JP2023136918A - 測位システム、通信装置、測位方法、および測位プログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】無線信号を阻害する遮蔽物がある場合においても測位の精度の低下が抑えられる測位システム、通信装置、測位方法、および測位プログラムを提供する。【解決手段】測位システム１において、通信装置３および基地局装置６の間で通信される無線信号が阻害されているときに、測位エリアにおける当該通信装置３の位置は、基地局装置６との間で通信される無線信号および基準位置に基づいて演算された位置から、他の通信装置３との間で通信される無線信号および当該他の通信装置３が記憶している当該他の通信装置３の位置に基づいて演算された位置に補正される。【選択図】図２
Description
本開示は、測位システム、通信装置、測位方法、および測位プログラムに関する。
特許文献１は、エレベーターシステムの例を開示する。エレベーターシステムにおいて、乗場の周囲に第１エリアおよび第２エリアが設定される。第２エリアは、第１エリアより狭い。利用者の所持する携帯端末は、現在位置が第１エリア内であることを検知すると、行先階に関する情報を含む呼び情報を取得する。携帯端末は、現在位置が第２エリア内であることを検知すると、呼び情報に基づいて呼び信号を生成し、生成した呼び信号を送信する。
特許文献１において、携帯端末の現在位置は、無線ビーコンとの間で通信される無線信号の強度に基づいて認識される。ここで、携帯端末および無線ビーコンの間の無線信号が遮蔽物などによって阻害される場合に、携帯端末の現在位置の認識の精度が低下する。
本開示は、このような課題の解決に係るものである。本開示は、無線信号を阻害する遮蔽物がある場合においても測位の精度の低下が抑えられる測位システム、通信装置、測位方法、および測位プログラムを提供する。
本開示に係る測位システムは、測位エリアにおける基準位置にある基準通信部と、前記測位エリアにおいて、前記基準通信部との間で無線信号の通信が可能な第１通信部と、前記測位エリアにおいて、前記基準通信部との間で無線信号の通信が可能であり、前記第１通信部との間で無線信号の通信が可能な第２通信部と、前記基準通信部および前記第１通信部の間で通信される無線信号および前記基準位置に基づいて、前記測位エリアにおける前記第１通信部の位置を演算する第１直接位置演算部と、前記第１直接位置演算部が演算した前記測位エリアにおける前記第１通信部の位置を記憶する第１記憶部と、前記基準通信部および前記第２通信部の間で通信される無線信号および前記基準位置に基づいて、前記測位エリアにおける前記第２通信部の位置を演算する第２直接位置演算部と、前記第２直接位置演算部が演算した前記測位エリアにおける前記第２通信部の位置を記憶する第２記憶部と、前記第１通信部および前記第２通信部の間で通信される無線信号および前記第２記憶部が記憶している前記第２通信部の位置に基づいて、前記測位エリアにおける前記第１通信部の位置を演算する第１間接位置演算部と、前記基準通信部および前記第１通信部の間で通信される無線信号が阻害されているかを判定する判定部と、前記基準通信部および前記第１通信部の間で通信される無線信号が阻害されていると前記判定部が判定する場合に、前記第１記憶部が記憶している前記測位エリアにおける前記第１通信部の位置を、前記第１直接位置演算部が演算した位置から前記第１間接位置演算部が演算した位置に補正する補正部と、を備える。
本開示に係る通信装置は、基準位置を含む測位エリアにおいて移動可能な通信装置であり、前記測位エリアにおいて、前記基準位置にある基準通信部との間で無線信号の通信が可能であり、前記基準通信部との間で無線信号の通信が可能で前記測位エリアにおける自身の位置を記憶する他通信装置との間で無線信号の通信が可能な測位通信部と、前記基準通信部および前記測位通信部の間で通信される無線信号および前記基準位置に基づいて、前記測位エリアにおける前記測位通信部の位置を演算する直接位置演算部と、前記直接位置演算部が演算した前記測位エリアにおける前記測位通信部の位置を記憶する位置情報記憶部と、前記測位通信部および前記他通信装置の間で通信される無線信号および前記他通信装置が記憶している前記他通信装置の位置に基づいて、前記測位エリアにおける前記測位通信部の位置を演算する間接位置演算部と、前記基準通信部および前記測位通信部の間で通信される無線信号が阻害されているかを判定する判定部と、前記基準通信部および前記測位通信部の間で通信される無線信号が阻害されていると前記判定部が判定する場合に、前記位置情報記憶部が記憶している前記測位エリアにおける前記測位通信部の位置を、前記直接位置演算部が演算した位置から前記間接位置演算部が演算した位置に補正する補正部と、を備える。
本開示に係る測位方法は、基準位置を含む測位エリアにおいて移動可能な通信装置の測位方法であり、前記基準位置にある基準通信部との間で通信される無線信号および前記基準位置に基づいて、前記測位エリアにおける前記通信装置の位置を演算する直接位置演算ステップと、前記直接位置演算ステップにおいて演算した前記測位エリアにおける前記通信装置の位置を記憶する記憶ステップと、前記基準通信部との間で無線信号の通信が可能で前記測位エリアにおける自身の位置を記憶する他通信装置との間で通信される無線信号および前記他通信装置が記憶している前記他通信装置の位置に基づいて、前記測位エリアにおける前記通信装置の位置を演算する間接位置演算ステップと、前記基準通信部との間で通信される無線信号が阻害されているかを判定する判定ステップと、前記基準通信部との間で通信される無線信号が阻害されていると前記判定ステップにおいて判定する場合に、前記記憶ステップにおいて記憶した前記測位エリアにおける前記通信装置の位置を、前記直接位置演算ステップにおいて演算した位置から前記間接位置演算ステップにおいて演算した位置に補正する補正ステップと、を備える。
本開示に係る測位プログラムは、基準位置を含む測位エリアにおいて移動可能な通信装置に、前記基準位置にある基準通信部との間で通信される無線信号および前記基準位置に基づいて、前記測位エリアにおける前記通信装置の位置を演算する直接位置演算ステップと、前記直接位置演算ステップにおいて演算した前記測位エリアにおける前記通信装置の位置を記憶する記憶ステップと、前記基準通信部との間で無線信号の通信が可能で前記測位エリアにおける自身の位置を記憶する他通信装置との間で通信される無線信号および前記他通信装置が記憶している前記他通信装置の位置に基づいて、前記測位エリアにおける前記通信装置の位置を演算する間接位置演算ステップと、前記基準通信部との間で通信される無線信号が阻害されているかを判定する判定ステップと、前記基準通信部との間で通信される無線信号が阻害されていると前記判定ステップにおいて判定する場合に、前記記憶ステップにおいて記憶した前記測位エリアにおける前記通信装置の位置を、前記直接位置演算ステップにおいて演算した位置から前記間接位置演算ステップにおいて演算した位置に補正する補正ステップと、を実行させる。
本開示に係る測位システム、通信装置、測位方法、または測位プログラムであれば、無線信号を阻害する遮蔽物がある場合においても測位の精度の低下が抑えられる。
本開示の対象を実施するための形態について添付の図面を参照しながら説明する。各図において、同一または相当する部分には同一の符号を付して、重複する説明は適宜に簡略化または省略する。なお、本開示の対象は以下の実施の形態に限定されることなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において、実施の形態の任意の構成要素の変形、または実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る測位システム１の概略図である。
図１は、実施の形態１に係る測位システム１の概略図である。
測位システム１は、例えば施設２に適用される。施設２は、例えば、屋内施設もしくは屋外施設、またはこれらを複合した施設などである。施設２は、例えば、１つまたは複数の建物などからなる。施設２は、例えば、建物などの一部であってもよい。測位システム１において、測位エリアが設定される。測位エリアは、施設２の一部または全部の領域である。測位エリアは、例えば、施設２に適用されたエレベーターの乗場を含むエリア、または当該エレベーターのかごの内部のエリアなどである。測位エリアは、施設２における通路または部屋などのエレベーターに関しないエリアであってもよい。
測位システム１が適用される施設２において、複数の通信装置が稼働している。この例において、通信装置３ａ、通信装置３ｂ、および通信装置３ｃが稼働している。ここで、通信装置３ａ、通信装置３ｂ、および通信装置３ｃなどを特に区別しない場合に、単に通信装置３と表記する場合がある。各々の通信装置３は、施設２において移動可能な装置である。通信装置３は、例えば、当該通信装置３を所持する利用者が運搬することによって移動するスマートフォンなどの携帯端末４などである。この例において、通信装置３ａおよび通信装置３ｂは、互いに異なる利用者に所持される携帯端末４である。あるいは、通信装置３は、例えば、自律的に移動可能なロボットまたはモビリティなどの自律移動体５であってもよい。この例において、通信装置３ｃは、自律移動体５である。各々の通信装置３は、記録媒体に記録されたプログラムを読み込み、当該プログラムに従って動作することで各機能を実行する。当該プログラムを記録する記録媒体は、例えば通信装置３に内蔵されるもの、または通信装置３に接続されるものなどであってもよい。当該プログラムは、例えばインターネットなどの通信網を通じて各々の通信装置３にインストールされるものであってもよいし、当該プログラムを記録した外部の可搬な記録媒体から読み込ませることで各々の通信装置３にインストールされるものであってもよい。当該プログラムは、例えばスマートフォンなどの通信装置３にインストールされるアプリケーションソフトウェアなどである。複数の通信装置３の一部または全部は、測位システム１の内部装置であってもよいし、測位システム１の外部装置であってもよい。
