JP2022045758A - システム、無線通信装置、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】規定の区画に存在する対象物をより精度高く検知する。【解決手段】第１の無線通信装置と、検知の対象となる対象物に搭載され前記第１の無線通信装置との間において規定の通信規格に準拠した無線信号を送受信する少なくとも一つの第２の無線通信装置と、前記第１の無線通信装置および前記第２の無線通信装置の各々と通信可能に接続されたサーバと、を備え、前記第１の無線通信装置は、送信する第１の測距用信号と前記第１の測距用信号への応答として前記第２の無線通信装置が送信する第２の測距用信号とに基づく測距を行い、前記測距の結果を前記サーバに送信し、前記サーバは、前記測距の結果に基づいて、規定の区画に前記対象物が存在するか否かを判定する、システムが提供される。【選択図】図４

Description

本発明は、システム、無線通信装置、およびプログラム
に関する。

近年、各種の信号を用いて対象物の存在を検知する技術が開発されている。例えば、特許文献１には、赤外線などを用いて所定の駐車箇所に駐車された車両の存在を検知する自動車検知装置が開示されている。

特開平８－１６５８１８号公報

しかし、特許文献１に開示される仕組みでは、駐車箇所に車両以外の物体が存在する場合であっても、当該物体を車両として誤検知してしまう可能性がある。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、規定の区画に存在する対象物をより精度高く検知することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、第１の無線通信装置と、検知の対象となる対象物に搭載され前記第１の無線通信装置との間において規定の通信規格に準拠した無線信号を送受信する少なくとも一つの第２の無線通信装置と、前記第１の無線通信装置および前記第２の無線通信装置の各々と通信可能に接続されたサーバと、を備え、前記第１の無線通信装置は、送信する第１の測距用信号と前記第１の測距用信号への応答として前記第２の無線通信装置が送信する第２の測距用信号とに基づく測距を行い、前記測距の結果を前記サーバに送信し、前記サーバは、前記測距の結果に基づいて、規定の区画に前記対象物が存在するか否かを判定する、システムが提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、検知の対象となる対象物に搭載される他の無線通信装置との間において規定の通信規格に準拠した無線信号を送受信する無線通信部と、前記無線通信部が送信する第１の測距用信号と前記第１の測距用信号への応答として前記他の無線通信装置が送信する第２の測距用信号とに基づく測距を行う制御部と、を備え、前記測距の結果は、規定の区画に存在する前記対象物の検知に用いられる、無線通信装置が提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、コンピュータに、検知の対象となる対象物に搭載される他の無線通信装置との間において規定の通信規格に準拠した無線信号を送受信する無線通信機能と、前記無線通信機能により送信される第１の測距用信号と前記第１の測距用信号への応答として前記他の無線通信装置が送信する第２の測距用信号とに基づく測距を行う制御機能と、を実現させ、前記測距の結果は、規定の区画に存在する前記対象物の検知に用いられる、プログラムが提供される。

以上説明したように本発明によれば、規定の区画に存在する対象物をより精度高く検知することが可能となる。

本発明の一実施形態に係るシステム１の構成例を示すブロック図である。 測距の結果に基づく対象物の検知の一例について説明するための図である。 本発明の一実施形態に係るシステム１による測距の結果に基づく対象物２５の検知について説明するための図である。 同実施形態に係るシステム１の動作の流れの一例を示すシーケンス図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

＜１．実施形態＞
＜＜１．１．システム構成例＞＞
まず、本実施形態に係るシステム１の構成例について述べる。図１は、本実施形態に係るシステム１の構成例を示すブロック図である。

図１に示すように、本実施形態に係るシステム１は、第１の無線通信装置１０、第２の無線通信装置２０、およびサーバ３０を備えてもよい。

（第１の無線通信装置１０）
本実施形態に係る第１の無線通信装置１０は、第２の無線通信装置２０との間において規定の通信規格に準拠した無線信号の送受信を行う。

本実施形態に係る規定の通信規格には、例えば、超広帯域無線通信が挙げられる。この場合、本実施形態に係る第１の無線通信装置１０は、第２の無線通信装置２０との間において超広帯域の信号（以下、ＵＷＢ信号、とも称する）の送受信を行ってよい。

