特許ウォッチ

公開番号2024176814
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-19
出願番号2023095628
出願日2023-06-09
発明の名称警報システム、移動局、及びプログラム
出願人株式会社村田製作所
代理人個人,個人
主分類G01S 5/02 20100101AFI20241212BHJP(測定;試験)
要約【課題】人又は物が予め決められたエリアにあるか否かを高精度に決定する。
【解決手段】処理回路24は、ビーコン信号N11,N12の信号レベルに基づいて、第1の固定局1を基準として移動局2が境界線B1のいずれの側に位置しているかを暫定的に示す第1の暫定位置を決定する。処理回路24は、ビーコン信号N21,N22の信号レベルに基づいて、第2の固定局1を基準として移動局2が境界線B1のいずれの側に位置しているかを暫定的に示す第2の暫定位置を決定する。処理回路24は、第1及び第2の暫定位置に基づいて、移動局2が安全エリアA1及び危険エリアA2のいずれにあるかを決定する。
【選択図】図9
特許請求の範囲【請求項１】
第１の固定局、第２の固定局、及び移動局を含む警報システムであって、
前記第１及び第２の固定局は、第１及び第２のエリアの境界線上における異なる位置にそれぞれ設けられ、
前記第１の固定局は、
前記境界線から前記第１のエリアの側に向かう第１の主ビーム方向を有する第１の送信アンテナと、
前記境界線から前記第２のエリアの側に向かう第２の主ビーム方向を有する第２の送信アンテナと、
前記第１の送信アンテナを介して第１のビーコン信号を送信し、前記第２の送信アンテナを介して第２のビーコン信号を送信する第１の送信回路とを備え、
前記第２の固定局は、
前記境界線から前記第１のエリアの側に向かう第３の主ビーム方向を有する第３の送信アンテナと、
前記境界線から前記第２のエリアの側に向かう第４の主ビーム方向を有する第４の送信アンテナと、
前記第３の送信アンテナを介して第３のビーコン信号を送信し、前記第４の送信アンテナを介して第４のビーコン信号を送信する第２の送信回路とを備え、
前記移動局は、
受信アンテナと、
前記受信アンテナを介して前記第１～第４のビーコン信号を受信し、前記第１～第４のビーコン信号の信号レベルを検出する受信回路と、
前記第１～第４のビーコン信号の信号レベルに基づいて、前記移動局が前記第１及び第２のエリアのいずれにあるかを決定する処理回路と、
前記移動局が前記第２のエリアにある場合、前記移動局が前記第２のエリアにあることを示す第１の警報信号を出力する出力装置とを備え、
前記処理回路は、
前記第１及び第２のビーコン信号の信号レベルに基づいて、前記第１の固定局を基準として前記移動局が前記境界線のいずれの側に位置しているかを暫定的に示す第１の暫定位置を決定し、
前記第３及び第４のビーコン信号の信号レベルに基づいて、前記第２の固定局を基準として前記移動局が前記境界線のいずれの側に位置しているかを暫定的に示す第２の暫定位置を決定し、
前記第１及び第２の暫定位置に基づいて、前記移動局が前記第１及び第２のエリアのいずれにあるかを決定する、
警報システム。
続きを表示（約 2,200 文字）【請求項２】
前記処理回路は、
前記第１及び第２のビーコン信号の信号レベルに基づいて、前記移動局が、前記第１の固定局の位置において前記境界線に接する第１の基準線のいずれの側に位置しているかを決定することにより、前記第１の暫定位置を決定し、
前記第３及び第４のビーコン信号の信号レベルに基づいて、前記移動局が、前記第２の固定局の位置において前記境界線に接する第２の基準線のいずれの側に位置しているかを決定することにより、前記第２の暫定位置を決定する、
請求項１記載の警報システム。
【請求項３】
前記第１及び第２の基準線は、前記第１及び第２の固定局の位置を通る共通の直線である、
請求項２記載の警報システム。
【請求項４】
前記第１及び第２の基準線は、所定角度を有して互いに交差する、
請求項２記載の警報システム。
【請求項５】
前記処理回路は、
前記第２のビーコン信号の信号レベルが前記第１のビーコン信号の信号レベルより高い場合、前記移動局が前記境界線に対して前記第２のエリアを含む側に位置していることを示すように前記第１の暫定位置を決定し、
前記第４のビーコン信号の信号レベルが前記第３のビーコン信号の信号レベルより高い場合、前記移動局が前記境界線に対して前記第２のエリアを含む側に位置していることを示すように前記第２の暫定位置を決定する、
請求項１～４のうちの１つに記載の警報システム。
【請求項６】
前記処理回路は、
予め決められた時間期間中に、前記第２のビーコン信号の信号レベルが前記第１のビーコン信号の信号レベルを超過した回数が第１のしきい値を超えた場合、前記移動局が前記境界線に対して前記第２のエリアを含む側に位置していることを示すように前記第１の暫定位置を決定し、
前記時間期間中に、前記第４のビーコン信号の信号レベルが前記第３のビーコン信号の信号レベルを超過した回数が前記第１のしきい値を超えた場合、前記移動局が前記境界線に対して前記第２のエリアを含む側に位置していることを示すように前記第２の暫定位置を決定する、