測位システム１は、測位エリアにおける各々の通信装置３の位置を取得するシステムである。測位システム１は、基地局装置６と、管理装置７と、を備える。
基地局装置６は、測位エリアにおける基準位置に配置される。基準位置は、測位エリアにおける各々の通信装置３の位置の基準となる位置である。この例において、基準位置は、測位エリアについて予め設定された位置である。基準位置は、例えば、エレベーターの乗場などに設定される。基地局装置６、および各々の通信装置３は、互いに無線信号の通信が可能であるように構成される。基地局装置６は、例えば、無線ビーコンなどである。測位エリアは、例えば基地局装置６の無線信号による通信が可能な範囲であってもよい。
管理装置７は、測位システム１において取得される各々の通信装置３の位置の情報を管理する装置である。管理装置７は、例えば、１つまたは複数のサーバコンピュータなどである。管理装置７の機能の一部または全部は、施設２の内部または外部に配置された１つまたは複数の装置に搭載されるものであってもよい。管理装置７の機能の一部または全部は、他の装置と共有されるハードウェア上に搭載されるものであってもよい。管理装置７の機能の一部または全部は、クラウドサービス上の記憶または処理のリソースなどによって実装されるものであってもよい。管理装置７は、例えばインターネットなどの通信網を通じて、外部装置などとの間の通信を行う。
測位システム１において、各々の通信装置３の位置は、無線信号の通信によって取得される。例えば、通信装置３および基地局装置６の相対位置は、当該通信装置３および基地局装置６の間の無線信号の通信によって取得される。基地局装置６は基準位置に配置されているので、各々の通信装置３の位置は、無線信号の通信によって取得された相対位置および基準位置によって取得される。
一方、通信装置３および基地局装置６の間の無線信号は、遮蔽物などによって阻害されることがある。遮蔽物は、例えば、他の通信装置３、施設２の利用者、施設２の構造物、または施設２に配置されたその他の物品などである。図１において、通信装置３ａおよび基地局装置６の間の無線信号が、通信装置３ｂを所持する利用者によって阻害される状況の例が示される。このとき、通信装置３ａの位置は、例えば通信装置３ａおよび通信装置３ｂの相対位置および通信装置３ｂの位置によって取得される。通信装置３ａおよび通信装置３ｂの間の相対位置は、通信装置３ａおよび通信装置３ｂの間の無線信号の通信によって取得される。このように、通信装置３ａおよび通信装置３ｂの間の無線信号が阻害されていない場合に、通信装置３ａの位置は、通信装置３ｂの位置を介して取得される。通信装置３ａの位置は、同様に、通信装置３ｃの位置を介して取得されてもよい。
ここで、装置間の相対位置は、例えば装置間の距離および方向の情報を含む。装置間の距離の情報は、例えばＴｏＦ（Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）などによって取得される。装置間の方向の情報は、例えばＰＤｏＡ（Ｐｈａｓｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ Ａｒｒｉｖａｌ）などによって取得される。通信装置３および基地局装置６の相対位置は、例えば次のように取得される。通信装置３は、相対位置を取得するときに、無線信号である測位信号を基地局装置６に送信する。基地局装置６は、通信装置３から測位信号を受信すると、無線信号である応答信号を当該通信装置３に送信する。このとき、基地局装置６は、測位信号の受信から応答信号の送信までに要した処理時間の情報を応答信号に含めて送信する。通信装置３は、基地局装置６から応答信号を受信すると、測位信号の送信時刻から応答信号の受信時刻までの時間、および基地局装置６における処理時間などに基づいて、基地局装置６との間で無線信号の伝播に要する時間を算出する。通信装置３は、算出した時間に基づいて、基地局装置６との間の距離の情報を取得する。また、通信装置３が例えば無線信号の受信点を複数有するときに、通信装置３は、各々の受信点で受信した応答信号の位相差などに基づいて、基地局装置６との間の方向の情報を取得する。２つの通信装置３の間の相対位置も同様に取得される。なお、装置間の相対位置を取得する方法は、装置間で通信される無線信号に基づくものであればよく、ここで例示した方法に限定されない。
図２は、実施の形態１に係る測位システム１の構成を示すブロック図である。
基地局装置６および各々の通信装置３は、測位通信部８を備える。測位通信部８は、測位システム１において位置情報の取得測位に用いられる無線信号の通信を行う部分である。測位システム１において取得される通信装置３の位置は、当該通信装置３が搭載する測位通信部８の位置である。測位通信部８は、アンテナ９と、通信制御部１０と、を備える。アンテナ９は、無線信号の送受信を行う装置である。アンテナ９は、例えば無線信号として電磁波を送受信する。この例において、アンテナ９は、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄ）の無線信号を送受信する。アンテナ９は、例えばインパルス無線方式などで通信を行う。通信制御部１０は、アンテナ９による無線信号の送受信の制御を行う装置である。通信制御部１０は、例えば、アンテナ９から送信する無線信号に含める情報の変換、およびアンテナ９が受信する無線信号に含まれる情報の変換などの処理を行う。基地局装置６および各々の通信装置３に搭載される測位通信部８は、互いに同様の実装であってもよいし、実装に差異があってもよい。基地局装置６に搭載される測位通信部８は、基準通信部の例である。
基地局装置６は、基準情報記憶部１１を備える。基準情報記憶部１１は、基準位置などの情報を記憶する機能を搭載する部分である。基準位置などの情報は、例えば、測位エリアにおける座標などの形式で記憶される。
各々の通信装置３は、直接位置演算部１２と、位置情報記憶部１３と、間接位置演算部１４と、判定部１５と、補正部１６と、位置情報通信部１７と、を備える。
通信装置３の直接位置演算部１２は、当該通信装置３の測位エリアにおける位置を、当該通信装置３および基地局装置６の間の無線信号の通信によって取得された相対位置、および基準位置に基づいて演算する機能を搭載する部分である。ここで、基準位置の情報は、例えば基地局装置６から送信される無線信号に基づいて取得される。当該無線信号は、例えば、基準情報記憶部１１から読み込まれた基準位置の情報を含むように、基地局装置６の測位通信部８を通じて送信される。このように、直接位置演算部１２は、測位エリアにおける基準位置を基準とした通信装置３の位置を直接的に演算する。
通信装置３の位置情報記憶部１３は、当該通信装置３の位置などの情報を記憶する機能を搭載する部分である。通信装置３の位置などの情報は、例えば、測位エリアにおける座標などの形式で記憶される。位置情報記憶部１３は、例えば、直接位置演算部１２が演算した通信装置３の位置などを記憶する。
通信装置３の間接位置演算部１４は、当該通信装置３の測位エリアにおける位置を、当該通信装置３および他の通信装置３の間の無線信号の通信によって取得された相対位置、および当該他の通信装置３の位置に基づいて演算する機能を搭載する部分である。ここで、当該他の通信装置３の位置の情報は、例えば当該他の通信装置３から送信される無線信号に基づいて取得される。該無線信号は、例えば、当該他の通信装置３の位置情報記憶部１３から読み込まれた位置の情報を含むように、当該他の通信装置３の測位通信部８を通じて送信される。このように、間接位置演算部１４は、測位エリアにおける通信装置３の位置を、他の通信装置３の位置を介して間接的に演算する。
通信装置３の判定部１５は、当該通信装置３および基地局装置６の間で通信される無線信号が阻害されているか否かを判定する機能を搭載する部分である。判定部１５は、例えば、無線信号の信号強度またはその変化などに基づいて無線信号が阻害されているか否かを判定する。また、直接伝播する無線信号が遮蔽物などによって阻害されるときに、周囲の物体による反射などを経て伝播する無線信号が受信されることがある。あるいは、無線信号が遮蔽物などによって阻害されるときに、当該無線信号から読み取られる情報に誤りが生じることがある。このような場合に、直接位置演算部１２が演算する通信装置３の位置に変化が生じうる。このため、判定部１５は、直接位置演算部１２が演算した通信装置３の位置の変化に基づいて無線信号が阻害されているか否かを判定してもよい。
通信装置３の補正部１６は、当該通信装置３の位置情報記憶部１３が記憶している当該通信装置３の位置の情報を補正する機能を搭載する部分である。通信装置３の補正部１６は、当該通信装置３および基地局装置６の間で通信される無線信号が阻害されている場合に、当該通信装置３の位置情報記憶部１３が記憶している位置の情報を間接位置演算部１４が演算した通信装置３の位置に補正する。