一方、本実施形態に係る規定の通信規格は、超広帯域無線通信に限定されず、第１の無線通信装置１０と第２の無線通信装置２０との間における距離の推定に用いることが可能な各種の規格であってよい。

図１に示すように、本実施形態に係る第１の無線通信装置１０は、制御部１１０および無線通信部１２０を備えてもよい。

（制御部１１０）
本実施形態に係る制御部１１０は、無線通信部１２０による無線信号の送受信を制御する。また、例えば、本実施形態に係る制御部１１０は、無線通信部１２０に第１の測距用信号を送信させ、当該第１の測距用信号への応答として第２の無線通信装置２０が送信する第２の測距用信号を受信させる。

また、本実施形態に係る制御部１１０は、第１の測距用信号および第２の測距用信号に基づく測距を行う。当該測距の結果は、サーバ３０による規定の区画に存在する対象物の検知に用いられる。

ここで、本実施形態に係る測距とは、第１の測距用信号および第２の測距用信号に基づいて、第１の無線通信装置１０と第２の無線通信装置２０との間における距離の推定値である測距値を算出する処理を指す。

以下、第１の測距用信号と第２の測距用信号とを特別に区別する必要性がない場合においては、両信号をまとめて測距用信号と記載する場合がある。

本実施形態に係る制御部１１０は、無線通信部１２０が第１の測距用信号を送信した時刻から第２の測距用信号を受信する時刻までの時間ΔＴ１と、第２の無線通信装置２０が第１の測距用信号を受信した時刻から第２の測距用信号を送信するまでの時刻までの時間ΔＴ２に基づいて測距を行う。

より具体的には、制御部１１０は、時間ΔＴ１から時間ΔＴ２を差し引くことにより測距用信号の往復の通信に要した時間を算出することができ、また当該時間を２で割ることにより測距用信号の片道の通信に要した時間を算出することができる。さらに、（時間ΔＴ１－時間ΔＴ２）／２の値に測距用信号の速度を掛けることで、測距値を算出することが可能である。

本実施形態に係る制御部１１０が有する機能は、ＣＰＵなどのプロセッサにより実現される。

（無線通信部１２０）
本実施形態に係る無線通信部１２０は、制御部１１０による制御に従い、第２の無線通信装置２０との間において規定の通信規格に準拠した無線信号の送受信を行う。

例えば、本実施形態に係る無線通信部１２０は、制御部１１０による制御に従い、第１の測距用信号を送信し、第２の無線通信装置２０が当該第１の測距用信号への応答として送信する第２の測距用信号を受信する。上述したように、本実施形態に係る規定の無線通信規格の一例としては、超広帯域無線通信が挙げられる。

また、本実施形態に係る無線通信部１２０は、サーバ３０との間における無線通信または有線通信を行う。上記無線通信には、例えば、ＢＬＥ（Bluetooth(登録商標) Low Energy）やＷｉ－Ｆｉ（登録商標）などが用いられてもよい。

例えば、本実施形態に係る無線通信部１２０は、サーバ３０から規定の通信規格に準拠した無線信号の送受信に用いられる共有情報を受信する。

上記共有情報には、例えば、シードや暗号鍵などが挙げられる。本実施形態に係る無線通信部１２０は、上記のような共有情報を用いて、第２の無線通信装置２０との間における第１の測距用信号および第２の測距用信号の送受信を行う。

また、本実施形態に係る無線通信部１２０は、制御部１１０が測距の結果（測距値を含む）をサーバ３０に送信する。

（第２の無線通信装置２０）
本実施形態に係る第２の無線通信装置２０は、第１の無線通信装置１０との間において規定の通信規格に準拠した無線信号の送受信を行う。

また、本実施形態に係る第２の無線通信装置２０は、システム１において検知の対象となる対象物に搭載されることを特徴の一つとする。

本実施形態に係る対象物には、例えば、車両が挙げられる。一方、本実施形態に係る対象物は車両に限定されず、スマートフォンや、管理を行いたい各種の商品、などであってもよい。

