JP2006300953A

JP2006300953A - 超音波を利用した位置推定方法、位置推定システム及び受信装置

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Publication number: JP2006300953A
Application number: JP2006117358A
Authority: JP
Inventors: Dong-Geon Kong; 孔　棟　建; Seok-Won Bang; 方　錫　元
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2005-04-21
Filing date: 2006-04-21
Publication date: 2006-11-02
Anticipated expiration: 2026-04-21
Also published as: CN1854760B; KR101090435B1; JP5054927B2; CN1854760A; EP1717597A2; US7535798B2; EP1717597A3; KR20060110978A; US20060239121A1

Abstract

【課題】超音波を利用して無線リモコンの２次元位置を推定する位置推定方法及びシステムを提供する。
【解決手段】リモコン１２０から送信された複数の発信信号を受信する（ａ）ステップと、受信されたそれぞれの発信信号に含まれた赤外線信号と超音波信号との間の時間遅延を測定する（ｂ）ステップと、測定された時間遅延を利用して、受信されたそれぞれの発信信号に対するリモコン１２０の位置を推定する（ｃ）ステップと、を含む超音波を利用した位置推定方法。
【選択図】図１

Description

本発明は超音波を利用した位置推定に係り、より詳細には、リモコンから送信される複数のパルスグループを持つ赤外線信号と超音波信号とを利用してリモコンの２次元位置情報を推定する超音波を利用した位置推定方法、位置推定システム及び受信装置に関する。

テレビを視聴する際に立体音響を再現する方法として、５．１チャンネル方式による複数のスピーカーを使用した方法がある。しかし、このような方法はユーザにとって不便な場合がある。例えば、デジタルテレビを視聴する際に立体音響を再現するとき、テレビとは別に複数のスピーカーを必要とし、複数のスピーカーを設置するための空間が必要になる。
このような点を克服するために、デジタルテレビの両側に２個のスピーカーを設置して立体音響を再現する方法が提示されている（例えば、特許文献１）。

韓国特許出願公開第１９９７−０００５０６６号明細書

しかし、このような方法は、スイートスポットの範囲が約１０°程度に過ぎないので、この狭いスイートスポットを外れた位置では、立体音響の性能が大きく低下してしまうという問題がある。
したがって、ユーザがリモコンを利用して立体音響を再現する場合において、立体音響を再現する装置がリモコンの２次元位置を把握することによって、リモコンを持っているユーザの位置を把握し、ユーザがスイートスポットに位置するように、スピーカーが適切な方向に向き、かつユーザからスピーカーまでの距離に基づき、ユーザにとって適切な音量となるような立体音響を再現できる装置が必要である。

そこで、本発明は、赤外線受信センサー及び超音波受信センサーを持つ立体音響再現装置が、所定の無線リモコンから複数のパルスグループを含む赤外線信号と前記赤外線信号に後続する超音波信号とを受信して、無線リモコンの２次元位置を推定する方法及びシステムを提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明に係る超音波を利用した位置推定方法は、超音波を利用した位置推定方法であって、リモコンから送信された赤外線信号及び超音波信号を受信する（ａ）ステップと前記受信した赤外線信号と超音波信号との間の遅延時間を測定する（ｂ）ステップと、前記測定した遅延時間を利用して、前記リモコンの位置を推定する（ｃ）ステップと、を含むことを特徴とする超音波を利用した位置推定方法。

また、本発明の超音波を利用した位置推定方法は、リモコンから送信された赤外線信号と超音波信号を受信する（ａ）ステップと、前記受信された赤外線信号と超音波信号との間の遅延時間を測定する（ｂ）ステップと、前記赤外線信号と超音波信号それぞれに対して測定された遅延時間の平均時間を演算する（ｃ）ステップと、前記演算された平均時間を利用して前記リモコンの位置を推定する（ｄ）ステップと、を含むことを特徴とする。

また、本発明に係る超音波を利用した位置推定方法におけるリモコンは、赤外線信号を送信する赤外線信号送信モジュールと、超音波信号を送信する超音波信号送信モジュールと、前記赤外線信号と前記超音波信号とが含まれた複数の発信信号を送信させる発信信号制御モジュールと、を含んでいてもよい。

また、本発明に係る受信装置は、赤外線信号と超音波信号とを含む複数の発信信号を送信するリモコンから前記赤外線信号を受信する赤外線信号受信モジュールと、前記超音波信号を受信する第１超音波信号受信モジュールと、前記第１超音波信号受信モジュールから所定距離離れた所に位置して前記超音波信号を受信する第２超音波信号受信モジュールと、前記受信した赤外線信号を利用して前記超音波信号の発信時刻を測定し、前記測定された発信時刻に対して、前記第１超音波信号受信モジュールが前記超音波信号を受信した時刻の第１遅延時間と、前記第２超音波信号受信モジュールが前記超音波信号を受信した時刻の第２遅延時間とを測定する遅延時間演算モジュールと、前記測定された遅延時間を利用して前記受信されたそれぞれの発信信号に対する前記リモコンの位置を推定し、前記推定されたリモコンの位置から前記リモコンの最終位置を推定する位置演算モジュールと、を含むことを特徴とする。

また、本発明に係る受信装置は、赤外線信号と超音波信号とを含む複数の発信信号を送信するリモコンから前記赤外線信号を受信する赤外線信号受信モジュールと、前記超音波信号を受信する第１超音波信号受信モジュールと、前記第１超音波信号受信モジュールから所定距離離れた所に位置して前記超音波信号を受信する第２超音波信号受信モジュールと、前記受信した赤外線信号を利用して前記超音波信号の発信時刻を測定し、前記測定された発信時刻に対して前記第１超音波信号受信モジュールが前記超音波信号を受信した時刻の第１遅延時間と前記第２超音波信号受信モジュールが前記超音波信号を受信した時刻の第２遅延時間とを測定した後、前記それぞれの発信信号に対して測定された第１遅延時間と第２遅延時間との平均時間を演算する遅延時間演算モジュールと、前記演算された平均時間を利用して前記リモコンの位置を推定する位置演算モジュールと、を含むことを特徴とする。

また、本発明に係る超音波を利用した位置推定システムは、赤外線信号と超音波信号とを含む複数の発信信号を送信するリモコンと、前記複数の発信信号を受信して前記赤外線信号と前記超音波信号との間の遅延時間を測定し、前記測定された遅延時間を利用して前記受信されたそれぞれの発信信号に対する前記リモコンの位置を推定した後、前記推定されたリモコンの位置から前記リモコンの最終位置を推定する受信装置と、を含むことを特徴とする。

