特許 7594423 演算システム、演算装置、及び演算プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-26

(45)【発行日】2024-12-04

(54)【発明の名称】演算システム、演算装置、及び演算プログラム

(51)【国際特許分類】

   G01S 11/06 20060101AFI20241127BHJP

   G01S 5/14 20060101ALI20241127BHJP

【ＦＩ】

G01S11/06

G01S5/14

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020204514

(22)【出願日】2020-12-09

(65)【公開番号】P2022091596

(43)【公開日】2022-06-21

【審査請求日】2023-05-25

(73)【特許権者】

【識別番号】000003285

【氏名又は名称】千代田化工建設株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】397014282

【氏名又は名称】株式会社エヌ・ティ・ティ ピー・シー コミュニケーションズ

(74)【代理人】

【識別番号】100109081

【弁理士】

【氏名又は名称】三木 友由

(72)【発明者】

【氏名】岡埜谷 正裕

(72)【発明者】

【氏名】福井 充

(72)【発明者】

【氏名】濱田 佑希

(72)【発明者】

【氏名】太田垣 俊一

(72)【発明者】

【氏名】奥川 幸孝

【審査官】渡辺 慶人

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－２００５６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２９１０２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－３４９７４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－００７９７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０００３９３２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｓ ５／００ － ５／１４

１１／００ － １１／１６

１９／００ － １９／５５

Ｈ０４Ｂ １／６０

３／４６ － ３／４９３

７／２４ － ７／２６

１７／００ － １７／４０

Ｈ０４Ｗ ４／００ － ９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電波を発信する発信端末と、
前記発信端末から発信された電波を受信する受信端末と、
前記発信端末と前記受信端末との間の距離を算出する演算装置と、
を備え、
前記演算装置は、
前記受信端末が前記発信端末から受信した電波の強度を取得する電波強度取得部と、
前記受信端末又は前記発信端末の位置を示す情報を取得する位置情報取得部と、
前記受信端末が受信した電波の受信角度を取得する受信角度取得部と、
前記電波強度取得部により取得された受信電波強度に基づいて、前記受信端末と前記発信端末との間の距離を算出する距離算出部と、
を備え、
前記距離算出部は、前記受信端末又は前記発信端末の位置及び前記受信端末が受信した電波の方位角及び仰角のそれぞれごとに前記受信電波強度と前記距離との間の対応関係を保持し、前記対応関係に基づいて、前記受信端末又は前記発信端末の位置及び受信角度に応じて補正された前記受信端末と前記発信端末との間の距離を算出する
演算システム。

【請求項2】

電波を発信する発信端末から発信された電波を受信する受信端末が前記発信端末から受信した電波の強度を取得する電波強度取得部と、
前記受信端末又は前記発信端末の位置を示す情報を取得する位置情報取得部と、
前記受信端末が受信した電波の受信角度を取得する受信角度取得部と、
前記電波強度取得部により取得された受信電波強度に基づいて、前記受信端末と前記発信端末との間の距離を算出する距離算出部と、
を備え、
前記距離算出部は、前記受信端末又は前記発信端末の位置及び前記受信端末が受信した電波の方位角及び仰角のそれぞれごとに前記受信電波強度と前記距離との間の対応関係を保持し、前記対応関係に基づいて、前記受信端末又は前記発信端末の位置及び受信角度に応じて補正された前記受信端末と前記発信端末との間の距離を算出する
演算装置。

【請求項3】

不特定多数の金属構造物又は高い建物が存在する環境における前記受信端末と前記発信端末との間の距離を算出する
請求項２に記載の演算装置。

【請求項4】

前記環境は建設現場である
請求項３に記載の演算装置。

【請求項5】

コンピュータを、
電波を発信する発信端末から発信された電波を受信する受信端末が前記発信端末から受信した電波の強度を取得する電波強度取得部と、
前記受信端末又は前記発信端末の位置を示す情報を取得する位置情報取得部と、
前記受信端末が受信した電波の受信角度を取得する受信角度取得部と、
前記電波強度取得部により取得された受信電波強度に基づいて、前記受信端末と前記発信端末との間の距離を算出する距離算出部と、
として機能させ、
前記距離算出部は、前記受信端末又は前記発信端末の位置及び前記受信端末が受信した電波の方位角及び仰角のそれぞれごとに前記受信電波強度と前記距離との間の対応関係を保持し、前記対応関係に基づいて、前記受信端末又は前記発信端末の位置及び受信角度に応じて補正された前記受信端末と前記発信端末との間の距離を算出する
演算プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、受信端末と発信端末との間の距離を取得するための演算システム、演算装置、及び演算プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

