(57)【要約】  判定装置（１１０）は、複数の無線通信装置（１０２）が散在する所定領域（１０１）の周囲に設けられた観測装置（１２１〜１２８）の間の距離を示す距離情報を取得する。また、判定装置（１１０）は、複数の無線通信装置（１０２）によるマルチホップ通信により観測装置（１２１〜１２８）の間で無線信号を送受信させる。そして、判定装置（１１０）は、観測装置（１２１〜１２８）の間でマルチホップ通信された無線信号のホップ数に基づき観測装置（１２１〜１２８）の間の推定距離を算出する。つぎに、判定装置（１１０）は、距離情報が示す距離と、算出した推定距離と、の比較結果に基づいて、所定領域（１０１）の無線通信装置が存在しない空白領域（１０３）の判定を行う。
2014030232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線通信装置が散在する所定領域の周囲に設けられた複数の観測装置の間の距離を示す距離情報を取得し、
前記複数の無線通信装置間におけるマルチホップ通信により前記複数の観測装置の間で無線信号を送受信させ、
前記複数の観測装置の間でマルチホップ通信された無線信号のホップ数に基づき前記複数の観測装置の間の推定距離を算出し、
取得した前記距離情報が示す距離と、算出した前記推定距離と、の比較結果に基づいて、前記所定領域のうちの前記無線通信装置が存在しない空白領域の判定を行う、
ことを特徴とする判定方法。
【請求項２】
前記複数の観測装置は、前記所定領域を囲む４つ以上の観測装置であり、
前記観測装置の各組について前記距離情報を取得し、
前記観測装置の各組について前記推定距離を算出し、
前記観測装置の各組のうちの前記距離情報が示す距離と前記推定距離との差が所定値以上となる組を抽出し、抽出結果に基づいて前記空白領域の位置を判定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の判定方法。
【請求項３】
前記差が前記所定値以上となる組を複数抽出した場合に、抽出した複数の組のそれぞれについて観測装置間を結ぶ直線を算出し、算出した各直線の交点に基づいて前記空白領域の位置を判定することを特徴とする請求項２に記載の判定方法。
【請求項４】
前記差が前記所定値以上となる組を３つ以上抽出した場合に、前記各直線の各交点を算出し、算出した各交点の重心と、前記各交点と、に基づいて前記空白領域の範囲を判定することを特徴とする請求項３に記載の判定方法。
【請求項５】
前記重心を中心とし前記各交点を含む円に囲まれる範囲が前記空白領域であると判定することを特徴とする請求項４に記載の判定方法。
【請求項６】
前記重心と前記各交点との間の各距離の最大値を算出し、前記重心を中心とし、算出した最大値を半径とする円に囲まれる範囲が前記空白領域であると判定することを特徴とする請求項５に記載の判定方法。
【請求項７】
前記所定領域における前記複数の無線通信装置の密度から算出される前記複数の無線通信装置間の距離と、前記ホップ数と、に基づいて前記推定距離を算出することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の判定方法。
【請求項８】
前記無線通信装置間の距離と、前記ホップ数と、前記複数の無線通信装置が送信する無線信号の到達距離に応じた係数と、の乗算に基づいて前記推定距離を算出することを特徴とする請求項７に記載の判定方法。
【請求項９】
前記複数の観測装置は、前記複数の無線通信装置と同じ送信パワーで前記無線信号を送信することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の判定方法。
【請求項１０】
前記複数の観測装置のそれぞれは、送信元が同一の前記無線信号を前記複数の無線通信装置の複数経路から受信した場合に、受信した各無線信号の各ホップ数のうちの最小のホップ数を取得し、
前記複数の観測装置によって取得されたホップ数に基づき前記推定距離を算出することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の判定方法。
【請求項１１】
コンピュータに、
複数の無線通信装置が散在する所定領域の周囲に設けられた複数の観測装置の間の距離を示す距離情報を取得し、
前記複数の無線通信装置間におけるマルチホップ通信により前記複数の観測装置の間で無線信号を送受信させ、
前記複数の観測装置の間でマルチホップ通信された無線信号のホップ数に基づき前記複数の観測装置の間の推定距離を算出し、
取得した前記距離情報が示す距離と、算出した前記推定距離と、の比較結果に基づいて、前記所定領域のうちの前記無線通信装置が存在しない空白領域の判定を行う、
処理を実行させることを特徴とする判定プログラム。
【請求項１２】
複数の無線通信装置が散在する所定領域の周囲に設けられた複数の観測装置から受信した情報を記憶する記憶装置と、
前記記憶装置に記憶した情報を処理する処理装置と、
を有し、
前記処理装置は、
前記複数の観測装置の間の距離を示す距離情報を取得し、
前記複数の無線通信装置間におけるマルチホップ通信により前記複数の観測装置の間で無線信号を送受信させ、
前記複数の観測装置の間でマルチホップ通信された無線信号のホップ数に基づき前記複数の観測装置の間の推定距離を算出し、
取得した前記距離情報が示す距離と、算出した前記推定距離と、の比較結果に基づいて、前記所定領域のうちの前記無線通信装置が存在しない空白領域の判定を行う、
ことを特徴とする判定装置。
【請求項１３】
複数の無線通信装置が散在する所定領域の周囲に設けられた複数の観測装置と、
前記複数の観測装置から受信した情報を記憶する記憶装置と、前記記憶装置に記憶した情報を処理する処理装置と、を有する判定装置と、
を含み、
前記処理装置は、
前記複数の観測装置の間の距離を示す距離情報を取得し、
前記複数の無線通信装置間におけるマルチホップ通信により前記複数の観測装置の間で無線信号を送受信させ、
前記複数の観測装置の間でマルチホップ通信された無線信号のホップ数に基づき前記複数の観測装置の間の推定距離を算出し、
取得した前記距離情報が示す距離と、算出した前記推定距離と、の比較結果に基づいて、前記所定領域のうちの前記無線通信装置が存在しない空白領域の判定を行う、
ことを特徴とする判定システム。
【請求項１４】
複数の無線通信装置が散在する所定領域の周囲に設けられた第１の複数の観測装置の間の距離を示す距離情報を取得し、
前記複数の無線通信装置間におけるマルチホップ通信により前記第１の複数の観測装置の間で無線信号を送受信させ、
前記第１の複数の観測装置の間でマルチホップ通信された無線信号のホップ数に基づき前記第１の複数の観測装置の間の推定距離を算出し、
取得した前記距離情報が示す距離と、算出した前記推定距離と、の比較結果に基づいて、前記所定領域のうちの前記無線通信装置が存在しない空白領域の判定を行い、
前記所定領域の周囲に設けられた第２の複数の観測装置のそれぞれについて、前記複数の無線通信装置に含まれる対象無線通信装置から送信された無線信号が、前記複数の無線通信装置間におけるマルチホップ通信により前記観測装置に受信されるまでのホップ数を示すホップ数情報を取得し、
前記第２の複数の観測装置のそれぞれについて、取得した前記ホップ数情報が示すホップ数に基づき前記観測装置と前記対象無線通信装置との間の推定距離から、前記対象無線通信装置の位置の候補を示す推定線を算出し、
前記第２の複数の観測装置のそれぞれについて、前記空白領域の判定結果に基づいて、算出した前記推定線を補正し、
補正した前記推定線の交点に基づいて前記対象無線通信装置の位置を判定する、
ことを特徴とする判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、判定方法、判定プログラム、判定装置および判定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の受信装置と複数の無線端末を用いて無線端末の位置を判定する技術が知られている（たとえば、下記特許文献１参照。）。また、複数の観測装置と複数のノード（無線センサ等）を用いたＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）システムが知られている（たとえば、下記特許文献２参照。）。【０００３】
また、アドホックネットワークにおいて、携帯端末装置から基地局までのホップ数に基づいて複数の基地局と携帯端末装置との間の各距離を推定し、推定結果に基づいて携帯端末装置の位置を判定する技術が知られている（たとえば、下記特許文献３参照。）。また、複数のセンサ付無線端末に散在させ、それらが協調して環境や物理的状況を採取する無線ネットワークであるセンサネットワーク（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｓｅｎｓｏｒ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２２１５４１号公報
【特許文献２】特開２０１０−２１３２７８号公報
【特許文献３】特開２００６−２２９８４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来技術では、散在されたノードの分布が一様でなく、ノードの空白領域が生じても、空白領域の有無や位置を判定することが困難であるという問題がある。【０００６】
本発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、ノードの空白領域の判定を行うことができる判定方法、判定プログラム、判定装置および判定システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明の一側面によれば、複数の無線通信装置が散在する所定領域の周囲に設けられた複数の観測装置の間の距離を示す距離情報を取得し、前記複数の無線通信装置間におけるマルチホップ通信により前記複数の観測装置の間で無線信号を送受信させ、前記複数の観測装置の間でマルチホップ通信された無線信号のホップ数に基づき前記複数の観測装置の間の推定距離を算出し、取得した前記距離情報が示す距離と、算出した前記推定距離と、の比較結果に基づいて、前記所定領域のうちの前記無線通信装置が存在しない空白領域の判定を行う判定方法、判定プログラム、判定装置および判定システムが提案される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一側面によれば、ノードの空白領域の判定を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態１にかかる判定システムによる判定の一例を示す図（その１）である。
【図２】図２は、実施の形態１にかかる判定システムによる判定の一例を示す図（その２）である。
【図３】図３は、判定装置および観測装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図４】図４は、ノードのハードウェア構成の一例を示す図である。
【図５】図５は、実施の形態１にかかる判定装置の構成の一例を示す図である。
【図６】図６は、実施の形態１にかかる判定装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図７】図７は、判定システムによるホップ数の観測動作の一例を示すシーケンス図である。
【図８】図８は、ホップ数に基づく推定距離の算出の一例を示す図である。
【図９】図９は、実施の形態２にかかる判定システムの一例を示す図である。
【図１０】図１０は、判定システムによる推定曲線の補正の一例を示す図（その１）である。
【図１１】図１１は、判定システムによる推定曲線の補正の一例を示す図（その２）である。
【図１２】図１２は、判定システムによる推定曲線の補正の一例を示す図（その３）である。
【図１３】図１３は、実施の形態２にかかる判定装置の構成の一例を示す図である。
【図１４】図１４は、実施の形態２にかかる判定装置の判定動作の一例を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、実施の形態２にかかる判定装置の補正動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に添付図面を参照して、本発明にかかる判定方法、判定プログラム、判定装置および判定システムの実施の形態を詳細に説明する。
【００１１】
（実施の形態１）
（実施の形態１にかかる判定システム）
図１は、実施の形態１にかかる判定システムによる判定の一例を示す図（その１）である。図１に示すように、実施の形態１にかかる判定システム１００は、判定装置１１０と観測装置１２１〜１２８とを含んでいる。
【００１２】
判定装置１１０は、観測装置１２１〜１２８との間で通信可能な装置である。また、判定装置１１０は、観測装置１２１〜１２８とは別に設けられた装置であってもよいし、観測装置１２１〜１２８のいずれかに設けられた装置であってもよい。図１に示す例では、判定装置１１０が観測装置１２１に設けられている。
【００１３】
観測装置１２１〜１２８は、所定領域１０１を囲むように配置されている。そして、観測装置１２１〜１２８は、ノード群１０２においてマルチホップ通信で転送された信号を観測する。マルチホップ通信は、たとえば多数の端末（ノード群１０２）をアクセスポイントの介在なしに相互に多段接続することによる通信である。所定領域１０１にはノード群１０２の各ノードが散在している。所定領域１０１は、たとえば、コンクリート、土、水、空気などの物質で満たされた領域である。または、所定領域１０１は、宇宙空間などの真空の領域であってもよい。
【００１４】
ノード群１０２は、センサネットワークを形成する複数の無線通信装置である。具体的には、ノード群１０２の各ノードは、周囲の無線通信装置との間で無線通信が可能な無線通信装置である。また、ノード群１０２の各ノードは、温度、圧力、音などの検出を行うセンサを有しており、センサによるセンシング結果を示す無線信号を送信する。
【００１５】
そして、ノード群１０２の各ノードは、自装置の周囲のノードから送信された無線信号を受信し、受信した無線信号を自装置の周囲のノードへ転送することにより、無線信号をマルチホップで転送する。これにより、ノード群１０２のいずれかのノードによって送信された無線信号は、ノード群１０２の他のノードによってマルチホップで転送され、所定領域１０１の周囲の無線通信装置（たとえば観測装置１２１〜１２８）によって受信される。
【００１６】
また、ノード群１０２の各ノードが送信する無線信号には、最初の送信元からのホップ数を示すホップ数情報が含まれている。ホップ数は、マルチホップ通信において転送される信号の最初の送信元からの転送回数を示す数であり、たとえば最初の送信元からの転送回数に１を加えた数である。ノード群１０２の各ノードは、無線信号を転送する際に、転送する無線信号に含まれるホップ数情報をインクリメントする。これにより、所定領域１０１の周囲の無線通信装置は、無線信号を受信した場合に、受信した無線信号が何ホップのマルチホップにより自装置に到達したかを示す情報を得ることができる。
【００１７】
ノード群１０２は、たとえば所定領域１０１にばら撒かれたり、所定領域１０１を満たす物質に混ぜ込まれたりすることによって所定領域１０１に配置される。このため、ノード群１０２の各ノードの位置は未知である。また、ノード群１０２の各ノードの配置にはむらがあり、所定領域１０１にはノードが存在しない空白領域１０３が存在する場合がある。また、所定領域１０１の内部にある柱などの物体によって、ノードが存在しない空白領域１０３が発生する場合もある。たとえば、空白領域１０３は、両側に位置する各ノードが、電波が届かずに互いに無線を直接送受信できない大きさを有する領域である。
【００１８】
判定装置１１０は、観測装置１２１〜１２８を利用して所定領域１０１における空白領域１０３の判定を行い、判定結果を出力する。空白領域１０３の判定は、たとえば空白領域１０３の有無の判定である。これにより、ユーザは、所定領域１０１に空白領域１０３がある旨の判定結果が判定装置１１０から出力された場合に、所定領域１０１を満たす物質を混ぜ直すなどして、空白領域１０３の解消を図ることができる。
【００１９】
または、空白領域１０３の判定は、空白領域１０３の位置の判定や、空白領域１０３の範囲の判定などであってもよい。これにより、ユーザは、判定装置１１０から出力された空白領域１０３の位置や範囲の判定結果に基づいて、空白領域１０３にノードを追加するなどして、空白領域１０３の解消を図ることができる。
【００２０】
空白領域１０３の解消により、所定領域１０１においてノード群１０２の各ノードの配置を均一化し、無線信号のマルチホップ通信を効率化することができる。または、空白領域１０３の解消により、後述するホップ数に基づくノードの位置判定の精度を向上させることができる。または、判定装置１１０によって空白領域１０３の範囲を判定する場合に、後述するホップ数に基づくノードの位置判定において、空白領域１０３の範囲に基づいてノードの推定位置の補正を行うことが可能になる。これにより、ノードの位置判定の精度を向上させることができる。