また、本発明に係る超音波を利用した位置推定システムは、赤外線信号と超音波信号とを含む複数の発信信号を送信するリモコンと、前記複数の発信信号を受信して前記赤外線信号と前記超音波信号との間の遅延時間を測定し、前記それぞれの発信信号に対して測定された遅延時間の平均時間を演算した後、前記演算された平均時間を利用して前記リモコンの位置を推定する受信装置と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、リモコンの位置を正確に推定することによりユーザの位置を正確に推測することができ、効率的な立体音響の再現を図ることができる。

以下、本発明の一実施形態に係る超音波を利用した位置推定方法及びシステムについて適宜図面を参照して説明する。なお、本明細書中において同一の符号は同一の構成を示すものとする。

ここで、フローチャートの各ブロックとフローチャートの組合わせはコンピュータプログラムインストラクションにより実行可能であることを理解することができるであろう。これらコンピュータプログラムインストラクションは、汎用コンピュータ、特殊用コンピュータまたはその他のプログラマブルデータプロセッシング装備のプロセッサーに搭載されうるので、コンピュータまたはその他のプログラマブルデータプロセッシング装備のプロセッサーを通じて実行されるそのインストラクションがフローチャートのブロックで説明された機能を行う手段を生成するように機構を作ることができる。これらコンピュータプログラムインストラクションは、特定方式で機能を具現するためにコンピュータまたはその他のプログラマブルデータプロセッシング装備を指向することのできるコンピュータ利用可能メモリまたはコンピュータ判読可能メモリに保存されることも可能であるため、このコンピュータ利用可能メモリまたはコンピュータ判読可能メモリに保存されたインストラクションは、フローチャートのブロックで説明された機能を行うインストラクション手段を内包する製造品目を生産することも可能である。また、コンピュータプログラムインストラクションはコンピュータまたはその他のプログラム可能なデータプロセッシング装備上に搭載することも可能であるため、コンピュータまたはその他のプログラマブルデータプロセッシング装備上で一連の動作段階が実行されてコンピュータで実行されるプロセスを生成し、コンピュータまたはその他のプログラマブルデータプロセッシング装備を行うインストラクションはフローチャートのブロックで説明された機能を実行するための段階を提供することも可能である。

また、各ブロックは特定の論理的機能を行うための一つ以上の実行可能なインストラクションを含むモジュール、セグメントまたはコードの一部を示すことができる。また、いくつの代替の実施形態では、ブロックで言及された機能が順序を外れて発生することも可能であるということに注目しなければならない。例えば、連続して図示されている２つのブロックは、実質的に同時に行われてもよく、またはそのブロックが該当する機能に応じて逆順に行われてもよい。

図１は、本実施形態に係る位置推定システムを示す概略図であって、位置推定のために必要なパラメータを示す例示図である。位置推定システム１００は、例えば、立体音響を再現するスピーカーを備えるデジタルテレビ１５０と、デジタルテレビ１５０を制御するリモコン１２０とを備える。

ここで、リモコン１２０は、赤外線信号を送信する赤外線発信部１２２と超音波信号を送信する超音波発信部１２４とを備える。
また、デジタルテレビ１５０は、赤外線発信部１２２から送信される赤外線信号を受信する赤外線受信センサー１５２と、超音波発信部１２４から送信される超音波信号を受信する第１超音波受信センサー１５４及び第２超音波受信センサー１５６と、を備える。

ここで、図１に示すように、第１超音波受信センサー１５４及び第２超音波受信センサー１５６との間の距離をＬとすると、赤外線受信センサー１５２を中心として、対向する位置に配置され、赤外線受信センサー１５２と第１超音波受信センサー１５４および赤外線受信センサー１５２と第２超音波受信センサー１５６との間の距離はそれぞれ２／Ｌになる。

また、リモコン１２０と赤外線受信センサー１５２との間の距離を‘Ｒ’、リモコン１２０と第１超音波受信センサー１５４との間の距離を‘Ｌ１’、リモコン１２０と第２超音波受信センサー１５６との間の距離を‘Ｌ２’とし、リモコン１２０と赤外線受信センサー１５２とがなす角度を‘θ’とする。

本発明では、デジタルテレビ１５０がリモコン１２２で受信する赤外線信号と超音波信号との間に発生する遅延時間を利用して、Ｌ１値に該当する第１距離情報とＬ２値に該当する第２距離情報とを計算し、第１距離情報と第２距離情報及び既定のＬ値に該当する第３距離情報を利用して、Ｒ値及びθ値を求める方法を開示する。Ｒ値とθ値とを求めることにより、デジタルテレビ１５０に対するリモコン１２０の２次元位置を知ることができる。

図２は、本実施形態に係る位置推定システムを示すフローチャートである。
まず、リモコン１２０からデジタルテレビ１５０に複数の発信信号が送信される（Ｓ２１０）。ここで、発信信号とは、赤外線信号と超音波信号とを含んだ信号であって、リモコン１２０から送信される信号をいう。この発信信号が送信される回数はリモコン１２０にあらかじめ設定することができる。
なお、超音波信号は、赤外線信号が送信された後に送信されることが望ましい。

デジタルテレビ１５０は、リモコン１２０から送信された複数の発信信号を受信する（Ｓ２２０）。このとき、デジタルテレビ１５０は、赤外線受信センサー１５２で赤外線信号を受信し、第１超音波受信センサー１５４と第２超音波受信センサー１５６それぞれで超音波信号を受信する。ここで、リモコン１２０の位置によって第１超音波受信センサー１５４と第２超音波受信センサー１５６とでは超音波を受信する時刻は変わる。一方、赤外線の空気中伝播速力は３×１０^８（ｍ／ｓ）であり、超音波の空気中の速力である３４０（ｍ／ｓ）に比べてとても速いために、本実施形態では、赤外線電波時間は無視し、赤外線の受信と送信とは同時に起こるものとみなす。

デジタルテレビ１５０が赤外線受信センサー１５２と、第１超音波受信センサー１５４と、第２超音波受信センサー１５６とにより赤外線信号と超音波信号とを受信すると、受信した赤外線信号と超音波信号との間の遅延時間を測定する（Ｓ２３０）。リモコン１２０から赤外線信号を送信した直後に超音波信号を送信すると、超音波信号と赤外線信号の伝播速度の違いによりデジタルテレビ１５０で超音波信号を受信する時間と赤外線信号を受信する時間が異なってくる。上記したように赤外線信号の伝播速度が超音波信号の電波信号より速いので、デジタルテレビ１５０で超音波信号を受信した時刻から赤外線信号を受信した時刻（赤外線信号を送信した時刻）を引いた時間が遅延時間となる。なお、赤外線信号を送信した直後に超音波信号を送信するので、赤外線信号を送信してから超音波信号を送信するまでの時間は無視することができる。詳細については後記する。
また、リモコン１２０の位置により、リモコン１２０から第１超音波受信センサー１５４までの距離とリモコン１２０から第２超音波受信センサー１５６までの距離が異なり、第１超音波受信センサー１５４で超音波信号を受信する時刻と第２超音波受信センサー１５６が超音波信号を受信する時刻が異なる場合がある。そのため、第１超音波受信センサー１５４で超音波信号を受信した時刻から赤外線受信センサー１５２で赤外線信号を受信した時刻（赤外線信号を送信した時刻）を引いた時間を第１遅延時間と称し、第２超音波受信センサー１５６で超音波信号を受信した時刻から赤外線受信センサー１５２で赤外線信号を受信した時刻（赤外線信号を送信した時刻）を引いた時間を第２遅延時間と称することとする。なお、赤外線信号を送信した直後に超音波信号を送信するので、赤外線信号を送信してから超音波信号を送信するまでの時間は無視することができる。詳細については後記する。

