JP4135035B2 - 位置決定方法、位置決定装置およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、位置決定方法に関し、特に、移動する無線機器の位置を無線信号が送信、もしくは受信出来る関係にある固定無線機器の位置とする基準点測位の測位決定方法に関する。

近年、高精度な位置情報に対するニーズが非常に高まり、GPS衛星を用いた測位に代表されるように、移動する無線機器の位置を特定する測位技術が盛んに研究/開発されている。

測位方式の一つに、移動する無線機器の位置を無線信号が送信、もしくは受信出来る関係にある固定無線機器の位置とする基準点測位がある。このため基準点測位は、通常の無線通信システムの関係を利用することが出来るため、容易に導入することが可能である。このため、近年では、セルラー網や無線LANの付加価値サービスの一つとして基準点測位システムが導入されてきた。

一方、基準点測位を用いた高精度測位システムとして、非特許文献1〜3などがある。これらは測位を目的としたシステムであり、測位のためにインフラが敷設される。

測位システムに要求される一般的な条件としては、測位精度と測位エリアとがある。図３６、図３７に測位エリアと測位精度との一例を示す。測位精度とは測位システムにより特定される移動無線機器の位置の精度であり、図３６の例に示されるように1つの固定無線機器1051と無線信号が送信、もしくは受信、もしくは送受信可能なエリア1052のエリアの大きさ1053である。また、測位エリアとは、少なくとも1つ以上の固定無線機器と無線信号が送信、もしくは受信、もしくは送受信でき、移動無線機器の位置を特定することが出来るエリアであり、図３７の例に示されるように少なくとも1つ以上の固定無線機器(図では1054〜1056の3つの固定無線機器)と信号が送信、もしくは受信、または送受信可能なエリア1057である。

従来の、通信インフラの付加価値として導入されてきた基準点測位の測位システムは、特許文献１のような通信システムの設計を適用していた。通信システムの設計においては、通信サービスを提供するエリアを面的にカバーすることが重要であるため、雑音や干渉などが最大となり通信距離が最小となった場合にも、カバーエリアに穴が開かないようにシステムの設計が行われている。このため、セルラー網や無線LANに導入されている基準点測位の測位システムは、セルラー網や無線LANの通信エリアと同一であり、出来るだけ広いエリアをカバーすることが望まれる通信エリアで設計されているため、測位精度は非常に悪いものとなっていた。

特許第003515457号公報, “無線通信システムの基地局配置設計方法” 石井、他, "ハイブリッド無線LAN測位システムの提案(2)", 2004年、電子情報通信学会総合大会, B-5-225. 椿、他, "無線タグを利用したトラッキングシステム", 2003年、電子情報通信学会総合大会, B-15-11. 米山、他, "Bluetooth端末を用いた屋内位置検出システムの構築", 2003年、電子情報非特許文献1〜3通信学会総合大会, B-15-9.

一方で測位システムという側面を考えた場合、雑音や干渉の増加時にカバーエリアに穴が開かないことは重要であるが、同時に、要求されている測位精度を満たすことができるかどうかが重要となる。基準点測位においては、測位精度は固定無線機器と移動無線機器の通信可能な最大距離に依存し、測位精度が一番変動するのは雑音や干渉が最小となった場合である。このため、測位システム設計に特許文献１に記載されている通信エリア設計の指針を適用したとしても、要求測位精度を満足する測位システムを実現することができないことがある点が課題である。

本発明は、要求測位精度を満たしつつ、測位対象領域全域について測位可能なように発信端末、受信端末の位置を決定する測位システム設計に関する技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための第１の発明は、受信端末が発信端末から発信される情報を受信し、この受信した前記情報を発信した前記発信端末の位置を前記受信端末が存在する位置とする測位方法における、前記発信端末の位置決定方法であって、
通信品質が最良と推定されるときの要求された測位精度を満たす前記発信端末の特性を求める発信特性決定ステップと、
通信品質が最悪と推定されるときの前記求めた発信端末の特性による測位可能領域を求め、この測位可能領域に基づいて前記発信端末の設置位置を決定する設置位置決定ステップと、
を有することを特徴とする。

上記課題を解決するための第２の発明は、上記第１の発明において、前記発信端末の特性が、発信強度であることを特徴とする。

上記課題を解決するための第３の発明は、上記第１又は第２の発明において、前記発信端末の特性が、角度利得であることを特徴とする。

上記課題を解決するための第４の発明は、上記第１から第３のいずれかの発明において、前記通信品質を変動させる要因が、雑音であることを特徴とする。

上記課題を解決するための第５の発明は、上記第１から第４のいずれかの発明において、前記通信品質を変動させる要因が、受信端末の受信感度もしくは受信端末の角度利得であることを特徴とする。

上記課題を解決するための第６の発明は、上記第１から第５のいずれかの発明において、前記通信品質を変動させる要因が、受信端末の傾きであることを特徴とする。

上記課題を解決するための第７の発明は、上記第１から第６のいずれかの発明において、前記通信品質を変動させる要因が、受信端末の高さであることを特徴とする。

上記課題を解決するための第８の発明は、上記第１から第７のいずれかの発明において、前記通信品質を変動させる要因が、遅延であることを特徴とする。

上記課題を解決するための第９の発明は、上記第１から第８のいずれかの発明において、前記測位可能領域が前記測位対象領域を覆うように前記発信端末の設置位置を決定することを特徴とする。

上記課題を解決するための第１０の発明は、受信端末が発信端末から発信される情報を受信し、前記発信された前記情報を受信した前記受信端末の位置を前記発信端末が存在する位置とする測位方法における、前記受信端末の位置決定方法であって、
通信品質が最良と推定されるときの要求された測位精度を満たす前記受信端末の特性を求める受信特性決定ステップと、
通信品質が最悪と推定されるときの前記求めた受信端末の特性による測位可能領域を求め、この測位可能領域に基づいて前記受信端末の設置位置を決定する設置位置決定ステップと、
を有することを特徴とする。

上記課題を解決するための第１１の発明は、上記第１０の発明において、前記受信端末の特性が、受信感度であることを特徴とする。

上記課題を解決するための第１２の発明は、上記第１０又は第１１の発明において、前記受信端末の特性が、角度利得であることを特徴とする。

上記課題を解決するための第１３の発明は、上記第１０から第１２のいずれかの発明において、前記通信品質を変動させる要因が、雑音であることを特徴とする。

上記課題を解決するための第１４の発明は、上記第１０から第１３のいずれかの発明において、前記通信品質を変動させる要因が、発信端末の発信強度もしくは発信端末の角度利得であることを特徴とする。

上記課題を解決するための第１５の発明は、上記第１０から第１４のいずれかの発明において、前記通信品質を変動させる要因が、発信端末の傾きであることを特徴とする。

上記課題を解決するための第１６の発明は、上記第１０から第１５のいずれかの発明において、前記通信品質を変動させる要因が、発信端末の高さであることを特徴とする。

上記課題を解決するための第１７の発明は、上記第１０から第１６のいずれかの発明において、前記通信品質を変動させる要因が、遅延であることを特徴とする。

上記課題を解決するための第１８の発明は、上記第１０から第１７のいずれかの発明において、前記測位可能領域が前記測位対象領域を覆うように前記受信端末の設置位置を決定することを特徴とする。

上記課題を解決するための第１９の発明は、受信端末が発信端末から発信される情報を受信し、この受信した前記情報を発信した前記発信端末の位置を前記受信端末が存在する位置とする測位方法における、前記発信端末の位置決定装置であって、
通信品質が最良と推定されるときの要求された測位精度を満たす前記発信端末の特性を求める発信特性決定手段と、
通信品質が最悪と推定されるときの前記求めた発信特性による測位可能領域を求め、この測位可能領域に基づいて前記発信端末の設置位置を決定する設置位置決定手段と、
を有することを特徴とする。

上記課題を解決するための第２０の発明は、上記第１９の発明において、前記発信特性決定手段が、通信品質が最良と推定されるときの要求された測位精度を満たす前記発信端末の発信強度を求めることを特徴とする。

上記課題を解決するための第２１の発明は、上記第１９又は第２０の発明において、前記発信特性決定手段が、通信品質が最悪と推定されるときの要求された測位精度を満たす前記発信端末の角度利得を求めることを特徴とする。

上記課題を解決するための第２２の発明は、上記第１９から第２１のいずれかの発明において、前記通信品質を変動させる要因が、雑音であることを特徴とする。

上記課題を解決するための第２３の発明は、上記第１９から第２２のいずれかの発明において、前記通信品質を変動させる要因が、受信端末の受信感度もしくは受信端末の角度利得であることを特徴とする。

上記課題を解決するための第２４の発明は、上記第１９から第２３のいずれかの発明において、前記通信品質を変動させる要因が、受信端末の傾きであることを特徴とする。

上記課題を解決するための第２５の発明は、上記第１９から第２４のいずれかの発明において、前記通信品質を変動させる要因が、受信端末の高さであることを特徴とする。

上記課題を解決するための第２６の発明は、上記第１９から第２５のいずれかの発明において、前記通信品質を変動させる要因が、遅延であることを特徴とする。

上記課題を解決するための第２７の発明は、上記第１９から第２６のいずれかの発明において、前記設定位置決定手段は、前記測位可能領域が前記測位対象領域を覆うように前記発信端末の設置位置を決定することを特徴とする。

上記課題を解決するための第２８の発明は、受信端末が発信端末から発信される情報を受信し、前記発信された前記情報を受信した前記受信端末の位置を前記発信端末が存在する位置とする測位方法における、前記受信端末の位置決定装置であって、
通信品質が最良と推定されるときの要求された測位精度を満たす前記受信端末の特性を求める受信特性決定手段と、
通信品質が最悪と推定されるときの前記求めた受信特性による測位可能領域を求め、この測位可能領域に基づいて前記受信端末の設置位置を決定する設置位置決定手段と、
を有することを特徴とする。

上記課題を解決するための第２９の発明は、上記第２８の発明において、前記受信特性決定手段が、通信品質が最良と推定されるときの要求された測位精度を満たす前記受信端末の受信感度を求めることを特徴とする。

上記課題を解決するための第３０の発明は、上記第２８または第２９の発明において、前記受信特性決定手段が、通信品質が最悪と推定されるときの要求された測位精度を満たす前記受信端末の角度利得を求めることを特徴とする。

上記課題を解決するための第３１の発明は、上記第２８から第３０のいずれかの発明において、前記通信品質を変動させる要因が、雑音であることを特徴とする。

上記課題を解決するための第３２の発明は、上記第２８から第３１のいずれかの発明において、前記通信品質を変動させる要因が、前記発信端末の発信強度もしくは前記発信端末の角度利得であることを特徴とする。

上記課題を解決するための第３３の発明は、上記第２８から第３２のいずれかの発明において、前記通信品質を変動させる要因が、発信端末の傾きであることを特徴とする。

上記課題を解決するための第３４の発明は、上記第２８から第３３のいずれかの発明において、前記通信品質を変動させる要因が、発信端末の高さであることを特徴とする。

上記課題を解決するための第３５の発明は、上記第２８から第３４のいずれかの発明において、前記通信品質を変動させる要因が、遅延であることを特徴とする。

上記課題を解決するための第３６の発明は、上記第２８から第３５のいずれかの発明において、前記設定位置決定手段は、前記測位可能領域が前記測位対象領域を覆うように前記受信端末の設置位置を決定することを特徴とする。

上記課題を解決するための第３７の発明は、受信端末が発信端末から発信される情報を受信し、この受信した前記情報を発信した前記発信端末の位置を前記受信端末が存在する位置とする測位方法における、前記発信端末の位置決定プログラムであって、
通信品質が最良と推定されるときの要求された測位精度を満たす前記発信端末の特性を求める発信特性決定処理と、
通信品質が最悪と推定されるときの前記求めた発信端末の特性による測位可能領域を求め、この測位可能領域に基づいて前記発信端末の設置位置を決定する設置位置決定処理と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする。

上記課題を解決するための第３８の発明は、受信端末が発信端末から発信される情報を受信し、前記発信された前記情報を受信した前記受信端末の位置を前記発信端末が存在する位置とする測位方法における、前記受信端末の位置決定プログラムであって、
通信品質が最良と推定されるときの要求された測位精度を満たす前記受信端末の特性を求める受信特性決定処理と、
通信品質が最悪と推定されるときの前記求めた受信端末の特性による測位可能領域を求め、この測位可能領域に基づいて前記受信端末の設置位置を決定する設置位置決定処理と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする。

本発明は、まず、通信品質が最良と推定される状況下において要求された測位精度を満たすように信端末の発信強度等の特性を求めて、次に、通信品質が最悪と推定される状況下においての前記求めた発信端末の特性による測位可能領域を求め、この測位可能領域に基づいて、測位対象領域を覆うように発信端末の設置位置を決定している。よって、本発明で決定された位置に発信端末を設置することにより、いかなる通信品質の状況下においても、測位対象領域全域において、測位要求精度を満足する測位を実施することが可能となる。

