JP2018525627A - デバイスの位置を位置合わせする方法及びデバイス - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の幾つかの実施形態は、音響信号のアクティブ測距を用いて、WiFi信号の強度を用いて求められた粗い位置特定を拡張する。アクティブ測距の原理に従って、2つのオブジェクト間の距離は、双方のデバイスによって送信された音響信号の交換を介して求められる。例えば、1つの実施形態では、アクティブ測距は、デバイス120と、粗い位置を求めるのに用いられる1つ又は複数のAP110との間で行われる。
本発明の幾つかの実施形態は、複数のデバイスの協調的な処理を要するアクティブ測距に依存することが常に可能であるとは限らないという認識に基づいている。したがって、本発明の幾つかの実施形態は、音響信号を送信し、送信側デバイス付近の壁及び他の構造物からリターンするエコーを検出することによって達成されるパッシブ測距を用いる。この場合、音響信号の使用は、デバイスの位置同定の精度を改善するのに用いられる壁、出入口及び廊下の位置を提供する。しかしながら、通常、単一のデバイス(送信機及び受信機がコロケートされる)のみが存在することに起因して、単一の(全方向性)マイクロフォンを用いて反射体の正確な位置を取得することは困難である。したがって、幾つかの実施形態は、複数のマイクロフォンを用いて、反射オブジェクトへの距離及び角度の双方の測定を可能にする。
Claims (14)
- デバイスの位置を屋内空間の床配置図と位置合わせする方法であって、
少なくとも3つのアクセスポイント(AP)から受信されたWiFi信号の強度を用いて前記デバイスの粗い位置を特定する、前記床配置図の一部を求めることであって、各APの位置は、前記床配置図と位置合わせされることと、
少なくとも1つの音響信号の伝播時間を用いて、前記デバイスと、前記床配置図と位置合わせされた少なくとも1つのオブジェクトとの間の少なくとも1つの距離を求めることと、
前記オブジェクトからの前記距離において前記床配置図の前記一部内の前記デバイスの前記位置を位置合わせすることと、
を含み、
前記方法の少なくとも幾つかのステップは、プロセッサを用いて行われる、
方法。 - 前記距離を前記求めることは、
前記デバイスと、前記床配置図と位置合わせされた第1の位置に位置する第1のオブジェクトとの間の第1の距離を求めることと、
前記デバイスと、前記床配置図と位置合わせされた第2の位置に位置する第2のオブジェクトとの間の第2の距離を求めることと、
を含み、
前記位置合わせすることは、
前記床配置図の前記一部内で、前記第1の位置を中心とする前記第1の半径の第1の円と前記第2の位置を中心とする前記第2の半径の第2の円との共通部分の位置を求めることと、
前記共通部分の前記位置において前記デバイスの前記位置を位置合わせすることと、
を含む、
請求項1に記載の方法。 - 前記距離を前記求めることは、アクティブ測距又はパッシブ測距を用いて前記距離を求めることを含む、
請求項1に記載の方法。 - 前記距離を前記求めることは、アクティブ測距を使用し、
開始時刻において前記デバイスのスピーカーから第1の音響信号を送信することと、
終了時刻において前記デバイスのマイクロフォンによって第2の音響信号を受信することであって、前記第2の音響信号は、前記第1の音響信号を受信することに応答して前記オブジェクトによって送信されることと、
前記デバイスのWiFi送受信機を介して、前記オブジェクトにおける前記第1の音響信号の受信と前記オブジェクトによる前記第2の音響信号の送信との間の時間遅延を特定する遅延期間を受信することと、
前記音響信号の前記伝播時間を、前記開始時刻と前記終了時刻との間の時間から前記遅延期間を減算した時間として求めることと、
を含む、
請求項1に記載の方法。 - 前記デバイスの前記マイクロフォンによって前記第1の音響信号を検出する時刻において、前記開始時刻を求めることと、
前記デバイスの前記マイクロフォンによって前記第2の音響信号を検出する時刻において、前記終了時刻を求めることと、
を更に含む、
請求項4に記載の方法。 - 前記オブジェクトは、前記粗い位置を求めるのに用いられる前記APである、
請求項4に記載の方法。 - 前記距離を前記求めることは、パッシブ測距を使用し、
開始時刻において前記デバイスのスピーカーから前記音響信号を送信することと、
第1の時刻において、前記デバイスの第1のマイクロフォンによって、前記オブジェクトから前記音響信号の第1の反射を受信することと、
第2の時刻において、前記デバイスの第2のマイクロフォンによって、前記オブジェクトから前記音響信号の第2の反射を受信することと、
前記開始時刻と前記第1の終了時刻との間の、前記音響信号の前記第1の反射の伝播時間を用いて前記オブジェクトへの第1の距離を求めることと、
