征在于,所述程序根据通过至少一个以上的接收装置接收 到从至少一个以上的发送装置发送的信号时的接收图案,在信息处理装置 中执行推定对象物的存在位置的位置推定处理。
解决上述课题的第三十二发明是在上述基础上还具有如下特征所述 位置推定处理是考虑对象物的移动范围、推定对象物的存在位置的处理。
解决上述课题的第三十三发明是在上述基础上还具有如下特征所述 位置推定处理是生成由从发送装置和接收装置的组合中至少一种以上的组 合得到的接收特征量构成的接收图案、并根据该接收图案推定对象物的存 在位置的处理。
解决上述课题的第三十四发明是在上述基础上还具有如下特征从所 述发送装置发送的信息是识别发送装置的识别信息,所述接收装置通过接 收了的识别信息按照发送装置检测出接收特征量。
解决上述课题的第三十五发明是在上述基础上还具有如下特征所述 接收特征量是通过接收装置接收的信息的接收强度。
解决上述课题的第三十六发明是在上述基础上还具有如下特征所述接收特征量是通过接收装置接收的信息的通信质量。
解决上述课题的第三十七发明是在上述基础上还具有如下特征所述 接收特征量是通过接收装置接收的无线电波或者信息的到达时间。
解决上述课题的第三十八发明是在上述基础上还具有如下特征所述 位置推定处理是如下的处理从将对象物的存在位置以及对象物存在与该 存在位置时的参照接收图案对应起来进行存储的参照接收图案数据库检索 出对应于与所述接收图案最近似的参照接收图案的存在位置,并根据该存 在位置推定对象物的存在位置。
解决上述课题的第三十九发明是在上述基础上还具有如下特征所述 位置推定处理包括从将对象物的存在位置以及对象物存在于该存在位置 时的接收情况对应起来进行存储的参照接收情况数据库,根据所述接收图 案和所述接收情况计算出接收图案发生概率的处理;以及根据计算出的接 收图案发生概率推定对象物的存在位置的物体位置推定处理。
解决上述课题的第四十发明是在上述基础上还具有如下特征所述参 照接收情况数据库将对象物的存在位置以及对象物存在与该存在位置时的 接收概率图案对应起来进行存储。
解决上述课题的第四十一发明是在上述基础上还具有如下特征所述 参照接收情况数据库将对象物的存在位置以及对象物存在于该存在位置时 的接收特征量发生概率分布图案对应起来进行存储。
解决上述课题的第四十二发明是在上述基础上还具有如下特征所述 物体位置选择处理从所述参照接收情况数据库检索出与所述接收图案发生 概率最大的接收情况相对应的存在位置,并根据该存在位置推定对象物的 存在位置。
解决上述课题的第四十三发明是在上述基础上还具有如下特征所述 位置推定处理包括将对象物的存在位置以及对象物存在于该存在位置时 的参照接收图案对应起来进行存储的参照接收图案数据库;根据对所述接 收图案和所述参照接收图案进行比较而得到的接收图案间距离计算出接收 图案发生概率;以及根据计算出的接收图案发生概率推定对象物的存在位 置的物体位置选择处理。解决上述课题的第四十四发明是在上述基础上还具有如下特征所述 物体位置选择处理从所述参照接收图案数据库检索出与所述接收图案发生 概率最大的参照接收图案相对应的存在位置,并根据该存在位置推定对象 物的存在位置。
解决上述课题的第四十五发明是在上述基础上还具有如下特征所述 物体位置选择处理根据所述接收图案发生概率,通过使用了概率推论的过 滤推定对象物的存在位置。
本发明的第一位置推定系统包括至少一个以上的发送装置(图2的 2a、 2b…),被设置在检测对象区域中;至少一个以上的接收装置(图2
的3a、 3b…),被设置在所述检测对象区域中,接收来自所述发送装置的 信息;以及接收图案生成单元(图2的41),生成所述接收装置在信息接 收时的接收图案;参照接收图案存储部(图2的42),预先存储对象物存 在多个位置时得到的接收图案;接收图案比较单元(图2的43),对通过 接收图案生成单元生成的接收图案与在参照接收图案存储部中预先存储的 接收图案进行比较;以及物体位置选择单元(图2的44),根据接收图案 比较单元的比较结果推定对象物的位置。通过采用这样的结构利用接收图 案根据对象物的位置而发生变化,由此能够根据接收图案推定对象物的位 置,从而实现本发明的目的。
本发明的第二位置推定系统,代替第一位置推定系统中的参照接收图 案存储部而具有预先存储对象物存在于多个位置时得到的接收情况的参照 接收情况存储部(图9的45),代替第一位置推定系统中的接收图案比较 单元而具有根据通过接收图案生成单元生成的接收图案以及预先存储在参 照接收情况存储部中的接收情况计算出接收图案的发生概率的接收图案发 生概率计算单元(图9的46),代替第一位置推定系统中的物体位置选择 单元而具有根据接收图案发生概率计算单元的计算结果推定对象物的位置 的物体位置选择单元(图9的47)。通过采用这样的构成利用接收图案根 据对象物的位置而发生变化,由此能够根据接收图案推定对象物的位置, 从而实现本发明的目的。
本发明的第三位置推定系统,代替第一位置推定系统中的物体位置选择单元而具有根据接收图案比较单元的比较结果计算出接收图案的发生概 率的接收图案发生概率计算单元(图21的48)以及根据接收图案发生概
率计算单元的计算结果推定对象物的位置的物体位置选择单元(图9的 47)。通过采用这样的构成利用接收图案根据对象物的位置而发生变化, 由此能够根据接收图案推定对象物的位置,从而实现本发明的目的。
发明的效果
本发明的效果是即使在如室内的多径环境中,只需在环境中设置了发 送装置和接收装置就能推定没有安装特别装置的对象物的位置。
其原因在于,利用接收图案根据对象物的位置而发生变化来推定对象 物的位置,其中所述接收图案是由接收了从设置在环境中的发送装置发送 的信息的接收装置的接收特征量构成。