通信装置３の位置情報通信部１７は、当該通信装置３の位置として取得された情報を、管理装置７に送信する機能を搭載する部分である。位置情報通信部１７は、位置情報記憶部１３が記憶している位置の情報を送信する。位置情報通信部１７および管理装置７の間の通信は、他の装置を介した有線または無線による通信であってもよい。
管理装置７は、管理通信部１８と、管理情報記憶部１９と、配信部２０と、を備える。
管理通信部１８は、各々の通信装置３から情報を取得する機能を搭載する部分である。管理通信部１８は、例えば、各々の通信装置３の位置情報通信部１７から位置情報を受信する。
管理情報記憶部１９は、各々の通信装置３の測位エリアにおける位置などの情報を記憶する機能を搭載する部分である。
配信部２０は、管理情報記憶部１９が記憶している情報を必要な装置などに配信する機能を搭載する部分である。配信部２０は、例えば、施設２において稼働する自律移動体５などに通信装置３の位置情報を配信する。当該自律移動体５は、通信装置３としてその位置が管理される自律移動体５であってもよいし、管理装置７の管理対象外の自律移動体５であってもよい。配信部２０からの配信を受けた自律移動体５は、施設２において移動するときに、配信された情報に基づいて通信装置３または通信装置３を所持する利用者などとの衝突または干渉の回避などの動作を行う。なお、施設２において稼働する自律移動体５がサーバ装置などの遠隔制御によって移動する場合などに、配信部２０は、当該サーバ装置などに通信装置３の位置情報を配信してもよい。あるいは、配信部２０は、例えば、施設２に設けられたエレベーターなどに通信装置３の位置情報を配信してもよい。配信部２０からの配信を受けたエレベーターは、例えば通信装置３の位置などに基づいて、エレベーターの呼びの登録を行う。
図３は、実施の形態１に係る判定部１５による無線信号の阻害の判定の例を示す図である。
図３の横軸は、時間Ｔを表す。
図３の縦軸は、判定部１５が搭載された通信装置３の基準位置からの距離Ｄを表す。距離Ｄは、当該通信装置３の直接位置演算部１２が演算する当該通信装置３の位置に基づいて算出される。
図３の横軸は、時間Ｔを表す。
図３の縦軸は、判定部１５が搭載された通信装置３の基準位置からの距離Ｄを表す。距離Ｄは、当該通信装置３の直接位置演算部１２が演算する当該通信装置３の位置に基づいて算出される。
この例において、通信装置３は、基地局装置６に接近するように移動している。このため、時間の経過とともに、距離Ｄは緩やかに減少する。
ここで、時刻Ｔ０において、通信装置３および基地局装置６の間で通信される無線信号が阻害される。このとき、距離Ｄは、不連続に変化する。判定部１５は、例えば距離Ｄが不連続に変化する場合に、基地局装置６との間の無線信号が阻害されたと判定する。距離Ｄの不連続性は、例えば、距離Ｄの時間による一階または高階の微分値または差分値などに基づいて判定される。判定部１５は、例えば当該微分値または差分値などの大きさが予め設定された閾値を超えるときに、距離Ｄの連続性が喪失したと判定する。あるいは、判定部１５は、例えば、距離Ｄが緩やかな減少から急激な増加に転じた場合に、距離Ｄの連続性が喪失したと判定してもよい。判定部１５は、例えば、距離Ｄの履歴に基づいて予測される傾向からのずれが予め設定された閾値を超えるときに、距離Ｄの連続性が喪失したと判定してもよい。距離Ｄについて予測される傾向は、例えば図３において破線で示される。
続いて、図４から図６を用いて、測位システム１の動作の例を説明する。
図４から図６は、実施の形態１に係る測位システム１の動作の例を示すフローチャートである。
図４から図６は、実施の形態１に係る測位システム１の動作の例を示すフローチャートである。
ここで、通信装置３ａの位置を取得する場合の例を説明する。この例において、測位エリアは、基地局装置６の無線信号による通信が可能な範囲である。通信装置３ａの位置の取得において、通信装置３ａおよび基地局装置６の間の無線信号が阻害されるときに、通信装置３ｂおよび通信装置３ｃの位置を用いた補正が行われる。このとき、通信装置３ａは、第１通信装置の例である。また、通信装置３ｂおよび通信装置３ｃの一方は、第２通信装置の例である。通信装置３ｂおよび通信装置３ｃの他方は、第３通信装置の例である。第１通信装置の測位通信部８、直接位置演算部１２、位置情報記憶部１３、および間接位置演算部１４は、それぞれ第１通信部、第１直接位置演算部、第１記憶部、および第１間接位置演算部である。同様に、第２通信装置の測位通信部８、直接位置演算部１２、位置情報記憶部１３、および間接位置演算部１４は、それぞれ第２通信部、第２直接位置演算部、第２記憶部、および第２間接位置演算部である。また、第３通信装置の測位通信部８、直接位置演算部１２、位置情報記憶部１３、および間接位置演算部１４は、それぞれ第３通信部、第３直接位置演算部、第３記憶部、および第３間接位置演算部である。
図４において、測位エリアにおける基準位置を基準とした通信装置３ａの位置を直接的に演算する処理の例が示される。
ステップＳ４０１において、基地局装置６の測位通信部８は、無線信号である測位伺い信号を測位エリア内に発信する。その後、基地局装置６の処理は、ステップＳ４０２に進む。
ステップＳ４５１において、通信装置３ａは、測位エリアに進入しているかを判定する。通信装置３ａは、例えば、通信装置３ａの測位通信部８が基地局装置６から発信された測位伺い信号を受信するときに、通信装置３ａが測位エリアに進入していると判定する。通信装置３ａが測位エリアに進入していないと判定する場合に、通信装置３ａの処理は、ふたたびステップＳ４５１に進む。一方、通信装置３ａが測位エリアに進入していると判定する場合に、通信装置３ａの処理は、ステップＳ４５２に進む。
ステップＳ４５２において、通信装置３ａの測位通信部８は、無線信号である測位信号を発信する。このとき、通信装置３ａの測位通信部８は、送信元の通信装置３ａを特定する情報を測位信号に含めて発信する。その後、通信装置３ａの処理は、ステップＳ４５３に進む。
ステップＳ４０２において、基地局装置６の測位通信部８は、通信装置３ａからの測位信号を受信したかを判定する。判定結果がＮＯの場合に、基地局装置６の処理は、ステップＳ４０１に進む。一方、判定結果がＹＥＳの場合に、基地局装置６の処理は、ステップＳ４０３に進む。
ステップＳ４０３において、基地局装置６の通信制御部１０は、基準情報記憶部１１から基準位置の情報を読み込む。基地局装置６の測位通信部８は、無線信号である応答信号を測位エリア内に発信する。このとき、基地局装置６の測位通信部８は、送信先の通信装置３ａを特定する情報、および読み込んだ基準位置の情報を応答信号に含めて発信する。その後、基準位置を基準とした通信装置３ａの位置の直接的な演算に係る基地局装置６の処理は、終了する。
ステップＳ４５３において、通信装置３ａの測位通信部８は、基地局装置６から受信した応答信号に含まれる基準位置などの情報を読み込む。通信装置３ａの直接位置演算部１２は、基地局装置６との間で通信する測位信号および応答信号に基づいて、通信装置３ａおよび基地局装置６の相対位置を演算する。通信装置３ａの直接位置演算部１２は、通信装置３ａおよび基地局装置６の相対位置、ならびに基準位置の情報に基づいて、通信装置３ａの測位エリアにおける位置を演算する。その後、通信装置３ａの処理は、ステップＳ４５４に進む。
ステップＳ４５４において、通信装置３ａの位置情報記憶部１３は、通信装置３ａの直接位置演算部１２が演算した通信装置３ａの測位エリアにおける位置を記憶する。この例において、通信装置３ａの位置情報記憶部１３は、位置の情報を当該情報が取得された時刻と関連付けて記憶する。通信装置３ａの位置情報記憶部１３は、位置の情報を当該情報が直接位置演算部１２によって演算されたものであるか否かの情報と関連付けて記憶してもよい。その後、基準位置を基準とした位置の直接的な演算に係る通信装置３ａの処理は、終了する。
図５において、測位エリアにおける通信装置３ａの位置を、通信装置３ｂの位置を介して間接的に演算する処理の例が示される。なお、測位エリアにおける通信装置３ａの位置を、通信装置３ｃの位置を介して間接的に演算する処理は、図５と同様に行われる。
ステップＳ５０１において、通信装置３ｂは、通信装置３ａおよび通信装置３ｂの両方が測位エリアに進入しているかを判定する。通信装置３ｂは、例えば、通信装置３ｂの測位通信部８が、図４のステップＳ４０１において基地局装置６から発信された測位伺い信号を受信するときに、通信装置３ｂが測位エリアに進入していると判定する。通信装置３ｂは、例えば、通信装置３ｂの測位通信部８が、図４のステップＳ４５２において通信装置３ａから発信された測位信号を受信するときに、通信装置３ａが測位エリアに進入していると判定する。通信装置３ａが測位エリアに進入していないか、または、通信装置３ｂが測位エリアに進入していないと判定する場合に、通信装置３ｂの処理は、ふたたびステップＳ５０１に進む。一方、通信装置３ａが測位エリアに進入しており、かつ、通信装置３ｂが測位エリアに進入していると判定する場合に、通信装置３ｂの処理は、ステップＳ５０２に進む。
ステップＳ５０２において、通信装置３ｂの通信制御部１０は、位置情報記憶部１３から通信装置３ｂの位置の情報を読み込む。通信装置３ｂの測位通信部８は、通信装置３ａから発信された測位信号への応答として、通信装置３ａへの無線信号である応答信号を発信する。このとき、通信装置３ｂの測位通信部８は、送信先の通信装置３ａを特定する情報、および読み込んだ通信装置３ｂの位置の情報を応答信号に含めて発信する。その後、通信装置３ｂの位置を介した間接的な通信装置３ａの位置の演算に係る通信装置３ｂの処理は、終了する。
