JP4397952B2 - 移動体配置計測システム及び移動体搭載システム - Google Patents

Description

本発明は、自律走行ロボット等の移動体の配置を計測する移動体配置計測システム及び移動体搭載システムに関する。

近年、外部からの制御を受けることなく、自律走行が可能なロボット（自律走行ロボット）が開発されている。このような自律走行ロボットは、自身の位置を計測し、その位置に基づいて適切な移動を行う必要がある。位置計測方法として、例えば、特許文献１では、自律走行ロボットは、予め基準地点から自身までの絶対位置を計測した上で、その後の移動量を積算し、その移動量に基づいて、移動中に常時自身の位置を把握可能としている。また、特許文献２では、自律走行ロボットが移動する領域に超音波送波装置を配置し、自律走行ロボットが自身から超音波送波装置までの距離を算出し、当該距離に基づいて自身の位置を把握する。
特開２０００−２４２３３２号公報 特開平８−５４９２６号公報

しかしながら、特許文献１に記載された技術では、自律走行ロボットは、動作開始前に予め動作可能エリア内での自身の絶対位置を取得しておく必要がある。絶対位置の把握には、各種センサーを用いて壁面からの距離を計測、動作可能エリア内を撮影して、画像を解析、事前にオペレータによるデータ入力等が必要となる。このため、コストが増加するとともに、動作シーケンスが複雑になる。また、絶対位置を取得した場合であっても、自律走行ロボットが移動し、その移動量を積算中に想定外の動作が生じた場合、例えば、他の物体と衝突したような場合には、積算された移動量と実際の移動量との間に乖離が生じ、正確な位置を把握することができなくなる。

また、特許文献２に記載された技術では、動作開始前に絶対位置を取得する必要はないものの、自律走行ロボットは、超音波送波装置のそれぞれに対して、当該超音波送波装置に固有の識別同期信号を送信し、超音波送波装置のそれぞれから共通の超音波を受信する構成であるため、超音波送波装置毎に、当該超音波送波装置への識別同期信号の送信と、当該超音波送波装置からの超音波を受信する処理を繰り返す必要があり、最終的に自身の位置を把握するために時間を要する。

本発明の目的は、上述した問題を解決するものであり、簡易に移動体の配置を計測することが可能な移動体配置計測システム及び移動体搭載システムを提供するものである。

本発明に係る移動体配置計測システムは、移動体に搭載される通信装置及び計測装置と、該移動体以外に配置される信号発生装置とにより構成され、前記移動体の配置を計測する移動体配置計測システムであって、前記通信装置は、問い合わせ信号を全外周にわたって送信する問い合わせ信号送信手段を有し、前記信号発生装置は、前記問い合わせ信号を受信する問い合わせ信号受信手段と、前記問い合わせ信号受信手段により前記問い合わせ信号が受信された場合に、自身の固有情報を含んだ返信信号を送信する返信信号送信手段とを有し、前記通信装置は、前記返信信号を受信する返信信号受信手段を有し、前記計測装置は、前記問い合わせ信号送信手段により前記問い合わせ信号が送信されてから前記返信信号受信手段により前記返信信号が受信されるまでの時間に基づいて、該返信信号に含まれる固有情報により特定される信号発生装置と前記移動体との間の距離を計測するとともに、前記返信信号受信手段により受信された前記返信信号の到来方向に基づいて、前記移動体からの前記返信信号に含まれる固有情報により特定される信号発生装置の方向を計測する計測手段を有し、前記返信信号送信手段は、前記返信信号としての光を出力し、前記返信信号受信手段は、それぞれが異なる方向を向いて配列される複数の受光素子と、隣り合う受光素子を仕切って各受光素子にて受光可能な光の到来方向を所定範囲に制限する板とを有し、前記計測手段は、前記返信信号としての光を受光した受光素子に基づいて前記返信信号の到来方向を特定するものであって、前記複数の受光素子のうちのいずれかの受光素子が前記返信信号としての光を受光したときに、その光を受光した受光素子を特定する受光素子識別情報を発生する手段と、該受光素子識別情報を格納する格納手段とを有し、該格納手段に格納された前記受光素子識別情報に基づいて前記返信信号としての光の到来方向を特定し、前記問い合わせ信号が送信されてから前記返信信号としての光が前記受光素子によって受信されるまでの時間を信号往復時間として前記受光素子識別情報に対応づけて前記格納手段に格納し、前記格納手段に格納された前記信号往復時間に基づいて、前記返信信号に含まれる固有情報により特定される信号発生装置と前記移動体との間の距離を計測するようにした構成となる。

この構成によれば、通信装置が全外周にわたって問い合わせ信号を送信すると、当該問い合わせ信号を受信した信号発生装置は、自身の固有情報を含んだ返信信号を送信する。そして、計測装置は、問い合わせ信号を送信してから返信信号を受信するまでの時間に基づいて、当該返信信号に含まれる固有情報により特定される信号発生装置から移動体までの距離を計測するとともに、返信信号の到来方向に基づいて、当該返信信号に含まれる固有情報により特定される信号発生装置の移動体からの方向を計測する。この移動体配置計測システムでは、移動体の動作開始前に当該移動体の位置を取得しなくても、移動体が移動している間に、信号発生装置から当該移動体の距離や、移動体からの信号発生装置の方向を計測することが可能である。また、各信号発生装置が送信する返信信号には当該信号発生装置の固有情報が含まれている。このため、通信装置は、問い合わせ信号を一度だけ送信すれば、その問い合わせ信号を受信した各信号発生装置からの返信信号を同時に受信した場合にも、各返信信号を区別することができるため、移動体の配置の計測に時間を要することがない。

また、本発明に係る移動体配置計測システムは、前記計測手段が、前記返信信号に含まれる固有情報により特定される信号発生装置と前記移動体との間の距離と、前記移動体からの前記返信信号に含まれる固有情報により特定される信号発生装置の方向とに基づいて、前記返信信号に含まれる固有情報により特定される信号発生装置に対する前記移動体の相対位置及び相対方位を計測するようにしてもよい。

また、本発明に係る移動体配置計測システムは、前記計測装置が、所定の座標空間における前記信号発生装置の位置情報を保持する位置情報保持手段を有し、前記計測手段が、前記信号発生装置の位置情報と、前記返信信号に含まれる固有情報により特定される信号発生装置と前記移動体との間の距離と、前記移動体からの前記返信信号に含まれる固有情報により特定される信号発生装置の方向とに基づいて、前記所定の座標空間における前記移動体の位置を計測するようにしてもよい。

また、本発明に係る移動体配置計測システムは、前記返信信号送信手段が、前記問い合わせ信号受信手段による前記問い合わせ信号の受信から所定時間経過後に、前記返信信号を送信するようにしてもよい。