图l是表示用于实施本发明的第一发明的最佳方式的概要的图; 图2是表示用于实施本发明的第一发明的最佳方式的构成的框图; 图3是表示接收图案的例子的图4是表示一例在通过二维坐标表示对象物的位置时,存储在参照接 收图案存储部42中的参照位置和接收概率图案的图5是表示一例在通过二维坐标表示对象物的位置与通过一维的实数 值表示图案间距离时的接收图案比较结果的图6是表示两个向量的欧几里德距离的计算方法的图7是表示两个向量的城区(city-block)距离的计算方法的图; 图8是表示用于实施本发明的第一发明的最佳方式的动作的流程图; 图9是表示用于实施本发明的第二发明的最佳方式的构成的框图; 图IO表示接收概率图案的例子的图11是表示一例在通过二维坐标表示的对象物的位置时,存储在参 照接收情况存储部45中的参照位置和接收概率图案的图; 图12是表示接收特征量发生概率分布图案的例子;
图13是表示一例在通过二维坐标表示的对象物的位置时,存储在参照接收情况存储部45中的参照位置和接收特征量发生概率分布图案的
图14是表示一例通过二维坐标表示的对象物的位置时的接收图案发 生概率计算结果的图15是表示一例根据接收图案和接收概率图案计算出接收图案发生 概率的计算方法的图16是表示一例从接收图案和接收特征量发生概率分布图案计算出 接收图案发生概率的计算方法的图17是表示使用了适用于接收图案发生概率计算结果的概率推论的 过滤(filtering)的计算方法的图18是表示使用了适用于接收图案发生概率计算结果的概率推论的 过滤的计算方法的流程图19是表示一例算出状态转变概率的计算方法的图20是表示用于实施本发明的第二发明的最佳方式的动作的流程
图21是表示用于实施本发明的第三发明的最佳方式的构成的框图; 图22是表示一例从接收图案比较结果算出接收图案发生概率的计算 方法的图23是表示用于实施本发明的第三发明的最佳方式的动作的流程
图24是表示用于实施本发明的第四发明的最佳方式的构成的框图; 图25是表示本发明的第一实施例的概要的图26是表示一例在本发明的第一实施例中的实际计测的参照位置和 接收图案的关系的曲线图27是表示一例在本发明的第一实施例中的接收图案比较结果的曲 线图28是表示一例在本发明的第二实施例中的、基于协议而计算出接 收概率的计算方法的图。 标号的说明1位置推定对象物
2aID发送装置
2bID发送装置
3aID接收装置
3bID接收装置
4物体位置推定装置
41接收图案生成单元
42参照接收图案存储部
43接收图案比较单元
44物体位置选择单元
5物体位置输出装置
6物体位置推定装置
45参照接收情况存储部
46接收图案发生概率计算单元
47物体位置选择单元
7物体位置推定装置
48接收图案发生概率计算单元
8物体位置推定装置
9物体位置推定用程序
具体实施例方式
下面,参照附图对用于实施本发明的第一发明的最佳方式进行详细的 说明。
参照图1和图2,用于实施本发明的第一发明的最佳方式包括多个
ID发送装置2a、 2b…,被设置在环境中,通过无线通信发送所保持的固 有ID;多个ID接收装置3a、 3b…,被设置在环境中,通过无线通信接收 由ID发送装置2a、 2b…发送的ID;物体位置推定装置4,使用通过ID接 收装置3a、 3b…得到的、来'自ID发送装置2a、 2b…的固有ID的接收结 果,来推定没有安装ID发送装置2a、 2b…或者ID接收装置3a、 3b…等特别装置的对象物l的位置;以及物体位置输出装置5,输出推定结果。
ID接收装置3a、 3b…接收来自ID发送装置2a、 2b…的固有ID,并针 对所接收到的各自的固有ID来计测接收特征量。在这里,所说的接收特 征量至少是表示无线电波的强度的数值(下面,称为"接收强度")、表 示无线通信的质量(例如,Bit Error Rate(误码率)、S/N(SN比)、C/N(CN 比)等)的数值(下面,称为"通信质量")、或者从ID发送装置到ID接 收装置的无线电波或者信号的到达时间(下面,称为"到达时间")中的 任一个,或者是其中的组合。
另夕卜,ID发送装置2a、 2b…和ID接收装置3a、 3b…不一定非得数目 相同,也可以是不同数目。并且不一定非得是多个,也可以是单个。
物体位置推定装置4包括接收图案生成单元41、参照接收图案存储 部42、接收图案比较单元43、以及物体位置选择单元44。
接收图案生成单元41根据通过ID接收装置3a、 3b…得到的、ID发送 装置2a、 2b…的固有ID接收结果,来生成接收图案并将其输出。接收图 案按照全部ID发送装置2a、 2b…和ID接收装置3a、 3b…的每一个组 合,通过以接收强度、通信质量、以及到达时间等接收特征量中的任一个 或者其组合为分量的特征向量来表示。例如,在ID接收装置3a、 3b…能 计测接收强度时,接收图案如图3所示((ID接收装置3a、 ID发送装置 2a) 、 (ID接收装置3a、 ID发送装置2b)、…)=(165、 200、…)。
参照接收图案存储部42将多个位置(以下为"参照位置")和对象物 存在于各参照位置时取得的接收图案对应起来进行存储。图4示出了一例 在通过二维坐标表示对象物的位置时存储在参照接收图案存储部42中的 内容。另外,在图4所示的例子中,在参照接收图案存储部42相对于一 个参照位置存储一个接收图案,但是也可以相对于一个参照位置存储多个 接收图案。
接收图案比较单元43计算出将接收图案生成单元41中生成的接收图 案与参照接收图案存储部42中存储的对应于各个参照位置的接收图案之 间的差异数值化的指标(以下称为"图案间距离"),并输出接收图案比 较结果。例如,在通过二维坐标表示对象物的位置、通过一维实数值表示图案间距离时,接收图案比较结果如图5所示进行表示。
在接收图案比较单元43的具体例子中,作为在接收图案生成单元41 中生成的接收图案以及在参照接收图案存储部42中预先存储的、与多个 参照位置相对应的接收图案的图案间距离,使用的是以接收图案的各个接 收特征量为分量的特征向量间的欧几里德距离。图6示出了两个向量的欧 几里德距离的计算方法。
在接收图案比较单元43的另一个具体例子中,作为在接收图案生成单 元41中生成的接收图案以及在参照接收图案存储部42中预先存储的、与 多个参照位置相对应的接收图案的图案间距离,使用的是以接收图案的各 个接收特征量为分量的特征向量间的城区距离。图7示出了两个向量的城 区距离的计算方法。
物体位置选择单元44根据通过接收图案比较单元43得到的接收图案 比较结果来选择并确定对象物1的位置。
