JP2022051622A - 測位装置 - Google Patents

Abstract

【課題】移動端末を用いて固定端末の時刻同期を行うとともに、当該時刻同期の精度を確保可能な測位装置を提供する。【解決手段】測位装置１０は、移動端末３０と、複数の固定端末４０Ａ～４０Ｄと、移動端末３０の位置測定を行う制御装置５０と、を備える。固定端末４０Ａ～４０Ｄは、双方向通信によって移動端末３０との距離を第１端末間距離として算出し、単方向通信によって移動端末３０との距離を第２端末間距離として算出可能である。制御装置５０は、所定の許容精度条件が成立する際に算出された第１端末間距離と第２端末間距離との差分に基づいて固定端末４０Ａ～４０Ｄの時刻等を同期させる。許容精度条件は、各固定端末４０Ａ～４０Ｄを中心とし第１端末間距離を半径とする仮想円が３つ以上の交点で交差するとともに、交点間距離のうち小さいものから３つ目までが所定の基準値以下となる際に成立する条件である。【選択図】図１

Description

本開示は、電磁波による無線通信を用いて移動端末の位置を測定する測位装置に関する。

従来、固定端末である位置検出ユニットのローカルクロックを同期させる無線通信システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、通信機と位置検出ユニットとの距離から予測される予測ＴＤＯＡと、位置検出ユニットにおける通信機からのＲＦ信号の計測値および信号受信時刻に基づく実測ＴＤＯＡとの差に基づいて、ローカルクロックを同期させるものが開示されている。

特開２００７－５３７５３号公報

本発明者らは、既知の位置に配置された通信機ではなく、位置が既知でない移動端末を用いて固定端末それぞれの時刻または当該時刻に準ずる物理量を同期させることを検討している。

しかしながら、特許文献１に記載のシステムは、通信機および位置検出ユニットそれぞれの位置が既知であることが前提となっているので、位置が既知でない移動端末を用いて固定端末を同期させることができない。

また、特許文献１に記載のシステムは、電磁波を遮蔽する遮蔽物の影響について何ら考慮されておらず、固定端末それぞれの時刻または当該時刻に準ずる物理量を同期させる際の精度（以下、時刻同期の精度とも呼ぶ）を確保することが困難である。

本開示は、移動端末を用いて固定端末の時刻同期を行うとともに、当該時刻同期の精度を確保可能な測位装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、
電磁波を用いて測位対象物の位置を測定する測位装置であって、
測位対象物である移動端末（３０、３０Ａ）と、
互いに異なる既知の位置に設置され、移動端末との間での双方向通信が可能な３つ以上の複数の固定端末（４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ、４０Ｅ）と、
移動端末の位置測定を行う制御装置（５０）と、を備え、
固定端末は、固定端末と移動端末との間の双方向通信により移動端末との距離を第１端末間距離として算出可能であって、移動端末から固定端末への単方向通信により移動端末との距離を第２端末間距離として算出可能になっており、
制御装置は、複数の固定端末の位置および複数の固定端末で算出した第２端末間距離に基づいて移動端末の位置を測定する測位処理を行うとともに、所定の許容精度条件が成立する際に算出された第１端末間距離と第２端末間距離とを比較し、第１端末間距離と第２端末間距離との差分に基づいて固定端末それぞれの時刻または当該時刻に準ずる物理量を同期させる同期処理を行い、
許容精度条件は、複数の固定端末を中心とし第１端末間距離を半径とする仮想円が３つ以上の交点で交差するとともに、交点同士の距離である交点間距離のうち小さいものから３つ目までが所定の基準値以下となる際に成立する条件となっている。

これによると、複数の固定端末の位置および複数の固定端末で算出した第２端末間距離に基づいて位置が既知でない移動端末の位置を測定することができる。また、双方向通信によって算出した移動端末と複数の固定端末との間の正確な距離と単方向通信によって算出した移動端末と複数の固定端末との間の距離とを比較することで、複数の固定端末それぞれの時刻同期を行うことができる。

ここで、移動端末と固定端末との間に電磁波の遮蔽物がある場合、移動端末と固定端末との間での電磁波の伝搬時間が変化することで、第１端末間距離の精度が低下してしまう。第１端末間距離の精度低下は、時刻同期の精度が低下する要因となることから好ましくない。

本発明者らは、移動端末と固定端末との間に電磁波の遮蔽物がある場合の傾向について鋭意検討した。この検討によれば、複数の固定端末を中心とし第１端末間距離を半径とする仮想円同士が重なり合わなくなったり、仮想円の交点同士の距離が大きくなったりすることが判った。

これらを加味して、本開示の測位装置では、前述の仮想円が３つ以上の交点で交差するとともに、交点同士の距離である交点間距離のうち小さいものから３つ目までが所定の基準値以下となる際に算出された第１端末間距離を用いて同期処理を行う。これによると、電磁波の遮蔽物による影響が小さいと想定される条件下で同期処理を実施することになるので、電磁波の遮蔽物による時刻同期の精度低下を抑制することができる。

したがって、本開示の測位装置によれば、移動端末の位置を測定可能としつつ、時刻同期の精度を確保することができる。

なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。

第１実施形態に係る測位装置の概略構成図である。 第１実施形態に係る測位装置の移動端末が設置された無人搬送車の概略構成図である。 第１実施形態に係る測位装置の固定端末の概略構成図である。 双方向通信による移動端末の測距を説明するための説明図である。 単方向通信による移動端末の測距を説明するための説明図である。 固定端末側の双方向測距処理の流れを示すフローチャートである。 移動端末側の双方向測距処理の流れを示すフローチャートである。 双方向通信による移動端末の測距を説明するためのタイムチャートである。 移動端末側の単方向測距処理の流れを示すフローチャートである。 固定端末側の単方向測距処理の流れを示すフローチャートである。 単方向通信による移動端末の測距を説明するためのタイムチャートである。 制御装置が実行する測位処理の流れを示すフローチャートである。 双方向通信による移動端末の測距を行う際の電磁波の遮蔽物の影響を説明するための説明図である。 双方向通信による移動端末の測距の精度を説明するための説明図である。 電磁波の遮蔽物の影響が大きい場合の双方向通信による移動端末の測距の精度を説明するための説明図である。 電磁波の遮蔽物の影響が小さい場合の双方向通信による移動端末の測距の精度を説明するための説明図である。 第１実施形態に係る測位装置の制御装置が実行する同期処理の流れを示すフローチャートである。 第２実施形態に係る測位装置の移動端末が設置された無人搬送車の概略構成図である。 第２実施形態に係る測位装置の制御装置が行う交点間算出の流れを示すフローチャートである。 第２実施形態に係る測位装置の移動端末の変形例を示す概略構成図である。 第３実施形態に係る測位装置の移動端末が設置された無人搬送車の概略構成図である。 複数の携帯型移動端末を互いの位置関係を特定可能な状態で収容可能な収容箱を示す概略構成図である。 第３実施形態に係る測位装置の制御装置が行う基準端末以外の他の端末での同期処理の流れを示すフローチャートである。 第４実施形態に係る測位装置の制御装置が行う同期処理の流れを示すフローチャートである。 入退場管理装置を説明するための説明図である。 第５実施形態に係る測位装置の制御装置を説明するための説明図である。 第５実施形態に係る測位装置の制御装置が行う同期処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。