プラントなどの建設現場において、作業者などの位置を把握するために、無線通信による測位技術が利用されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、エリア内を移動する移動体に保持された管理用端末（受信機）を用いて、複数のビーコン端末（発信機）からのビーコン信号を受信するようにすることで、予め受信機をエリア内に設置しておくことなく、ビーコン端末を保持している複数の監視対象物がどのエリアに存在しているかの存在状況を適切に管理する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第６５３２８３９号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明者らは、更に高い精度で受信端末と発信端末との間の距離を取得することを課題として特許文献１に記載された技術を改良し、本開示の技術に想到した。

【0005】

本発明は、こうした状況を鑑みてなされたものであり、その目的は、受信端末と発信端末との間の距離を取得する精度を向上させることにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本開示のある態様の演算システムは、電波を発信する発信端末と、発信端末から発信された電波を受信する受信端末と、発信端末と受信端末との間の距離を算出する演算装置と、を備える。演算装置は、受信端末が発信端末から受信した電波の強度を取得する電波強度取得部と、受信端末又は発信端末の位置を示す情報を取得する位置情報取得部と、電波強度取得部により取得された受信電波強度に基づいて、受信端末と発信端末との間の距離を算出する距離算出部と、を備える。距離算出部は、受信端末又は発信端末の位置に応じて補正された受信端末と発信端末との間の距離を算出する。

【0007】

本開示の別の態様は、演算装置である。この装置は、電波を発信する発信端末から発信された電波を受信する受信端末が発信端末から受信した電波の強度を取得する電波強度取得部と、受信端末又は発信端末の位置を示す情報を取得する位置情報取得部と、電波強度取得部により取得された受信電波強度に基づいて、受信端末と発信端末との間の距離を算出する距離算出部と、を備える。距離算出部は、受信端末又は発信端末の位置に応じて補正された受信端末と発信端末との間の距離を算出する。

【0008】

本開示の更に別の態様は、演算プログラムである。このプログラムは、コンピュータを、電波を発信する発信端末から発信された電波を受信する受信端末が発信端末から受信した電波の強度を取得する電波強度取得部と、受信端末又は発信端末の位置を示す情報を取得する位置情報取得部と、電波強度取得部により取得された受信電波強度に基づいて、受信端末と発信端末との間の距離を算出する距離算出部と、として機能させる。距離算出部は、受信端末又は発信端末の位置に応じて補正された受信端末と発信端末との間の距離を算出する。

【0009】

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

【発明の効果】

【0010】

本開示によれば、受信端末と発信端末との間の距離を取得する精度を向上させことができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１の実施の形態に係る演算システムの構成を示す図である。

