JP2017203756A - 測位システム、測位方法、受信装置およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】位置情報取得に要する時間を短縮する。
【解決手段】本発明の測位システムは、重複可能に各自に対して割り当てられた各符号と各自の位置情報または識別情報の少なくとも一方を含むメッセージとで変調した信号を送信する複数の送信部と、前記送信部が送信した信号を受信して前記符号を推定し、推定した前記符号を用いて前記メッセージを復調する受信部と、各前記送信部の各前記位置情報と各前記送信部に割り当てられた各前記符号の各識別番号とを少なくとも表す送信部情報を記憶する記憶部と、前記受信部が推定した前記符号の前記識別番号と、前記送信部情報と、前に復調された前記メッセージの内容に基づく前記位置情報または前に推定した前記送信部の前記位置情報と、に基づいて、前記受信部が今回受信した信号を送信した前記送信部を推定する推定部とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、測位システム、測位方法、受信装置およびプログラムに関する。

ＩＭＥＳ（Ｉｎｄｏｏｒ Ｍｅｓｓａｇｉｎｇ Ｓｅｒｖｉｃｅ）は、ＪＡＸＡ（国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構）が提案する、屋内に設置した専用の送信機が発信する送信機自身の座標情報（緯度、経度、高さ）等の位置情報をもとに、受信機の位置を判別する測位方式である（非特許文献１）。ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）信号等のＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ；全地球測位システム）信号やＱＺＳＳ（Ｑｕａｓｉ Ｚｅｎｉｔｈ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ；準天頂衛星システム）信号の届きにくい屋内や地下空間でも位置情報を得られ、ＧＰＳ等では測位できない階高や標高といった高さ情報も扱うことができる。

一般にＧＰＳ受信機等が信号を受け取り、自身の位置を判別するまでにかかる時間には、ＴＴＦＦ（初期位置算出時間：Ｔｉｍｅ Ｔｏ Ｆｉｒｓｔ Ｆｉｘ）およびＴＴＲＭ（メッセージ読取り時間：Ｔｉｍｅ Ｔｏ Ｒｅａｄ Ｍｅｓｓａｇｅ）がある。ＩＭＥＳ測位でも同様の時間がかかるが、この内、ＴＴＲＭには平均で７．４秒かかるということが実験により求められている（非特許文献２）。このため、一般にＧＰＳ等より細かい屋内での位置情報を取り扱うＩＭＥＳでは、位置取得に時間がかかってしまうと、ユーザが信号を受信して位置情報を取得する前に受信範囲外に移動してしまい、位置情報を取得できない場合が発生するという課題がある。

これに対して、特許文献１に記載されているシステムでは、次の構成によって、位置情報取得までに要する時間を短縮する。すなわち、特許文献１に記載されているシステムは、屋内送信機が、複数の衛星からのスペクトラム拡散信号である第１の測位信号とコンパチブルな第２の測位信号を用いて、位置情報を提供する。この屋内送信機は、自身が設置される場所を特定するための位置データを格納する記憶部と、位置データを含む第２の測位信号をスペクトラム拡散信号として生成する集積回路と、スペクトラム拡散信号を送信する送信部とを備える。ここで第２の測位信号は、第１の測位信号よりも短い周期で同一内容を繰り返すように生成される。

特開２００９−１３３７３１号公報

「準天頂衛星システム ユーザインタフェース仕様書 （ＩＳ−ＱＺＳＳ） ＩＳ−ＱＺＳＳ Ｖｅｒ． １．６」、２０１４年１１月２８日、宇宙航空研究開発機構（ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｑｚ−ｖｉｓｉｏｎ．ｊａｘａ．ｊｐ／ＵＳＥ／ｉｓ−ｑｚｓｓ／ＤＯＣＳ／ＩＳ−ＱＺＳＳ＿１６＿Ｊ．ｐｄｆ） 「ＩＳ−ＱＺＳＳユーザミーティング資料、ＩＭＥＳ仕様：Ｖｅｒ１．５の主な変更点について」、２０１３年２月１４日、宇宙航空研究開発機構 衛星利用推進センター、（ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｑｚ−ｖｉｓｉｏｎ．ｊａｘａ．ｊｐ／ＵＳＥ／ｉｓ−ｑｚｓｓ／ＵＭｍａｔｅｒｉａｌｓ／ＱＺＳＳＵＭ＿０７（ＩＭＥＳ）＿０２＿０１．ｐｄｆ）

一般に上述したような屋内に設置された送信機は、その送信信号の受信可能範囲が、衛星を用いる場合と比べて遙かに狭い。そのため、屋内に設置された送信機の送信信号に、衛星が送信する信号との互換性を持たせようとすると、屋内の送信機から送信されたメッセージを取得できない場合が発生する。例えば特許文献１に記載されているようにメッセージの繰り返し周期を短くすることで、位置情報取得までに要する時間をある程度は短縮することができる。しかしながら、特許文献１に記載されている構成では、位置情報取得に要する時間が、メッセージの受信時間を含むため、時間短縮の効果は限定される。

本発明は、上記事情を考慮してなされたものであり、位置情報取得に要する時間を短縮することができる測位システム、測位方法、受信装置およびプログラムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様は、重複可能に各自に対して割り当てられた各符号と各自の位置情報または識別情報の少なくとも一方を含むメッセージとで変調した信号を送信する複数の送信部と、前記送信部が送信した信号を受信して前記符号を推定し、推定した前記符号を用いて前記メッセージを復調する受信部と、各前記送信部の各前記位置情報と各前記送信部に割り当てられた各前記符号の各識別番号とを少なくとも表す送信部情報を記憶する記憶部と、前記受信部が推定した前記符号の前記識別番号と、前記送信部情報と、前に復調された前記メッセージの内容に基づく前記位置情報または前に推定した前記送信部の前記位置情報と、に基づいて、前記受信部が今回受信した信号を送信した前記送信部を推定する推定部とを備える測位システムである。