【００２１】
＜ホップ数の観測動作＞
まず、図１に示すように、判定装置１１０の制御により、観測装置１２１が、ノード群１０２のうちの観測装置１２１の周囲のノードへ検査信号を送信する。検査信号は、最初の送信元の観測装置からのホップ数を示すホップ数情報を含む無線信号である。
【００２２】
ノード群１０２の各ノードは、検査信号を受信すると、受信した検査信号に含まれるホップ数情報をインクリメントし、ホップ数情報をインクリメントした検査信号を自装置の周囲へ送信する。これにより、観測装置１２１によって送信された検査信号は、ノード群１０２によってホップ数情報をインクリメントされながらマルチホップ転送され、観測装置１２２〜１２８によって受信される。観測装置１２２〜１２８は、受信した検査信号に含まれるホップ数情報を判定装置１１０へ送信する。
【００２３】
たとえば、観測装置１２２が受信した検査信号のホップ数は４となる。また、観測装置１２３が受信した検査信号のホップ数は６となる。なお、観測装置１２２〜１２８は、観測装置１２１から送信された検査信号を複数経路から受信した場合は、受信した各検査信号のホップ数情報のうちの最小のホップ数情報を判定装置１１０へ送信する。
【００２４】
たとえば、観測装置１２２〜１２８は、観測装置１２１から送信されて最初に受信した検査信号のホップ数情報を判定装置１１０へ送信する。ホップ数情報が最小の検査信号は、複数経路のうちの最短経路でマルチホップ転送された検査信号である場合が多いため、これにより、最小のホップ数情報を判定装置１１０へ送信することができる。
【００２５】
観測装置１２１と観測装置１２２〜１２８との間の各距離は、観測装置１２２〜１２８が受信した観測装置１２１からの検査信号のホップ数にほぼ比例する。ただし、観測装置１２１と観測装置１２４との間には空白領域１０３が存在するため、観測装置１２１から送信された検査信号は空白領域１０３を迂回して観測装置１２４に受信される。このため、観測装置１２４が受信する検査信号のホップ数は９となっており、観測装置１２１と観測装置１２４との間の実際の距離がホップ数に比例しなくなっている。
【００２６】
判定装置１１０の制御により、観測装置１２２〜１２８も順次、観測装置１２１と同様に検査信号を送信する。そして、観測装置１２１〜１２８は、他の観測装置から送信されてノード群１０２のマルチホップ通信により受信した検査信号に含まれるホップ数情報を判定装置１１０へ送信する。これにより、判定装置１１０は、観測装置１２１〜１２８に含まれる観測装置の各組について、観測装置間のホップ数を取得することができる。
【００２７】
また、観測装置１２１〜１２８は、たとえば、ノード群１０２の各ノードと同じ送信パワーで検査信号を送信する。これにより、観測装置１２１〜１２８が送信する検査信号の到達距離と、ノード群１０２の各ノードが送信する検査信号の到達距離と、が異なることによる、ホップ数に基づく推定距離の算出の精度低下を回避することができる。
【００２８】
＜観測装置間の実際の距離の取得＞
また、判定装置１１０は、観測装置１２１〜１２８に含まれる観測装置の各組について観測装置間の実際の距離を示す距離情報を取得する。距離情報は、たとえばあらかじめ判定装置１１０のメモリに記憶されている。または、判定装置１１０は、観測装置１２１〜１２８の各位置座標を示す情報に基づく演算により距離情報を取得してもよい。観測装置１２１〜１２８の各位置座標は、たとえばあらかじめ判定装置１１０のメモリに記憶されていてもよいし、観測装置１２１〜１２８から取得してもよい。
【００２９】
＜ホップ数に基づく推定距離の算出＞
また、判定装置１１０は、取得したホップ数に基づいて、観測装置１２１〜１２８に含まれる観測装置の各組について観測装置間の推定距離を算出する。ホップ数に基づく推定距離の算出については後述する（たとえば図８参照）。
【００３０】
＜推定距離と実際の距離とが異なる観測装置の組の抽出＞
図２は、実施の形態１にかかる判定システムによる判定の一例を示す図（その２）である。図２において、図１に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。判定装置１１０は、観測装置１２１〜１２８に含まれる観測装置の各組について、算出した推定距離と、取得した実際の距離と、の差を算出する。
【００３１】
そして、判定装置１１０は、観測装置１２１〜１２８に含まれる観測装置の各組の中から、算出した差が所定値以上である組を抽出する。これにより、観測装置１２１〜１２８に含まれる観測装置の各組の中から、間に空白領域１０３が存在する観測装置の組を抽出することができる。図２に示す例では、観測装置１２１，１２４の組と、観測装置１２２，１２５の組と、観測装置１２３，１２６の組と、が抽出されたとする。
【００３２】
＜抽出された観測装置間を結ぶ直線の算出＞
判定装置１１０は、図２に示すように、抽出した観測装置の組ごとに、観測装置間を結ぶ直線を算出する。具体的には、各観測装置の位置座標をそれぞれ（ｘ１，ｙ１）および（ｘ２，ｙ２）とする。各観測装置の位置座標は、たとえばあらかじめ判定装置１１０のメモリに記憶されている。判定装置１１０は、（ｙ２−ｙ１）ｘ＋（ｘ２−ｘ１）ｙ＋ｘ２ｙ１−ｘ１ｙ２＝０にｘ１，ｙ１，ｘ２，ｙ２を代入することによって各観測装置を結ぶ直線を算出することができる。図２に示す例では、直線２１１〜２１３が算出される。
【００３３】
＜各直線の交点の算出＞
つぎに、判定装置１１０は、算出した直線２１１〜２１３の各交点を算出する。具体的には、判定装置１１０は、直線２１１〜２１３の連立方程式の解を算出することによって直線２１１〜２１３の各交点を算出する。図２に示す例では、交点２２１〜２２３が算出される。
【００３４】
＜各交点の重心の算出＞
つぎに、判定装置１１０は、算出した交点２２１〜２２３の重心を算出する。具体的には、各交点の位置座標を（ｘ１，ｙ１），（ｘ２，ｙ２），…，（ｘｍ，ｙｍ）とすると、判定装置１１０は、（（ｘ１＋ｘ２＋…＋ｘｍ）／ｍ，（ｙ１＋ｙ２＋…＋ｙｍ）／ｍ）によって重心の位置座標を算出することができる。図２に示す例では、ｍ＝３であり、重心２３０が算出される。
【００３５】
＜空白領域の判定＞
つぎに、判定装置１１０は、算出した重心２３０を中心とし、算出した交点２２１〜２２３を含む円２４０に囲まれる範囲を空白領域１０３であると判定する。たとえば、判定装置１１０は、重心２３０と交点２２１〜２２３との距離を算出する。具体的には、重心の位置座標および交点の位置座標をそれぞれ（ｘ１，ｙ１）および（ｘ２，ｙ２）とする。この場合は、判定装置１１０は、√（（ｘ２−ｘ１）2＋（ｙ２−ｙ１）2）によって重心と交点との距離を算出することができる。
【００３６】
そして、判定装置１１０は、（ｘ−ｘ１）2＋（ｙ−ｙ１）2＝ｒ2について、重心２３０の位置座標（ｘ１，ｙ１）をｘ１，ｙ１に代入し、重心２３０と交点２２１〜２２３との各距離の最大値をｒに代入する。これにより、算出した重心２３０を中心とし、算出した交点２２１〜２２３を含む円２４０を算出することができる。判定装置１１０は、たとえば、円２４０を判定結果として出力する。
【００３７】
（判定装置および観測装置のハードウェア構成）
図３は、判定装置および観測装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図１，図２に示した判定装置１１０および観測装置１２１〜１２８は、たとえば図３に示す情報処理装置３００によって実現することができる。判定装置１１０および観測装置１２１は、それぞれ別の情報処理装置３００によって実現してもよいし、１つの情報処理装置３００によって実現してもよい。
【００３８】
情報処理装置３００は、たとえば外部電源によって動作する。また、情報処理装置３００は、ＣＰＵ３０１と、メモリ３０２と、通信部３０３と、アンテナ３０４と、入出力インタフェース３０５と、バス３１０と、を備えている。ＣＰＵ３０１、メモリ３０２、通信部３０３、入出力インタフェース３０５は、バス３１０によって接続されている。
【００３９】
ＣＰＵ３０１（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ：中央処理装置）は、情報処理装置３００の全体の制御を司る処理装置である。メモリ３０２には、たとえばメインメモリおよび補助メモリが含まれる記憶装置である。メインメモリは、たとえばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）である。メインメモリは、ＣＰＵ３０１のワークエリアとして使用される。補助メモリは、たとえば磁気ディスク、光ディスク、フラッシュメモリなどの不揮発メモリである。補助メモリには、情報処理装置３００を動作させる各種のプログラムが記憶されている。補助メモリに記憶されたプログラムは、メインメモリにロードされてＣＰＵ３０１によって実行される。
【００４０】
通信部３０３は、アンテナ３０４によって他の通信装置との間で無線通信を行う。たとえば、通信部３０３は、判定装置１１０や、ノード群１０２のうちの自装置の周囲のノードとの間で無線通信を行う。また、通信部３０３と判定装置１１０との間の通信は有線通信であってもよい。通信部３０３は、ＣＰＵ３０１によって制御される。
【００４１】
入出力インタフェース３０５は、たとえば、ユーザからの操作入力を受け付ける入力デバイスや、ユーザへ情報を出力する出力デバイスなどを含む。入力デバイスは、たとえばキー（たとえばキーボード）やリモコンなどによって実現することができる。出力デバイスは、たとえばディスプレイやスピーカなどによって実現することができる。また、タッチパネルなどによって入力デバイスおよび出力デバイスを実現してもよい。入出力インタフェース３０５は、ＣＰＵ３０１によって制御される。
【００４２】
また、情報処理装置３００は、ノード群１０２から送信されたセンシング情報を、通信部３０３から受信して集約する。そして、情報処理装置３００は、集約したセンシング情報を入出力インタフェース３０５から出力する。また、情報処理装置３００は、集約したセンシング情報を、通信部３０３からインターネット等のネットワーク網を介してユーザ端末やサーバー等の外部装置へ送信してもよい。
【００４３】
（ノードのハードウェア構成）
図４は、ノードのハードウェア構成の一例を示す図である。ノード群１０２の各ノードは、たとえば図４に示す無線通信装置４００によって実現することができる。無線通信装置４００は、ハーベスタ４０１と、バッテリ４０２と、パワー制御部４０３と、センサ４０４と、ＭＣＵ４０５と、無線通信部４０６と、アンテナ４０７と、バス４１０と、を備えている。
【００４４】
ハーベスタ４０１は、無線通信装置４００の設置箇所における外部環境、たとえば、光、振動、温度、無線電波（受信電波）等のエネルギー変化に基づき発電を行う。バッテリ４０２は、ハーベスタ４０１により発電された電力を蓄える。パワー制御部４０３は、バッテリ４０２に蓄えられた電力を無線通信装置４００の各部に供給する。
【００４５】
センサ４０４、ＭＣＵ４０５および無線通信部４０６は、バス４１０によって接続されている。センサ４０４は、無線通信装置４００の設置箇所における所定の変位量を検出する。センサ４０４には、たとえば、設置箇所の圧力を検出する圧電素子や、光を検出する光電素子等を用いることができる。
【００４６】
ＭＣＵ４０５（Ｍｉｃｒｏ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ：マイクロコントロールユニット）は、センサ４０４が検出したデータを処理し、処理したデータを無線信号として無線通信部４０６によって送信する。また、ＭＣＵ４０５は、無線通信部４０６によって受信した無線信号に含まれるホップ数情報をインクリメントし、ホップ数情報をインクリメントした無線信号を、無線通信装置４００の周囲の通信装置へ送信するように無線通信部４０６を制御する。
【００４７】
無線通信部４０６は、アンテナ４０７を介して、無線通信装置４００の周囲の通信装置との間で無線通信を行う。無線通信装置４００の周囲の通信装置は、たとえば観測装置１２１〜１２８や、ノード群１０２のうちの他のノードである。
【００４８】
（実施の形態１にかかる判定装置の構成）
図５は、実施の形態１にかかる判定装置の構成の一例を示す図である。実施の形態１にかかる判定装置１１０は、図５に示すように、たとえば、取得部５０１と、制御部５０２と、算出部５０３と、判定部５０４と、を備えている。取得部５０１は、観測装置１２１〜１２８に含まれる観測装置の組ごとに、観測装置間の実際の距離を示す距離情報を取得する。取得部５０１は、取得した距離情報が示す距離を判定部５０４へ通知する。
【００４９】
制御部５０２は、観測装置１２１〜１２８との通信を行うことによって観測装置１２１〜１２８を制御する。そして、制御部５０２は、ノード群１０２によるマルチホップ通信により観測装置１２１〜１２８の間で検査信号を送受信させる。また、制御部５０２は、送受信させた検査信号のホップ数情報を観測装置１２１〜１２８から取得する。制御部５０２は、取得したホップ数情報が示すホップ数を算出部５０３へ通知する。
【００５０】
算出部５０３は、制御部５０２から通知されたホップ数に基づき、観測装置１２１〜１２８に含まれる観測装置の組ごとの観測装置間の推定距離を算出する。算出部５０３は、算出した推定距離を判定部５０４へ通知する。
【００５１】
判定部５０４は、取得部５０１から通知された距離と、算出部５０３から通知された推定距離と、の比較結果に基づいて、所定領域１０１のうちのノード群１０２の無線通信装置が存在しない空白領域１０３を判定し、判定結果を出力する。
【００５２】
取得部５０１は、たとえば図３に示したＣＰＵ３０１およびメモリ３０２によって実現することができる。制御部５０２は、たとえば図３に示したＣＰＵ３０１および通信部３０３によって実現することができる。算出部５０３および判定部５０４は、たとえば図３に示したＣＰＵ３０１によって実現することができる。また、判定部５０４から出力された判定結果は、たとえば、通信部３０３や入出力インタフェース３０５によって外部へ出力される。
【００５３】
（実施の形態１にかかる判定装置の動作）
図６は、実施の形態１にかかる判定装置の動作の一例を示すフローチャートである。実施の形態１にかかる判定装置１１０は、たとえば以下の各ステップを実行する。まず、判定装置１１０は、すべての観測装置（観測装置１２１〜１２８）による検査を実施したか否かを判断する（ステップＳ６０１）。すべての観測装置による検査を実施していない場合（ステップＳ６０１：Ｎｏ）は、判定装置１１０は、観測装置１２１〜１２８のうちの検査を未実施の観測装置のいずれかから検査信号を送信させる（ステップＳ６０２）。
【００５４】
つぎに、判定装置１１０は、ステップＳ６０２によって送信された検査信号について、各観測装置までの各ホップ数を取得し（ステップＳ６０３）、ステップＳ６０１へ戻る。ステップＳ６０３において、具体的には、判定装置１１０は、観測装置１２１〜１２８のうちの、ステップＳ６０２によって検査信号を送信させた観測装置以外の観測装置から、受信した検査信号に含まれるホップ数情報を取得する。
【００５５】
ステップＳ６０１において、すべての観測装置による検査を実施した場合（ステップＳ６０１：Ｙｅｓ）は、判定装置１１０は、ステップＳ６０３によって取得した各ホップ数に基づいて、各観測装置間の推定距離を算出する（ステップＳ６０４）。また、判定装置１１０は、各観測装置間の実際の距離を取得する（ステップＳ６０５）。
【００５６】
つぎに、判定装置１１０は、ステップＳ６０４によって算出した推定距離と、ステップＳ６０５によって取得された実際の距離と、の差が閾値以上となる観測装置の組があるか否かを判断する（ステップＳ６０６）。閾値は、たとえば判定装置１１０のメモリにあらかじめ記憶されている。推定距離と実際の距離との差が閾値以上となる組がない場合（ステップＳ６０６：Ｎｏ）は、判定装置１１０は、所定領域１０１にノードの空白領域がないと判定し（ステップＳ６０７）、一連の処理を終了する。
【００５７】
ステップＳ６０６において、推定距離と実際の距離との差が閾値以上となる組がある場合（ステップＳ６０６：Ｙｅｓ）は、判定装置１１０は、推定距離と実際の距離との差が閾値以上となる組が１つであるか否かを判断する（ステップＳ６０８）。推定距離と実際の距離との差が閾値以上となる組が１つである場合（ステップＳ６０８：Ｙｅｓ）は、判定装置１１０は、推定距離と実際の距離との差が閾値以上である観測装置の組の間にノードの空白領域があると判定し（ステップＳ６０９）、一連の処理を終了する。
【００５８】
ステップＳ６０８において、推定距離と実際の距離との差が閾値以上となる組が１つでない場合（ステップＳ６０８：Ｎｏ）は、判定装置１１０は、推定距離と実際の距離との差が閾値以上となる組が２つであるか否かを判断する（ステップＳ６１０）。推定距離と実際の距離との差が閾値以上となる組が２つである場合（ステップＳ６１０：Ｙｅｓ）は、判定装置１１０は、推定距離と実際の距離との差が閾値以上である２つの組のそれぞれについて、観測装置間を結ぶ直線を算出する（ステップＳ６１１）。