（第１実施形態）
本実施形態について、図１～図１７を参照して説明する。本実施形態では、本開示の測位装置１０を、無人搬送車ＡＧＶ（Automated Guided Vehicleの略）によってワーク等を自動的に搬送する工場や倉庫のＦＡ（Factory Automationの略）システムに適用した例について説明する。

測位装置１０は、電磁波による無線通信を用いて測位対象物の位置を測定する装置である。本実施形態の測位装置１０は、無人搬送車ＡＧＶに設置される移動端末３０等の位置を測定する。具体的には、測位装置１０は、広帯域の周波数を使用し、短いパルス状の電磁波により高精度な位置測定を行うＵＷＢ（Ultra-Wide Bandの略）通信を用いて移動端末３０の位置を測定する。なお、測位装置１０は、無人搬送車ＡＧＶの移動端末３０に限らず、例えば、工場や倉庫の室内にいる人に携帯される携帯型移動端末３０Ａの位置を測定可能である。

［測位装置１０の概略構成］
以下、測位装置１０の概略構成を説明する。図１に示すように、測位装置１０は、室内の所定エリアＰＡにおいて移動端末３０の位置を測定する。本実施形態では、所定エリアＰＡが移動端末３０の位置を測定する測位空間である。測位装置１０は、トリガ用無線機２０、移動端末３０、複数の固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ、制御装置５０等を備えている。

トリガ用無線機２０は、室内に設置されている。トリガ用無線機２０は、移動端末３０の位置の測定等を開始するためのトリガ信号を移動端末３０および固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄに送信するための無線端末である。トリガ用無線機２０は、制御装置５０に接続されており、制御装置５０からの要求に基づいてトリガ信号を送信する。

移動端末３０は、図２に示す無人搬送車ＡＧＶの位置を特定するための無線端末である。移動端末３０は、工場内における無人搬送車ＡＧＶの位置を特定可能なように無人搬送車ＡＧＶに対して設置されている。

ここで、無人搬送車ＡＧＶは、図示しない走行用の駆動装置および制御装置が収容される筐体６１、駆動装置からの駆動力によって回転する車輪６２、ワークの搬送に使用する通い箱６３を備える。無人搬送車ＡＧＶの筐体６１の上部に移動端末３０が設定されている。無人搬送車ＡＧＶは、測位装置１０から自身の位置情報を取得し、取得した位置情報に基づいて事前に設定された搬送経路を走行する。

移動端末３０は、測位対象物であって、移動端末３０の床からの高さが所定の高さに維持されるように無人搬送車ＡＧＶに設置されている。移動端末３０は、人が携帯する機器や移動体等に搭載可能な電子タグとして構成されている。具体的には、移動端末３０は、移動用アンテナ３１、移動送受信機３２、メモリを含むＩＣチップ３３を備える。

移動用アンテナ３１は、電磁波を送受信するアンテナである。移動用アンテナ３１は、その向きが一定となるように設定されている。

移動送受信機３２は、固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄからの第１トリガ信号を受信すると第１トリガ信号に対する応答信号を送信する無線機である。移動送受信機３２は、応答信号を送信する際に、第１トリガ信号の受信時刻と応答信号の送信時刻との時刻差を時刻差データΔＴｂとして送信するように構成されている。なお、時刻差データΔＴｂは、第１トリガ信号の受信時刻と応答信号の送信時刻との時刻差に限らず、当該時刻差に準ずるデータ（例えば、カウンタ値）であってもよい。

加えて、移動送受信機３２は、単方向通信による測距を開始するための第２トリガ信号を送信するトリガ用無線機としての機能も果たす。移動送受信機３２は、第２トリガ信号を送信する際に、第２トリガ信号の送信時刻を時刻データΔＴｃとして送信するように構成されている。なお、時刻データΔＴｃは、第２トリガ信号の送信時刻そのものではなく、第２トリガ信号の送信時刻に準ずるデータであってもよい。

ＩＣチップ３３は、内部クロックまたはカウンタを有する集積回路である。ＩＣチップ３３は、例えば、第１トリガ信号を受信すると応答信号とともに時刻差データΔＴｂを生成し、第２トリガ信号を送信する際に時刻データΔＴｃを生成する。

固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄは、室内に３つ以上設置されている。本実施形態では、説明の便宜上、室内に４つの固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄが設置されている例について説明する。なお、工場内に設置する固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄの数は、４つ限定されず、３つまたは５つ以上であってもよい。

固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄは、室内においてスクエア形状に設定された所定エリアＰＡの４隅に配置されている。固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄは、実質的に同様に構成されている。このため、以下では、固定端末４０Ａの構成を代表して説明し、固定端末４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄの構成の説明を省略する。

固定端末４０Ａは、図３に示すように、室内において間隔をあけて配置された金属製の支柱ＰＬに設置されている。具体的には、固定端末４０Ａは、支柱ＰＬにおける室内の床からの高さが所定高さＬｈとなる位置に設置されている。なお、固定端末４０Ａは、支柱ＰＬに限らず、例えば、室内の壁面に固定されていてもよい。

固定端末４０Ａは、移動端末３０等の双方向通信可能に構成されている。また、固定端末４０Ａは、制御装置５０に接続されており、制御装置５０からの要求に基づいて各種信号や各種データを送信可能になっている。具体的には、固定端末４０Ａは、固定用アンテナ４１、固定送受信機４２、メモリ４３１を含むＩＣチップ４３を備える。

固定用アンテナ４１は、電磁波を送受信するアンテナである。固定用アンテナ４１は、その向きが一定となるように設定されている。

固定送受信機４２は、双方向通信による測距を開始するための第１トリガ信号を送信するトリガ用無線機として機能する。加えて、固定送受信機４２は、移動端末３０からの応答信号や第２トリガ信号を受信する受信機としての機能を有する。

ＩＣチップ４３は、制御処理および演算処理を実行するプロセッサ、プログラムやデータ等を記憶するメモリ４３１、内部クロックまたはカウンタ等を有する集積回路である。ＩＣチップ４３は、第１トリガ信号の送信時刻または第１トリガ信号の送信時刻に準ずるデータをメモリ４３１に記憶する。

このように構成される各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄは、図４に示す各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄと移動端末３０との間の双方向通信によって、移動端末３０との距離を第１端末間距離Ｄ１として算出可能になっている。

また、各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄは、図５に示す移動端末３０から各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄへの単方向通信によって、移動端末３０との距離を第２端末間距離Ｄ２として算出可能になっている。

［第１端末間距離Ｄ１の算出手法］
以下、第１端末間距離Ｄ１を算出するための双方向測距処理について図６、図７、図８を参照しつつ説明する。図６は、固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０ＤのＩＣチップ４３が実行する双方向測距処理の流れを示すフローチャートである。図６に示す処理は、所定エリアＰＡに移動端末３０が位置する場合に、周期的または不定期に固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄによって実行される。

図６に示すように、各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄは、ステップＳ１００Ａにて、双方向測距処理を開始するか否かを判定する。例えば、各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄは、トリガ用無線機２０からの送信される双方向測距処理の要求を指示するトリガ信号を受信した際に双方向測距処理を開始すると判定する。