前記開始時刻と前記第2の終了時刻との間の、前記音響信号の前記第2の反射の伝播時間を用いて前記オブジェクトへの第2の距離を求めることと、
前記第1の距離、前記第2の距離、及び前記第1のマイクロフォンと前記第2のマイクロフォンとの間の距離を用いて、前記デバイスと前記オブジェクトとの間の前記距離、及び前記デバイスから前記オブジェクトへの方向の角度を求めることと、
を含む、
請求項1に記載の方法。 - 前記オブジェクトの表面上の異なる点から反射された前記音響信号の複数の反射を受信することと、
前記デバイスに対して前記オブジェクトの前記異なる点の位置を求めることと、
前記位置をクラスタリングして前記オブジェクトの形状を求めることと、
前記オブジェクトの前記形状を前記床配置図の前記一部の要素の形状とマッチングして、前記オブジェクトを前記床配置図と位置合わせすることと、
を更に含む、
請求項7に記載の方法。 - デバイスであって、
WiFi信号を送信及び受信し、少なくとも3つのアクセスポイント(AP)から受信した少なくとも3つのWiFi信号の強度を求めるWiFi送受信機であって、各APの位置は、前記床配置図と位置合わせされる、WiFi送受信機と、
音響信号を送信及び受信する音響送受信機であって、音響信号の伝播時間を用いて、前記デバイスと、前記床配置図と位置合わせされた少なくとも1つのオブジェクトとの間の少なくとも1つの距離を求める、音響送受信機と、
前記床配置図と位置合わせされた前記APから受信された前記受信WiFi信号の前記強度を用いて、前記デバイスの粗い位置を特定する前記床配置図の一部を求め、前記オブジェクトからの前記距離において、前記床の前記一部内の前記デバイスの前記位置を位置合わせするプロセッサと、
を備えた、
デバイス。 - 前記音響送受信機は、前記音響信号を送信するスピーカーと、前記音響信号の少なくとも1つの反射を受信するマイクロフォンとを備える、
請求項9に記載のデバイス。 - 前記音響送受信機は、
開始時刻において前記デバイスのスピーカーから第1の音響信号を送信するステップと、
終了時刻において前記デバイスのマイクロフォンによって第2の音響信号を受信するステップであって、前記第2の音響信号は、前記第1の音響信号を受信することに応答して前記オブジェクトによって送信される、ステップと、
前記デバイスのWiFi送受信機を介して、前記オブジェクトにおける前記第1の音響信号の受信と前記オブジェクトによる前記第2の音響信号の送信との間の時間遅延を特定する遅延期間を受信するステップと、
前記音響信号の前記伝播時間を、前記開始時刻と前記終了時刻との間の時間から前記遅延期間を減算した時間として求めるステップと、
を実行することによってアクティブ測距を用いて前記距離を求める、
請求項9に記載のデバイス。 - 前記オブジェクトは、前記粗い位置を求めるのに使用される前記APである、
請求項11に記載のデバイス。 - 前記音響送受信機は、
開始時刻において前記デバイスのスピーカーから前記音響信号を送信するステップと、
第1の時刻において、前記デバイスの第1のマイクロフォンによって、前記オブジェクトから前記音響信号の第1の反射を受信するステップと、
第2の時刻において、前記デバイスの第2のマイクロフォンによって、前記オブジェクトから前記音響信号の第2の反射を受信するステップと、
前記開始時刻と前記第1の終了時刻との間の、前記音響信号の前記第1の反射の伝播時間を用いて前記オブジェクトへの第1の距離を求めるステップと、
前記開始時刻と前記第2の終了時刻との間の、前記音響信号の前記第2の反射の伝播時間を用いて前記オブジェクトへの第2の距離を求めるステップと、
前記第1の距離、前記第2の距離、及び前記第1のマイクロフォンと前記第2のマイクロフォンとの間の距離を用いて、前記デバイスと前記オブジェクトとの間の前記距離、及び前記デバイスから前記オブジェクトへの方向の角度を求めるステップと、
を実行することによってパッシブ測距を用いて前記距離を求める、
請求項9に記載のデバイス。 - 前記音響送受信機は、
前記オブジェクトの表面上の異なる点から反射された前記音響信号の複数の反射を受信するステップと、
前記デバイスに対して前記オブジェクトの前記異なる点の位置を求めるステップと、
前記位置をクラスタリングして前記オブジェクトの形状を求めるステップと、
前記オブジェクトの前記形状を前記床配置図の前記一部の要素の形状とマッチングして、前記オブジェクトを前記床配置図と位置合わせするステップと、
を実行することによって前記オブジェクトを前記床配置図と位置合わせする、
請求項13に記載のデバイス。
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