この構成によれば、問い合わせ信号の受信から返信信号の送信までは、時間を要することに応じて、問い合わせ信号の受信から返信信号の送信まで一定の時間的な猶予を持たせることで、計測装置において、問い合わせ信号を送信してから返信信号を受信するまでの時間差から、信号発生装置から移動体までの距離や移動体からの信号発生装置の方向を適切に計測することが可能となる。

また、本発明に係る移動体配置計測システムは、前記計測手段が、複数の受光素子により前記返信信号としての光が受光された場合に、最大強度の前記返信信号としての光を受光した受光素子に基づいて、前記返信信号の到来方向を特定するようにしてもよい。

この構成によれば、複数の受光素子が返信信号としての光を受光した場合には、最大強度の返信信号としての光を受光した受光素子に対応する受光可能範囲を、返信信号の到来方向として特定することができる。

また、本発明に係る移動体配置計測システムは、前記返信信号送信手段が、それぞれが異なる所定範囲へ前記返信信号としての光を送信する複数の発光素子を有するようにしてもよい。

この構成によれば、返信信号としての光の送信範囲を限定することができ、返信信号としての光を受信する受光素子をできるだけ少なくして、計測装置において、返信信号としての光の到来方向をより適切に設定することが可能となる。

また、本発明に係る移動体配置計測システムは、前記計測手段により計測された前記信号発生装置から前記移動体までの距離と、前記移動体からの前記信号発生装置の方向とに基づいて、前記移動体を移動させる移動制御手段を有するようにしてもよい。

また、本発明に係る移動体配置計測システムは、前記移動制御手段が、前記移動体を前記信号発生装置に近付けるようにしてもよい。

また、本発明に係る移動体配置計測システムは、前記移動制御手段が、前記信号発生装置が移動する場合に、該信号発生装置に前記移動体を追随させるようにしてもよい。

本発明に係る移動体搭載システムは、移動体に搭載される通信装置及び計測装置により構成される移動体搭載システムであって、前記通信装置は、問い合わせ信号を全外周にわたって送信する問い合わせ信号送信手段と、前記移動体以外に配置され、前記問い合わせ信号を受信した信号発生装置から送信される、該信号発生装置の固有情報を含んだ返信信号を受信する返信信号受信手段とを有し、前記計測装置は、前記問い合わせ信号送信手段により前記問い合わせ信号が送信されてから前記返信信号受信手段により前記返信信号が受信されるまでの時間に基づいて、該返信信号に含まれる固有情報により特定される信号発生装置と前記移動体との間の距離を計測するとともに、前記返信信号受信手段により受信された前記返信信号の到来方向に基づいて、前記移動体からの前記返信信号に含まれる固有情報により特定される信号発生装置の方向を計測する計測手段を有し、前記返信信号受信手段は、それぞれが異なる方向を向いて配列される複数の受光素子と、隣り合う受光素子を仕切って各受光素子にて受光可能な光の到来方向を所定範囲に制限する板とを有し、前記複数の受光素子のそれぞれが前記信号発生装置から送信される返信信号としての光を受光することが可能となり、前記計測手段は、前記返信信号としての光を受光した受光素子に基づいて前記返信信号の到来方向を特定するものであって、前記複数の受光素子のうちのいずれかの受光素子が前記返信信号としての光を受光したときに、その光を受光した受光素子を特定する受光素子識別情報を発生する手段と、該受光素子識別情報を格納する格納手段とを有し、該格納手段に格納された前記受光素子識別情報に基づいて前記返信信号としての光の到来方向を特定し、前記問い合わせ信号が送信されてから前記返信信号としての光が前記受光素子によって受信されるまでの時間を信号往復時間として前記受光素子識別情報に対応づけて前記格納手段に格納し、前記格納手段に格納された前記信号往復時間に基づいて、前記返信信号に含まれる固有情報により特定される信号発生装置と前記移動体との間の距離を計測するようにした構成となる。

本発明によれば、移動体に搭載された計測装置において、通信装置が問い合わせ信号を送信してから返信信号を受信するまでの時間に基づいて、その返信信号に含まれる固有情報により特定される信号発生装置から移動体までの距離を計測するとともに、返信信号の到来方向に基づいて、移動体からの当該返信信号に含まれる固有情報により特定される信号発生装置の方向を計測しており、移動体の動作開始前に当該移動体の位置を取得しなくても移動体の配置を計測可能であるとともに、計測に時間を要することがなく、移動体の配置を簡易に計測することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る移動体配置計測システムの外観斜視図、図２は、上面図（図２（ａ））及び側面図（図２（ｂ））である。

図１及び図２に示す移動体配置計測システムは、移動領域５００を移動可能な移動体である自律走行ロボット４００の配置を計測するものであり、自律走行ロボット４００に搭載される通信装置１００及び計測装置２００と、移動領域５００の四隅に配置される信号発生装置３００−１、３００−２、３００−３、３００−４（以下、これらをまとめて適宜「信号発生装置３００」と称する）とにより構成される。これらのうち、自律走行ロボット４００に搭載される通信装置１００及び計測装置２００は、移動体搭載システムに対応する。

図３は、通信装置１００、計測装置２００及び信号発生装置３００の詳細な構成を示す図である。図３に示す通信装置１００は、問い合わせ信号生成回路１０２、発光素子駆動回路１０４、発光素子１０６、受光素子１０８、増幅回路１１０、論理積回路１１２、識別信号解析回路１１４、受信信号一時格納部１１６及び基準周波数発信回路１１８により構成される。これらのうち、問い合わせ信号生成回路１０２、発光素子駆動回路１０４及び発光素子１０６が、問い合わせ信号送信手段に対応し、受光素子１０８、増幅回路１１０及び論理積回路１１２が返信信号受信手段に対応する。また、図３に示す計測装置２００は、計測部２０２、移動制御部２０４及びメモリ２０６により構成される。これらのうち、計測部２０２が計測手段に対応し、移動制御部２０４が移動制御手段に対応し、メモリ２０６が位置情報保持手段に対応する。

更には、図３に示す信号発生装置３００は、受光素子３０２、増幅回路３０４、固体番号切替回路３０６、遅延回路３０８、識別信号生成回路３１０、発光素子駆動回路３１２、発光素子３１４及び基準周波数発信回路３１６により構成される。これらのうち、受光素子３０２及び増幅回路３０４が問い合わせ信号受信手段に対応し、固体番号切替回路３０６、遅延回路３０８、識別信号生成回路３１０、発光素子駆動回路３１２及び発光素子３１４が返信信号送信手段に対応する。

図３において、計測装置２００内の計測部２０２は、所定のタイミング、例えば、所定の時間間隔で、通信装置１００内の問い合わせ信号生成回路１０２に対して、自律走行ロボット４００の配置計測を指示する。