また、本発明の一態様は、上記の測位システムであって、前記送信部情報が、各前記送信部が互いに隣接関係にあるか否かを示す隣接関係情報を含み、前記推定部が、前回復調された前記メッセージの内容に基づく前記送信部または前回推定した前記送信部と当該前記送信部とが隣接関係にある場合にのみ、当該前記送信部を、前記受信部が今回受信した信号を送信した前記送信部として推定する。

また、本発明の一態様は、上記の測位システムであって、前記推定部が、前回位置情報が前記メッセージに基づいて取得された時刻または推定された時刻と前記受信部が今回信号を受信した時刻との時間差が所定の条件を満たす場合にのみ、当該前記送信部を、前記受信部が今回受信した信号を送信した前記送信部として推定する。

また、本発明の一態様は、上記の測位システムであって、前記推定部が、確率を表す情報を対応づけて複数の前記送信部を、前記受信部が今回受信した信号を送信した前記送信部として推定する。

また、本発明の一態様は、上記の測位システムであって、前記送信部情報が、複数の前記送信部間の移動経路に基づく情報を含み、前記推定部が、前記移動経路に基づく情報を加味し、前記受信部が今回受信した信号を送信した前記送信部を推定する。

また、本発明の一態様は、上記の測位システムであって、前記受信部の速度または加速度を検知する検知部をさらに備え、前記推定部が、前記検知部から得た情報を加味し、前記受信部が今回受信した信号を送信した前記送信部を推定する。

また、本発明の一態様は、重複可能に各自に対して割り当てられた各符号と各自の位置情報または識別情報の少なくとも一方を含むメッセージとで変調した信号を送信する複数の送信部と、前記送信部が送信した信号を受信して前記符号を推定し、推定した前記符号を用いて前記メッセージを復調する受信部と、各前記送信部の各前記位置情報と各前記送信部に割り当てられた各前記符号の各識別番号とを少なくとも表す送信部情報を記憶する記憶部とを用い、推定部によって、前記受信部が推定した前記符号の前記識別番号と、前記送信部情報と、前に復調された前記メッセージの内容または前に推定した前記送信部の前記位置情報と、に基づいて、前記受信部が今回受信した信号を送信した前記送信部を推定する。

また、本発明の一態様は、重複可能に割り当てられた符号と位置情報または識別情報の少なくとも一方を含むメッセージとで変調した信号を送信する複数の送信部のいずれかが送信した信号を受信して前記符号を推定し、推定した前記符号を用いて前記メッセージを復調する受信部と、記憶部が記憶する各前記送信部の各前記位置情報と各前記送信部に割り当てられた各前記符号の各識別番号とを少なくとも表す送信部情報と、前記受信部が推定した前記符号の前記識別番号と、前に復調された前記メッセージの内容または前に推定した前記送信部の前記位置情報と、に基づいて、前記受信部が今回受信した信号を送信した前記送信部を推定する推定部によって推定された前記送信部の前記位置情報を、所定の形態で出力する出力部とを備える受信装置である。

また、本発明の一態様は、上記の測位システムであって、重複可能に割り当てられた符号と位置情報または識別情報の少なくとも一方を含むメッセージとで変調した信号を送信する複数の送信部のいずれかが送信した信号を受信して前記符号を推定し、推定した前記符号を用いて前記メッセージを復調する受信部と、出力部とを少なくとも備える受信装置において、前記出力部によって、記憶部が記憶する各前記送信部の各前記位置情報と各前記送信部に割り当てられた各前記符号の各識別番号とを少なくとも表す送信部情報と、前記受信部が推定した前記符号の前記識別番号と、前に復調された前記メッセージの内容または前に推定した前記送信部の前記位置情報と、に基づいて、前記受信部が今回受信した信号を送信した前記送信部を推定する推定部によって推定された前記送信部の前記位置情報を、所定の形態で出力する処理をコンピュータに実行させるプログラムである。

本発明によれば、受信部が推定した符号の識別番号を出力した後、受信部がメッセージを復調するのを待たずに、受信部が今回受信した信号を送信した送信部を推定することができるので、位置情報取得に要する時間を短縮することができる。

本発明の一実施形態に係る測位システム１０の構成例を示すブロック図である。 図１に示す送信部１の配置例を模式的に示す平面図である。 図１に示す位置情報４２、符号識別番号４３および隣接関係情報４４の一例を説明するための説明図である。 図１に示す移動経路情報４５の一例を説明するための説明図である。 図１に示す推定部３の動作例を示すフローチャートである。 図１に示す推定部３の動作例を示すシーケンス図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る測位システム１０の基本的な構成例について説明する。図１に示す測位システム１０は、複数の送信部１と、受信部２と、推定部３と、記憶部４と、検知部５と、出力部６とを備える。

複数の送信部１は、例えば上述したＩＭＥＳにおいて屋内に設置されて、位置情報等を含む航法メッセージ（以下、メッセージと称する）を含む無線信号を送信する送信機である。この場合、送信部１が送信する無線信号は、基本的にＧＰＳ信号と同じ無線特性を有する。送信部１は、所定の搬送波を、位置情報や送信機の識別情報（ＩＤ）を含むメッセージと、各送信機に割り当てられた擬似ランダム雑音（以下「ＰＲＮ」（Ｐｓｅｕｄｏ−Ｒａｎｄｏｍ Ｎｏｉｓｅ））コード（以下、単に符号とも称する）とで変調することで送信する信号を生成する。また、ＩＭＥＳに対しては１０個のＰＲＮコードが割り当てられている。これら１０個のＰＲＮコードは、１７３から１８２までのＰＲＮ番号（符号識別番号とも称する）で識別される。測位システム１０において、例えば送信部１の個数が１１以上となる場合、同一のＰＲＮコードが複数の送信部１に対して重複して割り当てられることになる。なお、ＩＭＥＳにおいて現在規定されているメッセージのタイプは、位置情報のみを含むものと識別情報のみを含むものとの２種類であるが、本実施形態においてメッセージは両者を含むものであってもよい。すなわち、本実施形態において複数の送信部１は、重複可能に各自（各送信部１）に対して割り当てられた各符号と各自の位置情報または識別情報の少なくとも一方を含むメッセージとで所定の搬送波を変調することで生成した信号を、無線信号に変換して送信する。送信部１は、当該送信部１の設置位置を示す情報である位置情報をメッセージに含ませたり、当該送信部１を識別する識別情報をメッセージに含ませたり、あるいは、その両方を含ませたりすることができる。位置情報は、例えば緯度、経度および階数（フロア数）を示す情報としたり、緯度、経度および高度を示す情報としたりすることができる。

