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公開番号2024052298
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-11
出願番号2022158905
出願日2022-09-30
発明の名称移動体位置表示方法
出願人NECネッツエスアイ株式会社
代理人個人
主分類G01S 5/20 20060101AFI20240404BHJP(測定;試験)
要約【課題】移動体の位置表示において、隣り合う測定グループ間の境界を超える際の移動体の位置飛びや移動体軌跡の不連続を防止することが可能な移動体位置表示方法を提供する。
【解決手段】移動体18が重複測定エリア70内に進入している場合、第1群61による移動体の測定位置座標(xa,ya)と第2群65による移動体の測定位置座標(xb,yb)に対して、第1群による測定位置座標(xa,ya)への重みづけ係数α、第2群による測定位置座標(xb,yb)への重みづけ係数βとして、重みづけ係数α及び重みづけ係数βの和が1となる関係で移動体の位置座標(X,Y)を表示位置座標として(αxa+βxb,αya+βyb)で表示し、重みづけ係数α及びβは、重複測定エリア内における第1のエリア寄りの位置ではα>β、第2のエリア寄りの位置ではα<βの関係となる線形又は非線形に漸次変化する値である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
少なくとも2つの固定体として設置位置が予め特定された固定式発信機及び1つの移動体としての移動式受信機との間で、各々の前記固定式発信機から発信された信号の前記移動式受信機への到達時間から三辺測位により前記移動体の位置を測定、
又は、少なくとも2つの固定体としての設置位置が予め特定された固定式受信機及び1つの移動体としての移動式発信機との間で、当該移動式発信機から発信された信号の各々の前記固定式受信機への到達時間から三辺測位により前記移動体の位置を測定して当該移動体の位置を表示可能な移動体位置表示方法であって、
少なくとも2つの前記固定体及び1つの前記移動体からなる第1群によって前記移動体の位置を測定して表示可能な第1のエリアと、第2群として少なくとも2つの他の固定体及び前記第1のエリアと共用される前記移動体によって当該移動体の位置を測定して表示可能な第2のエリアとを備え、
前記第1のエリアと前記第2のエリアは互いに測定可能な重複範囲として重複測定エリアを有し、
前記移動体が当該重複測定エリア内に進入している場合、前記第1群による前記移動体の測定位置座標(xa,ya)と前記第2群による当該移動体の測定位置座標(xb,yb)に対して、前記第1群による測定位置座標(xa,ya)への重みづけ係数α、前記第2群による測定位置座標(xb,yb)への重みづけ係数βとして、当該重みづけ係数α及び当該重みづけ係数βの和が1となる関係で前記移動体の位置座標(X,Y)を表示位置座標として(αxa+βxb,αya+βyb)で表示し、
前記重みづけ係数α及びβは、前記重複測定エリア内における前記第1のエリア寄りの位置ではα>β、前記第2のエリア寄りの位置ではα<βの関係となる線形又は非線形に漸次変化する値であることを特徴とする移動体位置表示方法。
続きを表示(約 3,700 文字)【請求項2】
前記信号は超音波からなることを特徴とする請求項1に記載の移動体位置表示方法。
【請求項3】
前記第1のエリア及び前記第2のエリアは、前記重複測定エリアの他に、各々が互いに測定範囲が重複しない非重複測定エリアからなり、
前記移動体が前記第1のエリアの前記非重複測定エリアから前記重複測定エリアに入ったかどうかの判定は前記測定位置座標(xa,ya)を用いて行い、
前記移動体が前記第2のエリアの前記非重複測定エリアから前記重複測定エリアに入ったかどうかの判定は前記測定位置座標(xb,yb)を用いて行うことを特徴とする請求項1に記載の移動体位置表示方法。
【請求項4】
前記移動体が当該重複測定エリア内に進入している場合、前記測定位置座標(xa,ya)と前記測定位置座標(xb,yb)との差分が所定の値以上である場合は、進入元のエリアの前記測定位置座標(xa,ya)又は(xb,yb)を表示位置座標として用いて前記移動体の位置を表示することを特徴とする請求項1に記載の移動体位置表示方法。
【請求項5】
前記移動体が当該重複測定エリア内に進入している場合、現在の測定位置座標として前記測定位置座標(xa,ya)と前記測定位置座標(xb,yb)に対して連続する所定回数の過去の表示位置座標について、
互いに隣り合って連続する表示位置座標間の移動距離の平均値としての移動距離平均と、
互いに隣り合って連続する表示位置座標間のベクトルと互いに隣り合う過去側のベクトルとの絶対値からなる角度差の平均値としての移動角度差平均とを算出し、
前記移動体の前回の表示位置座標に対する前記測定位置座標(xa,ya)と前記測定位置座標(xb,yb)の移動距離がともに、前記移動距離平均に対して1倍以上で設定された所定の値以下、