双方向測距処理を開始する場合、各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄは、ステップＳ１１０Ａにて第１トリガ信号を送信し、ステップＳ１２０Ａにて、第１トリガ信号の送信時刻Ｔｓ１をメモリ４３１に記憶する。

一方、図７に示すように、移動端末３０は、ステップＳ１００Ｂにて、各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄの第１トリガ信号を受信したか否かを判定し、この結果、第１トリガ信号を受信している場合に、ステップＳ１１０Ｂに移行する。

移動端末３０は、ステップＳ１１０Ｂにて、第１トリガ信号の受信時刻から第１トリガ信号に対する応答信号の送信時刻との時刻差を示す時刻差データΔＴｂを作成する。そして、移動端末３０は、ステップＳ１２０Ｂにて、第１トリガ信号に対する応答信号および時刻差データΔＴｂを送信する。なお、時刻差データΔＴｂは、実際の時刻差を示すデータに限らず、カウンタ値等の時刻差に準ずるデータであってもよい。

図６に戻り、各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄは、ステップＳ１３０Ａにて、移動端末３０からの応答信号および時刻差データΔＴｂを受信したか否かを判定し、この結果、応答信号等を受信している場合に、ステップＳ１４０Ａに移行する。

各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄは、ステップＳ１４０Ａにて、応答信号の受信時刻Ｔｒ１をメモリ４３１に記憶する。そして、各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄは、ステップＳ１５０Ａにて、第１端末間距離Ｄ１を算出し、本処理を抜ける。

ここで、図８に示すように、固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄが第１トリガ信号を送信してから移動端末３０から応答信号を受信するまでのトータル時間ΔＴａは、第１トリガ信号の送信時刻Ｔｓ１および応答信号の受信時刻Ｔｒ１から求めることができる。そして、各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄと移動端末３０との間の距離は、トータル時間ΔＴａから時刻差データΔＴｂに示される時刻差を減算したものに光速ＬＳを乗じた値の半分となる。なお、距離１ｍあたり３．３ｎｓの遅延が生ずる。

これらを加味して、本実施形態の各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄは、以下の数式Ｆ１に基づいて第１端末間距離Ｄ１を算出する。

Ｄ１＝｛（Ｔｒ１－Ｔｓ１）－ΔＴｂ｝×ＬＳ／２…（Ｆ１）
上述の数式Ｆ１では、光速をＬＳと表記している。なお、上記の数式Ｆ１に示す「Ｔｒ１－Ｔｓ１」は、図８に示すトータル時間ΔＴａに相当する。

以上の如く、双方向測距処理では、固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄで計測される時刻同士の差分および移動端末３０で計測される時刻同士の差分に基づいて第１端末間距離Ｄ１を算出している。これによると、仮に固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄの時刻にズレがあっても固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄと移動端末３０との間の距離を精度よく算出することができる。

しかし、双方向測距処理は、第１端末間距離Ｄ１の算出に長時間を要するといった背反がある。具体的には、双方向測距処理は、単方向測距処理の２倍以上の時間を要することから単方向測距処理に比べて応答性に欠ける。

［第２端末間距離Ｄ２の算出手法］
次に、第２端末間距離Ｄ２を算出するための単方向測距処理について図９、図１０、図１１を参照しつつ説明する。図９は、移動端末３０が実行する単方向測距処理の流れを示すフローチャートである。図９に示す処理は、所定エリアＰＡに移動端末３０が位置する場合に、周期的または不定期に移動端末３０によって実行される。

図９に示すように、移動端末３０は、ステップＳ２００Ａにて、単方向測距処理を開始するか否かを判定する。例えば、各移動端末３０は、トリガ用無線機２０からの送信される単方向測距処理の要求を指示するトリガ信号を受信した際に単方向測距処理を開始すると判定する。

単方向測距処理を開始する場合、移動端末３０は、ステップＳ２１０Ａにて第２トリガ信号および第２トリガ信号の送信時刻Ｔｓ２を時刻データΔＴｃとして送信する。時刻データΔＴｃは、実際の時刻を示すデータに限らず、カウンタ値等の時刻に準ずるデータであってもよい。

一方、図１０に示すように、固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄは、ステップＳ２００Ｂにて、第２トリガ信号および時刻データΔＴｃを受信したか否かを判定し、この結果、第２トリガ信号を受信している場合に、ステップＳ２１０Ｂに移行する。

固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄは、ステップＳ２１０Ｂにて、第２トリガ信号の受信時刻Ｔｒ２をメモリ４３１に記憶する。そして、各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄは、ステップＳ２２０Ｂにて、第２端末間距離Ｄ２を算出し、本処理を抜ける。

ここで、図１１に示すように、移動端末３０が第２トリガ信号を送信してから固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄが第１トリガ信号を受信するまでの時間は、第２トリガ信号の送信時刻Ｔｓ２および第２トリガ信号の受信時刻Ｔｒ２から求めることができる。そして、各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄと移動端末３０との間の距離は、第２トリガ信号の受信時刻Ｔｒ２から第２トリガ信号の送信時刻Ｔｓ２を減算したものに光速ＬＳを乗じた値となる。なお、距離１ｍあたり３．３ｎｓの遅延が生ずる。

これらを加味して、本実施形態の各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄは、以下の数式Ｆ２に基づいて第１端末間距離Ｄ１を算出する。

Ｄ２＝（Ｔｒ２－ΔＴｃ）×ＬＳ…（Ｆ２）
上述の数式Ｆ２では、光速をＬＳと表記している。なお、上記の数式Ｆ１に示す「ΔＴｃ」は、第２トリガ信号の送信時刻Ｔｓ２の時刻である。

以上の如く、単方向測距処理では、双方向測距処理に比べて、第２端末間距離Ｄ２を短時間で算出できる。しかし、固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄで計測される時刻と移動端末３０で計測される時刻の差分に基づいて第２端末間距離Ｄ２を算出している。このため、仮に固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄの時刻にズレがあると、固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄと移動端末３０との間の距離を精度よく算出することができない。

次に、測位装置１０の電子制御部である制御装置５０について説明する。制御装置５０は、プロセッサ、メモリを有するマイクロコンピュータとその周辺回路で構成されている。制御装置５０は、メモリに記憶されたプログラムに基づいて、各種制御処理および演算処理を行い、出力側に接続された各種機器の作動を制御する。なお、制御装置５０のメモリには、各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄの室内における位置情報等が予め記憶されている。

［測位処理］
制御装置５０は、移動端末３０の位置を測定する測位処理を実行する。この測位処理については、図１２を参照しつつ説明する。図１２に示す測位処理は、制御装置５０によって周期的または不定期に実行される。

図１２に示すように、制御装置５０は、ステップＳ３００にて、測位処理を開始するか否かを判定する。例えば、制御装置５０は、所定エリアＰＡに移動端末３０が検知された場合に測位処理を開始すると判定する。

測位処理を開始する場合、制御装置５０は、ステップＳ３１０にて、移動端末３０に対して単方向測距処理を要求する。具体的には、制御装置５０は、トリガ用無線機２０を介して移動端末３０に対して単方向測距処理を指示するトリガ信号を送信する。これにより、移動端末３０から第２トリガ信号が各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄに送信され、各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄで第２端末間距離Ｄ２が算出される。