受信部２は、符号推定部２１と、メッセージ復調部２２とを備える。符号推定部２１は、送信部１が送信した無線信号を受信して、送信部１が変調において用いた符号が、予め決められている複数の符号のうちのどの符号なのかを、各符号との相関係数を求めることで推定する。符号推定部２１は、推定した符号の符号識別番号を推定部３に対して出力する。符号推定部２１は、例えば、推定中の符号の符号識別番号を推定部３に対して一定の周期で繰り返し出力する。メッセージ復調部２２は、符号推定部２１が推定した符号を用いて、受信した信号に基づき送信部１が変調において用いたメッセージを復調する。メッセージ復調部２２は、復調したメッセージを推定部３に対して出力する。また、受信部２は、ＧＰＳ信号等の衛星から送られてきた無線信号を受信して位置情報を算出し、算出した位置情報を推定部３に対して出力する機能を有する。

記憶部４は、各送信部１に係る情報である送信部情報４１を記憶する。送信部情報４１は、各送信部１の各位置情報と、各送信部１に割り当てられた各符号の各識別番号とを表す情報とを少なくとも含む。送信部情報４１は、送信部１の設置位置を示す位置情報４２と、送信部１が変調において用いる符号の識別番号である符号識別番号４３と、送信部１に隣接する他の送信部１を一覧にして示す情報である隣接関係情報４４とを、送信部１毎に含む。また、送信部情報４１は、移動経路情報４５を含む。移動経路情報４５は、複数の送信部１間の移動経路に基づく情報であり、例えば、各送信部１間の移動距離や移動時間を表す情報である。

ここで、図２から図４を参照して、図１に示す送信部情報４１の構成例について説明する。図２は、図１に示す送信部１（図２では送信部１ａ〜１ｈとして示す）の１つのフロア２００内の配置例を模式的に示す平面図である。図２に示す例では、フロア２００が床２０１と壁２０２と図示していない天井とで囲まれた空間を構成している。フロア２００は、壁２０２で区分された部屋２０３と通路２０４とを含んでいる。また、フロア２００は、他のフロアとの出入口２０５と、部屋２０３の出入口２０６とを有している。送信部１ａ〜１ｈは、図示していない天井に設置されていて、鎖線で示す領域１０ａ〜１０ｈを受信可能範囲とする。なお、送信部１ａ〜１ｈを区別せずに説明する場合、送信部１ａ〜１ｈを送信部１として示し、また、領域１０ａ〜１０ｈを区別せずに説明する場合、領域１０ａ〜１０ｈを領域１０として示す。この場合、送信部１ａ〜１ｈの識別情報（送信部識別情報）は「１ａ」〜「１ｈ」であるとする。また、送信部１ａには符号識別番号「Ｃ１」の符号が割り当てられている。同様に、送信部１ｂ〜１ｈには、符号識別番号「Ｃ２」、「Ｃ３」、「Ｃ４」、「Ｃ５」、「Ｃ１」、「Ｃ６」および「Ｃ２」の各符号が割り当てられている。また、送信部１ａ〜１ｈの緯度はＬＡａ〜ＬＡｈ、経度はＬＯａ〜ＬＯｈ、高さはＨａ〜Ｈｈであるとする。図２に示す例では、送信部１ａが通路２０４の出入口２０５近傍に設置され、通路２０４には他に送信部１ｂ〜１ｄが出入口２０５から出入口２０６へ向かってこの順で設置されている。送信部１ｅ〜１ｈは部屋２０３内に分散して配置されている。このうち送信部１ｇは、受信可能範囲の領域１０ｇの一部が通路２０４にはみ出している。

図３は、図２に示す送信部１ａ〜１ｈに対応する図１に示す送信部情報４１が含む位置情報４２、符号識別番号４３および隣接関係情報４４の構成例を示す。例えば、送信部１ａについては、送信識別情報「１ａ」に対応づけて位置情報「ＬＡａ、ＬＯａ、Ｈａ」、符号識別番号「Ｃ１」および隣接関係情報「１ｂ」が、送信部情報４１が含む位置情報４２、符号識別番号４３および隣接関係情報４４として記憶部４に記憶される。また、例えば送信部１ｂについては、送信識別情報「１ｂ」に対応づけて位置情報「ＬＡｂ、ＬＯｂ、Ｈｂ」、符号識別番号「Ｃ２」および隣接関係情報「１ａ、１ｂ」が、送信部情報４１が含む位置情報４２、符号識別番号４３および隣接関係情報４４として記憶部４に記憶される。また、例えば送信部１ｄについては、送信識別情報「１ｄ」に対応づけて位置情報「ＬＡｄ、ＬＯｄ、Ｈｄ」、符号識別番号「Ｃ４」および隣接関係情報「１ｃ、１ｅ、１ｆ、１ｇ、１ｈ」が、送信部情報４１が含む位置情報４２、符号識別番号４３および隣接関係情報４４として記憶部４に記憶される。図３に例示するように、隣接関係情報４４は、必ずしも受信可能範囲の領域が隣接しているという関係だけでなく、ある送信部１の受信可能範囲の領域１０から他の送信部１の受信可能範囲の領域１０までその他の送信部１の受信可能範囲の領域１０を通過せずに移動可能な場合に、ある送信部１と他の送信部１が隣接関係にあるとしている。