在主体位置选择单元44的具体例子中,选择通过接收图案比较单元 43得到的接收图案比较结果的图案间距离中的、图案间距离最小的参照位 置,作为对象物1的位置推定结果。
下面,参照图2以及图8对用于实施本发明的第一发明的最佳方式的 动作进行说明。
从ID发送装置2a、 2b…发送的ID通过无线通信由ID接收装置3a、 3b…接收(图8的步骤Al)。接收图案生成单元41根据被ID接收装置 3a、 3b…接收的ID发送装置2a、 2b…的ID,与计测出的接收强度、通信 质量以及到达时间中的任一个或者其组合,生成接收图案并输出(图8的 步骤A2)。
接收图案比较单元43计算出通过接收图案生成单元41生成的接收图 案以及在参照接收图案存储部42中预先存储的、与多个参照位置相对应 的接收图案的图案间距离,并输出接收图案比较结果(图8的步骤 A3)。
物体位置选择单先44根据在接收图案比较单元43中得到的接收图案 比较结果来选择并确定对象物1的位置(图8的步骤A4)。由于接收图案根据对象物的位置而发生变化,因此对通过接收图案生成单元41生成的 接收图案以及在参照接收图案存储部42中预先存储的、与多个参照位置 相对应的接收图案进行比较,由此能够推定对象物的位置。
在物体位置选择单元44中得到的对象物的位置通过物体位置输出装置 5输出(图8的步骤A5)。
下面,对用于实施本发明的第一发明的最佳效果进行说明。
在用于实施本发明的最佳方式中,能够使用设置在环境中的ID发送 装置和ID接收装置推定没有安装特别装置的对象物的位置。另外,在预 先在多个参照位置得到的接收图案中已经反映了环境中的多路径产生的影 响。通过将接收图案与该参照接收图案相比较来推定位置,能够抵消由环 境中的多路径产生的影响。由此,即使在室内等多径环境下,也不需要在 对象物上安装ID发送装置或者ID接收装置等特别装置,只利用设置在环 境中的无线通信设备就能推定对象物的位置。
另外,在上述实施方式中,根据从ID发送装置和ID接收装置的全部 组合得到的接收特征量来生成接收图案并推定物体的位置,但是如果物体 所处的范围能被縮小至某种程度,则可以通过仅以存在于该范围的ID发 送装置和ID接收装置的组合而得到的接收特征量为分量的接收图案,来 推定物体的位置。
下面,参照附图对用于实施本发明的第二发明的最佳方式进行详细的 说明。
参照图9,用于实施本发明的第二发明的最佳方式在物体位置推定装 置6与图2所示的用于实施本发明的第一发明的最佳方式中的物体位置推 定装置4的构成上存在以下不同代替参照接收图案存储部42而具有参 照接收情况存储部45,代替接收图案比较单元43而具有接收图案发生概 率计算单元46,代替物体位置选择单元44而具有物体位置选择单元47。
参照接收情况存储部45将多个参照位置、与从对象物处于各参照位置 时由ID接收装置3a、 3b…得到的固有ID接收结果和接收特征量生成的信 息(下面称为"参照接收情况")对应起来进行存储。参照接收情况是用 于计算在假定对象物存在于各个参照位置时能得到接收图案的附条件概率
22(下面称为"接收图案发生概率")所需要的信息。
作为参照接收情况的具体例子,有对象物存在于参照位置时取得的接 收概率图案。在这里所说的接收概率是ID接收装置能接收ID发送装置的
固有ID的概率。即使从ID发送装置发送的电波完全到达ID接收装置、
对象物的存在位置不变并且周边的电波环境也没有大的变动的情况下,由
于使用在ID接收装置和ID发送装置之间的无线通信的协议的影响等,也 会发生ID接收装置不能接收ID发送装置的固有ID的情况。接收概率将 包含这样影响的接收可能性作为概率表现出来。接收概率图案以如下的特 征向量进行表示,该特征向量以所有的ID发送装置2a、 2b…和ID接收装 置3a、 3b…的每一个组合的接收概率为分量。例如,接收概率图案是如图 10所示的((ID接收装置3a、 ID发送装置2a) 、 (ID接收装置3a、 ID 发送装置2b)、…)=(0.2、 0.4、…)。图11示出了一例通过二维坐标 表示对象物的位置时,存储在参照接收情况存储部45中的内容。
作为参照接收情况的其他具体例子,有对象物存在于参照位置时取得 的接收特征量发生概率分布图案。所说的接收特征量发生概率分布是表示 由ID接收装置计测的接收特征量在概率上以怎样的分布发生的概率分 布。由ID接收装置计测的接收特征量即使在对象物的存在位置不变并且 周边的电波环境也没有大的变动的情况下,由于受到使用在ID接收装置 和ID发送装置之间的无线通信的协议的影响、周边环境或装置自身产生 的噪声的影响等而发生变动。接收特征量发生概率分布将这样的变动的情 况作为接收特征量发生的概率的分布而表现出来。从接收特征量发生概率 分布能得到某个接收特征量发生的概率。接收特征量发生概率分布图案以 如下的特征向量来表示,该特征向量以所有的ID发送装置2a、 2b…和ID 接收装置3a、 3b…的每一个组合的接收特征量发生概率分布为分量。例 如,接收特征量发生概率分布图案如图12所示((ID接收装置3a、 ID发 送装置2a) 、 (ID接收装置3a、 ID发送装置2b)、…)=(接收特征量 发生概率分布01、接收特征量发生概率分布02、…)。在这里,接收特 征量发生概率分布既可以用正态分布等的数学式表示,也可以用接收特征 量的所有可取的值和接收特征量发生概率的组合表示,还可以用适当地分配了接收特征量的所有可取的值的区间和接收特征量发生概率的组合表 示。图13示出了一例通过二维坐标表示对象物的位置时,存储在参照接 收情况存储部45中的内容。
接收图案发生概率计算单元46根据通过接收图案生成单元41生成的 接收图案、以及在参照接收情况存储部45中存储的、与各个参照位置相 对应的参照接收情况计算并输出接收图案发生概率。例如,通过二维坐标 表示对象物的位置时,接收图案发生概率计算结果如图14所示来表示。