超音波信号の遅延時間を測定すると、この測定値を基にリモコン１２０の位置を推定する（Ｓ２４０）。すなわち、第１遅延時間を利用してＬ１を得ることができ、第２遅延時間を利用してＬ２を得ることができ、また、Ｌは既定の値であるため、Ｌ１、Ｌ２、Ｌを利用すればＲを得ることができ、さらに、θも求めることができるため、リモコン１２０の位置を推定することができる。

図３は、本実施形態に係るリモコンの構成を示すブロック図である。
図３に示すように、リモコン３００は、赤外線信号を送信する赤外線信号送信モジュール３２０と、超音波信号を送信する超音波信号送信モジュール３３０及び赤外線信号と超音波信号とが含まれた複数の発信信号を送信させる発信信号制御モジュール３１０とを備える。
ここで、本実施形態における‘モジュール’とは、ソフトウェアまたはＦＰＧＡまたはＡＳＩＣのようなハードウェア構成要素を意味する。

赤外線信号送信モジュール３２０は、発信信号制御モジュール３１０から受信した信号によって赤外線信号を発生させるコード発生モジュール３２２と、発生した赤外線信号コードを変調する変調モジュール３２４と、変調された赤外線信号を発信する赤外線発信モジュール３２６と、を備える。

超音波信号送信モジュール３３０は、発信信号制御モジュール３１０から受信した信号によって既定の周波数を発生させる周波数発生モジュール３３２と、超音波信号を増幅させる電圧増幅モジュール３３４と、増幅された超音波信号を発信する超音波発信モジュール３３６と、を備える。

そして、発信信号制御モジュール３１０は、ユーザから入力された所定の信号によって、まず赤外線信号送信モジュール３２０から赤外線信号を送信させ、赤外線信号の送信が終了してから超音波信号送信モジュール３３０から超音波信号を送信させる。このとき、超音波信号は、赤外線信号が送信された直後に送信させることが望ましい。

さらに、リモコン３００の赤外線信号送信モジュール３２０と超音波信号送信モジュール３３０とから発信される信号の例について図５を参照して説明する。ここで、図５は、本実施形態に係るリモコンから送信される赤外線信号と超音波信号との波形構造の一例を示す図面である。

コード発生モジュール３２２により認識コードが生成されて送信された後、複数の発信信号が伝送される。ここでは、Ｎ個の発信信号が送信されると仮定する。すなわち、リモコン３００は、赤外線信号に対する認識コードを送信した後、Ｎ個の発信信号を一定の周期ごとに発信する。

赤外線信号と超音波信号とは同時に発信されず、図５に示すように、赤外線信号の送信が終わった直後に超音波信号の送信がなされる。超音波信号の周波数は、望ましくは４０ＫＨｚである。
また、一つの発信信号を構成する赤外線信号は後記するように、複数のパルスグループを含んでいる。

次に、本実施形態に係る受信装置について図４を参照して説明する。図４は、本実施形態に係る受信装置の構成を示すブロック図である。
受信装置４００は、超音波信号を受信する第１超音波信号受信モジュール４１０及び第２超音波信号受信モジュール４２０と、リモコン３００から送信される赤外線信号を受信する赤外線信号受信モジュール４３０と、受信した赤外線信号と超音波信号とを利用して遅延時間（第１遅延時間、第２遅延時間）を測定する遅延時間演算モジュール４４０と、測定された遅延時間を利用してＲ値とθ値とを演算する位置演算モジュール４５０と、位置演算モジュール４５０により演算されたＲ値とθ値により特定されるリモコンの位置にスイートスポットを発生させるように音を発生させる音響発生モジュール４６０と、を備える。第２超音波信号受信モジュール４２０は、第１超音波信号受信モジュール４１０から距離Ｌ離れた位置に設けられている。また、後記するように、受信装置４００は、温度センサーモジュール４７０を備えていてもよい。

第１超音波信号受信モジュール４１０は、リモコン３００から送信された超音波信号を受信する第１超音波受信センサーモジュール４１２と、受信した超音波信号を所定の周波数帯域に対してフィルタリングする帯域通過フィルタモジュール４１４と、フィルタリングされた超音波信号を増幅する電圧増幅モジュール４１６と、増幅された超音波信号を所定の基準値を基準として０または１の値に処理する比較モジュール４１８とを備える。第２超音波信号受信モジュール４２０の構造は、第１超音波信号受信モジュール４１０の構造と同様な構成であり、第１超音波受信センサーモジュール４２２と、帯域通過フィルタモジュール４２４と、電圧増幅モジュール４２６と、比較モジュール４２８とを備える。ここで、第１超音波受信センサーモジュール４２２が第１超音波受信センサーモジュール４１２に相当し、帯域通過フィルタモジュール４２４が帯域通過フィルタモジュール４１４に相当し、電圧増幅モジュール４２６が電圧増幅モジュール４１６に相当し、比較モジュール４２８が比較モジュール４２８に相当する。

赤外線信号受信モジュール４３０は、リモコン３００から送信された赤外線信号を受信する赤外線受信センサーモジュール４３２と、受信した赤外線信号を復調する復調モジュール４３４及び復調された赤外線信号をデコーディングするデコーディングモジュール４３６と、を備える。

以下、図６を参照して、受信装置４００で受信される赤外線信号及び超音波信号の波形構造について具体的に説明する。
ここで、図６は、本実施形態に係る受信装置で受信される赤外線信号と超音波信号との波形構造の一例を示す図面である。

図６に示すように、受信装置４００の赤外線信号受信モジュール４３０がリモコン３００から認識コードを受信すると、まず、赤外線信号が受信され、第１超音波信号受信モジュール４１０によりＴ（１，１）の遅延時間（第１遅延時間）後に超音波信号が受信される。このとき、遅延時間Ｔの最初のパラメータは第１超音波信号受信モジュール４１０により受信されたことを示しており、２番目のパラメータは最初に受信された超音波信号であることを示す。また、第２超音波信号受信モジュール４２０によりＴ（２，１）の第２遅延時間後に超音波信号が受信される。