図４は、図２に示す送信部１ａ〜１ｈに対応する図１に示す送信部情報４１が含む移動経路情報４５の構成例を示す。図４において例えば「Ｒａｂ」は送信部１ａから送信部１ｂまでの移動距離または徒歩での移動時間を示す。また、例えば「Ｒｂａ」は送信部１ｂから送信部１ａまでの移動距離または徒歩での移動時間を示す。「Ｒａｂ」と「Ｒｂａ」が同一の場合には一方を省略してもよい。また、例えば「Ｒａｂ」は、移動距離と移動時間の両方を表す情報であったり、最長距離と最短距離や最大や最小の移動時間を表す情報を含んでいたり、年齢や性別、あるいは障害の有無などによる異なる値を含んでいたりしてもよい。図４に示す例では、移動経路情報４５が、図２に示す送信部１ａ〜１ｈにおける２つの送信部間の全ての組み合わせについて移動時間または移動距離を示す情報を含むこととしているが、一部を省略してもよい。なお、移動経路情報４５は、送信部１ａ〜１ｈ間の移動時間を計算する際に必要となる情報を含んでいればよく、例えば。所定の座標系において図２に示すフロア２００の壁２０２や出入口２０５、２０６等の座標情報と、送信部１ａ〜１ｈの座標情報とを示すものであってもよい。

一方、図１に示す推定部３は、受信部２が推定した符号の識別番号である符号識別番号と、記憶部４が記憶する送信部情報と、受信部２で前に復調されたメッセージの内容に基づく送信部１の位置情報（これを取得された位置情報とも言う）または推定部３が前に推定した送信部１の位置情報（これを推定された位置情報とも言う）と、に基づいて、受信部２が今回受信した信号が含むメッセージを復調する前に、受信部２が今回受信した信号を送信した送信部１を推定する。また、推定部３は、受信部２が新たにメッセージを復調した場合には、復調されたメッセージの内容に基づいて位置情報を更新する。すなわち、推定部３は、ＩＭＥＳ信号等の送信部１が送信した無線信号による測位を、原則として、受信部２がデコードしたメッセージ（緯度・経度・フロア）の内容（値）によって行う。また、推定部３は、メッセージの内容が送信部１の識別情報である場合、所定のデータベースにアクセスする等して当該識別情報に対応する位置情報を取得する。一方、推定部３は、例外的に、受信部２が推定した符号識別番号等に基づいて今回受信された信号を送信した送信部１を予測可能な場合に限り、受信部２が今回受信した信号が含むメッセージを復調する前に、受信部２が今回受信した信号を送信した送信部１を推定する。

なお、本実施形態の測位システム１０における測位とは、ＧＰＳ信号等の衛星からの無線信号を用いて位置情報を算出することと、送信部１が送信したメッセージに含まれている位置情報を取得することと、送信部１が送信したメッセージに含まれている識別情報に対応する位置情報を取得することと、送信部１が変調の際に用いた符号と記憶部４が記憶する送信部情報４１とに基づいてメッセージが復調されるのを待たずに当該送信部１を推定し、推定した送信部１の位置情報を、現在の位置情報として推定することとを含んでいる。

推定部３は、以前に取得されたＧＰＳ測位やメッセージの内容に基づく位置情報または以前に推定した位置情報を基準として、受信部２が出力した符号識別番号から現在地点を「予測」可能な場合、メッセージのデコードを待たずに位置情報を推定する。ただし、推定部３は、以前に取得あるいは推定した位置情報が無い場合は通常どおり、例えば送信部１からのメッセージを取得後にメッセージの内容に基づいて位置情報を取得する。なお、本実施形態の測位システム１０では、複数の送信部１に対して同一の符号識別番号が重複して割り当てられることがある。この場合、符号識別番号から一意に送信部１を特定することはできない。例えば、上述したようにＩＭＥＳ方式に与えられたＰＲＮコードは１０種類のみであるため、送信部１が１０個より多い場合、これによって緯度・経度・フロアを全て予測するのは不可能である。そこで、本実施形態では、例えば次のようにして符号識別番号に基づいて現在地点を予測可能か否かを判定し、予測可能な場合に当該信号を送信したであろう送信部１を推定する。

Ａ）すなわち、最後に取得または推定した位置情報と、隣接する符号（ＰＲＮコード）がユニークな送信部１（例えばＩＭＥＳ送信機）をあらかじめリストアップし、次に取得した符号（ＰＲＮコード）がリストの中にある場合、「予測」できるものとする。

Ｂ）あるいは、最後に位置情報を取得または推定した時刻と現在の時刻との時間差から、徒歩で移動可能な距離を算出し、その範囲内にある同一符号（ＰＲＮコード）を持つ送信部１（例えばＩＭＥＳ送信機）がユニークである場合、「予測」できるものとする。

なお、予測可能か否かの判定はこれらのものに限られず、例えば、推定部３は、予測される送信部１がユニークでない場合でも、確からしさを比較することで、最も確かな推定結果を、あるいは複数の推定結果を確率を示す情報とともに、推定結果として出力することができる。

一方、図１において、検知部５は、受信部２の速度もしくは加速度、角速度もしくは角加速度、振動や周囲の磁気を検知する１または複数のセンサを有する。推定部３は、検知部５から得た情報を加味し、受信部２が今回受信した信号を送信した送信部１を推定することができる。例えば、推定部３は、検知部５の検知結果に基づいて受信部２の移動距離や歩数を推定し、その推定結果に対応する送信部１を推定することができる。

