(57)【要約】【課題】  金属物の多い環境でも、無線移動ノードの位置推定できる位置推定システムを提供する。【解決手段】  本発明の位置推定システムは、無線移動ノードと、複数の無線固定ノードと、管理サーバとを有する。各無線固定ノードは、自己からの無線信号が到達する範囲が一定になるように、自己からの無線信号の電波出力強度を間欠的に調整する。無線移動ノードは、最近の所定期間内で無線信号を受信した、全ての送信元の無線固定ノードの識別情報を含む組情報を管理サーバに送信する。管理サーバは、複数の無線固定ノードの組み合わせ毎に、その組み合わせのときに無線移動ノードが位置すると推定できる位置ゾーンとを対応付けた情報を予め記憶しており、無線移動ノードから組情報が与えられたときに、この組情報をキーとして探索を行い、無線移動ノードが位置する位置ゾーンを推定する。【選択図】      図１
2011185646.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置推定対象の無線移動ノードと、位置基準を与える複数の無線固定ノードと、上記無線移動ノードの位置を推定する管理サーバとを有する位置推定システムにおいて、
上記各無線固定ノードは、自己からの無線信号が到達する範囲が一定になるように、自己からの無線信号の電波出力強度を間欠的に調整する電波出力強度調整手段を備え、
上記無線移動ノードは、最近の所定期間内で無線信号を受信した、全ての送信元の無線固定ノードの識別情報を含む組情報を、上記管理サーバに送信する組情報送信手段を備え、
上記管理サーバは、
複数の上記無線固定ノードの組み合わせ毎に、その組み合わせのときに上記無線移動ノードが位置すると推定できる位置ゾーンとを対応付けた情報を記憶している組情報／位置ゾーン記憶手段と、
上記無線移動ノードから上記組情報が与えられたときに、この組情報をキーとして、上記組情報／位置ゾーン記憶手段を探索して、上記無線移動ノードが位置する位置ゾーンを推定する位置推定手段とを備えた
ことを特徴とする位置推定システム。
【請求項２】
位置基準を与える複数の無線固定ノードと、無線移動ノードの位置を推定する管理サーバとを有する位置推定用設備システムにおいて、
上記各無線固定ノードは、自己からの無線信号が到達する範囲が一定になるように、自己からの無線信号の電波出力強度を間欠的に調整する電波出力強度調整手段を備え、
上記管理サーバは、
複数の上記無線固定ノードの組み合わせ毎に、その組み合わせのときに上記無線移動ノードが位置すると推定できる位置ゾーンとを対応付けた情報を記憶している組情報／位置ゾーン記憶手段と、
上記無線移動ノードが送信した組情報であって、上記無線移動ノードが最近の所定期間内で無線信号を受信した、全ての送信元の無線固定ノードの識別情報を含めた組情報が、上記無線移動ノードから与えられたときに、この組情報をキーとして、上記組情報／位置ゾーン記憶手段を探索して、上記無線移動ノードが位置する位置ゾーンを推定する位置推定手段とを備えた
ことを特徴とする位置推定用設備システム。
【請求項３】
位置推定対象の無線移動ノードと、位置基準を与える複数の無線固定ノードと、上記無線移動ノードの位置を推定する管理サーバとを有する位置推定システムにおける上記管理サーバにおいて、
複数の上記無線固定ノードの組み合わせ毎に、その組み合わせのときに上記無線移動ノードが位置すると推定できる位置ゾーンとを対応付けた情報を記憶している組情報／位置ゾーン記憶手段と、
自己からの無線信号が到達する範囲が一定になるように調整した電波出力強度で上記各無線固定ノードが放出した無線信号を、上記無線移動ノードが最近の所定期間内で受信できた、全ての送信元の無線固定ノードの識別情報を含めた組情報が、上記無線移動ノードから与えられたときに、この組情報をキーとして、上記組情報／位置ゾーン記憶手段を探索して、上記無線移動ノードが位置する位置ゾーンを推定する位置推定手段と
を備えたことを特徴とする管理サーバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は管理サーバ、位置推定用設備システム及び位置推定システムに関し、例えば、電波伝搬状況に影響を与える金属物が多い環境下での位置推定に適用し得るものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、鉄工所や各種製造工場では、安全管理のため作業者の現在の作業場所（現在位置）を集中管理することが求められている。
【０００３】