一方、リモコン３００から赤外線信号が発信された直後に超音波信号が発信された場合には、赤外線信号の発信が終了した時刻が超音波信号の発信が始まる時刻となる。したがって、リモコン３００から超音波信号が発信された後、受信装置４００に到達する間に発生する第１遅延時間及び第２遅延時間は、赤外線信号の発信が終了した時刻を求めることにより得ることができる。

このように遅延時間演算モジュール４４０は、リモコン３００から送信された赤外線信号を利用して超音波信号の発信時刻を測定し、測定された発信信号に対する第１遅延時間及び第２遅延時間を測定する。そして、遅延時間演算モジュール４４０は、位置演算モジュール４５０に測定した遅延情報を送信する。

次に、図７を参照して、赤外線信号の発信が終了した時刻を利用して超音波信号の発信時刻を求める方法について説明する。ここで、図７は、本実施形態に係る受信装置で受信される赤外線信号と超音波信号との波形構造の一例を示す図面である。

図７に示すように、リモコン３００から発信する赤外線信号は、１つの赤外線信号が３個のパルスグループを含んでおり、最初のパルスグループの幅をＩ１、２番目のパルスグループの幅をＩ２、３番目のパルスグループの幅をＩ３と表示しており、最初のパルスグループと２番目のパルスグループとの間の幅をＪ１、２番目のパルスグループと３番目のパルスグループとの間の幅をＪ２と表示しており、１つの赤外線信号の長さをＳと表示している。
すなわち、リモコン３００から赤外線信号を発信する時の赤外線の長さＳはＳ＝Ｉ１＋Ｊ１＋Ｉ２＋Ｊ２＋Ｉ３となる。しかし、発信された赤外線信号が受信装置４００に到達する間に周囲環境による外乱、ノイズなどの外的な影響及び赤外線信号自体の特性によってＩ１、Ｊ１、Ｉ２、Ｊ２、Ｉ３の値が変わる。したがって、受信装置４００は、受信した赤外線信号がリモコン３００から送信された赤外線信号であるか否かを確認するために、受信した赤外線信号の波形を検査する。

すなわち、受信装置４００の赤外線信号受信モジュール４３０は、所定の赤外線認識コードを受信し、波形の長さｔがｄ×Ｉ１＜ｔ＜ｅ×Ｉ１を満足する波形を探した後、波形の開始及び終了をそれぞれｂ１とｂ２に記録する。次いで、ｃ×Ｊ１遅延時間後に再び波形の長さｔがｄ×Ｉ２＜ｔ＜ｅ×Ｉ２を満足する波形を探した後、波形の開始及び終了をそれぞれｂ３とｂ４に記録する。次いで、ｃ×Ｊ２遅延時間後に再び波形の長さｔがｄ×Ｉ３＜ｔ＜ｅ×Ｉ３を満足させる波形を探した後、波形の開始及び終了をそれぞれｂ５とｂ６に記録する。このとき、前記ｄ、ｅ、ｃ値は、パルスグループの幅とパルスグループとの間の間隔に対するマージンを付与するための変数であって、例えば、ｄ＝０．８、ｅ＝１．２、ｃ＝０．５のような値に設定することができる。

前記した方法でｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４、ｂ５、ｂ６の値を得ることができ、このような値を利用して超音波信号の発信時刻ｂを求めることができる。以下、具体的に説明する。
ここで、便宜上、赤外線信号の発信時刻に該当するｂ１時刻を０とすれば、各エッジに対するｂ時刻予測値は、それぞれＸ１＝ｂ１＋Ｓ、Ｘ２＝ｂ２＋Ｓ−Ｉ１、Ｘ３＝ｂ３＋Ｓ−Ｉ１−Ｊ１、Ｘ４＝ｂ４＋Ｊ２＋Ｉ３、Ｘ５＝ｂ５＋Ｉ３、Ｘ６＝ｂ６のように表現することができる。個々の値を直ちに使用するよりは式（１）のように各値の線形和を利用してｂ時刻予測値をさらに正確に求めることができる。

一方、前記した方法により求めたαｏｐｔ値を選択することができるが、さらに他の実施形態として、あらゆるエッジに同じ加重値を適用する場合にはα＝［１，１，１，１，１，１］／６、上昇エッジ（ｒｉｓｉｎｇｅｄｇｅ）のみ使用する場合にはα＝［１，０，１，０，１，０］／３、下降エッジ（ｆａｌｌｉｎｇｅｄｇｅ）のみ使用する場合にはα＝［０，１，０，１，０，１］／３のようにα値を設定することができる。

図８Ａ及び図８Ｂは、本実施形態に係るパルスグループの形態の一例を示す図面であり、図８Ａは、それぞれのパルスグループを区分できるようにそれぞれ他のパルス幅で発信することを示しており、図８Ｂは、パルスグループが均等な幅で発信することを示している。このように、赤外線信号を構成する複数のパルスグループは、それぞれのパルスグループの幅が均等であってもよく、均等でなくてもよい。

次に、図９を参照して、遅延時間演算モジュール４４０により、赤外線信号の発信が終了した時刻を利用して超音波信号の発信時刻を求めてから、第１超音波信号受信モジュール４１０及び第２超音波信号受信モジュール４２０で超音波信号を受信した時刻を求める方法を説明する。ここで図９は、本実施形態に係る位置推定方法により超音波信号を受信した時刻を計算する方法を示すフローチャートである。

図９に示すように、受信装置４００は、赤外線認識コードを受信するまで待機し、認識コードを受信すれば、前記した方法によって赤外線信号を利用して超音波信号の発信時刻を計算して記録する（Ｓ９０５、Ｓ９１０）。
次に、第１超音波信号受信モジュール４１０または第２超音波信号受信モジュール４２０により超音波信号が受信されるまで待機する（Ｓ９１５）。
所定の時間の間に第１超音波信号受信モジュール４１０または第２超音波信号受信モジュール４２０が超音波信号を受信しなければ（Ｓ９２０で「はい」）、発信信号の受信が終了したか否かを確認する（Ｓ９５５）。
一方、所定の時間内に超音波信号を受信し（Ｓ９２０で「いいえ」）、受信した超音波信号が第１超音波信号センサーモジュール４１２により受信された場合（Ｓ９２５「はい」）には、第２超音波受信センサーモジュール４２２で超音波信号が受信されるまで待機する（Ｓ９４０）。
この時、所定の時間の間に第２超音波受信センサーモジュール４２２が超音波信号を受信すれば（Ｓ９４５で「いいえ」）、発信信号の受信が終了したか否かを確認する（Ｓ９５５）。所定の時間内に第２超音波信号センサーモジュール４２２により超音波信号が受信された場合には（Ｓ９４５で「いいえ」）、第１超音波受信センサーモジュール４１２及び第２超音波受信センサーモジュール４２２が超音波信号を受信した時刻をそれぞれ記録した後（Ｓ９５０）、発信信号の受信終了如何を確認する（Ｓ９５５）。

