(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
【公報種別】再公表特許(A1)
(11)【国際公開番号】WO2017126033
(43)【国際公開日】20170727
【発行日】20180125
(54)【発明の名称】測位システム及び測位方法
(51)【国際特許分類】
   G01S 5/30 20060101AFI20171222BHJP
   G01S 15/74 20060101ALI20171222BHJP
【FI】
   !G01S5/30
   !G01S15/74
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
【全頁数】34
【出願番号】2016574020
(21)【国際出願番号】JP2016051445
(22)【国際出願日】20160119
(11)【特許番号】6184620
(45)【特許公報発行日】20170823
(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JP,KE,KG,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US
(71)【出願人】
【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
【住所又は居所】東京都千代田区丸の内二丁目7番3号
(74)【代理人】
【識別番号】110002491
【氏名又は名称】溝井国際特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】小野 良司
【住所又は居所】日本国東京都千代田区丸の内二丁目7番3号 三菱電機株式会社内
(72)【発明者】
【氏名】相川 秀斗
【住所又は居所】日本国東京都千代田区丸の内二丁目7番3号 三菱電機株式会社内
(72)【発明者】
【氏名】石田 秀徳
【住所又は居所】日本国東京都千代田区丸の内二丁目7番3号 三菱電機株式会社内
【テーマコード(参考)】
5J083
【Fターム(参考)】
5J083AA03
5J083AB14
5J083AC28
5J083AD02
5J083AE01
5J083AE07
5J083AE08
5J083BB09
5J083CA10
5J083DB03
5J083DB08
(57)【要約】
音波を送信する被測位装置(500)と、被測位装置(500)から送信された音波を受信すると被測位装置(500)に対し音波を送信する測位装置(100)と、被測位装置(500)が音波を送信してから、被測位装置(500)が測位装置(100)により送信された音波を受信するまでの所要時間と、測位装置(100)が音波を受信してから、測位装置(100)が被測位装置(500)に対し音波を送信するまでの折り返し遅延時間とを用いて測位装置(100)と被測位装置(500)との距離を算出し、測位装置(100)と被測位装置(500)との距離を用いて被測位装置(500)の位置を算出する測位実行装置(300)とを備えた。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
音波を送信する被測位装置と、
前記被測位装置から送信された音波を受信すると前記被測位装置に対し音波を送信する測位装置と、
前記被測位装置が音波を送信してから、前記被測位装置が前記測位装置により送信された音波を受信するまでの所要時間と、前記測位装置が音波を受信してから、前記測位装置が前記被測位装置に対し音波を送信するまでの折り返し遅延時間とを用いて前記測位装置と前記被測位装置との距離を算出し、前記測位装置と前記被測位装置との距離を用いて前記被測位装置の位置を算出する測位実行装置と
を備えた測位システム。
【請求項2】
前記測位実行装置は、
前記被測位装置の位置の測位を要求する測位要求を送信し、
前記測位システムは、さらに、
前記測位要求を受信すると、前記被測位装置の位置の測位を指示する測位指示であって折り返し待ち時間を含む測位指示を前記測位装置に送信する測位指示装置を備え、
前記測位装置は、
前記被測位装置から送信された音波を受信すると、前記測位指示に含まれる前記折り返し待ち時間の経過後に前記被測位装置に対し音波を送信する請求項1に記載の測位システム。
【請求項3】
前記測位装置は、
前記折り返し遅延時間を前記測位指示装置に送信し、
前記測位指示装置は、
前記測位装置から受信した前記折り返し遅延時間を前記測位実行装置に送信し、
前記被測位装置は、
前記所要時間を前記測位実行装置に送信する請求項2に記載の測位システム。
【請求項4】
前記測位装置は、
前記被測位装置から送信された音波を受信してから音波を送信するまでの前記折り返し遅延時間を計測する請求項2または3に記載の測位システム。
【請求項5】
前記被測位装置は、
音波を送信してから前記測位装置から送信された音波を受信するまでの前記所要時間を計測する請求項2から4のいずれか1項に記載の測位システム。
【請求項6】
前記測位指示装置と前記測位実行装置とは無線で通信を行う請求項2から5のいずれか1項に記載の測位システム。
【請求項7】
前記測位装置と前記測位指示装置とは同一の装置に実装される請求項2から6のいずれか1項に記載の測位システム。
【請求項8】
前記被測位装置と前記測位実行装置とは同一の装置に実装される請求項1から7のいずれか1項に記載の測位システム。
【請求項9】
音波を送信する測位装置と、
前記測位装置から送信された音波を受信すると前記測位装置に対し音波を送信する被測位装置と、
前記測位装置が音波を送信してから、前記測位装置が前記被測位装置により送信された音波を受信するまでの所要時間と、前記被測位装置が音波を受信してから、前記被測位装置が前記測位装置に対し音波を送信するまでの折り返し遅延時間とを用いて前記測位装置と前記被測位装置との距離を算出し、前記測位装置と前記被測位装置との距離を用いて前記被測位装置の位置を算出する測位実行装置と
を備えた測位システム。
【請求項10】
前記測位実行装置は、
前記被測位装置の位置の測位を要求する測位要求を送信し、
前記測位システムは、さらに、
前記測位要求を受信すると、前記被測位装置の位置の測位を指示する測位指示であって送信待ち時間を含む測位指示を前記測位装置に送信する測位指示装置を備え、
前記測位装置は、
前記測位指示装置から送信された前記測位指示を受信すると、前記測位指示に含まれる前記送信待ち時間の経過後に前記被測位装置に対し音波を送信する請求項9に記載の測位システム。
【請求項11】
前記測位装置は、
前記所要時間を前記測位指示装置に送信し、
前記測位指示装置は、
前記測位装置から受信した前記所要時間を前記測位実行装置に送信し、
前記被測位装置は、
前記折り返し遅延時間を前記測位実行装置に送信する請求項10に記載の測位システム。
【請求項12】
前記被測位装置は、
前記測位装置から送信された音波を受信してから音波を送信するまでの前記折り返し遅延時間を計測する請求項10または11に記載の測位システム。
【請求項13】
前記測位装置は、
音波を送信してから前記被測位装置から送信された音波を受信するまでの前記所要時間を計測する請求項10から12のいずれか1項に記載の測位システム。
【請求項14】
前記測位指示装置と前記測位実行装置とは無線で通信を行う請求項10から13のいずれか1項に記載の測位システム。
【請求項15】
前記測位装置と前記測位指示装置とは同一の装置に実装される請求項10から14のいずれか1項に記載の測位システム。
【請求項16】
前記被測位装置と前記測位実行装置とは同一の装置に実装される請求項9から15のいずれか1項に記載の測位システム。
【請求項17】
被測位装置が、音波を送信し、
測位装置が、前記被測位装置から送信された音波を受信すると前記被測位装置に対し音波を送信し、