通信装置１００内の基準周波数発信回路１１８は、問い合わせ信号生成回路１０２及び論理積回路１１２に対して、予め定められた周波数（基準周波数）の信号を出力する。問い合わせ信号生成回路１０２は、計測部２０２からの配置計測の指示を受けると、信号発生装置３００へ問い合わせを行うための信号（問い合わせ信号）を生成し、基準周波数発信回路１１８から出力された基準周波数の信号を入力したタイミングで、当該問い合わせ信号を発光素子駆動回路１０４へ出力する。発光素子駆動回路１０４は、問い合わせ信号を入力すると、発光素子１０６を駆動させるべく、当該発光素子１０６に電気信号を出力する。発光素子１０６は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）であり、発光素子駆動回路１０４からの電気信号を光に変換して発光する。これにより、問い合わせ信号に対応する光が周囲に照射されることになる。

図４は、通信装置１００の外観斜視図、図５は、通信装置１００の上面図（図５（ａ））及び側面図（図５（ｂ））である。これら図４及び図５に示すように、通信装置１００の外部には、複数の発光素子１０６が円状に配置されている。これら各発光素子１０６により、問い合わせ信号に対応する光が全外周にわたって照射される。

再び、図３に戻って説明する。信号発生装置３００内の受光素子３０２は、通信装置１００内の発光素子１０６からの問い合わせ信号に対応する光を受ける。図６は、信号発生装置３００の上方からの外観斜視図（図６（ａ））及び下方からの外観斜視図（図６（ｂ））、図７は、信号発生装置３００の上面図（図７（ａ））及び側面図（図７（ｂ））である。これら図６及び図７に示すように、信号発生装置３００の外部には、複数の受光素子３０２が弧状に配置されている。これら各受光素子３０２は、問い合わせ信号に対応する光を受けると、当該光を電気信号に変換して増幅回路３０４へ出力する。

再び、図３に戻って説明する。増幅回路３０４は、入力した電気信号である問い合わせ信号を増幅させて固体番号切替回路３０６へ出力する。固体番号切替回路３０６は、作業者による、図６及び図７に示す切替スイッチ３５２の操作に応じて、自身を含む信号発生装置３００に固有の番号（固体番号）を設定する。この固体番号切替回路３０６は、増幅回路３０４からの問い合わせ信号を入力すると、その時点で設定されている固体番号を遅延回路３０８へ出力する。

遅延回路３０８は、受光素子３０２が受光してから後述する発光素子３１４が発光するまでの時間が予め定められた所定時間となるように、固体番号を入力して所定の時間が経過した後に、当該固体番号を識別信号生成回路３１０へ出力する。ここで、信号発生装置３００が複数存在し、これら複数の信号発生装置３００が同時に後述する識別信号に対応する光を照射すると、通信装置１００において対応可能な許容量を超える場合には、それぞれの信号発生装置３００において、受光素子３０２が受光してから後述する発光素子３１４が発光するまでの時間が異なるようにすることが望ましい。

基準周波数発信回路３１６は、識別信号生成回路３１０に対して、通信装置１００内の基準周波数発信回路１１８と同一の基準周波数）の信号を出力する。識別信号生成回路３１０は、遅延回路３０８からの固体番号を入力すると、問い合わせ信号に対する返信信号としての固体番号を含んだ識別信号を生成し、基準周波数発信回路３１６から出力された基準周波数の信号を入力したタイミングで、当該識別信号を発光素子駆動回路３１２へ出力する。発光素子駆動回路３１２は、識別信号を入力すると、発光素子３１４を駆動させるべく、当該発光素子３１４に、識別信号に対応する電気信号を出力する。

発光素子３１４は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）であり、発光素子駆動回路３１２からの電気信号を光に変換して発光する。これにより、識別信号に対応する光が周囲に照射されることになる。図６及び図７に示すように、信号発生装置３００の外部には、複数の発光素子３１４が弧状に配置されている。また、これら弧状に配置された各発光素子３１４の間には、スリット板３５０が設けられており、１つの発光素子３１４と当該発光素子３１４の両側に位置するスリット板３５０とによって送信ユニットが構成される。スリット板３５０により、各発光素子３１４のそれぞれが識別信号に対応する光を照射する範囲は異なったものとなる。

再び、図３に戻って説明する。通信装置１００内の受光素子１０８は、信号発生装置３００内の発光素子３１４からの識別信号に対応する光を受ける。図４及び図５に示すように、通信装置１００の外部には、複数の受光素子１０８が円状に配置されている。また、これら円状に配置された各受光素子１０８の間には、スリット板１５０が設けられており、１つの受光素子１０８と当該受光素子１０８の両側に位置するスリット板１５０とによって受信ユニットが構成される。スリット板１５０により、各受光素子１０８は、それぞれは異なる範囲から到来する光のみを受光可能である。なお、スリット板１５０の部分のみ光が照射される場合にも、いずれかの受光素子１０８が光を受光することができるように、全ての受光素子１０８及びスリット板１５０が一体となって配置方向に回転可能としてもよい。これら各受光素子１０８は、識別信号に対応する光を受けると、当該光を電気信号に変換するとともに、その電気信号である識別信号に自身の識別情報であるＩＤ（受光素子ＩＤ）を付与した上で増幅回路１１０へ出力する。

再び、図３に戻って説明する。増幅回路１１０は、入力した電気信号である識別信号及び受光素子ＩＤを増幅させて論理積回路１１２へ出力する。論理積回路１１２は、増幅回路１１０からの識別信号及び受光素子ＩＤを入力すると、基準周波数発信回路１１８から出力された基準周波数の信号を入力したタイミングで、これら識別信号及び受光素子ＩＤを識別信号解析回路１１４へ出力する。

識別信号解析回路１１４は、論理積回路１１２からの識別信号及び受光素子ＩＤを入力する毎に、通信装置１００内の発光素子１０６が発光してから信号発生装置３００内の受光素子３０２が受光するまでの時間と、信号発生装置３００内の発光素子３１４が発光してから通信装置１００内の受光素子１０８が受光するまでの時間とを加算した時間を算出する。

具体的には、識別信号解析回路１１４は、問い合わせ信号生成回路１０２が問い合わせ信号を出力してから、自身に信号が入力されるまでの時間を取得する。更に、識別信号解析回路１１４は、この取得した往復時間から、予め定まる問い合わせ信号生成回路１０２が問い合わせ信号を出力してから、発光素子１０８が発光するまでの時間（発光時処理時間）と、同様に予め定まる受光素子１０８が受光してから、自身に識別信号が入力されるまでの時間（受光時処理時間）とを差し引く。この計算により得られる時間は、通信装置１００内の発光素子１０６が発光してから受光素子１０８が受光するまでの時間（発受光時間）である。更に、識別信号解析回路１１４は、発受光時間から、予め定められた、信号発生装置３００内の受光素子３０２が受光してから発光素子３１４が発光するまでの時間を差し引く。これにより、発光素子１０６が発光してから受光素子３０２が受光するまでの時間と、発光素子３１４が発光してから受光素子１０８が受光するまでの時間とを加算した時間、換言すれば、通信装置１００と信号発生装置３００との間を光が往復する時間（信号往復時間）が求まる。