【図2】図２（ａ）（ｂ）は、マルチパスの影響について説明するための図である。

【図3】発信端末の位置ごとのＲＳＳＩと距離との対応関係の例を示す図である。

【図4】図３に示した対応関係を生成する方法を説明するための図である。

【図5】図３に示した対応関係を生成する方法を説明するための図である。

【図6】図３に示した対応関係を生成する方法を説明するための図である。

【図7】第１の実施の形態に係る演算装置の構成を示す図である。

【図8】マルチパスの影響について説明するための図である。

【図9】発信端末の位置及び受信端末が電波を受信した方位角ごとのＲＳＳＩ及び減衰率と距離との対応関係の例を示す図である。

【図10】第２の実施の形態に係る演算装置の構成を示す図である。

【図11】第３の実施の形態における受信端末と発信端末の関係を示す図である。

【図12】発信端末の位置及び受信端末が電波を受信した方位角及び仰角ごとのＲＳＳＩ及び減衰率と距離との対応関係の例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態に係る演算システム１の構成を示す。演算システム１は、パイプラック３、機器４、建屋５などが設置された建設現場２において、電波を発信する発信端末Ｔｘと、発信端末Ｔｘから発信された電波を受信する受信端末ＦＲｘとの間の距離を算出する。受信端末ＦＲｘは、建設現場２の複数の位置に配置される。発信端末Ｔｘは、建設現場２において作業する作業者により所持される。発信端末Ｔｘと受信端末ＦＲｘは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）など、任意の無線通信方式で通信する。演算装置１０は、受信端末ＦＲｘが発信端末Ｔｘから受信した電波の強度を取得し、受信電波強度に基づいて受信端末ＦＲｘと発信端末Ｔｘとの間の距離を算出する。演算装置１０は、算出された距離に基づいて、１点測位、２点測位、３点測位などにより発信端末Ｔｘの位置を算出する。これにより、建設現場２における作業者などの位置を精確に把握することができる。

【0013】

受信端末ＦＲｘが受信する電波の強度は、発信端末Ｔｘと受信端末ＦＲｘとの間の距離に依存する。この場合、発信端末Ｔｘと受信端末ＦＲｘとの間の距離ｄは、発信端末ＴｘのMeasured Powerと、受信信号強度情報（Recieved Signal Strength Indicator：ＲＳＳＩ）と、減衰率と、Ｔｘの距離毎の減衰を考慮した距離別の補正値に基づいて、下式により算出される。
ｄ＝１０＾（（Measured Power－ＲＳＳＩ）)／減衰率±補正値）・・・（式１）
ここで、ＲＳＳＩは、受信した電波の電力を常用対数で表したものであり、Measured Powerは、発信端末Ｔｘから１ｍ離れた場所で受信端末ＦＲｘが電波を受信した場合のＲＳＳＩの基準値である。また、減衰率は、ＲＳＳＩの減衰のしやすさを表す。

【0014】

建設現場２などの、不特定多数の金属構造物や高い建物などが存在する環境では、電波が金属構造物や建物などにより反射され、複数の伝播経路（マルチパス）で干渉が生じうる。この場合、発信端末Ｔｘから発信された電波は、マルチパスや受信端末ＦＲｘの場所別の影響により減衰又は強化されるので、干渉がない場合よりも低い又は高いＲＳＳＩ値が受信端末ＦＲｘにより観測される。このＲＳＳＩ値に基づいて発信端末Ｔｘと受信端末ＦＲｘとの間の距離ｄを算出すると、実際とは異なる距離が算出されることになる。

【0015】

図２（ａ）（ｂ）は、マルチパスの影響について説明するための図である。図２（ａ）に示すように、発信端末Ｔｘが、受信端末ＦＲｘから実線で示す距離に存在する発信端末ＦＴｘと同じ位置に存在する場合であっても、受信端末ＦＲｘにおいて受信される電波がマルチパスなどの影響により減衰すると、破線で示すように、実際よりもΔｘ遠い距離が算出される。また、図２（ｂ）に示すように、発信端末Ｔｘと受信端末ＦＲｘ１との間の距離が実際よりもΔｘ２近く、発信端末Ｔｘと受信端末ＦＲｘ２との間の距離が実際よりもΔｘ１遠く観測されると、２点測位により、発信端末Ｔｘの位置として、ＦＴｘで示す実際の位置とは異なる位置が算出される。３点測位の場合も同様である。

【0016】

本実施の形態では、このような課題を解決するために、発信端末Ｔｘ又は受信端末ＦＲｘの位置に応じて、受信信号強度情報ＲＳＳＩ、発信端末Ｔｘに設定されたMeasured Power、及び受信端末ＦＲｘの場所別の減衰率から算出される距離ｄの値を補正する。例えば、発信端末Ｔｘの位置ごとに、ＲＳＳＩ及び受信端末ＦＲｘの場所別の減衰率を計算するための補正値と距離ｄとの間の対応関係を予め計測しておいてもよい。この場合、演算装置１０は、発信端末Ｔｘの位置及びMeasured Powerと、受信端末ＦＲｘが受信した電波のＲＳＳＩを取得し、発信端末Ｔｘの位置におけるＲＳＳＩと距離ｄとの間の対応関係を参照して、ＲＳＳＩに対応する減衰率から補正値に対応付けられた距離ｄを取得する。これにより、距離ｄの測定精度を向上させることができるので、発信端末Ｔｘの測位精度を向上させることができる。

