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POSITION ESTIMATION DEVICE

Patent code P190015867
File No. S2017-0762-N0
Posted date Feb 25, 2019
Application number P2017-102881
Publication number P2018-197717A
Patent number P6487963
Date of filing May 24, 2017
Date of publication of application Dec 13, 2018
Date of registration Mar 1, 2019
Inventor
  • (In Japanese)滝沢 泰久
  • (In Japanese)北之馬 貴正
Applicant
  • (In Japanese)学校法人関西大学
Title POSITION ESTIMATION DEVICE
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a position estimation device that can estimate a position of a radio node with high accuracy.
SOLUTION: In a position estimation device 5, a self-position generation unit 55 is configured to generate a provisional self-position of each radio node in a prescribed coordinate system. A virtual node information generation unit 53 is configured to generate a virtual node V-1 staying in a plane symmetry relationship with a radio node S-1 with a symmetry plane in the prescribed coordinate as a reference, and generate adjacent node information on the virtual node V-1 on the basis of adjacent node information on the radio node S-1, in which a provisional self position of the virtual node V-1 is generated based on a provisional self position of the radio node S-1. A topology generation unit 54 is configured to generate a topology indicative of a layout relationship of each node on the basis of the adjacent node information on the radio node and the virtual node. A position update unit 57 is configured to update the provisional self position about each node on the basis of the topology to estimate a position of the radio node.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

複数の無線ノードにより構成される無線センサネットワークにおいて、無線ノードの位置は、無線ノードに搭載されたセンサのセンシングデータの取得位置として重要な情報である。従来、無線ノードの位置を推定する方式として、自己組織化マップ(SOM)を用いた無線ノード位置推定方式(SOL:Self-Organizing Localization)が知られている。

SOLは、極少数のアンカーノードを使用し、測距デバイスを用いずに、高精度な位置推定が可能である。また、SOLは、障害物による見通し内(LOS:Line-Of-Sight)と見通し外(NLOS:Non-Line-Of-Sight)が混在する環境においても位置精度の劣化が少ない(例えば、非特許文献1参照)。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、自己組織化マップを用いて無線ノードの位置を推定する位置推定装置に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
1つの無線ノードから1ホップの位置に存在する1次近傍ノードの情報である隣接ノード情報をm(mは、4以上の整数)個の無線ノードの各々から取得する取得部と、
所定の座標系において、m個の無線ノードの各々についての仮の自己位置を生成する自己位置生成部と、
前記所定の座標系において対称面を設定する対称面設定部と、
前記m個の無線ノードのうち前記対称面に配置されていない一の無線ノードと前記対称面を基準にして面対称の関係にある仮想ノードを生成し、前記仮想ノードについての隣接ノード情報を前記一の無線ノードについての隣接ノード情報に基づいて生成する仮想ノード情報生成部と、
前記一の無線ノードの仮の自己位置に基づいて前記仮想ノードの仮の自己位置を生成する仮想ノード位置生成部と、
前記m個の無線ノードの各々についての隣接ノード情報と、前記仮想ノードの隣接ノード情報とに基づいて、前記m個の無線ノードと前記仮想ノードとを含む位置推定対象ノードの配置関係を示すトポロジを生成するトポロジ生成部と、
前記トポロジに基づいて前記位置推定対象ノードの各々についての仮の自己位置を更新することにより、前記m個の無線ノードの位置を推定する位置更新部と、
を備える位置推定装置。

【請求項2】
 
請求項1に記載の位置推定装置であって、
前記仮想ノード情報生成部は、前記一の無線ノードの隣接ノード情報を参照して、前記一の無線ノードについての1次近傍ノードを特定し、前記一の無線ノードについての1次近傍ノードに対応する仮想ノードを、前記一の無線ノードに対応する仮想ノードの隣接ノードとして特定する位置推定装置。

【請求項3】
 
請求項2に記載の位置推定装置であって、
前記仮想ノード情報生成部は、前記一の無線ノードについての1次近傍ノードが対称面に配置されている場合、前記一の無線ノードについての1次近傍ノードを、前記一の無線ノードに対応する仮想ノードの隣接ノードとして特定する位置推定装置。

【請求項4】
 
請求項1に記載の位置推定装置であって、
前記対称面において、前記m個の無線ノードのうち絶対位置が指定されている少なくとも1つのアンカーノードが配置されている位置推定装置。

【請求項5】
 
請求項1又は2に記載の位置推定装置であって、
前記対称面は、前記無線ノードが配置されている無線通信空間における水平面である位置推定装置。

【請求項6】
 
請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の位置推定装置であって、
前記仮想ノード情報生成部は、前記一の無線ノードが前記対称面に配置されている場合、前記一の無線ノードを仮想ノードの生成対象から除外する位置推定装置。

【請求項7】
 
無線ノードの位置推定をコンピュータに実行させるための位置推定プログラムであって、
1つの無線ノードから1ホップの位置に存在する1次近傍ノードの情報である隣接ノード情報をm(mは、4以上の整数)個の無線ノードの各々から取得するステップと、
所定の座標系において、m個の無線ノードの各々についての仮の自己位置を生成するステップと、
前記所定の座標系において対称面を設定するステップと、
前記m個の無線ノードのうち前記対称面に配置されていない一の無線ノードと前記対称面を基準にして面対称の関係にある仮想ノードを生成し、前記仮想ノードについての隣接ノード情報を前記一の無線ノードについての隣接ノード情報に基づいて生成するステップと、
前記一の無線ノードの仮の自己位置に基づいて前記仮想ノードの仮の自己位置を生成するステップと、
前記m個の無線ノードの各々についての隣接ノード情報と、前記仮想ノードの隣接ノード情報とに基づいて、前記m個の無線ノードと前記仮想ノードとを含む位置推定対象ノードの配置関係を示すトポロジを生成するステップと、
前記トポロジに基づいて前記位置推定対象ノードの各々についての仮の自己位置を更新することにより、前記m個の無線ノードの位置を推定するステップと、
を備える位置推定プログラム。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2017102881thum.jpg
State of application right Registered
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