測位実行装置が、前記被測位装置が音波を送信してから、前記被測位装置が前記測位装置により送信された音波を受信するまでの所要時間と、前記測位装置が音波を受信してから、前記測位装置が前記被測位装置に対し音波を送信するまでの折り返し遅延時間とを用いて前記測位装置と前記被測位装置との距離を算出し、前記測位装置と前記被測位装置との距離を用いて前記被測位装置の位置を算出する測位方法。
【請求項18】
測位装置が、音波を送信し、
被測位装置が、前記測位装置から送信された音波を受信すると前記測位装置に対し音波を送信し、
測位実行装置が、前記測位装置が音波を送信してから、前記測位装置が前記被測位装置により送信された音波を受信するまでの所要時間と、前記被測位装置が音波を受信してから、前記被測位装置が前記測位装置に対し音波を送信するまでの折り返し遅延時間とを用いて前記測位装置と前記被測位装置との距離を算出し、前記測位装置と前記被測位装置との距離を用いて前記被測位装置の位置を算出する測位方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、無線通信及び音波送受信を用いて測位を行う測位システム及び測位方法に関する。
【背景技術】
【0002】
装置或いは人が保持する機器の位置を検出することにより、さまざまな機能やサービスが提供されている。
【0003】
位置の検出に用いられる代表的な技術としてGPS(Global Positioning System)がある。GPSでは、人工衛星から地上へ測位用の電波を送出することにより、地上でこの電波を受信した装置が、装置の位置を算出することができる。このようなGPSを用いて、自動車及び歩行者向けのナビゲーションシステムが提供されている。GPSによる測位には、人工衛星からの電波を受信する必要があるため、屋外での利用が主であり、屋内での利用は一般に困難である。
そこで、屋内での位置検出では、音波による測位が用いられる。
【0004】
特許文献1では、ICタグからの定期的なID情報の送信を契機に、ICタグと基地局とが時刻同期し、基地局側から音波を送出し、時刻同期した音波送出時刻とICタグでの音波検出時刻との差からICタグの位置を検出する方法が開示されている。この技術は、ICタグと基地局との距離の計測を複数回実施することでICタグの位置を検出するものである。
【0005】
特許文献2では、ICタグへの非接触電力供給を契機に、ICタグからID情報と音波とを送信し、ID情報と音波とを時刻同期している複数の基地局で受信することで、ICタグと各基地局との距離を計測し、ICタグの位置を検出する方法が開示されている。
【0006】
特許文献3では、複数の送信機から光と音波を同時に送信し、受信機で各送信機からの光と音波を受信した時刻の差から、受信機の位置を検出する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2009−162732号公報
【特許文献2】特開2006−329681号公報
【特許文献3】特開2007−093313号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
特許文献1から3のいずれに文献においても、音波が、位置を検出するための装置から位置の検出対象となる装置へ、もしくは、位置の検出対象となる装置から位置を検出するための装置へ、片方向で送受されている。このとき、いずれの文献においても、一方から他方へ音波が伝搬するのに要した時間を計測するため、装置間でのタイミングの同期を行っている。
【0009】
しかし、離れた装置間のタイミングを厳密に同期させるには、特許文献1のように厳密な時刻同期を必要とする。あるいは、特許文献3のように複数の送受信機が必要となり、装置の構成が複雑化する。
また、いずれの文献においても、装置内の処理遅延により、実際に音波が送信又は受信された時刻と、装置により計測された時刻との間に、ずれが生じ、計測誤差が発生する。
【0010】
本発明は、被測位装置の位置情報を高精度に算出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明に係る測位システムは、
音波を送信する被測位装置と、
前記被測位装置から送信された音波を受信すると前記被測位装置に対し音波を送信する測位装置と、
前記被測位装置が音波を送信してから、前記被測位装置が前記測位装置により送信された音波を受信するまでの所要時間と、前記測位装置が音波を受信してから、前記測位装置が前記被測位装置に対し音波を送信するまでの折り返し遅延時間とを用いて前記測位装置と前記被測位装置との距離を算出し、前記測位装置と前記被測位装置との距離を用いて前記被測位装置の位置を算出する測位実行装置とを備えた。
【発明の効果】
【0012】
本発明に係る測位システムによれば、音波を送信する被測位装置と、前記被測位装置から送信された音波を受信すると前記被測位装置に対し音波を送信する測位装置と、前記被測位装置が音波を送信してから、前記被測位装置が前記測位装置により送信された音波を受信するまでの所要時間と、前記測位装置が音波を受信してから、前記測位装置が前記被測位装置に対し音波を送信するまでの折り返し遅延時間とを用いて前記測位装置と前記被測位装置との距離を算出するので、簡単な構成により被測位装置の位置情報を高精度に算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】実施の形態1に係る測位システム800の構成図。
【図2】実施の形態1に係る測位実行装置300の構成図。
【図3】実施の形態1に係る測位指示装置200の構成図。
【図4】実施の形態1に係る測位装置100の構成図。
【図5】実施の形態1に係る被測位装置500の構成図。
【図6】実施の形態1に係る測位システム800の使用例。
【図7】実施の形態1に係る測位システム800の使用例。
【図8】実施の形態1に係る測位システム800の動作シーケンス図。
【図9】実施の形態1に係る測位実行装置300の測位実行処理S300のフロー図。
【図10】実施の形態1に係る測位要求31の構成例。
【図11】実施の形態1に係るこの測位応答22の構成例。
【図12】実施の形態1に係る測位要求32の構成例。
【図13】実施の形態1に係る測位応答51の構成例。
【図14】実施の形態1に係る測位結果23の構成例。
【図15】実施の形態1に係る測位結果52の構成例。
【図16】実施の形態1に係る測位指示装置200の測位指示処理S200のフロー図。
【図17】実施の形態1に係る測位指示21の構成例。
【図18】実施の形態1に係る測位指示応答11の構成例。
【図19】実施の形態1に係る測位結果12の構成例。
【図20】実施の形態1に係る測位装置100の測位装置処理S100のフロー図。
【図21】実施の形態1に係る被測位装置500の被測位処理S500のフロー図。
【図22】実施の形態1に係る測位実行装置と被測位装置とを含む装置の例。
【図23】実施の形態1に係る測位指示装置と測位装置とを含む装置の例。
【図24】実施の形態1に係る測位実行装置、測位指示装置、測位装置及び被測位装置を全て含む装置の例。
【図25】実施の形態1に係る測位システム800の使用例。
【図26】実施の形態1に係る測位システム800の使用例。
【図27】実施の形態1に係る測位実行装置300の構成の変形例。
【図28】実施の形態1に係る測位指示装置200の構成の変形例。
【図29】実施の形態1に係る測位装置100の構成の変形例。
【図30】実施の形態1に係る被測位装置500の構成の変形例。
【図31】実施の形態2に係る測位システム800xの動作シーケンス図。
【図32】実施の形態2に係る測位指示21xの構成例。
【図33】実施の形態2に係る測位結果12xの構成例。
【図34】実施の形態2に係る測位装置100の測位装置処理S100xのフロー図。
【図35】実施の形態2に係る測位結果23xの構成例。
【図36】実施の形態2に係る被測位装置500の被測位処理S500xのフロー図。
【図37】実施の形態2に係る測位結果52xの構成例。
【発明を実施するための形態】
【0014】
実施の形態1.