図１に示すように、本実施形態に係る第２の無線通信装置２０は、制御部２１０および無線通信部２２０を備えてもよい。

（制御部２１０）
本実施形態に係る制御部２１０は、無線通信部２２０による無線信号の送受信を制御する。

本実施形態に係る制御部２１０が有する機能は、ＣＰＵなどのプロセッサにより実現される。

（無線通信部２２０）
本実施形態に係る無線通信部２２０は、制御部２１０による制御に従い、第１の無線通信装置１０との間において規定の通信規格に準拠した無線信号の送受信を行う。

例えば、本実施形態に係る無線通信部２２０は、第１の無線通信装置１０が送信する第１の測距用信号を受信し、制御部２１０による制御に従って第１の測距用信号への応答として第２の測距用信号を送信する。

また、本実施形態に係る無線通信部２２０は、サーバ３０との間における無線通信を行う。上記無線通信には、例えば、ＢＬＥ（Bluetooth(登録商標) Low Energy）やＷｉ－Ｆｉ（登録商標）などが用いられてもよい。

例えば、本実施形態に係る無線通信部２２０は、サーバ３０から規定の通信規格に準拠した無線信号の送受信に用いられる共有情報を受信する。

本実施形態に係る無線通信部２２０は、上記の共有情報を用いて、第１の無線通信装置１０との間における第１の測距用信号および第２の測距用信号の送受信を行う。

（サーバ３０）
本実施形態に係るサーバ３０は、第１の無線通信装置１０および第２の無線通信装置２０の各々と通信可能に接続される情報処理装置である。

図１に示すように、本実施形態に係るサーバ３０は、制御部３１０および通信部３２０を備えてもよい。

（制御部３１０）
本実施形態に係る制御部３１０は、通信部３２０による情報の送受信を制御する。

また、本実施形態に係る制御部３１０は、通信部３２０が受信した測距の結果に基づいて、規定の区画に対象物が存在するか否かを判定する。

本実施形態に係る規定の区画は、対象物の特性に応じて適宜設定され得る。例えば、対象物が車両である場合、規定の区画は、駐車スペースであってもよい。

本実施形態に係る制御部３１０が有する機能は、ＣＰＵなどのプロセッサにより実現される。本実施形態に係る制御部３１０による判定の詳細については別途説明する。

（通信部３２０）
本実施形態に係る通信部３２０は、第１の無線通信装置１０および第２の無線通信装置２０の各々との情報通信を行う。

例えば、通信部３２０は、第１の無線通信装置１０から測距の結果を受信する。

また、例えば、通信部３２０は、第１の無線通信装置１０および第２の無線通信装置２０の各々に上述した共有情報を送信する。

以上、本実施形態に係るシステム１の構成例について述べた。なお、図１を用いて説明した上記の構成はあくまで一例であり、本実施形態に係るシステム１の構成は係る例に限定されない。本実施形態に係るシステム１の構成は、仕様や運用に応じて柔軟に変形可能である。

＜＜１．２．検知の詳細＞＞
次に、本実施形態に係るシステム１による対象物の検知について詳細に説明する。

上述したように、近年では、各種の信号を用いて対象物の存在を検知する技術が開発されている。上記の技術には、特許文献１に開示されるように、赤外線や超音波を用いる技術が含まれる。

しかし、対象物の検知に赤外線や超音波を用いる場合、検知範囲内に本来の目的とする対象物とは異なる物体が存在する場合であっても、当該物体が反射する赤外線や超音波に基づいて、当該物体を対象物として誤検知してしまう可能性がある。

また、特許文献１には、赤外線や超音波による車両の検知に加え、金属センサを用いる構成も開示されているが、この場合であっても、金属を含む物体を車両として誤検知してしまう可能性がある。