この発明により、測位精度と測位エリアとを考慮した効率の良い測位システム設計が可能となる。

本発明の概要を示すシステム構成図 本発明の概要を示すシステム構成図 本発明の概要を示すシステム構成図 第一の実施の形態、第二の実施形態を説明するシステム構成図 第一の実施の形態、第二の実施の形態での測位システムの設計の機能ブロックの図 第一の実施の形態、第二の実施の形態での測位システム設計のフローの図 測位システムを導入するフロアと要求測位エリアとの関係の一例の図 第一の実施の形態での測位システムの設計の詳細処理の図 要求測位エリアと設計された測位エリアとの図 第二の実施の形態での測位システムの設計の詳細処理の図 固定無線機器間隔を狭くした場合の要求測位エリアと設計された測位エリアとの図 要求測位エリアからはみ出す設計された測位エリアが上下/左右で均等になるように設置した場合の要求測位エリアと設計された測位エリアとの図 設計された測位エリアが要求測位エリアよりも必要以上に広くなる場合の要求測位エリアと設計された測位エリアとの図 第1実施例、第3実施例、第6実施例で想定する測位システムを導入する環境の図 第1実施例、第6実施例での測位システム設計のフローの図 第1実施例での測位システムの設計の詳細処理の図 DB部に保存される各設置環境情報に対する雑音量の一例の図 DB部に保存される核設置環境情報に対する設置高さの一例の図 各雑音量に対する測位エリアの関係の一例の図 第2実施例で想定する測位システムを導入する環境の図 第2実施例での測位システム設計のフローの図 第2実施例での測位システムの設計の詳細処理の図 DB部に保存される各使用方法に対する受信機の傾きの一例の図 第3実施例での測位システム設計のフローの図 第3実施例での測位システムの設計の詳細処理の図 DB部に保存される各受信機情報に対する受信特性の一例の図 第4実施例で想定する測位システムを導入する環境の図 第4実施例での測位システム設計のフローの図 第4実施例での測位システムの設計の詳細処理の図 DB部に保存される各使用方法に対する受信機の高さの一例の図 第5実施例で想定する測位システムを導入する環境の図 第5実施例での測位システム設計のフローの図 第5実施例での測位システムの設計の詳細処理の図 DB部に保存される各設置環境情報に対する遅延量の一例の図 第6実施例での測位システムの設計の詳細処理の図 測位精度の説明の図 測位エリアの説明の図 第7実施例、第9実施例、第12実施例で想定する測位システムを導入する環境の図 第7実施例、第12実施例での測位システム設計のフローの図 第7実施例での測位システムの設計の詳細処理の図 第8実施例で想定する測位システムを導入する環境の図 第8実施例での測位システム設計のフローの図 第8実施例での測位システムの設計の詳細処理の図 DB部に保存される各使用方法に対する送信機の傾きの一例の図 第9実施例での測位システム設計のフローの図 第9実施例での測位システムの設計の詳細処理の図 DB部に保存される各受信機情報に対する送信特性の一例の図 第10実施例で想定する測位システムを導入する環境の図 第10実施例での測位システム設計のフローの図 第10実施例での測位システムの設計の詳細処理の図 DB部に保存される各使用方法に対する送信機の高さの一例の図 第11実施例で想定する測位システムを導入する環境の図 第11実施例での測位システム設計のフローの図 第11実施例での測位システムの設計の詳細処理の図 第12実施例での測位システムの設計の詳細処理の図

符号の説明

1051 固定無線機器
1052 一つの固定無線機器からの無線信号が送信、または受信、または送受信可能なエリア
1053 測位精度
1054-1056 固定無線機器
1057 測位エリア
1061-1063 固定無線機器
1064-1065 移動無線機器
1066 測位エリア
2001-2003 送信機
2004 カート
2005 受信機
2021 要求測位エリア
2022 一つの送信機からの赤外線信号が受信可能なエリア
2023 送信機設置位置
2024 測位エリア
2031 要求測位エリア
2032 一つの送信機からの赤外線信号が受信可能なエリア
2033 送信機設置位置
2034 測位エリア
2041 要求測位エリア
2042 一つの送信機からの赤外線信号が受信可能なエリア
2043 送信機設置位置
2044 測位エリア
2021 要求測位エリア
2022 一つの送信機からの赤外線信号が受信可能なエリア
2023 送信機設置位置
2024 測位エリア
2051-2053 送信機
2004 受信機
2061-2063 送信機
2064 フォークリフト
2065 受信機
2071-2073 送信機
2074 カート
2075 受信機
2076-2077 構造物
3021 要求測位エリア
3022 一つの送信機からの赤外線信号が受信可能なエリア
3023 送信機設置位置
3024 測位エリア
3031 フロア
3032-3034 構造物
3035 要求測位エリア
3061 入力部
3062 制御部
3063 DB部
3064 演算部
3065 固定無線機器の通信特性演算部
3066 固定無線機器設置位置演算部
3067 出力部
5001-5003 受信機
5004 カート
5005 送信機
6001-6003 受信機
6004 送信機
6081-6083 受信機
6084 フォークリフト
6085 送信機
6121-6123 受信機
6124 カート
6125 送信機
6126-6127 構造物

本発明の概要を図１〜図３を用いて説明する。

本発明は、所定の測位対象領域1016内に存在する受信端末である移動無線機器1014、1015を測位する測位システムおいて、移動無線機器1014、1015を測位するために設置される発信端末（送信機）である固定無線機器1011、1012、1013の設置位置を決定することを目的としている。

移動無線機器1014、1015の測位方法の一例は以下のとおりである。図１の発信端末である固定無線機器1011、1012、1013はそれぞれ異なるIDを電波、赤外線等を用いて発信し、移動無線機器1014、1015は、発信端末の発信するIDを受信することにより、自らの位置を測位する。例えば、図１の例では、移動無線機器1014は固定無線機器1011の発信する固有のIDを受信しているので、自らの位置を固定無線機器1011からの電波、赤外線等の到達領域内に存在していると認識することができる。

測位を行うにあたり、一般的な要求条件は、測位精度と測位対象領域である。

まず、測位精度について説明する。一般的に、発信端末から発信される電波や赤外線等の強度が弱いか、発信端末角度利得が小さいか若しくは雑音が多くS/N比が低い場合（これらの状態を「通信品質が悪い場合」と定義する）ほど、測位精度は高くなると解される。その理由は、電波等の強度が弱いか、角度利得が小さいか若しくは雑音が多くS/N比が低くなる、即ち、通信品質が悪くなると、測位対象領域1016上に１つの発信端末から到達する電波等の範囲が狭くなるからである。１つの発信端末からの電波等の到達範囲が狭くなると、それだけ受信端末の存在位置を絞り込むことができることとなり、よって即位精度を上げることができる。図２は図１よりも、通信品質が悪い状態における電波等の到達状態を示している。これらの図からも明らかなように、通信品質の悪い図２の状態のほうが、１つの発信端末からの電波等の到達範囲が狭くなっており、それだけ測位精度が上昇していると言える。

したがって、電波等の発信強度が最大と推定されるとき、即ち、発信端末からの電波等の到達範囲が最も広い状態のときに要求測位精度を満たしていれば、発信強度が下がった場合には電波等の到達範囲は狭まる方向に推移するので、常に要求測位精度を満たすこととなる。

また、通信品質の状態は変動するものであるが、例えば、発信端末がIDを赤外線に載せて発信している場合、通信品質を変動させる要因としては太陽光等の雑音が考えられる。太陽光の場合、日中は強く夜間は弱いということは容易に推測でき、測定対象領域における太陽光の強さはある程度推定可能である。また、このほかの通信品質を変動させる要因の具体例としては、受信端末の受信感度や受信端末の傾き等が考えられる。

次に、測位対象領域について言及する。図１では、測位対象領域1016の殆どの領域に、発信端末1011、1012、1013が発信する電波等が到達しているのに対して、図２では、発信端末の発信する電波等が到達しない領域が図１と比較して増えている。これは、測定対象領域1016内において受信端末の位置を決定できない領域が図１に比べ図２では増えていることを示している。

以上の点から言えることは、通信品質が悪いために測位対象領域1016に到達する電波等のS/N比が低い場合、位置決定精度は上がるが、測位可能領域が狭まってしまうということである。この測位可能領域減が狭まるというデメリットを解消するために、発信端末の増設が考えられる。この様子を表したのが図３である。図３では受信端末の位置決定精度を要求精度以上に保ちながら、測位対象領域全域に発信端末からの電波等が到達している様子を示している。

本発明は、以上の性質を用いたものである。即ち、まず、最良と推定される通信品質の下において要求された測位精度を満たすように、発信端末の特性（信号送信パワーまたは送信機角度利得等）を求める（図１の状態）。次に、最悪と推定される通信品質の下において、先に求めた発信端末の特性で電波、赤外線等を発信したときの測位可能領域を求め（図２の状態）、この測位可能領域が、測位対象領域全域を覆うように発信端末の数や位置を決定する（図３の状態）。以上の手続きによって、発信端末の設置位置を決定することで、発信端末の特性（電波若しくは赤外線の強度等）または通信品質の状態が変化しても、測位対象領域全域について、要求精度を満たすように移動端末の位置を測位することが可能となる。

なお、１つの受信端末が複数の発信端末からの電波等を受信できる場合は、例えば、最も受信電力の強い発信端末の電波等到達領域内に受信端末が存在すると推定することで、受信端末の位置を推定可能である。

（第一の実施の形態）
本発明の第一の実施の形態を図４を用いて説明する。

図４にシステム構成を示す。本システムは、少なくとも1つ以上の固定無線機器1061〜1063と少なくとも1つ以上の移動無線機器1064〜1065とから測位エリア1066を構築している構成からなる。本発明では、移動無線機器1064〜1065の特性と通信品質を変動させる要因(以下、単に変動要因)とを元に固定無線機器1061〜1063の特性を設計し、固定無線機器1061〜1063の設置位置を設計する。なお、本明細書では、発信端末について固定無線機器という用語をもちいているが、必ずしも発信端末は固定されていなければならない訳ではなく、可動であってもかまわない。

ここで、固定無線機器の通信特性は送信機の信号送信パワー、送信機角度利得の少なくともどちらか、そして移動無線機器の通信特性は、受信機の受信感度、受信機角度利得の少なくともどちらであってもよい。また、固定無線機器の通信特性は受信機の受信感度、受信機角度利得の少なくともどちらか、そして移動無線機器の通信特性は、送信機の信号送信パワー、送信機角度利得の少なくともどちらであってもよい。また、変動要因としては、外部から混入する雑音、利用する移動無線機器の傾き、利用する移動無線機器の高さ、移動無線機器の特性、信号の遅延などを想定している。

まず、図５に提案する測位システム設計に必要な機能の機能ブロックを示す。

本発明は、外部からの要求や情報を受け取る入力部3061、入力部3061が受け取った外部からの要求から測位システムを設計するまでの制御を行う制御部3062、入力部3061が受け取った外部からの情報に紐づいた、測位システム設計に必要な情報を保存するDB部3063、入力部3061が受け取った外部からの要求やDB部3063から受け取った測位システム設計に必要な情報を用いて測位システム設計のための計算をする演算部3064、演算部3064で設計された測位システム結果を外部に出力する出力部3067とからなる。また、測位システム設計は固定無線機器の通信特性、もしくは固定無線機器設置位置の少なくともいずれか一方を算出する事で行われ、演算部3064は、固定無線機器の通信特性を算出する固定無線機器の通信特性演算部3065と固定無線機器設置位置を算出する固定無線機器設置位置演算部3066とからなる。

次に、図５の機能ブロックを用いた提案する測位システム設計の設計フローを図６に示す。

本発明は、測位システムにユーザから要求される測位対象領域（以下、要求測位エリアという）と測位システムにユーザから要求される測位精度（以下、要求測位精度という）とを設定する処理(ステップ3001)と、変動要因の影響が大きく通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況（雑音の大きさ、干渉、角度、遅延等）と変動要因の影響が小さく通信品質が最良と推定される時の変動要因の状況（雑音の大きさ、干渉、角度、遅延等）とを設定する処理(ステップ3002)と、移動無線機器の通信特性（受信感度等）と通信品質が最良と推定される時の変動要因の状況と要求測位精度とから固定無線機器の通信特性を算出する処理(ステップ3003)と、固定無線機器の通信特性（送信パワー等）と移動無線機器の通信特性（受信感度等）と通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況と要求測位エリアとから測位システムを設計する処理(ステップ3004)とからなる。

ステップ3001では、要求測位エリアと要求測位精度とを入力部3061を用いて設定する。なお、要求測位エリアは図７に示すようにあるフロア3031内に構造物3032-3034が配置され、測位エリア3035が位置座標や広さが判断出来るように与えられる。この時、要求測位エリアは、同一フロア内にある構造物情報を考慮して与える事が望ましい。ここで、構造物情報の例としては、壁、扉、机、棚などの大きさ、位置、材質などがある。更に、要求測位エリアは、同一フロア内に複数エリア存在しても良い。また、要求測位精度は許容される測位精度の最大距離を与える事を想定している。

ステップ3002では、測位システムを利用する環境において、通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況と通信品質が最良と推定される時の変動要因の状況とを、入力部3061やDB部3063からの情報を用いて設定する。

ステップ3003では、移動無線機器の通信特性（受信感度等）とステップ3002で設定されたと通信品質が最良と推定される時の変動要因の状況とステップ3001で設定された要求測位精度とから測位システムとして導入する固定無線機器の通信特性（送信パワー等）を演算部3064の固定無線機器の通信特性演算部3065で算出する。測位精度が最悪と推定される状況は、測位に用いる信号の受信可能なエリアが最も広くなる状況、つまり、変動要因が最良と推定される状況で起こる。このため、いかなる状況下においても要求測位精度を満足するためには、変動要因が最良と推定される値において要求測位精度を満足するような固定無線機器の通信特性を考える必要がある。

この固定無線機器の通信特性演算部3065での固定無線機器の通信特性の算出方法は、通信のリンク設計で一般的に用いられる送受信機特性、伝搬損失特性、雑音特性、遅延時間特性等と受信確率との関係を表す式を用いてもよい。また、伝搬損失特性の算出方法は、一般的なレイトレーシング法という解析手段を用いても良い。

ここで、上記固定無線器の通信特性を送信パワーとした場合の送信パワーの求め方の一例について説明する。また、説明を簡単化するために、変動要因を雑音パワーとし、移動無線器特性を受信感度とする。なお、この送信パワーの求め方は公知の技術であるので、ここでは簡単に説明する。

まず、電波の到達する範囲は、受信した信号のパワー(S)と、受信した雑音パワー(N)の比（S/N比）から求まる。換言すると、S/N比が一定以上の領域に電波は到達する。そして、受信した信号パワー(S)は、固定無線器の発信強度(Ps)と伝搬距離による減衰(L)とから求まる。