続いて、制御装置５０は、ステップＳ３２０にて、各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄから第２端末間距離Ｄ２を取得する。そして、制御装置５０は、ステップＳ３３０にて、移動端末３０の位置を特定し、処理を抜ける。具体的には、制御装置５０は、ステップＳ３２０で取得した第２端末間距離Ｄ２および予めメモリに記憶された各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄの位置情報から移動端末３０の位置を特定する。

しかし、前述したように、単方向測距処理によって移動端末３０の位置を特定する場合、固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄの時刻にズレがあると、固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄと移動端末３０との間の距離を精度よく算出することができない。

そこで、制御装置５０は、第１端末間距離Ｄ１と第２端末間距離Ｄ２とを比較し、第１端末間距離Ｄ１と第２端末間距離Ｄ２との差分に基づいて固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄそれぞれの時刻を同期させる同期処理を行う。この同期処理では、双方向通信によって第１端末間距離Ｄ１を精度よく算出することが重要となる。

ところが、例えば、図１３に示すように、移動端末３０と固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄとの間に電磁波の遮蔽物がある場合、電磁波の伝搬時間が変化して、第１端末間距離Ｄ１の算出精度が低下してしまう。

例えば、図１３のＰ１で示す位置を移動端末３０が通過するには、電磁波の遮蔽物によって２つ以上の固定端末４０Ｃ、４０Ｄからの信号が遮蔽されてしまう。この場合、固定端末４０Ｃ、４０Ｄと移動端末３０との間の第１端末間距離Ｄ１を精度よく算出することが困難となる。

一方、例えば、図１３のＰ２で示す位置を移動端末３０が通過するには、３つの固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｄが電磁波の遮蔽物による影響を殆ど受けないので、移動端末３０がＰ１を通過する際に比べて第１端末間距離Ｄ１を精度よく算出可能と考えられる。

さらに、本発明者らは、移動端末３０と固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄとの間に電磁波の遮蔽物がある場合の傾向について鋭意検討した。この検討によれば、複数の固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄを中心とし第１端末間距離Ｄ１を半径とする仮想円ＶＣ同士が重なり合わなくなったり、仮想円ＶＣの交点Ｘ同士の距離が大きくなったりすることが判った。

ここで、図１４では、固定端末４０Ａを中心とする仮想円ＶＣａ、固定端末４０Ｂを中心とする仮想円ＶＣｂ、固定端末４０Ｄを中心とする仮想円ＶＣｄを図示している。仮想円ＶＣａは、固定端末４０Ａと移動端末３０との間の距離として算出される第１端末間距離Ｄ１ａを半径とする円である。仮想円ＶＣｂは、固定端末４０Ｂと移動端末３０との間の距離として算出される第１端末間距離Ｄ１ｂを半径とする円である。仮想円ＶＣｄは、固定端末４０Ｄと移動端末３０との間の距離として算出される第１端末間距離Ｄ１ｄを半径とする円である。図１４に示すように各仮想円ＶＣａ、ＶＣｂ、ＶＣｄ同士の交点Ｘは６つ存在する。

例えば、電磁波の遮蔽物の影響が大きい場合、第１端末間距離Ｄ１を精度よく算出できず、各仮想円ＶＣａ、ＶＣｂ、ＶＣｄ同士の交点Ｘが存在しなかったり、３つ未満となったりすることがある。また、電磁波の遮蔽物の影響が大きい場合、図１５に示すように、各仮想円ＶＣａ、ＶＣｂ、ＶＣｄの交点Ｘのうち小さいものから三つ目の交点Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３の交点間距離ＬＸ１、ＬＸ２、ＬＸ３が大きくなってしまう。

一方、電磁波の遮蔽物の影響が小さい場合、第１端末間距離Ｄ１を精度よく算出できるので、図１６に示すように、各仮想円ＶＣａ、ＶＣｂ、ＶＣｄの交点Ｘのうち小さいものから三つ目の交点Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３の交点間距離ＬＸ１、ＬＸ２、ＬＸ３が小さくなる。

これらを加味して、測位装置１０は、前述の仮想円ＶＣが３つ以上の交点Ｘで交差するとともに、交点Ｘ同士の距離である交点間距離ＬＸのうち小さいものから３つ目までが所定の基準値以下となる際に算出された第１端末間距離Ｄ１を用いて同期処理を行う。

［同期処理］
以下、制御装置５０が実行する同期処理について図１７を参照して説明する。図１７に示す同期処理は、制御装置５０によって周期的または不定期に実行される。

図１７に示すように、制御装置５０は、ステップＳ４００にて、前回の同期処理から所定期間が経過したか否かを判定する。

この所定期間は、例えば、各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄの時刻ズレが生じると予想される期間に設定される。所定期間は、固定値でもよいが、可変値であってもよい。所定期間を可変値とする場合、各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄの時刻ズレが大きいほど、所定期間を短くし、時刻ズレが小さいほど、所定期間を長くすることが望ましい。

前回の同期処理から所定期間が経過すると、制御装置５０は、ステップＳ４１０にて、各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄに対して双方向測距処理を要求する。具体的には、制御装置５０は、トリガ用無線機２０を介して各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄに対して双方向測距処理を指示するトリガ信号を送信する。

これにより、各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄから第１トリガ信号が移動端末３０に送信される。その後、移動端末３０から第１トリガ信号に対する応答信号等が各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄに送信され、各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄで第１端末間距離Ｄ１が算出される。

続いて、制御装置５０は、ステップＳ４２０にて、各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄから第１端末間距離Ｄ１を取得する。そして、制御装置５０は、ステップＳ４３０にて、各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄを中心とし第１端末間距離Ｄ１を半径とする仮想円ＶＣ、仮想円ＶＣの交点Ｘ同士の間隔である交点間距離ＬＸを算出する。

続いて、制御装置５０は、ステップＳ４４０にて、所定の許容精度条件が成立するか否かを判定する。この許容精度条件は、仮想円ＶＣが３つ以上の交点Ｘで交差するとともに、交点Ｘ同士の距離である交点間距離ＬＸのうち小さいものから３つ目までが所定の基準値以下となる際に成立する条件となっている。

具体的には、制御装置５０は、ステップＳ４４０Ａにて、仮想円ＶＣの交点Ｘが３つ以上あるか否かを判定する。具体的には、制御装置５０は、ステップＳ４２０で取得した第１端末間距離Ｄ１および予めメモリに記憶された各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄの位置情報から仮想円ＶＣの交点Ｘを特定し、交点Ｘの数をカウントする。その後、交点Ｘの数が３つ以上であるか否かを判定する。

交点Ｘの数が３つ以上である場合、制御装置５０は、ステップＳ４４０Ｂにて、交点Ｘ同士の距離である交点間距離ＬＸのうち小さいものから３つ目までが所定の基準値以下となっているか否かを判定する。

許容精度条件が成立すると、制御装置５０は、ステップＳ４５０に移行し、移動端末３０に対して単方向測距処理を要求する。具体的には、制御装置５０は、トリガ用無線機２０を介して移動端末３０に対して単方向測距処理を指示するトリガ信号を送信する。これにより、移動端末３０から第２トリガ信号が各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄに送信され、各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄで第２端末間距離Ｄ２が算出される。