かつ、前記移動体の前回の表示位置座標に対する前記測定位置座標(xa,ya)と前記測定位置座標(xb,yb)の移動角度がともに、前記移動角度差平均に対して1倍以上で設定された所定の値以下である場合、
前記重みづけ係数α及び前記重みづけ係数βを用いて前記移動体の位置座標(X,Y)を表示位置座標として(αxa+βxb,αya+βyb)で表示することを特徴とする請求項1に記載の移動体位置表示方法。
【請求項6】
前記移動体が当該重複測定エリア内に進入している場合、現在の測定位置座標として前記測定位置座標(xa,ya)と前記測定位置座標(xb,yb)に対して連続する所定回数の過去の表示位置座標について、
互いに隣り合って連続する表示位置座標間の移動距離の平均値としての移動距離平均と、
互いに隣り合って連続する表示位置座標間のベクトルと互いに隣り合う過去側のベクトルとの絶対値からなる角度差の平均値としての移動角度差平均と、
前記所定回数の前記過去の測定位置座標の各々について、前記第1群による測定位置座標と前記第2群による測定位置座標との間の距離の平均値としての他群間距離平均とを算出し、
前記移動体の前回の表示位置座標に対する前記測定位置座標(xa,ya)と前記測定位置座標(xb,yb)の移動距離がともに、前記移動距離平均に対して1倍以上で設定された所定の値以下、
前記移動体の前回の表示位置座標に対する前記測定位置座標(xa,ya)と前記測定位置座標(xb,yb)の移動角度がともに、前記移動角度差平均に対して1倍以上で設定された所定の値を超えて、
かつ、前記測定位置座標(xa,ya)と前記測定位置座標(xb,yb)との間の距離が、前記他群間距離平均に対して1倍以上で設定された所定の値以下である場合、
前記重みづけ係数α及び前記重みづけ係数βを用いて前記移動体の位置座標(X,Y)を表示位置座標として(αxa+βxb,αya+βyb)で表示することを特徴とする請求項1に記載の移動体位置表示方法。
【請求項7】
前記移動体が当該重複測定エリア内に進入している場合、現在の測定位置座標として前記測定位置座標(xa,ya)と前記測定位置座標(xb,yb)に対して連続する所定回数の過去の表示位置座標について、
互いに隣り合って連続する表示位置座標間の移動距離の平均値としての移動距離平均と、
互いに隣り合って連続する表示位置座標間のベクトルと互いに隣り合う過去側のベクトルとの絶対値からなる角度差の平均値としての移動角度差平均と、
前記所定回数の前記過去の測定位置座標の各々について、前記第1群による測定位置座標と前記第2群による測定位置座標との間の距離の平均値としての他群間距離平均とを算出し、
前記移動体の前回の表示位置座標に対する前記測定位置座標(xa,ya)と前記測定位置座標(xb,yb)の移動距離がともに、前記移動距離平均に対して1倍以上で設定された所定の値以下、
前記移動体の前回の表示位置座標に対する前記測定位置座標(xa,ya)と前記測定位置座標(xb,yb)の移動角度がともに、前記移動角度差平均に対して1倍以上で設定された所定の値を超えて、
かつ、前記測定位置座標(xa,ya)と前記測定位置座標(xb,yb)との間の距離が、前記他群間距離平均に対して1倍以上で設定された所定の値を超える場合、
前記測定位置座標(xa,ya)又は前記測定位置座標(xb,yb)において、前記前回の表示位置座標により近い測定位置座標を表示位置座標として表示することを特徴とする請求項1に記載の移動体位置表示方法。
【請求項8】
前記移動体が当該重複測定エリア内に進入している場合、現在の測定位置座標として前記測定位置座標(xa,ya)と前記測定位置座標(xb,yb)に対して連続する所定回数の過去の表示位置座標について、
互いに隣り合って連続する表示位置座標間の移動距離の平均値としての移動距離平均と、
互いに隣り合って連続する表示位置座標間のベクトルと互いに隣り合う過去側のベクトルとの絶対値からなる角度差の平均値としての移動角度差平均とを算出し、
前記移動体の前回の表示位置座標に対する前記測定位置座標(xa,ya)と前記測定位置座標(xb,yb)の一方の移動距離が、前記移動距離平均に対して1倍以上で設定された所定の値以下、
かつ、前記移動体の前回の表示位置座標に対する前記測定位置座標(xa,ya)と前記測定位置座標(xb,yb)の前記一方の移動角度が、前記移動角度差平均に対して1倍以上で設定された所定の値以下である場合、
当該一方の前記測定位置座標(xa,ya)又は前記測定位置座標(xb,yb)を表示位置座標として表示することを特徴とする請求項1に記載の移動体位置表示方法。
【請求項9】
前記移動体が当該重複測定エリア内に進入している場合、現在の測定位置座標として前記測定位置座標(xa,ya)と前記測定位置座標(xb,yb)に対して連続する所定回数の過去の表示位置座標について、
互いに隣り合って連続する表示位置座標間の移動距離の平均値としての移動距離平均を算出し、