次に、移動無線器の受信感度(Pr)は、雑音パワー(N)がゼロの時に通信に必要な受信信号パワー(S)を示す。

以上より、電波が到達する限界位置は、受信信号パワー(S)が、受信感度(Pr)に雑音パワー(N)を掛けた値となる位置となり、その位置よりも固定無線機器に近い範囲が電波の到達する範囲となる。

つまり、ステップ3003の処理では、移動無線機器の受信感度(Pr)と雑音パワー(N)と要求測位精度がわかっているので、受信した信号パワー(S)が要求測位精度の距離通信することでの減衰量(L)によって受信感度(Pr)になるために必要な固定無線機器の送信パワー(Ps)は、Ps=Pr×N×Lで求めることができる。

次に、ステップ3004では、ステップ3003で算出された固定無線機器の通信特性（送信パワー等）と移動無線機器の通信特性（受信感度等）とステップ3002で設定された通信品質が最悪となる時の変動要因の状況（雑音レベルが最大と推定される時の雑音パワー等）とステップ3001で設定された要求測位エリアとから測位システム即ち固定無線機器の設置位置を演算部3064の固定無線機器設置位置演算部3066で設計する。

ここで、固定無線機器設置位置演算部3066での演算の詳細を図８に示す。

本処理は、固定無線機器の通信特性（送信パワー等）と移動無線機器の通信特性（受信感度等）と通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況（雑音レベルが最大と推定される時の雑音パワー等）とから無線信号が送信のみ可能または受信のみ可能または送受信可能なエリアを算出する処理(ステップ3041)と、無線通信が送信のみ可能なエリアまたは受信のみ可能なエリアまたは送受信可能なエリアと要求測位エリアとから必要な固定無線機器個数を算出する処理(ステップ3042)と、無線信号が送信のみ可能なエリアまたは受信のみ可能なエリアまたは送受信可能なエリアと必要な固定無線機器の個数と要求測位エリアとから固定無線機器の設置位置を決定する処理(ステップ3043)と、測位可能エリアが要求測位エリアより必要以上に大きいかどうかを判断する処理(ステップ3044)と、要求測位エリアと測位可能エリアとから固定無線機器の通信特性（送信パワー等）を算出する処理(3045)とからなる。

ここで、固定無線機器の通信特性（送信パワー等）と固定無線機器の設置位置とを算出する一つの具体例として、図９に示すような四角い要求測位エリア2021を丸い一つの固定無線機器からの電波等が到達するエリア2022を用いて覆うように格子状に固定無線機器2023を設置することで灰色に塗られた測位エリア2024を設計する事とする。

まず、ステップ3041では、ステップ3003で算出された固定無線機器の通信特性（送信パワー等）と移動無線機器の通信特性（受信感度等）とステップ3002で設定された通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況（雑音レベルが最大と推定される時の雑音パワーの下等）とから無線信号が送信のみ可能または受信のみ可能または送受信可能なエリアを算出する。要求測位エリア内では必ず測位可能である事が望まれる。測位可能であるためには、無線信号が送信のみ可能または受信のみ可能または送受信可能である必要がある。このため、要求測位エリア2021内では、無線信号が送信のみ可能または受信のみ可能または送受信可能であるエリアが最も狭くなると推定される状況、つまり、変動要因が最悪と推定される状況（雑音レベルが最大と推定される時の雑音パワーの下等）でも無線信号が送信のみ可能または受信のみ可能または送受信可能である必要がある。

このステップで算出する固定無線機器の通信特性（送信パワー等）は、通信のリンク設計で一般的に用いられる送受信機特性、伝搬損失特性、雑音特性、遅延時間特性等と受信確率との関係を表す式を用いてもよい。また、伝搬損失特性は、一般的なレイトレーシング法という解析手段を用いて算出されても良い。

次に、ステップ3042では、ステップ3041で算出された無線通信が送信のみ可能または受信のみ可能または送受信可能なエリアとステップ3001で設定された要求測位エリア2021とから必要固定無線機器個数を算出する。必要固定無線機器個数は、無線通信が送信のみ可能または受信のみ可能または送受信可能なエリアから測位可能エリアが要求測位エリアをカバーする最小送信機個数を算出する。

必要な固定無線機器個数の算出では、固定無線機器の間隔を一つの固定無線機器からの無線信号を送信のみ可能または受信のみ可能または送受信可能なエリアの半径r_minを用いて算出し、算出された固定無線機器間隔で測位可能エリアが要求測位エリアをカバーする最小送信機個数を算出する。固定無線機器間隔の算出は、一つの例として、縦方向の固定無線機器の間隔はr_minにsin(a)を乗算、横方向の固定無線機器の間隔はr_minにcos(a)を乗算して算出してもよい。ただし、aは0〜90°の角度である。また、要求測位エリアをカバーするために必要な固定無線機器の最低個数の算出の別の例としては、各方向の要求測位エリアの長さを各方向の固定無線機器の間隔で除算した値にそれぞれ1を和算した値同士を乗算して算出しても良い。

その後、ステップ3043では、ステップ3041で算出された無線信号が送信のみ可能または受信のみ可能または送受信可能なエリアとステップ3042で算出された必要固定無線機器個数とステップ3001で設定された要求測位エリアとから固定無線機器の設置位置を決定する。

以上の処理において、一応、固定無線機器の設置位置は決定できる。しかし、この決定した位置が必ずしも最適でない場合もある。そのような場合に上記処理に引き続き以下の処理を行う。

ステップ3044では、ステップ3041で算出された無線通信が送信のみ可能または受信のみ可能または送受信可能なエリアとステップ3043で算出された固定無線機器の設置位置とから算出される測位可能エリアがステップ3001で設定された要求測位エリアより必要以上に大きいかどうかを判断する。必要以上に大きいかどうかの判断基準の一例としては、各方向の測位可能エリアの長さと各方向の要求測位エリアの長さとの差が閾値を越えたかどうかで判断してもよい。測位可能エリアが要求測位エリアより必要以上に大きいと判断されなかった場合は出力部3067から設計結果（固定無線機器の設置位置）を出力し、測位システム設計を終了する。

測位可能エリアが要求測位エリアより必要以上に大きい場合には、ステップ3045により、ステップ3001で設定された要求測位エリアとステップ3041で算出された無線通信が送信のみ可能または受信のみ可能または送受信可能なエリアとステップ3043で算出された固定無線機器の設置位置とから算出される測位可能エリアとから固定無線機器の通信特性（送信パワー等）を算出する。固定無線機器の通信特性の算出の一例としては、各方向の測位可能エリアの長さが各方向の要求測位エリアの長さと等しくなる時の一つの固定無線機器からの無線信号を送信のみ可能または受信のみ可能または送受信可能なエリアの半径r_min2を算出し、一つの固定無線機器からの無線信号を送信のみ可能または受信のみ可能または送受信可能なエリアの半径r_min2を満たすための固定無線機器の通信特性（送信パワー等）を算出する。本ステップが終了したら、ステップ3041へ戻る。

その後の処理は上記と同様である。

（第二の実施の形態）
本発明の二の実施の形態を以下の図を用いて説明する。基本的には第一の実施の形態と類似するが、固定無線機器の通信特性（送信パワー等）の決定法と固定無線機器の設置位置の決定法とが若干異なる。よって、以下の説明では、第一の実施形態と処理の異なる部分について主に説明する。
［構成の説明］
図４にシステム構成を示す。本システムは、少なくとも1つ以上の固定無線機器1061〜1063と少なくとも1つ以上の移動無線機器1064〜1065とから測位エリア1066を構築している構成からなる。本発明では、移動無線機器1064〜1065の特性と変動要因とを元に固定無線機器1061〜1063の特性を設計し、固定無線機器1061〜1063の設置位置を設計する。

まず、図５に提案する測位システム設計に必要な機能の機能ブロックを示す。

本発明は、外部からの要求や情報を受け取る入力部3061、入力部3061が受け取った外部からの要求から測位システムを設計するまでの制御を行う制御部3062、入力部3061が受け取った外部からの情報に紐づいた、測位システム設計に必要な情報を保存するDB部3063、入力部3061が受け取った外部からの要求やDB部3063から受け取った測位システム設計に必要な情報を用いて測位システム設計のための計算をする演算部3064、演算部3064で設計された測位システム結果を外部に出力する出力部3067とからなる。また、演算部3064は、固定無線機器の通信特性を算出する固定無線機器の通信特性演算部3065と固定無線機器設置位置を算出する固定無線機器設置位置演算部3066とからなる。

次に、図５の機能ブロックを用いた提案する測位システム設計の設計フローを図６に示す。

本発明は、測位システムにユーザから要求される測位対象領域（以下、要求測位エリアという）と測位システムにユーザから要求される測位精度（以下、要求測位精度という）とを設定する処理(ステップ3001)と、変動要因の影響が大きく通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況（雑音の大きさ等）と変動要因の影響が小さく通信品質が最良と推定される時の変動要因の状況（雑音の大きさ等）とを設定する処理(ステップ3002)と、移動無線機器の通信特性（受信感度等）と通信品質が最良と推定される時の変動要因の状況と要求測位精度とから固定無線機器の通信特性を算出する処理(ステップ3003)と、固定無線機器の通信特性（送信パワー等）と移動無線機器の通信特性（受信感度等）と通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況と要求測位エリアとから測位システムとを算出する処理(ステップ3004)とからなる。

ステップ3001では、要求測位エリアと要求測位精度とを入力部3061を用いて設定する。

ステップ3002では、測位システムを利用する環境において、通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況と通信品質が最良と推定される時の変動要因の状況とを、入力部3061やDB部3063からの情報を用いて設定する。

ステップ3003では、移動無線機器の通信特性（受信感度等）とステップ3002で設定された通信品質が最良と推定される時の変動要因の状況とステップ3001で設定された要求測位精度とから測位システムとして導入する固定無線機器の通信特性（送信パワー等）を演算部3064の固定無線機器の通信特性演算部3065で算出する。

この固定無線機器の通信特性演算部3065での固定無線機器の通信特性の算出方法は、通信のリンク設計で一般的に用いられる送受信機特性、伝搬損失特性、雑音特性、遅延時間特性等と受信確率との関係を表す式を用いてもよい。

ステップ3004では、ステップ3003で算出された固定無線機器の通信特性（送信パワー等）と移動無線機器の通信特性（受信感度等）とステップ3002で設定された通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況（雑音レベルが最大と推定される時の雑音パワー等）とステップ3001で設定された要求測位エリアとから測位システム即ち固定無線機器の設置位置を演算部3064の固定無線機器設置位置演算部3066で設計する。

ここで、固定無線機器設置位置演算部3066での演算の詳細を図１０に示す。

本処理は、固定無線機器の通信特性（送信パワー等）と移動無線機器の通信特性（受信感度等）と通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況（雑音レベルが最大と推定される時の雑音パワー等）とから無線信号が送信のみ可能または受信のみ可能または送受信可能なエリアを算出する処理(ステップ3051)と、無線通信が送信のみ可能または受信のみ可能または送受信可能なエリアと要求測位エリアとから必要な固定無線機器個数を算出する処理(ステップ3052)と、無線信号が送信のみ可能または受信のみ可能または送受信可能なエリアと必要な固定無線機器の個数と要求測位エリアとから固定無線機器の設置位置を決定する処理(ステップ3053)と、測位可能エリアが要求測位エリアより必要以上に大きいかどうかを判断する処理(ステップ3054)と、要求測位エリアと測位可能エリアとから固定無線機器の設置位置を補正する処理(3055)とからなる。

ここで、固定無線機器の通信特性（送信パワー等）と固定無線機器の設置位置とを算出する一つの具体例として、図９に示すような四角い要求測位エリア2021を丸い一つの固定無線機器からの電波等が到達するエリア2022を用いて覆うように格子状に固定無線機器2023を設置することで灰色に塗られた測位エリア2024を設計する事とする。

まず、ステップ3051では、ステップ3003で算出された固定無線機器の通信特性（送信パワー等）と移動無線機器の通信特性（受信感度等）とステップ3002で設定された通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況（雑音レベルが最大と推定される時の雑音パワーの下等）とから無線信号が送信のみ可能または受信のみ可能または送受信可能なエリアを算出する。

次に、ステップ3052では、ステップ3051で算出された無線通信が送信のみ可能または受信のみ可能または送受信可能なエリアとステップ3001で設定された要求測位エリア2021とから必要固定無線機器個数を算出する。

その後、ステップ3053では、ステップ3051で算出された無線信号が送信のみ可能または受信のみ可能または送受信可能なエリアと、ステップ3052で算出された必要固定無線機器個数と、ステップ3001で設定された要求測位エリアとから固定無線機器の設置位置を決定する。

以上の処理において、一応、固定無線機器の設置位置は決定できる。しかし、この決定した位置が必ずしも最適でない場合もある。そのような場合に上記処理に引き続き以下の処理を行う。

ステップ3054では、ステップ3051で算出された無線通信が送信のみ可能または受信のみ可能または送受信可能なエリアとステップ3053で算出された固定無線機器の設置位置とから算出される測位可能エリアがステップ3001で設定された要求測位エリアより必要以上に大きいかどうかを判断する。測位可能エリアが要求測位エリアより必要以上に大きいと判断されなかった場合は出力部3067から設計結果（固定無線機器の設置位置）を出力し、測位システム設計を終了する。

測位可能エリアが要求測位エリアより必要以上に大きい場合には、ステップ3055により、ステップ3001で設定された要求測位エリアとステップ3051で算出された無線通信が送信のみ可能または受信のみ可能または送受信可能なエリアとステップ3053で算出された固定無線機器の設置位置とから算出される測位可能エリアとから固定無線機器の設置位置を補正し、出力部3067から設計結果を出力し、測位システム設計を終了する。固定無線機器の設置位置の補正の一例としては、図１１に示すように設置位置を少し詰めて各固定無線機器からの測位エリアの重なりを多くして設置する方法などがある。また、他の例としては、図１２に示すように各固定無線機器間隔は変えずに、要求測位エリアからはみ出す測位エリアが上下/左右で均等になるように設置する方法もある。また、他の例としては、図１３に示したままの設置状態にする方法もある。