作为接收图案发生概率计算单元46的具体例子,在参照接收情况存储 部45存储了接收概率图案作为参照接收情况时,通过图15所示的方法计 算出接收图案发生概率。在图15所示的方法中,根据接收图案和与各个 参照位置相对应的接收概率图案,求出按照每个接收图案的分量得到的接 收特征量发生的概率(接收的概率或者没有接收的概率),将那些全部联 系起来而作为接收图案发生概率。由此按照每个存储在参照接收情况存储 部45的参照位置计算出接收图案发生概率,并能够输出接收图案发生概 率计算结果。
作为接收图案发生概率计算单元46的另一具体例子,是当在参照接收 情况存储部45存储了接收特征量发生概率分布图案作为参照接收情况 时,通过图16所示的方法计算出接收图案发生概率。在图16所示的方法 中,根据接收图案和与各个参照位置相对应的接收特征量发生概率分布图 案,求出按照每个接收图案的分量得到的接收特征量发生的概率(与接收 图案的分量相对应、根据接收特征量发生概率分布得到的接收特征量发生 概率),将那些全部联系起来作为接收图案发生概率。由此,按照每个存 储在参照接收情况存储部45的参照位置计算出接收图案发生概率,并能 够输出接收图案发生概率计算结果。
物体位置选择单元47根据通过接收图案发生概率计算单元46得到的 接收图案发生概率计算结果选择并决定对象物1的位置。
作为物体位置选择单元47的具体例子,选择通过接收图案发生概率计 算单元46得到的接收图案发生概率计算结果的接收图案发生概率中的、 接收图案发生概率最大的参照位置,作为对象物1的位置推定结果。作为物体位置选择单元47的另一个具体例子,根据在接收图案发生概
率计算单元46得到的接收图案发生概率计算结果,并通过使用了概率推 论的过滤(Bayesian Filtering(^< 一 X、 7 ^小夕)/参考文献Dierer Fox, Jeffrey Hightower, Lin Liao, Dirk Schulz, and Gaetano Borriello, Bayesian Filtering for Location Estimation , PERVASIVE Computing July-September 2003, pp.24-33)来推定对象物1的位置。在图17中示出了使用概率推论 的过滤的计算方法,在图18中示出了动作。在该例中,通过图19所示的 计算式计算出状态转换概率(图18的步骤Bl)。这样计算出的状态转移 概率具有限制对象物的移动范围之类的性质。图19示出的计算式中的两 个常量a和b能够根据检测对象的移动速度来决定。例如假定将正在行走 的人作为检测对象时,可将a设定为0.50m,将b设定为l.Om。这与例如 ID发送装置的发送间隔为0.5秒时,设置人的移动速度不会为1.0 + 0.5=2.0m/s以上的限制相同。在计算出在图18的步骤Bl中计算出的状态 转移概率与一个单位时刻前的事后概率的积(图18的步骤B2)的基础 上,通过计算出在一次处理循环中的总和(图18的步骤B3)能够得到从 所有的参照位置移动到各个参照位置的概率和(一次处理结果)。接着, 将接收图案发生概率计算单元46输出的接收图案发生概率计算结果设定 为事前概率(图18的步骤B4)。在计算出事前概率和一次处理结果的积 (图18的步骤B5)的基础上计算出在事后概率计算循环的总和(图18的 步骤B6)后,通过进行标准化(图18的步骤B7),能够得到对象物位于 各参照位置的概率(事后概率)。根据在各参照位置中计算出的事后概 率,将概率值最大的参照位置作为对象物1的位置推定结果。
下面,参照图9和图20对用于实施本发明的第二发明的最佳方式的动 作进行详细的说明。
由于在图20的步骤Al、 A2、以及A5中示出的用于实施本发明的第 二发明的最佳方式中的ID发送装置2a、 2b…、ID接收装置3a、 3b…、接 收图案生成单元41、以及物体位置输出装置5的动作与用于本发明的第一 发明的最佳方式的ID发送装置2a、 2b…、ID接收装置3a、 3b…、接收图 案生成单元41、以及物体位置输出装置5的动作相同,因此省略说明。接收图案发生概率计算单元46根据通过接收图案生成单元41生成的
接收图案以及与在参照接收情况存储部45中存储的与各个参照位置相对 应的参照接收情况,生成并输出接收图案发生概率计算结果(图20的步 骤A6)。
物体位置选择单元47根据通过接收图案发生概率计算单元46得到的 接收图案发生概率计算结果选择并决定对象物1的位置(图20的步骤 A7)。
下面,对用于实施本发明的第二发明的最佳方式的效果进行说明。
在用于实施本发明的最佳方式中,使用设置在环境中的ID发送装置 以及ID接收装置能够推定没有安装特别装置的对象物的位置。另外,在 预先在多个参照位置取得的接收情况中已经反映了环境中的多路径产生的 影响。通过根据这样的接收情况计算出接收图案发生概率并推定位置,由 此能够抵消环境中的多路径产生的影响。由此,即使在室内等多径环境 中,也不需要对象物上安装ID发送装置或者ID接收装置等特别装置,而 是仅利用设置在环境中的无线通信设备即能够推定对象物的位置。
另外,当接收图案由于使用在无线通信上的协议的影响、周边环境或 装置自身引起的噪声的影响等而概率性地变动时,通过根据接收概率图案 或接收特征量发生概率分布图案等的参照接收情况而计算出接收图案发生 概率,由此添加使接收图案发生概率为事前概率的统计的过滤处理能够高 精度地推定对象物的位置。
另外,在上述实施方式中,根据从ID发送装置和ID接收装置的所有 的组合而得到的接收特征量生成接收图案并推定物体的位置,但是如果物 体所处的范围被縮小至某种程度,则通过仅以从存在于该范围内的ID发 送装置和ID接收装置的组合而得到的接收特征量为分量的接收图案可以 推定物体的位置。
下面,参照附图对用于实施本发明的第三发明的最佳方式进行详细的 说明。
参照图21,用于实施本发明的第三发明的最佳方式在物体位置推定装 置7除图2所示的用于实施本发明的第一发明的最佳方式中的物体位置推定装置4的构成之外,在以下方面不同,S卩其还包括接收图案发生概率 计算单元48,并代替图2所示的用于实施本发明的第一发明的最佳方式中
的物体推定装置4的构成的物体位置选择单元44而具有图9所示的用于实 施本发明的第二发明的最佳方式的物体位置选择单元47。