続いて、制御装置５０は、ステップＳ４６０にて、各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄから第２端末間距離Ｄ２を取得する。そして、制御装置５０は、ステップＳ４７０にて、第１端末間距離Ｄ１と第２端末間距離Ｄ２との差分ΔＤに基づいて各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄの時刻または時刻に準ずる物理量を補正して、本処理を抜ける。制御装置５０は、例えば、各端末間距離Ｄ１、Ｄ２の差分ΔＤと時刻の補正値との関係を規定した制御マップを参照して、各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄの時刻等を補正する。

以上説明した測位装置１０によれば、各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄの位置および第２端末間距離Ｄ２に基づいて位置が既知でない移動端末３０の位置を測定することができる。加えて、双方向通信によって算出した第１端末間距離Ｄ１と単方向通信によって算出した第２端末間距離Ｄ２とを比較することで、各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄそれぞれの時刻同期を行うことができる。特に、本実施形態の測位装置１０では、仮想円ＶＣが３つ以上の交点Ｘで交差するとともに、交点Ｘ同士の距離である交点間距離ＬＸのうち小さいものから３つ目までが所定の基準値以下となる際に算出された第１端末間距離Ｄ１を用いて同期処理を行う。これによると、電磁波の遮蔽物による影響が小さいと想定される条件下で同期処理を実施することになるので、電磁波の遮蔽物による時刻同期の精度低下を抑制することができる。

（１）上記実施形態では、移動端末３０の床からの高さが所定高さに維持されるように移動端末３０が無人搬送車ＡＧＶに設置されている。このため、本実施形態の制御装置５０は、移動端末３０の床からの高さが所定高さに維持される条件下で同期処理を行う。これによれば、高さ方向における電磁波の伝搬速度のバラツキが抑制される。このことは、時刻同期の精度の向上に寄与する。

（２）上記実施形態では、固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄに、移動端末３０との間で双方向通信による測距を開始するための第１トリガ信号を送信する固定送受信機４２が搭載される。また、固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄには、第１トリガ信号の送信時刻または第１トリガ信号の送信時刻に準ずるデータを記憶するメモリ４３１が含まれている。移動端末３０には、単方向通信による測距を開始するための第２トリガ信号に加えて第２トリガ信号の送信時刻または第２トリガ信号の送信時刻に準ずる時刻データΔＴｃを送信する移動送受信機３２が搭載されている。この移動送受信機３２は、第１トリガ信号を受信すると第１トリガ信号に対する応答信号および第１トリガ信号の受信時刻と応答信号の送信時刻との時刻差または当該時刻差に準ずる時刻差データΔＴｂを送信するように構成されている。固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄは、応答信号を受信すると、第１トリガ信号の送信から応答信号の受信までの時間から第１トリガ信号の受信から応答信号の送信までの時間を除いた時間に基づいて第１端末間距離Ｄ１を算出する。また、固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄは、第２トリガ信号を受信すると第２トリガ信号の送信から第２トリガ信号の受信までの時間に基づいて第２端末間距離Ｄ２を算出する。

これによると、第１端末間距離Ｄ１を正確に算出することができるので、同期処理にて固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ間の時刻同期を精度良く実施することができる。また、第２端末間距離Ｄ２を短時間で簡易に算出することができるので、高応答、且つ、高精度に移動端末３０の位置を測定することができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について、図１８、図１９を参照して説明する。本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について主に説明し、第１実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。

図１８に示すように、本実施形態の移動端末３０は、互いに直交する３つの方向に向いた移動用アンテナ３１Ａが備えている。なお、移動用アンテナ３１Ａは、３つ以上の方向に向いていてもよい。

また、本実施形態の制御装置５０は、移動用アンテナ３１Ａの向きが異なる状態における交点間距離ＬＸを算出して交点間距離ＬＸが小さくなる移動用アンテナ３１Ａの向きを特定し、特定した移動用アンテナ３１Ａの向きで同期処理を行う。

以下、本実施形態の制御装置５０が実行する交点間距離ＬＸの算出処理について図１９を参照しつつ説明する。図１９に示す処理は、図１７のステップＳ４３０の処理に対応している。

図１９に示すように、制御装置５０は、ステップＳ４３１にて、移動用アンテナ３１Ａの向き毎に交点間距離ＬＸを算出する。そして、制御装置５０は、ステップＳ４３２にて、ステップＳ４３１で算出した交点間距離ＬＸ同士を比較して、交点間距離ＬＸが最も小さくなる移動用アンテナ３１Ａの向きを特定する。

続いて、制御装置５０は、ステップＳ４３２で特定した移動用アンテナ３１Ａの向きで算出された第１端末間距離Ｄ１を以降の処理で用いる。具体的には、制御装置５０は、ステップＳ４３２で特定した移動用アンテナ３１Ａの向きで算出された第１端末間距離Ｄ１を用いて図１７のステップＳ４４０の判定処理、ステップＳ４７０の時刻の補正処理等を実施する。

その他の構成は、第１実施形態と同様である。本実施形態の測位装置１０は、第１実施形態で説明したものと共通の構成または均等な構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。

特に、上記実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。

（１）上記実施形態では、制御装置５０は、交点間距離ＬＸが小さくなる移動用アンテナ３１Ａの向きを特定し、特定した移動用アンテナ３１Ａの向きで同期処理を行う。これによると、移動用アンテナ３１Ａの向きによる電磁波の伝搬速度のバラツキを低減して、第１端末間距離Ｄ１を高精度に算出することができる。このことは、時刻同期の精度の向上に寄与する。

（第２実施形態の変形例）
第２実施形態では、移動端末３０の移動用アンテナ３１Ａとして互いに直交する３つの方向に向いたものを例示したが、移動端末３０は、これに限定されない。移動端末３０は、例えば、図２０に示すように、互いに直交する３つの方向に姿勢を変化させることが可能な移動用アンテナ３１Ｂを備えていてもよい。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態について、図２１～図２３を参照して説明する。本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について主に説明し、第１実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。

本実施形態では、無人搬送車ＡＧＶに設置される移動端末３０および人に携帯される複数の携帯型移動端末３０Ａを所定箇所に集めた状態で制御装置５０によって同期処理を行う例について説明する。なお、複数の携帯型移動端末３０Ａには、それぞれ固有のＩＤが付与され、個々に識別可能になっている。

具体的には、図２１に示すように、複数の携帯型移動端末３０Ａを収容した収容箱ＢＸを通い箱６３に設置することで、移動端末３０および複数の携帯型移動端末３０Ａを無人搬送車ＡＧＶに集めた状態で制御装置５０によって同期処理を行う。図２２に示すように、収容箱ＢＸには、複数の携帯型移動端末３０Ａを所定の間隔をあけた状態で配置するための収容溝Ｇが複数形成されている。

ここで、制御装置５０は、無人搬送車ＡＧＶにおける移動端末３０の位置から収容箱ＢＸに収容された複数の携帯型移動端末３０Ａの位置が特定可能に構成されている。具体的には、制御装置５０のメモリには、移動端末３０と収容箱ＢＸを配置する通い箱６３との位置関係、および通い箱６３と収容箱ＢＸにおける収容溝Ｇとの位置関係が予め記憶されている。

制御装置５０は、移動端末３０および複数の携帯型移動端末３０Ａのうち、移動端末３０を基準端末とし、複数の携帯型移動端末３０Ａを基準端末以外の他の端末として区別する。