***構成の説明***
図1を用いて、本実施の形態に係る測位システム800の構成について説明する。測位システム800は、測位実行装置300と、測位指示装置200と、少なくとも3つの測位装置100と、被測位装置500とを備える。図1では、測位システム800は、測位装置100として、測位装置100a,100b,100cを備える。以下の説明では、測位装置100a,100b,100cの全部或いはいずれかを測位装置100として説明する場合がある。
測位システム800が備える各装置は、無線による通信を行う通信部を有し、相互に無線通信が可能である。すなわち、測位指示装置200と測位実行装置300とは無線で通信を行う。また、測位指示装置200と測位装置100とは無線で通信を行う。測位装置100と被測位装置500とは、音波を出力できるスピーカと、音波を入力できるマイクとを持ち、相互に音波の送受信が可能である。
本実施の形態では、測位装置100を3つ使用する例を示しているが、3つ以上であればいくつであってもよい。すなわち、測位システム800は、測位装置100を少なくとも3つ備える。また、本実施の形態では通信に無線を用いる例を示しているが、装置間の一部又は全部がEthernet(登録商標)といった有線通信を使用してもよい。
【0015】
図2を用いて、本実施の形態に係る測位実行装置300の構成について説明する。
本実施の形態において、測位実行装置300は、コンピュータである。測位実行装置300は、CPU(Central Processing Unit)910、記憶装置920、通信機器931、無線モジュール932、通信インタフェース933といったハードウェアを備える。記憶装置920は、メモリ921と補助記憶装置922とを含む。通信機器931は、具体的には、アンテナ310である。
測位実行装置300は、機能構成として、通信部320と、測位実行部330と、記憶部340とを備える。以下の説明では、測位実行装置300における通信部320と、測位実行部330との機能を、測位実行装置300の「部」の機能という。測位実行装置300の「部」の機能は、ソフトウェアで実現される。
また、記憶部340は、メモリ921で実現される。
測位実行部330は、測位指示装置200及び被測位装置500に要求して測位を実行する。通信部320は、アンテナ310、無線モジュール932、通信インタフェース933を介して、他の装置との通信を行う。
【0016】
図3を用いて、本実施の形態に係る測位指示装置200の構成について説明する。
本実施の形態において、測位指示装置200は、コンピュータである。測位指示装置200は、CPU910、記憶装置920、通信機器931、無線モジュール932、通信インタフェース933といったハードウェアを備える。記憶装置920は、メモリ921と補助記憶装置922とを含む。通信機器931は、具体的には、アンテナ210である。
測位指示装置200は、機能構成として、通信部220と、測位指示部230と、記憶部240とを備える。以下の説明では、測位指示装置200における通信部220と、測位指示部230との機能を、測位指示装置200の「部」の機能という。測位指示装置200の「部」の機能は、ソフトウェアで実現される。
また、記憶部240は、メモリ921で実現される。
測位指示部230は、測位実行装置300の要求に応じて測位装置100に対し測位を指示する。通信部220は、アンテナ210、無線モジュール932、通信インタフェース933を介して、他の装置との通信を行う。
【0017】
図4を用いて、本実施の形態に係る測位装置100の構成について説明する。
本実施の形態において、測位装置100は、コンピュータである。測位装置100は、CPU910、記憶装置920、通信機器931、無線モジュール932、通信インタフェース933、変換器950、スピーカ151、マイク152といったハードウェアを備える。記憶装置920は、メモリ921と補助記憶装置922とを含む。通信機器931は、具体的には、アンテナ110である。
測位装置100は、機能構成として、通信部120と、測位動作部130と、音波出力部131と、音波入力部132と、記憶部140とを備える。以下の説明では、測位装置100における、通信部120と、測位動作部130と、音波出力部131と、音波入力部132との機能を、測位装置100の「部」の機能という。測位装置100の「部」の機能は、ソフトウェアで実現される。
また、記憶部140は、メモリ921で実現される。
測位動作部130は、測位指示装置200からの指示にしたがい測位を実施する。音波出力部131は、スピーカ151が接続され、測位のための音波をスピーカ151を介して出力する。音波入力部132は、マイク152が接続され、測位のための音波をマイク152を介して入力する。通信部120は、アンテナ110、無線モジュール932、通信インタフェース933を介して、他の装置との通信を行う。
【0018】
図5を用いて、本実施の形態に係る被測位装置500の構成について説明する。
本実施の形態において、被測位装置500は、コンピュータである。被測位装置500は、CPU910、記憶装置920、通信機器931、無線モジュール932、通信インタフェース933、変換器950、スピーカ551、マイク552といったハードウェアを備える。記憶装置920は、メモリ921と補助記憶装置922とを含む。通信機器931は、具体的には、アンテナ510である。
被測位装置500は、機能構成として、通信部520と、被測位動作部530と、音波出力部531と、音波入力部532と、記憶部540とを備える。以下の説明では、被測位装置500における、通信部520と、被測位動作部530と、音波出力部531と、音波入力部532との機能を、被測位装置500の「部」の機能という。被測位装置500の「部」の機能は、ソフトウェアで実現される。
また、記憶部540は、メモリ921で実現される。
被測位動作部530は、測位実行装置300からの要求に応じて測位を実施する。音波出力部531は、スピーカ551が接続され、測位のための音波をスピーカ551を介して出力する。音波入力部532は、マイク552が接続され、測位のための音波をマイク552を介して入力する。通信部520は、アンテナ510、無線モジュール932、通信インタフェース933を介して、他の装置との通信を行う。
【0019】
図2から図5の各装置において、CPU910は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
CPU910は、プロセッシングを行うIC(Integrated Circuit)である。CPU910は、プロセッサである。
【0020】
補助記憶装置922は、具体的には、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、又は、HDD(Hard Disk Drive)である。メモリ921は、具体的には、RAM(Random Access Memory)である。図2から図5の各装置の記憶部は、メモリ921により実現されるが、補助記憶装置922及びメモリ921の両方により実現されてもよい。
【0021】
変換器950は、CPU910からのデジタル信号をアナログ信号に変換して外部に出力する。また、変換器950は、外部からのアナログ信号をデジタル信号に変換してCPU910に出力する。変換器950は、マイク及びスピーカに接続される。
無線モジュール932は、アンテナに接続され、通信部の機能を実現する。
通信インタフェース933は、CPU910と無線モジュール932との通信のためのインタフェースである。通信インタフェース933は、具体的には、UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)やEthernet(登録商標)で構成することができる。
【0022】
各装置の補助記憶装置922には、各装置の「部」の機能を実現するプログラムが記憶されている。各装置の「部」の機能を実現するプログラムは、各装置のメモリ921にロードされ、各装置のCPU910に読み込まれ、各装置のCPU910によって実行される。
【0023】
各装置の「部」の処理の結果を示す情報、データ、信号値、及び、変数値は、各装置の補助記憶装置922、メモリ921、又は、CPU910内のレジスタ又はキャッシュメモリに記憶される。
【0024】
各装置の「部」の機能を実現するプログラムは、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ(登録商標)ディスク、DVD(Digital Versatile Disc)といった可搬記録媒体に記憶されてもよい。
なお、測位プログラムプロダクトと称されるものは、「部」として説明している機能を実現するプログラムが記録された記憶媒体及び記憶装置であり、見た目の形式に関わらず、コンピュータ読み取り可能なプログラムをロードしているものである。
【0025】
次に、図6及び図7を用いて、本実施の形態に係る測位システム800の使用例について説明する。