接收图案发生概率计算单元48根据接收图案比较单元43输出的接收 图案比较结果生成具有图案间距离越小概率值越大的性质的接收图案发生 概率计算结果并输出。
作为接收图案发生概率计算单元48的具体例子有通过图22示出的 计算式计算出概率值,生成并输出接收图案发生概率计算结果。在图22 示出的例子中的图案间距离常数是在图案间距离比图案间距离常数大时使 接收图案发生概率为0的常数。通过这样的计算式能根据图案间距离计算 出接收图案发生概率,另外,通过对图案间距离常数进行适当调整,能够 容易地对图案间距离小的候补之间的概率值进行比较。例如,根据预先实 施的预备实验的结果能够计算出变动的图案间距离的平均值,设定为图案 间距离常数。
下面,参照图21和图23对用于实施本发明的第三发明的最佳动作进 行详细的说明。
在图23的从步骤Al到A3以及A5示出的用于实施本发明的第三发 明的最佳方式中的ID发送装置2a、 2b…、ID接收装置3a、 3b…、接收图 案生成单元41、参照接收图案存储部42、以及接收图案比较单元43的动 作与在用于实施本发明的第一发明的最佳方式中的ID发送装置2a、 2b…、ID接收装置3a、 3b…、接收图案生成单元41、参照接收图案存储 部42、以及接收图案比较单元43的动作,在图23的步骤A7示出的用于 实施本发明的第三发明的最佳方式中的物体位置选择单元47以及物体位 置输出装置5的动作与在用于实施本发明的第二发明的最佳方式中的物体 位置选择单元47以及物体位置输出单元5的动作分别相同,因此省略说 明。
接收图案发生概率计算单元48根据接收图案比较单元43输出的接收 图案比较结果生成并输出接收图案发生概率计算结果(图23的歩骤A8)。
下面,对用于实施本发明的第三发明的最佳方式的效果进行说明。 在用于实施本发明的最佳方式中,除了用于实施本发明的第一发明的 最佳方式的效果之外,当由于受无线通信所使用的协议的影响、周边环境 或装置自身引起的噪声的影响等使得接收图案概率性地变动,由此与预先 取得的参照接收图案的图案间距离概率性地变动时,通过根据图案间距离 计算出接收图案发生概率,即使在想要仅由图案间距离推定对象物的位置 时产生了误差的情况下,也能添加将接收图案发生概率作为事前概率的统 计的过滤处理从而高精度地推定对象物的位置。
下面,参照附图,对用于实施本发明的第四发明的最佳方式进行详细 的说明。
参照图24,用于实施本发明的第四发明的最佳方式是与用于实施本发 明的第一发明的最佳方式、用于实施本发明的第二发明的方式、以及用于 实施本发明的第三发明的最佳方式相同,具有ID发送装置2a、 2b…、ID 接收装置3a、 3b…、以及物体位置输出装置5。
物体位置推定用程序9被读入到物体位置推定装置8并控制物体位置 推定装置8的动作。物体位置推定装置8通过物体位置推定用程序9的控 制执行与用于实施本发明的第一发明的最佳方式中的物体位置推定装置 4、用于实施本发明的第二发明的最佳方式中的物体位置推定装置6、以及 用于实施本发明的第三发明的最佳方式中的物体位置推定装置7任一个的 处理相同的处理。
另外,利用本发明能够检测出不具有RFID的人或物品通过并发出警 告,或者检测出从门的旁边通过的人或物品并发出警告。另外,如果利用 本发明也能考虑到如下方法事先监视从门外通过的人或物品并预先完成 ID的特别指定或认证,在通过的瞬间提供服务等。并且,如果利用本发明 也能够通过一台或者少数雷达同时实现门周边的人物或物品的监视和通过 门的检测。
实施例1
下面,参照附图对本发明的第一实施例进行说明。该实施例与用于实施本发明的第一发明的最佳方式相对应。
本实施例中作为发送ID的ID发送装置2a、 2b具有在电源上使用按钮 电池并通过无线通信按照固定时间(例如0.5秒)发送所保持的固有ID的 激活型RFID雷达,作为接收ID的接收装置3a、 3b具有从ID发送装置 2a、 2b接收ID并计测接收强度(从0到255的256级的整数值)的RFID 雷达。物体位置推定装置4通过个人计算机实现,使用显示器作为物体位 置输出装置5。个人计算机具有作为接收图案生成单元41、接收图案比较 单元43、以及物体位置选择单元44而起作用的中央运算装置以及作为参 照接收图案存储部42而起作用的存储装置。
参照图25,本实施例中的ID发送装置2a、 2b以及ID接收装置3a、 3b被设置在通道内部,物体位置推定装置4推定通道内以及存在于通道附 近的对象物1在x轴上的位置。另外,为了抑制通道外的环境变动的影响 波及到通道内,通道由电波反射体包围。
接收图案生成单元41根据通过ID接收装置3a、 3b接收的ID发送装 置2a、 2b的ID和计测的接收强度而生成接收图案。在这里,由两台ID 接收装置3a、 3b接收两台ID发送装置2a、 2b的ID时,接收图案为四维 的特征向量。
预先存储在参照接收图案存储部42中的、与多个参照位置相对应的接 收图案基于预先实施的实验(下面称为"校准")结果而制作。在校准 中,在将对象区域划分为适当间隔的各点设置对象物或者类似对象物的物 体(下面称为"参照物"),在ID接收装置3a、 3b取得ID发送装置 2a、 2b的ID以及接收强度。在校准中使用的参照物不必与推定位置的对 象物完全相同,可使用材质或大小相近的物体。例如,如果以人为位置推 定的对象物时,以某人为参照物进行校准而取得的参照接收图案也能够使 用在参照物的人以外的位置推定上。
在图25的例子中,在将x轴划分成10cm间隔的各点设置人作为参照 物,在图26中示出了通过ID接收装置3a以及ID接收装置3b取得ID发 送装置2a以及ID发送装置2b的接收强度的校准结果。参照图26可知, 接收图案根据作为参照物的人的位置而发生变动。基于图26示出的校准结果,生成将从x轴上的-lm到4m的区间以10cm间隔划分而成的所有 51个点上的接收图案,并与各自的参照位置组合而存储在参照接收图案存 储部42中。
接收图案比较单元43计算出通过接收图案生成单元41生成的接收图 案与参照接收图案存储部42中预先存储的对应于多个参照位置的接收图 案之间的图案间距离。在本实施例中计算出根据接收图案生成的特征向量 的欧几里德距离作为图案间距离。