【００５９】
つぎに、判定装置１１０は、ステップＳ６１１によって算出した各直線の交点を算出する（ステップＳ６１２）。つぎに、判定装置１１０は、ステップＳ６１２により算出した交点にノードの空白領域があると判定し（ステップＳ６１３）、一連の処理を終了する。
【００６０】
ステップＳ６１０において、推定距離と実際の距離との差が閾値以上となる組が３つ以上である場合（ステップＳ６１０：Ｎｏ）は、判定装置１１０はステップＳ６１４へ移行する。すなわち、判定装置１１０は、推定距離と実際の距離との差が閾値以上となる３つ以上の組のそれぞれについて、観測装置間を結ぶ直線を算出する（ステップＳ６１４）。
【００６１】
つぎに、判定装置１１０は、ステップＳ６１４によって算出した各直線の各交点を算出する（ステップＳ６１５）。つぎに、判定装置１１０は、ステップＳ６１５によって算出した各交点の重心を算出する（ステップＳ６１６）。つぎに、判定装置１１０は、ステップＳ６１６により算出した重心を中心とし、ステップＳ６１５によって算出した各交点を含む円をノードの空白領域として判定し（ステップＳ６１７）、一連の処理を終了する。
【００６２】
（判定システムによるホップ数の観測動作）
図７は、判定システムによるホップ数の観測動作の一例を示すシーケンス図である。たとえば、判定装置１１０が観測装置１２１に設けられることにより、観測装置１２１がマスタとなり、観測装置１２２〜１２８がスレーブとなって観測動作が行われる。
【００６３】
まず、観測装置１２１が、ホップ数の通知を要求する通知要求信号を観測装置１２２〜１２８へ送信する（ステップＳ７０１）。つぎに、観測装置１２１が、ノード群１０２のうちの観測装置１２１の周囲のノードへ検査信号を無線送信する（ステップＳ７０２）。これにより、観測装置１２１が送信した検査信号をノード群１０２がマルチホップ転送し、マルチホップ転送された検査信号が観測装置１２２〜１２８に受信される。
【００６４】
つぎに、観測装置１２２〜１２８が、受信した検査信号のホップ数を観測装置１２１へ通知する（ステップＳ７０３）。これにより、観測装置１２１は、観測装置１２１と観測装置１２２〜１２８との間の各ホップ数を取得することができる。
【００６５】
つぎに、観測装置１２１が、検査の実施を要求する検査要求信号を観測装置１２２へ送信する（ステップＳ７０４）。つぎに、観測装置１２２が、ホップ数の通知を要求する通知要求信号を観測装置１２１，１２３〜１２８へ送信する（ステップＳ７０５）。つぎに、観測装置１２２が、ノード群１０２のうちの観測装置１２２の周囲のノードへ検査信号を無線送信する（ステップＳ７０６）。これにより、観測装置１２２が送信した検査信号をノード群１０２がマルチホップ転送し、マルチホップ転送された検査信号が観測装置１２１，１２３〜１２８に受信される。
【００６６】
つぎに、観測装置１２１，１２３〜１２８が、受信した検査信号のホップ数を観測装置１２２へ通知する（ステップＳ７０７）。つぎに、観測装置１２２が、ステップＳ７０７によって通知されたホップ数の収集結果を観測装置１２１へ通知する（ステップＳ７０８）。これにより、観測装置１２１は、観測装置１２２と観測装置１２１，１２３〜１２８との間の各ホップ数を取得することができる。
【００６７】
観測装置１２１は、観測装置１２２と同様に観測装置１２３〜１２７にも検査要求信号を送信することによって検査を実施させ、各ホップ数を取得する。
【００６８】
つぎに、観測装置１２１は、検査の実施を要求する検査要求信号を観測装置１２８へ送信する（ステップＳ７０９）。つぎに、観測装置１２８が、ホップ数の通知を要求する通知要求信号を観測装置１２１〜１２７へ送信する（ステップＳ７１０）。つぎに、観測装置１２８が、ノード群１０２のうちの観測装置１２８の周囲のノードへ検査信号を無線送信する（ステップＳ７１１）。これにより、観測装置１２８が送信した検査信号をノード群１０２がマルチホップ転送し、マルチホップ転送された検査信号が観測装置１２１〜１２７に受信される。
【００６９】
つぎに、観測装置１２１〜１２７が、受信した検査信号のホップ数を観測装置１２８へ通知する（ステップＳ７１２）。つぎに、観測装置１２８が、ステップＳ７１２によって通知されたホップ数の収集結果を観測装置１２１へ通知する（ステップＳ７１３）。これにより、観測装置１２１は、観測装置１２８と観測装置１２１〜１２７との間の各ホップ数を取得することができる。
【００７０】
また、図７に示した観測動作の前に、ノード群１０２の各ノードの充電を行ってもよい。ノード群１０２の各ノードの充電は、たとえば図４に示したハーベスタ４０１の種類に応じて行うことができる。たとえば、ハーベスタ４０１が環境電波による発電を行う場合には、所定領域１０１に対して充電用の電波を当てることによってノード群１０２の各ノードの充電を行うことができる。
【００７１】
これにより、ノード群１０２の各ノードがより確実に、かつ同一のパワーで検査信号を送信することができるため、観測装置間の実際の距離と検査信号のホップ数とが比例しやすくなる。このため、観測装置間のより高精度な推定距離を算出することができる。ノード群１０２の各ノードの充電は、たとえば判定装置１１０によって行うことができる。
【００７２】
（ホップ数に基づく推定距離の算出）
図８は、ホップ数に基づく推定距離の算出の一例を示す図である。上述のように、判定装置１１０は、観測装置１２１〜１２８に含まれる観測装置の各組について、ホップ数に基づく観測装置間の推定距離を算出する。
【００７３】
図８は、所定領域１０１のうちの、観測装置１２１と観測装置１２６との間の部分領域８０１を示している。ノード８１１〜８１６は、ノード群１０２のうちの、部分領域８０１に含まれる各ノードを示している。図８においては、仮に、ノード８１１〜８１６が等間隔で直線状に配置されているとする。
【００７４】
判定装置１１０は、所定領域１０１におけるノード群１０２の各ノード間の平均的な距離８０２を取得する。たとえば、判定装置１１０は、所定領域１０１におけるノード群１０２の密度［個／面積］に基づいて各ノード間の距離８０２を算出する。具体的には、所定領域１０１におけるノード群１０２の密度をρとすると、１／√ρによって各ノード間の距離８０２を算出することができる。
【００７５】
また、判定装置１１０は、ノード群１０２の各ノードによって送信される電波の到達距離８０３を取得する。電波の到達距離８０３は、たとえば判定装置１１０のメモリにあらかじめ記憶されている。
【００７６】
判定装置１１０は、（ノード間の距離）≦（電波の到達距離）＜（ノード間の距離）×２である場合は観測装置間の推定距離を（ノード間の距離）×（ホップ数）によって算出することができる。また、判定装置１１０は、（ノード間の距離）×２≦（電波の到達距離）＜（ノード間の距離）×３である場合は観測装置間の推定距離を（ノード間の距離）×２×（ホップ数）によって算出することができる。
【００７７】
同様に、判定装置１１０は、（ノード間の距離）×ｎ≦（電波の到達距離）＜（ノード間の距離）×（ｎ＋１）である場合は観測装置間の推定距離を（ノード間の距離）×ｎ×（ホップ数）によって算出することができる。このように、判定装置１１０は、ノード群１０２のノード間の距離と、ホップ数と、ノード群１０２のノードが送信する無線信号の到達距離に応じた係数と、の乗算に基づいて推定距離を算出する。これにより、精度の高い推定距離を算出することができる。
【００７８】
また、（電波の到達距離）＜（ノード間の距離）である場合は、ノード間で無線信号が届かない状況であり、センサネットワークとして破綻している。この場合は、判定装置１１０は、ユーザに対してアラーム情報を出力してもよい。
【００７９】
図８においては、ノード８１１〜８１６が等間隔で直線状に配置されている場合について説明したが、ノード８１１〜８１６が等間隔でなく、また非直線的に配置されている場合を考慮してノード間の距離８０２を算出してもよい。たとえば、判定装置１１０は、部分領域８０１の面積を算出する。観測装置１２１と観測装置１２６との間の実際の距離をＬとすると、部分領域８０１の横方向の長さはＬとなる。また、部分領域８０１の縦方向の長さを、ノード間の平均的な距離８０２（１／√ρ）の３／２の長さとする。
【００８０】
この場合は、判定装置１１０は、観測装置１２１と観測装置１２６との間の部分領域８０１の面積をＬ・（１／√ρ）・（２／３）によって算出することができる。したがって、判定装置１１０は、部分領域８０１における実際のノードの数をＬ・（１／√ρ）・（２／３）・ρによって算出することができる。
【００８１】
そして、判定装置１１０は、観測装置１２１と観測装置１２６との間の実際の距離Ｌを、算出した部分領域８０１におけるノードの数で除算した値を算出する。すなわち判定装置１１０は、（１／√ρ）・（３／２）を算出する。これにより、各ノードの分布のばらつきを考慮した各ノード間の距離を算出することができる。
【００８２】
このように、実施の形態１にかかる判定装置１１０は、ノード群１０２の周囲の観測装置１２１〜１２８がノード群１０２を介して互いに送受信した無線信号のホップ数に基づく観測装置間の推定距離を算出する。そして、判定装置１１０は、推定距離と実際の距離とを比較することにより、ノードの空白領域１０３を判定することができる。
【００８３】
また、所定領域１０１の周囲に設けられた観測装置１２１〜１２８と、所定領域１０１に散在するノード群１０２と、を利用することにより、たとえば、目視、Ｘ線撮影器などの測定器、打音検査などを用いるよりも容易に空白領域１０３を判定することができる。
【００８４】
なお、たとえば図１，図２に示した判定システム１００においては、８個の観測装置（観測装置１２１〜１２８）を用いて空白領域１０３の判定を行う場合について説明したが、観測装置は２つ以上であればよい。たとえば、２つ以上の観測装置を用いることにより、推定距離と実際の距離との差が閾値以上となる観測装置の組を１つ以上抽出し得るため、空白領域１０３の有無および空白領域１０３が存在する位置を含む直線を判定し得る。また、たとえば、４つ以上の観測装置を用いることにより、空白領域１０３が存在する位置座標を算出し得るため、空白領域１０３の位置を判定し得る。
【００８５】
（実施の形態２）
（実施の形態２にかかる判定システム）
図９は、実施の形態２にかかる判定システムの一例を示す図である。図９において、図１，図２に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図９に示すように、実施の形態２にかかる判定システム９００は、判定装置９１０と観測装置９２１〜９２３とを含んでいる。観測装置９２１〜９２３のそれぞれは、たとえば図１，図２に示した観測装置１２１〜１２８のいずれかであってもよい。観測装置９２１〜９２３は、所定領域１０１を囲むように設けられている。
【００８６】
判定装置９１０は、観測装置９２１〜９２３との間で通信可能な装置である。また、判定装置９１０は、観測装置９２１〜９２３とは別に設けられた装置であってもよいし、観測装置９２１〜９２３のいずれかに設けられた装置であってもよい。図９に示す例では、判定装置９１０が観測装置９２１に設けられている。
【００８７】
図９に示す所定領域１０１は、図１に示した所定領域１０１と同様に、ノード群１０２が散在しており、ノードが存在しない空白領域１０３を有する。ノード群１０２に含まれる対象ノード９０１が、周囲に無線信号を送信したとする。たとえば、対象ノード９０１は、自装置が有するセンサによるセンシング結果を示す無線信号を送信する。対象ノード９０１が送信した無線信号は、ホップ数情報がインクリメントされながらノード群１０２によってマルチホップ転送され、観測装置９２１〜９２３によって受信される。観測装置９２１〜９２３は、受信した無線信号のホップ数情報を判定装置９１０へ送信する。
【００８８】
判定装置９１０は、対象ノード９０１の位置を判定する判定装置である。具体的には、判定装置９１０は、観測装置９２１〜９２３から受信したホップ数情報に基づいて、対象ノード９０１と観測装置９２１〜９２３との間の各推定距離を算出する。ホップ数情報に基づく推定距離の算出は、たとえば図８に示した方法によって行うことができる。
【００８９】
判定装置９１０は、算出した推定距離に基づいて、観測装置９２１〜９２３のそれぞれを起点とする推定曲線９３１〜９３３を算出する。たとえば、推定曲線９３１は、観測装置９２１を中心とし、対象ノード９０１と観測装置９２１との間の推定距離を半径とする円弧である。
【００９０】
また、判定装置９１０は、空白領域１０３の範囲を示す空白領域情報を取得する。空白領域情報は、たとえば、ユーザによって判定装置９１０へ入力され、判定装置９１０のメモリに記憶されている。たとえば、ユーザは、所定領域１０１における空白領域１０３の位置を測定する。空白領域１０３の位置の測定には、たとえば、目視、測定器（Ｘ線撮影器など）、打音検査などを用いることができる。また、空白領域情報には、上述の判定装置１１０による判定結果を用いてもよい。
【００９１】
そして、判定装置９１０は、推定曲線９３２と観測装置９２２との間に空白領域１０３が存在するため、空白領域１０３の範囲を示す空白領域情報に基づいて推定曲線９３２を補正する。空白領域情報に基づく推定曲線の補正については後述する（たとえば図１０参照）。推定曲線９３２ａは、推定曲線９３２を補正した推定曲線である。判定装置９１０は、推定曲線９３１，９３２ａ，９３３の交点を算出することによって対象ノード９０１の位置を判定する。これにより、無線信号の送信元の対象ノード９０１の位置をより正確に判定することができる。
【００９２】
（判定システムによる推定曲線の補正）
図１０は、判定システムによる推定曲線の補正の一例を示す図（その１）である。図１０において、図９に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。たとえば、観測装置９２１と観測装置９２２が、空白領域１０３を挟むように配置されているとする。
【００９３】
＜空白領域の単位長さあたりの影響度の算出＞
判定装置９１０は、ホップ数に基づく推定距離における、空白領域１０３の単位長さあたりの影響度を算出する。具体的には、判定装置９１０は、まず、観測装置９２１と観測装置９２２の間で、ノード群１０２によるマルチホップ通信により検査信号（無線信号）を送受信させることにより、観測装置９２１と観測装置９２２との間の無線信号のホップ数を取得する。そして、判定装置９１０は、取得したホップ数に基づく観測装置９２１と観測装置９２２との間の推定距離を算出する。ホップ数に基づく推定距離の算出は、図８に示した推定距離の算出と同様である。
【００９４】
また、判定装置９１０は、観測装置９２１と観測装置９２２との間の実際の距離を示す距離情報を取得する。距離情報は、たとえばあらかじめ判定装置９１０のメモリに記憶されている。または、判定装置９１０は、観測装置９２１，９２２の各位置座標を示す情報に基づく演算により距離情報を取得してもよい。観測装置９２１，９２２の各位置座標は、たとえばあらかじめ判定装置９１０のメモリに記憶されていてもよいし、観測装置９２１，９２２から取得してもよい。
【００９５】
そして、判定装置９１０は、観測装置９２１と観測装置９２２との間の推定距離と実際の距離との差を算出する。
【００９６】
また、判定装置９１０は、観測装置９２１と観測装置９２２とを結ぶ直線を算出する。具体的には、観測装置９２１，９２２の位置座標をそれぞれ（ｘ１，ｙ１）および（ｘ２，ｙ２）とする。判定装置９１０は、（ｙ２−ｙ１）ｘ＋（ｘ２−ｘ１）ｙ＋ｘ２ｙ１−ｘ１ｙ２＝０にｘ１，ｙ１，ｘ２，ｙ２を代入することによって観測装置９２１，９２２を結ぶ直線を算出することができる。図１０に示す例では直線１０１０が算出される。
【００９７】
つぎに、判定装置９１０は、算出した直線１０１０と空白領域１０３の境界線との各交点を算出する。具体的には、判定装置９１０は、直線１０１０を示す式と、空白領域１０３の範囲を示す式と、の連立方程式の解を算出することによって直線１０１０と空白領域１０３の境界線との各交点を算出する。図１０に示す例では交点１０２１，１０２２が算出される。
【００９８】
つぎに、判定装置９１０は、交点１０２１，１０２２の間の距離を算出する。つぎに、判定装置９１０は、観測装置９２１と観測装置９２２との間の推定距離と実際の距離との差を、交点１０２１，１０２２の間の距離で除算する。これにより、ホップ数に基づく推定距離における、空白領域１０３の単位長さあたりの影響度を算出することができる。
【００９９】
＜推定曲線の算出＞
図１１は、判定システムによる推定曲線の補正の一例を示す図（その２）である。つぎに、判定装置９１０は、観測装置９２２の位置座標を中心とし、対象ノード９０１（図９参照）からのホップ数に基づく対象ノード９０１と観測装置９２２との間の推定距離を半径とする円弧を算出する。これにより、観測装置９２２に基づく推定曲線１１１０を算出することができる。
【０１００】