ステップＳ５５１において、通信装置３ａの測位通信部８は、通信装置３ｂからの応答信号を受信したかを判定する。判定結果がＹＥＳの場合に、通信装置３ａの処理は、ステップＳ５５２に進む。一方、判定結果がＮＯの場合に、通信装置３ｂの位置を介した間接的な位置の演算に係る通信装置３ａの処理は、終了する。
ステップＳ５５２において、通信装置３ａの測位通信部８は、通信装置３ｂから受信した応答信号に含まれる通信装置３ｂの位置などの情報を読み込む。通信装置３ａの間接位置演算部１４は、通信装置３ｂとの間で通信する測位信号および応答信号に基づいて、通信装置３ａおよび通信装置３ｂの相対位置を演算する。通信装置３ａの間接位置演算部１４は、通信装置３ａおよび通信装置３ｂの相対位置、ならびに通信装置３ｂの位置の情報に基づいて、通信装置３ａの測位エリアにおける位置を演算する。その後、通信装置３ａの処理は、ステップＳ５５３に進む。
ステップＳ５５３において、通信装置３ａの位置情報記憶部１３は、通信装置３ａの間接位置演算部１４が演算した通信装置３ａの測位エリアにおける位置を、通信装置３ａの候補位置として記憶する。通信装置３ａの候補位置は、通信装置３ａの位置の補正値の候補となる位置である。この例において、通信装置３ａの位置情報記憶部１３は、候補位置の情報を当該情報が取得された時刻と関連付けて記憶する。その後、通信装置３ｂの位置を介した間接的な位置の演算に係る通信装置３ａの処理は、終了する。
図６において、通信装置３ａの位置の補正および補正された位置情報の配信の処理の例が示される。図６に示される処理は、例えば、図４および図５における処理の後に実行される。
ステップＳ６０１において、通信装置３ａの判定部１５は、通信装置３ａおよび基地局装置６の間で通信される無線信号が阻害されているかを判定する。通信装置３ａの判定部１５は、例えば、直接位置演算部１２が演算した通信装置３ａの位置の変化に基づいて、無線信号が阻害されているか否かを判定してもよい。このとき、通信装置３ａの判定部１５は、例えば、通信装置３ａの位置情報記憶部１３から、過去の複数の時刻において直接位置演算部１２が演算した通信装置３ａの位置の情報を読み込み、無線信号が阻害されているか否かを判定する。あるいは、通信装置３ａの判定部１５は、例えば、図４のステップＳ４５３において通信装置３ａが基地局装置６からの応答信号を受信していない場合に、通信装置３ａおよび基地局装置６の間で通信される無線信号が阻害されていると判定してもよい。無線信号が阻害されていると判定する場合に、通信装置３ａの処理は、ステップＳ６０２に進む。一方、無線信号が阻害されていないと判定する場合に、通信装置３ａの処理は、ステップＳ６０４に進む。
ステップＳ６０２において、通信装置３ａの補正部１６は、通信装置３ａの位置情報記憶部１３が候補位置を記憶しているかを判定する。判定結果がＹＥＳの場合に、通信装置３ａの処理は、ステップＳ６０３に進む。一方、判定結果がＮＯの場合に、通信装置３ａの処理は、ステップＳ６０４に進む。
ステップＳ６０３において、通信装置３ａの補正部１６は、通信装置３ａの位置情報記憶部１３が記憶している通信装置３ａの位置の補正を行う。通信装置３ａの補正部１６は、例えば、候補位置として通信装置３ｂの位置を介して間接的に演算された通信装置３ａの位置が記憶されている場合に、通信装置３ａの位置情報記憶部１３が記憶している通信装置３ａの位置を、当該候補位置に更新して補正する。あるいは、通信装置３ａの補正部１６は、例えば、候補位置として通信装置３ｃの位置を介して間接的に演算された通信装置３ａの位置が記憶されている場合に、通信装置３ａの位置情報記憶部１３が記憶している通信装置３ａの位置を、当該候補位置に更新して補正してもよい。また、通信装置３ａの位置情報記憶部１３が複数の候補位置を記憶している場合に、通信装置３ａの補正部１６は、いずれかの候補位置を選択して、通信装置３ａの位置情報記憶部１３が記憶している通信装置３ａの位置の補正を行う。複数の候補位置は、例えば、通信装置３ｂの位置を介して間接的に演算された通信装置３ａの位置、および通信装置３ｃの位置を介して間接的に演算された通信装置３ａの位置を含む。通信装置３ａの補正部１６は、例えば、各々の候補位置および基準位置の間の距離の大小比較の結果に基づいて、複数の候補位置のうちからの選択を行う。通信装置３ａの補正部１６は、例えば、基準位置からの距離が最も小さい候補位置を選択する。その後、通信装置３ａの処理は、ステップＳ６０４に進む。
ステップＳ６０４において、通信装置３ａの位置情報通信部１７は、通信装置３ａの位置情報記憶部１３が記憶している通信装置３ａの位置を管理装置７に通知する。ここで、ステップＳ６０３における補正を経ている場合に、通信装置３ａの位置情報通信部１７は、補正された通信装置３ａの位置を管理装置７に通知する。一方、ステップＳ６０３における補正を経ていない場合に、通信装置３ａの位置情報通信部１７は、通信装置３ａの直接位置演算部１２が演算した通信装置３ａの位置を管理装置７に通知する。その後、位置の補正に係る通信装置３ａの処理は、終了する。
ステップＳ６５１において、管理装置７の管理通信部１８は、通信装置３ａから通知された位置情報を管理情報記憶部１９に格納する。その後、管理装置７の処理は、ステップＳ６５２に進む。
ステップＳ６５２において、管理装置７の配信部２０は、管理情報記憶部１９から各々の通信装置３の位置の情報を読み込む。配信部２０は、読み込んだ情報を、例えば施設２において稼働する自律移動体５などに配信する。その後、位置情報の配信に係る管理装置７の処理は、終了する。
配信部２０からの配信を受けた自律移動体５は、配信された情報に基づいて、通信装置３または通信装置３を所持する利用者などの位置を把握する。自律移動体５は、把握した利用者などの位置に基づいて、測位エリアにおいて現在移動可能な範囲、または測位エリアにおいて今後移動可能になる範囲などを判別する。自律移動体５は、施設２内の範囲について判別した移動可否に基づいて、利用者などとの衝突または干渉の回避などの動作を行う。
なお、通信装置３ｂまたは通信装置３ｃの位置の補正および補正された位置情報の配信の処理は、図６と同様に行われる。このとき、測位エリアにおける通信装置３ｂの位置を、通信装置３ａまたは通信装置３ｃの位置を介して間接的に演算する処理、および測位エリアにおける通信装置３ｃの位置を、通信装置３ａまたは通信装置３ｂの位置を介して間接的に演算する処理は、図５と同様に行われる。
また、測位システム１において測位される通信装置３は、２台であってもよいし、４台以上であってもよい。このとき、通信装置３の補正部１６は、３以上の候補位置から選択した候補位置によって当該通信装置３の位置を補正してもよい。また、ある通信装置３に他の通信装置３から発信される応答情報が含む当該他の通信装置３の位置は、当該他の通信装置３の補正部１６が補正した位置であってもよい。すなわち、測位システム１において、通信装置３の位置は、当該通信装置３および基地局装置６の間の複数の他の通信装置３の位置を介して演算されてもよい。このとき、通信装置３に他の通信装置３が発信する応答情報は、中継数、すなわち当該他の通信装置３の位置を演算する際の補正に用いられた通信装置３の位置の総数の情報を含んでもよい。
以上に説明したように、実施の形態１に係る測位システム１は、基地局装置６と、複数の通信装置３と、を備える。基地局装置６の測位通信部８は、測位エリアにおける基準位置にある。各々の通信装置３は、測位エリアにおいて移動可能である。各々の通信装置３は、測位通信部８を備える。基地局装置６および各々の通信装置３の測位通信部８は、互いに無線信号の通信が可能である。各々の通信装置３は、直接位置演算部１２と、位置情報記憶部１３と、間接位置演算部１４と、判定部１５と、補正部１６と、を備える。通信装置３の直接位置演算部１２は、基地局装置６との間で通信される無線信号および基準位置に基づいて、測位エリアにおける当該通信装置３の測位通信部８の位置を演算する。通信装置３の位置情報記憶部１３は、直接位置演算部１２が演算した、測位エリアにおける当該通信装置３の測位通信部８の位置を記憶する。通信装置３の間接位置演算部１４は、測位エリアにおける当該通信装置３の測位通信部８の位置を、当該通信装置３の測位通信部８および他の通信装置３の測位通信部８の間で通信される無線信号および当該他の通信装置３が記憶している当該他の通信装置３の位置に基づいて演算する。通信装置３の判定部１５は、基地局装置６および当該通信装置３の測位通信部８の間で通信される無線信号が阻害されているかを判定する。無線信号が阻害されていると判定されるときに、通信装置３の補正部１６は、当該通信装置３の位置情報記憶部１３が記憶している当該通信装置３の測位通信部８の位置を、直接位置演算部１２が演算した位置から間接位置演算部１４が演算した位置に補正する。