上記のような誤検知を防止するためには、例えば、測距の結果に基づいて対象物の検知を行うことが想定される。

図２は、測距の結果に基づく対象物の検知の一例について説明するための図である。

図２に示す一例の場合、対象物の検出には、測距用信号の送受信を行う機器９０ａおよび機器９０ｂが用いられる。機器９０ａおよび機器９０ｂは、例えば、規定の区画の上方（天井など）と下方（例えば、床面など）にそれぞれ配置されてもよい。

機器９０ａおよび９０ｂは、測距用信号を送受信し、当該送受信の結果に基づく測距を行う。この際、図２の左側に示すように、機器９０ａと機器９０ｂとの間に物体が存在しない場合には、測距用信号が直線的に機器９０ａと機器９０ｂとの間を伝搬することから、得られる測距値は所定の値に近似される。

このことから、機器９０ａまたは機器９０ｂのいずれかは、得られた測距値と上記所定の値とに大きな差がない場合には、規定の区間に対象物が存在しないと判定してよい。

一方、図２の中央に例示するように、機器９０ａと機器９０ｂとの間に対象物２５が存在する場合、測距用信号は機器９０ａと機器９０ｂとの間を直線的に伝搬することができず、他の物体の反射を経て送受信される。

このため、機器９０ａと機器９０ｂとの間に対象物２５が存在する場合には、得られる測距値は、上記所定の値を大きく上回ることが想定される。このことから、機器９０ａまたは機器９０ｂのいずれかは、得られた測距値が上記所定の値を大きく上回る場合には、規定の区画に対象物２５が存在すると判定してもよい。

一方、ここで、図２の右側に示すように、機器９０ａと機器９０ｂとの間に対象物２５とは異なる電波遮蔽物９５が存在する場合を想定する。この場合も、測距用信号は機器９０ａと機器９０ｂとの間を直線的に伝搬することができず、他の物体の反射を経て送受信される。

このため、上記所定の値に基づく対象物２５の検知を行う場合、機器９０ａまたは機器９０ｂのいずれかは、電波遮蔽物９５を対象物２５として誤検知してしまう可能性がある。

本発明の技術思想は上記の点に着目して発想されたものであり、規定の区画に存在する対象物をより精度高く検知することを可能とする。

このために、本実施形態に係るシステム１では、規定の区画の周辺に固定される第１の無線通信装置１０と対象物２５に搭載される第２の無線通信装置２０との間において測距用信号を送受し、当該測距用信号に基づく測距が実行される。

また、本実施形態に係るサーバ３０の制御部３１０は、上記測距の結果に基づいて、規定の区画の対象物が存在するか否かを判定することを特徴の一つとする。

以下、具体的例を挙げて説明する。図３は、本実施形態に係るシステム１による測距の結果に基づく対象物２５の検知について説明するための図である。なお、図３には、本実施形態に係る対象物２５が車両であり、規定の区画５０が駐車スペースである場合が例示されている。

図３に示す一例の場合、第１の無線通信装置１０は、規定の区画５０ａ～５０ｃの上方に配置される。この場合、第１の無線通信装置１０は、規定の区画５０ａ～５０ｃに駐車さ得る複数の対象物２５の各々に搭載される複数の第２の無線通信装置２０の各々との間において測距を行ってもよい。

例えば、第１の無線通信装置１０は、規定の区画５０ａに駐車される対象物２５ａに搭載される第２の無線通信装置２０ａとの間において測距を実行し、当該測距の結果をサーバ３０に送信する。

同様に、第１の無線通信装置１０は、規定の区画５０ｂに駐車される対象物２５ｂに搭載される第２の無線通信装置２０ｂとの間において測距を実行し、当該測距の結果をサーバ３０に送信する。

同様に、第１の無線通信装置１０は、規定の区画５０ｃに駐車される対象物２５ｃに搭載される第２の無線通信装置２０ｃとの間において測距を実行し、当該測距の結果をサーバ３０に送信する。

また、サーバ３０は、受信した測距の結果の各々に基づいて、規定の区画５０ａ～５０ｃの各々に対象物２５が存在するか否かを判定する。

例えば、サーバ３０は、第１の無線通信装置１０と第２の無線通信装置２０ａとの間における測距の結果に基づいて、規定の区画５０ａに対象物２５ａが存在するか否かを判定する。