【0017】

図３は、発信端末Ｔｘの位置ごとのＲＳＳＩ及び受信端末ＦＲｘの場所別の減衰率と距離ｄとの対応関係の例を示す。発信端末Ｔｘの位置ごとに、ＲＳＳＩの値及び減衰率と距離ｄとの間の対応関係が保持される。例えば、発信端末Ｔｘの位置が「１」における減衰率は、「１２」である。この場合、ＲＳＳＩの値が「－６０」、補正値が「－１０」である場合は、受信端末ＦＲｘからの距離ｄの値は「５ｍ」であり、ＲＳＳＩの値が「－６６」、補正値が「－１２」である場合は、受信端末ＦＲｘからの距離ｄの値は「１０ｍ」であり、ＲＳＳＩの値が「－６１～－６５」である場合は、受信端末ＦＲｘからの距離ｄの値は「５ｍ超１０ｍ未満」であるため、「５ｍ」又は「１０ｍ」の補正値のどちらかを採用する。同じ距離ｄの値に対応するＲＳＳＩの範囲は、発信端末Ｔｘの位置によって異なりうる。演算装置１０は、この対応関係を参照することにより、受信端末ＦＲｘから取得したＲＳＳＩに基づいて、補正された距離ｄの値を取得することができる。

【0018】

図３に示した対応関係を生成する方法を説明する。

【0019】

ステップ１において、図４に示すように、距離ｄを式１により算出するための設定パラメータを、対応関係を生成するための発信端末ＦＴｘごとに作成する。設定パラメータは、対応関係を生成する際の距離間隔、受信端末ＦＲｘから演算装置１０へデータを送信する時間間隔、Measured Powerの値、減衰率などを含む。

【0020】

ステップ２において、発信端末ＦＴｘと受信端末ＦＲｘとの間の距離が５、１０、１５、２０、・・・［ｍ］となるように発信端末ＦＴｘを配置したときのデータを受信端末ＦＲｘから取得し、図５に示すように、距離ごとにデータ取得日時及びＲＳＳＩ値を記録する。対応関係を生成するための発信端末ＦＴｘの位置は、常時固定されていてもよいし、測定ごとに移動されてもよい。また、発信端末ＦＴｘと受信端末ＦＲｘとの距離が５、１０、１５、２０、・・・［ｍ］となるように発信端末ＦＴｘを配置しても良いし、そうでなくても良い。

【0021】

ステップ３において、図６に示すように、減衰率と「（Measured Power－ＲＳＳＩ）)／減衰率±補正値」の値に対応する距離ｄの値のマトリクスを作成する。図６では、横軸の「７－１５」の値が「Measured Power－ＲＳＳＩ」を示しており、この値は、図４の「Measured Power」と図６に示す「－６５～－７３」から計算する。また図６の縦軸は「減衰率±補正値」の計算結果であり、図４の「ＲＳＳＩ」とＴｘの距離別の「補正値」から計算できる。例えば、ＲＳＳＩの値が「－６５」である場合に、「減衰率±補正値」が「１１．９」である場合の距離ｄは「３．９ｍ」であり、「減衰率±補正値」が「１２．０」である場合の距離ｄは「３．８ｍ」である。

【0022】

ステップ４において、ステップ２で記録したＲＳＳＩの測定値を統計処理して、それぞれの距離に対応するＲＳＳＩ値を特定する。例えば、外れ値を削除したデータの平均値、中央値、最頻値などの統計値を算出してもよい。つづいて、図４に示したマトリクスを参照して、特定したＲＳＳＩ値が測定されたときの実際の距離ｄに対応する「減衰率±補正値」を特定する。

【0023】

ステップ５において、ステップ４で特定した「減衰率±補正値」と、ステップ１で作成した設定パラメータに基づいて、図３に示した対応関係を生成する。ＲＳＳＩと減衰率との対応関係を生成してもよいし、ＲＳＳＩと補正後のＲＳＳＩとの対応関係を生成してもよいし、ＲＳＳＩから補正後のＲＳＳＩを算出するための補正値を生成してもよい。これらの場合、演算装置１０は、式１を用いて、補正された距離ｄを算出する。