【0026】
図6は、複数のゲートから構成されるセキュリティフラッパーゲートにおけるゲート検出に用いられる測位システム800の例を示す。複数のゲートから構成されるセキュリティフラッパーゲートをゲートシステムと呼ぶ。図6の測位システム800では、ゲート付近の壁面等に測位装置100を設置する。利用者は、被測位装置500、具体的には、スマートフォン上に被測位動作部530を実装したアプリケーションを動作させたものを保持する。スマートフォンが発する電波などによりゲートシステムが利用者の接近を検知すると、ゲートシステムは測位実行装置300を起動する。測位実行装置300が起動されると、測位システム800により、利用者が所持する被測位装置500の位置が判明する。このようにして判明した被測位装置500の位置により、利用者が複数のゲートのうちどのゲートを通過しようとしているかが判明し、利用者が操作を行わなくともゲートを開くことができる。
【0027】
図7は、自動搬送台車の位置検出に用いられる測位システム800の例を示す。工場の壁面等に測位装置100を設置する。自動搬送台車には被測位装置500を組み込む。工場内システムが自動搬送台車の位置を取得又は表示しようとする場合、工場内システムに接続又は内蔵される測位実行装置300を起動することで、自動搬送台車の位置を取得することが可能となる。
【0028】
***動作の説明***
図8を用いて、本実施の形態に係る測位システム800の測位方法610及び測位処理S800の動作シーケンスについて説明する。
【0029】
測位実行装置300は、被測位装置500の位置の測位を要求する測位要求31を送信する。
測位指示装置200は、測位要求31を受信すると、被測位装置500の位置の測位を指示する測位指示21であって折り返し待ち時間T1を含む測位指示21を測位装置100に送信する。具体的には、測位要求31を受信した測位指示装置200は、測位装置100a,100b,100cの各々へ測位指示21を送信する。
測位指示21を受信した測位装置100a,100b,100cの各々は、測位指示装置200へ測位指示応答11を送信する。測位装置100a,100b,100cの各々から測位指示応答11を受信した測位指示装置200は、測位実行装置300へ測位応答22を送信する。
【0030】
測位実行装置300は、被測位装置500へ測位要求32を送信する。測位要求32を受信した被測位装置500は、測位実行装置300へ測位応答51を送信する。
【0031】
測位応答51を送信した後、被測位装置500は、音波を送信する。
測位装置100は、被測位装置500から送信された音波を受信すると被測位装置500に対し音波を送信する。測位装置100は、被測位装置500から送信された音波を受信すると、測位指示21に含まれる折り返し待ち時間T1の経過後に被測位装置500に対し音波を送信する。具体的には、被測位装置500が送信(出力)した音波が測位装置100a,100b,100cの各々に受信(入力)されると、測位装置100a,100b,100cの各々は、音波を受信してから折り返し待ち時間T1が経過した後、音波を送信する。
上述したように、折り返し待ち時間T1として、複数の測位装置ごとに異なる値を指定すると、各測位装置が被測位装置からの音波を検知した後、それぞれ異なる時間だけ待ってから音波を送出することになる。この折り返し待ち時間T1により、以下の効果がある。
(1)複数の測位装置から送出される音波の、送出順序を指定することができる。
(2)複数の測位装置から送出される音波が重なる、すなわち同じ時間に複数の測位装置から音波が送出されることを避けることができる。
【0032】
また、測位装置100a,100b,100cの各々は、被測位装置500から送信された音波を受信してから、音波を送信するまでの時間を折り返し遅延時間T2として計測する。測位装置100a,100b,100cの各々が送信した音波が被測位装置500により受信されると、被測位装置500は、音波を送信してから音波を受信するまでの所要時間T3を、各々計測する。
【0033】
音波を出力した後、測位装置100a,100b,100cの各々は、測位指示装置200へ測位結果12を送信する。この測位結果12は、折り返し遅延時間T2を含む。すなわち、測位装置100は、折り返し遅延時間T2を測位指示装置200に送信する。
【0034】
測位装置100a,100b,100cの各々から測位結果12を受信した測位指示装置200は、測位実行装置300へ測位結果23を送信する。この測位結果23は、測位装置100a,100b,100cの各々の識別子(ID)と、測位装置100a,100b,100cの各々から受信した折り返し遅延時間T2とが、対応付けられて含まれる。すなわち、測位指示装置200は、測位装置100から受信した折り返し遅延時間T2を測位実行装置300に送信する。
【0035】
測位装置100a,100b,100cの各々が出力した音波が入力された後、被測位装置500は、測位実行装置300へ測位結果52を送信する。この測位結果52には、所要時間T3が順に、例えば所要時間T3が昇順に含まれる。すなわち、被測位装置500は、所要時間T3を測位実行装置300に送信する。
ここで、測位結果52の所要時間T3と、測位結果23の折り返し遅延時間T2とを対応付ける方法の具体例について説明する。
上述したように、折り返し待ち時間T1で、複数の測位装置がどの順で音波を送出するかを決めることができる。具体的に、本実施の形態に係る測位システム800を屋内で利用する場合について説明する。測位システム800は、実用に耐える出力、すなわち周囲に障害や不快感を及ぼさない出力で音波を送出したときに音波が正常に届く範囲で使用される。このため、被測位装置と測位装置との距離は10mから20m程度に制限され、音波の到達時間は最大でも0.1秒以下となる。このとき、折り返し待ち時間T1を到達時間の最大値0.1秒より長めの値の逓倍などに設定すれば、到達時間による差異よりも待ち時間T1による差異の方が大きくなるため、T1、T2、T3を昇順(小さい順)で整列したとき、各順位に対応付けられる測位装置IDは、T1、T2、T3のいずれも同じとなる。よって、測位結果52の所要時間T3と、測位結果23の折り返し遅延時間T2を対応付けることができる。なお、測位結果52の所要時間T3と、測位結果23の折り返し遅延時間T2を対応付ける方法については、上述した方法に限らず、その他の方法でもよい。
【0036】
測位指示装置200及び被測位装置500から測位結果23,52を受信した測位実行装置300は、これらの測位結果23.52に含まれる折り返し遅延時間T2及び所要時間T3から、被測位装置500の位置を算出する。すなわち、測位実行装置300は、被測位装置500が音波を送信してから、被測位装置500が測位装置100により送信された音波を受信するまでの所要時間T3と、測位装置100が音波を受信してから、測位装置100が被測位装置500に対し音波を送信するまでの折り返し遅延時間T2とを用いて測位装置100と被測位装置500との距離を算出する。そして、測位実行装置300は、測位装置100と被測位装置500との距離を用いて被測位装置500の位置を算出する。
【0037】
<測位実行装置300の測位実行処理S300>
図9を用いて、本実施の形態に係る測位実行装置300の測位実行処理S300について説明する。測位実行処理S300は、測位実行装置300の測位実行部330及び通信部320により実行される。測位実行部330は通信部320を介して送受信を実行する。
【0038】
ステップS111において、測位実行装置300の測位実行部330は、測位指示装置200に測位要求31を送信する。この測位要求31の構成例を図10に示す。測位要求31は、測位要求31を一意に識別する測位要求IDを含む。
【0039】
ステップS112において、測位実行装置300の測位実行部330は、測位指示装置200から測位応答22を受信する。この測位応答22の構成例を図11に示す。測位応答22は、測位要求IDと、測定に参加する測位装置100の個数を含む。
【0040】
ステップS113において、測位実行装置300の測位実行部330は、被測位装置500に測位要求32を送信する。この測位要求32の構成例を図12に示す。測位要求32は、測位要求32を一意に識別する測位要求IDと、測定に参加する測位装置100の個数とを含む。この個数は、ステップS112で測位指示装置200から受信したものである。
【0041】
ステップS114において、測位実行装置300の測位実行部330は、被測位装置500から測位応答51を受信する。この測位応答51の構成例を図13に示す。測位応答51は、測位要求IDを含む。
【0042】
ステップS115において、測位実行装置300の測位実行部330は、測位指示装置200と被測位装置500とから、測位結果23,52を受信する。図示はないが、測位実行装置300の測位実行部330は、測位指示装置200及び被測位装置500からの測位結果23,52を予め定められた一定時間まで待ち受け、両方を受信できたら処理を継続する。測位実行装置300の測位実行部330は、両方を受信できなければエラーを出力して終了する。