一方、第１超音波受信センサーモジュール４１２が超音波信号を受信していない場合には（Ｓ９２５で「いいえ」）、第２超音波受信センサーモジュール４２２が超音波信号を受信したことを意味するので、第１超音波受信センサーモジュール４１２が超音波信号を受信するまで待機する（Ｓ９３０）。
このとき、所定の時間の間に第１超音波受信センサーモジュール４１２で超音波信号が受信されなければ（Ｓ９３５で「はい」）、発信信号の受信が終了したか否かを確認する（Ｓ９５５）。所定の時間内に第１超音波信号センサーモジュール４１２により超音波信号が受信された場合には（Ｓ９３５で「いいえ」）、第１超音波受信センサーモジュール４１２及び第２超音波受信センサーモジュール４２２が超音波信号を受信した時刻をそれぞれ記録した後（Ｓ９５０）、発信信号の受信終了如何を確認する（Ｓ９５５）。

一方、リモコン３００からＮ個の発信信号が送信された場合に、Ｓ９５５ステップでは１個の発信信号に対して超音波信号の発信時刻及び超音波信号の受信時刻に対する検査がＮ回行われたか否かを検査して、Ｎ回行われた場合には図９に示す動作過程を終了する。

位置演算モジュール４５０は、距離情報演算モジュール４５２と、位置推定モジュール４５４と、最終位置決定モジュール４５６とを備える。そして、距離情報演算モジュール４５２は、遅延時間演算モジュール４４０で演算されたそれぞれの発信信号に対する第１遅延時間及び第２遅延時間情報を利用して、Ｌ１値及びＬ２値（図１参照）を得る。以下、図１０に示すグラフを利用して具体的に説明する。ここで、図１０は、本実施形態に係る位置推定方法により第１遅延時間及び第２遅延時間を示す図である。

図１０において、リモコン３００から送信されたｍ番目の発信信号における超音波信号の発信時刻に対する第１超音波信号受信モジュール４１０の遅延時間をＴ（１，ｍ）とし、第２超音波信号受信モジュール４２０の遅延時間をＴ（２，ｍ）とする。また、Ｔ（１，ｍ）値とＴ（２，ｍ）値とは前記した方法により得たと仮定する。

このとき、ｍ番目の発信信号において、リモコン３００と第１超音波信号受信モジュール４１０との距離Ｌ（１，ｍ）と、リモコン３００と第２超音波信号受信モジュール４２０との距離Ｌ（２，ｍ）との値は、式（３）及び式（４）により表現することができる。

Ｌ（１，ｍ）＝ｖ（ｔ）（ｍ／ｓ）×Ｔ（１，ｍ）・・・（３）

Ｌ（２，ｍ）＝ｖ（ｔ）（ｍ／ｓ）×Ｔ（２，ｍ）・・・（４）

このとき、式（３）及び式（４）で表示されているｖ（ｔ）は、空気温度がｔ℃である時の音波の速度を示すものであり、ｖ（ｔ）＝３３１＋０．６ｔ（ｍ／ｓ）のように表現することができる。

図１１は、温度センサーモジュールを備えた受信装置の概略構成を示すブロック図である。図１１に示すように、受信装置４００は、別途の温度センサーモジュール４７０により測定された温度を位置演算モジュール４５０の距離情報演算モジュール４５２に伝達する。次いで、距離情報演算モジュール４５２は、伝えられた温度情報を利用してｖ（ｔ）値を算出する。受信装置４００が温度センサーモジュール４７０を備えていない場合には、ｖ（ｔ）を定数としてＬ（１，ｍ）値とＬ（２，ｍ）値とを得ることができる。

図１２は、本実施形態に係る位置推定方法によりリモコンの位置を演算するときに使われるパラメータを示す図である。位置推定モジュール４５４は、式（３）及び式（４）から得たＬ（１，ｍ）値、Ｌ（２，ｍ）値、そして既定のＬ値を利用してリモコンの位置を得る。リモコン３００の位置は、図１２に示すパラメータを用いて、式（５）に示すコサイン法則により得ることができる。

一方、リモコン３００からＮ個の発信信号を送信した場合、受信装置４００ではこれに対応するＭ個の信号セットを受信する。このとき、それぞれの信号セットは１個の赤外線信号及び２個の超音波信号を含み、Ｍ値はＮ値より小さいか、または同じくなる。リモコン３００から送信された赤外線信号または超音波信号が受信装置４００に伝送される途中で損失する恐れもあるので、実際に受信装置４００が受信する信号セットはＮ個より小さい。
受信装置４００でＭ個の信号セットを受信すれば、位置推定モジュール４５４は、前述した方法によってＭ個のリモコン位置を推定し、最終位置決定モジュール４５６は、前記推定されたＭ個のリモコン位置情報を利用して最終リモコン位置を決定する。

次に、図１３から図１５Ｂを参照して最終のリモコン位置を決定する方法について説明する。参照する図面において、図１３および図１４は、本実施形態に係る位置推定方法により異常値を持つ座標を除外した残りの座標を選択する様子を示した図である。また、図１５Ａおよび図１５Ｂは、本実施形態に係る位置推定方法によって異常値を決定する方法を示す例示図である。

図１３に示すように、リモコン３００からＮ回反復して送信された発信信号のうち正常受信されて得たＭ個の位置座標を２次元座標平面に表示し、θ値とＲ値のうち異常値を除外した残りの座標の平均を求めることによって、最終リモコン位置（Ｒ，θ）を得ることができる。図１３に示した方法を利用して最終リモコン位置を決定する動作は、位置演算モジュール４５０の最終位置決定モジュール４５６で行われる。

一方、図１４に示すように、第１遅延時間値と第２遅延時間値とを利用してリモコンの最終位置を決定することもできるが、このような動作は遅延時間演算モジュール４４０で行われる。

具体的に説明すると、Ｘ軸は、第１遅延時間値と第２遅延時間値との差を表しており、Ｙ軸は、第１遅延時間値と第２遅延時間値のうち大きい値に該当する値を表している。このとき、遅延時間演算モジュール４４０は、ＸまたはＹに該当する値のうち異常値を除外した残りの座標に該当する第１遅延時間と第２遅延時間との平均を求める。次いで、位置演算モジュール４５０の距離情報演算モジュール４５２は、前記した方法により図１２に示すＬ（１，ｍ）値とＬ（２，ｍ）値とを求め、位置推定モジュール４５４は、Ｌ、Ｌ（１，ｍ）とＬ（２，ｍ）値とを利用してリモコンの位置を推定する。したがって、図１４に示した方法による場合には、最終位置決定モジュール４５６は別途の動作を行わないこともある。

そして、図１５Ａは、位置演算モジュール４５０により該当値の平均及び分散を求めた後、平均を基準に所定の分散以上離れた値を異常値と決定する状態を示しており、図１５Ｂは、該当値を整列して両端部にある値（例えば、両端２０％外の値）を除外する状態を示している。