また、図１１、図１２、図１３に示すように、測位可能エリアを変更する処理は、第一の実施形態においても同様の処理をおこなうことが可能である。

＜実施例１＞
本発明の第１実施例では、赤外線を用いた測位システムで、図１４のように測位用の信号をブロードキャスト送信する測位のみのために設置された送信機（発信端末）2001〜2003を天井に設置し、カート2004の上部などに受信機（受信端末）2005を固定して取り付けられる場合における測位システム設計（発信端末（送信機）の設置位置決定）の例について説明する。なお、測位システム設計方法は図５の機能ブロックと図６と図８の変形例である図１５と図１６のフローとに従う。

まず、ステップ4001で、要求測位エリアと要求測位精度とを設定する。要求測位エリアは、図７のようにあるフロアでの要求測位エリア情報の上面図であり、構造物3032-3034が配置されたフロア3031内において、測位エリア3035のように長方形で与えられたと想定する。また要求測位精度はrと与えられたとする。

次に、ステップ4002で、通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況と通信品質が最良と推定される時の変動要因の状況とを設定する。今回考慮すべき変動要因は雑音である。赤外線の雑音の一つの例として、太陽光からの雑音がある。太陽光からの雑音量は、時間によって変化する。このため通信品質が最悪と推定される時の変動要因（雑音量）の状況として通信品質が最悪と推定される時の雑音量N_worstを、更に通信品質が最良と推定される時の変動要因（雑音量）の状況として通信品質が最良と推定される時の雑音量N_bestを設定する。ここで、通信品質が最悪と推定されるときの雑音量N_worstと通信品質が最良と推定される時の雑音量N_bestとの設定方法の例としては、図５の入力部3061から直接入力する方法、DB部3063に想定される環境での雑音量を保存しておく方法等がある。なお、DB部3063に想定される環境での雑音量を保存しておく方法でのDB部3063に保存される情報の例としては、図１７のように各設置環境情報に対する雑音情報4051であっても良い。このとき、各設置環境情報の例としては、オフィスや倉庫などの大まかな情報や、窓のあり、なし、蛍光灯などの通信に対して雑音となりうる雑音源の情報などがある。また、雑音情報の例としては、各設置環境情報での最悪と推定される雑音量と最良と推定される雑音量との少なくとも一方の情報がある。

そして、ステップ4003で、受信機性能と通信品質が最良と推定される時の雑音量N_bestと要求測位精度とから送信機特性を算出する。

ここで一例として、図１９に雑音量と測位エリアの広さとの関係のグラフの例で実線4021〜4023のグラフの特性を持つ3種類の送信機が設計出来る状況で、破線4025、4026のような夜と昼との雑音量という環境において破線4024のような要求測位精度が与えられ状況を考える。なお、図１９の実線4021〜4023は、3種類の送信機特性のグラフの例、破線4024は要求測位精度の例、破線4025は夜の雑音量の例、破線4026は昼の雑音量の例である。送信機特性は、通信品質が最良と推定される時の雑音量において要求測位精度を満たす特性となるような送信機特性を算出すれば良い。通信品質が最良と推定される時の雑音量は、破線4025の夜の雑音量である。また、要求測位精度を満たすと言う事は、測位エリアの広さが破線4024の要求測位精度よりも狭いということである。つまり、算出されるべき送信機特性は、通信品質が最良と推定される夜の雑音量の時に要求測位精度よりも狭くなる実線4023となるような送信機特性となる。

送信機特性の算出の具体的な例としては、送信機の設置高さと要求測位精度rとから算出される送受信機の位置関係において、受信機性能と通信品質が最良と推定される時の雑音量N_bestと伝搬損失とを考慮したSN比が所要SN比以下となるような送信機特性を算出する。ここで伝搬損失は、送信機の設置高さと要求測位精度rとから伝搬距離を算出する事で求められる。なお、送信機の設置高さの設定方法の例としては、図５の入力部3061から設定する、DB部3063にあらかじめ設定しておく、演算部3064にあらかじめ設定しておく、のいずれかが想定できる。DB部3063に保存しておく情報の一例としては、図１８のようにオフィスや倉庫などの大まかな設置環境情報に対応した設置高さを保存しておくことが考えられる。

その後、ステップ4004で、ステップ4003で算出された送信機特性と受信機特性と通信品質が最悪と推定される時の雑音量N_worstとから一つの送信機からの赤外線信号を受信可能なエリアの半径を算出して、一つの送信機からの赤外線信号を受信可能なエリアの半径と要求測位エリアとから必要送信機個数を算出した後に、送信機特性と送信機の設置位置とを決定する。

ここで、送信機特性と送信機の設置位置とを算出する一つの具体例として、図９に示すような四角い要求測位エリア2021を丸い一つの固定無線機器からのエリア2022を用いて覆うように格子状に固定無線機器2023を設置することで灰色に塗られた測位エリア2024を設計する事とする。

具体的には、ステップ4011で、ステップ4003で算出された送信機特性と受信機特性とステップ4002で設定された通信品質が最悪と推定される時の雑音量N_worstとから赤外線信号が受信可能なエリアを算出する。

そして、ステップ4012で、ステップ4011で算出された赤外線通信が受信可能なエリアとステップ4001で設定された要求測位エリアとから必要送信機個数を算出する。
その後、ステップ4013で、赤外線信号が受信可能なエリアとステップ4012で算出された必要送信機個数とステップ4001で設定された要求測位エリアとから送信機の設置位置を算出する。

そして、ステップ4014では、ステップ4011で算出された赤外線通信が受信可能なエリアとステップ4013で算出された送信機の設置位置とから算出される測位可能エリアがステップ4001で設定された要求測位エリアより必要以上に大きいかどうかを判断する。測位エリアが要求測位エリアより必要以上に大きいと判断されなかった場合は出力部3067から設計結果を出力し、測位システム設計を終了する。

測位エリアが要求測位エリアより必要以上に大きい場合には、ステップ4015により、ステップ4001で設定された要求測位エリアとステップ4011で算出された赤外線通信が受信可能なエリアとステップ4013で算出された送信機の設置位置とから算出される測位可能エリアとから送信機特性を算出し、ステップ4011の処理に再び戻る。

以上説明したように、本発明の第１実施例では、雑音の変動に基づいて赤外線を用いた測位システムの設計を実現している。

＜実施例２＞
本発明の第2実施例では、赤外線を用いた測位システムで、図２０のように測位用の信号をブロードキャスト送信する測位のみのために設置された送信機（発信端末）2051〜2053を天井に設置し、受信機（受信端末）2054が搭載された携帯用のPCや業務専用端末などを人が持つ場合(受信機が固定されていない場合)における測位システム設計（発信端末（送信機）の設置位置決定）の例について説明する。第2実施例も、第1実施例と同様に図６の測位システム設計フローに従うが、変動要因が第1実施例と異なり、受信機の向きを含むため、以下に説明する。なお、第2実施例での測位システム設計フローを図２１、図２２に示す。

まず、ステップ4031で、要求測位エリアと要求測位精度とを設定する。

次に、ステップ4032で、通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況と通信品質が最良と推定される時の変動要因の状況とを設定する。今回考慮すべき変動要因は雑音と受信機の向きとである。ここで、受信機の向きが異なることは、受信機の角度利得が変動するため、信号受信パワーを変動させる。このため、通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況として通信品質が最悪と推定される時の雑音量N_worstと通信品質が最悪と推定される時の想定される受信機の向きからのずれの角度θ_Rx_worstとを、更に通信品質が最良と推定される時の状況として通信品質が最良と推定される時の雑音量N_bestとを設定する。ここで、通信品質が最悪と推定されるときの雑音量N_worstと通信品質が最悪と推定される時の想定される受信機の向きからのずれの角度θ_Rx_worstと通信品質が最良と推定される時の雑音量N_bestとの設定方法の例としては、図５の入力部3061から直接入力する方法、DB部3063に想定される環境での雑音量と想定される使用方法での受信機の傾きとを保存しておく方法等がある。なお、DB部3063に想定される環境での雑音量を保存しておく方法でのDB部3063に保存される情報の例としては、図１７のように各設置環境情報に対する雑音情報4051であっても良い。また、DB部3063に想定される使用方法での受信機の傾きを保存して置く方法でのDB部3063に保存される情報の例として、図２３のように各使用方法における想定される受信機の傾きであってもよい。このとき、使用方法の例としては、受信機を取り付ける機器や意識的に信号を受信させて測位する、無意識に信号を受信させて測位する、などがある。

そして、ステップ4033で、受信機性能と通信品質が最良と推定される時の変動要因の状況である通信品質が最良と推定される時の雑音量N_bestと通信品質が最良と推定される時の受信機の向きからのずれの角度θ_Rx_bestと要求測位精度とから送信機特性を算出する。ここで、θ_Rx_bestは、送信機の設置高さと要求測位精度rとから算出される送受信機の位置関係における受信特性が最良と推定される時の想定される受信機の向きからのずれの角度である。ただし、θ_Rx_bestの絶対値はθ_Rx_worstの絶対値よりも小さい値とする。

具体的には、送信機の設置高さと要求測位精度rとから算出される送受信機の位置関係において、θ_Rx_bestを考慮した受信機性能と通信品質が最良と推定される時の雑音量N_bestと伝搬損失とを考慮したSN比が所要SN比以下となるような送信機特性を算出する。

その後、ステップ4034で、θ_Rx_worstを考慮した送信機特性とθ_Rx_worstを考慮した受信機性能と通信品質が最悪と推定されるときの雑音量N_worstとから一つの送信機からの赤外線信号を受信可能なエリアの半径を算出して、一つの送信機からの赤外線信号を受信可能なエリアの半径と要求測位エリアとから必要送信機個数を算出した後に、送信機特性と送信機の設置位置とを決定する。

ここで、送信機特性と送信機の設置位置とを算出する一つの具体例として、図９に示すような四角い要求測位エリア2021を丸い一つの固定無線機器からのエリア2022を用いて覆うように格子状に固定無線機器2023を設置することで灰色に塗られた測位エリア2024を設計する事とする。

具体的には、ステップ4041で、θ_Rx_worstを考慮した送信機特性とθ_Rx_worstを考慮した受信機性能と通信品質が最悪と推定されるときの雑音量N_worstとから赤外線信号が受信可能なエリアを算出する。

そして、ステップ4042で、ステップ4041で算出された赤外線通信が受信可能なエリアとステップ4031で設定された要求測位エリアとから必要送信機個数を算出する。

その後、ステップ4043で、赤外線信号が受信可能なエリアとステップ4042で算出された必要送信機個数とステップ4031で設定された要求測位エリアとから送信機の設置位置を算出する。

そして、ステップ4044では、ステップ4041で算出された赤外線通信が受信可能なエリアとステップ4043で算出された送信機の設置位置とから算出される測位可能エリアがステップ4031で設定された要求測位エリアより必要以上に大きいかどうかを判断する。測位システムが要求測位エリアより必要以上に大きいと判断されなかった場合は測位システム設計を終了する。

測位システムが要求測位エリアより必要以上に大きい場合には、ステップ4045により、ステップ4031で設定された要求測位エリアとステップ4041で算出された赤外線通信が受信可能なエリアとステップ4043で算出された送信機の設置位置とから算出される測位可能エリアとから送信機特性を算出し、ステップ4041の処理に再び戻る。

以上説明したように、本発明の第２実施例では、雑音の変動と受信機角度の変動とに基づいて赤外線を用いた測位システムの設計を実現している。

＜実施例3＞
本発明の第3実施例では、赤外線を用いた測位システムで、図１４のように測位用の信号をブロードキャスト送信する測位のみのために設置された送信機（発信端末）2001〜2003を天井に設置し、カート2004の上部などにカートごとに異なる受信機（受信端末）2005を固定して取り付けられる場合における測位システム設計（発信端末（送信機）の設置位置決定）の例について説明する。第3実施例は、変動要因が第1実施例と異なり、受信機の種類を含むため、以下に説明する。なお、測位システム設計方法は図５の機能ブロックと図６と図８との変形である図２４と図２５のフローとに従う。

まず、ステップ4081で、要求測位エリアと要求測位精度とを設定する。

次に、ステップ4082で、通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況と通信品質が最良と推定される時の変動要因の状況とを設定する。今回考慮すべき変動要因は雑音と受信機の種類とである。ここで、受信機の種類が異なることは、受信機の角度利得や受信感度等が変動するため、主に信号受信パワーを変動させる。このため、通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況として通信品質が最悪と推定される時の雑音量N_worstと通信品質が最悪と推定される時の受信機の受信特性Rx_worstとを、更に通信品質が最良と推定される時の変動要因の状況として通信品質が最悪と推定される時の雑音量N_bestと通信品質が最良と推定される時の受信機の受信特性Rx_bestとを設定する。ここで、通信品質が最悪と推定されるときの雑音量N_worstと通信品質が最悪と推定される時の受信特性Rx_worstと通信品質が最良と推定される時の雑音量N_bestと通信品質が最良と推定される時の受信特性Rx_bestとの設定方法の例としては、図５の入力部3061から直接入力する方法、DB部3063に想定される環境での雑音量を保存しておく方法等がある。

なお、DB部3063に想定される環境での雑音量を保存しておく方法でのDB部3063に保存される情報の例としては、図１７のように各設置環境情報に対する雑音情報4051や図２６のように各受信機種類情報に対する受信特性情報4101であっても良い。このとき、各受信機種類情報の例としては、受信機の製造会社や型番や製品名の情報などがある。また、受信特性情報の例としては、各受信機種類情報での受信感度や半値角や角度利得特性などの情報がある。