【0024】

対応関係は、所定のタイミングで、例えば所定の時間間隔で定期的に更新されてもよい。建設現場２において、資材が搬入又は搬出されたり、新たな設置物が設置されたりして、電波状況が変化したときに、対応関係が更新されてもよい。電波状況が変化した場所のみにおいて対応関係が更新されてもよい。建設現場２における建設の進捗状況に応じて対応関係が更新されてもよい。

【0025】

対応関係は、場所の環境に関する情報とともに保持されてもよい。例えば、資材置場の周辺、特定の機器に近接する場所、などの情報が対応関係とともに保持されてもよい。これにより、実測により取得された対応関係を、別の場所で利用することができるので、対応関係を生成するための工数を低減させることができる。

【0026】

図７は、第１の実施の形態に係る演算装置１０の構成を示す。演算装置１０は、通信装置１１、表示装置１２、入力装置１３、制御装置２０、及び記憶装置３０を備える。

【0027】

通信装置１１は、無線又は有線による通信を制御する。通信装置１１は、受信端末ＦＲｘとの間でデータを送受信する。表示装置１２は、制御装置２０により生成された表示画像を表示する。入力装置１３は、制御装置２０に指示を入力する。

【0028】

記憶装置３０は、制御装置２０が使用するデータ及びコンピュータプログラムを格納する。記憶装置３０は、図３に示した対応関係を格納する対応関係保持部３１を含む。

【0029】

制御装置２０は、電波強度取得部２１、位置情報取得部２２、距離算出部２３、及び位置算出部２４を備える。これらの構成は、ハードウエアコンポーネントでいえば、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、メモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。

【0030】

電波強度取得部２１は、受信端末ＦＲｘが発信端末Ｔｘから受信した電波の強度を示すＲＳＳＩ値を受信端末ＦＲｘから取得する。

【0031】

位置情報取得部２２は、発信端末Ｔｘの位置を示す情報を取得する。位置情報取得部２２は、発信端末Ｔｘの位置を示す情報を、発信端末Ｔｘから取得してもよいし、受信端末ＦＲｘから取得してもよい。

【0032】

距離算出部２３は、電波強度取得部２１により取得されたＲＳＳＩに基づいて、受信端末ＦＲｘと発信端末Ｔｘとの間の距離ｄを算出する。距離算出部２３は、対応関係保持部３１に格納された対応関係を参照して、発信端末Ｔｘの位置に応じて補正された距離ｄを算出する。距離算出部２３は、対応関係保持部３１に対応関係が保持された発信端末ＦＴｘの位置のうち、位置情報取得部２２により取得された発信端末Ｔｘの位置に最も近い位置の対応関係を参照して距離ｄを取得する。

【0033】

位置算出部２４は、距離算出部２３により算出された距離ｄに基づいて、発信端末Ｔｘの位置を算出する。位置算出部２４は、１点測位、２点測位、３点測位などの測位技術を利用して、発信端末Ｔｘの位置を算出する。

【0034】

本実施の形態の技術によれば、位置によって電波状況が異なる場合であっても、受信電波強度に基づいて、受信端末ＦＲｘと発信端末Ｔｘとの間の距離を精確に取得することができる。また、発信端末Ｔｘの位置を精確に取得することができる。

【0035】

（第２の実施の形態）
第２の実施の形態においては、演算装置１０は、発信端末Ｔｘの位置だけでなく、受信端末ＦＲｘが受信した電波の受信角度に応じて補正された距離ｄを算出する。受信角度は、例えば、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈのＡｏＡ（Angle of Arrival）などの技術を利用して取得することができる。

【0036】

図８は、マルチパスの影響について説明するための図である。図８に示すように、受信端末ＦＲｘから実線で示す距離に発信端末Ｔｘが存在する場合であっても、受信端末ＦＲｘにおいて受信される電波がマルチパスなどの影響により減衰すると、実際よりもΔｘ遠い位置に発信端末Ｔｘが観測される。マルチパスの影響の程度は、受信端末ＦＲｘの周囲の電波状況によって異なりうるので、受信端末ＦＲｘと発信端末Ｔｘの間の角度θによって異なりうる。