つぎに、判定装置９１０は、観測装置９２２の位置座標と推定曲線１１１０との間に空白領域１０３の少なくとも一部が存在するか否かを判断する。観測装置９２２の位置座標と推定曲線１１１０との間に空白領域１０３が存在しない場合は、判定装置９１０は推定曲線１１１０を補正しない。
【０１０１】
観測装置９２２の位置座標と推定曲線１１１０との間に空白領域１０３の少なくとも一部が存在する場合は、判定装置９１０は、推定曲線１１１０における点１１１１を選択し、観測装置９２２と点１１１１とを結ぶ直線１１１２を算出する。
【０１０２】
たとえば、観測装置９２２の位置座標を（ｘ０，ｙ０）とし、半径をｒとする円の円周上の点（ｘ１，ｙ１）は、（ｘ１−ｘ０）2＋（ｙ１−ｙ０）2＝ｒ2を満たす。したがって、点１１１１と観測装置９２２の位置座標（ｘ０，ｙ０）を通る直線は（ｘ−ｘ１）／（ｘ０−ｘ１）＝（ｙ−ｙ１）／（ｙ０−ｙ１）となる。
【０１０３】
つぎに、判定装置９１０は、算出した直線１１１２が空白領域１０３との重複部分を有する場合に、直線１１１２と空白領域１０３との交点１１２１，１１２２の間の距離を算出する。たとえば交点１１２１，１１２２の位置座標を（ｘ１，ｙ１）および（ｘ２，ｙ２）とすると、交点間の距離は√（（ｘ２−ｘ１）2＋（ｙ２−ｙ１）2）となる。これにより、直線１１１２の空白領域１０３との重複部分の長さを算出することができる。
【０１０４】
つぎに、判定装置９１０は、取得した空白領域１０３の単位長さあたりの影響度に、算出した交点１１２１，１１２２の間の距離を乗算する。これにより、点１１１１における空白領域１０３の影響度を算出することができる。
【０１０５】
判定装置９１０は、点１１１１を乗算結果の距離だけ観測装置９２２の位置座標の側に移動させる。点１１１１ａは、点１１１１を乗算結果の距離だけ観測装置９２２の位置座標の側に移動させた点である。具体的には、判定装置９１０は、（ｘ−ｘ１）／（ｘ０−ｘ１）＝（ｙ−ｙ１）／（ｙ０−ｙ１）かつ（ｘ１−ｘ）2＋（ｙ１−ｙ）2＝（点１１１１における空白領域１０３の影響度）2となる点（ｘ，ｙ）を算出することによって点１１１１ａを算出する。これにより、推定曲線１１１０の点１１１１を、空白領域１０３の影響度に基づいて補正することができる。
【０１０６】
図１２は、判定システムによる推定曲線の補正の一例を示す図（その３）である。図１２に示すように、判定装置９１０は、推定曲線１１１０の点１１１１について行った補正を推定曲線１１１０の他の各点についても行うことにより、空白領域１０３の影響度に基づいて推定曲線１１１０を補正した推定曲線１１１０ａを得ることができる。
【０１０７】
（判定装置および観測装置のハードウェア構成）
判定装置９１０および観測装置９２１〜９２３は、たとえば図３に示した情報処理装置３００によって実現することができる。判定装置９１０および観測装置９２１〜９２３は、それぞれ別の情報処理装置３００によって実現してもよいし、１つの情報処理装置３００によって実現してもよい。また、実施の形態１にかかる判定装置１１０と、実施の形態２にかかる判定装置９１０と、を１つの情報処理装置３００によって実現してもよい。
【０１０８】
（実施の形態２にかかる判定装置の構成）
図１３は、実施の形態２にかかる判定装置の構成の一例を示す図である。図１３に示すように、実施の形態２にかかる判定装置９１０は、取得部１３０１と、算出部１３０２と、補正部１３０３と、判定部１３０４と、を備えている。
【０１０９】
取得部１３０１は、観測装置９２１〜９２３のそれぞれを対象観測装置として、対象ノード９０１（対象無線通信装置）から送信された無線信号がノード群１０２によるマルチホップ通信により対象観測装置に受信されるまでのホップ数を示すホップ数情報を取得する。取得部１３０１は、取得したホップ数情報が示すホップ数を算出部１３０２へ通知する。
【０１１０】
算出部１３０２は、観測装置９２１〜９２３のそれぞれを対象観測装置として、取得部１３０１から通知されたホップ数に基づく対象観測装置と対象ノード９０１との間の推定距離を算出する。そして、算出部１３０２は、観測装置９２１〜９２３のそれぞれを対象観測装置として、算出した推定距離に基づいて、対象ノード９０１の位置の候補を示す推定線（推定曲線）を算出する。算出部１３０２は、算出した推定曲線を補正部１３０３へ通知する。
【０１１１】
補正部１３０３は、所定領域１０１のうちのノード群１０２のノードが存在しない空白領域１０３の範囲を示す空白領域情報を取得する。そして、補正部１３０３は、取得した空白領域情報に基づいて、観測装置９２１〜９２３のそれぞれを対象観測装置として、算出部１３０２から通知された推定曲線を補正する。補正部１３０３は、補正した推定曲線を判定部１３０４へ通知する。
【０１１２】
判定部１３０４は、補正部１３０３から通知された各推定曲線の交点に基づいて対象ノード９０１の位置を判定する。判定部１３０４は、判定結果を出力する。
【０１１３】
取得部１３０１は、たとえば図３に示したＣＰＵ３０１および通信部３０３によって実現することができる。算出部１３０２、補正部１３０３および判定部１３０４は、たとえば図３に示したＣＰＵ３０１によって実現することができる。また、判定部１３０４から出力された判定結果は、たとえば、通信部３０３や入出力インタフェース３０５によって外部へ出力される。
【０１１４】
（実施の形態２にかかる判定装置の判定動作）
図１４は、実施の形態２にかかる判定装置の判定動作の一例を示すフローチャートである。実施の形態２にかかる判定装置９１０は、たとえば以下の各ステップを実行する。まず、判定装置９１０は、すべての観測装置（観測装置９２１〜９２３）に基づく推定曲線を算出したか否かを判断する（ステップＳ１４０１）。いずれかの観測装置に基づく推定曲線を算出していない場合（ステップＳ１４０１：Ｎｏ）は、判定装置９１０は、空白領域情報を取得する（ステップＳ１４０２）。なお、空白領域情報の取得はステップＳ１４０１の前に行ってもよい。
【０１１５】
つぎに、判定装置９１０は、対象ノード９０１から、推定曲線を算出していない対象観測装置までの無線信号のホップ数を取得する（ステップＳ１４０３）。つぎに、判定装置９１０は、ステップＳ１４０３によって取得したホップ数に基づく、対象観測装置と対象ノード９０１との間の推定距離を算出する（ステップＳ１４０４）。
【０１１６】
つぎに、判定装置９１０は、対象観測装置を中心とし、ステップＳ１４０４によって算出した推定距離を半径とする円を、対象観測装置に基づく推定曲線として算出する（ステップＳ１４０５）。つぎに、判定装置９１０は、ステップＳ１４０２によって取得した空白領域情報に基づいて、対象観測装置と、ステップＳ１４０５によって算出した推定曲線と、の間に空白領域があるか否かを判断する（ステップＳ１４０６）。
【０１１７】
ステップＳ１４０６において、空白領域がない場合（ステップＳ１４０６：Ｎｏ）は、判定装置９１０は、ステップＳ１４０１へ戻る。空白領域がある場合（ステップＳ１４０６：Ｙｅｓ）は、判定装置９１０は、ステップＳ１４０２によって取得した空白領域情報に基づいて、ステップＳ１４０５によって算出した推定曲線を補正し（ステップＳ１４０７）、ステップＳ１４０１へ戻る。推定曲線の補正については後述する（たとえば図１５参照）。
【０１１８】
ステップＳ１４０１において、すべての観測装置に基づく推定曲線を算出した場合（ステップＳ１４０１：Ｙｅｓ）は、判定装置９１０は、算出した各推定曲線の交点を算出する（ステップＳ１４０８）。つぎに、判定装置９１０は、ステップＳ１４０８によって算出した交点の重心を算出することにより、対象ノードの位置を判定し（ステップＳ１４０９）、一連の動作を終了する。
【０１１９】
（実施の形態２にかかる判定装置の補正動作）
図１５は、実施の形態２にかかる判定装置の補正動作の一例を示すフローチャートである。判定装置９１０は、図１４に示したステップＳ１４０７における推定曲線の補正動作として、たとえば以下の各ステップを実行する。
【０１２０】
まず、判定装置９１０は、空白領域情報が示す空白領域の単位長さあたりの影響度を取得する（ステップＳ１５０１）。つぎに、判定装置９１０は、対象観測装置に基づく推定曲線上の各点を、後述のステップＳ１５０３によって処理したか否かを判断する（ステップＳ１５０２）。推定曲線上の各点を処理していない場合（ステップＳ１５０２：Ｎｏ）は、判定装置９１０は、推定曲線上の各点のうちの未処理の点を対象点とし、対象点と対象観測装置とを結ぶ直線を算出する（ステップＳ１５０３）。
【０１２１】
つぎに、判定装置９１０は、空白領域情報に基づいて、ステップＳ１５０３によって算出した直線に空白領域との重複部分があるか否かを判断する（ステップＳ１５０４）。重複部分がない場合（ステップＳ１５０４：Ｎｏ）は、判定装置９１０は、ステップＳ１５０２へ戻る。重複部分がある場合（ステップＳ１５０４：Ｙｅｓ）は、判定装置９１０は、ステップＳ１５０３によって算出した直線のうちの空白領域との重複部分の長さを算出する（ステップＳ１５０５）。
【０１２２】
つぎに、判定装置９１０は、ステップＳ１５０１によって取得した単位長さあたりの影響度に、ステップＳ１５０５によって算出した重複部分の長さを乗算する（ステップＳ１５０６）。つぎに、判定装置９１０は、対象観測装置に基づく推定曲線のうちの対象点を、ステップＳ１５０６による乗算結果の距離だけ対象観測装置の側へ移動させ（ステップＳ１５０７）、ステップＳ１５０２へ戻る。
【０１２３】
ステップＳ１５０２において、推定曲線上の各点を処理した場合（ステップＳ１５０２：Ｙｅｓ）は、判定装置９１０は、一連の補正動作を終了する。これにより、空白領域情報に基づいて推定曲線を補正することができる。
【０１２４】
このように、実施の形態２にかかる判定装置９１０は、対象ノード９０１から観測装置９２１〜９２３までのホップ数に基づくノード位置の推定曲線９３１〜９３３を、ノードが存在しない空白領域１０３の範囲に基づいて補正する。これにより、対象ノード９０１と観測装置９２１〜９２３の少なくともいずれかの間に空白領域１０３があっても対象ノード９０１の位置判定を精度よく行うことができる。
【０１２５】
また、実施の形態１，２を組み合わせることにより、空白領域１０３の判定と、空白領域１０３の判定結果およびホップ数に基づく対象ノード９０１の位置の判定と、を実行する判定装置を実現することができる。
【０１２６】
なお、上述した各実施の形態で説明した判定方法は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することにより実現することができる。このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。またこのプログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することが可能な伝送媒体であってもよい。
【０１２７】
また、上述した各実施の形態においては、２次元の位置座標によって位置の判定等を行う構成について説明したが、３次元の位置座標によって位置の判定等を行う構成としてもよい。たとえば、３次元の２つの位置座標（ｘ１，ｙ１，ｚ１），（ｘ２，ｙ２，ｚ２）を通る直線は、（ｘ−ｘ１）／（ｘ２−ｘ１）＝（ｙ−ｙ１）／（ｙ２−ｙ１）＝（ｚ−ｚ１）／（ｚ２−ｚ１）によって算出することができる。
【０１２８】
また、３次元の３つ以上の位置座標（ｘ１，ｙ１，ｚ１），（ｘ２，ｙ２，ｚ２），…，（ｘｍ，ｙｍ，ｚｍ）の重心は、（（ｘ１＋ｘ２＋…＋ｘｍ）／ｍ，（ｙ１＋ｙ２＋…＋ｙｍ）／ｍ，（ｚ１＋ｚ２＋…＋ｚｍ）／ｍ）によって算出することができる。
【０１２９】
３次元の２つの位置座標（ｘ１，ｙ１，ｚ１），（ｘ２，ｙ２，ｚ２）の間の距離は、√（（ｘ２−ｘ１）2＋（ｙ２−ｙ１）2＋（ｚ２−ｚ１）2）によって算出することができる。
【０１３０】
また、３次元の位置座標（ｘ１，ｙ１，ｚ１）を中心とし、ｒを半径とする球は、（ｘ−ｘ１）2＋（ｙ−ｙ１）2＋（ｚ−ｚ１）2＝ｒ2によって算出することができる。
【０１３１】
また、３次元の位置座標（ｘ０，ｙ０，ｚ０）を中心とし、ｒを半径とする球面上の点（ｘ１，ｙ１，ｚ１）は、（ｘ１−ｘ０）2＋（ｙ１−ｙ０）2＋（ｚ１−ｚ０）2＝ｒ2によって算出することができる。球面上の点（ｘ１，ｙ１，ｚ１）と球の中心（ｘ０，ｙ０，ｚ０）とを通る直線は（ｘ−ｘ１）／（ｘ０−ｘ１）＝（ｙ−ｙ１）／（ｙ０−ｙ１）＝（ｚ−ｚ１）／（ｚ０−ｚ１）によって算出することができる。
【０１３２】
また、３次元の位置座標（ｘ１，ｙ１，ｚ１）を所定距離だけ移動させた点は、（ｘ−ｘ１）／（ｘ０−ｘ１）＝（ｙ−ｙ１）／（ｙ０−ｙ１）＝（ｚ−ｚ１）／（ｚ０−ｚ１）かつ（ｘ１−ｘ）2＋（ｙ１−ｙ）2＋（ｚ１−ｚ）2＝（所定距離）2となる点（ｘ，ｙ，ｚ）を演算することによって算出することができる。
【０１３３】
また、所定領域１０１におけるノード間の距離は、所定領域１０１におけるノード群１０２の密度［個／体積］に基づいて算出することができる。たとえば、所定領域１０１におけるノード間の距離は、所定領域１０１におけるノード群１０２の密度をρとすると、１／ρ1/3によって算出することができる。
【符号の説明】
【０１３４】
１００，９００  判定システム
１０１  所定領域
１０２  ノード群
１０３  空白領域
１１０，９１０  判定装置
１２１〜１２８，９２１〜９２３  観測装置
２１１〜２１３，１０１０，１１１２  直線
２２１〜２２３，１０２１，１０２２，１１２１，１１２２  交点
２３０  重心
３００  情報処理装置
３０１  ＣＰＵ
３０２  メモリ
３０３  通信部
３０４，４０７  アンテナ
３０５  入出力インタフェース
３１０，４１０  バス
４００  無線通信装置
４０１  ハーベスタ
４０２  バッテリ
４０３  パワー制御部
４０４  センサ
４０５  ＭＣＵ
４０６  無線通信部
５０１，１３０１  取得部
５０２  制御部
５０３，１３０２  算出部
５０４，１３０４  判定部
８０１  部分領域
８０２  距離
８１１〜８１６  ノード
９０１  対象ノード
９３１，９３２，９３２ａ，９３３，１１１０，１１１０ａ  推定曲線
１３０３  補正部
【図１】
2014030232.tif 000003
【図２】
2014030232.tif 000004
【図３】
2014030232.tif 000005
【図４】
2014030232.tif 000006
【図５】
2014030232.tif 000007
【図６】
2014030232.tif 000008
【図７】
2014030232.tif 000009
【図８】
2014030232.tif 000010
【図９】
2014030232.tif 000011
【図１０】
2014030232.tif 000012
【図１１】
2014030232.tif 000013
【図１２】
2014030232.tif 000014
【図１３】
2014030232.tif 000015
【図１４】
2014030232.tif 000016
【図１５】
2014030232.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成27年2月17日(2015.2.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線通信装置が散在する所定領域の周囲に設けられた複数の観測装置の間の距離を示す距離情報を取得し、
前記複数の無線通信装置間におけるマルチホップ通信により前記複数の観測装置の間で無線信号を送受信させ、
前記複数の観測装置の間でマルチホップ通信された無線信号のホップ数に基づき前記複数の観測装置の間の推定距離を算出し、
取得した前記距離情報が示す距離と、算出した前記推定距離と、の比較結果に基づいて、前記所定領域のうちの前記無線通信装置が存在しない空白領域の判定を行う、
ことを特徴とする判定方法。
【請求項２】
前記複数の観測装置は、前記所定領域を囲む４つ以上の観測装置であり、
前記観測装置の各組について前記距離情報を取得し、
前記観測装置の各組について前記推定距離を算出し、
前記観測装置の各組のうちの前記距離情報が示す距離と前記推定距離との差が所定値以上となる組を抽出し、抽出結果に基づいて前記空白領域の位置を判定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の判定方法。
【請求項３】
前記差が前記所定値以上となる組を複数抽出した場合に、抽出した複数の組のそれぞれについて観測装置間を結ぶ直線を算出し、算出した各直線の交点に基づいて前記空白領域の位置を判定することを特徴とする請求項２に記載の判定方法。
【請求項４】
前記差が前記所定値以上となる組を３つ以上抽出した場合に、前記各直線の各交点を算出し、算出した各交点の重心と、前記各交点と、に基づいて前記空白領域の範囲を判定することを特徴とする請求項３に記載の判定方法。
【請求項５】