制御装置５０は、移動端末３０については、第１実施形態と同様に固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄの時刻同期を行う。また、制御装置５０は、複数の携帯型移動端末３０Ａについては、移動端末３０の時刻同期に用いたデータを利用して固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄの時刻同期を行う。

以下、他の端末である複数の携帯型移動端末３０Ａにおける同期処理について図２３に示すフローチャートを参照しつつ説明する。図２３に示す処理は、制御装置５０によって周期的または不定期に実行される。

図２３に示すように、制御装置５０は、ステップＳ５００にて、基準端末である移動端末３０の同期処理が完了したか否かを判定する。この結果、移動端末３０の同期処理が完了している場合、制御装置５０は、ステップＳ５１０にて、移動端末３０の同期処理で用いた第１端末間距離Ｄ１および第２端末間距離Ｄ２を取得する。なお、第１端末間距離Ｄ１および第２端末間距離Ｄ２が制御装置５０のメモリに記憶されている場合はメモリから取得し、メモリにない場合は各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄから取得する。

続いて、制御装置５０は、ステップＳ５２０にて、ステップＳ５１０で取得した第１端末間距離Ｄ１および第２端末間距離Ｄ２を移動端末３０に対する携帯型移動端末３０Ａの相対位置で補正する。具体的には、制御装置５０は、第１端末間距離Ｄ１および移動端末３０に対する携帯型移動端末３０Ａの相対位置に基づいて、携帯型移動端末３０Ａと各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄとの間の距離を第１端末間距離Ｄ１として算出する。同様に、制御装置５０は、第２端末間距離Ｄ２および移動端末３０に対する携帯型移動端末３０Ａの相対位置に基づいて、携帯型移動端末３０Ａと各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄとの間の距離を第２端末間距離Ｄ２として算出する。

続いて、制御装置５０は、ステップＳ５３０にて、ステップＳ５２０で算出した第１端末間距離Ｄ１および第２端末間距離Ｄ２に基づいて各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄの時刻同期を実施する。なお、各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄでは、移動端末３０および複数の携帯型移動端末３０Ａそれぞれに対応して時刻を管理する。例えば、各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄは、移動端末３０に対応する時刻と携帯型移動端末３０Ａに対応する時刻とを別個に管理する。

その他の構成は、第１実施形態と同様である。本実施形態の測位装置１０は、第１実施形態で説明したものと共通の構成または均等な構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。

特に、上記実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。

（１）上記実施形態では、移動端末３０および複数の携帯型移動端末３０Ａを所定箇所に集めた状態で同期処理を行う。これによれば、移動端末３０および複数の携帯型移動端末３０Ａで同時に許容精度条件が成立し易くなるので、同期処理を効率よく行うことが可能となる。

（２）上記実施形態では、基準端末である移動端末３０の同期処理に用いた第１端末間距離Ｄ１、第２端末間距離Ｄ２、および移動端末３０に対する携帯型移動端末３０Ａの相対位置に基づいて固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄの時刻同期を実施する。これによると、移動端末３０以外の携帯型移動端末３０Ａでは、第１端末間距離Ｄ１を算出する必要がなくなることで、同期処理に要する時間を短縮させることが可能となる。

（第３実施形態の変形例）
第３実施形態では、移動端末３０および複数の携帯型移動端末３０Ａのうち、移動端末３０を基準端末としたものを例示したが、基準端末は、移動端末３０に限らず、複数の携帯型移動端末３０Ａの１つであってもよい。

第３実施形態では、基準端末の同期処理に用いた第１端末間距離Ｄ１、第２端末間距離Ｄ２、および基準端末に対する他の端末の相対位置に基づいて固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄの時刻同期を実施するものを例示したが、これに限定されない。他の端末についても基準端末と同様の処理によって固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄの時刻同期を実施するようになっていてもよい。

（第４実施形態）
次に、第４実施形態について、図２４を参照して説明する。本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について主に説明し、第１実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。

本実施形態では、許容精度条件を満たす際の移動端末３０の位置を特定位置として記憶し、移動端末３０が特定位置を通過すると、過去に移動端末３０が特定位置を通過した際の第１端末間距離Ｄ１を用いて固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄの時刻同期を行う。

以下、本実施形態の制御装置５０が実行する同期処理について図２４を参照して説明する。図２４に示す同期処理は、制御装置５０によって周期的または不定期に実行される。なお、図２４に示す同期処理のうち、ステップＳ６００、Ｓ６１０、Ｓ６２０、Ｓ６３０、Ｓ６４０、Ｓ６５０、Ｓ６７０は、図１７のステップＳ４００、Ｓ４１０、Ｓ４２０、Ｓ４３０、Ｓ４４０、Ｓ４５０、Ｓ４７０と同様の処理である。

図２４に示すように、制御装置５０は、ステップＳ６００にて、前回の同期処理から所定期間が経過したか否かを判定する。前回の同期処理から所定期間が経過すると、制御装置５０は、ステップＳ６０５にて、移動端末３０が特定位置を通過したか否かを判定する。この特定位置は、許容精度条件を満たす際の移動端末３０の位置であり、許容精度条件が成立した後に設定される。

移動端末３０が特定位置を通過していない場合、制御装置５０は、ステップＳ６１０にて、各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄに対して双方向測距処理を要求する。これにより、各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄで第１端末間距離Ｄ１が算出される。

続いて、制御装置５０は、ステップＳ６２０にて、各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄから第１端末間距離Ｄ１を取得する。そして、制御装置５０は、ステップＳ６３０にて、仮想円ＶＣおよび交点間距離ＬＸを算出する。

続いて、制御装置５０は、ステップＳ６４０にて、所定の許容精度条件が成立するか否かを判定する。許容精度条件が成立すると、制御装置５０は、ステップＳ６４５に移行し、この時の移動端末３０の位置を特定位置としてメモリに記憶するとともに、特定位置での第１端末間距離Ｄ１を特定距離としてメモリに記憶する。

続いて、制御装置５０は、ステップＳ６５０にて、移動端末３０に対して単方向測距処理を要求する。これにより、各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄで第２端末間距離Ｄ２が算出される。

続いて、制御装置５０は、ステップＳ６６０にて、各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄから第２端末間距離Ｄ２を取得する。そして、制御装置５０は、ステップＳ６７０にて、第１端末間距離Ｄ１と第２端末間距離Ｄ２との差分ΔＤに基づいて各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄの時刻または時刻に準ずる物理量を補正して、本処理を抜ける。

一方、移動端末３０が特定位置を通過している場合、制御装置５０は、ステップＳ６８０にて、ステップＳ６４５でメモリに記憶した特定距離を第１端末間距離Ｄ１に設定する。そして、制御装置５０は、ステップＳ６９０にて、移動端末３０に対して単方向測距処理を要求し、ステップＳ７００にて、各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄから第２端末間距離Ｄ２を取得する。

続いて、制御装置５０は、ステップＳ７１０にて、第１端末間距離Ｄ１と第２端末間距離Ｄ２との差分ΔＤに基づいて各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄの時刻または時刻に準ずる物理量を補正して、本処理を抜ける。

その他の構成は、第１実施形態と同様である。本実施形態の測位装置１０は、第１実施形態で説明したものと共通の構成または均等な構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。