图27示出了对实际上作为位置推定的对象物的人存在于x轴上的lm 的地点时取得的接收图案以及在参照接收图案存储部42与各参照位置相 对应的预先存储的51个接收图案进行比较并计算出欧几里德距离。根据 图27所示的比较结果能够生成接收图案比较结果,并将生成的接收图案 比较结果输出给物体位置选择单元44。
物体位置选择单元44根据接收图案比较单元43输出的接收图案比较 结果来选择图案间距离最小的参照位置,并作为对象物的位置推定结果而 输出。参照图27可知,与对应于具有lm的值的参照位置的接收图案之间 的图案间距离最小,对象物的位置被正确地推定出。
通过物体位置选择单元44得到的对象物的位置通过作为物体位置输出 装置5的显示器输出。
在本实施例中,使用设置在由电波反射体包围的通道内部的ID发送 装置以及ID接收装置能够推定通道内以及通道附近的人的位置。由此, 即使在如由电波反射体包围的通道那样的多径环境中,也不需要在对象物 上安装特别装置,就能够利用无线通信推定对象物的位置。
如上所示,在本实施例中,作为接收图案比较单元,对将接收图案和 参照接收图案的不同以欧几里德距离进行数值化时的情况进行了说明,但 是也可将接收图案和参照接收图案的不同以城区距离进行数值化。
另外,在本实施例中,作为物体位置选择单元,对根据接收图案比较 结果选择图案间距离最小的参照位置的情况进行了说明,但是在通过图22 示出的方法根据接收图案比较结果的图案间距离计算出接收图案发生概率 计算结果的基础上,使用如用图17和图18说明的统计的手法也能选择对
30象物的位置。 实施例2
下面,参照附图对本发明的第二实施例进行说明。该实施例是与用于 实施本发明的第二发明的最佳方式相对应的。
本实施例与本发明的第一实施例中的构成相比在如下方面不同个人 计算机的存储装置作为参照接收情况存储部45而起作用,个人计算机的 中央运算装置作为接收图案生成单元41、接收图案发生概率计算单元
46、以及物体位置选择单元47而起作用。另外,与本发明的第一实施例 相同,本实施例被设置在图25所示的通道中进行动作。
基于校准的结果而生成预先在参照接收情况存储部45中存储的与多个 参照位置相对应的接收情况。在校准中,在将对象区域划分为适当间隔的 各点设置参照物,从ID接收装置3a、 3b能接收ID发送装置2a、 2b的ID 的概率的计算结果生成接收概率图案,并与各参照位置相组合存储在参照 接收情况存储部42中。接收概率例如能够通过如下方式计算出设定对 象的ID发送装置的ID发信次数为1000次的计测时间(在ID的发信间隔 为0.5秒时,将计测时间设定为500秒的期间),计测在计测时间的期间 能接收到ID的次数,并求出计测出的接收次数相对于发信次数的比例, 由此计算出接收概率。在校准中使用的参照物不需要与推定位置的对象物 完全相同,也可使用材质或者大小相近的物体。例如,如果将人作为位置 推定的对象物时,也能将以某人为参照物进行校准而取得的参照接收情况 利用在作为参照物的人以外的位置推定上。
接收图案发生概率计算单元46通过图15示出的方法,根据通过接收 图案生成单元41生成的接收图案和在参照接收情况存储部45中预先存储 的对应于多个参照位置的接收概率图案,计算接收图案发生概率并输出。
物体位置选择单元47根据接收图案发生概率计算单元46输出的接收 图案发生概率计算结果而选择如接收图案发生概率最大这样的参照位置, 并作为对象物的位置推定结果而输出。
如上所述,在本实施例中,对能通过校准计测接收的概率的情况进行 了说明,但是也可以基于使用在ID接收装置3a、 3b和ID发送装置2a、2b的无线通信上的协议计算出能接收的概率。在本实施例中作为ID发送
装置2a、 2b而使用的激活型RFID标签在使用被称为ALOHA方式的协议 作为通信方式时,各个ID发送装置以随机的定时发送所保持的ID。此 时,在从多个标签发送的信号同时入射(下面称为"信号冲突")到ID 接收装置所具有的接收天线上时,则不能从这些信号读取ID。 g卩,所说的 不能接收ID可视为发生了信号冲突。此时,图28示出了基于协议不引起 信号冲突的概率,即计算出接收概率的方法。如图28所示,接收概率能 够根据每单位时间的ID发信次数、在一次ID发信中的通信时间、以及能 接收的总标签数计算出来。基于协议计算出接收概率,由此能够丢掉校准 或者减少校准所需的人工和时间。
另外,在本实施例中,作为物体位置选择单元,对在根据接收图案发 生概率计算结果选择如接收图案发生概率最大的参照位置的情况进行了说
明,但是也能使用如用图17和图18说明的统计的手法选择对象物的位 置。
另外,在本实施例中,参照接收情况存储部45存储接收概率图案作为 接收情况,通过图15示出的方法对接收图案发生概率计算单元46计算出 接收图案发生概率的情况进行了说明,但也可以是参照接收情况存储部 45存储接收特征量发生概率分布图案作为接收情况,通过图16示出的方 法接收图案发生概率计算单元46计算出接收图案发生概率。在这里,基 于校准的结果而生成参照接收情况存储部45中预先存储的与多个参照位 置相对应的接收情况。在校准中,在将对象区域划分为适当的间隔的各点 设置参照物,根据通过ID接收装置3a、 3b在接收ID发送装置2a、 2b时 取得的接收特征量而生成接收特征量发生概率分布图案,并与各参照位置 组合存储在参照接收情况存储部42中。接收特征量发生概率分布例如能 通过如下方式生成设定例如对象的ID发送装置的ID发信次数为1000 次的计测时间(在ID的发信间隔为0.5秒时,将计测时间设定为500秒的 间隔),根据在计测时间的期间能取得的接收特征量的值生成取得各自的 值的次数的分布,并求出各自的次数相对于发信次数比例作为概率分布。 在校准中使用的参照物不需要与推定位置的对象物完全相同,也可使用材质或者大小相近的物体。例如,如果以人为位置推定的对象物时,能够将 以某人为参照物进行校准而取得的参照接收情况使用在作为参照物的人以 外的位置推定上。
如上所述,在本发明的第一和第二实施例中,作为ID接收装置对使