この際、サーバ３０の制御部３１０は、第１の無線通信装置１０と第２の無線通信装置２０ａとの間における距離が規定の範囲であることが推定される場合に、規定の区画５０ａに対象物２５ａが存在すると判定してもよい。

より具体的には、制御部３１０は、第１の無線通信装置１０と第２の無線通信装置２０ａとの間における測距により取得された測距値が、第１の無線通信装置１０と規定の区画５０ａとの位置関係により定まる規定の範囲に収まる場合、規定の区画５０ａに対象物２５ａが存在すると判定してもよい。

同様に、制御部３１０は、第１の無線通信装置１０と第２の無線通信装置２０ｂとの間における測距により取得された測距値が、第１の無線通信装置１０と規定の区画５０ｂとの位置関係により定まる規定の範囲に収まる場合、規定の区画５０ｂに対象物２５ｂが存在すると判定してもよい。

同様に、制御部３１０は、第１の無線通信装置１０と第２の無線通信装置２０ｃとの間における測距により取得された測距値が、第１の無線通信装置１０と規定の区画５０ｃとの位置関係により定まる規定の範囲に収まる場合、規定の区画５０ｃに対象物２５ｃが存在すると判定してもよい。

以上、本実施形態に係るシステム１による対象物２５の検知について具体例を挙げて説明した。上記のような方法によれば、他の物体を対象物２５として誤検知することなく、また規定の区画に存在する対象物をより精度高く検知することが可能となる。

なお、上記では、本実施形態に係る対象物２５が車両であり、規定の区画５０が駐車スペースである場合を例示した。しかし、本実施形態に係る対象物２５および規定の区画５０は、係る例に限定されない。

例えば、本実施形態に係る規定の区画５０は、陳列棚であり、対象物２５は任意の商品であってもよい。この場合、陳列棚に商品が存在するか否かを監視することで、当該商品の補充管理を行うことや、当該商品の盗難を防止することなどが可能となる。

＜＜１．３．動作の流れ＞＞
次に、本実施形態に係るシステム１の動作の流れについて詳細に説明する。図４は、本実施形態に係るシステム１の動作の流れの一例を示すシーケンス図である。

図４に示す一例の場合、まずサーバ３０が、第１の無線通信装置１０に共有情報を送信する（Ｓ１０２）。

また、サーバ３０は、第２の無線通信装置２０に対しても共有情報を送信する（Ｓ１０４）。

例えば、対象物２５が車両である場合、サーバ３０は、駐車場に入場した対象物２５に搭載される第２の無線通信装置２０に対して無線通信を介して共有情報を送信してもよい。

次に、第１の無線通信装置１０が、ステップＳ１０２において受信した共有情報を用いて第１の測距用信号を送信する（Ｓ１０６）。

次に、第２の無線通信装置２０が、ステップＳ１０６において受信した第１の測距用信号への応答として、ステップＳ１０４において受信した共有情報を用いて第２の測距用信号を送信する（Ｓ１０８）。

次に、第１の無線通信装置１０が、ステップＳ１０６において送信した第１の測距用信号、およびステップＳ１０８において受信した第２の測距用信号に基づく測距を行う（Ｓ１１０）。

なお、第２の無線通信装置２０は、時間ΔＴ２に関する情報を第２の測距用信号に含めて第１の無線通信装置１０に送信してもよいし、別途の信号に含めて送信してもよい。一方、予め時間ΔＴ２を固定時間として設定し、当該固定時間を第１の無線通信装置１０と第２の無線通信装置２０との間で共有することで、上記のような時間ΔＴ２に関する情報の送信を省略することも可能である。

次に、第１の無線通信装置１０は、ステップＳ１１０において実行した測距の結果をサーバ３０に送信する（Ｓ１１２）。

次に、サーバ３０は、ステップＳ１１２において受信した測距の結果に基づいて対象物の検知を行う（Ｓ１１４）。

以上、本実施形態に係るシステム１の動作の流れについて一例を挙げて説明した。なお、第２の無線通信装置２０が複数存在する場合においては、システム１は、ステップＳ１０４～Ｓ１１４における動作を第２の無線通信装置２０の数だけ繰り返し実行してよい。