そして、ステップ4083で、受信機性能Rx_bestと通信品質が最良と推定される時の変動要因の状況であるN_bestと要求測位精度とから送信機特性を算出する。

その後、ステップ4084で、送信機特性と受信機性能Rx_worstと通信品質が最悪と推定される時の雑音量N_worstとから一つの送信機からの赤外線信号を受信可能なエリアの半径を算出して、一つの送信機からの赤外線信号を受信可能なエリアの半径と要求測位エリアとから必要送信機個数を算出した後に、送信機特性と送信機の設置位置とを決定する。

ここで、送信機特性と送信機の設置位置とを算出する一つの具体例として、図９に示すような四角い要求測位エリア2021を丸い一つの固定無線機器からのエリア2022を用いて覆うように格子状に固定無線機器2023を設置することで灰色に塗られた測位エリア2024を設計する事とする。

具体的には、ステップ4091で、送信機特性と受信機性能Rx_worstと通信品質が最悪と推定される時の雑音量N_worstとから赤外線信号が受信可能なエリアを算出する。

そして、ステップ4092で、ステップ4091で算出された赤外線通信が受信可能なエリアとステップ4081で設定された要求測位エリアとから必要送信機個数を算出する。

その後、ステップ4093で、赤外線信号が受信可能なエリアとステップ4092で算出された必要送信機個数とステップ4081で設定された要求測位エリアとから送信機の設置位置を算出する。

そして、ステップ4094では、ステップ4091で算出された赤外線通信が受信可能なエリアとステップ4093で算出された送信機の設置位置とから算出される測位システムがステップ4081で設定された要求測位エリアより必要以上に大きいかどうかを判断する。測位システムが要求測位エリアより必要以上に大きいと判断されなかった場合は測位システム設計を終了する。

測位システムが要求測位エリアより必要以上に大きい場合には、ステップ4095により、ステップ4081で設定された要求測位エリアとステップ4091で算出された赤外線通信が受信可能なエリアとステップ4093で算出された送信機の設置位置とから算出される測位可能エリアシステムとから送信機特性を算出し、ステップ4091の処理に再び戻る。

以上説明したように、本発明の第3実施例では、雑音の変動と受信機の種類とに基づいて赤外線を用いた測位システムの設計を実現している。

＜実施例4＞
本発明の第4実施例では、赤外線を用いた測位システムで、図２７のように測位用の信号をブロードキャスト送信する測位のみのために設置された送信機（発信端末）2061〜2063を天井に設置し、フォークリフト2064の上部などの高さが変動する位置に受信機（受信端末）2065を固定して取り付けられる場合における測位システム設計（発信端末（送信機）の設置位置決定）の例について説明する。第4実施例は、変動要因が第1実施例と異なり、受信機の高さを含むため、以下に説明する。なお、第2実施例での測位システム設計フローを図２８、図２９に示す。

まず、ステップ4111で、要求測位エリアと要求測位精度とを設定する。

次に、ステップ4112で、通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況と通信品質が最良と推定される時の変動要因の状況とを設定する。今回考慮すべき変動要因は雑音と受信機の高さとである。ここで、受信機の高さが異なることは、伝搬損失や信号送受信角度変動による信号受信パワー等が変動する。このため、通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況として通信品質が最悪と推定される時の雑音量N_worstと通信品質が最悪と推定される時の受信機の高さh_worstとを、更に通信品質が最良と推定される時の変動要因の状況として通信品質が最良と推定される時の雑音量N_bestと通信品質が最良と推定される時の受信機の高さh_bestとを設定する。ここで、通信品質が最悪と推定されるときの雑音量N_worstと通信品質が最悪と推定される時の受信機の高さh_worstと通信品質が最良と推定される時の雑音量N_bestと通信品質が最良と推定される時の受信機の高さh_bestとの設定方法の例としては、図５の入力部3061から直接入力する方法、DB部3063に想定される環境での雑音量と想定される使用方法での受信機の高さとを保存しておく方法等がある。なお、DB部3063に想定される環境での雑音量を保存しておく方法でのDB部3063に保存される情報の例としては、図１７のように各設置環境情報に対する雑音情報4051であっても良い。また、DB部3063に想定される使用方法での受信機の高さを保存して置く方法でのDB部3063に保存される情報の例として、図３０のように各使用方法における想定される受信機の高さであってもよい。このとき、使用方法の例としては、ノートPCハンディターミナル、カート、フォークリフトのような受信機を取り付ける機器の種類などがある。

そして、ステップ4113で、h_bestを考慮した受信機性能と通信品質が最悪と推定される時の雑音量N_bestとh_bestと要求測位精度とから送信機特性を算出する。

その後、ステップ4114で、h_worstを考慮した送信機特性とh_worstを考慮した受信機性能と通信品質が最悪と推定される時の雑音量N_worstと通信品質が最悪と推定される時の受信機の高さh_worstとから一つの送信機からの赤外線信号を受信可能なエリアの半径を算出して、一つの送信機からの赤外線信号を受信可能なエリアの半径と要求測位エリアとから必要送信機個数を算出した後に、送信機特性と送信機の設置位置とを決定する。

ここで、送信機特性と送信機の設置位置とを算出する一つの具体例として、図９に示すような四角い要求測位エリア2021を丸い一つの固定無線機器からのエリア2022を用いて覆うように格子状に固定無線機器2023を設置することで灰色に塗られた測位エリア2024を設計する事とする。

具体的には、ステップ4121で、h_worstを考慮した送信機特性とh_worstを考慮した受信機性能と通信品質が最悪となる時の雑音量N_worstと通信品質が最悪と推定される時の受信機の高さh_worstとから赤外線信号が受信可能なエリアを算出する。

そして、ステップ4122で、ステップ4121で算出された赤外線通信が受信可能なエリアとステップ4111で設定された要求測位エリアとから必要送信機個数を算出する。

その後、ステップ4123で、赤外線信号が受信可能なエリアとステップ4122で算出された必要送信機個数とステップ4111で設定された要求測位エリアとから送信機の設置位置を算出する。

そして、ステップ4124では、ステップ4121で算出された赤外線通信が受信可能なエリアとステップ4123で算出された送信機の設置位置とから算出される測位システムがステップ4111で設定された要求測位エリアより必要以上に大きいかどうかを判断する。測位システムが要求測位エリアより必要以上に大きいと判断されなかった場合は測位システム設計を終了する。

測位システムが要求測位エリアより必要以上に大きい場合には、ステップ4125により、ステップ4111で設定された要求測位エリアとステップ4121で算出された赤外線通信が受信可能なエリアとステップ4123で算出された送信機の設置位置とから算出される測位可能エリアとから送信機特性を算出し、ステップ4121の処理に再び戻る。

以上説明したように、本発明の第4実施例では、雑音の変動と受信機の高さとに基づいて赤外線を用いた測位システムの設計を実現している。

＜実施例5＞
本発明の第5実施例では、赤外線を用いた測位システムで、図３１のように送信機（発信端末）2071〜2073を天井に設置し、棚などの構造物(2076、2077)が多いフロアにカート2074の上部などに受信機（受信端末）2075を固定して取り付けられる場合における測位システム設計（発信端末（送信機）の設置位置決定）の例について説明する。第5実施例は、変動要因が第1実施例と異なり、遅延時間を含むため、以下に説明する。なお、第5実施例での測位システム設計フローを図３２、図３３に示す。

まず、ステップ4141で、要求測位エリアと要求測位精度とを設定する。

次に、ステップ4142で、通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況と通信品質が最良と推定される時の変動要因の状況とを設定する。今回考慮すべき変動要因は雑音と遅延とである。ここで、遅延が異なることは、伝送波形に歪みが生じて符号間干渉が起こる事により所要SNRが変動する。このため、通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況として通信品質が最悪と推定される時の雑音量N_worstと通信品質が最悪と推定される時の遅延時間での最悪所要SNR値SNR_worstとを、更に通信品質が最良と推定される時の変動要因の状況として通信品質が最良と推定される時の雑音量N_bestと通信品質が最良と推定される時の遅延時間での最良所要SNR値SNR_bestとを設定する。ここで、通信品質が最悪と推定されるときの雑音量N_worstと通信品質が最悪と推定される時の遅延時間での最悪所要SNR値SNR_worstと通信品質が最良と推定される時の雑音量N_bestと通信品質が最良と推定される時の遅延時間での最良所要SNR値SNR_bestとの設定方法の例としては、図５の入力部3061から直接入力する方法、DB部3063に想定される環境での雑音量と想定される使用方法での受信機の傾きとを保存しておく方法等がある。なお、DB部3063に想定される環境での雑音量を保存しておく方法でのDB部3063に保存される情報の例としては、図１７のように各設置環境情報に対する雑音情報4051であっても良い。また、DB部3063に想定される使用方法での受信機の傾きを保存して置く方法でのDB部3063に保存される情報の例として、図３４のように各設置環境情報に対する遅延量であってもよい。

そして、ステップ4143で、受信機性能と通信品質が最良と推定される時の雑音量N_bestと要求測位精度と通信品質が最良と推定される遅延量の時の最良所要SNR値SNR_bestとから送信機特性を算出する。

その後、ステップ4144で、送信機特性と受信機性能と通信品質が最悪と推定される時の雑音量N_worstと最悪所要SNR値SNR_worstとから一つの送信機からの赤外線信号を受信可能なエリアの半径を算出して、一つの送信機からの赤外線信号を受信可能なエリアの半径と要求測位エリアとから必要送信機個数を算出した後に、送信機特性と送信機の設置位置とを決定する。

ここで、送信機特性と送信機の設置位置とを算出する一つの具体例として、図９に示すような四角い要求測位エリア2021を丸い一つの固定無線機器からのエリア2022を用いて覆うように格子状に固定無線機器2023を設置することで灰色に塗られた測位エリア2024を設計する事とする。

具体的には、ステップ4151で、送信機特性と受信機性能と通信品質が最悪となる時の雑音量N_worstと最悪所要SNR値SNR_worstとから赤外線信号が受信可能なエリアを算出する。

そして、ステップ4152で、ステップ4151で算出された赤外線通信が受信可能なエリアとステップ4141で設定された要求測位エリアとから必要送信機個数を算出する。

その後、ステップ4153で、赤外線信号が受信可能なエリアとステップ4152で算出された必要送信機個数とステップ4141で設定された要求測位エリアとから送信機の設置位置を算出する。

そして、ステップ4154では、ステップ4151で算出された赤外線通信が受信可能なエリアとステップ4153で算出された送信機の設置位置とから算出される測位システムがステップ4141で設定された要求測位エリアより必要以上に大きいかどうかを判断する。測位システムが要求測位エリアより必要以上に大きいと判断されなかった場合は測位システム設計を終了する。

測位システムが要求測位エリアより必要以上に大きい場合には、ステップ4155により、ステップ4141で設定された要求測位エリアとステップ4151で算出された赤外線通信が受信可能なエリアとステップ4153で算出された送信機の設置位置とから算出される測位可能エリアとから送信機特性を算出し、ステップ4151の処理に再び戻る。

以上説明したように、本発明の第5実施例では、雑音の変動と遅延時間とに基づいて赤外線を用いた測位システムの設計を実現している。

また、第2実施例と第3実施例と第4実施例と第5実施例とのうち2つの実施例で用いた変動要因を組み合わせ赤外線を用いた測位システムの設計を行ってもよい。

また、第2実施例と第3実施例と第4実施例と第5実施例とのうち3つの実施例で用いた変動要因を組み合わせ赤外線を用いた測位システムの設計を行ってもよい。

また、第2実施例と第3実施例と第4実施例と第5実施例とを用いた変動要因を組み合わせ赤外線を用いた測位システムの設計を行ってもよい。

また、上記1〜5の実施例は、赤外線を用いた測位システム設計を説明したが、無線を用いた測位システム設計であってもよい。ここで、無線の例としては、RFID、Bluetooth、WLAN、セルラー、GPSタグであってもよい。また、WLANの例としては、IEEE802.11a、IEEE802.11ｂ、IEEE802.11gであっても良い。また、セルラーの例としては、W-CDMA、PHS、PDCであってもよい。また、GPSタグとは、屋内の位置(緯度経度)で遮蔽物がない理想的な環境でGPS衛星から受信できるはずの信号や信号数や各信号受信タイミングなどと全く同一の信号群を発信するタグである。本GPSタグは屋内に設置し、屋内でGPSタグからの信号群を用いて高精度にGPS測位をするために用いられる。

また、上記1〜5の実施例は、送信機を天井に設置する状況を説明したが、送信機を壁に設置する状況であってもよい。
また、上記1〜5の実施例は、設置した送信機は測位のみのために設置される状況を説明したが、測位以外の用途に利用してもよい。具体例としては、無線LANのように基地局の存在を端末に知らせるビーコンを用いて測位システムを構築する事で、測位だけでなく通信として利用しても良い。

＜実施例6＞
本発明の第6実施例では、赤外線を用いた測位システムで、図１４のように測位用の信号をブロードキャスト送信する測位のみのために設置された送信機（発信端末）2001〜2003を天井に設置し、カート2004の上部などに受信機（受信端末）2005を固定して取り付けられる場合における測位システム設計（発信端末（送信機）の設置位置決定）の例について説明する。第6実施例での測位システム設計フローを図１５、図３５に示す。

まず、ステップ4001で、要求測位エリアと要求測位精度とを設定する。

次に、ステップ4002で、通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況と通信品質が最良と推定される時の変動要因の状況とを設定する。今回考慮すべき変動要因は雑音である。このため、通信品質が最悪となる時の変動要因の状況として通信品質が最悪と推定される時の雑音量N_worstを、更に通信品質が最良と推定される時の変動要因の状況として通信品質が最良と推定される時の雑音量N_bestを設定する。ここで、通信品質が最悪と推定されるときの雑音量N_worstと通信品質が最良と推定される時の雑音量N_bestとの設定方法の例としては、図５の入力部3061から直接入力する方法、DB部3063に想定される環境での雑音量を保存しておく方法等がある。なお、DB部3063に想定される環境での雑音量を保存しておく方法でのDB部3063に保存される情報の例としては、図１７のように各設置環境情報に対する雑音情報4051であっても良い。