そこで、作業者に無線タグを持たせ、受信電波強度（ＲＳＳＩ）を利用して、基準となる固定無線ノードから無線タグまでの距離を算出して、位置を特定するシステムが多く開発・研究されている。既存の受信電波強度を用いた位置検出方式（ＲＳＳＩ方式）の多くは、受信電波強度が距離に反比例して減衰する性質（距離減衰）を利用して無線タグと無線ノードの距離を推定し、複数の無線ノードからの推定距離（３点測量の原理）により無線タグの位置を検出している（特許文献１、特許文献２、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２５０７６８
【特許文献２】特開２００６−２５８４６８
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】小野昌之他、「無線を使った位置検出」、沖テクニカルレビュー  Ｖｏｌ．７２  ＮＯ．４  ｐｐ．２４〜２７  ２００５年１０月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電波の距離減衰を利用した従来の位置推定の方式では、鉄工所や工場等の金属物の多い環境では、マルチパス等により距離減衰が異常に大きくなり、無線ノード及び無線タグ間の距離が推定できず、位置推定が不可能になってしまうことが大半である。
【０００７】
さらに、鉄工所や各種製造工場では、金属物の位置が作業の進行によって種々変化したり、当日の作業予定に応じてレイアウト変更がなされたりするため、電波伝搬具合（電波飛散距離や距離減衰）も刻々と変化する。
【０００８】
例えば、図９に示すように、金属物がないような環境で（金属物を除去したと仮定した場合）、固定無線ノードからの距離と受信電波強度との関係曲線がＣ１であるような場合において、その空間内に、金属物があり、金属物のレイアウトが変更されたときには、固定無線ノードからの距離と受信電波強度との関係曲線は、Ｃ２〜Ｃ４のようになる。関係曲線Ｃ２〜Ｃ４からは、減衰がさほどでないため受信電波強度から距離を特定できるのは数ｍ程度であり、しかも、その数ｍも、金属物のレイアウト変更のために、時間帯毎に、受信電波強度と距離との関係が変化しているため、距離を特定できないことが分かる。
【０００９】
図１０は減衰計測グラフであって、受信電波強度に係る縦軸も、距離に係る横軸も、指数表記のものである。図１０における回帰線ｙは、図９におけるような複数の関係曲線（Ｃ２〜Ｃ４）から得られたものであり、各距離における複数のプロットは、その距離で受信電波強度がばらついていることを表している（図１０におけるＲ２はバラツキを表す指標である）。回帰線ｙの傾斜は減衰率に応じているが、回帰線ｙの傾斜が大きいほど、受信電波強度から距離を特定し易いことを表している。図１０に示すように、傾斜が小さいと、受信電波強度から距離を特定し難く、しかも、プロットが多いことで、同一の距離でも多くの受信電波強度の値を取っていることが分かる。
【００１０】
以上のように、鉄工所や工場等の金属物の多い環境では、小さな距離で電波強度の減衰が大きく、しかも、その減衰量のバラツキが大きく、距離の推定精度が悪いものとなる。その結果、推定された距離から求められる無線タグの位置の推定値も精度が低いものとなる。
【００１１】
鉄工所や各種製造工場での作業者管理では、図１１に示すように、工場建屋の柱単位のゾーン（どの柱の間に作業者がいるのか）ＺＮ１〜ＺＮ６などのレベルでの管理を実現したいと考えられている。しかしながら、上述したような電波伝搬に影響を与える金属物が多く、その配置も時々刻々と変更されるような環境では、距離の推定精度の悪さは、ゾーンレベルでの位置推定をも不正確にする恐れがあった。
【００１２】
そのため、金属物の多い環境でも、無線移動ノードが位置するゾーンを推定することができる管理サーバ、位置推定用設備システム及び位置推定システムが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
第１の本発明は、位置推定対象の無線移動ノードと、位置基準を与える複数の無線固定ノードと、上記無線移動ノードの位置を推定する管理サーバとを有する位置推定システムにおいて、（１）上記各無線固定ノードは、自己からの無線信号が到達する範囲が一定になるように、自己からの無線信号の電波出力強度を間欠的に調整する電波出力強度調整手段を備え、（２）上記無線移動ノードは、最近の所定期間内で無線信号を受信した、全ての送信元の無線固定ノードの識別情報を含む組情報を、上記管理サーバに送信する組情報送信手段を備え、（３）上記管理サーバは、（３−１）複数の上記無線固定ノードの組み合わせ毎に、その組み合わせのときに上記無線移動ノードが位置すると推定できる位置ゾーンとを対応付けた情報を記憶している組情報／位置ゾーン記憶手段と、（３−２）上記無線移動ノードから上記組情報が与えられたときに、この組情報をキーとして、上記組情報／位置ゾーン記憶手段を探索して、上記無線移動ノードが位置する位置ゾーンを推定する位置推定手段とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