このように位置演算モジュール４５０に含まれた最終位置決定モジュール４５６によりリモコンの最終位置が決定されれば、音響発生モジュール４６０により、前記最終位置でスイートスポットが発生するようにスピーカーの方向が調節され、スイートスポットの生成位置を調節することのできる様々な要素がチューニングされる。

以上、添付図を参照して本発明の実施例を説明したが、本発明が属する技術分野における当業者ならば他の具体的な形に実施されうるということが理解できるであろう。したがって、前述した実施例は全ての面で例示的なものであって、限定的なものではないと理解せねばならない。

また、例えば、本発明におけるモジュールは、ソフトウェアまたはハードウェアに限定されるものではない。モジュールは、アドレッシング可能な保存媒体に存在すべく構成されても良く、１つまたはそれ以上のプロセッサーを実行させるように構成されても良い。したがって、一例としてモジュールは、ソフトウェア構成要素、客体指向ソフトウェア構成要素、クラス構成要素及びタスク構成要素のような構成要素と、プロセス、関数、属性、プロシージャ、サブルーチン、プログラムコードのセグメント、ドライバー、ファームウェア、マイクロコード、回路、データ、データベース、データ構造、テーブル、アレイ、及び変数などを含む。構成要素とモジュールから提供される機能は、より少数の構成要素及びモジュールで結合されるか、追加的な構成要素とモジュールにさらに分離されうる。さらに、構成要素及びモジュールは通信システム内の１つまたはそれ以上のコンピュータを再生させるように具現されることもある。

本発明の超音波を利用した位置推定方法及びシステムは、例えば、リモコンなどに好適に用いられる。

本実施形態に係る位置推定システムを示す概略図であって、位置推定のために必要なパラメータを示す例示図である。本実施形態に係る位置推定システムを示すフローチャートである。本実施形態に係るリモコンの構成を示すブロック図である。本実施形態に係る受信装置の構成を示すブロック図である。本実施形態に係るリモコンから送信される赤外線信号と超音波信号との波形構造の一例を示す図面である。本実施形態に係る受信装置で受信される赤外線信号と超音波信号との波形構造の一例を示す図面である。本実施形態に係る受信装置で受信される赤外線信号と超音波信号との波形構造を示す図面である。本実施形態に係るパルスグループの形態の一例を示す図面である。本実施形態に係るパルスグループの形態の一例を示す図面である。本実施形態に係る位置推定方法により超音波信号を受信した時刻を計算する方法を示すフローチャートである。本実施形態に係る位置推定方法により第１遅延時間及び第２遅延時間を示す図面である。本実施形態に係る受信装置の概略構成を示すブロック図である。本実施形態に係る位置推定方法によりリモコンの位置を演算するときに使われるパラメータを示す図である。本実施形態に係る位置推定方法により異常値を持つ座標を除外した残りの座標を選択する様子を示した図面である。本実施形態に係る位置推定方法により異常値を持つ座標を除外した残りの座標を選択する様子を示した図面である。本実施形態に係る位置推定方法により異常値として除外される様子を示した図面である。本実施形態に係る位置推定方法により異常値として除外される様子を示した図面である。

符号の説明

１００位置推定システム
１２０、３００リモコン
３１０発信信号制御モジュール
３２０赤外線信号送信モジュール
３３０超音波信号送信モジュール
４００受信装置
４１０第１超音波信号受信モジュール
４２０第２超音波信号受信モジュール
４３０赤外線信号受信モジュール
４４０遅延時間演算モジュール
４５０位置演算モジュール
４６０音響発生モジュール