なお、測位指示装置200からの測位結果23と、被測位装置500からの測位結果52とは、どちらを先に受信してもよい。
【0043】
測位指示装置200からの測位結果23の構成例を図14に示す。測位結果23は、測位要求ID、結果の個数である結果数、及び1個以上の結果を含む。この結果は、測位装置を一意に識別する測位装置IDと、測位装置IDで識別される測位装置での折り返し遅延時間T2との組み合わせを含む。この結果は、測位指示装置200が測位装置100に指示した折り返し待ち時間T1の順、例えば昇順に含まれる。
【0044】
被測位装置500からの測位結果52の構成例を図15に示す。測位結果52は、測位要求ID、結果数、及び1個以上の所要時間を含む。この所要時間T3は、所要時間T3の順に、例えば昇順に含まれる。
【0045】
ステップS116において、測位実行装置300の測位実行部330は、測位指示装置200から受信した測位結果23に含まれる結果数と、被測位装置500から受信した測位結果52に含まれる結果数とを比較し、小さい方が3以上であるか否かを判定する。
【0046】
測位実行装置300の測位実行部330は、結果数が3以上でない場合、ステップS118において、測位実行装置300は、エラーを出力し、処理を終了する。
【0047】
測位実行装置300の測位実行部330は、結果数が3以上で有る場合、ステップS117に進む。
ステップS117において、測位実行装置300の測位実行部330は、少なくとも3つの測位装置100の各々と被測位装置500との距離を用いて、被測位装置500の位置を算出する。具体的には、測位実行装置300の測位実行部330は、測位指示装置200から受信した測位結果23に含まれる折り返し遅延時間T2と、被測位装置500から受信した測位結果52に含まれる所要時間T3とから、被測位装置500の位置を算出する。各測位装置100の所要時間T3と折り返し遅延時間T2とから、以下のようにして各測位装置100と被測位装置500との距離が求まる。
(距離)={(所要時間)−(折り返し遅延時間)}÷(音速)÷2
各測位装置100の位置と、上記で算出した距離とから、被測位装置500の位置を算出することができる。測位実行装置は、各測位装置100の位置を測位装置IDに対応付けて保持している。あるいは、測位実行装置は、各測位装置100の位置を、測位装置IDをキーとして測位実行装置300内又は測位実行装置300外のデータベースから取得する。あるいは、測位装置100の位置そのものを測位装置IDとしてもよい。
【0048】
<測位指示装置200の測位指示処理S200>
図16を用いて、本実施の形態に係る測位指示装置200の測位指示処理S200について説明する。測位指示処理S200は、測位指示装置200の測位指示部230及び通信部220により実行される。測位指示部230は通信部220を介して送受信を実行する。
【0049】
ステップS121において、測位指示装置200の測位指示部230は、測位実行装置300から測位要求31を受信する。
【0050】
ステップS122において、測位指示装置200の測位指示部230は、1個以上の測位装置100へ測位指示21を送信する。この測位指示21の構成例を図17に示す。測位指示21は、測位要求IDと、折り返し待ち時間T1とを含む。測位指示装置200は測位指示21を送信すべき測位装置100の一覧を予め保持している。あるいは、測位指示装置200の測位指示部230は測位指示装置200内又は測位指示装置200外のデータベースから測位指示21を送信すべき測位装置100の一覧を取得してもよい。また、測位指示装置200の測位指示部230は、取得した測位装置100の一覧のうち、すべての測位装置100に測位指示21を送信してもよいし、ランダム又は予め定められた方法で抽出した一部の測位装置100にのみ送信してもよい。
【0051】
ステップS123において、測位指示装置200の測位指示部230は、1個以上の測位装置100から測位指示応答11を受信する。この測位指示応答11の構成例を図18に示す。測位指示応答11は、測位指示IDを含む。測位指示装置200の測位指示部230は、一定時間を経過した場合、測位指示21を送信したすべての測位装置100から測位指示応答11を受信していなくとも処理を継続する。測位装置100からの測位指示応答11は、どのような順番で受信してもよい。
【0052】
ステップS124において、測位指示装置200の測位指示部230は、測位実行装置300へ測位応答22を送信する。
【0053】
ステップS125において、測位指示装置200の測位指示部230は、1個以上の測位装置100から測位結果12を受信する。この測位結果12の構成例を図19に示す。測位結果12は、測位指示IDと、測位結果12を送信した測位装置100での折り返し遅延時間T2とを含む。測位指示装置200の測位指示部230は、一定時間を経過したら、測位指示21を送信したすべての測位装置100から測位結果12を受信していなくとも処理を継続する。測位装置100からの測位結果12は、どのような順番で受信してもよい。
【0054】
ステップS126において、測位指示装置200の測位指示部230は、測位実行装置300へ測位結果23を送信する。
【0055】
<測位装置100の測位装置処理S100>
図20を用いて、本実施の形態に係る測位装置100の測位装置処理S100について説明する。測位装置処理S100は、測位装置100の測位動作部130、通信部120、音波出力部131、及び音波入力部132により実行される。測位動作部130は通信部120を介して送受信を実行する。また、測位動作部130は、音波出力部131及び音波入力部132を用いて音波の送受信(入出力)を実行する。
【0056】
ステップS131において、測位装置100の測位動作部130は、測位指示装置200から測位指示21を受信する。
ステップS132において、測位装置100の測位動作部130は、測位指示装置200へ測位指示応答11を送信する。
ステップS133において、測位装置100の測位動作部130は、測位用の音波を受信する。図示はないが、測位装置100は、測位用の音波の入力を一定時間まで待ち受け、受信できたら処理を継続する。受信できなければ処理を終了する。
ステップS134において、測位装置100の測位動作部130は、測位用の音波の送信まで、測位指示21に含まれていた折り返し待ち時間T1だけ待つ。
ステップS135において、測位装置100の測位動作部130は、測位用の音波を送信する。
ステップS136において、測位装置100の測位動作部130は、測位用の音波を受信してから、測位用の音波を送信するまでの、折り返し遅延時間T2を算出する。
ステップS137において、測位装置100の測位動作部130は、測位指示装置200へ測位結果12を送信する。
【0057】
<被測位装置500の被測位処理S500>
図21を用いて、本実施の形態に係る被測位装置500の被測位処理S500について説明する。被測位処理S500は、被測位装置500の被測位動作部530、通信部520、音波出力部531、及び音波入力部532により実行される。被測位動作部530は通信部520を介して送受信を実行する。また、被測位動作部530は、音波出力部531及び音波入力部532を用いて音波の送受信(入出力)を実行する。
【0058】
ステップS141において、被測位装置500の被測位動作部530は、測位実行装置300から測位要求32を受信する。
ステップS142において、被測位装置500の被測位動作部530は、測位実行装置300へ測位応答51を送信する。
ステップS143において、被測位装置500の被測位動作部530は、測位用の音波を送信する。
ステップS144において、被測位装置500の被測位動作部530は、1個以上の測位用の音波を受信する。被測位装置500の被測位動作部530は、一定時間を経過した場合、測位要求32に含まれていた測位装置数分だけ測定用音波を受信していなくとも、処理を継続する。
ステップS145において、被測位装置500の被測位動作部530は、音波を送信してから測位装置100から送信された音波を受信するまでの所要時間T3を計測する。具体的には、被測位装置500の被測位動作部530は、受信した1個以上の測位用の音波について、測位用の音波を送信してから、各々の測位用の音波を受信するまでの所要時間T3を算出する。
ステップS146において、被測位装置500の被測位動作部530は、測位実行装置300へ測位結果52を送信する。
【0059】
以上のように、本実施の形態に係る測位システム800が稼働し、測位実行装置300は、被測位装置500の位置を検出することが可能になる。
【0060】
***他の構成***
本実施の形態では、測位実行装置300と、測位指示装置200と、測位装置100と、被測位装置500との各々は、相互に独立した装置であるものとして説明した。しかし、図22から図24に示すように、測位実行装置300と、測位指示装置200と、測位装置100と、被測位装置500とを相互に組み合わせて実装することもできる。