第２の本発明は、位置基準を与える複数の無線固定ノードと、無線移動ノードの位置を推定する管理サーバとを有する位置推定用設備システムにおいて、（１）上記各無線固定ノードは、自己からの無線信号が到達する範囲が一定になるように、自己からの無線信号の電波出力強度を間欠的に調整する電波出力強度調整手段を備え、（２）上記管理サーバは、（２−１）複数の上記無線固定ノードの組み合わせ毎に、その組み合わせのときに上記無線移動ノードが位置すると推定できる位置ゾーンとを対応付けた情報を記憶している組情報／位置ゾーン記憶手段と、（２−２）上記無線移動ノードが送信した組情報であって、上記無線移動ノードが最近の所定期間内で無線信号を受信した、全ての送信元の無線固定ノードの識別情報を含めた組情報が、上記無線移動ノードから与えられたときに、この組情報をキーとして、上記組情報／位置ゾーン記憶手段を探索して、上記無線移動ノードが位置する位置ゾーンを推定する位置推定手段とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
第３の本発明は、位置推定対象の無線移動ノードと、位置基準を与える複数の無線固定ノードと、上記無線移動ノードの位置を推定する管理サーバとを有する位置推定システムにおける上記管理サーバにおいて、（１）複数の上記無線固定ノードの組み合わせ毎に、その組み合わせのときに上記無線移動ノードが位置すると推定できる位置ゾーンとを対応付けた情報を記憶している組情報／位置ゾーン記憶手段と、（２）自己からの無線信号が到達する範囲が一定になるように調整した電波出力強度で上記各無線固定ノードが放出した無線信号を、上記無線移動ノードが最近の所定期間内で受信できた、全ての送信元の無線固定ノードの識別情報を含めた組情報が、上記無線移動ノードから与えられたときに、この組情報をキーとして、上記組情報／位置ゾーン記憶手段を探索して、上記無線移動ノードが位置する位置ゾーンを推定する位置推定手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、金属物の多い環境でも、無線移動ノードが位置するゾーンを推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態に係る位置推定システムの構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態の無線固定ノードの配置及び詳細構成の説明図である。
【図３】実施形態の無線固定ノードを構成する複数の通信端末の電波出力強度と、その電波を受信可能な距離との関係を示す説明図である。
【図４】実施形態の位置状態管理サーバの位置／状態管理機能面から見た機能的構成を示すブロック図である。
【図５】実施形態の各無線固定ノードからの到達距離と位置ゾーンとの関係を示す説明図である。
【図６】実施形態の無線固定ノードにおける電波出力強度の自動調整モードの動作を示すフローチャートである。
【図７】実施形態の位置状態管理サーバにおける組情報対応位置ゾーン情報の生成動作を示すフローチャートである。
【図８】実施形態の位置状態管理サーバにおける無線移動ノードの位置推定動作を示すフローチャートである。
【図９】従来の課題の説明図（１）である。
【図１０】従来の課題の説明図（２）である。
【図１１】従来の課題の説明図（３）である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（Ａ）主たる実施形態
以下、本発明による管理サーバ、位置推定用設備システム及び位置推定システムの一実施形態を、図面を参照しながら説明する。この実施形態の位置推定システムは、電波伝搬状況に影響を与える金属物が多い環境下で使用されるシステムを意図している。
【００１９】
（Ａ−１）実施形態の構成
図１は、実施形態に係る位置推定システムの構成を示すブロック図である。実施形態に係る位置推定システムが適用している無線での通信プロトコルがＺｉｇＢｅｅであるとして、以下、説明する。
【００２０】