また、識別信号解析回路１１４は、入力した識別信号及び受光素子ＩＤと、その識別信号を入力した際に算出した信号往復時間とを対応付けて、受信信号一時格納部１１６へ格納させる。そして、識別信号解析回路１１４は、識別信号を入力しなくなったタイミングで、受信信号一時格納部１１６に格納された各識別信号を読み出す。更に、識別信号解析回路１１４は、読み出した識別信号を解析し、当該識別信号に含まれる固体番号を特定する。そして、識別信号解析回路１１４は、同一の固体番号を含む識別信号が複数存在する場合には、いずれか１つのみを残し、他の識別信号と、当該識別信号に対応する受光素子ＩＤ及び信号往復時間とを受信信号一時格納部１１４から削除する。ここで、同一の固体番号を含む識別信号が複数存在する場合とは、複数の受光素子１０８が同一の識別信号に対応する光を受光した場合を意味する。そして、識別信号解析回路１１４は、受信信号一時格納部１１６に残った識別信号、受光素子ＩＤ及び信号往復時間の組み合わせを、計測装置２００内の計測部２０２へ出力する。

計測部２０２は、識別信号、受光素子ＩＤ及び信号往復時間の組み合わせを入力すると、受光素子１０８が受光した光の到来方向を特定する。また、計測装置２００内のメモリ２０６には、予め所定の座標空間における信号発生装置３００の位置情報が記憶されている。計測部２０２は、この所定の座標空間における信号発生装置３００の位置情報と、特定した固体番号及び光の到来方向と、識別信号解析回路１１４からの信号往復時間とに基づいて、固体番号により特定される信号発生装置２００から自身を搭載する自律走行ロボット４００までの距離、及び、固体番号により特定される信号発生装置２００の自律走行ロボット４００からの方向を計測する。また、計測部２０２は、これら計測した距離及び方向に基づいて、更に、固体番号により特定される信号発生装置２００に対する自律走行ロボット４００の相対位置及び相対方位を計測する。

これら計測結果は、移動制御部２０４へ出力される。移動制御部２０４は、入力した計測結果に応じて、自律走行ロボット４００内の図示しないモータやステアリングを駆動させて、自律走行ロボット４００の移動を制御する。

以下、自律走行ロボット４００の配置計測及び移動制御の実施例について説明する。

図８は、自律走行ロボット４００の配置計測時の通信装置１００の動作を示すフローチャート、図９は、自律走行ロボット４００の配置計測時の信号発生装置３００の動作を示すフローチャート、図１０は、自律走行ロボット４００の配置計測時の計測装置２００の動作を示すフローチャートである。

図８に示すように、通信装置１００内の問い合わせ信号生成回路１０２は、計測部２０２からの配置計測の指示を受けると、問い合わせ信号を生成し（Ｓ１０１）、基準周波数発信回路１１８から出力された基準周波数の信号を入力したタイミングで、当該問い合わせ信号を発光素子駆動回路１０４へ出力する。問い合わせ信号を入力した発光素子駆動回路１０４は、発光素子１０６に電気信号を出し、発光素子１０６は、発光素子駆動回路１０４からの電気信号を光に変換して、問い合わせ信号に対応する光を発光する（Ｓ１０２）。

例えば、図１１（ａ）及び（ｂ）に示すように、移動領域５００において、通信装置１００を搭載した自律走行ロボット４００と、信号発生装置３００−１乃至３００−４とが配置されている場合、通信装置１００から信号発生装置３００−１乃至３００−４に向けて問い合わせ信号に対応する光Ｚが照射されることになる。

その後、図９に示すように、信号発生装置３００内の固体番号切替回路３０８は、受光素子３０２が問い合わせ信号に対応する光を受光したか否かを判定する（Ｓ２０１）。具体的には、固体番号切替回路３０８は、増幅回路３０４からの増幅後の問い合わせ信号を入力したか否かを判定し、入力した場合には、受光素子３０２が問い合わせ信号に対応する光を受光したとみなす。

受光素子３０２が問い合わせ信号に対応する光を受光した場合、固体番号切替回路３０６は、自身を含む信号発生装置３００に固体番号を設定する（Ｓ２０２）。遅延回路３０８は、受光素子３０２が受光してから後述する発光素子３１４が発光するまでの時間が予め定められた所定時間となるように、固体番号を入力して所定の時間が経過した後に、当該固体番号を識別信号生成回路３１０へ出力する（Ｓ２０３）。

識別信号生成回路３１０は、遅延回路３０８からの固体番号を入力すると、問い合わせ信号に対する返信信号としての固体番号を含んだ識別信号を生成し（Ｓ２０４）、基準周波数発信回路３１６から出力された基準周波数の信号を入力したタイミングで、当該識別信号を発光素子駆動回路３１２へ出力する。識別信号を入力した発光素子駆動回路３１２は、発光素子３１４に電気信号を出し、発光素子３１４は、発光素子駆動回路１０４からの電気信号を光に変換して、識別信号に対応する光を発光する（Ｓ２０５）。

再び、図８に戻って説明する。通信装置１００内の識別信号解析回路１１４は、受光素子１０８が識別信号に対応する光を受光したか否かを判定する（Ｓ１０３）。具体的には、識別信号解析回路１１４は、論理積回路１１２からの識別信号及び受光素子ＩＤを入力したか否かを判定し、入力した場合には、受光素子１０８が識別信号に対応する光を受光したとみなす。

例えば、図１２（ａ）及び（ｂ）に示すように、移動領域５００において、通信装置１００を搭載した自律走行ロボット４００と、信号発生装置３００−１乃至３００−４とが配置されている場合、通信装置１００内の受光素子１０８は、信号発生装置３００−１からの識別信号に対応する光ａ、信号発生装置３００−２からの識別信号に対応する光ｂ、信号発生装置３００−３からの識別信号に対応する光ｃ、信号発生装置３００−１からの識別信号に対応する光ｄを受光することになる。

再び、図８に戻って説明する。受光素子１０８が識別信号に対応する光を受光した場合、識別信号解析回路１１４は、通信装置１００内の発光素子１０６が発光してから信号発生装置３００内の受光素子３０２が受光するまでの時間と、信号発生装置３００内の発光素子３１４が発光してから通信装置１００内の受光素子１０８が受光するまでの時間とを加算した時間（信号往復時間）を算出する（Ｓ１０４）。

更に、識別信号解析回路１１４は、入力した識別信号及び受光素子ＩＤと、その識別信号を入力した際に算出した信号往復時間とを対応付けて、受信信号一時格納部１１６へ格納させる（Ｓ１０５）。その後は、受光素子１０８が識別信号に対応する光を受光したか否かの判定（Ｓ１０３）以降の動作が繰り返される。