Claims

リモコンから送信された赤外線信号及び超音波信号を受信する（ａ）ステップと、
前記受信した赤外線信号と超音波信号との間の遅延時間を測定する（ｂ）ステップと、
前記測定した遅延時間を利用して、前記リモコンの位置を推定する（ｃ）ステップと、
を含むことを特徴とする超音波を利用した位置推定方法。
前記超音波信号は、前記赤外線信号が前記リモコンから送信された後に前記リモコンから送信されることを特徴とする請求項１に記載の超音波を利用した位置推定方法。
前記赤外線信号は、複数のパルスグループを含むことを特徴とする請求項１に記載の超音波を利用した位置推定方法。
前記（ｂ）ステップは、
前記赤外線信号を利用して前記超音波信号の発信時刻を測定する（ｂ−１）ステップと、
前記測定された超音波信号の発信時刻に対して、第１超音波受信センサーが前記超音波信号を受信した時刻の第１遅延時間と、第２超音波受信センサーが前記超音波信号を受信した時刻の第２遅延時間とを測定する（ｂ−２）ステップと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の超音波を利用した位置推定方法。
前記（ｃ）ステップは、
前記第１遅延時間を利用して前記リモコンと前記第１超音波受信センサーとの間の第１距離情報、及び前記第２遅延時間を利用して前記リモコンと前記第２超音波受信センサーとの間の第２距離情報を演算する（ｃ−１）ステップと、
前記第１距離情報、前記第２距離情報及び前記第１超音波受信センサーと前記第２超音波受信センサーとの間の第３距離情報を利用して、前記受信されたそれぞれの発信信号に対する前記リモコンの位置を推定する（ｃ−２）ステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の超音波を利用した位置推定方法。
前記（ｃ−１）ステップで、前記第１距離情報及び前記第２距離情報は、温度の変化によって補正された空気の速度を利用して演算されるステップを含むことを特徴とする請求項５に記載の超音波を利用した位置推定方法。
前記推定されたリモコンの位置から前記リモコンの最終位置を推定する（ｄ）ステップを含み、
前記（ｄ）ステップは、
前記推定されたリモコンの位置のうち異常座標値を持つリモコンの位置を除外した残りのリモコンの位置を選択する（ｄ−１）ステップと、
前記選択されたリモコンの位置の平均位置を計算して、この計算された平均位置を前記リモコンの正確な位置と推定する（ｄ−２）ステップと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の超音波を利用した位置推定方法。
リモコンから送信された赤外線信号と超音波信号を受信する（ａ）ステップと、
前記受信された赤外線信号と超音波信号との間の遅延時間を測定する（ｂ）ステップと、
前記赤外線信号と超音波信号それぞれに対して測定された遅延時間の平均時間を演算する（ｃ）ステップと、
前記演算された平均時間を利用して前記リモコンの位置を推定する（ｄ）ステップと、
を含むことを特徴とする超音波を利用した位置推定方法。
前記超音波信号は、前記赤外線信号が前記リモコンから送信された後に前記リモコンから送信されることを特徴とする請求項８に記載の超音波を利用した位置推定方法。
前記赤外線信号は、複数のパルスグループを含むことを特徴とする請求項８に記載の超音波を利用した位置推定方法。
前記（ｂ）ステップは、
前記赤外線信号を利用して前記超音波信号の発信時刻を測定する（ｂ−１）ステップと、
前記測定された超音波信号の発信時刻に対して、第１超音波受信センサーが前記超音波信号を受信した時刻の第１遅延時間と、第２超音波受信センサーが前記超音波信号を受信した時刻の第２遅延時間とを測定する（ｂ−２）ステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の超音波を利用した位置推定方法。
前記（ｃ）ステップは、
前記第１遅延時間または前記第２遅延時間が異常値を持っているか否かを検査する（ｃ−１）ステップと、
前記異常値を持つ発信信号を除外した残りの発信信号に対する第１遅延時間の第１平均遅延時間と第２遅延時間の第２平均遅延時間とを演算する（ｃ−２）ステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の超音波を利用した位置推定方法。
前記（ｄ）ステップは、
前記第１平均遅延時間を利用して前記リモコンと前記第１超音波受信センサーとの間の第１距離情報、及び前記第２平均遅延時間を利用して前記リモコンと前記第２超音波受信センサーとの間の第２距離情報を演算する（ｄ−１）ステップと、
前記第１距離情報と、前記第２距離情報及び前記第１超音波受信センサーと前記第２超音波受信センサーとの間の第３距離情報を利用して前記リモコンの位置を推定する（ｄ−２）ステップと、
を含むことを特徴とする請求項１２に記載の超音波を利用した位置推定方法。
前記（ｄ−１）ステップにおいて、前記第１距離情報及び前記第２距離情報は、温度の変化によって補正された空気の速度を利用して演算されるステップを含むことを特徴とする請求項１３に記載の超音波を利用した位置推定方法。
前記リモコンは、
赤外線信号を送信する赤外線信号送信モジュールと、
超音波信号を送信する超音波信号送信モジュールと、
前記赤外線信号と前記超音波信号とが含まれた複数の発信信号を送信させる発信信号制御モジュールと、
を備えることを特徴とする請求項１から１４のいずれかに記載の超音波を利用した位置指定方法。
前記赤外線信号は、複数のパルスグループを含むことを特徴とする請求項１５に記載の超音波を利用した位置推定方法。
前記超音波信号は、前記赤外線信号が前記リモコンから送信された後に前記リモコンから送信されることを特徴とする請求項１５に記載の超音波を利用した位置推定方法。
赤外線信号と超音波信号とを含む複数の発信信号を送信するリモコンから前記赤外線信号を受信する赤外線信号受信モジュールと、
前記超音波信号を受信する第１超音波信号受信モジュールと、
前記第１超音波信号受信モジュールから所定距離離れた所に形成され、前記超音波信号を受信する第２超音波信号受信モジュールと、
前記受信した赤外線信号を利用して前記超音波信号の発信時刻を測定し、前記測定した発信時刻に対して、前記第１超音波信号受信モジュールが前記超音波信号を受信した時刻の第１遅延時間と、前記第２超音波信号受信モジュールが前記超音波信号を受信した時刻の第２遅延時間とを測定する遅延時間演算モジュールと、
前記測定された遅延時間を利用して前記受信されたそれぞれの発信信号に対する前記リモコンの位置を推定し、前記推定されたリモコンの位置から前記リモコンの正確な位置を推定する位置演算モジュールと、
を備えることを特徴とする受信装置。
前記超音波信号は、前記赤外線信号が前記リモコンから送信された後に前記リモコンから送信されることを特徴とする請求項１８に記載の受信装置。
前記赤外線信号は、複数のパルスグループを含むことを特徴とする請求項１８に記載の受信装置。
前記位置演算モジュールは、
前記第１遅延時間を利用して前記リモコンと前記第１超音波信号受信モジュールとの間の第１距離情報、及び前記第２遅延時間を利用して前記リモコンと前記第２超音波信号受信モジュールとの間の第２距離情報を演算する距離情報演算モジュールと、
前記第１距離情報と、前記第２距離情報、及び前記第１超音波信号受信モジュールと前記第２超音波信号受信モジュールとの間の第３距離情報を利用して、前記受信したそれぞれの発信信号に対する前記リモコンの位置を推定する位置推定モジュールと、
前記推定されたリモコンの位置から前記リモコンの最終位置を推定する最終位置決定モジュールと、
を備えることを特徴とする請求項１８に記載の受信装置。
前記位置演算モジュールは、空気の温度を測定する温度センサーモジュールをさらに備え、
前記距離情報演算モジュールは前記温度センサーモジュールにより測定された空気の温度によって補正された空気の速度を利用して距離情報を演算することを特徴とする請求項２１に記載の受信装置。
前記位置演算モジュールは、前記推定されたリモコンの位置のうち異常座標値を持つリモコンの位置を除外した残りのリモコンの位置を選択し、前記選択されたリモコンの位置の平均位置を計算し、この計算された平均位置を前記リモコンの正確な位置と推定することを特徴とする請求項１８に記載の受信装置。
赤外線信号と超音波信号とを含む複数の発信信号を送信するリモコンから前記赤外線信号を受信する赤外線信号受信モジュールと、