図１において、位置推定システム１は、位置状態管理サーバ２、表示端末３、中央警告灯４、コーディネータ５、複数の無線固定ノード６（６−ａ〜６−ｄ、６−１〜６−１０）及び無線移動ノード７を有する。ここで、位置状態管理サーバ２、表示端末３、中央警告灯４及びコーディネータ５は有線ネットワーク（内部ＬＡＮ）８を介して接続されている。また、コーディネータ５、無線固定ノード６及び無線移動ノード７は、作業者状態管理エリアＡＲ内に配置され、ＺｉｇＢｅｅに従って無線通信を実行する。また、位置状態管理サーバ２、コーディネータ５及び複数の無線固定ノード６（６−ａ〜６−ｄ、６−１〜６−１０）が、位置推定用設備システムを構成している。
【００２１】
コーディネータ５は、ＺｉｇＢｅｅ無線ネットワーク（ＰＡＮ）全体を管理する機能を持ち、ＰＡＮに一つ存在するノードである。なお、作業者状態管理エリアＡＲを一部重複するように複数のエリアに分割し、各分割エリア毎にＰＡＮを構成させた場合には、複数のコーディネータ５が設けられることになる。
【００２２】
各無線固定ノード６は、無線移動ノード７の位置推定の基準となるものである。位置状態管理サーバ２は、後述するように、各無線固定ノード６の位置情報を有し、各無線固定ノード６と無線移動ノード７の距離の範囲から無線移動ノード７の位置（位置が属するゾーン）を推定する。各無線固定ノード６は、監視エリアＡＲ内の位置に固定的に取り付けられている。各無線固定ノード６は、例えば、図２に示すように、直交座標系（ｘｙ座標系）のｘ方向及びｙ方向に沿って等間隔に配置される（例えば、等間隔の柱に取り付けられる）。なお、図１では無線固定ノード６を４個（６−ａ〜６−ｄ）示し、図２では無線固定ノード６を１０個（６−１〜６−１０）示しているが、これは描画の都合上であり、個数が変化することはない。
【００２３】
各無線固定ノード６はそれぞれ、通信端末（ＺｉｇＢｅｅ端末）を備える。以下、通信端末も無線固定ノードと呼ぶこととする。無線固定ノード６は、位置状態管理サーバ２及びコーディネータ５の制御下で、無線移動ノード７に向けたビーコン（以下、第１のビーコンと呼ぶ）を定期的に送信したり、他の無線固定ノード６に向けた受信応答要求のビーコン（以下、第２のビーコンと呼ぶ）を送信したり、第２のビーコンの受信時にその送信元の無線固定ノードに受信応答を返信するためのビーコン（以下、第３のビーコンと呼ぶ）を送信したりするものである。
【００２４】
各無線固定ノード６は、電波出力強度を可変できるものであり、定期的に、自己からの電波出力強度の見直しを実行するものである。
【００２５】
図３は、無線固定ノード６からのビーコンの送信電力（電波出力強度）と、ビーコンの伝搬可能な距離との関係の説明図である。図３（Ｂ）の縦軸は、電波出力強度だけでなく、受信電波強度（後述するＲＳＳＩ値）も表している。
【００２６】
電波伝搬に影響を与える金属物が多く、その配置も時々刻々と変更されるような環境でも、無線固定ノード６が、強い電波出力強度でビーコンを送信した場合の方が、弱い電波出力強度でビーコンを送信した場合より、そのビーコンが到達する距離は長くなる。図３（Ａ）の無線固定ノード６−１からのビーコンが最も近距離の無線固定ノード６−２及び６−５に到達し得ない電波出力強度Ｐ１もあれば、無線固定ノード６−１からのビーコンが、無線固定ノード６−２及び６−５に到達するが、それより遠い無線固定ノードに到達し得ない電波出力強度Ｐ２もあれば、無線固定ノード６−１からのビーコンが、無線固定ノード６−２、６−３、６−５及び６−７に到達するが、それより遠い無線固定ノードに到達し得ない電波出力強度Ｐ３もある。
【００２７】
環境変化があっても、ある無線固定ノードから、所定（近い方）の他の無線固定ノードにはビーコンは到達するが、それより遠い他の無線固定ノードにビーコンが到達しないように、電波出力強度を選定する（見直す）ことができる。この実施形態では、後述のように、無線固定ノードからの電波出力強度を定期的に見直し、各無線固定ノードからのビーコンが届く他の無線固定ノードの範囲（従って距離範囲）を一定とするようにしている。各無線固定ノード６はそれぞれ、自己からの第２のビーコンを到達させるべき、他の無線固定ノードの情報（到達範囲固定ノード情報）を保持している。到達範囲固定ノード情報は、例えば、オペレータが無線固定ノード６に対して直接設定するものであるが、オペレータが位置状態管理サーバ２に入力し、位置状態管理サーバ２がそれを各無線固定ノード６に転送するものであっても良い。
【００２８】
また、各無線固定ノード６は、無線移動ノード７からの情報や、他の無線固定ノード６からの情報を、コーディネータ５（位置状態管理サーバ２）へ到達させるためのルーティングを行うと共に、コーディネータ５から無線移動ノード７への情報のルーティングを行うものである。
【００２９】