一方、Ｓ１０３において、受光素子１０８が識別信号に対応する光を受光していないと判定した場合、具体的には、最後に受光素子１０８が識別信号に対応する光を受光してから十分な時間が経過し、受光素子１０８が、問い合わせ信号に対応する光を受光した全ての信号発生装置３００からの識別信号に対応する光を受光し終えたと判断されるような場合には、以下の動作が行われる。すなわち、識別信号解析回路１１４は、受信信号一時格納部１１６に格納された各識別信号を読み出して解析し、当該識別信号に含まれる固体番号を特定する。そして、識別信号解析回路１１４は、同一の固体番号を含む識別信号が複数存在する場合には、いずれか１つのみを残し、他の識別信号と、当該識別信号に対応する受光素子ＩＤ及び信号往復時間とを受信信号一時格納部１１４から削除する（Ｓ１０６）。この際、識別信号解析回路１１４は、同一の固体番号を含む複数の識別信号のそれぞれについて、受光素子１０８がその識別信号に対応する光を受光した際の光の強度を把握し、対応する光の強度が最大であった識別信号のみを残し、他の識別信号と、当該識別信号に対応する受光素子ＩＤ及び信号往復時間とを受信信号一時格納部１１４から削除するようにしてもよい。

そして、識別信号解析回路１１４は、受信信号一時格納部１１６に残った識別信号、受光素子ＩＤ及び信号往復時間の組み合わせを、計測装置２００内の計測部２０２へ出力する（Ｓ１０７）。

その後、図１０に示すように計測装置２００内の計測部２０２は、通信装置１００内の識別信号解析回路１１４からの識別信号、受光素子ＩＤ及び信号往復時間の組み合わせを入力する（Ｓ３０１）。

次に、計測部２０２は、識別信号内の固体番号を特定し、当該識別信号内の固体番号及び受光素子ＩＤに基づいて、識別信号に対応する光の到来方向を特定する（Ｓ３０２）。具体的には、上述したように、円状に配置された各受光素子１０８は、それぞれ異なる範囲から到来する光のみを受光可能であり、計測部２０２に入力される受光素子ＩＤは、その光を受光した受光素子１０８の識別情報である。また、計測部２０２が特定した固体番号は、その光の発光元の信号発生装置３００を特定するものである。従って、計測部２０２は、受光素子ＩＤに基づいて、どの受光素子１０８が光を受光したか、換言すれば、識別信号に対応する光の到来方向がいずれであるかを特定することができる。また、計測部２０２は、固体番号に基づいて、その識別信号に対応する光がどの信号発生装置３００からのものであるかを特定することができる。すなわち、計測部２０２は、識別信号に対応する光が、どの信号発生装置３００からどの到来方向で到来したものであるかを判別することができる。

例えば、図１３に示す例では、受光素子１８０−１が信号発生装置３００−１からの識別信号に対応する光ａを受光している。この場合、計測部２０２は、識別信号に対応する光ａが信号発生装置３００−１からのものであり、更には、当該識別信号に対応する光ａがどの方向から到来したものであるかを特定することができる。同様に、受光素子１８０−２が信号発生装置３００−２からの識別信号に対応する光ｂを受光し、受光素子１８０−３が信号発生装置３００−３からの識別信号に対応する光ｃを受光し、受光素子１８０−４が信号発生装置３００−２からの識別信号に対応する光ｄを受光している。この場合、計測部２０２は、これら識別信号に対応する光ｂ、ｃ、ｄがそれぞれ信号発生装置３００−２、３００−３、３００−４からのものであり、更には、当該識別信号に対応する光ｂ、ｃ、ｄがどの方向から到来したものであるかを特定することができる。

再び、図１０に戻って説明する。計測装置２００内のメモリ２０６には、予め定められた所定の座標空間における信号発生装置３００の位置情報が記憶されている。計測部２０２は、この所定の座標空間における信号発生装置３００の位置情報と、識別信号解析回路１１４からの信号往復時間と、特定した固体番号及び光の到来方向とに基づいて、固体番号により特定される信号発生装置３００から自身を搭載する自律走行ロボット４００までの距離を計測するとともに、自身を搭載する自律走行ロボット４００からの固体番号により特定される信号発生装置３００の方向を計測する（Ｓ３０３）。

更に、計測部２０２は、計測した、固体番号により特定される信号発生装置３００から自身を搭載する自律走行ロボット４００までの距離と、自身を搭載する自律走行ロボット４００からの固体番号により特定される信号発生装置３００の方向とに基づいて、自律走行ロボットの位置及び方位を計測する。

図１４は、自律走行ロボット４００の位置及び方位の計測の一例を示す図であり、図１４（ａ）はＸ−Ｙ座標平面に対応する移動体配置計測システムの上面図、図１４（ｂ）はＸ−Ｚ座標平面に対応する移動体配置計測システムの側面図である。

計測部２０２は、まず、信号発生装置３００−１の位置情報により特定される地面から信号発生装置３００までの距離から、予め既知である地面から通信装置１００までの距離を差し引くことにより、距離Ｚ１を算出する。次に、計測部２０２は、信号往復時間を２で除算し、更に光速を乗算することによって、識別信号に含まれる固有番号により特定される信号発生装置３００−１から通信装置１００までの距離Ａを算出する。更に、計測部２０２は、距離Ａ１を、
（式１） Ａ１＝√（Ａ²−Ｚ１²）
により算出する。次に、計測部２０２は、識別鍼法に含まれる固有番号により特定される信号発生装置３００−１からの光の到来方向と、自律走行ロボット４００の前方方向とのなす角度Ｓ１を自律走行ロボット４００の方位として特定する。更に、計測部２０２は、当該角度Ｓ１と、信号発生装置３００−１の位置情報と、上述した距離Ａ１とを用いて、距離Ｘ１及びＹ１を、
（式２） Ｘ１＝Ａ１・ｃｏｓ（Ｓ１）＝√（Ａ²−Ｚ１²）・ｃｏｓ（Ｓ１）
（式３） Ｙ１＝Ａ１・ｓｉｎ（Ｓ１）＝√（Ａ²−Ｚ１²）・ｓｉｎ（Ｓ１）
により算出する。このように、距離Ｘ１、Ｙ１及びＺ１が求まることにより、所定の座標空間における、信号発生装置３００−１と通信装置１００との位置関係が把握され、更には、所定の座標空間における通信装置１００の位置が把握される。同様にして、信号発生装置３００−２と通信装置１００との位置関係、信号発生装置３００−３と通信装置１００との位置関係、及び、信号発生装置３００−４と通信装置１００との位置関係も把握され、それぞれについて通信装置１００の位置が把握される。このように、通信装置１００の位置について複数求めることができる場合には、その位置の平均値を最終的な通信装置１００の位置としてもよい。