【0061】
図22は、被測位装置と測位実行装置とが同一の装置に実装される例である。この装置は測位実行部と被測位動作部とを含み、両者が相互に接続される。測位実行装置と被測位装置とが別の装置である場合に測位実行装置と被測位装置の間で行われる通信のうち、この装置に含まれる被測位装置が通信対象であるような通信は、この装置では測位実行部と被測位動作部との間で送受される。
装置を図22のように構成することで、測位の対象となる装置で、測位の実行を指示する構成が可能となる。
【0062】
図23は、測位装置と測位指示装置とが同一の装置に実装される例である。この装置は測位指示部と測位動作部とを含み、両者が相互に接続される。測位指示装置と測位装置とが別の装置である場合に測位指示装置と測位装置の間で行われる通信のうち、この装置に含まれる測位装置が通信対象であるような通信は、この装置では測位指示部と測位動作部との間で送受される。
装置をこのように構成することで、測位指示専用の装置を用意せずとも、測位を実行する構成が可能となる。
【0063】
図24は、測位実行装置、測位指示装置、測位装置及び被測位装置を全て含む装置の例である。装置は測位実行部、測位指示部、測位動作部及び被測位動作部を全て含み、測位実行部と被測位動作部、測位指示部と測位動作部が、それぞれ相互に接続される。測位実行装置と被測位装置とが別の装置である場合に測位実行装置と被測位装置の間で行われる通信のうち、この装置に含まれる被測位装置が通信対象であるような通信は、この装置では測位実行部と被測位動作部との間で送受される。また、測位指示装置と測位装置とが別の装置である場合に測位指示装置と測位装置の間で行われる通信のうち、この装置に含まれる測位装置が通信対象であるような通信はこの装置では測位指示部と測位動作部の間で送受される。
【0064】
次に、図25及び図26を用いて、本実施の形態に係る測位システム800の使用例について説明する。
ここでは、図22から図24に示すように、測位実行装置300と、測位指示装置200と、測位装置100と、被測位装置500とを相互に組み合わせて実装した装置を用いる例について説明する。
【0065】
図25は、屋内駐車場での位置検出に用いられる測位システム800の例を示す。屋内駐車場の壁面等に測位装置100を設置する。利用者は、測位実行装置300と被測位装置500とを共に含むような装置、具体的には、スマートフォン上に測位実行部及び被測位動作部を実装したアプリケーションを動作させたものを保持する。利用者が駐車した車付近で測位実行部を動作させると、測位システム800が動作して、利用者が所持する装置の位置、すなわち利用者の車の位置が判明する。このようにして判明した位置を、駐車場外から利用者の車位置に戻る際のナビゲーション等に使用することができる。
【0066】
図26は、測位装置の位置を自動検出する例を示す。測位装置に、測位実行装置と被測位装置をさらに実装する。測位装置を新たに設置するとき、設置される測位装置が測位実行装置となって測位システムを起動し、被測位装置でもある自測位装置の位置を検出する。これにより、設置される測位装置の位置が自動的に検出される。
【0067】
また、本実施の形態では、測位実行装置300と測位指示装置200と測位装置100と被測位装置500との各々の「部」の機能がソフトウェアで実現されるが、変形例として、各装置の「部」の機能がハードウェアに実装されていてもよい。
図27から図30を用いて、測位実行装置300と測位指示装置200と測位装置100と被測位装置500との各々の構成の変形例について説明する。以下の説明では、測位実行装置300と測位指示装置200と測位装置100と被測位装置500との各々を各装置とする。
【0068】
図27から図30に示すように、各装置は、CPU910及び記憶装置920に替えて処理回路909を備える。
【0069】
処理回路909は、前述した各装置の「部」の機能及び各装置の記憶部を実現する専用の電子回路である。処理回路909は、具体的には、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ロジックIC、GA(Gate・Array)、ASIC(Application・Specific・Integrated・Circuit)、又は、FPGA(Field−Programmable・Gate・Array)である。
【0070】
各装置の「部」の機能は、1つの処理回路909で実現されてもよいし、複数の処理回路909に分散して実現されてもよい。
【0071】
別の変形例として、各装置の「部」の機能及び各装置の記憶部がソフトウェアとハードウェアとの組合せで実現されてもよい。即ち、各装置の一部の機能が専用のハードウェアで実現され、残りの機能がソフトウェアで実現されてもよい。
【0072】
CPU910、記憶装置920、及び、処理回路909を、総称して「プロセッシングサーキットリ」という。つまり、各装置の構成が図2から図5及び図27から図30のいずれに示した構成であっても、「部」の機能は、プロセッシングサーキットリにより実現される。
【0073】
「部」を「工程」又は「手順」又は「処理」に読み替えてもよい。また、「部」の機能をファームウェアで実現してもよい。
【0074】
***本実施の形態の効果の説明***
以上のように、本実施の形態に係る測位システムによれば、特別な機材を用いることなく、簡単な構成により被測位装置の位置情報を高精度に算出することができる。
【0075】
実施の形態2.
本実施の形態では、主に、実施の形態1とは異なる点について説明する。
実施の形態1の測位システム800では、被測位装置500から測位装置100に対して測位用の音波を出力する構成であった。本実施の形態では、測位装置100から被測位装置500に対して測位用の音波を出力する測位システム800xについて説明する。
なお、本実施の形態において、実施の形態1で説明した構成と同様の構成には、同一の符号をつけてその説明を省略する場合がある。
【0076】
図31を用いて、本実施の形態に係る測位システム800xの測位処理S800xの動作シーケンスについて説明する。
【0077】
測位実行装置300は、被測位装置500の位置の測位を要求する測位要求31を送信する。
測位指示装置200は、測位要求31を受信すると、被測位装置500の位置の測位を指示する測位指示21であって送信待ち時間T1xを含む測位指示21xを測位装置100に送信する。具体的には、測位要求31を受信した測位指示装置200は、測位装置100a,100b,100cの各々へ測位指示21xを送信する。
測位指示21xを受信した測位装置100a,100b,100cの各々は、測位指示装置200へ測位指示応答11を送信する。測位装置100a,100b,100cの各々から測位指示応答11を受信した測位指示装置200は、測位実行装置300へ測位応答22を送信する。
【0078】
測位実行装置300は、被測位装置500へ測位要求32を送信する。測位要求32を受信した被測位装置500は、測位実行装置300へ測位応答51を送信する。
【0079】
測位装置100は、測位指示装置200から送信された測位指示21xを受信すると、測位指示21xに含まれる送信待ち時間T1xの経過後に被測位装置500に対し音波を送信する。具体的には、測位装置100a,100b,100cの各々は、測位指示21xを受信してから送信待ち時間T1xが経過した後、音波を送信する。
測位装置100a,100b,100cの各々が送信した音波が被測位装置500に受信されると、被測位装置500は音波を送信する。すなわち、被測位装置500は、測位装置100から送信された音波を受信すると測位装置100に対し音波を送信する。
被測位装置500は、測位装置100a,100b,100cの各々により送信された音波を受信してから、音波を送信するまでの時間である折り返し遅延時間T2xを計測する。
被測位装置500が送信した音波を測位装置100a,100b,100cの各々が受信すると、測位装置100a,100b,100cの各々は、音波を送信してから、被測位装置500により送信された音波を受信するまでの時間を所要時間T3xとして計測する。
【0080】
測位装置100a,100b,100cの各々は、音波を受信した後、測位指示装置200へ測位結果12xを送信する。この測位結果12xは、所要時間T3xを含む。すなわち、測位装置100は、所要時間T3xを測位指示装置200に送信する。
【0081】
測位装置100a,100b,100cの各々から測位結果12xを受信した測位指示装置200は、測位実行装置300へ測位結果23xを送信する。この測位結果23xは、測位装置100a,100b,100cの各々の測位装置IDと、測位装置100a,100b,100cの各々から受信した所要時間T3xとが対応付けられて含まれる。すなわち、測位指示装置200は、測位装置100から受信した所要時間T3xを測位実行装置300に送信する。