無線移動ノード７は位置推定対象であり、状態が監視される作業者が携帯し、若しくは、作業者に装着されているものである。無線移動ノード７は、例えば、１つの通信端末（ＺｉｇＢｅｅ端末）からなっており、タグ状（無線タグ）に構成されている。無線移動ノード７は、所定時間毎に、直前の所定時間内に第１のビーコンを受信した、全ての送信元の無線固定ノード６の識別情報の組情報を送信するものである。ここで、受信した第１のビーコンの強度（以下、適宜、ＲＳＳＩ値と称する）が所定閾値以上であると、「受け取れた」と判断するものとする。上述した組情報は、任意の無線固定ノード６を介して位置状態管理サーバ２に送信されるものであっても良く、また、コーディネータ５を介して位置状態管理サーバ２に送信されるものであっても良い。
【００３０】
位置状態管理サーバ２は、ハードェア的には一般的なサーバと同様な構成を有し、サーバにインストールされたソフトウェアによって、大きく見て、ＺｉｇＢｅｅゲートウェイ（ＺＧＷ）としての機能と、位置／状態管理機能（位置検出サーバ機能を含む）とを実行するものである。
【００３１】
ＺｉｇＢｅｅゲートウェイ機能面から言えば、位置状態管理サーバ２は、監視エリアＡＲ内に設置されたコーディネータ５と接続し、監視エリアＡＲの設備としての無線ネットワークと内部ＬＡＮ８とのゲートウェイとして相互通信を行うものである。
【００３２】
また、無線ネットワークより送信される作業者の無線移動ノード７からの組情報により、無線移動ノード７の位置（位置ゾーン）を推定する位置検出サーバ機能を実装する。
【００３３】
図４は、位置状態管理サーバ２の位置／状態管理機能面から見た機能的構成を示すブロック図である。
【００３４】
位置状態管理サーバ２は、位置／状態管理機能に関し、ゾーン情報設定部２０、移動ノード位置推定部２１、移動ノード位置表示部２２、警告部２３及びデータベース２４を有する。
【００３５】
ゾーン情報設定部２０は、各無線固定ノード６から与えられた到達範囲固定ノードの情報から、無線移動ノード７が位置するゾーンを推定させるためのゾーン情報を生成してデータベース２４に格納（設定）させるものである。ゾーン情報は、大きくは、各無線固定ノード６からの第２のビーコンが到達することを要する到達範囲固定ノード情報そのものと、無線移動ノード７が送信した組情報に対応する位置ゾーンである。前者の到達範囲固定ノード情報は到達範囲固定ノード情報データベース部２４Ａに格納され、後者の組情報対応位置ゾーンは位置ゾーンデータベース部２４Ｂに格納される。なお、到達範囲固定ノード情報を、オペレータが位置状態管理サーバ２に入力するものであっても良い。
【００３６】
図５は、各無線固定ノードからの到達距離と位置ゾーンとの関係を示す説明図、言い換えると、ゾーン情報の意義の説明図である。
【００３７】
図５において、無線固定ノード６−１の担当エリア（到達範囲）は、無線固定ノード６−２及び６−５を含み、これらより遠い無線固定ノードを含まないエリアであり、これにより、無線固定ノード６−１は、自己からの第２のビーコンが、無線固定ノード６−２及び６−５には到達し、これらより遠い無線固定ノードに到達しないように、電波出力強度の見直しを定期的に行う。また、無線固定ノード６−５の担当エリアは、無線固定ノード６−１及び６−７を含み、これらより遠い無線固定ノードを含まないエリアであり、これにより、無線固定ノード６−５は、自己からの第２のビーコンが、無線固定ノード６−１及び６−７には到達し、これらより遠い無線固定ノードに到達しないように、電波出力強度の見直しを定期的に行う。さらに、無線固定ノード６−２の担当エリアは、無線固定ノード６−１及び６−３を含み、それより遠い無線固定ノードを含まないエリアであり、これにより、無線固定ノード６−２は、自己からの第２のビーコンが、無線固定ノード６−１及び６−３には到達し、これらより遠い無線固定ノードに到達しないように、電波出力強度の見直しを定期的に行う。さらにまた、無線固定ノード６−４の担当エリアは、無線固定ノード６−３及び６−６を含み、それより遠い無線固定ノードを含まないエリアであり、これにより、無線固定ノード６−４は、自己からの第２のビーコンが、無線固定ノード６−３及び６−６には到達し、これらより遠い無線固定ノードに到達しないように、電波出力強度の見直しを定期的に行う。
【００３８】