特に、上記実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。

（１）上記実施形態では、同期処理が行われてから所定期間が経過した後に移動端末３０が特定位置を通過したか否かを判定する。この結果、移動端末３０が特定位置を通過している場合、過去に移動端末３０が特定位置を通過した際に算出された第１端末間距離Ｄと改めて算出される第２端末間距離Ｄ２に基づいて固定端末４０Ａ、４０Ｂ，４０Ｃ、４０Ｄ１の時刻等を同期させる。これによると、第１端末間距離Ｄ１の算出を繰り返す必要がないので、同期処理に要する時間を短縮させることが可能となる。加えて、同期処理が所定期間をあけて行われることになるので、同期処理の実施によって測位処理の実施が制限される期間を短くすることが可能となる。

（第４実施形態の変形例）
第４実施形態では、同期処理が行われてから所定期間が経過した後に移動端末３０が特定位置を通過したか否かを判定するものを例示したが、これに限定されない。制御装置５０は、例えば、同期処理が行われてから所定期間が経過したか否かを判定することなく、移動端末３０が特定位置を通過したか否かを判定するようになっていてもよい。すなわち、図２４の同期処理において、ステップＳ６００の処理は必須ではなく省略されていてもよい。この場合であっても、第１端末間距離Ｄ１の算出を繰り返す必要がないので、同期処理に要する時間を短縮させることができる。

（第５実施形態）
次に、第５実施形態について、図２５～図２７を参照して説明する。本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について主に説明し、第１実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。

本実施形態の測位装置１０は、移動端末３０の位置を測定する所定エリアＰＡのうち、携帯型移動端末３０Ａを持つ人または移動端末３０が設置された無人搬送車ＡＧＶが入退場する際に必ず通過する基準箇所に固定端末４０Ｅが設置されている。

具体的には、図２５に示すように、携帯型移動端末３０Ａを持つ人または移動端末３０が設置された無人搬送車ＡＧＶの入退場ゲートＧＴに固定端末４０Ｅが設置されている。この入退場ゲートＧＴには、移動端末３０が入退場ゲートＧＴを通過したか否かを検知する通過検知装置７０が設けられている。この通過検知装置７０は、所定エリアＰＡへの人または無人搬送車ＡＧＶの入退場を検知する入退場管理装置の一部を構成している。通過検知装置７０は、ＩＤカードリーダである。なお、通過検知装置７０は、ＩＤカードリーダに限らず、手動スイッチ、自動ドアセンサ、静電除去システムであってもよい。また、通過検知装置７０は、トリガ用無線機２０で構成されていてもよい。

図２６に示すように、制御装置５０には、通過検知装置７０が接続されている。これにより、制御装置５０は、通過検知装置７０から所定エリアＰＡへの人または無人搬送車ＡＧＶの入退場の検知信号が入力される。

本実施形態の制御装置５０は、移動端末３０が入退場ゲートＧＴを通過する際に同期処理を行う。具体的には、制御装置５０は、通過検知装置７０によって移動端末３０が入退場ゲートＧＴを通過したことが検知されたことをトリガとして同期処理を行う。

以下、本実施形態の制御装置５０が実行する同期処理について図２７を参照して説明する。図２７に示す同期処理は、制御装置５０によって周期的または不定期に実行される。なお、図２７に示す同期処理のうち、ステップＳ８００、Ｓ８１０、Ｓ８２０、Ｓ８３０、Ｓ８４０、Ｓ８５０、Ｓ８７０は、図１７のステップＳ４００、Ｓ４１０、Ｓ４２０、Ｓ４３０、Ｓ４４０、Ｓ４５０、Ｓ４７０と同様の処理である。

図２７に示すように、制御装置５０は、ステップＳ８００にて、前回の同期処理から所定期間が経過したか否かを判定する。前回の同期処理から所定期間が経過すると、制御装置５０は、ステップＳ８０５にて、移動端末３０が入退場ゲートＧＴを通過したか否かを判定する。この判定処理は、通過検知装置７０からの検知信号の有無に基づいて行われる。

移動端末３０が入退場ゲートＧＴを通過していない場合、制御装置５０は、ステップＳ８１０にて、各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ、４０Ｅに対して双方向測距処理を要求する。これにより、各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ、４０Ｅで第１端末間距離Ｄ１が算出される。

続いて、制御装置５０は、ステップＳ８２０にて、各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ、４０Ｅから第１端末間距離Ｄ１を取得する。そして、制御装置５０は、ステップＳ８３０にて、仮想円ＶＣおよび交点間距離ＬＸを算出する。

続いて、制御装置５０は、ステップＳ８４０にて、所定の許容精度条件が成立するか否かを判定する。許容精度条件が成立すると、制御装置５０は、ステップＳ８５０にて、移動端末３０に対して単方向測距処理を要求する。これにより、各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ、４０Ｅで第２端末間距離Ｄ２が算出される。

続いて、制御装置５０は、ステップＳ８６０にて、各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ、４０Ｅから第２端末間距離Ｄ２を取得する。そして、制御装置５０は、ステップＳ８７０にて、第１端末間距離Ｄ１と第２端末間距離Ｄ２との差分ΔＤに基づいて各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ、４０Ｅの時刻または時刻に準ずる物理量を補正して、本処理を抜ける。

一方、移動端末３０が入退場ゲートＧＴを通過している場合、制御装置５０は、ステップＳ８８０にて、各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ、４０Ｅに対して双方向測距処理を要求する。これにより、各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ、４０Ｅで第１端末間距離Ｄ１が算出される。

続いて、制御装置５０は、ステップＳ８９０にて、各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ、４０Ｅから第１端末間距離Ｄ１を取得する。その後、制御装置５０は、ステップＳ８５０に移行し、移動端末３０に対して単方向測距処理を要求する。その後の処理は、移動端末３０が入退場ゲートＧＴを通過していない場合と同様であるため、その説明を省略する。

その他の構成は、第１実施形態と同様である。本実施形態の測位装置１０は、第１実施形態で説明したものと共通の構成または均等な構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。

特に、上記実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。

（１）上記実施形態では、基準箇所である入退場ゲートＧＴに固定端末４０Ｅが設置され、移動端末３０が入退場ゲートＧＴを通過する際に制御装置５０によって同期処理が実行される。このように、入退場ゲートＧＴを通過した際に同期処理を行う場合、複数の移動端末３０を所定箇所に集めなくても、同期処理を効率よく行うことが可能となる。

（２）上記実施形態では、制御装置５０は、通過検知装置７０によって移動端末３０が入退場ゲートＧＴを通過したことが検知されたことをトリガとして同期処理を行う。これによると、各固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ、４０Ｅの時刻同期を定期的に行うことができる。

（３）上記実施形態では、通過検知装置７０は、所定エリアＰＡへの人または移動体の入退場を検知する入退場管理装置の一部を構成している。これによれば、入退場管理装置の一部を利用して同期処理を行うので、測位装置１０を簡素な構成で実現することができる。

（他の実施形態）
以上、本開示の代表的な実施形態について説明したが、本開示は、上述の実施形態に限定されることなく、例えば、以下のように種々変形可能である。

上述の実施形態では、固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄが第２トリガ信号を受信すると第２トリガ信号の送信から第２トリガ信号の受信までの時間に基づいて第２端末間距離Ｄ２を算出するものを例示したが、これに限定されない。固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄは、例えば、固定端末４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄが応答信号を受信すると応答信号の送信から応答信号の受信までの時間に基づいて第２端末間距離Ｄ２を算出するようになっていてもよい。