前記所定領域における前記複数の無線通信装置の密度から算出される前記複数の無線通信装置間の距離と、前記ホップ数と、に基づいて前記推定距離を算出することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の判定方法。
【請求項６】
コンピュータに、
複数の無線通信装置が散在する所定領域の周囲に設けられた複数の観測装置の間の距離を示す距離情報を取得し、
前記複数の無線通信装置間におけるマルチホップ通信により前記複数の観測装置の間で無線信号を送受信させ、
前記複数の観測装置の間でマルチホップ通信された無線信号のホップ数に基づき前記複数の観測装置の間の推定距離を算出し、
取得した前記距離情報が示す距離と、算出した前記推定距離と、の比較結果に基づいて、前記所定領域のうちの前記無線通信装置が存在しない空白領域の判定を行う、
処理を実行させることを特徴とする判定プログラム。
【請求項７】
複数の無線通信装置が散在する所定領域の周囲に設けられた複数の観測装置から受信した情報を記憶する記憶装置と、
前記記憶装置に記憶した情報を処理する処理装置と、
を有し、
前記処理装置は、
前記複数の観測装置の間の距離を示す距離情報を取得し、
前記複数の無線通信装置間におけるマルチホップ通信により前記複数の観測装置の間で無線信号を送受信させ、
前記複数の観測装置の間でマルチホップ通信された無線信号のホップ数に基づき前記複数の観測装置の間の推定距離を算出し、
取得した前記距離情報が示す距離と、算出した前記推定距離と、の比較結果に基づいて、前記所定領域のうちの前記無線通信装置が存在しない空白領域の判定を行う、
ことを特徴とする判定装置。
【請求項８】
複数の無線通信装置が散在する所定領域の周囲に設けられた複数の観測装置と、
前記複数の観測装置から受信した情報を記憶する記憶装置と、前記記憶装置に記憶した情報を処理する処理装置と、を有する判定装置と、
を含み、
前記処理装置は、
前記複数の観測装置の間の距離を示す距離情報を取得し、
前記複数の無線通信装置間におけるマルチホップ通信により前記複数の観測装置の間で無線信号を送受信させ、
前記複数の観測装置の間でマルチホップ通信された無線信号のホップ数に基づき前記複数の観測装置の間の推定距離を算出し、
取得した前記距離情報が示す距離と、算出した前記推定距離と、の比較結果に基づいて、前記所定領域のうちの前記無線通信装置が存在しない空白領域の判定を行う、
ことを特徴とする判定システム。
【請求項９】
複数の無線通信装置が散在する所定領域の周囲に設けられた第１の複数の観測装置の間の距離を示す距離情報を取得し、
前記複数の無線通信装置間におけるマルチホップ通信により前記第１の複数の観測装置の間で無線信号を送受信させ、
前記第１の複数の観測装置の間でマルチホップ通信された無線信号のホップ数に基づき前記第１の複数の観測装置の間の推定距離を算出し、
取得した前記距離情報が示す距離と、算出した前記推定距離と、の比較結果に基づいて、前記所定領域のうちの前記無線通信装置が存在しない空白領域の判定を行い、
前記所定領域の周囲に設けられた第２の複数の観測装置のそれぞれについて、前記複数の無線通信装置に含まれる対象無線通信装置から送信された無線信号が、前記複数の無線通信装置間におけるマルチホップ通信により前記観測装置に受信されるまでのホップ数を示すホップ数情報を取得し、
前記第２の複数の観測装置のそれぞれについて、取得した前記ホップ数情報が示すホップ数に基づき前記観測装置と前記対象無線通信装置との間の推定距離から、前記対象無線通信装置の位置の候補を示す推定線を算出し、
前記第２の複数の観測装置のそれぞれについて、前記空白領域の判定結果に基づいて、算出した前記推定線を補正し、
補正した前記推定線の交点に基づいて前記対象無線通信装置の位置を判定する、
ことを特徴とする判定方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、判定方法、判定プログラム、判定装置および判定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の受信装置と複数の無線端末を用いて無線端末の位置を判定する技術が知られている（たとえば、下記特許文献１参照。）。また、複数の観測装置と複数のノード（無線センサ等）を用いたＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）システムが知られている（たとえば、下記特許文献２参照。）。
【０００３】
また、アドホックネットワークにおいて、携帯端末装置から基地局までのホップ数に基づいて複数の基地局と携帯端末装置との間の各距離を推定し、推定結果に基づいて携帯端末装置の位置を判定する技術が知られている（たとえば、下記特許文献３参照。）。また、複数のセンサ付無線端末に散在させ、それらが協調して環境や物理的状況を採取する無線ネットワークであるセンサネットワーク（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｓｅｎｓｏｒ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２２１５４１号公報
【特許文献２】特開２０１０−２１３２７８号公報
【特許文献３】特開２００６−２２９８４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来技術では、散在されたノードの分布が一様でなく、ノードの空白領域が生じても、空白領域の有無や位置を判定することが困難であるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、ノードの空白領域の判定を行うことができる判定方法、判定プログラム、判定装置および判定システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明の一側面によれば、複数の無線通信装置が散在する所定領域の周囲に設けられた複数の観測装置の間の距離を示す距離情報を取得し、前記複数の無線通信装置間におけるマルチホップ通信により前記複数の観測装置の間で無線信号を送受信させ、前記複数の観測装置の間でマルチホップ通信された無線信号のホップ数に基づき前記複数の観測装置の間の推定距離を算出し、取得した前記距離情報が示す距離と、算出した前記推定距離と、の比較結果に基づいて、前記所定領域のうちの前記無線通信装置が存在しない空白領域の判定を行う判定方法、判定プログラム、判定装置および判定システムが提案される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一側面によれば、ノードの空白領域の判定を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態１にかかる判定システムによる判定の一例を示す図（その１）である。
【図２】図２は、実施の形態１にかかる判定システムによる判定の一例を示す図（その２）である。
【図３】図３は、判定装置および観測装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図４】図４は、ノードのハードウェア構成の一例を示す図である。
【図５】図５は、実施の形態１にかかる判定装置の構成の一例を示す図である。
【図６】図６は、実施の形態１にかかる判定装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図７】図７は、判定システムによるホップ数の観測動作の一例を示すシーケンス図である。
【図８】図８は、ホップ数に基づく推定距離の算出の一例を示す図である。
【図９】図９は、実施の形態２にかかる判定システムの一例を示す図である。
【図１０】図１０は、判定システムによる推定曲線の補正の一例を示す図（その１）である。
【図１１】図１１は、判定システムによる推定曲線の補正の一例を示す図（その２）である。
【図１２】図１２は、判定システムによる推定曲線の補正の一例を示す図（その３）である。
【図１３】図１３は、実施の形態２にかかる判定装置の構成の一例を示す図である。
【図１４】図１４は、実施の形態２にかかる判定装置の判定動作の一例を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、実施の形態２にかかる判定装置の補正動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に図面を参照して、本発明にかかる判定方法、判定プログラム、判定装置および判定システムの実施の形態を詳細に説明する。
【００１１】
（実施の形態１）
（実施の形態１にかかる判定システム）
図１は、実施の形態１にかかる判定システムによる判定の一例を示す図（その１）である。図１に示すように、実施の形態１にかかる判定システム１００は、判定装置１１０と観測装置１２１〜１２８とを含んでいる。
【００１２】
判定装置１１０は、観測装置１２１〜１２８との間で通信可能な装置である。また、判定装置１１０は、観測装置１２１〜１２８とは別に設けられた装置であってもよいし、観測装置１２１〜１２８のいずれかに設けられた装置であってもよい。図１に示す例では、判定装置１１０が観測装置１２１に設けられている。
【００１３】
観測装置１２１〜１２８は、所定領域１０１を囲むように配置されている。そして、観測装置１２１〜１２８は、ノード群１０２においてマルチホップ通信で転送された信号を観測する。マルチホップ通信は、たとえば多数の端末（ノード群１０２）をアクセスポイントの介在なしに相互に多段接続することによる通信である。所定領域１０１にはノード群１０２の各ノードが散在している。所定領域１０１は、たとえば、コンクリート、土、水、空気などの物質で満たされた領域である。または、所定領域１０１は、宇宙空間などの真空の領域であってもよい。
【００１４】
ノード群１０２は、センサネットワークを形成する複数の無線通信装置である。具体的には、ノード群１０２の各ノードは、周囲の無線通信装置との間で無線通信が可能な無線通信装置である。また、ノード群１０２の各ノードは、温度、圧力、音などの検出を行うセンサを有しており、センサによるセンシング結果を示す無線信号を送信する。
【００１５】
そして、ノード群１０２の各ノードは、自装置の周囲のノードから送信された無線信号を受信し、受信した無線信号を自装置の周囲のノードへ転送することにより、無線信号をマルチホップで転送する。これにより、ノード群１０２のいずれかのノードによって送信された無線信号は、ノード群１０２の他のノードによってマルチホップで転送され、所定領域１０１の周囲の無線通信装置（たとえば観測装置１２１〜１２８）によって受信される。
【００１６】
また、ノード群１０２の各ノードが送信する無線信号には、最初の送信元からのホップ数を示すホップ数情報が含まれている。ホップ数は、マルチホップ通信において転送される信号の最初の送信元からの転送回数を示す数であり、たとえば最初の送信元からの転送回数に１を加えた数である。ノード群１０２の各ノードは、無線信号を転送する際に、転送する無線信号に含まれるホップ数情報をインクリメントする。これにより、所定領域１０１の周囲の無線通信装置は、無線信号を受信した場合に、受信した無線信号が何ホップのマルチホップにより自装置に到達したかを示す情報を得ることができる。
【００１７】
ノード群１０２は、たとえば所定領域１０１にばら撒かれたり、所定領域１０１を満たす物質に混ぜ込まれたりすることによって所定領域１０１に配置される。このため、ノード群１０２の各ノードの位置は未知である。また、ノード群１０２の各ノードの配置にはむらがあり、所定領域１０１にはノードが存在しない空白領域１０３が存在する場合がある。また、所定領域１０１の内部にある柱などの物体によって、ノードが存在しない空白領域１０３が発生する場合もある。たとえば、空白領域１０３は、両側に位置する各ノードが、電波が届かずに互いに無線を直接送受信できない大きさを有する領域である。
【００１８】
判定装置１１０は、観測装置１２１〜１２８を利用して所定領域１０１における空白領域１０３の判定を行い、判定結果を出力する。空白領域１０３の判定は、たとえば空白領域１０３の有無の判定である。これにより、ユーザは、所定領域１０１に空白領域１０３がある旨の判定結果が判定装置１１０から出力された場合に、所定領域１０１を満たす物質を混ぜ直すなどして、空白領域１０３の解消を図ることができる。
【００１９】
または、空白領域１０３の判定は、空白領域１０３の位置の判定や、空白領域１０３の範囲の判定などであってもよい。これにより、ユーザは、判定装置１１０から出力された空白領域１０３の位置や範囲の判定結果に基づいて、空白領域１０３にノードを追加するなどして、空白領域１０３の解消を図ることができる。
【００２０】
空白領域１０３の解消により、所定領域１０１においてノード群１０２の各ノードの配置を均一化し、無線信号のマルチホップ通信を効率化することができる。または、空白領域１０３の解消により、後述するホップ数に基づくノードの位置判定の精度を向上させることができる。または、判定装置１１０によって空白領域１０３の範囲を判定する場合に、後述するホップ数に基づくノードの位置判定において、空白領域１０３の範囲に基づいてノードの推定位置の補正を行うことが可能になる。これにより、ノードの位置判定の精度を向上させることができる。
【００２１】
＜ホップ数の観測動作＞
まず、図１に示すように、判定装置１１０の制御により、観測装置１２１が、ノード群１０２のうちの観測装置１２１の周囲のノードへ検査信号を送信する。検査信号は、最初の送信元の観測装置からのホップ数を示すホップ数情報を含む無線信号である。
【００２２】
ノード群１０２の各ノードは、検査信号を受信すると、受信した検査信号に含まれるホップ数情報をインクリメントし、ホップ数情報をインクリメントした検査信号を自装置の周囲へ送信する。これにより、観測装置１２１によって送信された検査信号は、ノード群１０２によってホップ数情報をインクリメントされながらマルチホップ転送され、観測装置１２２〜１２８によって受信される。観測装置１２２〜１２８は、受信した検査信号に含まれるホップ数情報を判定装置１１０へ送信する。
【００２３】
たとえば、観測装置１２２が受信した検査信号のホップ数は４となる。また、観測装置１２３が受信した検査信号のホップ数は６となる。なお、観測装置１２２〜１２８は、観測装置１２１から送信された検査信号を複数経路から受信した場合は、受信した各検査信号のホップ数情報のうちの最小のホップ数情報を判定装置１１０へ送信する。
【００２４】
たとえば、観測装置１２２〜１２８は、観測装置１２１から送信されて最初に受信した検査信号のホップ数情報を判定装置１１０へ送信する。ホップ数情報が最小の検査信号は、複数経路のうちの最短経路でマルチホップ転送された検査信号である場合が多いため、これにより、最小のホップ数情報を判定装置１１０へ送信することができる。
【００２５】
観測装置１２１と観測装置１２２〜１２８との間の各距離は、観測装置１２２〜１２８が受信した観測装置１２１からの検査信号のホップ数にほぼ比例する。ただし、観測装置１２１と観測装置１２４との間には空白領域１０３が存在するため、観測装置１２１から送信された検査信号は空白領域１０３を迂回して観測装置１２４に受信される。このため、観測装置１２４が受信する検査信号のホップ数は９となっており、観測装置１２１と観測装置１２４との間の実際の距離がホップ数に比例しなくなっている。
【００２６】
判定装置１１０の制御により、観測装置１２２〜１２８も順次、観測装置１２１と同様に検査信号を送信する。そして、観測装置１２１〜１２８は、他の観測装置から送信されてノード群１０２のマルチホップ通信により受信した検査信号に含まれるホップ数情報を判定装置１１０へ送信する。これにより、判定装置１１０は、観測装置１２１〜１２８に含まれる観測装置の各組について、観測装置間のホップ数を取得することができる。
【００２７】
また、観測装置１２１〜１２８は、たとえば、ノード群１０２の各ノードと同じ送信パワーで検査信号を送信する。これにより、観測装置１２１〜１２８が送信する検査信号の到達距離と、ノード群１０２の各ノードが送信する検査信号の到達距離と、が異なることによる、ホップ数に基づく推定距離の算出の精度低下を回避することができる。
【００２８】
＜観測装置間の実際の距離の取得＞
また、判定装置１１０は、観測装置１２１〜１２８に含まれる観測装置の各組について観測装置間の実際の距離を示す距離情報を取得する。距離情報は、たとえばあらかじめ判定装置１１０のメモリに記憶されている。または、判定装置１１０は、観測装置１２１〜１２８の各位置座標を示す情報に基づく演算により距離情報を取得してもよい。観測装置１２１〜１２８の各位置座標は、たとえばあらかじめ判定装置１１０のメモリに記憶されていてもよいし、観測装置１２１〜１２８から取得してもよい。
【００２９】
＜ホップ数に基づく推定距離の算出＞
また、判定装置１１０は、取得したホップ数に基づいて、観測装置１２１〜１２８に含まれる観測装置の各組について観測装置間の推定距離を算出する。ホップ数に基づく推定距離の算出については後述する（たとえば図８参照）。
【００３０】