請求項１～４のうちの１つに記載の警報システム。
【請求項７】
前記移動局は、前記移動局の加速度を検出する加速度センサをさらに備え、
前記処理回路は、
前記移動局の加速度に基づいて、前記移動局が移動中であるか否かを決定し、
前記移動局が移動中であり、かつ、前記第２のビーコン信号の信号レベルが前記第１のビーコン信号の信号レベルより高い場合、前記移動局が前記境界線に対して前記第２のエリアを含む側に位置していることを示すように前記第１の暫定位置を決定し、
前記移動局が移動中であり、かつ、前記第４のビーコン信号の信号レベルが前記第３のビーコン信号の信号レベルより高い場合、前記移動局が前記境界線に対して前記第２のエリアを含む側に位置していることを示すように前記第２の暫定位置を決定する、
請求項１～４のうちの１つに記載の警報システム。
【請求項８】
前記処理回路は、
前記第１及び第２のビーコン信号の信号レベルに基づいて、前記第１の基準線から前記移動局までの第１の距離を計算し、
前記第３及び第４のビーコン信号の信号レベルに基づいて、前記第２の基準線から前記移動局までの第２の距離を計算し、
前記第１及び第２の暫定位置と、前記第１又は第２の距離とに基づいて、前記移動局が、前記第１のエリアに含まれる第３のエリアであって、第２のしきい値よりも短い距離を有して前記第２のエリアに近接した第３のエリアにあるか否かを決定し、
前記出力装置は、前記移動局が前記第３のエリアにある場合、前記移動局が前記第３のエリアにあることを示す第２の警報信号を出力する、
請求項２～４のうちの１つに記載の警報システム。
【請求項９】
前記処理回路は、前記第１及び第２の暫定位置と、前記第１又は第２の距離とに基づいて、前記移動局が、前記第１のエリアに含まれる第４のエリアであって、前記第２のしきい値より短い第３のしきい値よりも短い距離を有して前記第２のエリアに近接した第４のエリアにあるか否かを決定し、
前記出力装置は、前記移動局が前記第４のエリアにある場合、前記第１の警報信号を出力する、
請求項８記載の警報システム。
【請求項１０】
前記処理回路は、
前記第１及び第２のビーコン信号の信号レベルに基づいて第１の特徴量を計算し、
前記第１の特徴量に基づいて、第１の機械学習モデルを用いて、前記移動局が前記第１の基準線に対して前記第２のエリアを含む側に位置しているか否かを決定することにより、前記第１の暫定位置を決定し、
前記第３及び第４のビーコン信号の信号レベルに基づいて第２の特徴量を計算し、
前記第２の特徴量に基づいて、前記第１の機械学習モデルを用いて、前記移動局が前記第２の基準線に対して前記第２のエリアを含む側に位置しているか否かを決定することにより、前記第２の暫定位置を決定する、
請求項２～４のうちの１つに記載の警報システム。
（【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】
本開示は、警報システム、移動局、及びプログラムに関する。
続きを表示（約 3,200 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、工場において作業者が工作機械に不用意に近づくと、作業者が工作機械によって怪我をするおそれがある。このため、工作機械の近傍に危険エリアを設定し、作業者が危険エリアに進入したときに警報を発生することがある。
【０００３】
例えば，特許文献１は、安全エリアと危険エリアとが存在する建設現場に適用される安全制御システムを開示している。特許文献１のシステムは、作業者及び重機などに設けられた発信源から送信されたビーコン信号の受信強度に基づいて、危険エリアと安全エリアとの境界からビーコン信号の発信源までの距離を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－０８５１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のようにビーコン信号の受信信号強度に基づいて距離を検出する場合、ビーコン信号の発信源から遠ざかると、安定的な信号強度でビーコン信号を受信することは困難になる。その結果、作業者が安全エリアにいるか、それとも危険エリアにいるのかを確実に判断できなくなる。作業者が安全エリアにいるか、それとも危険エリアにいるのかを確実に判断するために、１つの発信源でカバーする範囲が狭くなるように、多数の発信源を高密度で配置することが考えられる。しかしながら、この場合、多数の発信源を用いるために高いコストがかかる。従って、コストの大幅な増大をまねくことなく、人又は物が予め決められたエリアにあるか否かを従来よりも高精度に決定することが求められる。
【０００６】
本開示の目的は、人又は物が予め決められたエリアにあるか否かを従来よりも高精度に決定することができる警報システムを提供することにある。また、本開示の目的は、そのような警報システムのための移動局及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様によれば、