なお、距離Ｚ１が不定の場合には、以下のようにして求めることができる。図１５において、自律走行ロボット４００が距離Ｃ１だけ移動すると、計測部２０２は、当該距離Ｃ１を把握する。ここで、距離Ｂ１及び距離Ｂ２が既知であるものとすると、以下の式４及び式５が成り立つ。
（式４） Ｂ１²＝Ｚ１²＋Ｘ１²
（式５） Ｂ２²＝Ｚ１²＋（Ｘ１＋Ｃ１）²
これら式４及び式５より、
（式６） Ｂ２²＝（Ｂ１²−Ｘ１²）＋（Ｘ１＋Ｃ１）²＝Ｂ１²＋２Ｘ１・Ｃ１＋Ｃ１²
従って、
（式７） Ｘ１＝（Ｂ２²−Ｂ１²−Ｃ１²）／２Ｃ１
式７を式４に代入して、
（式８） Ｚ１＝√（Ｂ１²−（（Ｂ２²−Ｂ１²−Ｃ１²）／２Ｃ１）²）
となる。計測部２０２は、この式８により、距離Ｚ１を算出することができる。

再び、図１０に戻って説明する。次に、計測部２０２は、識別信号内の固体番号と、識別信号に対応する光の到来方向とに基づいて、自律走行ロボット４００からの信号発生装置３００の方向を計測する（Ｓ３０４）。ここでは、計測部２０２は、識別信号内の固体番号により、信号発生装置３００を一意に特定し、更に、その信号発生装置３００が、Ｓ３０２において特定した、識別信号に対応する光の到来方向に存在することを把握する。Ｓ３０３において計測された、自律走行ロボット４００の位置及び方位と、Ｓ３０４において計測された、自律走行ロボット４００からの信号発生装置３００の方向とは、移動制御部２０４へ出力される。

移動制御部２０４は、入力した計測結果に応じて、自律走行ロボット４００内の図示しないモータやステアリングを駆動させて、自律走行ロボット４００の移動を制御する。

具体的には、図１に示すように、移動領域５００に自律走行ロボット４００が存在する場合には、移動制御部２０４は、移動領域５００の四隅に配置される信号発生装置３００−１、３００−２、３００−３、３００−４からの識別信号に対応する光から計測される、自律走行ロボット４００の位置及び方位に基づいて、自律走行ロボット４００を適切な位置に移動させるとともに、自律走行ロボット４００を適切な方向に向かせる制御を行う。また、移動制御部２０４は、信号発生装置３００−１、３００−２、３００−３、３００−４からの識別信号に対応する光から計測される、自律走行ロボット４００からのこれら信号発生装置３００の方向に基づいて、自律走行ロボット４００を適切な方向に向かせる制御を行う。

また、図１６及び図１７に示すように、複数の移動領域５００、５０１、５０２が存在し、移動領域５００において、四隅に信号発生装置３００−１、３００−２、３００−３、３００−４が配置され、出入り口５０３の位置に信号発生装置３００−５が配置され、移動領域５０１において、四隅に信号発生装置３０１−１、３０１−２、３０１−３、３０１−４が配置され、出入り口５０４の位置に信号発生装置３０１−５が配置され、移動領域５０２には、四隅に信号発生装置３０２−１、３０２−２、３０２−３、３０２−４が配置され、出入り口５０３の位置に信号発生装置３０２−５が配置され、出入り口５０３の位置に信号発生装置３０２−６が配置される場合には、以下のような移動制御が行われる。

すなわち、自律走行ロボット４００が移動領域５００に存在する場合には、移動制御部２０４は、移動領域５００に配置される信号発生装置３００−１、３００−２、３００−３、３００−４、３００−５からの識別信号に対応する光から計測される、自律走行ロボット４００の位置及び方位に基づいて、自律走行ロボット４００を適切な位置に移動させるとともに、自律走行ロボット４００を適切な方向に向かせる制御を行う。また、移動制御部２０４は、信号発生装置３００−１、３００−２、３００−３、３００−４、３００−５からの識別信号に対応する光から計測される、自律走行ロボット４００からのこれら信号発生装置３００の方向に基づいて、自律走行ロボット４００を適切な方向に向かせる制御を行う。あるいは、移動制御部２０４は、信号発生装置３００−５からの識別信号に対応する光から計測される、自律走行ロボット４００からの信号発生装置３００−５の方向に基づいて、自律走行ロボット４００を当該信号発生装置３００−５の方向に向かせて移動させることにより、自律走行ロボット４００を出入り口５０３から移動領域５００の外へ進出させる。

また、自律走行ロボット４００が移動領域５０１に存在する場合には、同様に、移動制御部２０４は、移動領域５０１に配置される信号発生装置３０１−１、３０１−２、３０１−３、３０１−４、３０１−５からの識別信号に対応する光から計測される、自律走行ロボット４００の位置及び方位に基づいて、自律走行ロボット４００を適切な位置に移動させるとともに、自律走行ロボット４００を適切な方向に向かせる制御を行う。また、移動制御部２０４は、信号発生装置３０１−１、３０１−２、３０１−３、３０１−４、３０１−５からの識別信号に対応する光から計測される、自律走行ロボット４００からのこれら信号発生装置３００の方向に基づいて、自律走行ロボット４００を適切な方向に向かせる制御を行う。あるいは、移動制御部２０４は、信号発生装置３０１−５からの識別信号に対応する光から計測される、自律走行ロボット４００からの信号発生装置３０１−５の方向に基づいて、自律走行ロボット４００を当該信号発生装置３０１−５の方向に向かせて移動させることにより、自律走行ロボット４００を出入り口５０４から移動領域５０１の外へ進出させる。

更に、自律走行ロボット４００が移動領域５０２に存在する場合には、同様に、移動制御部２０４は、移動領域５０２に配置される信号発生装置３０２−１、３０２−２、３０２−３、３０２−４、３０２−５、３０２−６からの識別信号に対応する光から計測される、自律走行ロボット４００の位置及び方位に基づいて、自律走行ロボット４００を適切な位置に移動させるとともに、自律走行ロボット４００を適切な方向に向かせる制御を行う。また、移動制御部２０４は、信号発生装置３０２−１、３０２−２、３０２−３、３０２−４、３０２−５、３０２−６からの識別信号に対応する光から計測される、自律走行ロボット４００からのこれら信号発生装置３００の方向に基づいて、自律走行ロボット４００を適切な方向に向かせる制御を行う。あるいは、移動制御部２０４は、信号発生装置３０２−５からの識別信号に対応する光から計測される、自律走行ロボット４００からの信号発生装置３０２−５の方向に基づいて、自律走行ロボット４００を当該信号発生装置３０２−５の方向に向かせて移動させることにより、自律走行ロボット４００を出入り口５０３から移動領域５０２の外へ進出させ、移動制御部２０４は、信号発生装置３０２−６からの識別信号に対応する光から計測される、自律走行ロボット４００からの信号発生装置３０２−６の方向に基づいて、自律走行ロボット４００を当該信号発生装置３０２−６の方向に向かせて移動させることにより、自律走行ロボット４００を出入り口５０４から移動領域５０２の外へ進出させる。