また、実施の形態１に係る測位方法は、基準位置を含む測位エリアにおいて移動可能な通信装置３の測位方法である。測位方法は、直接位置演算ステップと、記憶ステップと、間接位置演算ステップと、判定ステップと、補正ステップと、を備える。直接位置演算ステップは、基地局装置６との間で通信される無線信号および基準位置に基づいて、測位エリアにおける通信装置３の位置を演算するステップである。記憶ステップは、直接位置演算ステップにおいて演算した、測位エリアにおける通信装置３の位置を記憶するステップである。間接位置演算ステップは、測位エリアにおける通信装置３の位置を、他の通信装置３との間で通信される無線信号および当該他の通信装置３が記憶している当該他の通信装置３の位置に基づいて演算するステップである。判定ステップは、基地局装置６との間で通信される無線信号が阻害されているかを判定するステップである。補正ステップは、基地局装置６との間で通信される無線信号が阻害されていると判定ステップにおいて判定する場合に、記憶ステップにおいて記憶した測位エリアにおける通信装置３の位置を、直接位置演算ステップにおいて演算した位置から間接位置演算ステップにおいて演算した位置に補正するステップである。
また、実施の形態１に係る測位プログラムは、基準位置を含む測位エリアにおいて移動可能な通信装置３に、直接位置演算ステップと、記憶ステップと、間接位置演算ステップと、判定ステップと、補正ステップと、を実行させる。
また、実施の形態１に係る測位方法は、基準位置を含む測位エリアにおいて移動可能な通信装置３の測位方法である。測位方法は、直接位置演算ステップと、記憶ステップと、間接位置演算ステップと、判定ステップと、補正ステップと、を備える。直接位置演算ステップは、基地局装置６との間で通信される無線信号および基準位置に基づいて、測位エリアにおける通信装置３の位置を演算するステップである。記憶ステップは、直接位置演算ステップにおいて演算した、測位エリアにおける通信装置３の位置を記憶するステップである。間接位置演算ステップは、測位エリアにおける通信装置３の位置を、他の通信装置３との間で通信される無線信号および当該他の通信装置３が記憶している当該他の通信装置３の位置に基づいて演算するステップである。判定ステップは、基地局装置６との間で通信される無線信号が阻害されているかを判定するステップである。補正ステップは、基地局装置６との間で通信される無線信号が阻害されていると判定ステップにおいて判定する場合に、記憶ステップにおいて記憶した測位エリアにおける通信装置３の位置を、直接位置演算ステップにおいて演算した位置から間接位置演算ステップにおいて演算した位置に補正するステップである。
また、実施の形態１に係る測位プログラムは、基準位置を含む測位エリアにおいて移動可能な通信装置３に、直接位置演算ステップと、記憶ステップと、間接位置演算ステップと、判定ステップと、補正ステップと、を実行させる。
このような構成により、無線信号を阻害する遮蔽物がある場合においても、他の通信装置３の位置を介して間接的に演算された測位エリアにおける位置によって補正が行われるので、通信装置３の測位の精度の低下が抑えられる。これにより、施設２内を移動する自律移動体５の施設２の利用者などと衝突または干渉などの可能性が抑えられる。特に、エレベーターの乗場またはかご内などの利用者などが集中しうる場所においても、自律移動体５が効率的に移動できるようになる。また、測位精度が低下しにくいために自律移動体５がエレベーターを利用しやすくなるので、他の利用者などが乗車しているエレベーターの利用を見送ることによる自律移動体５の移動効率の低下などが抑えられる。自律移動体５の移動の効率が高められるので、自律移動体５が実行する業務などの効率が高められる。
また、測位通信部８、直接位置演算部１２、位置情報記憶部１３、間接位置演算部１４、判定部１５、および補正部１６は、各々の通信装置３に搭載される。
このような構成により、測位演算が各々の通信装置３側で行われるので、測位演算の処理の集中などによる測位レスポンスの低下が抑えられる。また、測位通信部８のアンテナ９の嗜好性による測角可能な角度の制限、例えばアンテナ９正面の±６０°の範囲などの制限が回避される。
また、無線信号が阻害されていると判定されるときに、通信装置３の補正部１６は、当該通信装置３の位置情報記憶部１３が記憶している当該通信装置３の測位通信部８の位置を、直接位置演算部１２が演算した位置から、複数の候補位置のうちから選択した位置に補正する。複数の候補位置は、複数の他の通信装置３について、当該他の通信装置３との間で通信される無線信号および当該他の通信装置３が記憶している当該他の通信装置３の位置に基づいて間接位置演算部１４が演算した位置を含む。
このような構成により、補正部１６は、複数の候補位置から補正に利用する候補位置を選択できるので、利用可能な候補位置がなく測位精度が低下する事態の発生を抑えられる。
また、各々の測位通信部８の間で通信される無線信号は、ＵＷＢの無線信号である。
このような構成により、通信装置３の測位精度がより高められる。また、ＵＷＢの無線信号は、回折などによる影響が生じにくいので、遮蔽物による無線信号の阻害の有無がより明確に判定されるようになる。これにより、通信装置３の位置情報を補正すべきか否かの判定がより容易になる。また、汎用的なスマートフォンなどに搭載されるＵＷＢを用いることで、測位システム１の構築コストが抑えられる。
また、補正部１６は、各々の候補位置および基準位置の間の距離の大小比較の結果に基づいて、複数の候補位置のうちからの選択を行う。
このような構成により、簡単な基準により候補位置が選択されるので、測位演算の処理の複雑化などによる測位レスポンスの低下が抑えられる。基準位置から距離が遠いほど、無線信号の信号強度の低下、または遮蔽物が存在する確率が高まるなどの不確かさが大きくなりうるので、基準位置からより近い候補位置を採用することで測位精度の低下がより効果的に抑えられるようになる。
また、通信装置３の判定部１５は、直接位置演算部１２が演算した測位エリアにおける当該通信装置３の測位通信部８の位置の変化に基づいて、基地局装置６との間で通信される無線信号が阻害されているかを判定する。
このような構成により、周囲の物体による反射などを経て遮蔽物を迂回して伝播する無線信号が受信される場合などにおいても、遮蔽物による無線信号の直接通信の阻害が検出される。これにより、測位精度の低下がより効果的に抑えられるようになる。
なお、補正部１６は、複数の候補位置のうちからの選択を、中継数に基づいて行ってもよい。補正部１６は、例えば、より中継数の少ない候補位置を補正に利用する候補位置として選択する。
続いて、図７を用いて、測位システム１のハードウェア構成の例について説明する。
図７は、実施の形態１に係る測位システム１の主要部のハードウェア構成図である。
図７は、実施の形態１に係る測位システム１の主要部のハードウェア構成図である。
測位システム１の各機能は、処理回路により実現し得る。処理回路は、少なくとも１つのプロセッサ１００ａと少なくとも１つのメモリ１００ｂとを備える。処理回路は、プロセッサ１００ａおよびメモリ１００ｂと共に、あるいはそれらの代用として、少なくとも１つの専用ハードウェア２００を備えてもよい。
処理回路がプロセッサ１００ａとメモリ１００ｂとを備える場合、測位システム１の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで実現される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、プログラムとして記述される。そのプログラムはメモリ１００ｂに格納される。プロセッサ１００ａは、メモリ１００ｂに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、測位システム１の各機能を実現する。
プロセッサ１００ａは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰともいう。メモリ１００ｂは、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなどの、不揮発性または揮発性の半導体メモリなどにより構成される。
処理回路が専用ハードウェア２００を備える場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはこれらの組み合わせで実現される。
測位システム１の各機能は、それぞれ処理回路で実現することができる。あるいは、測位システム１の各機能は、まとめて処理回路で実現することもできる。測位システム１の各機能について、一部を専用ハードウェア２００で実現し、他部をソフトウェアまたはファームウェアで実現してもよい。このように、処理回路は、専用ハードウェア２００、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせで測位システム１の各機能を実現する。
実施の形態２．
実施の形態２において、実施の形態１で開示される例と相違する点について特に詳しく説明する。実施の形態２で説明しない特徴については、実施の形態１で開示される例のいずれの特徴が採用されてもよい。
実施の形態２において、実施の形態１で開示される例と相違する点について特に詳しく説明する。実施の形態２で説明しない特徴については、実施の形態１で開示される例のいずれの特徴が採用されてもよい。
図８は、実施の形態２に係る測位システム１の構成を示すブロック図である。
実施の形態２に係る測位システム１において、実施の形態１に係る基地局装置６の担う機能は、施設２において稼働する自律移動体５が担う。当該自律移動体５は、自己位置を測位可能に構成される。自律移動体５は、例えば、ＳＬＡＭ（Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ Ａｎｄ Ｍａｐｐｉｎｇ）などの技術によって自己位置を測位する。この例において、基準位置は、自律移動体５の自己位置である。測位エリアは、例えば、自律移動体５の周囲のエリアである。自律移動体５は、測位通信部８と、基準情報記憶部１１と、を備える。基準情報記憶部１１は、自律移動体５が測位する自己位置を基準位置として逐次更新しながら記憶する。自律移動体５に搭載される測位通信部８は、基準通信部の例である。