【0082】
測位装置100a,100b,100cの各々へ音波を出力した後、被測位装置500は、測位実行装置300へ測位結果52xを送信する。この測位結果52xには、折り返し遅延時間T2xが順に、例えば昇順に含まれる。すなわち、被測位装置500は、折り返し遅延時間T2xを測位実行装置300に送信する。
【0083】
測位指示装置200及び被測位装置500から測位結果23x,52xを受信した測位実行装置300は、これらの測位結果23x,52xに含まれる折り返し遅延時間T2x及び所要時間T3xから、被測位装置500の位置を算出する。すなわち、測位実行装置300は、測位装置100が音波を送信してから、測位装置100が被測位装置500により送信された音波を受信するまでの所要時間T3xと、被測位装置500が音波を受信してから、被測位装置500が測位装置100に対し音波を送信するまでの折り返し遅延時間T2xとを用いて測位装置100と被測位装置500との距離を算出する。そして、測位実行装置300は、測位装置100と被測位装置500との距離を用いて被測位装置500の位置を算出する。
【0084】
本実施の形態における測位実行装置300の動作フローは、図9で説明した測位実行装置300の測位実行処理S300と同じである。
【0085】
また、本実施の形態における測位指示装置200の動作フローは、図16で説明した測位指示装置200の測位指示処理S200と同じである。
ただし、測位指示装置200が測位装置100に送信する測位指示21xには、実施の形態1に係る測位指示21で説明した折り返し待ち時間T1ではなく、送信待ち時間T1xが含まれる。本実施の形態に係る測位指示21xの構成例を図32に示す。
また、測位装置100が測位指示装置200に送信する測位結果12xには、実施の形態1に係る測位結果12で説明した折り返し遅延時間T2ではなく、所要時間T3xが含まれる。本実施の形態に係る測位結果12xの構成例を図33に示す。
【0086】
図34を用いて、本実施の形態に係る測位装置100の測位装置処理S100xについて説明する。
【0087】
ステップS151において、測位装置100は、測位指示装置200から測位指示21xを受信する。
ステップS152において、測位装置100は、測位指示装置200へ測位指示応答11を送信する。
ステップS153において、測位装置100は、測位用の音波を送信するまで、測位指示21xに含まれていた送信待ち時間T1xだけ待つ。
ステップS154において、測位装置100は、測位用の音波を送信する。
ステップS155において、測位装置100は、測位用の音波を受信する。図示はないが、測位装置100は、測位用の音波の入力を一定時間まで待ち受け、受信できたら処理を継続する。受信できなければ処理を終了する。
ステップS156において、測位装置100は、測位用の音波を送信してから、測位用の音波を受信するまでの、所要時間T3xを算出する。
ステップS157において、測位装置100は、測位指示装置200へ測位結果23xを送信する。この測位結果23xの構成例を図35に示す。測位結果23xは、測位要求IDと、結果数と、測位装置IDにより識別される測位装置100での所要時間T3xとを含む。
【0088】
図36を用いて、本実施の形態に係る被測位装置500の被測位処理S500xについて説明する。
【0089】
ステップS161において、被測位装置500は、測位実行装置300から測位要求32を受信する。
ステップS162において、被測位装置500は、測位実行装置300へ測位応答51を送信する。
ステップS163において、被測位装置500は、測位用の音波を受信する。被測位装置500は、一定時間を経過した場合、測位要求32に含まれていた測位装置数の音波を受信していなくても、処理を継続する。
ステップS164において、被測位装置500は、測位用の音波を送信する。
ステップS165において、被測位装置500は、測位装置100から送信された音波を受信してから音波を送信するまでの折り返し遅延時間T2xを計測する。具体的には、被測位装置500は、受信した1個以上の音波について、音波を受信してから音波を送信するまでの折り返し遅延時間T2xを算出する。
ステップS166において、被測位装置500は、測位実行装置300へ測位結果52xを送信する。この測位結果52xの構成例を図37に示す。測位結果52xは、測位要求ID、結果数、1個以上の折り返し遅延時間T2xを含む。折り返し遅延時間T2xは、折り返し遅延時間T2xの順に、例えば昇順に含まれる。
【0090】
以上のように、本実施の形態に係る測位システム800xが稼働し、測位実行装置300は、被測位装置500の位置を検出することが可能になる。
【0091】
以上のように、本実施の形態に係る測位システム800xによれば、特別な機材を用いることなく、被測位装置の位置情報を高精度に算出することができる。
【0092】
以上、本発明の実施の形態1及び2について説明したが、これらの実施の形態の説明において「部」として説明するもののうち、いずれか1つのみを採用してもよいし、いくつかの任意の組合せを採用してもよい。つまり、測位実行装置300と測位指示装置200と測位装置100と被測位装置500との各装置の機能ブロックは、上記の実施の形態で説明した機能を実現することができれば、任意である。これらの機能ブロックを、どのような組合せ、あるいは任意のブロック構成で各装置を構成しても構わない。また、各装置は、1つの装置でなく、複数の装置から構成されたシステムでもよい。
【0093】
また、実施の形態1及び2について説明したが、これらの2つの実施の形態のうち、複数を部分的に組合せて実施しても構わない。あるいは、これらの2つの実施の形態のうち、1つの実施の形態を部分的に実施しても構わない。その他、これらの2つの実施の形態を、全体としてあるいは部分的に、どのように組合せて実施しても構わない。
なお、上記の実施の形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【0094】
11 測位指示応答、21,21x 測位指示、22,51 測位応答、12,12x,23,23x,52,52x 測位結果、31,32 測位要求、100,100a,100b,100c 測位装置、110 アンテナ、120 通信部、130 測位動作部、131 音波出力部、132 音波入力部、140,240,340,540 記憶部、151 スピーカ、152 マイク、200 測位指示装置、210 アンテナ、220 通信部、230 測位指示部、300 測位実行装置、310 アンテナ、320 通信部、330 測位実行部、500 被測位装置、510 アンテナ、520 通信部、530 被測位動作部、531 音波出力部、532 音波入力部、551 スピーカ、552 マイク、610 測位方法、620 測位プログラム、800,800x 測位システム、909 処理回路、910 CPU、920 記憶装置、921 メモリ、922 補助記憶装置、931 通信機器、932 無線モジュール、933 通信インタフェース、950 変換器、T1 折り返し待ち時間、T2,T2x 折り返し遅延時間、T3,T3x 所要時間、T1x 送信待ち時間、S100,S100x 測位装置処理、S800,S800x 測位処理。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】

【手続補正書】
【提出日】20161216
【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】
被測位装置と、
複数の測位装置と、
前記被測位装置の位置の測位を要求する測位要求を送信する測位実行装置と、
前記測位要求を受信すると、前記複数の測位装置の各々に、前記被測位装置の位置の測位を指示する測位指示であって前記複数の測位装置の各々に対応する折り返し待ち時間を含む測位指示を送信する測位指示装置と
を備え、
前記被測位装置は、
前記測位要求を受信すると、音波を送信し、
前記複数の測位装置の各々は、
前記被測位装置から送信された音波を受信すると前記測位指示に含まれる前記折り返し待ち時間の経過後に前記被測位装置に対し音波を送信し、
前記測位実行装置は、
前記被測位装置が音波を送信してから、前記被測位装置が前記複数の測位装置の各々から送信された音波を受信するまでの所要時間と、前記複数の測位装置の各々が音波を受信してから、前記複数の測位装置の各々が前記被測位装置に対し音波を送信するまでの折り返し遅延時間とを用いて前記複数の測位装置の各々と前記被測位装置との距離を算出し、前記複数の測位装置の各々と前記被測位装置との距離を用いて前記被測位装置の位置を算出する測位システム。
【請求項2】
前記複数の測位装置の各々は、
前記折り返し遅延時間を前記測位指示装置に送信し、
前記測位指示装置は、
前記複数の測位装置の各々から受信した前記折り返し遅延時間を前記測位実行装置に送信し、
前記被測位装置は、