【0037】

本実施の形態では、このような課題を解決するために、発信端末Ｔｘの位置と、受信端末ＦＲｘが受信した電波の受信角度に応じて、受信信号強度情報ＲＳＳＩと場所毎の「減衰率±補正値」から算出される距離ｄの値を補正する。例えば、発信端末ＦＴｘの位置と、受信端末ＦＲｘが受信した電波の受信角度ごとに、ＲＳＳＩ及び減衰率と距離ｄとの間の対応関係を予め計測しておいてもよい。この場合、演算装置１０は、発信端末Ｔｘの位置と、受信端末ＦＲｘが受信した電波の受信角度と、受信端末ＦＲｘが受信した電波のＲＳＳＩを取得し、発信端末ＦＴｘの位置において受信角度の方向から電波を受信した場合のＲＳＳＩ及び場所毎の「減衰率±補正値」と距離ｄとの間の対応関係を参照して、ＲＳＳＩに対応する距離ｄを取得する。これにより、距離ｄの測定精度を向上させることができるので、発信端末Ｔｘの測位精度を向上させることができる。

【0038】

図９は、発信端末ＦＴｘの位置及び受信端末ＦＲｘが電波を受信した方位角（アジマス角）ごとのＲＳＳＩ及び減衰率と補正値、距離ｄとの対応関係の例を示す。発信端末ＦＴｘの位置及びアジマス角ごとに、ＲＳＳＩの範囲及び減衰率と補正値、距離ｄとの間の対応関係が保持される。演算装置１０は、この対応関係を参照することにより、受信端末ＦＲｘから取得したＲＳＳＩに基づいて、補正された距離ｄの値を取得することができる。

【0039】

図１０は、第２の実施の形態に係る演算装置１０の構成を示す。第２の実施の形態の演算装置１０は、図７に示した第１の実施の形態の演算装置１０の構成に加えて、受信角度取得部２５を更に備える。その他の構成及び動作は、第１の実施の形態と同様である。

【0040】

受信角度取得部２５は、受信端末ＦＲｘが受信した電波の受信角度を取得する。対応関係保持部３１は、図９に示すように、発信端末ＦＴｘの位置及び受信端末ＦＲｘが受信した電波のアジマス角ごとのＲＳＳＩ及び場所毎の減衰率と補正値、距離ｄとの間の対応関係を保持する。距離算出部２３は、発信端末Ｔｘの位置及び受信角度に応じて補正された距離ｄを、対応関係保持部３１を参照して取得する。

【0041】

本実施の形態の技術によれば、位置及び方位によって電波状況が異なる場合であっても、受信電波強度に基づいて、受信端末ＦＲｘと発信端末Ｔｘとの間の距離を精確に取得することができる。また、発信端末Ｔｘの位置を精確に取得することができる。

【0042】

（第３の実施の形態）
第３の実施の形態においては、演算装置１０は、発信端末Ｔｘの位置及び受信端末ＦＲｘが受信した電波のアジマス角だけでなく、受信電波の仰角に応じて補正された距離ｄを算出する。受信電波の仰角は、例えば、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈのＡｏＡ（Angle of Arrival）などの技術を利用して取得することができる。

【0043】

図１１は、第３の実施の形態における受信端末ＦＲｘと発信端末ＦＴｘの関係を示す。ＲＳＳＩと距離ｄとの間の対応関係を生成するための発信端末ＦＴｘは、受信端末ＦＲｘと同じ水平面だけでなく、高さの異なる位置にも配置される。これにより、アジマス角だけでなく仰角ごとにＲＳＳＩ及び場所毎の減衰率と補正値、距離ｄとの間の対応関係を生成することができる。

【0044】

図１２は、発信端末ＦＴｘの位置及び受信端末ＦＲｘが電波を受信した方位角（アジマス角）及び仰角ごとのＲＳＳＩ及び場所毎の減衰率と補正値、距離ｄとの対応関係の例を示す。発信端末ＦＴｘの位置、アジマス角、及び仰角ごとに、ＲＳＳＩの範囲及び場所毎の減衰率と補正値、距離ｄとの間の対応関係が保持される。演算装置１０は、この対応関係を参照することにより、受信端末ＦＲｘから取得したＲＳＳＩに基づいて、補正された距離ｄの値を取得することができる。