前記超音波信号を受信する第１超音波信号受信モジュールと、
前記第１超音波信号受信モジュールから所定距離離れて形成され、前記超音波信号を受信する第２超音波信号受信モジュールと、
前記受信した赤外線信号を利用して前記超音波信号の発信時刻を測定し、前記測定された発信時刻に対して前記第１超音波信号受信モジュールが前記超音波信号を受信した時刻の第１遅延時間と前記第２超音波信号受信モジュールが前記超音波信号を受信した時刻の第２遅延時間とを測定した後、前記それぞれの発信信号に対して測定された第１遅延時間と第２遅延時間との平均時間を演算する遅延時間演算モジュールと、
前記演算された平均時間を利用して前記リモコンの位置を推定する位置演算モジュールと、
を備えることを特徴とする受信装置。
前記超音波信号は、前記赤外線信号が前記リモコンから送信された後に前記リモコンから送信されることを特徴とする請求項２４に記載の受信装置。
前記赤外線信号は、複数のパルスグループを含むことを特徴とする請求項２４に記載の受信装置。
前記遅延時間演算モジュールは、前記第１遅延時間または前記第２遅延時間が異常値を持つか否かを検査して、前記異常値を持つ発信信号を除外した残りの発信信号に対する第１遅延時間の第１平均遅延時間と第２遅延時間の第２平均遅延時間とを演算することを特徴とする請求項２４に記載の受信装置。
前記位置演算モジュールは、
前記第１平均遅延時間を利用して前記リモコンと前記第１超音波信号受信モジュールとの間の第１距離情報、及び前記第２平均遅延時間を利用して前記リモコンと前記第２超音波信号受信モジュールとの間の第２距離情報を演算する距離情報演算モジュールと、
前記第１距離情報と、前記第２距離情報及び前記第１超音波信号受信モジュールと前記第２超音波信号受信モジュールとの間の第３距離情報を利用して前記リモコンの位置を推定する位置推定モジュールと、
を備えることを特徴とする請求項２７に記載の受信装置。
前記位置演算モジュールは、空気の温度を測定する温度センサーモジュールをさらに備え、
前記距離情報演算モジュールは、前記温度センサーモジュールにより測定された空気の温度によって補正された空気の速度を利用して距離情報を演算することを特徴とする請求項２８に記載の受信装置。
赤外線信号と超音波信号とを含む複数の発信信号を送信するリモコンと、
前記複数の発信信号を受信して前記赤外線信号と前記超音波信号との間の遅延時間を測定し、前記測定された遅延時間を利用して前記受信されたそれぞれの発信信号に対する前記リモコンの位置を推定した後、前記推定されたリモコンの位置から前記リモコンの最終位置を推定する受信装置と、
を備えることを特徴とする超音波を利用した位置推定システム。
前記受信装置は、
前記赤外線信号を受信する赤外線信号受信モジュールと、
前記超音波信号を受信する第１超音波信号受信モジュールと、
前記第１超音波信号受信モジュールから所定距離離れた所に位置して前記超音波信号を受信する第２超音波信号受信モジュールと、
前記受信した赤外線信号を利用して前記超音波信号の発信時刻を測定し、前記測定された発信時刻に対して、前記第１超音波信号受信モジュールが前記超音波信号を受信した時刻の第１遅延時間と、前記第２超音波信号受信モジュールが前記超音波信号を受信した時刻の第２遅延時間とを測定する遅延時間演算モジュールと、
前記測定された遅延時間を利用して前記受信されたそれぞれの発信信号に対する前記リモコンの位置を推定し、前記推定されたリモコンの位置から前記リモコンの最終位置を推定する位置演算モジュールと、
を備えることを特徴とする請求項３０に記載の超音波を利用した位置推定システム。
前記超音波信号は、前記赤外線信号が前記リモコンから送信された後に前記リモコンから送信されることを特徴とする請求項３１に記載の超音波を利用した位置推定システム。
前記赤外線信号は、複数のパルスグループを含むことを特徴とする請求項３１に記載の超音波を利用した位置推定システム。
前記位置演算モジュールは、
前記第１遅延時間を利用して前記リモコンと前記第１超音波信号受信モジュールとの間の第１距離情報、及び前記第２遅延時間を利用して前記リモコンと前記第２超音波信号受信モジュールとの間の第２距離情報を演算する距離情報演算モジュールと、
前記第１距離情報と、前記第２距離情報及び前記第１超音波信号受信モジュールと前記第２超音波信号受信モジュールとの間の第３距離情報を利用して、前記受信されたそれぞれの発信信号に対する前記リモコンの位置を推定する位置推定モジュールと、
前記推定されたリモコンの位置から前記リモコンの最終位置を推定する最終位置決定モジュールと、
を備えることを特徴とする請求項３１に記載の超音波を利用した位置推定システム。
前記位置演算モジュールは、空気の温度を測定する温度センサーモジュールをさらに備え、
前記距離情報演算モジュールは前記温度センサーモジュールにより測定された空気の温度によって補正された空気の速度を利用して距離情報を演算することを特徴とする請求項３４に記載の超音波を利用した位置推定システム。
前記位置演算モジュールは、前記推定されたリモコンの位置のうち異常座標値を持つリモコンの位置を除外した残りのリモコンの位置を選択し、前記選択されたリモコンの位置の平均位置を計算し、この計算された平均位置を前記リモコンの最終位置と推定することを特徴とする請求項３１に記載の超音波を利用した位置推定システム。
赤外線信号と超音波信号とを含む複数の発信信号を送信するリモコンと、
前記複数の発信信号を受信して前記赤外線信号と前記超音波信号との間の遅延時間を測定し、前記それぞれの発信信号に対して測定された遅延時間の平均時間を演算した後、前記演算された平均時間を利用して前記リモコンの位置を推定する受信装置と、
を備えることを特徴とする超音波を利用した位置推定システム。
前記受信装置は、
前記赤外線信号を受信する赤外線信号受信モジュールと、
前記超音波信号を受信する第１超音波信号受信モジュールと、
前記第１超音波信号受信モジュールから所定距離離れて形成され、前記超音波信号を受信する第２超音波信号受信モジュールと、
前記受信した赤外線信号を利用して前記超音波信号の発信時刻を測定し、前記測定された発信時刻に対して、前記第１超音波信号受信モジュールが前記超音波信号を受信した時刻の第１遅延時間と、前記第２超音波信号受信モジュールが前記超音波信号を受信した時刻の第２遅延時間とを測定する遅延時間演算モジュールと、
前記測定された遅延時間を利用して前記受信されたそれぞれの発信信号に対する前記リモコンの位置を推定し、前記推定されたリモコンの位置から前記リモコンの最終位置を推定する位置演算モジュールと、
を備えることを特徴とする請求項３７に記載の超音波を利用した位置推定システム。
前記超音波信号は、前記赤外線信号が前記リモコンから送信された後に前記リモコンから送信されることを特徴とする請求項３８に記載の超音波を利用した位置推定システム。
前記赤外線信号は、複数のパルスグループを含むことを特徴とする請求項３８に記載の超音波を利用した位置推定システム。
前記遅延時間演算モジュールは、前記第１遅延時間または前記第２遅延時間が異常値を持つか否かの検査をして、前記異常値を持つ発信信号を除外した残りの発信信号に対する
前記第１遅延時間の第１平均遅延時間と前記第２遅延時間の第２平均遅延時間とを演算することを特徴とする請求項３８に記載の超音波を利用した位置推定システム。
前記位置演算モジュールは、
前記第１遅延時間を利用して前記リモコンと前記第１超音波信号受信モジュールとの間の第１距離情報、及び前記第２遅延時間を利用して前記リモコンと前記第２超音波信号受信モジュールとの間の第２距離情報を演算する距離情報演算モジュールと、
前記第１距離情報と、前記第２距離情報及び前記第１超音波信号受信モジュールと前記第２超音波信号受信モジュールとの間の第３距離情報を利用して、前記受信されたそれぞれの発信信号に対する前記リモコンの位置を推定する位置推定モジュールと、
前記推定されたリモコンの位置から前記リモコンの最終位置を推定する最終位置決定モジュールと、
を備えることを特徴とする請求項３８に記載の超音波を利用した位置推定システム。
前記位置演算モジュールは、空気の温度を測定する温度センサーモジュールをさらに備え、
前記距離情報演算モジュールは前記温度センサーモジュールにより測定された空気の温度によって補正された空気の速度を利用して距離情報を演算することを特徴とする請求項４２に記載の超音波を利用した位置推定システム。