上述の実施形態で説明した同期処理は、前回同期処理が実行されてから所定期間が経過するまでは具体的な処理が開始されないものを例示したが、これに限定されない。同期処理は、所定期間が経過するか否かに関わらず、必要に応じて具体的な処理が開始されるようになっていることが望ましい。

上述の実施形態では、ＵＷＢ通信を用いて移動端末３０の位置を測定する測位装置１０を例示したが、測位装置１０は、ＵＷＢ通信以外の通信（例えば、ＢＬＥ通信）を用いて移動端末３０の位置を測定するようになっていてもよい。

上述の実施形態では、移動端末３０の床からの高さが所定高さになっている状態で同期処理が実行されるものを例示したが、これに限らず、制御装置５０は、移動端末３０の床からの高さが所定高さでない場合に同期処理が実行されるようになっていてもよい。また、制御装置５０は、二次元平面での移動端末３０の位置測定だけでなく、三次元空間での移動端末３０の位置測定を行うようになっていてもよい。

上述の実施形態では、本開示の測位装置１０を工場や倉庫のＦＡシステムに適用した例について説明したが、測位装置１０の適用対象は、これに限定されない。測位装置１０は、ＦＡシステム以外の他のシステムにも広く適用可能である。

上述の実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。

上述の実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。

上述の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。

本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。

１０ 測位装置
３０ 移動端末
３０Ａ 携帯型移動端末
４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ、４０Ｅ 固定端末
５０ 制御装置

Claims (11)

1. 電磁波を用いて測位対象物の位置を測定する測位装置であって、
   前記測位対象物である移動端末（３０、３０Ａ）と、
   互いに異なる既知の位置に設置され、前記移動端末との間での双方向通信が可能な３つ以上の複数の固定端末（４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ、４０Ｅ）と、
   前記移動端末の位置測定を行う制御装置（５０）と、を備え、
   前記固定端末は、前記固定端末と前記移動端末との間の双方向通信により前記移動端末との距離を第１端末間距離として算出可能であって、前記移動端末から前記固定端末への単方向通信により前記移動端末との距離を第２端末間距離として算出可能になっており、
   前記制御装置は、複数の前記固定端末の位置および複数の前記固定端末で算出した前記第２端末間距離に基づいて前記移動端末の位置を測定する測位処理を行うとともに、所定の許容精度条件が成立する際に算出された前記第１端末間距離と前記第２端末間距離とを比較し、前記第１端末間距離と前記第２端末間距離との差分に基づいて前記固定端末それぞれの時刻または時刻に準ずる物理量を同期させる同期処理を行い、
   前記許容精度条件は、複数の前記固定端末を中心とし前記第１端末間距離を半径とする仮想円が３つ以上の交点で交差するとともに、前記交点同士の距離である交点間距離のうち小さいものから３つ目までが所定の基準値以下となる際に成立する条件となっている測位装置。
2. 前記移動端末は、前記電磁波を送受信する移動用アンテナ（３１Ａ）を含み、
   前記制御装置は、前記移動用アンテナの向きが異なる状態における前記交点間距離を算出して前記交点間距離が小さくなる前記移動用アンテナの向きを特定し、特定した前記移動用アンテナの向きで前記同期処理を行う請求項１に記載の測位装置。
3. 前記制御装置は、前記移動端末の床からの高さが所定高さに維持される条件下で前記同期処理を行う請求項１または２に記載の測位装置。
4. 前記制御装置は、複数の前記移動端末を所定箇所に集めた状態で前記同期処理を行う請求項１ないし３のいずれか１つに記載の測位装置。
5. 前記制御装置は、
   複数の前記移動端末のうちの１つを基準端末とし、
   前記基準端末については前記第１端末間距離と前記第２端末間距離との差分に基づいて前記固定端末それぞれの時刻または時刻に準ずる物理量を同期させ、
   複数の前記移動端末のうち、前記基準端末以外の他の端末については、前記基準端末の前記同期処理に用いた前記第１端末間距離、前記第２端末間距離、および前記基準端末に対する前記他の端末の相対位置に基づいて前記固定端末それぞれの時刻または時刻に準ずる物理量を同期させる請求項４に記載の測位装置。
6. 前記制御装置は、
   前記許容精度条件を満たす際の前記移動端末の位置を特定位置として記憶し、
   前記移動端末が前記特定位置を通過すると、過去に前記移動端末が前記特定位置を通過した際に算出された前記第１端末間距離と改めて算出されて前記第２端末間距離に基づいて前記固定端末それぞれの時刻または時刻に準ずる物理量を同期させる請求項１ないし５のいずれか１つに記載の測位装置。
7. 前記制御装置は、
   前記許容精度条件を満たす場合において前記交点間距離が前記基準値以下に設定される閾値以下となる際の前記移動端末の位置を特定位置として記憶し、
   前記同期処理が行われてから所定期間が経過した後に前記移動端末が前記特定位置を通過すると、過去に前記移動端末が前記特定位置を通過した際に算出された前記第１端末間距離と改めて算出されて前記第２端末間距離に基づいて前記固定端末それぞれの時刻または時刻に準ずる物理量を同期させる請求項１ないし５のいずれか１つに記載の測位装置。
8. 前記移動端末の位置を測定する測位空間のうち、前記移動端末を持つ人または前記移動端末が設置された移動体（ＡＧＶ）が入退場する際に必ず通過する基準箇所に前記固定端末（４０Ｅ）が設置され、
   前記制御装置は、前記移動端末が前記基準箇所を通過する際に前記同期処理を行う請求項１ないし７のいずれか１つに記載の測位装置。
9. 前記制御装置は、前記移動端末が前記基準箇所を通過したか否かを検知する通過検知装置（７０）によって前記移動端末が前記基準箇所を通過したことが検知されたことをトリガとして前記同期処理を行う請求項８に記載の測位装置。
10. 前記通過検知装置は、前記測位空間への人または前記移動体の入退場を検知する入退場管理装置の一部を構成している請求項９に記載の測位装置。
11. 前記固定端末には、前記移動端末との間で前記双方向通信による測距を開始するための第１トリガ信号を送信する固定送受信機（４２）が搭載され、前記第１トリガ信号の送信時刻または前記第１トリガ信号の送信時刻に準ずるデータを記憶するメモリ（４３１）が含まれており、
    前記移動端末には、前記単方向通信による測距を開始するための第２トリガ信号に加えて前記第２トリガ信号の送信時刻または前記第２トリガ信号の送信時刻に準ずる時刻データを送信する移動送受信機（３２）が搭載され、
    前記移動送受信機は、前記第１トリガ信号を受信すると前記第１トリガ信号に対する応答信号および前記第１トリガ信号の受信時刻と前記応答信号の送信時刻との時刻差または前記時刻差に準ずる時刻差データを送信するように構成され、
    前記固定端末は、前記応答信号を受信すると、前記第１トリガ信号の送信から前記応答信号の受信までの時間から前記第１トリガ信号の受信から前記応答信号の送信までの時間を除いた時間に基づいて前記第１端末間距離を算出し、
    前記第２トリガ信号を受信すると前記第２トリガ信号の送信から前記第２トリガ信号の受信までの時間に基づいて前記第２端末間距離を算出する請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の測位装置。

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