このような状況において、無線移動ノード７からの組情報に、無線固定ノード６−１、６−２及び６−５の識別情報が含まれていれば、図５の第１のゾーンＡＲ１内に無線移動ノード７が位置していると推定でき、無線移動ノード７からの組情報に、無線固定ノード６−２及び６−６の識別情報が含まれていれば、図５の第２のゾーンＡＲ２内に無線移動ノード７が位置していると推定できる。後者の場合、無線移動ノード７は、無線固定ノード６−３からの第１のビーコンが到達し得る位置に位置していると思われるが、何らかの原因で、無線固定ノード６−３からの第１のビーコンが到達しなかったとしても、無線固定ノード６−２及び６−６の識別情報が含まれている組情報により、第２のゾーンＡＲ２内に無線移動ノード７が位置していると推定することができる。
【００３９】
上述した組情報対応位置ゾーンは、与えられた組情報に応じて定まる位置ゾーンの情報である。ゾーン情報設定部２０は、各無線固定ノード６から与えられた到達範囲固定ノード情報と、監視対象エリアにおける各無線固定ノード６の位置とに基づいて、組情報対応位置ゾーンの情報を生成する。なお、組情報対応位置ゾーンの情報を、オペレータが入力し、それを格納するようにしても良い。
【００４０】
位置状態管理サーバ２の移動ノード位置推定部２１は、無線移動ノード７から定期的に与えられた組情報をキーとして、データベース２４の組情報対応位置ゾーンデータベース部２４Ｂをアクセスし、無線移動ノード７の位置（位置ゾーン）を推定するものである。なお、移動ノード位置推定部２１は、推定した位置をデータベース２４に追加格納させる。
【００４１】
移動ノード位置表示部２２は、データベース２４から監視エリアレイアウトデータ２４Ｃを取り出し、また、推定された移動ノード位置ゾーンを取り出し、それらから、移動ノード位置を含めた監視エリアの表示用レイアウトデータを形成して、表示端末３に与えて表示させるものである。
【００４２】
警告部２３は、データベース２４から警告エリアデータ２４Ｄを取り出し、また、推定された移動ノードの位置ゾーンを取り出し、移動ノードの位置ゾーンが警告エリア内に位置しているときに、中央警告灯４による報知動作を起動するものである。
【００４３】
データベース２４は、上述したような各種データを格納しているものである。
【００４４】
表示端末３は、位置状態管理サーバ２の制御下で、監視エリアＡＲのレイアウト上の推定された位置ゾーンに無線移動ノード７を表示するものである。表示端末３は、位置状態管理サーバ２と一体的に構成されているものであっても良い。なお、オペレータの操作に応じ、無線ネットワークのトポロジー表示（ＰＡＮ構成されているＺｉｇＢｅｅ端末のネットワーク構成表示）をできるように、位置状態管理サーバ２及び表示端末３を構成するようにしても良い。
【００４５】
中央警告灯４は、位置状態管理サーバ２の制御下で、無線移動ノード７（を携帯する作業者）が警告エリア内に位置していることの警告報知動作を行うものである。
【００４６】
（Ａ−２）実施形態の動作
次に、実施形態に係る位置推定システムの動作を、無線固定ノードにおける電波出力強度の自動調整動作、組情報対応位置ゾーン情報の生成動作、無線移動ノードの位置推定動作の順に説明する。
【００４７】
図６は、無線固定ノード６における電波出力強度の自動調整モードの動作を示すフローチャートである。この動作は、全ての無線固定ノードが定期的に実行するものであるが、以下では、無線固定ノード６−１が実行しているとして動作を説明する。また、無線固定ノード６−１の到達範囲固定ノードが無線固定ノード６−２及び６−５であるとして動作を説明する。
【００４８】
無線固定ノード６−１は、定期的に、図６に示す処理を開始し、まず、電波出力強度の設定値を初期値に設定し（ステップ１００）、第２のビーコンを放出（ブロードキャスト）する（ステップ１０１）。電波出力強度の初期値は、予め定められている固定値（例えば、調整可能範囲の最小値又は最大値）であっても良く、また、直前の電波出力強度の設定値を初期値に用いるようにしても良い。また、第２のビーコンを受信した他の無線固定ノードは、上述したように、第３のビーコンを返信することとなっている。
【００４９】
無線固定ノード６−１は、第２のビーコンの放出後、返信された第３のビーコンが到達することを確認できる十分な時間の経過後に、どの他の無線固定ノードから第３のビーコンが返信されたかを判別する（ステップ１０２）。
【００５０】
到達範囲固定ノードである無線固定ノード６−２及び６−５の少なくとも一方から、第３のビーコンが返信されていない場合には、無線固定ノード６−１は、前回の電波出力強度は不足しているとして１単位分だけ電波出力強度の設定値を大きくし（ステップ１０３）、上述したステップ１０１の第２のビーコン放出処理に戻る。
【００５１】