＜推定距離と実際の距離とが異なる観測装置の組の抽出＞
図２は、実施の形態１にかかる判定システムによる判定の一例を示す図（その２）である。図２において、図１に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。判定装置１１０は、観測装置１２１〜１２８に含まれる観測装置の各組について、算出した推定距離と、取得した実際の距離と、の差を算出する。
【００３１】
そして、判定装置１１０は、観測装置１２１〜１２８に含まれる観測装置の各組の中から、算出した差が所定値以上である組を抽出する。これにより、観測装置１２１〜１２８に含まれる観測装置の各組の中から、間に空白領域１０３が存在する観測装置の組を抽出することができる。図２に示す例では、観測装置１２１，１２４の組と、観測装置１２２，１２５の組と、観測装置１２３，１２６の組と、が抽出されたとする。
【００３２】
＜抽出された観測装置間を結ぶ直線の算出＞
判定装置１１０は、図２に示すように、抽出した観測装置の組ごとに、観測装置間を結ぶ直線を算出する。具体的には、各観測装置の位置座標をそれぞれ（ｘ１，ｙ１）および（ｘ２，ｙ２）とする。各観測装置の位置座標は、たとえばあらかじめ判定装置１１０のメモリに記憶されている。判定装置１１０は、（ｙ２−ｙ１）ｘ＋（ｘ２−ｘ１）ｙ＋ｘ２ｙ１−ｘ１ｙ２＝０にｘ１，ｙ１，ｘ２，ｙ２を代入することによって各観測装置を結ぶ直線を算出することができる。図２に示す例では、直線２１１〜２１３が算出される。
【００３３】
＜各直線の交点の算出＞
つぎに、判定装置１１０は、算出した直線２１１〜２１３の各交点を算出する。具体的には、判定装置１１０は、直線２１１〜２１３の連立方程式の解を算出することによって直線２１１〜２１３の各交点を算出する。図２に示す例では、交点２２１〜２２３が算出される。
【００３４】
＜各交点の重心の算出＞
つぎに、判定装置１１０は、算出した交点２２１〜２２３の重心を算出する。具体的には、各交点の位置座標を（ｘ１，ｙ１），（ｘ２，ｙ２），…，（ｘｍ，ｙｍ）とすると、判定装置１１０は、（（ｘ１＋ｘ２＋…＋ｘｍ）／ｍ，（ｙ１＋ｙ２＋…＋ｙｍ）／ｍ）によって重心の位置座標を算出することができる。図２に示す例では、ｍ＝３であり、重心２３０が算出される。
【００３５】
＜空白領域の判定＞
つぎに、判定装置１１０は、算出した重心２３０を中心とし、算出した交点２２１〜２２３を含む円２４０に囲まれる範囲を空白領域１０３であると判定する。たとえば、判定装置１１０は、重心２３０と交点２２１〜２２３との距離を算出する。具体的には、重心の位置座標および交点の位置座標をそれぞれ（ｘ１，ｙ１）および（ｘ２，ｙ２）とする。この場合は、判定装置１１０は、√（（ｘ２−ｘ１）2＋（ｙ２−ｙ１）2）によって重心と交点との距離を算出することができる。
【００３６】
そして、判定装置１１０は、（ｘ−ｘ１）2＋（ｙ−ｙ１）2＝ｒ2について、重心２３０の位置座標（ｘ１，ｙ１）をｘ１，ｙ１に代入し、重心２３０と交点２２１〜２２３との各距離の最大値をｒに代入する。これにより、算出した重心２３０を中心とし、算出した交点２２１〜２２３を含む円２４０を算出することができる。判定装置１１０は、たとえば、円２４０を判定結果として出力する。
【００３７】
（判定装置および観測装置のハードウェア構成）
図３は、判定装置および観測装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図１，図２に示した判定装置１１０および観測装置１２１〜１２８は、たとえば図３に示す情報処理装置３００によって実現することができる。判定装置１１０および観測装置１２１は、それぞれ別の情報処理装置３００によって実現してもよいし、１つの情報処理装置３００によって実現してもよい。
【００３８】
情報処理装置３００は、たとえば外部電源によって動作する。また、情報処理装置３００は、ＣＰＵ３０１と、メモリ３０２と、通信部３０３と、アンテナ３０４と、入出力インタフェース３０５と、バス３１０と、を備えている。ＣＰＵ３０１、メモリ３０２、通信部３０３、入出力インタフェース３０５は、バス３１０によって接続されている。
【００３９】
ＣＰＵ３０１（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ：中央処理装置）は、情報処理装置３００の全体の制御を司る処理装置である。メモリ３０２には、たとえばメインメモリおよび補助メモリが含まれる記憶装置である。メインメモリは、たとえばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）である。メインメモリは、ＣＰＵ３０１のワークエリアとして使用される。補助メモリは、たとえば磁気ディスク、光ディスク、フラッシュメモリなどの不揮発メモリである。補助メモリには、情報処理装置３００を動作させる各種のプログラムが記憶されている。補助メモリに記憶されたプログラムは、メインメモリにロードされてＣＰＵ３０１によって実行される。
【００４０】
通信部３０３は、アンテナ３０４によって他の通信装置との間で無線通信を行う。たとえば、通信部３０３は、判定装置１１０や、ノード群１０２のうちの自装置の周囲のノードとの間で無線通信を行う。また、通信部３０３と判定装置１１０との間の通信は有線通信であってもよい。通信部３０３は、ＣＰＵ３０１によって制御される。
【００４１】
入出力インタフェース３０５は、たとえば、ユーザからの操作入力を受け付ける入力デバイスや、ユーザへ情報を出力する出力デバイスなどを含む。入力デバイスは、たとえばキー（たとえばキーボード）やリモコンなどによって実現することができる。出力デバイスは、たとえばディスプレイやスピーカなどによって実現することができる。また、タッチパネルなどによって入力デバイスおよび出力デバイスを実現してもよい。入出力インタフェース３０５は、ＣＰＵ３０１によって制御される。
【００４２】
また、情報処理装置３００は、ノード群１０２から送信されたセンシング情報を、通信部３０３から受信して集約する。そして、情報処理装置３００は、集約したセンシング情報を入出力インタフェース３０５から出力する。また、情報処理装置３００は、集約したセンシング情報を、通信部３０３からインターネット等のネットワーク網を介してユーザ端末やサーバー等の外部装置へ送信してもよい。
【００４３】
（ノードのハードウェア構成）
図４は、ノードのハードウェア構成の一例を示す図である。ノード群１０２の各ノードは、たとえば図４に示す無線通信装置４００によって実現することができる。無線通信装置４００は、ハーベスタ４０１と、バッテリ４０２と、パワー制御部４０３と、センサ４０４と、ＭＣＵ４０５と、無線通信部４０６と、アンテナ４０７と、バス４１０と、を備えている。
【００４４】
ハーベスタ４０１は、無線通信装置４００の設置箇所における外部環境、たとえば、光、振動、温度、無線電波（受信電波）等のエネルギー変化に基づき発電を行う。バッテリ４０２は、ハーベスタ４０１により発電された電力を蓄える。パワー制御部４０３は、バッテリ４０２に蓄えられた電力を無線通信装置４００の各部に供給する。
【００４５】
センサ４０４、ＭＣＵ４０５および無線通信部４０６は、バス４１０によって接続されている。センサ４０４は、無線通信装置４００の設置箇所における所定の変位量を検出する。センサ４０４には、たとえば、設置箇所の圧力を検出する圧電素子や、光を検出する光電素子等を用いることができる。
【００４６】
ＭＣＵ４０５（Ｍｉｃｒｏ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ：マイクロコントロールユニット）は、センサ４０４が検出したデータを処理し、処理したデータを無線信号として無線通信部４０６によって送信する。また、ＭＣＵ４０５は、無線通信部４０６によって受信した無線信号に含まれるホップ数情報をインクリメントし、ホップ数情報をインクリメントした無線信号を、無線通信装置４００の周囲の通信装置へ送信するように無線通信部４０６を制御する。
【００４７】
無線通信部４０６は、アンテナ４０７を介して、無線通信装置４００の周囲の通信装置との間で無線通信を行う。無線通信装置４００の周囲の通信装置は、たとえば観測装置１２１〜１２８や、ノード群１０２のうちの他のノードである。
【００４８】
（実施の形態１にかかる判定装置の構成）
図５は、実施の形態１にかかる判定装置の構成の一例を示す図である。実施の形態１にかかる判定装置１１０は、図５に示すように、たとえば、取得部５０１と、制御部５０２と、算出部５０３と、判定部５０４と、を備えている。取得部５０１は、観測装置１２１〜１２８に含まれる観測装置の組ごとに、観測装置間の実際の距離を示す距離情報を取得する。取得部５０１は、取得した距離情報が示す距離を判定部５０４へ通知する。
【００４９】
制御部５０２は、観測装置１２１〜１２８との通信を行うことによって観測装置１２１〜１２８を制御する。そして、制御部５０２は、ノード群１０２によるマルチホップ通信により観測装置１２１〜１２８の間で検査信号を送受信させる。また、制御部５０２は、送受信させた検査信号のホップ数情報を観測装置１２１〜１２８から取得する。制御部５０２は、取得したホップ数情報が示すホップ数を算出部５０３へ通知する。
【００５０】
算出部５０３は、制御部５０２から通知されたホップ数に基づき、観測装置１２１〜１２８に含まれる観測装置の組ごとの観測装置間の推定距離を算出する。算出部５０３は、算出した推定距離を判定部５０４へ通知する。
【００５１】
判定部５０４は、取得部５０１から通知された距離と、算出部５０３から通知された推定距離と、の比較結果に基づいて、所定領域１０１のうちのノード群１０２の無線通信装置が存在しない空白領域１０３を判定し、判定結果を出力する。
【００５２】
取得部５０１は、たとえば図３に示したＣＰＵ３０１およびメモリ３０２によって実現することができる。制御部５０２は、たとえば図３に示したＣＰＵ３０１および通信部３０３によって実現することができる。算出部５０３および判定部５０４は、たとえば図３に示したＣＰＵ３０１によって実現することができる。また、判定部５０４から出力された判定結果は、たとえば、通信部３０３や入出力インタフェース３０５によって外部へ出力される。
【００５３】
（実施の形態１にかかる判定装置の動作）
図６は、実施の形態１にかかる判定装置の動作の一例を示すフローチャートである。実施の形態１にかかる判定装置１１０は、たとえば以下の各ステップを実行する。まず、判定装置１１０は、すべての観測装置（観測装置１２１〜１２８）による検査を実施したか否かを判断する（ステップＳ６０１）。すべての観測装置による検査を実施していない場合（ステップＳ６０１：Ｎｏ）は、判定装置１１０は、観測装置１２１〜１２８のうちの検査を未実施の観測装置のいずれかから検査信号を送信させる（ステップＳ６０２）。
【００５４】
つぎに、判定装置１１０は、ステップＳ６０２によって送信された検査信号について、各観測装置までの各ホップ数を取得し（ステップＳ６０３）、ステップＳ６０１へ戻る。ステップＳ６０３において、具体的には、判定装置１１０は、観測装置１２１〜１２８のうちの、ステップＳ６０２によって検査信号を送信させた観測装置以外の観測装置から、受信した検査信号に含まれるホップ数情報を取得する。
【００５５】
ステップＳ６０１において、すべての観測装置による検査を実施した場合（ステップＳ６０１：Ｙｅｓ）は、判定装置１１０は、ステップＳ６０３によって取得した各ホップ数に基づいて、各観測装置間の推定距離を算出する（ステップＳ６０４）。また、判定装置１１０は、各観測装置間の実際の距離を取得する（ステップＳ６０５）。
【００５６】
つぎに、判定装置１１０は、ステップＳ６０４によって算出した推定距離と、ステップＳ６０５によって取得された実際の距離と、の差が閾値以上となる観測装置の組があるか否かを判断する（ステップＳ６０６）。閾値は、たとえば判定装置１１０のメモリにあらかじめ記憶されている。推定距離と実際の距離との差が閾値以上となる組がない場合（ステップＳ６０６：Ｎｏ）は、判定装置１１０は、所定領域１０１にノードの空白領域がないと判定し（ステップＳ６０７）、一連の処理を終了する。
【００５７】
ステップＳ６０６において、推定距離と実際の距離との差が閾値以上となる組がある場合（ステップＳ６０６：Ｙｅｓ）は、判定装置１１０は、推定距離と実際の距離との差が閾値以上となる組が１つであるか否かを判断する（ステップＳ６０８）。推定距離と実際の距離との差が閾値以上となる組が１つである場合（ステップＳ６０８：Ｙｅｓ）は、判定装置１１０は、推定距離と実際の距離との差が閾値以上である観測装置の組の間にノードの空白領域があると判定し（ステップＳ６０９）、一連の処理を終了する。
【００５８】
ステップＳ６０８において、推定距離と実際の距離との差が閾値以上となる組が１つでない場合（ステップＳ６０８：Ｎｏ）は、判定装置１１０は、推定距離と実際の距離との差が閾値以上となる組が２つであるか否かを判断する（ステップＳ６１０）。推定距離と実際の距離との差が閾値以上となる組が２つである場合（ステップＳ６１０：Ｙｅｓ）は、判定装置１１０は、推定距離と実際の距離との差が閾値以上である２つの組のそれぞれについて、観測装置間を結ぶ直線を算出する（ステップＳ６１１）。
【００５９】
つぎに、判定装置１１０は、ステップＳ６１１によって算出した各直線の交点を算出する（ステップＳ６１２）。つぎに、判定装置１１０は、ステップＳ６１２により算出した交点にノードの空白領域があると判定し（ステップＳ６１３）、一連の処理を終了する。
【００６０】
ステップＳ６１０において、推定距離と実際の距離との差が閾値以上となる組が３つ以上である場合（ステップＳ６１０：Ｎｏ）は、判定装置１１０はステップＳ６１４へ移行する。すなわち、判定装置１１０は、推定距離と実際の距離との差が閾値以上となる３つ以上の組のそれぞれについて、観測装置間を結ぶ直線を算出する（ステップＳ６１４）。
【００６１】
つぎに、判定装置１１０は、ステップＳ６１４によって算出した各直線の各交点を算出する（ステップＳ６１５）。つぎに、判定装置１１０は、ステップＳ６１５によって算出した各交点の重心を算出する（ステップＳ６１６）。つぎに、判定装置１１０は、ステップＳ６１６により算出した重心を中心とし、ステップＳ６１５によって算出した各交点を含む円をノードの空白領域として判定し（ステップＳ６１７）、一連の処理を終了する。
【００６２】
（判定システムによるホップ数の観測動作）
図７は、判定システムによるホップ数の観測動作の一例を示すシーケンス図である。たとえば、判定装置１１０が観測装置１２１に設けられることにより、観測装置１２１がマスタとなり、観測装置１２２〜１２８がスレーブとなって観測動作が行われる。
【００６３】
まず、観測装置１２１が、ホップ数の通知を要求する通知要求信号を観測装置１２２〜１２８へ送信する（ステップＳ７０１）。つぎに、観測装置１２１が、ノード群１０２のうちの観測装置１２１の周囲のノードへ検査信号を無線送信する（ステップＳ７０２）。これにより、観測装置１２１が送信した検査信号をノード群１０２がマルチホップ転送し、マルチホップ転送された検査信号が観測装置１２２〜１２８に受信される。
【００６４】
つぎに、観測装置１２２〜１２８が、受信した検査信号のホップ数を観測装置１２１へ通知する（ステップＳ７０３）。これにより、観測装置１２１は、観測装置１２１と観測装置１２２〜１２８との間の各ホップ数を取得することができる。
【００６５】
つぎに、観測装置１２１が、検査の実施を要求する検査要求信号を観測装置１２２へ送信する（ステップＳ７０４）。つぎに、観測装置１２２が、ホップ数の通知を要求する通知要求信号を観測装置１２１，１２３〜１２８へ送信する（ステップＳ７０５）。つぎに、観測装置１２２が、ノード群１０２のうちの観測装置１２２の周囲のノードへ検査信号を無線送信する（ステップＳ７０６）。これにより、観測装置１２２が送信した検査信号をノード群１０２がマルチホップ転送し、マルチホップ転送された検査信号が観測装置１２１，１２３〜１２８に受信される。
【００６６】
つぎに、観測装置１２１，１２３〜１２８が、受信した検査信号のホップ数を観測装置１２２へ通知する（ステップＳ７０７）。つぎに、観測装置１２２が、ステップＳ７０７によって通知されたホップ数の収集結果を観測装置１２１へ通知する（ステップＳ７０８）。これにより、観測装置１２１は、観測装置１２２と観測装置１２１，１２３〜１２８との間の各ホップ数を取得することができる。
【００６７】
観測装置１２１は、観測装置１２２と同様に観測装置１２３〜１２７にも検査要求信号を送信することによって検査を実施させ、各ホップ数を取得する。
【００６８】
つぎに、観測装置１２１は、検査の実施を要求する検査要求信号を観測装置１２８へ送信する（ステップＳ７０９）。つぎに、観測装置１２８が、ホップ数の通知を要求する通知要求信号を観測装置１２１〜１２７へ送信する（ステップＳ７１０）。つぎに、観測装置１２８が、ノード群１０２のうちの観測装置１２８の周囲のノードへ検査信号を無線送信する（ステップＳ７１１）。これにより、観測装置１２８が送信した検査信号をノード群１０２がマルチホップ転送し、マルチホップ転送された検査信号が観測装置１２１〜１２７に受信される。