第１の固定局、第２の固定局、及び移動局を含む警報システムであって、
前記第１及び第２の固定局は、第１及び第２のエリアの境界線上における異なる位置にそれぞれ設けられ、
前記第１の固定局は、
前記境界線から前記第１のエリアの側に向かう第１の主ビーム方向を有する第１の送信アンテナと、
前記境界線から前記第２のエリアの側に向かう第２の主ビーム方向を有する第２の送信アンテナと、
前記第１の送信アンテナを介して第１のビーコン信号を送信し、前記第２の送信アンテナを介して第２のビーコン信号を送信する第１の送信回路とを備え、
前記第２の固定局は、
前記境界線から前記第１のエリアの側に向かう第３の主ビーム方向を有する第３の送信アンテナと、
前記境界線から前記第２のエリアの側に向かう第４の主ビーム方向を有する第４の送信アンテナと、
前記第３の送信アンテナを介して第３のビーコン信号を送信し、前記第４の送信アンテナを介して第４のビーコン信号を送信する第２の送信回路とを備え、
前記移動局は、
受信アンテナと、
前記受信アンテナを介して前記第１～第４のビーコン信号を受信し、前記第１～第４のビーコン信号の信号レベルを検出する受信回路と、
前記第１～第４のビーコン信号の信号レベルに基づいて、前記移動局が前記第１及び第２のエリアのいずれにあるかを決定する処理回路と、
前記移動局が前記第２のエリアにある場合、前記移動局が前記第２のエリアにあることを示す第１の警報信号を出力する出力装置とを備え、
前記処理回路は、
前記第１及び第２のビーコン信号の信号レベルに基づいて、前記第１の固定局を基準として前記移動局が前記境界線のいずれの側に位置しているかを暫定的に示す第１の暫定位置を決定し、
前記第３及び第４のビーコン信号の信号レベルに基づいて、前記第２の固定局を基準として前記移動局が前記境界線のいずれの側に位置しているかを暫定的に示す第２の暫定位置を決定し、
前記第１及び第２の暫定位置に基づいて、前記移動局が前記第１及び第２のエリアのいずれにあるかを決定する。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の一態様に係る警報システムは、人又は物が予め決められたエリアにあるか否かを従来よりも高精度に決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第１の実施形態に係る警報システムを示す概略図である。
図１の固定局１の構成を示すブロック図である。
図１の移動局２の構成を示すブロック図である。
図１のサーバ装置４の構成を示すブロック図である。
図２の固定局１の例示的な放射パターンを示す図である。
図３の処理回路２４によって実行される警報処理を示すフローチャートである。
図１の警報システムにおけるマルチパスの影響を説明するための図である。
第１の実施形態の変形例に係る警報システムの移動局２Ａの構成を示すブロック図である。
第２の実施形態に係る警報システムの動作を説明するための図である。
図９の移動局２の処理回路２４によって実行される警報処理を示すフローチャートである。
図１０のステップＳ１０１のサブルーチンを示すフローチャートである。
図１０のステップＳ１０２のサブルーチンを示すフローチャートである。
第２の実施形態に係る警報システムによる安全エリアＡ１及び危険エリアＡ２の決定を説明するための表である。
第３の実施形態に係る警報システムの動作を説明するための図である。
第３の実施形態に係る警報システムの移動局２によって実行される警報処理を示すフローチャートである。
第３の実施形態の第１の変形例に係る警報システムの移動局２によって実行される警報処理を示すフローチャートである。
第３の実施形態の第２の変形例に係る警報システムの動作を説明するための図である。
第３の実施形態の第２の変形例に係る警報システムの移動局２によって実行される警報処理を示すフローチャートである。
第４の実施形態に係る警報システムの動作を説明するための図である。
第４の実施形態の第１の変形例に係る警報システムの動作を説明するための図である。
図１９の移動局２の処理回路２４によって実行される警報処理を示すフローチャートである。
図２１のステップＳ２０１のサブルーチンを示すフローチャートである。
図２１のステップＳ２０２のサブルーチンを示すフローチャートである。
第４の実施形態の第１の変形例に係る警報システムによる安全エリアＡ１、危険エリアＡ２、及び警戒エリアＡ３の決定を説明するための表である。
第４の実施形態の第２の変形例に係る警報システムの動作を説明するための図である。
第５の実施形態に係る警報システムの動作を説明するための図である。
第６の実施形態に係る警報システムの固定局１Ａの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る警報システムについて説明する。各図面にわたって、同じ符号は同様の構成要素を示す。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許