また、到達範囲固定ノードである無線固定ノード６−２及び６−５だけでなく、それ以外の他の無線固定ノードからも第３のビーコンが返信されてきた場合には、無線固定ノード６−１は、前回の電波出力強度は過度であるとして１単位分だけ電波出力強度の設定値を小さくし（ステップ１０４）、上述したステップ１０１の第２のビーコン放出処理に戻る。
【００５２】
これに対して、到達範囲固定ノードである無線固定ノード６−２及び６−５だけから第３のビーコンが返信されてきた場合には、無線固定ノード６−１は、前回の電波出力強度は適切であるとして、図６に示す一連の処理を終了する。
【００５３】
無線固定ノード６−１以外の無線固定ノードも、図６に示すような自動調整モードの動作を定期的に実行する。
【００５４】
自動調整モードの動作により、どの無線固定ノードについても、その無線固定ノードに割り当てられている電波到達距離を常に達成できるようになっている。すなわち、各無線固定ノード６はそれぞれ、通常モードでは、定期的に第１のビーコンを放出（ブロードキャスト）するが、第１のビーコンの放出時における電波出力強度は、直前の自動調整モードで設定された値であり、その無線固定ノードに割り当てられている電波到達距離を達成できる。
【００５５】
次に、位置状態管理サーバ２における組情報対応位置ゾーン情報の生成動作を説明する。図７は、この動作を示すフローチャートである。組情報対応位置ゾーン情報の生成動作は、実施形態の位置推定システム１が立ち上げられた場合や、無線固定ノード６が増減した場合などに実行される。
【００５６】
位置状態管理サーバ２は、図７に示す処理を開始するとまず、全ての無線固定ノード６からそれぞれ、そのノードからの第２のビーコンを到達させるべき他の無線固定ノードの情報（到達範囲固定ノード情報）を取込んでデータベース部２４Ａに格納する（ステップ２００）。
【００５７】
その後、監視対象エリアを細分した単位エリア中の未処理の一つの単位エリアを処理対象とし（ステップ２０１）、その単位エリアに第１のビーコンが到達する全ての無線固定ノードを認識し、その単位エリアと無線固定ノードの組との対応情報を組情報対応位置ゾーンデータベース部２４Ｂにバッファリングする（ステップ２０２）。例えば、単位エリアを５０ｃｍ×５０ｃｍの大きさとし、単位エリアの中心が、ある無線固定ノードを中心とした到達範囲固定ノード情報で定まる距離の円弧内に入っていればその無線固定ノードからの第１のビーコンが到達すると判断する。
【００５８】
その後、全ての単位エリアに対して、第１のビーコンが到達する全ての無線固定ノードの認識、格納処理（ステップ２０２）が終了したかを確認し（ステップ２０３）、終了していなければ、上述したステップ２０１に戻る。
【００５９】
全ての単位エリアに対してステップ２０２の処理が終了した場合には、位置状態管理サーバ２は、第１のビーコンが到達する無線固定ノードの組み合わせが同一の単位エリアを連結してゾーン化し、組情報対応位置ゾーンの情報を生成して、データベース部２４Ｂに格納し（ステップ２０４）、図７に示す一連の処理を終了する。
【００６０】
次に、位置状態管理サーバ２における無線移動ノードの位置推定動作を説明する。図８は、この動作を示すフローチャートである。
【００６１】
各無線固定ノード６はそれぞれ、上述したように、定期的に第１のビーコンを放出（ブロードキャスト）する。無線移動ノード７は、常時、第１のビーコンを待ち受けており、第１のビーコンを受信すると、その第１のビーコンの送信元である無線固定ノード６の識別情報を格納する。無線移動ノード７は、定期的に、格納している無線固定ノード６（の識別情報）の組情報を位置状態管理サーバ２に宛てて送信する。定期的送信の間隔は、例えば、無線固定ノード６が第１のビーコンを放出する間隔と同一である。また、前回の送信後に、格納された無線固定ノード６の識別情報の組を、今回の定期的な送信タイミングで送信する。
【００６２】
位置状態管理サーバ２は、図８に示す処理を開始すると、いずれかの無線移動ノード７から、無線固定ノード６の組情報が与えられるのを待ち受けている（ステップ３００）。いずれかの無線移動ノード７から無線固定ノード６の組情報が与えられると、位置状態管理サーバ２は、その組情報をキーとして、データベース部２４Ｂの組情報対応位置ゾーンの情報をアクセスし、その組情報に対応する位置ゾーンを特定する（ステップ３０１）。
【００６３】
その後、位置状態管理サーバ２は、特定された位置ゾーンが今までの位置ゾーンと同一であるか否かを判別し（ステップ３０２）、同じであれば、ステップ３００に戻って無線固定ノード６の組情報が与えられるのを待ち受ける。
【００６４】