以上に説明したように、実施の形態２に係る測位システム１において、基準位置となる測位通信部８は、測位エリアを移動する、基準位置を自己位置として測位可能な自律移動体５に搭載される。
このような構成により、自律移動体５が基地局装置６の役割を担うことができるようになるので、エレベーターの乗場またはかご内などの施設２における機器の設置が不要になり、測位システム１の構築コストが抑えられるようになる。
本開示に係る技術の取りうる構成は、以下に示す各構成などを含む。
（１）
測位エリアにおける基準位置にある基準通信部と、
前記測位エリアにおいて、前記基準通信部との間で無線信号の通信が可能な第１通信部と、
前記測位エリアにおいて、前記基準通信部との間で無線信号の通信が可能であり、前記第１通信部との間で無線信号の通信が可能な第２通信部と、
前記基準通信部および前記第１通信部の間で通信される無線信号および前記基準位置に基づいて、前記測位エリアにおける前記第１通信部の位置を演算する第１直接位置演算部と、
前記第１直接位置演算部が演算した前記測位エリアにおける前記第１通信部の位置を記憶する第１記憶部と、
前記基準通信部および前記第２通信部の間で通信される無線信号および前記基準位置に基づいて、前記測位エリアにおける前記第２通信部の位置を演算する第２直接位置演算部と、
前記第２直接位置演算部が演算した前記測位エリアにおける前記第２通信部の位置を記憶する第２記憶部と、
前記第１通信部および前記第２通信部の間で通信される無線信号および前記第２記憶部が記憶している前記第２通信部の位置に基づいて、前記測位エリアにおける前記第１通信部の位置を演算する第１間接位置演算部と、
前記基準通信部および前記第１通信部の間で通信される無線信号が阻害されているかを判定する判定部と、
前記基準通信部および前記第１通信部の間で通信される無線信号が阻害されていると前記判定部が判定する場合に、前記第１記憶部が記憶している前記測位エリアにおける前記第１通信部の位置を、前記第１直接位置演算部が演算した位置から前記第１間接位置演算部が演算した位置に補正する補正部と、
を備える、測位システム。
（２）
前記第１通信部、前記第１直接位置演算部、前記第１記憶部、前記第１間接位置演算部、前記判定部、および前記補正部は、前記測位エリアを移動する第１通信装置に搭載され、
前記第２通信部、前記第２直接位置演算部、および前記第２記憶部は、前記測位エリアを移動する第２通信装置に搭載される、
（１）に記載の測位システム。
（３）
前記基準通信部および前記第１通信部の間で通信される無線信号、前記基準通信部および前記第２通信部の間で通信される無線信号、ならびに前記第１通信部および前記第２通信部の間で通信される無線信号は、ＵＷＢの無線信号である、
（１）または（２）に記載の測位システム。
（４）
前記測位エリアにおいて、前記基準通信部との間で無線信号の通信が可能であり、前記第１通信部との間で無線信号の通信が可能な第３通信部と、
前記基準通信部および前記第３通信部の間で通信される無線信号および前記基準位置に基づいて、前記測位エリアにおける前記第３通信部の位置を演算する第３直接位置演算部と、
前記第３直接位置演算部が演算した前記測位エリアにおける前記第３通信部の位置を記憶する第３記憶部と、
を備え、
前記第１間接位置演算部は、前記第１通信部および前記第３通信部の間で通信される無線信号および前記第３記憶部が記憶している前記第３通信部の位置に基づいて、前記測位エリアにおける前記第１通信部の位置を演算し、
前記補正部は、前記基準通信部および前記第１通信部の間で通信される無線信号が阻害されていると前記判定部が判定する場合に、前記第１記憶部が記憶している前記測位エリアにおける前記第１通信部の位置を、前記第１直接位置演算部が演算した位置から、複数の候補位置のうちから選択した位置に補正し、
前記複数の候補位置は、
前記第１通信部および前記第２通信部の間で通信される無線信号および前記第２記憶部が記憶している前記第２通信部の位置に基づいて前記第１間接位置演算部が演算した位置、および
前記第１通信部および前記第３通信部の間で通信される無線信号および前記第３記憶部が記憶している前記第３通信部の位置に基づいて前記第１間接位置演算部が演算した位置
を含む、
（１）に記載の測位システム。
（５）
前記第１通信部、前記第１直接位置演算部、前記第１記憶部、前記第１間接位置演算部、前記判定部、および前記補正部は、前記測位エリアを移動する第１通信装置に搭載され、
前記第２通信部、前記第２直接位置演算部、および前記第２記憶部は、前記測位エリアを移動する第２通信装置に搭載され、
前記第３通信部、前記第３直接位置演算部、および前記第３記憶部は、前記測位エリアを移動する第３通信装置に搭載される、
（４）に記載の測位システム。
（６）
前記補正部は、前記複数の候補位置の各々および前記基準位置の間の距離の大小比較の結果に基づいて、前記複数の候補位置のうちからの選択を行う、
（４）または（５）に記載の測位システム。
（７）
前記基準通信部および前記第１通信部の間で通信される無線信号、前記基準通信部および前記第２通信部の間で通信される無線信号、前記基準通信部および前記第３通信部の間で通信される無線信号、前記第１通信部および前記第２通信部の間で通信される無線信号、ならびに前記第１通信部および前記第３通信部の間で通信される無線信号は、ＵＷＢの無線信号である、
（４）から（６）のいずれか一項に記載の測位システム。
（８）
前記判定部は、前記第１直接位置演算部が演算した前記測位エリアにおける前記第１通信部の位置の変化に基づいて、前記基準通信部および前記第１通信部の間で通信される無線信号が阻害されているかを判定する、
（１）から（７）のいずれか一項に記載の測位システム。
（９）
前記基準通信部は、前記測位エリアを移動する、前記基準位置を自己位置として測位可能な自律移動体に搭載される、
（１）から（８）のいずれか一項に記載の測位システム。
（１０）
基準位置を含む測位エリアにおいて移動可能な通信装置であり、
前記測位エリアにおいて、前記基準位置にある基準通信部との間で無線信号の通信が可能であり、前記基準通信部との間で無線信号の通信が可能で前記測位エリアにおける自身の位置を記憶する他通信装置との間で無線信号の通信が可能な測位通信部と、
前記基準通信部および前記測位通信部の間で通信される無線信号および前記基準位置に基づいて、前記測位エリアにおける前記測位通信部の位置を演算する直接位置演算部と、
前記直接位置演算部が演算した前記測位エリアにおける前記測位通信部の位置を記憶する位置情報記憶部と、
前記測位通信部および前記他通信装置の間で通信される無線信号および前記他通信装置が記憶している前記他通信装置の位置に基づいて、前記測位エリアにおける前記測位通信部の位置を演算する間接位置演算部と、
前記基準通信部および前記測位通信部の間で通信される無線信号が阻害されているかを判定する判定部と、
前記基準通信部および前記測位通信部の間で通信される無線信号が阻害されていると前記判定部が判定する場合に、前記位置情報記憶部が記憶している前記測位エリアにおける前記測位通信部の位置を、前記直接位置演算部が演算した位置から前記間接位置演算部が演算した位置に補正する補正部と、
を備える、通信装置。
（１１）
基準位置を含む測位エリアにおいて移動可能な通信装置の測位方法であり、
前記基準位置にある基準通信部との間で通信される無線信号および前記基準位置に基づいて、前記測位エリアにおける前記通信装置の位置を演算する直接位置演算ステップと、
前記直接位置演算ステップにおいて演算した前記測位エリアにおける前記通信装置の位置を記憶する記憶ステップと、
前記基準通信部との間で無線信号の通信が可能で前記測位エリアにおける自身の位置を記憶する他通信装置との間で通信される無線信号および前記他通信装置が記憶している前記他通信装置の位置に基づいて、前記測位エリアにおける前記通信装置の位置を演算する間接位置演算ステップと、
前記基準通信部との間で通信される無線信号が阻害されているかを判定する判定ステップと、
前記基準通信部との間で通信される無線信号が阻害されていると前記判定ステップにおいて判定する場合に、前記記憶ステップにおいて記憶した前記測位エリアにおける前記通信装置の位置を、前記直接位置演算ステップにおいて演算した位置から前記間接位置演算ステップにおいて演算した位置に補正する補正ステップと、
を備える測位方法。
（１２）
基準位置を含む測位エリアにおいて移動可能な通信装置に、
前記基準位置にある基準通信部との間で通信される無線信号および前記基準位置に基づいて、前記測位エリアにおける前記通信装置の位置を演算する直接位置演算ステップと、
前記直接位置演算ステップにおいて演算した前記測位エリアにおける前記通信装置の位置を記憶する記憶ステップと、
前記基準通信部との間で無線信号の通信が可能で前記測位エリアにおける自身の位置を記憶する他通信装置との間で通信される無線信号および前記他通信装置が記憶している前記他通信装置の位置に基づいて、前記測位エリアにおける前記通信装置の位置を演算する間接位置演算ステップと、
前記基準通信部との間で通信される無線信号が阻害されているかを判定する判定ステップと、