＜２．補足＞
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

また、本明細書において説明した各装置による一連の処理は、ソフトウェア、ハードウェア、及びソフトウェアとハードウェアとの組合せのいずれを用いて実現されてもよい。ソフトウェアを構成するプログラムは、例えば、各装置の内部又は外部に設けられる記録媒体（非一時的な媒体：ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｍｅｄｉａ）に予め格納される。そして、各プログラムは、例えば、コンピュータによる実行時にＲＡＭに読み込まれ、ＣＰＵなどのプロセッサにより実行される。上記記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリ等である。また、上記のコンピュータプログラムは、記録媒体を用いずに、例えばネットワークを介して配信されてもよい。

１０：第１の無線通信装置、１１０：制御部、１２０：無線通信部、２０：第２の無線通信装置、２１０：制御部、２２０：無線通信部、３０：サーバ、３１０：制御部、３２０：通信部、２５：対象物、５０：規定の区画

Claims (8)

1. 第１の無線通信装置と、
   検知の対象となる対象物に搭載され前記第１の無線通信装置との間において規定の通信規格に準拠した無線信号を送受信する少なくとも一つの第２の無線通信装置と、
   前記第１の無線通信装置および前記第２の無線通信装置の各々と通信可能に接続されたサーバと、
   を備え、
   前記第１の無線通信装置は、送信する第１の測距用信号と前記第１の測距用信号への応答として前記第２の無線通信装置が送信する第２の測距用信号とに基づく測距を行い、前記測距の結果を前記サーバに送信し、
   前記サーバは、前記測距の結果に基づいて、規定の区画に前記対象物が存在するか否かを判定する、
   システム。
2. 前記サーバは、前記測距の結果に基づいて前記第１の無線通信装置と前記第２の無線通信装置との間における距離が規定の範囲にあることが推定される場合に、前記規定の区画に前記対象物が存在すると判定する、
   請求項１に記載のシステム。
3. 複数の前記第２の無線通信装置、を備え、
   前記第１の無線通信装置は、複数の前記第２の無線通信装置との間において前記測距を行い、
   前記サーバは、複数の前記測距の結果に基づいて、複数の前記規定の区画の各々に前記対象物が存在するか否かを判定する、
   請求項１または請求項２のうちいずれか一項に記載のシステム。
4. 前記サーバは、規定の通信規格に準拠した無線信号の送受信に用いられる共有情報を、前記第１の無線通信装置および前記第２の無線通信装置に送信し、
   前記第１の無線通信装置および前記第２の無線通信装置は、前記共有情報を用いて前記第１の測距用信号および前記第２の測距用信号を送受信する、
   請求項１から請求項３までのうちいずれか一項に記載のシステム。
5. 前記規定の無線通信規格は、超広帯域無線通信を含む、
   請求項１から請求項４までのうちいずれか一項に記載のシステム。
6. 前記対象物は、車両を含む、
   請求項１から請求項５までのうちいずれか一項に記載のシステム。
7. 検知の対象となる対象物に搭載される他の無線通信装置との間において規定の通信規格に準拠した無線信号を送受信する無線通信部と、
   前記無線通信部が送信する第１の測距用信号と前記第１の測距用信号への応答として前記他の無線通信装置が送信する第２の測距用信号とに基づく測距を行う制御部と、
   を備え、
   前記測距の結果は、規定の区画に存在する前記対象物の検知に用いられる、
   無線通信装置。
8. コンピュータに、
   検知の対象となる対象物に搭載される他の無線通信装置との間において規定の通信規格に準拠した無線信号を送受信する無線通信機能と、
   前記無線通信機能により送信される第１の測距用信号と前記第１の測距用信号への応答として前記他の無線通信装置が送信する第２の測距用信号とに基づく測距を行う制御機能と、
   を実現させ、
   前記測距の結果は、規定の区画に存在する前記対象物の検知に用いられる、
   プログラム。
   

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