前記移動体の前回の表示位置座標に対する前記測定位置座標(xa,ya)と前記測定位置座標(xb,yb)の移動距離がともに、前記移動距離平均に対して1倍以上で設定された所定の値を超える場合、
前記測定位置座標(xa,ya)又は前記測定位置座標(xb,yb)において、前記前回の表示位置座標により近い測定位置座標を表示位置座標として表示することを特徴とする請求項1に記載の移動体位置表示方法。
【請求項10】
前記移動体位置表示方法は、第3群として少なくとも2つのさらに他の固定体と、前記第1のエリア及び前記第2のエリアと共用される前記移動体とによって当該移動体の位置を測定して表示可能な第3のエリアとをさらに備え、
前記第2のエリアと前記第3のエリアは互いに測定可能な重複範囲として他の重複測定エリアを有し、
当該他の重複測定エリアのn箇所(nは1以外の整数)で前記第2群による前記移動体の測定位置座標と前記第3群による当該移動体の測定位置座標との差分として測位差をn箇所分求めて平均値を算出することで、前記第2のエリアを基準とした前記第3のエリアのオフセット移動値(xob,yob)とし、
当該第3のエリアを当該オフセット移動値(xob,yob)の分だけ補正して、前記第3群による測定位置座標(xc,yc)に対して前記移動体の位置座標(X,Y)を表示位置座標として(xc+xob,yc+yob)で表示することを特徴とする請求項1乃至請求項9のうち、いずれか1に記載の移動体位置表示方法。
(【請求項11】以降は省略されています)

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、移動体位置表示方法に関し、特に、移動体の位置を測定する第1のエリアと第2のエリアとの重複測定エリアにおける移動体の位置を補正して表示する移動体位置表示方法に関する。
続きを表示(約 1,400 文字)【背景技術】
【0002】
屋外、屋内での作業者、自走ロボット等の移動体の位置情報の取得、確認のニーズが増大している。例えば、センサ装置の位置情報を取得し、センサ装置を装着している作業者や自走ロボット等の位置を地図上に表示することにより、移動体の位置、経路、活動状況等を把握することができる。
【0003】
屋外では、GNSS(Global Navigation Satellite System(全球測位衛星システム))からの電波を受信し、受信した電波による測位で移動体の位置情報を取得することが可能である。表示装置に表示された地図上に取得した位置情報をプロットすることにより、移動体の位置を確認することが可能となる。
【0004】
また、屋内では、移動体の測位方法としてBLE(Bluetooth(登録商標) Low Energy)ビーコンが知られている。
【0005】
BLEビーコンによる測位方法は、移動体が有するBLEビーコンが発する電波の受信電界強度(レベル)を測定し、電波のレベルからビーコンまでの距離を推定するものである。位置の測位には少なくとも2種のビーコン信号が必要となる。また、電波のレベルによる位置推定は誤差が大きいため、2種を超える複数のビーコンを用いることが多い。
【0006】
さらにBluetooth(登録商標)は、微弱電波を利用している為、発信源の位置を正確に特定することが難しかった。このため、特許文献1には、Bluetooth(登録商標)などの微弱な電波を発信する無線通信の技術を用いて、電波発信装置の位置精度を向上することができる電波発信位置算出装置が開示されている。
【0007】
また、移動体の測位方法として近距離無線通信用に使用されるUWB(Ultra Wide Band)を用いたUWB方式が知られている。UWB方式はUWBビーコンと移動体間の伝搬遅延を測定することで移動体の位置を測位する。UWB方式の原理は、GNSSから信号を受信して測位を行うRTK測位と同様な方法であり、3種のビーコンを用いることで、3次元測位が可能となる。また、WiFiを利用した測位も同様な方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
特許第4064336号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
BLEビーコンを用いることによりシンプルな構成で測位システムを構築することが可能である。しかしながら、BLEビーコンを用いた測位システムは測位誤差が5~6mと大きく、測位精度が要求される分野には適さない恐れがある。
【0010】
また、UWB方式による測位方法は、測位誤差が数cm(センチメートル)と高い精度であるため、産業分野における工場等の生産部門での利用が可能である。しかしながら、UWB方式による測位システムは、システム構成が複雑であり、これにより装置が高価となってしまう恐れがある。工場等の産業分野での利用で精度を維持するためには、UWBビーコンを正確な位置に設置する必要がある。また、設備等のレイアウト変更時は、UWBビーコンの設置位置の見直しも必要となる。
(【0011】以降は省略されています)

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