【0045】

第３の実施の形態の演算装置１０の構成は、図１０に示した第２の実施の形態の演算装置１０の構成と同様である。

【0046】

本実施の形態の技術によれば、位置、方位角、及び仰角によって電波状況が異なる場合であっても、受信電波強度に基づいて、受信端末ＦＲｘと発信端末Ｔｘとの間の距離を精確に取得することができる。また、発信端末Ｔｘの位置を精確に取得することができる。また、発信端末Ｔｘの高さ方向の位置も精確に取得することができる。

【0047】

以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

【0048】

実施の形態では、受信端末ＦＲｘが建設現場２に固定的に配置され、発信端末Ｔｘが作業者により所持される例について説明したが、発信端末ＦＴｘが建設現場２に固定的に配置され、受信端末Ｒｘが作業者により所持されてもよい。また、受信端末Ｒｘ及び発信端末Ｔｘのうち一方が作業者により所持され、他方が管理者又は監視者により所持されてもよい。

【0049】

本開示の演算システムは、電波を発信する発信端末と、発信端末から発信された電波を受信する受信端末と、発信端末と受信端末との間の距離を算出する演算装置と、を備え、演算装置は、受信端末が発信端末から受信した電波の強度を取得する電波強度取得部と、受信端末又は発信端末の位置を示す情報を取得する位置情報取得部と、電波強度取得部により取得された受信電波強度に基づいて、受信端末と発信端末との間の距離を算出する距離算出部と、を備え、距離算出部は、受信端末又は発信端末の位置に応じて補正された受信端末と発信端末との間の距離を算出する。これにより、受信端末と発信端末との間の距離を取得する精度を向上させることができる。

【0050】

本開示の演算装置は、電波を発信する発信端末から発信された電波を受信する受信端末が発信端末から受信した電波の強度を取得する電波強度取得部と、受信端末又は発信端末の位置を示す情報を取得する位置情報取得部と、電波強度取得部により取得された受信電波強度に基づいて、受信端末と発信端末との間の距離を算出する距離算出部と、を備え、距離算出部は、受信端末又は発信端末の位置に応じて補正された受信端末と発信端末との間の距離を算出する。これにより、受信端末と発信端末との間の距離を取得する精度を向上させることができる。

【0051】

距離算出部は、受信端末又は発信端末の位置ごとに受信電波強度と距離との間の対応関係を保持し、対応関係に基づいて距離を算出してもよい。これにより、受信端末と発信端末との間の距離を取得する精度を向上させることができる。

【0052】

演算装置は、受信端末が受信した電波の受信角度を取得する受信角度取得部を更に備え、距離算出部は、受信端末又は発信端末の位置及び受信角度に応じて補正された距離を算出してもよい。これにより、受信端末と発信端末との間の距離を取得する精度を更に向上させることができる。

【0053】

距離算出部は、受信端末又は発信端末の位置及び受信端末が受信した電波の方位角ごとに受信電波強度と距離との間の対応関係を保持し、対応関係に基づいて距離を算出してもよい。これにより、受信端末と発信端末との間の距離を取得する精度を向上させることができる。

【0054】

距離算出部は、受信端末又は発信端末の位置及び受信端末が受信した電波の方位角及び仰角のそれぞれごとに受信電波強度と距離との間の対応関係を保持し、対応関係に基づいて距離を算出してもよい。これにより、受信端末と発信端末との間の距離を取得する精度を向上させることができる。

【0055】

本開示の演算プログラムは、コンピュータを、電波を発信する発信端末から発信された電波を受信する受信端末が発信端末から受信した電波の強度を取得する電波強度取得部と、受信端末又は発信端末の位置を示す情報を取得する位置情報取得部と、電波強度取得部により取得された受信電波強度に基づいて、受信端末と発信端末との間の距離を算出する距離算出部と、として機能させ、距離算出部は、受信端末又は発信端末の位置に応じて補正された受信端末と発信端末との間の距離を算出する。これにより、受信端末と発信端末との間の距離を取得する精度を向上させることができる。

【符号の説明】

【0056】

１ 演算システム、２ 建設現場、３ パイプラック、４ 機器、５ 建屋、１０ 演算装置、１１ 通信装置、１２ 表示装置、１３ 入力装置、２０ 制御装置、２１ 電波強度取得部、２２ 位置情報取得部、２３ 距離算出部、２４ 位置算出部、２５ 受信角度取得部、３０ 記憶装置、３１ 対応関係保持部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】