また、出力部６は、表示装置、音響出力装置、振動装置、記憶装置等を有し、推定部３が測位した位置情報をそれらの装置から所定の形態で出力する。

なお、図１に示す測位システム１０は、例えば、受信部２、推定部３、記憶部４、検知部５および出力部６を、スマートフォンやタブレット端末等の携帯端末（受信装置）に備えていてもよい。あるいは、例えば、受信部２と検知部５と出力部６とを、スマートフォンやタブレット端末等の携帯端末に備え、推定部３の一部または全部の機能と記憶部４が記憶する一部または全部の情報を、図示していない外部のサーバが提供する機能や記憶する情報としてもよい。また、記憶部４が記憶する一部の情報を省略したり、検知部５を省略したりしてもよい。

次に、図５に示すフローチャートを参照して、図１に示す推定部３が行う位置情報の推定における２種類の動作例１および動作例２について、図２に示す送信部１の配置例を用いて説明する。図５に示す処理は、推定部３によって一定周期で繰り返し実行される。あるいは、図５に示す処理は、符号推定部２１が推定した符号の符号識別番号を推定部３に対して出力したタイミングおよびメッセージ復調部２２が復調したメッセージを推定部３に対して出力したタイミングに同期して開始することができる。なお、推定部３は、処理に使用する次の情報の格納領域を所定の記憶装置内に確保している。すなわち、推定部３は、最後に取得または推定した位置情報、最後に取得または推定した送信部識別情報、最後に推定された符号識別番号、および最後に各情報を取得または推定した取得時刻を示す情報の各格納領域を、所定の記憶装置内に確保している。

＜動作例１＞
動作例１では、図５のステップＳ３の予測可能か否かの判定を、上記Ａ）の判定、すなわち、今回推定した送信部１が前回取得または推定した送信部１と隣接いているか否かを判定することで行う。

処理を開始すると、推定部３は、符号識別番号を受信部２から新たに取得したか否かの判定を行う（ステップＳ１）。推定部３は、符号識別番号を受信部２から新たに取得したと判定した場合（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、取得した送信部識別情報が所定の格納領域に記憶されているか否かを判定する（ステップＳ２）。送信部識別情報が記憶されていた場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、推定部３は、受信部２から取得した新たな符号識別番号に基づいて現在地点を予測可能か否かを判定する（ステップＳ３）。この動作例１では、推定部３は、予測可能か否かの判定として、新たに取得した符号識別番号が、記憶されている送信部識別情報（前回取得または推定した送信部１の識別情報）の送信部１に隣接する送信部１の符号識別番号か否かを判定する（ステップＳ３）。ステップＳ３では、送信部情報４１が含む各送信部１が互いに隣接関係にあるか否かを示す隣接関係情報４４を参照し、推定部３が、前回復調されたメッセージの内容に基づく送信部１または前回推定した送信部１と、当該送信部１とが隣接関係にあるか否かを判定する。そして、隣接関係にある場合と、当該送信部１と記憶されている送信部識別情報の送信部１とが同一である場合に、推定部３は、当該送信部１を、受信部２が今回受信した信号を送信した送信部１として推定する。なお、以下では隣接関係にある場合が、同一の場合を含むものとする。

予測可能な場合、すなわち、記憶されている送信部識別情報の送信部１の隣接関係にある送信部１の符号識別番号である場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、推定部３は、隣接関係にある送信部１を今回の信号を送信した送信部１として推定し、推定した送信部１の位置情報で、位置情報の格納領域に記憶されているデータを更新する（ステップＳ５）。次に、推定部３は、当該位置情報を送信した送信部１の送信部識別情報で、送信部識別情報の格納領域に記憶されているデータを更新する（ステップＳ６）。次に、推定部３は、受信部２から取得した符号識別番号で、符号識別番号の格納領域に記憶されているデータを更新する（ステップＳ７）。次に、推定部３は、現在の時刻で、取得時刻の格納領域に記憶されているデータを更新する（ステップＳ８）。ここで、推定部３は、図５に示す処理を終了し、最新の位置情報に基づいて出力部６から所定の形態で位置情報を出力する。

一方、符号識別番号を新たに取得していない場合（ステップＳ１：Ｎｏ）、送信部識別情報が記憶されていない場合（ステップＳ２：Ｎｏ）、または、予測可能でない場合（ステップＳ３：Ｎｏ）、推定部３は、推定部３は、受信部２から、メッセージを取得したか否かを判定する（ステップＳ４）。新たなメッセージを取得した場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、推定部３は、当該メッセージの内容に基づいて取得した位置情報で、位置情報の格納領域に記憶されているデータを更新する（ステップＳ５）。次に、推定部３は、例えば位置情報をキーとして送信部情報４１を参照することで、当該位置情報を送信した送信部１の送信部識別情報を取得し、送信部識別情報の格納領域に記憶されているデータを更新する（ステップＳ６）。次に、推定部３は、受信部２から取得した符号識別番号で、符号識別番号の格納領域に記憶されているデータを更新する（ステップＳ７）。次に、推定部３は、現在の時刻で、取得時刻の格納領域に記憶されているデータを更新する（ステップＳ８）。ここで、推定部３は、図５に示す処理を終了し、最新の位置情報に基づいて出力部６から所定の形態で位置情報を出力する。

新たなメッセージを取得していない場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、推定部３は、図５に示す処理を終了する。