そして、ステップ4003で、受信機性能と通信品質が最良と推定される時の雑音量N_bestと要求測位精度とから送信機特性を算出する。

その後、ステップ4004で、算出された送信機特性と受信機性能と通信品質が最悪と推定される時の雑音量N_worstとから一つの送信機からの赤外線信号を受信可能なエリアの半径を算出して、一つの送信機からの赤外線信号を受信可能なエリアの半径と要求測位エリアとから必要送信機個数を算出した後に、送信機特性と送信機の設置位置とを決定する。

ここで、送信機特性と送信機の設置位置とを算出する一つの具体例として、図９に示すような四角い要求測位エリア2021を丸い一つの固定無線機器からのエリア2022を用いて覆うように格子状に固定無線機器2023を設置することで灰色に塗られた測位エリア2024を設計する事とする。

具体的には、ステップ4171で、算出された送信機特性と受信機性能と通信品質が最悪となる時の雑音量N_worstとから赤外線信号が受信可能なエリアを算出する。

そして、ステップ4172で、ステップ4171で算出された赤外線通信が受信可能なエリアとステップ4001で設定された要求測位エリアとから必要送信機個数を算出する。

その後、ステップ4173で、赤外線信号が受信可能なエリアとステップ4172で算出された必要送信機個数とステップ4001で設定された要求測位エリアとから送信機の設置位置を算出する。

そして、ステップ4174では、ステップ4171で算出された赤外線通信が受信可能なエリアとステップ4173で算出された送信機の設置位置とから算出される測位エリアがステップ4001で設定された要求測位エリアより必要以上に大きいかどうかを判断する。測位エリアが要求測位エリアより必要以上に大きいと判断されなかった場合は出力部3067から設計結果を出力し、測位システム設計を終了する。

測位エリアが要求測位エリアより必要以上に大きい場合には、ステップ4175により、ステップ4001で設定された要求測位エリアとステップ4171で算出された赤外線通信が受信可能なエリアとステップ4173で算出された送信機の設置位置とから算出される測位可能エリアとから送信機の設置位置を補正し、出力部3067から設計結果を出力し、測位システム設計を終了する。

送信機の設置位置の算出では、一つの例として、必要送信機個数を算出するときに使用した送信機間隔を保った状態で設置位置を決定しても良い。また、他の例として、必要送信機個数を算出するときに使用した送信機間隔を狭くした状態で設置位置を決定しても良い。

以上説明したように、本発明の第6実施例では、雑音の変動に基づいて赤外線を用いた測位システムの設計を実現している。

また、第6の実施例の変形例として、第2実施例と第3実施例と第4実施例と第5実施例とのうち2つの実施例で用いた変動要因を組み合わせ赤外線を用いた測位システムの設計を行ってもよい。

また、第6の実施例の変形例として、第2実施例と第3実施例と第4実施例と第5実施例とのうち3つの実施例で用いた変動要因を組み合わせ赤外線を用いた測位システムの設計を行ってもよい。

また、第6の実施例の変形例として、第2実施例と第3実施例と第4実施例と第5実施例とを用いた変動要因を組み合わせ赤外線を用いた測位システムの設計を行ってもよい。

また、上記6の実施例は、赤外線を用いた測位システム設計を説明したが、無線を用いた測位システム設計であってもよい。ここで、無線の例としては、RFID、Bluetooth、WLAN、セルラー、GPSタグであってもよい。また、WLANの例としては、IEEE802.11a、IEEE802.11ｂ、IEEE802.11gであっても良い。また、セルラーの例としては、W-CDMA、PHS、PDCであっても良い。

また、上記6の実施例は、固定無線機器を天井に設置する状況を説明したが、固定無線機器を壁に設置する状況であってもよい。
また、上記6の実施例は、設置した送信機は測位のみのために設置される状況を説明したが、測位以外の用途に利用してもよい。具体例としては、無線LAN基地局のように基地局の存在を端末に知らせるビーコンを用いて測位システムを構築する事で、測位だけでなくデータ通信として利用しても良い。

＜実施例7＞
本発明の第7実施例では、赤外線を用いた測位システムで、図３８のように測位用の信号をブロードキャスト受信する測位のみのために設置された受信機（受信端末）5001〜5003を天井に設置し、カート5004の上部などに送信機（発信端末）5005を固定して取り付けられる場合における測位システム設計（受信端末（受信機）の設置位置決定）の例について説明する。なお、測位システム設計方法は図５の機能ブロックと図６と図８の変形例である図３９と図４０のフローとに従う。

まず、ステップ5011で、要求測位エリアと要求測位精度とを設定する。要求測位エリアは、図７のようにあるフロアでの要求測位エリア情報の上面図であり、構造物3032-3034が配置されたフロア3031内において、測位エリア3035のように長方形で与えられたと想定する。また要求測位精度はrと与えられたとする。

次に、ステップ5012で、通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況と通信品質が最良と推定される時の変動要因の状況とを設定する。今回考慮すべき変動要因は雑音であるため、通信品質が最悪と推定される時の変動要因（雑音量）の状況として通信品質が最悪と推定される時の雑音量N_worstを、更に通信品質が最良と推定される時の変動要因（雑音量）の状況として通信品質が最良と推定される時の雑音量N_bestを設定する。ここで、通信品質が最悪と推定されるときの雑音量N_worstと通信品質が最良と推定される時の雑音量N_bestとの設定方法の例としては、図５の入力部3061から直接入力する方法、DB部3063に想定される環境での雑音量を保存しておく方法等がある。なお、DB部3063に想定される環境での雑音量を保存しておく方法でのDB部3063に保存される情報の例としては、図１７のように各設置環境情報に対する雑音情報4051であっても良い。

そして、ステップ5013で、送信機性能と通信品質が最良と推定される時の雑音量N_bestと要求測位精度とから受信機特性を算出する。

受信機特性の算出の具体的な例としては、受信機の設置高さと要求測位精度rとから算出される送受信機の位置関係において、送信機性能と通信品質が最良と推定される時の雑音量N_bestと伝搬損失とを考慮したSN比が所要SN比以下となるような受信機特性を算出する。ここで伝搬損失は、送信機の設置高さと要求測位精度rとから伝搬距離を算出する事で求められる。なお、受信機の設置高さの設定方法の例としては、図５の入力部3061から設定する、DB部3063にあらかじめ設定しておく、演算部3064にあらかじめ設定しておく、のいずれかが想定できる。

その後、ステップ5014で、ステップ5013で算出された受信機特性と送信機特性と通信品質が最悪と推定される時の雑音量N_worstとから一つの受信機で赤外線信号を受信可能なエリアの半径を算出して、一つの受信機で赤外線信号を受信可能なエリアの半径と要求測位エリアとから必要受信機個数を算出した後に、受信機特性と受信機の設置位置とを決定する。

ここで、送信機特性と送信機の設置位置とを算出する一つの具体例として、図９に示すような四角い要求測位エリア2021を丸い一つの固定無線機器からのエリア2022を用いて覆うように格子状に固定無線機器2023を設置することで灰色に塗られた測位エリア2024を設計する事とする。

具体的には、ステップ5021で、ステップ5013で算出された受信機特性と送信機特性とステップ5012で設定された通信品質が最悪と推定される時の雑音量N_worstとから送信機からの赤外線信号が受信可能なエリアを算出する。

そして、ステップ5022で、ステップ5021で算出された送信機からの赤外線通信が受信可能なエリアとステップ5011で設定された要求測位エリアとから必要受信機個数を算出する。

その後、ステップ5023で、送信機からの赤外線信号が受信可能なエリアとステップ5022で算出された必要受信機個数とステップ5011で設定された要求測位エリアとから受信機の設置位置を算出する。

そして、ステップ5024では、ステップ5021で算出された送信機からの赤外線通信が受信可能なエリアとステップ5023で算出された受信機の設置位置とから算出される測位可能エリアがステップ5011で設定された要求測位エリアより必要以上に大きいかどうかを判断する。測位エリアが要求測位エリアより必要以上に大きいと判断されなかった場合は出力部3067から設計結果を出力し、測位システム設計を終了する。

測位エリアが要求測位エリアより必要以上に大きい場合には、ステップ5025により、ステップ5011で設定された要求測位エリアとステップ5021で算出された送信機からの赤外線通信が受信可能なエリアとステップ5023で算出された受信機の設置位置とから算出される測位可能エリアとから受信機特性を算出し、ステップ5021の処理に再び戻る。

以上説明したように、本発明の第7実施例では、雑音の変動に基づいて赤外線を用いた測位システムの設計を実現している。

＜実施例８＞
本発明の第8実施例では、赤外線を用いた測位システムで、図４１のように測位用の信号をブロードキャスト受信する測位のみのために設置された受信機（受信端末）6001〜6003を天井に設置し、測位用の信号をブロードキャスト送信する送信機（発信端末）6004が搭載された携帯用のPCや業務専用端末などを人が持つ場合(送信機が固定されていない場合)における測位システム設計（受信端末（受信機）の設置位置決定）の例について説明する。第8実施例も、第7実施例と同様に図６の測位システム設計フローに従うが、変動要因が第7実施例と異なり、送信機の向きを含むため、以下に説明する。なお、第8実施例での測位システム設計フローを図４２、図４３に示す。

まず、ステップ6011で、要求測位エリアと要求測位精度とを設定する。

次に、ステップ6012で、通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況と通信品質が最良と推定される時の変動要因の状況とを設定する。今回考慮すべき変動要因は雑音と送信機の向きとである。ここで、送信機の向きが異なることは、送信機の角度利得が変動するため、信号受信パワーを変動させる。このため、通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況として通信品質が最悪と推定される時の雑音量N_worstと通信品質が最悪と推定される時の想定される送信機の向きからのずれの角度θ_Tx_worstとを、更に通信品質が最良と推定される時の状況として通信品質が最良と推定される時の雑音量N_bestとを設定する。

ここで、通信品質が最悪と推定されるときの雑音量N_worstと通信品質が最悪と推定される時の想定される送信機の向きからのずれの角度θ_Tx_worstと通信品質が最良と推定される時の雑音量N_bestとの設定方法の例としては、図５の入力部3061から直接入力する方法、DB部3063に想定される環境での雑音量と想定される使用方法での送信機の傾きとを保存しておく方法等がある。なお、DB部3063に想定される環境での雑音量を保存しておく方法でのDB部3063に保存される情報の例としては、図１７のように各設置環境情報に対する雑音情報4051であっても良い。また、DB部3063に想定される使用方法での送信機の傾きを保存して置く方法でのDB部3063に保存される情報の例として、図４４のように各使用方法における想定される送信機の傾きであってもよい。

そして、ステップ6013で、送信機性能と通信品質が最良と推定される時の変動要因の状況である通信品質が最良と推定される時の雑音量N_bestと通信品質が最良と推定される時の送信機の向きからのずれの角度θ_Tx_bestと要求測位精度とから受信機特性を算出する。ここで、θ_Tx_bestは、受信機の設置高さと要求測位精度rとから算出される送受信機の位置関係における送信機特性が最良と推定される時の想定される送信機の向きからのずれの角度である。ただし、θ_Tx_bestの絶対値はθ_Tx_worstの絶対値よりも小さい値とする。

具体的には、受信機の設置高さと要求測位精度rとから算出される送受信機の位置関係において、θ_Tx_bestを考慮した送信機性能と通信品質が最良と推定される時の雑音量N_bestと伝搬損失とを考慮したSN比が所要SN比以下となるような受信機特性を算出する。

その後、ステップ6014で、θ_Tx_worstを考慮した受信機特性とθ_Tx_worstを考慮した送信機性能と通信品質が最悪と推定されるときの雑音量N_worstとから一つの受信機が送信機からの赤外線信号を受信可能なエリアの半径を算出して、一つの受信機が送信機からの赤外線信号を受信可能なエリアの半径と要求測位エリアとから必要受信機個数を算出した後に、受信機特性と受信機の設置位置とを決定する。

ここで、受信機特性と受信機の設置位置とを算出する一つの具体例として、図９に示すような四角い要求測位エリア2021を丸い一つの固定無線機器からのエリア2022を用いて覆うように格子状に固定無線機器2023を設置することで灰色に塗られた測位エリア2024を設計する事とする。

具体的には、ステップ6021で、θ_Tx_worstを考慮した受信機特性とθ_Tx_worstを考慮した送信機性能と通信品質が最悪と推定されるときの雑音量N_worstとから一つの受信機が送信機からの赤外線信号を受信可能なエリアを算出する。

そして、ステップ6022で、ステップ6021で算出された一つの受信機が送信機からの赤外線通信を受信可能なエリアとステップ6011で設定された要求測位エリアとから必要受信機個数を算出する。

その後、ステップ6023で、一つの受信機が送信機からの赤外線信号を受信可能なエリアとステップ6022で算出された必要受信機個数とステップ6011で設定された要求測位エリアとから受信機の設置位置を算出する。

そして、ステップ6024では、ステップ6021で算出された一つの受信機が送信機からの赤外線通信を受信可能なエリアとステップ6023で算出された受信機の設置位置とから算出される測位可能エリアがステップ6011で設定された要求測位エリアより必要以上に大きいかどうかを判断する。測位システムが要求測位エリアより必要以上に大きいと判断されなかった場合は測位システム設計を終了する。

測位システムが要求測位エリアより必要以上に大きい場合には、ステップ6025により、ステップ 6011で設定された要求測位エリアとステップ6021で算出された一つの受信機が送信機からの赤外線信号を受信可能なエリアとステップ6023で算出された受信機の設置位置とから算出される測位可能エリアとから受信機特性を算出し、ステップ6021の処理に再び戻る。