前記基準通信部との間で通信される無線信号が阻害されていると前記判定ステップにおいて判定する場合に、前記記憶ステップにおいて記憶した前記測位エリアにおける前記通信装置の位置を、前記直接位置演算ステップにおいて演算した位置から前記間接位置演算ステップにおいて演算した位置に補正する補正ステップと、
を実行させる測位プログラム。
（１）
測位エリアにおける基準位置にある基準通信部と、
前記測位エリアにおいて、前記基準通信部との間で無線信号の通信が可能な第１通信部と、
前記測位エリアにおいて、前記基準通信部との間で無線信号の通信が可能であり、前記第１通信部との間で無線信号の通信が可能な第２通信部と、
前記基準通信部および前記第１通信部の間で通信される無線信号および前記基準位置に基づいて、前記測位エリアにおける前記第１通信部の位置を演算する第１直接位置演算部と、
前記第１直接位置演算部が演算した前記測位エリアにおける前記第１通信部の位置を記憶する第１記憶部と、
前記基準通信部および前記第２通信部の間で通信される無線信号および前記基準位置に基づいて、前記測位エリアにおける前記第２通信部の位置を演算する第２直接位置演算部と、
前記第２直接位置演算部が演算した前記測位エリアにおける前記第２通信部の位置を記憶する第２記憶部と、
前記第１通信部および前記第２通信部の間で通信される無線信号および前記第２記憶部が記憶している前記第２通信部の位置に基づいて、前記測位エリアにおける前記第１通信部の位置を演算する第１間接位置演算部と、
前記基準通信部および前記第１通信部の間で通信される無線信号が阻害されているかを判定する判定部と、
前記基準通信部および前記第１通信部の間で通信される無線信号が阻害されていると前記判定部が判定する場合に、前記第１記憶部が記憶している前記測位エリアにおける前記第１通信部の位置を、前記第１直接位置演算部が演算した位置から前記第１間接位置演算部が演算した位置に補正する補正部と、
を備える、測位システム。
（２）
前記第１通信部、前記第１直接位置演算部、前記第１記憶部、前記第１間接位置演算部、前記判定部、および前記補正部は、前記測位エリアを移動する第１通信装置に搭載され、
前記第２通信部、前記第２直接位置演算部、および前記第２記憶部は、前記測位エリアを移動する第２通信装置に搭載される、
（１）に記載の測位システム。
（３）
前記基準通信部および前記第１通信部の間で通信される無線信号、前記基準通信部および前記第２通信部の間で通信される無線信号、ならびに前記第１通信部および前記第２通信部の間で通信される無線信号は、ＵＷＢの無線信号である、
（１）または（２）に記載の測位システム。
（４）
前記測位エリアにおいて、前記基準通信部との間で無線信号の通信が可能であり、前記第１通信部との間で無線信号の通信が可能な第３通信部と、
前記基準通信部および前記第３通信部の間で通信される無線信号および前記基準位置に基づいて、前記測位エリアにおける前記第３通信部の位置を演算する第３直接位置演算部と、
前記第３直接位置演算部が演算した前記測位エリアにおける前記第３通信部の位置を記憶する第３記憶部と、
を備え、
前記第１間接位置演算部は、前記第１通信部および前記第３通信部の間で通信される無線信号および前記第３記憶部が記憶している前記第３通信部の位置に基づいて、前記測位エリアにおける前記第１通信部の位置を演算し、
前記補正部は、前記基準通信部および前記第１通信部の間で通信される無線信号が阻害されていると前記判定部が判定する場合に、前記第１記憶部が記憶している前記測位エリアにおける前記第１通信部の位置を、前記第１直接位置演算部が演算した位置から、複数の候補位置のうちから選択した位置に補正し、
前記複数の候補位置は、
前記第１通信部および前記第２通信部の間で通信される無線信号および前記第２記憶部が記憶している前記第２通信部の位置に基づいて前記第１間接位置演算部が演算した位置、および
前記第１通信部および前記第３通信部の間で通信される無線信号および前記第３記憶部が記憶している前記第３通信部の位置に基づいて前記第１間接位置演算部が演算した位置
を含む、
（１）に記載の測位システム。
（５）
前記第１通信部、前記第１直接位置演算部、前記第１記憶部、前記第１間接位置演算部、前記判定部、および前記補正部は、前記測位エリアを移動する第１通信装置に搭載され、
前記第２通信部、前記第２直接位置演算部、および前記第２記憶部は、前記測位エリアを移動する第２通信装置に搭載され、
前記第３通信部、前記第３直接位置演算部、および前記第３記憶部は、前記測位エリアを移動する第３通信装置に搭載される、
（４）に記載の測位システム。
（６）
前記補正部は、前記複数の候補位置の各々および前記基準位置の間の距離の大小比較の結果に基づいて、前記複数の候補位置のうちからの選択を行う、
（４）または（５）に記載の測位システム。
（７）
前記基準通信部および前記第１通信部の間で通信される無線信号、前記基準通信部および前記第２通信部の間で通信される無線信号、前記基準通信部および前記第３通信部の間で通信される無線信号、前記第１通信部および前記第２通信部の間で通信される無線信号、ならびに前記第１通信部および前記第３通信部の間で通信される無線信号は、ＵＷＢの無線信号である、
（４）から（６）のいずれか一項に記載の測位システム。
（８）
前記判定部は、前記第１直接位置演算部が演算した前記測位エリアにおける前記第１通信部の位置の変化に基づいて、前記基準通信部および前記第１通信部の間で通信される無線信号が阻害されているかを判定する、
（１）から（７）のいずれか一項に記載の測位システム。
（９）
前記基準通信部は、前記測位エリアを移動する、前記基準位置を自己位置として測位可能な自律移動体に搭載される、
（１）から（８）のいずれか一項に記載の測位システム。
（１０）
基準位置を含む測位エリアにおいて移動可能な通信装置であり、
前記測位エリアにおいて、前記基準位置にある基準通信部との間で無線信号の通信が可能であり、前記基準通信部との間で無線信号の通信が可能で前記測位エリアにおける自身の位置を記憶する他通信装置との間で無線信号の通信が可能な測位通信部と、
前記基準通信部および前記測位通信部の間で通信される無線信号および前記基準位置に基づいて、前記測位エリアにおける前記測位通信部の位置を演算する直接位置演算部と、
前記直接位置演算部が演算した前記測位エリアにおける前記測位通信部の位置を記憶する位置情報記憶部と、
前記測位通信部および前記他通信装置の間で通信される無線信号および前記他通信装置が記憶している前記他通信装置の位置に基づいて、前記測位エリアにおける前記測位通信部の位置を演算する間接位置演算部と、
前記基準通信部および前記測位通信部の間で通信される無線信号が阻害されているかを判定する判定部と、
前記基準通信部および前記測位通信部の間で通信される無線信号が阻害されていると前記判定部が判定する場合に、前記位置情報記憶部が記憶している前記測位エリアにおける前記測位通信部の位置を、前記直接位置演算部が演算した位置から前記間接位置演算部が演算した位置に補正する補正部と、
を備える、通信装置。
（１１）
基準位置を含む測位エリアにおいて移動可能な通信装置の測位方法であり、
前記基準位置にある基準通信部との間で通信される無線信号および前記基準位置に基づいて、前記測位エリアにおける前記通信装置の位置を演算する直接位置演算ステップと、
前記直接位置演算ステップにおいて演算した前記測位エリアにおける前記通信装置の位置を記憶する記憶ステップと、
前記基準通信部との間で無線信号の通信が可能で前記測位エリアにおける自身の位置を記憶する他通信装置との間で通信される無線信号および前記他通信装置が記憶している前記他通信装置の位置に基づいて、前記測位エリアにおける前記通信装置の位置を演算する間接位置演算ステップと、
前記基準通信部との間で通信される無線信号が阻害されているかを判定する判定ステップと、
前記基準通信部との間で通信される無線信号が阻害されていると前記判定ステップにおいて判定する場合に、前記記憶ステップにおいて記憶した前記測位エリアにおける前記通信装置の位置を、前記直接位置演算ステップにおいて演算した位置から前記間接位置演算ステップにおいて演算した位置に補正する補正ステップと、
を備える測位方法。
（１２）
基準位置を含む測位エリアにおいて移動可能な通信装置に、
前記基準位置にある基準通信部との間で通信される無線信号および前記基準位置に基づいて、前記測位エリアにおける前記通信装置の位置を演算する直接位置演算ステップと、
前記直接位置演算ステップにおいて演算した前記測位エリアにおける前記通信装置の位置を記憶する記憶ステップと、
前記基準通信部との間で無線信号の通信が可能で前記測位エリアにおける自身の位置を記憶する他通信装置との間で通信される無線信号および前記他通信装置が記憶している前記他通信装置の位置に基づいて、前記測位エリアにおける前記通信装置の位置を演算する間接位置演算ステップと、
前記基準通信部との間で通信される無線信号が阻害されているかを判定する判定ステップと、
前記基準通信部との間で通信される無線信号が阻害されていると前記判定ステップにおいて判定する場合に、前記記憶ステップにおいて記憶した前記測位エリアにおける前記通信装置の位置を、前記直接位置演算ステップにおいて演算した位置から前記間接位置演算ステップにおいて演算した位置に補正する補正ステップと、
を実行させる測位プログラム。
１ 測位システム、 ２ 施設、 ３、３ａ、３ｂ、３ｃ 通信装置、 ４ 携帯端末、 ５ 自律移動体、 ６ 基地局装置、 ７ 管理装置、 ８ 測位通信部、 ９ アンテナ、 １０ 通信制御部、 １１ 基準情報記憶部、 １２ 直接位置演算部、 １３ 位置情報記憶部、 １４ 間接位置演算部、 １５ 判定部、 １６ 補正部、 １７ 位置情報通信部、 １８ 管理通信部、 １９ 管理情報記憶部、 ２０ 配信部、 １００ａ プロセッサ、 １００ｂ メモリ、 ２００ 専用ハードウェア