次に、図６は、受信部２と推定部３と出力部６の動作タイミングを示すシーケンス図である。この図６において、推定部３については符号識別番号の格納領域の記憶内容（「」で囲んで示す。）の変化を示している。図６は、図２に示す配置例において、ユーザが送信部１ｂの受信可能範囲の領域１０ｂに位置しているときに推定部３を起動し、その後、送信部１ｃの受信可能範囲の領域１０ｃに移動する場合を例としている。以下、図６のシーケンス図のシーケンスの各々に対し、図５に示すフローチャートの各処理のステップそれぞれを対応させて、本実施形態の受信部２による位置情報の推定における各処理の時間関係を説明する。
まず、推定部３が起動された直後は、符号識別番号の格納領域の記憶内容は初期値（この例ではブランク「−」）である（Ｔ１０１）。まず、受信部２が、送信部１ｂの送信信号を受信し始める（Ｔ１０２）。次に、受信部２は、送信部１ｂの送信信号の符号を推定すると（Ｔ１０３）、推定した符号識別番号（この場合「Ｃ２」）を出力する（Ｔ１０４）。この場合、送信部識別番号が記憶されていないので、位置情報は更新されない（Ｔ１０５）。このシーケンスＴ１０５は、図５のフローチャートにおけるステップＳ１：Ｙｅｓ→ステップＳ２：Ｎｏ→ステップＳ４：Ｎｏ→終了の処理の流れに対応している。また、受信部２は、所定時間後に推定中の符号識別番号「Ｃ２」を表すデータを出力するが（Ｔ１０６）、送信部識別番号が記憶されていないので、位置情報は更新されない（Ｔ１０７）。このシーケンスＴ１０７は、ステップＳ１：Ｙｅｓ→ステップＳ２：Ｎｏ→ステップＳ４：Ｎｏ→終了の処理の流れに対応している。

次に、受信部２は、送信部１ｂが送信したメッセージを復調すると（Ｔ１０８）、復調したメッセージを出力する（Ｔ１０９）。推定部３は受信部２からメッセージを取得すると（Ｔ１０９）、メッセージの内容（位置情報または送信部識別情報）に基づいて、位置情報を更新する（ステップＳ５の処理に対応）。このシーケンスＴ１０９は、ステップＳ１：Ｎｏ→ステップＳ４：Ｙｅｓの処理の流れに対応している。位置情報は、図３に示す「ＬＡｂ、ＬＯｂ、Ｈｂ」に更新される。次に、推定部３は、送信部識別情報を「１ｂ」に更新する（Ｔ１１０；ステップＳ６の処理に対応）。次に、推定部３は、符号識別番号を「Ｃ２」に更新する（ステップＳ７の処理に対応）。次に、推定部３は、取得時刻を現在時刻に更新する（ステップＳ８の処理に対応）。次に、推定部３は、出力部６から所定の形態で最新の位置情報に基づく出力を行う（Ｔ１１１およびＴ１１２）。 次に、受信部２は、所定時間後に推定中の符号識別番号「Ｃ２」を表すデータを再度出力する（Ｔ１１３）。この場合、メッセージを取得したときと同じデータで各情報を更新し、出力部６から所定の形態で最新の位置情報に基づく出力を行う（Ｔ１１３〜Ｔ１１６）。シーケンスＴ１１３からシーケンスＴ１１６は、ステップＳ１：Ｙｅｓ→ステップＳ２：Ｙｅｓ→ステップＳ３：Ｙｅｓ→ステップＳ５〜Ｓ８の処理の流れに対応している。

次に、受信部２が、送信部１ｇの受信可能範囲の領域１０ｇに移動したとする（Ｔ１１７）。受信部２が送信部１ｇの符号識別番号「Ｃ６」を出力したとすると（Ｔ１１８およびＴ１１９）、推定部３は、符号識別番号を新たに取得したと判定し（ステップＳ１：Ｙｅｓの処理に対応）、さらに、送信識別番号（この場合「１ｂ」）が記憶されていると判定する（ステップＳ２：Ｙｅｓの処理に対応）。次に、推定部３は、図２に示す送信部識別情報「１ｂ」に対応づけられている隣接関係情報４４（この場合、「１ａ、１ｃ」）を参照し、送信部識別情報「１ａ」の送信部１ａの符号識別番号「Ｃ１」と送信部識別情報「１ｃ」の送信部１ｃの符号識別番号「Ｃ３」とを確認する。次に、推定部３は、記憶されている送信部識別情報「１ｂ」の送信部１ｂの隣接送信部１ａまたは１ｃの符号識別番号「Ｃ１」または「Ｃ３」と、新たな符号識別番号「Ｃ６」が一致していないことを確認する。したがって、推定部３は、新たな符号識別番号「Ｃ６」が、記憶されている送信部識別情報「１ｂ」の送信部１ｂの隣接送信部１ａまたは１ｃの符号識別番号「Ｃ１」または「Ｃ３」ではないと判定し（すなわち予測可能ではないと判定し）（ステップＳ３：Ｎｏの処理に対応）、さらにメッセージを取得していないと判定した後（ステップＳ４：Ｎｏの処理に対応）、処理を終了する。この場合、位置情報「１ｂ」は更新されない（Ｔ１２０）。

次に、受信部２が、送信部１ｃの受信可能範囲の領域１０ｃに移動したとする（Ｔ１２１）。受信部２が送信部１ｃの符号識別番号「Ｃ３」を出力したとすると（Ｔ１２２およびＴ１２３）、推定部３は、符号識別番号を新たに取得したと判定し（ステップＳ１：Ｙｅｓの処理に対応）、さらに、送信識別番号（この場合「１ｂ」）が記憶されていると判定する（ステップＳ２：Ｙｅｓの処理に対応）。次に、推定部３は、図２に示す送信部識別情報「１ｂ」に対応づけられている隣接関係情報４４（この場合、「１ａ、１ｃ」）を参照し、送信部識別情報「１ａ」の送信部１ａの符号識別番号「Ｃ１」と送信部識別情報「１ｃ」の送信部１ｃの符号識別番号「Ｃ３」とを確認する。次に、推定部３は、記憶されている送信部識別情報「１ｂ」の送信部１ｂの隣接送信部１ａまたは１ｃの符号識別番号「Ｃ１」または「Ｃ３」と、新たな符号識別番号「Ｃ３」が一致していることを確認する。したがって、推定部３は、新たな符号識別番号「Ｃ３」が、記憶されている送信部識別情報「１ｂ」の送信部１ｂの隣接送信部１ａまたは１ｃの符号識別番号「Ｃ１」または「Ｃ３」であると判定する（すなわち予測可能であると判定する）（ステップＳ３：Ｙｅｓの処理に対応）。ここで、推定部３は、受信部２が今回受信した信号を送信した送信部１が送信部１ｃであると推定する。次に、推定部３は、推定した送信部１ｃの位置情報に基づいて、位置情報を更新する（ステップＳ５の処理に対応）。位置情報は、図３に示す「ＬＡｃ、ＬＯｃ、Ｈｃ」に更新される。次に、推定部３は、送信部識別情報を「１ｃ」に更新する（Ｔ１２４；ステップＳ６の処理に対応）。次に、推定部３は、符号識別番号を「Ｃ３」に更新する（ステップＳ７の処理に対応）。次に、推定部３は、取得時刻を現在時刻に更新する（ステップＳ８の処理に対応）。次に、推定部３は、図５の処理を終了し、出力部６から所定の形態で最新の位置情報に基づく出力を行う（Ｔ１２５およびＴ１２６）。