【００６９】
つぎに、観測装置１２１〜１２７が、受信した検査信号のホップ数を観測装置１２８へ通知する（ステップＳ７１２）。つぎに、観測装置１２８が、ステップＳ７１２によって通知されたホップ数の収集結果を観測装置１２１へ通知する（ステップＳ７１３）。これにより、観測装置１２１は、観測装置１２８と観測装置１２１〜１２７との間の各ホップ数を取得することができる。
【００７０】
また、図７に示した観測動作の前に、ノード群１０２の各ノードの充電を行ってもよい。ノード群１０２の各ノードの充電は、たとえば図４に示したハーベスタ４０１の種類に応じて行うことができる。たとえば、ハーベスタ４０１が環境電波による発電を行う場合には、所定領域１０１に対して充電用の電波を当てることによってノード群１０２の各ノードの充電を行うことができる。
【００７１】
これにより、ノード群１０２の各ノードがより確実に、かつ同一のパワーで検査信号を送信することができるため、観測装置間の実際の距離と検査信号のホップ数とが比例しやすくなる。このため、観測装置間のより高精度な推定距離を算出することができる。ノード群１０２の各ノードの充電は、たとえば判定装置１１０によって行うことができる。
【００７２】
（ホップ数に基づく推定距離の算出）
図８は、ホップ数に基づく推定距離の算出の一例を示す図である。上述のように、判定装置１１０は、観測装置１２１〜１２８に含まれる観測装置の各組について、ホップ数に基づく観測装置間の推定距離を算出する。
【００７３】
図８は、所定領域１０１のうちの、観測装置１２１と観測装置１２６との間の部分領域８０１を示している。ノード８１１〜８１６は、ノード群１０２のうちの、部分領域８０１に含まれる各ノードを示している。図８においては、仮に、ノード８１１〜８１６が等間隔で直線状に配置されているとする。
【００７４】
判定装置１１０は、所定領域１０１におけるノード群１０２の各ノード間の平均的な距離８０２を取得する。たとえば、判定装置１１０は、所定領域１０１におけるノード群１０２の密度［個／面積］に基づいて各ノード間の距離８０２を算出する。具体的には、所定領域１０１におけるノード群１０２の密度をρとすると、１／√ρによって各ノード間の距離８０２を算出することができる。
【００７５】
また、判定装置１１０は、ノード群１０２の各ノードによって送信される電波の到達距離８０３を取得する。電波の到達距離８０３は、たとえば判定装置１１０のメモリにあらかじめ記憶されている。
【００７６】
判定装置１１０は、（ノード間の距離）≦（電波の到達距離）＜（ノード間の距離）×２である場合は観測装置間の推定距離を（ノード間の距離）×（ホップ数）によって算出することができる。また、判定装置１１０は、（ノード間の距離）×２≦（電波の到達距離）＜（ノード間の距離）×３である場合は観測装置間の推定距離を（ノード間の距離）×２×（ホップ数）によって算出することができる。
【００７７】
同様に、判定装置１１０は、（ノード間の距離）×ｎ≦（電波の到達距離）＜（ノード間の距離）×（ｎ＋１）である場合は観測装置間の推定距離を（ノード間の距離）×ｎ×（ホップ数）によって算出することができる。このように、判定装置１１０は、ノード群１０２のノード間の距離と、ホップ数と、ノード群１０２のノードが送信する無線信号の到達距離に応じた係数と、の乗算に基づいて推定距離を算出する。これにより、精度の高い推定距離を算出することができる。
【００７８】
また、（電波の到達距離）＜（ノード間の距離）である場合は、ノード間で無線信号が届かない状況であり、センサネットワークとして破綻している。この場合は、判定装置１１０は、ユーザに対してアラーム情報を出力してもよい。
【００７９】
図８においては、ノード８１１〜８１６が等間隔で直線状に配置されている場合について説明したが、ノード８１１〜８１６が等間隔でなく、また非直線的に配置されている場合を考慮してノード間の距離８０２を算出してもよい。たとえば、判定装置１１０は、部分領域８０１の面積を算出する。観測装置１２１と観測装置１２６との間の実際の距離をＬとすると、部分領域８０１の横方向の長さはＬとなる。また、部分領域８０１の縦方向の長さを、ノード間の平均的な距離８０２（１／√ρ）の３／２の長さとする。
【００８０】
この場合は、判定装置１１０は、観測装置１２１と観測装置１２６との間の部分領域８０１の面積をＬ・（１／√ρ）・（２／３）によって算出することができる。したがって、判定装置１１０は、部分領域８０１における実際のノードの数をＬ・（１／√ρ）・（２／３）・ρによって算出することができる。
【００８１】
そして、判定装置１１０は、観測装置１２１と観測装置１２６との間の実際の距離Ｌを、算出した部分領域８０１におけるノードの数で除算した値を算出する。すなわち判定装置１１０は、（１／√ρ）・（３／２）を算出する。これにより、各ノードの分布のばらつきを考慮した各ノード間の距離を算出することができる。
【００８２】
このように、実施の形態１にかかる判定装置１１０は、ノード群１０２の周囲の観測装置１２１〜１２８がノード群１０２を介して互いに送受信した無線信号のホップ数に基づく観測装置間の推定距離を算出する。そして、判定装置１１０は、推定距離と実際の距離とを比較することにより、ノードの空白領域１０３を判定することができる。
【００８３】
また、所定領域１０１の周囲に設けられた観測装置１２１〜１２８と、所定領域１０１に散在するノード群１０２と、を利用することにより、たとえば、目視、Ｘ線撮影器などの測定器、打音検査などを用いるよりも容易に空白領域１０３を判定することができる。
【００８４】
なお、たとえば図１，図２に示した判定システム１００においては、８個の観測装置（観測装置１２１〜１２８）を用いて空白領域１０３の判定を行う場合について説明したが、観測装置は２つ以上であればよい。たとえば、２つ以上の観測装置を用いることにより、推定距離と実際の距離との差が閾値以上となる観測装置の組を１つ以上抽出し得るため、空白領域１０３の有無および空白領域１０３が存在する位置を含む直線を判定し得る。また、たとえば、４つ以上の観測装置を用いることにより、空白領域１０３が存在する位置座標を算出し得るため、空白領域１０３の位置を判定し得る。
【００８５】
（実施の形態２）
（実施の形態２にかかる判定システム）
図９は、実施の形態２にかかる判定システムの一例を示す図である。図９において、図１，図２に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図９に示すように、実施の形態２にかかる判定システム９００は、判定装置９１０と観測装置９２１〜９２３とを含んでいる。観測装置９２１〜９２３のそれぞれは、たとえば図１，図２に示した観測装置１２１〜１２８のいずれかであってもよい。観測装置９２１〜９２３は、所定領域１０１を囲むように設けられている。
【００８６】
判定装置９１０は、観測装置９２１〜９２３との間で通信可能な装置である。また、判定装置９１０は、観測装置９２１〜９２３とは別に設けられた装置であってもよいし、観測装置９２１〜９２３のいずれかに設けられた装置であってもよい。図９に示す例では、判定装置９１０が観測装置９２１に設けられている。
【００８７】
図９に示す所定領域１０１は、図１に示した所定領域１０１と同様に、ノード群１０２が散在しており、ノードが存在しない空白領域１０３を有する。ノード群１０２に含まれる対象ノード９０１が、周囲に無線信号を送信したとする。たとえば、対象ノード９０１は、自装置が有するセンサによるセンシング結果を示す無線信号を送信する。対象ノード９０１が送信した無線信号は、ホップ数情報がインクリメントされながらノード群１０２によってマルチホップ転送され、観測装置９２１〜９２３によって受信される。観測装置９２１〜９２３は、受信した無線信号のホップ数情報を判定装置９１０へ送信する。
【００８８】
判定装置９１０は、対象ノード９０１の位置を判定する判定装置である。具体的には、判定装置９１０は、観測装置９２１〜９２３から受信したホップ数情報に基づいて、対象ノード９０１と観測装置９２１〜９２３との間の各推定距離を算出する。ホップ数情報に基づく推定距離の算出は、たとえば図８に示した方法によって行うことができる。
【００８９】
判定装置９１０は、算出した推定距離に基づいて、観測装置９２１〜９２３のそれぞれを起点とする推定曲線９３１〜９３３を算出する。たとえば、推定曲線９３１は、観測装置９２１を中心とし、対象ノード９０１と観測装置９２１との間の推定距離を半径とする円弧である。
【００９０】
また、判定装置９１０は、空白領域１０３の範囲を示す空白領域情報を取得する。空白領域情報は、たとえば、ユーザによって判定装置９１０へ入力され、判定装置９１０のメモリに記憶されている。たとえば、ユーザは、所定領域１０１における空白領域１０３の位置を測定する。空白領域１０３の位置の測定には、たとえば、目視、測定器（Ｘ線撮影器など）、打音検査などを用いることができる。また、空白領域情報には、上述の判定装置１１０による判定結果を用いてもよい。
【００９１】
そして、判定装置９１０は、推定曲線９３２と観測装置９２２との間に空白領域１０３が存在するため、空白領域１０３の範囲を示す空白領域情報に基づいて推定曲線９３２を補正する。空白領域情報に基づく推定曲線の補正については後述する（たとえば図１０参照）。推定曲線９３２ａは、推定曲線９３２を補正した推定曲線である。判定装置９１０は、推定曲線９３１，９３２ａ，９３３の交点を算出することによって対象ノード９０１の位置を判定する。これにより、無線信号の送信元の対象ノード９０１の位置をより正確に判定することができる。
【００９２】
（判定システムによる推定曲線の補正）
図１０は、判定システムによる推定曲線の補正の一例を示す図（その１）である。図１０において、図９に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。たとえば、観測装置９２１と観測装置９２２が、空白領域１０３を挟むように配置されているとする。
【００９３】
＜空白領域の単位長さあたりの影響度の算出＞
判定装置９１０は、ホップ数に基づく推定距離における、空白領域１０３の単位長さあたりの影響度を算出する。具体的には、判定装置９１０は、まず、観測装置９２１と観測装置９２２の間で、ノード群１０２によるマルチホップ通信により検査信号（無線信号）を送受信させることにより、観測装置９２１と観測装置９２２との間の無線信号のホップ数を取得する。そして、判定装置９１０は、取得したホップ数に基づく観測装置９２１と観測装置９２２との間の推定距離を算出する。ホップ数に基づく推定距離の算出は、図８に示した推定距離の算出と同様である。
【００９４】
また、判定装置９１０は、観測装置９２１と観測装置９２２との間の実際の距離を示す距離情報を取得する。距離情報は、たとえばあらかじめ判定装置９１０のメモリに記憶されている。または、判定装置９１０は、観測装置９２１，９２２の各位置座標を示す情報に基づく演算により距離情報を取得してもよい。観測装置９２１，９２２の各位置座標は、たとえばあらかじめ判定装置９１０のメモリに記憶されていてもよいし、観測装置９２１，９２２から取得してもよい。
【００９５】
そして、判定装置９１０は、観測装置９２１と観測装置９２２との間の推定距離と実際の距離との差を算出する。
【００９６】
また、判定装置９１０は、観測装置９２１と観測装置９２２とを結ぶ直線を算出する。具体的には、観測装置９２１，９２２の位置座標をそれぞれ（ｘ１，ｙ１）および（ｘ２，ｙ２）とする。判定装置９１０は、（ｙ２−ｙ１）ｘ＋（ｘ２−ｘ１）ｙ＋ｘ２ｙ１−ｘ１ｙ２＝０にｘ１，ｙ１，ｘ２，ｙ２を代入することによって観測装置９２１，９２２を結ぶ直線を算出することができる。図１０に示す例では直線１０１０が算出される。
【００９７】
つぎに、判定装置９１０は、算出した直線１０１０と空白領域１０３の境界線との各交点を算出する。具体的には、判定装置９１０は、直線１０１０を示す式と、空白領域１０３の範囲を示す式と、の連立方程式の解を算出することによって直線１０１０と空白領域１０３の境界線との各交点を算出する。図１０に示す例では交点１０２１，１０２２が算出される。
【００９８】
つぎに、判定装置９１０は、交点１０２１，１０２２の間の距離を算出する。つぎに、判定装置９１０は、観測装置９２１と観測装置９２２との間の推定距離と実際の距離との差を、交点１０２１，１０２２の間の距離で除算する。これにより、ホップ数に基づく推定距離における、空白領域１０３の単位長さあたりの影響度を算出することができる。
【００９９】
＜推定曲線の算出＞
図１１は、判定システムによる推定曲線の補正の一例を示す図（その２）である。つぎに、判定装置９１０は、観測装置９２２の位置座標を中心とし、対象ノード９０１（図９参照）からのホップ数に基づく対象ノード９０１と観測装置９２２との間の推定距離を半径とする円弧を算出する。これにより、観測装置９２２に基づく推定曲線１１１０を算出することができる。
【０１００】
つぎに、判定装置９１０は、観測装置９２２の位置座標と推定曲線１１１０との間に空白領域１０３の少なくとも一部が存在するか否かを判断する。観測装置９２２の位置座標と推定曲線１１１０との間に空白領域１０３が存在しない場合は、判定装置９１０は推定曲線１１１０を補正しない。
【０１０１】
観測装置９２２の位置座標と推定曲線１１１０との間に空白領域１０３の少なくとも一部が存在する場合は、判定装置９１０は、推定曲線１１１０における点１１１１を選択し、観測装置９２２と点１１１１とを結ぶ直線１１１２を算出する。
【０１０２】
たとえば、観測装置９２２の位置座標を（ｘ０，ｙ０）とし、半径をｒとする円の円周上の点（ｘ１，ｙ１）は、（ｘ１−ｘ０）2＋（ｙ１−ｙ０）2＝ｒ2を満たす。したがって、点１１１１と観測装置９２２の位置座標（ｘ０，ｙ０）を通る直線は（ｘ−ｘ１）／（ｘ０−ｘ１）＝（ｙ−ｙ１）／（ｙ０−ｙ１）となる。
【０１０３】
つぎに、判定装置９１０は、算出した直線１１１２が空白領域１０３との重複部分を有する場合に、直線１１１２と空白領域１０３との交点１１２１，１１２２の間の距離を算出する。たとえば交点１１２１，１１２２の位置座標を（ｘ１，ｙ１）および（ｘ２，ｙ２）とすると、交点間の距離は√（（ｘ２−ｘ１）2＋（ｙ２−ｙ１）2）となる。これにより、直線１１１２の空白領域１０３との重複部分の長さを算出することができる。
【０１０４】
つぎに、判定装置９１０は、取得した空白領域１０３の単位長さあたりの影響度に、算出した交点１１２１，１１２２の間の距離を乗算する。これにより、点１１１１における空白領域１０３の影響度を算出することができる。
【０１０５】
判定装置９１０は、点１１１１を乗算結果の距離だけ観測装置９２２の位置座標の側に移動させる。点１１１１ａは、点１１１１を乗算結果の距離だけ観測装置９２２の位置座標の側に移動させた点である。具体的には、判定装置９１０は、（ｘ−ｘ１）／（ｘ０−ｘ１）＝（ｙ−ｙ１）／（ｙ０−ｙ１）かつ（ｘ１−ｘ）2＋（ｙ１−ｙ）2＝（点１１１１における空白領域１０３の影響度）2となる点（ｘ，ｙ）を算出することによって点１１１１ａを算出する。これにより、推定曲線１１１０の点１１１１を、空白領域１０３の影響度に基づいて補正することができる。
【０１０６】
図１２は、判定システムによる推定曲線の補正の一例を示す図（その３）である。図１２に示すように、判定装置９１０は、推定曲線１１１０の点１１１１について行った補正を推定曲線１１１０の他の各点についても行うことにより、空白領域１０３の影響度に基づいて推定曲線１１１０を補正した推定曲線１１１０ａを得ることができる。
【０１０７】
（判定装置および観測装置のハードウェア構成）
判定装置９１０および観測装置９２１〜９２３は、たとえば図３に示した情報処理装置３００によって実現することができる。判定装置９１０および観測装置９２１〜９２３は、それぞれ別の情報処理装置３００によって実現してもよいし、１つの情報処理装置３００によって実現してもよい。また、実施の形態１にかかる判定装置１１０と、実施の形態２にかかる判定装置９１０と、を１つの情報処理装置３００によって実現してもよい。
【０１０８】
（実施の形態２にかかる判定装置の構成）
図１３は、実施の形態２にかかる判定装置の構成の一例を示す図である。図１３に示すように、実施の形態２にかかる判定装置９１０は、取得部１３０１と、算出部１３０２と、補正部１３０３と、判定部１３０４と、を備えている。
【０１０９】
取得部１３０１は、観測装置９２１〜９２３のそれぞれを対象観測装置として、対象ノード９０１（対象無線通信装置）から送信された無線信号がノード群１０２によるマルチホップ通信により対象観測装置に受信されるまでのホップ数を示すホップ数情報を取得する。取得部１３０１は、取得したホップ数情報が示すホップ数を算出部１３０２へ通知する。
【０１１０】