用具有ID并能计测出电场强度的激活型的RFID的情况进行了说明,但是 也能够使用具有ID并且计测电场强度、通信质量或者到达时间的其他的 无线通信设备。此时,作为接收特征量通过使用能够计测的电场强度、通 信质量、或者到达时间的值能够进行与本发明的第一以及第二实施例相同 的处理。
另外,在本发明的第一以及第二实施例中,说明的是以x轴上的一维 坐标的形式来推定对象物的位置,但是,在校准中,通过将对象区域划分 为二维或三维而取得参照接收图案,也能以平面中的二维坐标或者空间中 的三维坐标的形式来推定对象物的位置。
另外,在本发明的第一以及第二实施例中,对为了抑制通道外的环境 变动的影响波及到通道内而用电波反射体包围通道的情况进行了说明,但 是也能去掉电波反射体。
根据本发明,可适用在用于在计算机上实现利用了无线通信系统的人 或物的位置或者存在的取得的程序的用途上。
权利要求
1. 一种位置推定系统,推定对象物的存在位置,其特征在于,包括 至少一个以上的发送装置,被设置在检测对象区域中; 至少一个以上的接收装置,被设置在所述检测对象区域中,接收来自所述发送装置的信息;以及位置推定单元,根据所述接收装置在信息接收时的接收图案推定对象 物的存在位置。
2. 如权利要求1所述的位置推定系统,其特征在于, 所述位置推定单元在根据接收图案推定对象物的存在位置时考虑对象物的移动范围。
3. 如权利要求1或2所述的位置推定系统,其特征在于, 所述位置推定单元生成接收图案,所述接收图案由从发送装置和接收装置的组合中至少一个以上的组合得到的接收特征量构成。
4. 如权利要求3所述的位置推定系统,其特征在于, 从所述发送装置发送的信息是识别发送装置的识别信息,所述接收装置根据接收到的识别信息按照每个发送装置检测出接收特征量。
5. 如权利要求3或4所述的位置推定系统,其特征在于, 所述接收特征量是通过接收装置接收的信息的接收强度。
6. 如权利要求3或4所述的位置推定系统,其特征在于,所述接收特征量是通过接收装置接收的信息的通信质量。
7. 如权利要求3或4所述的位置推定系统,其特征在于, 所述接收特征量是通过接收装置接收的无线电波或者信息的到达时间。
8. 如权利要求1至7中任一项所述的位置推定系统,其特征在于, 所述位置推定单元包括将对象物的存在位置以及对象物存在于该存在位置时的参照接收图案 对应起来进行存储的参照接收图案数据库;以及对所述接收图案和所述参照接收图案进行比较,从所述参照接收图案数据库检索出对应于与所述接收图案最近似的参照接收图案的存在位置, 并根据该存在位置推定对象物的存在位置的单元。
9. 如权利要求1至7中任一项所述的位置推定系统,其特征在于,所述位置推定单元包括将对象物的存在位置以及对象物存在于该存在位置时的接收情况对应 起来进行存储的参照接收情况数据库;根据所述接收图案和所述接收情况计算出接收图案发生概率的单元;以及根据计算出的接收图案发生概率推定对象物的存在位置的物体位置选 择单元。
10. 如权利要求9所述的位置推定系统,其特征在于, 所述参照接收情况数据库将对象物的存在位置以及对象物存在于该存在位置时的接收概率图案对应起来进行存储。
11. 如权利要求9所述的位置推定系统,其特征在于, 所述参照接收情况数据库将对象物的存在位置以及对象物存在于该存在位置时的接收特征量发生概率分布图案对应起来进行存储。
12. 如权利要求9至11中任一项所述的位置推定系统,其特征在于, 所述物体位置选择单元从所述参照接收情况数据库检索出与所述接收图案发生概率最大的接收情况相对应的存在位置,并根据该存在位置推定 对象物的存在位置。
13. 如权利要求1至7中任一项所述的位置推定系统,其特征在于, 所述位置推定系统包括将对象物的存在位置以及对象物存在于该存在位置时的参照接收图案 对应起来进行存储的参照接收图案数据库;对所述接收图案和所述参照接收图案进行比较并根据得到的接收图案 间距离计算出接收图案发生概率的单元;以及根据计算出的接收图案发生概率推定对象物的存在位置的物体位置选 择单元。
14. 如权利要求13所述的位置推定系统,其特征在于,所述物体位置选择单元从所述参照接收图案数据库检索出与所述接收 图案发生概率最大的参照接收图案相对应的存在位置,并根据该存在位置 推定对象物的存在位置。
15. 如权利要求9至11、以及权利要求13中任一项所述的位置推定系统,其特征在于,所述物体位置选择单元根据所述接收图案发生概率,通过使用了概率 推论的过滤来推定对象物的存在位置。
16. —种位置推定方法,推定对象物的存在位置,其特征在于, 根据通过至少一个以上的接收装置接收到来自至少一个以上的发送装置发送的信号时的接收图案,来推定对象物的存在位置。
17. 如权利要求16所述的位置推定方法,其特征在于, 考虑对象物的移动范围,根据接收图案推定对象物的存在位置。
18. 如权利要求16或17所述的位置推定方法,其特征在于, 生成由从发送装置和接收装置的组合中的至少一个以上的组合而得到的接收特征量构成的接收图案,并基于该接收图案推定对象物的存在位 置。
19. 如权利要求18所述的位置推定方法,其特征在于, 从所述发送装置发送的信息是识别发送装置的识别信息,所述接收装置根据接收到的识别信息按照每个发送装置检测出接收特征量。
20. 如权利要求18或19所述的位置推定方法,其特征在于, 所述接收特征量是通过接收装置接收的信息的接收强度。
21. 如权利要求18或19所述的位置推定方法,其特征在于, 所述接收特征量是通过接收装置接收的信息的通信质量。
22. 如权利要求18或19所述的位置推定方法,其特征在于, 所述接收特征量是通过接收装置接收的无线电波或者信息的到达时间。
23. 如权利要求16至22中任一项所述的位置推定方法,其特征在 于, '预先存储对象物的存在位置以及对象物存在于该存在位置时的参照接收图案,从存储的参照接收图案中检索与所述接收图案最近似的参照接收 图案,并根据与该参照接收图案相对应的存在位置推定对象物的存在位 置。