以上のように、動作例１によれば、隣接関係にない送信部１を予測対象から外すことで、予測精度を向上させることができる。

＜動作例２＞
動作例２では、図５のステップＳ３の予測可能か否かの判定を、上記Ｂ）の判定、すなわち、時間差が所定条件を満たすか否かで判定することで行う。

なお、動作例２は、動作例１と比較して、図５に示すステップＳ３の判定処理の内容を変更したものであり、他のステップの処理は同一である。以下、変更部分について説明する。

動作例２では図５に示すステップＳ３予測可能か否かの判定処理において、推定部３は、前回位置情報が復調されたメッセージに基づいて取得された時刻または推定部３が前回位置情報を符号識別番号に基づいて推定した時刻と、受信部２が今回信号を受信した時刻すなわち今回新たな符号識別番号を取得した時刻との時間差が所定条件を満たすか否かを判定する。所定条件とは、時間差が所定のしきい値を超える長時間であるとか所定のしきい値を下回る短時間であるか否かを判定する条件であってもよいし、移動距離と時間差が妥当な関係にあるか否かを判定する条件であってもよい。推定部３は、例えば、送信部情報４１が含む各送信部１の位置情報４２を参照し、各送信部１間の直線距離を求め、求めた直線距離と時間差が妥当な関係にあるかを判定することができる。あるいは、推定部３は、送信部情報４１が含む移動経路情報４５を参照することで、各送信部１間の移動距離または移動時間を求め、求めた移動距離または移動時間と時間差が妥当な関係にあるかを判定することができる。また、動作例２においても動作例１と同様に、受信部２から同一の符号識別番号が取得された場合、推定部３は、ステップＳ３において予測可能であると判定し、ステップＳ５からステップＳ８までの更新処理を実行する。同一の符号識別番号を取得した場合であってもステップＳ８で取得時刻を更新することで、受信可能範囲の領域から離れた時刻を更新しない場合と比較して精度良く推定することができる。

例えば、まず、受信部２が図２に示す送信部１ｃの受信可能範囲の領域１０ｃに位置し、次に、受信部２が符号識別番号「Ｃ２」を出力した場合を例に説明する。この場合、フロア２００には、符号識別番号「Ｃ２」が割り当てられた２個の送信部１ｂおよび１ｈが設置されている。ステップＳ３において、推定部３は、例えば、符号識別番号「Ｃ２」が割り当てられた送信部１ｂの位置情報４２「ＬＡｂ、ＬＯｂ」と送信部１ｃの位置情報４２「ＬＡｃ、ＬＯｃ」とから求めた送信部１ｂと送信部１ｃとの距離を平均的な徒歩による移動速度で除すことで求めた予想移動時間と、時間差とを比較する。また、推定部３は、符号識別番号「Ｃ２」が割り当てられた送信部１ｈの位置情報４２「ＬＡｈ、ＬＯｈ」と送信部１ｃの位置情報４２「ＬＡｃ、ＬＯｃ」とから求めた送信部１ｈと送信部１ｃとの距離を平均的な徒歩による移動速度で除すことで求めた予想移動時間と、時間差とを比較する。あるいは、推定部３は、図４に示す移動経路情報４５を参照して、送信部１ｃから送信部１ｂまでの移動経路情報「Ｒｃｂ」および送信部１ｃから送信部１ｈまでの移動経路情報「Ｒｃｈ」を取得し、移動経路情報「Ｒｃｂ」から求めた移動時間と移動経路情報「Ｒｃｈ」から求めた移動時間と時間差とを比較する。そして、移動時間と時間差との比較結果に基づいて、推定部３は、どちらか一方の送信部１ｂまたは１ｈを受信した信号を送信した送信部１であると推定したり（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、あるいは、どちらも当該送信部１でないと推定したり（ステップＳ３：Ｎｏ）、あるいは、送信部１ｂである確率と送信部１ｃである確率を推定結果として出力したりする（ステップＳ３：Ｙｅｓ、ただし、このフローでは確率が高い方を推定結果とする）。

以上のように、動作例２によれば、移動時間と時間差とが妥当でないと推測される送信部１を予測対象から外すことで、予測精度を向上させることができる。

なお、動作例２では、動作例１のステップＳ３での隣接関係に基づく判定処理に代えて、ステップＳ３の時間差に基づく判定処理を行っているが、隣接関係に基づく判定処理と時間差に基づく判定処理との両方を組み合わせることもできる。この場合、隣接関係にあり、かつ、時間差が所定の条件を満たす場合にのみ、送信部１の推定を有効なものとすることができる。また、図５に示す処理には、検知部５の検知結果を加味する処理を追加することができる。例えば、検知部５が検知した移動経路と、送信部１の配置とが妥当である場合に、推定部３の推定結果を妥当なものとすることができる。

以上、本発明の実施形態によれば、受信部２が推定した符号識別番号を出力した後、受信部２がメッセージを復調するのを待たずに、受信部２が今回受信した信号を送信した送信部１を推定することができるので、位置情報取得に要する時間を短縮することができる。