これに対して、特定された位置ゾーンが今までの位置ゾーンと異なると、位置状態管理サーバ２は、対象となっている無線移動ノード７の位置ゾーンを特定された位置ゾーンになるように、表示端末３による表示画像を更新させる（ステップ３０３）。さらに、位置状態管理サーバ２は、特定された位置ゾーンが警告エリアか否かを判別し（ステップ３０４）、警告エリアでなければ、ステップ３００に戻って無線固定ノード６の組情報が与えられるのを待ち受ける。
【００６５】
特定された位置ゾーンが警告エリアであれば、位置状態管理サーバ２は、中央警告灯４によって、無線移動ノード７（を携帯する作業者）が警告エリア内に位置するようになったことの警告報知動作を実行させ（ステップ３０５）、その後、ステップ３００に戻って無線固定ノード６の組情報が与えられるのを待ち受ける。
【００６６】
（Ａ−３）実施形態の効果
上記実施形態によれば、無線固定ノードから電波出力強度を定期的に自動調整し、各無線固定ノードからの第１のビーコンが到達する距離を常に一定にするようにし、無線移動ノードが第１のビーコンを受信できた送信元の無線固定ノードの組情報に基づいて、無線移動ノードの位置（位置ゾーン）を推定するようにしたので、ＲＳＳＩ値そのものを適用するより、推定結果から、金属物などの影響を排除することができる。
【００６７】
その結果、金属物が多い鉄工所や工場を監視エリアとしていても、無線移動ノードの位置を推定することが可能になる。
【００６８】
電波伝搬状況は、金属物の配置だけでなく、天候や人の動きによっても変化するが、変化原因に拘わらず、無線移動ノードの位置の推定結果を向上させることができる。
【００６９】
（Ｂ）他の実施形態
上記実施形態の説明においても、種々変形実施形態に言及したが、さらに、以下に例示するような変形実施形態を挙げることができる。
【００７０】
上記実施形態では、無線通信プロトコルとしてＺｉｇＢｅｅの適用を意図して説明したが、無線技術やプロトコルはこれに限定されず、Ｗｉ−ＦｉやＵＷＢ等を適用することができる。距離に応じて受信電界強度が変化し、受信電界強度に基づいて、「受け取れた」か否かを判断できる無線技術等であれば良い。
【００７１】
また、上記実施形態では、無線固定ノードの電波出力強度を、所定の他の無線固定ノードが受信できるように調整するものを示したが、到達距離を概ね一定できるのであれば、いずれの他の無線固定ノードも受信できないように調整しても良い。例えば、電波出力強度を最小値から徐々に上げていき、他の無線固定ノードが受信できるようになった電波出力強度値から、１単位分だけ小さい値を、第１のビーコンを放出する電波出力強度の値に設定するようにしても良い。
【００７２】
さらに、上記実施形態では、無線固定ノード６が自律的に電波出力強度を調整するものを示したが、位置状態管理サーバ２の指示を受けて調整するものであっても良い。適用している無線技術によっては、自律的な調整を適用すると、調整を行っている無線固定ノードが複数競合する恐れもあるが、位置状態管理サーバ２が指示を与える場合には、このような競合を排除することができる。
【００７３】
また、調整用の電波出力強度の候補値も、その都度、位置状態管理サーバ２から与えられるものであっても良い。
【００７４】
上記実施形態においては、無線固定ノードが電波出力強度を調整する間隔が定期的なものを示したが、不定期であっても良い。例えば、各無線固定ノードに、自己には第１のビーコンが到達しない位置に位置している送信元の無線固定ノードの情報を設定しておき、その無線固定ノードからの第１のビーコンが受信した場合には、受信した無線固定ノードが、位置状態管理サーバ２に報告して送信元の無線固定ノードの調整を起動したり、受信した無線固定ノードが、送信元の無線固定ノードに直接通知して（この通知時には電波出力強度をいつもより高める）調整を起動したりするようにしても良い。
【００７５】
上記実施形態においては、複数の無線固定ノードが等間隔に配置されたものを示したが、状態管理サーバが把握しているならば、配置は等間隔に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００７６】
１…位置推定システム、２…位置状態管理サーバ、３…表示端末、４…中央警告灯、５…コーディネータ、６−ａ〜６−ｄ、６−１〜６−１０…複数の無線固定ノード、７…無線移動ノード、８…有線ネットワーク（内部ＬＡＮ）、２０…ゾーン情報設定部、２１…移動ノード位置推定部、２２…移動ノード位置表示部、２３…警告部、２４…データベース。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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