算出部１３０２は、観測装置９２１〜９２３のそれぞれを対象観測装置として、取得部１３０１から通知されたホップ数に基づく対象観測装置と対象ノード９０１との間の推定距離を算出する。そして、算出部１３０２は、観測装置９２１〜９２３のそれぞれを対象観測装置として、算出した推定距離に基づいて、対象ノード９０１の位置の候補を示す推定線（推定曲線）を算出する。算出部１３０２は、算出した推定曲線を補正部１３０３へ通知する。
【０１１１】
補正部１３０３は、所定領域１０１のうちのノード群１０２のノードが存在しない空白領域１０３の範囲を示す空白領域情報を取得する。そして、補正部１３０３は、取得した空白領域情報に基づいて、観測装置９２１〜９２３のそれぞれを対象観測装置として、算出部１３０２から通知された推定曲線を補正する。補正部１３０３は、補正した推定曲線を判定部１３０４へ通知する。
【０１１２】
判定部１３０４は、補正部１３０３から通知された各推定曲線の交点に基づいて対象ノード９０１の位置を判定する。判定部１３０４は、判定結果を出力する。
【０１１３】
取得部１３０１は、たとえば図３に示したＣＰＵ３０１および通信部３０３によって実現することができる。算出部１３０２、補正部１３０３および判定部１３０４は、たとえば図３に示したＣＰＵ３０１によって実現することができる。また、判定部１３０４から出力された判定結果は、たとえば、通信部３０３や入出力インタフェース３０５によって外部へ出力される。
【０１１４】
（実施の形態２にかかる判定装置の判定動作）
図１４は、実施の形態２にかかる判定装置の判定動作の一例を示すフローチャートである。実施の形態２にかかる判定装置９１０は、たとえば以下の各ステップを実行する。まず、判定装置９１０は、すべての観測装置（観測装置９２１〜９２３）に基づく推定曲線を算出したか否かを判断する（ステップＳ１４０１）。いずれかの観測装置に基づく推定曲線を算出していない場合（ステップＳ１４０１：Ｎｏ）は、判定装置９１０は、空白領域情報を取得する（ステップＳ１４０２）。なお、空白領域情報の取得はステップＳ１４０１の前に行ってもよい。
【０１１５】
つぎに、判定装置９１０は、対象ノード９０１から、推定曲線を算出していない対象観測装置までの無線信号のホップ数を取得する（ステップＳ１４０３）。つぎに、判定装置９１０は、ステップＳ１４０３によって取得したホップ数に基づく、対象観測装置と対象ノード９０１との間の推定距離を算出する（ステップＳ１４０４）。
【０１１６】
つぎに、判定装置９１０は、対象観測装置を中心とし、ステップＳ１４０４によって算出した推定距離を半径とする円を、対象観測装置に基づく推定曲線として算出する（ステップＳ１４０５）。つぎに、判定装置９１０は、ステップＳ１４０２によって取得した空白領域情報に基づいて、対象観測装置と、ステップＳ１４０５によって算出した推定曲線と、の間に空白領域があるか否かを判断する（ステップＳ１４０６）。
【０１１７】
ステップＳ１４０６において、空白領域がない場合（ステップＳ１４０６：Ｎｏ）は、判定装置９１０は、ステップＳ１４０１へ戻る。空白領域がある場合（ステップＳ１４０６：Ｙｅｓ）は、判定装置９１０は、ステップＳ１４０２によって取得した空白領域情報に基づいて、ステップＳ１４０５によって算出した推定曲線を補正し（ステップＳ１４０７）、ステップＳ１４０１へ戻る。推定曲線の補正については後述する（たとえば図１５参照）。
【０１１８】
ステップＳ１４０１において、すべての観測装置に基づく推定曲線を算出した場合（ステップＳ１４０１：Ｙｅｓ）は、判定装置９１０は、算出した各推定曲線の交点を算出する（ステップＳ１４０８）。つぎに、判定装置９１０は、ステップＳ１４０８によって算出した交点の重心を算出することにより、対象ノードの位置を判定し（ステップＳ１４０９）、一連の動作を終了する。
【０１１９】
（実施の形態２にかかる判定装置の補正動作）
図１５は、実施の形態２にかかる判定装置の補正動作の一例を示すフローチャートである。判定装置９１０は、図１４に示したステップＳ１４０７における推定曲線の補正動作として、たとえば以下の各ステップを実行する。
【０１２０】
まず、判定装置９１０は、空白領域情報が示す空白領域の単位長さあたりの影響度を取得する（ステップＳ１５０１）。つぎに、判定装置９１０は、対象観測装置に基づく推定曲線上の各点を、後述のステップＳ１５０３によって処理したか否かを判断する（ステップＳ１５０２）。推定曲線上の各点を処理していない場合（ステップＳ１５０２：Ｎｏ）は、判定装置９１０は、推定曲線上の各点のうちの未処理の点を対象点とし、対象点と対象観測装置とを結ぶ直線を算出する（ステップＳ１５０３）。
【０１２１】
つぎに、判定装置９１０は、空白領域情報に基づいて、ステップＳ１５０３によって算出した直線に空白領域との重複部分があるか否かを判断する（ステップＳ１５０４）。重複部分がない場合（ステップＳ１５０４：Ｎｏ）は、判定装置９１０は、ステップＳ１５０２へ戻る。重複部分がある場合（ステップＳ１５０４：Ｙｅｓ）は、判定装置９１０は、ステップＳ１５０３によって算出した直線のうちの空白領域との重複部分の長さを算出する（ステップＳ１５０５）。
【０１２２】
つぎに、判定装置９１０は、ステップＳ１５０１によって取得した単位長さあたりの影響度に、ステップＳ１５０５によって算出した重複部分の長さを乗算する（ステップＳ１５０６）。つぎに、判定装置９１０は、対象観測装置に基づく推定曲線のうちの対象点を、ステップＳ１５０６による乗算結果の距離だけ対象観測装置の側へ移動させ（ステップＳ１５０７）、ステップＳ１５０２へ戻る。
【０１２３】
ステップＳ１５０２において、推定曲線上の各点を処理した場合（ステップＳ１５０２：Ｙｅｓ）は、判定装置９１０は、一連の補正動作を終了する。これにより、空白領域情報に基づいて推定曲線を補正することができる。
【０１２４】
このように、実施の形態２にかかる判定装置９１０は、対象ノード９０１から観測装置９２１〜９２３までのホップ数に基づくノード位置の推定曲線９３１〜９３３を、ノードが存在しない空白領域１０３の範囲に基づいて補正する。これにより、対象ノード９０１と観測装置９２１〜９２３の少なくともいずれかの間に空白領域１０３があっても対象ノード９０１の位置判定を精度よく行うことができる。
【０１２５】
また、実施の形態１，２を組み合わせることにより、空白領域１０３の判定と、空白領域１０３の判定結果およびホップ数に基づく対象ノード９０１の位置の判定と、を実行する判定装置を実現することができる。
【０１２６】
なお、上述した各実施の形態で説明した判定方法は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することにより実現することができる。このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。またこのプログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することが可能な伝送媒体であってもよい。
【０１２７】
また、上述した各実施の形態においては、２次元の位置座標によって位置の判定等を行う構成について説明したが、３次元の位置座標によって位置の判定等を行う構成としてもよい。たとえば、３次元の２つの位置座標（ｘ１，ｙ１，ｚ１），（ｘ２，ｙ２，ｚ２）を通る直線は、（ｘ−ｘ１）／（ｘ２−ｘ１）＝（ｙ−ｙ１）／（ｙ２−ｙ１）＝（ｚ−ｚ１）／（ｚ２−ｚ１）によって算出することができる。
【０１２８】
また、３次元の３つ以上の位置座標（ｘ１，ｙ１，ｚ１），（ｘ２，ｙ２，ｚ２），…，（ｘｍ，ｙｍ，ｚｍ）の重心は、（（ｘ１＋ｘ２＋…＋ｘｍ）／ｍ，（ｙ１＋ｙ２＋…＋ｙｍ）／ｍ，（ｚ１＋ｚ２＋…＋ｚｍ）／ｍ）によって算出することができる。
【０１２９】
３次元の２つの位置座標（ｘ１，ｙ１，ｚ１），（ｘ２，ｙ２，ｚ２）の間の距離は、√（（ｘ２−ｘ１）2＋（ｙ２−ｙ１）2＋（ｚ２−ｚ１）2）によって算出することができる。
【０１３０】
また、３次元の位置座標（ｘ１，ｙ１，ｚ１）を中心とし、ｒを半径とする球は、（ｘ−ｘ１）2＋（ｙ−ｙ１）2＋（ｚ−ｚ１）2＝ｒ2によって算出することができる。
【０１３１】
また、３次元の位置座標（ｘ０，ｙ０，ｚ０）を中心とし、ｒを半径とする球面上の点（ｘ１，ｙ１，ｚ１）は、（ｘ１−ｘ０）2＋（ｙ１−ｙ０）2＋（ｚ１−ｚ０）2＝ｒ2によって算出することができる。球面上の点（ｘ１，ｙ１，ｚ１）と球の中心（ｘ０，ｙ０，ｚ０）とを通る直線は（ｘ−ｘ１）／（ｘ０−ｘ１）＝（ｙ−ｙ１）／（ｙ０−ｙ１）＝（ｚ−ｚ１）／（ｚ０−ｚ１）によって算出することができる。
【０１３２】
また、３次元の位置座標（ｘ１，ｙ１，ｚ１）を所定距離だけ移動させた点は、（ｘ−ｘ１）／（ｘ０−ｘ１）＝（ｙ−ｙ１）／（ｙ０−ｙ１）＝（ｚ−ｚ１）／（ｚ０−ｚ１）かつ（ｘ１−ｘ）2＋（ｙ１−ｙ）2＋（ｚ１−ｚ）2＝（所定距離）2となる点（ｘ，ｙ，ｚ）を演算することによって算出することができる。
【０１３３】
また、所定領域１０１におけるノード間の距離は、所定領域１０１におけるノード群１０２の密度［個／体積］に基づいて算出することができる。たとえば、所定領域１０１におけるノード間の距離は、所定領域１０１におけるノード群１０２の密度をρとすると、１／ρ1/3によって算出することができる。
【０１３４】
上述した実施の形態１，２に関し、さらに以下の付記を開示する。
【０１３５】
（付記１）複数の無線通信装置が散在する所定領域の周囲に設けられた複数の観測装置の間の距離を示す距離情報を取得し、
前記複数の無線通信装置間におけるマルチホップ通信により前記複数の観測装置の間で無線信号を送受信させ、
前記複数の観測装置の間でマルチホップ通信された無線信号のホップ数に基づき前記複数の観測装置の間の推定距離を算出し、
取得した前記距離情報が示す距離と、算出した前記推定距離と、の比較結果に基づいて、前記所定領域のうちの前記無線通信装置が存在しない空白領域の判定を行う、
ことを特徴とする判定方法。
【０１３６】
（付記２）前記複数の観測装置は、前記所定領域を囲む４つ以上の観測装置であり、
前記観測装置の各組について前記距離情報を取得し、
前記観測装置の各組について前記推定距離を算出し、
前記観測装置の各組のうちの前記距離情報が示す距離と前記推定距離との差が所定値以上となる組を抽出し、抽出結果に基づいて前記空白領域の位置を判定する、
ことを特徴とする付記１に記載の判定方法。
【０１３７】
（付記３）前記差が前記所定値以上となる組を複数抽出した場合に、抽出した複数の組のそれぞれについて観測装置間を結ぶ直線を算出し、算出した各直線の交点に基づいて前記空白領域の位置を判定することを特徴とする付記２に記載の判定方法。
【０１３８】
（付記４）前記差が前記所定値以上となる組を３つ以上抽出した場合に、前記各直線の各交点を算出し、算出した各交点の重心と、前記各交点と、に基づいて前記空白領域の範囲を判定することを特徴とする付記３に記載の判定方法。
【０１３９】
（付記５）前記重心を中心とし前記各交点を含む円に囲まれる範囲が前記空白領域であると判定することを特徴とする付記４に記載の判定方法。
【０１４０】
（付記６）前記重心と前記各交点との間の各距離の最大値を算出し、前記重心を中心とし、算出した最大値を半径とする円に囲まれる範囲が前記空白領域であると判定することを特徴とする付記５に記載の判定方法。
【０１４１】
（付記７）前記所定領域における前記複数の無線通信装置の密度から算出される前記複数の無線通信装置間の距離と、前記ホップ数と、に基づいて前記推定距離を算出することを特徴とする付記１〜６のいずれか一つに記載の判定方法。
【０１４２】
（付記８）前記無線通信装置間の距離と、前記ホップ数と、前記複数の無線通信装置が送信する無線信号の到達距離に応じた係数と、の乗算に基づいて前記推定距離を算出することを特徴とする付記７に記載の判定方法。
【０１４３】
（付記９）前記複数の観測装置は、前記複数の無線通信装置と同じ送信パワーで前記無線信号を送信することを特徴とする付記１〜８のいずれか一つに記載の判定方法。
【０１４４】
（付記１０）前記複数の観測装置のそれぞれは、送信元が同一の前記無線信号を前記複数の無線通信装置の複数経路から受信した場合に、受信した各無線信号の各ホップ数のうちの最小のホップ数を取得し、
前記複数の観測装置によって取得されたホップ数に基づき前記推定距離を算出することを特徴とする付記１〜９のいずれか一つに記載の判定方法。
【０１４５】
（付記１１）コンピュータに、
複数の無線通信装置が散在する所定領域の周囲に設けられた複数の観測装置の間の距離を示す距離情報を取得し、
前記複数の無線通信装置間におけるマルチホップ通信により前記複数の観測装置の間で無線信号を送受信させ、
前記複数の観測装置の間でマルチホップ通信された無線信号のホップ数に基づき前記複数の観測装置の間の推定距離を算出し、
取得した前記距離情報が示す距離と、算出した前記推定距離と、の比較結果に基づいて、前記所定領域のうちの前記無線通信装置が存在しない空白領域の判定を行う、
処理を実行させることを特徴とする判定プログラム。
【０１４６】
（付記１２）複数の無線通信装置が散在する所定領域の周囲に設けられた複数の観測装置から受信した情報を記憶する記憶装置と、
前記記憶装置に記憶した情報を処理する処理装置と、
を有し、
前記処理装置は、
前記複数の観測装置の間の距離を示す距離情報を取得し、
前記複数の無線通信装置間におけるマルチホップ通信により前記複数の観測装置の間で無線信号を送受信させ、
前記複数の観測装置の間でマルチホップ通信された無線信号のホップ数に基づき前記複数の観測装置の間の推定距離を算出し、
取得した前記距離情報が示す距離と、算出した前記推定距離と、の比較結果に基づいて、前記所定領域のうちの前記無線通信装置が存在しない空白領域の判定を行う、
ことを特徴とする判定装置。
【０１４７】
（付記１３）複数の無線通信装置が散在する所定領域の周囲に設けられた複数の観測装置と、
前記複数の観測装置から受信した情報を記憶する記憶装置と、前記記憶装置に記憶した情報を処理する処理装置と、を有する判定装置と、
を含み、
前記処理装置は、
前記複数の観測装置の間の距離を示す距離情報を取得し、
前記複数の無線通信装置間におけるマルチホップ通信により前記複数の観測装置の間で無線信号を送受信させ、
前記複数の観測装置の間でマルチホップ通信された無線信号のホップ数に基づき前記複数の観測装置の間の推定距離を算出し、
取得した前記距離情報が示す距離と、算出した前記推定距離と、の比較結果に基づいて、前記所定領域のうちの前記無線通信装置が存在しない空白領域の判定を行う、
ことを特徴とする判定システム。
【０１４８】
（付記１４）複数の無線通信装置が散在する所定領域の周囲に設けられた第１の複数の観測装置の間の距離を示す距離情報を取得し、
前記複数の無線通信装置間におけるマルチホップ通信により前記第１の複数の観測装置の間で無線信号を送受信させ、
前記第１の複数の観測装置の間でマルチホップ通信された無線信号のホップ数に基づき前記第１の複数の観測装置の間の推定距離を算出し、
取得した前記距離情報が示す距離と、算出した前記推定距離と、の比較結果に基づいて、前記所定領域のうちの前記無線通信装置が存在しない空白領域の判定を行い、
前記所定領域の周囲に設けられた第２の複数の観測装置のそれぞれについて、前記複数の無線通信装置に含まれる対象無線通信装置から送信された無線信号が、前記複数の無線通信装置間におけるマルチホップ通信により前記観測装置に受信されるまでのホップ数を示すホップ数情報を取得し、
前記第２の複数の観測装置のそれぞれについて、取得した前記ホップ数情報が示すホップ数に基づき前記観測装置と前記対象無線通信装置との間の推定距離から、前記対象無線通信装置の位置の候補を示す推定線を算出し、
前記第２の複数の観測装置のそれぞれについて、前記空白領域の判定結果に基づいて、算出した前記推定線を補正し、
補正した前記推定線の交点に基づいて前記対象無線通信装置の位置を判定する、
ことを特徴とする判定方法。
【符号の説明】
【０１４９】
１００，９００  判定システム
１０１  所定領域
１０２  ノード群
１０３  空白領域
１１０，９１０  判定装置
１２１〜１２８，９２１〜９２３  観測装置
２１１〜２１３，１０１０，１１１２  直線
２２１〜２２３，１０２１，１０２２，１１２１，１１２２  交点
２３０  重心
３００  情報処理装置
３０１  ＣＰＵ
３０２  メモリ
３０３  通信部
３０４，４０７  アンテナ
３０５  入出力インタフェース
３１０，４１０  バス
４００  無線通信装置
４０１  ハーベスタ
４０２  バッテリ
４０３  パワー制御部
４０４  センサ
４０５  ＭＣＵ
４０６  無線通信部
５０１，１３０１  取得部
５０２  制御部
５０３，１３０２  算出部
５０４，１３０４  判定部
８０１  部分領域
８０２  距離
８１１〜８１６  ノード
９０１  対象ノード
９３１，９３２，９３２ａ，９３３，１１１０，１１１０ａ  推定曲線
１３０３  補正部
【国際調査報告】
2014030232.tif 000018
2014030232.tif 000019
2014030232.tif 000020
2014030232.tif 000021