Claims (12)
- 測位エリアにおける基準位置にある基準通信部と、
前記測位エリアにおいて、前記基準通信部との間で無線信号の通信が可能な第１通信部と、
前記測位エリアにおいて、前記基準通信部との間で無線信号の通信が可能であり、前記第１通信部との間で無線信号の通信が可能な第２通信部と、
前記基準通信部および前記第１通信部の間で通信される無線信号および前記基準位置に基づいて、前記測位エリアにおける前記第１通信部の位置を演算する第１直接位置演算部と、
前記第１直接位置演算部が演算した前記測位エリアにおける前記第１通信部の位置を記憶する第１記憶部と、
前記基準通信部および前記第２通信部の間で通信される無線信号および前記基準位置に基づいて、前記測位エリアにおける前記第２通信部の位置を演算する第２直接位置演算部と、
前記第２直接位置演算部が演算した前記測位エリアにおける前記第２通信部の位置を記憶する第２記憶部と、
前記第１通信部および前記第２通信部の間で通信される無線信号および前記第２記憶部が記憶している前記第２通信部の位置に基づいて、前記測位エリアにおける前記第１通信部の位置を演算する第１間接位置演算部と、
前記基準通信部および前記第１通信部の間で通信される無線信号が阻害されているかを判定する判定部と、
前記基準通信部および前記第１通信部の間で通信される無線信号が阻害されていると前記判定部が判定する場合に、前記第１記憶部が記憶している前記測位エリアにおける前記第１通信部の位置を、前記第１直接位置演算部が演算した位置から前記第１間接位置演算部が演算した位置に補正する補正部と、
を備える、測位システム。 - 前記第１通信部、前記第１直接位置演算部、前記第１記憶部、前記第１間接位置演算部、前記判定部、および前記補正部は、前記測位エリアを移動する第１通信装置に搭載され、
前記第２通信部、前記第２直接位置演算部、および前記第２記憶部は、前記測位エリアを移動する第２通信装置に搭載される、
請求項１に記載の測位システム。 - 前記基準通信部および前記第１通信部の間で通信される無線信号、前記基準通信部および前記第２通信部の間で通信される無線信号、ならびに前記第１通信部および前記第２通信部の間で通信される無線信号は、ＵＷＢの無線信号である、
請求項１または請求項２に記載の測位システム。 - 前記測位エリアにおいて、前記基準通信部との間で無線信号の通信が可能であり、前記第１通信部との間で無線信号の通信が可能な第３通信部と、
前記基準通信部および前記第３通信部の間で通信される無線信号および前記基準位置に基づいて、前記測位エリアにおける前記第３通信部の位置を演算する第３直接位置演算部と、
前記第３直接位置演算部が演算した前記測位エリアにおける前記第３通信部の位置を記憶する第３記憶部と、
を備え、
前記第１間接位置演算部は、前記第１通信部および前記第３通信部の間で通信される無線信号および前記第３記憶部が記憶している前記第３通信部の位置に基づいて、前記測位エリアにおける前記第１通信部の位置を演算し、
前記補正部は、前記基準通信部および前記第１通信部の間で通信される無線信号が阻害されていると前記判定部が判定する場合に、前記第１記憶部が記憶している前記測位エリアにおける前記第１通信部の位置を、前記第１直接位置演算部が演算した位置から、複数の候補位置のうちから選択した位置に補正し、
前記複数の候補位置は、
前記第１通信部および前記第２通信部の間で通信される無線信号および前記第２記憶部が記憶している前記第２通信部の位置に基づいて前記第１間接位置演算部が演算した位置、および
前記第１通信部および前記第３通信部の間で通信される無線信号および前記第３記憶部が記憶している前記第３通信部の位置に基づいて前記第１間接位置演算部が演算した位置
を含む、
請求項１に記載の測位システム。 - 前記第１通信部、前記第１直接位置演算部、前記第１記憶部、前記第１間接位置演算部、前記判定部、および前記補正部は、前記測位エリアを移動する第１通信装置に搭載され、
前記第２通信部、前記第２直接位置演算部、および前記第２記憶部は、前記測位エリアを移動する第２通信装置に搭載され、
前記第３通信部、前記第３直接位置演算部、および前記第３記憶部は、前記測位エリアを移動する第３通信装置に搭載される、
請求項４に記載の測位システム。 - 前記補正部は、前記複数の候補位置の各々および前記基準位置の間の距離の大小比較の結果に基づいて、前記複数の候補位置のうちからの選択を行う、
請求項４または請求項５に記載の測位システム。 - 前記基準通信部および前記第１通信部の間で通信される無線信号、前記基準通信部および前記第２通信部の間で通信される無線信号、前記基準通信部および前記第３通信部の間で通信される無線信号、前記第１通信部および前記第２通信部の間で通信される無線信号、ならびに前記第１通信部および前記第３通信部の間で通信される無線信号は、ＵＷＢの無線信号である、
請求項４から請求項６のいずれか一項に記載の測位システム。 - 前記判定部は、前記第１直接位置演算部が演算した前記測位エリアにおける前記第１通信部の位置の変化に基づいて、前記基準通信部および前記第１通信部の間で通信される無線信号が阻害されているかを判定する、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の測位システム。 - 前記基準通信部は、前記測位エリアを移動する、前記基準位置を自己位置として測位可能な自律移動体に搭載される、
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の測位システム。 - 基準位置を含む測位エリアにおいて移動可能な通信装置であり、
前記測位エリアにおいて、前記基準位置にある基準通信部との間で無線信号の通信が可能であり、前記基準通信部との間で無線信号の通信が可能で前記測位エリアにおける自身の位置を記憶する他通信装置との間で無線信号の通信が可能な測位通信部と、
前記基準通信部および前記測位通信部の間で通信される無線信号および前記基準位置に基づいて、前記測位エリアにおける前記測位通信部の位置を演算する直接位置演算部と、
前記直接位置演算部が演算した前記測位エリアにおける前記測位通信部の位置を記憶する位置情報記憶部と、
前記測位通信部および前記他通信装置の間で通信される無線信号および前記他通信装置が記憶している前記他通信装置の位置に基づいて、前記測位エリアにおける前記測位通信部の位置を演算する間接位置演算部と、
前記基準通信部および前記測位通信部の間で通信される無線信号が阻害されているかを判定する判定部と、
前記基準通信部および前記測位通信部の間で通信される無線信号が阻害されていると前記判定部が判定する場合に、前記位置情報記憶部が記憶している前記測位エリアにおける前記測位通信部の位置を、前記直接位置演算部が演算した位置から前記間接位置演算部が演算した位置に補正する補正部と、
を備える、通信装置。 - 基準位置を含む測位エリアにおいて移動可能な通信装置の測位方法であり、
前記基準位置にある基準通信部との間で通信される無線信号および前記基準位置に基づいて、前記測位エリアにおける前記通信装置の位置を演算する直接位置演算ステップと、
前記直接位置演算ステップにおいて演算した前記測位エリアにおける前記通信装置の位置を記憶する記憶ステップと、
前記基準通信部との間で無線信号の通信が可能で前記測位エリアにおける自身の位置を記憶する他通信装置との間で通信される無線信号および前記他通信装置が記憶している前記他通信装置の位置に基づいて、前記測位エリアにおける前記通信装置の位置を演算する間接位置演算ステップと、
前記基準通信部との間で通信される無線信号が阻害されているかを判定する判定ステップと、
前記基準通信部との間で通信される無線信号が阻害されていると前記判定ステップにおいて判定する場合に、前記記憶ステップにおいて記憶した前記測位エリアにおける前記通信装置の位置を、前記直接位置演算ステップにおいて演算した位置から前記間接位置演算ステップにおいて演算した位置に補正する補正ステップと、
を備える測位方法。 - 基準位置を含む測位エリアにおいて移動可能な通信装置に、
前記基準位置にある基準通信部との間で通信される無線信号および前記基準位置に基づいて、前記測位エリアにおける前記通信装置の位置を演算する直接位置演算ステップと、
前記直接位置演算ステップにおいて演算した前記測位エリアにおける前記通信装置の位置を記憶する記憶ステップと、
前記基準通信部との間で無線信号の通信が可能で前記測位エリアにおける自身の位置を記憶する他通信装置との間で通信される無線信号および前記他通信装置が記憶している前記他通信装置の位置に基づいて、前記測位エリアにおける前記通信装置の位置を演算する間接位置演算ステップと、
前記基準通信部との間で通信される無線信号が阻害されているかを判定する判定ステップと、
前記基準通信部との間で通信される無線信号が阻害されていると前記判定ステップにおいて判定する場合に、前記記憶ステップにおいて記憶した前記測位エリアにおける前記通信装置の位置を、前記直接位置演算ステップにおいて演算した位置から前記間接位置演算ステップにおいて演算した位置に補正する補正ステップと、
を実行させる測位プログラム。
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