また、図１８（ａ）の上面図及び図１８（ｂ）の側面図に示すように、移動領域５００に進入してきた他の自律走行ロボット６００に信号発生装置３００が配置されている場合には、計測部２０２は、図１０のＳ３０３のＳ３０３に代えて、識別信号解析回路１１４からの信号往復時間と、特定した固体番号及び光の到来方向とに基づいて、自身を搭載する自律走行ロボット４００の信号発生装置３００に対する相対位置及び相対方位を計測することになる。この場合、移動制御部２０４は、信号発生装置３００からの識別信号に対応する光から計測される、自律走行ロボット４００からの信号発生装置３００の方向に基づいて、自律走行ロボット４００を当該信号発生装置３００の方向に向かせて移動させることにより、自律走行ロボット４００に他の自律走行ロボット６００を追いかけさせる。あるいは、移動制御部２０４は、信号発生装置３００からの識別信号に対応する光から計測される、自律走行ロボット４００からの信号発生装置３００の方向に基づいて、自律走行ロボット４００を当該信号発生装置３００の方向とは逆方向に向かせて移動させることにより、自律走行ロボット４００を他の自律走行ロボット６００から離す。

また、図１９の斜視図、図２０（ａ）の上面図及び図２０（ｂ）の正面図に示すように、人体７００に信号発生装置３００が配置されている場合には、同様に、計測部２０２は、図１０のＳ３０３のＳ３０３に代えて、識別信号解析回路１１４からの信号往復時間と、特定した固体番号及び光の到来方向とに基づいて、自身を搭載する自律走行ロボット４００の信号発生装置３００に対する相対位置及び相対方位を計測することになる。この場合、移動制御部２０４は、その相対位置及び相対方位に基づいて、自律走行ロボット４００を、所定の距離及び方位を保って信号発生装置３００に追随させるように制御する。

また、図２１の斜視図、図２２（ａ）の上面図及び図２２（ｂ）の正面図に示すように、人が手８００に信号発生装置３００を内蔵するリモコン３５０を携帯している場合にも、同様に、計測部２０２は、図１０のＳ３０３のＳ３０３に代えて、識別信号解析回路１１４からの信号往復時間と、特定した固体番号及び光の到来方向とに基づいて、自身を搭載する自律走行ロボット４００の信号発生装置３００に対する相対位置及び相対方位を計測することになる。この場合、移動制御部２０４は、その相対位置及び相対方位に基づいて、自律走行ロボット４００を、リモコン３５０を携帯する人に近付けるように制御する。

なお、信号発生装置３００が自律走行ロボット４００の制御信号を、当該自律走行ロボット４００に向けて送信するようにしてもよい。この場合には、通信装置１００によって受信された制御信号は、そのまま移動制御部２０４へ送られる。そして、移動制御部２０４は、入力した制御信号に基づいて、自律走行ロボット４００の動作を制御する。なお、この場合には、信号発生装置３００は、制御信号に対応する光については、識別信号に対応する光とはタイミングをずらして照射することが好ましい。

このように、本実施形態の移動体配置計測システムでは、自律走行ロボット４００に配置された通信装置１００が全外周にわたって問い合わせ信号に対応する光を発光すると、当該光を受光した信号発生装置３００は、自身の固体番号を含んだ識別信号に対応する光を発光する。そして、この光は、通信装置１００によって受光され、当該通信装置１００に接続された計測装置２００は、問い合わせ信号に対応する光と、識別信号に対応する光のそれぞれの初受光の時間と、識別信号に対応する光の到来方向とに基づいて、信号発生装置３００から自律走行ロボット４００までの距離や、自律走行ロボット４００からの信号発生装置３００の方向を計測する。このような移動体配置計測システムでは、従来のように、自律走行ロボット４００の動作開始前に当該移動体の位置を取得しなくても、移動している間に、当該自律走行ロボット４００の配置を計測することが可能である。

また、各信号発生装置３００からの識別信号には当該信号発生装置３００の固有情報が含まれている。このため、通信装置１００は、問い合わせ信号に対応する光を一度だけ発光すれば、その問い合わせ信号に対応する光を受光した各信号発生装置３００からの識別信号に対応する光を同時に受光した場合にも、各識別信号を区別することができるため、自律走行ロボット４００の配置の計測に時間を要することがない。

尚、上述した実施形態では、通信装置１００と信号発生装置３００との間の通信は、光によって行われるようにしたが、この光は、可視光であってもよく、可視光以外の赤外線等であってもよい。また、光に代えて、電波や超音波等によって通信が行われるようにしてもよい。

以上、説明したように、本発明に係る移動体配置計測システム及び移動体搭載システムは、簡易に移動体の配置を計測することが可能であり、移動体配置計測システム等として有用である。

移動体配置計測システムの外観斜視図である。 移動体配置システムの上面図及び側面図である。 通信装置、移動制御装置及び信号発生装置の詳細な構成を示す図である。 通信装置の外観斜視図である。 通信装置の上面図及び側面図である。 信号発生装置の上方からの外観斜視図及び下方からの外観斜視図である。 信号発生装置の上面図及び側面図である。 自律走行ロボットの配置計測時の通信装置の動作を示すフローチャートである。 自律走行ロボットの配置計測時の信号発生装置の動作を示すフローチャートである。 自律走行ロボットの配置計測時の計測装置の動作を示すフローチャートである。 通信装置から信号発生装置への問い合わせ信号に対応する光の照射の一例を示す上面図及び側面図である。 信号発生装置から通信装置への識別信号に対応する光の照射の一例を示す上面図及び側面図である。 通信装置における識別信号に対応する光の受光の一例を示す上面図である。 自律走行ロボットの位置及び方位の計測の第１の例を示す上面図および側面図である。 自律走行ロボットの位置及び方位の計測の第２の例を示す側面図である。 移動体配置計測システムの他の例の外観斜視図である。 移動体配置計測システムの他の例の上面図である。 自律走行ロボットの移動制御の第１の例を示す上面図及び側面図である。 自律走行ロボットの移動制御の第２の例を示す外観斜視図である。 自律走行ロボットの移動制御の第２の例を示す上面図及び正面図である。 自律走行ロボットの移動制御の第３の例を示す外観斜視図である。 自律走行ロボットの移動制御の第３の例を示す上面図及び側面図である。