前記所要時間を前記測位実行装置に送信する請求項に記載の測位システム。
【請求項3】
前記複数の測位装置の各々は、
前記被測位装置から送信された音波を受信してから音波を送信するまでの前記折り返し遅延時間を計測する請求項またはに記載の測位システム。
【請求項4】
前記被測位装置は、
音波を送信してから前記複数の測位装置の各々から送信された音波を受信するまでの前記所要時間を計測する請求項からのいずれか1項に記載の測位システム。
【請求項5】
前記測位指示装置と前記測位実行装置とは無線で通信を行う請求項からのいずれか1項に記載の測位システム。
【請求項6】
前記複数の測位装置の各々と前記測位指示装置とは同一の装置に実装される請求項からのいずれか1項に記載の測位システム。
【請求項7】
前記被測位装置と前記測位実行装置とは同一の装置に実装される請求項1からのいずれか1項に記載の測位システム。
【請求項8】
被測位装置と、
複数の測位装置と、
前記被測位装置の位置の測位を要求する測位要求を送信する測位実行装置と、
前記測位要求を受信すると、前記複数の測位装置の各々に、前記被測位装置の位置の測位を指示する測位指示であって前記複数の測位装置の各々に対応する送信待ち時間を含む測位指示を送信する測位指示装置と
を備え、
前記複数の測位装置の各々は、
前記測位指示装置から送信された前記測位指示を受信すると、前記測位指示に含まれる前記送信待ち時間の経過後に前記被測位装置に対し音波を送信し、
前記被測位装置は、
前記複数の測位装置の各々から送信された音波を受信すると前記複数の測位装置の各々に対し音波を送信し、
前記測位実行装置は、
前記複数の測位装置の各々が音波を送信してから、前記複数の測位装置の各々が前記被測位装置により送信された音波を受信するまでの所要時間と、前記被測位装置が音波を受信してから、前記被測位装置が前記複数の測位装置の各々に対し音波を送信するまでの折り返し遅延時間とを用いて前記複数の測位装置の各々と前記被測位装置との距離を算出し、前記複数の測位装置の各々と前記被測位装置との距離を用いて前記被測位装置の位置を算出する測位システム。
【請求項9】
前記複数の測位装置の各々は、
前記所要時間を前記測位指示装置に送信し、
前記測位指示装置は、
前記複数の測位装置の各々から受信した前記所要時間を前記測位実行装置に送信し、
前記被測位装置は、
前記折り返し遅延時間を前記測位実行装置に送信する請求項に記載の測位システム。
【請求項10】
前記被測位装置は、
前記複数の測位装置の各々から送信された音波を受信してから音波を送信するまでの前記折り返し遅延時間を計測する請求項またはに記載の測位システム。
【請求項11】
前記複数の測位装置の各々は、
音波を送信してから前記被測位装置から送信された音波を受信するまでの前記所要時間を計測する請求項から10のいずれか1項に記載の測位システム。
【請求項12】
前記測位指示装置と前記測位実行装置とは無線で通信を行う請求項から11のいずれか1項に記載の測位システム。
【請求項13】
前記複数の測位装置の各々と前記測位指示装置とは同一の装置に実装される請求項から12のいずれか1項に記載の測位システム。
【請求項14】
前記被測位装置と前記測位実行装置とは同一の装置に実装される請求項から13のいずれか1項に記載の測位システム。
【請求項15】
測位実行装置が、被測位装置の位置の測位を要求する測位要求を送信し、
測位指示装置が、前記測位要求を受信すると、複数の測位装置の各々に、前記被測位装置の位置の測位を指示する測位指示であって前記複数の測位装置の各々に対応する折り返し待ち時間を含む測位指示を送信し、
前記被測位装置が、前記測位要求を受信すると、音波を送信し、
前記複数の測位装置の各々が、前記被測位装置から送信された音波を受信すると前記測位指示に含まれる前記折り返し待ち時間の経過後に前記被測位装置に対し音波を送信し、
前記測位実行装置が、前記被測位装置が音波を送信してから、前記被測位装置が前記複数の測位装置の各々から送信された音波を受信するまでの所要時間と、前記複数の測位装置の各々が音波を受信してから、前記複数の測位装置の各々が前記被測位装置に対し音波を送信するまでの折り返し遅延時間とを用いて前記複数の測位装置の各々と前記被測位装置との距離を算出し、前記複数の測位装置の各々と前記被測位装置との距離を用いて前記被測位装置の位置を算出する測位方法。
【請求項16】
測位実行装置が、被測位装置の位置の測位を要求する測位要求を送信し、
測位指示装置が、前記測位要求を受信すると、複数の測位装置の各々に、前記被測位装置の位置の測位を指示する測位指示であって前記複数の測位装置の各々に対応する送信待ち時間を含む測位指示を送信し、
前記複数の測位装置の各々が、前記測位指示装置から送信された前記測位指示を受信すると、前記測位指示に含まれる前記送信待ち時間の経過後に前記被測位装置に対し音波を送信し、
前記被測位装置が、前記複数の測位装置の各々から送信された音波を受信すると前記複数の測位装置の各々に対し音波を送信し、
前記測位実行装置が、前記複数の測位装置の各々が音波を送信してから、前記複数の測位装置の各々が前記被測位装置により送信された音波を受信するまでの所要時間と、前記被測位装置が音波を受信してから、前記被測位装置が前記複数の測位装置の各々に対し音波を送信するまでの折り返し遅延時間とを用いて前記複数の測位装置の各々と前記被測位装置との距離を算出し、前記複数の測位装置の各々と前記被測位装置との距離を用いて前記被測位装置の位置を算出する測位方法。

【手続補正書】
【提出日】20170525
【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】
被測位装置と、
複数の測位装置と、
前記被測位装置の位置の測位を要求する測位要求を送信する測位実行装置と、
前記測位要求を受信すると、前記複数の測位装置の各々に、前記被測位装置の位置の測位を指示する測位指示であって前記複数の測位装置の各々に対応する折り返し待ち時間を含む測位指示を送信する測位指示装置と
を備え、
前記被測位装置は、
前記測位要求を受信すると、音波を送信し、
前記複数の測位装置の各々は、
前記被測位装置から送信された音波を受信すると前記測位指示に含まれる前記折り返し待ち時間の経過後に前記被測位装置に対し音波を送信し、
前記測位実行装置は、
前記被測位装置が音波を送信してから、前記被測位装置が前記複数の測位装置の各々から送信された音波を受信するまでの所要時間と、前記複数の測位装置の各々が音波を受信してから、前記複数の測位装置の各々が前記被測位装置に対し音波を送信するまでの折り返し遅延時間とを用いて前記複数の測位装置の各々と前記被測位装置との距離を算出し、前記複数の測位装置の各々と前記被測位装置との距離を用いて前記被測位装置の位置を算出する測位システム。
【請求項2】
前記複数の測位装置の各々は、
前記折り返し遅延時間を前記測位指示装置に送信し、
前記測位指示装置は、
前記複数の測位装置の各々から受信した前記折り返し遅延時間を前記測位実行装置に送信し、
前記被測位装置は、
前記所要時間を前記測位実行装置に送信する請求項1に記載の測位システム。
【請求項3】
前記複数の測位装置の各々は、
前記被測位装置から送信された音波を受信してから音波を送信するまでの前記折り返し遅延時間を計測する請求項1または2に記載の測位システム。
【請求項4】
前記被測位装置は、
音波を送信してから前記複数の測位装置の各々から送信された音波を受信するまでの前記所要時間を計測する請求項1から3のいずれか1項に記載の測位システム。
【請求項5】
前記測位指示装置と前記測位実行装置とは無線で通信を行う請求項1から4のいずれか1項に記載の測位システム。
【請求項6】
前記複数の測位装置の各々と前記測位指示装置とは同一の装置に実装される請求項1から5のいずれか1項に記載の測位システム。
【請求項7】
前記被測位装置と前記測位実行装置とは同一の装置に実装される請求項1から6のいずれか1項に記載の測位システム。
【請求項8】
測位実行装置が、被測位装置の位置の測位を要求する測位要求を送信し、
測位指示装置が、前記測位要求を受信すると、複数の測位装置の各々に、前記被測位装置の位置の測位を指示する測位指示であって前記複数の測位装置の各々に対応する折り返し待ち時間を含む測位指示を送信し、
前記被測位装置が、前記測位要求を受信すると、音波を送信し、
前記複数の測位装置の各々が、前記被測位装置から送信された音波を受信すると前記測位指示に含まれる前記折り返し待ち時間の経過後に前記被測位装置に対し音波を送信し、
前記測位実行装置が、前記被測位装置が音波を送信してから、前記被測位装置が前記複数の測位装置の各々から送信された音波を受信するまでの所要時間と、前記複数の測位装置の各々が音波を受信してから、前記複数の測位装置の各々が前記被測位装置に対し音波を送信するまでの折り返し遅延時間とを用いて前記複数の測位装置の各々と前記被測位装置との距離を算出し、前記複数の測位装置の各々と前記被測位装置との距離を用いて前記被測位装置の位置を算出する測位方法。
【国際調査報告】