以上説明したように、本発明の第8実施例では、雑音の変動と送信機角度の変動とに基づいて赤外線を用いた測位システムの設計を実現している。

＜実施例9＞
本発明の第9実施例では、赤外線を用いた測位システムで、図３８のように測位用の信号をブロードキャスト受信する測位のみのために設置された受信機（受信端末）5001〜5003を天井に設置し、カート5004の上部などにカートごとに異なる送信機（発信端末）5005を固定して取り付けられる場合における測位システム設計（受信端末（受信機）の設置位置決定）の例について説明する。第9実施例は、変動要因が第7実施例と異なり、送信機の種類を含むため、以下に説明する。なお、測位システム設計方法は図５の機能ブロックと図６と図８との変形である図４５と図４６のフローとに従う。

まず、ステップ6051で、要求測位エリアと要求測位精度とを設定する。

次に、ステップ6052で、通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況と通信品質が最良と推定される時の変動要因の状況とを設定する。今回考慮すべき変動要因は雑音と送信機の種類とである。ここで、送信機の種類が異なることは、送信機の角度利得や信号送信パワー等が変動するため、主に信号受信パワーを変動させる。このため、通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況として通信品質が最悪と推定される時の雑音量N_worstと通信品質が最悪と推定される時の送信機の送信特性Tx_worstとを、更に通信品質が最良と推定される時の変動要因の状況として通信品質が最悪と推定される時の雑音量N_bestと通信品質が最良と推定される時の送信機の送信特性Tx_bestとを設定する。

ここで、通信品質が最悪と推定されるときの雑音量N_worstと通信品質が最悪と推定される時の送信特性Tx_worstと通信品質が最良と推定される時の雑音量N_bestと通信品質が最良と推定される時の送信特性Tx_bestとの設定方法の例としては、図５の入力部3061から直接入力する方法、DB部3063に想定される環境での雑音量を保存しておく方法等がある。

なお、DB部3063に想定される環境での雑音量を保存しておく方法でのDB部3063に保存される情報の例としては、図１７のように各設置環境情報に対する雑音情報4051や図４７のように各送信機種類情報に対する送信特性情報4101であっても良い。このとき、各送信機種類情報の例としては、送信機の製造会社や型番や製品名の情報などがある。また、送信特性情報の例としては、各送信機種類情報での信号送信パワーや半値角や角度利得特性などの情報がある。

そして、ステップ6053で、送信特性Tx_bestと通信品質が最良と推定される時の変動要因の状況であるN_bestと要求測位精度とから受信機特性を算出する。

その後、ステップ6054で、受信機特性と送信性能Tx_worstと通信品質が最悪と推定される時の雑音量N_worstとから一つの受信機が送信機からの赤外線信号を受信可能なエリアの半径を算出して、一つの受信機が送信機からの赤外線信号を受信可能なエリアの半径と要求測位エリアとから必要受信機個数を算出した後に、受信機特性と受信機の設置位置とを決定する。

ここで、受信機特性と受信機の設置位置とを算出する一つの具体例として、図９に示すような四角い要求測位エリア2021を丸い一つの固定無線機器からのエリア2022を用いて覆うように格子状に固定無線機器2023を設置することで灰色に塗られた測位エリア2024を設計する事とする。

具体的には、ステップ6061で、受信機特性と送信性能Tx_worstと通信品質が最悪と推定される時の雑音量N_worstとから一つの受信機が送信機から赤外線信号を受信可能なエリアを算出する。

そして、ステップ6062で、ステップ6061で算出された一つの受信機が送信機からの赤外線信号を受信可能なエリアとステップ6051で設定された要求測位エリアとから必要受信機個数を算出する。

その後、ステップ6063で、一つの受信機が送信機からの赤外線信号を受信可能なエリアとステップ6062で算出された必要送信機個数とステップ4081で設定された要求測位エリアとから送信機の設置位置を算出する。

そして、ステップ6064では、ステップ6061で算出された一つの受信機が送信機からの赤外線信号が受信可能なエリアとステップ6063で算出された受信機の設置位置とから算出される測位システムがステップ6051で設定された要求測位エリアより必要以上に大きいかどうかを判断する。測位システムが要求測位エリアより必要以上に大きいと判断されなかった場合は測位システム設計を終了する。

測位システムが要求測位エリアより必要以上に大きい場合には、ステップ6065により、ステップ6051で設定された要求測位エリアとステップ6061で算出された一つの受信機が送信機からの赤外線信号を受信可能なエリアとステップ6063で算出された受信機の設置位置とから算出される測位可能エリアシステムとから受信機特性を算出し、ステップ6061の処理に再び戻る。

以上説明したように、本発明の第9実施例では、雑音の変動と送信機の種類とに基づいて赤外線を用いた測位システムの設計を実現している。

＜実施例10＞
本発明の第10実施例では、赤外線を用いた測位システムで、図４８のように測位用の信号をブロードキャスト受信する測位のみのために設置された受信機（受信端末）6081〜6083を天井に設置し、フォークリフト6084の上部などの高さが変動する位置に測位用の信号をブロードキャスト送信する送信機（発信端末）6085を固定して取り付けられる場合における測位システム設計（受信端末（受信機）の設置位置決定）の例について説明する。第10実施例は、変動要因が第7実施例と異なり、送信機の高さを含むため、以下に説明する。なお、第10実施例での測位システム設計フローを図４９、図５０に示す。

まず、ステップ6091で、要求測位エリアと要求測位精度とを設定する。

次に、ステップ6092で、通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況と通信品質が最良と推定される時の変動要因の状況とを設定する。今回考慮すべき変動要因は雑音と送信機の高さとである。ここで、送信機の高さが異なることは、伝搬損失や信号送受信角度変動による信号受信パワー等が変動する。このため、通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況として通信品質が最悪と推定される時の雑音量N_worstと通信品質が最悪と推定される時の送信機の高さh_worstとを、更に通信品質が最良と推定される時の変動要因の状況として通信品質が最良と推定される時の雑音量N_bestと通信品質が最良と推定される時の送信機の高さh_bestとを設定する。

ここで、通信品質が最悪と推定されるときの雑音量N_worstと通信品質が最悪と推定される時の送信機の高さh_worstと通信品質が最良と推定される時の雑音量N_bestと通信品質が最良と推定される時の送信機の高さh_bestとの設定方法の例としては、図５の入力部3061から直接入力する方法、DB部3063に想定される環境での雑音量と想定される使用方法での送信機の高さとを保存しておく方法等がある。なお、DB部3063に想定される環境での雑音量を保存しておく方法でのDB部3063に保存される情報の例としては、図１７のように各設置環境情報に対する雑音情報4051であっても良い。また、DB部3063に想定される使用方法での送信機の高さを保存して置く方法でのDB部3063に保存される情報の例として、図５１のように各使用方法における想定される送信機の高さであってもよい。このとき、使用方法の例としては、ノートPCハンディターミナル、カート、フォークリフトのような送信機を取り付ける機器の種類などがある。

そして、ステップ6093で、h_bestを考慮した送信機性能と通信品質が最悪と推定される時の雑音量N_bestとh_bestと要求測位精度とから受信機特性を算出する。

その後、ステップ6094で、h_worstを考慮した送信機特性とh_worstを考慮した受信機性能と通信品質が最悪と推定される時の雑音量N_worstと通信品質が最悪と推定される時の送信機の高さh_worstとから一つの受信機が送信機からの赤外線信号を受信可能なエリアの半径を算出して、一つの受信機が送信機からの赤外線信号を受信可能なエリアの半径と要求測位エリアとから必要受信機個数を算出した後に、受信機特性と受信機の設置位置とを決定する。

ここで、受信機特性と受信機の設置位置とを算出する一つの具体例として、図９に示すような四角い要求測位エリア2021を丸い一つの固定無線機器からのエリア2022を用いて覆うように格子状に固定無線機器2023を設置することで灰色に塗られた測位エリア2024を設計する事とする。

具体的には、ステップ6101で、h_worstを考慮した送信機特性とh_worstを考慮した受信機性能と通信品質が最悪となる時の雑音量N_worstと通信品質が最悪と推定される時の送信機の高さh_worstとから一つの受信機が送信機からの赤外線信号を受信可能なエリアを算出する。

そして、ステップ6102で、ステップ6101で算出された一つの受信機が送信機からの赤外線信号を受信可能なエリアとステップ6091で設定された要求測位エリアとから必要受信機個数を算出する。

その後、ステップ6103で、一つの受信機が送信機からの赤外線信号を受信可能なエリアとステップ6102で算出された必要受信機個数とステップ6091で設定された要求測位エリアとから受信機の設置位置を算出する。

そして、ステップ6104では、ステップ6101で算出された一つの受信機が送信機からの赤外線信号を受信可能なエリアとステップ6103で算出された受信機の設置位置とから算出される測位システムがステップ6091で設定された要求測位エリアより必要以上に大きいかどうかを判断する。測位システムが要求測位エリアより必要以上に大きいと判断されなかった場合は測位システム設計を終了する。

測位システムが要求測位エリアより必要以上に大きい場合には、ステップ6105により、ステップ6091で設定された要求測位エリアとステップ6101で算出された一つの受信機が送信機からの赤外線信号を受信可能なエリアとステップ6103で算出された受信機の設置位置とから算出される測位可能エリアとから受信機特性を算出し、ステップ6101の処理に再び戻る。

以上説明したように、本発明の第10実施例では、雑音の変動と送信機の高さとに基づいて赤外線を用いた測位システムの設計を実現している。

＜実施例11＞
本発明の第11実施例では、赤外線を用いた測位システムで、図５２のように送信機（発信端末）6121〜6123を天井に設置し、棚などの構造物(6126、6127)が多いフロアにカート6124の上部などに受信機（受信端末）6125を固定して取り付けられる場合における測位システム設計（受信端末（受信機）の設置位置決定）の例について説明する。第11実施例は、変動要因が第7実施例と異なり、遅延時間を含むため、以下に説明する。なお、第11実施例での測位システム設計フローを図５３、図５４に示す。

まず、ステップ6131で、要求測位エリアと要求測位精度とを設定する。

次に、ステップ6132で、通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況と通信品質が最良と推定される時の変動要因の状況とを設定する。今回考慮すべき変動要因は雑音と遅延とである。ここで、遅延が異なることは、伝送波形に歪みが生じて符号間干渉が起こる事により所要SNRが変動する。このため、通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況として通信品質が最悪と推定される時の雑音量N_worstと通信品質が最悪と推定される時の遅延時間での最悪所要SNR値SNR_worstとを、更に通信品質が最良と推定される時の変動要因の状況として通信品質が最良と推定される時の雑音量N_bestと通信品質が最良と推定される時の遅延時間での最良所要SNR値SNR_bestとを設定する。

そして、ステップ6133で、送信機性能と通信品質が最良と推定される時の雑音量N_bestと要求測位精度と通信品質が最良と推定される遅延量の時の最良所要SNR値SNR_bestとから受信機特性を算出する。

その後、ステップ6134で、送信機特性と受信機性能と通信品質が最悪と推定される時の雑音量N_worstと最悪所要SNR値SNR_worstとから一つの受信機が送信機からの赤外線信号を受信可能なエリアの半径を算出して、一つの受信機が送信機からの赤外線信号を受信可能なエリアの半径と要求測位エリアとから必要受信機個数を算出した後に、受信機特性と受信機の設置位置とを決定する。

ここで、受信機特性と受信機の設置位置とを算出する一つの具体例として、図９に示すような四角い要求測位エリア2021を丸い一つの固定無線機器からのエリア2022を用いて覆うように格子状に固定無線機器2023を設置することで灰色に塗られた測位エリア2024を設計する事とする。

具体的には、ステップ6141で、送信機特性と受信機性能と通信品質が最悪となる時の雑音量N_worstと最悪所要SNR値SNR_worstとから一つの受信機が送信機からの赤外線信号を受信可能なエリアを算出する。

そして、ステップ6142で、ステップ6141で算出された一つの受信機が送信機からの赤外線信号を受信可能なエリアとステップ6131で設定された要求測位エリアとから必要受信機個数を算出する。

その後、ステップ6143で、一つの受信機が送信機からの赤外線信号を受信可能なエリアとステップ6142で算出された必要受信機個数とステップ6131で設定された要求測位エリアとから受信機の設置位置を算出する。

そして、ステップ6144では、ステップ6141で算出された一つの受信機が送信機からの赤外線信号を受信可能なエリアとステップ6143で算出された受信機の設置位置とから算出される測位システムがステップ6131で設定された要求測位エリアより必要以上に大きいかどうかを判断する。測位システムが要求測位エリアより必要以上に大きいと判断されなかった場合は測位システム設計を終了する。

測位システムが要求測位エリアより必要以上に大きい場合には、ステップ6145により、ステップ6131で設定された要求測位エリアとステップ6141で算出された一つの受信機が送信機からの赤外線信号を受信可能なエリアとステップ6143で算出された受信機の設置位置とから算出される測位可能エリアとから受信機特性を算出し、ステップ6141の処理に再び戻る。

以上説明したように、本発明の第11実施例では、雑音の変動と遅延時間とに基づいて赤外線を用いた測位システムの設計を実現している。

また、第8実施例と第9実施例と第10実施例と第11実施例とのうち2つの実施例で用いた変動要因を組み合わせ赤外線を用いた測位システムの設計を行ってもよい。

また、第8実施例と第9実施例と第10実施例と第11実施例とのうち3つの実施例で用いた変動要因を組み合わせ赤外線を用いた測位システムの設計を行ってもよい。

また、第8実施例と第9実施例と第10実施例と第11実施例とを用いた変動要因を組み合わせ赤外線を用いた測位システムの設計を行ってもよい。

また、上記7〜11の実施例は、赤外線を用いた測位システム設計を説明したが、無線を用いた測位システム設計であってもよい。ここで、無線の例としては、RFID、Bluetooth、WLAN、セルラー、GPSタグであってもよい。また、WLANの例としては、IEEE802.11a、IEEE802.11ｂ、IEEE802.11gであっても良い。また、セルラーの例としては、W-CDMA、PHS、PDCであってもよい。