符号の説明

１００ 通信装置
１０２ 問い合わせ信号生成回路
１０４、３１２ 発光素子駆動回路
１０６、３１４ 発光素子
１０８、３０２ 受光素子
１１０、３０４ 増幅回路
１１２ 論理積回路
１１４ 識別信号解析回路
１１６ 受信信号一時格納部
１１８、３１６ 基準周波数発信回路
２００ 計測装置
２０２ 計測部
２０４ 移動制御部
２０６ メモリ
３００ 信号発生装置
３０６ 固体番号切替回路
３０８ 遅延回路
３１０ 識別信号生成回路

Claims (10)

1. 移動体に搭載される通信装置及び計測装置と、該移動体以外に配置される信号発生装置とにより構成され、前記移動体の配置を計測する移動体配置計測システムであって、
   前記通信装置は、
   問い合わせ信号を全外周にわたって送信する問い合わせ信号送信手段を有し、
   前記信号発生装置は、
   前記問い合わせ信号を受信する問い合わせ信号受信手段と、
   前記問い合わせ信号受信手段により前記問い合わせ信号が受信された場合に、自身の固有情報を含んだ返信信号を送信する返信信号送信手段とを有し、
   前記通信装置は、
   前記返信信号を受信する返信信号受信手段を有し、
   前記計測装置は、
   前記問い合わせ信号送信手段により前記問い合わせ信号が送信されてから前記返信信号受信手段により前記返信信号が受信されるまでの時間に基づいて、該返信信号に含まれる固有情報により特定される信号発生装置と前記移動体との間の距離を計測するとともに、前記返信信号受信手段により受信された前記返信信号の到来方向に基づいて、前記移動体からの前記返信信号に含まれる固有情報により特定される信号発生装置の方向を計測する計測手段を有し、
   前記返信信号送信手段は、前記返信信号としての光を出力し、
   前記返信信号受信手段は、それぞれが異なる方向を向いて配列される複数の受光素子と、隣り合う受光素子を仕切って各受光素子にて受光可能な光の到来方向を所定範囲に制限する板とを有し、
   前記計測手段は、前記返信信号としての光を受光した受光素子に基づいて前記返信信号の到来方向を特定するものであって、
   前記複数の受光素子のうちのいずれかの受光素子が前記返信信号としての光を受光したときに、その光を受光した受光素子を特定する受光素子識別情報を発生する手段と、
   該受光素子識別情報を格納する格納手段とを有し、
   該格納手段に格納された前記受光素子識別情報に基づいて前記返信信号としての光の到来方向を特定し、
   前記問い合わせ信号が送信されてから前記返信信号としての光が前記受光素子によって受信されるまでの時間を信号往復時間として前記受光素子識別情報に対応づけて前記格納手段に格納し、
   前記格納手段に格納された前記信号往復時間に基づいて、前記返信信号に含まれる固有情報により特定される信号発生装置と前記移動体との間の距離を計測するようにした移動体配置計測システム。
2. 前記計測手段は、前記返信信号に含まれる固有情報により特定される信号発生装置と前記移動体との間の距離と、前記移動体からの前記返信信号に含まれる固有情報により特定される信号発生装置の方向とに基づいて、前記返信信号に含まれる固有情報により特定される信号発生装置に対する前記移動体の相対位置及び相対方位を計測する請求項１に記載の移動体配置計測システム。
3. 前記計測装置は、所定の座標空間における前記信号発生装置の位置情報を保持する位置情報保持手段を有し、
   前記計測手段は、前記信号発生装置の位置情報と、前記返信信号に含まれる固有情報により特定される信号発生装置と前記移動体との間の距離と、前記移動体からの前記返信信号に含まれる固有情報により特定される信号発生装置の方向とに基づいて、前記所定の座標空間における前記移動体の位置を計測する請求項１に記載の移動体配置計測システム。
4. 前記返信信号送信手段は、前記問い合わせ信号受信手段による前記問い合わせ信号の受信から所定時間経過後に、前記返信信号を送信する請求項１乃至３のいずれかに記載の移動体配置計測システム。
5. 前記計測手段は、複数の受光素子により前記返信信号としての光が受光された場合に、最大強度の前記返信信号としての光を受光した受光素子に基づいて、前記返信信号の到来方向を特定する請求項１に記載の移動体配置計測システム。
6. 前記返信信号送信手段は、それぞれが異なる所定範囲へ前記返信信号としての光を送信する複数の発光素子を有する請求項１記載の移動体配置計測システム。
7. 前記計測手段により計測された、前記信号発生装置から前記移動体までの距離と、前記移動体からの前記信号発生装置の方向とに基づいて、前記移動体を移動させる移動制御手段を有する請求項１乃至６のいずれかに記載の移動体配置計測システム。
8. 前記移動制御手段は、前記移動体を前記信号発生装置に近付ける請求項７に記載の移動体配置計測システム。
9. 前記移動制御手段は、前記信号発生装置が移動する場合に、該信号発生装置に前記移動体を追随させる請求項７に記載の移動体配置計測システム。
10. 移動体に搭載される通信装置及び計測装置により構成される移動体搭載システムであって、
    前記通信装置は、
    問い合わせ信号を全外周にわたって送信する問い合わせ信号送信手段と、
    前記移動体以外に配置され、前記問い合わせ信号を受信した信号発生装置から送信される、該信号発生装置の固有情報を含んだ返信信号を受信する返信信号受信手段とを有し、
    前記計測装置は、
    前記問い合わせ信号送信手段により前記問い合わせ信号が送信されてから前記返信信号受信手段により前記返信信号が受信されるまでの時間に基づいて、該返信信号に含まれる固有情報により特定される信号発生装置と前記移動体との間の距離を計測するとともに、前記返信信号受信手段により受信された前記返信信号の到来方向に基づいて、前記移動体からの前記返信信号に含まれる固有情報により特定される信号発生装置の方向を計測する計測手段を有し、
    前記返信信号受信手段は、それぞれが異なる方向を向いて配列される複数の受光素子と、隣り合う受光素子を仕切って各受光素子にて受光可能な光の到来方向を所定範囲に制限する板とを有し、前記複数の受光素子のそれぞれが前記信号発生装置から送信される返信信号としての光を受光することが可能となり、
    前記計測手段は、前記返信信号としての光を受光した受光素子に基づいて前記返信信号の到来方向を特定するものであって、
    前記複数の受光素子のうちのいずれかの受光素子が前記返信信号としての光を受光したときに、その光を受光した受光素子を特定する受光素子識別情報を発生する手段と、
    該受光素子識別情報を格納する格納手段とを有し、
    該格納手段に格納された前記受光素子識別情報に基づいて前記返信信号としての光の到来方向を特定し、
    前記問い合わせ信号が送信されてから前記返信信号としての光が前記受光素子によって受信されるまでの時間を信号往復時間として前記受光素子識別情報に対応づけて前記格納手段に格納し、
    前記格納手段に格納された前記信号往復時間に基づいて、前記返信信号に含まれる固有情報により特定される信号発生装置と前記移動体との間の距離を計測するようにした移動体搭載システム。

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