24. 如权利要求16至22中任一项所述的位置推定方法,其特征在 于,包括预先存储对象物的存在位置以及对象物存在于该存在位置时的接收情 况的参照接收情况存储方法;根据所述接收图案和所述接收情况计算出接收图案发生概率的方法;以及根据计算出的接收图案发生概率推定对象物的存在位置的物体位置选 择方法。
25. 如权利要求24所述的位置推定方法,其特征在于, 所述参照接收情况存储方法是将对象物的存在位置以及对象物存在于该存在位置时的接收概率图案对应起来进行存储的方法。
26. 如权利要求24所述的位置推定方法,其特征在于, 所述参照接收情况存储方法是将对象物的存在位置以及对象物存在于该存在位置时的接收特征量发生概率分布图案对应起来进行存储的方法。
27. 如权利要求24至26中任一项所述的位置推定方法,其特征在于,所述物体位置选择方法是从通过所述参照接收情况存储方法存储的参 照接收情况检索出与所述接收图案发生概率最大的接收情况相对应的存在 位置,并根据该存在位置推定对象物的存在位置。
28. 如权利要求16至23中任一项所述的位置推定方法,其特征在 于,包括预先存储对象物的存在位置以及对象物存在于该存在位置时的参照接 收图案的参照接收图案存储方法;根据对所述接收图案和所述参照接收图案进行比较而得到的接收图案 间距离计算出接收图案发生概率的方法;以及根据计算出的接收图案发生概率推定对象物的存在位置的物体位置选择方法。
29. 如权利要求28所述的位置推定方法,其特征在于, 所述物体位置选择方法从通过所述参照接收图案存储方法存储的参照接收情况检索出与所述接收图案发生概率最大的参照接收图案相对应的存 在位置,并根据该存在位置推定对象物的存在位置。
30. 如权利要求24至26、以及权利要求28中任一项所述的位置推定 方法,其特征在于,所述物体位置选择方法根据所述接收图案发生概率,通过使用了概率 推论的过滤推定对象物的存在位置。
31. —种位置推定的程序,推定对象物的存在位置,其特征在于, 所述程序根据通过至少一个以上的接收装置接收到从至少一个以上的发送装置发送的信号时的接收图案,在信息处理装置中执行推定对象物的 存在位置的位置推定处理。
32. 如权利要求31所述的程序,其特征在于,所述位置推定处理是考虑对象物的移动范围、推定对象物的存在位置 的处理。
33. 如权利要求31或32所述的程序,其特征在于, 所述位置推定处理是生成由从发送装置和接收装置的组合中至少一种以上的组合得到的接收特征量构成的接收图案、并根据该接收图案推定对 象物的存在位置的处理。
34. 如权利要求33所述的程序,其特征在于,从所述发送装置发送的信息是识别发送装置的识别信息,所述接收装 置通过接收了的识别信息按照发送装置检测出接收特征量。
35. 如权利要求33或34所述的程序,其特征在于, 所述接收特征量是通过接收装置接收的信息的接收强度。
36. 如权利要求33或34所述的程序,其特征在于, 所述接收特征量是通过接收装置接收的信息的通信质量。
37. 如权利要求33或34所述的程序,其特征在于, 所述接收特征量是通过接收装置接收的无线电波或者信息的到达时间。
38. 如权利要求31至37中任一项所述的程序,其特征在于,所述位置推定处理是如下的处理从将对象物的存在位置以及对象物存在与该存在位置时的参照接收图案对应起来进行存储的参照接收图案数 据库检索出对应于与所述接收图案最近似的参照接收图案的存在位置,并 根据该存在位置推定对象物的存在位置。
39. 如权利要求31至37中任一项所述的程序,其特征在于,所述位置推定处理包括从将对象物的存在位置以及对象物存在于该存在位置时的接收情况对 应起来进行存储的参照接收情况数据库,根据所述接收图案和所述接收情况计算出接收图案发生概率的处理;以及根据计算出的接收图案发生概率推定对象物的存在位置的物体位置推 定处理。
40. 如权利要求39所述的程序,其特征在于,所述参照接收情况数据库将对象物的存在位置以及对象物存在与该存 在位置时的接收概率图案对应起来进行存储。
41. 如权利要求39所述的程序,其特征在于,所述参照接收情况数据库将对象物的存在位置以及对象物存在于该存 在位置时的接收特征量发生概率分布图案对应起来进行存储。
42. 如权利要求39至41中任一项所述的程序,其特征在于, 所述物体位置选择处理从所述参照接收情况数据库检索出与所述接收图案发生概率最大的接收情况相对应的存在位置,并根据该存在位置推定 对象物的存在位置。
43. 如权利要求31至38中任一项所述的程序,其特征在于, 所述位置推定处理包括将对象物的存在位置以及对象物存在于该存在位置时的参照接收图案 对应起来进行存储的参照接收图案数据库, 根据对所述接收图案和所述参照接收图案进行比较而得到的接收图案 间距离计算出接收图案发生概率;以及根据计算出的接收图案发生概率推定对象物的存在位置的物体位置选 择处理。
44. 如权利要求43所述的程序,其特征在于,所述物体位置选择处理从所述参照接收图案数据库检索出与所述接收 图案发生概率最大的参照接收图案相对应的存在位置,并根据该存在位置 推定对象物的存在位置。
45. 如权利要求39至41、以及权利要求43中的任一项所述的程序, 其特征在于,所述物体位置选择处理根据所述接收图案发生概率,通过使用了概率 推论的过滤推定对象物的存在位置。
全文摘要
物体位置推定装置(4)通过对由设置在环境中的ID发送装置(2a、2b…)以及ID接收装置(3a、3b…)得到的接收图案以及预先存储的接收图案进行比较,来推定对象物的位置。通过利用由设置在环境中的ID发送装置(2a、2b…)以及ID接收装置(3a、3b…)得到的接收图案根据对象物的位置发生变化,由此即使在如室内的多径环境中,仅由设置在环境中的ID发送装置和ID接收装置就能推定没有安装特别装置的对象物的位置。
文档编号G01S13/87GK101313233SQ200680043600
公开日2008年11月26日 申请日期2006年11月17日 优先权日2005年11月21日
发明者中尾敏康, 小西勇介 申请人:日本电气株式会社
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