また、上記7〜11の実施例は、固定無線機器を天井に設置する状況を説明したが、固定無線機器を壁に設置する状況であってもよい。

また、上記7〜11の実施例は、設置した受信機は測位のみのために設置される状況を説明したが、測位以外の用途(例えばデータ通信)に利用してもよい。

＜実施例12＞
本発明の第12実施例では、赤外線を用いた測位システムで、図３８のように測位用の信号をブロードキャスト受信する測位のみのために設置された受信機（受信端末）5001〜5003を天井に設置し、カート5004の上部などに測位用の信号をブロードキャスト送信する送信機（発信端末）5005を固定して取り付けられる場合における測位システム設計（受信端末（受信機）の設置位置決定）の例について説明する。第12実施例での測位システム設計フローを図３９、図５５に示す。

まず、ステップ5011で、要求測位エリアと要求測位精度とを設定する。

次に、ステップ5012で、通信品質が最悪と推定される時の変動要因の状況と通信品質が最良と推定される時の変動要因の状況とを設定する。今回考慮すべき変動要因は雑音である。このため、通信品質が最悪となる時の変動要因の状況として通信品質が最悪と推定される時の雑音量N_worstを、更に通信品質が最良と推定される時の変動要因の状況として通信品質が最良と推定される時の雑音量N_bestを設定する。

ここで、通信品質が最悪と推定されるときの雑音量N_worstと通信品質が最良と推定される時の雑音量N_bestとの設定方法の例としては、図５の入力部3061から直接入力する方法、DB部3063に想定される環境での雑音量を保存しておく方法等がある。なお、DB部3063に想定される環境での雑音量を保存しておく方法でのDB部3063に保存される情報の例としては、図１７のように各設置環境情報に対する雑音情報4051であっても良い。

そして、ステップ5013で、送信機性能と通信品質が最良と推定される時の雑音量N_bestと要求測位精度とから受信機特性を算出する。

その後、ステップ5014で、算出された受信機特性と送信機性能と通信品質が最悪と推定される時の雑音量N_worstとから一つの受信機が送信機からの赤外線信号を受信可能なエリアの半径を算出して、一つの受信機が送信機からの赤外線信号を受信可能なエリアの半径と要求測位エリアとから必要受信機個数を算出した後に、受信機特性と受信機の設置位置とを決定する。

ここで、受信機特性と受信機の設置位置とを算出する一つの具体例として、図９に示すような四角い要求測位エリア2021を丸い一つの固定無線機器からのエリア2022を用いて覆うように格子状に固定無線機器2023を設置することで灰色に塗られた測位エリア2024を設計する事とする。

具体的には、ステップ6051で、算出された受信機特性と送信機性能と通信品質が最悪となる時の雑音量N_worstとから一つの受信機が送信機からの赤外線信号を受信可能なエリアを算出する。

そして、ステップ6052で、ステップ6051で算出された一つの受信機が送信機からの赤外線信号を受信可能なエリアとステップ5011で設定された要求測位エリアとから必要受信機個数を算出する。

その後、ステップ6053で、一つの受信機が送信機からの赤外線信号を受信可能なエリアとステップ6052で算出された必要受信機個数とステップ5011で設定された要求測位エリアとから受信機の設置位置を算出する。

そして、ステップ6054では、ステップ6051で算出された一つの受信機が送信機からの赤外線信号を受信可能なエリアとステップ6053で算出された受信機の設置位置とから算出される測位エリアがステップ5011で設定された要求測位エリアより必要以上に大きいかどうかを判断する。測位エリアが要求測位エリアより必要以上に大きいと判断されなかった場合は出力部3067から設計結果を出力し、測位システム設計を終了する。

測位エリアが要求測位エリアより必要以上に大きい場合には、ステップ6055により、ステップ5011で設定された要求測位エリアとステップ6051で算出された一つの受信機が送信機からの赤外線信号を受信可能なエリアとステップ6053で算出された受信機の設置位置とから算出される測位可能エリアとから受信機の設置位置を補正し、出力部3067から設計結果を出力し、測位システム設計を終了する。

受信機の設置位置の算出では、一つの例として、必要受信機個数を算出するときに使用した受信機間隔を保った状態で設置位置を決定しても良い。また、他の例として、必要受信機個数を算出するときに使用した受信機間隔を狭くした状態で設置位置を決定しても良い。

以上説明したように、本発明の第12実施例では、雑音の変動に基づいて赤外線を用いた測位システムの設計を実現している。

また、第12の実施例の変形例として、第8実施例と第9実施例と第10実施例と第11実施例とのうち2つの実施例で用いた変動要因を組み合わせ赤外線を用いた測位システムの設計を行ってもよい。

また、第12の実施例の変形例として、第8実施例と第9実施例と第10実施例と第11実施例とのうち3つの実施例で用いた変動要因を組み合わせ赤外線を用いた測位システムの設計を行ってもよい。

また、第12の実施例の変形例として、第8実施例と第9実施例と第10実施例と第11実施例とを用いた変動要因を組み合わせ赤外線を用いた測位システムの設計を行ってもよい。

また、上記12の実施例は、赤外線を用いた測位システム設計を説明したが、無線を用いた測位システム設計であってもよい。ここで、無線の例としては、RFID、Bluetooth、WLAN、セルラー、GPSタグであってもよい。また、WLANの例としては、IEEE802.11a、IEEE802.11ｂ、IEEE802.11gであっても良い。また、セルラーの例としては、W-CDMA、PHS、PDCであっても良い。

また、上記12の実施例は、固定無線機器を天井に設置する状況を説明したが、固定無線機器を壁に設置する状況であってもよい。

また、上記12の実施例は、設置した受信機は測位のみのために設置される状況を説明したが、測位以外の用途(例えばデータ通信)に利用してもよい。

また、本発明の演算部3064、制御部3062は、その動作をハードウェア的に実現できることはもちろんとして、各部の機能を実行するプログラムをコンピュータ装置で実行することにより、ソフトウェア的に実現することもできる。このプログラムは、磁気ディスク、半導体記憶装置その他の記録媒体に保持され、その記録媒体からコンピュータ装置に読み込まれ、その動作を制御することにより上移した機能を実現できる。

Claims (38)

1. 受信端末が発信端末から発信される情報を受信し、この受信した前記情報を発信した前記発信端末の位置を前記受信端末が存在する位置とする測位方法における、前記発信端末の位置決定方法であって、
   通信品質が最良と推定されるときの要求された測位精度を満たす前記発信端末の特性を求める発信特性決定ステップと、
   通信品質が最悪と推定されるときの前記求めた発信端末の特性による測位可能領域を求め、この測位可能領域に基づいて前記発信端末の設置位置を決定する設置位置決定ステップと、
   を有することを特徴とする位置決定方法。
2. 前記発信端末の特性が、発信強度であることを特徴とする請求項１記載の位置決定方法。
3. 前記発信端末の特性が、角度利得であることを特徴とする請求項１に記載の位置決定方法。
4. 前記通信品質を変動させる要因が、雑音であることを特徴とする請求項１に記載の位置決定方法。
5. 前記通信品質を変動させる要因が、受信端末の受信感度もしくは受信端末の角度利得であることを特徴とする請求項１に記載の位置決定方法。
6. 前記通信品質を変動させる要因が、受信端末の傾きであることを特徴とする請求項１に記載の位置決定方法。
7. 前記通信品質を変動させる要因が、受信端末の高さであることを特徴とする請求項１に記載の位置決定方法。
8. 前記通信品質を変動させる要因が、遅延であることを特徴とする請求項１に記載の位置決定方法。
9. 前記測位可能領域が前記測位対象領域を覆うように前記発信端末の設置位置を決定することを特徴とする請求項１に記載の位置決定方法。
10. 受信端末が発信端末から発信される情報を受信し、前記発信された前記情報を受信した前記受信端末の位置を前記発信端末が存在する位置とする測位方法における、前記受信端末の位置決定方法であって、
    通信品質が最良と推定されるときの要求された測位精度を満たす前記受信端末の特性を求める受信特性決定ステップと、
    通信品質が最悪と推定されるときの前記求めた受信端末の特性による測位可能領域を求め、この測位可能領域に基づいて前記受信端末の設置位置を決定する設置位置決定ステップと、
    を有することを特徴とする位置決定方法。
11. 前記受信端末の特性が、受信感度であることを特徴とする請求項１０記載の位置決定方法。
12. 前記受信端末の特性が、角度利得であることを特徴とする請求項１０に記載の位置決定方法。
13. 前記通信品質を変動させる要因が、雑音であることを特徴とする請求項１０に記載の位置決定方法。
14. 前記通信品質を変動させる要因が、発信端末の発信強度もしくは発信端末の角度利得であることを特徴とする請求項１０に記載の位置決定方法。
15. 前記通信品質を変動させる要因が、発信端末の傾きであることを特徴とする請求項１０に記載の位置決定方法。
16. 前記通信品質を変動させる要因が、発信端末の高さであることを特徴とする請求項１０に記載の位置決定方法。
17. 前記通信品質を変動させる要因が、遅延であることを特徴とする請求項１０に記載の位置決定方法。
18. 前記測位可能領域が前記測位対象領域を覆うように前記受信端末の設置位置を決定することを特徴とする請求項１０に記載の位置決定方法。
19. 受信端末が発信端末から発信される情報を受信し、この受信した前記情報を発信した前記発信端末の位置を前記受信端末が存在する位置とする測位システムにおける、前記発信端末の位置決定装置であって、
    通信品質が最良と推定されるときの要求された測位精度を満たす前記発信端末の特性を求める発信特性決定手段と、
    通信品質が最悪と推定されるときの前記求めた発信特性による測位可能領域を求め、この測位可能領域に基づいて前記発信端末の設置位置を決定する設置位置決定手段と、
    を有することを特徴とする位置決定装置。
20. 前記発信特性決定手段が、通信品質が最良と推定されるときの要求された測位精度を満たす前記発信端末の発信強度を求めることを特徴とする請求項１９記載の位置決定装置。
21. 前記発信特性決定手段が、通信品質が最悪と推定されるときの要求された測位精度を満たす前記発信端末の角度利得を求めることを特徴とする請求項１９に記載の位置決定装置。
22. 前記通信品質を変動させる要因が、雑音であることを特徴とする請求項１９に記載の位置決定装置。
23. 前記通信品質を変動させる要因が、受信端末の受信感度もしくは受信端末の角度利得であることを特徴とする請求項１９に記載の位置決定装置。
24. 前記通信品質を変動させる要因が、受信端末の傾きであることを特徴とする請求項１９に記載の位置決定装置。
25. 前記通信品質を変動させる要因が、受信端末の高さであることを特徴とする請求項１９に記載の位置決定装置。
26. 前記通信品質を変動させる要因が、遅延であることを特徴とする請求項１９に記載の位置決定装置。
27. 前記設定位置決定手段は、前記測位可能領域が前記測位対象領域を覆うように前記発信端末の設置位置を決定することを特徴とする請求項１９に記載の位置決定装置。
28. 受信端末が発信端末から発信される情報を受信し、前記発信された前記情報を受信した前記受信端末の位置を前記発信端末が存在する位置とする測位システムにおける、前記受信端末の位置決定装置であって、
    通信品質が最良と推定されるときの要求された測位精度を満たす前記受信端末の特性を求める受信特性決定手段と、
    通信品質が最悪と推定されるときの前記求めた受信特性による測位可能領域を求め、この測位可能領域に基づいて前記受信端末の設置位置を決定する設置位置決定手段と
    を有することを特徴とする位置決定装置。
29. 前記受信特性決定手段が、通信品質が最良と推定されるときの要求された測位精度を満たす前記受信端末の受信感度を求めることを特徴とする請求項２８記載の位置決定装置。
30. 前記受信特性決定手段が、通信品質が最悪と推定されるときの要求された測位精度を満たす前記受信端末の角度利得を求めることを特徴とする請求項２８に記載の位置決定装置。
31. 前記通信品質を変動させる要因が、雑音であることを特徴とする請求項２８に記載の位置決定装置。
32. 前記通信品質を変動させる要因が、前記発信端末の発信強度もしくは前記発信端末の角度利得であることを特徴とする請求項２８に記載の位置決定装置。
33. 前記通信品質を変動させる要因が、発信端末の傾きであることを特徴とする請求項２８に記載の位置決定装置。
34. 前記通信品質を変動させる要因が、発信端末の高さであることを特徴とする請求項２８に記載の位置決定装置。
35. 前記通信品質を変動させる要因が、遅延であることを特徴とする請求項２８に記載の位置決定装置。
36. 前記設定位置決定手段は、前記測位可能領域が前記測位対象領域を覆うように前記受信端末の設置位置を決定することを特徴とする請求項２８に記載の位置決定装置。
37. 受信端末が発信端末から発信される情報を受信し、この受信した前記情報を発信した前記発信端末の位置を前記受信端末が存在する位置とする測位方法における、前記発信端末の位置決定プログラムであって、
    通信品質が最良と推定されるときの要求された測位精度を満たす前記発信端末の特性を求める発信特性決定処理と、
    通信品質が最悪と推定されるときの前記求めた発信端末の特性による測位可能領域を求め、この測位可能領域に基づいて前記発信端末の設置位置を決定する設置位置決定処理と、
    をコンピュータに実行させることを特徴とする位置決定プログラム。
38. 受信端末が発信端末から発信される情報を受信し、前記発信された前記情報を受信した前記受信端末の位置を前記発信端末が存在する位置とする測位方法における、前記受信端末の位置決定プログラムであって、
    通信品質が最良と推定されるときの要求された測位精度を満たす前記受信端末の特性を求める受信特性決定処理と、
    通信品質が最悪と推定されるときの前記求めた受信端末の特性による測位可能領域を求め、この測位可能領域に基づいて前記受信端末の設置位置を決定する設置位置決定処理と、
    をコンピュータに実行させることを特徴とする位置決定プログラム。

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