なお、本発明の実施の形態は上記のものに限定されない。例えば、フロア２００の出入口２０５近傍の位置情報が取得または推定された場合、推定部３は、送信部１の推定を制限し、メッセージの内容に基づく測位のみを有効とすることができる。すなわち、推定部３は、他の階のフロアへの移動が予想される場合には、推定による測位を行わないようにすることができる。これによって誤った位置情報の出力を避けることができる。あるいは、エレベータホールや階段、エスカレータ近傍の送信部１の位置情報が取得または推定され、さらに上下方向の動きが検知部５によって検知されたときには、推定部３による推定による測位を制限したり、検知部５の出力結果に応じて他の階のフロアへの移動を前提とした推定による測位を実行したりすることができる。また、推定部３は、ＣＰＵ（中央処理装置）によって所定のプログラムを実行することで上記の動作を行うものとすることができ、そのプログラムの一部または全部は、コンピュータ読取可能な記録媒体や通信回線を介して頒布することができる。

１０ 測位システム
１、１ａ〜１ｈ 送信部
２ 受信部
３ 推定部
４ 記憶部
５ 検知部
６ 出力部
４１ 送信部情報
４２ 位置情報
４３ 符号識別番号
４４ 隣接関係情報
４５ 移動経路情報

Claims (9)

1. 重複可能に各自に対して割り当てられた各符号と各自の位置情報または識別情報の少なくとも一方を含むメッセージとで変調した信号を送信する複数の送信部と、
   前記送信部が送信した信号を受信して前記符号を推定し、推定した前記符号を用いて前記メッセージを復調する受信部と、
   各前記送信部の各前記位置情報と各前記送信部に割り当てられた各前記符号の各識別番号とを少なくとも表す送信部情報を記憶する記憶部と、
   前記受信部が推定した前記符号の前記識別番号と、前記送信部情報と、前に復調された前記メッセージの内容に基づく前記位置情報または前に推定した前記送信部の前記位置情報と、に基づいて、前記受信部が今回受信した信号を送信した前記送信部を推定する推定部と
   を備える測位システム。
2. 前記送信部情報が、各前記送信部が互いに隣接関係にあるか否かを示す隣接関係情報を含み、
   前記推定部が、前回復調された前記メッセージの内容に基づく前記送信部または前回推定した前記送信部と当該前記送信部とが隣接関係にある場合にのみ、当該前記送信部を、前記受信部が今回受信した信号を送信した前記送信部として推定する
   請求項１に記載の測位システム。
3. 前記推定部が、前回位置情報が前記メッセージに基づいて取得された時刻または推定された時刻と前記受信部が今回信号を受信した時刻との時間差が所定の条件を満たす場合にのみ、当該前記送信部を、前記受信部が今回受信した信号を送信した前記送信部として推定する
   請求項１または２に記載の測位システム。
4. 前記推定部が、確率を表す情報を対応づけて複数の前記送信部を、前記受信部が今回受信した信号を送信した前記送信部として推定する
   請求項１から３のいずれか１項に記載の測位システム。
5. 前記送信部情報が、複数の前記送信部間の移動経路に基づく情報を含み、
   前記推定部が、前記移動経路に基づく情報を加味し、前記受信部が今回受信した信号を送信した前記送信部を推定する
   請求項１から４のいずれか１項に記載の測位システム。
6. 前記受信部の速度または加速度を検知する検知部をさらに備え、
   前記推定部が、前記検知部から得た情報を加味し、前記受信部が今回受信した信号を送信した前記送信部を推定する
   請求項１から５のいずれか１項に記載の測位システム。
7. 重複可能に各自に対して割り当てられた各符号と各自の位置情報または識別情報の少なくとも一方を含むメッセージとで変調した信号を送信する複数の送信部と、
   前記送信部が送信した信号を受信して前記符号を推定し、推定した前記符号を用いて前記メッセージを復調する受信部と、
   各前記送信部の各前記位置情報と各前記送信部に割り当てられた各前記符号の各識別番号とを少なくとも表す送信部情報を記憶する記憶部と
   を用い、
   推定部によって、前記受信部が推定した前記符号の前記識別番号と、前記送信部情報と、前に復調された前記メッセージの内容または前に推定した前記送信部の前記位置情報と、に基づいて、前記受信部が今回受信した信号を送信した前記送信部を推定する
   測位方法。
8. 重複可能に割り当てられた符号と位置情報または識別情報の少なくとも一方を含むメッセージとで変調した信号を送信する複数の送信部のいずれかが送信した信号を受信して前記符号を推定し、推定した前記符号を用いて前記メッセージを復調する受信部と、
   記憶部が記憶する各前記送信部の各前記位置情報と各前記送信部に割り当てられた各前記符号の各識別番号とを少なくとも表す送信部情報と、前記受信部が推定した前記符号の前記識別番号と、前に復調された前記メッセージの内容または前に推定した前記送信部の前記位置情報と、に基づいて、前記受信部が今回受信した信号を送信した前記送信部を推定する推定部によって推定された前記送信部の前記位置情報を、所定の形態で出力する出力部と
   を備える受信装置。
9. 重複可能に割り当てられた符号と位置情報または識別情報の少なくとも一方を含むメッセージとで変調した信号を送信する複数の送信部のいずれかが送信した信号を受信して前記符号を推定し、推定した前記符号を用いて前記メッセージを復調する受信部と、
   出力部と
   を少なくとも備える受信装置において、
   前記出力部によって、
   記憶部が記憶する各前記送信部の各前記位置情報と各前記送信部に割り当てられた各前記符号の各識別番号とを少なくとも表す送信部情報と、前記受信部が推定した前記符号の前記識別番号と、前に復調された前記メッセージの内容または前に推定した前記送信部の前記位置情報と、に基づいて、前記受信部が今回受信した信号を送信した前記送信部を推定する推定部によって推定された前記送信部の前記位置情報を、
   所定の形態で出力する
   処理をコンピュータに実行させるプログラム。

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